2025年江苏省盐城市中考物理终极冲刺提分特训20-电磁波与现代通信+能源与可持续发展

2025年盐城中考物理终极冲刺提分特训20 《电磁波与现代通信+能源与可持续发展》（押题猜想） 【押题解读】 《电磁波与现代通信+能源与可持续发展》在盐城中考物理中具体考情分析： 1. 电磁波的特点和应用，以及波长、波速和频率之间的定性关系。还包括各种通信方式，如微波通信、卫星通信、光纤通信与网络通信的原理和特点等。 2. 能源的分类是高频考点，要求学生能正确区分一次能源与二次能源、可再生能源与不可再生能源等。核能也是重要考点，包括核能获得的两种途径（核裂变与核聚变）、核电站的工作原理及能量转化等。同时，以新能源的开发与利用为背景进行命题已成为热点，如太阳能、风能、水能等新能源的开发、利用及其优点的分析。此外，能源消耗对环境的影响以及能量转移和转化的方向性等内容也有所涉及。 “电磁波与现代通信”和“能源与可持续发展”在中考中所占分值通常较低，出现的概率相对其他重点知识板块不算特别高，但属于必考内容。试题难度一般较小，注重考查学生对基础知识的掌握和应用能力，常与实际生活、科技发展相结合，体现物理知识在生活中的广泛应用。 【2025年中考考点梳理】 考点1 现代顺风耳—电话 1. 电话——1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话 （1）基本结构：主要由话筒和听筒组成。 （2）工作原理：话筒把声信号变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方，在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。（话筒把声信号转化为电信号；听筒把电信号转化为声信号） 2. 电话交换机 为了提高线路的利用率，人们发明了电话交换机。 3. 模拟通信和数字通信 模拟信号：声音转换成信号电流时，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”着声信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫做模拟信号，使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。 数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数学信号，使用数学信号的通信方式叫做数字通信。 模拟信号容易失真；数字信号抗干扰能力强，便于加工处理，可以加密。 在电话与交换机之间一般传递模拟信号，在交换机之间传递数字信号。 考点2 电磁波的海洋 1. 电磁波的产生—导线中电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波。 2. 电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。 3. 电磁波在真空中的波速为c,大小和光速一样， c=3×108m/s =3×105km/s 4. 电磁波波速、波长λ和频率f的关系： （1）波长：电流每振荡一次电磁波向前传播的距离叫做波长，用λ表示，单位是m。波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离。 （2）频率：一秒内电流振荡的次数交频率，用f表示，单位是赫兹（Hz），比赫兹（Hz）大的还有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。1 MHz=103 kHz 1 kHz=103 Hz 1 MHz=106 Hz （3）波速：一秒内电磁波传播的距离，用c表示，单位是m/s。 （4）波长、频率和波速的关系c=λf λ= f =。 （5）电磁波的波长λ与频率f成反比。 5. 电磁波中用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）。 6. 无线电波特点：无线电波的波长从几毫米道几千米，通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段，包括：长波、中波、短波、微波等，各个波段的无线电波有各自的传播方式和用途，如下表所示。 波段 波长 频率 传播方式 主要用途 长波 30000m~3000m 10 kHz~100 kHz 地波 超远程无线电通信和导航 中波 3000m~200m 100 kHz~1500 kHz 地波和天波 调幅（AM）、无线电广播、电报 中短波 200m~50m 1500 kHz~6000 kHz 短波 50m~10m 6 MHz~30 MHz 天波 微 波 米波（VHF） 10m~1m 30 MHz~300 MHz 近似直线传播 调频（FM）、无线电广播、电视、导航 分米波（UHF） 10dm~1dm 300 MHz~3000 MHz 直线传播 移动通信、电视、雷达、导航 厘米波 10cm~1cm 3000 MHz~30000 MHz 毫米波 10mm~1mm 30000 MHz~300000 MHz 考点3 广播、电视和移动通信 电磁波是传递信息的载体。 无线电通信系统由发射装置和接收装置两大部分组成。 1. 无线电广播信号的发射和接受： 无线电广播信号的发射由广播电台完成，信号的接受由收音机完成。 2. 电视信号的发射与接收： 电视用电磁波传送图像信号和声音信号。电视信号的发射由电视台完成，接收由电视机完成。 3. 移动电话： 移动电话由空间的电磁波来传递信息。 移动电话机既是无线发射台又是无线电接收台。 移动电话的体积很小，发射功率不大，它的天线也很简单，灵敏度不高，因此，它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转移，这种固定的电台叫基地台。 4. 音频、视频、射频和频道： 由声音变成的电信号，它的频率跟声音相同，在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号。 由图像变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。 音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力很差，需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流的频率更高，这种更高频率的电流教做射频电流。 不同的电视台使用不同的射频范围进行广播，以免互相干扰；这一个个不同的频率范围就叫做频道。 考点4 越来越宽的信息之路 信息理论表明，作为载体的无线电波，频率越高，在相同时间内传输的信息就越多。 1. 微波通信 微波的波长在10m~1mm之间，频率在30 MHz~ 3×105MHz之间。 微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球绕射，因此，必须每隔50km左右就建设一个微波中继站。 2. 卫星通信 通信卫星相当于微波通信的中继站。 通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。 3. 光纤通信 光纤通信是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。 光导纤维是很细很细的玻璃丝，由内芯和外套两部分组成。 光纤通信传送的不是普通的光，而是一种频率单一、方向高度集中的激光，激光最早是在1960年由美国科学家梅曼发现的。 光纤通信的保密性强，不受外界条件的干扰，传播距离远，容量大。 4. 网络通信 目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。 世界上最大的计算机网络，叫做因特网。 计算机之间的联结，除了使用金属线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。 宽带网是指频率较高，能传输更多信息的网络。 考点5 能源家族 1. 化石能源：煤、石油、天然气。 2. 生物质能：由生命物质提供的能量称为生物质能，如：食物、柴薪等。所有生命物质中都含有生物质能。 3. 一次能源：可以从自然界直接获取的能源为一次能源。如煤、石油、天然气、风能、水能、潮汐能、太阳能、地热能、核能、柴薪等。 4. 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称为二次能源。如电能。 5. 不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源，都属于不可再生能源。如煤、石油、天然气、核能。 6. 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源。如水能、风能、太阳能、食物、柴薪、地热能、沼气、潮汐能等。 按使用开发的时间长短来分类，能源还可以分成常规能源和新能源。如化石能源、水能、风能等数常规能源，核能、太阳能、潮汐能、地热能属新能源。 考点6 核能 1. 裂变：用中子轰击较重的原子核，使其裂变为较轻原子核的一种核反应。 核反应堆中的链式反应是可控的，原子弹的链式反应是不可控的。 核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应。 2. 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。 氢弹爆炸的聚变反应是不可控的。 （1）核能的优点和可能带来的问题： ①核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质，核电是一种比较清洁的能源。 ②利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。 考点7 太阳能 1. 在太阳的内部，氢原子核在超高温度条件下发生聚变，释放出巨大的核能。 2. 大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射除去。 3. 绿色植物的光合作用将太阳能转化为生物体的化学能。 4. 我们今天使用的煤、石油、天然气等化石燃料，实际上是来自上亿年前地球所接收的太阳能。 5. 太阳能的利用： （1）利用集热器加热物质（热传递，太阳能转化为内能）； （2）用太阳能电池把太阳能转化为电能（太阳能转化为电能）。 6. 太阳能具有取之不尽、用之不竭，清洁无污染等优点。 考点8 能量的转化和守恒 1. 能源革命： 人类历史上不断进行着能量转化技术的进步，就是所谓的能源革命。能源革命导致了人类文明的跃进。 第一次能源革命：钻木取火； 第二次能源革命：蒸汽机的发明； 第三次能源革命：核能 能量的转化和转移具有方向性。 2. 能量守恒定律： 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 考点9 能源与可持续发展 1. 煤和石油燃烧时生成的主要污染物是粉尘和有害气体。 2. 未来的理想能源必须满足以下四个条件： （1）必须足够丰富，可以保证长期使用； （2）必须足够便宜，可以保证多数人用得起； （3）相关技术必须成熟，可以保证大规模使用； （4）必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。 解决能源紧张的途径：由于人类的生存和发展使得能源的消耗量持续增长，因此人类必须不断地开发和利用新能源，同时增强节能意识，不断提高能源的利用率，这是目前解决能源紧张的重要途径。 【押题猜想】 一．选择题（40分） 1. 随着科技的迅猛发展，电磁波有了非常广泛的应用，如图所示的电器设备中，利用电磁波工作的是（　　） A.微波炉 B. 电磁起重机 C. B超 D. 电吹风 【答案】A 【解析】A．微波炉是利用微波的剧烈震动加热物体的，所以是利用电磁波工作的，故A正确；B．电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，故B错误；C．B超是利用超声传递信息的，故C错误；D．电吹风是利用电流的热效应的原理工作的，故D错误。故选A。 2. 我国北斗导航卫星系统．卫星导航系统传递信息利用的是（ ） A. 激光 B. 红外线 C. 超声波 D. 电磁波 【答案】D 【解析】卫星和地面的联系靠电磁波，将图片和声音等信号调制到电磁波上，把电磁波当成载体发射回地面．电磁波比超声波、次声波具有更强的穿透力．卫星导航系统传递信息利用的是电磁波．故选D． 3. 下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 电磁波在空气中的传播速度是340m/s B. 电磁波只能传播声音信号，不能传递图象信号 C. 电磁波不能在真空中传播 D. 北斗卫星定位系统既能发射也能接收电磁波 【答案】D 【解析】A．电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s，故A错误；B．电磁波作为载波使用时，既可以传递声音信号，也可以传递图象信号，故B错误；C．电磁波可以在真空中传播，故C错误；D．卫星接收和发送信号要靠电磁波传递，我国的北斗卫星定位系统也是利用电磁波来传递信号的，故D正确。故选D。 4. 下列有关电磁波及信息传输的说法中错误的是（ ） A. 现代生活中手机通话主要是利用电磁波传递信息 B. 光纤是网络中传输媒介最理想的一种，它的特点是传输容量大、质量好、损耗小 C. 家用微波炉是利用电磁波来加热食品的 D. 电磁波可以在真空中传播，波速c、波长λ和频率f之间的关系是λ=cf 【答案】D 【解析】A．手机是人们常用的通讯工具，它传递信息依靠的是电磁波．不符合题意． B．光纤已经成为现代通信的主要传输工具，它具有容量大、不受外界磁场的干扰、不怕腐蚀、不怕潮、能量损耗少等优点．不符合题意．C．微波炉是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具．微波属于电磁波的一种．不符合题意．D．真空中电磁波的波速c、波长λ和频率f的关系是c=λf．符合题意． 5. 电磁波是个大家族，图中所示的是其家族成员．下列关于电磁波及其应用的说法中，不正确的是（ ） A. 可见光是一种电磁波 B. 在真空中，γ射线传播速度最快 C. X射线比无线电波频率高 D. 电视机遥控器可以利用红外线实现对电视机的控制 【答案】B 【解析】A．可见光本质属于电磁波的一种，故A正确；B．各种电磁波在真空中的传播速度是一定的，为3×108m/s，故B错误；C．根据电磁波谱的分布可知，X射线的频率比无线电波的频率高，故C正确；D．红外线常用电视机遥控、夜视仪、热谱仪等等，故D正确． 6. 下列关于声与电磁波的应用分析正确的是( ) A. 我国自行研制的“北斗卫星导航”系统可通过超声波确定方位 B. 声呐系统、手机接打电话都和蝙蝠的“回声定位”原理相同 C. 两名宇航员在太空中不能直接对话，是因为真空不能传声 D. “声纹锁”能辨别主人的声音，主要是依据音调 【答案】C 【解析】A. 我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波确定方位的，故A错误；B. 声呐系统和蝙蝠的“回声定位”原理相同，手机是通过电磁波来实现信息传递的，故B错误；C. 两名宇航员在太空中不能直接对话，是因为真空不能传播声音，故C正确；D. “声纹锁”能辨别主人的声音，主要是依据音色，故D错误．故选C. 7. 我们经常在媒体上听到“信息高速公路”一词，它主要是指 ( ) A. 高速行驶的公路 B. 利用光纤的通信 C. 利用微波的通信 D. 利用卫星的通信 【答案】B 【解析】当前被称为“信息高速公路”的通信，主要指光纤通信．故选B. 8. 光缆一般从地下通过，在埋有光缆的地面上，间隔一定的距离都竖有一块牌子，上面写着“保护光缆，人人有责”，下面对光缆的影响中，可造成通信中断的是 ( ) A. 地面有水渗进地下 B. 施工时将光缆弄断 C. 施工时将光缆弄弯 D. 在光缆附近用手机通话 【答案】B 【解析】光缆是数据传输中最有效的一种传输介质，传输的是激光束，由于激光束不受外界电磁波的干扰与影响，而且本身也不向外界辐射信号，因此它适用于远距离的信息传输以及要求高度安全的场合，在传输过程中，一般不会受到外界的影响，只有将光缆弄断，信号的传输才会中断．故选B． 9. 关于如图所示的核动力航空母舰和直升飞机，小明、小聪、小英和小亮各提出了一条与物理知识有关的说法，其中错误的是（ ） A. 小明：直升飞机悬停在空中时，不需要消耗能量 B. 小聪：航空母舰利用的核能是在核反应堆中重核裂变释放的能量，它属于一种新能源 C. 小英：当甲板上的飞机都升空执行任务后，航空母舰在大海中的吃水深度将减小 D. 小亮：航空母舰上的雷达是利用了电磁波来发现敌方的军事目标的 【答案】A 【解析】A、直升机悬浮在空中，螺旋桨依然在转动，需要发动机提供动力，需要消耗燃料，所以A是错误的；B、航母利用的核能是可控制的核能，是重核裂变产生的能量，核能是一种新能源，所以B是正确的；C、航母上在海面上处于漂浮状态，受到的浮力等于航母的自身重力，飞走部分飞机时，航母重力减小，浮力减小，根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g，海水密度一定时，浮力减小，排开海水的体积减小，航母就会浮起一些，所以C是正确的； D、雷达是靠发射和接收电磁波来发现敌方军事目标的，所以D是正确的．故选A． 第9题图 第10题图 10. 贾波特同学对如图所示的三水荷花世界电视录制和播放过程解释正确的是（ ） A. 摄像机是把电信号转化为光信号 B. 话筒是把电能转化为声能 C. 扬声器是把声信号转化为电信号 D. 发射机发射电磁波把信号传给接收机 【答案】D 【解析】摄像机把光信号转化为电信号故A错误；话筒把声能转化为电能故B错误；扬声器是把电信号转化为声音号故C错误；发射机发射电磁波把信号传给接收机正确．故选D. 11. 关于地球同步通信卫星，下列判断中正确的是（ ） A. 同步卫星的转动周期和地球自转周期相同，相对于地心是静止的 B. 同步卫星在空中静止不动 C. 同步卫星和月球一样每天绕地球运转一周 D. 同步卫星作为传播微波的中继站，地球上空至少要4颗就能将信号覆盖全球 【答案】A 【解析】地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，运行周期与地球自转一周的时间相等，相对于地球是静止的．月球不是每天绕地球一周，是30天;用同步卫星作为微波的中继站，只需要三颗通信卫星就可以实现全球通信．故选A 12. 太阳能是人类优先开发和利用新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是 A. 图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B. 图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能 C. 图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能 D. 图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能 【答案】A 【解析】A．绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故A正确； B．太阳能热水器内的水从太阳吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能，故B错误；C．太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能，再转化为光能，故C错误；D．太阳能飞机是先将太阳能转化为电能，再转化为机械能，故D错误． 13.嫦娥六号处于月球背面无法直接发送信号回地球鵲桥二号中继卫星承担着将信号传回地球的工作，主要通过发射和接收一种波进行的，这种波是( ) A. 红外线 B. 射线 C. 微波 D. 超声波 【答案】C 【解析】A．红外线常用电视机遥控、夜视仪、热谱仪等，故A不符合题意． B． 射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制，射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤，故B不符合题意．C．微波是一种电磁波，利用微波可以进行跟踪、测量与控制，故C符合题意为答案．D．超声波是声波，声波的传播需要介质，不能在真空中传播，故D不符合题意． 14. 下列对能量转化的描述不正确的是（ ） A. 蓄电池充电：电能——化学能 B. 发电机工作：电能——机械能 C. 萤火虫发光：生物质能——光能 D. 内燃机工作：化学能——内能——机械能 【答案】B 【解析】A．蓄电池充电时是通过消耗电能使电池中的物质发生化学反应，从而转化为化学能储存起来，故A项正确，不符合题意；B．发电机工作时是在转动的叶轮机的带动下产生电，是将动能转化为电能，动能属于机械能，即将机械能转化为电能，故B项错误，符合题意；C．萤火虫发光时是通过萤火虫体内发生生化反应将生物体内的能量转化为光能，故C正确不符合题意；D．内燃机工作时是燃料通过燃烧将化学能转化为内能，进而发生热膨胀推动活塞运动转化为机械能，故D正确，不符合题意； 15. 如图，名为“阳光动力2号”的太阳能飞机是世界上最大的太阳能飞机，并且不需要使用化石燃料就可以进行飞行．该机在阿联酋首都阿布扎比试飞，为环球航行做准备．下列关于该飞机的说法中正确的是（ ） A. 机翼上装满了光伏电池，是将电能转化为光能 B. 飞机上电动机工作时是将光能转化为机械能 C. 飞机匀速降落时，一定是受到平衡力的作用 D. 这种太阳能飞机在工作时，机械效率可能达到100% 【答案】C 【解析】：A、机翼上装满了光伏电池，是将光能转化为电能的装置，故A错误；B、飞机上电动机工作时是将电能转化为机械能，故B错误；C、飞机匀速降落时，做匀速直线运动，处于平衡状态，所以一定是受到平衡力的作用，故C正确；D、任何机械工作时都会做额外功，所以机械效率不可能达到100%，故D错误．故选C． 第15题图 第16题图 16. 如图甲是“风光互补”景观照明灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“脚踩”蓄电池，“腰”挎照明灯．图乙是能量转化图，其中阴影方框内应正确填入的是（ ） A. 小风扇    B. 照明灯   C. 光电池板   D. 蓄电池 【答案】A 【解析】有风的时候，“风光互补”景观照明灯“头顶”的小风扇转动，带动发电机发电，将机械能转化为电能，同时由于克服摩擦做功，线圈发热转化为部分内能．故答案为A． 17. 关于能源及能源的利用，下列说法不正确的是 A. 由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不重要 B. 能源的利用过程，实质上是能量的转化和转移过程 C. 现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气 D. 煤、石油和天然气等化石能源归根到底是来自太阳能 【答案】A 【解析】煤和石油是不可再生能源，虽然我国煤和石油的储量十分丰富，但是太阳能和核能的开发在我国也是十分重要的；A选项是错误的；能源的利用过程，实质上是能量的转化和转移过程，现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气，煤、石油和天然气等化石能源归根到底是来自太阳能； BCD选项的说法是正确的． 18. 太阳是人类能源的宝库，下述关于太阳能的说法中错误的是（ ） A. 太阳能是核反应产生的 B. 光合作用是太阳能转换为化学能 C. 煤、石油、天然气都是太阳能的产物 D. 自然界的风能、水能、潮汐能也都来自太阳能 【答案】D 【解析】A．太阳能是内部原子核聚变产生出来的能量，故A正确，不符合题意；B．光合作用是太阳能转换为化学能，故B正确，不符合题意；C．地球上很多能源都间接来自太阳能，如现在人类使用的主要能源煤、石油、天然气等都是由太阳能转化而来的，故C正确，不符合题意；D．风能，水能都是因为地球吸收了太阳的能量形成的；潮汐能不是，是由地球和天体运动以及它们之间的相互作用而引起的，故D错误，符合题意。故选D。 19. “能源危机”和“环境污染”是当今世界面临的两大难题．下列选项中，不利于解决这两大难题的是（ ） A. 煤和石油的开发、利用 B. 氢气燃料的开发、利用 C. 太阳能的开发、利用 D. 风能的开发、利用 【答案】A 【解析】化石燃料面临枯竭，开发、利用新能源具有重要意义．过度开发、利用煤和石油，既能够造成能源危机，又能够污染环境，不利于解决这两大难题；氢气燃料、太阳能、风能的开发、利用，既有利于解决能源危机，又能够防止环境污染．故选A． 20. 学习了“能源与可持发展”一章后，某班学生就利用和开发能源问题展开了热烈讨论，提出了如下几条建议和设想，其中永远做不到的是（ ） A. 沿海地区应利用地理的优势，大力开发潮汐能 B. 我国正在建设中的田湾核电站，将解决华东地区的电力紧张问题，但在输电过程中能量损失较大，若能用超导体送电，将大大提高输电效率 C. 目前利用的能源主要是煤，应着力研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失的措施 D. 随着能源的不断消耗，最终应致力于研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器 【答案】D 【解析】沿海地区应利用地理的优势，大力开发海洋能是解决能源问题的重要环节，故A符合题意；输电过程要损耗部分电能，如果利用超导体送电，可以减少输电过程中能量损失，提高输电效率，故B符合题意；煤炭在燃烧的过程中，由于燃烧不够充分，导致散失的热量较多，研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失，故C符合题意；能量既不会消灭，也不会产生，能量在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变，故D符合题意，故选D． 二．填空题（24分） 21. 信息理论表明，作为载体的无线电波，频率越________，相同时间内传输的信息量就越大．在相同时间内，光纤通信比微波通信传递的信息量 ________得多（填“大”或“小”）．电子邮件是目前人们经常使用的网络通讯方式之一，电子信箱jmjys@163．com所属的服务器名是 ________ 【答案】 高 大 163．com 【解析】信息理论角度分析可知：作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多；在相同时间内，光纤通信比微波通信传递的信息量大得多；电子邮件是目前使用最频繁的网络通信形式，对于一个邮箱来说，要有以下几部分组成：①邮箱是谁的，也就是该邮箱属于谁；②@表示在什么上；③邮箱的服务器的名字．则该邮箱的jmjys是①部分，该邮箱的163．com是③部分． 22. 下列部件中，装在话筒里的有________（填字母），装在听筒里的有________（填字母），人对电话话筒说话，话筒把声波转化成强弱变化的________  A．永磁体   B．螺线管   C．碳粒   D．用碳精制成的振动膜   E．碳精盘   F．用铁制成的振动膜． 【答案】 CDE ABF 电流 【解析】话筒中有用碳精制成的振动膜和随声音振振动的碳粒，对着话筒讲话时，膜片随着声音而振动，压缩碳粒松紧变化，将声音转化为随声音而变化的电流；故话筒里有碳粒、用碳精制成的振动膜、碳精盘，即填CDE；听筒由磁铁和膜片、线圈组成，当通过随声音变化的电流后，由于磁场对电流的作用力而振动还原出声音；因此听筒里部件有永磁体、螺线管、用铁制成的振动膜，即填ABF． 23. 电视广播信号可通过通讯卫星覆盖全球，它是用_________波传递信息的．MP4随身听以其独特的魅力成为年轻人的时尚，若MP4正常工作时的功率为0.01W，则连续播放100s，消耗的电能为_______J；它允许使用充电电池，则在电池充电过程中是将_______能转化为化学能。 【答案】 电磁 1 电 【解析】电视广播信号就是利用地球同步卫星做电磁波通信的中继站来传递信息的。 因为MP4正常工作时的功率P=0.01W，连续播放的时间t=100s，所以消耗的电能 W=Pt=0.01W×100s=1J 电池的充电和放电过程是电能和化学能转化的过程，给电池充电是将电能转化为化学能储存在电池内。 24. 在真空中，不同频率的电磁波传播的速度都为_________，频率越大的电磁波的波长越________．广播电台发射的一种电磁波的频率是990 kHz，它的波长是________． 【答案】 3×108m／s 短 303m 【解析】电磁波在真空中的传播速度与光速相同，约为 3×108m/s．描述电磁波的三个物理量有波长、频率、波速，关系为cλf，故频率越大的电磁波的波长越短；电磁波的频率是990 kHz，则波长λ303m. 25. 手机已经成为我们生活中不可缺少的通信工具，在使用过程中电池将________ 能转化为电能，它是利用_________来传递信息的（选填“电磁波”或“声波”）。若其波长是0.5m，则频率为________ MHz。 【答案】 化学 电磁波 600 【解析】手机在使用过程中电池将化学能转化为电能。手机是利用电磁波来传递信息的。 若其波长是0.5m，则频率为f===6×108Hz=600MHz 26. 人类历史上不断进行着能源转化技术的进步，这就是所说的能源革命 ．从利用自然火到人工火种的转变，标志着以________为主要能源的时代的到来，这就是人类第一次能源革命．蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，从此逐步以________大规模代替人力和畜力，它直接导致了第二次能源革命；20世纪40年代，物理学家发明了可以控制核能释放的装置________，拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕． 【答案】 柴薪 机械动力 核反应堆 【解析】人类历史上不断进行着能量转化技术的进步，这就是所说的能源革命，人类历史上总共进行了三次能源革命；钻木取火是第一次能源革命，从利用自然火到利用人工取火的转变，导致了以柴薪作为能源时代的到来；蒸汽机的发明导致了第二次能源革命，人类的主要能源由柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转化；核反应堆的建成是第三次能源革命，以核能作为主要能源． 27. 我国核动力潜艇“长城号”利用核反应堆中发生的_______________（选填“核裂变”或“核聚变”）提供动力。核能属于_______________（选填“可再生”或“不可再生”）的新能源．潜艇在上浮过程中，尚未露出水面之前所受到的浮力大小_______________（选填“增大”、“不变”或“减小”。 【答案】 核裂变 不可再生 不变 【解析】核能属于不可再生的新能源，核能蕴藏着巨大的能量，可控的核裂变可以用于核电站发电，核动力潜艇“长城号”利用核反应堆中发生的核裂变提供动力。潜艇在上浮过程中，尚未露出水面之前，排开水的体积不变，根据阿基米德原理，液体的密度不变，排开水的体积不变，所受到的浮力大小不变。 28. 太阳是一个巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境．围绕地球运转的通信卫星，其两翼安装的太阳电池板，能把______能直接转化成______能，供通信卫星使用，太阳能还可以直接转化成内能，现有一太阳能热水器，在晴天，每天可将50kg水从20℃加热到50℃，若燃烧煤气来加热这些水，则至少需要消耗掉______m3的煤气．[已知完全燃烧1m3煤气可放出3.9×107J的热量，水的比热为4.2×103J/（kg•℃）]． 【答案】 太阳 电 0.16 【解析】因太阳能电池是通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能； Q水吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（50℃﹣20℃）=6.3×106J， 则需要消耗的煤气为6.3×106J÷（3.9×107J/m3）=0.16m3。 29. 目前释放核能的方式有两种：一是使原子核裂变，二是使原子核______。1938年，科学家首次用______（选填“电子”、“中子”或“质子”）轰击比较大的原子核，使其发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。1kg铀核全部裂变释放的能量超过2000t煤完全燃烧释放的能量，如果煤的热值为3×107J/kg，那么1kg铀全部裂变释放的能量至少为______J。 【答案】 聚变 中子 6×1013 【解析】人类利用核能的方式有两种：一种为核裂变，是用中子轰击较大的原子核生成两个中等大小的原子核，从而释放出能量；另一种为核聚变，两个较小的核合成一个较大的原子核，从而释放出能量。根据物理学史可知，1938年，科学家首次用中子轰击比较大的原子核，使其发生裂变，释放出巨大的能量。2000t煤释放的能量为 故1kg铀全部裂变释放的能量至少为6×1013J。 30. 如图所示是利用太阳能电源工作的一种新型动力车．它上面的太阳能接收板的有效面积为8m2，天气晴朗且接收板正对阳光时，每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1000J，太阳能电池提供的电压为120V，可供电动机正常工作的电流为10A。 （1）太阳能属于______（选填“可”或“不可”）再生能源； （2）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是 ______； （3）电动机正常工作时，将电能主要转化为机械能，若转化效率是80%，且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150N，则该车匀速行驶的速度是 ______m/s。 【答案】 可 15% 6.4 【解析】（1）太阳能可以源源不断获得，属于可再生能源。（2）转化为的电能为W=UIt=120V×10A×1s=1200J接收的太阳能总量为Q=8000J，所以太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是 （3）电动机正常工作时，将电能主要转化为机械能，若转化效率是80%，则每秒钟转化为的机械能为1200J×80%=960J；也就是电动机的功率为960W，根据公式P=Fv，可得该车匀速行驶的速度是 三．解答题（30分) 31.（10分）阅读材料,回答问题 智能时代的电磁波“信使” 在人工智能蓬勃发展的今天，电磁波如同隐形的“信使”，承载着海量信息穿梭于智能设备之间。例如，智能音箱能接收手机通过蓝牙发送的指令，实现语音交互；无人驾驶汽车通过毫米波雷达发射和接收电磁波，精准探测周围障碍物的距离和速度；智能家居系统利用WiFi信号传输数据，实现远程控制家电。 这些神奇功能的背后，离不开电磁波的独特性质。电磁波的传播不需要介质，可以在真空中以光速（约3×10^{8}m/s）传播。不同频率的电磁波具有不同的应用：频率较低的无线电波常用于广播和通信；频率较高的红外线可用于遥控器；而紫外线则能用于消毒杀菌。不过，电磁波在传播过程中也会受到干扰，比如金属物体可能反射或屏蔽信号，天气变化会影响通信质量。科学家们通过不断优化信号编码和解码算法，结合人工智能技术，让智能设备在复杂环境中也能高效利用电磁波完成信息传递。 （1）无人驾驶汽车的毫米波雷达工作时，是通过发射并接收__________（选填“超声波”或“电磁波”）来判断障碍物距离的；该波在真空中的传播速度为__________m/s。 （2）智能音箱接收手机蓝牙信号的过程中，信息是通过频率较__________（选填“高”或“低”）的电磁波传递的；WiFi信号与广播信号相比，__________信号的频率更高。 （3）以下现象中，能体现电磁波在传播中受干扰的是（ ） A. 夜晚用遥控器控制电视更灵敏 B. 在电梯里手机信号变弱 C. 微波炉加热食物 D. 红外线烤箱烤熟食物 （4）关于电磁波在人工智能领域的应用，下列说法正确的是（ ） A. 所有智能设备都只能通过WiFi信号联网 B. 电磁波传播必须依赖空气等介质 C. 紫外线消毒灯属于人工智能设备 D. 人工智能算法可优化电磁波信号处理 （3）若智能手表向基站发送信号后，经过2×10^{-4}s接收到反射回来的信号，则手表与基站的距离约为__________km。 【答案】（1）电磁波；3×108 ；（2）高；WiFi；（3）B；（4）D；（5）30km。 【解析】（1）毫米波雷达利用电磁波反射原理测距，电磁波在真空中速度为3×108m/s。（2）蓝牙和WiFi使用的电磁波频率高于广播信号，高频电磁波能承载更多信息。（3）电梯金属结构屏蔽电磁波导致信号变弱，体现干扰；A选项与环境光线有关，C、D选项为电磁波能量应用，非传播干扰。（4）智能设备联网方式多样（如蓝牙、5G），A错误；电磁波可在真空中传播，B错误；紫外线消毒灯无智能交互，C错误；人工智能可优化信号处理，D正确。 （5） 信号往返时间为2×10-4s，单程时间t = 1×10-4s，根据s=vt，s = 3×108m/s×1×10-4s = 3×104m = 30km。 32.（10分）阅读材料,回答问题 盐城特色能源 盐城地处江苏沿海，是我国重要的新能源产业基地。独特的地理优势让盐城拥有丰富的风能和太阳能资源，年平均风速超6米/秒，日照时数超2000小时。近年来，盐城大力发展清洁能源，建成了全球最大的海上风电集群，总装机容量突破1000万千瓦；同时，在沿海滩涂、盐碱地上建成多个大型光伏电站，年发电量达数十亿千瓦时。 盐城的能源转型不仅推动了经济发展，还带动了相关技术的创新。例如，风电叶片采用高强度复合材料，提升发电效率；光伏板利用智能追踪系统，实时调整角度以获取最大光照。此外，盐城将新能源广泛应用于交通领域，建设了数百座新能源汽车充电桩，并推广电动公交车；在居民生活中，通过“光伏+储能”系统实现家庭用电自给。这些举措让盐城的清洁能源占比逐年上升，助力实现“双碳”目标。 （1）盐城利用风能、太阳能发电，这些能源在分类中属于________能源（选填“可再生”或“不可再生”）；海上风电集群将风能转化为________能。 （2）盐城光伏电站的智能追踪系统通过调整光伏板角度，是为了增大光的________（选填“反射”或“吸收”）；高强度复合材料制成的风电叶片，主要利用了材料________（选填“密度小”或“比热容大”）的特性。 （3）盐城推广电动公交车，从能源利用角度分析，其主要优势是________（选填“提高能源利用率”或“减少环境污染”）；“光伏+储能”系统中的储能装置，在夜晚将储存的________能转化为电能。 （4）关于盐城新能源发展的说法，正确的是（ ） A. 海上风电集群的建设不受天气影响 B. 光伏电站只能建在沿海滩涂区域 C. 新能源产业带动了当地经济和技术发展 D. 电动公交车的能源全部来自本地光伏电站 （5）盐城发展新能源对实现“双碳”目标的作用是（ ） A. 增加碳排放总量 B. 减少化石能源使用，降低碳排放 C. 提高传统能源占比 D. 仅对本地环境有改善作用 【答案】（1）可再生；电；（2）吸收；密度小；（3）减少环境污染；化学；（4）C；（5）B 【解析】（1）风能、太阳能可在自然界中源源不断获得，属于可再生能源；风力发电机通过叶片转动切割磁感线，将风能转化为电能。；（2）光伏板调整角度是为了增大对太阳光的吸收面积，提高发电效率；风电叶片需降低自身重量以减小转动阻力，因此采用密度小的复合材料。（3）电动公交车以电能驱动，相比燃油车可减少尾气排放；“光伏+储能”系统白天将电能转化为化学能储存，夜晚再将化学能转化为电能供家庭使用。（4）海上风电受风速、天气影响大（A错误）；光伏电站可建在多种区域，并非仅限沿海滩涂（B错误）；新能源产业带动技术创新和经济发展（C正确）；电动公交车能源来源多样，不仅限于本地光伏电站（D错误）。（5）发展新能源可替代煤炭、石油等化石能源，减少二氧化碳排放，助力实现“双碳”目标（B正确）；A、C选项与目标相悖，D选项忽略了新能源对全球气候的积极影响。 33.（10分）阅读材料,回答问题 手机发展中的物理奥秘 手机从最初的“大哥大”发展到如今的5G智能手机，其背后蕴含着丰富的物理知识。早期的手机体积庞大，通话质量不稳定，随着通信技术的革新，手机实现了轻薄化与高性能化。如今的智能手机不仅能实现高清通话、视频传输，还具备导航、扫码支付等功能。 信息传播方面，手机依靠电磁波传递信号，从2G的GSM网络到如今的5G网络，通信频段不断提升，信号传输速度大幅提高。5G网络使用的电磁波频率更高，单位时间内传输的信息更多，但也存在传播距离短、穿墙能力弱的问题。 在能源领域，手机电池从早期的镍镉电池发展到现在的锂离子电池，能量密度显著提升，续航能力增强。同时，无线充电技术也得到广泛应用，其原理是利用电磁感应，将电能通过磁场传递到手机端。此外，手机芯片制程工艺的进步，使得手机在处理复杂任务时更加节能高效。 （1）手机利用______传递信息，5G网络使用的电磁波频率比4G网络更______（选填“高”或“低”）。 （2）无线充电技术是利用______原理实现电能传输，锂离子电池与镍镉电池相比，能量密度更______（选填“大”或“小”）。 （3）手机芯片制程工艺进步，使得手机处理任务时能耗降低，这是通过______（选填“提高能量转化效率”或“增加电池容量”）实现的；手机导航功能依靠______（选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）接收卫星信号。 （4）关于5G网络中电磁波的特点，下列说法正确的是（ ） A. 传播速度比4G网络中的电磁波快 B. 频率低，单位时间传输信息少 C. 传播距离长，穿墙能力强 D. 频率高，单位时间传输信息多 （5）下列关于手机发展中能源应用的说法，错误的是（ ） A. 锂离子电池能量密度大，续航能力强 B. 无线充电利用电磁感应，无需导线连接 C. 手机芯片制程工艺进步与能源应用无关 D. 早期镍镉电池存在记忆效应，使用不便 【答案】（1）电磁波；高；（2）电磁感应；大；（3）能量转化效率；电磁波；（4）D;(5)C； 【解析】（1）手机利用电磁波传递信息，5G网络使用的电磁波频率比4G网络更高。因为文中明确提到“手机依靠电磁波传递信号，从2G的GSM网络到如今的5G网络，通信频段不断提升” ，频率越高，传输速度越快，5G网络就是通过更高频率实现高速传输。（2）无线充电技术是利用电磁感应原理实现电能传输，锂离子电池与镍镉电池相比，能量密度更大。从文中“无线充电技术也得到广泛应用，其原理是利用电磁感应”以及“手机电池从早期的镍镉电池发展到现在的锂离子电池，能量密度显著提升”可得出答案。（3）手机芯片制程工艺进步，使得手机处理任务时能耗降低，这是通过提高能量转化效率实现的；手机导航功能依靠电磁波接收卫星信号。芯片制程工艺进步能使芯片性能提升，在相同任务下消耗能量减少，即提高了能量转化效率；而卫星信号的传输依靠电磁波，不是超声波和次声波。（4）所有电磁波在真空中传播速度都相同，A错误；5G网络使用的电磁波频率高，单位时间传输信息多，B错误，D正确；5G网络电磁波存在传播距离短、穿墙能力弱的问题，C错误。（5）手机芯片制程工艺进步，能使手机在处理复杂任务时更加节能高效，与能源应用密切相关，C说法错误；锂离子电池能量密度大，续航能力强，A正确；无线充电利用电磁感应，无需导线连接，B正确；早期镍镉电池存在记忆效应，使用不便，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年盐城中考物理终极冲刺提分特训20 《电磁波与现代通信+能源与可持续发展》（押题猜想） 【押题解读】 《电磁波与现代通信+能源与可持续发展》在盐城中考物理中具体考情分析： 1. 电磁波的特点和应用，以及波长、波速和频率之间的定性关系。还包括各种通信方式，如微波通信、卫星通信、光纤通信与网络通信的原理和特点等。 2. 能源的分类是高频考点，要求学生能正确区分一次能源与二次能源、可再生能源与不可再生能源等。核能也是重要考点，包括核能获得的两种途径（核裂变与核聚变）、核电站的工作原理及能量转化等。同时，以新能源的开发与利用为背景进行命题已成为热点，如太阳能、风能、水能等新能源的开发、利用及其优点的分析。此外，能源消耗对环境的影响以及能量转移和转化的方向性等内容也有所涉及。 “电磁波与现代通信”和“能源与可持续发展”在中考中所占分值通常较低，出现的概率相对其他重点知识板块不算特别高，但属于必考内容。试题难度一般较小，注重考查学生对基础知识的掌握和应用能力，常与实际生活、科技发展相结合，体现物理知识在生活中的广泛应用。 【2025年中考考点梳理】 考点1 现代顺风耳—电话 1. 电话——1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话 （1）基本结构：主要由话筒和听筒组成。 （2）工作原理：话筒把声信号变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方，在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。（话筒把声信号转化为电信号；听筒把电信号转化为声信号） 2. 电话交换机 为了提高线路的利用率，人们发明了电话交换机。 3. 模拟通信和数字通信 模拟信号：声音转换成信号电流时，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”着声信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫做模拟信号，使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。 数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数学信号，使用数学信号的通信方式叫做数字通信。 模拟信号容易失真；数字信号抗干扰能力强，便于加工处理，可以加密。 在电话与交换机之间一般传递模拟信号，在交换机之间传递数字信号。 考点2 电磁波的海洋 1. 电磁波的产生—导线中电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波。 2. 电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。 3. 电磁波在真空中的波速为c,大小和光速一样， c=3×108m/s =3×105km/s 4. 电磁波波速、波长λ和频率f的关系： （1）波长：电流每振荡一次电磁波向前传播的距离叫做波长，用λ表示，单位是m。波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离。 （2）频率：一秒内电流振荡的次数交频率，用f表示，单位是赫兹（Hz），比赫兹（Hz）大的还有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。1 MHz=103 kHz 1 kHz=103 Hz 1 MHz=106 Hz （3）波速：一秒内电磁波传播的距离，用c表示，单位是m/s。 （4）波长、频率和波速的关系c=λf λ= f =。 （5）电磁波的波长λ与频率f成反比。 5. 电磁波中用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）。 6. 无线电波特点：无线电波的波长从几毫米道几千米，通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段，包括：长波、中波、短波、微波等，各个波段的无线电波有各自的传播方式和用途，如下表所示。 波段 波长 频率 传播方式 主要用途 长波 30000m~3000m 10 kHz~100 kHz 地波 超远程无线电通信和导航 中波 3000m~200m 100 kHz~1500 kHz 地波和天波 调幅（AM）、无线电广播、电报 中短波 200m~50m 1500 kHz~6000 kHz 短波 50m~10m 6 MHz~30 MHz 天波 微 波 米波（VHF） 10m~1m 30 MHz~300 MHz 近似直线传播 调频（FM）、无线电广播、电视、导航 分米波（UHF） 10dm~1dm 300 MHz~3000 MHz 直线传播 移动通信、电视、雷达、导航 厘米波 10cm~1cm 3000 MHz~30000 MHz 毫米波 10mm~1mm 30000 MHz~300000 MHz 考点3 广播、电视和移动通信 电磁波是传递信息的载体。 无线电通信系统由发射装置和接收装置两大部分组成。 1. 无线电广播信号的发射和接受： 无线电广播信号的发射由广播电台完成，信号的接受由收音机完成。 2. 电视信号的发射与接收： 电视用电磁波传送图像信号和声音信号。电视信号的发射由电视台完成，接收由电视机完成。 3. 移动电话： 移动电话由空间的电磁波来传递信息。 移动电话机既是无线发射台又是无线电接收台。 移动电话的体积很小，发射功率不大，它的天线也很简单，灵敏度不高，因此，它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转移，这种固定的电台叫基地台。 4. 音频、视频、射频和频道： 由声音变成的电信号，它的频率跟声音相同，在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号。 由图像变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。 音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力很差，需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流的频率更高，这种更高频率的电流教做射频电流。 不同的电视台使用不同的射频范围进行广播，以免互相干扰；这一个个不同的频率范围就叫做频道。 考点4 越来越宽的信息之路 信息理论表明，作为载体的无线电波，频率越高，在相同时间内传输的信息就越多。 1. 微波通信 微波的波长在10m~1mm之间，频率在30 MHz~ 3×105MHz之间。 微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球绕射，因此，必须每隔50km左右就建设一个微波中继站。 2. 卫星通信 通信卫星相当于微波通信的中继站。 通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。 3. 光纤通信 光纤通信是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。 光导纤维是很细很细的玻璃丝，由内芯和外套两部分组成。 光纤通信传送的不是普通的光，而是一种频率单一、方向高度集中的激光，激光最早是在1960年由美国科学家梅曼发现的。 光纤通信的保密性强，不受外界条件的干扰，传播距离远，容量大。 4. 网络通信 目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。 世界上最大的计算机网络，叫做因特网。 计算机之间的联结，除了使用金属线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。 宽带网是指频率较高，能传输更多信息的网络。 考点5 能源家族 1. 化石能源：煤、石油、天然气。 2. 生物质能：由生命物质提供的能量称为生物质能，如：食物、柴薪等。所有生命物质中都含有生物质能。 3. 一次能源：可以从自然界直接获取的能源为一次能源。如煤、石油、天然气、风能、水能、潮汐能、太阳能、地热能、核能、柴薪等。 4. 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称为二次能源。如电能。 5. 不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源，都属于不可再生能源。如煤、石油、天然气、核能。 6. 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源。如水能、风能、太阳能、食物、柴薪、地热能、沼气、潮汐能等。 按使用开发的时间长短来分类，能源还可以分成常规能源和新能源。如化石能源、水能、风能等数常规能源，核能、太阳能、潮汐能、地热能属新能源。 考点6 核能 1. 裂变：用中子轰击较重的原子核，使其裂变为较轻原子核的一种核反应。 核反应堆中的链式反应是可控的，原子弹的链式反应是不可控的。 核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应。 2. 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。 氢弹爆炸的聚变反应是不可控的。 （1）核能的优点和可能带来的问题： ①核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质，核电是一种比较清洁的能源。 ②利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。 考点7 太阳能 1. 在太阳的内部，氢原子核在超高温度条件下发生聚变，释放出巨大的核能。 2. 大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射除去。 3. 绿色植物的光合作用将太阳能转化为生物体的化学能。 4. 我们今天使用的煤、石油、天然气等化石燃料，实际上是来自上亿年前地球所接收的太阳能。 5. 太阳能的利用： （1）利用集热器加热物质（热传递，太阳能转化为内能）； （2）用太阳能电池把太阳能转化为电能（太阳能转化为电能）。 6. 太阳能具有取之不尽、用之不竭，清洁无污染等优点。 考点8 能量的转化和守恒 1. 能源革命： 人类历史上不断进行着能量转化技术的进步，就是所谓的能源革命。能源革命导致了人类文明的跃进。 第一次能源革命：钻木取火； 第二次能源革命：蒸汽机的发明； 第三次能源革命：核能 能量的转化和转移具有方向性。 2. 能量守恒定律： 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 考点9 能源与可持续发展 1. 煤和石油燃烧时生成的主要污染物是粉尘和有害气体。 2. 未来的理想能源必须满足以下四个条件： （1）必须足够丰富，可以保证长期使用； （2）必须足够便宜，可以保证多数人用得起； （3）相关技术必须成熟，可以保证大规模使用； （4）必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。 解决能源紧张的途径：由于人类的生存和发展使得能源的消耗量持续增长，因此人类必须不断地开发和利用新能源，同时增强节能意识，不断提高能源的利用率，这是目前解决能源紧张的重要途径。 【押题猜想】 一．选择题（40分） 1. 随着科技的迅猛发展，电磁波有了非常广泛的应用，如图所示的电器设备中，利用电磁波工作的是（　　） A.微波炉 B. 电磁起重机 C. B超 D. 电吹风 2. 我国北斗导航卫星系统．卫星导航系统传递信息利用的是（ ） A. 激光 B. 红外线 C. 超声波 D. 电磁波 3. 下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 电磁波在空气中的传播速度是340m/s B. 电磁波只能传播声音信号，不能传递图象信号 C. 电磁波不能在真空中传播 D. 北斗卫星定位系统既能发射也能接收电磁波 4. 下列有关电磁波及信息传输的说法中错误的是（ ） A. 现代生活中手机通话主要是利用电磁波传递信息 B. 光纤是网络中传输媒介最理想的一种，它的特点是传输容量大、质量好、损耗小 C. 家用微波炉是利用电磁波来加热食品的 D. 电磁波可以在真空中传播，波速c、波长λ和频率f之间的关系是λ=cf 5. 电磁波是个大家族，图中所示的是其家族成员．下列关于电磁波及其应用的说法中，不正确的是（ ） A. 可见光是一种电磁波 B. 在真空中，γ射线传播速度最快 C. X射线比无线电波频率高 D. 电视机遥控器可以利用红外线实现对电视机的控制 6. 下列关于声与电磁波的应用分析正确的是( ) A. 我国自行研制的“北斗卫星导航”系统可通过超声波确定方位 B. 声呐系统、手机接打电话都和蝙蝠的“回声定位”原理相同 C. 两名宇航员在太空中不能直接对话，是因为真空不能传声 D. “声纹锁”能辨别主人的声音，主要是依据音调 7. 我们经常在媒体上听到“信息高速公路”一词，它主要是指 ( ) A. 高速行驶的公路 B. 利用光纤的通信 C. 利用微波的通信 D. 利用卫星的通信 8. 光缆一般从地下通过，在埋有光缆的地面上，间隔一定的距离都竖有一块牌子，上面写着“保护光缆，人人有责”，下面对光缆的影响中，可造成通信中断的是 ( ) A. 地面有水渗进地下 B. 施工时将光缆弄断 C. 施工时将光缆弄弯 D. 在光缆附近用手机通话 9. 关于如图所示的核动力航空母舰和直升飞机，小明、小聪、小英和小亮各提出了一条与物理知识有关的说法，其中错误的是（ ） A. 小明：直升飞机悬停在空中时，不需要消耗能量 B. 小聪：航空母舰利用的核能是在核反应堆中重核裂变释放的能量，它属于一种新能源 C. 小英：当甲板上的飞机都升空执行任务后，航空母舰在大海中的吃水深度将减小 D. 小亮：航空母舰上的雷达是利用了电磁波来发现敌方的军事目标的 第9题图 第10题图 10. 贾波特同学对如图所示的三水荷花世界电视录制和播放过程解释正确的是（ ） A. 摄像机是把电信号转化为光信号 B. 话筒是把电能转化为声能 C. 扬声器是把声信号转化为电信号 D. 发射机发射电磁波把信号传给接收机 11. 关于地球同步通信卫星，下列判断中正确的是（ ） A. 同步卫星的转动周期和地球自转周期相同，相对于地心是静止的 B. 同步卫星在空中静止不动 C. 同步卫星和月球一样每天绕地球运转一周 D. 同步卫星作为传播微波的中继站，地球上空至少要4颗就能将信号覆盖全球 12. 太阳能是人类优先开发和利用新能源之一，关于太阳能的利用的说法正确的是（ ） A. 图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B. 图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能 C. 图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能 D. 图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能 13.嫦娥六号处于月球背面无法直接发送信号回地球鵲桥二号中继卫星承担着将信号传回地球的工作，主要通过发射和接收一种波进行的，这种波是( ) A. 红外线 B. 射线 C. 微波 D. 超声波 14. 下列对能量转化的描述不正确的是（ ） A. 蓄电池充电：电能——化学能 B. 发电机工作：电能——机械能 C. 萤火虫发光：生物质能——光能 D. 内燃机工作：化学能——内能——机械能 15. 如图，名为“阳光动力2号”的太阳能飞机是世界上最大的太阳能飞机，并且不需要使用化石燃料就可以进行飞行．该机在阿联酋首都阿布扎比试飞，为环球航行做准备．下列关于该飞机的说法中正确的是（ ） A. 机翼上装满了光伏电池，是将电能转化为光能 B. 飞机上电动机工作时是将光能转化为机械能 C. 飞机匀速降落时，一定是受到平衡力的作用 D. 这种太阳能飞机在工作时，机械效率可能达到100% 第15题图 第16题图 16. 如图甲是“风光互补”景观照明灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“脚踩”蓄电池，“腰”挎照明灯．图乙是能量转化图，其中阴影方框内应正确填入的是（ ） A. 小风扇    B. 照明灯   C. 光电池板   D. 蓄电池 17. 关于能源及能源的利用，下列说法不正确的是（ ） A. 由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不重要 B. 能源的利用过程，实质上是能量的转化和转移过程 C. 现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气 D. 煤、石油和天然气等化石能源归根到底是来自太阳能 18. 太阳是人类能源的宝库，下述关于太阳能的说法中错误的是（ ） A. 太阳能是核反应产生的 B. 光合作用是太阳能转换为化学能 C. 煤、石油、天然气都是太阳能的产物 D. 自然界的风能、水能、潮汐能也都来自太阳能 19. “能源危机”和“环境污染”是当今世界面临的两大难题．下列选项中，不利于解决这两大难题的是（ ） A. 煤和石油的开发、利用 B. 氢气燃料的开发、利用 C. 太阳能的开发、利用 D. 风能的开发、利用 20. 学习了“能源与可持发展”一章后，某班学生就利用和开发能源问题展开了热烈讨论，提出了如下几条建议和设想，其中永远做不到的是（ ） A. 沿海地区应利用地理的优势，大力开发潮汐能 B. 我国正在建设中的田湾核电站，将解决华东地区的电力紧张问题，但在输电过程中能量损失较大，若能用超导体送电，将大大提高输电效率 C. 目前利用的能源主要是煤，应着力研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失的措施 D. 随着能源的不断消耗，最终应致力于研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器 二．填空题（30分） 21. 信息理论表明，作为载体的无线电波，频率越________，相同时间内传输的信息量就越大．在相同时间内，光纤通信比微波通信传递的信息量 ________得多（填“大”或“小”）．电子邮件是目前人们经常使用的网络通讯方式之一，电子信箱jmjys@163．com所属的服务器名是 ________ 22. 下列部件中，装在话筒里的有________（填字母），装在听筒里的有________（填字母），人对电话话筒说话，话筒把声波转化成强弱变化的________  A．永磁体   B．螺线管   C．碳粒   D．用碳精制成的振动膜   E．碳精盘   F．用铁制成的振动膜． 23. 电视广播信号可通过通讯卫星覆盖全球，它是用_________波传递信息的．MP4随身听以其独特的魅力成为年轻人的时尚，若MP4正常工作时的功率为0.01W，则连续播放100s，消耗的电能为_______J；它允许使用充电电池，则在电池充电过程中是将_______能转化为化学能。 24. 在真空中，不同频率的电磁波传播的速度都为_________，频率越大的电磁波的波长越________．广播电台发射的一种电磁波的频率是990 kHz，它的波长是________． 25. 手机已经成为我们生活中不可缺少的通信工具，在使用过程中电池将________ 能转化为电能，它是利用_________来传递信息的（选填“电磁波”或“声波”）。若其波长是0.5m，则频率为________ MHz。 26. 人类历史上不断进行着能源转化技术的进步，这就是所说的能源革命 ．从利用自然火到人工火种的转变，标志着以________为主要能源的时代的到来，这就是人类第一次能源革命．蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，从此逐步以________大规模代替人力和畜力，它直接导致了第二次能源革命；20世纪40年代，物理学家发明了可以控制核能释放的装置________，拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕． 27. 我国核动力潜艇“长城号”利用核反应堆中发生的_______________（选填“核裂变”或“核聚变”）提供动力。核能属于_______________（选填“可再生”或“不可再生”）的新能源．潜艇在上浮过程中，尚未露出水面之前所受到的浮力大小_______________（选填“增大”、“不变”或“减小”。 28. 太阳是一个巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境．围绕地球运转的通信卫星，其两翼安装的太阳电池板，能把______能直接转化成______能，供通信卫星使用，太阳能还可以直接转化成内能，现有一太阳能热水器，在晴天，每天可将50kg水从20℃加热到50℃，若燃烧煤气来加热这些水，则至少需要消耗掉______m3的煤气．[已知完全燃烧1m3煤气可放出3.9×107J的热量，水的比热为4.2×103J/（kg•℃）]． 29. 目前释放核能的方式有两种：一是使原子核裂变，二是使原子核______。1938年，科学家首次用______（选填“电子”、“中子”或“质子”）轰击比较大的原子核，使其发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。1kg铀核全部裂变释放的能量超过2000t煤完全燃烧释放的能量，如果煤的热值为3×107J/kg，那么1kg铀全部裂变释放的能量至少为______J。 30. 如图所示是利用太阳能电源工作的一种新型动力车．它上面的太阳能接收板的有效面积为8m2，天气晴朗且接收板正对阳光时，每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1000J，太阳能电池提供的电压为120V，可供电动机正常工作的电流为10A。 （1）太阳能属于______（选填“可”或“不可”）再生能源； （2）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是 ______； （3）电动机正常工作时，将电能主要转化为机械能，若转化效率是80%，且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150N，则该车匀速行驶的速度是 ______m/s。 三．解答题（30分) 31.（10分）阅读材料,回答问题 智能时代的电磁波“信使” 在人工智能蓬勃发展的今天，电磁波如同隐形的“信使”，承载着海量信息穿梭于智能设备之间。例如，智能音箱能接收手机通过蓝牙发送的指令，实现语音交互；无人驾驶汽车通过毫米波雷达发射和接收电磁波，精准探测周围障碍物的距离和速度；智能家居系统利用WiFi信号传输数据，实现远程控制家电。 这些神奇功能的背后，离不开电磁波的独特性质。电磁波的传播不需要介质，可以在真空中以光速（约3×10^{8}m/s）传播。不同频率的电磁波具有不同的应用：频率较低的无线电波常用于广播和通信；频率较高的红外线可用于遥控器；而紫外线则能用于消毒杀菌。不过，电磁波在传播过程中也会受到干扰，比如金属物体可能反射或屏蔽信号，天气变化会影响通信质量。科学家们通过不断优化信号编码和解码算法，结合人工智能技术，让智能设备在复杂环境中也能高效利用电磁波完成信息传递。 （1）无人驾驶汽车的毫米波雷达工作时，是通过发射并接收__________（选填“超声波”或“电磁波”）来判断障碍物距离的；该波在真空中的传播速度为__________m/s。 （2）智能音箱接收手机蓝牙信号的过程中，信息是通过频率较__________（选填“高”或“低”）的电磁波传递的；WiFi信号与广播信号相比，__________信号的频率更高。 （3）以下现象中，能体现电磁波在传播中受干扰的是（ ） A. 夜晚用遥控器控制电视更灵敏 B. 在电梯里手机信号变弱 C. 微波炉加热食物 D. 红外线烤箱烤熟食物 （4）关于电磁波在人工智能领域的应用，下列说法正确的是（ ） A. 所有智能设备都只能通过WiFi信号联网 B. 电磁波传播必须依赖空气等介质 C. 紫外线消毒灯属于人工智能设备 D. 人工智能算法可优化电磁波信号处理 （3）若智能手表向基站发送信号后，经过2×10^{-4}s接收到反射回来的信号，则手表与基站的距离约为__________km。 32.（10分）阅读材料,回答问题 盐城特色能源 盐城地处江苏沿海，是我国重要的新能源产业基地。独特的地理优势让盐城拥有丰富的风能和太阳能资源，年平均风速超6米/秒，日照时数超2000小时。近年来，盐城大力发展清洁能源，建成了全球最大的海上风电集群，总装机容量突破1000万千瓦；同时，在沿海滩涂、盐碱地上建成多个大型光伏电站，年发电量达数十亿千瓦时。 盐城的能源转型不仅推动了经济发展，还带动了相关技术的创新。例如，风电叶片采用高强度复合材料，提升发电效率；光伏板利用智能追踪系统，实时调整角度以获取最大光照。此外，盐城将新能源广泛应用于交通领域，建设了数百座新能源汽车充电桩，并推广电动公交车；在居民生活中，通过“光伏+储能”系统实现家庭用电自给。这些举措让盐城的清洁能源占比逐年上升，助力实现“双碳”目标。 （1）盐城利用风能、太阳能发电，这些能源在分类中属于________能源（选填“可再生”或“不可再生”）；海上风电集群将风能转化为________能。 （2）盐城光伏电站的智能追踪系统通过调整光伏板角度，是为了增大光的________（选填“反射”或“吸收”）；高强度复合材料制成的风电叶片，主要利用了材料________（选填“密度小”或“比热容大”）的特性。 （3）盐城推广电动公交车，从能源利用角度分析，其主要优势是________（选填“提高能源利用率”或“减少环境污染”）；“光伏+储能”系统中的储能装置，在夜晚将储存的________能转化为电能。 （4）关于盐城新能源发展的说法，正确的是（ ） A. 海上风电集群的建设不受天气影响 B. 光伏电站只能建在沿海滩涂区域 C. 新能源产业带动了当地经济和技术发展 D. 电动公交车的能源全部来自本地光伏电站 （5）盐城发展新能源对实现“双碳”目标的作用是（ ） A. 增加碳排放总量 B. 减少化石能源使用，降低碳排放 C. 提高传统能源占比 D. 仅对本地环境有改善作用 33.（10分）阅读材料,回答问题 手机发展中的物理奥秘 手机从最初的“大哥大”发展到如今的5G智能手机，其背后蕴含着丰富的物理知识。早期的手机体积庞大，通话质量不稳定，随着通信技术的革新，手机实现了轻薄化与高性能化。如今的智能手机不仅能实现高清通话、视频传输，还具备导航、扫码支付等功能。 信息传播方面，手机依靠电磁波传递信号，从2G的GSM网络到如今的5G网络，通信频段不断提升，信号传输速度大幅提高。5G网络使用的电磁波频率更高，单位时间内传输的信息更多，但也存在传播距离短、穿墙能力弱的问题。 在能源领域，手机电池从早期的镍镉电池发展到现在的锂离子电池，能量密度显著提升，续航能力增强。同时，无线充电技术也得到广泛应用，其原理是利用电磁感应，将电能通过磁场传递到手机端。此外，手机芯片制程工艺的进步，使得手机在处理复杂任务时更加节能高效。 （1）手机利用______传递信息，5G网络使用的电磁波频率比4G网络更______（选填“高”或“低”）。 （2）无线充电技术是利用______原理实现电能传输，锂离子电池与镍镉电池相比，能量密度更______（选填“大”或“小”）。 （3）手机芯片制程工艺进步，使得手机处理任务时能耗降低，这是通过______（选填“提高能量转化效率”或“增加电池容量”）实现的；手机导航功能依靠______（选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）接收卫星信号。 （4）关于5G网络中电磁波的特点，下列说法正确的是（ ） A. 传播速度比4G网络中的电磁波快 B. 频率低，单位时间传输信息少 C. 传播距离长，穿墙能力强 D. 频率高，单位时间传输信息多 （5）下列关于手机发展中能源应用的说法，错误的是（ ） A. 锂离子电池能量密度大，续航能力强 B. 无线充电利用电磁感应，无需导线连接 C. 手机芯片制程工艺进步与能源应用无关 D. 早期镍镉电池存在记忆效应，使用不便 学科网（北京）股份有限公司 $$