1、1电磁波和信息时代 能源与能量守恒定律（时间 90 分钟 分数 100 分）一、选择题（每题 2 分，共 32 分）1比较常见光、无线电波以及激光在真空中的传播速度的大小，可知（ ）A常见光最大 B无线电波最大 C激光最大 D三者相同2关于电磁波的波长，下列说法正确的是（ ）A波长等于电磁波 1 内出现的波峰数或波谷数sB波长等于两个波峰（或波谷）之间的距离C波长等于相邻两个波峰（或波谷）之间的距离D波长等于 1 内波长传播的距离3在 2006 年世界杯上，为了把比赛节目及时传送到世界各地，至少需要同步通信卫星（ ）A1 颗 B2 颗 C3 颗 D4 颗4在光纤通信中，用来传递信息的光应该是（
2、 ）A普通光源发出的光 B太阳光 C激光 D以上三种都可以5下列各种说法中错误的是（ ）A能量就是能源 B电能是一种二次能源C石油是一种常规能源 D地热能是一次能源6下列能源中不是来自于太阳能的是（ ）A水能 B风能 C核能 D煤、石油、天然气7下列交通工具使用的是二次能源的是（ ）A蒸汽机车 B帆船 C电力机车 D太阳能机车8关于潮汐发电，下列说法不正确的是（ ）A建造堤坝只是为了利用海水的重力势能 B潮汐发电说明潮汐具有巨大的能量C退潮时靠近海岸的一侧水位低 D涨潮时靠近大海的一侧水位高9组成原子核的粒子是（ ）A带正电的质子和带负电的电子 B带正电的质子和不带电的中子C带正电的质子、带负
3、电的电子和不带电的中子 D带负电的电子和不带电的中子10某报纸报道：近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东郊民巷，该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，这还能将多余的能量储存在蓄电池里，这种能量转化和储存的方式是（ ）A太阳能转化为内能，再转化为电能 B太阳能转化为电能，再转化为化学能C太阳能转化为内能，再转化为化学能 D太阳能转化为电能，再转化为光能11能量转化与守恒定律是自然界的基本规律之一，下列过程中机械能转化为电能的是（ ）A蓄电池放电 B给手机电池充电 C水力发电 D电动机带动水泵抽水12下列表述正确的是（ ）A汽油机是将电能转化为机械能的装置 B发电机是将电能转化为机械能
4、的装置C电动机是将电能转化为机械能的装置 D电磁继电器是将电能转化为内能的装2置13热机的效率越高，说明（ ）A热机的功率越大 B热机的有用功越多C机器对燃料的利用率越高 D热机消耗的燃料越少14永久性解决人类对能源需求的根本方法是（ ）A充分利用地球上的化石燃料资源 B改进工艺，提高能源利用率C依靠科技进步，不断开发新能源 D尽可能地少用能源15保护环境、节约能源要从我做起，下列做法中需要改正的是（ ）A及时关掉未关紧的水龙头；养成人走灯灭的习惯B尽可能用太阳能热水器代替电热水器C及时将生活垃圾、废电池装在一起丢弃到垃圾箱中D用洗脸水冲厕所；将废报纸、洒瓶等送到废品收购站16学习了“能源与可
5、持发展”一章后，某班学生就利用和开发能源问题展开了热烈讨论，提出了如下几条建议和设想，其中永远做不到的是（ ）A目前利用的能源主要是煤，应着力研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失的措施B正在建设中的田湾核电站，将解决连云港市乃至华东地区的电力紧张问题，但在输电过程中能量损失较大，若能用超导体送电，可大大提高输电效率C连云港市位于黄海之滨，应尽研究开发海洋能D随着能源的不断消耗，最终应致力于研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器二、填空题（每空 0.5 分，共 16 分）17电磁波在真空中传播的速度为 ，这是宇宙间物质运动的最快速度，这个速度有一个专用符号 。电磁波的波长 、频率 和速度
6、 之间具有如下定量关系：fv，从中可以看出，如果电磁波的频率越高，它的波长就越 。 1820 世纪 30 年代，一个制玻璃的工人偶然发现：光能沿着长长的玻璃棒传输。于是，科学们试验成功了用拉得很细的玻璃丝来做激光的传达室输线。人们把那些能够传输光信号的极其纤细的物质称为 。19直接利用太阳能的途径：一是把太阳能转化为 能，二是把太阳能转化为能。太阳能热水器、太阳能热电站、硅光电池，其中属于光电转换装置的是，它实际上是把太阳能转化成 能。太阳灶是把太阳能转化成 能的装置。20化石燃料、潮汐能、太阳能、电能、核能，其中属于二次能源的是 ；煤、石油、核能、太阳能、地热能，其中属于化石燃料的是 。21
7、我国自行设计并制造安装的第一座地热电站的发电机功率为 ，这座电站每月10kW（以 30 天计算）所发的电能相当于燃烧 煤？（煤的热值为t）72.9410/Jkg22明代航海家郑和率庞大的船队远航非洲，所用的帆船不用发动机就可航行，这就是有效地利用了自然界中的 能；它也进一步说明了能量是可以 的。 （选填“转3化”或“转移” ）23在公路上急驶的汽车急刹车时，车轮停止转动，此时轮胎表面温度会急剧升高产生冒烟现象，并在地面上留下黑色痕迹，在上述过程中发生 能向 能转化。24火力发电厂“吃”的是煤， “发”的是电，在整个发电过程中能量转化的情况如图所示，请你在方框中填入相应的能量形式：25热机的发明
8、推动了 17 世纪的工业革命，热机是把 能转化为 能的机器。到 19 世纪，丹麦物理学家奥斯特通过实验的方法，首先发现了电流的磁场。此后英国物理学家法拉第又发现了 现象，进一步提示了电和磁的联系，导致了机的发明，实现了电能的大规模生产。26能的转化是非常普遍的，在一定条件下，各种形式的的能都可以相互转化：摩擦生热，将 能转化为 能；电灯照明，将 能转化为 能；烧煤做饭，将 能转化为 能；吃饭干活，将 能转化为 能。27 “蜗轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动蜗轮旋转，先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口。这样做的好处是 （填“增
9、大”或“减小” ）排出废气所带走的能量， （填“提高”或“降低” ）内燃机的效率。三、简答题（每题 3 分，共 24 分）28将下列各能源所代表的字母，按能源的分类，填入能源集合图 1 中的相应位置，每个字母只用一次：A：地热、B：煤炭、C：风能、D：石油、E：天然气、F：核能、G：太阳能、H：潮汐能、I：水能。29当你们有机会到电视台参观时，不仅可以看到那雄伟壮观的楼房，还可以看那引人注目、高耸入云的电视铁塔。在那高高的铁塔上，发射天线像巨大的蝴蝶一样成双成对地安装在上面，它俯瞰着千家万户，源源不断地发射击出电视信息。那么，电视铁塔为什么要造得很高呢？请你说出理由。图 1430近 30 年来
10、，我国成功地发射了各种用途的航天器进入太空，这标志着我国的运载火箭术水平已跻身于世界先进行列。图 2 中甲为某火箭发射场，乙为山区，丙为城市。发射场正在进行火箭发射试验。为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台，用于发射广播和电视信号。已知传输无线电广播信号所用电磁波的波段为中波，而传输电视信号所用电磁波的波段为微波，为了不让山地阻挡信号的传播，使城市居民能收听和收看实况，必须通过建立山顶转发站来转发无线电广播信号还是电视信号？试简述理由。31如图 3 所示为远距离输电系统示意图，请指出：发电机的工作原理是： 。假设该系统中的发电厂是核电站，请在下面方框内填写核电站发电过程中的能量转化情况
11、。 核电站可能会带来什么负面影响？为什么很多国家仍在大力发展核电站呢？32电能是现代人类使用最方便的能量。电能不但便于输送，而且转化为其他形式的能也很方便。电能的获得也很方便，可由各种形式的能转化而来。请将图 4 补充完整。图 2图 3图 4533你在家务劳动的过程中，需要消耗哪些能源？请说出两个场景，并分别说明每一场景所消耗的能源种类。 ； 。34气象站测量气温用的温度计装在百叶箱中。百叶箱是什么颜色的？为什么？如果装在封闭的箱子中会有什么弊病？为什么？如果露天放置会有什么弊病？为什么？35寒冷的冬天，温室里鲜花盛开，这是因为温室的玻璃允许太阳的热辐射通过却阻止室内热量和水分的散发。从某种意
12、义说，地球也是一个大温室，大气层的对流层中水蒸气和等气体允许太阳的热辐射通过，而阻止地表热量的散发，从而使地表温暖湿润。但是，2CO现在的对流层中 的含量增加明显，引起了全球平均气温上升，即“温室效应” 。2请你举例谈谈温室效应可能导致哪些变化？结合实际谈一谈如何控制温室效应。四、阅读题（每题 4 分，共 12 分）36阅读短文，回答短文后的问题储存太阳能的池塘19 世纪末，在罗马尼亚特兰西瓦地区，一名医生发现了一个奇怪的小湖。这个小湖一到冬天，湖面就结成冰，而湖底深处的湿度却高达 60。这种热水湖的怪现象引起了许多科学家的好奇，他们取来湖水化验，发现这是一个咸水湖，而且不同深度的水含盐量不一
13、样，即湖底的水中含水量盐量较高，密度大，而湖面则含盐量低，接近淡水。原来，淡水湖在白天经太阳晒后，夜晚会将积蓄的热量散发掉，即表面的湖水先冷却，密度就增大而下沉，下面的水温高，相对来说密度小，热水就上浮，并把热量散发掉，这样循环的结果，湖水上下温度就逐渐趋同，而咸水湖则不同，表面的水即使温度下降也不下沉，因为下层湖水的含盐量高，密度大，不会向浮，这样，湖底的热量就带不到湖面，因此，咸水湖被子太阳晒久了，就将太阳能储存起来，湖底的温度会越来越高。6比较并简述咸水湖和淡水湖吸收太阳能后，上、下层水温分布的特点。如果你想自制一个储存太阳能的游水池，且希望尽可能储存太阳能，从上述事例你会得到什么启发？
14、37阅读材料 光纤通信激光具有很高的亮度，一台大功率激光器发出的激光，亮度可达太阳亮度的 710倍。140激光通信与无线电通信类似，即先将声音和图像信号调制到激光束上，然后把载有声音和图像信号的激光发送出去，最后用接收装置把声音和图像信号检出来。科学家们研究利用激光进行光纤通信，并取得了很大的成功，光纤是一种非常细的玻璃丝，比人的头发丝还要细，直径只有十分之几毫米，光纤由内芯和包层两部分组成，内芯由光速较小的物质做成，包层由光速较大的物质做成，光在内芯中传播，不断被子包层反射回来，曲折前进，如图所示，这样，带有信号的激光就沿着光纤向前传播，容量大，不受外界条件的干扰，使激光通信能传播很远，并且
15、能提高通信质量。完成以下填空：激光通信的原理是，先将声音和图像信号调制到 上，然后把载有声音和图像信号的 发送出去，最后用 把声音和图像信号检出来。光纤是一种非常细的玻璃丝，它由 和 两部分组成，光在 中传播时，不断被 反射，曲折前进。激光的光纤通信具有 大，通信 高，不受外界 等优点。38阅读材料 能源的开发和环境保护在日常生活和各种产业中我们都要消耗能量。煤、石油、天然气等物质都能够提供可利用的能量，空气的流动、水的流动也能够提供可利用的能量，我们平时说的“能源” ，指的就是这些能够提供可利用能量的物质和自然过程。近二三百年以来，人类相断发明了蒸汽机、内燃机、电动机等动力机械，使生产力得到
16、了飞速发展。但是，能源的消耗也急剧增长。研究人员估计，按照目前的石油开采速度，地球上的石油储藏将在几十年内全部采完；煤的储量稍多一些，但也将在 200 多年时间内采完。可以想象，如果没有了石油和煤碳，汽车、飞机、轮船和铁路上的内燃机车都不能开动，火力发电厂将停止发电，人类的社会生活将会瘫痪。大量消耗石油和煤炭还带来了环境污染问题，燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应”煤炭中常常含有较多的硫，燃烧时形成的二氧化硫等物质会使雨水的酸度升高，形成“酸雨” ，腐蚀建筑物，土壤酸化。从文章中找出两个常用的能源，再举出两个利用能源的实例。7过度开发煤、石油和天然气等化石能源
17、会造成成哪些危害？试举两例。应该如何保护周围的环境？你应该怎样做？试举一例。五、计算题（第 39、41、42、43 题每题各 2 分，第 40 题 3 分,第 44 题 4 分，共 16 分）39在雷雨交加的天气里，收音机工作时会听到“咔嚓”的声音，这是为什么？如果从听到咔嚓声到听到雷鸣间隔 ，那么收音机距打雷处约有多远？5s40无线电广播电台使用的电磁波中波频率范围是 5351605 ，求：kHz最高频率是最低频率的多少倍？最低频率的无线电波波长是多少米？41S195 型柴油机的部分技术规格如下表所示。其中， “额定功率”是指柴油机机正常工作时对外所做机械功的功率；“燃油消耗率”是指柴油机正
