2025年中考物理一轮复习《信息的传递及能源与可持续发展》专题
2025-02-10
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内容正文:
2025年中考物理复习典型题—《信息的传递及能源与可持续发展》专题
一.选择题(共30小题)
1.我国航空航天事业取得了举世瞩目的成就,如图所示,元宵佳节,航天员王亚平在太空中为我们演奏了一曲优美动听的《茉莉花》,下列说法正确的是( )
A.演奏前,往往需要调整古筝琴弦的松紧程度,是为了改变发出声音的响度
B.演奏时,我们能听到优美动听的歌曲是靠声波传回地球的
C.太阳光照射到空间站上,在此过程中,太阳光的传播速度是3×108m/s
D.在元宵节晚会现场观众看见舞台上“雾蒙蒙”的舞台效果是利用干冰升华吸热而产生的二氧化碳气体再遇冷液化形成的小液滴
2.2024年4月25日20时59分,搭载“神舟十八号”载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。神舟十八号载人飞船入轨后,采用自主快速交会对接模式,对接于天和核心舱径向端口,形成“三船三舱”组合体,下列描述正确的是( )
A.运载火箭发射不属于机械运动
B.地面控制中心是通过超声波与空间站内的航天员相互交流信息的
C.对接后,神舟十八号载人飞船与空间站天和核心舱相对静止
D.以地面为参照物,神舟十八号载人飞船与空间站天和核心舱都是静止的
3.如图所示,是我国首颗成功发射的陆地生态系统碳监测卫星“句芒号”。该卫星通过多种综合遥感手段,实现探测和测量,随后将数据传输回地球。这一信息传递过程中所利用的载体是( )
A.次声波 B.超声波 C.电磁波 D.光纤
4.关于材料、能源和信息的应用,下列说法正确的是( )
A.手机的集成电路主要是由超导体材料制成的
B.电饭锅的电热丝适合用电阻较小的材料制成
C.电动汽车有能量回收功能,一次充电可以一直行驶
D.汽车无人驾驶技术的应用是依靠电磁波传递数据的
5.“望舒之辇”是清华大学载人月球车的设计方案,灵感来源于古代传说中的月亮女神望舒,同时融入了秦始皇陵铜车马的关键元素,体现了中国文化的博大精深。下列说法正确的是( )
A.航天员看到同伴是因为发生了光的反射
B.望舒之辇与地球联系,依靠的是超声波
C.望舒之辇在月球上的影子是由光的折射形成的
D.皎洁的月亮是光源
6.10月30日,神舟十九号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。如图是对接时的画面。下列说法正确的是( )
A.对接前,飞船和空间站相对于地球都是静止的
B.对接后,飞船相对于空间站是静止的
C.无论选择哪个物体作为参照物,飞船始终是运动的
D.地面指挥中心与空间站依靠超声波传递信息
7.如图所示,小强在聚精会神的观看2024年春晚直播,下列说法正确的是( )
A.电台是通过电磁波传送电视节目信号的
B.电视机的遥控器是通过紫外线遥控电视
C.看电视时,小强佩戴的近视眼镜是凸透镜
D.电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
8.有关甘肃临夏州积石山县所使用到的现代技术应用原理说法错误的是( )
A.“北斗”卫星通信、移动通信都是利用电磁波来传递信息的
B.声波和电磁波都需要介质才能传播
C.检测此地是否有生命体征的人,可以用红外线生命探测器
D.在震区无人病房中消毒,可使用紫外线消毒灯
9.我们戴上如图所示的蓝牙降噪耳机,就可以在嘈杂的环境中降低外界噪音,欣赏美妙的音乐。下列与此情境有关的说法错误的是( )
A.蓝牙降噪耳机降低了传入人耳中噪声的响度
B.蓝牙降噪耳机与手机完成无线连接后,通过超声波传递信息
C.蓝牙降噪耳机的硅胶耳塞等隔音材料可以阻挡外界噪声,这是在声音接收处采取措施控制噪声
D.从物理角度看,噪声一般是指发声物体做无规则振动时发出的声音
10.科技改变生活。如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便人们监测身体状态。下列关于智能手表的说法错误的是( )
A.中学生的正常心率约为70次/min
B.智能手表利用电磁波接收信息
C.在给手表的蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器
D.手表屏幕使用的发光二极管主要是由超导体材料制成的
11.关于老式电话的话筒以及麦克风的构造如图。则下列说法正确的是( )
A.它们的作用是一样的
B.它们的物理原理是一样的
C.电话机话筒利用了电磁感应来实现它的功能
D.麦克风利用欧姆定律来实现它的功能
12.a、b分别为两种电磁波,其部分波形如图甲所示,其中a波是红外线。结合图乙的电磁波谱,下列分析正确的是( )
A.b波可能是微波
B.两种电磁波在真空中的波速可能不同
C.a波能使荧光物质发光
D.相比a波,b波的频率更大、波长更短
13.近年来,自动新能源汽车和自动驾驶技术成为许多汽车厂商重点研究对象。如图,为顾客正在体验某品牌汽车的自动泊车技术,该汽车利用5G技术、高精度地图、激光雷达传感器等多种技术手段实现车辆的精准定位。从而保证车辆准确行驶。下列说法中正确的是( )
A.汽车搭载的北斗导航系统通过超声波向汽车发送信息
B.该汽车利用纯电模式行驶过程中,所消耗的电能全部转化为汽车的动能
C.5G芯片是利用超导体材料制成的
D.当续航不足时,该汽车通过发动机燃烧汽油,靠做功冲程来获取动力
14.2023年10月26日“神舟十七号”飞船进入太空,并与空间站实现对接如图,6名航天员在我国自主研发的空间站“天和号”核心舱共聚一堂,他们随空间站一起绕地球转动。下列说法正确的是( )
A.空间站绕地球转动时,不需要力的作用
B.与在地面上相比,航天员在空间站内时,其质量不变
C.航天员在核心舱内睡觉时,航天员相对月球是静止的
D.航天员在空间站与地面控制中心的对话信息可以用超声波传递
15.同学们根据所学的物理知识对图中的情景进行分析,其中判断错误的是( )
A.甲:水流不动时,若左侧水渠中液面到达A点,则右侧水渠液面高于B点
B.乙:空间站与地面联系是通过电磁波实现的
C.丙:拦河大坝设计成上窄下宽利用了液体压强随深度的增加而增大
D.丁:飞机机翼上方气流的速度较大,气流对机翼上表面压强较小
16.东风﹣21D是我国针对敌方航母发展的一款陆基中程反舰弹道导弹,如图是它的飞行轨迹图。在空中预警机和北斗卫星系统的支持下,它通过惯性加卫星制导的方式,可以精确命中移动航母。若该导弹在空中飞行3060km需要0.5h。下列说法正确的是( )
A.该型号的导弹飞行平均速度为1700m/s
B.导弹接收卫星信号利用的是超声波
C.导弹速度越快惯性越大
D.导弹在机动变轨阶段处于平衡状态
17.全球首座第四代核电站华能石岛湾核电站投产,标志着我国核电技术已达世界领先水平。如图所示是核电站发电和供电流程图:以核反应堆来代替火力发电站的锅炉,以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量来加热水,使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机,推动汽轮机带着发电机旋转,从而产生电,并通过电网送到四面八方。下列说法正确的是( )
A.核能和太阳能一样均属于一次能源,同时核能又属于可再生能源
B.核电站发电的能量转化过程是:核能→内能→机械能→电能
C.核电站发电原理与太阳释放能量的原理相同
D.核反应堆中发生的链式反应是不可控制的
18.一种太阳能背包的外部安装有太阳能电池板,背包内部有一个蓄电池。白天阳光充足时,太阳能电池对蓄电池充电。该蓄电池可以给随身携带的小风扇供电,其主要能量转化过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.①是“内能” B.②是“电能”
C.③是“化学能” D.④是“机械能”
19.我国天宫空间站使用4对柔性三结砷化镓太阳能电池板来发电,它的技术非常先进,光电转换效率超30%。下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板所用材料三结砷化镓是超导体
B.太阳能电池板面积越大,发电效率越高
C.太阳能电池板工作的效率超30%,表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为化学能
D.太阳能电池板工作的效率超30%,表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为电能
20.如图所示为一款爆闪警示灯,常放置在存有安全隐患的危险路段,通过有规律的爆闪,起到有效的警示作用。太阳能电池板是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,白天,太阳能电池板给蓄电池充电,蓄电池再给LED红蓝灯供电,LED红蓝灯发光时几乎不发热,则( )
A.当太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
B.蓄电池给LED红蓝灯供电时,蓄电池将化学能直接转化为光能
C.LED红蓝灯发光时将电能大部分转化为光能
D.白天太阳能电板将太阳能转化为化学能
21.下列有关能量的分析中,不正确的是( )
A.太阳能风扇帽使用过程中的能量转化为太阳能转化为机械能
B.原子弹爆炸其原理是核裂变
C.潮汐能是一种不可再生能源
D.在常温条件下热水杯中的冰块不会变多,只能变少,这是由于能量的转移具有方向性
22.2024年2月初春运期间,湖南省由于暴雪天气的影响,高铁停运,乘客无法下车,为了能让坐高铁的乘客正常出行,铁路部门用绿皮火车头带动高铁正常运行,这引起了人们的好奇和思考。下列说法中正确的是( )
A.绿皮火车的动力源是内燃机,其在压缩冲程中,内能转化为机械能
B.高铁是靠电力驱动,电能属于二次能源
C.内燃机的燃料属于可再生能源
D.一般情况下内燃机的效率高于电动机的效率
23.如图是中国首座投入使用的塔式光热发电站。在空旷的地面建立较高的接收塔,塔的周围安装大量可以旋转的平面镜,将太阳光聚集到塔顶的接收器,接收器内的工作系统会产生高温蒸汽,推动汽轮机工作,进而带动发电机发电。下列说法错误的是( )
A.将太阳光聚集到塔顶是利用了光的反射
B.平面镜的角度随着太阳位置的变化而变化
C.塔顶的接收器将太阳能转化为内能
D.蒸汽推动汽轮机工作是机械能转化为内能
24.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
25.“绿水青山就是金山银山”,为保护环境,我国大力发展新能源公交车,湖北省更是设定了明确的推广目标,到2025年末,新能源公交车占比将增至85%以上,如图是新能源公交充电时的情景。下列关于新能源公交车及相关配套设施的说法中正确的是( )
A.制造车辆锂电池的主要材料是超导材料
B.发电厂生产电能消耗的所有能源都是可再生能源
C.公交车在充电过程中,车上的电池相当于电路中的电源
D.电动公交车使用双充电枪充电可以增大充电功率以节省充电时间
26.目前,科学家正在研究太空电站,即地球同步轨道上的太阳能电站,其示意图如图所示。下列说法中错误的是( )
A.太阳能是太阳内部氢原子核裂变释放出的能量
B.太阳能是一种清洁、无污染的可再生能源
C.太空电站工作过程中依然遵循能量守恒定律
D.利用微波实现“无缆传输”,微波是一种电磁波
27.利用风力发电将助力我国实现碳中和目标。风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成,其简化结构如图甲所示,叶片横截面的设计原理如图乙所示。下列有关说法错误的是( )
A.风能是一种清洁的可再生能源
B.发电机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用而运动
C.风力发电主要将风能转化为叶片的机械能,再转化为电能
D.当风正面垂直吹向静止的叶片时,从正面看,叶片A会顺时针转动
28.如图所示,太阳风是太阳活动爆发期间发出的高速带电粒子流,这些粒子由质子和电子等组成;地球拥有地磁场,当太阳风中的部分带电粒子通过地球附近磁场时,其运动轨迹发生改变。下列说法正确的是( )
A.太阳能属于不可再生能源
B.电子带负电,所以太阳风中的电子的定向移动不能形成电流
C.带电粒子运动轨迹能发生改变,是因为地磁场对电流有力的作用
D.带电粒子运动轨迹发生变化,同时地球的磁场被压缩了,说明地磁场对太阳风的力和太阳风对地磁场的力是对平衡力
29.科技强国,中国科技工作者在各个领域一步一个脚印,一次次刷新“中国高度”,如图所示是近年取得的辉煌成就的代表事件。下列有关说法正确的是( )
A.如图甲,宇航员在空间站中向大家拜年的信号是通过声波传回地面的
B.如图乙,长征五号发射卫星过程利用了力的作用是相互的
C.如图丙,祝融号火星车使用的“中国芯”是超导体材料制成的
D.如图丁,中国“人造太阳”装置与太阳内部的核反应方式都是核裂变
30.如图所示,新农村建设中,不少乡村安装了太阳能LED照明路灯。这种路灯的灯杆顶端是太阳能电池板,每当夜幕降临,太阳能路灯同时亮起。下列说法正确的是( )
A.各盏路灯是串联的
B.LED路灯主要是由超导材料制成的
C.太阳能是通过太阳内部核聚变反应而来的
D.太阳能电池板将电能转化为太阳能
二.填空题(共23小题)
31.我国的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能,它利用 来传递信息。如图是手压节能LED手电筒,它可在无电的情况下手压发电。手压发电是利用了 原理,将机械能转化为电能。
32.如图是磁悬浮蓝牙音箱,通过 实现与手机的无线信息传递,音箱悬浮起来是利用同名磁极相互 的规律。
33.如图所示,是三合一充电宝给三部手机同时充电的情景。
