专题19 信息、能源和材料（培优讲义）（5考点+5命题突破+1个难点）（全国通用）2026年中考物理一轮复习高效培优系列

专题19 信息、能源和材料 目 录 目标导图 考点深解 考点1 信息的传递（核心基础） / 考点2 能源的分类与利用（高频考点） 考点3 新能源开发与可持续发展（重点应用） / 考点4 材料的分类与性质（基础考点） 考点5 材料的应用与发展（实际应用） 命题突破 突破1 信息传递的理解 / 突破2 能源的分类与能源转化 突破3 新能源的特点与应用 / 突破4 材料的分类与性质辨析 突破5 信息、能源与材料的综合应用 重难攻坚 难点1 能源转化的判断与计算 练测提能 1.主线：信息传递的基本原理（以电磁波为核心）→ 能源的分类、利用与转化→ 新能源开发与可持续发展→ 材料的分类、性质与应用→ 三者综合应用； 2.关键线索：电磁波是信息传递的核心载体，需掌握其产生、传播特点及应用；能源分类与转化是高频考点，重点区分可再生与不可再生能源，理解能量转化的方向性；材料的性质决定应用，需熟记不同类别材料的特性与典型应用；三者存在紧密关联（如新型材料推动新能源开发与信息传递技术升级）。 ◇考点 1 信息的传递（核心基础） 1. 电话的工作原理 （1）组成：由话筒、听筒和电源组成； （2）话筒作用：将声信号转化为电信号（通过碳粒的松紧变化改变电流大小）； （3）听筒作用：将电信号转化为声信号（通过电磁铁的磁性变化带动膜片振动）； （4）电话交换机：实现多部电话之间的通话，提高线路利用率。 2. 电磁波的产生与传播 （1）产生：导体中有迅速变化的电流时，就会产生电磁波； （2）传播：电磁波可以在真空中传播，不需要介质；在真空中的传播速度为c=3×10⁸m/s，与光速相同； （3）波长、频率与波速的关系：c=λf（c为波速，λ为波长，f为频率；波速一定时，波长与频率成反比）； （4）电磁波谱：按频率从低到高排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线；不同频率的电磁波应用不同（如无线电波用于广播、电视、移动通信；红外线用于遥控、热成像；紫外线用于杀菌、验钞等）。 3. 广播、电视与移动通信 （1）广播：电台将声信号转化为电信号，加载到高频电磁波上（调制），通过天线发射；收音机接收电磁波，将电信号还原为声信号（解调）； （2）电视：电视台将声信号和图像信号转化为电信号，调制后发射；电视机接收后，分别还原为图像和声音； （3）移动通信：移动电话既是无线电发射台，也是无线电接收台，通过基站与其他电话通信。 4. 信息时代的特点与应用 （1）特点：信息传递速度快、范围广、容量大； （2）应用：互联网、卫星通信、光纤通信（光纤通信利用激光在光导纤维中传播，具有传输速度快、抗干扰能力强等优点）。 易｜错｜提｜醒 1. 电磁波传播误区：认为“电磁波传播需要介质”（错误，电磁波是一种不可见光，可在真空中传播，声波传播才需要介质）； 2. 电话工作原理误区：认为“话筒将电信号转化为声信号，听筒相反”（错误，话筒是声→电，听筒是电→声）； 3. 光纤通信误区：认为“光纤通信利用电磁波中的无线电波”（错误，利用的是激光，属于可见光范畴）。 ◇考点 2 能源的分类与利用（高频考点） 1. 能源的分类 （1）按获取方式分： ①一次能源：可以直接从自然界获取的能源（如化石能源、水能、风能、太阳能、核能等）； ②二次能源：无法直接从自然界获取，需要通过一次能源转化得到的能源（如电能、汽油、柴油等）； （2）按是否可再生分： ①可再生能源：可以在短期内从自然界得到补充的能源（如水能、风能、太阳能、生物质能等）； ②不可再生能源：短期内不能从自然界得到补充，越用越少的能源（如化石能源、核能等）； （3）其他分类： ① 常规能源（传统能源）：如化石能源、水能、风能； ② 新能源：如太阳能、核能、氢能、地热能等。 2. 常见能源的利用 （1）化石能源（煤、石油、天然气）； ① 利用方式：燃烧放热，用于发电、取暖、驱动机械等； ② 优点：能量密度高，使用方便； ③ 缺点：不可再生，燃烧会产生污染（如CO、SO₂、粉尘等），加剧温室效应； （2）水能： ①利用方式：通过水轮机带动发电机发电（水力发电）； ②优点：可再生，无污染； ③缺点：受地理条件限制（需要修建水库），可能影响生态环境； （3）风能： ① 利用方式：通过风力发电机将风能转化为电能； ② 优点：可再生，无污染； ③ 缺点：受天气、地域限制，能量不稳定； （4）电能： ① 特点：清洁、方便、易于传输和转化； ② 来源：火力发电（化石能源转化）、水力发电、风力发电、太阳能发电等。 3. 能源的转化与守恒 （1）能量转化：各种能源在利用过程中会发生转化（如火力发电：化学能→内能→机械能→电能；水力发电：机械能→电能；太阳能发电：太阳能→电能）； （2）能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，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； （3）能量转化的方向性：能量的转化和转移具有方向性（如内能只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能自发地反向转移），因此能源的利用是有条件的，会存在能量损耗。 4. 能源利用的效率 （1）定义：有效利用的能量与消耗的总能量之比； （2）公式：； （3）提高效率的意义：节约能源，减少污染。 易｜错｜提｜醒 可再生能源误区：认为“可再生能源可以无限制使用”（错误，可再生能源的利用受自然条件限制，过度利用也可能影响生态平衡）。 ◇考点 3 新能源开发与可持续发展（重点应用） 1. 新能源的种类与特点 （1）太阳能： ① 产生：太阳内部发生核聚变反应释放的能量； ② 利用方式：光热转换（如太阳能热水器）、光电转换（如太阳能电池）； ③ 优点：可再生、无污染、能量巨大； ④ 缺点：能量分散、受天气和昼夜影响； （2）核能： ① 产生：原子核发生裂变或聚变时释放的能量； ② 利用方式：核裂变（如核电站、原子弹）、核聚变（如氢弹，目前尚未实现和平利用）； ③ 优点：能量密度极大、污染小（相比化石能源）； ④ 缺点：不可再生、存在核泄漏风险、核废料处理困难； （3）氢能： ① 产生：通过电解水、水煤气法等方式制取； ② 利用方式：燃烧放热（如氢燃料汽车）、燃料电池（将化学能直接转化为电能）； ③ 优点：可再生、燃烧产物是水（无污染）、能量密度高； ④ 缺点：制取成本高、储存和运输困难； （4）地热能： ① 产生：地球内部的热能； ② 利用方式：发电、取暖、地热温泉； ③ 优点：可再生、无污染； ④ 缺点：受地理条件限制（仅分布在板块交界处等区域）； （5）生物质能： ① 定义：利用生物质（如植物、动物粪便）转化得到的能源； ② 利用方式：燃烧、发酵产生沼气； ③ 优点：可再生、污染小； ④ 缺点：能量密度低、受季节影响。 2. 核电站的工作原理 （1）核心过程：核裂变→内能→机械能→电能； （2）关键设备： ① 核反应堆：发生核裂变的场所（用铀核作为核燃料，通过控制棒控制裂变速度）； ② 热交换器：将核反应堆产生的内能传递给冷水，产生高温高压蒸汽； ③ 汽轮机和发电机：蒸汽推动汽轮机转动，带动发电机发电； （3）安全措施：设置厚厚的混凝土防护层，防止核辐射泄漏。 3. 能源危机与可持续发展 （1）能源危机的原因： ① 不可再生能源的过度开采和使用； ② 人口增长和经济发展导致能源需求增加； （2）可持续发展策略： ① 开发新能源，替代不可再生能源； ② 提高能源利用效率，节约能源； ③ 减少能源利用过程中的污染，保护生态环境； ④ 加强国际合作，合理分配能源资源。 易｜错｜提｜醒 1. 核能利用误区：① 混淆核裂变与核聚变的应用（核电站用核裂变，氢弹用核聚变）；② 认为“核电站会产生大量污染”（错误，核电站正常运行时污染极小，主要风险是核泄漏）； 2. 太阳能利用误区：认为“太阳能电池是将太阳能转化为内能”（错误，是将太阳能转化为电能，太阳能热水器才是光热转换）； 3. 氢能误区：认为“氢能是一次能源”（错误，氢能是二次能源，需要通过其他能源制取）； 4. 可持续发展误区：认为“开发新能源就能解决所有能源问题”（错误，还需要结合节能、环保等措施，综合应对）。 ◇考点 4 材料的分类与性质（基础考点） 1. 材料的分类 （1）金属材料： ① 包括纯金属（如铁、铜、铝）和合金（如钢、铝合金、黄铜）； ② 特点：具有良好的导电性、导热性、延展性； （2）无机非金属材料： ① 传统无机非金属材料（如陶瓷、玻璃、水泥）； ② 新型无机非金属材料（如光导纤维、高温结构陶瓷）； ③ 特点：硬度大、耐高温、耐腐蚀，但脆性较大； （3）合成材料（有机合成材料）： ① 包括塑料、合成纤维、合成橡胶； ② 特点：密度小、强度高、耐腐蚀、易加工； ③ 注意：合成材料难以降解，会造成白色污染； （4）复合材料： ① 定义：将两种或两种以上不同性质的材料复合在一起形成的材料（如碳纤维复合材料、玻璃钢）； ② 特点：兼具不同材料的优点（如玻璃钢兼具玻璃的透明性和钢的强度）。 2. 材料的物理性质 （1）导电性： ① 导体：容易导电的材料（如金属、石墨）； ② 绝缘体：不容易导电的材料（如陶瓷、玻璃、塑料）； ③ 半导体：导电性介于导体和绝缘体之间的材料（如硅、锗，用于制作芯片、二极管、三极管等）； （2）导热性： ① 导热性好的材料（如金属，用于制作暖气片、锅具）； ② 导热性差的材料（如陶瓷、塑料、木材，用于制作隔热材料）； （3）硬度：材料抵抗外力划伤、压痕的能力（如金刚石硬度最大，用于切割玻璃）； （4）密度：单位体积材料的质量（密度小的材料如铝合金，用于制作飞机、汽车零部件，减轻重量）； （5）延展性：材料能被拉伸或压成薄片的性质（如金属具有良好的延展性，可制成导线、薄片）。 3. 材料的化学性质 （1）腐蚀性：材料抵抗化学物质侵蚀的能力（如不锈钢耐腐蚀，用于制作医疗器械、餐具）； （2）稳定性：材料在常温下不易发生化学反应的性质（如黄金化学性质稳定，可制成首饰）。 易｜错｜提｜醒 1. 材料分类误区：① 将“玻璃钢”归为金属材料（错误，玻璃钢是复合材料）；② 将“碳纤维”归为合成材料（错误，碳纤维是无机非金属材料）； 2. 导电性误区：认为“半导体是绝对不导电的”（错误，半导体导电性介于导体和绝缘体之间，在一定条件下可导电）； 3. 合成材料误区：认为“所有合成材料都是有害的”（错误，合成材料方便了生活，只是难以降解，需合理处理）； 4. 合金误区：认为“合金是纯净物”（错误，合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的混合物）。 ◇考点 5 材料的应用与发展（基础考点） 1. 传统材料的应用 （1）金属材料： ① 钢铁：用于建筑、机械制造、交通工具； ② 铜：用于制作导线（导电性好）、餐具； ③ 铝：用于制作铝合金门窗、飞机零部件（密度小、耐腐蚀）； （2）无机非金属材料： ① 陶瓷：用于制作餐具、瓷砖、绝缘材料； ② 玻璃：用于制作窗户、镜子、光学仪器； ③ 水泥：用于建筑工程（混凝土的主要成分）； （3）天然有机材料： ① 棉花、羊毛：用于制作衣物（透气性好、保暖）； ② 木材：用于建筑、家具制作。 