中考物理一轮专项复习（知识梳理与典例练习）-信息的传递、能源（原卷版+解析版）

信息的传递能源

新课标要求

2.4.6知道电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。知道波长、频率和波速。了解电磁波

的应用及其对人类生活和社会发展的影响。

353列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。

3.6.1列举常见的不可再生能源和可再生能源。

3.6.2知道核能的特点和核能利用可能带来的问题。

3.6.3从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性。

知识梳理与典例

一、电磁波

1.波长、频率、波速

（1）波长

在一列波的传播中，凸起的最高处叫做；凹下的最低处叫做O邻近两个波峰（或波

谷）之间的距离叫做,用2表示。

（2）频率

波在I秒内传播的个数叫做波的频率。用字母/表示。

单位：（Hz）,其他单位：千赫（kHz）、兆赫（MHz）。如上右图所示，这是某一列

波在0.2秒内传播的情况，则波长个数为个，该波的频率/=

（3）波速

波不停地向远处传播，用来描述波传播的物理量叫做波速。单位：（m/s）

（4）波速、波长与频率的关系

波速=，即1，=不如上右图所示，如果该波的波长为0.1m,频率/=30Hz,则波速丫=步

m/s

2.电磁波

（1）电磁波的产生

与水波、声波的形成相似，导线中的迅速变化会在空间激起电磁波。广播电台、电视台及

移动电话靠复杂的电子线路来产生电磁波。

（2）电磁波可以给我们传递各种o

（3）电磁波的传播：电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，速度彳m/s

（4）电磁波的频率与波长

电磁波频率的单位是赫兹（Hz）、千赫（kHz）和兆赫（MHz）。电磁波波长的单位是米（m）、

厘米（cm）、亳米（mm）等。

3.电磁波家族及电磁波的应用

（1）电磁波家族

电磁波有无线电波、、可见光、、、y射线等。各种光和射线都是波长不同

（2）无线电波

①定义：电磁波中用于广播、和的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分,叫做

无线电波（无线电技术中使用的电磁波）。

②特点：无线电波的波长从几毫米到几千米，通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段，

包括长波、中波、、等。

（3）电磁波的应用

①无线电波：用于、和移动电话；②红外线：家电的；③微波：可用来；

④紫外线；可用来；⑤X射线：医学上用来做检查；⑥丫射线；可用来金属探伤；⑦探测

宇宙：射电望远镜。

二、信息的传递

1.电话

（1）最简单的电话由话筒和听筒组成。

话筒把声信号变成信号（即变化的电流）；听筒把电信号还原成信号。

（2）电话交换机

①作用：可以减少线路数量，提高线路的利用率。

②连接：一个地区的电话都接到同一台交换机上；如果在两台交换机之间连上若干电话线，这

样两个不同交换机的用户就能互相通话。

炭粒话筒口铁膜听筒P

W）

2.模拟通信和数字通信

（1）模拟通信

在话筒将声音转换成信号电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟的频率、振幅

变化的情况完全一样，“模仿”着声信号的“一举一动”。这种电流传递的信号叫做信号，使

用模拟信号的通信方式叫做通信。

（2）数字通信

用不同符号的不同组合表示的信号叫信号，这种通信方式叫通信。

常见数字信号的组成方式：点和画：发声、发光的长短；电压、电流的有无：数字。和1；磁

体的N、S极等不同符号信息都可组成数字信号，用来传递丰富多彩的声音、图像等各种信息。

数字通信是一种既现代又古老的通信方式。烽火、旗语、电报和网络等传递信息的方式都是一

通信（选填“模拟”或“数字”）。

3.无线电广播信号的发射和接收

（1）信号的发射一广播反台完成

主要由话筒、调制器、天线组成。话筒把播音员的声音信号转换成信号，然后用调制器把

音频电信号加载到高频电流上，再通过天线产生____发射到空中（图甲）。

高频电流

（2）信号的接收一收音机完成

利用收音机的，选出我们需要的某一频率的电磁波；由调谐器选出的信号含有高频电流成

分，需要通过“解调器”将其滤去，把音频佶号留下，放大后送到扬声器里（图乙）。

4.电视的发射和接收

电视用传递图像信号和声音信号。

（1）电视信号的发射：摄像机把图像信号变成_____信号，发射机把电信号加载到频率很高的

电流上，通过发射天线发射到空中。

（2）电视信号的接收：电视机的接收天线把高频信号接收通过电视机把信号取出并放大，由显

示器把它还原成图像。

一丫：j接收饥|-d显示一

提便机-T发射机

I音瀛火1~<]]