(1)手机的芯片主要是利用 材料制成的。
(2)图中三部手机之间的连接方式是 联。
(3)手机充电时,手机电池将电能转化为 能。
(4)手机之间通信时,是利用 传递信息的。
34.2024年9月20日,长征二号丁运载火箭在太原卫星发射中心一飞冲天,以“一箭六星”的方式将吉林一号宽幅02B(01~06)星送入预定轨道。
(1)以上升的火箭为参照物,发射台是 的,卫星通过 (填“超声波”或“电磁波”)将探测到的信息传回地面的。为了减小火箭的体积,工程师会通过降温和 的方式使气态的氢变成液态的,再储存在燃料室中。
(2)火箭发射时在发射台下有一个大水池,让高温火焰喷到水中,通过水 (填物态变化名称)来 (填“吸收”或“放出”)巨大的热量。火箭升空瞬间,看到的白色“气团”是水蒸气 形成的。
(3)嫦娥六号探测器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域,为保障返回舱安全着陆,舱体上涂有一层特殊的固态物质,在高温下会 成液体和直接 成气体(两空均填物态变化名称),这两个过程都需要吸热,以防舱体温度过高。
35.2022年4月14日,“神舟十三号”载人飞船已完成全部既定任务,地面控制中心向飞船上发出撤离指令,航天员接收到的指令是利用 传递的;搭载“神舟十三号”载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭用四氧化二氮和偏二甲肼作为推进剂,已知燃料偏二甲肼的热值是4.25×107J/kg,若完全燃烧2吨偏二甲肼,共放出 J热量。
36.2024年4月30日17时46分,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在整个返回过程中宇航员可以通过 (选填“超声波”或“电磁波”)与地面指挥中心取得联系,返回舱在通过大气层的过程中,与大气层发生剧烈摩擦,通过 (选填“热传递”或“做功”)的方法增大了返回舱的内能。
37.2024年2月24日,我县举办“来三原过大年——三原年最幸福”元宵节活动。如图所示,是用手机拍摄的一张活动照片。手机的照相机镜头相当于一个 透镜,通过镜头在感光元件上所成的像是 (选填“实像”或“虚像”),若想将右侧的演员也拍摄进照片,应将手机 (选填“靠近”或“远离”)演员。手机连上Wifi后,可自动将照片备份到网盘,其中WiFi是利用 传递信息的。
38.2024年5月28日,神舟十八号乘组航天员叶光富、李聪、李广苏密切协同,在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下,完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。此次出舱活动历时约8.5小时,是中国载人航天历史上一个重要的里程碑。
(1)如图,航天员李广苏在执行出舱任务,他正站在机械臂前端,此时航天员李广苏以 (填字母)为参照物是静止的;
A.地球上的指挥中心
B.机械臂前端
(2)在太空执行任务的航天员通过 (填“无线电波”、“超声波”或“次声波”)与地面指挥中心联系;
(3)在太空中,有时会遇到﹣100℃的低温,航天员头盔面窗的温度也会下降,航天员口鼻中呼出的热气中所含的 就会在头盔面窗的 (填“内表面”或“外表面”)上发生 (填物态变化名称),产生水雾,妨碍航天员的视野。为此,科研人员采取通风去湿、双层面窗等方法保障面窗的透明度;
(4)空间站在太空中环绕地球一圈所用的时间约为90min,速度约7.68千米/秒,则运行一圈通过的路程约为 km。
39.如图所示,中国首艘国产大型邮轮“爱达魔都号”2024年1月开启首航,是全球首创5G邮轮,数千名乘客借助 (选填“电磁波”或“超声波”)与外界通信。该邮轮满载时排水量13.5万吨,则该邮轮满载时受到的浮力为 N,邮轮从浅海向深海行驶的过程中浮力将 ,游客下船后船底受到海水的压强将 (选填“不变”、“变大”或“变小”)。(g=10N/kg)
40.太阳能和潮汐能都可以用来发电,太阳能和潮汐能都属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;由他们转化的电能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。
41.如图所示,某品牌手机移动电源(俗称充电宝)有两个输出端,通过电源线可以单独或同时为手机充电,这两个输出端的连接方式是 (选填“串联”或“并联”);电能无法从自然界直接获取,属于 次能源。
42. 2023年4月12日21时,有“人造太阳”之称的中国“环流器”实验装置,成功实现了稳态长脉冲高约束模式等离子体运行,创造了新的世界纪录。核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。如图所示,超导线圈中的强大电流产生强磁场,被强磁场约束在真空室内的氘核和氚核发生核 (选填“裂变”或“聚变”)反应,释放巨大能量,产生上亿度高温。
43.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)。
44.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。
(1)“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 。
(2)这段“光伏声屏障”试验路段,平均每一平方米的光伏电池板每天可发电约5.04×106J,若这些电能提供给电加热器工作,且加热效率为80%,可以使 kg的水温度升高20℃。
45.如图为太阳能交通指示灯。指示灯上方有一块太阳能电池板接收太阳能为电路中的蓄电池充电,此时蓄电池相当于电路中的 。指示板上某一个LED灯珠熄灭后,其余LED灯珠仍可正常工作,则指示板上的LED灯珠之间的连接方式是 联。太阳能来自于太阳内部的核 (选填“聚”或“裂”)变。
46.如图甲,利用某国产手机贴近另一只手机的屏幕拍摄,当放大到最大倍数发现屏幕图案是由红、 、蓝三种颜色的像素组成;如图乙,2024年6月2日,嫦娥六号探测器成功着陆月背预选着陆区,探测器上五星红旗 (选填“吸收”或“反射”)着红光,分外醒目;探测器上的太阳能电池板能发电,说明光具有 。
47.2023年12月21日,神舟十七号航天员乘组出舱对太阳翼进行维修,太阳翼接收太阳辐射能量,将 能转化为 能,为避免带电作业,航天员必须在 (选填“阴影区”或“阳照区”)进行维修操作。
48.小丽爸爸最近在纠结“现在买车,买油车还是电车?”,如图所示,假如你是小丽同学,请你列举一条传统燃油车或新兴的电动车的优点: 。
49.Wifi是一种可以将电脑、手机等终端设备互相连接的技术,常见的连接方式是通过一个无线路由器来实现的。路由器是通过 向四周的终端设备传递信息的。核电站是使用原子核 (选填“聚变”或“裂变”)释放的能量来发电的,发电机产生的电能属于 能源(选填“一次”或“二次”)。
50.4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十八号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。神舟十八号载人飞船与位于地球的指挥中心之间是通过 传递信息的。神舟十八号飞船已于4月26日与空间站对接,成功对接后,飞船与空间站的运动状态是相对 的。神舟十八号的“翅膀”是个巨大的硅光电池,可以将 转化为电能。
51.智能光伏公交站可以提供无线电快充、冷饮、wifi等,如图甲是可以提供无线电快充的装置。
(1)此公交站台的能源是 ;
(2)如乙图中手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生 ,无线充电工作原理与 (选填“发电机”或“电动机”)工作原理相似;
(3)某款手机锂电池上标有“电压:4V容量:5000mA•h”字样。该手机电池充满电后,持续使用一段时间,屏幕显示剩余电量不足20%时,系统就会发出“是否开启省电模式”的提示,此时最好给手机充电续航。若无法充电,则开启“省电模式”后,手机显示还可以持续使用2h,电量将耗尽。文中锂电池最好在电能还剩 J时给它及时充电,此手机在“省电模式”下使用时的平均功率为 W。
52.中国天宫空间站所需的电能主要来源于太阳能帆板。如图所示,太阳能帆板是一种把太阳能转化为电能的装置。太阳能既是清洁能源,又是 (选填“可”或“不可”)再生能源,是通过太阳内部的核 (选填“裂变”或“聚变”)产生的。由太阳能帆板转化而来的电能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。
53.太阳能路灯已经成为许多城市一道靓丽的风景线,如图所示的太阳能路灯,灯杆顶部是太阳能电池板,白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为LED照明路灯供电。LED是一种发光二极管,是由 材料制成。白天,太阳能电池板把太阳能转化为 能,给蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。
三.实验探究题(共5小题)
54.为创建全国“环保节能模范城市”,新建的小区将普遍安装太阳能路灯,如图甲所示是某型号太阳能路灯,图乙是它的结构示意图;
(1)太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关如图乙中的S,晚上要让电灯发光,控制器将控制开关S与 触点接触;若要进行充电,开关S与 触点接触,铅酸蓄电池在充电过度或放电过度的情况下均会缩短使用寿命,为了避免铅酸蓄电池过充或过放,控制开关S与b触点接触即可;
(2)铅酸蓄电池在充电过程中将 转化为 能,LED路灯一种发光二极管,它具有 性;
(3)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/(m2•s)(每一秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J),太阳能电池光电转换率为8%,为了每秒钟获得40J的电能,则太阳能电池板的面积为 m2。
55.为了探索如何充分利用太阳能,项目化学习小组设计了一个太阳能热发电站。如图所示,发电站安装有许多定日镜,能将太阳光反射到接收器上。
(1)为了提高太阳光的反射率,定日镜有三种材料可选,其材料特点如下,请选择最适合的材料,并说明理由: 。
材料A:透明、透光性好、表面光滑。
材料B:不透明、光反射率高、表面凹凸不平。
材料C:不透明、光反射率高、表面光滑。
(2)针对该项目,同学们制定了相应的评价量表。请你在下表中将“定日镜的可调节性”这一评价要素补充完整。
评价等级
★★★
★★
★
定日镜的可调节性
能根据太阳光线的改变手动改变定日镜角度
不能改变定日镜角度
(3)太阳落山时太阳光AO在纸面内逆时针转动,为了将太阳光准确地反射到接收器上,平面镜应绕O点为轴 (选填“顺时针”“逆时针”)旋转。
56.在跨学科实践课上,某小组开展了“设计太阳能发电系统”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目分解】
(1)设计制作小型太阳能发电装置
(2)优化太阳能发电系统
【项目实践】
(1)设计制作小型太阳能发电装置
经过前期调查,我们了解到太阳能电池板虽然可以直接将太阳能转化为电能,但成本太高,所以我们想到可以通过“太阳能→内能→机械能→电能”的转化过程来发电。模型设计如下:
为了能将更多的太阳光会聚到烧瓶上,使水更快沸腾,可以换用面积更大的凹面镜,凹面镜利用了光的 现象。水被加热至沸腾后,利用水蒸气带动发电机发电,发电机是利用 现象制成的;
(2)优化太阳能发电系统
我们发现,这个设计同样存在阳光不足时发电受限的问题。为了解决这个问题,我们觉得如果能一边发电,一边储存一部分太阳能,这样就可以在无阳光时,利用这部分储存的能量继续发电,从而实现24h全天发电。我们在互联网上查到,我国甘肃敦煌建成了一座1105kW的熔盐塔式太阳能光热储能电站,其原理如图所示。
为了更高效的利用太阳能,要挑选反光能力更强的凹面镜来做定日镜。将温度和外形均相同的甲、乙两块凹面镜同时放在太阳光下直射一段时间后,用高敏测温枪测得甲的温度高于乙的温度,则我们应该选择 凹面镜(选填“甲”或“乙”)。
该储能电站利用定日镜将阳光聚集在塔顶吸热器上,利用循环泵把290℃的液态熔盐压入吸热器中,被加热到565℃后,流入到高温熔盐罐内,其中一部分高温熔盐再流入到蒸气发生器中,通过 的方式来改变水的内能,从而将水加热至沸腾,产生高温高压水蒸气推动汽轮发电机来发电。另一部分高温熔盐继续储存在高温熔盐罐内,等无阳光时,就利用这部分高温熔盐所储存的能量继续发电,从而实现24h全天发电。储能电站的工作过程实际就是利用能量转化来储存能量。
【项目拓展】
在用电低谷时,电网中很多剩余的电能就白白浪费掉了。由于电能无法以电能的形式储存起来,所以只能想其他办法来进行储存。通过地理学科的学习,我们已经知道丹东地区水资源非常丰富,利用水也可以储能。如下图所示,在山顶建一座储能水电站,它是由上水库、下水库、抽水机、发电机等组成,在用电低谷时,利用这座储能电站将多余的电能储存起来,在用电高峰时再将这部分能量变成电能来使用,这样就可以减少电能的浪费。请你简要说明这种储能水电站的工作过程:
(1)用电低谷时, ;
(2)用电高峰时, 。
57.智能手机是目前普遍使用的通讯工具。
(1)如图甲所示,手指轻轻触碰感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,则感应区相当于手机电路中的 ;