2. 新型材料的发展与应用 （1）纳米材料： ① 定义：尺度在1-100纳米之间的材料； ② 特性：具有特殊的物理和化学性质（如高强度、高韧性、良好的导电性）； ③ 应用：纳米涂层（耐腐蚀、耐磨）、纳米药物（提高药效）、纳米电子器件； （2）超导材料： ① 定义：在特定温度下电阻为零的材料； ② 特性：零电阻、抗磁性； ③ 应用：超导输电（减少电能损耗）、超导磁悬浮列车、超导发电机； （3）半导体材料： ① 应用：制作芯片、二极管、三极管、集成电路（是电子信息技术的核心材料）； ② 发展：推动了计算机、手机等电子产品的小型化、高性能化； （4）复合材料： ① 玻璃钢：用于制作船体、汽车外壳、游乐设施（强度高、密度小、耐腐蚀）； ② 碳纤维复合材料：用于制作航空航天零部件、体育器材（强度高、重量轻）。 3. 材料发展与社会进步的关系 材料的发展推动了科技进步和社会发展（如半导体材料的发展催生了信息时代，新型合金材料的发展推动了航空航天事业的进步）；同时，社会需求也促进了新材料的研发。 易｜错｜提｜醒 1. 新型材料应用误区：① 认为“超导材料可以在常温下广泛应用”（错误，大多数超导材料需要在极低温度下才能实现超导状态，常温超导尚未突破）；② 认为“纳米材料的尺度越大，性能越好”（错误，纳米材料的特性依赖于1-100纳米的尺度，超出该范围则失去特殊性能）； 2. 半导体应用误区：认为“半导体只能用于制作芯片”（错误，还可用于制作二极管、三极管、太阳能电池等）； 3. 复合材料应用误区：认为“复合材料的性能一定优于单一材料”（错误，复合材料的性能是针对特定需求设计的，在某些方面可能不如单一材料，如玻璃钢的硬度可能不如钢铁）。 1．如图所示是我国空间站在太空中飞行的场景，太阳翼可将太阳能转化为电能，同时利用电能驱使太阳翼转动，以确保太阳光垂直照射在太阳翼上。下列说法正确的是（　　） A．太阳能属于不可再生能源 B．空间站利用超声波向地面传递信息 C．太阳翼转动时，将电能转化为机械能 D．太阳翼转动时，不遵循能量守恒定律 【答案】C 【详解】A．太阳能取之不尽，属于可再生能源，故A错误；     B．空间站利用电磁波向地面传递信息，故B错误； C．太阳翼的电动机转动时，消耗电能，将电能转化为机械能，故C正确；      D．能量守恒定律是自然界普遍存在的规律，任何情况都要遵循能量守恒定律。故D错误。 故选C。 2．历经四十年的发展，中国光纤光缆行业已经占据世界半壁江山，为现代通讯做出了突出贡献，体现了大国精神、大国担当。现代信息高速公路，是卫星通信和光纤通信等高速、大容量信息传输通道的俗称，光纤通信传输信息的载体是（    ） A．次声波 B．超声波 C．水波 D．电磁波 【答案】D 【详解】光纤通信是利用激光（属于电磁波的一种）在光导纤维中传输信息，次声波、超声波属于声波，水波是机械波，这三者都无法在光纤中作为信息传输的载体。故ABC都不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．近年来，我国在材料、能源、信息等领域取得了辉煌的成就，下列说法正确的是（    ） A．光纤通信是利用激光在纤维材料中多次折射传输信息的 B．5G网络的电磁波与4G网络的电磁波在空气中的传播速度相同 C．目前建成的核电站是利用核聚变释放的能量发电的 D．火力发电、核能发电、水力发电都是不可再生能源的利用 【答案】B 【详解】A．光纤通信，是利用激光在纤维材料中多次全反射传输信息的，其具有传输效率高等优点，故A错误； B．电磁波在同种介质中传播的速度相同，即5G网络的电磁波与4G网络的电磁波在空气中的传播速度相同，故B正确； C．目前建成的核电站是利用核裂变释放的能量发电的，而不是核聚变。核能发电是通过核反应堆中核燃料的裂变反应，将核能转化为热能，加热水产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带动发电机转动产生电能。故C错误； D．火力发电利用的煤炭、石油、天然气等属于不可再生能源；核能发电利用的核燃料在地球上的储量有限，也属于不可再生能源；但水力发电利用的水能是可再生能源，它是通过水位落差，将水的位能转为水轮的机械能，再转化为电能。故D错误。 故选B。 4．神舟飞天，探梦苍穹。2024年10月30日，神舟十八号、神舟十九号航天员乘组在中国空间站实现第五次“太空会师”。空间站与地面之间的通信利用的是（　　） A．空气 B．电磁波 C．超声波 D．次声波 【答案】B 【详解】电磁波可以在真空中传播，且可以传递信息，空间站与地面间的通信是利用电磁波，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．“浩浩江水带来滚滚绿电”，下列能源中与水能同属于可再生能源的是（　　） A．石油 B．天然气 C．煤炭 D．太阳能 【答案】D 【详解】A．可再生能源的特点是可以在自然界中循环再生，石油是化石燃料，不可再生，故A错误； B．天然气的形成过程与石油类似，也属于不可再生能源，故B错误； C．煤炭也是化石燃料的一种，属于不可再生能源，故C错误； D．太阳能可以从自然界中源源不断地获取，属于可再生能源，故D正确。 故选D。 6．在期末复习过程中，小明归纳了九年级物理一些知识点，归类正确的是（　　） A．导体：石墨、油、食盐水溶液 B．电阻影响因素：长度、电压、温度 C．热机：汽油机、电动机、蒸汽机 D．可再生能源：水能、太阳能、风能 【答案】D 【详解】A．石墨、食盐水属于导体，油属于绝缘体，故A错误； B．电阻的影响因素是材料、长度、横截面积、温度等，与电压无关，故B错误； C．汽油机、蒸汽机是热机，电动机把电能转化成机械能，故C错误； D．水能、风能、太阳能是可再生能源，故D正确。 故选D。 7．我国太空电站于2025年3月试验成功。太空电站距离地面高度约为360km，需要通过火箭推送完成。下列说法中错误的是（　　） A．太空电站发电时，将机械能转化为电能 B．火箭推送太空电站时，将内能转化为机械能 C．太空电站加速上升时，其动能和重力势能都增大 D．发射火箭用液态甲烷作燃料，是因为液态甲烷的热值较大 【答案】A 【详解】A．太空电站发电时，消耗了太阳能，获得了电能，所以是将太阳能转化为电能，故A错误，符合题意； B．火箭推送太空电站时，消耗内能，产生机械能，将内能转化为机械能，故B正确，不符合题意； C．太空电站加速上升时，质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，故C正确，不符合题意； D．发射火箭用液态甲烷作燃料，是因为液态甲烷的热值大，与质量相同的其它燃料相比，完全燃烧放出的热量多，故D正确，不符合题意。 故选A。 8．我国研制的第一台火星表面探测装置“祝融号”，其在火星上与地面控制中心科学家的通讯是依靠 （选填“声波”或“电磁波”）进行的。核能发电厂所使用的核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 电磁波 不可再生 【详解】[1]声波不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，“祝融号”在火星上与地面控制中心科学家的通讯是依靠电磁波。 [2]核能发电厂所使用的核能是由核燃料发生裂变提供的，核燃料在地球上的储量是有限的，不能在短期内从自然界得到补充，所以核能属于不可再生能源。 9．2025年中国航空航天事业和核电工程都取得了新的进展。 (1)11月1日，神舟二十一号和神舟二十号航天员在中国空间站胜利会师，激动人心的画面通过 波传递全世界。空间站里的电动机的工作原理是通电导体在 中受到力的作用。 (2)核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国现有的核电站是利用核 （选填“裂变”或“聚变”）释放核能的。 【答案】(1) 电磁 磁场 (2)不可再生 裂变 【详解】（1）[1]电磁波是信息传递的载体，电视信号、无线电通信等均依赖电磁波传播，激动人心的画面也是通过电磁波传递全世界。 [2]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 （2）[1]核能通过核燃料获取，核燃料不可在短时间内再生，因此核能属于不可再生能源。 [2]现有核电站通过可控核裂变反应释放核能的，而不是核聚变。 10．物质的物理属性有很多，如密度、磁性、导电性、导热性、硬度等。飞机机身采用轻但坚固的优质铝合金材料，“轻”反映了铝合金材料的 小，“坚固”反映了铝合金材料的 大。 【答案】 密度 硬度 【详解】[1]“轻”是指在体积一定时，物体的质量小，根据可知，“轻”反映了铝合金材料的密度小。 [2]“坚固”是说物体不易发生形变，指的是硬度大。 11．2022年北京冬奥会上使用的火炬“飞扬”，其外壳是采用我国研发团队研制的碳纤维复合材料制成，具有 、 的特点，比传统材料制成的同体积火炬外壳的 小。 【答案】 密度小 强度高 质量 【解析】【小题1】[1][2][3]碳纤维复合材料具有密度小、强度高的特点，由公式m＝ρV可知，与传统材料制成的同体积火炬外壳相比，其质量小，便于携带。 12．石墨烯是一种具有高强度、优异导电性和导热性、高透明度及化学性质稳定的二维碳材料。如图所示是某平台商家宣传的含有石墨烯的保暖裤，声称该保暖裤具有自发热功能，你认为这种宣传 （选填“属于”或“不属于”）虚假宣传，理由是 。 【答案】 属于 根据能量守恒定律，能量不能凭空产生，石墨烯本身不能产生能量。 【详解】[1][2]根据能量守恒定律，能量不能凭空产生。保暖裤要发热，需要有能量的来源，而石墨烯本身并不能产生能量，所以声称含有石墨烯的保暖裤具有自发热功能是不符合科学原理的，属于虚假宣传。 13．俗话说“没有金刚钻，莫揽瓷器活”，博物馆瓷器修复师常使用镶嵌有金刚石的工具修复瓷器，说明金刚石的 比瓷器大；在文物修复时会采用热熔胶将两个碎片临时“粘”在一起，热熔胶在加热熔化时会闻到一种淡淡的、类似塑料熔化的气味，这是 现象；修复师使用的锤子的锤头变松了，常用在工作台上撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上，这是利用了 （选填“锤柄”或“锤头”）具有惯性。 【答案】 硬度 扩散 锤头 【详解】[1]金刚石的硬度较大，所以博物馆瓷器修复师常使用镶嵌有金刚石的工具修复瓷器。 [2]热熔胶在加热熔化时会闻到一种淡淡的、类似塑料熔化的气味，说明分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象。 [3]修复师使用的锤子的锤头变松了，常用撞击锤柄下端，由于锤头具有惯性，锤头继续向下运动，使锤头紧套在锤柄上。 ◇突破 1 信息传递的理解 典例1（2025·广西·中考真题）2025年4月25日，神舟二十号和神舟十九号航天员在中国空间站胜利会师，激动人心的画面通过 波传递全世界。