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1、专题检测十七信息能源与可持续发展(时间45分钟满分100分)一、选择题(每题5分,共40分)1.如图所示是动圈式话筒的构造示意图,当人对着话筒说话时,声音使膜片振动,与膜片相连的线圈在磁场中运动,产生随声音变化而变化的电流,经放大后通过扬声器还原成声音。关于动圈式话筒下列说法正确的是(B)A.是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的B.是利用电磁感应现象的原理工作的C.工作时将电能转化为机械能D.与电磁继电器的工作原理相同2.小华在家里看电视时发现只要妈妈在电视机旁使用电吹风,屏幕上就会出现很多“雪花”,电吹风一停,“雪花”也随即消失,这是因为电视机接收到了电吹风产生的(A)A.电磁波B.次
2、声波C.噪声D.超声波3.下列关于电磁波的说法中正确的是(D)A.次声波属于电磁波B.可见光不属于电磁波C.电磁波传播速度是340 m/sD.WiFi信号属于电磁波4.2016年9月4日,二十国集团领导人第十一次峰会在杭州国际博览中心举行。如图是国家主席习近平主持会议并致开幕词的图片,现场记者将该图片信息传送到电视台时所用的载体是(A)A.电磁波B.超声波C.红外线D.紫外线5.(2017江苏苏州)2017年5月,我国首次海域“可燃冰”试采成功。“可燃冰”分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,主要成分为甲烷。“可燃冰”属于(C)A.化石能源B.
3、常规能源C.清洁能源D.可再生能源6.下列有关能源和环境保护的说法中错误的是(A)A.太阳能、风能、核能都是可再生资源B.压缩天然气,简称CNG,是一种清洁燃料,使用这种燃料的汽车,尾气污染较小C.垃圾分类有助于减少环境污染D.纯电动汽车的推广有利于保护环境7.(多选)随着“4G时代”的到来,人们使用智能手机进行交流变得更加便捷,下列说法中正确的是(AD)A.智能手机靠电磁波传递信息B.在真空中,智能手机无法接收视频信息C.智能手机电池充电时,化学能转化为电能D.智能手机可以把声音信号转化为变化的电流8.(多选)2013年6月13日“神舟十号”飞船与“天宫一号”成功实现交会对接(如图所示)。“
4、天宫一号”现已超出设计寿命,处于超期服役阶段,将来“寿终正寝”时,在指令控制下将落向地球,在大气层烧尽或落向海洋。下面关于“天宫一号”的说法中正确的是(BD)A.在发射过程中,动能转化为重力势能B.在运行期间靠电磁波传递信息C.在对接过程中相对于飞船是静止的D.经大气层下落时,机械能转化为内能二、填空题(每空3分,共30分)9.小明对自动感应门(如图)很感兴趣,想了解其原理。他查阅有关资料后得知自动感应门有两种类型:一种是感应装置接收到人所发出的红外线,驱动电机将门打开;另一种是感应装置发出微波来感知向门移动的物体,驱动电机将门打开。这两种感应门都是利用电磁波来接收信息;开门时,驱动电机将电能
5、转化为机械能。10.电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等,在真空中传播时,它们的波速(选填“频率”“波长”或“波速”)相同;红外线比紫外线的频率低(选填“高”或“低”);天气晴好时树荫下会出现圆形光斑,这是太阳经小孔成的实像,是由于光在均匀介质中沿直线传播产生的。11.如图甲小宇佩戴智能运动手环来记录跑步情况,并通过电磁波(选填“超声波”或“电磁波”)向手机发送运动数据(如图乙所示),则小宇跑步的速度是12 km/h。12.2016年,我国在“人造太阳”项目中取得重大突破。如图所示是实验室内的场景。“人造太阳”利用氢核聚(选填“裂”或“聚”)变来获得巨大能量,利用“人造太阳”发电可缓
6、解电力紧张;太阳能路灯是将太阳能转化为电能,太阳能是可再生(选填“可再生”或“不可再生”)能源。三、简答与材料阅读题(本题共14分)13.(4分)2016年5月25日,主题为“大数据开启智能时代”的“2016中国大数据产业峰会”在贵阳召开,国务院总理李克强在开幕式上作了重要讲话。智能时代的来临,向我们展示了无限可能的美好未来。智能手机功能的开发也成为一个热点话题。对此,你有什么奇思妙想贡献给大家呢?请写出一条你的设想。答案未来的手机,应该将个人用户所需要的各种功能集中于一体,为了满足观看视频,需要手机具有更大的屏幕、更强劲的处理器、更快的数据连接,为了满足人们外出使用,需要续航时间更久的电池,
7、人们可以使用可充电的燃料电池,而且在必要时,应该为手机配置高效率的外置光电池,等等。14.(10分)阅读短文,回答问题。手机信号屏蔽器上初三的小中听去年参加高考的哥哥说,现在为了防止考生在考场内使用手机进行作弊,每个考场都会放置一个手机信号屏蔽器。爱动脑筋的小中想,手机信号屏蔽器的原理是什么呢?于是,他上网查阅了相关的资料。手机工作时是在一定的频率范围内,手机和基站通过无线电波联接起来,以一定的波特率和调制方式完成数据和声音的传输。手机信号屏蔽器针对手机通讯的原理,屏蔽器在工作过程中以一定的速度从前由信道的低端频率向高端扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰,手机不能检测出从基站
8、发出的正常数据,使手机不能与基站建立联接,达到屏蔽手机信号的目的。手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。由于3G信号的手机上市和使用,屏蔽器也由老式的4根天线改进为现在增强型的5根天线的新式屏蔽器(如图),使它对3G手机信号也能进行屏蔽和干扰。手机信号屏蔽器在通电后,工作电源在4秒内从零上升到稳定。起动完成后,35秒内使作用范围内的手机被屏蔽。它的发射功率为1W200mW,控制范围在40米左右。屏蔽器主要针对各类考场、加油站、法庭、金融、监狱、公安、军事重地等禁止使用手机的场所。请回答下列问题:(1)手机和基站之间联接的无线电波不属于(选填“属于”或“不属于”)可见光;(2)手机信号屏
9、蔽器主要是阻碍电磁波传递信息(选填“信息”或“能量”);(3)屏蔽器的作用频率有800 MHz、900 MHz、2 000 MHz等几个不同的频率,这几个不同频率的无线电波在真空中传播速度是相同(选填“相同”或“不同”)的;(4)针对“手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号”这个问题,小中设计了几个不同的探究方案,其中可行的是B;A.用屏蔽器覆盖范围内的手机拨打覆盖范围外的固定电话B.用屏蔽器覆盖范围内的固定电话拨打覆盖范围外的手机C.在屏蔽器覆盖范围内用固定电话拨打密闭在金属盒中的手机D.在屏蔽器覆盖范围内用手机拨打密闭在金属盒中的固定电话(5)由于3G、4G信号的手机出现,手机信号屏蔽器必须
10、更新为增强型的。所谓增强型,是指增大了屏蔽器的C。A.额定功率B.额定电压C.作用频率D.电磁波速度四、计算题(本题共16分)15.(4分)一列电磁波在通过玻璃时,共用10-10 s,在这段过程中总共振荡20次,如果它振荡一次传播的距离是1 mm。求:(1)此玻璃的厚度是多少?(2)这列电磁波如果要通过7.6 cm厚的玻璃所用的时间是多少?答案(1)2cm(2)3.810-10s解析(1)因为振荡一次传播1mm,20次就是20个1mm,所以玻璃的厚度为2cm;(2)由v=可得t=3.810-10s。16.(12分)“Smartflower Pop”是一款太阳能电池板,它能确保与日照方向始终垂直
11、,使其吸收的太阳能最多。该电池板有自动清洁装置,使得它的工作效率比沾满灰尘的电池板更高。白天,太阳能电池发出的电直接供给家用电器工作,多余部分存储在蓄电池中。(1)太阳能属于新(选填“常规”或“新”)能源,太阳能电池将光能转化为电能。(2)“Smartflower Pop”晚间自动清洁一次需要1 h,此时的耗电功率为1 kW,则自动清洁一次消耗的电能为多少焦?与多少千克的焦炭完全燃烧产生的热量相等?(焦炭的热值q=3107 J/kg)(3)若叶片面积为25 m2,白天太阳能电池接收太阳辐射的平均功率为1 000 W/m2,光电转化效率为20%。某日,白天家庭耗电的平均功率为4 kW,蓄电池的充
12、电效率为84%,晚上若将当天存储的电能全部转化为内能,可将60 kg的水从20 加热到68 ,求当天的日照时间为多少小时。答案(2)3.6106J0.12kg(3)4h解析(1)太阳能属于新能源;太阳能电池板将光能转化为电能。(2)根据P=得,自动清洁一次消耗的电能为W=Pt=1000W3600s=3.6106J消耗的电能与焦炭完全燃烧产生的热量相等,根据Q=mq得,完全燃烧焦炭的质量m=0.12kg(3)白天太阳能电池接收太阳辐射的功率为P=P0=1000W/m225m2=25000W白天太阳能电池储存的电功率为P电=P光=25000W20%=5000W白天剩余的功率为P=P电-P白=500
13、0W-4000W=1000W因为蓄电池的充电效率为84%,所以储存的电功率为P=P84%=1000W84%=840W水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg)60kg(68-20)=1.2096107J因为晚上电能全部转化为内能,故W=Q吸=1.2096107J;当天的日照时间为t=1.44104s=4h。#专题检测十七信息能源与可持续发展1.B动圈式话筒是利用电磁感应原理:人说话时,声带振动产生声音,声音通过空气传播到膜片,使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动,故能产生感应电流,故A错误,B正确;线圈在运动中能量的转化情况是机械能转化为电能,故C错误;电磁继电器主要是利用