(2)如图乙所示,人们经常用手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于 选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(3)华为Mate60Pro是一款近期发布的旗舰智能手机,搭载的是我国自主研发和生产的麒麟9000s芯片处理器,凭借其出色的性能和高端的配置,成为了不少消费者的首选。该手机芯片的主要材料是 (选填“超导体”、“半导体”、“绝缘体”);用手机进行通话时通过 (选填“超声波”或“电磁波”)向四周有效范围内的终端传递信息,其在空气中的传播速度约为 m/s;
(4)“充电五分钟,通话两小时!”这是某品牌手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电压为5V,充电电流为4A,电池容量是3000mAh,手机电池标有的电压为3.8V,5min最多可以充入电能 J;如果要送一步提升充电速度,可以考虑提升充电器的充电电压或充电电流。若在不改变充电电流的情况下,要在30min内充满该手机电池,至少需要 V的充电电压。
58.2021年6月17日,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱,如图甲,标志着中国人首次进入自己的空间站。
(1)如图乙,航天员聂海胜在执行出舱任务,如图丙,他正站在机械臂前端去往下一个任务点,此时航天员聂海胜以 (填字母)为参照物是静止的。
A.空间站外固定的摄像头
B.地球上的指挥中心
C.机械臂前端
(2)在太空执行任务的航天员通过 (填“无线电波”、“超声波”或“次声波”)与地面指挥中心联系。
(3)在太空中,有时会遇到﹣100℃的低温,航天员头盔面窗的温度也会下降,航天员口鼻中呼出的热气中所含的 就会在头盔面窗的 (填“内表面”或“外表面”)上发生 (填物态变化名称),产生水雾,妨碍航天员的视野。为此,科研人员采取通风去湿、双层面窗等方法保障面窗的透明度。
(4)天和核心舱在太空中绕地球运行速度约7.68千米/秒,运行轨道离地面的高度约为390km,轨道周长约4.26×104km。天和核心舱环绕地球一周所用的时间约为 min(结果保留整数)。
四.科普阅读题(共1小题)
59.阅读短文,回答问题。
智能手机
智能手机就像个人电脑一样,具有独立的操作系统,独立的运行空间,可以由用户自行安装软件、游戏、导航等程序,并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入。
小明在智能手机上安装了一些应用软件后,打开手机中的GPS定位软件,可以通过卫星反射电磁波,精确定位手机所在的位置,根据位置的移动进行测速、测距、导航等;手机前后有两个摄像头,后置摄像头内的透镜组合,相当于焦距为2.1mm凸透镜,前置摄像头利用应用软件,可以实现自拍和照镜子的功能。
(1)下列关于手机的说法中,错误的是 。
A.打电话时可通过音色辨别出熟人
B.正在发光的手机屏幕是光源
C.增大音量是改变了声音的响度
D.卫星是通过超声波对手机进行定位
(2)如图甲生活中常用的二维码,设备扫描二维码后可获取所含的信息。扫描时, (选填“黑色”或“白色”)部分反射光较强。某次扫描时,发现画面中二维码太大而不完整,为了扫描到清晰完整的二维码,可以将手机 (选填“靠近”或“远离”)二维码。
(3)如图乙所示,小明打开手机中的跑步软件记录了一次跑步数据,图中“06′15″”表示小明跑1千米所用时间为6min15s,则他此次跑步的平均配速为 min/km(平均配速为物体每运动1km需要的时间),他这次运动的路程为 km。
2025年中考物理复习典型题—《信息的传递及能源与可持续发展》专题
参考答案
一.选择题(共30小题)
1.我国航空航天事业取得了举世瞩目的成就,如图所示,元宵佳节,航天员王亚平在太空中为我们演奏了一曲优美动听的《茉莉花》,下列说法正确的是( )
A.演奏前,往往需要调整古筝琴弦的松紧程度,是为了改变发出声音的响度
B.演奏时,我们能听到优美动听的歌曲是靠声波传回地球的
C.太阳光照射到空间站上,在此过程中,太阳光的传播速度是3×108m/s
D.在元宵节晚会现场观众看见舞台上“雾蒙蒙”的舞台效果是利用干冰升华吸热而产生的二氧化碳气体再遇冷液化形成的小液滴
【分析】(1)音调由频率决定,调整琴弦的松紧程度是为了改变琴弦振动的频率,从而改变发出声音的音调;
(2)真空不能传声,电磁波可以在真空中传播;
(3)真空中的光速为3×108m/s;
(4)干冰升华吸热,水蒸气液化形成水珠。
【解答】解:A.音调与物体的振动频率有关,演奏前,调整古筝琴弦的松紧程度,可以改变琴弦的振动频率,可以改变发出声音的音调,故A错误;
B.声音的传播需要介质,太空中没有空气,是真空,我们听到的歌曲不是靠声波传回地球的,是靠电磁波传回地球的,故B错误;
C.在通常情况下,光在真空中的传播速度约为3×108m/s,太阳光照射到空间站上,太阳光的传播速度是3×108m/s,故C正确;
D.利用干冰制造舞台效果时,干冰升华吸热,白雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了音调的决定因素、声音的传播条件、光速和升华、液化现象,属于基础内容,难度不大。
2.2024年4月25日20时59分,搭载“神舟十八号”载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。神舟十八号载人飞船入轨后,采用自主快速交会对接模式,对接于天和核心舱径向端口,形成“三船三舱”组合体,下列描述正确的是( )
A.运载火箭发射不属于机械运动
B.地面控制中心是通过超声波与空间站内的航天员相互交流信息的
C.对接后,神舟十八号载人飞船与空间站天和核心舱相对静止
D.以地面为参照物,神舟十八号载人飞船与空间站天和核心舱都是静止的
【分析】(1)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;
(2)电磁波可以传递信息。
【解答】解:A.一切物体都在运动,运载火箭发射属于机械运动,故A错误;
B.超声波不能在真空传声,地面控制中心是通过电磁波与空间站内的航天员相互交流信息的,故B错误;
C.对接后,神舟十八号载人飞船与空间站天和核心舱位置不变,是相对静止的,故C正确;
D.以地面为参照物,神舟十八号载人飞船与空间站天和核心舱位置是变化的,都是运动的,故D错误。
故选:C。
【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。
3.如图所示,是我国首颗成功发射的陆地生态系统碳监测卫星“句芒号”。该卫星通过多种综合遥感手段,实现探测和测量,随后将数据传输回地球。这一信息传递过程中所利用的载体是( )
A.次声波 B.超声波 C.电磁波 D.光纤
【分析】电磁波可以传递信息。
【解答】解:陆地生态系统碳监测卫星“句芒号”,通过多种综合遥感手段,实现探测和测量,随后将数据传输回地球。这一信息传递过程中所利用的载体是电磁波,因为次声波和超声波不能在真空中传播,采用光纤不现实,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查的是电磁波的特点及应用,属于基础性题目。
4.关于材料、能源和信息的应用,下列说法正确的是( )
A.手机的集成电路主要是由超导体材料制成的
B.电饭锅的电热丝适合用电阻较小的材料制成
C.电动汽车有能量回收功能,一次充电可以一直行驶
D.汽车无人驾驶技术的应用是依靠电磁波传递数据的
【分析】半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
由焦耳定律可知,电饭锅的电热丝适合用电阻较大的材料制成。
能量在使用过程中有损耗。
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.手机的集成电路主要是由半导体材料制成的,故A错误;
B.电饭锅的电热丝适合用电阻较大的材料制成,故B错误;
C.电动汽车有能量回收功能,一次充电不可以一直行驶,因为有能量损耗,故C错误;
D.汽车无人驾驶技术的应用是依靠电磁波传递数据的,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了半导体材料的特点,电热丝的制成,能量的损耗,以及电磁波的应用。
5.“望舒之辇”是清华大学载人月球车的设计方案,灵感来源于古代传说中的月亮女神望舒,同时融入了秦始皇陵铜车马的关键元素,体现了中国文化的博大精深。下列说法正确的是( )
A.航天员看到同伴是因为发生了光的反射
B.望舒之辇与地球联系,依靠的是超声波
C.望舒之辇在月球上的影子是由光的折射形成的
D.皎洁的月亮是光源
【分析】(1)光射到物体表面会发生反射现象;(2)本身能够发光的物体叫光源;(3)光在同种均匀介质中是沿直线传播的;(4)电磁波可以传递信息。
【解答】解:A.光射到同伴身上,发生光的反射,反射的光进入航天员的眼中,所以宇航员看到同伴,故A正确;
B.“望舒之辇”与地球联系,依靠的是电磁波,超声波不能在真空中传播,故B错误。
C.“望舒之辇”在月球地面上的影子是由光的直线传播形成的,故C错误;
D.月亮本身不会发光,所以不是光源,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查的是光的反射与直线传播;知道光源和电磁波的应用。
6.10月30日,神舟十九号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。如图是对接时的画面。下列说法正确的是( )
A.对接前,飞船和空间站相对于地球都是静止的
B.对接后,飞船相对于空间站是静止的
C.无论选择哪个物体作为参照物,飞船始终是运动的
D.地面指挥中心与空间站依靠超声波传递信息
【分析】被研究物体相对于参照物,位置没有发生变化,就说物体是静止的,反之,就说物体是运动的。
【解答】解:A、对接前,飞船和空间站不断的运动,相对于地球都是运动的,故A错误;
B、对接后,飞船和空间站的位置没有发生变化,故以空间站为参照物,飞船是静止的,故B正确;
C、选择不同的物体做参照物,飞船的运动状态不同,故C错误;
D、地面指挥中心与空间站依靠电磁波传递信息,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了参照物和电磁波的运用,属于基础题。
7.如图所示,小强在聚精会神的观看2024年春晚直播,下列说法正确的是( )
A.电台是通过电磁波传送电视节目信号的
B.电视机的遥控器是通过紫外线遥控电视
C.看电视时,小强佩戴的近视眼镜是凸透镜
D.电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
【分析】(1)电磁波可以传递能量,可以传递信息;
(2)红外线的热作用强,利用红外线制作热谱仪、夜视仪、照相机红外线敏感胶片、电视遥控等;
(3)近视眼是由于像成在视网膜的前方,应佩戴发散透镜矫正;
(4)看到物体是因为物体反射或发出的光线进入人的眼睛。
【解答】解:A、电磁波可以传递信息,电台是通过电磁波传送电视节目信号的,故A选项正确;
B、电视机的遥控器是通过红外线遥控电视,故B选项错误;
C、近视眼的晶状体对光的会聚能力过强,看电视时,小强佩戴的近视眼镜是会光有发散作用的凹透镜,故C选项错误;
D、光的三原色是红、绿、蓝三种色光,电视机画面上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的,故D选项错误。
故选:A。
【点评】本题考查了电磁波、红外线的应用、近视眼的矫正和光的三原色,属于基础知识,要熟记。
8.有关甘肃临夏州积石山县所使用到的现代技术应用原理说法错误的是( )
A.“北斗”卫星通信、移动通信都是利用电磁波来传递信息的
B.声波和电磁波都需要介质才能传播
C.检测此地是否有生命体征的人,可以用红外线生命探测器
D.在震区无人病房中消毒,可使用紫外线消毒灯
【分析】电磁波的传播不需要介质;声音的传播需要介质;红外线和紫外线都是电磁波的一种。
【解答】解:A、“北斗”卫星通信、移动通信都是利用电磁波来传递信息的,故A正确;
B、声波需要介质才能传播,电磁波不需要介质传播,故B错误;
C、检测此地是否有生命体征的人,可以用红外线生命探测器,故C正确;
D、在震区无人病房中消毒,可使用紫外线消毒灯,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了电磁波和声波,属于基础题。
9.我们戴上如图所示的蓝牙降噪耳机,就可以在嘈杂的环境中降低外界噪音,欣赏美妙的音乐。下列与此情境有关的说法错误的是( )
A.蓝牙降噪耳机降低了传入人耳中噪声的响度
B.蓝牙降噪耳机与手机完成无线连接后,通过超声波传递信息
C.蓝牙降噪耳机的硅胶耳塞等隔音材料可以阻挡外界噪声,这是在声音接收处采取措施控制噪声
D.从物理角度看,噪声一般是指发声物体做无规则振动时发出的声音
【分析】(1)从物理学的角度来说,噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。
(2)从环境保护的角度来说,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。
(3)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。
(4)减弱噪声的途径:
a.在声源处减弱,防止噪声的产生;
b.在人耳处减弱,防止噪声进入耳朵;
c.在传播过程中减弱,阻断噪声的传播。
【解答】解:AC.减弱噪声的途径:在声源处、在传播过程中,在人耳处。蓝牙降噪耳机的硅胶耳塞等隔音材料可以阻挡外界噪声,这是在人耳处减弱噪声,降低了传入人耳中噪声的响度,故AC正确,不符合题意;
B.蓝牙降噪耳机与手机完成无线连接后,通过电磁波传递信息,故B错误,符合题意;