该波 （选填“能”或“不能”）在空气中传播。 【答案】电磁 能 【详解】[1]电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，能传递信息，太空中是真空环境，所以激动人心的画面是通过电磁波传遍全世界的。 [2]电磁波的传播不需要介质，它能在真空中传播，也能在空气中传播。 变式1-1（2025·宁夏银川·三模）2025年1月2日，银川市永宁县、金凤区先后发生4级以上地震，很多人的手机都收到了地震预警信息。地震是由于地下断层破裂引起的。地震发生时，会产生频率低于20Hz的地震波，它属于 ；地震时产生两种传播速度不同的地震波，在震源附近的地震监测网络在接收到速度快的地震波后通过计算获取地震源相关信息，利用 的传播速度更快，将预警信息通过手机App等渠道进行信息发布。（以上两空均选填“超声波”“次声波”“声波”或“电磁波”） 【答案】次声波 电磁波 【详解】[1]低于20Hz的声波叫作次声波；地震产生的地震波的频率一般在20Hz以下，属于次声波。 [2]电磁波的传播速度为，声波在空气中的传播速度为，由于电磁波的传播速度更快，所以手机通信使用电磁波传递信息，进行发布。 变式1-2（2025·海南·二模）北斗卫星导航系统是使用 （选填“电磁波”或“超声波”）与地面站通信；火箭搭载飞船升空过程中，火箭外壳与空气摩擦会发热，这是通过 的方式改变外壳内能。 【答案】电磁波 做功 【详解】[1]声音不能在真空中传播，电磁波可以传递信息且可以在真空中传播，因此北斗卫星导航系统是使用电磁波与地面站通信。 [2]火箭搭载飞船升空过程中，火箭外壳与空气摩擦发热，是通过做功的方式改变外壳内能，将机械能转化为内能。 ◇突破 2 能源的分类与能源转化 典例2（2025·吉林长春·中考真题）一种高集成度、自供能、无线智能鞋垫，可实现足底压力实时监测与多运动状态精准识别。其能量来源于贴在鞋面外侧的柔性钙钛矿太阳能电池，如图所示。 (1)太阳能电池将太阳能转化为 ，从可持续发展的角度看，太阳能属于 能源。 (2)鞋垫因受到压力而发生形变时，其质量 。 (3)鞋垫上的传感器采集到的压力数据信息利用 传输到智能手机端，实现监测。 【答案】(1) 电能 可再生 (2)不变 (3)电磁波 【详解】（1）[1]太阳能电池工作时消耗太阳能，获得电能，这个过程中将太阳能转化为电能。 [2]太阳能可以源源不断的重复获取，所以太阳能属于可再生能源。 （2）质量是物体的属性，与物体的形状、物态、位置无关，则鞋垫因受到压力而发生形变时，其质量保持不变。 （3）电磁波可以传递信息，传感器采集到的压力数据信息就是利用电磁波来传递信息的。 变式2-1（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。 变式2-2（2025·湖南衡阳·二模）如图是悬浮式无线蓝牙音箱，可由蓝牙通过 （选填“超声波”或“电磁波”）实现与手机的数据无线传输。我国大力开发新能源，如核能发电，核能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。 【答案】 电磁波 一次 【详解】[1]蓝牙是通过电磁波实现与手机的数据无线传输的，因为电磁波可以在真空中传播，且能传递信息，适合用于无线数据传输。 [2]一次能源是指可以从自然界直接获取的能源，核能可以从自然界直接获取，所以核能属于一次能源。 ◇突破 3 新能源的特点及利用 典例3（2025·江苏连云港·中考真题）下图为某核电站的发电流程图，关于核电站发电的过程，下列说法正确的是（　　） A．核反应堆中，发生的是核裂变 B．核反应堆中，将核能转化为电能 C．汽轮机工作时，将内能转化为电能 D．发电机工作时，将内能转化为电能 【答案】A 【详解】A．利用核能的方式是核裂变和核聚变，核反应堆中，发生的是核裂变，故A正确； B．核反应堆中，将核能转化为内能，故B错误； C．汽轮机工作时，将内能转化为机械能，故C错误； D．发电机工作时，将机械能转化为电能，故D错误。 故选A。 变式3-1（2025·广东汕头·一模）中国“人造太阳”（ITER计划）研究的是受控核聚变，这与我国正在运行的核电站获得核能的方式 （选填“不同”或“相同”）；目前被人类广泛运用的核能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；ITER计划中首个大型超导磁体线圈位于超导磁体的底部，当线圈中有强大电流通过，周围就会产生强大的 。 【答案】 不同 不可再生 磁场 【详解】[1][2][3]“人造太阳”获取核能的方式是核聚变，核电站获得核能的方式是核裂变，故它们的获取方式不同；核能不能短时间内再次获得，它属于不可再生能源；通电导线周围存在磁场，这是电流的磁效应，当线圈中有强大电流通过，周围就会产生强大的磁场。 变式3-2（2025·四川南充·三模）能源革命正在重塑世界格局，地热能作为地球赋予人类的宝藏，属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；在广袤的宇宙中，太阳内部每时每刻都在进行着剧烈的核 （选填“聚变”或“裂变”）反应，源源不断地为地球输送着光和热。 【答案】 可再生 聚变 【详解】[1]地热能可以从自然界源源不断得到补充，属于可再生能源。 [2]太阳内部每时每刻都在进行着剧烈的核聚变反应，氢原子核在超高温下聚变成氦原子核，释放出巨大的能量，源源不断地为地球输送着光和热。 ◇突破 4 材料的分类与性质辨析 典例4（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，计算机中央处理器（CPU）可以将产生的热量迅速传导到与之紧密接触的散热片上。为达到散热目的，制作散热片的材料主要考虑的物理属性是（　　） A．导热性 B．弹性 C．导电性 D．磁性 【答案】A 【详解】散热片的主要作用是将CPU产生的热量迅速散发出去，以保证CPU在合适的温度范围内工作。导热性好的材料能够快速传导热量，使热量尽快从CPU传递到散热片表面，再散发到空气中。而弹性、导电性、磁性与散热片的散热功能无关，制作散热片无需主要考虑这些物理属性，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 变式4-1（多选）（2025·河南·模拟预测）随着科技的不断发展，一种名为“氮化硅环件”（如图）的高科技产品应运而生，氮化硅环件是一种采用氮化硅陶瓷材料制成的环件，可以作为断路器的关键部件，有效防止电流泄露，保证设备的安全稳定运行。由此可知，氮化硅环件具有（　　） A．良好的绝缘性 B．较低的熔点 C．较强的硬度 D．良好的导热性 【答案】AC 【详解】氮化硅环件是一种采用氮化硅陶瓷材料制成的环件，作为断路器的关键部件，需要良好的绝缘性防止电流泄漏，较强的硬度保障设备稳定运行，断路器工作时会产生电火花，因此氮化硅环件还需要较高的熔点抵御电火花产生的高温，良好导热性并非该部件所需性能，因此不属于氮化硅环件应具备的特性，故AC符合题意，BD不符合题意。 故选AC。 变式4-2（2025·陕西西安·模拟预测）我国已经实现了T1100级碳纤维的量产，打破了国外在这一方面的垄断。该碳纤维具有高强度、低密度、耐高温、耐腐蚀、高耐磨性等优良特性。下列场景中主要是利用了该碳纤维耐高温特性的是（　　） A．化工管道 B．火箭发动机 C．钓鱼竿 D．飞机机身 【答案】B 【详解】A．化工管道主要利用碳纤维耐腐蚀的特性，以抵抗各种化学物质的侵蚀，同时低密度特性也有助于减轻管道重量，便于安装和降低支撑结构的要求，而耐高温并非其主要考量因素，故A不符合题意； B．火箭发动机在工作时会产生极高的温度，需要使用能承受高温的材料。T1100级碳纤维耐高温特性使其能在火箭发动机的高温环境下保持稳定的性能，不发生变形、熔化或性能下降，从而确保发动机的正常运行和结构安全，故该项主要利用了其耐高温特性，故B符合题意； C．钓鱼竿使用碳纤维主要是因为其强度高、韧性好、低密度，强度高可以承受鱼的拉力，韧性好能在受力时弯曲而不断裂，低密度则使钓鱼竿轻便，便于长时间持竿操作，耐高温在钓鱼竿的使用场景中几乎不涉及，故C不符合题意； D．飞机机身采用碳纤维主要是基于其高强度和低密度的特性，高强度可保证机身结构的强度和安全性，低密度能够减轻飞机的重量，从而降低油耗、提高航程和运营效率等。虽然飞机在高空飞行时会面临一定的温度变化，但一般不会达到需要特别依赖碳纤维耐高温特性的程度，故D不符合题意。 故选B。 ◇突破 5 信息、能源和材料的综合应用 典例5（2025·青海西宁·中考真题）物理学在能源、信息、材料等领域的发展中有重要作用，下列说法错误的是（　　） A．中国实现了珠穆朗玛峰峰顶5G网络覆盖，5G信号传递利用了次声波 B．青海绿电资源丰富，目前主要利用的有水能、太阳能、风能 C．在光导纤维制成的光缆中，用激光短时间内可以传递大量信息 D．“华龙一号”是中国核电技术走向世界的国家名片，它利用核裂变发电 【答案】A 【详解】A．5G信号传递利用的是电磁波，而次声波是声波，5G信号传递利用的是电磁波，故A错误，符合题意； B．青海地区水能、太阳能、风能资源丰富，目前这些都是主要利用的绿电资源，故B正确，不符合题意； C．光导纤维利用激光的全反射原理，激光频率高，在光导纤维制成的光缆中，用激光短时间内可以传递大量信息，故C正确，不符合题意； D．目前全球商用核电站均采用核裂变技术，通过可控的铀核裂变释放能量，再转化为电能。 “华龙一号” 作为中国自主研发的第三代核电技术，其发电原理同样是核裂变，而非核聚变（核聚变目前尚未实现商用发电），故D正确，不符合题意。 故选A。 变式5-1（多选）（2025·河南焦作·三模）下列关于能源、信息、材料的说法中，正确的是（　　） A．我国新一代人造太阳利用了核聚变释放的能量 B．我国在南海开采的可燃冰属于可再生能源 C．半导体材料可以用于远距离输电 D．“中国天眼”是靠电磁波发现脉冲星信号的 【答案】AD 【详解】A．我国新一代“人造太阳”利用了核聚变释放的能量。核聚变是两个轻原子核结合成一个较重原子核时释放出巨大能量的过程，“人造太阳”正是模拟太阳内部核聚变的原理，故A正确； B．我国在南海开采的可燃冰属于不可再生能源。不可再生能源是在自然界中经过亿万年形成，短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少，能源总有枯竭的一天。可燃冰是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，使用后不能在短时间内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B错误； C．半导体材料不可以用于远距离输电。半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，远距离输电需要电阻小的导体材料，以减少电能在输送过程中的损耗，而半导体电阻相对较大，不适合用于远距离输电，故C错误； D．“中国天眼”是靠电磁波发现脉冲星信号的。