专题22 信息 材料 能源 宇宙（复习讲义）（湖南专用）2026年中考物理一轮复习讲练测

该初中物理讲义聚焦“信息、材料、能源、宇宙”中考专题，覆盖电磁波应用、能源分类、半导体材料、宇宙探索等核心考点，以新课标“物理观念—科学思维—探究实践—态度责任”四维目标为框架，构建“考情剖析-考点通关-优题精选”三阶复习体系，通过知识网络梳理、考法聚焦指导、真题分层训练，帮助学生系统突破识记与应用难点。 亮点在于情境化与跨学科融合设计，如结合天问二号对接考查电磁波通信，光伏声屏障项目训练能源转化计算，培养科学思维与社会责任。特设“航天主题综合训练”等探究活动，配合基础-提升-挑战分层练习，确保高效突破高频考点，助力教师精准把控复习节奏，提升学生综合应考能力。

专题22 信息 材料 能源 宇宙 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 3 03·考点通关·靶向突破 3 考点1 信息的传递 3 教材·知识夯基 1．电话 电磁波 2．广播、电视和移动通讯 3．宽广的信息之路 中考·新考法聚焦 考法1 结合生活实际考查电磁波的应用 考法2 教材素材链接 考点2 能源与可持续发展 7 教材·知识夯基 1．能源及其分类 2．核能及其利用 3. 太阳能 能源可持续发展 中考·新考法聚焦 考法1 结合现代科技考查能源发展 考法2 结合生活实际跨学科融合 考法3 教材素材链接 考点3 材料 13 教材·知识夯基 1．半导体 探索新材料 中考·新考法聚焦 考法1 核能安全、新能源开发、航天探索成果 考法2 教材素材链接 考点4 宇宙 15 教材·知识夯基 1．对于宇宙认识的改变 2．基本概念 中考·新考法聚焦 考法1 宇宙探索历程 考法2 教材素材链接 04·素养拓展·思维进阶 17 航天主题：与科技发展有关综合能力训练 05·优题精选·练能提分 20 考点 考查形式 考查内容 考法分析 信息的传递 ☑选择题 ☑填空题 了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。 电磁波的应用。如 2025·湖南卷 能源与可持续发展 ☑选择题 ☑填空题 从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性。 可再生能源与不可再生能源。如 2025·湖南长沙卷 太阳能的利用。如 2025·湖南卷 材料 ☑选择题 ☑填空题 了解关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响。 超导现象和超导材料。如 2025·湖南卷 宇宙 ☑选择题 ☑填空题 知道人类对宇宙的探索将不断深入，关注人类探索宇宙的一些重大活动。 宇宙结构层次、探索历程、尺度单位、起源演化、航天与天体运动 命题新趋势 2026湖南中考物理 “信息、能源、材料、宇宙” 命题将从基础记忆转向情境化、跨学科、探究性、价值观融合的综合考查，核心围绕新课标 “物理观念 — 科学思维 — 探究实践 — 态度责任” 四维目标，以下是分模块趋势与备考重点。情境升级：天问二号、光伏声屏障、氢能汽车、抽水蓄能电站；跨学科融合：传感器原理、风电场选址评估、光伏发电碳中和计算；价值导向：核能安全、新能源开发、航天探索成果；题型创新：多模块综合判断、短流程探究设计、开放结论题。 命题预测 本专题的主要内容是学生了解性和常识性内容，本专题的考题难度不大。要求考生对本专题的内容做到熟记的程度，除此之外，本专题的内容还与社会科技前沿、材料应用、能源和太空探索相结合，考生在复习时应重点关注。 本单元常见考点主要集中在电磁波及其应用、能源及其分类、核能及其应用、太阳能及其应用、可再生与不可再生能源以及可持续发展、材料的属性、宇宙探索历程等。 考点1 信息的传递 一、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：主要由话筒和听简组成。 （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 （1）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。 （2）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。 二、电磁波 1.产生：导线中的电流迅速变化会在空间激起（产生）电磁波。 2.传播特点：电磁波的传播不需要介质，在真空中能传播，传播速度约是3×108m/s 。 3.特征 波长：相邻两个波峰（或波谷）之间的距离，字母符号是λ,单位是m。 波速：波的传播快慢，字母符号是c，单位是m/s 。 频率：某确定位置，单位时间内通过波峰（或波谷）的次数，字母符号是f,单位是Hz。 三者的关系是。波长越长的电磁波,频率越低。 4.电磁波谱：频率由小到大依次为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 5.应用：①传递信息：如广播、电视、移动电话等信号；②传递能量：如微波炉利用微波加热食物、激光武器等。 三、广播、电视和移动通信 1.无线电广播信号的发射和接收：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。 四、宽广的信息之路 1.微波通信： （1）微波：波长在10m--1mm之间，频率在30MHz--300000MHz之间的电磁波。 （2）优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。 （3）缺点：传播近似直线，不能沿地球表面传播，在地面的传播距离短。 （4）改进方式：需要大量的中继站，约50km一个。 （5）结论：不能用月球做中继站，但可以用卫星做中继站。 2.卫星通信：利用卫星做中继站的微波通信方式。同步卫星的优点是覆盖范围广，只要三个卫星就可以让信号覆盖全球。 3.光纤通信：利用频率更高的光波进行信息传递。优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。但普通的光不可以：发散性，不单一。激光的特点是频率单一、方向集中，可以用来传递信息。 4.网络通信：把计算机连在一起，实现信息共享。 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。 1．【中国航天科技发展】（2025·湖南娄底·三模）如图为中国空间站的梦天实验舱与天和核心舱成功对接成“T”字基本构型过程图片，下列说法正确的是（　　） A．在梦天实验舱靠近天和核心舱的过程中，以天和核心舱为参照物，梦天实验舱是静止的 B．空间站通过电磁波与地面联系 C．加挂梦天实验舱后，空间站的质量不变 D．梦天实验舱与天和核心舱成功对接后不再受力的作用 【答案】B 【详解】A．在梦天实验舱靠近天和核心舱的过程中，以天和核心舱为参照物，梦天实验舱相对于天和核心舱的位置在不断改变，所以梦天实验舱是运动的，不是静止的，故A错误； B．太空是真空环境，声音无法传播，而电磁波可以在真空中传播，所以空间站通过电磁波与地面联系，故B正确； C．质量是物体所含物质的多少，加挂梦天实验舱后，空间站所含物质增多，其质量变大，不是不变，故C错误； D．梦天实验舱与天和核心舱成功对接后，它们围绕地球做圆周运动，运动方向不断改变，运动状态在改变，根据力是改变物体运动状态的原因可知，它们仍受力的作用 ，故D错误； 故选B。 2．【教材素材链接】（2025·湖南长沙·二模）如图所示为一辆正在充电的新能源纯电动汽车，在充电过程中，汽车将电能转化为 能，当电池充满时，汽车车机端会通过 波向车主的手机传递消息，提醒车辆充电完成。相对于传统燃油汽车，新能源汽车有什么优势？ （合理即可） 【答案】 化学 电磁 见解析 【详解】[1]在充电过程中，汽车将电能转化为化学能（存储在电池中）。 [2]汽车车机通过电磁波（如4G/5G或蓝牙）向手机发送充电完成通知，利用无线通信技术实现远程提醒。 [3]新能源汽车的优势无有害气体排放，减少空气污染和碳排放；电费成本远低于燃油费用。 3．（2025·湖南长沙·三模）如图，“充电五分钟，通话两小时”是某手机的闪充功能宣传语。它的闪充充电器的充电电压为，充电电流为，则充电最多可以充入的电能有 J。智能家居已广泛应用于生活中，手机通过 （选填"电磁波"或"超声波"）远程控制扫地机器人，给机器人充电时机器人为置的电池属于 （选填“用电器”或“电源”）。 【答案】 2400 电磁波 用电器 【详解】[1]充电时间t=2min=120s 根据电能计算公式，所求电能W=UIt=5V×4A×120s=2400J [2]手机远程控制扫地机器人使用的是电磁波。电磁波能够在空气中传播且不需要介质，适合用于无线遥控，而超声波在空气中衰减较快且传播距离有限，不适合远距离通信。 [3]给机器人充电时，机器人内置的电池在消耗电能进行充电，此时电池相当于用电器。只有当电池对外供电时，它才作为电源使用。 考点2 能源与可持续发展 一、能源 1.能源：一般而言，能够提高能量的物质资源都可以叫做能源。煤、石油、天然气是当今人类利用的主要能源。 2.常见能源 （1）化石能源：我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。 （2）生物质能：生物质能是蕴藏在生物质（是各种生命产生或构成生命体的有机质的总称）中的能量，是绿色植物经过光合作用储存在生物质内部的能量，如柴薪、秸秆、动物粪便等。生物质能是人类利用最早、利用时间最长的能源，实际上也是化学能的一种。 （3）太阳能：由太阳辐射提供的能量。 （4）风能：自然界中空气的流动所具有的能量。 （5）地热能：地球内部高温熔岩所具有的能量，常通过地下水或喷发的熔岩送到地面从而被人们利用。 （6）电能：电流能以各种形式做功，所以电具有的能量叫做电能。 3.能源的分类 能源从不同角度可以划分为不同的类别。按能源的获取方式，可将能源分为一次能源和二次能源。 （1）一次能源：可以直接从自然界获得的能源是一次能源，如化石能源（包括煤、石油、天然气）、水能、风能、太阳能、地热能、生物质能以及核能等。其中煤、石油和天然气是当今世界一次能源的三大支柱，构成了全球能源家族结构的基本框架。 （2）二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源叫二次能源，如电能、酒精、汽油、煤油、焦炭等。 4.能源危机 （1）原因：①化石能源储量并不丰富；②化石能源的开发利用后不能再生。 （2）应对措施：面对目前的能源形式，解决能源问题主要出路有：一是提高能源利用率，做到科学开发，解决使用；二是开发和利用新能源，如太阳能、风能、地热能等。 5.开发利用新能源 已探测数据表明，目前作为人类主要的能源的化石能源储量并不丰富，所以，开发新能源、更好的利用已知能源，是全球范围内的重要课题。随着第三次能源革命序幕的拉开，核能成为主要能源。同时人类正着力开发取之不尽用之不竭的太阳能，并取得了重大成就。核能、太阳能的开发和利用为人类的能源问题找到了新的出路。 二、核能 1.原子的结构 （1）原子位于其中心的原子核和绕原子核高速运动核外电子组成，原子核比原子小得多，其半径只相当于原子的十万分之一。 （2）原子核几乎集中了原子的全部质量。 （3）原子核带正电，电子带负电，它们所带的电荷量相等，整个原子呈电中性，对外不显示电性。 （4）原子核由质子和中子组成，质子带正电，其电荷量跟核外电子相等，中子不带电。从质量上讲，质子与中子质量几乎相等，一个质子的质量大约是电子质量的1836倍。