D.从环境保护的角度看,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音都属于噪声,从物理学角度来讲,发声体做无规则振动时发出的声音叫噪声,故D正确,不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查电磁波的传播、响度、噪声的界定及减弱噪声的方法,属于基础题。
10.科技改变生活。如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便人们监测身体状态。下列关于智能手表的说法错误的是( )
A.中学生的正常心率约为70次/min
B.智能手表利用电磁波接收信息
C.在给手表的蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器
D.手表屏幕使用的发光二极管主要是由超导体材料制成的
【分析】(1)根据生活常识对学生心率进行估算;
(2)电磁波可以传递信息;
(3)用电器指消耗电能的仪器;
(4)二极管由半导体组成。
【解答】解:A、中学生的正常心率范围是60−100次/min,故A正确,;
B、智能手表通过电磁波传递信息,故B正确;
C、在给手表的蓄电池充电时,蓄电池是接收电能的设备,属于用电器。故C正确;
D、手表屏幕使用的发光二极管(LED)主要是由半导体材料制成的,故D错误。
故选:D。
【点评】本题是简单的综合题,属于基础题。
11.关于老式电话的话筒以及麦克风的构造如图。则下列说法正确的是( )
A.它们的作用是一样的
B.它们的物理原理是一样的
C.电话机话筒利用了电磁感应来实现它的功能
D.麦克风利用欧姆定律来实现它的功能
【分析】(1)老式电话的话筒和麦克风都是将声信号转化为电信号的装置。
(2)(3)(4)老式话筒是利用电阻的变化来改变电流的;麦克风是利用电磁感应现象来工作的。
【解答】解:麦克风利用了电磁感应来实现它的功能,人对着膜片说话时,膜片的振动带动线圈在磁场中切割磁感线,产生感应电流,把声信号变成电信号;电话机话筒利用欧姆定律来实现它的功能,人对着话筒说话时,膜片的振动引起碳粒的忽松忽紧变化,碳粒电阻的变化,电路中的电流也会发生变化;因此两者工作的物理原理是不一样的,但是两者的作用是一样的,即把声音信号转化为电信号,故BCD错误,A正确。
故选:A。
【点评】本题考查的是电磁感应现象和欧姆定律的应用;知道麦克风和老式话筒的基本原理。
12.a、b分别为两种电磁波,其部分波形如图甲所示,其中a波是红外线。结合图乙的电磁波谱,下列分析正确的是( )
A.b波可能是微波
B.两种电磁波在真空中的波速可能不同
C.a波能使荧光物质发光
D.相比a波,b波的频率更大、波长更短
【分析】电磁波是一个庞大的家族;电磁波的波长越短,频率越高。
不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同。
紫外线的主要特点是化学作用,可以使荧光物质发光。
【解答】解:A.由图甲得,b波的频率大于a波的频率,a波是红外线,则b波不可能是微波,b波的频率更高,微波的频率比红外线的频率低,故A错误;
B.不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同,故B错误;
C.紫外线的主要特征是化学作用,使荧光物质发光的是紫外线,故C错误;
D.相比a波,b波的频率更大,由图乙得,频率越大,波长越短,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查的是电磁波的特点;知道频率越高,波长越短。
13.近年来,自动新能源汽车和自动驾驶技术成为许多汽车厂商重点研究对象。如图,为顾客正在体验某品牌汽车的自动泊车技术,该汽车利用5G技术、高精度地图、激光雷达传感器等多种技术手段实现车辆的精准定位。从而保证车辆准确行驶。下列说法中正确的是( )
A.汽车搭载的北斗导航系统通过超声波向汽车发送信息
B.该汽车利用纯电模式行驶过程中,所消耗的电能全部转化为汽车的动能
C.5G芯片是利用超导体材料制成的
D.当续航不足时,该汽车通过发动机燃烧汽油,靠做功冲程来获取动力
【分析】(1)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。
(2)能量的转移与转化具有方向性。
(3)5G芯片是利用半导体材料制成的。
(4)从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源。
【解答】解:A.电磁波可以传递信息,所以汽车搭载的北斗导航系统通过电磁波向汽车发送信息,故A错误;
B.该汽车利用纯电模式行驶过程中,因为要克服与地面之间的摩擦而产生内能,因此所消耗的电能不可能转化为汽车的动能,故B错误;
C.5G芯片是利用半导体材料制成的,故C错误;
D.汽油属于化石能源,在短时间内不可再生,因此是不可再生能源,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了电磁波的应用、信息的传递、半导体的应用等,属于基础知识。
14.2023年10月26日“神舟十七号”飞船进入太空,并与空间站实现对接如图,6名航天员在我国自主研发的空间站“天和号”核心舱共聚一堂,他们随空间站一起绕地球转动。下列说法正确的是( )
A.空间站绕地球转动时,不需要力的作用
B.与在地面上相比,航天员在空间站内时,其质量不变
C.航天员在核心舱内睡觉时,航天员相对月球是静止的
D.航天员在空间站与地面控制中心的对话信息可以用超声波传递
【分析】(1)空间站绕地球转动时,需要力的作用。
(2)质量是物体本身的一种属性,与质量、状态、位置和温度等无关。
(3)物体相对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。
(4)电磁波可以传递信息。
【解答】解:A.空间站绕地球转动时,是因为受到地球引力作用,需要力的作用,故A错误;
B.航天员在空间站内时,质量不随位置的改变而改变,与在地面上相比不发生变化,故B正确;
C.航天员在核心舱内睡觉时,航天员相对月球位置变化,宇航员是运动的,故C错误;
D.航天员在空间站与地面控制中心的对话信息可以用电磁波传递,超声波不能再真空中传播,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查的是质量、运动和静止的相对性、电磁波的应用;知道力和运动的关系。
15.同学们根据所学的物理知识对图中的情景进行分析,其中判断错误的是( )
A.甲:水流不动时,若左侧水渠中液面到达A点,则右侧水渠液面高于B点
B.乙:空间站与地面联系是通过电磁波实现的
C.丙:拦河大坝设计成上窄下宽利用了液体压强随深度的增加而增大
D.丁:飞机机翼上方气流的速度较大,气流对机翼上表面压强较小
【分析】(1)上端开口,下部连通的容器叫做连通器;
(2)电磁波能在真空中传播;
(3)液体压强随深度的增加而增大;
(4)流体流速快的地方压强小。
【解答】解:A.涵洞是利用连通器原理工作的,所以水不流动时,路面两侧水渠液面在同一高度,而AB两点在同一高度,所以右两侧水渠液面高度到达B点,故A错误;
B.电磁波能在真空中传播,空间站与地面联系是通过电磁波实现,故B正确;
C.液体压强随深度的增加而增大,拦河大坝设计成上窄下宽,可增大大坝的承压能力,故C正确;
D.飞机机翼上凸下平,空气经过机翼时,上表面的流速比下表面的大,压强比下表面的小,故D正确。
故选:A。
【点评】此题考查了连通器、电磁波的应用、液体压强的特点及流体压强与流速的关系,属于基础知识。
16.东风﹣21D是我国针对敌方航母发展的一款陆基中程反舰弹道导弹,如图是它的飞行轨迹图。在空中预警机和北斗卫星系统的支持下,它通过惯性加卫星制导的方式,可以精确命中移动航母。若该导弹在空中飞行3060km需要0.5h。下列说法正确的是( )
A.该型号的导弹飞行平均速度为1700m/s
B.导弹接收卫星信号利用的是超声波
C.导弹速度越快惯性越大
D.导弹在机动变轨阶段处于平衡状态
【分析】(1)利用速度计算公式求得该型号的导弹飞行平均速度;
(2)声音的传播需要介质,真空不能传播声音,电磁波的传播不需要介质;
(3)物体的惯性大小取决于物体的质量;
(4)物理学中,物体处于静止或匀速直线运动状态,我们就称物体处于平衡状态。
【解答】解:A.若该导弹在空中飞行3060km需要0.5h,该型号的导弹飞行平均速度为
,故A正确;
B.电磁波的传播不需要介质,导航系统利用电磁波接收卫星信号,故B错误;
C.导弹(质量不变)速度越快,但惯性大小不变,故C错误;
D.导弹在机动变轨阶段速度发生变化,运动状态发生变化,处于非平衡状态,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查了惯性现象、速度计算公式、平衡状态及电磁波的应用,属于基础知识。
17.全球首座第四代核电站华能石岛湾核电站投产,标志着我国核电技术已达世界领先水平。如图所示是核电站发电和供电流程图:以核反应堆来代替火力发电站的锅炉,以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量来加热水,使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机,推动汽轮机带着发电机旋转,从而产生电,并通过电网送到四面八方。下列说法正确的是( )
A.核能和太阳能一样均属于一次能源,同时核能又属于可再生能源
B.核电站发电的能量转化过程是:核能→内能→机械能→电能
C.核电站发电原理与太阳释放能量的原理相同
D.核反应堆中发生的链式反应是不可控制的
【分析】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。
释放核能的方式有两种:核裂变和核聚变。
可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源。例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
【解答】解:A.核能和太阳能一样均属于一次能源,同时核能又属于不可再生能源,故A错误;
B.核电站发电的能量转化过程是:核能→内能→机械能→电能,故B正确;
C.核电站发电原理是核裂变,太阳释放能量的原理是核聚变,二者原理不相同,故C错误;
D.核反应堆中发生的链式反应是可控制的,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查一次能源与二次能源,可再生能源与不可再生能源,核能及其原理,属于基础题。
18.一种太阳能背包的外部安装有太阳能电池板,背包内部有一个蓄电池。白天阳光充足时,太阳能电池对蓄电池充电。该蓄电池可以给随身携带的小风扇供电,其主要能量转化过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.①是“内能” B.②是“电能”
C.③是“化学能” D.④是“机械能”
【分析】太阳能电池工作是由太阳能转化为电能;蓄电池充电时与电能转化为化学能,蓄电池供电是由化学能转化为电能,小风扇工作时有电能转化为机械能。
【解答】解:白天阳光充足时,太阳能电池对蓄电池充电。该蓄电池可以给随身携带的小风扇供电,其主要能量转化过程如图所示。太阳能电池工作是由太阳能转化为电能,①是“电能”;蓄电池充电时与电能转化为化学能,②是“化学能”,蓄电池供电是由化学能转化为电能,③是“电能”,小风扇工作时有电能转化为机械能,④是“机械能”,故D符合题意,ABC不符合题意。故选:D。
【点评】本题考查能量的转化,属于基础题。
19.我国天宫空间站使用4对柔性三结砷化镓太阳能电池板来发电,它的技术非常先进,光电转换效率超30%。下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板所用材料三结砷化镓是超导体
B.太阳能电池板面积越大,发电效率越高
C.太阳能电池板工作的效率超30%,表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为化学能
D.太阳能电池板工作的效率超30%,表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为电能
【分析】(1)太阳能电池板的材料是半导体制成的;
(2)太阳能电池板的面积越大,发电功率越大;
(3)太阳能电池板工作的效率超30%,表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为电能。
【解答】解:A、太阳能电池板所用材料三结砷化镓是半导体,故A错误;
B、太阳能电池板面积越大,发电功率越大,故B错误;
CD、太阳能电池板工作的效率超30%,表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为电能,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查的是太阳能的利用;知道太阳能电池板的光电转化效率。
20.如图所示为一款爆闪警示灯,常放置在存有安全隐患的危险路段,通过有规律的爆闪,起到有效的警示作用。太阳能电池板是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,白天,太阳能电池板给蓄电池充电,蓄电池再给LED红蓝灯供电,LED红蓝灯发光时几乎不发热,则( )
A.当太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
B.蓄电池给LED红蓝灯供电时,蓄电池将化学能直接转化为光能
C.LED红蓝灯发光时将电能大部分转化为光能
D.白天太阳能电板将太阳能转化为化学能
【分析】(1)给蓄电池充电时,将电能转化为化学能;
(2)蓄电池向外供电时,将化学能转化为电能;
(3)LED灯发光时,主要将电能转化为光能;
(4)白天太阳能电板将太阳能转化为电能,电能又转化为化学能储存在蓄电池中。
【解答】解:A、当太阳能电池板给蓄电池充电时,将电能转化为化学能,蓄电池相当于用电器,故A错误;
B、蓄电池给LED红蓝灯供电时,蓄电池将化学能转化为电能,再转化为光能,故B错误;
C、LED红蓝灯发光时将电能大部分转化为光能,故C正确;
D、白天太阳能电板将太阳能转化为电能,电能又转化为化学能储存在蓄电池中,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了对蓄电池工作过程和能量转化的分析,对LED灯工作特点的了解,属基础题。
21.下列有关能量的分析中,不正确的是( )
A.太阳能风扇帽使用过程中的能量转化为太阳能转化为机械能
B.原子弹爆炸其原理是核裂变
C.潮汐能是一种不可再生能源
D.在常温条件下热水杯中的冰块不会变多,只能变少,这是由于能量的转移具有方向性
【分析】太阳能风扇帽使用过程中,吸收太阳能,使风扇转动,将太阳能转化为机械能。
原子弹爆炸其原理是可控的核裂变。
潮汐能可以从自然界源源不断地获得,是可再生能源。
能量转化和转移是有方向性的;
【解答】解:A.太阳能风扇帽使用过程中,将太阳能转化为机械能,故A正确,不符合题意;
B.原子弹爆炸其原理是可控的核裂变,故B正确,不符合题意;
C.潮汐能是一种可再生能源,可以从自然界源源不断地获得,故C错误,符合题意;
D.能量的转移具有方向性,热量是从高温物体传递给低温物体,在常温条件下热水杯中的冰块不断吸收热量,不断熔化成水,则冰块不会变多,只会变少,故D正确,不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查太阳能的转化,能量转化转移的方向性,核聚变,属于基础题。
22.2024年2月初春运期间,湖南省由于暴雪天气的影响,高铁停运,乘客无法下车,为了能让坐高铁的乘客正常出行,铁路部门用绿皮火车头带动高铁正常运行,这引起了人们的好奇和思考。下列说法中正确的是( )
A.绿皮火车的动力源是内燃机,其在压缩冲程中,内能转化为机械能
B.高铁是靠电力驱动,电能属于二次能源
C.内燃机的燃料属于可再生能源
D.一般情况下内燃机的效率高于电动机的效率
【分析】(1)内燃机的做功冲程中将内能转化为机械能,压缩冲程中将机械能转化为内能;
(2)一次能源:是指可以从自然界直接获取的能源;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;
(3)内燃机以化石燃料作为能源;
(4)一般情况下内燃机的效率较低,电动机的效率较高。
【解答】解:A、绿皮火车的动力源是内燃机,其在做功冲程中,内能转化为机械能,故A错误;
B、电能都是通过其他形式的能转化而来的,是二次能源,故B正确;
C、内燃机工作过程中燃烧的柴油、汽油、天然气都属于不可再生能源,故C错误;
D、一般情况下内燃机的效率低于电动机的效率,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了能源的分类、四冲程的能量转化和能量的利用率,属于基础题。
23.如图是中国首座投入使用的塔式光热发电站。在空旷的地面建立较高的接收塔,塔的周围安装大量可以旋转的平面镜,将太阳光聚集到塔顶的接收器,接收器内的工作系统会产生高温蒸汽,推动汽轮机工作,进而带动发电机发电。下列说法错误的是( )
A.将太阳光聚集到塔顶是利用了光的反射
B.平面镜的角度随着太阳位置的变化而变化
C.塔顶的接收器将太阳能转化为内能
D.蒸汽推动汽轮机工作是机械能转化为内能
【分析】结合塔式光热发电站的工作特点,从如何利用太阳能以及能量转化的角度可逐一做出判断。
【解答】解:A.由题意可知,塔式光热发电站是利用光的反射将太阳光聚集到塔顶的,故A正确;
B.光的反射要遵循反射定律,因此,平面镜的角度要随着太阳位置的变化而变化,故B正确;
C.由题意可知,接收器内的工作系统会产生高温蒸汽,因此,塔顶的接收器将太阳能转化为内能,故C正确;
D.蒸汽推动汽轮机工作时,利用高温蒸汽推动机器转动,是内能转化为机械能,故D错误。
故选:D。
【点评】本题通过太阳能的利用,考查了对光的反射、能量转化的理解与应用,属基础题。
24.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。
25.“绿水青山就是金山银山”,为保护环境,我国大力发展新能源公交车,湖北省更是设定了明确的推广目标,到2025年末,新能源公交车占比将增至85%以上,如图是新能源公交充电时的情景。下列关于新能源公交车及相关配套设施的说法中正确的是( )
A.制造车辆锂电池的主要材料是超导材料
B.发电厂生产电能消耗的所有能源都是可再生能源
C.公交车在充电过程中,车上的电池相当于电路中的电源
D.电动公交车使用双充电枪充电可以增大充电功率以节省充电时间
【分析】(1)现阶段,超导材料还没有大规模应用;
(2)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;
(3)充电时,电能转化为化学能存储在蓄电池中;
(4)根据P=UI分析。
【解答】解:A.制造车辆锂电池的材料是导体材料,但不是超导材料,故A错误;
B.发电厂生产电能消耗的能源中有煤炭,煤炭属于不可再生能源,故B错误;
C.公交车在充电过程中,车上的电池相当于电路中的用电器,故C错误;
D.由P=UI可知,充电枪并联,两端电压都相等,增大了充电时的电流,电动公交车使用双充电枪充电时,可以增大充电功率以节省充电时间,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的组成、能源的分类、导体材料和电功率计算公式的应用,属于基础题。
26.目前,科学家正在研究太空电站,即地球同步轨道上的太阳能电站,其示意图如图所示。下列说法中错误的是( )
A.太阳能是太阳内部氢原子核裂变释放出的能量
B.太阳能是一种清洁、无污染的可再生能源
C.太空电站工作过程中依然遵循能量守恒定律
D.利用微波实现“无缆传输”,微波是一种电磁波
【分析】太阳能是核聚变释放的能量;
太阳能是清洁能源;
太空电站工作时遵循能量守恒定律;
微波是一种电磁波。
【解答】解:A.太阳能是太阳内部氢原子核聚变释放出的能量,故A错误,符合题意;
B.太阳能是一种清洁、无污染的能源,可以源源不断地从自然界获得,是可再生能源,故B正确,不符合题意;
C.太空电站工作过程中依然遵循能量守恒定律,故C正确,不符合题意。
D.利用微波实现“无缆传输”,微波是一种波长较短的电磁波,故D正确,不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查的是太阳能的来源和优点;知道能量守恒定律;知道微波和清洁能源。
27.利用风力发电将助力我国实现碳中和目标。风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成,其简化结构如图甲所示,叶片横截面的设计原理如图乙所示。下列有关说法错误的是( )
A.风能是一种清洁的可再生能源
B.发电机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用而运动
C.风力发电主要将风能转化为叶片的机械能,再转化为电能
D.当风正面垂直吹向静止的叶片时,从正面看,叶片A会顺时针转动
【分析】(1)短期内能够从自然界中得到补充的能源叫可再生能源。
(2)发电机是利用电磁感应来工作的。
(3)风力发电主要将风能转化为叶片的机械能,再转化为电能。
(4)在流体中,流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:A.风能可从自然界源源不断得到补充的,无污染的可再生能源,故A正确,不符合题意;
B.发电机的工作原理是电磁感应现象,故B错误,符合题意;
C.风力推动叶片转动,带动齿轮箱工作,从而带动发电机工作,所以是风能转化为机械能,机械能再转化为电能,故C正确,不符合题意;
D.风下面垂直吹向静止的叶片时,叶片由于上平下凸,风经过时,根据流体的压强与流速的关系可知:上边的空气流速小压强大,下边空气流速大压强小,所以产生向下的压力差,叶片A会向下即顺时针转动,故D正确,不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查的是能源的分类;知道发电机的原理;知道流体的压强与流速的关系。
28.如图所示,太阳风是太阳活动爆发期间发出的高速带电粒子流,这些粒子由质子和电子等组成;地球拥有地磁场,当太阳风中的部分带电粒子通过地球附近磁场时,其运动轨迹发生改变。下列说法正确的是( )
A.太阳能属于不可再生能源
B.电子带负电,所以太阳风中的电子的定向移动不能形成电流
C.带电粒子运动轨迹能发生改变,是因为地磁场对电流有力的作用
D.带电粒子运动轨迹发生变化,同时地球的磁场被压缩了,说明地磁场对太阳风的力和太阳风对地磁场的力是对平衡力
【分析】(1)从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源。化石能源、核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源;
(2)正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动方向与电流方向相反;
(3)通电导体在磁场中会受到力的作用;
(4)二力平衡的条件是两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上。
【解答】解:A.太阳能可以从自然界源源不断获取,属于可再生能源,故A错误;
B.电子带负电,太阳风中的电子的定向移动形成电流,故B错误;
C.通电导体在磁场中会受到力的作用,带电粒子运动轨迹能发生改变,是因为地磁场对电流有力的作用,故C正确;
D.地磁场对太阳风的力和太阳风对地磁场的力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了电流的方向、能源的分类、平衡力的判断等,属于基础知识。
29.科技强国,中国科技工作者在各个领域一步一个脚印,一次次刷新“中国高度”,如图所示是近年取得的辉煌成就的代表事件。下列有关说法正确的是( )
A.如图甲,宇航员在空间站中向大家拜年的信号是通过声波传回地面的
B.如图乙,长征五号发射卫星过程利用了力的作用是相互的
C.如图丙,祝融号火星车使用的“中国芯”是超导体材料制成的
D.如图丁,中国“人造太阳”装置与太阳内部的核反应方式都是核裂变
【分析】(1)声音的传播需要介质,真空不能传播声音,电磁波的传播不需要介质;
(2)火箭发射利用了物体间力的作用是相互的;
(3)导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体,半导体是制作二极管、三极管的材料,常用在电子元件上;二极管具有单向导电的性质;
(4)太阳内部进行的是核聚变。
【解答】解:A、宇航员在空间站中利用电磁波向大家拜年,故A错误;
B、火箭发射升空时,高温高压的燃气向下喷出,同时燃气给火箭一个向上的反作用力,利用了物体间力的作用是相互的,故B正确;
C、祝融号火星车使用的“中国芯”是半导体材料制成的,故C错误;
D、中国“人造太阳”装置与太阳内部的核反应方式都是核聚变,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了热值、半导体材料、核聚变和电磁波的应用,属于基础题。
30.如图所示,新农村建设中,不少乡村安装了太阳能LED照明路灯。这种路灯的灯杆顶端是太阳能电池板,每当夜幕降临,太阳能路灯同时亮起。下列说法正确的是( )
A.各盏路灯是串联的
B.LED路灯主要是由超导材料制成的
C.太阳能是通过太阳内部核聚变反应而来的
D.太阳能电池板将电能转化为太阳能
【分析】(1)用电器串联时,任何一只用电器开路则其它用电器都不能正常工作;并联电路可以使几个用电器在工作时互不影响;
(2)二极管是由硅和锗等材料制作成,而硅和锗是半导体材料;
(3)太阳内部进行着核聚变,由氢原子核聚变成氦原子核,释放出核能;
(4)太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置。
【解答】解:A、路边的灯有坏的时候,其它的灯还亮着,不受影响,所以根据并联电路的特点,可知各盏路灯是并联的,故A错误;
B、二极管是由硅和锗等材料制作成,而硅和锗是半导体材料,因此LED灯的发光物体是由半导体材料制成的,故B错误;
C、在太阳内部,氢原子核在超高温作用下发生聚变,释放巨大的核能,故C正确;
D、太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查学生对能量转化、新材料的应用等相关知识的掌握情况,属于基础内容的考查,比较简单。
二.填空题(共23小题)
31.我国的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能,它利用 电磁波 来传递信息。如图是手压节能LED手电筒,它可在无电的情况下手压发电。手压发电是利用了 电磁感应 原理,将机械能转化为电能。
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
发电机的原理是电磁感应现象,以及电磁感应现象中的能量转化是机械能转化为电能。
【解答】解:我国的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能,它利用电磁波来传递信息。如图是手压节能LED手电筒,它可在无电的情况下手压发电。手压发电是利用了电磁感应原理,将机械能转化为电能。
故答案为:电磁波;电磁感应。
【点评】本题考查了电磁波的运用,以及发电的原理,属于基础题。
32.如图是磁悬浮蓝牙音箱,通过 电磁波 实现与手机的无线信息传递,音箱悬浮起来是利用同名磁极相互 排斥 的规律。
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
磁极间的相互作用规律:同名磁极相排斥,异名磁极相吸引。
【解答】解:电磁波可以传递信息,蓝牙是利用电磁波来传递信息的,故蓝牙音箱,通过电磁波实现与手机的无线信息传递。
音箱悬浮起来是利用同名磁极相互排斥的规律。
故答案为:电磁波;排斥。
【点评】本题考查了电磁波的运用,以及磁极间的相互作用,属于基础题。
33.如图所示,是三合一充电宝给三部手机同时充电的情景。
(1)手机的芯片主要是利用 半导体 材料制成的。
(2)图中三部手机之间的连接方式是 并 联。
(3)手机充电时,手机电池将电能转化为 化学 能。
(4)手机之间通信时,是利用 电磁波 传递信息的。
【分析】半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
用电器只能同时工作的是串联电路,可以独立工作的是并联电路。
用电器工作时将电能转化为其他形式的能。
广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
【解答】解:(1)手机的芯片主要是利用半导体材料制成的。
(2)图中三部手机之间充电时,能独立工作,互不影响,它们的连接方式是并联。
(3)手机充电时,手机电池将电能转化为化学能。
(4)手机之间通信时,是利用电磁波传递信息的。
故答案为:(1)半导体;(2)并;(3)化学;(4)电磁波。
【点评】本题考查了半导体的特点和应用,串并联电路的区别,用电器工作时的能量转化,电磁波的应用,属于基础题。
34.2024年9月20日,长征二号丁运载火箭在太原卫星发射中心一飞冲天,以“一箭六星”的方式将吉林一号宽幅02B(01~06)星送入预定轨道。
(1)以上升的火箭为参照物,发射台是 静止 的,卫星通过 电磁波 (填“超声波”或“电磁波”)将探测到的信息传回地面的。为了减小火箭的体积,工程师会通过降温和 压缩体积 的方式使气态的氢变成液态的,再储存在燃料室中。
(2)火箭发射时在发射台下有一个大水池,让高温火焰喷到水中,通过水 汽化 (填物态变化名称)来 吸收 (填“吸收”或“放出”)巨大的热量。火箭升空瞬间,看到的白色“气团”是水蒸气 液化 形成的。
(3)嫦娥六号探测器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域,为保障返回舱安全着陆,舱体上涂有一层特殊的固态物质,在高温下会 熔化 成液体和直接 升华 成气体(两空均填物态变化名称),这两个过程都需要吸热,以防舱体温度过高。
【分析】(1)被研究物体相对于参照物,位置没有发生变化,就说它是静止的;反之,就说它是运动的;
(2)广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的;
(3)气体体积减小的方法有两种:一是降低温度、一是压缩体积;物体由液态变为气态的过程叫汽化,汽化要吸热;物体由气态变为液态的过程叫液化,液化要放热;
(4)火箭与大气摩擦产生的热量很容易烧毁火箭,所以要利用特殊材料的熔化和升华来吸收热量,从而保护火箭。
【解答】解:(1)火箭发射过程中,以上升的火箭为参照物,发射台的相对位置发生变化,发射台是运动的。
卫星信号可以在真空中传播,通过电磁波将信息传回地面。
液化有两种方式,降低温度和压缩体积。
(2)火箭发射时,在发射台下有一个大水池,让高温火焰喷到水中,水吸收巨大的热量,汽化成水蒸气,火箭升空,水蒸气遇到周围冷的空气就会发生液化,液化成小液滴,就形成了我们看到的白色“气团”。
(3)火箭头部的特殊材料在熔化和升华时可以吸收大量热量,从而达到保护火箭的目的,这是利用了熔化和升华要吸热的原理。
故答案为:(1)运动;电磁波;压缩体积;(2)汽化;吸收;液化;(3)熔化;升华。
【点评】本题是利用了长征二号来考查运动的相对性、电磁波及物态变化相关内容,这是中考的一种热点题型,所以学习物理也需要对生活热点中蕴含的物理知识多加关注。
35.2022年4月14日,“神舟十三号”载人飞船已完成全部既定任务,地面控制中心向飞船上发出撤离指令,航天员接收到的指令是利用 电磁波 传递的;搭载“神舟十三号”载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭用四氧化二氮和偏二甲肼作为推进剂,已知燃料偏二甲肼的热值是4.25×107J/kg,若完全燃烧2吨偏二甲肼,共放出 8.5×1010 J热量。
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
由Q放=mq可求出偏二甲肼完全燃烧放出的热量。
【解答】解:电磁波可以传递信息,而且可以在真空中传播,航天员接收到的指令是利用电磁波传递的。
若完全燃烧2吨偏二甲肼,共放出的热量为:Q=qm=4.25×107J/kg×2×103kg=8.5×1010J;
故答案为:电磁波;8.5×1010。
【点评】本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q放=mq、以及电磁波的传播。
36.2024年4月30日17时46分,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在整个返回过程中宇航员可以通过 电磁波 (选填“超声波”或“电磁波”)与地面指挥中心取得联系,返回舱在通过大气层的过程中,与大气层发生剧烈摩擦,通过 做功 (选填“热传递”或“做功”)的方法增大了返回舱的内能。
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。注意对比,通常听到的声音是通过空气这种介质传播的。
知道改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解:电磁波不需要介质就可以在空间中传播,电磁波可以传递信息,因此在整个返回过程中宇航员可以通过电磁波与地面指挥中心取得联系。
返回舱在通过大气层的过程中,外壳与空气剧烈摩擦,此过程克服摩擦做功,机械能转化为内能,从而使火箭外壳温度升高,内能增大,通过做功方式改变物体的内能。
故答案为:电磁波;做功。
【点评】本题考查了改变内能的两种方式和电磁波的运用,属于基础题。
37.2024年2月24日,我县举办“来三原过大年——三原年最幸福”元宵节活动。如图所示,是用手机拍摄的一张活动照片。手机的照相机镜头相当于一个 凸 透镜,通过镜头在感光元件上所成的像是 实像 (选填“实像”或“虚像”),若想将右侧的演员也拍摄进照片,应将手机 远离 (选填“靠近”或“远离”)演员。手机连上Wifi后,可自动将照片备份到网盘,其中WiFi是利用 电磁波 传递信息的。
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
照相机的镜头是凸透镜,胶片相当光屏,拍照时成的是倒立缩小的实像。
【解答】解:手机的照相机镜头相当于一个凸透镜,对光线有会聚的作用,景物通过手机镜头成倒立、缩小的实像。
如果想将右侧的演员也拍入照片,需扩大视野,应将手机远离演员,增大拍摄角度。
手机是通过电磁波传递信息,WiFi是利用电磁波传递信息。
故答案为:凸;实像;远离;电磁波。
【点评】本题考查了照相机和电磁波的知识。
38.2024年5月28日,神舟十八号乘组航天员叶光富、李聪、李广苏密切协同,在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下,完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。此次出舱活动历时约8.5小时,是中国载人航天历史上一个重要的里程碑。
(1)如图,航天员李广苏在执行出舱任务,他正站在机械臂前端,此时航天员李广苏以 B (填字母)为参照物是静止的;
A.地球上的指挥中心
B.机械臂前端
(2)在太空执行任务的航天员通过 无线电波 (填“无线电波”、“超声波”或“次声波”)与地面指挥中心联系;
(3)在太空中,有时会遇到﹣100℃的低温,航天员头盔面窗的温度也会下降,航天员口鼻中呼出的热气中所含的 水蒸气 就会在头盔面窗的 内表面 (填“内表面”或“外表面”)上发生 液化 (填物态变化名称),产生水雾,妨碍航天员的视野。为此,科研人员采取通风去湿、双层面窗等方法保障面窗的透明度;
(4)空间站在太空中环绕地球一圈所用的时间约为90min,速度约7.68千米/秒,则运行一圈通过的路程约为 41472 km。
【分析】(1)如果被研究的物体相对于这个标准位置发生了改变,则是运动的;如果被研究的物体相对于这个标准位置没有发生改变,则是静止的;
(2)真空不能传声;无线电波属于电磁波,电磁波可以在真空中传播,卫星通信一般就是用电磁波进行信息传递的。
(3)水雾是水蒸气液化形成的;
(4)由v的变形公式即可求通过的路程。
【解答】解:(1)A、航天员李广苏在执行出舱任务,站在机械臂前端时,相对于地球上的指挥中心位置改变,以地球上的指挥中心为参照物,李广苏是运动的,故A不符合题意;B、航天员李广苏在执行出舱任务,他正站在机械臂前端时,相对于机械臂前端位置不改变,以机械臂前端为参照物,李广苏是静止的,故B符合题意。故选:B;
(2)无线电波属于电磁波,电磁波可以在真空中传播,卫星通信一般就是用电磁波进行信息传递的,因此在太空执行任务的航天员是通过无线电波与地面控制中心联系;
(3)航天员口鼻中呼出的热气中所含的水蒸气遇到冷的头盔面窗在内表面发生液化形成水雾;
(4)由v可得,运行一圈通过的路程约为:s=vt=7.68km/s×90×60s=41472km。
故答案为:(1)B;(2)无线电波;(3)水蒸气;内表面;液化;(4)41472。
【点评】此题考查了电磁波的应用、速度计算公式的应用、液化、机械运动,属于基础知识。
39.如图所示,中国首艘国产大型邮轮“爱达魔都号”2024年1月开启首航,是全球首创5G邮轮,数千名乘客借助 电磁波 (选填“电磁波”或“超声波”)与外界通信。该邮轮满载时排水量13.5万吨,则该邮轮满载时受到的浮力为 1.35×109 N,邮轮从浅海向深海行驶的过程中浮力将 不变 ,游客下船后船底受到海水的压强将 变小 (选填“不变”、“变大”或“变小”)。(g=10N/kg)
【分析】(1)电磁波可以传递信息。
(2)根据物体的漂浮条件计算浮力。
(3)漂浮在水面上的物体受到的浮力等于重力。
(4)船的重力减小后,浮力减小;船浸入水中的深度减小,根据公式p=ρgh可知:受到海水的压强会减小。
【解答】解:由于电磁波传播不需要介质,数千名乘客借助电磁波与外界进行通信。
“爱达魔都号”满载时受到的浮力为:F=G=mg=13.5×104kg×10N/kg=1.35×109N。
邮轮从浅海向深海行驶的过程,邮轮的重力不变,则其浮力也不变。
游客下船后,轮船的重力变小,受到的浮力变小,根据F浮=ρ液V排g可知,排开液体的体积变小,吃水深度变小,由p=ρgh可得,游客下船后船底受到海水的压强将变小。
故答案为:电磁波;1.35×109;不变;变小。
【点评】本题考查的是电磁波的特点及应用;会根据漂浮条件计算浮力;知道液体压强的规律。
40.太阳能和潮汐能都可以用来发电,太阳能和潮汐能都属于 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;由他们转化的电能属于 二次 (选填“一次”或“二次”)能源。
【分析】(1)可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源。例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
(2)一次能源是从自然界取得未经改变或转变而直接利用的能源。如原煤、原油、天然气、水能、太阳能、风能、海洋能、潮汐能、地热能、天然铀矿等,均为一次能源;
二次能源是一次能源经过加工或转换成为其他形式的能源产品。
【解答】解:(1)太阳能和潮汐能都能从自然界中不断获取,所以都属于可再生能源。
(2)电能属于二次能源。
故答案为:可再生;二次。
【点评】本题考查了能源的分类,属于基础题。
41.如图所示,某品牌手机移动电源(俗称充电宝)有两个输出端,通过电源线可以单独或同时为手机充电,这两个输出端的连接方式是 并联 (选填“串联”或“并联”);电能无法从自然界直接获取,属于 二 次能源。
【分析】(1)移动电源给手机充电过程中,各手机应互不影响,根据串、并联电路特点分析各输出端的连接方式;
(2)二次能源是一次能源经过加工或转换成为其他形式的能源产品。
【解答】解:(1)移动电源给手机充电过程中,各手机间互不影响,所以输出端的连接方式是并联。
(2)电能无法从自然界直接获取,由其它能源转化而来,属于二次能源。
故答案为:并联;二。
【点评】此题考查的是能源的分类和串并联电路的辨别,属于基础题。
42. 2023年4月12日21时,有“人造太阳”之称的中国“环流器”实验装置,成功实现了稳态长脉冲高约束模式等离子体运行,创造了新的世界纪录。核能属于 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。如图所示,超导线圈中的强大电流产生强磁场,被强磁场约束在真空室内的氘核和氚核发生核 聚变 (选填“裂变”或“聚变”)反应,释放巨大能量,产生上亿度高温。
【分析】可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源.例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源.例:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
聚变:使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应,也被成为热核反应。
【解答】解;核能在短期内不能从自然界得到补充,属于不可再生能源。
中国环流器的反应原理与太阳类似,通过核聚变释放巨大的核能,原子核能又转化为内能,从而获得上亿度的高温。
故答案为:不可再生;聚变。
【点评】本题考查可再生能源与不可再生能源,核能,属于基础题。
43.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。
44.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。
(1)“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 。
(2)这段“光伏声屏障”试验路段,平均每一平方米的光伏电池板每天可发电约5.04×106J,若这些电能提供给电加热器工作,且加热效率为80%,可以使 48 kg的水温度升高20℃。
【分析】太阳能和电能之间可以相互转化;根据比热容公式计算升高的温度。
【解答】解:(1)光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为电能;(2)水的质量是:m=η80%48kg。故答案为:电能;48。
【点评】本题考查了能量的转化和比热容的计算,属于基础题。
45.如图为太阳能交通指示灯。指示灯上方有一块太阳能电池板接收太阳能为电路中的蓄电池充电,此时蓄电池相当于电路中的 用电器 。指示板上某一个LED灯珠熄灭后,其余LED灯珠仍可正常工作,则指示板上的LED灯珠之间的连接方式是 并 联。太阳能来自于太阳内部的核 聚 (选填“聚”或“裂”)变。
【分析】蓄电池充电时相当于用电器;
并联电路的各个用电器互不影响;
太阳内部每时每刻都在发生核聚变。
【解答】解:给蓄电池充电,消耗电能,将电能转化为化学储存起来,此时蓄电池相当于电路中的用电器。指示板上某一个LED灯熄灭后其余LED灯仍可正常工作,表明两灯相互不影响,根据串并联电路的特征,则指示板上的LED灯之间的连接方式是并联的。利用核能的方式有核聚变和核裂变,太阳能来自于太阳内部发生的核聚变。
故答案为:用电器;并;聚。
【点评】本题考查的是电路的组成;知道串联电路和并联电路的特点;知道核聚变。
46.如图甲,利用某国产手机贴近另一只手机的屏幕拍摄,当放大到最大倍数发现屏幕图案是由红、 绿 、蓝三种颜色的像素组成;如图乙,2024年6月2日,嫦娥六号探测器成功着陆月背预选着陆区,探测器上五星红旗 反射 (选填“吸收”或“反射”)着红光,分外醒目;探测器上的太阳能电池板能发电,说明光具有 能量 。
【分析】光的三原色是红、绿、蓝;不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的;太阳能电池板发电,光能转化为电能。
【解答】解:光的三原色是红、绿、蓝,因此手机的屏幕上的像素点是由红、绿、蓝三种颜色的子像素点组成的。
不透明的物体其颜色是由其反射的色光决定的,因此五星红旗的红色部分呈现红色,是因为五星红旗红色部分反射红光。
光照射到太阳能电池板上,可以转化为电能供人们使用,说明光具有能量。
故答案为:绿;反射;能量。
【点评】本题考查了能量的转化、光的三原色、物体的颜色,属于基础题。
47.2023年12月21日,神舟十七号航天员乘组出舱对太阳翼进行维修,太阳翼接收太阳辐射能量,将 太阳 能转化为 电 能,为避免带电作业,航天员必须在 阴影区 (选填“阴影区”或“阳照区”)进行维修操作。
【分析】太阳能电池板把太阳能转化为电能。
【解答】解:太阳翼接收太阳辐射能量,将太阳能转化为电能,为避免带电作业,航天员必须在阴影区进行维修操作,防止航天员维修操作时发生触电事故。
故答案为:太阳;电;阴影区。
【点评】本题考查太阳能的转化,属于基础题。
48.小丽爸爸最近在纠结“现在买车,买油车还是电车?”,如图所示,假如你是小丽同学,请你列举一条传统燃油车或新兴的电动车的优点: 电动车环保、节能;结构简单、效率高 。
【分析】电动车节能、环保,结构简单;传统燃油车对环境污染较大,消耗化石能源,续航里程较长。
【解答】解:电动车使用的是电能,不排放废气,环保、节能;电动机作为动力机,结构简单、效率高。
【点评】本题考查的是电动车和燃油车的优点和缺点,属于基础题目。
49.Wifi是一种可以将电脑、手机等终端设备互相连接的技术,常见的连接方式是通过一个无线路由器来实现的。路由器是通过 电磁波 向四周的终端设备传递信息的。核电站是使用原子核 裂变 (选填“聚变”或“裂变”)释放的能量来发电的,发电机产生的电能属于 二次 能源(选填“一次”或“二次”)。
【分析】(1)电磁波可以传递信息。
(2)核电站是利用核裂变释放的核能来工作的;电能属于二次能源。
【解答】解:无线网络是通过电磁波传递信息的,路由器是通过电磁波向四周的终端设备传递信息的。
核能的利用主要有两种方式,一种是重核的裂变释放能量,一种轻核聚变释放能量;核电站用到的是铀的裂变释放的能量来发电的。
电能的产生要消耗一次能源,所以电能属于二次能源。
故答案为:电磁波;裂变;二次。
【点评】本题考查的是电磁波的特点及应用;知道核电站的工作原理;知道能源的分类。
50.4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十八号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。神舟十八号载人飞船与位于地球的指挥中心之间是通过 电磁波 传递信息的。神舟十八号飞船已于4月26日与空间站对接,成功对接后,飞船与空间站的运动状态是相对 静止 的。神舟十八号的“翅膀”是个巨大的硅光电池,可以将 太阳能 转化为电能。
【分析】(1)电磁波可以传递信息;
(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;
(3)硅光电池可以将太阳能转化为电能。
【解答】解:电磁波可以传递信息,电磁波可以在真空中传播,神舟十八号载人飞船与位于地球的指挥中心之间是通过电磁波传递信息的。
对接完成后,飞船和空间站合为一体,飞船相对于空间站位置不变,所以相对静止。
硅光电池工作时,将太阳能转化为电能。
故答案为:电磁波;静止;太阳能。
【点评】本题考查了太阳能的转化、运动和静止的相对性的判断和电磁波的传播,难度一般。
51.智能光伏公交站可以提供无线电快充、冷饮、wifi等,如图甲是可以提供无线电快充的装置。
(1)此公交站台的能源是 光能 ;
(2)如乙图中手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生 感应电流 ,无线充电工作原理与 发电机 (选填“发电机”或“电动机”)工作原理相似;
(3)某款手机锂电池上标有“电压:4V容量:5000mA•h”字样。该手机电池充满电后,持续使用一段时间,屏幕显示剩余电量不足20%时,系统就会发出“是否开启省电模式”的提示,此时最好给手机充电续航。若无法充电,则开启“省电模式”后,手机显示还可以持续使用2h,电量将耗尽。文中锂电池最好在电能还剩 1.44×104 J时给它及时充电,此手机在“省电模式”下使用时的平均功率为 2 W。
【分析】(1)智能光伏公交站,是将光能转化为其他形式的能,所以此公交站台的能源是光能。
(2)智能手机放在无线充电板上时,受电线圈靠近该磁场时就会产生感应电流,给智能手机充电,这是利用电磁感应原理工作的,发电机是利用电磁感应原理工作的,无线充电工作原理与发电机工作原理相似;
(3)电能与电功率的简单计算。
【解答】解:(1)智能光伏公交站,是将光能转化为其他形式的能,所以此公交站台的能源是光能。
(2)智能手机放在无线充电板上时,受电线圈靠近该磁场时就会产生感应电流,给智能手机充电,这是利用电磁感应原理工作的,发电机是利用电磁感应原理工作的,无线充电工作原理与发电机工作原理相似;
(3)屏幕显示剩余电量不足20%时,系统就会发出“是否开启省电模式”的提示,此时最好给手机充电续航,即剩余的电能为
W=20%UIt=20%×4V×5A×3600s=1.44×104J
手机在“省电模式”下使用时的平均功率为
故答案为:(1)光能;(2)感应电流;发电机;(3)1.44×104;2。
【点评】考查了常见的能源,电功及电功率的简单计算,电磁感应现象及发电机的工作原理。
52.中国天宫空间站所需的电能主要来源于太阳能帆板。如图所示,太阳能帆板是一种把太阳能转化为电能的装置。太阳能既是清洁能源,又是 可 (选填“可”或“不可”)再生能源,是通过太阳内部的核 聚变 (选填“裂变”或“聚变”)产生的。由太阳能帆板转化而来的电能属于 二次 (选填“一次”或“二次”)能源。
【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;
(2)核反应分为裂变和聚变两种,裂变分为两种:可控链式反应和不可控链式反应,前者主要应用在核反应堆中,后者应用在原子弹中;聚变主要应用在氢弹上;
(3)能源从产生方式角度划分:
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:太阳能可以在自然界里源源不断地得到,属于可再生能源;
太阳内部是一种高温、高压的环境,太阳能是通过太阳内部的核聚变产生的;
由太阳能帆板转化而来的电能是消耗其他能源经过加工转换来的,属于二次能源。
故答案为:可;聚变;二次。
【点评】本题考能源的分类和太阳内部进行的核反应类型,是一道基础题。
53.太阳能路灯已经成为许多城市一道靓丽的风景线,如图所示的太阳能路灯,灯杆顶部是太阳能电池板,白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为LED照明路灯供电。LED是一种发光二极管,是由 半导体 材料制成。白天,太阳能电池板把太阳能转化为 电 能,给蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的 用电器 (选填“电源”或“用电器”)。
【分析】(1)发光二极管是由半导体材料制成的。
(2)太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能。
(3)蓄电池充电时将电能转化为化学能,此时蓄电池是用电器。
【解答】解:LED灯泡是由多个发光二极管制成的,LED灯能发光主要使用的材料是半导体。
白天,太阳能电池板把太阳能转化为电能。
当太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池消耗了电能,相当于电路中的用电器。
故答案为:半导体;电;用电器。
【点评】本题考查的是太阳能的利用;知道电路的组成和半导体的特点及应用。
三.实验探究题(共5小题)
54.为创建全国“环保节能模范城市”,新建的小区将普遍安装太阳能路灯,如图甲所示是某型号太阳能路灯,图乙是它的结构示意图;
(1)太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关如图乙中的S,晚上要让电灯发光,控制器将控制开关S与 c 触点接触;若要进行充电,开关S与 a 触点接触,铅酸蓄电池在充电过度或放电过度的情况下均会缩短使用寿命,为了避免铅酸蓄电池过充或过放,控制开关S与b触点接触即可;
(2)铅酸蓄电池在充电过程中将 电 转化为 化学 能,LED路灯一种发光二极管,它具有 单向导电 性;
(3)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/(m2•s)(每一秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J),太阳能电池光电转换率为8%,为了每秒钟获得40J的电能,则太阳能电池板的面积为 0.5 m2。
【分析】(1)根据电路的组成进行分析;
(2)蓄电池充电时电能转化为化学能;发光二极管具有单向导电性;
(3)根据效率公式进行计算。
【解答】解:(1)晚上要让电灯发光,则蓄电池、开关和灯泡串联,则控制开关S与c触点接触。
若要进行充电,则蓄电池、开关和太阳能电池板串联,所以开关S与a触点接触。
(2)铅酸蓄电池在充电过程中,将电能转化为化学能。LED路灯一种发光二极管,具有单向导电性。
(3)太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/(m2•s),太阳能电池光电转换率为8%,为了每秒钟获得40J的电能,则太阳能电池板的面积为:
。
故答案为:(1)c;a;
(2)电;化学;单向导电;
(3)0.5。
【点评】本题考查的是电源的作用;知道发光二极管的单向导电性;会根据效率公式进行计算。
55.为了探索如何充分利用太阳能,项目化学习小组设计了一个太阳能热发电站。如图所示,发电站安装有许多定日镜,能将太阳光反射到接收器上。
(1)为了提高太阳光的反射率,定日镜有三种材料可选,其材料特点如下,请选择最适合的材料,并说明理由: 选用材料C;该材料不透光,光反射率高,能将光定向反射到接收器 。
材料A:透明、透光性好、表面光滑。
材料B:不透明、光反射率高、表面凹凸不平。
材料C:不透明、光反射率高、表面光滑。
(2)针对该项目,同学们制定了相应的评价量表。请你在下表中将“定日镜的可调节性”这一评价要素补充完整。
评价等级
★★★
★★
★
定日镜的可调节性
能根据太阳光线的改变自动改变定日镜角度
能根据太阳光线的改变手动改变定日镜角度
不能改变定日镜角度
(3)太阳落山时太阳光AO在纸面内逆时针转动,为了将太阳光准确地反射到接收器上,平面镜应绕O点为轴 顺时针 (选填“顺时针”“逆时针”)旋转。
【分析】(1)定日镜要将太阳光反射到接收器,且要提高太阳能反射率,必须让光发生镜面反射,结合表中信息解答;
(2)以地球为参照物,太阳的位置会随时间改变,根据表中的评分要求进行解答;
(3)太阳光AO在纸面顺时针转动时,根据光的反射定律分析法线的位置如何变化,再根据平面镜始终与法线垂直进行分析。
【解答】解:
(1)为了提高太阳能反射率,且把太阳光定向反射到接收器(使太阳光发生镜面反射),根据表中信息可知,应该选择不透明、光反射率高、表面光滑的材料C。
(2)以地球为参照物,太阳的位置会随时间改变(即太阳光的位置会改变),分析评价量表可知,要具有好的可调节性,其标准为:能根据太阳光线的改变自动改变定日镜角度;
(3)太阳落山时即太阳光AO在纸面顺时针转动,根据反射光线与入射光线夹角的角平分线为法线可知,法线应顺时针转动,结合(2)的图片可知,平面镜也应绕O点为轴顺时针旋转。
故答案为:(1)选用材料C;该材料不透光,光反射率高,能将光定向反射到接收器;(2)见能根据太阳光线的改变自动改变定日镜角度;(3)顺时针。
【点评】本题考查了光的反射定律及其应用,属于材料信息题,有一定的难度。
56.在跨学科实践课上,某小组开展了“设计太阳能发电系统”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目分解】
(1)设计制作小型太阳能发电装置
(2)优化太阳能发电系统
【项目实践】
(1)设计制作小型太阳能发电装置
经过前期调查,我们了解到太阳能电池板虽然可以直接将太阳能转化为电能,但成本太高,所以我们想到可以通过“太阳能→内能→机械能→电能”的转化过程来发电。模型设计如下:
为了能将更多的太阳光会聚到烧瓶上,使水更快沸腾,可以换用面积更大的凹面镜,凹面镜利用了光的 反射 现象。水被加热至沸腾后,利用水蒸气带动发电机发电,发电机是利用 电磁感应 现象制成的;
(2)优化太阳能发电系统
我们发现,这个设计同样存在阳光不足时发电受限的问题。为了解决这个问题,我们觉得如果能一边发电,一边储存一部分太阳能,这样就可以在无阳光时,利用这部分储存的能量继续发电,从而实现24h全天发电。我们在互联网上查到,我国甘肃敦煌建成了一座1105kW的熔盐塔式太阳能光热储能电站,其原理如图所示。
为了更高效的利用太阳能,要挑选反光能力更强的凹面镜来做定日镜。将温度和外形均相同的甲、乙两块凹面镜同时放在太阳光下直射一段时间后,用高敏测温枪测得甲的温度高于乙的温度,则我们应该选择 甲 凹面镜(选填“甲”或“乙”)。
该储能电站利用定日镜将阳光聚集在塔顶吸热器上,利用循环泵把290℃的液态熔盐压入吸热器中,被加热到565℃后,流入到高温熔盐罐内,其中一部分高温熔盐再流入到蒸气发生器中,通过 热传递 的方式来改变水的内能,从而将水加热至沸腾,产生高温高压水蒸气推动汽轮发电机来发电。另一部分高温熔盐继续储存在高温熔盐罐内,等无阳光时,就利用这部分高温熔盐所储存的能量继续发电,从而实现24h全天发电。储能电站的工作过程实际就是利用能量转化来储存能量。
【项目拓展】
在用电低谷时,电网中很多剩余的电能就白白浪费掉了。由于电能无法以电能的形式储存起来,所以只能想其他办法来进行储存。通过地理学科的学习,我们已经知道丹东地区水资源非常丰富,利用水也可以储能。如下图所示,在山顶建一座储能水电站,它是由上水库、下水库、抽水机、发电机等组成,在用电低谷时,利用这座储能电站将多余的电能储存起来,在用电高峰时再将这部分能量变成电能来使用,这样就可以减少电能的浪费。请你简要说明这种储能水电站的工作过程:
(1)用电低谷时, 通过储能水电站来储存电能 ;
(2)用电高峰时, 利用储存在上水库中的水通过发电机发电,以补充电网中的电能 。
【分析】(1)发电机的原理是电磁感应,凹面镜对光线有会聚作用;
(2)在用电低谷时,我们可以通过储能水电站来储存电能,在用电高峰时,再利用储存在上水库中的水通过发电机发电。
【解答】解:【项目实践】
(1)为了能将更多的太阳光会聚到烧瓶上,使水更快沸腾,可以换用面积更大的凹面镜。凹面镜利用了光的反射现象。当阳光照射到凹面镜上时,它可以将光线反射并会聚到一个点上,这个点的温度会非常高,足以使水沸腾。水被加热至沸腾后,产生的水蒸气会推动发电机发电,发电机则是利用电磁感应现象制成的。当水蒸气推动发电机的转子转动时,会在发电机的线圈中产生感应电流,从而将机械能转化为电能。
(2)为了更高效的利用太阳能,我们需要挑选反光能力更强的凹面镜来做定日镜。由于甲凹面镜的反射能力强于乙凹面镜(因为甲的温度高于乙),所以我们应该选择甲凹面镜。
该储能电站利用定日镜将阳光聚集在塔顶吸热器上,加热液态熔盐至高温。然后,通过循环泵将高温熔盐流入蒸气发生器中,利用热传递的方式来改变水的内能,从而将水加热至沸腾,产生高温高压水蒸气推动汽轮发电机来发电。另一部分高温熔盐则继续储存在高温熔盐罐内,等待无阳光时使用,实现24h全天发电。
【项目拓展】
(1)在用电低谷时,我们可以通过储能水电站来储存电能。当电网中有剩余电能时,利用抽水机将下水库的水抽到上水库中储存起来。
(2)在用电高峰时,再利用储存在上水库中的水通过发电机发电,以补充电网中的电能。这种方式有效地利用了电能,避免了电能的浪费。
故答案为:【项目实践】(1)反射;电磁感应;(2)甲;热传递;
【项目拓展】(1)通过储能水电站来储存电能;(2)利用储存在上水库中的水通过发电机发电,以补充电网中的电能。
【点评】本题考查了发电机的原理,太阳能发电和水能发电,是一个开放性题目。
57.智能手机是目前普遍使用的通讯工具。
(1)如图甲所示,手指轻轻触碰感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,则感应区相当于手机电路中的 开关 ;
(2)如图乙所示,人们经常用手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于 凸透镜 选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(3)华为Mate60Pro是一款近期发布的旗舰智能手机,搭载的是我国自主研发和生产的麒麟9000s芯片处理器,凭借其出色的性能和高端的配置,成为了不少消费者的首选。该手机芯片的主要材料是 半导体 (选填“超导体”、“半导体”、“绝缘体”);用手机进行通话时通过 电磁波 (选填“超声波”或“电磁波”)向四周有效范围内的终端传递信息,其在空气中的传播速度约为 3×108 m/s;
(4)“充电五分钟,通话两小时!”这是某品牌手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电压为5V,充电电流为4A,电池容量是3000mAh,手机电池标有的电压为3.8V,5min最多可以充入电能 6000 J;如果要送一步提升充电速度,可以考虑提升充电器的充电电压或充电电流。若在不改变充电电流的情况下,要在30min内充满该手机电池,至少需要 5.7 V的充电电压。
【分析】(1)指纹识别的感应区相当于开关。
(2)手机的摄像头相当于照相机,镜头是凸透镜。
(3)芯片主要是由半导体材料制成的,电磁波可以传递信息,它在真空中的传播速度是3×108m/s。
(4)根据W=UIt进行计算。
【解答】解:(1)手指触碰感应区,感应区相当于手机电路中的开关。
(2)手机摄像头相当于凸透镜。(3)该手机芯片的主要材料是半导体;用手机进行通话时通过电磁波向四周有效范围内的终端传递信息,其在空气中的传播速度约为3×108m/s。
(4)5min最多可以充入电能:W=UIt=5V×4A×5×60s=6000J。
充满该手机电池至少需要的电能:
充电器的输出电压:
。
故答案为:(1)开关;(2)凸透镜;(3)半导体;电磁波;3×108;(4)6000;5.7。
【点评】本题考查的是电路的组成;知道电磁波、半导体的特点及应用;知道凸透镜的成像规律;会根据W=UIt进行计算。
58.2021年6月17日,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱,如图甲,标志着中国人首次进入自己的空间站。
(1)如图乙,航天员聂海胜在执行出舱任务,如图丙,他正站在机械臂前端去往下一个任务点,此时航天员聂海胜以 C (填字母)为参照物是静止的。
A.空间站外固定的摄像头
B.地球上的指挥中心
C.机械臂前端
(2)在太空执行任务的航天员通过 无线电波 (填“无线电波”、“超声波”或“次声波”)与地面指挥中心联系。
(3)在太空中,有时会遇到﹣100℃的低温,航天员头盔面窗的温度也会下降,航天员口鼻中呼出的热气中所含的 水蒸气 就会在头盔面窗的 内表面 (填“内表面”或“外表面”)上发生 液化 (填物态变化名称),产生水雾,妨碍航天员的视野。为此,科研人员采取通风去湿、双层面窗等方法保障面窗的透明度。
(4)天和核心舱在太空中绕地球运行速度约7.68千米/秒,运行轨道离地面的高度约为390km,轨道周长约4.26×104km。天和核心舱环绕地球一周所用的时间约为 92 min(结果保留整数)。
【分析】(1)如果被研究的物体相对于这个标准位置发生了改变,则是运动的;如果被研究的物体相对于这个标准位置没有发生改变,则是静止的;
(2)真空不能传声;无线电波属于电磁波,电磁波可以在真空中传播,卫星通信一般就是用电磁波进行信息传递的。
(3)水雾是水蒸气液化形成的;
(4)由v的变形公式即可求时间。
【解答】解:(1)A、航天员聂海胜在执行出舱任务,站在机械臂前端去往下一个任务点时,相对于空间站外固定的摄像头位置改变,所以是运动的,故A不符合题意;
B、航天员聂海胜在执行出舱任务时,站在机械臂前端去往下一个任务点时,相对于地球上的指挥中心位置改变,所以是运动的,故B不符合题意;
C、航天员聂海胜在执行出舱任务时,站在机械臂前端去往下一个任务点时,相对于机械臂前端位置不改变,所以是静止的,故C符合题意。
故选:C;
(2)无线电波属于电磁波,电磁波可以在真空中传播,卫星通信一般就是用电磁波进行信息传递的,因此天和核心舱上的航天员是通过无线电波与地面控制中心联系;
(3)航天员口鼻中呼出的热气中所含的水蒸气遇到冷的头盔面窗在内表面发生液化形成水雾;
(4)由v得,天和核心舱环绕地球一周所用的时间约为t5546.9s=92min。
故答案为:(1)C;(2)无线电波;(3)水蒸气;内表面;液化;(4)92。
【点评】此题考查了电磁波的应用、速度计算公式的应用,属于基础知识。
四.科普阅读题(共1小题)
59.阅读短文,回答问题。
智能手机
智能手机就像个人电脑一样,具有独立的操作系统,独立的运行空间,可以由用户自行安装软件、游戏、导航等程序,并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入。
小明在智能手机上安装了一些应用软件后,打开手机中的GPS定位软件,可以通过卫星反射电磁波,精确定位手机所在的位置,根据位置的移动进行测速、测距、导航等;手机前后有两个摄像头,后置摄像头内的透镜组合,相当于焦距为2.1mm凸透镜,前置摄像头利用应用软件,可以实现自拍和照镜子的功能。
(1)下列关于手机的说法中,错误的是 D 。
A.打电话时可通过音色辨别出熟人
B.正在发光的手机屏幕是光源
C.增大音量是改变了声音的响度
D.卫星是通过超声波对手机进行定位
(2)如图甲生活中常用的二维码,设备扫描二维码后可获取所含的信息。扫描时, 白色 (选填“黑色”或“白色”)部分反射光较强。某次扫描时,发现画面中二维码太大而不完整,为了扫描到清晰完整的二维码,可以将手机 远离 (选填“靠近”或“远离”)二维码。
(3)如图乙所示,小明打开手机中的跑步软件记录了一次跑步数据,图中“06′15″”表示小明跑1千米所用时间为6min15s,则他此次跑步的平均配速为 6.25 min/km(平均配速为物体每运动1km需要的时间),他这次运动的路程为 11 km。
【分析】(1)音色反映的是声音的品质与特色,它跟发声体的材料和结构有关;本身能够发光的物体叫光源;声音的强弱称为响度;卫星是通过电磁波对手机进行定位;
(2)黑色条纹吸收所有色线,白色反射所有光线;凸透镜成实像时,物近像远像变大;
(3)已知跑步的配速,利用v可求得其平均速度,根据s=vt可求出他这次运动的路程。
【解答】解:(1)A、不同人发出声音的音色不同,打电话时可通过音色辨别出对方是谁,故A正确;B、正在发光的手机屏幕是光源,故B正确;
C、增大音量是改变了声音的响度,故C正确;
D、卫星是通过电磁波对手机进行定位,故D错误。
故选:D。
(2)当扫描黑白相间的条纹时,黑色条纹吸收所有色光,而白色条纹能够反射所有色光。根据凸透镜成实像时“物近像远像变大、物远像近像变小”可知,发现画面中二维码太大而不完整,原因是物距太小,所成的像太大,为了扫描到清晰完整的二维码,应增大物距,故可以将手机远离二维码;
(3)图中“06'15''”表示时间为6min15s,则小明此次跑步的平均配速为6.25min/km,其平均速度:vm/s,总时间t′=1h8min45s=4125s,
则他这次运动的路程:s′=vt′4125s=11000m=11km。
故答案为:(1)D;(2)白色;远离;(3)6.25;11。
【点评】以智能手机的使用为内容,考查了与之相关的多个知识点,体现了物理知识在实际中的应用,值得我们关注。
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:2025/2/8 20:47:46;用户:康广会;邮箱:ts6z10@xyh.com;学号:47830284
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