脉冲星会不断地发出电磁脉冲信号，“中国天眼”作为射电望远镜，能够接收来自宇宙中天体发出的电磁波，从而发现脉冲星信号，故D正确。 故选AD。 变式5-2（2025·内蒙古·一模）华为5G“黑科技”凭借着它的高传输速率，低时延、多终端广连接数等各项优势在抗疫复产行动中起到了积极作用，5G智能巡检机器人、空中课堂、“智能快递小哥”等，5G越来越深入我们的生活。5G技术就是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是（　　） A．太空中是真空，电磁波不能传播 B．电磁波在空气中的传播速度是340m/s C．光是一种电磁波 D．在真空中，无线电波比可见光传播得快 【答案】C 【详解】A．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故A错误； B．声音在15℃空气中传播速度为340m/s，电磁波在空气中的传播速度约为，故B错误； C．电磁波包括红外线、紫外线、可见光、无线电波等，所以光是一种电磁波，故C正确； D．无线电波和可见光都属于电磁波，任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故D错误。 故选C。 ◇难点 1 能源的转化判断与计算 典例6（2025·黑龙江大庆·中考真题）我国在潮汐发电领域已取得重大成就，自主研发制造的首台LHD兆瓦级潮流能“奋进号”发电机组，率先实现兆瓦级大功率稳定并网发电，入选2024年全球海洋能二十大亮点工程。小铁同学想了解海洋能源在生活中的应用。 首先他了解了潮汐发电的相关知识，潮汐能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。潮汐发电过程中，涨潮阶段海水涌入水库，退潮阶段海水流出，退潮过程中发电机将 转化为电能。某次退潮过程中海水重力做功，其中50%转化为电能，则本次退潮发电 J。 【答案】 可再生 机械能 1.0×1010 【详解】[1]潮汐能可以从自然界源源不断获取，属于可再生能源。 [2]退潮过程中发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能。 [3]本次退潮产生的电能为 变式6-1（2025·新疆和田·模拟预测）2024年3月，纯电汽车小米SU7发布。 (1)纯电动汽车通过电池提供动力，电能属于 （选填“一”或“二”）次能源。它比燃油汽车噪声小，这是在 （选填“声源处”或“人耳处”）减弱噪声。 (2)车辆使用锂电池，充电时要将外壳与地线保持良好接触，否则充不了电，这是为了防止 （选填“触电”或“漏电”）。车辆采用电能约100kW·h超大电池，最长续航超过700km。车主快充30分钟将电量从10%充至80%后出门，车主出门后以80km/h行车时，每百公里耗电量16kW·h/100km，该纯电动汽车将电能转化为机械能的效率为80%，此时车辆最长可行驶 km。快充时的充电功率为 kW。 (3)行驶的汽车紧急刹车时，车轮与地面之间主要是 （选填“滑动”或“滚动”）摩擦，汽车的方向盘相当于 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 【答案】(1)二 声源处 (2)触电 400 140 (3)滑动 省力 【详解】（1）[1]生活中的电能需要消耗一次能源才能获取，属于二次能源。 [2]纯电动汽车比燃油汽车噪声小，属于在声源处减弱噪声。 （2）[1]充电时外壳接地是为了防止外壳带电导致人体触电，保障安全。 [2]充电后可用总电能 转化效率为80%，实际可用于行驶的电能为 每百公里耗电16kW·h，可行驶距离为 [3]充电量为70kW·h，充电时间，快充时的充电功率为 （3）[1]紧急刹车时，车轮被抱死，与地面发生相对滑动，因此主要是滑动摩擦。 [2]方向盘是一个轮轴装置，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 变式6-2（2025·新疆克拉玛依·一模）化石能源目前仍是世界上许多国家的主要能源，但化石能源的大量开采利用使化石能源接近枯竭，也给人类生存环境带来极大的隐患。石油危机、环境污染，在全球范围内引起了人类对能源问题的思考，我国对此问题尤为重视。为了解决环境污染、能源枯竭问题，中国率先在75届联合国大会上提出“碳达峰”、“碳中和”两个奋斗目标，同时大力发展风能、太阳能、核能等新能源。我国风力资源丰富，在东南沿海、西北沙漠优势突出。风能用之不竭、清洁环保，所以我国加大风能的开发和利用。如图甲是我国某风力发电基地，风力发电机组主要由风机叶片和发电机组组成。 (1)风力发电是把风能转化为电能，风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；某段风机叶片的形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面形状不同导致叶片两面空气流速不同，从而产生 差，可以使风机叶片转动。 (2)风机叶片具有质量轻、强度高等性能，通常用密度 、硬度 的复合材料制成； (3)某风力发电机输出功率与风速的关系如图丙所示。由图像可知，当风速在到之间时，风速越大，风力发电机输出功率 ；当风速大于时，风速增大， （选填“能”或“不能”）提高风力发电机输出功率。 【答案】(1) 可再生 压强 (2) 小 大 (3) 越大 不能 【详解】（1）[1]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，主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。 不可再生能源是指在自然界中经过亿万年形成，短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少总有枯竭一天的能源，主要包括煤、石油、天然气等化石能源。 风能可以在自然界中源源不断地获取，所以风能是可再生能源。 [2]流体压强与流速的关系是：在流体中，流速越大的位置压强越小。 风机叶片的形状像飞机的机翼，叶片上方空气流速快，压强小；叶片下方空气流速慢，压强大，从而产生压强差，这个压强差会形成一个向上的力，使风机叶片转动。 （2）[1]因为风机叶片需要质量轻，由可知，在体积一定的情况下，密度越小，质量越轻，所以通常用密度小的复合材料制成。 [2]风机叶片需要强度高，也就是要具有较好的抵抗外力破坏的能力，而硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，所以需要用硬度大的复合材料制成。 （3）[1]当风速在v1到v2之间时，观察图丙可知，随着风速的增大，风力发电机输出功率逐渐增大，即风速越大，风力发电机输出功率越大。 [2]当风速大于v2时，从图丙中可以看出，输出功率不再随风速的增大而增大，保持不变，所以不能提高风力发电机输出功率。 1．（2025·山东济南·三模）各种新材料正在提高我们的生活品质，坚硬的纳米材料——石墨烯，就是其中的一种，它几乎是完全透明的，并有着出色的导电性和导热性。这种新材料可以代替硅成为新的半导体材料。下列物体中适合使用石墨烯制作的是（   ） A．消防员的隔热手套 B．电脑中的芯片 C．电动机的线圈 D．高压输电线 【答案】B 【详解】A．消防员隔热手套需要隔热性好的材料，石墨烯导热性出色，不适合，故A不符合题意； B．电脑芯片需要半导体材料，石墨烯可替代硅作半导体材料，适合制作电脑芯片，故B符合题意； C．电动机线圈需要导电性好且能产生磁场等，石墨烯虽导电好，但一般不用其制作线圈（线圈常用铜等 ），且题干强调其可作半导体材料，该选项不符合其主要应用方向，故C不符合题意； D．高压输电线需要导电性好、成本合适等，石墨烯目前成本高，且题干重点体现其半导体特性，不适合制作高压输电线，故D不符合题意。 故选B。 2．（2025·陕西西安·模拟预测）科学家研发出一种钻石玻璃，能完全折叠，可以用来制造超轻、超薄、超硬的屏幕，还具有防水和防油功能，同时能持续散热，让手机保持较低的温度。关于这种材料，下列说法错误的是（　　） A．钻石玻璃可以被弯折是因为其韧性好 B．钻石玻璃导热性较差，且属于导体 C．钻石玻璃超轻，说明其密度较小 D．能作为手机屏幕，说明钻石玻璃的透光性较好 【答案】B 【详解】A．钻石玻璃能完全折叠，这通常意味着其具有一定的柔韧性或可塑性，而不是传统意义上的高硬度但易碎的特性，韧性好使材料在受到外力时不易破裂，能够发生形变而不易断裂，故A正确，不符合题意； B．钻石玻璃能持续散热，让手机保持较低的温度，这说明其导热性较好，而不是较差；同时，题目中并未提及钻石玻璃的导电性，但通常作为手机屏幕的材料，需要具有一定的绝缘性以防止电流泄漏，即钻石玻璃是绝缘体，故B错误，符合题意。 C．钻石玻璃超轻，这是相对于其体积而言的，在体积相同的情况下，质量轻意味着密度小，因此，钻石玻璃超轻说明其密度较小，故C正确，不符合题意； D．能作为手机屏幕的材料，必须具有良好的透光性，以确保显示内容的清晰可见，钻石玻璃能作为手机屏幕，说明其透光性较好，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．（2025·贵州黔东南·三模）古代工匠将金属反复捶打，制成薄如纸张的金箔用于装饰器物。这一过程主要利用了金属的哪种物理属性（　　） A．延展性 B．导热性 C．导电性 D．磁性 【答案】A 【详解】古代工匠将金属反复捶打，制成薄如纸张的金箔，这一过程是把金属压成了薄片，体现的是金属的延展性。导热性是关于热量传递，导电性是关于电流传导，都和捶打金属成薄片无关；金也没有磁性，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 4．（2025·黑龙江牡丹江·一模）北京时间2025年1月17日12时7分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将巴基斯坦PRSC-EO1卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。火箭在发射升空时，下列有关说法正确的是（　　） A．火箭理想的液态燃料是液态氢，是因为它具有较大的比热容 B．火箭喷气发动机的效率越高说明做功越快 C．火箭喷气发动机损失的能量中，废气带走的能量较少，机械摩擦损失的能量较多 D．火箭加速升空的过程中，火箭与空气摩擦，火箭外壳内能增大 【答案】D 【详解】A．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢可以释放出更多的热量，故A错误； B．火箭喷气发动机的效率越高，说明消耗相同多的燃料时，做的有用功较多，但不能说明做功越快，故B错误； C．火箭发动机在工作时要克服机械部件间的摩擦做额外功，但废气带走的能量最多，机械摩擦损失的能量较少，故C错误； D．火箭升空过程中与空气摩擦，外壳温度升高，这是通过做功的方式使外壳的内能增大，故D正确。 