；d一t仔。放大।

“/话的扬向2S

由电视台完成由电视机完成

5.移动电话

移动电话是辱空间的电磁波来传递信息的。移动电话既是无线电台,也是无线电（发

射接收二合一）。它用电磁波把讲话的信息发射到空中；同时它又在空中捕获电磁波，得到对方讲

话的信息O

6.音频、视频、射频和频道

（1）音频信号：由声音转换成的电信号，它的频率跟声音的频率相同，在几卜赫到几千赫之间，

叫音频信号。

（2）视频信号：由图像转换成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。

（3）射频电流：音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力都很差，需要把它们加载到频率

更高的电流上，产生电磁波发射到天空中，这种电流叫做射频电流。

VWVWWWW射悚

帚■.槿

的比较（示电圈）

7.微波通信

（1）微波：波长在10m〜1mm之间，频率30MHz〜3X10$MHz之间。微波的性质接近光波,

大致沿传播，不能沿地球表面绕射。

（2）微波通信：利用微波进行的通信。

（3）微波中继站：微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。囚此必须每隔50km左右就要

建设一个中继站，可以把上i站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去。

（4）微波通信的优点：频率高，传输信息的容量大；质量好，传送距离远：大致沿直线传播,

受大气干扰小，能量损耗小，收到的信号强且稳定。

8.卫星通信

（1）卫星通信：利用通信卫星做微波通信的中继站进行通信的方式叫卫星通信。

（2）同步通信：地球同步卫星即地球同步轨道卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距

地球约36000km,卫星的运行方向与地球的方向相同、运动周期与地球自转一周的相等,

所以叫做“同步通信卫星”。

（3）全球通信：在地球周围均匀地配置三颗通信卫星，就可以覆盖几乎全部的地球表面，实现

全球通信。

三颗同步卫星可以实现全球通信

（4）卫星通信的组成与原理

由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。卫星通信的工作原理是将卫星发射到赤道上空

36000km处的对地静止轨道上，利用卫星上的通信转发器接收由地面站发射的信号，并对信号进行

放大变频后转发给其他地面站，从而完成两个地面站之间的传输。

9.光纤通信

（1）激光：频率单一、方向高度集中的光叫激光。实际上光也是一种。与微波相比，激

光的频率更高，激光通信容量更大。

（2）光导纤维：光导纤维简称光纤，是一种非常细的玻璃丝，激光可在光纤里传播，不受外界

干扰。光导纤维传光的原理：光的°

（3）光纤通信

光纤通信是利川在光导纤维中传输信息的一种通信方式。由于光的频率很高，在一定时间

内可以传输大量信息。

10.网络通信

（1）网络通信：计算机可以高速处理各种信息，把联在一起，可以进行网络通信。计算

机之间的联结，除了使用金属导线外，还用了光缆、通信卫星等各种通信手段。世界上最大的计算

机网络是网。

（2）计算机服务器：计算机服务器是指在计算机网络中提供服务的一种计算机系统，它提供应

用程序的服务，可以接受客户端的请求并提供相应的服务功能。

（3）网络通信的应用：传送电子邮件；查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播；还可以通过

网络进行远程教育、远程医疗等。

【例题1】如图所示，将导线•端与干电池负极连接，用另一端与干电池正极快速断续接触，

可以听到收音机发出“咯、咯”的声音，表明收音机接收到了（）

A.声波B.光波C.机械波D.电磁波

【例题2】下列关于电磁波的说法中，正确的是（）

A.导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波

B.电磁波不可以在真空中传播

C.收音机的天线不仅可以接收各种各样的电磁波，还可以发出各种电磁波

D.作为载体的电磁波，频率越高，可以传输的信息越多

【例题3】图中是甲、乙两种不同电磁波的传播图像，下列说法正确的是（）

卬电磁波：---------------

乙电磁波：-

A.甲、乙两种电磁波的狼动频率相同B.甲电磁波振动的波长较长

C.甲电磁波的传播速度较快D.甲电磁波振动的频率较大

【例题4】电磁波的频率与波长的分布如图所示，下列说法正确的是（）

1(/%10,2I014IOI610伊州率及

无端电液红外线可见光紫外雄X射饯/射雄

A.紫外线属于可见光B.红外线的波长比可见光的短

C.X射线的频率比无线电波的低D.可见光与＞射线在真空中的传播速度相等

【例题S】北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统，可向全球提供高精

度，高可靠的定位、导航、授时等服务，北斗导航卫星系统为汽车导航采用的通信方式是（）

A.超声波B.光纤C.电磁波D.红外线

【例题6】由声音转换成的电信号，它的频率与声音的频率相同，大约在几十赫到儿干赫之间,

叫做音频信号；由图象转换成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。音频电流

和视频电流在空间激发电磁波的能力都很差，需要把它们加载到频率更高的电流上，产生电磁波发

射到天空中，这种电流叫做射频电流。如图所示，是三种信号的波形图，则表示音频信号的是,

表示射频信号的是。

甲

p/WW\A7乙

Mwvwwm丙

三、能源

1.能源的分类

（1）按照获取方式分为：能源和能源。

①一次能源；可以从自然界获得的能源称为一次能源。化石能源是一次能源，其他常见的

一些能源，如等也都是一次能源。

②二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过消耗能源才能得到的能源称为二次能源。

常见的二次能源：能、汽油、柴油、酒精等。

（2）按照对环境的影响分为：能源和能源。

太阳能、电能、风能、水能、潮汐能、地热能等都属于清洁能源；煤、石油、柴薪等都属于污

染能源。

（3）按照人类开发早晚分为：能源和能源。

煤、石油、天然气及水能等属于常规能源；核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能、生物质能

等属于新能源.

（4）按照是否可再生分为：可再生能源和不可再生能源。

①化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为能

源。

②像风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到，我们把它们称为能源。

2.能源危机

（1）能源危机发生原因：目前作为人类主要能源的化石能源储量并不丰富，而且化石能源开发

利用后不能<1

（2）解决能源问题的出路：开发使用能源；更好地利用已知能源。新能源是指人类新近

才开始利用的能源。例如，核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能、生物质能等都属于新能源。

3.核能

（1）原子的结构

①电子的发现：十九世纪末，英国物理学家汤姆生在对阴极射线的研究中发现了带负电的,

并得出电子是所有物质中原子的组成部分。

②原子核的发现：1898年，英国物理学家卢瑟福发现了a射线，做了“a粒子散射实验”。通过

对电荷，质量和偏转角度等的运算，1911年提出了原子结构的行星模型，即原子是由和核外_

组成的。

原子的组成

③原子的“电子云模型”

1926年奥地利物理学家埃尔温•薛定谤提出“电子云模型”。该模型中，—在原子核外很小的

空间内做高速运动，其运行没有固定的规律，电子—排布，接近现代人类对原子结构的认识。

（2）原子核的结构

①质子的发现

1919年，卢瑟福用速度是20000km/s的a粒子去袭击氮元素的原子核时，发现在原子核中还存

在一种带电的质量比电子大很多的微粒一。

②中子的发现

中子的概念是由英国物理学家卢瑟福提出，中子的存在是1932年英国物理学家詹姆斯•查德威

克用镭的a射线轰击被原子时的实验中证实的。物理学家在实验中又进一步发现中子的质量与

相同、但是不带电。

③原子核的组成

原子核，简称“核”，位于原子的核心部分，由和两种微粒构成。原子核带电

（即质子所带的正电），中子_____电。

（3）原子的组成及带电情况

（―质子

_原子核_（带正电）

（带正电）中子

原子一（不带电）

—核外电子

（带负电）

原子核极小，它的直径在10/6m〜io/4m之间，体积只占原于体积的几千亿分之一，在这极小

的原子核里却集中了99.95%以上原子的质量。

（4）核能

质量较大的原子核发生_____或者质量较小的原子核相互_____,就有可能释放出惊人的，

这就是核能八释放核能的方式：核和核•

（5）裂变

①裂变：1934至1938年，科学家先后用中子表击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变,

发现一个核分裂成两个质量的原子核，同时释放出大量的。奇妙的是，铀235核在分裂

成两个别的原子核的时候，又放出_____至个中子。核裂变的能量巨大：1kg铀全部裂变，释

放的能量超过煤完全燃烧时释放的能量。

核裂变示意图链式反应示意图

②链式反应

当中子轰击铀核时，铀核发生____,释放大量核能的同时产生出几个新的,这些中子又会轰

击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量,这就是裂变中的链式反应。

③裂变的应用

(a)核电站

核电站利用裂变产生的核能发电，它的核心设备是。1942年，人类利用核反应堆第一次实

现了可控制的铀核裂变。

核燃弋'

