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- 2021-05-13 发布
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第二十四讲 信息 能源
一、选择题
1.(2016,郴州)关于电磁波,以下说法正确的是A
A.微波炉利用电磁波加热食物
B.石块落入水中可以产生电磁波
C.有线电话通过电磁波传递信息
D.电磁波在真空中传播速度为3×105 m/s
2.(2016,株洲)下列设备工作时,接收但不发射电磁波的是A
A.收音机 B.移动电话
C.通信卫星 D.倒车雷达
3.(2016,百色)下列关于信息技术的说法,正确的是B
A.用手机通话时,手机直接传输声音信号
B.wifi无线上网是利用电磁波来传输信息的
C.光纤通信是依靠激光在光导纤维内沿直线传播来传递信息的
D.电磁波在空气中的传播速度是340 m/s
4.下面选项跟互联网无关的是D
A.WiFi B.QQ聊天
C.摇微信 D.飞鸽传书
5.(2016,广州)使用蓝牙耳机接听手机来电,信号传输示意图如图所示,蓝牙通信的电磁波 B
A.是蓝光
B.波长比手机通信的电磁波短
C.在真空中传播速度为340 m/s
D.在真空中传播速度比手机通信的电磁波小
6.(2015,黄冈)无需WiFi信号,点亮LED灯就能上网,复旦大学成功实现了这一国际前沿通讯技术,在LED灯中安装一个微芯片,便可让其变成无线网络发射器.点亮LED灯,灯光下的电脑通过一套特制的接收装置接收光信号即可上网.下列有关说法错误的是B
A.有LED灯光的地方就有网络信号
B.点亮LED灯上网不是利用电磁波传播信号
C.与用WiFi信号上网相比,光由于直线传播不能穿墙而过,故网络信息更加安全
D.与用WiFi信号上网相比,没有大功率的无线通讯设备,局部电磁辐射大大减弱
7.(2016,怀化)下列属于一次能源又属于可再生能源的是D
A.石油 B.电能 C.天然气 D.水能
8.(2015,北京)科技小组的同学们调查发现,北京地区存在几种不同类型的发电站,如图所示.下列发电站发电过程中,利用不可再生能源发电的是A
9.(2015,河池)如图所示是核电站工作的流程图.关于流程图中各装置的能量转化,下列说法错误的是B
→→→
A.核反应堆将核能转化为内能
B.蒸汽轮机将机械能转化为内能
C.发电机将机械能转化为电能
D.各种用电器将电能转化为其他形式的能
10.(2016,德州)能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,关于它们下列说法正确的是D
A. 太阳能、风能、天然气是可再生能源
B. 光纤通讯主要利用电信号传递信息
C. 超导体材料可以应用于任何电器并使其效率提高
D. 大亚湾核电站利用核裂变释放的能量来发电
11.(2016,黄石)下列关于能源与可持续发展及信息的传递的叙述中正确的是D
A.太阳内部每时每刻都在发生裂变释放巨大的核能
B.石油是可再生能源
C.激光在光导纤维中始终沿直线传播
D.黄石交通广播电台的频率是103.3 MHz,广播电台发射的电磁波是靠迅速变化的电流实现的
二、填空题
12.(2016,钦州)人们外出旅游时不再用纸质地图,而是利用手机导航来识别旅游线路,手机上显示的线路图像信息是通过_电磁波_来传送的,这些图像信息_能_(选填“能”或“不能”)在真空中传播.
13.(2016,滨州)手机已经成为人们必备的通讯工具.它是通过_电磁波_传递信息的.随着手机充电技术的不断发展,无线充电、太阳能充电等先进技术逐步走入我们日常生活之中.如图所示是一款手机无线充电实物图,在给手机充电的过程中,电能转化为_化学_能.人类是在能量的转化或转移的过程中利用能量,而能量的转化和转移是有_方向_的,因此可利用的能源是有限的.
14.(2016,泸州)我国核动力潜艇“长城号”利用核反应堆中发生的_核裂变_(选填“核裂变”或“核聚变”)提供动力,核能属于_不可再生_(选填“可再生”或“不可再生”)的新能源.潜艇在上浮过程中,尚未露出水面之前所受到的浮力大小_不变_(选填“增大”“不变”或“减小”).
15.(2016,葫芦岛)今年,我国在“人造太阳”的项目中取得重大突破.如图是实验室内的场景,“人造太阳”是利用氢核_聚_(选填“裂”或“聚”)变来获得巨大能量的,利用“人造太阳”发电可缓解电力紧张,电能是_二次_(选填“一次”或“二次”)能源.
16.如图为以太阳能为能源的一种新型汽车.它的外形呈流线型,主要由太阳能电池板和电动机构成.请说出对应的物理知识(两条).
(1)_物理信息:太阳能电池板;物理知识:太阳能转化为电能_;
(2)_物理信息:太阳能汽车外形呈流线形;物理知识:在快速行驶中能使受到的气流阻力减小_.
三、综合应用题
17.如图所示的太阳能热水器,它的水箱容量为160 L,热水器上的集热器对太阳能的利用效率为50%,在与太阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1000 W.如果将整箱水的温度从30 ℃加热到80 ℃,需要阳光照射5 h,那么:
(1)一箱水需要吸收的热量是多少?
(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克煤气所放出的热量?[煤气的热值为4.2×107 J/kg]
(3)热水器上集热器的面积至少要多大?[水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)水的质量m=ρV=1.0×103 kg/m3×160×10-3 m3=160 kg,水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×160 kg×(80 ℃-30 ℃)=3.36×107 J (2)根据题意可知:Q放=Q吸=3.36×107 J,这些热量相当于完全燃烧煤气所需的质量m煤气===0.8 kg (3)这台太阳能热水器获得的辐射功率P太=S×1000 W/m2,由P=可得太阳辐射5 h获得的太阳能W总=P太t=S×1000 W/m2×5×3600 s,由η=可得Q吸=W总×50%=S×1000 W/m2×5×3600 s×50%;热水器集热器面积S==≈3.74 m2
18.如图是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯,路灯的额定功率为0.12 kW,光电池接收太阳光辐射的功率为1 kW,吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示,风能转化为电能的效率为4%,光电池将光能转化为电能的效率为η光.
风速/(m/s)
2
4
6
8
10
12
16
风功率/W
15
125
420
1000
2000
3375
8000
(1)无风的晴天,光照6 h,太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10 h,则路灯消耗的电能是多少kW·h?光电池将光能转化为电能的效率η光为多大?
(2)在有风的晴天,经3 h的光照和风吹,路灯可正常工作7 h,则当时的风速为多大?
(1)路灯工作t1=10 h消耗的电能W电1=P灯t1=0.12 kW×10 h=0.12 kW×10 h=1.2 kW·h;光照t2=6 h,光电池接收的太阳能W光1=P光×t2=1 kW×6 h=6 kW·h;光电池将光能转化为电能的效率η光===20% (2)路灯工作t3=7 h消耗的电能W电2
=P灯t3=0.12 kW×7 h=0.84 kW·h;光照t4=3 h,光电池接收的太阳能W光2=P光×t4=1 kW×3h=3 kW·h;根据公式η光=可知光电池产生的电能W光电=η光W光2=20%×3 kW·h=0.6 kW·h;风力发电机产生的电能W风电=W电2-W光电=0.84 kW·h-0.6 kW·h=0.24 kW·h;根据公式η风=可知消耗的风能W风===6 kW·h;风的功率为P===2 kW,根据风功率与风速之间的关系可知此时的风速为10 m/s