故选D。 5．（2025·内蒙古赤峰·模拟预测）新能源汽车的充电桩在城市中广泛分布，在实际使用中，关于充电桩的安装及其安全使用，下列说法正确的是（　　） A．充电桩安装了漏电保护器，就不用再接地线了 B．排列成串的充电桩是串联安装的，这样电流一样，能稳定工作 C．充电桩功率越大，为减少导线发热损耗，配套导线要越粗 D．充电桩给车充电，是把化学能转化为电能存储在电池内 【答案】C 【详解】A．根据安全用电原则，充电桩安装时需要装漏电保护器，外壳也要接地，故A错误； B．排列成串的充电桩是并联安装的，互不影响，故B错误； C．充电桩功率越大，电源电压一定，由可知，电路中的电流较大，根据影响电阻大小的因素可知：在其它条件相同时，导线的横截面积越大，电阻越小，根据焦耳定律可知：为减少导线发热损耗，减小电阻，配套导线要更粗，故C正确； D．充电桩给车充电，是把电能转化为化学能存储在电池内，故D错误。 故选C。 6．（2025·湖北·三模）“中国环流三号”是我国目前设计参数最高、规模最大的核聚变大科学装置，也被称为中国的新一代“人造太阳”。下列说法正确的是（　　） A．核聚变产生的核能是不可再生能源 B．核聚变的原料是相对原子质量较大的铀核 C．核反应中辐射出的射线是一种波长很短的超声波 D．“人造太阳”运行时，同原子弹爆炸时所发生的核反应相同 【答案】A 【详解】A．核能所利用的核燃料在地球上的储量是有限的，属于不可再生能源，故A正确； B．核聚变的原料是质量较小的原子核，如氘和氚，相对原子质量较大的铀核是核裂变的原料，故B错误； C．γ射线是电磁波，而超声波是声波，两者本质不同，故C错误； D．“人造太阳”利用的是核聚变，原子弹爆炸时所发生的核反应是核裂变，它们释放能量的方式不同，故D错误。 故选A。 7．（2025·福建泉州·二模）海丝泉州古城徒步之旅活动中，空中无人机群组成“古城徒步”字样，如图。无人机能接收到编队的指令是利用（　　） A．光纤 B．次声波 C．超声波 D．电磁波 【答案】D 【详解】ABC．超声波和次声波都属于声波，它们的传播需要介质，在空气中传播距离有限，而光纤需要有线连接不适用；故ABC不符合题意； D．地面控制台给无人机发送指令利用的是电磁波。电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，故D符合题意。 故选D。 8．（2025·山东聊城·三模）如图所示是2025年春晚中机器人扭秧歌转手帕的场景，它装备了3D激光雷达全自动定位与导航技术，能够完成高精度走位与动态任务。搭载了自研的M107系列关节电机，支持快速响应空翻、奔跑等复杂动作。手部安装有电磁铁控制手帕的转动。下列说法正确的是（　　） A．机器人芯片中的二极管、三极管是用导体材料制作的 B．激光雷达采用超声波传递信息，实现定位和导航 C．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 D．甩出去的手帕如果所受的力全部消失将永远圆周转动下去 【答案】C 【详解】A．机器人芯片中的二极管、三极管是用半导体材料制作的，故A错误； B．激光雷达采用电磁波传递信息，实现定位和导航，故B错误； C．电磁铁的工作原理是电流的磁效应，通电导体周围存在磁场，故C正确； D．甩出去的手帕如果所受的力全部消失将保持力消失时的速度做匀速直线运动，故D错误。 故选C。 9．（2025·安徽宿州·模拟预测）2024年11月4日，神舟十八号载人飞船的返回舱在东风着陆场成功着陆。下列说法正确的是（    ） A．返回舱所用的反冲发动机不属于热机 B．航天员在太空中通过超声波与地面传递信息 C．返回舱下落过程中与大气摩擦，其表面温度升高，内能增大 D．返回舱在下落过程中始终处于平衡状态 【答案】C 【详解】A．返回舱所用的反冲发动机是利用内能做功的，属于热机，故A错误； B．真空不能传声，航天员在太空中通过电磁波与地面传递信息，故B错误； C．返回舱下落过程中与大气摩擦，机械能转化为内能，其表面温度升高，内能增大，故C正确； D．返回舱在下落过程中处于减速状态，运动状态改变，处于非平衡状态，故D错误。 故选C。 10．（2025·湖北襄阳·一模）如图甲，是唐代张萱《捣练图》中仕女用熨斗（古代亦称“火斗”）熨烫布匹的部分截图，丝绸面料由两人悬空拉展用高温熨平衣物，是通过 的方式改变物体内能的。如图乙，“火斗”在使用时要水平推移，为了更省力应将手放置在位置 （选填“柄环左侧”或“柄环右侧”）。如图丙，宋朝将金属手柄改为木把，是由于木头具有 （选填“密度小”“绝缘性好”或“隔热性强”）的物理属性。 【答案】 热传递 柄环右侧 隔热性强 【详解】[1]用高温熨平衣物时，衣物吸收热量，是通过热传递方式改变物体内能的。 [2]“火斗”在使用时水平推移，可视为一个杠杆，支点为“火斗”与地面的接触点，根据杠杆的平衡条件可知为了省力，需要增大动力臂，因此手应放在柄环右侧，远离支点的一侧。 [3]金属手柄导热性强，容易烫手，而木头隔热性强，能阻止热量传递到手部。 11．（2025·新疆·模拟预测）我国制造的全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台“深海一号”已投入使用。 (1)“深海一号”大气田开采的天然气属于 （选填“可”或“不可”）再生能源。在海下1500m深处，海水的压强相当于 个标准大气压。（海水的密度取） (2)“深海一号”的主要结构为四个浮在水中的长、宽均为20m的立柱，在组装时将重约的生产平台安装在四个立柱上，安装完成后每个立柱上方受到的压力为 N，立柱浸入水中的深度约增加 m； (3)“深海一号”到达作业区域后，靠钉在海底的16根横截面积为、长2000m、密度为的聚酯锚链将其固定，锚链总质量为 t。 (4)平台上装配了5G设备，地面工作人员利用 （选填“超声波”或“电磁波”）就能实现远程控制。“深海一号”的四个立柱内都设有压载舱，若系统检测到平台重心向左侧偏移，就会立刻对右侧压载舱进行 （选填“灌水”或“排水”）。在台风天气，为增加平台的稳定性，应 （选填“升高”或“降低”）平台的重心。 【答案】(1) 不可 150 (2) 12.5 (3)2160 (4) 电磁液 灌水 降低 【详解】（1）[1]天然不能源源不断地从自然界获得，属于不可再生能源。 [2]1个标准大气压约为，在海下1500m深处，海水的压强 海水的压强相当于150个标准大气压。 （2）[1]生产平台的重力为 每个立柱受到的压力为 [2]整个深海一号漂浮在水面上，浮力等于重力；根据阿基米德原理，物体受到的浮力为 所有立柱浸入水中的深度增加约为 每根立柱浸入水中增加的深度 （3）每根聚酯锚链的质量为 16根锚链的总质量为 （4）[1][2][3]平台上装配了5G设备，地面工作人员利用电磁波就能实现远程控制；“深海一号”的四个立柱内都设有压载舱，若系统检测到平台重心向左侧偏移，需要给右侧增重，就需要对右侧压载舱进行灌水；重心越低，物体稳定性越好，所以在台风天气，为增加平台的稳定性，应降低平台的重心。 12．（2025·新疆和田·模拟预测）新疆的风光电资源充足，克拉玛依市投入250MW风电项目，安装50台5MW风电机组，产生的电力主要用于克拉玛依市云计算产业园区内部消纳。 (1)风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，在风力发电片的运输过程中，发电片相对于运输车是 （选填“运动”或“静止”）的。运输车轮胎很宽大，是为了 （选填“增大”或“减小”）对地面的压强。安全起见，车辆即将转弯时速度减慢，惯性 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)运输车采用的是四冲程柴油机，为其提供动力的是 冲程，完全燃烧100kg的柴油释放的热量为 J。（柴油的热值约为）相当于一台5MW（）风电机工作 小时（取小数点后一位）。 【答案】(1) 可再生 静止 减小 不变 (2) 做功 0.2 【详解】（1）[1]风能可以从自然界源源不断地获取，所以风能是可再生能源。 [2]在风力发电片的运输过程中，发电片相对于运输车的位置没有发生变化，所以发电片相对于运输车是静止的。 [3]运输车轮胎很宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强。 [4]惯性只与物体的质量有关，与速度无关，车辆即将转弯时速度减慢，质量不变，所以惯性不变。 （2）[1]四冲程柴油机中，为其提供动力的是做功冲程，在做功冲程中，内能转化为机械能。 [2]根据热量计算公式可得，完全燃烧100kg柴油释放的热量 [3]根据，可得风电机工作的时间为 13．（2025·吉林·模拟预测）“天宫”建站、“嫦娥”奔月、“祝融”探火、“羲和”逐日，远古神话中的梦想一个个变成现实，中国人正上演跨越星球的浪漫。 (1)航天员在“天宫”空间站给地面上的同学们进行“天宫课堂”授课时，依靠 与地球之间传递信息； (2)嫦娥六号从月球背面带回了1935.3g的样品，这些样品从月球带回到地球质量将 ； (3)2021年5月“祝融号”火星车成功驶上火星表面，“祝融号”有六个可以单独工作的车轮，当遇到障碍物时，“祝融号”还可以抬起车轮，顺利越过障碍物，“祝融号”抬起一个车轮时对火星地面的压强变 ； (4)“羲和号”被视为我国首位太阳专属“摄影师”，运行于517km高度太阳同步轨道，可以获得太阳图像，太阳的巨大能量是太阳内部核 变产生的。 【答案】(1)电磁波 (2)不变 (3)大(4)聚 【详解】（1）电磁波可以传递信息，且可以在真空中传播，所以空间站和地面之间的信息传递是通过电磁波完成的。 （2）质量是物体的一种基本属性，它不随物体位置、形状、状态或温度的改变而改变。因此，月球样品从月球带至地球时，尽管位置发生了改变，但月球样品的质量将保持不变。 （3）“祝融号”抬起一个车轮时，对地面的压力不变，受力面积减小，根据可知，此时压强变大。 （4）太阳内部有大量氢核，氢核发生核聚变产生巨大能量。 14.（2025·海南·一模）如图甲为胶囊胃镜机器人。检查时，患者随水将其吞下，医生通过电脑无线控制胶囊机器人在胃内移动，对病灶处拍摄照片，再通过无线传输将图片发送至记录器，方便医生做出诊断。请运用相关物理知识，完成下面小题。 （1）小海吞服胶囊机器人时，发现胶囊机器人长约2.5 （填单位），医生远程无线操控机器人时，通过 波来传递信号； （2）胶囊机器人能对病灶处拍摄照片，其成像特点与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相同，如果医生想扫描更大范围时，应操作机器人 （选填“靠近”或“远离”）此区域。 【答案】（1）cm 电磁 （2）照相机 远离 【解析】（1）[1]根据图甲中胶囊机器人与人手的对比，可知胶囊机器人的长度约为2.5cm。 [2]医生在远程无线操控机器人时，是靠电磁波来传递信息的。 （2）[1]根据胶囊机器人与人体胃的大小关系可知，胶囊机器人对病灶拍摄所得是照片应是倒立、缩小的实像，故与照相机的成像特点相同。 [2]根据凸透镜的成实像规律：物远像近像变小，如果医生想扫描更大范围时，即实像变小，应操作机器人远离此区域。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题19 信息、能源和材料 目 录 目标导图 考点深解 考点1 信息的传递（核心基础） / 考点2 能源的分类与利用（高频考点） 考点3 新能源开发与可持续发展（重点应用） / 考点4 材料的分类与性质（基础考点） 考点5 材料的应用与发展（实际应用） 命题突破 突破1 信息传递的理解 / 突破2 能源的分类与能源转化 突破3 新能源的特点与应用 / 突破4 材料的分类与性质辨析 突破5 信息、能源与材料的综合应用 重难攻坚 难点1 能源转化的判断与计算 练测提能 1.主线：信息传递的基本原理（以电磁波为核心）→ 能源的分类、利用与转化→ 新能源开发与可持续发展→ 材料的分类、性质与应用→ 三者综合应用； 2.关键线索：电磁波是信息传递的核心载体，需掌握其产生、传播特点及应用；能源分类与转化是高频考点，重点区分可再生与不可再生能源，理解能量转化的方向性；材料的性质决定应用，需熟记不同类别材料的特性与典型应用；三者存在紧密关联（如新型材料推动新能源开发与信息传递技术升级）。 ◇考点 1 信息的传递（核心基础） 1. 电话的工作原理 （1）组成：由话筒、听筒和电源组成； （2）话筒作用：将声信号转化为电信号（通过碳粒的松紧变化改变电流大小）； （3）听筒作用：将电信号转化为声信号（通过电磁铁的磁性变化带动膜片振动）； （4）电话交换机：实现多部电话之间的通话，提高线路利用率。 2. 电磁波的产生与传播 （1）产生：导体中有迅速变化的电流时，就会产生电磁波； （2）传播：电磁波可以在真空中传播，不需要介质；在真空中的传播速度为c=3×10⁸m/s，与光速相同； （3）波长、频率与波速的关系：c=λf（c为波速，λ为波长，f为频率；波速一定时，波长与频率成反比）； （4）电磁波谱：按频率从低到高排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线；不同频率的电磁波应用不同（如无线电波用于广播、电视、移动通信；红外线用于遥控、热成像；紫外线用于杀菌、验钞等）。 3. 广播、电视与移动通信 （1）广播：电台将声信号转化为电信号，加载到高频电磁波上（调制），通过天线发射；收音机接收电磁波，将电信号还原为声信号（解调）； （2）电视：电视台将声信号和图像信号转化为电信号，调制后发射；电视机接收后，分别还原为图像和声音； （3）移动通信：移动电话既是无线电发射台，也是无线电接收台，通过基站与其他电话通信。 4. 信息时代的特点与应用 （1）特点：信息传递速度快、范围广、容量大； （2）应用：互联网、卫星通信、光纤通信（光纤通信利用激光在光导纤维中传播，具有传输速度快、抗干扰能力强等优点）。 易｜错｜提｜醒 1. 电磁波传播误区：认为“电磁波传播需要介质”（错误，电磁波是一种不可见光，可在真空中传播，声波传播才需要介质）； 2. 电话工作原理误区：认为“话筒将电信号转化为声信号，听筒相反”（错误，话筒是声→电，听筒是电→声）； 3. 光纤通信误区：认为“光纤通信利用电磁波中的无线电波”（错误，利用的是激光，属于可见光范畴）。 ◇考点 2 能源的分类与利用（高频考点） 1. 能源的分类 （1）按获取方式分： ①一次能源：可以直接从自然界获取的能源（如化石能源、水能、风能、太阳能、核能等）； ②二次能源：无法直接从自然界获取，需要通过一次能源转化得到的能源（如电能、汽油、柴油等）； （2）按是否可再生分： ①可再生能源：可以在短期内从自然界得到补充的能源（如水能、风能、太阳能、生物质能等）； ②不可再生能源：短期内不能从自然界得到补充，越用越少的能源（如化石能源、核能等）； （3）其他分类： ① 常规能源（传统能源）：如化石能源、水能、风能； ② 新能源：如太阳能、核能、氢能、地热能等。 2. 常见能源的利用 （1）化石能源（煤、石油、天然气）； ① 利用方式：燃烧放热，用于发电、取暖、驱动机械等； ② 优点：能量密度高，使用方便； ③ 缺点：不可再生，燃烧会产生污染（如CO、SO₂、粉尘等），加剧温室效应； （2）水能： ①利用方式：通过水轮机带动发电机发电（水力发电）； ②优点：可再生，无污染； ③缺点：受地理条件限制（需要修建水库），可能影响生态环境； （3）风能： ① 利用方式：通过风力发电机将风能转化为电能； ② 优点：可再生，无污染； ③ 缺点：受天气、地域限制，能量不稳定； （4）电能： ① 特点：清洁、方便、易于传输和转化； ② 来源：火力发电（化石能源转化）、水力发电、风力发电、太阳能发电等。 3. 能源的转化与守恒 （1）能量转化：各种能源在利用过程中会发生转化（如火力发电：化学能→内能→机械能→电能；水力发电：机械能→电能；太阳能发电：太阳能→电能）； （2）能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，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； （3）能量转化的方向性：能量的转化和转移具有方向性（如内能只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能自发地反向转移），因此能源的利用是有条件的，会存在能量损耗。 4. 能源利用的效率 （1）定义：有效利用的能量与消耗的总能量之比； （2）公式：； （3）提高效率的意义：节约能源，减少污染。 易｜错｜提｜醒 可再生能源误区：认为“可再生能源可以无限制使用”（错误，可再生能源的利用受自然条件限制，过度利用也可能影响生态平衡）。 ◇考点 3 新能源开发与可持续发展（重点应用） 1. 新能源的种类与特点 （1）太阳能： ① 产生：太阳内部发生核聚变反应释放的能量； ② 利用方式：光热转换（如太阳能热水器）、光电转换（如太阳能电池）； ③ 优点：可再生、无污染、能量巨大； ④ 缺点：能量分散、受天气和昼夜影响； （2）核能： ① 产生：原子核发生裂变或聚变时释放的能量； ② 利用方式：核裂变（如核电站、原子弹）、核聚变（如氢弹，目前尚未实现和平利用）； ③ 优点：能量密度极大、污染小（相比化石能源）； ④ 缺点：不可再生、存在核泄漏风险、核废料处理困难； （3）氢能： ① 产生：通过电解水、水煤气法等方式制取； ② 利用方式：燃烧放热（如氢燃料汽车）、燃料电池（将化学能直接转化为电能）； ③ 优点：可再生、燃烧产物是水（无污染）、能量密度高； ④ 缺点：制取成本高、储存和运输困难； （4）地热能： ① 产生：地球内部的热能； ② 利用方式：发电、取暖、地热温泉； ③ 优点：可再生、无污染； ④ 缺点：受地理条件限制（仅分布在板块交界处等区域）； （5）生物质能： ① 定义：利用生物质（如植物、动物粪便）转化得到的能源； ② 利用方式：燃烧、发酵产生沼气； ③ 优点：可再生、污染小； ④ 缺点：能量密度低、受季节影响。 2. 核电站的工作原理 （1）核心过程：核裂变→内能→机械能→电能； （2）关键设备： ① 核反应堆：发生核裂变的场所（用铀核作为核燃料，通过控制棒控制裂变速度）； ② 热交换器：将核反应堆产生的内能传递给冷水，产生高温高压蒸汽； ③ 汽轮机和发电机：蒸汽推动汽轮机转动，带动发电机发电； （3）安全措施：设置厚厚的混凝土防护层，防止核辐射泄漏。 3. 能源危机与可持续发展 （1）能源危机的原因： ① 不可再生能源的过度开采和使用； ② 人口增长和经济发展导致能源需求增加； （2）可持续发展策略： ① 开发新能源，替代不可再生能源； ② 提高能源利用效率，节约能源； ③ 减少能源利用过程中的污染，保护生态环境； ④ 加强国际合作，合理分配能源资源。 易｜错｜提｜醒 1. 核能利用误区：① 混淆核裂变与核聚变的应用（核电站用核裂变，氢弹用核聚变）；② 认为“核电站会产生大量污染”（错误，核电站正常运行时污染极小，主要风险是核泄漏）； 2. 太阳能利用误区：认为“太阳能电池是将太阳能转化为内能”（错误，是将太阳能转化为电能，太阳能热水器才是光热转换）； 3. 氢能误区：认为“氢能是一次能源”（错误，氢能是二次能源，需要通过其他能源制取）； 4. 可持续发展误区：认为“开发新能源就能解决所有能源问题”（错误，还需要结合节能、环保等措施，综合应对）。 ◇考点 4 材料的分类与性质（基础考点） 1. 材料的分类 （1）金属材料： ① 包括纯金属（如铁、铜、铝）和合金（如钢、铝合金、黄铜）； ② 特点：具有良好的导电性、导热性、延展性； （2）无机非金属材料： ① 传统无机非金属材料（如陶瓷、玻璃、水泥）； ② 新型无机非金属材料（如光导纤维、高温结构陶瓷）； ③ 特点：硬度大、耐高温、耐腐蚀，但脆性较大； （3）合成材料（有机合成材料）： ① 包括塑料、合成纤维、合成橡胶； ② 特点：密度小、强度高、耐腐蚀、易加工； ③ 注意：合成材料难以降解，会造成白色污染； （4）复合材料： ① 定义：将两种或两种以上不同性质的材料复合在一起形成的材料（如碳纤维复合材料、玻璃钢）； ② 特点：兼具不同材料的优点（如玻璃钢兼具玻璃的透明性和钢的强度）。 2. 材料的物理性质 （1）导电性： ① 导体：容易导电的材料（如金属、石墨）； ② 绝缘体：不容易导电的材料（如陶瓷、玻璃、塑料）； ③ 半导体：导电性介于导体和绝缘体之间的材料（如硅、锗，用于制作芯片、二极管、三极管等）； （2）导热性： ① 导热性好的材料（如金属，用于制作暖气片、锅具）； ② 导热性差的材料（如陶瓷、塑料、木材，用于制作隔热材料）； （3）硬度：材料抵抗外力划伤、压痕的能力（如金刚石硬度最大，用于切割玻璃）； （4）密度：单位体积材料的质量（密度小的材料如铝合金，用于制作飞机、汽车零部件，减轻重量）； （5）延展性：材料能被拉伸或压成薄片的性质（如金属具有良好的延展性，可制成导线、薄片）。 3. 材料的化学性质 （1）腐蚀性：材料抵抗化学物质侵蚀的能力（如不锈钢耐腐蚀，用于制作医疗器械、餐具）； （2）稳定性：材料在常温下不易发生化学反应的性质（如黄金化学性质稳定，可制成首饰）。 易｜错｜提｜醒 1. 材料分类误区：① 将“玻璃钢”归为金属材料（错误，玻璃钢是复合材料）；② 将“碳纤维”归为合成材料（错误，碳纤维是无机非金属材料）； 2. 导电性误区：认为“半导体是绝对不导电的”（错误，半导体导电性介于导体和绝缘体之间，在一定条件下可导电）； 3. 合成材料误区：认为“所有合成材料都是有害的”（错误，合成材料方便了生活，只是难以降解，需合理处理）； 4. 合金误区：认为“合金是纯净物”（错误，合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的混合物）。 ◇考点 5 材料的应用与发展（基础考点） 1. 传统材料的应用 （1）金属材料： ① 钢铁：用于建筑、机械制造、交通工具； ② 铜：用于制作导线（导电性好）、餐具； ③ 铝：用于制作铝合金门窗、飞机零部件（密度小、耐腐蚀）； （2）无机非金属材料： ① 陶瓷：用于制作餐具、瓷砖、绝缘材料； ② 玻璃：用于制作窗户、镜子、光学仪器； ③ 水泥：用于建筑工程（混凝土的主要成分）； （3）天然有机材料： ① 棉花、羊毛：用于制作衣物（透气性好、保暖）； ② 木材：用于建筑、家具制作。 