核反应堆汽轮机发电机电网

核电站的工作原理及能量转化：核电站将反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能，通过汽

轮机转化为机械能，再通过发电机转化为电能。核电站发电时的能量转化情况：能一能

—>能一能O

(b)原子弹

链式反应如果不加以控制，大量原子核就在i瞬间发生裂变，释放出极大的o原子弹就是

根据这一原理制造的。

(6)聚变

如果将某些质量很的原子核，例如笊核(由一个质子和一个中子构成)与筛:核(由一个质

子和两个中子构成)，在超_____下结合成新的原子核——氮咳，也会移放出巨大的,这就是聚

变。

氮

朝暹聆

O

中子

笊核和施核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。利用的就

是聚变瞬间释放的能量。

(7)核电站和核废料处理

核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备。反应堆内的铀核发生裂变时，会释放能量，也

会产生____线。如果放射线泄漏到反应堆外面，会对人和其他生物造成伤害，所以核反应堆都封闭

在一个厚厚的钢筋混凝土壳中。

核电站使用过的核燃料成为O由于核废料仍具有放射性，对环境会造成相当大的危害，因

此要将核废料深埋到人迹稀少的地带。

4.太阳能

（1）太阳的结构：太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气。

（2）太阳能的来源：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生,释放出巨大的核能。

（3）大部分太阳能以热和的形式向四周辐射开去。

（4）地球上大多数能源来自于太阳能。由于化石能源、水能、风能、生物质能等都是来太阳能,

所以说太阳是人类能源的o人类利用这些能量，实际上都是间接地利用太阳能。

（5）化石能源的形成：远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体

的化学能。经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了和煤，在石油

形成过程中还放出.

（6）太阳能的利用

①光电转换：指太阳能直接转化为能。例如光电泡（太阳能电池）。

②光热转换：例如集热器收集阳光中的能量来加热水等物质，把太阳能直接转化为能。

③光化转换：光化转换是指把太阳能转化为化学能，储存在生物质内。比如绿色植物的生长就

是靠太阳能转化的化学能，所以通过光合作用的植物把太阳能转化为化学能。

5.能源与可持续发展

（1）能量转移和转化具有方向性

①在热传递的过程中，热量只能自发地从—高温物体转移到低温物体，而不能自发地从低温物体

转移到高温物体。这说明能量____具有方向性。

②用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，但是这些能量无法再变回可以被

利用的能源。

汽车制动时，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，但这些能量不能自动地收集起来再次驱

动汽车。这些能量虽然没有消失，但也不能再被我们利用。这说明能量具有方向性。

结论：能量的转移和转化具有方向性。

（2）利用能源的建议

①人类不应当无限制地向大自然索取，我们必须在提升物质文明的同时，保持与自然环境的和

谐与平衡。

②不要因为利用能源时会对环境造成污染而停止使用能源，也不能为了促进文明和社会的发展

而过量使用能源，对环境造成严重污染。使用能源和保护环境可以做到有机地统一、和谐地发展。

（3）可持续发展的两个方向

能源的利用要考虑持续性发展，既要满足当代人的需要，又要考虑后代人的需求。

①提高能源的,减少在能源使用中对环境的破坏。

②开发和利用。

【例题1】以下列出了各种形式的能源：柴薪、煤、石油、天然气，风能、水能、电能、太阳

能、地热能。在这些能源中哪些是化石能源？哪些是一次能源？哪些是二次能源？请填在以下表格

中。

一次能源

二次能源

化石能源

【例题2］太阳能是（选填“可再生”或“不可再生”）能源，直接利用太阳能可有

效地减少碳排放，图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将能转

化为电能；车轮的轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为能。

【例题3】世界新能源汽车大会于2019年7月在海南举办，聚焦汽车与能源、交通、信息、通

讯等领域联动以及和智慧城市应用场景的深度融合。下列关于能源的说法正确的是（）

A.天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用

B.汽油可以作为“玉免号”在月球上的工作能源

C.电能是最重要的二次能源

D.如果大量利用太阳能，可以使太阳能在短期内消耗殆尽

【例题4】如图所示，原子是由原子核和构成，原子核分裂或聚合时都会释放巨大的

核能，核能是一种（选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站利用中子轰击铀核，使

铀核发生（选填“裂变”或“聚变”）获取核能。

【例题5】（多选题）如图为核电站的结构图，以下说法正确的是（)

水

A.核能是可再生能源

B.在核反应堆中核燃料发生核裂变

C.蒸汽驱动蒸汽轮机旋转时，内能转化为机械能

D.蒸汽轮机带动发电机发电时，电能转化为机械能

【例题6］我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站，它可以利用风能和光能发电，获得

的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，如图所示。需要时，再利用水的机械能发电，从

而弥补了风能、光能不稳定，转化的电能难储存等不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法

正确的是（）

A.风能、光能和电能都是一次能源属于不可再生能源

B.抽水时，消耗的电能全部转化为水的机械能

C.发电站利用水能发电时，可将机械能转化为电能

D.不同形式的能量可以相互转化，说明能量的转化

是没右.方向性的

知识梳理与典例

一、电磁波

1.波长、频率、波速

（1）波长

在一列波的传播中，凸起的最高处叫做波峰:凹下的最低处叫做波谷。邻近两个波峰（或波谷）

之间的距离叫做波长,用2表示。

单位：米（m）、厘米（cm）、亳米（mm）等。

/WVW\7

（2）频率

波在1秒内传播遗氐的个数叫做波的频率。用字母f表示。

单位：赫兹（Hz）,其他单位：千赫（kHz）、兆赫（MHz）。如上右图所示，这是某一列波

在0.2秒内传播的情况，则波长个数为£个，该波的频率为=6/（0.2S）=3（）Hz

（3）波速

波不停地向远处传播，用来描述波传播快慢的物理量叫做波速。单位：m（m/s）

（4）波速、波长与频率的关系

波速=波长*频率,即v=yo如上右图所示，如果该波的波长为0.1m,频率/=30Hz,则波速u=

4户dim〉30Hz=3m/s

2.电磁波

（1）电磁波的产生

与水波、声波的形成相似，导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。广播电台、电视台及

移动电话靠复杂的电子线路来产生电磁波。

（2）电磁波可以给我们传递各种值思。

（3）电磁波的传播：电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，速度c=3.OxlO*m/s

（4）电磁波的频率与波长

电磁波频率的单位是赫兹（Hz）、千赫（kHz）和兆赫（MHz）。电磁波波长的单位是米（m）、

厘米（cm）、亳米（mm）等。

3.电磁波家族及电磁波的应用

（1）电磁波家族

电磁波有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、/射线等。各种光和射线都是波长不

同的电磁波。

10'*频率/IH

I

（2）无线电波

①定义：电磁波中用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那•部分，叫

做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）。

②特点：无线电波的波长从几毫米到几千米，通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段，

包括长波、中波、短波、微波等。

（3）电磁波的应用

①无线电波：用于广播、电视和移动电话:②红外线：家电的遥控器:③微波：可川来加热食

品；④紫外线：可用来3；⑤x射线：医学上用来做透视检查；⑥丫射线：可用来金属探伤；⑦探

测宇宙：射电望远镜。

二、信息的传递

1.电话

（1）最简单的电话由话简和听筒组成“

话筒把声信号变成生信号（即变化的电流）；听筒把电信号还原成直信号。

（2）电话交换机

①作用：可以减少线路数量，提高线路的利用率。

②连接：一个地区的电话都接到同一台交换机上；如果在两台交换机之间连上若干电话线，这

样两个不同交换机的用户就能互相通话。

铁膜听筒

2.模拟通信和数字通信

（1）模拟通信

在话筒将声音转换成信号电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟电宣的频率、振幅

变化的情况完全一样，“模仿”着声信号的“一举一动”。这种电流传递的信号叫做模拟信号，使

用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。

（2）数字通信

用不同符号的不同组合表示的信号叫数主信号，这种通信方式叫数3通信。

常见数字信号的组成方式：点和画；发声、发光的长短；电压、电流的有无；数字0和1；磁

体的N、S极等不同符号信息都可组成数字信号，用来传递丰富多彩的声音、图像等各种信息。

数字通信是一种既现代又占老的通信方式。烽火、旗语、电报和网络等传递信息的方式都是数

空通信（选填“模拟”或“数字”）。

3.无线电广播信号的发射和接收

（1）信号的发射一广播电台完成

主要由话筒上调制器、天线组成。话筒把播音员的声音信号转换成电信号，然后用调制器把音

频电信号加载到高频电流上，再通过天线产生电磁波发射到空中（图甲）。

（2）信号的接收一收音机完成

利用收音机的调谐器,选出我们需要的某一频率的电磁波：由调谐器选出的信号含有岛频电流

成分，需要通过“解调器”将其滤去，把音频信号留下，放大后送到扬声器里（图乙）。

4.电视的发射和接收

电视用电磁波传递图像信号和声音信号。

（1）电视信号的发射二摄像机把图像信号变成山信号，发射机把电信号加载到频率很高的电流

上，通过发射天线发射到空中。

（2）电视信号的接收：电视机的接收天线把高频信号接收通过电视机把信号取出并放大，由显

示器把它还原成图像。

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的电现白克磁由电税机完成

5.移动电话

移动电话是靠空间的电磁波来传递信息的。移动电话既是无线电发组台，也是无线电接收台（发

射接收二合一）。它用电磁波把讲话的信息发射到空中；同时它又在空中捕获电磁波，得到对方讲

话的信息。

6,音频、视频、射频和频道

（1）音频信号：由声音转换成的电信号，它的频率跟声音的频率相同，在几十赫到几千赫之间，

叫音频信号。

（2）视频信号：由图像转换成的电信号，它的频率在几挪到几兆协之间，叫做视频信号。

（3）射频电流：音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力都很差，需要把它们加载到频率

更高的电流上，产生电磁波发射到天空中，这种电流叫做射频电流。

卜\/\/\/\/\视频

pwwvwww射帔

青・•程射临

立比吸（示意图）

7.微波通信

（1）微波：波长在10m~lmm之间,频率30MHz〜3义10$MHz之间。微波的性质接近光波，

大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。

（2）微波通信：利用微波进行的通信。

（3）微波中继站：微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。因此必须每隔50km左右就要

建设一个中继站，可以把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去。

（4）微波通信的优点：频率高，传输信息的容量大；质量好，传送距离远；大致沿直线传播，

受大气干扰小，能量损耗小，收到的信号强且稳定。

8.卫星通信

（1）卫星通信：利用通信卫星做微波通信的中继站进行通信的方式叫卫星通信。

（2）同步通信：地球同步卫星即地球同步轨道卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距

地球约36000km,卫星的运行方向与地球的自鬟方向相同、运动周期与地球自转一周的时业1相等，

所以叫做“同步通信卫星”。

（3）全球通信：在地球周围均匀地配置三颗通信卫星，就可以覆盖几乎全部的地球表面，实现

全球通信。

三颗同步卫星可以实现全球通信

—

（4）卫星通信的组成与原理

由通信串星、地面站和传输系统二部分组成.串星通信的工作原理是将I」星发射到赤道上空

36000km处的对地静止轨道上，利用卫星上的通信转发器接收由地面站发射的信号，并对信号进行

放大变频后转发给其他地面站，从而完成两个地面站之间的传输。

9.光纤通信

（1）激光：频率单一、方向高度集中的光叫激光。实—上光也是一种电磁波。与微波相比，激

光的频率更高，激光通信容量更大。

（2）光导纤维：光导纤维简称光纤，是一种非常细的玻璃丝，激光可在光纤里传播，不受外界

干扰。光导纤维传光的原理：光的全反射。

（3）光纤通信

光纤通信是利用遨光在光导纤维中传输信息的一种通信方式。由于光的频率很高，在一定时间

内可以传输大量信息。

光信号i—\7K^

光信号2—

10.网络通信

（1）网络通信：计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起,可以进行网络通信。计算

机之间的联结，除了使用金属导线外，还用了光缆、通信卫星等各种通信手段。世界上最大的计算

机网络是因拄网。

（2）计算机服务器：计算机服务器是指在计算机网络中提供服务的一种计算机系统，它提供应

用程序的服务，可以接受客户端的请求并提供相应的服务功能。

（3）网络通信的应用：传送电子邮件；查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播；还可以通过

网络进行远程教育、远程医疗等。

【例题1】如图所示，将导线一端与干电池负极连接，用另一端与干电池正极快速断续接触，

可以听到收音机发出“咯、咯”的声音，表明收音机接收到了（）

A.声波B.光波C.机械波D.电磁波

【答案】Do

【详解】电磁波是由变化的电流产生的；将导线•端与干电池负极连接，用另•端与干电池正

极快速断续接触，导线中的电流大小是变化的，会产生电磁波，被收音机接收，可以听到收音机发

出“咯、咯”的声音。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。

【例题2】下列关于电磁波的说法中，正确的是（•

A.导线中电流的迅速变叱会在空间激起电磁波

B.电磁波不可以在真空中传播

C收音机的天线不仅可以接收各种各样的电磁波，还可以发出各种电磁波

D.作为载体的电磁波，频率越高，可以传输的信息越多

【答案】Ao

【详解】A.电磁波是由变化的电流、电场引起的。故A正确：

B.电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。故B错误；

C.收音机只能接收电磁波，不能发射电磁波。故C错误；

D.电磁波传输信息的多少与电磁波频率无关，与频率范围有关。故D错误。

故选A。

【例题3】图中是甲、乙两种不同电磁波的传播图像，下列说法正确的是（）

甲电磁波:---------------

乙电磁波:..............

A.甲、乙两种电磁波的未动频率相同B.甲电磁波振动的波长较长

C.甲电磁波的传播速度较快D.甲电磁波振动的频率较大

【答案】Bo

【详解】A.根据图像疏密可知，疏密不同频率不同，故A错误；

B.甲电磁波更疏一些，波长较长，故B正确；

C.电磁波速度都相同，故C错误；

D.乙电磁波更密，频率较高，故D错误。

故选Bo

【例题4】电磁波的频率与波长的分布如图所示，下列说法正确的是（）

"10*10H>IO12IO14I0I6|0惧倾率法

IIIII

VZV/V/V/VWVWM

无线电波红外线可见光紫外域XI♦线/射雄

A.紫外线属于可见光B.红外线的波长比可见光的短

C.X射线的频率比无线电波的低D.可见光与>射线在真空中的传播速度相等

【答案】Do

【详解】A.由图可知，紫外线在可见光之外，属于不可见光，故A错误；

B.由图可知，红外线的波长比可见光长，故B错误；

C.由图可知，X射线的频率比无线电波的大，故C错误；

D.可见光与Y射线都是电磁波，在真空中的传播速度约为3.0Xl（）Xm/s,故D正确。

故选D.

【例题5】北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统，可向全球提供高精

度，高可靠的定位、导航、授时等服务，北斗导航卫星系统为汽车导航采用的通信方式是（）

A.超声波B.光纤C.电磁波D.红外线

【答案】Co

【详解】A.超声波不能在真空中传播，卫星与地面之间有一部分是真空，故A不符题意；

B.光纤的材料是玻璃丝，卫星通信是利用无线方式传递信息，故B不符合题意；

C.卫星通信是利用电磁波来传递信息的，故C符合题意；

D.红外线的频率高，在传输过程中能量衰减非常大，易受到云层等的干扰，不适合卫星通信,

故D不符合题意。

故选C。

【例题6】由声音转换成的电信号，它的频率与声音的频率相同，大约在几卜赫到几千赫之间,

叫做音频信号；由图象转换成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。音频电流

和视频电流在空间激发电磁波的能力都很差，需要把它们加载到频率更高的电流上，产生电磁波发

射到天空中，这种电流叫做射频电流。如图所示，是三种信号的波形图，则表示音频信号的是,

【答案】甲，丙。

【详解】由“大约在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号，频率在几赫到几兆赫之间，叫做视

频信号“可知，视频信号的频率大于音频信号的频率，射频电流是把音频电流和视频电流加载到频

率更高的电流上，因此频率最高的是射频信号，甲频率最低，为音频信号。

由波形图可知，内频率最高，为射频信号。

三、能源

1.能源的分类

（1）按照获取方式分为：3能源和』能源。

①一次能源：可以直接从自然界获得的能源称为一次能源。化石能源是一次能源，其他常见的

一些能源，如风能、水能、太阳能、地热能、核能等也都是一次能源。

②二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过消耗二次能源才能得到的能源称为二次能源。

常见的二次能源：虫能、汽油、柴油、酒精等。

（2）按照对环境的影响分为：适洁能源和染能源。

太阳能、电能、风能、水能、潮汐能、地热能等都属于清洁能源；煤、石油、柴薪等都属于污

染能源。

（3）按照人类开发早晚分为：常规能源和新能源。

煤、石油、天然气及水能等属于常规能源；核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能、生物质能

等属于新能源。

（4）按照是否可再生分为：可再生能源和不可再生能源。

①化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再

生能源。

②像风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到，我们把它们称为可再生能源。

2.能源危机

（1）能源危机发生原因：目前作为人类主要能源的化石能源储量并不丰富，而且化石能源开发

利用后不能更生。

（2）解决能源问题的出辟：开发使用就能源；更好地利用已知能源。新能源是指人类新近才开

始利用的能源。例如，核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能、生物质能等都属于新能源。

3.核能

（1）原子的结构

①电子的发现：十九世纪末，英国物理学家汤姆生在对阴极射线的研究中发现了带负电的电壬,

并得出电子是所有物质中原子的组成部分。

②原子核的发现：1898年，英国物理学家卢瑟福发现了。射线，做了%粒子散射实验”。通过

对电荷，质量和偏转角度等的运算，1911年提出了原子结构的行星模型，即原子是由原王核和核外

由工组成的。

原子的组成

③原子的“电子云模型”

1926年奥地利物理学家埃尔温•薛定将提出“电子云模型”。该模型中，电子在原子核外很小的

空间内做高速运动，其运行没有固定的规律，电子分层排布;接近现代人类对原子结构的认识。

（2）原子核的结构

①质子的发现

1919年，卢瑟福用速度是20000km/s的a粒子去轰击氮元素的原子核时，发现在原子核中还存

在一种带正电的质量比电子大很多的微粒一质工。

②中子的发现

中子的概念是由英国物理学家卢瑟福提出，中子的存在是1932年英国物理学家詹姆斯・查德威

克用镭的a射线轰击破原子时的实验中证实的。物理学家在实验中又进•步发现中子的质量与质工相

同、但是不带电。

③原子核的组成

原子核，简称“核”，位于原子的核心部分，由质壬和史壬两种微粒构成。原子核带工电（即

质子所带的正电），中子不带电。

（3）原子的组成及带电情况

L质子

—原子核_（带正电）

（带正电）中子

原子一（不带电）

—核外电子

（带负电）

原子核极小，它的直径在1016m〜10/4m之间，体积只占原于体积的几千亿分之一，在这极小

的原子核里却集中了99.95%以上原子的质量。

（4）核能

质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合,就有可能释放出惊人的能量，这

就是核能。释放核能的方式：核裂变和核重变。

（5）裂变

①裂变；1934至1938年，利学家先后用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变,

发现一个核分裂成两个质量中等大小的原子核,同时释放出大量的能量。奇妙的是，铀235核在分

裂成两个别的原子核的时候，又放出麦至生个中子。核裂变的能量巨大：1kg铀全部裂变，释放的

能量超过20001煤完全燃烧时释放的能量。

②链式反应

当中子轰击铀核时，铀核发生裂变，释放大量核能的同时产生出几个新的史王，这些中子又会轰击

其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。

MH

c*—♦

0■

核裂变示意图链式反应示意图

③裂变的应用

（a）核电站

核电站利用裂变产生的核能发电，它的核心设备是核反应堆。1942年，人类利用核反应堆第一

次实现了可控制的铀核裂变。

核燃料

mt

核反应堆汽轮机发电机电网

核电站的工作原理及能量转化：核电站将反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能，通过汽

轮机转化为机械能，再通过发电机转化为电能。核电站发电付的能量转化情况：核能一内能一机械

能一电能。

（b）原子弹

链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量。原子弹就是

根据这一原理制造的。

（6）聚变

如果将某些质量很小的原子核，例如气核（由一个质子和一个中子构成）与旅核（由一个质子

和两个中子构成），在超瓦温下结合成新的原子核一氮核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变。

氮

朝西）

o

僦中子

笊核和旅核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢逐利用的就

是聚变瞬间释放的能量。

（7）核电站和核废料处理

核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备。反应堆内的铀核发生裂变时，会释放能量，也

会产生放射线。如果放射线泄漏到反应堆外面，会对人和其他生物造成伤害，所以核反应堆都封闭

在一个厚厚的钢筋混凝土壳中。

核电站使用过的核燃料成为核废料。由于核废料仍具有放射性，对环境会造成相当大的危害，

因此要将核废料深埋到人迹稀少的沙漠地带。

4.太阳能

（1）太阳的结构：太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气。

（2）太阳能的来源：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生重变，释放出巨大的核能。

（3）大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去。

（4）地球上大多数能源来自于太阳能。由于化石能源、水能、风能、生物质能等都是来太阳能,

所以说太阳是人类能源的宝座。人类利用这些能量，实际上都是间接地利用太阳能。

（5）化石能源的形成：远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体

的化学能。经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了五池和煤，在石油

形成过程中还放出天然气。

（6）太阳能的利用

①光电转换：指太阳能直接转化为电能。例如光电池（太阳能电池）。

②光热转换：例如集热器收集阳光中的能量来加热水等物质，把太阳能直接转化为内能。

③光化转换：光化转换是指把太阳能转化为化学能，储存在生物质内。比如绿色植物的生长就

是靠太阳能转化的化学能，所以通过光合作用的植物把太阳能转化为化学能。

5.能源与可持续发展

（1）能量转移和转化具有方向性

①在热传递的过程中，热量只能自发地从—高温物体转移到低温物体，而不能自发地从低温物体

转移到高温物体。这说明能量转移具有方向性。

②用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，但是这些能量无法再变回可以被

利用的能源。

汽车制动时，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，但这些能量不能自动地收集起来再次驱

动汽车。这些能量虽然没有消失，但也不能再被我们利用。这说明能量转化具有方向性。

结论：能量的转移和转化具有方向性。

（2）利用能源的建议

①人类不应当无限制地向大自然索取，我们必须在提升物质文明的同时，保持与自然环境的和

谐与平衡。

②不要因为利用能源时会对环境造成污染而停止使用能源，也不能为了促进文明和社会的发展

而过量使用能源，对环境造成严重污染。使用能源和保护环境可以做到有机地统一、和谐地发展.

(3)可持续发展的两个方向

能源的利用要考虑持续性发展，既要满足当代人的需要，又要考虑后代人的需求。

①提高能源的利用率,减少在能源使用中对环境的破坏。

②开发和利用新能源。

【例题1】以下列出了各种形式的能源：柴薪、燥、石油、天然气，风能、水能、电能、太阳

能、地热能。在这些能源中哪些是化石能源？哪些是一次能源？哪些是二次能源？请填在以下表格

中。

一次能源

二次能源

化石能源

【答案】见下.

【解析】一次能源是指直接从自然界获得的能源，包括：柴薪、煤、石油、天然气、风能