18、常工作时，每输出 1Kwh 的能量柴油机所消耗柴油的千克数。已知柴油的热值为 ，水的比热容为73.10/Jkg4.2103J/(kg)。试估算该柴油机正常工作时的效率。42汽车以 的速度行驶了 100 ，发动机是功率为 8 的柴油机，效率为10/kmhkmkm25%，已知柴油的热值为 ，73.10/Jg此汽车行驶 100 消耗多少千克柴油？843如图 5 所示是一种太阳能照明灯，太阳能电池板供一只“12V 9W”的电子节能灯工作。若太阳能电池板接收太阳能有效面积为 ，平均 1 内得到的太阳辐射能约为20.3mh，太阳光照一天（不考虑天气影响，以 8 计算） ，恰好60.41J可供电子节能灯工作
19、 10 。求太阳能照明灯利用太阳能的效率大h约是多少？44太阳能资源，不仅包括直接投射到地球表面上的太阳辐射，而且也包括像所有的化石燃料、水能、风能、海洋能、潮汐能等间接的太阳资源，还应包括绿色植物的光合作用固定下来的能量，即生物能。严格地说，除了地热能和原子核能以外，地球上所有其他能源全部来自太阳能，这是“广义太阳能” ，以便与仅指太阳辐射能的“狭义太阳能”相区别。捕获太阳能的生物主要为绿色植物。绿色植物在单位面积和单位时间内所固定的总能量是生态系统的总初级生产力，植物呼吸作用后，剩余下来的单位面积、单位时间内所固定的能量叫净初级生产力。表中反应地球上绿色植物捕获太阳能的情况。 （单位：KJ
20、/(m 2d)）下表说明，地球上流入生态系统中的能量仅仅为总太阳能的 %；能被各种动物、人类和微生物所利用的能量仅为 %。也就是说，绝大部分太阳能都不能流入生态系统中，从而为人类所利用。利用光电转换可以将太阳能转化为电能。若地球附近某太空站上的太阳能电池接受板的面积是 S，光电转化效率为 ，已知太阳辐射的总功率为 P，太阳辐射穿过太空的能量损失图 59忽略不计，光速为 ，太阳光射到地球上经历的时间为 ，试求出该太阳能电池能够输出ct的最大功率。答案与提示一、选择1.D 2.C 3.C 4.C 5.A 6.C 7.C 8.C 9.B 10.B 11.C 12.C 13.C 14.C 15.C 1
21、6.D二、填空17. ，C ， 18.光导纤维 19内，电，硅光电池，电，内83.01/msvf20电能，煤，石油 21882 。 22风，转化。 23机械，内。 24内，机械。 25化学，内，电磁感应，发电。 26机械，内，电，光，光，化学，化学，内，化学，机械。27减小，提高。三、解答题28略。29因为传输电视信号的波段为微波，它基本上是沿直线传播的，电视塔造得很高可以扩大电视信号覆盖范围。30电视信号。因为传输电视信号所用电磁波，波段为微波，它基本上是沿直线传播的，故必须通过建立山顶转发站来转发。31电磁感应；核能，机械能；核电站运行不当可能造成核泄漏、核污染，核废料难以处理，有关核技术
22、等可能转移到军事方面等。因为核电高效节能，核原料运输方便，正常情况下对环境污染比火力发电小得多。3233 略。34百叶箱是白色的，如果是其他颜色的阳光照射时会使箱内空气温度明显高于箱外气体的温度，测出的温度不是环境中空气的温度。如果把温度计装在封闭的箱中，测出的也不是环境的气温。这是由于空气不流通，箱子内外的气温并不相等。如果把温度计露天放置，测量出来的同样不是气温。这是由于阳光直接照射时，温度计本身的温度不等于周围空气的温度。35 “温室效应”使原胡的平衡失调，会导致冰川熔化；海平面上升；地表水分蒸发加快；加剧土地荒漠化；引起气候变化；影响农作用物收成等。可采取植树造林；开发和使用新能源；减少煤等燃烧料的使用量等措施。四阅读题36淡水湖吸收太阳能后，由于对流，上下下温度趋于相同。咸水湖却不同，会将太阳能储存起来，湖底的温度会越来越高。同咸水（盐水）作为储存太阳能的池子效果较好。37激光束，激光束，接收装置；内芯，包层，内芯，包层；容量，质量，干扰。38石油，煤，天然气，风力发电将风能转化为电能，太阳能热水器把太阳能转化为内能大气污染，温室效应、酸雨等；保护森林、节能等。10五、计算391700 ； 403 倍 ； 4140%；m560.7m42 ；4310% ； 44 ， 。.49kg32.42ax/4Ppsct