质子和中子构成非常小的原子核，就像几颗豆粒挤在原子这个大广场的中央。如图所示是锂和铍的原子结构示意图。 2.核能 （1）质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，要使他们它们分裂或结合极其困难，因此原子核十分牢固。但是，一旦质量较大的原子核发生分裂或质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。释放核能的方式有两种：核裂变、核聚变。 （2）核能是直接从自然界获得的，属于一次能源。核能也属于新能源。 3.裂变 用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。 4.链式反应 （1）类比理解链式反应 将火柴搭成图甲所示的结构，点燃第一根火柴会引燃两根火柴，接着会引燃四根火柴… 甲 乙 （2）链式反应 如图乙所示，一个铀235原子核在一个中子轰击下发生裂变，释放出核能，同时产生几个新的中子，这几个新的中子又轰击其他铀核，导致其他铀核发生裂变，产生更多的中子…裂变反应将自动进行下去，参与反应的铀核数量越来越多，释放出巨大的能量。 5.裂变的利用 （1）核电站 ①核反应堆及核电站的工作原理 如图所示，控制链式反应的速度，使核能能够缓慢、平稳地释放的装置，叫做核反应堆。核反应堆是核电站的核心设备，它以铀为燃料。利用核反应堆中放出的核能先生成高温蒸汽，在驱动汽轮机带动发电机发电。 ②核反应堆中的能量转化 ③核电站的特点 a.消耗的热量少，产生的能量巨大； b.产生废渣少，对大气基本无污染； c.核反应会产生危害极大的射线，因而要采取严格的安全措施。 （2）原子弹 链式反应如果不加控制，大量原子核就会再一瞬间发生裂变，释放出极大的能量，以致引起威力强大的爆炸。原子弹就是根据这一原理制成的。 6.聚变（热核反应） 将某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子组成）与氚核（由一个质子和两个中子组成），在超高温下结合成新的原子核-氦核，也会释放出巨大的核能（如图所示），这就是聚变。聚变反应要求一开始就要有很高的温度，因此核聚变也称为热核反应。 （1）聚变的应用 大量氢核的聚变，可以在瞬间放出惊人的能量。氢弹就是利用核聚变原理制造的已知比原子弹威力还要大的核武器。迄今，人们还不能像控制核裂变那样，使核聚变在人工控制条件下进行。科学家经过几十年的艰苦探索，已经取得一定进展，但要真正安全、和平的利用核聚变所释放的核能，还要做长期艰苦的努力。 （2）可控核聚变释放的核能作为一种新能源，具有显著的特点 1）燃料丰富且运营成本低，核聚变的燃料之一—氘核在海水中大量存在，足以功全世界使用几百亿年。 2）不污染环境，是一种真正的清洁能源。 （3）裂变与聚变的比较 比较 裂变 聚变 定义 较大的原子核分裂为较小的原子核的过程 质量很小的原子核结合成较大一种的过程 条件 用中子轰击较大的原子核 超高温 释放核能大小 巨大 更加巨大 知否可以控制 可利用核反应堆控制链式反应的速度 目前，核聚变速度还不能认为控制 应用 原子弹、核电站 氢弹 三、太阳能 1.太阳能的产生—氢核聚变 在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。因此可以讲，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，所以说，太阳是一个巨大的“核能火炉”。 2.太阳能的传递—热辐射 太阳核心释放的能量向外扩散，可以传送到太阳表面。太阳表面温度约6000℃，就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去。 3.太阳的寿命 太阳这个巨大的“核能火炉”已经燃烧了近50亿年，目前它正处于壮年，要再过50亿年才会燃尽自己的核燃料。可以说，太阳能几乎是取之不尽用之不竭的。 4.太阳是人类能源的宝库 地球上除核能、地热能和潮汐能以外的能源基本上都来自于太阳能，所以说太阳是人类的能源宝库。 （1）化石能源的形成 远古时期的陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后，躯体埋在地下和海底，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了煤和石油（如图所示）。在石油形成过程中还放出天然气。今天我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能。也就是说，化石能源间接地来源于太阳能。 （2）地球上的风能、水能（江、河湖泊等水体）、生物质能的来源 地球上的风能、水能、生物质能等都来自于太阳能。 ①风能的形成：由于太阳照射到地球时，地面上各个位置受热不均匀，空气的冷暖程度就不一样。暖空气膨胀变轻后上升，冷空气变冷后变重下降，这样冷暖空气流动形成了风。风能来源于太阳能。 ②水能的形成：地表水在太阳的照射下，吸热蒸发变成水蒸气上升到高空中，液化形成的小水滴悬浮在高空中形成云；云中的小水滴聚集，凝结成大水滴下落形成雨，雨滴降落到地面汇入江、河、湖海中而流动，从而有了水的动能。水能来源于太阳能。 ③生物质能的形成：植物通过光合作用将太阳能以化学能的形式存储在植物体内，人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命。生物质能来源于太阳能。 可见，人类利用风能、水能、生物质能等其实都是间接地利用太阳能。 5.太阳能的利用：太阳能的利用就是将太阳能转化为其他形式的能。 （1）太阳能的间接利用 由于化石能源、水能、风能、生物质能等都来源于太阳能，所以人类利用这些能源，实际上都是间接地利用太阳能。 （2）太阳能的直接利用：目前直接利用太阳能方式主要有：一种是光热转换，一种是光点转换。 ①光热转换 通过集热器直接利用太阳能进行加热，直接把太阳能转化为内能加以利用。例如，生活中的太阳能热水器、太阳灶、太阳能温室等。 ②光电转换 光电转换是把太阳能转化为电能再加以利用，一般是通过太阳能电池来实现的。能将光能直接转化为电能的太阳能电池可作为人造卫星、航标灯、交通信号灯、晶体管收音机等的电源。现在不少城市大规模使用的太阳能路灯也是依靠太阳能电池来工作的。 6.太阳能的优点：清洁无污染；获取方便；持久、可再生。 四、能源与可持续发展 1.能量的转移和转化具有方向性。 2.能源消耗对环境产生影响：温室效应、大气污染等。 3.可持续发展：①开发利用新能源和可再生能源。②提高能源的利用率，节约能源。 4.未来的理想能源必须满足以下条件：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相关的技术必须成熟，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。 1．（2025·湖南长沙·三模）如图所示为一款爆闪警示灯，常放置在存有安全隐忠的危险路段，通过有规律的爆闪，起到有效的警示作用。太阳能电池板给蓄电池充电，蓄电池再给LED红蓝灯供电，则下列说法正确的是（    ） A．太阳能来自太阳内部发生的核聚变 B．太阳能电池板的主要材料硅是导体 C．警示灯工作时，将光能转化为电能 D．当太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池相当于电源 【答案】A 【详解】A．太阳内部不停地发生核聚变反应，同时释放出大量的热量，这是太阳能量的主要来源，故A正确； B．太阳能电池板的主要材料硅是半导体，而不是导体，故B错误； C．警示灯工作时，LED灯消耗电能，将电能转化为光能，故C错误； D ．当太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池是消耗电能的，相当于用电器，而不是电源，故D错误。 故选A。 2．（2025·湖南邵阳·三模）江苏盐城作为国内“风光渔一体化”发电模式的先行者，依托丰富的滩涂、海域资源，已建成多个大型风光渔互补项目，形成“上层风电、中层光伏、底层养殖”的立体开发格局，实现清洁能源生产与生态养殖的高效协同。中层光伏发电时的能量转化是 ；风能和太阳能都属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 太阳能转化为电能 可再生 【详解】[1]光伏发电时消耗太阳能，对外提供电能，是将太阳能转化为电能。 [2]可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，具有取之不尽，用之不竭的特点。风能和太阳能都能在自然界中不断再生，属于可再生能源。 3．（2025·湖南长沙·三模）如图是中国空间站太阳能电池板，它把太阳能转化为 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。 【答案】 电 可再生 电磁波 【详解】[1]太阳能电池板吸收太阳能、产生电能，将吸收的太阳能转化为电能。 [2]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。 [3]电磁波可以在真空中传播并能传递信息，所以空间站与地面指挥中心之间通过电磁波传递信息的。 考点3 材料 一、我们周围的材料 1.金属材料：由金属元素或以金属元素为主制成的材料。 2.无机非金属材料：陶瓷、玻璃、金刚石、半导体是常见的无机非金属材料。 3.有机高分子材料：指以有机高分子为基础构成的材料。 4.复合材料：将优缺点能互补的材料复合在一起，制造出的性能优良的新材料。 5.合金不是复合材料。 6.材料的物理性质 （1）弹性：材料受力发生形变，除去外力后，材料又自动回复到原状。 （2）硬度：描述材料的坚硬程度。 （3）延展度：材料具有的可以锻打成片、拉成丝的性质。 7.材料与社会发展：如何合理地利用资源，有效保护环境，已成为人类关注的一个重大课题。 二、半导体 1.材料的导电性分类 （1）导体：容易导电。 （2）半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间。 （3）绝缘体：不容易导电。 2.半导体二极管：单向导电性。 3.半导体三极管：放大电信号。 4.半导体的应用：（1）太阳能电池；（2）条形码扫描器；（3）微处理器；（4）机器人。 三、探索新材料 1.超导材料：电阻为零的材料。 2.超导材料的应用：远距离输电、超导磁悬浮、增加磁性。 3.纳米材料特点：空间尺度小，硬度高、强度大。 4.纳米材料的应用：使计算机运行速度加快，芯片体积减小。制造纳米机器人。 5.气凝胶是当今世界上密度最小的固体。这种新材料具有隔热、耐高温等性能，在新能源汽车、航空航天等领域有多种用途。 1．（2025·湖南·三模）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。下列说法正确的是（　　） A．航空器材常采用熔点高、密度大的新型材料 B．水能、风能、太阳能属于可再生能源 C．远距离输电导线用半导体制作，可以降低电能的损耗 D．LED屏幕主要是由超导材料制成的 【答案】B 【详解】A．航空器材需要轻便且耐高温，因此材料应具有熔点高、密度小的特性，而非密度大，故A错误； B．水能、风能、太阳能均可自然再生，属于可再生能源，故B正确； C．远距离输电导线需用导电性好的材料（如铜、铝）以减少电阻，半导体材料电阻较大，会增加电能损耗，故C错误； D．LED屏幕的核心是发光二极管，属于半导体材料，而非超导材料，故D错误。 故选B。 2．【教材素材链接】（2025·湖南长沙·三模）关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　） A．制造国产C919大飞机使用了密度较小的材料 B．我国研制的“5G”芯片所用的材料是半导体 C．我国“华龙一号”核反应堆利用核聚变发电 D．新能源汽车普遍使用的锂电池储存的是电能 【答案】AB 【详解】A．C919飞机的机身蒙皮等部件使用了第三代铝锂合金，铝锂合金具有密度低的特点，达到了减重效果，所以制造国产C919大飞机使用了密度较小的材料，故A正确； B．半导体材料具有独特的电学性能，可用于制作芯片，5G 芯片也不例外，我国研制的“5G”芯片所用的材料是半导体，故B正确； C．目前核电站都是利用核裂变原理发电的，我国“华龙一号”核反应堆也不例外，核聚变目前尚未实现可控利用来发电，故C错误； D．新能源汽车普遍使用的锂电池，是通过化学反应来储存能量的，储存的是化学能，在放电时将化学能转化为电能，故D错误。 故选AB。 3．（2025·湖南长沙·三模）一些城市公园配备光伏智慧座椅（如图所示），集发电、储能、智能控制于一体，游客坐下可充电，还能提供夜间照明。白天太阳照射，座椅上的太阳能电池板将光能转化为 能，太阳能电池板中的晶体硅是 材料，利用其配备的USB充电口给手机充电，此时手机电池相当于 。 【答案】 电 半导体 用电器 【详解】[1]太阳能电池板通过光电效应将太阳光能直接转化为电能，这是光伏技术的核心功能，转化后的电能可储存在蓄电池中供后续使用。 [2]晶体硅作为太阳能电池的主要材料，其导电性能介于导体和绝缘体之间，属于典型的半导体材料，这种特性使其能够有效实现光电转换。 [3]当通过USB接口给手机充电时，电能从座椅的储能系统流向手机电池，此时手机电池消耗电能并将其转化为化学能储存，因此在电路中充当用电器的角色。 考点4 宇宙 一、宇宙探秘 1.对于宇宙认识的改变 （1）天圆地方：古人认为地球是一块平坦的、并不太大的土地；天空似乎是一个固定的圆形屋顶，他从远处自上而下，和人看到的远处的地面融为一体。 （2）地心说：公元2世纪，古希腊天文学家托勒密提出以地球为宇宙中心的"地心说"，他认为天上的日月星辰都绕着人类所居住的地球旋转。 （3）日心说：16世纪初期，波兰天文学家哥白尼在传世之作《天体运行论》提出了“日心说”，他认为宇宙的中心就是太阳 2.基本概念 （1）恒星：相对位置似乎是不变的（例如太阳） （2）银河系：有群星和弥漫物质集合而成的一个庞大的天体系统。注：太阳是银河系中数以千亿计的恒星中的一颗，而银河系又只是浩瀚宇宙中普通的一员。目前人们观测到的星系约1000亿个，仙女星系是里银河系较近的星系，他离里我们超过200万光年。 （3）宇宙起源：宇宙诞生于137亿年前的一次大爆炸。宇宙起始于一个原始火球，在原始火球中，温度和密度都高的无法想象，里面的物质可能极不稳定，最终爆炸，涉及宇宙的全部物质及时间、空间爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降，降到一定程度形成行星、恒星、星系、星系团和超星系团等。 证据一：根据哈勃发现的哈勃定律推断，星系在远离我们而去。 证据二：用粘有小塑料粒的气球类比宇宙，小塑料粒可看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任意小塑料粒周围的其他小塑料粒都在离它远去。 证据三：根据多普勒效应，当一个星系离我们远去时，我们观测到的星系发出的光的频率降低（波长变长），科学家用仪器观察星系发出的光，就可以看到它的光谱，天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称为谱线“红移”。 1．（2025·湖南·模拟预测）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．原子是构成物质的最小微粒 B．“破镜不能重圆”是因为分子间只存在斥力 C．光年是用来表示天体间距离的单位 D．太阳是宇宙的中心 【答案】C 【详解】A．原子还可以分为原子核和核外电子，原子不是构成物质的最小微粒，故A错误； B．破镜不能重圆，是因为裂开的镜面间的距离远远超过分子直径的10倍，分子间作用力几乎不起作用，故B错误； C．宇宙中恒星间的距离都非常大，为了表达起来方便一些，天文学家使用一个非常大的距离单位--光年，光年是指光在真空中一年内通过的距离，故C正确； D．地球绕太阳运动，是因为太阳是太阳系的中心，宇宙没有中心，故D错误。 故选C。 2．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．银河系、地球、原子、原子核是按照空间尺度由大到小的顺序排列的 B．水结冰后，其分子的无规则运动就会停止 C．宇宙是一个有层次的天体结构系统，太阳是宇宙的中心 D．原子的核式结构模型提出原子由原子核和中子构成 【答案】A 【详解】A．银河系是一个庞大的星系，地球是太阳系中的一颗行星，原子由原子核和核外电子组成，原子核比原子小。所以按照空间尺度由大到小的顺序为银河系、地球、原子、原子核，故A正确； B．分子在永不停息地做无规则运动，水结冰后，分子的无规则运动也不会停止，只是运动的剧烈程度减弱，故B错误； C．宇宙是一个有层次的天体结构系统，但太阳不是宇宙的中心，宇宙没有中心，故C错误； D．原子的核式结构模型提出原子由原子核和核外电子构成，而不是原子核和中子，故D错误。 故选A。 3．（2025·湖南·二模）在“宇宙、地月系、原子、电子”中，空间尺度最大的是 ；生活中，当看见一个人费劲拉车时，经常会看到有人帮忙推车，如图所示，两个人同时对车施加沿水平方向向左的拉力F1=50N，推力F2=20N，此时合力的大小为 N，合力方向为 。（选填“水平向左”或者“水平向右”）。 【答案】 宇宙 70 水平向左 【详解】[1]宇宙包含了数十亿个星系，银河系是其中之一，太阳系置身于银河系之中，而地月系是太阳系的一部分。原子是构成物质的基本粒子，电子则是原子的组成部分，其空间尺度远远小于宏观的地月系和宇宙。在“宇宙、地月系、原子、电子”中，空间尺度最大的是宇宙。 [2][3]同一直线上的二力合成，若两个力方向相同，合力等于两分力之和，合力方向与这两个力的方向相同。若两个力方向相反，合力等于两分力之差，合力方向同较大的力的方向。两个人同时对车施加沿水平方向向左的拉力F1=50N，推力F2=20N，此时合力的大小为F=F1+F2=50N+20N=70N 合力的方向水平向左。 1．【航天主题】“追星揽月，牧星苍穹”。2024年2月24日，我国新一代载人登月任务中使用的载人飞船命名为“梦舟”，月面着陆器命名为“揽月”，计划2030年前实现中国人首次登陆月球，请运用有关的物理知识，完成下面小题。 （1）．月球上的氦-3储量丰富，图是氦-3的原子模型示意图，A带 电，B是质子，带 电，C是 ; （2）．氦-3与氘进行核聚变反应时，能够释放出巨大能量，其原理与 相似（选填“氢弹”或“原子弹”），核能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，核能发电是将核能最终转化为 能; （3）．飞船与着陆器在环月轨道交会对接后，相对 （选填“静止”或“运动”），着陆前，着陆器自由下落的过程中，着陆器势能 ，动能 （选填“增大”或“减小”）; （4）．航天员与地面指挥部之间的通信是通过 （选填“电磁波”或“超声波”）进行.如图所示，“揽月”启动发动机，产生高温高压气体向下喷，从而使“揽月”向上升，说明力的作用是 的，推进剂燃料具有热值 的特点。 【答案】1． 负 正 中子 2． 氢弹 不可再生 电 3． 静止 减小 增大 4． 电磁波 相互 高 【解析】1．[1][2][3]原子也有内部结构，它的中心是原子核，有一定数目的电子在原子核外运动，而原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。因此A是核外电子带负电，B是质子带正电，C是中子。 2．[1]氦-3与氘进行的是核聚变反应，释放出巨大能量，氢弹的原理也是核聚变，原子弹的原理是核裂变，故其原理与氢弹相似。 [2]核燃料是矿产资源，不能从自然界源源不断地获得，因此核能是不可再生能源。 [3]核能发电消耗核能，为电路提供电能，所以是将核反应过程中的核能最终转化为电能。 3．[1]飞船与着陆器在环月轨道交会对接后，相对彼此位置不变，相对静止。 [2][3]着陆前，着陆器自由下落的过程中，着陆器的质量不变，高度减小，速度增大，它的重力势能减小，动能增大。 4．[1]电磁波可以传递信息，而且传播不需要介质，航天员与地面指挥部之间的通信是通过电磁波进行的。 [2]“揽月”启动发动机，产生高温高压气体向下喷，发动机对气体施加向下的作用力，同时，喷出的气体对发动机施加向上的作用力，从而使“揽月”向上升，说明力的作用是相互的。 [3]推进剂燃料具有热值大的特点，相同质量的推进剂和其它燃料相比，完全燃烧时可以放出更多热量，提供更多能量。 2．阅读短文。回答问题。 兴城抽水蓄能电站辽宁兴城抽水蓄能电站位于辽宁省葫芦岛市兴城市境内。枢纽工程由上水库、下水库、输水系统、地下厂房和地面开关站、补水系统等组成。上水库总库容932万m3，下水库总库容1133万m3。 抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的，是间接储存电能的一种方式。在下半夜用电低谷时，它利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库。其工作原理如图。2023年10月，辽宁兴城抽水蓄能电站项目通风洞正式进洞施工，标志着该项目已进入全面施工阶段。2025年4月，国网新源辽宁兴城抽水蓄能电站厂房顶拱开挖顺利完成，标志着项目主体工程建设取得突破性进展。电站建成后，年发电量约12.04亿kW·h，在辽宁电网系统中主要承担系统调峰、储能、调频等关键任务，对推动辽宁新能源发展、优化东北电网发展布局、保障电力供应具有重要意义。 若上水库水面面积为1.2×106m2，抽水机每天从深夜0时至清晨5时抽水使上水库水面增高1m，放水发电时，重力做功的80%转化为电能。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） (1)储能时，水泵利用多余的电能将下水库的水抽到上水库，多余的电能转化为水的重力势能；抽水机抽水是利用 的作用把水“吸”上来的； (2)发电时，发电机将水的动能转化为电能，发电机的工作原理是 ；发电时所利用的水能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； (3)一只白鸽掠过水平如镜的下水库湖面，湖中映出白鸽的倒影，水中的“白鸽”是由于光的 形成的像； (4)若上水库与下水库的高度差h为60m，夜间抽到山顶的水全部用来发电（忽略水面高度的变化），则放出这些水的发电量为 kW·h； (5)除了可以利用水能发电，还有许多可以用来发电的清洁能源，请列举一种： 。 【答案】(1)大气压 (2) 电磁感应 可再生 (3)反射 (4) (5)太阳能 【详解】（1）储能时，水被抽到上水库中，水的高度增加，所以电能转化为水的重力势能，抽水机抽水时通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的压强减小，水在外界大气压的作用下被压上来。 （2）[1][2]发电时，发电机是利用电磁感应的原理工作的，工作时将水的动能转化为电能，因为水能从自然界源源不断地获得，属于可再生能源。 （3）水中的 “白鸽” 是平面镜成像现象，是由于光的反射形成的虚像。 （4）抽水机夜间抽水的体积为 由可知，抽水的质量为 水的重力 1．（2025·湖南岳阳·一模）智能扫地机器人在工作时是通过红外线传感器避障，红外线实质是（   ） A．水波 B．电磁波 C．次声波 D．超声波 【答案】B 【详解】智能扫地机器人在工作的情景，它通过红外线传感器避障，红外线是一种不可见光，实质是电磁波，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．（2025·湖南郴州·一模）能源分类对实现能源可持续发展有重要的意义。下列属于可再生能源的是（　　） A．太阳能 B．煤 C．石油 D．天然气 【答案】A 【详解】A．太阳能可以在自然界源源不断地得到，是可再生能源，故A符合题意； BCD．煤、石油、天然气都属于化石能源，会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，是不可再生能源。故BCD不符合题意。 故选A。 3．（2025·湖南长沙·一模）关于信息和能源，下列说法正确的是（　　） A．电磁波不能在真空中传播 B．电磁波在气体、液体、固体中的传播速度不变 C．核能属于可再生能源 D．太阳能属于可再生能源 【答案】D 【详解】AB．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，且在真空中的传播速度是恒定的，但在不同介质中的传播速度不同。 电磁波在玻璃等固体介质中的传播速度比在空气中慢。故AB错误； CD．可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，具有取之不尽，用之不竭的特点；不可再生能源是指短期内无法再生或循环使用的能源。核能需要用到核燃料，核燃料在地球上的储量是有限的，一旦消耗就很难再生，属于不可再生能源；太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源，故C错误，D正确。 故选D。 4．（2025·湖南永州·一模）下列说法中正确的是（　　） A．光波、电磁波、声波都可以在真空中传播 B．频率越高的电磁波波长越短 C．光和电磁波都能够传递信息，声音不能传递信息 D．中央电视台与永州电视台发射的电磁波在空气中的传播速度不同 【答案】B 【详解】A．光波是一种电磁波，电磁波可以在真空中传播，声波不能在真空中传播，故A错误； B．由于电磁波传播的速度是一定的，根据可知，频率越高的电磁波波长越短，故B正确； C．光、电磁波、声波都能够传递信息，故C错误； D．中央电视台与永州电视台发射的电磁波在空气中传播速度相同，故D错误。 故选B。 5．（2025·湖南张家界·一模）我国自行研制的北斗卫星导航系统，集定位、导航和通信等多功能于一体，是航天、航空、航海、各类导弹、地面部队乃至民用领域不可或缺的导航信号和数据提供源。导航卫星在传递信息时主要是利用（　　） A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．红外线 【答案】C 【详解】A．超声波是声波的一种，其传播需要介质，不能在真空中传播。太空中是真空环境，因此导航卫星无法使用超声波传递信息，故A不符合题意； B．次声波也是声波，同样需要介质传播，无法在真空中传播，故B不符合题意； C．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。导航卫星与地面之间处于真空环境，因此通过电磁波来传递信息，故C符合题意； D．红外线属于电磁波的一种，但其波长较短，穿透能力较弱，且主要用于热成像和短距离通信。卫星导航系统使用微波段的电磁波进行远距离、高精度的信息传递，而非红外线，故D不符合题意。 故选C。 6．（2025·湖南·三模）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。下列说法正确的是（　　） A．航空器材常采用熔点高、密度大的新型材料 B．水能、风能、太阳能属于可再生能源 C．远距离输电导线用半导体制作，可以降低电能的损耗 D．LED屏幕主要是由超导材料制成的 【答案】B 【详解】A．航空器材需要轻便且耐高温，因此材料应具有熔点高、密度小的特性，而非密度大，故A错误； B．水能、风能、太阳能均可自然再生，属于可再生能源，故B正确； C．远距离输电导线需用导电性好的材料（如铜、铝）以减少电阻，半导体材料电阻较大，会增加电能损耗，故C错误； D．LED屏幕的核心是发光二极管，属于半导体材料，而非超导材料，故D错误。 故选B。 7．关于粒子和宇宙，下列认识中不正确的是（　　） A．在原子的核式结构模型中，所有的电子都在同一轨道上绕着原子核运动 B．谱线“红移”现象说明星系在逐渐远离我们 C．汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的电子，从而说明原子是可分的 D．宇宙、太阳系、地球、分子、质子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的 【答案】A 【详解】A．在原子的核式结构模型中，电子在原子核外很小的空间内做高速运动，不同能量的电子在不同的轨道上绕原子核运动，并非所有电子都在同一轨道上，故A错误，符合题意。 B．谱线“红移”现象说明星系在逐渐远离我们，宇宙正在膨胀，这是宇宙大爆炸理论的重要证据之一，故B正确，不符合题意。 C．1897年，汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的电子，从而说明原子是可分的，原子内部还有更小的粒子，故C正确，不符合题意。 D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，太阳系是宇宙中的一部分，地球是太阳系中的行星，分子由原子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，所以宇宙、太阳系、地球、分子、质子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的，故D正确，不符合题意。 故选A。 8．（2025·湖南邵阳·三模）从原始时期的柴草，到工业革命后的煤炭、石油、天然气，到如今的太阳能、风能、核能，人类在逐步实现能源可持续发展，下列说法正确的是（　　） A．干木柴燃烧越充分，热值越高 B．目前核电站是利用核聚变释放的核能来发电的 C．煤炭、石油、天然气属于可再生能源 D．利用太阳能可以加热物体，也可以发电 【答案】D 【详解】A．热值是燃料的一种属性，与燃烧情况无关，干木柴燃烧越充分，热值不变，故A错误； B．目前核电站是利用核裂变释放的核能来发电的，目前人类技术尚无法实现可控核聚变，故B错误； C．煤炭、石油、天然气短期内不能从自然界中得到补充，属于不可再生能源，故C错误； D．太阳能的利用方式主要有两种：一是通过集热器吸收太阳能直接加热物体（如太阳能热水器）；二是通过光伏电池将太阳能转化为电能（如太阳能光伏电站），故D正确。 故选D。 9．（2025·湖南常德·模拟预测）小明“物理学习笔记”中的摘录错误的是（  ） 装置与原理 能源与发展 ①铅垂线：重力方向是垂直向下 ③核能：不可再生能源 ②验电器：同种电荷相互排斥 ④太阳能：一次能源 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】A 【详解】①重力的方向始终是竖直向下的，铅垂线是利用重力的方向竖直向下来设计的，①错误； ②验电器是利用了同种电荷相互排斥的原理制成的，②正确； ③核燃料不能源源不断的在环境中获取，核能属于不可再生能源，③正确； ④太阳能能够从自然界中直接获取，是一次能源，④正确，综合上述分析，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．（2025·湖南永州·二模）如图所示是某便携式薄膜太阳能发电书包，它利用太阳能发电再通过书包上的USB接口可以给手机充电。对于该书包，下列说法正确的是（　　） A．太阳能既是可再生能源又是一次能源 B．薄膜太阳能发电时将电能转化为太阳能 C．用USB接口给手机充电时书包相当于电路中的用电器 D．书包晒太阳后温度升高是通过做功的方式改变了书包的内能 【答案】A 【详解】A．太阳能可以直接从自然界源源不断获取的能源，并且不需要消耗其他形式的能源，所以太阳能既是可再生能源，又是一次能源，故A正确； B．薄膜太阳能发电时将太阳能转化为电能，故B错误； C．用USB接口给手机充电时，书包为手机提供电能，相当于电路中的电源，故C错误； D．书包晒太阳后，吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变了书包的内能，故D错误。 故选A。 11．（2025·湖南岳阳·一模）为了满足乡镇居民晚上的照明需要，很多乡镇在街道两旁装了风光互补型太阳能道路灯，查资料得知，它是利用风能和太阳能系统共同发电的装置。如图所示，它是由小风扇、太阳能电池板、蓄电池、照明灯组成，下列解释合理的是（    ） A．太阳能电池板是将光能转化为电能的装置 B．蓄电池白天充电时，将化学能转化为电能 C．照明灯工作时，将电能转化为光能和风能 D．小风扇是风力发电机，工作时将电能转化为机械能 【答案】A 【详解】A．太阳能电池板工作时，消耗光能，产生电能，将光能转化为电能，故A符合题意； B．蓄电池在白天充电时，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故B不符合题意； C．照明灯工作时，将电能转化为光能和内能，故C不符合题意； D．小风扇属于风力发电机，在工作时，将机械能转化为电能，故D不符合题意。 故选A。 12．（2025·湖南张家界·一模）当今世界正面临“能源危机”，个人应该在日常生活中节约能源，推动可持续发展，下列认知正确的是（　　） A．煤、石油、天然气属于可再生能源 B．未经处理的核废水可以直接排入大海 C．目前人类建立的核电站是利用核裂变发电 D．电能属于一次能源 【答案】C 【详解】A．煤、石油、天然气不能从自然界源源不断获取，属于不可再生能源，故A错误； B．未经处理的核废水直接排入大海会引发环境污染，故B错误； C．利用核能的方式是核裂变和核聚变，目前人类建立的核电站是利用核裂变发电，故C正确； D．电能是二次能源，需要消耗一次能源才能得到电能，故D错误。 故选C。 13．（2025·湖南衡阳·一模）三结砷化镓柔性太阳能电池板发电技术，是一项非常先进的太阳能光电转换技术，它的光电转换效率超30%，比传统的硅基ROSA薄膜太阳能发电效率提高一倍以上，广泛应用于航天、军事、可穿戴设备等领域。关于三结砷化镓柔性太阳能电池板发电技术，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．太阳能电池板工作时，将太阳能转化为电能 D．太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能有将近70%转化为电能 【答案】C 【详解】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．太阳能电池板的光电转换效率超30％，与电池板的面积无关，故B错误； C．太阳能电池板工作时把光能转化成电能，以化学能的形式储存在电池中，故C正确； D．太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能电池板能把至少30%的太阳能转化为电能，故D错误。 故选C。 14．（2025·湖南株洲·一模）我国第三代核电站“华龙一号”（如图）的3号和4号两台机组年发电量可达180亿千瓦时，每年可减少标煤消耗超543.6万吨。下列说法正确的是（    ） A．煤和核能都属于可再生能源 B．“千瓦时”是电功率的单位 C．核电站发电过程中能量转化是核能→内能→机械能→电能 D．核电站释放核能的方式与太阳内部核反应释放核能的方式相同 【答案】C 【详解】A．煤和核能，在短时间内都不能再生，属于不可再生能源，故A错误； B．“千瓦时”是电功的单位，故B错误； C．核电站发电过程中，通过核反应产生热量，去推动机器运转，从而产生电能，能量转化是核能→内能→机械能→电能，故C正确； D．核电站释放核能的方式是可控的核裂变；太阳内部核反应释放核能的方式是不可控的核聚变，故D错误。 故选C。 15．（2025·湖南怀化·一模）我国科技飞速发展，很多技术已领先世界水平。以下科技应用中，说法正确的是（   ） A．我国“华龙一号”核电机组并网发电，核电站通过可控核聚变来利用核能 B．国产大飞机C919机翼采用碳纤维材料，主要是利用其密度大且强度高 C．“西电东送”国家重大工程白鹤滩水电站是利用可再生能源发电的 D．国产汽车智驾技术高速发展，其快速处理传感器数据的芯片主要材料是超导体 【答案】C 【详解】A．目前技术下，核电站是通过可控核裂变利用核能的，故A错误； B．机翼用料质量小强度大，在同样体积时应使用密度小的材料，故B错误； C．水电站利用水能发电，水能可以由大自然源源不断的获取，是可再生能源，故C正确； D．国产汽车智驾技术高速发展，其快速处理传感器数据的芯片主要材料是半导体，故D错误。 故选C。 16．（2025·湖南怀化·二模）中国科技不断突破，大国重器“上天入海”。神舟十九号成功发射，为未来的深空探测铺平了道路，天宫空间站中的航天员通过 与地面通讯；096型战略核潜艇是中国海军实力提升和战略威慑力增强的重要标志，深海中潜艇一般通过声呐系统发出的 感知附近海域的情况。 【答案】 电磁波 超声波 【详解】[1]电磁波可以在真空中传播，天宫空间站中的航天员通过电磁波与地面通讯。 [2]深海中潜艇一般通过声呐系统发出的超声波感知附近海域的情况，电磁波在海水中会迅速衰减，传播距离很短，而声波在水中能传播很远的距离，因此潜艇使用声呐系统进行探测。 17．（2025·湖南·中考真题）科技赋能乡村振兴，农业无人机以其安全可靠、高效灵活、成本低廉的优势而广泛应用。图是无人机正在喷洒农药的场景。 (1)工作人员熟练操作手柄，通过 波无线遥控无人机，实现定点起飞。无人机沿水平方向匀速直线飞行300m，用时20s，则无人机水平飞行时的速度大小为 m/s。 (2)装载农药的无人机水平匀速直线飞行100s，消耗的电能为0.25kW·h，若该无人机消耗的电能转化为机械能的效率为80%，则此过程中无人机内电动机的机械功率为 W。 【答案】(1) 电磁 15 (2)7200 【详解】（1）[1]工作人员熟练操作手柄，通过电磁波无线遥控无人机，因为电磁波可以在真空中传播，且能传递信息，所以可以实现对无人机的远程控制。 [2]根据速度公式，可得无人机水平飞行时的速度大小为 （2）已知消耗的电能为 又已知该无人机消耗的电能转化为机械能的效率为80%，根据 可得转化成的机械能 根据功率公式，可得此过程中无人机内电动机的机械功率为 18．（2025·湖南湘西·二模）翟志刚、王亚平和叶光富三人组成的神舟十三号飞行乘组，于2021年10月16日成功进入太空，并在轨驻留183天，刷新了中国航天员单次飞行任务太空驻留时间的记录，同时翟志刚成功进行了出舱活动，成为中国首位进行太空漫步的航天员。请问，在翟志刚进行出舱活动时，只能通过无线通讯设备联络的航天员是 ；可以和王亚平直接对话的航天员是 。 【答案】 翟志刚 叶光富 【详解】[1]声音的传播需要介质，翟志刚出舱后处于外太空真空环境下，不能与舱内的宇航员直接通话，只能通过无线通讯设备联络。 [2]叶光富和王亚平都在有氧气的环境中，有传声的介质，可以直接对话。 19．（2025·湖南长沙·三模）随着科技的发展，更快的5G网络已应用在人们的生产生活中，其中最典型的就是5G手机。5G手机是利用 波来传输信息的；5G手机中用到的二极管是利用 材料制成的。 【答案】 电磁 半导体 【详解】[1]手机是依靠电磁波来传递信息的，5G手机也不例外，所以5G手机是利用电磁波来传输信息的。 [2]二极管具有单向导电性，它是利用半导体材料制成的，5G手机中用到的二极管同样是利用半导体材料制成。 20．（2025·湖南湘西·二模）无人机技术的发展和应用，改变了人们的生活方式和工作方式。四旋翼无人机是通过电动马达驱动四个螺旋桨进行飞行的飞行器（如图）。在空中进行悬停时四个螺旋桨仍在高速旋转，无人机此时获得向上的升力是靠 （选填“空气”或“螺旋桨”）提供的；当无人机沿竖直方向匀速上升时，向上的升力 （选填“大于”或“等于”或“小于”）所受重力。地面操控人员通过 （选填“电磁波”或“声波”）对无人机进行无线遥控。 【答案】 空气 等于 电磁波 【详解】[1]四旋翼无人机的螺旋桨旋转时，推动空气向下运动，根据牛顿第三定律，空气会给螺旋桨一个反作用力，这个反作用力就是无人机获得的升力，所以升力是靠空气提供的。 [2]当无人机沿竖直方向匀速上升时，处于平衡状态，此时无人机受到竖直向下的重力和竖直向上的升力，根据二力平衡条件，这两个力大小相等，方向相反，所以向上的升力等于所受重力。 [3]电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，能够携带信息，地面操控人员是通过电磁波对无人机进行无线遥控的。而声波传播需要介质，在真空中无法传播，且传播速度较慢，不适合用于无线遥控，所以不能是声波。 21．（2025·湖南张家界·模拟预测）太阳能LED照明路灯环保节能，LED是一种发光二极管，它主要制作材料是 （选填“绝缘体”“半导体”或“超导体”）；太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，它来源于太阳内部原子核发生聚变释放的巨大能量。 【答案】 半导体 可再生 【解析】【小题1】[1]LED是一种发光二极管，它的主要制作材料是半导体； [2]太阳能可以从自然界源源不断得到补充，属于可再生能源。 22．（2025·湖南岳阳·一模）中国建成世界首座第四代核反应堆，消除了核泄漏隐患，提高了核能利用的安全性。核反应堆通过核 变释放大量的能量。从能源是否可再生的角度来看，核能属于 能源。 【答案】 裂 不可再生 【详解】[1]核电站的核心设备是核反应堆，它是通过可控核裂变释放能量的。 [2]核能在短时间内不能再生，属于不可再生能源。 23．（2025·湖南永州·三模）歼-35是中国自主研制的新一代隐身舰载战斗机，是一款舰载多用途战斗机。歼-35在某次飞行中速度达到了，以此速度飞行，这内飞行的路程是 。该机的隐身特性使得雷达发射出来的 波无法正常反射，而是被引导绕过飞机或直接被吸收。 【答案】 7 电磁 【详解】[1]根据速度公式的变形式，解得：飞行的路程s=vt=700m/s×10s=7000m=7km [2]隐身飞机通过特殊外形设计和吸波材料，使雷达发射的电磁波发生偏转或吸收，从而减少反射信号。这是现代隐身技术的基本原理。 24．（2025·湖南长沙·二模）长沙市黑麋峰的抽水蓄能电站，总装机容量1200兆瓦。抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的，是间接储存电能的一种方式。在下半夜用电低谷时，它利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库，其工作原理如图。发电时，发电机将 能转化为电能，电能属于 能源。 【答案】 机械 二次 【解析】【小题1】[1]在抽水蓄能电站中，发电的过程是：上水库的水通过引水管流下，推动水轮机转动，带动发电机发电。水从高处（上水库）流向低处（下水库），具有重力势能。流动过程中，重力势能转化为动能，推动水轮机旋转。水轮机带动发电机，将机械能（动能+势能转化来的）转化为电能。 [2]电能本身不是一次能源，它是通过其他能源（如水能、风能、煤炭、核能等）转换而来的，属于二次能源。 25．（2025·湖南永州·一模）海浪蕴含着巨大的能量，它属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；如图是利用海浪发电的装置，当海浪带动浮子上下运动时，绳索带动发电机转动，它将海浪具有的 能转化为电能。 【答案】 可再生 机械 【详解】[1]海浪可以从自然界中源源不断地获得，因而它是可再生能源。 [2]由题意可知，海浪浪蕴含着巨大的机械能，利用波浪发电时，是将机械能转化为电能。 26．（2025·湖南株洲·模拟预测）如图甲所示是我国神舟号飞船绕地球飞行的场景，飞船运行过程中，通过 与地面遥控中心进行信息传递；如图乙所示一款太阳能庭院灯，太阳能属于 能源。 【答案】 电磁波 可再生 【详解】[1]电磁波可以在真空中传播，飞船运行过程中，通过电磁波与地面遥控中心进行信息传递。 [2]太阳能可以从自然界中源源不断的获取，所以太阳能是可再生能源。 27．（2025·湖南湘潭·一模）鹊桥二号中继星是嫦娥六号与地球之间的“通信桥梁”，鹊桥二号中继星是通过 （选填“电磁波”或“超声波”）与地球之间传递信息的。嫦娥六号利用太阳能电池供电，太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能的优点是 （写出一点即可）。 【答案】 电磁波 可再生 低碳环保、清洁、取之不尽、用之不竭 【详解】[1]在太空中是真空环境，声音无法传播，而电磁波可以在真空中传播，所以鹊桥二号中继星是通过电磁波传递信息的。 [2]太阳能可以从自然界源源不断地得到，属于可再生能源。 [3]太阳能具有清洁无污染、分布广泛、取之不尽等优点，任写一点即可，如清洁无污染。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题22 信息 材料 能源 宇宙 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 3 03·考点通关·靶向突破 3 考点1 信息的传递 3 教材·知识夯基 1．电话 电磁波 2．广播、电视和移动通讯 3．宽广的信息之路 中考·新考法聚焦 考法1 结合生活实际考查电磁波的应用 考法2 教材素材链接 考点2 能源与可持续发展 7 教材·知识夯基 1．能源及其分类 2．核能及其利用 3. 太阳能 能源可持续发展 中考·新考法聚焦 考法1 结合现代科技考查能源发展 考法2 结合生活实际跨学科融合 考法3 教材素材链接 考点3 材料 13 教材·知识夯基 1．半导体 探索新材料 中考·新考法聚焦 考法1 核能安全、新能源开发、航天探索成果 考法2 教材素材链接 考点4 宇宙 15 教材·知识夯基 1．对于宇宙认识的改变 2．基本概念 中考·新考法聚焦 考法1 宇宙探索历程 考法2 教材素材链接 04·素养拓展·思维进阶 17 航天主题：与科技发展有关综合能力训练 05·优题精选·练能提分 20 考点 考查形式 考查内容 考法分析 信息的传递 ☑选择题 ☑填空题 了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。 电磁波的应用。如 2025·湖南卷 能源与可持续发展 ☑选择题 ☑填空题 从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性。 可再生能源与不可再生能源。如 2025·湖南长沙卷 太阳能的利用。如 2025·湖南卷 材料 ☑选择题 ☑填空题 了解关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响。 超导现象和超导材料。如 2025·湖南卷 宇宙 ☑选择题 ☑填空题 知道人类对宇宙的探索将不断深入，关注人类探索宇宙的一些重大活动。 宇宙结构层次、探索历程、尺度单位、起源演化、航天与天体运动 命题新趋势 2026湖南中考物理 “信息、能源、材料、宇宙” 命题将从基础记忆转向情境化、跨学科、探究性、价值观融合的综合考查，核心围绕新课标 “物理观念 — 科学思维 — 探究实践 — 态度责任” 四维目标，以下是分模块趋势与备考重点。情境升级：天问二号、光伏声屏障、氢能汽车、抽水蓄能电站；跨学科融合：传感器原理、风电场选址评估、光伏发电碳中和计算；价值导向：核能安全、新能源开发、航天探索成果；题型创新：多模块综合判断、短流程探究设计、开放结论题。 命题预测 本专题的主要内容是学生了解性和常识性内容，本专题的考题难度不大。要求考生对本专题的内容做到熟记的程度，除此之外，本专题的内容还与社会科技前沿、材料应用、能源和太空探索相结合，考生在复习时应重点关注。 本单元常见考点主要集中在电磁波及其应用、能源及其分类、核能及其应用、太阳能及其应用、可再生与不可再生能源以及可持续发展、材料的属性、宇宙探索历程等。 考点1 信息的传递 一、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：主要由话筒和听简组成。 （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 （1）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。 （2）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。 二、电磁波 1.产生：导线中的电流迅速变化会在空间激起（产生）电磁波。 2.传播特点：电磁波的传播不需要介质，在真空中能传播，传播速度约是3×108m/s 。 3.特征 波长：相邻两个波峰（或波谷）之间的距离，字母符号是λ,单位是m。 波速：波的传播快慢，字母符号是c，单位是m/s 。 频率：某确定位置，单位时间内通过波峰（或波谷）的次数，字母符号是f,单位是Hz。 三者的关系是。波长越长的电磁波,频率越低。 4.电磁波谱：频率由小到大依次为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 5.应用：①传递信息：如广播、电视、移动电话等信号；②传递能量：如微波炉利用微波加热食物、激光武器等。 三、广播、电视和移动通信 1.无线电广播信号的发射和接收：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。 四、宽广的信息之路 1.微波通信： （1）微波：波长在10m--1mm之间，频率在30MHz--300000MHz之间的电磁波。 （2）优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。 （3）缺点：传播近似直线，不能沿地球表面传播，在地面的传播距离短。 （4）改进方式：需要大量的中继站，约50km一个。 （5）结论：不能用月球做中继站，但可以用卫星做中继站。 2.卫星通信：利用卫星做中继站的微波通信方式。同步卫星的优点是覆盖范围广，只要三个卫星就可以让信号覆盖全球。 3.光纤通信：利用频率更高的光波进行信息传递。优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。但普通的光不可以：发散性，不单一。激光的特点是频率单一、方向集中，可以用来传递信息。 4.网络通信：把计算机连在一起，实现信息共享。 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。 1．【中国航天科技发展】（2025·湖南娄底·三模）如图为中国空间站的梦天实验舱与天和核心舱成功对接成“T”字基本构型过程图片，下列说法正确的是（　　） A．在梦天实验舱靠近天和核心舱的过程中，以天和核心舱为参照物，梦天实验舱是静止的 B．空间站通过电磁波与地面联系 C．加挂梦天实验舱后，空间站的质量不变 D．梦天实验舱与天和核心舱成功对接后不再受力的作用 2．【教材素材链接】（2025·湖南长沙·二模）如图所示为一辆正在充电的新能源纯电动汽车，在充电过程中，汽车将电能转化为 能，当电池充满时，汽车车机端会通过 波向车主的手机传递消息，提醒车辆充电完成。相对于传统燃油汽车，新能源汽车有什么优势？ （合理即可） 3．（2025·湖南长沙·三模）如图，“充电五分钟，通话两小时”是某手机的闪充功能宣传语。它的闪充充电器的充电电压为，充电电流为，则充电最多可以充入的电能有 J。智能家居已广泛应用于生活中，手机通过 （选填"电磁波"或"超声波"）远程控制扫地机器人，给机器人充电时机器人为置的电池属于 （选填“用电器”或“电源”）。 考点2 能源与可持续发展 一、能源 1.能源：一般而言，能够提高能量的物质资源都可以叫做能源。煤、石油、天然气是当今人类利用的主要能源。 2.常见能源 （1）化石能源：我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。 （2）生物质能：生物质能是蕴藏在生物质（是各种生命产生或构成生命体的有机质的总称）中的能量，是绿色植物经过光合作用储存在生物质内部的能量，如柴薪、秸秆、动物粪便等。生物质能是人类利用最早、利用时间最长的能源，实际上也是化学能的一种。 （3）太阳能：由太阳辐射提供的能量。 （4）风能：自然界中空气的流动所具有的能量。 （5）地热能：地球内部高温熔岩所具有的能量，常通过地下水或喷发的熔岩送到地面从而被人们利用。 （6）电能：电流能以各种形式做功，所以电具有的能量叫做电能。 3.能源的分类 能源从不同角度可以划分为不同的类别。按能源的获取方式，可将能源分为一次能源和二次能源。 （1）一次能源：可以直接从自然界获得的能源是一次能源，如化石能源（包括煤、石油、天然气）、水能、风能、太阳能、地热能、生物质能以及核能等。其中煤、石油和天然气是当今世界一次能源的三大支柱，构成了全球能源家族结构的基本框架。 （2）二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源叫二次能源，如电能、酒精、汽油、煤油、焦炭等。 4.能源危机 （1）原因：①化石能源储量并不丰富；②化石能源的开发利用后不能再生。 （2）应对措施：面对目前的能源形式，解决能源问题主要出路有：一是提高能源利用率，做到科学开发，解决使用；二是开发和利用新能源，如太阳能、风能、地热能等。 5.开发利用新能源 已探测数据表明，目前作为人类主要的能源的化石能源储量并不丰富，所以，开发新能源、更好的利用已知能源，是全球范围内的重要课题。随着第三次能源革命序幕的拉开，核能成为主要能源。同时人类正着力开发取之不尽用之不竭的太阳能，并取得了重大成就。核能、太阳能的开发和利用为人类的能源问题找到了新的出路。 二、核能 1.原子的结构 （1）原子位于其中心的原子核和绕原子核高速运动核外电子组成，原子核比原子小得多，其半径只相当于原子的十万分之一。 （2）原子核几乎集中了原子的全部质量。 （3）原子核带正电，电子带负电，它们所带的电荷量相等，整个原子呈电中性，对外不显示电性。 （4）原子核由质子和中子组成，质子带正电，其电荷量跟核外电子相等，中子不带电。从质量上讲，质子与中子质量几乎相等，一个质子的质量大约是电子质量的1836倍。质子和中子构成非常小的原子核，就像几颗豆粒挤在原子这个大广场的中央。如图所示是锂和铍的原子结构示意图。 2.核能 （1）质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，要使他们它们分裂或结合极其困难，因此原子核十分牢固。但是，一旦质量较大的原子核发生分裂或质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。释放核能的方式有两种：核裂变、核聚变。 （2）核能是直接从自然界获得的，属于一次能源。核能也属于新能源。 3.裂变 用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。 4.链式反应 （1）类比理解链式反应 将火柴搭成图甲所示的结构，点燃第一根火柴会引燃两根火柴，接着会引燃四根火柴… 甲 乙 （2）链式反应 如图乙所示，一个铀235原子核在一个中子轰击下发生裂变，释放出核能，同时产生几个新的中子，这几个新的中子又轰击其他铀核，导致其他铀核发生裂变，产生更多的中子…裂变反应将自动进行下去，参与反应的铀核数量越来越多，释放出巨大的能量。 5.裂变的利用 （1）核电站 ①核反应堆及核电站的工作原理 如图所示，控制链式反应的速度，使核能能够缓慢、平稳地释放的装置，叫做核反应堆。核反应堆是核电站的核心设备，它以铀为燃料。利用核反应堆中放出的核能先生成高温蒸汽，在驱动汽轮机带动发电机发电。 ②核反应堆中的能量转化 ③核电站的特点 a.消耗的热量少，产生的能量巨大； b.产生废渣少，对大气基本无污染； c.核反应会产生危害极大的射线，因而要采取严格的安全措施。 （2）原子弹 链式反应如果不加控制，大量原子核就会再一瞬间发生裂变，释放出极大的能量，以致引起威力强大的爆炸。原子弹就是根据这一原理制成的。 6.聚变（热核反应） 将某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子组成）与氚核（由一个质子和两个中子组成），在超高温下结合成新的原子核-氦核，也会释放出巨大的核能（如图所示），这就是聚变。聚变反应要求一开始就要有很高的温度，因此核聚变也称为热核反应。 （1）聚变的应用 大量氢核的聚变，可以在瞬间放出惊人的能量。氢弹就是利用核聚变原理制造的已知比原子弹威力还要大的核武器。迄今，人们还不能像控制核裂变那样，使核聚变在人工控制条件下进行。科学家经过几十年的艰苦探索，已经取得一定进展，但要真正安全、和平的利用核聚变所释放的核能，还要做长期艰苦的努力。 （2）可控核聚变释放的核能作为一种新能源，具有显著的特点 1）燃料丰富且运营成本低，核聚变的燃料之一—氘核在海水中大量存在，足以功全世界使用几百亿年。 2）不污染环境，是一种真正的清洁能源。 （3）裂变与聚变的比较 比较 裂变 聚变 定义 较大的原子核分裂为较小的原子核的过程 质量很小的原子核结合成较大一种的过程 条件 用中子轰击较大的原子核 超高温 释放核能大小 巨大 更加巨大 知否可以控制 可利用核反应堆控制链式反应的速度 目前，核聚变速度还不能认为控制 应用 原子弹、核电站 氢弹 三、太阳能 1.太阳能的产生—氢核聚变 在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。因此可以讲，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，所以说，太阳是一个巨大的“核能火炉”。 2.太阳能的传递—热辐射 太阳核心释放的能量向外扩散，可以传送到太阳表面。太阳表面温度约6000℃，就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去。 3.太阳的寿命 太阳这个巨大的“核能火炉”已经燃烧了近50亿年，目前它正处于壮年，要再过50亿年才会燃尽自己的核燃料。可以说，太阳能几乎是取之不尽用之不竭的。 4.太阳是人类能源的宝库 地球上除核能、地热能和潮汐能以外的能源基本上都来自于太阳能，所以说太阳是人类的能源宝库。 （1）化石能源的形成 远古时期的陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后，躯体埋在地下和海底，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了煤和石油（如图所示）。在石油形成过程中还放出天然气。今天我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能。也就是说，化石能源间接地来源于太阳能。 （2）地球上的风能、水能（江、河湖泊等水体）、生物质能的来源 地球上的风能、水能、生物质能等都来自于太阳能。 ①风能的形成：由于太阳照射到地球时，地面上各个位置受热不均匀，空气的冷暖程度就不一样。暖空气膨胀变轻后上升，冷空气变冷后变重下降，这样冷暖空气流动形成了风。风能来源于太阳能。 ②水能的形成：地表水在太阳的照射下，吸热蒸发变成水蒸气上升到高空中，液化形成的小水滴悬浮在高空中形成云；云中的小水滴聚集，凝结成大水滴下落形成雨，雨滴降落到地面汇入江、河、湖海中而流动，从而有了水的动能。水能来源于太阳能。 ③生物质能的形成：植物通过光合作用将太阳能以化学能的形式存储在植物体内，人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命。生物质能来源于太阳能。 可见，人类利用风能、水能、生物质能等其实都是间接地利用太阳能。 5.太阳能的利用：太阳能的利用就是将太阳能转化为其他形式的能。 （1）太阳能的间接利用 由于化石能源、水能、风能、生物质能等都来源于太阳能，所以人类利用这些能源，实际上都是间接地利用太阳能。 （2）太阳能的直接利用：目前直接利用太阳能方式主要有：一种是光热转换，一种是光点转换。 ①光热转换 通过集热器直接利用太阳能进行加热，直接把太阳能转化为内能加以利用。例如，生活中的太阳能热水器、太阳灶、太阳能温室等。 ②光电转换 光电转换是把太阳能转化为电能再加以利用，一般是通过太阳能电池来实现的。能将光能直接转化为电能的太阳能电池可作为人造卫星、航标灯、交通信号灯、晶体管收音机等的电源。现在不少城市大规模使用的太阳能路灯也是依靠太阳能电池来工作的。 6.太阳能的优点：清洁无污染；获取方便；持久、可再生。 四、能源与可持续发展 1.能量的转移和转化具有方向性。 2.能源消耗对环境产生影响：温室效应、大气污染等。 3.可持续发展：①开发利用新能源和可再生能源。②提高能源的利用率，节约能源。 4.未来的理想能源必须满足以下条件：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相关的技术必须成熟，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。 1．（2025·湖南长沙·三模）如图所示为一款爆闪警示灯，常放置在存有安全隐忠的危险路段，通过有规律的爆闪，起到有效的警示作用。太阳能电池板给蓄电池充电，蓄电池再给LED红蓝灯供电，则下列说法正确的是（    ） A．太阳能来自太阳内部发生的核聚变 B．太阳能电池板的主要材料硅是导体 C．警示灯工作时，将光能转化为电能 D．当太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池相当于电源 2．（2025·湖南邵阳·三模）江苏盐城作为国内“风光渔一体化”发电模式的先行者，依托丰富的滩涂、海域资源，已建成多个大型风光渔互补项目，形成“上层风电、中层光伏、底层养殖”的立体开发格局，实现清洁能源生产与生态养殖的高效协同。中层光伏发电时的能量转化是 ；风能和太阳能都属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 3．（2025·湖南长沙·三模）如图是中国空间站太阳能电池板，它把太阳能转化为 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。 考点3 材料 一、我们周围的材料 1.金属材料：由金属元素或以金属元素为主制成的材料。 2.无机非金属材料：陶瓷、玻璃、金刚石、半导体是常见的无机非金属材料。 3.有机高分子材料：指以有机高分子为基础构成的材料。 4.复合材料：将优缺点能互补的材料复合在一起，制造出的性能优良的新材料。 5.合金不是复合材料。 6.材料的物理性质 （1）弹性：材料受力发生形变，除去外力后，材料又自动回复到原状。 （2）硬度：描述材料的坚硬程度。 （3）延展度：材料具有的可以锻打成片、拉成丝的性质。 7.材料与社会发展：如何合理地利用资源，有效保护环境，已成为人类关注的一个重大课题。 二、半导体 1.材料的导电性分类 （1）导体：容易导电。 （2）半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间。 （3）绝缘体：不容易导电。 2.半导体二极管：单向导电性。 3.半导体三极管：放大电信号。 4.半导体的应用：（1）太阳能电池；（2）条形码扫描器；（3）微处理器；（4）机器人。 三、探索新材料 1.超导材料：电阻为零的材料。 2.超导材料的应用：远距离输电、超导磁悬浮、增加磁性。 3.纳米材料特点：空间尺度小，硬度高、强度大。 4.纳米材料的应用：使计算机运行速度加快，芯片体积减小。制造纳米机器人。 5.气凝胶是当今世界上密度最小的固体。这种新材料具有隔热、耐高温等性能，在新能源汽车、航空航天等领域有多种用途。 1．（2025·湖南·三模）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。下列说法正确的是（　　） A．航空器材常采用熔点高、密度大的新型材料 B．水能、风能、太阳能属于可再生能源 C．远距离输电导线用半导体制作，可以降低电能的损耗 D．LED屏幕主要是由超导材料制成的 2．【教材素材链接】（2025·湖南长沙·三模）关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　） A．制造国产C919大飞机使用了密度较小的材料 B．我国研制的“5G”芯片所用的材料是半导体 C．我国“华龙一号”核反应堆利用核聚变发电 D．新能源汽车普遍使用的锂电池储存的是电能 3．（2025·湖南长沙·三模）一些城市公园配备光伏智慧座椅（如图所示），集发电、储能、智能控制于一体，游客坐下可充电，还能提供夜间照明。白天太阳照射，座椅上的太阳能电池板将光能转化为 能，太阳能电池板中的晶体硅是 材料，利用其配备的USB充电口给手机充电，此时手机电池相当于 。 考点4 宇宙 一、宇宙探秘 1.对于宇宙认识的改变 （1）天圆地方：古人认为地球是一块平坦的、并不太大的土地；天空似乎是一个固定的圆形屋顶，他从远处自上而下，和人看到的远处的地面融为一体。 （2）地心说：公元2世纪，古希腊天文学家托勒密提出以地球为宇宙中心的"地心说"，他认为天上的日月星辰都绕着人类所居住的地球旋转。 （3）日心说：16世纪初期，波兰天文学家哥白尼在传世之作《天体运行论》提出了“日心说”，他认为宇宙的中心就是太阳 2.基本概念 （1）恒星：相对位置似乎是不变的（例如太阳） （2）银河系：有群星和弥漫物质集合而成的一个庞大的天体系统。注：太阳是银河系中数以千亿计的恒星中的一颗，而银河系又只是浩瀚宇宙中普通的一员。目前人们观测到的星系约1000亿个，仙女星系是里银河系较近的星系，他离里我们超过200万光年。 （3）宇宙起源：宇宙诞生于137亿年前的一次大爆炸。宇宙起始于一个原始火球，在原始火球中，温度和密度都高的无法想象，里面的物质可能极不稳定，最终爆炸，涉及宇宙的全部物质及时间、空间爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降，降到一定程度形成行星、恒星、星系、星系团和超星系团等。 证据一：根据哈勃发现的哈勃定律推断，星系在远离我们而去。 证据二：用粘有小塑料粒的气球类比宇宙，小塑料粒可看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任意小塑料粒周围的其他小塑料粒都在离它远去。 证据三：根据多普勒效应，当一个星系离我们远去时，我们观测到的星系发出的光的频率降低（波长变长），科学家用仪器观察星系发出的光，就可以看到它的光谱，天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称为谱线“红移”。 1．（2025·湖南·模拟预测）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．原子是构成物质的最小微粒 B．“破镜不能重圆”是因为分子间只存在斥力 C．光年是用来表示天体间距离的单位 D．太阳是宇宙的中心 2．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．银河系、地球、原子、原子核是按照空间尺度由大到小的顺序排列的 B．水结冰后，其分子的无规则运动就会停止 C．宇宙是一个有层次的天体结构系统，太阳是宇宙的中心 D．原子的核式结构模型提出原子由原子核和中子构成 3．（2025·湖南·二模）在“宇宙、地月系、原子、电子”中，空间尺度最大的是 ；生活中，当看见一个人费劲拉车时，经常会看到有人帮忙推车，如图所示，两个人同时对车施加沿水平方向向左的拉力F1=50N，推力F2=20N，此时合力的大小为 N，合力方向为 。（选填“水平向左”或者“水平向右”）。 1．【航天主题】“追星揽月，牧星苍穹”。2024年2月24日，我国新一代载人登月任务中使用的载人飞船命名为“梦舟”，月面着陆器命名为“揽月”，计划2030年前实现中国人首次登陆月球，请运用有关的物理知识，完成下面小题。 （1）．月球上的氦-3储量丰富，图是氦-3的原子模型示意图，A带 电，B是质子，带 电，C是 ; （2）．氦-3与氘进行核聚变反应时，能够释放出巨大能量，其原理与 相似（选填“氢弹”或“原子弹”），核能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，核能发电是将核能最终转化为 能; （3）．飞船与着陆器在环月轨道交会对接后，相对 （选填“静止”或“运动”），着陆前，着陆器自由下落的过程中，着陆器势能 ，动能 （选填“增大”或“减小”）; （4）．航天员与地面指挥部之间的通信是通过 （选填“电磁波”或“超声波”）进行.如图所示，“揽月”启动发动机，产生高温高压气体向下喷，从而使“揽月”向上升，说明力的作用是 的，推进剂燃料具有热值 的特点。 2．阅读短文。回答问题。 兴城抽水蓄能电站辽宁兴城抽水蓄能电站位于辽宁省葫芦岛市兴城市境内。枢纽工程由上水库、下水库、输水系统、地下厂房和地面开关站、补水系统等组成。上水库总库容932万m3，下水库总库容1133万m3。 抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的，是间接储存电能的一种方式。在下半夜用电低谷时，它利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库。其工作原理如图。2023年10月，辽宁兴城抽水蓄能电站项目通风洞正式进洞施工，标志着该项目已进入全面施工阶段。2025年4月，国网新源辽宁兴城抽水蓄能电站厂房顶拱开挖顺利完成，标志着项目主体工程建设取得突破性进展。电站建成后，年发电量约12.04亿kW·h，在辽宁电网系统中主要承担系统调峰、储能、调频等关键任务，对推动辽宁新能源发展、优化东北电网发展布局、保障电力供应具有重要意义。 若上水库水面面积为1.2×106m2，抽水机每天从深夜0时至清晨5时抽水使上水库水面增高1m，放水发电时，重力做功的80%转化为电能。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） (1)储能时，水泵利用多余的电能将下水库的水抽到上水库，多余的电能转化为水的重力势能；抽水机抽水是利用 的作用把水“吸”上来的； (2)发电时，发电机将水的动能转化为电能，发电机的工作原理是 ；发电时所利用的水能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； (3)一只白鸽掠过水平如镜的下水库湖面，湖中映出白鸽的倒影，水中的“白鸽”是由于光的 形成的像； (4)若上水库与下水库的高度差h为60m，夜间抽到山顶的水全部用来发电（忽略水面高度的变化），则放出这些水的发电量为 kW·h； (5)除了可以利用水能发电，还有许多可以用来发电的清洁能源，请列举一种： 。 1．（2025·湖南岳阳·一模）智能扫地机器人在工作时是通过红外线传感器避障，红外线实质是（   ） A．水波 B．电磁波 C．次声波 D．超声波 2．（2025·湖南郴州·一模）能源分类对实现能源可持续发展有重要的意义。下列属于可再生能源的是（　　） A．太阳能 B．煤 C．石油 D．天然气 3．（2025·湖南长沙·一模）关于信息和能源，下列说法正确的是（　　） A．电磁波不能在真空中传播 B．电磁波在气体、液体、固体中的传播速度不变 C．核能属于可再生能源 D．太阳能属于可再生能源 4．（2025·湖南永州·一模）下列说法中正确的是（　　） A．光波、电磁波、声波都可以在真空中传播 B．频率越高的电磁波波长越短 C．光和电磁波都能够传递信息，声音不能传递信息 D．中央电视台与永州电视台发射的电磁波在空气中的传播速度不同 5．（2025·湖南张家界·一模）我国自行研制的北斗卫星导航系统，集定位、导航和通信等多功能于一体，是航天、航空、航海、各类导弹、地面部队乃至民用领域不可或缺的导航信号和数据提供源。导航卫星在传递信息时主要是利用（　　） A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．红外线 6．（2025·湖南·三模）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。下列说法正确的是（　　） A．航空器材常采用熔点高、密度大的新型材料 B．水能、风能、太阳能属于可再生能源 C．远距离输电导线用半导体制作，可以降低电能的损耗 D．LED屏幕主要是由超导材料制成的 7．关于粒子和宇宙，下列认识中不正确的是（　　） A．在原子的核式结构模型中，所有的电子都在同一轨道上绕着原子核运动 B．谱线“红移”现象说明星系在逐渐远离我们 C．汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的电子，从而说明原子是可分的 D．宇宙、太阳系、地球、分子、质子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的 8．（2025·湖南邵阳·三模）从原始时期的柴草，到工业革命后的煤炭、石油、天然气，到如今的太阳能、风能、核能，人类在逐步实现能源可持续发展，下列说法正确的是（　　） A．干木柴燃烧越充分，热值越高 B．目前核电站是利用核聚变释放的核能来发电的 C．煤炭、石油、天然气属于可再生能源 D．利用太阳能可以加热物体，也可以发电 9．（2025·湖南常德·模拟预测）小明“物理学习笔记”中的摘录错误的是（  ） 装置与原理 能源与发展 ①铅垂线：重力方向是垂直向下 ③核能：不可再生能源 ②验电器：同种电荷相互排斥 ④太阳能：一次能源 A．① B．② C．③ D．④ 10．（2025·湖南永州·二模）如图所示是某便携式薄膜太阳能发电书包，它利用太阳能发电再通过书包上的USB接口可以给手机充电。对于该书包，下列说法正确的是（　　） A．太阳能既是可再生能源又是一次能源 B．薄膜太阳能发电时将电能转化为太阳能 C．用USB接口给手机充电时书包相当于电路中的用电器 D．书包晒太阳后温度升高是通过做功的方式改变了书包的内能 11．（2025·湖南岳阳·一模）为了满足乡镇居民晚上的照明需要，很多乡镇在街道两旁装了风光互补型太阳能道路灯，查资料得知，它是利用风能和太阳能系统共同发电的装置。如图所示，它是由小风扇、太阳能电池板、蓄电池、照明灯组成，下列解释合理的是（    ） A．太阳能电池板是将光能转化为电能的装置 B．蓄电池白天充电时，将化学能转化为电能 C．照明灯工作时，将电能转化为光能和风能 D．小风扇是风力发电机，工作时将电能转化为机械能 12．（2025·湖南张家界·一模）当今世界正面临“能源危机”，个人应该在日常生活中节约能源，推动可持续发展，下列认知正确的是（　　） A．煤、石油、天然气属于可再生能源 B．未经处理的核废水可以直接排入大海 C．目前人类建立的核电站是利用核裂变发电 D．电能属于一次能源 13．（2025·湖南衡阳·一模）三结砷化镓柔性太阳能电池板发电技术，是一项非常先进的太阳能光电转换技术，它的光电转换效率超30%，比传统的硅基ROSA薄膜太阳能发电效率提高一倍以上，广泛应用于航天、军事、可穿戴设备等领域。关于三结砷化镓柔性太阳能电池板发电技术，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．太阳能电池板工作时，将太阳能转化为电能 D．太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能有将近70%转化为电能 14．（2025·湖南株洲·一模）我国第三代核电站“华龙一号”（如图）的3号和4号两台机组年发电量可达180亿千瓦时，每年可减少标煤消耗超543.6万吨。下列说法正确的是（    ） A．煤和核能都属于可再生能源 B．“千瓦时”是电功率的单位 C．核电站发电过程中能量转化是核能→内能→机械能→电能 D．核电站释放核能的方式与太阳内部核反应释放核能的方式相同 15．（2025·湖南怀化·一模）我国科技飞速发展，很多技术已领先世界水平。以下科技应用中，说法正确的是（   ） A．我国“华龙一号”核电机组并网发电，核电站通过可控核聚变来利用核能 B．国产大飞机C919机翼采用碳纤维材料，主要是利用其密度大且强度高 C．“西电东送”国家重大工程白鹤滩水电站是利用可再生能源发电的 D．国产汽车智驾技术高速发展，其快速处理传感器数据的芯片主要材料是超导体 16．（2025·湖南怀化·二模）中国科技不断突破，大国重器“上天入海”。神舟十九号成功发射，为未来的深空探测铺平了道路，天宫空间站中的航天员通过 与地面通讯；096型战略核潜艇是中国海军实力提升和战略威慑力增强的重要标志，深海中潜艇一般通过声呐系统发出的 感知附近海域的情况。 17．（2025·湖南·中考真题）科技赋能乡村振兴，农业无人机以其安全可靠、高效灵活、成本低廉的优势而广泛应用。图是无人机正在喷洒农药的场景。 (1)工作人员熟练操作手柄，通过 波无线遥控无人机，实现定点起飞。无人机沿水平方向匀速直线飞行300m，用时20s，则无人机水平飞行时的速度大小为 m/s。 (2)装载农药的无人机水平匀速直线飞行100s，消耗的电能为0.25kW·h，若该无人机消耗的电能转化为机械能的效率为80%，则此过程中无人机内电动机的机械功率为 W。 18．（2025·湖南湘西·二模）翟志刚、王亚平和叶光富三人组成的神舟十三号飞行乘组，于2021年10月16日成功进入太空，并在轨驻留183天，刷新了中国航天员单次飞行任务太空驻留时间的记录，同时翟志刚成功进行了出舱活动，成为中国首位进行太空漫步的航天员。请问，在翟志刚进行出舱活动时，只能通过无线通讯设备联络的航天员是 ；可以和王亚平直接对话的航天员是 。 19．（2025·湖南长沙·三模）随着科技的发展，更快的5G网络已应用在人们的生产生活中，其中最典型的就是5G手机。5G手机是利用 波来传输信息的；5G手机中用到的二极管是利用 材料制成的。 20．（2025·湖南湘西·二模）无人机技术的发展和应用，改变了人们的生活方式和工作方式。四旋翼无人机是通过电动马达驱动四个螺旋桨进行飞行的飞行器（如图）。在空中进行悬停时四个螺旋桨仍在高速旋转，无人机此时获得向上的升力是靠 （选填“空气”或“螺旋桨”）提供的；当无人机沿竖直方向匀速上升时，向上的升力 （选填“大于”或“等于”或“小于”）所受重力。地面操控人员通过 （选填“电磁波”或“声波”）对无人机进行无线遥控。 21．（2025·湖南张家界·模拟预测）太阳能LED照明路灯环保节能，LED是一种发光二极管，它主要制作材料是 （选填“绝缘体”“半导体”或“超导体”）；太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，它来源于太阳内部原子核发生聚变释放的巨大能量。 22．（2025·湖南岳阳·一模）中国建成世界首座第四代核反应堆，消除了核泄漏隐患，提高了核能利用的安全性。核反应堆通过核 变释放大量的能量。从能源是否可再生的角度来看，核能属于 能源。 23．（2025·湖南永州·三模）歼-35是中国自主研制的新一代隐身舰载战斗机，是一款舰载多用途战斗机。歼-35在某次飞行中速度达到了，以此速度飞行，这内飞行的路程是 。该机的隐身特性使得雷达发射出来的 波无法正常反射，而是被引导绕过飞机或直接被吸收。 24．（2025·湖南长沙·二模）长沙市黑麋峰的抽水蓄能电站，总装机容量1200兆瓦。抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的，是间接储存电能的一种方式。在下半夜用电低谷时，它利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库，其工作原理如图。发电时，发电机将 能转化为电能，电能属于 能源。 25．（2025·湖南永州·一模）海浪蕴含着巨大的能量，它属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；如图是利用海浪发电的装置，当海浪带动浮子上下运动时，绳索带动发电机转动，它将海浪具有的 能转化为电能。 26．（2025·湖南株洲·模拟预测）如图甲所示是我国神舟号飞船绕地球飞行的场景，飞船运行过程中，通过 与地面遥控中心进行信息传递；如图乙所示一款太阳能庭院灯，太阳能属于 能源。 27．（2025·湖南湘潭·一模）鹊桥二号中继星是嫦娥六号与地球之间的“通信桥梁”，鹊桥二号中继星是通过 （选填“电磁波”或“超声波”）与地球之间传递信息的。嫦娥六号利用太阳能电池供电，太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能的优点是 （写出一点即可）。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $