2025年中考物理复习专题—《信息的传递及能源与可持续发展》
2025-02-07
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内容正文:
2025年中考物理复习专题—《信息的传递及能源与可持续发展》
一.选择题(共33小题)
1.2024年4月30日16时56分,北京航天飞行控制中心通过地面测控站发出返回指令,“神舟十七号”载人飞船轨道舱与返回舱成功分离。之后,返回舱的反推发动机启动,向下推动空气,减速“刹车”,最终成功着陆。下列说法错误的是( )
A.控制中心发出的返回指令是通过电磁波传递的
B.向下推动空气,返回舱减速,表明物体间力的作用是相互的
C.返回舱减速下落的过程中,重力势能减小
D.返回舱减速下落的过程中,机械能保持不变
2.下列与数据有关的说法正确的是( )
A.频率为106Hz的电磁波一定比105Hz的电磁波的传播速度快
B.功率为100kW的机械一定比60kW的机械做的功多
C.热值为3.7×107J/kg的燃料一定比3.0×107J/kg的燃料放热多
D.质量为50kg的物体一定比20kg的物体的惯性大
3.我国珠峰地区建有全球海拔最高的5G基站,手机和5G基站之间信息传输依靠( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.可听声
4.关于光学知识在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A.甲图,光导纤维用于医用内窥镜,利用了光的多次折射传输图像信息
B.乙图,街头路口安装凸面镜,利用了光的反射扩大视野
C.丙图,凸透镜对光有会聚作用,可以用来矫正近视眼
D.丁图,物体温度升高时辐射的紫外线会增强,可以利用紫外线拍摄热谱图
5.英国科学家研究发现,用特定波长的红光持续照射人体背部15min,可明显刺激人体线粒体,增加葡萄糖消耗,降低血糖水平。该技术有望用来帮助糖尿病患者通过非药物方式降低血糖。该红光的波形图如图所示,已知OA=AB=BC=CD=335nm,则该红光的波长为( )
A.335nm,合3.35×10﹣4m B.335nm,合3.35×10﹣7m
C.670nm,合6.70×10﹣4m D.670nm,合6.70×10﹣7m
6.关于材料的应用,下列说法正确的是( )
A.电饭锅中的电热丝是用超导材料制成的
B.用半导体材料制作输电线能够减少电能的损失
C.激光在光导纤维内多次折射将信息传到远方
D.拍电影时的石头道具使用密度小的材料制成
7.如图,光导纤维在传递信息时,光从内芯的一端传输到另一端,其原理应用了光的( )
A.折射 B.反射 C.色散 D.直线传播
8.如图所示,打开收音机的开关,旋至没有电台的位置,将音量开大,取一节干电池和一根导线,先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦,使它们时断时续地接触,会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验,下列说法错误的是( )
A.这个实验对电池有损害,最好用旧电池来做
B.迅速变化的电流能够产生电磁波
C.收音机可以接收到电磁波信号
D.电磁波只能在空气中传播
9.2024年4月28日,神舟十七号、神舟十八号航天员乘组在中国空间站举行了交接仪式。如图所示画面从空间站传回地球,利用的是( )
A.电磁波 B.光导纤维 C.超声波 D.次声波
10.我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星,架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近(如图),采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是( )
A.鹊桥号利用声波进行信号传输
B.鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C.镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108m/s
D.信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
11.如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,外形像大白鲸,整体呈流线型,尾部有三个尾翼。其内部有两个气囊,一个气囊装有密度比空气小的氦气,另一个气囊内充有空气,艇体通过排放空气实现上升。艇体用特种缆绳与地面相连,缆绳中布置细电缆和光纤。下列关于浮空艇分析错误的是( )
A.艇体整体呈流线型是为了减小空气阻力的影响
B.浮空艇在上升过程中受到的浮力变大
C.缆绳中布置光纤,目的是实时传输通信数据
D.缆绳应选择密度小、强度大的材料
12.将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打开,放到真空钟罩中,用抽气机抽去中空气。然后打电话呼叫手机,看到背景灯光亮却听不到铃声。该现象说明( )
A.声音和电磁波都能在真空中传播
B.声音和电磁波都不能在真空中传播
C.声音能在真空中传播,电磁波不能在真空中传播
D.声音不能在真空中传播,电磁波能在真空中传播
13.凉山有丰富的旅游资源,吸引大量游客前来游玩。“五一”假期,小明同学一家前往昭觉县谷克德景区游玩。下列关于他们一家在游玩过程中涉及的物理知识说法正确的是( )
A.修建盘山公路是利用斜面省力
B.拍摄风景使用的照相机镜头是凹透镜
C.当小明对着山崖大喊一声,0.05s后听见了回声
D.小明利用手机视频通话功能给奶奶观看美景,利用超声波传递信息
14.2024年5月3日17时36分搭载有嫦娥六号探测器的长征五号火箭发射升空,发射过程部分图片如图所示,下列说法不正确的是( )
A.三级火箭与箭体的分离过程,三级火箭相对仪器舱运动
B.三级火箭分离时相对火箭点火时,嫦娥六号机械能不变
C.火箭加速上升时,喷出的气体对箭体的作用力,改变了火箭的运动状态
D.嫦娥六号进入月球轨道和在月球上工作,是通过电磁波和地面交互信息
15.2024年4月25日,我国使用长征二号F遥十八运载火箭成功将神舟十八号载人飞船发射升空,此次发射中涉及的物理知识说法错误的是( )
A.火箭上升过程中,以火箭为参照物,它搭载的飞船是运动的
B.地面控制中心通过电磁波向飞船传递信息
C.火箭发射应选用热值较大的燃料
D.火箭发动机是将内能转化为机械能的装置
16.关于能源、信息传输,下列说法正确的是( )
A.风能、地热能、电能均属于一次能源
B.太阳内部,原子核发生裂变释放出巨大的核能
C.能量的转化和转移都是有方向性的
D.光从光导纤维一端射入,在内壁多次折射,把携带的信息传送出去
17.信息、能源和材料是现代文明的三大支柱。下列说法错误的是( )
A.核电站是利用核聚变释放的能量来发电的
B.煤、石油、天然气称为化石能源,属于一次能源
C.用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信
D.如果将超导材料应用于电能输送,就可以大大降低由电阻引起的电能损耗
18.如图是“风能—太阳能”路灯示意图,下列说法正确的是( )
A.风力发电机利用了电磁感应原理
B.太阳能来自太阳内部的核裂变
C.给蓄电池充电时化学能转化为电能
D.控制器中的集成电路是用超导材料制成的
19.关于电与磁,下列说法正确的是( )
A.在探究磁生电的实验中,需要用到电源
B.电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数有关
C.电磁波与声波的传播都需要介质
D.风能、水能、太阳能、核能,均为可再生能源
20.2024年4月至10月,世界园艺博览会在成都举行。本届世园会的主题为“公园城市美好人居”,秉持“绿色低碳、节约持续、共享包容”的理念。下列说法中不正确的是( )
A.园区内的输电线如果用超导材料制作,可以降低由于输电线发热而引起的电能损耗
B.园区内使用新能源转运车,是因为新能源汽车比燃油车的能量转化效率高
C.园区内使用节水装置,是因为地球上淡水资源有限,我们需要节约用水
D.因为自然界中的能量是守恒的,所以我们不需要节约能源
21.近年来,我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是( )
A.“华龙一号”核电站利用的是核聚变释放的能量
B.中国空间站利用的太阳能属于可再生能源
C.“复兴号”动车组控制系统中的芯片由超导体制成
D.“神舟十六号”的航天员在太空中利用声波和地面指挥中心传递信息
22.关于材料、能源和信息,下列说法不正确的是( )
A.超导材料既可用于制作远距离输电导线,又可用于制作电炉的电阻丝
B.太阳是人类能源的宝库,内部每时每刻都发生着剧烈的核反应
C.作为信息存储介质,竹简、纸、录音磁带、光盘的容量密度依次增大
D.光纤是传输光信号的器件,其抗干扰能力强,能减少信号衰减
23. 2024年3月2日,神舟十七号航天员出舱修复受损的太阳翼,使将太阳能转化为电能的功能恢复正常,如图所示。太阳能、太阳翼分别于( )
A.可再生能源、电源
B.可再生能源、用电器
C.不可再生能源、电源
D.不可再生能源、用电器
24.下列对物理常识的叙述,正确的是( )
A.石油等化石能源属于不可再生能源
B.伽利略最早测出标准大气压的值
C.电视遥控器利用紫外线遥控电视机
D.光在光导纤维中始终沿直线传播
25.近年来我国在能源和通信领域都有所突破。关于能源和通信下列说法正确的是( )
A.空间站与地面控制中心利用超声波实现通讯
B.华龙一号核电站核反应堆中发生可控核裂变
C.风能、水能、太阳能、电能均属于一次能源
D.新能源汽车的发动机能量转化率可达100%
26.近年来,我国科技创新突飞猛进,各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。有关说法中正确的是( )
A.固态可燃冰属于二次能源
B.水能、风能、太阳能属于可再生能源
C.核聚变获得核能的方式与普通核电站一致
D.LED屏幕主要是由超导材料制成的
27.科技改变生活,创新驱动发展。下列科技与生活的实例说法正确的是( )
A.新能源汽车中用到的“氢能、太阳能、压缩天然气”等能源,均属于不可再生能源
B.新能源汽车中的纯电动汽车工作过程中将电能全部转化为机械能
C.华龙一号核电站利用核裂变产生的能量发电
D.临夏州清洁能源发展步伐不断加快,垃圾焚烧电站将电能转化为化学能
28.2024年六五环境日国家主场活动在南宁举行。期间,小明利用垃圾钳捡垃圾,并进行分类,如图所示。下列说法错误的是( )
A.保护环境,人人有责 B.垃圾钳是省力杠杆
C.可利用垃圾来发电 D.垃圾钳是费力杠杆
29.我国大力发展绿色清洁能源,减少碳排放保护环境,以下属于碳排放限制的是( )
A.火力发电 B.水力发电
C.风力发电 D.光伏发电
30.“嫦娥六号”月球探测器经过近月制动减速后进入环月轨道,于2024年6月2日落月开展采样工作,最后返回地球。下列说法正确的是( )
A.“嫦娥六号”制动后动能减小
B.样品到达地球后质量变小
C.“嫦娥六号”近月制动利用空气阻力减速
D.“嫦娥六号”利用的太阳能属于非清洁能源
31.2024年1月7日,国产首艘大型邮轮“爱达•魔都号”安全靠泊上海吴淞口国际邮轮港(如图),圆满完成了1119海里航程的商业首航。“爱达•魔都号”邮轮( )
A.燃烧的重油属于可再生能源
B.匀速直线航行时受力平衡
C.受到水的浮力向各个方向
D.靠泊在港口时没有惯性
32.节约资源和保护环境是我国的基本国策,2024年5月13日至19日为全国节能宣传周,主题是“绿色转型,节能攻坚”。下列叙述不符合节能环保要求的是( )
A.重复使用节能环保购物袋,减少使用一次性用品
B.短距离上下楼不乘电梯,尽量减少电梯使用
C.公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26℃
D.手机充完电后,不必拔下充电器
33.三峡水电站是当今世界上装机容量最大的水电站,三峡大坝横跨长江,雄伟壮丽(如图)。下列说法正确的是( )
A.水力发电是将电能转化为机械能
B.水能是一次能源,电能是二次能源
C.利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能,用来发电
D.机械能和电能可以相互转化,所以能量转化没有方向性
二.填空题(共20小题)
34.2023年10月15日,全程为21.0975公里的泰州首届半程马拉松比赛激情开跑。奔跑中运动员看到路边的树木向后退去,是以 为参照物的;跑步结束后运动轨迹图片随即发送到运动员的手机上,手机是通过 接收信息的;泰州籍运动员的最好成绩为1h11min50s,他全程的“配速”(定义:跑1km路程所需要的时间)约为 min/km(整数部分正确即可)。
35.2024年6月2日,我国发射的嫦娥六号探测器完美着陆在月球背面,它与地面指挥中心是通过 联系的;当嫦娥六号着陆时,以月球表面为参照物,它是 的。
36.2024年5月3日,嫦娥六号探测器由长征五号运载火箭成功发射,探测器是通过 (选填“电磁波”或“次声波”)与地球通信的;采集的月壤样品带回地球后质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
37.升空后,探测器与火箭成功分离,进入预定轨道,此过程探测器相对于火箭是 (选填“静止”或“运动”)的;“鹊桥二号”是通过 传递信息的(选填“电磁波”或“超声波”)。
38.2024年4月25日,搭载神舟十八号飞船的长征运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。在加速上升的过程中,飞船的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”);飞船与空间站成功对接后,以空间站为参照物,飞船是 (选填“运动”或“静止”)的;航天员叶光富在空间站通过 (选填“电磁波”或“超声波”)与地面指挥中心传递信息。
39.手机在日常生活中被广泛使用,在充电过程中将电能转化为手机电池的 能。手机与北斗卫星间利用 波来传递信息,实现导航的目的。
40.2024年3月20日,我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射,它通过 实现地球与月球背面的信息传递,如图是中继星的星载天线缩比模型,形如“金色大伞”,“伞面”由高反射率的“镀金钼丝”制成,能将信号 (选填“反射”或“折射”)会聚到信号接收器,实现信息传输。“镀金钼丝”还具有热膨胀系数低的性质,可以确保其在温度变化较大时 (选填“容易”或“不易”)发生形变。
41.【科技改善生活】广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等,如图所示,请完成问题。
(1)航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力,从而获得升力,这说明了力的作用是 的。航空器升空过程中,重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。航空器靠 (选填“超声波”或“电磁波”)与控制中心联系。
(2)航空器的摄像头相当于 透镜,远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 (选填“实”或“虚”)像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变 。
42.如图所示,我国空间站环绕地球飞行时,通过 (选填“电磁波”或“声波”)与地面联系;当它靠近地球的过程中,速度越来越大,则它的动能越来越 。
43.2024年4月26日,神舟十八号载人飞船成功对接空间站天和核心舱径向端口。对接成功后,飞船相对于空间站是 的;宇航员在空间站通过 波与地面联系;飞船在太空中 (选填“有”或“没有”)惯性。
44.如图所示是在青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市建成的熔盐塔式储能光热电站,是我国光热发电技术的重大突破。四周的定日镜将太阳光反射到中央的吸热塔,塔内的低温液态熔盐吸热升温,形成的高温液态熔盐被输送到蒸汽发生器,水吸收热量产生高温水蒸气,推动汽轮发电机组发电。在蒸汽发生器中水通过 的方式增大内能,光热电站将太阳能最终转化为 能。如果光热电站每天产生的电能是1.44×1012J,这相当于完全燃烧 吨煤放出的热量(q煤=3×107J/kg)。
45.如图所示是一种利用海水盐差能发电的装置,甲、乙两块渗透膜将容器隔成三个区域,分别加入海水和纯水,由于微粒处在永不停息地无规则 中,而甲渗透膜只能让带正电的钠离子通过,乙渗透膜只能让带负电的氯离子通过,容器就变成了电瓶,电流从左向右通过小灯泡,则容器左端是电池的 极。根据对环境污染的大小来判断,这种能源是否属于清洁能源? 。
46.如图是中国空间站太阳旋电池板,它把太阳能转化为电能。太阳能清洁无污染,是 能源(选填“可再生”或“不可再生”)。中国空间站向地面指挥中心发送信息,是通过 传递的。
47.作为传统燃油汽车燃料的汽油和柴油是 能源(选填“可再生”“不可再生”),为了减少燃油汽车对环境的污染,我国大力发展新能源汽车。如今,我国电动汽车的多项技术已领跑世界,某型号的国产电动汽车的电池容量为200A•h,额定电压为400V,充满电后,它储存了 kW•h的能量。
48.2024年5月3日,嫦娥六号由长征五号遥八运载火箭成功发射,开启了月背探秘华章。
(1)火箭穿越大气层过程中:火箭外壳与大气摩擦温度升高,说明 可以改变物体的内能;以火箭为参照物,嫦娥六号是 的。
(2)着陆器着陆后,其下方月面凹陷,说明力可以改变物体的 。着陆器上的太阳能电池板将太阳能转化为 ,太阳能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(3)着陆器在月背采样的影像用 传回地球。
49.绿色发展是高质量发展的底色,为了更好践行绿色发展和“双碳目标”,武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段,如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声,又可以提供电能,比传统的声屏障设备更节能环保。(q无烟煤=3.4×107J/kg)
(1)“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的。
(2)“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板,这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约1.7×105kW•h,相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量。
50.“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台,是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。
(1)风能是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。风力发电将空气的 能转化为电能,电能是 次能源。
(2)“三峡引领号”与北斗系统建立关联,利用 (填“超声波”或“电磁波”)向工作人员传递平台运动的动态信息。当海上风速变大时,应 (填“增加”或“减少”)平台内水仓中水的质量,使平台下沉一些,保持平台稳定。给“三峡引领号”风力发电机安装消声器,通过防止噪声 来降低噪声。
(3)当风速为v时,风力发电机的发电功率为1200kW,风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW•h,则风力发电机叶片的转速为每分钟转动 圈;若风力发电机叶片的转速与风速成正比,风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比,则当风速为2v时,风力发电机叶片转动一圈的发电量为 kW•h。
51.传统燃油汽车排放的尾气是大气污染的主要来源,提供传统燃油的化石能源属于 再生能源。为节能减排,新能源汽车正逐步取代传统燃油汽车。如图,电动汽车充电,是将电能转化为 能储存起来。
52.如图是我国宇航员首次在轨拍摄的以地球为背景的空间站组合体全貌照片。可以看出宇航员拍摄该照片时处于空间站的 位置。太阳能电池板受光面朝向照片 面。由于太空碎片速度非常大,具有很大的 能,容易造成部分电池板受损。2023年12月,航天员成功出仓修复电池板外表面。电池板每天可发电1000kW•h,相当于 kg的焦炭完全燃烧放出的热量。(已知q焦炭=3.0×107J/kg)
53.2023年12月6日,全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站商运投产,成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站,标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先。核电站的核反应堆是利用原子核 (选填“裂变”或“聚变”)时释放的能量进行发电的,电能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。
三.解答题(共1小题)
54.我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖,其工作流程如图所示,核燃料反应堆内有低浓度的铀﹣235,发生核反应后产生大量的热,一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路,一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯,带走核反应堆产生的热量,在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水,然后流回堆芯。二回路的水在蒸汽发生器中受热,产生大量高温水蒸气,水蒸气做功推动汽轮机发电,做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组,如果仅供电,每秒提供的电能为1.25×109J;若在供电的同时进行供热,每秒提供的电能为1.21×109J、热量为2×108J,对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。(标准煤的热值取3.0×107J/kg)
(1)核燃料反应堆中的铀﹣235是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生 (填物态变化名称)吸收热量。
(2)在下列空格中补充完整核能发电的能量转化过程。
核能→内能→ →电能。
(3)若给居民供热5.4×1015J,相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量?
(4)单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为 J。
四.科普阅读题(共6小题)
55.阅读材料,回答问题。
一“桥”架地月天堑变通途
“海上生明月,天涯共此时”,月亮的同一面始终对我们“微笑”,这是因为月球公转和自转周期相同。如图甲所示,地月连线OO1与月球表面的交点为A、B,当月球公转的角度为θ时,A点绕O1转过的角度也为θ,我们始终看不到月球上 点(选填“A”或“B”)。
在探月工程中,当探测器在月球背面工作时,我们无法通过电磁波直接给它发指令。如何解决这个问题?如果给月球发射一个绕月圆形轨道卫星C作为信号传输中转站,如图乙所示,那么卫星C作为信号中转站的不足之处有 (多选)。
A.卫星C离地球太远,信号无法到达;
B.当卫星C转到地月之间时,无法把信号传给探测器,造成信号中断;
C.当卫星C转到月球背面时,地面站无法把信号传给卫星C,造成信号中断。
为避免这些问题,我国于2018年5月21日发射了“鹊桥”一号中继通讯卫星,其轨道在月球背面,如图丙所示。在“鹊桥”一号的帮助下,同年12月8日发射的“嫦娥”四号探测器实现了世界首次月球背面软着陆和巡航探测。“鹊桥”一号距地球约4.5×105/km,距月球约7.8×104km,电磁波传播速度约为3×105km/s,“嫦娥”四号通过“鹊桥”一号与地面站来回传递一次信息大约需要 s。
2024年3月20日发射的“鹊桥”二号中继卫星较“鹊桥”一号传输信息更高效、清晰和完整。5月3日发射的“嫦娥”六号,将与“鹊桥”二号合作实现世界首次月球背面取样返回之旅,这标志着中国探月工程开启了新的篇章。
56.
胶囊胃镜机器人
“胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”,被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜,重为0.05N。它只需患者随水吞下,经过15分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件:外壳,光学窗口,LED阵列,光学透镜,CMOS图像传感器,射频发射器,天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统,可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动,改变胶囊姿态,按照需要的角度对病灶重点拍摄照片,从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中,图像被5G无线传输至便携记录器,数据导出后,还可继续回放以提高诊断的准确率。
(1)小白同学口服一个胶囊机器人,这个胶囊机器人长约2.7 (填单位);
(2)如图所示,画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图。
(3)胶囊机器人在胃中每下降1cm,重力做功W= 。
(4)如果小白医生想扫描更大范围时,应操作机器人 (靠近/远离)此区域。
(5)小白医生在远程无线操控机器人时,通过 波来传递信号。
57.阅读短文,回答问题。
喷气发动机
喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年,我国的长征四号丙运载火箭,成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。
火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂,不需要外界空气来助燃,其燃料有固体的和液体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图,燃料和氧化剂分别装在两个箱子里,由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室,用电火花点燃,燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出,对火箭产生强大的反冲推力使它前进。
空气喷气发动机本身只携带燃料,需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多,如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中,机身在空气中高速前进,空气从进气口进入,被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合,由火花塞点火燃烧,产生大量气体向后喷出,冲击燃气轮机叶轮转动,最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出,使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。
(1)地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收 进行通信的。
(2)火箭喷气发动机工作过程中,先将燃料的化学能转化为 能,然后再将其转化为火箭的 能。
(3) (选填“火箭”或“空气”)喷气发动机不能在大气层外工作。
(4)如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中,气体温度是不断变化的。图丙中,能大致反映气体的温度随时间变化的是 。
58.阅读材料,回答问题。
探索太空
2024年4月,神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”空间站,此次太空之旅的“闭环水生生态系统实验”和“太空漫步”两个项目研究十分引人注目。
“闭环水生生态系统实验”项目研究中,航天员把斑马鱼放在封闭的太空鱼缸里,用“金鱼藻”水生植物给鱼呼吸提供氧气,鱼呼吸产生的二氧化碳和LED灯的光照为水生植物进行光合作用提供条件。
在太空漫步可不象在地面上行走那么容易,航天员要穿上舱外航天服,穿航天服前还要穿上一个带有很多管子的“通风液冷服”,以便带走舱外行走时产生的大量热,它一般用水做输运能量的介质。即便如此,航天员在太空漫步还是会面临许多阻碍,需要他们想办法克服。
此次的项目研究,或将开启人类太空长期生存的新纪元。
(1)航天员在空间站通过 (填“电磁波”或“超声波”)与地面联系。
(2)为“金鱼藻”进行光合作用提供光照的LED灯是一种发光二极管,它是用 (填“导体”“绝缘体”或“半导体”)材料制成的。
(3)舱外航天服内的“通风液冷服”通常用水做输运能量的介质,是利用了水的 的特性。
59.阅读材料,回答下列问题:
2024年6月2日6时23分,嫦娥六号着陆器和上升器组合体成功着陆在月球背面南极——艾特肯盆地预选着陆区,开启人类探测器首次在月球背面实施样品采集任务,如图甲所示。
由于嫦娥六号的着陆点位于月球背面,受到月球遮挡无法直接与地球通信,需要通过鹊桥二号中继卫星来转发月面航天器与地球之间的通信。鹊桥二号中继卫星受月球引力作用,目前正在环月大椭圆冻结轨道上稳定运行。环月大椭圆轨道离月球最近的一点叫近月点,最远的一点叫远月点,如图乙所示。
着陆器与上升器组合体成功着陆后,着陆器将通过鹊桥二号中继卫星,在地面控制下,进行太阳翼和定向天线展开等状态检查与设置工作,此后正式开始持续约2天的月背采样工作,通过钻具钻取和机械臂表取两种方式分别采集月壤样品和月表岩石。表取完成后,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。这是中国首次在月球背面独立动态展示国旗。6月4日7时38分,上升器携带月球样品自月球背面起飞,3000N的发动机工作约6min后,成功将上升器送入预定环月轨道。
(1)在鹊桥二号中继卫星支持下,嫦娥六号通过 波将采样画面实时传输到地面测控中心;太阳能电池板工作时,将太阳能转化为 能,太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)嫦娥六号采用液态氢做燃料是因为它具有较大的 ;上升器点火起飞,离开月球表面,以上升器为参照物,月球是 的;月壤运回地球后,质量 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)鹊桥二号中继卫星在环月大椭圆冻结轨道上从远月点向近月点运动时,结合图乙说明它的势能如何变化,势能和动能之间如何转化?
60.
探索月球背面的秘密
2024年5月3日,嫦娥六号月球探测器英勇出征,开启世界首次月球背面采样之旅,将人类探月推向前所未有的高度。
为了让嫦娥六号落地准、抓好“土”,科学家研制出冲击电机、加载电机和整形电机,在电机体重变轻的同时,大幅增加力矩,助力推动钻头前进,为“挖土”提供动力。月球背面的环境条件十分恶劣,温差大、辐射强等因素给任务执行带来极大的困难。支撑探测器工作的主要能源来自太阳能,因此太阳电池阵的稳定性能至关重要。
由于月球始终有一面背对地球,当月球探测器降落在月球背面后,因为它的信号沿直线传播,不能拐弯,只能向着远离地球的方向传输,所以无法直接实现与地球的测控通信和数据传输,地面指挥和实时通信面临巨大困难。2024年3月20日发射的鹊桥二号中继星为解决这一难题提供了“信息桥梁”。鹊桥二号携带了一个口径4.2米的天线——星载大型可展开天线。这个天线像一把大伞,发射时收起,入轨后展开。伞面十分精巧,是用直径不到发丝四分之一的钼丝织就而成。镀了金的钼丝使“大伞”看上去金光灿灿的,这样做能增强天线的通信性能,降低能耗。延长卫星的使用寿命。它一边接收、传输来自地球的信号,一边接收、传输来自月球背面的信号。为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥。
阅读上文,回答下列问题:
(1)如图2所示,搭载鹊桥二号中继星的长征八号运载火箭发射升空过程中,火箭获得的动力来自于 (选填“A”或“B”);
A.向下喷出的高温高压燃气;
B.火箭下方的空气;
(2)嫦娥六号探测器在“挖土”中主要涉及到的能量转化是太阳能→化学能→ → ;
(3)鹊桥二号中继星对嫦娥六号在月球背面的探测活动起到了什么作用?
2025年中考物理复习专题—《信息的传递及能源与可持续发展》
参考答案
一.选择题(共33小题)
1.2024年4月30日16时56分,北京航天飞行控制中心通过地面测控站发出返回指令,“神舟十七号”载人飞船轨道舱与返回舱成功分离。之后,返回舱的反推发动机启动,向下推动空气,减速“刹车”,最终成功着陆。下列说法错误的是( )
A.控制中心发出的返回指令是通过电磁波传递的
B.向下推动空气,返回舱减速,表明物体间力的作用是相互的
C.返回舱减速下落的过程中,重力势能减小
D.返回舱减速下落的过程中,机械能保持不变
【分析】A.太空中没有空气,电磁波传播不需要介质,电磁波能够传递信息;
B.返回舱的反推发动机启动,向下推动空气,对空气施力,同时空气对返回舱也有一个反作用力;
C.返回舱减速下降,离地面的距离变小;
D.返回舱减少下落的过程中速度变小,离地面的距离变小。
【解答】解:A.太空中没有空气,电磁波传播不需要介质,故A正确,不符合题意;
B.返回舱的反推发动机启动,向下推动空气,同时空气对返回舱也有一个反作用力,物体间的作用力是相互的,故B正确,不符合题意;
C.返回舱减少下落的过程中,离地面的距离变小,质量不变,重力势能与质量和离开地面的高度成正比,重力势能变小,故正确,不符合题意;
D.返回舱减小下落的过程中,速度变小,动能变小,离地面的高度变小,重力势能变小,所以机械能变小,故D错误,符合题意;
故选:D。
【点评】本题考查了电磁波、作用力反作用力、机械能的有关知识。
2.下列与数据有关的说法正确的是( )
A.频率为106Hz的电磁波一定比105Hz的电磁波的传播速度快
B.功率为100kW的机械一定比60kW的机械做的功多
C.热值为3.7×107J/kg的燃料一定比3.0×107J/kg的燃料放热多
D.质量为50kg的物体一定比20kg的物体的惯性大
【分析】(1)电磁波速度不变的,电磁波的速度等于光速,是3×108m/s,与频率和波长无关。
(2)由W=Pt可知,做功的大小取决于功率和做功的时间。
(3)由Q=mq可知,燃料燃烧放出热量多少取决于燃料的热值和和燃料的质量。
(4)惯性是物体所具有的一种基本属性。惯性大小与物体的质量有关。
【解答】解:A.电磁波速度不变的,电磁波的速度等于光速,与频率和波长无关。故A错误;
B.由W=Pt可知,做功的大小取决于功率和做功的时间,功率为100kW的机械不一定比60kW的机械做的功多,故B错误;
C.由Q=mq可知,燃料燃烧放出热量多少取决于燃料的热值和和燃料的质量。热值为3.7×107J/kg的燃料不一定比3.0×107J/kg的燃料放热多,故C错误;
D.物体的惯性大小与物体的质量有关。质量为50kg的物体一定比20kg的物体的惯性大,故D正确。
故选:D。
【点评】该题考查了电磁波的传播、惯性大小的影响因素、以及热值计算等。基础知识较为容易。
3.我国珠峰地区建有全球海拔最高的5G基站,手机和5G基站之间信息传输依靠( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.可听声
【分析】电磁波可以传递信息。
【解答】解:电磁波可以传递信息,因此手机和5G基站之间信息传输是依靠电磁波来完成的,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了电磁波的利用和传播,属于基础知识。
4.关于光学知识在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A.甲图,光导纤维用于医用内窥镜,利用了光的多次折射传输图像信息
B.乙图,街头路口安装凸面镜,利用了光的反射扩大视野
C.丙图,凸透镜对光有会聚作用,可以用来矫正近视眼
D.丁图,物体温度升高时辐射的紫外线会增强,可以利用紫外线拍摄热谱图
【分析】(1)光导纤维是利用光的多次反射进行传播的;
(2)凸面镜具有扩大视野的作用;
(3)凸透镜对光线起会聚作用,凹透镜对光线起发散作用,近视眼配戴凹透镜矫正,远视眼配戴凸透镜矫正;
(4)红外线具有热效应。
【解答】解:A、光导纤维用于医用内窥镜,利用了光的多次反射传输图像信息,故A错误;
B、街头路口利用凸面镜扩大视野,属于光的反射现象,故B正确;
C、凸透镜对光有会聚作用,远视眼是像呈在视网膜的后方,要想使像呈在视网膜上,应戴一会聚透镜,即凸透镜,所以该眼镜可以用以矫正远视眼,故C错误;
D、物体温度升高时辐射的红外线会增强,可以利用红外线拍摄热谱图,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了光的反射、远视眼的矫正、红外线和凸面镜的应用,属于基础题。
5.英国科学家研究发现,用特定波长的红光持续照射人体背部15min,可明显刺激人体线粒体,增加葡萄糖消耗,降低血糖水平。该技术有望用来帮助糖尿病患者通过非药物方式降低血糖。该红光的波形图如图所示,已知OA=AB=BC=CD=335nm,则该红光的波长为( )
A.335nm,合3.35×10﹣4m B.335nm,合3.35×10﹣7m
C.670nm,合6.70×10﹣4m D.670nm,合6.70×10﹣7m
【分析】波长指的是振动一个完整周期时,在传播方向上移动的距离。故应为OB的长度,再进行单位换算即可。
【解答】解:波长指的是振动一个完整周期时,在传播方向上移动的距离。在图像上,波长为OB的长度,即335nm×2=670nm。而1nm=10﹣9m,代入得到670nm=6.70×10﹣7m。
故选:D。
【点评】本题考查了电磁波波长的概念,和单位长度的换算,属于基础题。
6.关于材料的应用,下列说法正确的是( )
A.电饭锅中的电热丝是用超导材料制成的
B.用半导体材料制作输电线能够减少电能的损失
C.激光在光导纤维内多次折射将信息传到远方
D.拍电影时的石头道具使用密度小的材料制成
【分析】(1)发热体是由熔点高、电阻较大的材料制成的。
(2)超导体的电阻为零,用它来制作输电线可以大大降低电能损失。
(3)激光通信是利用激光的多次反射来传递信息的。
(4)拍电影的石头道具是用密度较小的材料制成的。
【解答】解:A、电饭锅中的电热丝是用电阻较大、熔点高的发热体制成的,故A错误;
B、用超导体材料制作输电线能够减少电能的损失,故B错误;
C、激光在光导纤维内多次反射将信息传到远方,故C错误;
D、拍电影时的石头道具使用密度小的材料制成,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查的事超导体和发热体的特点及应用;知道光纤通信和密度的应用。
7.如图,光导纤维在传递信息时,光从内芯的一端传输到另一端,其原理应用了光的( )
A.折射 B.反射 C.色散 D.直线传播
【分析】光纤通信,光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次反射,从另一端射出,这样就把它携带的信息传到了远方。
【解答】解:光纤通信,光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次反射,从另一端射出,故ACD错误,B正确。
故选:B。
【点评】该题考查了光纤通信原理,常识性考查,基础简单。
8.如图所示,打开收音机的开关,旋至没有电台的位置,将音量开大,取一节干电池和一根导线,先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦,使它们时断时续地接触,会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验,下列说法错误的是( )
A.这个实验对电池有损害,最好用旧电池来做
B.迅速变化的电流能够产生电磁波
C.收音机可以接收到电磁波信号
D.电磁波只能在空气中传播
【分析】(1)根据电池的使用方法进行回答;
(2)收音机听到“咔咔”的声音,是受到电磁波的干扰,迅速变化的电流可以产生电磁波;
(3)电磁波能够传递信息,也能传递能量;
(4)电磁波在真空中的传播速度和光速相等。
【解答】解:A、将导线的一端与电池的负极相连,另一端与电池的正极快速摩擦,使它们时断时续地接触,这样会损伤电池,故A正确;
B、先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与正极摩擦,使它们时断时续地接触,电路中有时断时续的电流出现,迅速变化的电流产生了电磁波,产生的电磁波被收音机接收到,听到“咔咔”的声音,故B正确;
C、收音机接收到的声音是通过电磁波传播的,故C正确;
D、磁波能在真空中传播,故D错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查的是电磁波的产生及信息传播,难度不大。
9.2024年4月28日,神舟十七号、神舟十八号航天员乘组在中国空间站举行了交接仪式。如图所示画面从空间站传回地球,利用的是( )
A.电磁波 B.光导纤维 C.超声波 D.次声波
【分析】电磁波可以在真空中传递信息。
【解答】解:是以电磁波的形式从空间站传回地球的,故A正确;
故选:A。
【点评】本题考查的是电磁波,是基础题。
10.我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星,架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近(如图),采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是( )
A.鹊桥号利用声波进行信号传输
B.鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C.镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108m/s
D.信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
【分析】(1)声音的传播需要介质,真空不能传声;
(2)电磁波的传播速度为3×108m/s;
(3)相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近,据此分析。
【解答】解:AB、声音的传播需要介质,真空不能传声,鹊桥号利用电磁波进行信号传输,故A错误、B正确;
C、镀金钼丝天线反射的信号靠电磁波传播,电磁波的传播速度为3×108m/s,故C正确;
D、由题意可知,相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近,所以信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短,故D正确。
故选:A。
【点评】此题主要考查电磁波的传播与应用,难度不大,属于基础题目。
11.如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,外形像大白鲸,整体呈流线型,尾部有三个尾翼。其内部有两个气囊,一个气囊装有密度比空气小的氦气,另一个气囊内充有空气,艇体通过排放空气实现上升。艇体用特种缆绳与地面相连,缆绳中布置细电缆和光纤。下列关于浮空艇分析错误的是( )
A.艇体整体呈流线型是为了减小空气阻力的影响
B.浮空艇在上升过程中受到的浮力变大
C.缆绳中布置光纤,目的是实时传输通信数据
D.缆绳应选择密度小、强度大的材料
【分析】(1)舰体的流线型外形可以减小阻力。
(2)空气的密度随高度的增加而减小。
(3)光纤可以传递信息。
(4)缆绳应选择密度小、强度大的材料。
【解答】解:A、艇体整体呈流线型是为了减小空气阻力的影响,故A正确;
B、空气的密度随高度的增加而减小,根据阿基米德原理可知:浮空艇在上升过程中受到的浮力变小,故B错误;
C、缆绳中布置光纤,目的是实时传输通信数据,故C正确;
D、缆绳应选择密度小、强度大的材料,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查的是光纤通信和阿基米德原理的应用;知道密度的应用。
12.将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打开,放到真空钟罩中,用抽气机抽去中空气。然后打电话呼叫手机,看到背景灯光亮却听不到铃声。该现象说明( )
A.声音和电磁波都能在真空中传播
B.声音和电磁波都不能在真空中传播
C.声音能在真空中传播,电磁波不能在真空中传播
D.声音不能在真空中传播,电磁波能在真空中传播
【分析】声音的传播需要介质,真空不能传声;
电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。
【解答】解:电磁波的传播不需要介质;声音的传播需要介质,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查的声音传播的条件;知道电磁波的特点及应用。
13.凉山有丰富的旅游资源,吸引大量游客前来游玩。“五一”假期,小明同学一家前往昭觉县谷克德景区游玩。下列关于他们一家在游玩过程中涉及的物理知识说法正确的是( )
A.修建盘山公路是利用斜面省力
B.拍摄风景使用的照相机镜头是凹透镜
C.当小明对着山崖大喊一声,0.05s后听见了回声
D.小明利用手机视频通话功能给奶奶观看美景,利用超声波传递信息
【分析】(1)斜面是一种省力的简单机械。
(2)照相机的镜头是凸透镜。
(3)人能够区分原声和回声的时间间隔是0.1s。
(4)电磁波可以传递信息。
【解答】解:A、修建盘山公路是利用斜面省力,故A正确;
B、拍摄风景使用的照相机镜头是凸透镜,故B错误;
C、当小明对着山崖大喊一声,0.1s后听见了回声,故C错误;
D、小明利用手机视频通话功能给奶奶观看美景,利用电磁波传递信息,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查的是斜面、凸透镜的应用;知道回声和电磁波的应用。
14.2024年5月3日17时36分搭载有嫦娥六号探测器的长征五号火箭发射升空,发射过程部分图片如图所示,下列说法不正确的是( )
A.三级火箭与箭体的分离过程,三级火箭相对仪器舱运动
B.三级火箭分离时相对火箭点火时,嫦娥六号机械能不变
C.火箭加速上升时,喷出的气体对箭体的作用力,改变了火箭的运动状态
D.嫦娥六号进入月球轨道和在月球上工作,是通过电磁波和地面交互信息
【分析】(1)与参照物之间存在位置变化的物体相对参照物是运动的;
(2)火箭发动机工作时,火箭的机械能增加;
(3)物体运动状态改变是指物体的运动的方向改变、运动的快慢改变、运动的快慢和方向同时改变,力可以改变物体的运动状态;
(4)广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
【解答】解:A.三级火箭与箭体的分离过程,三级火箭相对仪器舱,位置发生了改变,所以以仪器舱为参照物,三级火箭是运动的,故A正确;
B.三级火箭分离时相对火箭点火时,火箭发动机持续工作,火箭燃料的化学能先转化为燃气的内能再转化为火箭整体的机械能,火箭搭载的嫦娥六号机械能持续增加,故B错误;
C.火箭加速上升时,火箭运动的快慢改变,说明喷出的气体对箭体的作用力改变了火箭的运动状态,故C正确;
D.嫦娥六号进入月球轨道和在月球上工作时,因月球与地球之间处于真空状态,所以不可能利用声音来传播,只能用电磁波来和地面交互信息,故D正确。
故选:B。
【点评】本题是知识的综合性应用,但是难度很低,主要考查运动和静止的相对性、力的作用效果、能量的转化和电磁波的应用。
15.2024年4月25日,我国使用长征二号F遥十八运载火箭成功将神舟十八号载人飞船发射升空,此次发射中涉及的物理知识说法错误的是( )
A.火箭上升过程中,以火箭为参照物,它搭载的飞船是运动的
B.地面控制中心通过电磁波向飞船传递信息
C.火箭发射应选用热值较大的燃料
D.火箭发动机是将内能转化为机械能的装置
【分析】(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
(2)电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播;
(3)火箭飞行过程中,需要通过燃烧燃料获取大量的内能来转化为机械能,由Q放=mq可知,在燃料质量一定时,燃料的热值越大,放出的热量越多;
(4)火箭是利用内能来做功的机器,工作时将内能转化为机械能。
【解答】解:A、运载火箭搭载飞船上升过程中,以火箭为参照物,飞船与火箭之间没有位置的改变,所以是静止的,故A错误,符合题意,选A;
B、电磁波广泛运用于无线信号传输,因此地面控制中心通过电磁波与空间站内的航天员相互传递信息,故B正确,不符合题意不选;
C、火箭飞行过程中,需要通过燃烧燃料获取大量的内能来转化为机械能,由Q放=mq可知,在燃料质量一定时,燃料的热值越大,放出的热量越多,故火箭选用的是热值大的燃料,故C正确,不符合题意不选;
D、火箭发射升空时,发动机内燃烧燃料,将燃烧后的内能转化为火箭的机械能,故D正确,不符合题意不选。
故选:A。
【点评】此题以火箭发射为材料,考查了机械运动、热值的特性以及热机等知识点,体现了物理关注社会热点的特点。
16.关于能源、信息传输,下列说法正确的是( )
A.风能、地热能、电能均属于一次能源
B.太阳内部,原子核发生裂变释放出巨大的核能
C.能量的转化和转移都是有方向性的
D.光从光导纤维一端射入,在内壁多次折射,把携带的信息传送出去
【分析】(1)能够从自然界中直接获取的能源属于一次能源;需要消耗一次能源才能获得的能源叫二次能源。
(2)太阳内部每时每刻都在发生核聚变。
(3)能量的转化和转移都是有方向性的。
(4)光纤通信是利用光的多次反射来传递信息的。
【解答】解:A、风能、地热能可以直接从自然界获得,属于一次能源;电能必须经过一次能源的消耗才能得到(如风力发电),属于二次能源,故A错误;
B、太阳内部,原子核发生聚变释放出巨大的核能,故B错误;
C、能量的转化和转移都是有方向性的,故C正确;
D、光从光导纤维一端射入,在内壁多次反射,把携带的信息传送出去,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查的是能源的分类、核聚变;知道能量转移的方向性;知道光纤通信的基本原理。
17.信息、能源和材料是现代文明的三大支柱。下列说法错误的是( )
A.核电站是利用核聚变释放的能量来发电的
B.煤、石油、天然气称为化石能源,属于一次能源
C.用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信
D.如果将超导材料应用于电能输送,就可以大大降低由电阻引起的电能损耗
【分析】(1)核电站是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理工作的。
(2)一次能源可以从自然界直接获得,而二次能源不能从自然界直接获得,需要通过消耗一次能源来获得。
(3)卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成,在地球周围均匀地布置3颗同步卫星,就可以实现全球通信。
(4)超导体材料的电阻为零,用作输电线,可以大大减小电能的损失。
【解答】解:A.核电站是利用核裂变释放的能量来发电的,故A错误,符合题意;
B.煤、石油、天然气称为化石能源,可从自然界直接获得,属于一次能源,故B正确,不符合题意;
C.用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信,故C正确,不符合题意;
D.如果将超导材料应用于电能输送,就可以大大降低由电阻引起的电能损耗,因为超导体材料的电阻为零,故D正确,不符合题意;
故选:A。
【点评】本题考查了能源的分类、卫星通信的应用、裂变的应用、超导体材料的应用等知识,属于基础知识的考查。
18.如图是“风能—太阳能”路灯示意图,下列说法正确的是( )
A.风力发电机利用了电磁感应原理
B.太阳能来自太阳内部的核裂变
C.给蓄电池充电时化学能转化为电能
D.控制器中的集成电路是用超导材料制成的
【分析】A.风力发电机是根据闭合线路中的一部分导体,在磁场中做切割磁力线运动时,闭合线路中产生感应电流的原理,即电磁感应原理;
B.太阳能来自太阳内部的核聚变;
C.给蓄电池充电是把风力发电机产生的电能转化为蓄电池的化学能;
D.半导体材料可以制成集成电路。
【解答】解:A.风力发电机是利用闭合线路中的一部分导体,在磁场中做切割磁力线运动时,闭合线路中产生感应电流,即电磁感应原理,故A正确;
B.太阳能来自太阳内部的核聚变不是核裂变,故B错误;
C.给蓄电池充电是把电能转化为化学能,故C错误;
D.控制器中的集成电路是半导体材料,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查了电磁感应原理、核聚变、电能与化学能的转化,半导体材料常识性的知识。
19.关于电与磁,下列说法正确的是( )
A.在探究磁生电的实验中,需要用到电源
B.电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数有关
C.电磁波与声波的传播都需要介质
D.风能、水能、太阳能、核能,均为可再生能源
【分析】①探究电磁感应现象需用电流计指针是否偏转,判断是否产生感应电流;
②影响电磁铁磁性的强弱因素:电流的大小、线圈的匝数;
③电磁波的传播不需要介质;声波的传播需要介质;
④可长期提供能量的、短期再生的能源是可再生能源;短期内很难再生的能源是不可再生能源。
【解答】A.在探究磁生电的实验中,需要用到电流计,不需要电源,故A错误;
B.电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数有关,电流越大、线圈匝数越多,磁性越强,故B正确;
C.电磁波的传播不需要介质;声波的传播需要介质,故C错误。
D.风能、水能和太阳能属于可再生能源;核能短期内很难再生,属于不可再生能源,故D错误。
故选B。
【点评】本题考查电磁感应、影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁波和声波的传播、能的分类,综合性强,难度不大。
20.2024年4月至10月,世界园艺博览会在成都举行。本届世园会的主题为“公园城市美好人居”,秉持“绿色低碳、节约持续、共享包容”的理念。下列说法中不正确的是( )
A.园区内的输电线如果用超导材料制作,可以降低由于输电线发热而引起的电能损耗
B.园区内使用新能源转运车,是因为新能源汽车比燃油车的能量转化效率高
C.园区内使用节水装置,是因为地球上淡水资源有限,我们需要节约用水
D.因为自然界中的能量是守恒的,所以我们不需要节约能源
【分析】(1)超导体的电阻为0,通电不会发热;
(2)电能转化效率高,一般的电动机转化效率在80%以上,而最好的汽油机也超不过40%;
(3)淡水资源越来越少,要节约用水;
(4)自然界的总能量是守恒的,能量即不能被消灭,也不能被创生,但随着能量耗散,可利用的能源减少了,所以会有能源危机。
【解答】解:A、超导材料如果用来制作输电线,由于电阻为0,不会产生热量,可以降低由于电阻发热引起的电能损耗,故A正确;
B、一般情况下电动机转化效率在80%以上,而最好的汽油机也超不过40%,因此新能源汽车比燃油车的能量转化效率高,故B正确;
C、地球上的水通过三态变化不停地循环,但是淡水资源有限,仍需节约用水,故C正确;
D、能量虽然是守恒的,但能源并不是取之不尽用之不竭的,所以需要节约能源,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了能量守恒定律的应用、超导体的应用、能量转化以及水资源的利用等知识,属于基础知识,难度不大。
21.近年来,我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是( )
A.“华龙一号”核电站利用的是核聚变释放的能量
B.中国空间站利用的太阳能属于可再生能源
C.“复兴号”动车组控制系统中的芯片由超导体制成
D.“神舟十六号”的航天员在太空中利用声波和地面指挥中心传递信息
【分析】(1)太阳能属于可再生能源;
(2)核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的;
(3)动车组控制系统中的芯片是半导体材料制成的;
(4)“神舟十六号”的航天员在太空中利用电磁波和地面指挥中心传递信息。
【解答】解:
A、中国空间站利用的太阳能属于可再生能源,故A错误;
B、华龙一号核电机组是利用核裂变来释放能量的,目前核能的和平利用形式还没有核聚变,故B正确;
C、复兴号动车组控制系统中的芯片由半导体材料制成,故C错误;
D、“神舟十六号”的航天员在太空中利用电磁波和地面指挥中心传递信息,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了能源的分类、核能的利用、半导体材料的应用、电磁波的应用等知识,属于基础知识。
22.关于材料、能源和信息,下列说法不正确的是( )
A.超导材料既可用于制作远距离输电导线,又可用于制作电炉的电阻丝
B.太阳是人类能源的宝库,内部每时每刻都发生着剧烈的核反应
C.作为信息存储介质,竹简、纸、录音磁带、光盘的容量密度依次增大
D.光纤是传输光信号的器件,其抗干扰能力强,能减少信号衰减
【分析】(1)超导体的电阻为0,所有利用电流热效应工作的电器都不能用超导材料制作;
(2)核能俗称原子能,它是原子核里的核子、中子或质子,重新分配和组合时释放出来的能量。核能分为两类:一类叫裂变能,一类叫聚变能;
(3)信息的载体即信息传播中携带信息的媒介,是信息赖以附载的物质基础,即用于记录、传输、积累和保存信息的实体;
(4)光线通信具有抗干扰能力强、传输容量大、信号衰减小等优点.
