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信息的传递 能源的可持续发展
课标要求
3.1.3 结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。 3.2.1 知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。 3.2.2 知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1：功和功率 ★★★ 本章知识是为了高中阶段学习能的基础，也是中考阶段必考的重难点知识之一。功和功率的理解常在选择题中出现，机械能守恒的判断常在选择题中出现，功和功率的相关计算在填空题和解答题出现的概率较大，也是2024年中考热门考点。
考点2：机械能及其转化 ★★★
★★★代表必考点，★★代表常考点，★星表示中频考点。
知识点1：现代顺风耳——电话
电流把信息传到远方
（1）电话的发明：1876年贝尔发明了电话.
（2）电话的构造：主要由话筒、听筒和电源组成.
（3）话筒功能：把声信号转换成电信号.
（4）听筒功能：把电信号转换成声信号.
2. 电话交换机
（1）电话交换机的作用：提高线路的利用率.
（2）电话交换机工作过程：电话→电话交换机→电话交换机→电话.
（3）程控电话交换机：利用电脑自动程控通话的两部电话的接通和断开，并实现“缩位拨号”“来电显示”“遇忙回叫”“三方通话”等功能.
3. 模拟通信和数字通信
（1）模拟信号和模拟通信：话筒将声音转化成信号电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”声音的“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）数字信号和数字通信：用不同符号的不同组合表示的信号，叫做数字信号，用数字信号通信的方式叫做数字通信.
知识点2：电磁波的海洋
电磁波是怎样产生的
导线中电流的迅速变化会在空间激起（产生）电磁波，广播电台、电视台以及移动电话靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流，发出电磁波.
电磁波是怎样传播的
（1）波峰、波谷和波长：在一列水波的传播中，凸起的最高处叫做波峰；凹下的最低处叫做波谷.邻近的两个波峰（或波谷）的距离叫做波长.
（2）频率：在某确定位置，1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少.
（3）波速
①定义：用来描述波传播快慢的物理量叫做波速.
②大小：波在真空中的传播速度m/s.
（4）电磁波的波速、波长和频率的关系：波速=波长×频率，即（为波速，单位是m/s；是波长，单位是m；是频率，单位是Hz）.
（4）电磁波
①电磁波的频率：电磁波的频率都很高.
②电磁波的分类：按照波长从大到小依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线.
③电磁波的传播：电磁波可以在真空中传播.
④电磁波的应用：广播、电视、移动通信、雷达、定位、导航等用无线电波；红外烤箱、取暖器用红外线；医生用X光片判断是否骨折，用射线做脑外科手术.
知识点3：广播、电视和移动通信
无线电广播的发射和接收
（1）无线电光波信号的发射：无线电广播的发射由广播电台完成.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.
（2）无线电广播信号的接收：信号的接收由收音机完成.收音机的天线接收到各种各样的电磁波，转动收音机调谐器的旋钮，就可以从中选出特定频率的信号.
2. 电视的发射和接收
（1）电视的发射：摄像机把图像变成电信号，发射器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）电视的接收：电视机的接收天线把高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出并放大，由显示器把它还原成图像.
（3）移动电话
①原理：移动电话能将我们的声音信息用电磁波发射到空中，同时它也能在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息．
②特点：体积很小，发射功率不大；天线简单，灵敏度不高，必须建立基地台．
③无绳电话：由主机和手机组成．它们之间通过无线电波沟通，主机接在市话网上，相当于基地台，手机不能离座机太远．
知识点4：越来越宽的通信之路
微波通信
（1）微波：微波的波长为10 m～1mm，频率为30MHz～MHz.
（2）微波的优点：微波的频率高，加载的信息量大，一条微波线路可同时开通几千几万路电话.
（3）微波的缺点：微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射.因此，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站，把上一站传来的信息处理后，再发射到下一站去.而且，信号传递的越远，需要的中继站越多.
2. 卫星通信
（1）作用：通信卫星是一个空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的信号，经过放大变频后，再发射到一个或几个地面站.
（2）特点：用于通信的卫星相对地面是静止的，又叫同步卫星，利用这些卫星做微波中继站，在地球的周围均匀地配置三颗同步卫星，就可以覆盖几乎全部的地球表面实现全球通信.
3. 光纤通信
（1）光纤通信：利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出．这样就把它携带的信息传递到了远方．这种通信方式叫做光线通信．
（2）光导纤维：一种很细的玻璃丝，它有内、外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在光纤中通过时，发生全反射，光就不会跑到外层了．
4. 网络通信
（1）网络通信：把计算机联在一起就可以实现网络通信.发送和接收电子邮件是目前使用最频繁的网络通信方式.
（2）电子邮件的收发过程：如果甲的邮箱地址是a@，他想要发一个邮件到乙的邮箱b@时，他的服务器@会将邮件通过导线、光缆、或微波等形式送到乙的服务器@储存起来，当乙上网时，就可以从自己的服务器中得到这个邮件.
（3）互联网（因特网）：网络互相联结，成为世界上最大的计算机网络，这个网络叫因特网.
知识点5：能源
能源
（1）能源：凡是能够提供能量的物质资源，都可以叫能源。生活中常见的能源有：煤炭、石油、天燃气、汽油、柴油、热力、电力等．
（2）人类开发利用能源的历史：火→化石能源→电能→核能.
2. 能源的分类
分类标准 类型 定义 实例
来源 一次能源 可以直接从自然界获取的源 风能、太阳能、核能、化石能源等
二次能源 无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源 电能、汽油、酒精等
可否再生 可再生能源 可以从自然界源源不断地得到的能源 水能、风能、太阳能、生物质能等
不可再生能源 在短期内不可能从自然界得到补充的能源 核能、化石能源等
利用状况 常规能源 人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源 化石能源、水能、电能
新能源 人类新近才开始利用的能源 潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能
知识点6：核能
核能
（1）定义：原子核是由质子和中子靠强大的核力紧密结合在一起的，一旦原子核分裂或聚合，就能释放出巨大的能量，这就是核能.
（2）获得核能的两种途径：核裂变和核聚变.
（3）核能优点：
①只需要消耗很少的燃料就可以产生大量的电能；
②核电站可以大大减少燃料的运输量.
（4）核能缺点：一旦发生核泄漏事件，会产生放射性污染.
2. 核裂变和核聚变
（1）核裂变
①定义：用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这种反应叫做核裂变．
②链式反应：原子核裂变时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他原子核，导致一系列原子核持续裂变，释放出大量核能，这就是链式应．
③应用：原子弹、核电站.核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆中的链式反应是加以控制的，是在控制下缓慢释放核能的.而原子弹则是不加控制的核裂变.
（2）核聚变
①定义：将质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这种反应叫做聚变，也称为热核反应．
②应用：氢弹.
知识点7：太阳能
太阳能
（1）定义：太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的，来自太阳的辐射能量．
（2）优点：十分巨大、供应时间长、分布广阔、获取方便、安全、干净、不污染环境．
（3）缺点：分散性广、昼夜稳定性差、可转化率低．
2. 太阳能的利用
（1）间接利用：化石燃料
（2）直接利用：
知识点8：能源与可持续发展
能量转移和转化的方向性
能量的转移和转化过程是有方向性的，最终转变为不可利用的能量，因此需要节约能源.
能源消耗对环境的影响
人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响，例如热污染、温室效应、酸雨等.
能源与可持续发展
未来理想能源必须满足的条件：必须足够便宜，可以保证多数人用得起；相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境.
考点一 信息的传递
电磁波是一种不可见光，又称无线电波，能在真空中进行传播，其传播速度等于光速c=3×108m/s
电话是利用电流传递信息的，而手机是利用电磁波传递信息的
听筒和话筒的区别
听筒 话筒
能量转化方式 电信号（电流）转化为声信号（声音） 声信号（声音）转化为电信号（电流）
实例 耳机、扬声器 麦克风、
【例1】（2023·湖南常德·统考中考真题）下列有关声和电磁波的说法中正确的是（ ）
A．利用卫星系统进行导航，其信息传递的媒介与“B超”相同
B．利用声呐探测海深，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理不相同
C．在空气中，声传播的速度远小于电磁波的传播速度
D．有线电话既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能
【变式1】（2023·湖南长沙·统考二模）由我国自主研发的航空轮胎专用天然橡胶成功通过动态模拟试验验证。下列说法正确的是（ ）
A．轮胎上的花纹是通过增大粗糙程度来增大摩擦力的
B．橡胶是导体
C．航空器材中，常采用高强度、高密度的复合材料
D．航空用到的北斗卫星导航系统，其传递信息利用的是超声波
【变式2】（2023·河南开封·统考三模）我国科研团队利用（米口径球面射电望远镜）发现了世界首例持续活跃的快速射电暴。快速射电暴（）是宇宙无线电波段最剧烈的爆发现象。下列说法正确的是（ ）
A．无线电波只能在真空中传播
B．无线电波的传播速度小于光的传播速度
C．如果有外星人，FAST可以收到外星人利用电磁波给我们传递的信息
D．FAST可先后收到火星、月球、太阳系外的脉冲星同时发出的无线电波
【变式3】（2023·陕西西安·统考三模）神舟十五号载人飞船上的宇航员是通过 （选填“声波”或“电磁波”）与地面取得联系的；乍暖还寒的初春，化纤衣服很容易吸附灰尘，这是因为衣服摩擦带了 ，从而具有 的性质。
考点二 能源的概念及分类
能源的分类
能否加工
能否再生
核能
核聚变：制造氢弹（不可控）
核裂变：制造原子弹；核反应堆发电（人为可控）
注意：核电站的核心设备是核反应堆：控制链式反应的速度，使核能平缓地释放出来，便于利用.
【例2】（2023·四川雅安·统考中考真题）地球上的能量大多来源于太阳能。太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能电池可以将太阳能转化为电能，它是用 （选填“半导体”或“绝缘体”）材料制成。
【变式1】（2023·陕西西安·西安市大明宫中学校考三模）如图所示，中国环流器二号M装置在可控核聚变（人造太阳）上取得重大突破。下列说法正确的是（ ）
A．原子核不带电 B．核聚变产生的核能是不可再生能源
C．原子核由电子和质子构成 D．原子核的体积很小，不可再分
【变式2】（2023·陕西咸阳·统考三模）我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视环境保护和能源的开发利用。以下属于不可再生能源的是（ ）
A．核能 B．太阳能 C．风能 D．水能
【变式3】（2023·江苏泰州·校考三模）关于材料、信息和能源，下列说法错误的是（ ）
A．超导材料可应用于远距离输电线
B．太阳能和水能都属于新能源
C．毛细永动机不可造是因为违背了能量守恒定律
D．卫星通信主要依靠微波传递信号的，至少三颗同步卫星才能实现全球通信
考点三 能源的可持续发展
能量的转换与守恒的理解
（1）能量的转化和转移都是具有方向性的，在转化和转移过程中，总量总是保存不变的；
（2）能的转化是通过物体做功来实现的，能的转化过程中，能量的形式发生了改变；
（3）能的转移过程中能量的形式没有发生变化；
【例3】（2023·山东淄博·统考中考真题）能源是人类生存和发展的基础，人类社会的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。关于能源的开发和利用，下列说法错误的是（ ）
A．核能是可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径
B．煤是不可再生能源，以煤为主要燃料的火电站容易造成环境污染
C．太阳能是一次能源，可直接利用且污染小，开发前景广阔
D．能量在利用的过程中，其转化和转移是有方向性的
【变式1】（2023·湖南长沙·统考二模）长沙城北将建立长沙首个“零碳”主题公园——荷叶驼山体公园。在青山绿水间，看太阳能光伏发电板和风车，如何将一缕晨光、一阵清风变为清洁电能，传播环保理念。下列说法正确的是（ ）
A．风力发电过程中，电能转化为机械能
B．太阳能光伏发电板是将太阳能转化为电能的装置
C．太阳能、风能、天然气都是可再生能源
D．能量的转化和转移具有方向性，在转化和转移过程中能量的总量会发生变化
【变式2】（2023·山东淄博·统考二模）近年来，我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就，下列说法正确的是（ ）
A．“祝融号”火星车利用电磁波向地球传递信息
B．水力、风力、火力发电是不可再生能源的利用
C．太阳能是太阳内部氢原子核裂变释放的核能
D．计算机中的电子器件都是由超导体制成
【变式3】（2023·云南临沧·统考一模）年月日，通泉风电项目、、号风力发电机组顺利完成并网调试投入运行，为我省绿色能源产业发展作出贡献。下列关于能源的说法正确的是（ ）
A．风力发电过程中利用的风能是可再生能源
B．能量的转移是有方向性的，而能量的转化没有方向性
C．化石能源是不可再生能源，核能、水能、太阳能都是可再生能源
D．为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源
一、选择题
1．（2021·陕西·统考中考真题）如图是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机的无线信息传递，底座通电后，上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来，下列说法不正确的是（ ）
A．音箱悬浮时在竖直方向受到两个力，即重力和磁场的作用力
B．底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同
C．音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥
D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s
2．（2023·湖北十堰·统考中考真题）2023年5月30日，长征二号F运载火箭搭载神州十六号载人飞船，在酒泉卫星发射中心点火发射，运载火箭的喷气发动机向下喷气，推动火箭升空。各地雷达监测站即时向指挥中心传递火箭运行信息。下列有关说法正确的是（ ）
A．运载火箭应选用密度小、热值大的燃料
B．各地雷达监测站利用超声波向指挥中心传递信息
C．火箭向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似
D．火箭升空过程中，需要克服空气阻力做功，能量不守恒
3．（多选）（2023·山东聊城·统考中考真题）下列关于物理现象的描述与实际相符合的是（ ）
A． 甲：逐渐抽出玻璃罩内的空气，听到闹钟的铃声逐渐变小
B． 乙：放在抽出空气的玻璃罩内的手机仍能接收到来电信号
C． 丙：刚停止沸腾的水，若从烧瓶中往外抽气，水又沸腾起来
D． 丁：自制潜水艇模型，向外拉注射器活塞，“潜水艇”上浮
4．（2023·四川巴中·统考中考真题）下列关于信息、能源、安全用电的描述，错误的是（ ）
A．“天宫一号”空间站是利用电磁波来与地面进行信息传递的
B．当前核电站是利用核聚变来发电的，不会对环境造成污染
C．更换电灯泡时必须断开电源开关
D．手机充电结束，把充电器从插座上及时拔下
5．（2023上·九年级校联考课前预习）威海依山傍海，能源发展区位优势明显，境内有多种类型的发电站，其中利用不可再生能源发电的是（ ）
A．分布式光伏电站 B．高温气冷堆核电站 C．潮汐发电站 D．风力发电站
6．（2023·山东菏泽·统考中考真题）关于能源与信息，下列说法正确的是（ ）
A．电力、焦炭属于一次能源
B．核能不属于清洁型绿色能源
C．超声波只能传递能量，不能传递信息
D．北斗导航系统是利用电磁波传递信息的
7．（2023·辽宁锦州·统考中考真题）关于新材料在生产生活的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．手机芯片的主要材料是超导体
B．普通领带的表面经过纳米技术处理后，会有很强的自洁性能
C．半导体材料制成的太阳能电池板，主要是将太阳能转化为内能
D．记忆合金制成的输电导线，可以避免因输电线上产生热量而造成能源的浪费
二、填空题
8．（2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题）2023年5月10日，我国“天舟六号”货运飞船被成功发射升空。“天舟六号”载货量为7.4t，是世界上运货能力最强的货运飞船之一。当它进入外太空后，所装载的货物质量 （选填“变大”“变小”或“不变”），与地球间传递信息是通过 （选填“超声波”“电磁波”或“次声波”）。
9．（2023·西藏·统考中考真题）2023年5月30日上午9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭成功发射。飞船在上升过程中，它的重力势能越来越 ，飞船进入预定轨道后航天员的画面信息是通过 传回到地面指挥中心的。
10．（2023·江苏常州·统考中考真题）旅行者一号是美国于1977年发射的无人太空探测器，现已离开太阳系，2023年某日23:00:00（时:分:秒），地球收到旅行者一号于当日发出的 （超声波/电磁波）信号，发出信号的时刻用莫尔斯电码表示，其代码为“----- ·---- ----- ----- ----- -----”。旅行者一号发出该信号的时刻为 （时:分:秒），由此可估算出旅行者一号距离地球 m。（，）
莫尔斯电码 ----- ·----- ··--- ···-- ····-
数字 0 1 2 3 4
莫尔斯电码 ····· -···· --··· ---·· ----·
数字 5 6 7 8 9
11．（2023·山东聊城·统考中考真题）太阳能属于 （选填“可”或“不可”）再生能源。“人造太阳”不是建在天上的另一个太阳，而是科学家们在地球上建造的一座装置。它如同太阳一样，利用氢原子核在超高温下发生 （选填“裂变”或“聚变”），来源源不断地释放能量。
12．（2023·辽宁大连·统考中考真题）人类所需能量绝大部分都直接或间接地来自太阳，太阳能是 （选填“可”或“不可”）再生能源；太阳能电池板中的硅属于 （选填“半导体”或“超导”）材料。
13．（2023·山东济南·统考中考真题）2022年12月，全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组、引领世界水电的超级工程——白鹤滩水电站（如图）全部机组投产发电，成为仅次于三峡水电站的全球第二大水电站和清洁能源生产基地。所谓水电站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成 的工厂；水电站发电所用的能源——水的机械能属于 （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）。
14．（2023·吉林长春·统考中考真题）我国红沿河核电站核能供暖示范项目，利用核能发电的同时实现了清洁供暖。
（1）核电站利用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的核能发电；
（2）核电站利用发电过程中产生的余热进行供暖，提高了能量的利用率。供暖时，用水做输运能量的介质，是因为水的 大；
（3）在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。但是在供暖过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反，这一现象说明能量的转移具有 。
15．（2023·吉林长春·统考中考真题）长春市某社区开设了“幸福食堂”，既能减轻上班族的家务负担，又能解决老年人的吃饭问题，让居民乐享幸福“食”光。
（1）走进食堂能闻到饭菜的香味，这是 现象；
（2）燃烧天然气烹饪食物，食物内能的增加是通过 的方式实现的；
（3）天然气在燃烧时把化学能转化为 能，其热值 ；当气温下降导致更多热量散失到空气中时，燃料的利用率 ；
（4）从能源与可持续发展的角度看，天然气属于 能源。
三、综合题
16．（2023·陕西·统考中考真题）核聚变能量被称为人类理想的永久能源。近年来，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置不断创造新的记录，使我国人工可控核聚变的研究处于世界领先水平，为加快实现人工可控核聚变贡献了中国智慧。核聚变的主要原料是氘，它可以从海水中提取，1L海水中含有的氘。在完全核聚变反应中，1L海水中的氘释放出的能量相当于300L汽油完全燃烧所释放的能量。请完成下列问题。
（1）当前运行的核电站是利用核 变的原理工作的，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）1L海水中所含有的氘完全核聚变反应所释放的能量是多少？可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作多长时间？，，计算结果保留两位小数 ；
（3）未来实现人工可控核聚变后，若一座核聚变发电站每年消耗340kg的氘，理论上可释放的能量是多少？
17．（2023·山东青岛·统考中考真题）高铁改变着人们的出行和生活方式， 大大提升了人民的幸福感。
（1）复兴号动车组应用了自主开发的新型 EPM 隔音材料，同时列车还装有双层真空玻璃，这些都是通过 （选填“防止噪声产生”“阻断噪声传播”或“防止噪声入耳”）的方式来减弱噪声的；
（2）动车组运行时消耗的电能属于 次能源，它通常是由其他形式的能转化而来的。例如，电能可以由 能转化而来；
（3）某列复兴号动车组共设置2500个传感器检测点，在动车行驶过程中，当某个传感器检测到异常情况，立刻通过无线电波向相距300km的地面监控站发送信息，则在 秒后，地面监控站收到信息。已知无线电波的传播速度为3×108m/s；
（4）某时段动车组以360km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶，硬币可以静止竖立在列车窗台上。
①该时段动车组的运行速度为 m/s；
②该时段动车组在水平方向上受到的牵引力F牵与受到的阻力F阻的大小关系为 ；
③请画出硬币静止在列车窗台时的受力示意图；( )
④若动车组减速行驶时，硬币会向前滚动，这是因为硬币具有 。
一、选择题
1．（2022·辽宁鞍山·统考三模）能源、信息、材料是现代社会发展的三大重要领域。下列说法正确的是（ ）
A．太阳能、风能和核能都是可再生能源
B．光纤通讯是依靠超声波来传递信息的
C．必须用六颗同步卫星才能实现全球通信
D．核电站是利用原子核裂变释放的核能来发电的
2．（2022·江苏连云港·连云港市新海实验中学校考三模）关于能源信息与材料，下列说法正确的是（ ）
A．垃圾分类有利于环保和节约能源
B．太阳能和核能都属于不可再生能源
C．5G和4G信号的电磁波在真空中传播的速度并不相等
D．若用半导体材料制造输电线可大大降低电能损耗
3．（2022·湖南长沙·校考三模）2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约577秒后，神舟十四号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。这是我国载人航天工程立项实施以来的第23次飞行任务，也是空间站阶段的第3次载人飞行任务。关于火箭在升空的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．火箭内的燃料燃烧时，将内能转化为化学能
B．火箭加速升空时，将动能转化为重力势能
C．火箭加速升空时，机械能增加
D．航天员与地面之间通过超声波传递信息
4．（2022·四川乐山·统考模拟预测）发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。下列说法正确的是（ ）
A．火箭升空过程中机械能不变
B．火箭升空过程中机械能转化为内能
C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器
D．嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的
5．（2023·河南信阳·校考三模）在生产和生活中，人们选材常从物质的不同属性考虑，下列说法正确的是（ ）
A．用胶木制作热水壶的手柄利用了胶木良好的导热性
B．用光纤通信利用了光导纤维良好的导电性
C．用钢制作小磁针利用了钢易被磁化且磁性不易消失的特性
D．用钨做灯丝利用了钨的熔点比较低的性质
6．（2023·湖北咸宁·统考一模）商店出售一款智能音箱，用户可以通过其智能语音控制系统以语音对话的交互方式了解天气、信息资讯，实现智能家居控制、语音购物、音频音乐播放等功能，下列说法不正确的是（ ）
A．智能系统可根据用户的语音指令完成相应操作，说明声音可以传递信息
B．音箱靠扬声器纸盆的振动发出声音，当接收“大点儿声”的指令后，纸盆振动加快
C．音箱发出的声音是通过空气传播到人耳的
D．智能音箱工作时需要连接网络，当它接收到使用者的语音指令后，通过发送电磁波来控制智能家电的
7．（2023·山东临沂·统考一模）2023年除夕，400多架无人机在临沂人民广场夜空上演灯光秀，为临沂人民送上满满的祝福，控制这些无人机利用的是（ ）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．红外线
8．（2023·山东菏泽·统考三模）2022年元宵晚会我国航天员王亚平在中国空间站用古筝弹奏《茉莉花》，为全国人民送上太空音乐祝福。下列说法中正确的是（ ）
A．演奏古筝时通过弦的振动发声
B．古筝的声音是以声波的形式传回地球
C．用同样的力拨动琴弦，粗弦比细弦发声的响度大
D．人们通过音调能判断出古筝的声音
9．（多选）（2022·广东深圳·统考三模）至 2020 年底，我国农村贫困人口实现了脱贫，全面打赢了脱贫攻坚战。如图是我国农村脱贫项目建设的一些情境。下列分析中错误的是（ ）
A．盘山公路修建成S 型，是为了延长爬坡距离从而省功
B．现代网络通信利用光纤传导是一种电磁波
C．光伏电站把太阳能转化为电能供用户使用
D．在高压电站附近只要不接触高压电线就不会有危险
10．（2023·陕西西安·校考模拟预测）2023年3月31日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭成功将遥感三十四号04星送入预定轨道。下列说法正确的是（ ）
A．喷洒大量的水给发射台降温是利用做功的方式改变发射台的内能
B．火箭携带的氢燃料在不断燃烧的过程中，其热值不变
C．入轨后，外太空温度很低，卫星的内能可能为零
D．卫星各项数据以超声波的形式传回地球，速度约为3×108m/s
11．（多选）（2023·山东济南·统考一模）关于以下各图所示的实验现象及说明的问题，下列说法正确的是（ ）
A．齿轮的齿数越多，纸片发出的声音的音调越高
B．逐渐抽出真空罩中的空气，闹钟声会越来越小
C． 蝙蝠利用发出的超声波进行导航，避开障碍物
D．无线电波比微波的波长长，频率小，速度快
12．（2023·山东济宁·统考三模）如图是我国自主研发的新型深远海综合科考船“东方红3号”。该船长103m，宽18m，设计排水量5000t，是全球最大静音科考船，在行驶时，水下20米外的鱼群都感觉不到，下列关于该科考船的的说法正确的是（ ）
A．航行过程中所受浮力大于重力
B．该科考船声呐系统是利用电磁波工作的
C．该船“静音”是因为发出声音的音调低
D．该科考船静音是因为从声源处减弱了噪音
13．（2023·湖北武汉·统考模拟预测）2020年6月30日，随着第59颗组网卫星成功定点于地球同步轨道，中国建成世界领先的“北斗”导航系统（CNSS）。下列说法中正确的是（ ）
A．CNSS是利用超声波传输信号的
B．CNSS传递信息的速度是340m/s
C．卫星进入地球同步轨道后，以地球为参照物，卫星是静止的
D．卫星进入地球同步轨道后，处于平衡状态
14．（2023·云南·云大附中校考三模）如图所示，云南大学百年校庆晚会现场座无虚席，无人机的表演更是引人入胜。无人机群接收到地面指挥系统的指令，在空中编织出美丽的图案。下列说法正确的是（ ）
A．地面指挥系统靠光纤给无人机群发射信号
B．静止在空中的无人机受到力的作用
C．观众通过音调判断唱歌的是哪位同学
D．舞台上烟雾缭绕的效果是干冰先升华后液化形成的
二、填空题
15．（2023·江苏常州·校考模拟预测）如图是街道上放置的“飞哥换电”，它为电动三轮车、外卖骑手、快递骑手等低速电动车用户提供蓄电池更换业务，是典型的利民互惠的共享型经济。柜面上有11个充电柜，充电时各充电柜中的蓄电池是 （选填“串联”或“并联”）关系，此时蓄电池相当于电路中的 （选填“用电器”或“电源”）；骑手用手机上下载的“飞哥换电”APP扫描二维码，这些信息是通过 传到用户手机的。
16．（2022·辽宁大连·统考二模）在北京的海淀科技公园里，建造了低碳环保的“太阳能道路”，它是把 （选填“超导”或“半导体”）材料制成的薄膜芯片封装在透光路面内。白天，马路吸收太阳能转化为电能，供园区内用电，产生的电能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。
17．（2021·山东菏泽·统考一模）《中国机长》是2019年的热播电影之一，它是根据2018年5月14日川航3U8633航班在飞行中风挡破裂并脱落的真实事件改编而成。当风挡脱落的一瞬间，副驾驶被“吸出”舱外。造成副驾驶被“吸出”舱外的原因是 。飞机发动机是汽油机，石油是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
18．（2021·宁夏银川·校考二模）电动公交车在银川市已经被广泛使用，该公交车主要采用电能作为动力，与燃气车相比噪音小，绿色环保，对雾霾能起到一定的抑制作用。
公交车在行驶中的工作原理与图三所示的哪一个实验原理相似 ；如图二，乘客在用手机扫描二维码时手机离摄像头的距离应在 的范围；纯电动公交车所使用的电能属于 能源。（填写“一次”或“二次”）
19．（2022·陕西咸阳·统考模拟预测）“天问一号”火星探测器所携带的祝融号火星车成功着陆火星，实现了中国航天史无前例的突破。太阳能电池板为火星车提供电能，太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。火星车通过 （选填“超声波”或“电磁波”）向地球传送火星的信息。
20．（2023·辽宁丹东·校考模拟预测）年月日，我国首次火星探测任务成功实现“绕、着、巡”目标的第一步“天问一号”探测器环绕火星成功。火星探测器与地球之间通过 （选填“超声波”或“电磁波”）实现联系；在发射过程中，火箭携带“天问一号”探测器加速升空，探测器的机械能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。
21．（2023·黑龙江绥化·统考模拟预测）全球首颗搭载主动激光雷达二氧化碳探测的大气环境监测卫星于年月日时分在太原卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭，成功将大气环境监测卫星发射升空，实现对大气中二氧化碳的全天时、高精度监测。火箭以液态氢为主要燃料是因为它的 大，地面控制中心通过 波向卫星发出指令。
22．（2023·广东惠州·校联考二模）火箭在发射时会产生大量高温火焰，为了保护发射平台，在火箭发射时自动喷水装置会向平台喷水，如图所示，水遇到高温火焰会 （填物态变化名称），使发射平台的温度大大降低，火箭将卫星发射到太空后，卫星可以通过 （填“电磁破”或“超声波”）向地面发送信号。这种信号的传播速度为 km/s。
23．（2023·甘肃定西·统考二模）随着奥密克戎毒株变异后传染性加强，全球进入第六波疫情。新冠病毒可以通过飞沫传播，我市为了落实防疫政策，在很多小区门口用扩音器实时播放相关要求，这是利用声音可以传递 的原理；市民每到一个场所都需要用手机扫描“场所码”（如图），通过学习我们知道手机所用的网络信号和 都属于电磁波。
24．（2023·山东菏泽·统考三模）“天宫课堂”已成为中国青少年关注度最高的科普课程，2022年10月12日进行的太空授课中，“太空教师”陈冬与地面课堂师生的实时互动交流是通过 进行传播的；陈冬将工具T字扳手在空中旋转后，扳手时而头朝下，时而头朝上翻转不停（如图），这个现象中“会翻身的扳手” （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。中小学教育资源及组卷应用平台
信息的传递 能源的可持续发展
课标要求
3.1.3 结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。 3.2.1 知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。 3.2.2 知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1：功和功率 ★★★ 本章知识是为了高中阶段学习能的基础，也是中考阶段必考的重难点知识之一。功和功率的理解常在选择题中出现，机械能守恒的判断常在选择题中出现，功和功率的相关计算在填空题和解答题出现的概率较大，也是2024年中考热门考点。
考点2：机械能及其转化 ★★★
★★★代表必考点，★★代表常考点，★星表示中频考点。
知识点1：现代顺风耳——电话
电流把信息传到远方
（1）电话的发明：1876年贝尔发明了电话.
（2）电话的构造：主要由话筒、听筒和电源组成.
（3）话筒功能：把声信号转换成电信号.
（4）听筒功能：把电信号转换成声信号.
2. 电话交换机
（1）电话交换机的作用：提高线路的利用率.
（2）电话交换机工作过程：电话→电话交换机→电话交换机→电话.
（3）程控电话交换机：利用电脑自动程控通话的两部电话的接通和断开，并实现“缩位拨号”“来电显示”“遇忙回叫”“三方通话”等功能.
3. 模拟通信和数字通信
（1）模拟信号和模拟通信：话筒将声音转化成信号电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”声音的“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）数字信号和数字通信：用不同符号的不同组合表示的信号，叫做数字信号，用数字信号通信的方式叫做数字通信.
知识点2：电磁波的海洋
电磁波是怎样产生的
导线中电流的迅速变化会在空间激起（产生）电磁波，广播电台、电视台以及移动电话靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流，发出电磁波.
电磁波是怎样传播的
（1）波峰、波谷和波长：在一列水波的传播中，凸起的最高处叫做波峰；凹下的最低处叫做波谷.邻近的两个波峰（或波谷）的距离叫做波长.
（2）频率：在某确定位置，1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少.
（3）波速
①定义：用来描述波传播快慢的物理量叫做波速.
②大小：波在真空中的传播速度m/s.
（4）电磁波的波速、波长和频率的关系：波速=波长×频率，即（为波速，单位是m/s；是波长，单位是m；是频率，单位是Hz）.
（4）电磁波
①电磁波的频率：电磁波的频率都很高.
②电磁波的分类：按照波长从大到小依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线.
③电磁波的传播：电磁波可以在真空中传播.
④电磁波的应用：广播、电视、移动通信、雷达、定位、导航等用无线电波；红外烤箱、取暖器用红外线；医生用X光片判断是否骨折，用射线做脑外科手术.
知识点3：广播、电视和移动通信
无线电广播的发射和接收
（1）无线电光波信号的发射：无线电广播的发射由广播电台完成.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.
（2）无线电广播信号的接收：信号的接收由收音机完成.收音机的天线接收到各种各样的电磁波，转动收音机调谐器的旋钮，就可以从中选出特定频率的信号.
2. 电视的发射和接收
（1）电视的发射：摄像机把图像变成电信号，发射器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）电视的接收：电视机的接收天线把高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出并放大，由显示器把它还原成图像.
（3）移动电话
①原理：移动电话能将我们的声音信息用电磁波发射到空中，同时它也能在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息．
②特点：体积很小，发射功率不大；天线简单，灵敏度不高，必须建立基地台．
③无绳电话：由主机和手机组成．它们之间通过无线电波沟通，主机接在市话网上，相当于基地台，手机不能离座机太远．
知识点4：越来越宽的通信之路
微波通信
（1）微波：微波的波长为10 m～1mm，频率为30MHz～MHz.
（2）微波的优点：微波的频率高，加载的信息量大，一条微波线路可同时开通几千几万路电话.
（3）微波的缺点：微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射.因此，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站，把上一站传来的信息处理后，再发射到下一站去.而且，信号传递的越远，需要的中继站越多.
2. 卫星通信
（1）作用：通信卫星是一个空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的信号，经过放大变频后，再发射到一个或几个地面站.
（2）特点：用于通信的卫星相对地面是静止的，又叫同步卫星，利用这些卫星做微波中继站，在地球的周围均匀地配置三颗同步卫星，就可以覆盖几乎全部的地球表面实现全球通信.
3. 光纤通信
（1）光纤通信：利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出．这样就把它携带的信息传递到了远方．这种通信方式叫做光线通信．
（2）光导纤维：一种很细的玻璃丝，它有内、外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在光纤中通过时，发生全反射，光就不会跑到外层了．
4. 网络通信
（1）网络通信：把计算机联在一起就可以实现网络通信.发送和接收电子邮件是目前使用最频繁的网络通信方式.
（2）电子邮件的收发过程：如果甲的邮箱地址是a@，他想要发一个邮件到乙的邮箱b@时，他的服务器@会将邮件通过导线、光缆、或微波等形式送到乙的服务器@储存起来，当乙上网时，就可以从自己的服务器中得到这个邮件.
（3）互联网（因特网）：网络互相联结，成为世界上最大的计算机网络，这个网络叫因特网.
知识点5：能源
能源
（1）能源：凡是能够提供能量的物质资源，都可以叫能源。生活中常见的能源有：煤炭、石油、天燃气、汽油、柴油、热力、电力等．
（2）人类开发利用能源的历史：火→化石能源→电能→核能.
2. 能源的分类
分类标准 类型 定义 实例
来源 一次能源 可以直接从自然界获取的源 风能、太阳能、核能、化石能源等
二次能源 无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源 电能、汽油、酒精等
可否再生 可再生能源 可以从自然界源源不断地得到的能源 水能、风能、太阳能、生物质能等
不可再生能源 在短期内不可能从自然界得到补充的能源 核能、化石能源等
利用状况 常规能源 人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源 化石能源、水能、电能
新能源 人类新近才开始利用的能源 潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能
知识点6：核能
核能
（1）定义：原子核是由质子和中子靠强大的核力紧密结合在一起的，一旦原子核分裂或聚合，就能释放出巨大的能量，这就是核能.
（2）获得核能的两种途径：核裂变和核聚变.
（3）核能优点：
①只需要消耗很少的燃料就可以产生大量的电能；
②核电站可以大大减少燃料的运输量.
（4）核能缺点：一旦发生核泄漏事件，会产生放射性污染.
2. 核裂变和核聚变
（1）核裂变
①定义：用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这种反应叫做核裂变．
②链式反应：原子核裂变时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他原子核，导致一系列原子核持续裂变，释放出大量核能，这就是链式应．
③应用：原子弹、核电站.核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆中的链式反应是加以控制的，是在控制下缓慢释放核能的.而原子弹则是不加控制的核裂变.
（2）核聚变
①定义：将质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这种反应叫做聚变，也称为热核反应．
②应用：氢弹.
知识点7：太阳能
太阳能
（1）定义：太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的，来自太阳的辐射能量．
（2）优点：十分巨大、供应时间长、分布广阔、获取方便、安全、干净、不污染环境．
（3）缺点：分散性广、昼夜稳定性差、可转化率低．
2. 太阳能的利用
（1）间接利用：化石燃料
（2）直接利用：
知识点8：能源与可持续发展
能量转移和转化的方向性
能量的转移和转化过程是有方向性的，最终转变为不可利用的能量，因此需要节约能源.
能源消耗对环境的影响
人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响，例如热污染、温室效应、酸雨等.
能源与可持续发展
未来理想能源必须满足的条件：必须足够便宜，可以保证多数人用得起；相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境.
考点一 信息的传递
电磁波是一种不可见光，又称无线电波，能在真空中进行传播，其传播速度等于光速c=3×108m/s
电话是利用电流传递信息的，而手机是利用电磁波传递信息的
听筒和话筒的区别
听筒 话筒
能量转化方式 电信号（电流）转化为声信号（声音） 声信号（声音）转化为电信号（电流）
实例 耳机、扬声器 麦克风、
【例1】（2023·湖南常德·统考中考真题）下列有关声和电磁波的说法中正确的是（ ）
A．利用卫星系统进行导航，其信息传递的媒介与“B超”相同
B．利用声呐探测海深，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理不相同
C．在空气中，声传播的速度远小于电磁波的传播速度
D．有线电话既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能
【答案】C
【详解】A．利用卫星系统进行导航，其信息传递的媒介是电磁波，而“B超”是利用超声波，则它们传递信息的媒介不同，故A错误；
B．利用声呐探测海深，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同，故B错误；
C．在空气中，声速约为340m/s，电磁波的速度约为3×108m/s，声传播的速度远小于电磁波的传播速度，故C正确；
D．有线电话是利用导线中的电流来传递信息的，既不能接收电磁波，也不能发射电磁波，故D错误。
故选C。
【变式1】（2023·湖南长沙·统考二模）由我国自主研发的航空轮胎专用天然橡胶成功通过动态模拟试验验证。下列说法正确的是（ ）
A．轮胎上的花纹是通过增大粗糙程度来增大摩擦力的
B．橡胶是导体
C．航空器材中，常采用高强度、高密度的复合材料
D．航空用到的北斗卫星导航系统，其传递信息利用的是超声波
【答案】A
【详解】A．轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的，故A正确；
B．橡胶不容易导电，是绝缘体，故B错误；
C．航空器材中，常采用高强度、低密度的复合材料，减轻航空器的质量，故C错误；
D．航空用到的北斗卫星导航系统，其传递信息利用的是电磁波，故D错误。
故选A。
【变式2】（2023·河南开封·统考三模）我国科研团队利用（米口径球面射电望远镜）发现了世界首例持续活跃的快速射电暴。快速射电暴（）是宇宙无线电波段最剧烈的爆发现象。下列说法正确的是（ ）
A．无线电波只能在真空中传播
B．无线电波的传播速度小于光的传播速度
C．如果有外星人，FAST可以收到外星人利用电磁波给我们传递的信息
D．FAST可先后收到火星、月球、太阳系外的脉冲星同时发出的无线电波
【答案】C
【详解】A．无线电波可以在真空和其它介质中传播，故A错误；
B．无线电波与光都是电磁波，无线电波的传播速度等于光的传播速度，故B错误；
C．电磁波可以携带信息，如果有外星人，FAST可以收到外星人利用电磁波给我们传递的信息，故C正确；
D．电磁波速度一定，根据可知：FAST可先后收到月球、火星、太阳系外的脉冲星同时发出的无线电波，故D错误。
故选C。
【变式3】（2023·陕西西安·统考三模）神舟十五号载人飞船上的宇航员是通过 （选填“声波”或“电磁波”）与地面取得联系的；乍暖还寒的初春，化纤衣服很容易吸附灰尘，这是因为衣服摩擦带了 ，从而具有 的性质。
【答案】 电磁波 电 吸引轻小物体
【详解】[1]电磁波的传递不需要介质，声音的传播需要介质，太空中没有大气，声音不能传播，故神舟十五号载人飞船上的宇航员是通过电磁波与地面取得联系的。
[2]乍暖还寒的初春，化纤衣服因为摩擦，电荷发生了转移而带电。
[3]化纤衣服很容易吸附灰尘是因为带电体具有吸引轻小物体的性质。
考点二 能源的概念及分类
能源的分类
能否加工
能否再生
核能
核聚变：制造氢弹（不可控）
核裂变：制造原子弹；核反应堆发电（人为可控）
注意：核电站的核心设备是核反应堆：控制链式反应的速度，使核能平缓地释放出来，便于利用.
【例2】（2023·四川雅安·统考中考真题）地球上的能量大多来源于太阳能。太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能电池可以将太阳能转化为电能，它是用 （选填“半导体”或“绝缘体”）材料制成。
【答案】 可再生 半导体
【详解】[1]太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源。
[2]太阳能电池板的主要材料是硅，因为硅是半导体，所以太阳能板是半导体材料制成的。
【变式1】（2023·陕西西安·西安市大明宫中学校考三模）如图所示，中国环流器二号M装置在可控核聚变（人造太阳）上取得重大突破。下列说法正确的是（ ）
A．原子核不带电 B．核聚变产生的核能是不可再生能源
C．原子核由电子和质子构成 D．原子核的体积很小，不可再分
【答案】B
【详解】A．原子核中的质子带正电。故A错误；
B．核燃料属于矿物，是不可再生的。故B正确；
C．原子核是由质子和中子组成的。故C错误；
D．原子核可以分为质子、中子。故D错误。
故选B。
【变式2】（2023·陕西咸阳·统考三模）我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视环境保护和能源的开发利用。以下属于不可再生能源的是（ ）
A．核能 B．太阳能 C．风能 D．水能
【答案】A
【详解】水能、风能、太阳能都可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源；核能消耗后不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。
故选A。
【变式3】（2023·江苏泰州·校考三模）关于材料、信息和能源，下列说法错误的是（ ）
A．超导材料可应用于远距离输电线
B．太阳能和水能都属于新能源
C．毛细永动机不可造是因为违背了能量守恒定律
D．卫星通信主要依靠微波传递信号的，至少三颗同步卫星才能实现全球通信
【答案】B
【详解】A．超导材料电阻为零，可应用于远距离输电线，大大减小输电过程中的电能损失，故A正确，不符合题意；
B．太阳能属于新能源，水能属于常规能源，故B错误，符合题意；
C．毛细永动机不可造是因为违背了能量守恒定律，故C正确，不符合题意；
D．卫星通信主要依靠微波传递信号的，至少三颗同步卫星才能实现全球通信，故D正确，不符合题意。
故选B。
考点三 能源的可持续发展
能量的转换与守恒的理解
（1）能量的转化和转移都是具有方向性的，在转化和转移过程中，总量总是保存不变的；
（2）能的转化是通过物体做功来实现的，能的转化过程中，能量的形式发生了改变；
（3）能的转移过程中能量的形式没有发生变化；
【例3】（2023·山东淄博·统考中考真题）能源是人类生存和发展的基础，人类社会的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。关于能源的开发和利用，下列说法错误的是（ ）
A．核能是可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径
B．煤是不可再生能源，以煤为主要燃料的火电站容易造成环境污染
C．太阳能是一次能源，可直接利用且污染小，开发前景广阔
D．能量在利用的过程中，其转化和转移是有方向性的
【答案】A
【详解】A．核能是不可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径，故A错误，符合题意。
B．煤不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染，故B正确，不符合题意；
C．太阳能是一次能源，是一种新型的无污染的能源，太阳能是取之不尽的能源，可直接利用且对环境的污染小，前景广阔，故C正确，不符合题意；
D． 能量的转化和转移是有方向性的，具有不可逆性，并不是所有的能量都可以被利用，所以我们需要节约能源，故D正确，不符合题意。
故选A。
【变式1】（2023·湖南长沙·统考二模）长沙城北将建立长沙首个“零碳”主题公园——荷叶驼山体公园。在青山绿水间，看太阳能光伏发电板和风车，如何将一缕晨光、一阵清风变为清洁电能，传播环保理念。下列说法正确的是（ ）
A．风力发电过程中，电能转化为机械能
B．太阳能光伏发电板是将太阳能转化为电能的装置
C．太阳能、风能、天然气都是可再生能源
D．能量的转化和转移具有方向性，在转化和转移过程中能量的总量会发生变化
【答案】B
【详解】A．风力发电过程中，机械能转化为电能，故A错误；
B．太阳能光伏发电板通过光电反应，能将太阳能直接转化为电能，故B正确；
C．太阳能、风能属于可再生能源，天然气是不可再生能源，故C错误；
D．能量的转化和转移具有方向性，在转化和转移过程中能量的总量不变，故D错误。
故选B。
【变式2】（2023·山东淄博·统考二模）近年来，我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就，下列说法正确的是（ ）
A．“祝融号”火星车利用电磁波向地球传递信息
B．水力、风力、火力发电是不可再生能源的利用
C．太阳能是太阳内部氢原子核裂变释放的核能
D．计算机中的电子器件都是由超导体制成
【答案】A
【详解】A．电磁波的传播不需要介质，它可以传递信息；“祝融号”火星车利用电磁波向地球传递信息，故A正确；
B．水力、风力、利用的是水能、风能，属于可再生能源，火力发电利用的是煤炭、石油的内能，属于不可再生资源，故B错误；
C．太阳能是太阳内部氢原子核聚变释放的核能，故C错误；
D．计算机中的电子器件主要是由半导体材料制成的，故D错误。
故选A。
【变式3】（2023·云南临沧·统考一模）年月日，通泉风电项目、、号风力发电机组顺利完成并网调试投入运行，为我省绿色能源产业发展作出贡献。下列关于能源的说法正确的是（ ）
A．风力发电过程中利用的风能是可再生能源
B．能量的转移是有方向性的，而能量的转化没有方向性
C．化石能源是不可再生能源，核能、水能、太阳能都是可再生能源
D．为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源
【答案】A
【详解】．风能是由大气的流动形成的，风能可以从自然界源源不断获得，为可再生能源，故A正确；
B．能量转移和转化过程是有方向性的，是不可逆的，故B错误；
C．化石能源和核能均是不可再生能源，太阳能和水能都属于可再生能源，故C错误；
D．化石能源在使用过程中会产生大量废气，为了保护环境、控制和消除大气污染，应减少使用化石能源，而不是禁止，故D错误。
故选。
一、选择题
1．（2021·陕西·统考中考真题）如图是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机的无线信息传递，底座通电后，上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来，下列说法不正确的是（ ）
A．音箱悬浮时在竖直方向受到两个力，即重力和磁场的作用力
B．底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同
C．音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥
D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s
【答案】B
【详解】A．音箱悬浮时受竖直向下的重力和竖直向上的磁力的作用，故A正确，不符合题意；
B．底座通电后能产生磁场，是电流的磁效应；电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用，故B错误，符合题意；
C．音箱悬浮是受到磁体间排斥力的作用，同名磁极相互排斥，故C正确，不符合题意；
D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约等于光速，为3×108m/s，故D正确，不符合题意。
故选B。
2．（2023·湖北十堰·统考中考真题）2023年5月30日，长征二号F运载火箭搭载神州十六号载人飞船，在酒泉卫星发射中心点火发射，运载火箭的喷气发动机向下喷气，推动火箭升空。各地雷达监测站即时向指挥中心传递火箭运行信息。下列有关说法正确的是（ ）
A．运载火箭应选用密度小、热值大的燃料
B．各地雷达监测站利用超声波向指挥中心传递信息
C．火箭向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似
D．火箭升空过程中，需要克服空气阻力做功，能量不守恒
【答案】A
【详解】A．运载火箭的燃料使用密度小且热值大的燃料，与其他燃料相比，在燃烧同样质量的燃料的情况下，可以释放更多的热量，故A正确；
B．各地雷达监测站利用电磁波向指挥中心传递信息，故B错误；
C．火箭向下喷气获得推力的过程中，内能转化为机械能，原理与内燃机的做功冲程相同，故C错误；
D．所有的能量转化过程，都遵守能量守恒定律，所以火箭升空过程中，需要克服空气阻力做功，能量守恒，故D错误。
故选A。
3．（多选）（2023·山东聊城·统考中考真题）下列关于物理现象的描述与实际相符合的是（ ）
A． 甲：逐渐抽出玻璃罩内的空气，听到闹钟的铃声逐渐变小
B． 乙：放在抽出空气的玻璃罩内的手机仍能接收到来电信号
C． 丙：刚停止沸腾的水，若从烧瓶中往外抽气，水又沸腾起来
D． 丁：自制潜水艇模型，向外拉注射器活塞，“潜水艇”上浮
【答案】ABC
【详解】A．逐渐抽出罩内的空气，使里面的空气越来越稀薄，听到的闹铃声是越来越小的。故A符合题意；
B．手机通过电磁波传递信息，电磁波可以在真空中传播，故手机仍能接到信号。故B符合题意；
C．从烧瓶向外抽气时，水面气压减小，水的沸点降低，水能够沸腾。故C符合题意；
D．向外拉注射器活塞时，烧瓶内减小，水进入烧瓶。模型的总重增大，会下沉。故D不符合题意。
故选ABC。
4．（2023·四川巴中·统考中考真题）下列关于信息、能源、安全用电的描述，错误的是（ ）
A．“天宫一号”空间站是利用电磁波来与地面进行信息传递的
B．当前核电站是利用核聚变来发电的，不会对环境造成污染
C．更换电灯泡时必须断开电源开关
D．手机充电结束，把充电器从插座上及时拔下
【答案】B
【详解】A．由于声音不能在真空中传播，所以在太空中需要利用电磁波来进行信息的传递，故A正确，不符合题意；
B．目前运营的核电站是利用核裂变获得能量的，核裂变产生的废料具有放射性，会对人体造成伤害，对环境造成污染，因此利用核能发电时要合理利用核能和合理处理核废料，故B错误，符合题意；
C．在换灯泡的时候，必须要关闭电闸，将灯泡的开关也关闭，并且要保持灯泡和手处于一个干燥的状态，操作时可以戴上橡胶手套，避免人手接触到金属的部分，这样能够很好的增加安全性，不容易出现触电的危险，故C正确，不符合题意；
D．手机充电结束，把充电器从插座上及时拔下，可以避免触电，符合安全用电原则，也符合节约用电原则，故D正确，不符合题意。
故选B。
5．（2023上·九年级校联考课前预习）威海依山傍海，能源发展区位优势明显，境内有多种类型的发电站，其中利用不可再生能源发电的是（ ）
A．分布式光伏电站 B．高温气冷堆核电站 C．潮汐发电站 D．风力发电站
【答案】B
【详解】A．分布式光伏电站是利用可再生的太阳能发电的，故A不符合题意；
B．高温气冷堆核电站是利用不可再生的核能发电的，故B符合题意；
C．潮汐发电站是利用可再生的潮汐能发电的，故C不符合题意；
D．风力发电站是利用可再生的风能发电的，故D不符合题意。
故选B。
6．（2023·山东菏泽·统考中考真题）关于能源与信息，下列说法正确的是（ ）
A．电力、焦炭属于一次能源
B．核能不属于清洁型绿色能源
C．超声波只能传递能量，不能传递信息
D．北斗导航系统是利用电磁波传递信息的
【答案】D
【详解】A．电力、焦炭都是其它能源转化来的，属于二次能源，故A错误；
B．清洁能源是指温室气体和污染物零排放或排放很少的能源，核能属于清洁型绿色能源，故B错误；
C．超声波既能传递能量，也能传递信息，故C错误；
D．电磁波可以在真空中传播，北斗导航系统是利用电磁波传递信息的，故D正确。
故选D。
7．（2023·辽宁锦州·统考中考真题）关于新材料在生产生活的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．手机芯片的主要材料是超导体
B．普通领带的表面经过纳米技术处理后，会有很强的自洁性能
C．半导体材料制成的太阳能电池板，主要是将太阳能转化为内能
D．记忆合金制成的输电导线，可以避免因输电线上产生热量而造成能源的浪费
【答案】B
【详解】A．手机芯片的主要材料是半导体，故A错误；
B．普通领带的表面经过纳米技术处理后，不易沾水，也不易沾油，有很强的自洁性能，故B正确；
C．半导体材料制成的太阳能电池板，主要是将太阳能转化为电能，故C错误；
D．记忆合金制成的输电导线，也会有电阻，同样会产生热量，故不可以避免因输电线上产生热量而造成能源的浪费，故D错误。
故选B。
二、填空题
8．（2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题）2023年5月10日，我国“天舟六号”货运飞船被成功发射升空。“天舟六号”载货量为7.4t，是世界上运货能力最强的货运飞船之一。当它进入外太空后，所装载的货物质量 （选填“变大”“变小”或“不变”），与地球间传递信息是通过 （选填“超声波”“电磁波”或“次声波”）。
【答案】 不变 电磁波
【详解】[1]当货物进入外太空后，货物的空间位置发生了变化，但是货物所含物质的多少没有发生变化，所以货物的质量不变。
[2]由于电磁波可以在真空中传播，而且电磁波可以传递能量和信息，所以与地球间传递信息是通过电磁波。
9．（2023·西藏·统考中考真题）2023年5月30日上午9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭成功发射。飞船在上升过程中，它的重力势能越来越 ，飞船进入预定轨道后航天员的画面信息是通过 传回到地面指挥中心的。
【答案】 大 电磁波
【详解】[1]飞船在上升过程中，高度越来越高，质量不变，所以它的重力势能越来越大。
[2]电磁波可以在真空中传播，飞船进入预定轨道后航天员的画面信息是通过电磁波传回到地面指挥中心的。
10．（2023·江苏常州·统考中考真题）旅行者一号是美国于1977年发射的无人太空探测器，现已离开太阳系，2023年某日23:00:00（时:分:秒），地球收到旅行者一号于当日发出的 （超声波/电磁波）信号，发出信号的时刻用莫尔斯电码表示，其代码为“----- ·---- ----- ----- ----- -----”。旅行者一号发出该信号的时刻为 （时:分:秒），由此可估算出旅行者一号距离地球 m。（，）
莫尔斯电码 ----- ·----- ··--- ···-- ····-
数字 0 1 2 3 4
莫尔斯电码 ····· -···· --··· ---·· ----·
数字 5 6 7 8 9
【答案】 电磁波 01:00:00
【详解】[1]太空中是真空，声波不能在真空中传播，而电磁波可以，故科学探测得到的图像和数据是通过电磁波传递到地球的。
[2][3]对照表格信息，根据莫尔斯电码与数字的关系可推断出旅行一号发出信号的时刻是01:00:00，由题知，地球收到信号的时刻是当日23:00:00，则电磁波传播的时间为t=23:00:00-01:00:00=22h
由速度公式可得，旅行者一号距离地球的距离为
11．（2023·山东聊城·统考中考真题）太阳能属于 （选填“可”或“不可”）再生能源。“人造太阳”不是建在天上的另一个太阳，而是科学家们在地球上建造的一座装置。它如同太阳一样，利用氢原子核在超高温下发生 （选填“裂变”或“聚变”），来源源不断地释放能量。
【答案】 可 聚变
【详解】[1]太阳能可以源源不断的获得，故它是可再生能源。
[2]在太阳内部，太阳之所以能发光发热，实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的，即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能。
12．（2023·辽宁大连·统考中考真题）人类所需能量绝大部分都直接或间接地来自太阳，太阳能是 （选填“可”或“不可”）再生能源；太阳能电池板中的硅属于 （选填“半导体”或“超导”）材料。
【答案】 可 半导体
【详解】[1]太阳能可以长期从自然界源源不断地获得，属于可再生能源。
[2]半导体材料有硅、锗、砷化镓等。太阳能电池板中的硅属于半导体材料。
13．（2023·山东济南·统考中考真题）2022年12月，全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组、引领世界水电的超级工程——白鹤滩水电站（如图）全部机组投产发电，成为仅次于三峡水电站的全球第二大水电站和清洁能源生产基地。所谓水电站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成 的工厂；水电站发电所用的能源——水的机械能属于 （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）。
【答案】 电能 可再生能源
【详解】[1]发电机工作时将机械能转化成电能，水电站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成电能的工厂。
[2]水能可以源源不断地获得，水电站发电所用的能源——水的机械能属于可再生能源。
14．（2023·吉林长春·统考中考真题）我国红沿河核电站核能供暖示范项目，利用核能发电的同时实现了清洁供暖。
（1）核电站利用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的核能发电；
（2）核电站利用发电过程中产生的余热进行供暖，提高了能量的利用率。供暖时，用水做输运能量的介质，是因为水的 大；
（3）在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。但是在供暖过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反，这一现象说明能量的转移具有 。
【答案】 裂变 比热容 不变 方向性
【详解】（1）[1]获得核能的两种途径：核裂变和核聚变，核电站都是利用原子核裂变的链式反应发电。
（2）[2]供暖的“暖气”用水做输运能量的介质，是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多。
（3）[3][4]热量总是自发地从高温物体传到低温物体，而不可能自发地从低温物体传到高温物体，说明能量的转移和转化具有方向性；能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
15．（2023·吉林长春·统考中考真题）长春市某社区开设了“幸福食堂”，既能减轻上班族的家务负担，又能解决老年人的吃饭问题，让居民乐享幸福“食”光。
（1）走进食堂能闻到饭菜的香味，这是 现象；
（2）燃烧天然气烹饪食物，食物内能的增加是通过 的方式实现的；
（3）天然气在燃烧时把化学能转化为 能，其热值 ；当气温下降导致更多热量散失到空气中时，燃料的利用率 ；
（4）从能源与可持续发展的角度看，天然气属于 能源。
【答案】 扩散 热传递 内 不变 减小 不可再生
【详解】（1）[1]闻到饭菜的香味，是因为分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。
（2）[2]烹饪食物时，食物吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式来增加食物内能的。
（3）[3]天然气在燃烧时，放出热量，因此是把化学能转化为内能。
[4]由于热值是物质的一种属性，热值只与燃料的种类有关，因此在燃烧过程中天然气的热值不变。
[5]当气温下降导致更多热量散失到空气中，损失的热量增大，所以燃料的利用率减小。
（4）[6]天然气在使用后，在短期内不能从自然界中得到补充，所以天然气属于不可再生能源。
三、综合题
16．（2023·陕西·统考中考真题）核聚变能量被称为人类理想的永久能源。近年来，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置不断创造新的记录，使我国人工可控核聚变的研究处于世界领先水平，为加快实现人工可控核聚变贡献了中国智慧。核聚变的主要原料是氘，它可以从海水中提取，1L海水中含有的氘。在完全核聚变反应中，1L海水中的氘释放出的能量相当于300L汽油完全燃烧所释放的能量。请完成下列问题。
（1）当前运行的核电站是利用核 变的原理工作的，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）1L海水中所含有的氘完全核聚变反应所释放的能量是多少？可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作多长时间？，，计算结果保留两位小数 ；
（3）未来实现人工可控核聚变后，若一座核聚变发电站每年消耗340kg的氘，理论上可释放的能量是多少？
【答案】 裂 不可再生
【详解】（1）[1][2]核电站原理是核裂变，核能是用完了就没有了的，根据能源的分类可知，核能属于不可再生能源。
（2）[3]根据1L海水中的氘完全核聚变可放出的能量和300L汽油完全燃烧放出的能量相同由得，300L汽油的质量
300L汽油完全燃烧放出的热量
所以，1L海水中的氘完全聚变可释放的能量
由W=UIt得，这些能量可供电灯正常工作的时间
（3）[4]因为的氘完全核聚变，可放出9.798×10 J的能量，所以，340kg氘完全核聚变可放出的能量
17．（2023·山东青岛·统考中考真题）高铁改变着人们的出行和生活方式， 大大提升了人民的幸福感。
（1）复兴号动车组应用了自主开发的新型 EPM 隔音材料，同时列车还装有双层真空玻璃，这些都是通过 （选填“防止噪声产生”“阻断噪声传播”或“防止噪声入耳”）的方式来减弱噪声的；
（2）动车组运行时消耗的电能属于 次能源，它通常是由其他形式的能转化而来的。例如，电能可以由 能转化而来；
（3）某列复兴号动车组共设置2500个传感器检测点，在动车行驶过程中，当某个传感器检测到异常情况，立刻通过无线电波向相距300km的地面监控站发送信息，则在 秒后，地面监控站收到信息。已知无线电波的传播速度为3×108m/s；
（4）某时段动车组以360km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶，硬币可以静止竖立在列车窗台上。
①该时段动车组的运行速度为 m/s；
②该时段动车组在水平方向上受到的牵引力F牵与受到的阻力F阻的大小关系为 ；
③请画出硬币静止在列车窗台时的受力示意图；( )
④若动车组减速行驶时，硬币会向前滚动，这是因为硬币具有 。
【答案】 阻断噪声传播 二 机械能 0.001 100 F牵=F阻 见解析 惯性
【详解】（1）[1]复兴号动车组应用了自主开发的新型 EPM 隔音材料，同时列车还装有双层真空玻璃，是在传播过程中减弱声音的传播，这些都是通过阻断噪声传的方式来减弱噪声的。
（2）[2]电能是经过加工得到的能源，属于二次能源。
[3]使用发电机发电时，电能由机械能能转化而来。
（3）[4]由得，地面监控站收到信息需经历
（4）[5]由得，该时段动车组的运行速度为
[6]汽车做匀速直线运动，则
[7]请画出硬币静止在列车窗台时，受到竖直向下的重力与竖直向上的支持力的作用，且两力时平衡力，大小相等，作用点取硬币的重心即可，过硬币的重心分别做等长的竖直向下的、竖直向上的带箭头的直线分别表示重力G、支持力F，如图所示：
[8]若动车组减速行驶时，硬币会向前滚动，这是因为硬币具有惯性，会保持原来的运动状态。
一、选择题
1．（2022·辽宁鞍山·统考三模）能源、信息、材料是现代社会发展的三大重要领域。下列说法正确的是（ ）
A．太阳能、风能和核能都是可再生能源
B．光纤通讯是依靠超声波来传递信息的
C．必须用六颗同步卫星才能实现全球通信
D．核电站是利用原子核裂变释放的核能来发电的
【答案】D
【详解】A．太阳能、风能等是可再生资源，但是核能是不可再生能源，故A错误；
B．光纤通信利用光在光导纤维中反射传递信息，故B错误；
C．根据科学家测算，全球只需要3颗同步卫星均匀分布，恰好将整个地球覆盖，实现全球通信，故C错误；
D．获得核能的两种途径：核裂变和核聚变。核电站是利用原子核裂变时释放的核能来发电的，故D正确。
故选D。
2．（2022·江苏连云港·连云港市新海实验中学校考三模）关于能源信息与材料，下列说法正确的是（ ）
A．垃圾分类有利于环保和节约能源
B．太阳能和核能都属于不可再生能源
C．5G和4G信号的电磁波在真空中传播的速度并不相等
D．若用半导体材料制造输电线可大大降低电能损耗
【答案】A
【详解】A．垃圾分类有利于能源的再生循环利用，节约能源，改善人居环境。故A正确；
B．太阳能可以源源不断利用，是可再生能源，核能是不可再生能源。故B错误；
C．5G和4G信号都是利用电磁波传播信息的，在真空中传播速度是相等的。故C错误；
D．半导体的电阻较大，若用半导体材料制造输电线可增加电能损耗，利用超导体材料制造输电线可以大大降低电能损耗。故D错误。
故选A。
3．（2022·湖南长沙·校考三模）2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约577秒后，神舟十四号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。这是我国载人航天工程立项实施以来的第23次飞行任务，也是空间站阶段的第3次载人飞行任务。关于火箭在升空的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．火箭内的燃料燃烧时，将内能转化为化学能
B．火箭加速升空时，将动能转化为重力势能
C．火箭加速升空时，机械能增加
D．航天员与地面之间通过超声波传递信息
【答案】C
【详解】A．火箭内燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能，故A错误；
BC．火箭加速升空时，质量不变，速度增大，动能增大，同时高度增大，重力势能也增大，机械能增大，是燃料燃烧所释放的内能转化为机械能，故B错误、C正确；
D．电磁波能够传递信息且能在真空中传播，航天员与地面之间通过电磁波传递信息，故D错误。
故选C。
4．（2022·四川乐山·统考模拟预测）发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。下列说法正确的是（ ）
A．火箭升空过程中机械能不变
B．火箭升空过程中机械能转化为内能
C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器
D．嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的
【答案】C
【详解】AB．在火箭升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，升空的过程中，速度增大，高度增大，因此动能和重力势能都增大，机械能的总量也增大，故AB错误；
CD．超声波属于声波，声音不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，所以控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器，嫦娥五号任务轨道器是通过电磁波来控制返回器，故C正确，D错误。
故选C。
5．（2023·河南信阳·校考三模）在生产和生活中，人们选材常从物质的不同属性考虑，下列说法正确的是（ ）
A．用胶木制作热水壶的手柄利用了胶木良好的导热性
B．用光纤通信利用了光导纤维良好的导电性
C．用钢制作小磁针利用了钢易被磁化且磁性不易消失的特性
D．用钨做灯丝利用了钨的熔点比较低的性质
【答案】C
【详解】A．用胶木制作热水壶的手柄利用了胶木良好的隔热性，这样才不会烫手，故A错误；
B．光导纤维通常是由玻璃制作的，属于绝缘体，光纤通信是利用激光在光导纤维中多次反射传输信号的，故B错误；
C．制作小磁针的材料应容易被磁化，且磁化后磁性不易消失，因此用钢制作小磁针是利用了钢容易被磁化且磁性不易消失的特性，故C正确；
D．用钨做灯丝利用了钨的熔点比较高的性质，这样灯丝才不容易熔化，故D错误。
故选C。
6．（2023·湖北咸宁·统考一模）商店出售一款智能音箱，用户可以通过其智能语音控制系统以语音对话的交互方式了解天气、信息资讯，实现智能家居控制、语音购物、音频音乐播放等功能，下列说法不正确的是（ ）
A．智能系统可根据用户的语音指令完成相应操作，说明声音可以传递信息
B．音箱靠扬声器纸盆的振动发出声音，当接收“大点儿声”的指令后，纸盆振动加快
C．音箱发出的声音是通过空气传播到人耳的
D．智能音箱工作时需要连接网络，当它接收到使用者的语音指令后，通过发送电磁波来控制智能家电的
【答案】B
【详解】A．声音可以传递信息，声音可以传递能量，系统可以直接根据用户的语言指令来完成指定操作，说明声音可以传递信息，故A正确，不符合题意；
B．音箱依靠扬声器的振动才能发出声音，“大点儿声”目的是改变声音的响度，纸盘振动幅度增大，与振动的快慢无关，故B错误，符合题意；
C．声音的传播需要介质，音箱发出的声音是通过空气传播到人耳的，故C正确，不符合题意；
D．智能音箱接收到使用者的语音指令后，通过发送电磁波来控制电视机、空调等家电，故D正确，不符合题意。
故选B。
7．（2023·山东临沂·统考一模）2023年除夕，400多架无人机在临沂人民广场夜空上演灯光秀，为临沂人民送上满满的祝福，控制这些无人机利用的是（ ）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．红外线
【答案】C
【详解】电磁波可以传递信息，超声波、次声波不能在真空中传递信息，且红外线传递信息的距离有限。因此无人机是利用电磁波来传递信息的，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8．（2023·山东菏泽·统考三模）2022年元宵晚会我国航天员王亚平在中国空间站用古筝弹奏《茉莉花》，为全国人民送上太空音乐祝福。下列说法中正确的是（ ）
A．演奏古筝时通过弦的振动发声
B．古筝的声音是以声波的形式传回地球
C．用同样的力拨动琴弦，粗弦比细弦发声的响度大
D．人们通过音调能判断出古筝的声音
【答案】A
【详解】A．声音是由发声体的振动产生的，演奏古筝时通过弦的振动发声，故A正确；
B．声波的传播需要介质，不能在真空中传播，所以，古筝的声音是以电磁波的形式传回地球，故B错误；
C．用同样的力拨动琴弦，粗弦比细弦发声的音调低，响度相同，故C错误；
D．不同乐器的音色不同，音色与发声体的材料和结构有关。人们通过音色能判断出古筝的声音，故D错误。
故选A。
9．（多选）（2022·广东深圳·统考三模）至 2020 年底，我国农村贫困人口实现了脱贫，全面打赢了脱贫攻坚战。如图是我国农村脱贫项目建设的一些情境。下列分析中错误的是（ ）
A．盘山公路修建成S 型，是为了延长爬坡距离从而省功
B．现代网络通信利用光纤传导是一种电磁波
C．光伏电站把太阳能转化为电能供用户使用
D．在高压电站附近只要不接触高压电线就不会有危险
【答案】AD
【详解】A．盘山公路修建成S型，利用了高度一定时斜面越长越省力的道理，但根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，故A错误，符合题意；
B．光也是一种电磁波，因此现代网络通信利用光纤传导信息，利用了电磁波，故B正确，不符合题意；
C．目前，利用太阳能的方式有两种，一种是用集热器把水等物质直接加热；另一种是太阳能电池把太阳能转化成电能。太阳能电池光伏板是将太阳能转化为电能，供用户使用，故C正确，不符合题意；
D．安全用电的原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体，所以对于高压输电设备，不直接接触，也可能会有触电危险，故D错误，符合题意。
故选AD。
10．（2023·陕西西安·校考模拟预测）2023年3月31日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭成功将遥感三十四号04星送入预定轨道。下列说法正确的是（ ）
A．喷洒大量的水给发射台降温是利用做功的方式改变发射台的内能
B．火箭携带的氢燃料在不断燃烧的过程中，其热值不变
C．入轨后，外太空温度很低，卫星的内能可能为零
D．卫星各项数据以超声波的形式传回地球，速度约为3×108m/s
【答案】B
【详解】A．喷洒大量的水给发射台降温是利用热传递的方式改变发射台的内能，故A错误；
B．燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，故B正确；
C．任何物体都有内能，入轨后，外太空温度虽然很低，但卫星的内能不为零，故C错误；
D．卫星各项数据以电磁波的形式传回地球，速度约为3×108m/s，故D错误。
故选B。
11．（多选）（2023·山东济南·统考一模）关于以下各图所示的实验现象及说明的问题，下列说法正确的是（ ）
A．齿轮的齿数越多，纸片发出的声音的音调越高
B．逐渐抽出真空罩中的空气，闹钟声会越来越小
C． 蝙蝠利用发出的超声波进行导航，避开障碍物
D．无线电波比微波的波长长，频率小，速度快
【答案】ABC
【详解】A．齿轮齿数越多，转动时纸片振动得越快，频率越高，音调越高，故A正确；
B．声音传播需要介质，真空不能传声，逐渐抽出真空罩中的空气，闹钟的声音会越来越小，故B正确；
C．蝙蝠在飞行时依靠发射和接收超声波来进行定位，以避开所遇到的障碍物，故C正确；
D．无线电波的波长比微波长，则频率比微波低，速度相同，故D错误。
故选ABC。
12．（2023·山东济宁·统考三模）如图是我国自主研发的新型深远海综合科考船“东方红3号”。该船长103m，宽18m，设计排水量5000t，是全球最大静音科考船，在行驶时，水下20米外的鱼群都感觉不到，下列关于该科考船的的说法正确的是（ ）
A．航行过程中所受浮力大于重力
B．该科考船声呐系统是利用电磁波工作的
C．该船“静音”是因为发出声音的音调低
D．该科考船静音是因为从声源处减弱了噪音
【答案】D
【详解】A．航行过程中处于漂浮状态，所受浮力等于重力，故A错误；
B．因为超声波的方向性好，遇到障碍物易反射的特点，声呐采用的是超声波，故B错误；
CD．科考船“东方红3号”静音，是发出的声音的响度小，是在声源处减弱噪声，故D正确，C错误。
故选D。
13．（2023·湖北武汉·统考模拟预测）2020年6月30日，随着第59颗组网卫星成功定点于地球同步轨道，中国建成世界领先的“北斗”导航系统（CNSS）。下列说法中正确的是（ ）
A．CNSS是利用超声波传输信号的
B．CNSS传递信息的速度是340m/s
C．卫星进入地球同步轨道后，以地球为参照物，卫星是静止的
D．卫星进入地球同步轨道后，处于平衡状态
【答案】C
【详解】AB．CNSS是利用电磁波传输信号的，电磁波传递信息的速度是3×108m/s，故AB错误；
C．卫星进入地球同步轨道后，以地球为参照物，卫星与地球的相对位置不变，卫星是静止的，故C正确；
D．卫星进入地球同步轨道后，做曲线运动，处于非平衡状态，故D错误。
故选C。
14．（2023·云南·云大附中校考三模）如图所示，云南大学百年校庆晚会现场座无虚席，无人机的表演更是引人入胜。无人机群接收到地面指挥系统的指令，在空中编织出美丽的图案。下列说法正确的是（ ）
A．地面指挥系统靠光纤给无人机群发射信号
B．静止在空中的无人机受到力的作用
C．观众通过音调判断唱歌的是哪位同学
D．舞台上烟雾缭绕的效果是干冰先升华后液化形成的
【答案】B
【详解】A．无人机与地面指挥系统之间没有光纤连接，地面指挥系统靠电磁波给无人机群发射信号，故A错误；
B．无人机能悬停在空中，处于平衡状态，受到自身重力和空气对无人机升力的作用，故B正确；
C．不同的人发出声音的音色不同，观众通过音色判断唱歌的是哪位同学，故C错误；
D．舞台烟雾是由于干冰升华，从周围空气中吸热，使周围温度降低，空气中水蒸气遇冷液化成小水滴，漂浮在舞台上，形成烟雾，故D错误。
故选B。
二、填空题
15．（2023·江苏常州·校考模拟预测）如图是街道上放置的“飞哥换电”，它为电动三轮车、外卖骑手、快递骑手等低速电动车用户提供蓄电池更换业务，是典型的利民互惠的共享型经济。柜面上有11个充电柜，充电时各充电柜中的蓄电池是 （选填“串联”或“并联”）关系，此时蓄电池相当于电路中的 （选填“用电器”或“电源”）；骑手用手机上下载的“飞哥换电”APP扫描二维码，这些信息是通过 传到用户手机的。
【答案】 并联 用电器 电磁波
【详解】[1]充电时各充电柜中的蓄电池是互不影响的，故为并联。
[2]蓄电池充电时消耗电能，此时蓄电池工作时将电能转化为其他形式的能，故相当于电路中的用电器。
[3]广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。骑手用手机上下载的“飞哥换电”APP扫描二维码，这些信息是通过电磁波传到用户手机的。
16．（2022·辽宁大连·统考二模）在北京的海淀科技公园里，建造了低碳环保的“太阳能道路”，它是把 （选填“超导”或“半导体”）材料制成的薄膜芯片封装在透光路面内。白天，马路吸收太阳能转化为电能，供园区内用电，产生的电能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。
【答案】 半导体 二次
【详解】[1]根据芯片的作用可知，薄膜芯片由半导体材料制成。
[2]根据本题题义可知，电能是由一次能源太阳能转化而来，则属于二次能源。
17．（2021·山东菏泽·统考一模）《中国机长》是2019年的热播电影之一，它是根据2018年5月14日川航3U8633航班在飞行中风挡破裂并脱落的真实事件改编而成。当风挡脱落的一瞬间，副驾驶被“吸出”舱外。造成副驾驶被“吸出”舱外的原因是 。飞机发动机是汽油机，石油是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
【答案】 舱内空气流速小压强大，舱外空气流速大压强小 不可再生
【详解】[1]正在高空中飞行的飞机，挡风玻璃突然脱落时，舱内空气流速小压强大，舱外空气流速大压强小，故形成向外的压强差，因此副驾驶整个上半身被“吸”出舱外。
[2]汽油是一种化石能源，故在短期内无法再生，是不可再生能源。
18．（2021·宁夏银川·校考二模）电动公交车在银川市已经被广泛使用，该公交车主要采用电能作为动力，与燃气车相比噪音小，绿色环保，对雾霾能起到一定的抑制作用。
公交车在行驶中的工作原理与图三所示的哪一个实验原理相似 ；如图二，乘客在用手机扫描二维码时手机离摄像头的距离应在 的范围；纯电动公交车所使用的电能属于 能源。（填写“一次”或“二次”）
【答案】 B 大于二倍焦距 二次
【详解】[1]公交车主要采用电能作为动力，是利用电动机工作，将电能转化为机械能，原理与B相似。
[2]如图二，乘客在用手机扫描二维码时，相当于照相机，所以手机离摄像头的距离应在大于二倍焦距的范围。
[3]纯电动公交车所使用的电能是经过加工的，属于二次能源。
19．（2022·陕西咸阳·统考模拟预测）“天问一号”火星探测器所携带的祝融号火星车成功着陆火星，实现了中国航天史无前例的突破。太阳能电池板为火星车提供电能，太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。火星车通过 （选填“超声波”或“电磁波”）向地球传送火星的信息。
【答案】 可再生 电磁波
【详解】[1]太阳能取之不尽、用之不竭，是可再生能源。
[2]太空中没有空气，电磁波的传播不需要介质，因此火星车通过电磁波向地球传送火星的信息。
20．（2023·辽宁丹东·校考模拟预测）年月日，我国首次火星探测任务成功实现“绕、着、巡”目标的第一步“天问一号”探测器环绕火星成功。火星探测器与地球之间通过 （选填“超声波”或“电磁波”）实现联系；在发射过程中，火箭携带“天问一号”探测器加速升空，探测器的机械能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。
【答案】 电磁波 增加
【详解】[1]因电磁波可以在真空中传播，所以从火星探测器与地球之间用电磁波传递信息。
[2]火箭携带“天问一号”探测器加速升空，探测器的质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度增大，重力势能增大；机械能=动能+重力势能，所以机械能增加。
21．（2023·黑龙江绥化·统考模拟预测）全球首颗搭载主动激光雷达二氧化碳探测的大气环境监测卫星于年月日时分在太原卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭，成功将大气环境监测卫星发射升空，实现对大气中二氧化碳的全天时、高精度监测。火箭以液态氢为主要燃料是因为它的 大，地面控制中心通过 波向卫星发出指令。
【答案】 热值 电磁
【详解】[1]火箭以液态氢为主要燃料是因为它的热值大，在其他条件相同时，燃烧氢和其它燃料，氢放出的热量多。
[2]电磁波能传递信息，可以在真空传播，地面控制中心通过电磁波向卫星发出指令。
22．（2023·广东惠州·校联考二模）火箭在发射时会产生大量高温火焰，为了保护发射平台，在火箭发射时自动喷水装置会向平台喷水，如图所示，水遇到高温火焰会 （填物态变化名称），使发射平台的温度大大降低，火箭将卫星发射到太空后，卫星可以通过 （填“电磁破”或“超声波”）向地面发送信号。这种信号的传播速度为 km/s。
【答案】 汽化 电磁破
【详解】[1]火箭在发射时会产生大量高温火焰，为了保护发射平台，在火箭发射时自动喷水装置会向平台喷水，水遇到高温火焰会汽化，吸收热量，使发射平台的温度大大降低。
[2]火箭将卫星发射到太空后，卫星可以通过电磁破向地面发送信号。
[3]电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是。
23．（2023·甘肃定西·统考二模）随着奥密克戎毒株变异后传染性加强，全球进入第六波疫情。新冠病毒可以通过飞沫传播，我市为了落实防疫政策，在很多小区门口用扩音器实时播放相关要求，这是利用声音可以传递 的原理；市民每到一个场所都需要用手机扫描“场所码”（如图），通过学习我们知道手机所用的网络信号和 都属于电磁波。
【答案】 信息 光
【详解】[1]声可以传递信息，声可以传递能量；我市为了落实防疫政策，在很多小区门口用扩音器实时播放相关要求，这是利用声音可以传递信息的原理。
[2]无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线都属于电磁波。手机所用的网络信号和光都属于电磁波。
24．（2023·山东菏泽·统考三模）“天宫课堂”已成为中国青少年关注度最高的科普课程，2022年10月12日进行的太空授课中，“太空教师”陈冬与地面课堂师生的实时互动交流是通过 进行传播的；陈冬将工具T字扳手在空中旋转后，扳手时而头朝下，时而头朝上翻转不停（如图），这个现象中“会翻身的扳手” （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。
【答案】 电磁波 遵循
【详解】[1]电磁波的传播不需要介质，声音的传播需要介质，而太空中没有空气，所以“太空教师”与地面课堂师生之间是通过电磁波进行传播。
[2]所有能量的转化和转移过程中，能的总量是不变的，都遵守能量守恒定律，所以“会翻身的扳手”在运动的过程中，遵守能量守恒定律。