14、电磁铁工作的,电磁铁是根据电流的磁效应制成的,故D错误。2.A这是因为变化的电流周围存在着电磁波,吹风机工作时能产生电磁波,这些电磁波被电视机接收,并对电视机产生干扰,故A正确。3.D次声波是声波,不是电磁波,故A错误;可见光是电磁波,故B错误;电磁波在空气中的传播速度为3108m/s,故C错误;WiFi信号是利用电磁波传递信息的,故D正确。4.A电磁波的传播速度与光速相同,且电磁波的传播不需要介质,所以记者将现场图片传送到电视台时所用的载体是电磁波,所以选项B、C、D错误,A正确。5.C可燃冰主要成分为甲烷,燃烧时生成水和二氧化碳,不会污染环境,属于清洁能源;可燃冰属于新能源,也属于化石能源
15、,使用后不能再生,属于不可再生能源;可燃冰不属于常规能源,故C正确。6.A太阳能、风能都可以重复利用,属于可再生能源,而核能所需要的核燃料短时间内是不可再生的,属不可再生资源,故A错误;压缩天然气是一种清洁燃料,使用这种燃料的汽车,尾气污染相对较小,故B正确;垃圾分类后,有一部分垃圾可回收再利用,有一部分有害物质可得到妥善处理,有助于减少环境污染,故C正确;纯电动汽车对环境的影响较小,不产生废气等,它的推广有利于保护环境,故D正确。7.AD智能手机靠电磁波传递信息,A说法正确;电磁波可以在真空中传播,所以真空中智能手机可以接收视频信息,B说法错误;智能手机电池充电时,电能转化为化学能,C说法错
16、误;智能手机可以把声音信号转化为变化的电流,D说法正确。8.BD火箭发射过程中,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,因此不是动能转化成重力势能,A选项说法不正确;飞行器在空中与地面控制中心是通过电磁波来传递信息的,B选项说法正确;在对接的过程中,“天宫一号”和飞船之间的位置发生变化,相对于飞船是运动的,C选项说法不正确;飞行器经大气层下落时,克服摩擦做功,机械能转化成内能,D选项说法正确。9.电磁波机械解析自动感应门有两种类型:一种是感应装置接收到人所发出的红外线,驱动电机将门打开;另一种是感应装置发出微波来感知向门移动的物体,驱动电机将门打开;由于红外线和微波都属于电磁波,因此这两种
17、感应门都是利用电磁波来接收信息;电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,它消耗了电能,得到了机械能,因此开门时,驱动电机将电能转化为机械能。10.波速低光在均匀介质中沿直线传播解析各种电磁波在真空中的传播速度都是3108m/s,故波速相同;红外线的频率比紫外线的频率低;小孔成像是由光在均匀介质中沿直线传播形成的。11.电磁波12解析智能运动手环是通过电磁波以无线的方式向手机发送运动的统计数据;由图可知,小宇跑步的路程为s=2.4km,跑步的时间为t=12min=0.2h,则跑步的速度是v=12km/h。12.聚太阳可再生解析“人造太阳”是利用氢原子核发生聚变时,释放出的核能;太阳能路
18、灯是将太阳能转化为电能,太阳能是可以重复利用的,是可再生能源。13.答案未来的手机,应该将个人用户所需要的各种功能集中于一体,为了满足观看视频,需要手机具有更大的屏幕、更强劲的处理器、更快的数据连接,为了满足人们外出使用,需要续航时间更久的电池,人们可以使用可充电的燃料电池,而且在必要时,应该为手机配置高效率的外置光电池,等等。14.(1)不属于(2)信息(3)相同(4)B(5)C解析(1)据课本知识可知,无线电波不是可见光;(2)电磁波既能传递信息,又能传递能量,手机信号屏蔽器主要是阻碍电磁波传递信息;(3)不同的电磁波在真空中的传播速度相同,故屏蔽器的作用频率有800MHz、900MHz、
19、2000MHz等几个不同的频率,这几个不同频率的无线电波在真空中传播速度是相同的;(4)针对“手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号”这个问题,即必须将固定电话处于屏蔽区,而后固定电话拨打覆盖范围外的手机,看能否打通即可,故B正确;(5)据上面的分析可知,所谓增强型屏蔽器必须是指增大了屏蔽器的作用频率,故选C。15.(1)2 cm(2)3.810-10 s解析(1)因为振荡一次传播1mm,20次就是20个1mm,所以玻璃的厚度为2cm;(2)由v=可得t=3.810-10s。16.(1)新电(2)3.6106 J0.12 kg(3)4 h解析(1)太阳能属于新能源;太阳能电池板将光能转化为电能。
20、(2)根据P=得,自动清洁一次消耗的电能为W=Pt=1000W3600s=3.6106J消耗的电能与焦炭完全燃烧产生的热量相等,根据Q=mq得,完全燃烧焦炭的质量m=0.12kg(3)白天太阳能电池接收太阳辐射的功率为P=P0=1000W/m225m2=25000W白天太阳能电池储存的电功率为P电=P光=25000W20%=5000W白天剩余的功率为P=P电-P白=5000W-4000W=1000W因为蓄电池的充电效率为84%,所以储存的电功率为P=P84%=1000W84%=840W水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg)60kg(68-20)=1.2096107J因为晚上电能全部转化为内能,故W=Q吸=1.2096107J;当天的日照时间为t=1.44104s=4h。7