【解答】解:A、超导材料电阻为0,根据焦耳定律可知,通电后不会发热,故不能制作电炉的电阻丝,可以用于制作输电线,故A错误;
B、太阳内部每时每刻都在发生核聚变,释放巨大的能量,是人类能源的宝库,地球上的大部分能量都来自太阳,故B正确;
C、随着人类科技的发展,信息储存的介质越来越先进,介质容量密度越来越大,竹简、纸、录音磁带、光盘等容量密度依次增大,故C正确;
D、光纤,即光导纤维,是传输光信号的器件,光线通信具有抗干扰能力强、传输容量大、信号衰减小等优点,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查了关于能源、信息和材料等方面的一些基础知识,全面了解相关的基础知识可顺利解答。
23. 2024年3月2日,神舟十七号航天员出舱修复受损的太阳翼,使将太阳能转化为电能的功能恢复正常,如图所示。太阳能、太阳翼分别于( )
A.可再生能源、电源
B.可再生能源、用电器
C.不可再生能源、电源
D.不可再生能源、用电器
【分析】可以在自然界里源源不断地得到的能源称为可再生能源;使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源是不可再生能源;
太阳翼用的是光伏面板,把太阳能转化为电能储存起来。
【解答】解:太阳的寿命还有几十亿年,可以在自然界里源源不断地得到,是可再生能源;太阳翼把太阳能转化为电能储存,属于电源。
故选:A。
【点评】本题考查能源分类和电路组成,属于基础题。
24.下列对物理常识的叙述,正确的是( )
A.石油等化石能源属于不可再生能源
B.伽利略最早测出标准大气压的值
C.电视遥控器利用紫外线遥控电视机
D.光在光导纤维中始终沿直线传播
【分析】(1)能源分为可再生能源和不可再生能源。像煤、石油、天然气其储量是有限的,这些能源不能在短时间内再次生产出来,因此称为不可再生能源。而像风能、水能、太阳能、潮汐能可循环使用,在使用后会在短时间内重新形成,因此称为可再生能源。
(2)托里拆利测出大气压值;
(3)红外线可以遥控;
(4)光纤是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。
【解答】解:A、石油等化石能源不能在短时间内再次生产出来,属于不可再生能源,故A正确;
B、托里拆利最早测出大气压值,故B错误;
C、电视遥控器利用红外线遥控电视机,故C错误;
D、激光在光缆中传播发生的是全反射,不是沿直线传播,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查能源、大气压、红外线和激光的知识,属于综合题。
25.近年来我国在能源和通信领域都有所突破。关于能源和通信下列说法正确的是( )
A.空间站与地面控制中心利用超声波实现通讯
B.华龙一号核电站核反应堆中发生可控核裂变
C.风能、水能、太阳能、电能均属于一次能源
D.新能源汽车的发动机能量转化率可达100%
【分析】(1)广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的;
(2)目前人类建造的核电站是依靠核裂变释放的核能来发电的,其中的链式反应是可控的;
(3)可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源;一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源;
(4)能量使用时伴随有热能等损失。
【解答】解:A、空间站与地面控制中心利用电磁波实现通讯,故A错误;
B、华龙一号核电站的核反应堆中发生的链式反应是可控的,故B正确;
C、能直接开采利用的能源是一次能源,由一次能源转化的能源为二次能源,所以电能属于二次能源,故C错误;
D、能源汽车的发动机能量转化率高,但是达不到100%,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了能源分类、核裂变、电磁波的应用、能量的利用效率等,属于基础题。
26.近年来,我国科技创新突飞猛进,各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。有关说法中正确的是( )
A.固态可燃冰属于二次能源
B.水能、风能、太阳能属于可再生能源
C.核聚变获得核能的方式与普通核电站一致
D.LED屏幕主要是由超导材料制成的
【分析】(1)一次能源:是指可以从自然界直接获取的能源,例:煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能;
二次能源:是指无法从自然界直接获取,必须经过一次能源的消耗才能得到的能源,例:电能、乙醇汽油、氢能、沼气;
(2)可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源;
(3)普通核电站是利用核裂变来获得能量;
(4)LED屏幕,主要是由半导体材料制成的
【解答】解:A、可燃冰属于化石能源,是一次能源,故A错误;
B、水能、风能、太阳能可以从自然界中源源不断地得到的能源,属于可再生能源,故B正确;
C、普通核电站获得核能的方式是核裂变,故C错误;
D、LED屏幕是由发光二极管构成,二极管具有单向导电性,主要是由半导体材料制成的,故D错误。
故选:B。
【点评】目前的试题中,有很多与社会热点相关的试题,我们要多加关注并进行收集。
27.科技改变生活,创新驱动发展。下列科技与生活的实例说法正确的是( )
A.新能源汽车中用到的“氢能、太阳能、压缩天然气”等能源,均属于不可再生能源
B.新能源汽车中的纯电动汽车工作过程中将电能全部转化为机械能
C.华龙一号核电站利用核裂变产生的能量发电
D.临夏州清洁能源发展步伐不断加快,垃圾焚烧电站将电能转化为化学能
【分析】(1)可再生能源可以在短时间内形成,不可再生能源不可在短时间内形成;
(2)根据电动机的能量转化分析;
(3)核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的;
(4)焚烧垃圾获得内能,再次发电转化为电能。
【解答】解:A.新能源汽车中用到的“氢能、太阳能、压缩天然气”等能源中,氢能、天然气不可以源源不断地获得,均属于不可再生能源,而太阳能可以源源不断获得,是可再生能源,故A错误;
B.新能源汽车中的纯电动汽车工作过程中将电能大部分转化为机械能,少量转化为内能,故B错误;
C.华龙一号核电站利用核裂变产生的能量发电,故C正确;
D.临夏州清洁能源发展步伐不断加快,垃圾焚烧电站将化学能转化为内能,再转化为电能,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了能量的转化及分类,能量转化现象是生活中常见的现象,难度不大。
28.2024年六五环境日国家主场活动在南宁举行。期间,小明利用垃圾钳捡垃圾,并进行分类,如图所示。下列说法错误的是( )
A.保护环境,人人有责 B.垃圾钳是省力杠杆
C.可利用垃圾来发电 D.垃圾钳是费力杠杆
【分析】(1)要有效地回收垃圾,对生活垃圾进行分类和分装,有效保护环境;利用垃圾发电可变废为宝,减少煤炭消耗。
(2)结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解:A、保护环境,人人有责,故A正确;
BD、垃圾钳在使用过程中,动力臂小于阻力臂,所以垃圾钳是费力杠杆,能省距离,故D正确,B错误;
C、可利用垃圾来发电,废物利用,变废为宝,故C正确。
故选:B。
【点评】本题考查了能源的开发利用和环境的保护、杠杆的分类,属于基础题。
29.我国大力发展绿色清洁能源,减少碳排放保护环境,以下属于碳排放限制的是( )
A.火力发电 B.水力发电
C.风力发电 D.光伏发电
【分析】可再生资源是指能够通过自然力以某一增长率保持或增加蕴藏量的自然资源。太阳能、水能、风能、地热能、生物资源都是可再生资源,没有碳排放;
火力发电燃烧煤等物质,有碳排放限制。
【解答】解:太阳能、水能、光伏发电都是可再生资源,没有碳排放,火力发电燃烧煤等物质,有碳排放,故A符合题意。
故选:A。
【点评】明确能源的利用以及对环境的危害,难度不大。
30.“嫦娥六号”月球探测器经过近月制动减速后进入环月轨道,于2024年6月2日落月开展采样工作,最后返回地球。下列说法正确的是( )
A.“嫦娥六号”制动后动能减小
B.样品到达地球后质量变小
C.“嫦娥六号”近月制动利用空气阻力减速
D.“嫦娥六号”利用的太阳能属于非清洁能源
【分析】(1)影响动能的因素是速度和质量;
(2)质量是物质的一种属性;
(3)能源的分类;
【解答】解:A、“嫦娥六号”月球探测器经过近月制动减速后进入环月轨道,因为质量不变,速度减小,所以动能减小,故A正确;
B、质量是物质的一种属性,不随位置的变化而变化,所以样品到达地球后质量不变,故B错误;
C、“嫦娥六号”近月制动减速,月球周围没有空气,是真空状态,所以不可能利用空气阻力减速,故C错误;
D、“嫦娥六号”利用的太阳能属于清洁能源,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了“嫦娥六号”月球探测器有关物理的知识。
31.2024年1月7日,国产首艘大型邮轮“爱达•魔都号”安全靠泊上海吴淞口国际邮轮港(如图),圆满完成了1119海里航程的商业首航。“爱达•魔都号”邮轮( )
A.燃烧的重油属于可再生能源
B.匀速直线航行时受力平衡
C.受到水的浮力向各个方向
D.靠泊在港口时没有惯性
【分析】(1)可再生能源的概念:像风能、水能、太阳能等可以在自然界源源不断地得到,把它们称为可再生能源。不可再生能源的概念: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)物体受力平衡时,处于静止或匀速直线运动状态;
(3)浸在液体中的物体都受到液体对它的竖直向上的浮力;
(4)物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】解:A、重油属于化石能源,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,故A错误;
B、匀速直线航行时,处于平衡状态,受力平衡,故B正确;
C、浸在液体或气体中的物体就会受到液体或气体对它施加的竖直向上的浮力,故C错误;
D、一切物体都具有惯性,惯性是一种性质,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态无关,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了能源的分类、二力平衡、浮力的方向、惯性,属于基础题。
32.节约资源和保护环境是我国的基本国策,2024年5月13日至19日为全国节能宣传周,主题是“绿色转型,节能攻坚”。下列叙述不符合节能环保要求的是( )
A.重复使用节能环保购物袋,减少使用一次性用品
B.短距离上下楼不乘电梯,尽量减少电梯使用
C.公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26℃
D.手机充完电后,不必拔下充电器
【分析】根据对生活中的一些做法的分析,从是否有利于节约能源和保护环境的角度可做出判断。
【解答】解:A、重复使用节能环保购物袋,减少使用一次性用品符合节能环保要求,故A不合题意;
B、短距离上下楼不乘电梯,尽量减少电梯使用可节约用电,符合节能环保要求,故B不合题意;
C、公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26℃,有利用节约电能,符合节能环保要求,故C不合题意;
D、手机充完电后,要拔下充电器,否则容易造成火灾隐患,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查了对生活中一些常见做法的分析,看这些做法是否符合节能环保要求,属基础题。
33.三峡水电站是当今世界上装机容量最大的水电站,三峡大坝横跨长江,雄伟壮丽(如图)。下列说法正确的是( )
A.水力发电是将电能转化为机械能
B.水能是一次能源,电能是二次能源
C.利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能,用来发电
D.机械能和电能可以相互转化,所以能量转化没有方向性
【分析】(1)能量转化的过程中,必定有一种能量减少,另一种能量增加。分析能量转化时,就看什么能量减少了,什么能量增加,总是减少的能量转化为增加的能量。结合实例,明确转化过程中能量的变化情况,可做出判断;
(2)从自然界直接获得不需要加工的能源是一次能源,对一次能源通过加工转化而获得的能源是二次能源;
(3)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;
(4)能量的转化、能量的转移都是有方向性的,要逆向转化或转移能量,就会消耗其他的能量。
【解答】解:A、水力发电是将水蕴含的机械能最终转化为电能,故A错误;
B、水能可以从自然界中直接获得是一次能源,电能是由其他能源转化来的,属于二次能源,故B正确;
C、修拦河大坝是为了提高上游水位,水的质量不变,高度增大,重力势能增大,利用大坝提高水位的目的是储蓄更多重力势能,故C错误;
D、机械能和电能可以相互转化,但能量转化是具有方向性的,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了能源的分类、能量转化的不可逆性、重力热能等知识。
二.填空题(共20小题)
34.2023年10月15日,全程为21.0975公里的泰州首届半程马拉松比赛激情开跑。奔跑中运动员看到路边的树木向后退去,是以 自己 为参照物的;跑步结束后运动轨迹图片随即发送到运动员的手机上,手机是通过 电磁波 接收信息的;泰州籍运动员的最好成绩为1h11min50s,他全程的“配速”(定义:跑1km路程所需要的时间)约为 3.4 min/km(整数部分正确即可)。
【分析】研究对象相对于参照物有位置变化,研究对象为运动的;
手机是通过电磁波接收信息的;
根据配速的定义进行分析。
【解答】解:奔跑中的运动员以自己为参照物,路边的树木相对于自己有位置的变化;
手机是通过电磁波接收信息的;
由题知,t=1h11min50s=60min+11min+0.83min≈71.83min,s=21.0975km,
他的配速= 3.4min/km。
故答案为:自己;电磁波;3.4。
【点评】本题考查物理基础题,难度不大。
35.2024年6月2日,我国发射的嫦娥六号探测器完美着陆在月球背面,它与地面指挥中心是通过 电磁波 联系的;当嫦娥六号着陆时,以月球表面为参照物,它是 运动 的。
【分析】(1)电磁波广泛应用于无线电话通信,移动通信和卫星通信等。
(2)物体相对于参照物的位置变化了,物体是运动的;物体相对于参照物的位置不变,物体是静止的。
【解答】解:嫦娥六号探测器与地面指挥中心是通过电磁波联系;
当嫦娥六号着陆时,嫦娥六号与月球之间有位置的变化,以月球表面为参照物,它是运动的。
故答案为:电磁波;运动。
【点评】本题考查了电磁波的应用和机械运动,属于基础题。
36.2024年5月3日,嫦娥六号探测器由长征五号运载火箭成功发射,探测器是通过 电磁波 (选填“电磁波”或“次声波”)与地球通信的;采集的月壤样品带回地球后质量 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【分析】电磁波可以传递信息;质量不随位置、形状、状态、温度的改变而改变。
【解答】解:嫦娥六号探测器由长征五号运载火箭成功发射,探测器是通过电磁波与地球通信的;采集的月壤样品带回地球后质量不变。
故答案为:电磁波;不变。
【点评】本题考查的是电磁波的特点及应用;知道质量是物质的一种属性。
37.升空后,探测器与火箭成功分离,进入预定轨道,此过程探测器相对于火箭是 运动 (选填“静止”或“运动”)的;“鹊桥二号”是通过 电磁波 传递信息的(选填“电磁波”或“超声波”)。
【分析】物体相对于参照物的位置变化了,物体是运动的;物体相对于参照物的位置不变,物体是静止的。
电磁波可以传递信息。
【解答】解:升空后,探测器与火箭成功分离,进入预定轨道,此过程探测器相对于火箭位置是变化的,探测器是运动的;“鹊桥二号”是通过电磁波传递信息的。
故答案为:运动;电磁波。
【点评】本题考查的是运动和静止的相对性;知道电磁波的特点及应用。
38.2024年4月25日,搭载神舟十八号飞船的长征运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。在加速上升的过程中,飞船的机械能 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”);飞船与空间站成功对接后,以空间站为参照物,飞船是 静止 (选填“运动”或“静止”)的;航天员叶光富在空间站通过 电磁波 (选填“电磁波”或“超声波”)与地面指挥中心传递信息。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,物体相对于参照物的位置没有发生变化,是静止的。电磁波可以传递信息。
【解答】解:在加速上升的过程中,飞船的质量不变,速度变大,动能变大,高度升高,重力势能变大,故机械能变大;飞船与空间站成功对接后,以空间站为参照物,神舟十八号飞船与空间站之间没有发生位置变化,是静止的。电磁波可以在真空中传播,所以是通过电磁波与航天员通话。
故答案为:增大;静止;电磁波。
【点评】本题考查了电磁波的传播、影响机械能大小的因素与运动和静止的相对性,属于基础题。
39.手机在日常生活中被广泛使用,在充电过程中将电能转化为手机电池的 化学 能。手机与北斗卫星间利用 电磁 波来传递信息,实现导航的目的。
【分析】(1)电池充电时,是将电能转化为化学能;
(2)手机通讯是利用电磁波传递信息。
【解答】解:电池给手机供电时,将化学能转化为电能,电池充电时,是将电能转化为化学能;手机通讯是利用电磁波传递信息的,手机与北斗卫星间也是利用电磁波来传递信息,实现导航的目的。
故答案为:化学;电磁。
【点评】要了解电池充放电过程中能量的转化,要知道手机利用电磁波传递信息。
40.2024年3月20日,我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射,它通过 电磁波 实现地球与月球背面的信息传递,如图是中继星的星载天线缩比模型,形如“金色大伞”,“伞面”由高反射率的“镀金钼丝”制成,能将信号 反射 (选填“反射”或“折射”)会聚到信号接收器,实现信息传输。“镀金钼丝”还具有热膨胀系数低的性质,可以确保其在温度变化较大时 不易 (选填“容易”或“不易”)发生形变。
【分析】电磁波可以传递信息,电磁波可以在真空中传播;由图可知,中继星的星载天线能将信号能将信号会聚到信号接收器,实现信息传输;
膨胀系数低的物体在温度变化较大时不易发生形变。
【解答】解:电磁波可以传递信息,电磁波可以在真空中传播,“鹊桥二号”中继星通过电磁波实现地球与月球背面的信息传递;由图可知,中继星的星载天线能将信号能将信号会聚到信号接收器,实现信息传输;“镀金钼丝”具有热膨胀系数低的性质,“镀金钼丝”在温度变化较大时不易发生形变。
故答案为:电磁波;反射;不易。
【点评】本题主要考查了电磁波的应用,是一道基础题。
41.【科技改善生活】广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等,如图所示,请完成问题。
(1)航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力,从而获得升力,这说明了力的作用是 相互 的。航空器升空过程中,重力势能 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”)。航空器靠 电磁波 (选填“超声波”或“电磁波”)与控制中心联系。
(2)航空器的摄像头相当于 凸 透镜,远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 实 (选填“实”或“虚”)像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变 小 。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;重力势能与质量和高度有关;电磁波可以传递信息。
(2)当物体到凸透镜的距离大于两倍焦距时,成倒立、缩小的实像;物距增大时,像距变小,像变小。
【解答】解:(1)航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力,从而获得升力,这说明了力的作用是相互的。航空器升空过程中,质量不变,高度增加,重力势能增大。航空器靠电磁波与控制中心联系。
(2)航空器的摄像头相当于凸透镜,远处的物体通过摄像头成倒立缩小的实像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变小。
故答案为:(1)相互;增大;电磁波;(2)凸;实;小。
【点评】本题考查的是物体间力作用的相互性;知道凸透镜的成像规律和影响重力势能大小的因素;知道电磁波的特点及应用。
42.如图所示,我国空间站环绕地球飞行时,通过 电磁波 (选填“电磁波”或“声波”)与地面联系;当它靠近地球的过程中,速度越来越大,则它的动能越来越 大 。
【分析】(1)电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播;
(2)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
【解答】解:(1)电磁波的传播不需要介质,能在真空中传播,我国空间站环绕地球飞行时,通过电磁波与地面联系;
(2)当它靠近地球的过程中,质量不变,速度越来越大,则它的动能越来越大。
故答案为:电磁波;大。
【点评】此题考查电磁波的传播、动能的大小变化,属于基础题目,难度不大。
43.2024年4月26日,神舟十八号载人飞船成功对接空间站天和核心舱径向端口。对接成功后,飞船相对于空间站是 静止 的;宇航员在空间站通过 电磁 波与地面联系;飞船在太空中 有 (选填“有”或“没有”)惯性。
【分析】(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
(2)电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播;
(3)我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性,惯性代表了物体运动状态改变的难易程度。
【解答】解:(1)对接成功后,飞船相对于空间站没有位置的变化,飞船相对于空间站是静止的;
(2)空间站是通过电磁波与地面联系的;
(3)飞船在太空中质量不变,有惯性且大小不变。
故答案为:静止;电磁;有。
【点评】本题关键是分析题干找出现象变化中的物理规律:运动与静止的判断、惯性的应用,信息的传播。利用生活中某一实例,较全面地考查了物理知识的应用,揭示了物理来源于生活又应用于生活的物理意识,是中考的常见题型。
44.如图所示是在青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市建成的熔盐塔式储能光热电站,是我国光热发电技术的重大突破。四周的定日镜将太阳光反射到中央的吸热塔,塔内的低温液态熔盐吸热升温,形成的高温液态熔盐被输送到蒸汽发生器,水吸收热量产生高温水蒸气,推动汽轮发电机组发电。在蒸汽发生器中水通过 热传递 的方式增大内能,光热电站将太阳能最终转化为 电 能。如果光热电站每天产生的电能是1.44×1012J,这相当于完全燃烧 48 吨煤放出的热量(q煤=3×107J/kg)。
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能,并且这两种方式是等效的,做功改变物体内能的实质是内能和机械能之间的转化,热传递改变物体内能的实质是内能在高温物体和低温物体之间的转移;
光热电站将太阳能最终转化为电能;
利用放热公式Q放=mq求完全燃烧煤的质量。
【解答】解:在蒸汽发生器中,水是通过热传递的方式改变了水的内能;
光热电站将太阳能转化为内能,再转化为电能,即最终将太阳能转化为电能;
由Q放=mq可得,完全燃烧煤的质量为:
m4.8×104kg=48t
故答案为:热传递;电;48。
【点评】本题考查了太阳能的利用和放热公式的简单计算,属于基础题。
45.如图所示是一种利用海水盐差能发电的装置,甲、乙两块渗透膜将容器隔成三个区域,分别加入海水和纯水,由于微粒处在永不停息地无规则 运动 中,而甲渗透膜只能让带正电的钠离子通过,乙渗透膜只能让带负电的氯离子通过,容器就变成了电瓶,电流从左向右通过小灯泡,则容器左端是电池的 正 极。根据对环境污染的大小来判断,这种能源是否属于清洁能源? 是清洁能源,因为海水盐差能发电对环境污染小 。
【分析】(1)分子不停地做无规则运动;
(2)电源外部,电流从电源的正极出发经过用电器回到电源的负极;
(3)清洁能源是使用时对环境没有污染或污染较轻的能源。
【解答】解:一切物质的分子不停地做无规则运动,微粒处在永不停息地无规则运动中,甲渗透膜只能让带正电的钠离子通过,钠离子(正电)通过甲渗透膜向左移动,使左侧区域带正电,氯离子(负电)通过乙渗透膜向右移动,使右侧区域带负电,电流从左向右通过小灯泡,说明左端是正极,右端为负极。由于盐差能的产生过程不涉及有害物质的排放,对环境影响较小,是一种清洁能源。
故答案为:运动;正;是清洁能源,因为海水盐差能发电对环境污染小。
【点评】本题考查分子动理论、电流的方向和能源,属于综合题。
46.如图是中国空间站太阳旋电池板,它把太阳能转化为电能。太阳能清洁无污染,是 可再生 能源(选填“可再生”或“不可再生”)。中国空间站向地面指挥中心发送信息,是通过 电磁波 传递的。
【分析】能够从自然界中源源不断的得到的能源叫可再生能源;真空不能传声,电磁波能传递信息。
【解答】解:太阳能可以从自然界中源源不断的得到,因此它属于可再生能源;中共空间站与地面指挥中心之间通过电磁波传递音像信息和各种飞控指令。
故答案为:可再生;电磁波。
【点评】本题考查了电磁波的传播、能源的分类相关知识。
47.作为传统燃油汽车燃料的汽油和柴油是 不可再生 能源(选填“可再生”“不可再生”),为了减少燃油汽车对环境的污染,我国大力发展新能源汽车。如今,我国电动汽车的多项技术已领跑世界,某型号的国产电动汽车的电池容量为200A•h,额定电压为400V,充满电后,它储存了 80 kW•h的能量。
【分析】短期内不能够从自然界源源不断得到补充的能源叫不可再生能源;利用电功公式W=UIt得到该电动汽车储存的电能。
【解答】解:汽油和柴油来源于石油,石油短期内不能够从自然界源源不断得到补充,所以汽油和柴油属于不可再生能源;
该电动汽车储存的电能W=UIt=400V×200A•h=80000W•h=80kW•h。
故答案为:不可再生;80。
【点评】本题考查了能源的分类和电功公式的应用,难度不大。
48.2024年5月3日,嫦娥六号由长征五号遥八运载火箭成功发射,开启了月背探秘华章。
(1)火箭穿越大气层过程中:火箭外壳与大气摩擦温度升高,说明 做功 可以改变物体的内能;以火箭为参照物,嫦娥六号是 静止 的。
(2)着陆器着陆后,其下方月面凹陷,说明力可以改变物体的 形状 。着陆器上的太阳能电池板将太阳能转化为 电能 ,太阳能是 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(3)着陆器在月背采样的影像用 电磁波 传回地球。
【分析】(1)改变物体内能的方法:做功、热传递;判断物体的运动状态要看相对于参照物的位置是否发生变化;
(2)力的作用效果:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;太阳能电池板可以将太阳能转化动能;使用之后可以在短时间内从自然界中再次产生的能源是可再生能源,使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源是不可再生能源;
(3)电磁波可以在真空中传播,电磁波可以传递信息和能量。
【解答】解:(1)火箭穿越大气层过程中,克服摩擦做功,使火箭外壳内能增大、温度升高,说明做功可以改变物体的内能;
以火箭为参照物,嫦娥六号的位置没有变化,是静止的。
(2)着陆器着陆后,给月面向下的压力,使月面凹陷,说明力可以改变物体的形状;
着陆器上的太阳能电池板将太阳能转化为电能,太阳能可以源源不断地从自然界获得,属于可再生能源。
(3)着陆器在月背采样的影像用电磁波传回地球。
故答案为:(1)做功;静止;(2)形状;电能;可再生;(3)电磁波。
【点评】本题考查了改变内能的方法、运动与静止的相对性、力的作用效果、能源分类、电磁波的应用,属于基础题目。
49.绿色发展是高质量发展的底色,为了更好践行绿色发展和“双碳目标”,武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段,如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声,又可以提供电能,比传统的声屏障设备更节能环保。(q无烟煤=3.4×107J/kg)
(1)“光伏声屏障”是通过阻断噪声 传播 的方式来控制噪声的。
(2)“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板,这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 电能 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约1.7×105kW•h,相当于完全燃烧 1.8×104 kg的无烟煤释放的能量。
【分析】(1)减弱噪声的途径:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。
(2)太阳能电池板把太阳能转化为电能;
知道无烟煤完全燃烧放出的热量和无烟煤的热值,利用Q放=mq计算出无烟煤的质量。
【解答】解:(1)“光伏声屏障”是在传播过程中减弱噪声,即通过阻断噪声传播的方式来控制噪声的。
(2)光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为电能;
无烟煤完全燃烧放出的热量Q放=1.7×105kW•h=1.7×105×3.6×106J=6.12×1011J,
由Q放=mq可知,完全燃烧无烟煤的质量m1.8×104kg。
故答案为:(1)传播(2)电能;1.8×104。
【点评】本题考查燃料完全燃烧放热公式的灵活运用、减弱噪声的途径、太阳能的转化等,具有一定的综合性,但都属于基础知识考查,难度不大。
50.“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台,是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。
(1)风能是 可再生 (填“可再生”或“不可再生”)能源。风力发电将空气的 机械能 能转化为电能,电能是 二 次能源。
(2)“三峡引领号”与北斗系统建立关联,利用 电磁波 (填“超声波”或“电磁波”)向工作人员传递平台运动的动态信息。当海上风速变大时,应 增加 (填“增加”或“减少”)平台内水仓中水的质量,使平台下沉一些,保持平台稳定。给“三峡引领号”风力发电机安装消声器,通过防止噪声 产生 来降低噪声。
(3)当风速为v时,风力发电机的发电功率为1200kW,风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW•h,则风力发电机叶片的转速为每分钟转动 8 圈;若风力发电机叶片的转速与风速成正比,风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比,则当风速为2v时,风力发电机叶片转动一圈的发电量为 10 kW•h。
【分析】(1)像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;风力发电时,空气流动带动扇叶转动,将空气的机械能转化为电能;可从自然界直接获取的能源叫一次能源;
(2)北斗卫星系统是利用电磁波进行工作的;根据阿基米德原理分析;控制噪声的方法:声源处(防止噪声产生);传播过程中(阻断噪声传播);人耳处(防止噪声进入人耳);
(3)由W=Pt可求1分钟发电量,结合已知即可求圈数;
【解答】解:(1)风能是能够源源不断的从自然界得到的能源,属于可再生能源;风力发电时,空气流动带动扇叶转动,将空气的机械能转化为电能;电能不能够从自然界直接获取,需要由一次能源转化而来,属于二次能源;
(2)北斗系统是通过电磁波传递信息;使平台下沉一些,排开液体体积增大,则浮力增大,根据漂浮时,浮力等于重力,故重力增大,即需增加平台内水仓中水的质量;风力发电机安装消声器,通过防止噪声产生来降低噪声;
(3)风力发电机的工作1分钟发电量为W=Pt=1200kW20kW•h,
风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW•h,则风力发电机叶片的转速为每分钟转动的圈数n8r;
若风力发电机叶片的转速与风速成正比,当风速为2v时,转速为每分钟转动2×8圈,即n'=16圈;
风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比,当风速为2v时,风力发电机的发电功率为8×1200kW,即9600kW;
则一分钟发电量为W'=P't=9600kW160kW•h,风力发电机叶片转动一圈的发电量为W010kW•h/r。
故答案为:(1)可再生;机械能;二;(2)电磁波;增加;产生;(3)8;10。
【点评】本题是跨章节综合题,考查学生的分析、综合能力。
51.传统燃油汽车排放的尾气是大气污染的主要来源,提供传统燃油的化石能源属于 不可 再生能源。为节能减排,新能源汽车正逐步取代传统燃油汽车。如图,电动汽车充电,是将电能转化为 化学 能储存起来。
【分析】(1)可再生能源的概念:像风能、水能、太阳能等可以在自然界源源不断地得到,把它们称为可再生能源。不可再生能源的概念: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)蓄电池在充电时相当于用电器,将电能转化为化学能;放电时相当于电源,将化学能转化为电能。
【解答】解:(1)化石能源会越用越少,不能在短期内从自然界得到补充,这类能源是不可再生能源;
(2)给蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器,将电能转化为化学能储存起来;
故答案为:不可;化学。
【点评】本题考查能源的分类、能量的转化,是一道综合题。
52.如图是我国宇航员首次在轨拍摄的以地球为背景的空间站组合体全貌照片。可以看出宇航员拍摄该照片时处于空间站的 正上方 位置。太阳能电池板受光面朝向照片 正 面。由于太空碎片速度非常大,具有很大的 动 能,容易造成部分电池板受损。2023年12月,航天员成功出仓修复电池板外表面。电池板每天可发电1000kW•h,相当于 120 kg的焦炭完全燃烧放出的热量。(已知q焦炭=3.0×107J/kg)
【分析】从照片上看,地球距拍照的宇航员较远,空间站距宇航员较近,宇航员正对空间站拍摄,宇航员在空间站的正上方拍摄;
太阳能电源受光面朝向拍摄的宇航员;
根据动能的影响因素:速度和质量可得出结论;
根据Q放=W可得焦炭完全燃烧放出的热量,根据Q放=mq可求出完全燃烧焦炭的质量。
【解答】解:从照片上看,地球距拍照的宇航员较远,空间站距宇航员较近,地球、空间站、拍摄照片的宇航员在一条直线,拍摄照片的宇航员正对空间站拍摄,所以宇航员在空间站的正上方拍摄;
太阳能电源受光面朝向拍摄的宇航员,即太阳能电源受光面朝向照片的正面;
根据动能的影响因素:速度和质量可知,质量一定时,速度越大,物体具有的动能越大,所以太空碎片速度非常大,太空碎片具有较大的动能;
焦炭完全燃烧放出的热量Q放=W=1000×3.6×106J=3.6×109J,
完全燃烧焦炭的质量m120kg。
故答案为:正上方;正;动;120。
【点评】本题主要考查动能的影响因素,燃烧燃烧放出热量的计算公式的应用,属于简单的综合知识的应用。
53.2023年12月6日,全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站商运投产,成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站,标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先。核电站的核反应堆是利用原子核 裂变 (选填“裂变”或“聚变”)时释放的能量进行发电的,电能属于 二次 (选填“一次”或“二次”)能源。
【分析】(1)获得核能的两种途径:核裂变和核聚变;
(2)能源从产生方式角度划分为一次能源和二次能源;一次能源是指可以从自然界直接获取的能源。例:煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能;二次能源是指无法从自然界直接获取,必须经过一次能源的消耗才能得到的能源。例:电能、乙醇汽油、氢能、沼气。
【解答】解:(1)核能发电是利用核裂变,图中反应堆容器中发生的核反应是指核裂变;
(2)利用核反应所产生的热量可以发电,电能属于二次能源。
故答案为:裂变;二次。
【点评】本题考查的是核能的两种获取方式;知道电能属于二次能源。
三.解答题(共1小题)
54.我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖,其工作流程如图所示,核燃料反应堆内有低浓度的铀﹣235,发生核反应后产生大量的热,一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路,一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯,带走核反应堆产生的热量,在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水,然后流回堆芯。二回路的水在蒸汽发生器中受热,产生大量高温水蒸气,水蒸气做功推动汽轮机发电,做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组,如果仅供电,每秒提供的电能为1.25×109J;若在供电的同时进行供热,每秒提供的电能为1.21×109J、热量为2×108J,对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。(标准煤的热值取3.0×107J/kg)
(1)核燃料反应堆中的铀﹣235是 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生 汽化 (填物态变化名称)吸收热量。
(2)在下列空格中补充完整核能发电的能量转化过程。
核能→内能→ 机械能 →电能。
(3)若给居民供热5.4×1015J,相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量?
(4)单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为 5×109 J。
【分析】(1)核裂变和核聚变都能释放能量,对于核裂变是可控的,如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的;
能够短时间内从自然界得到补充的是可再生能源,短时间得不到补充的是不可再生能源;物质由液态变为气态的过程叫做汽化,汽化吸热;
(2)核能发电时利用核能来加热水,用水产生的高温、高压蒸汽作为动力,推动蒸汽涡轮机转动,从而带动发电机发电的;
(3)根据Q放=q煤m可求出燃烧煤的质量;
(4)阅读材料,根据题意、效率公式以及能量使用效率的增加量求出单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量。
【解答】解:(1)核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的;核能用完后不能再生,属于不可再生能源;蒸发器中的水是液体,被加热后变成了水蒸气,水蒸气是气体,水由液态变为气态是汽化,汽化吸热;
(2)核能发电的能量转化过程是:核能→内能→机械能→电能;
(3)根据Q放=q煤m得,燃烧煤的质量:m1.8×108kg;
(4)由题知,单个机组,如果仅供电,每秒提供的电能为1.25×109J;若在供电的同时进行供热,每秒提供的电能为1.21×109J、热量为2×108J,
设单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为E,
则单个机组仅供电时,其能量使用效率为:η1,
单个机组在供电的同时进行供热,其能量使用效率为:η2,
因为对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%,
所以,η2﹣η1=3.2%,即:3.2%,
则单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量:
E5×109J。
故答案为:(1)不可再生;汽化;
(2)机械能;
(3)若给居民供热5.4×1015J,相当于完全燃烧1.8×108kg标准煤产生的热量;
(4)5×109。
【点评】本题考查了核能、能源的分类、汽化、电功、有关热值的计算,综合性强,难度大。
四.科普阅读题(共6小题)
55.阅读材料,回答问题。
一“桥”架地月天堑变通途
“海上生明月,天涯共此时”,月亮的同一面始终对我们“微笑”,这是因为月球公转和自转周期相同。如图甲所示,地月连线OO1与月球表面的交点为A、B,当月球公转的角度为θ时,A点绕O1转过的角度也为θ,我们始终看不到月球上 B 点(选填“A”或“B”)。
在探月工程中,当探测器在月球背面工作时,我们无法通过电磁波直接给它发指令。如何解决这个问题?如果给月球发射一个绕月圆形轨道卫星C作为信号传输中转站,如图乙所示,那么卫星C作为信号中转站的不足之处有 B、C (多选)。
A.卫星C离地球太远,信号无法到达;
B.当卫星C转到地月之间时,无法把信号传给探测器,造成信号中断;
C.当卫星C转到月球背面时,地面站无法把信号传给卫星C,造成信号中断。
为避免这些问题,我国于2018年5月21日发射了“鹊桥”一号中继通讯卫星,其轨道在月球背面,如图丙所示。在“鹊桥”一号的帮助下,同年12月8日发射的“嫦娥”四号探测器实现了世界首次月球背面软着陆和巡航探测。“鹊桥”一号距地球约4.5×105/km,距月球约7.8×104km,电磁波传播速度约为3×105km/s,“嫦娥”四号通过“鹊桥”一号与地面站来回传递一次信息大约需要 3.52 s。
2024年3月20日发射的“鹊桥”二号中继卫星较“鹊桥”一号传输信息更高效、清晰和完整。5月3日发射的“嫦娥”六号,将与“鹊桥”二号合作实现世界首次月球背面取样返回之旅,这标志着中国探月工程开启了新的篇章。
【分析】因为月球公转和自转周期相同,所以人们始终看不到月球背面;
当探测器在月球背面工作时,我们无法通过电磁波直接给它发指令,可知:
B.当卫星C转到地月之间时,无法把信号传给在月球背面的探测器,造成信号中断,正确;C.当卫星C转到月球背面时,地面站也无法把信号传给月球背面的卫星C,造成信号中断,也是正确的;
电磁波的发生距离与发生功率有关,从上面的信息地面站能把信息传递给鹊桥一号,可以判断A错误;
(3)所需时间等于总路程除以速度。
【解答】解:因为月球公转和自转周期相同,所以人们始终看不到月球背面B点;
电磁波传播距离与发生功率有关,根据题目信息地球站和鹊桥一号互传信息可知,A.卫星C离地球太远,信号无法到达,错误;从地球站不能通过电磁波和月球背面的探测器传递信息可知:B.当卫星C转到地月之间时,无法把信号传给探测器,造成信号中断及C.当卫星C转到月球背面时,地面站无法把信号传给卫星C,造成信号中断,都正确;
通过电磁波传递信息的总距离s=2(s1+s2)=2×(7.8×104km+4.5×105km)=1.056×106km
“嫦娥”四号通过“鹊桥”一号与地面站来回传递一次信息大约需要时间t3.52s
故答案为:B;B、C;3.52。
【点评】本题考查了电磁波的传播及时间t的应用。
56.
胶囊胃镜机器人
“胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”,被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜,重为0.05N。它只需患者随水吞下,经过15分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件:外壳,光学窗口,LED阵列,光学透镜,CMOS图像传感器,射频发射器,天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统,可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动,改变胶囊姿态,按照需要的角度对病灶重点拍摄照片,从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中,图像被5G无线传输至便携记录器,数据导出后,还可继续回放以提高诊断的准确率。
(1)小白同学口服一个胶囊机器人,这个胶囊机器人长约2.7 cm (填单位);
(2)如图所示,画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图。
(3)胶囊机器人在胃中每下降1cm,重力做功W= 5×10﹣4J 。
(4)如果小白医生想扫描更大范围时,应操作机器人 远离 (靠近/远离)此区域。
(5)小白医生在远程无线操控机器人时,通过 电磁 波来传递信号。
【分析】(1)根据图甲进行估测;
(2)重力的方向竖直向下;
(3)根据W=Gh进行解答;
(4)根据凸透镜的成像规律,物体在焦点之外,在屏上成倒立的实像,且物距越大,像距越小,实像越小;
(5)电磁波能够传递信息。
【解答】解:(1)由甲图知,这个胶囊机器人长约2.7cm;
(2)重力的方向竖直向下;胶囊机器人在胃中所受重力示意图如下:
(3)胶囊机器人在胃中每下降1cm,重力做功W=Gh=0.05N×0.01m=5×10﹣4J;
(4)根据凸透镜的成像规律,如果小白医生想扫描更大范围时,即实像变小,应操作机器人远离此区域;
(5)医生在远程无线操控机器人时,是靠电磁波传递信息的。
故答案为:(1)cm;(2)见解答;(3)5×10﹣4J;(4)远离;(5)电磁。
【点评】本题考查了长度估测、画重力的示意图、功的计算、凸透镜的成像规律、电磁波的应用等,但难度不大,容易解答。
57.阅读短文,回答问题。
喷气发动机
喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年,我国的长征四号丙运载火箭,成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。
火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂,不需要外界空气来助燃,其燃料有固体的和液体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图,燃料和氧化剂分别装在两个箱子里,由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室,用电火花点燃,燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出,对火箭产生强大的反冲推力使它前进。
空气喷气发动机本身只携带燃料,需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多,如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中,机身在空气中高速前进,空气从进气口进入,被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合,由火花塞点火燃烧,产生大量气体向后喷出,冲击燃气轮机叶轮转动,最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出,使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。
(1)地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收 电磁波 进行通信的。
(2)火箭喷气发动机工作过程中,先将燃料的化学能转化为 内 能,然后再将其转化为火箭的 机械 能。
(3) 空气 (选填“火箭”或“空气”)喷气发动机不能在大气层外工作。
(4)如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中,气体温度是不断变化的。图丙中,能大致反映气体的温度随时间变化的是 C 。
【分析】(1)电磁波可以在真空中传播,能传递信息;
(2)喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能,内能再转化为机械能;
(3)涡轮喷气发动机只带燃料,利用空气做氧化剂,据此分析涡轮喷气发动机能不能在大气层外工作;
(4)内燃机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能,在压缩冲程中的能量转化是转化机械能为内能,据此分析燃气温度的变化。
【解答】解:(1)电磁波可以在真空中传播,能传递信息,地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收电磁波进行通信的。
(2)喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能,内能再转化为机械能;
(3)涡轮喷气发动机只带燃料,利用空气做氧化剂,所以涡轮喷气发动机不能在大气层外工作;
(4)从能量转化的角度看,内燃机在压缩冲程中,将机械能转化为内能,所以燃气的温度升高;在做功冲程中,气体推动活塞对外做功,将气体的内能转化为活塞的机械能,燃气温度降低,所以能大致反应燃气温度随时间而变化的是C。
故答案为:(1)电磁波;
(2)内;机械;
(3)空气;
(4)C。
【点评】本题综合考查了能量的转化、内燃机工作过程中燃气温度的变化特点、涡轮发动机的工作特点以及功和功率的计算,属于综合性题目。
58.阅读材料,回答问题。
探索太空
2024年4月,神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”空间站,此次太空之旅的“闭环水生生态系统实验”和“太空漫步”两个项目研究十分引人注目。
“闭环水生生态系统实验”项目研究中,航天员把斑马鱼放在封闭的太空鱼缸里,用“金鱼藻”水生植物给鱼呼吸提供氧气,鱼呼吸产生的二氧化碳和LED灯的光照为水生植物进行光合作用提供条件。
在太空漫步可不象在地面上行走那么容易,航天员要穿上舱外航天服,穿航天服前还要穿上一个带有很多管子的“通风液冷服”,以便带走舱外行走时产生的大量热,它一般用水做输运能量的介质。即便如此,航天员在太空漫步还是会面临许多阻碍,需要他们想办法克服。
此次的项目研究,或将开启人类太空长期生存的新纪元。
(1)航天员在空间站通过 电磁波 (填“电磁波”或“超声波”)与地面联系。
(2)为“金鱼藻”进行光合作用提供光照的LED灯是一种发光二极管,它是用 半导体 (填“导体”“绝缘体”或“半导体”)材料制成的。
(3)舱外航天服内的“通风液冷服”通常用水做输运能量的介质,是利用了水的 比热容较大 的特性。
【分析】(1)声音不能在真空中传播,电磁波可以在真空中传播;
(2)LED是一种发光二极管可以把电能直接转化成光能,二极管是由半导体材料制成的;
(3)水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】解:(1)电磁波可以在真空中传播,返回舱里的航天员依靠电磁波与地面进行联系;
(2)LED是一种发光二极管,是由半导体材料制成;
(3)因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以舱外航天服内的“通风液冷服”通常用水做输运能量的介质。
故答案为:(1)电磁波;(2)半导体;(3)比热容较大。
【点评】本题考查了电磁波的应用、LED灯的材料组成、水的比热容大的应用,属于基础题目。
59.阅读材料,回答下列问题:
2024年6月2日6时23分,嫦娥六号着陆器和上升器组合体成功着陆在月球背面南极——艾特肯盆地预选着陆区,开启人类探测器首次在月球背面实施样品采集任务,如图甲所示。
由于嫦娥六号的着陆点位于月球背面,受到月球遮挡无法直接与地球通信,需要通过鹊桥二号中继卫星来转发月面航天器与地球之间的通信。鹊桥二号中继卫星受月球引力作用,目前正在环月大椭圆冻结轨道上稳定运行。环月大椭圆轨道离月球最近的一点叫近月点,最远的一点叫远月点,如图乙所示。
着陆器与上升器组合体成功着陆后,着陆器将通过鹊桥二号中继卫星,在地面控制下,进行太阳翼和定向天线展开等状态检查与设置工作,此后正式开始持续约2天的月背采样工作,通过钻具钻取和机械臂表取两种方式分别采集月壤样品和月表岩石。表取完成后,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。这是中国首次在月球背面独立动态展示国旗。6月4日7时38分,上升器携带月球样品自月球背面起飞,3000N的发动机工作约6min后,成功将上升器送入预定环月轨道。
(1)在鹊桥二号中继卫星支持下,嫦娥六号通过 电磁 波将采样画面实时传输到地面测控中心;太阳能电池板工作时,将太阳能转化为 电 能,太阳能属于 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)嫦娥六号采用液态氢做燃料是因为它具有较大的 热值 ;上升器点火起飞,离开月球表面,以上升器为参照物,月球是 运动 的;月壤运回地球后,质量 不变 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)鹊桥二号中继卫星在环月大椭圆冻结轨道上从远月点向近月点运动时,结合图乙说明它的势能如何变化,势能和动能之间如何转化?
【分析】(1)电磁波广泛应用于无线电话通信,移动通信和卫星通信等。
(2)单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫热值。
(3)质量是物体的本身属性,与位置、形状、温度、状态无关。
【解答】解:(1)电磁波因其速度快,传播不需要介质等特性成为无线通信的关键技术,嫦娥六号通过电磁波将采样画面实时传输到地面测控中心;太阳能是短时间内可再生的资源,太阳能电池板工作时,消耗太阳能,产生电能;
(2)单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫热值,采用液态氢做燃料是因为它具有较大的热值,相同质量能放出的热量更多;上升器点火起飞,离开月球表面,以上升器为参照物,月球有位置变化,所以是运动的,质量是物体的本身属性,与位置无关;
(3)鹊桥二号中继卫星在环月大椭圆冻结轨道上从远月点向近月点运动时,结合图乙,其高度降低,势能减小,势能转化为动能。
故答案为:(1)电磁,电,可再生;(2)热值,运动,不变;(3)势能减小,势能转化为动能。
【点评】本题考查电磁波、能量转换、热值、质量等知识点,是一道基础综合题。
60.
探索月球背面的秘密
2024年5月3日,嫦娥六号月球探测器英勇出征,开启世界首次月球背面采样之旅,将人类探月推向前所未有的高度。
为了让嫦娥六号落地准、抓好“土”,科学家研制出冲击电机、加载电机和整形电机,在电机体重变轻的同时,大幅增加力矩,助力推动钻头前进,为“挖土”提供动力。月球背面的环境条件十分恶劣,温差大、辐射强等因素给任务执行带来极大的困难。支撑探测器工作的主要能源来自太阳能,因此太阳电池阵的稳定性能至关重要。
由于月球始终有一面背对地球,当月球探测器降落在月球背面后,因为它的信号沿直线传播,不能拐弯,只能向着远离地球的方向传输,所以无法直接实现与地球的测控通信和数据传输,地面指挥和实时通信面临巨大困难。2024年3月20日发射的鹊桥二号中继星为解决这一难题提供了“信息桥梁”。鹊桥二号携带了一个口径4.2米的天线——星载大型可展开天线。这个天线像一把大伞,发射时收起,入轨后展开。伞面十分精巧,是用直径不到发丝四分之一的钼丝织就而成。镀了金的钼丝使“大伞”看上去金光灿灿的,这样做能增强天线的通信性能,降低能耗。延长卫星的使用寿命。它一边接收、传输来自地球的信号,一边接收、传输来自月球背面的信号。为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥。
阅读上文,回答下列问题:
(1)如图2所示,搭载鹊桥二号中继星的长征八号运载火箭发射升空过程中,火箭获得的动力来自于 A (选填“A”或“B”);
A.向下喷出的高温高压燃气;
B.火箭下方的空气;
(2)嫦娥六号探测器在“挖土”中主要涉及到的能量转化是太阳能→化学能→ 电能 → 机械能 ;
(3)鹊桥二号中继星对嫦娥六号在月球背面的探测活动起到了什么作用?
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)根据该过程中消耗了哪种形式的能,产生了哪种形式的能即可判断能量的转化过程;
(3)结合电磁波的应用回答。
【解答】解:(1)火箭发射时向下喷出高温高压的燃气,给燃气施加一个向下的力,物体间力的作用是相互的,燃气对火箭施加一个向上的推力,所以火箭受到的向上的推力施力物体是燃气,故选:A;
(2)太阳能电池板太阳能转化为电能,这种能量通过再次转化电池的化学能储存在大容量蓄电池内;“挖土”时将电池的化学能转化为电能,而后再转化为机械能。
(3)鹊桥二号中继星一边接收、传输来自地球的信号,一边接收、传输来自月球背面的信号。为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥。
故答案为:(1)A;(2)电能;机械能;(3)鹊桥二号中继星一边接收、传输来自地球的信号,一边接收、传输来自月球背面的信号。为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥。
【点评】本题主要考查学生对力的作用是相互的、能量的转化、电磁波的应用,有一定综合性。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/2/6 20:47:00;用户:康广会;邮箱:ts6z10@xyh.com;学号:47830284
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