2. 新型材料的发展与应用 （1）纳米材料： ① 定义：尺度在1-100纳米之间的材料； ② 特性：具有特殊的物理和化学性质（如高强度、高韧性、良好的导电性）； ③ 应用：纳米涂层（耐腐蚀、耐磨）、纳米药物（提高药效）、纳米电子器件； （2）超导材料： ① 定义：在特定温度下电阻为零的材料； ② 特性：零电阻、抗磁性； ③ 应用：超导输电（减少电能损耗）、超导磁悬浮列车、超导发电机； （3）半导体材料： ① 应用：制作芯片、二极管、三极管、集成电路（是电子信息技术的核心材料）； ② 发展：推动了计算机、手机等电子产品的小型化、高性能化； （4）复合材料： ① 玻璃钢：用于制作船体、汽车外壳、游乐设施（强度高、密度小、耐腐蚀）； ② 碳纤维复合材料：用于制作航空航天零部件、体育器材（强度高、重量轻）。 3. 材料发展与社会进步的关系 材料的发展推动了科技进步和社会发展（如半导体材料的发展催生了信息时代，新型合金材料的发展推动了航空航天事业的进步）；同时，社会需求也促进了新材料的研发。 易｜错｜提｜醒 1. 新型材料应用误区：① 认为“超导材料可以在常温下广泛应用”（错误，大多数超导材料需要在极低温度下才能实现超导状态，常温超导尚未突破）；② 认为“纳米材料的尺度越大，性能越好”（错误，纳米材料的特性依赖于1-100纳米的尺度，超出该范围则失去特殊性能）； 2. 半导体应用误区：认为“半导体只能用于制作芯片”（错误，还可用于制作二极管、三极管、太阳能电池等）； 3. 复合材料应用误区：认为“复合材料的性能一定优于单一材料”（错误，复合材料的性能是针对特定需求设计的，在某些方面可能不如单一材料，如玻璃钢的硬度可能不如钢铁）。 1．如图所示是我国空间站在太空中飞行的场景，太阳翼可将太阳能转化为电能，同时利用电能驱使太阳翼转动，以确保太阳光垂直照射在太阳翼上。下列说法正确的是（　　） A．太阳能属于不可再生能源 B．空间站利用超声波向地面传递信息 C．太阳翼转动时，将电能转化为机械能 D．太阳翼转动时，不遵循能量守恒定律 2．历经四十年的发展，中国光纤光缆行业已经占据世界半壁江山，为现代通讯做出了突出贡献，体现了大国精神、大国担当。现代信息高速公路，是卫星通信和光纤通信等高速、大容量信息传输通道的俗称，光纤通信传输信息的载体是（    ） A．次声波 B．超声波 C．水波 D．电磁波 3．近年来，我国在材料、能源、信息等领域取得了辉煌的成就，下列说法正确的是（    ） A．光纤通信是利用激光在纤维材料中多次折射传输信息的 B．5G网络的电磁波与4G网络的电磁波在空气中的传播速度相同 C．目前建成的核电站是利用核聚变释放的能量发电的 D．火力发电、核能发电、水力发电都是不可再生能源的利用 4．神舟飞天，探梦苍穹。2024年10月30日，神舟十八号、神舟十九号航天员乘组在中国空间站实现第五次“太空会师”。空间站与地面之间的通信利用的是（　　） A．空气 B．电磁波 C．超声波 D．次声波 5．“浩浩江水带来滚滚绿电”，下列能源中与水能同属于可再生能源的是（　　） A．石油 B．天然气 C．煤炭 D．太阳能 6．在期末复习过程中，小明归纳了九年级物理一些知识点，归类正确的是（　　） A．导体：石墨、油、食盐水溶液 B．电阻影响因素：长度、电压、温度 C．热机：汽油机、电动机、蒸汽机 D．可再生能源：水能、太阳能、风能 7．我国太空电站于2025年3月试验成功。太空电站距离地面高度约为360km，需要通过火箭推送完成。下列说法中错误的是（　　） A．太空电站发电时，将机械能转化为电能 B．火箭推送太空电站时，将内能转化为机械能 C．太空电站加速上升时，其动能和重力势能都增大 D．发射火箭用液态甲烷作燃料，是因为液态甲烷的热值较大 8．我国研制的第一台火星表面探测装置“祝融号”，其在火星上与地面控制中心科学家的通讯是依靠 （选填“声波”或“电磁波”）进行的。核能发电厂所使用的核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 9．2025年中国航空航天事业和核电工程都取得了新的进展。 (1)11月1日，神舟二十一号和神舟二十号航天员在中国空间站胜利会师，激动人心的画面通过 波传递全世界。空间站里的电动机的工作原理是通电导体在 中受到力的作用。 (2)核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国现有的核电站是利用核 （选填“裂变”或“聚变”）释放核能的。 10．物质的物理属性有很多，如密度、磁性、导电性、导热性、硬度等。飞机机身采用轻但坚固的优质铝合金材料，“轻”反映了铝合金材料的 小，“坚固”反映了铝合金材料的 大。 11．2022年北京冬奥会上使用的火炬“飞扬”，其外壳是采用我国研发团队研制的碳纤维复合材料制成，具有 、 的特点，比传统材料制成的同体积火炬外壳的 小。 12．石墨烯是一种具有高强度、优异导电性和导热性、高透明度及化学性质稳定的二维碳材料。如图所示是某平台商家宣传的含有石墨烯的保暖裤，声称该保暖裤具有自发热功能，你认为这种宣传 （选填“属于”或“不属于”）虚假宣传，理由是 。 13．俗话说“没有金刚钻，莫揽瓷器活”，博物馆瓷器修复师常使用镶嵌有金刚石的工具修复瓷器，说明金刚石的 比瓷器大；在文物修复时会采用热熔胶将两个碎片临时“粘”在一起，热熔胶在加热熔化时会闻到一种淡淡的、类似塑料熔化的气味，这是 现象；修复师使用的锤子的锤头变松了，常用在工作台上撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上，这是利用了 （选填“锤柄”或“锤头”）具有惯性。 ◇突破 1 信息传递的理解 典例1（2025·广西·中考真题）2025年4月25日，神舟二十号和神舟十九号航天员在中国空间站胜利会师，激动人心的画面通过 波传递全世界。该波 （选填“能”或“不能”）在空气中传播。 变式1-1（2025·宁夏银川·三模）2025年1月2日，银川市永宁县、金凤区先后发生4级以上地震，很多人的手机都收到了地震预警信息。地震是由于地下断层破裂引起的。地震发生时，会产生频率低于20Hz的地震波，它属于 ；地震时产生两种传播速度不同的地震波，在震源附近的地震监测网络在接收到速度快的地震波后通过计算获取地震源相关信息，利用 的传播速度更快，将预警信息通过手机App等渠道进行信息发布。（以上两空均选填“超声波”“次声波”“声波”或“电磁波”） 变式1-2（2025·海南·二模）北斗卫星导航系统是使用 （选填“电磁波”或“超声波”）与地面站通信；火箭搭载飞船升空过程中，火箭外壳与空气摩擦会发热，这是通过 的方式改变外壳内能。 ◇突破 2 能源的分类与能源转化 典例2（2025·吉林长春·中考真题）一种高集成度、自供能、无线智能鞋垫，可实现足底压力实时监测与多运动状态精准识别。其能量来源于贴在鞋面外侧的柔性钙钛矿太阳能电池，如图所示。 (1)太阳能电池将太阳能转化为 ，从可持续发展的角度看，太阳能属于 能源。 (2)鞋垫因受到压力而发生形变时，其质量 。 (3)鞋垫上的传感器采集到的压力数据信息利用 传输到智能手机端，实现监测。 变式2-1（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。 变式2-2（2025·湖南衡阳·二模）如图是悬浮式无线蓝牙音箱，可由蓝牙通过 （选填“超声波”或“电磁波”）实现与手机的数据无线传输。我国大力开发新能源，如核能发电，核能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。 ◇突破 3 新能源的特点及利用 典例3（2025·江苏连云港·中考真题）下图为某核电站的发电流程图，关于核电站发电的过程，下列说法正确的是（　　） A．核反应堆中，发生的是核裂变 B．核反应堆中，将核能转化为电能 C．汽轮机工作时，将内能转化为电能 D．发电机工作时，将内能转化为电能 变式3-1（2025·广东汕头·一模）中国“人造太阳”（ITER计划）研究的是受控核聚变，这与我国正在运行的核电站获得核能的方式 （选填“不同”或“相同”）；目前被人类广泛运用的核能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；ITER计划中首个大型超导磁体线圈位于超导磁体的底部，当线圈中有强大电流通过，周围就会产生强大的 。 变式3-2（2025·四川南充·三模）能源革命正在重塑世界格局，地热能作为地球赋予人类的宝藏，属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；在广袤的宇宙中，太阳内部每时每刻都在进行着剧烈的核 （选填“聚变”或“裂变”）反应，源源不断地为地球输送着光和热。 ◇突破 4 材料的分类与性质辨析 典例4（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，计算机中央处理器（CPU）可以将产生的热量迅速传导到与之紧密接触的散热片上。为达到散热目的，制作散热片的材料主要考虑的物理属性是（　　） A．导热性 B．弹性 C．导电性 D．磁性 变式4-1（多选）（2025·河南·模拟预测）随着科技的不断发展，一种名为“氮化硅环件”（如图）的高科技产品应运而生，氮化硅环件是一种采用氮化硅陶瓷材料制成的环件，可以作为断路器的关键部件，有效防止电流泄露，保证设备的安全稳定运行。由此可知，氮化硅环件具有（　　） A．良好的绝缘性 B．较低的熔点 C．较强的硬度 D．良好的导热性 变式4-2（2025·陕西西安·模拟预测）我国已经实现了T1100级碳纤维的量产，打破了国外在这一方面的垄断。该碳纤维具有高强度、低密度、耐高温、耐腐蚀、高耐磨性等优良特性。下列场景中主要是利用了该碳纤维耐高温特性的是（　　） A．化工管道 B．火箭发动机 C．钓鱼竿 D．飞机机身 ◇突破 5 信息、能源和材料的综合应用 典例5（2025·青海西宁·中考真题）物理学在能源、信息、材料等领域的发展中有重要作用，下列说法错误的是（　　） A．中国实现了珠穆朗玛峰峰顶5G网络覆盖，5G信号传递利用了次声波 B．青海绿电资源丰富，目前主要利用的有水能、太阳能、风能 C．在光导纤维制成的光缆中，用激光短时间内可以传递大量信息 D．“华龙一号”是中国核电技术走向世界的国家名片，它利用核裂变发电 变式5-1（多选）（2025·河南焦作·三模）下列关于能源、信息、材料的说法中，正确的是（　　） A．我国新一代人造太阳利用了核聚变释放的能量 B．我国在南海开采的可燃冰属于可再生能源 C．半导体材料可以用于远距离输电 D．“中国天眼”是靠电磁波发现脉冲星信号的 变式5-2（2025·内蒙古·一模）华为5G“黑科技”凭借着它的高传输速率，低时延、多终端广连接数等各项优势在抗疫复产行动中起到了积极作用，5G智能巡检机器人、空中课堂、“智能快递小哥”等，5G越来越深入我们的生活。5G技术就是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是（　　） A．太空中是真空，电磁波不能传播 B．电磁波在空气中的传播速度是340m/s C．光是一种电磁波 D．在真空中，无线电波比可见光传播得快 ◇难点 1 能源的转化判断与计算 典例6（2025·黑龙江大庆·中考真题）我国在潮汐发电领域已取得重大成就，自主研发制造的首台LHD兆瓦级潮流能“奋进号”发电机组，率先实现兆瓦级大功率稳定并网发电，入选2024年全球海洋能二十大亮点工程。小铁同学想了解海洋能源在生活中的应用。 首先他了解了潮汐发电的相关知识，潮汐能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。潮汐发电过程中，涨潮阶段海水涌入水库，退潮阶段海水流出，退潮过程中发电机将 转化为电能。某次退潮过程中海水重力做功，其中50%转化为电能，则本次退潮发电 J。 变式6-1（2025·新疆和田·模拟预测）2024年3月，纯电汽车小米SU7发布。 (1)纯电动汽车通过电池提供动力，电能属于 （选填“一”或“二”）次能源。它比燃油汽车噪声小，这是在 （选填“声源处”或“人耳处”）减弱噪声。 (2)车辆使用锂电池，充电时要将外壳与地线保持良好接触，否则充不了电，这是为了防止 （选填“触电”或“漏电”）。车辆采用电能约100kW·h超大电池，最长续航超过700km。车主快充30分钟将电量从10%充至80%后出门，车主出门后以80km/h行车时，每百公里耗电量16kW·h/100km，该纯电动汽车将电能转化为机械能的效率为80%，此时车辆最长可行驶 km。快充时的充电功率为 kW。 (3)行驶的汽车紧急刹车时，车轮与地面之间主要是 （选填“滑动”或“滚动”）摩擦，汽车的方向盘相当于 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 变式6-2（2025·新疆克拉玛依·一模）化石能源目前仍是世界上许多国家的主要能源，但化石能源的大量开采利用使化石能源接近枯竭，也给人类生存环境带来极大的隐患。石油危机、环境污染，在全球范围内引起了人类对能源问题的思考，我国对此问题尤为重视。为了解决环境污染、能源枯竭问题，中国率先在75届联合国大会上提出“碳达峰”、“碳中和”两个奋斗目标，同时大力发展风能、太阳能、核能等新能源。我国风力资源丰富，在东南沿海、西北沙漠优势突出。风能用之不竭、清洁环保，所以我国加大风能的开发和利用。如图甲是我国某风力发电基地，风力发电机组主要由风机叶片和发电机组组成。 (1)风力发电是把风能转化为电能，风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；某段风机叶片的形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面形状不同导致叶片两面空气流速不同，从而产生 差，可以使风机叶片转动。 (2)风机叶片具有质量轻、强度高等性能，通常用密度 、硬度 的复合材料制成； (3)某风力发电机输出功率与风速的关系如图丙所示。由图像可知，当风速在到之间时，风速越大，风力发电机输出功率 ；当风速大于时，风速增大， （选填“能”或“不能”）提高风力发电机输出功率。 1．（2025·山东济南·三模）各种新材料正在提高我们的生活品质，坚硬的纳米材料——石墨烯，就是其中的一种，它几乎是完全透明的，并有着出色的导电性和导热性。这种新材料可以代替硅成为新的半导体材料。下列物体中适合使用石墨烯制作的是（   ） A．消防员的隔热手套 B．电脑中的芯片 C．电动机的线圈 D．高压输电线 2．（2025·陕西西安·模拟预测）科学家研发出一种钻石玻璃，能完全折叠，可以用来制造超轻、超薄、超硬的屏幕，还具有防水和防油功能，同时能持续散热，让手机保持较低的温度。关于这种材料，下列说法错误的是（　　） A．钻石玻璃可以被弯折是因为其韧性好 B．钻石玻璃导热性较差，且属于导体 C．钻石玻璃超轻，说明其密度较小 D．能作为手机屏幕，说明钻石玻璃的透光性较好 3．（2025·贵州黔东南·三模）古代工匠将金属反复捶打，制成薄如纸张的金箔用于装饰器物。这一过程主要利用了金属的哪种物理属性（　　） A．延展性 B．导热性 C．导电性 D．磁性 4．（2025·黑龙江牡丹江·一模）北京时间2025年1月17日12时7分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将巴基斯坦PRSC-EO1卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。火箭在发射升空时，下列有关说法正确的是（　　） A．火箭理想的液态燃料是液态氢，是因为它具有较大的比热容 B．火箭喷气发动机的效率越高说明做功越快 C．火箭喷气发动机损失的能量中，废气带走的能量较少，机械摩擦损失的能量较多 D．火箭加速升空的过程中，火箭与空气摩擦，火箭外壳内能增大 5．（2025·内蒙古赤峰·模拟预测）新能源汽车的充电桩在城市中广泛分布，在实际使用中，关于充电桩的安装及其安全使用，下列说法正确的是（　　） A．充电桩安装了漏电保护器，就不用再接地线了 B．排列成串的充电桩是串联安装的，这样电流一样，能稳定工作 C．充电桩功率越大，为减少导线发热损耗，配套导线要越粗 D．充电桩给车充电，是把化学能转化为电能存储在电池内 6．（2025·湖北·三模）“中国环流三号”是我国目前设计参数最高、规模最大的核聚变大科学装置，也被称为中国的新一代“人造太阳”。下列说法正确的是（　　） A．核聚变产生的核能是不可再生能源 B．核聚变的原料是相对原子质量较大的铀核 C．核反应中辐射出的射线是一种波长很短的超声波 D．“人造太阳”运行时，同原子弹爆炸时所发生的核反应相同 7．（2025·福建泉州·二模）海丝泉州古城徒步之旅活动中，空中无人机群组成“古城徒步”字样，如图。无人机能接收到编队的指令是利用（　　） A．光纤 B．次声波 C．超声波 D．电磁波 8．（2025·山东聊城·三模）如图所示是2025年春晚中机器人扭秧歌转手帕的场景，它装备了3D激光雷达全自动定位与导航技术，能够完成高精度走位与动态任务。搭载了自研的M107系列关节电机，支持快速响应空翻、奔跑等复杂动作。手部安装有电磁铁控制手帕的转动。下列说法正确的是（　　） A．机器人芯片中的二极管、三极管是用导体材料制作的 B．激光雷达采用超声波传递信息，实现定位和导航 C．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 D．甩出去的手帕如果所受的力全部消失将永远圆周转动下去 9．（2025·安徽宿州·模拟预测）2024年11月4日，神舟十八号载人飞船的返回舱在东风着陆场成功着陆。下列说法正确的是（    ） A．返回舱所用的反冲发动机不属于热机 B．航天员在太空中通过超声波与地面传递信息 C．返回舱下落过程中与大气摩擦，其表面温度升高，内能增大 D．返回舱在下落过程中始终处于平衡状态 10．（2025·湖北襄阳·一模）如图甲，是唐代张萱《捣练图》中仕女用熨斗（古代亦称“火斗”）熨烫布匹的部分截图，丝绸面料由两人悬空拉展用高温熨平衣物，是通过 的方式改变物体内能的。如图乙，“火斗”在使用时要水平推移，为了更省力应将手放置在位置 （选填“柄环左侧”或“柄环右侧”）。如图丙，宋朝将金属手柄改为木把，是由于木头具有 （选填“密度小”“绝缘性好”或“隔热性强”）的物理属性。 11．（2025·新疆·模拟预测）我国制造的全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台“深海一号”已投入使用。 (1)“深海一号”大气田开采的天然气属于 （选填“可”或“不可”）再生能源。在海下1500m深处，海水的压强相当于 个标准大气压。（海水的密度取） (2)“深海一号”的主要结构为四个浮在水中的长、宽均为20m的立柱，在组装时将重约的生产平台安装在四个立柱上，安装完成后每个立柱上方受到的压力为 N，立柱浸入水中的深度约增加 m； (3)“深海一号”到达作业区域后，靠钉在海底的16根横截面积为、长2000m、密度为的聚酯锚链将其固定，锚链总质量为 t。 (4)平台上装配了5G设备，地面工作人员利用 （选填“超声波”或“电磁波”）就能实现远程控制。“深海一号”的四个立柱内都设有压载舱，若系统检测到平台重心向左侧偏移，就会立刻对右侧压载舱进行 （选填“灌水”或“排水”）。在台风天气，为增加平台的稳定性，应 （选填“升高”或“降低”）平台的重心。 12．（2025·新疆和田·模拟预测）新疆的风光电资源充足，克拉玛依市投入250MW风电项目，安装50台5MW风电机组，产生的电力主要用于克拉玛依市云计算产业园区内部消纳。 (1)风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，在风力发电片的运输过程中，发电片相对于运输车是 （选填“运动”或“静止”）的。运输车轮胎很宽大，是为了 （选填“增大”或“减小”）对地面的压强。安全起见，车辆即将转弯时速度减慢，惯性 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)运输车采用的是四冲程柴油机，为其提供动力的是 冲程，完全燃烧100kg的柴油释放的热量为 J。（柴油的热值约为）相当于一台5MW（）风电机工作 小时（取小数点后一位）。 13．（2025·吉林·模拟预测）“天宫”建站、“嫦娥”奔月、“祝融”探火、“羲和”逐日，远古神话中的梦想一个个变成现实，中国人正上演跨越星球的浪漫。 (1)航天员在“天宫”空间站给地面上的同学们进行“天宫课堂”授课时，依靠 与地球之间传递信息； (2)嫦娥六号从月球背面带回了1935.3g的样品，这些样品从月球带回到地球质量将 ； (3)2021年5月“祝融号”火星车成功驶上火星表面，“祝融号”有六个可以单独工作的车轮，当遇到障碍物时，“祝融号”还可以抬起车轮，顺利越过障碍物，“祝融号”抬起一个车轮时对火星地面的压强变 ； (4)“羲和号”被视为我国首位太阳专属“摄影师”，运行于517km高度太阳同步轨道，可以获得太阳图像，太阳的巨大能量是太阳内部核 变产生的。 14.（2025·海南·一模）如图甲为胶囊胃镜机器人。检查时，患者随水将其吞下，医生通过电脑无线控制胶囊机器人在胃内移动，对病灶处拍摄照片，再通过无线传输将图片发送至记录器，方便医生做出诊断。请运用相关物理知识，完成下面小题。 （1）小海吞服胶囊机器人时，发现胶囊机器人长约2.5 （填单位），医生远程无线操控机器人时，通过 波来传递信号； （2）胶囊机器人能对病灶处拍摄照片，其成像特点与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相同，如果医生想扫描更大范围时，应操作机器人 （选填“靠近”或“远离”）此区域。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $