第18讲 信息、能源与可持续发展（举一反三·讲义）（全国通用）2026年中考物理一轮复习

第18讲 信息、能源与可持续发展 本讲要点 01 考点精讲（5大核心考点） 考点01 电磁波的海洋（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点02 广播、电视和移动通信（必备知识+1例+2变式） 考点03 卫星通信和光纤通讯（必备知识+1例+2变式） 考点04 能源利用的现状和面临的挑战（必备知识+1例+2变式） 考点05 新能源的发展（必备知识+1例+2变式） 02 拓展学习（） 03 巩固提升（精选14道题） 考点01 电磁波的海洋 1、电磁波是怎样产生的 （1）电磁波：由导体中迅速变化的电流产生的，光也是一种电磁波。 （2）电磁波产生的原理：变化的电场会产生磁场（即电流会产生磁场），变化的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。 2、电磁波的发射和接收 （1）发射：将要传输的电信号（音频信号，图像信号）加载到高频电磁波（载波）上，再通过天线发射到空中的过程。 （2）接收：天线将电磁波接收下来，再通过接收器（收音机，电视机等）将要传输的电信号取出来并放大，最后还原成声音或图像过程。 （3）“天线”可以同时接收多种频率的电磁波，利用调谐器可以选出人们所需要的频率。 3、电磁波的波长、波速、频率 （1）波长‌：指的是相邻的两个波峰（或波谷）之间的距离。 ‌波速‌：描述电磁波传播速度的快慢，表示单位时间内电磁波传播的距离 ‌频率‌：单位时间内（通常是1秒内）完成全振动的次数。 （2）电磁波的波长、波速和频率的关系：波速=波长×频率。如果用c表示光速，用λ表示波长，用f表示频率，则有c=λf。 （3）电磁波在真空中的波速一定，所以电磁波的频率和波长成反比关系。频率越低，波长越长；频率越高，波长越短。 4、电磁波的传播：电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。 （1） 电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场，由于电磁场本身具有物质性，因此电磁波传播时不需要介质，电磁波可以在真空中传播。 （2）各种电磁波的波速都相同，都等于光速，c= 3×108m/s，但频率和波长不相同，它们成反比。 5、电磁波家族及电磁波的应用：各种光和射线都是波长不同的电磁波。电磁波波长从大到小（频率从小到大）依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等（如下图）。 6、无线电波 （1）定义：电磁波中通常用于广播、电视和移动电话的，频率为数百千赫至数百兆赫的那部分，叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）。 （2）特点：无线电波的波长从几毫米到几千米，通常根据波长把无线电波又分成几个波段：长波、中波、短波和微波。 7、电磁波的应用 无线电波：用于广播、电视和移动电话 无外线：家电的遥控器 微波：可用来加热食品 紫外线：杀菌 X射线：医学上用来做透视检查 γ射线：金属探伤 【例1】（2025·上海·中考真题）地球上的科学家可以通过 和“嫦娥六号”进行交互，“嫦娥六号”在降落到月球表面过程中，相对月球是 （选填“运动”或“静止”）的，“嫦娥六号”在采集月壤时，会在月球表面留下“压痕”，说明力可以使物体发生 。 【答案】 电磁波 运动 形变 【详解】[1]地球和月球之间存在真空环境，声波无法在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，所以地球上的科学家可以通过电磁波和“嫦娥六号”进行交互。 [2]“嫦娥六号”在降落到月球表面的过程中，相对于月球的位置发生了变化，所以相对于月球是运动的。 [3]“嫦娥六号”在采集月壤时对月球表面留下“压痕”，说明力使月球表面的形状发生了变化，即力可以使物体发生形变。 【变式1-1】（2025·四川绵阳·中考真题）6G即第六代移动通信系统，传输速度更快、网络连接更稳定，从2020年到2024年，我国在6G专利申请数量上一直保持全球第一。6G传输信息使用的是（   ） A．无线电波 B．紫外线 C．X射线 D．超声波 【答案】A 【详解】A．无线电波属于电磁波，能够实现远距离的无线通信，具备传播速度快，覆盖范围广的特点，6G属于移动通信系统，这类系统传输信息依靠的是无线电波，故A符合题意； BC．紫外线和X射线的频率过高，穿透性强，不适合用于移动通信的信息传输，故BC不符合题意； D．超声波属于声波，需要介质才能传播，无法在真空中传播信息，也不适用于移动通信的信息传输，故D不符合题意。 故选A。 【变式1-2】（2025·山东德州·中考真题）如图所示，不同频率范围的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于 （选填“超声波”或“电磁波”），在我们的生活中发挥着重要作用。 【答案】电磁波 【详解】无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线等都属于电磁波，它们在真空中的传播速度相同，且都能传递能量和信息，在生活中有着广泛的应用，比如无线电波用于通信，红外线用于遥控等。而超声波是频率高于20000Hz的声波，属于机械波，与题目中所提的这些波不同。 【变式1-3】（2025·四川攀枝花·中考真题）电磁波具有信息和能量特性。在手机和微波炉这两种电子产品中，主要利用电磁波的能量特性工作的是 ，主要利用电磁波的信息特性工作的是 。 【答案】 微波炉 手机 【详解】[1]微波炉会产生微波，微波是一种电磁波，这些电磁波能够被食物中的水分子吸收，从而使食物加热。所以微波炉是利用电磁波的能量来加热食物的。 [2] 手机是通过发射及接收电磁波来传递信息的。 考点02 广播、电视和移动通信 1、无线电广播信号的发射和接收 （1）无线电广播的工作过程 （2）无线电广播的发射（如图甲）:发射由广播电台完成,发射过程: 话筒：把播音员的声音信号转换成电信号。 调制器：把音频电信号加载到高频电流上。 天线：通过天线发射到空中。 （3）无线电广播的接收（如图乙）:接收由收音机完成,接收过程： 天线：接收到各种各样的电磁波。 调谐器：转动调谐器的旋钮，即选台，可以从中选出特定频率的信号。 检波器：收音机内的电子电路再把音频信号从中取出来。 扬声器：把音频信号转换成声音。 2、调制、调谐和解调 （1）调制器作用：调制，把音频电信号加载到高频电流上。 （2）调谐器作用：调谐，选出特定频率的信号，即选台。 （3）检波器作用：检波，取出所需要的信号。 （4）解调器：比检波的范围更广，中考不必考虑二者区别。 3、音频、视频和射频信号 （1）由声音变成的电信号，它的频率跟声音的频率相同，在几十赫到几千赫之间，叫音频信号。 （2）由图象变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫视频信号。 （3）音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力能很差，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叫做射频。 4、电视图象信号的工作过程：用电磁波传递图象信号和声音信号．声音信号的产生、传播、接收跟无线电广播的工作过程相似。 5、电视信号的发射和接收 （1）发射 摄像机：把图象变成电信号。 发射机：把电信号加载到频率很高的电流上。 天线：能过发射天线发射到空中。 （2）接收 天线：电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来。 电视机：通过电视机把图象信号取出并放大。 显像管：把它还原成图象。 6、移动通信 （1）原理：移动电话能将我们的声音信息用电磁波发射到空中，同时它也能在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。 （2）特点：体积很小，发射功率不大；天线简单，灵敏度不高．必须建立基地台。 （3）无线电话：由主机和手机组成．它们之间通过无线电波沟通，主机接在市话网上，相当于基地台，手机不能离座机太远。 7、广播、电视、移动电话信号传递的异同 相同点 不同的 载体 发射过程 接收过程 信号形式 载体电磁波的特点 发射和接收设备 广播 电磁波 信号转换、调制、天线发射 天线接收、调谐、解调 音频信号 频率最小 广播电台发射、收音机接收 电视 音频信号和视频信号 频率较小 电视台发射、电视机接收 移动 电话 各种形式的信号 频率最大 移动电话发射、接收，基地台转接 【例2】（2025·江苏常州·二模）如图甲是一台收音机，在物理课上，老师用导线迅速在干电池两端触碰，可听到收音机发出“嗒嗒”声，下列说法正确的是（    ） A．若某次收听AM800kHz的频道，则接收到该信号波的周期为1.25μs B．听到“嗒嗒声”说明收音机接收到了超声波 C．如图乙，若旋转旋钮使指针向右移动，收音机发出声音的响度会变大 D．如图乙，当频率指针固定在图示位置，由AM切换到FM频道，信号频率会变低 【答案】A 【详解】A．若某次收听AM800kHz的频道，则接收到该信号波的周期为 故A正确； B．老师用导线迅速在干电池两端触碰，可发射电磁波，听到“嗒嗒声”说明收音机接收到了电磁波，故B错误； C．如图乙，若旋转旋钮使指针向右移动，收音机接受电磁波的频率变大，发出声音的响度会不变，故C错误； D．如图乙，当频率指针固定在图示位置，由AM切换到FM频道，由于AM波段的频率为kHz，FM波段的频率单位为MHz，信号频率会变高，故D错误。 故选A。 【变式2-1】（2025·广东广州·三模）下表是某电话手表的部分参数。有关叙述正确的是（　　） 产品类型 GPS手表 功能 来电提醒，拨打电话，短信收发，精准定位 电池类型 内置3.8V，300mAh凝胶聚合物电池 产品质量 37g A．手表应用超声波准确定位 B．手表充电时将化学能转化为电能 C．手表一次充满电约消耗电能4100J D．手表通话时将电信号转化为声信号 【答案】C 【详解】A．电磁波可以传递信息，且不需要介质，手表应用电磁波准确定位，故A错误； B．手表充电时消耗电能，将电能转化为化学能，故B错误； C．手表一次充满电约消耗电能为，故C正确； D．手表通话时将声音转换变化的电流传到远方，即将声信号转化为电信号，故D错误。 故选C。 【变式2-2】（2023·江苏南通·中考真题）2023年5月17日10时49分，第56颗北斗导航卫星成功升空进入轨道。卫星的惯性 （选填“会”或“不会”）消失，卫星通过地面通信站发出的 接受指令，助推器喷气调整卫星的运行轨迹，说明力能改变物体的 。 【答案】 不会 电磁波 运动状态 【详解】[1]一切物体都有惯性，卫星成功升空进入轨道后，卫星的惯性不会消失，仍然具有惯性。 [2]太空中没有空气，声音不能传播，故卫星只能通过电磁波与地面联系。 [3]助推器喷气调整卫星的运行轨迹，即改变飞船的运动方向，说明力可以改变物体的运动状态。 考点03 卫星通信和光纤通讯 1、微波 （1）定义：波长为10m～1mm，频率为30MHz～3×105MHz的电磁波。微波波长比无线电波短，比红外线长。 （2）特点：性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。 2、微波通信 （1）概念：利用微波进行的通信称为微波通信。 （2）优点：作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多。微波比中波和短波的频率更高，可以传递更多的信息。如一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。 （3）缺点：微波通信每隔50km左右就需要建一个微波中继站。要使信号传递越远，需要的中继站就越多。如遇到雪山和大洋等无法建中继站时，微波通信就无法继续 （4）月球不能作为微波通信中继站的原因 a.离我们太远，会造成信号衰减、时间延迟 b.月球在空中的位置不固定，只有当地球上两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点的通信。 3、微波的其它应用 （1）雷达：微波遇到障碍物会发生发射，人们根据这一原理制成了雷达。 （2）导航：利用电磁波实现定位的一种方式 （3）加热：某些频率的微波能加剧水和脂肪分子的运动，使物体温度升高，微波炉就是根据这一原理制成的。 4、卫星通信：利用地球同步通信卫星作微波中继站，把地面站送来的信号接收，并进行放大，然后转发给另外的地面站，实现信息的传递。 5、卫星通信系统：由通信卫星、地面站、和传输系统组成，在地球周围均匀地布置3颗同步卫星，就可以实现全球通信。 6、光纤通信：利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方，这种通信方式叫做光线通信。 7、光导纤维：是很细的玻璃丝，它有内、外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在光纤中通过时，发生全反射，光就不会跑到外层了。 【例3】（2025·江苏南京·中考真题）2025年5月29日，长征三号乙运载火箭托举天问二号探测器直冲霄汉，地面控制中心通过 波与探测器传递信息，这种波在真空中的传播速度是 m/s，探测器在随火箭加速升空过程中，机械能 ，以地面为参照物，探测器是 的。 【答案】 电磁 3×108 增大 运动 【详解】[1]地面控制中心通过电磁波与探测器传递信息。因为电磁波可以在真空中传播，且能携带信息，适合用于深空探测器与地面的通信。 [2]电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s。 [3]探测器在随火箭加速升空过程中，机械能增大。因为探测器速度增大，动能增大，高度升高，重力势能增大，而机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能增大。 [4]以地面为参照物，探测器是运动的。因为探测器相对于地面的位置在不断升高，有位置的变化，所以是运动的。 【变式3-1】（2025·四川·中考真题）2024年茂县羌历年无人机表演活动中，空中无人机群组成“天下九寨沟，大美阿坝州”字样，如图所示。表演时，给无人机传递信息利用的是（　　） A．电磁波 B．光纤 C．次声波 D．超声波 【答案】A 【详解】电磁波传播范围广，传播速度快，无人机在空中接收和传递信息是利用电磁波；光纤需要有线连接不适用；次声波、超声波难以在空气中远距离有效传递无人机表演所需的复杂信息，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式3-2】（2025·广东·中考真题）如图所示是我国自主研制的隐身战斗机歼-35A，其与地面通信是利用（　　） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．光导纤维 【答案】A 【详解】“隐形战机”可以有效避开雷达的探测，主要是它表面有一种特殊材料，能够增强对电磁波的吸收，减弱电磁波反射回雷达，从而有效避开敌方的侦测，飞机与地面指挥中心联系也是通过电磁波来实现的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 考点04 能源利用的现状和面临的挑战 1、能源：凡是能为人类提供能量的物质资源都叫做能源。 2、能源有不同的分类方式 （1）从产生方式角度划分 一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源．例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能。 二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气。 （2）从是否可再生角度划分 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。 不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能。 （3）从利用状况划分 常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源．例：化石能源、水能、电能。 新能源：人类新近才开始利用的能源．例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能。 3、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。 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。 （1）新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式；指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等 （2）新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能，新能源包括各种可再生能源和核能，相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义，同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。 【例4】（2025·海南·中考真题）火箭使用的燃料甲烷是天然气的主要成分，天然气属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；利用甲烷作为燃料主要是因为它的热值 （选填“大”或“小”）。 【答案】 不可再生 大 【详解】[1]天然气是化石燃料，形成需要漫长地质年代，短期内无法再生，因此属于不可再生能源。 [2]热值是指单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量。火箭选择甲烷作为燃料，主要是因为它的热值大，即完全燃烧相同质量的甲烷能放出更多的热量，为火箭提供充足的动力。 【变式4-1】（2025·山东日照·中考真题）近年来，中国科技工作者在各个领域一次次刷新“中国高度”。下列说法正确的是（    ） A．如图甲，中国空间站利用的太阳能既是可再生能源又是一次能源 B．如图乙，日照附近海域成功发射谷神星一号运载火箭，火箭上升过程中机械能转化为内能 C．如图丙，小米自主研发的“玄戒01”3nm旗舰处理器芯片是由超导体材料制成 D．如图丁，四川舰是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰，这项技术利用了电磁感应原理 【答案】A 【详解】A．太阳能可以从大自然源源不断的获取，且在使用时不需要消耗其他形式的能量，故太阳能既是可再生能源又是一次能源，故A正确； B．火箭上升过程中燃料燃烧将化学能转化为内能，内能再转化为机械能，使火箭获得上升的动力，故B错误； C．超导体是指在某一温度下，电阻为零的导体，芯片在工作时需要有一定的电阻来控制电流和实现各种功能，如果用超导体材料制成，无法正常工作，芯片通常是由半导体材料制成的，选项C错误； D．电磁弹射是将电能转化为机械能，推动舰载机起飞，其原理是通电导体在磁场中受到力的作用，不是利用电磁感应原理，选项D错误。 故选A。 【变式4-2】（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）小明乘坐高铁列车从北京南站到上海虹桥站，高铁列车利用的电能属于 （选填“清洁型”或“污染型”）能源。如图是列车时刻表，计算该次列车从北京南站到上海虹桥站的平均速度是 km/h。（为方便计算，数据做了适当调整） 站名 到站时间 开车时间 里程/千米 北京南 始发 14：45 0 济南西 16：25 16：27 406 南京南 18：24 18：26 1023 上海虹桥 19：45 终点 1350 【答案】 清洁型 270 【详解】[1]电能在使用时不产生污染，属于清洁型能源，所以高铁列车利用的电能属于清洁型能源。 [2]由图可知，列车从北京南站到上海虹桥站的时间为 列车从北京南站到上海虹桥站的平均速度是 【变式4-3】（2025·江苏盐城·中考真题）如图所示为全球首个全潜式深远海智能渔业平台，平台为三立柱结构。若立柱浸入海水的总体积为7.5×103m3，则立柱受到的浮力为 N；平台上的风机利用风能工作，风能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，风机每小时可发电4000kW·h，相当于完全燃烧 kg焦炭放出的热量。（q焦炭=3×107J/kg，ρ海水取1×103kg/m3，g取10N/kg） 【答案】 7.5×107 可再生 480 【详解】[1]物体排开水的体积等于浸入水中的体积，则立柱受到的浮力为 [2]风能可以从自然界源源不断的获得，所以风能属于可再生能源。 [3]风机每小时可发电4000kW·h，这么多能量需要完全燃烧焦炭的质量为 考点05 新能源的发展 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。 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，这就是裂变中的链式反应（如下图）。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、裂变的利用 （1）核电站 ①核反应堆及核电站的工作原理：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。 5、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，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）核能的特点 核能的优点 （1）储量丰富，核能总量十分巨大，它能极大地补充人类能源的不足； （2）核燃料能量密集，便于储运； （3）不排放污染气体，不会造成空气污染； （4）不排放二氧化碳气体，不会加重地球温室效应。 核能的缺点 （1）核能属于一次能源，会越用越少； （2）一旦发生核泄漏，会对地球生物造成严重的危害； （3）核反应堆中会产生核废料，在治理核废料过程中，代价较高。 选址及废物处理 （1）核电站一般建在能源需求量大，而且能源十分缺乏的地区； （2）核电站建在离人群较远的地方，避免对人畜造成伤害； （3）核废料要特殊处理后深埋在人烟稀少的地方。 6、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。 7、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。 【例5】（2025·陕西·中考真题）2025年3月，我国首款C-14核电池原型机“烛龙一号”研制成功，这标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得了重大突破。原子核中的质子和 依靠强大的核力紧紧地结合在一起，当原子核的结构发生变化时，就会释放出巨大的能量，称为核能。核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 中子 不可再生 【详解】[1]原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，二者依靠核力结合，这种力是强相互作用力，能克服质子间的斥力使原子核保持稳定。 [2]不可再生能源是指在短期内无法从自然界得到补充的能源，核能的原料（如铀矿）是有限的，消耗后无法快速再生，因此属于不可再生能源。 【变式5-1】（2025·江苏盐城·中考真题）我国于2024年7月成功研制出世界上最轻、最小的太阳能动力微型无人机，该无人机可在纯自然光下实现持续飞行。这款无人机主要由静电驱动推进系统和超轻千伏动力系统组成。静电电机利用电荷间相互作用驱动，能量转化效率是传统电机的10倍以上。超轻高压变换器将电压为4.5V的太阳能电池升压至9000V，实现高效电能传输。由上述信息可以推断，这款无人机（　　） A．可在无光环境下飞行 B．飞行时会产生较多热量 C．太阳能电池板面积很大 D．静电电机比传统电机能耗小得多 【答案】D 【详解】ABD．由题可知，微型无人机能实现纯自然光供能下的持续飞行，说明微型静电电机在没有光的环境下不能飞行；静电电机利用电荷间相互作用驱动，能量转化效率是传统电机的10倍以上，说明微型静电电机具有发热小，效率高的特点，则静电电机比传统电机能耗小得多，故AB不符合题意，D符合题意； C．由题可知，该机器为微型无人机，则说明了太阳能电池板的面积小，故C不符合题意； 故选D。 【变式5-2】（2025·江苏南通·中考真题）2025年5月29日，“天问二号”探测器成功发射。它对近地小行星进行探测时，探测的信息通过 传回地面；它利用发动机向外喷出燃气获得动力，来调整飞行姿态，这说明了力的作用是 的，还说明力可以改变物体的 ；探测器所装的太阳能电池板将光能转化为 能，为它提供能量。 【答案】 电磁波 相互 运动状态 电 【详解】[1]电磁波能够传递信息且电磁波传播不需要介质，“天问二号”对近地小行星进行探测时，探测的信息通过电磁波传回地面。 [2][3]发动机向外喷出燃气的过程中，发动机对燃气有力的作用，同时燃气对发动机也有力的作用，从而来调整飞行姿态，说明力的作用是相互的，还可以说明力可以改变物体的运动状态。 [4]利用光电转换装置可以把太阳能转化为电能，太阳能电池板就是能将太阳能转化为电能的装置 【变式5-3】（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。 【跨学科实践：为节约能源设计方案】 1、项目提出：人们在生产生活中都会使用各种能源。你在生活中都遇到过哪些浪费能源、污染环境的问题？想为节能和环保作出贡献，可以先从优化自己家中能源的使用入手，制订出一个优化家庭能源使用的具体方案。 2、项目分析：制订优化自己家庭能源使用的具体方案，首先应该了解家庭使用能源的具体情况，然后有针对性地提出优化方案，分析它的有效性和可行性，并与他人交流讨论，对方案进行改进。 3、项目实施 （1）调查家中能源的使用情况 调查家中能源的用途、类型，估算这些能源的消耗量 根据调查情况，可以了解家庭在一段时间内消耗能源的情况，估算每种用途的能源消耗量，确定哪些用途 的能源消耗比较多。例如，现在家庭中的采暖、制冷、生活热水、交通等，都可能是家庭消费能源的主要方面。 （2）取优化对象与确定改进方法 根据上面的调查结果，结合以下问题，思考如何选取优化对象，确定改进方法。 ①根据实际的调查结果，思考家中在哪些方面的能源使用可以优化，其中又有哪些是要优先改进的。 ②优化能源使用的方法不止一种。例如，可以在家中使用太阳能等新能源（图 22.3-1），也可以利用 技术手段来提高现有能源的使用效率，还可以从自身做起，通过优化家庭用车等行为来节约能源、减少浪 费......你想利用哪些方法？ ③在确定节能方法时，需要从哪些角度分析？例如，如果打算用新能源汽车取代家中的燃油汽车，那么 从是否节约能源的角度，应该收集哪些证据？怎么分析？从能否满足人们使用需要的角度，又应该收集哪些证据？怎样分析？ （3）制订与检验设计方案 方案一：为房屋加装保温层。有一组同学在调查各自家中能源的使用情况后，认为除了可以在夏季制冷时适当调高空调温度、冬季采暖时调低暖气温度来节约能源，还可以对房屋进行改造来节约能源。这组同学制订方案的过程如下所示。 ①明确思路。根据学过的知识可知，热量能自发地从高温物体传递到低温物体，因此我们要想保持房间 的温度不变，就要尽可能减少房间与外界的热传递。怎样才能做到这一点？有同学认为可以参考人们冬天穿羽绒服来保暖的方法，选择保温能力比较强的材料将房间“包裹”起来，以此减少房屋内部与外界的热量交换。 ②选取材料。日常生活中的许多材料都可以用来保温，材料的保温性能与哪些因素有关?当为房屋选择保温材料时，还需要从哪些方面考虑? 查阅资料得知，材料的保温性能通常与它的厚度热导率、干燥程度、与外界的接触面积，以及外界温度等有关。通常，材料厚度越大、热导率越小、与外界的接触面积越小，材料就越能减缓热量散失。表2列出了一些常见材料在室温和干燥环境下的热导率，也可以通过查找资料获得其他材料或不同条件下的热导率。 1．（2025·福建福州·模拟预测）2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功发射。春节期间，正在太空执行任务的中国宇航员向地球送上春节祝福，其传递载体是（　　） A．超声波 B．空气 C．次声波 D．电磁波 【答案】D 【详解】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。所以春节期间，正在太空执行任务的中国宇航员向地球送上春节祝福，其传递载体是电磁波，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．（2025·云南玉溪·一模）下列我国科技创新成果中，主要属于能源领域的是（　　） A．北斗卫星导航系统全球组网完成 B．高温气冷堆核电站示范工程投入运行 C．成功研发高强度石墨烯复合材料 D．实现超导材料在低温环境下的规模化应用 【答案】B 【详解】A．北斗卫星导航系统是用于定位、导航和授时的信息系统，主要属于信息技术和航天领域，不主要属于能源领域，故A不符合题意； B．高温气冷堆核电站是利用核能（原子核裂变释放的能量）来发电的设施，是核能利用的一种方式，直接涉及能源的产生和转换，主要属于能源领域，故B符合题意； C．石墨烯复合材料是一种新型材料，其研发属于材料科学领域。虽然新材料可能应用于能源领域（如制造电池），但其本身不属于能源技术，故C不符合题意； D．超导材料的应用属于材料科学和应用技术领域。虽然超导技术可用于高效输电，与能源相关，但其核心是材料的特殊物理性质及其应用，不主要属于能源领域，故D不符合题意。 故选B。 3．（2025·四川内江·模拟预测）下列四幅图中，关于声现象的描述正确的是（    ） A．乒乓球被发声的音箱弹开表明音箱在振动 B．弹不同钢琴键，发出声音的音色不同 C．倒车雷达利用电磁波进行回声定位 D．防噪声耳罩是在声源处控制噪声 【答案】A 【详解】A．声音是由物体振动产生的，乒乓球被发声的音箱弹开，说明发声的音箱在振动，故A正确； B．弹不同钢琴键，不同琴弦振动的频率不同，发出声音的音调不同；而音色是由发声体的材料和结构等因素决定的，弹不同钢琴键时，发声体都是钢琴，材料和结构未变，音色不变，故B错误； C．倒车雷达是利用超声波的反射来进行回声定位，从而确定障碍物的距离等信息，而不是利用电磁波，故C错误； D． 防噪声耳罩是在人耳处减弱噪声，而不是在声源处控制噪声，故D错误。 故选A。 4．（2025·河北邢台·模拟预测）下列关于信息和能源的说法正确的是（　　） A．高频率电磁波相对于低频率电磁波在真空中传播速度更大 B．核电站是利用核裂变释放能量发电的 C．煤、石油、天然气、电能都属于一次能源 D．以核能、水能、太阳能等为代表的可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向 【答案】B 【详解】A．各种频率的电磁波在真空中的传播速度都是相同的，故A错误； B．核电站是利用核裂变释放能量发电的，故B正确； C．煤、石油、天然气都属于一次能源，电能属于二次能源，故C错误； D．水能、太阳能属于可再生能源，核能属于不可再生能源，故D错误。 故选B。 5．（2025·江西九江·模拟预测）如图所示是我国空间站，多项核心技术领先世界，滨滨作为一名中学生，也是一个航天迷，他搜集了关于航天相关的知识笔记，其中有错误的是（　　） A．外层空间是黑暗的，是因为那里没有大气层来反射光 B．从空间站向外观察，宇航员之间在空间站内交流是通过电磁波来实现的 C．在空间站里，不能够使用的仪器有：天平、密度计等，但温度计、刻度尺、放大镜仍能使用 D．返回舱返回时，由于与空气剧烈摩擦会产生大量的热 【答案】B 【详解】A．我们看天空亮的原因是太阳光经过大气层发生了散射的现象，而外层空间无大气层，无法反射光线，因此呈现黑暗，故A正确，不符合题意； B．声音的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质，在太空中没有空气，声音不能传播，但空间站内不是真空，宇航员之间在空间站内交流不是通过电磁波来实现的，故B错误，符合题意； C．在空间站里失重状态下，不能够使用的仪器有：天平、密度计等，因为使用过程中利用重力，但温度计、刻度尺、放大镜的使用过程与重力无关，仍能使用，故C正确，不符合题意； D．返回舱返回时，由于与空气剧烈摩擦会产生大量的热，机械能转化为内能，使内能增加，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）下列关于能源信息说法中正确的是（　　） A．原子弹和氢弹是根据核聚变原理制成的 B．随着科学技术发展，人们能制造出一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器 C．光缆通信是通过光在光导纤维内壁上多次反射传递信息的 D．日常生活中可以看到各式各样的天线，它们只是用来发射电磁波的 【答案】C 【详解】A．原子弹是根据核裂变原理制成的，氢弹是根据核聚变原理制成的，故A错误； B．根据能量守恒定律，能量不能被创造或消灭，只能转化或转移，因此不可能制造出不消耗能源却能不断对外做功的机器，故B错误； C．光缆通信利用光在光导纤维中发生反射的原理传递信息，光在纤维内壁多次全反射实现信号传输，故C正确； D．天线既能发射电磁波，同时也能接收电磁波，故D错误。 故选C。 7．（2025·河北石家庄·模拟预测）我国科技迅猛发展，在能源和材料等领域取得了辉煌的成绩，下列说法正确的是（　　） A．能量在转移和转化的过程中总量保持不变，因此我们不需要节约能源 B．我国空间站使用的柔性三结砷化镓太阳能电池板主要将太阳能转化为化学能 C．超导材料既可用于制作远距离输电导线，又可用于制作电炉的电阻丝 D．手机、电脑等电子产品的芯片多是用半导体材料制作的 【答案】D 【详解】A. 能量在转移和转化的过程中总量保持不变，符合能量守恒定律，但能量的转化和转移具有方向性，可利用的能源会减少，因此我们需要节约能源，故A错误； B. 太阳能电池板主要将太阳能转化为电能，而不是化学能，故B错误； C. 超导材料电阻为零，用于远距离输电导线可减少电能损耗，但用于电炉的电阻丝时，由于电阻为零无法产生热量，因此不能用于制作电炉的电阻丝，故C错误； D. 手机、电脑等电子产品的芯片主要使用半导体材料（如硅）制作，故D正确。 故选D。 8．（2025·江西抚州·模拟预测）某天小光接到一个陌生电话，当他听到对方声音时，立马认出了是远在美国的小美的声音，他是通过 辨别出小美的声音。携带小美声音的电信号是通过 传播到小光手机上的。 【答案】 音色 电磁波 【详解】[1]由于物体材料结构不同，会导致物体音色不同，所以小光是靠音色辨别出小美的声音。 [2]小美的手机先将小美的声信号转化为电信号，再将携带小美声音信息的电信号加载在高频电流上通过电磁波发射到空中，小光的手机捕获电磁波，得到小美声音的信息。 9．（2025·广东·模拟预测）“绿氢”是指通过使用太阳能、风能等 （选填“可再生”或“不可再生”）能源制造的氢气；核反应堆是通过可控 （选填“裂变”或“聚变”）反应释放核能的设备；中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳能电池翼，单翼的发电功率可达9 kW，从能量转化的角度分析是太阳能转为 能。 【答案】 可再生 裂变 电 【解析】【小题1】[1]“绿氢”是通过电解水制氢，而电解所需的电能来自太阳能、风能等，太阳能、风能属于可再生能源，因为它们可以持续不断地从自然界获取，不会枯竭。 [2]目前人类已实现商业应用的核反应堆，都是利用重原子核（如铀-235、钚-239）的裂变反应来释放能量。虽然核聚变（如太阳内部）更清洁高效，但目前尚处于实验阶段，未实现可控商用。 [3]太阳能电池板的作用是将太阳能（光能）直接转化为电能。 10．（2025·陕西西安·模拟预测）5G网络是第五代移动通信网络，5G通信与4G通信相比，其载波的频率较高，因而波长较 （选填“长”或“短”）。据专家预计，到2030年5G网络将完全开发和建立，将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施。如图，光纤通信是利用光在光导纤维中发生多次 实现信息传输的。 【答案】 短 反射 【详解】[1]由可知电磁波的波长与频率成反比（c为光速，恒定），5G载波频率高，因此波长较短。 [2]由图可知，光纤通信中，光在光导纤维的内芯与外套的界面上发生多次反射，从而实现信息的长距离传输。 11．（2025·陕西西安·模拟预测）近年来，我国在科技领域取得了辉煌的成就。DeepSeek的服务器机房需要保持恒温环境，工程师采用“水冷散热系统”为高性能计算机降温，是利用了水的 这一属性。2025年春晚舞台上的机器人通过编程实现各种动作，当机器人抬起手臂时，手臂可看作一个 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。中国“人造太阳”——中国环流三号，其原理是让氢的同位素氘和氚在极高温度和压力下发生 （选填“核聚变”或“核裂变”）反应，从而释放出巨大的能量。 【答案】 比热容大 费力 核聚变 【详解】[1] DeepSeek的服务器机房需要保持恒温环境，工程师采用“水冷散热系统”为高性能计算机降温，是利用了水的比热容大这一属性，与其他相同质量的物体相比，升高相同的温度，水吸收的热量较多。 [2]2025年春晚舞台上的机器人通过编程实现各种动作，当机器人抬起手臂时，手臂可看作一个费力杠杆，其动力臂小于阻力臂。 [3]核反应有核聚变与核裂变，中国“人造太阳”——中国环流三号，其原理是让氢的同位素氘和氚在极高温度和压力下发生核聚变反应，从而释放出巨大的能量。 12．（2025·吉林·模拟预测）2024年11月16日，天舟八号货运飞船与中国空间站成功对接（图甲）。当飞船和核心舱靠近对接时，为减缓撞击带来的影响，需配置对接缓冲装置。小蓝设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。 (1)通电后，螺线管的b端为 极； (2)当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互 的力；为增大这种力，变阻器的滑片P应向 方滑动； (3)空间站的能源主要靠太阳能电池板提供，它能把太阳能转化为 。 【答案】(1)N (2) 排斥 右 (3)电能 【详解】（1）由图乙可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，由安培定则可知，通电后，螺线管的b端为N极。 （2）[1]螺线管的b端为N极，条形磁铁左端也为N极，由于同名磁极相互排斥，所以当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力。 [2]为增大排斥力，应增强通过螺线管的磁性，则应增大通过它的电流，根据欧姆定律可知，应减小电路中的电阻，故滑动变阻器的滑片应向右移动。 （3）太阳能电池板吸收太阳光，提供电能，将太阳能转化为电能。 13．（2025·黑龙江佳木斯·三模）太阳能汽车与能源效率： 某太阳能汽车接收板的有效面积为8m2，在晴朗天气下，1m2面积上每秒接收的太阳能约为1000J。已知该车效率为20%，最大输出功率为4kW。 (1)该车在平直公路上以20m/s匀速行驶时，受到的阻力为多少？ (2)若该车以最大功率行驶1小时，实际消耗的能量是多少？相当于完全燃烧多少千克汽油？（q汽油=4.6×107J/kg） (3)从能源利用角度，分析太阳能汽车的优势与不足。 【详解】（1）该车在平直公路上以20m/s匀速行驶时，处于平衡状态，在水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则结合P=Fv可知，受到的阻力为 （2）若该车以最大功率行驶1小时，输出的能量是E=Pt=4×103W×3600s=1.44×107J 该车效率为20%，实际消耗的能量是 相当于完全燃烧汽油的质量是 （3）优势：使用的太阳能是清洁、可再生能源；不足：能量密度低，受天气影响大，转换效率有限。 14．（2025·山东聊城·三模）重力储能是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放，能量转化过程如图1所示。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平。某风力发电、重力储能综合项目，单个风力发电机组的平均发电功率为1500kW。某次风能充沛时，系统利用风能发电的富余电能，将2个质量均为的重物从地面提升至30m的高度处，实现能量储存，如图2所示。根据相关信息，完成以下问题（取10N/kg）。 (1)风能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； (2)若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗0.2kW·h的电能，单个风力发电机组发电1h产生的电能，可供该电动汽车行驶的路程是 km； (3)储能系统将2个重物匀速提升至30m高处的过程中，系统对重物所做的功是多少？ (4)储能系统将2个重物从30m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为，则该过程的发电效率是多少？据某资料介绍，重力储能系统的综合效率（输出电能与输入电能之比）可达70%以上，请你通过计算，判断这一数据是否可信？（已知系统提升重物的效率为90%） 【答案】(1)可再生 (2)7500 (3) (4)可信 【详解】（1）风能属于可再生能源，可以从自然界源源不断地获得。 （2）由得，单个风力发电机组发电1h产生的电能 若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗0.2kW·h的电能，则单个风力发电机组发电1h，可供该电动汽车行驶的路程是 （3）储能系统将2个重物匀速提升至30m高处的过程中，系统对重物所做的功是 （4）储能系统将2个重物从30m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为，则该过程的发电效率是 系统提升重物的效率为90%，重力储能系统的综合效率为 则输出电能与输入电能之比可达70%以上这一数据可信。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第18讲 信息、能源与可持续发展 本讲要点 01 考点精讲（5大核心考点） 考点01 电磁波的海洋（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点02 广播、电视和移动通信（必备知识+1例+2变式） 考点03 卫星通信和光纤通讯（必备知识+1例+2变式） 考点04 能源利用的现状和面临的挑战（必备知识+1例+2变式） 考点05 新能源的发展（必备知识+1例+2变式） 02 拓展学习（） 03 巩固提升（精选14道题） 考点01 电磁波的海洋 1、电磁波是怎样产生的 （1）电磁波：由导体中迅速变化的电流产生的，光也是一种电磁波。 （2）电磁波产生的原理：变化的电场会产生磁场（即电流会产生磁场），变化的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。 2、电磁波的发射和接收 （1）发射：将要传输的电信号（音频信号，图像信号）加载到高频电磁波（载波）上，再通过天线发射到空中的过程。 （2）接收：天线将电磁波接收下来，再通过接收器（收音机，电视机等）将要传输的电信号取出来并放大，最后还原成声音或图像过程。 （3）“天线”可以同时接收多种频率的电磁波，利用调谐器可以选出人们所需要的频率。 3、电磁波的波长、波速、频率 （1）波长‌：指的是相邻的两个波峰（或波谷）之间的距离。 ‌波速‌：描述电磁波传播速度的快慢，表示单位时间内电磁波传播的距离 ‌频率‌：单位时间内（通常是1秒内）完成全振动的次数。 （2）电磁波的波长、波速和频率的关系：波速=波长×频率。如果用c表示光速，用λ表示波长，用f表示频率，则有c=λf。 （3）电磁波在真空中的波速一定，所以电磁波的频率和波长成反比关系。频率越低，波长越长；频率越高，波长越短。 4、电磁波的传播：电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。 （1） 电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场，由于电磁场本身具有物质性，因此电磁波传播时不需要介质，电磁波可以在真空中传播。 （2）各种电磁波的波速都相同，都等于光速，c= 3×108m/s，但频率和波长不相同，它们成反比。 5、电磁波家族及电磁波的应用：各种光和射线都是波长不同的电磁波。电磁波波长从大到小（频率从小到大）依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等（如下图）。 6、无线电波 （1）定义：电磁波中通常用于广播、电视和移动电话的，频率为数百千赫至数百兆赫的那部分，叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）。 （2）特点：无线电波的波长从几毫米到几千米，通常根据波长把无线电波又分成几个波段：长波、中波、短波和微波。 7、电磁波的应用 无线电波：用于广播、电视和移动电话 无外线：家电的遥控器 微波：可用来加热食品 紫外线：杀菌 X射线：医学上用来做透视检查 γ射线：金属探伤 【例1】（2025·上海·中考真题）地球上的科学家可以通过 和“嫦娥六号”进行交互，“嫦娥六号”在降落到月球表面过程中，相对月球是 （选填“运动”或“静止”）的，“嫦娥六号”在采集月壤时，会在月球表面留下“压痕”，说明力可以使物体发生 。 【变式1-1】（2025·四川绵阳·中考真题）6G即第六代移动通信系统，传输速度更快、网络连接更稳定，从2020年到2024年，我国在6G专利申请数量上一直保持全球第一。6G传输信息使用的是（   ） A．无线电波 B．紫外线 C．X射线 D．超声波 【变式1-2】（2025·山东德州·中考真题）如图所示，不同频率范围的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于 （选填“超声波”或“电磁波”），在我们的生活中发挥着重要作用。 【变式1-3】（2025·四川攀枝花·中考真题）电磁波具有信息和能量特性。在手机和微波炉这两种电子产品中，主要利用电磁波的能量特性工作的是 ，主要利用电磁波的信息特性工作的是 。 考点02 广播、电视和移动通信 1、无线电广播信号的发射和接收 （1）无线电广播的工作过程 （2）无线电广播的发射（如图甲）:发射由广播电台完成,发射过程: 话筒：把播音员的声音信号转换成电信号。 调制器：把音频电信号加载到高频电流上。 天线：通过天线发射到空中。 （3）无线电广播的接收（如图乙）:接收由收音机完成,接收过程： 天线：接收到各种各样的电磁波。 调谐器：转动调谐器的旋钮，即选台，可以从中选出特定频率的信号。 检波器：收音机内的电子电路再把音频信号从中取出来。 扬声器：把音频信号转换成声音。 2、调制、调谐和解调 （1）调制器作用：调制，把音频电信号加载到高频电流上。 （2）调谐器作用：调谐，选出特定频率的信号，即选台。 （3）检波器作用：检波，取出所需要的信号。 （4）解调器：比检波的范围更广，中考不必考虑二者区别。 3、音频、视频和射频信号 （1）由声音变成的电信号，它的频率跟声音的频率相同，在几十赫到几千赫之间，叫音频信号。 （2）由图象变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫视频信号。 （3）音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力能很差，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叫做射频。 4、电视图象信号的工作过程：用电磁波传递图象信号和声音信号．声音信号的产生、传播、接收跟无线电广播的工作过程相似。 5、电视信号的发射和接收 （1）发射 摄像机：把图象变成电信号。 发射机：把电信号加载到频率很高的电流上。 天线：能过发射天线发射到空中。 （2）接收 天线：电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来。 电视机：通过电视机把图象信号取出并放大。 显像管：把它还原成图象。 6、移动通信 （1）原理：移动电话能将我们的声音信息用电磁波发射到空中，同时它也能在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。 （2）特点：体积很小，发射功率不大；天线简单，灵敏度不高．必须建立基地台。 （3）无线电话：由主机和手机组成．它们之间通过无线电波沟通，主机接在市话网上，相当于基地台，手机不能离座机太远。 7、广播、电视、移动电话信号传递的异同 相同点 不同的 载体 发射过程 接收过程 信号形式 载体电磁波的特点 发射和接收设备 广播 电磁波 信号转换、调制、天线发射 天线接收、调谐、解调 音频信号 频率最小 广播电台发射、收音机接收 电视 音频信号和视频信号 频率较小 电视台发射、电视机接收 移动 电话 各种形式的信号 频率最大 移动电话发射、接收，基地台转接 【例2】（2025·江苏常州·二模）如图甲是一台收音机，在物理课上，老师用导线迅速在干电池两端触碰，可听到收音机发出“嗒嗒”声，下列说法正确的是（    ） A．若某次收听AM800kHz的频道，则接收到该信号波的周期为1.25μs B．听到“嗒嗒声”说明收音机接收到了超声波 C．如图乙，若旋转旋钮使指针向右移动，收音机发出声音的响度会变大 D．如图乙，当频率指针固定在图示位置，由AM切换到FM频道，信号频率会变低 【变式2-1】（2025·广东广州·三模）下表是某电话手表的部分参数。有关叙述正确的是（　　） 产品类型 GPS手表 功能 来电提醒，拨打电话，短信收发，精准定位 电池类型 内置3.8V，300mAh凝胶聚合物电池 产品质量 37g A．手表应用超声波准确定位 B．手表充电时将化学能转化为电能 C．手表一次充满电约消耗电能4100J D．手表通话时将电信号转化为声信号 【变式2-2】（2023·江苏南通·中考真题）2023年5月17日10时49分，第56颗北斗导航卫星成功升空进入轨道。卫星的惯性 （选填“会”或“不会”）消失，卫星通过地面通信站发出的 接受指令，助推器喷气调整卫星的运行轨迹，说明力能改变物体的 。 考点03 卫星通信和光纤通讯 1、微波 （1）定义：波长为10m～1mm，频率为30MHz～3×105MHz的电磁波。微波波长比无线电波短，比红外线长。 （2）特点：性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。 2、微波通信 （1）概念：利用微波进行的通信称为微波通信。 （2）优点：作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多。微波比中波和短波的频率更高，可以传递更多的信息。如一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。 （3）缺点：微波通信每隔50km左右就需要建一个微波中继站。要使信号传递越远，需要的中继站就越多。如遇到雪山和大洋等无法建中继站时，微波通信就无法继续 （4）月球不能作为微波通信中继站的原因 a.离我们太远，会造成信号衰减、时间延迟 b.月球在空中的位置不固定，只有当地球上两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点的通信。 3、微波的其它应用 （1）雷达：微波遇到障碍物会发生发射，人们根据这一原理制成了雷达。 （2）导航：利用电磁波实现定位的一种方式 （3）加热：某些频率的微波能加剧水和脂肪分子的运动，使物体温度升高，微波炉就是根据这一原理制成的。 4、卫星通信：利用地球同步通信卫星作微波中继站，把地面站送来的信号接收，并进行放大，然后转发给另外的地面站，实现信息的传递。 5、卫星通信系统：由通信卫星、地面站、和传输系统组成，在地球周围均匀地布置3颗同步卫星，就可以实现全球通信。 6、光纤通信：利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方，这种通信方式叫做光线通信。 7、光导纤维：是很细的玻璃丝，它有内、外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在光纤中通过时，发生全反射，光就不会跑到外层了。 【例3】（2025·江苏南京·中考真题）2025年5月29日，长征三号乙运载火箭托举天问二号探测器直冲霄汉，地面控制中心通过 波与探测器传递信息，这种波在真空中的传播速度是 m/s，探测器在随火箭加速升空过程中，机械能 ，以地面为参照物，探测器是 的。 【变式3-1】（2025·四川·中考真题）2024年茂县羌历年无人机表演活动中，空中无人机群组成“天下九寨沟，大美阿坝州”字样，如图所示。表演时，给无人机传递信息利用的是（　　） A．电磁波 B．光纤 C．次声波 D．超声波 【变式3-2】（2025·广东·中考真题）如图所示是我国自主研制的隐身战斗机歼-35A，其与地面通信是利用（ ） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．光导纤维 考点04 能源利用的现状和面临的挑战 1、能源：凡是能为人类提供能量的物质资源都叫做能源。 2、能源有不同的分类方式 （1）从产生方式角度划分 一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源．例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能。 二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气。 （2）从是否可再生角度划分 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。 不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能。 （3）从利用状况划分 常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源．例：化石能源、水能、电能。 新能源：人类新近才开始利用的能源．例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能。 3、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。 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。 （1）新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式；指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等 （2）新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能，新能源包括各种可再生能源和核能，相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义，同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。 【例4】（2025·海南·中考真题）火箭使用的燃料甲烷是天然气的主要成分，天然气属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；利用甲烷作为燃料主要是因为它的热值 （选填“大”或“小”）。 【变式4-1】（2025·山东日照·中考真题）近年来，中国科技工作者在各个领域一次次刷新“中国高度”。下列说法正确的是（    ） A．如图甲，中国空间站利用的太阳能既是可再生能源又是一次能源 B．如图乙，日照附近海域成功发射谷神星一号运载火箭，火箭上升过程中机械能转化为内能 C．如图丙，小米自主研发的“玄戒01”3nm旗舰处理器芯片是由超导体材料制成 D．如图丁，四川舰是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰，这项技术利用了电磁感应原理 【变式4-2】（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）小明乘坐高铁列车从北京南站到上海虹桥站，高铁列车利用的电能属于 （选填“清洁型”或“污染型”）能源。如图是列车时刻表，计算该次列车从北京南站到上海虹桥站的平均速度是 km/h。（为方便计算，数据做了适当调整） 站名 到站时间 开车时间 里程/千米 北京南 始发 14：45 0 济南西 16：25 16：27 406 南京南 18：24 18：26 1023 上海虹桥 19：45 终点 1350 【变式4-3】（2025·江苏盐城·中考真题）如图所示为全球首个全潜式深远海智能渔业平台，平台为三立柱结构。若立柱浸入海水的总体积为7.5×103m3，则立柱受到的浮力为 N；平台上的风机利用风能工作，风能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，风机每小时可发电4000kW·h，相当于完全燃烧 kg焦炭放出的热量。（q焦炭=3×107J/kg，ρ海水取1×103kg/m3，g取10N/kg） 考点05 新能源的发展 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。 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，这就是裂变中的链式反应（如下图）。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、裂变的利用 （1）核电站 ①核反应堆及核电站的工作原理：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。 5、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，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）核能的特点 核能的优点 （1）储量丰富，核能总量十分巨大，它能极大地补充人类能源的不足； （2）核燃料能量密集，便于储运； （3）不排放污染气体，不会造成空气污染； （4）不排放二氧化碳气体，不会加重地球温室效应。 核能的缺点 （1）核能属于一次能源，会越用越少； （2）一旦发生核泄漏，会对地球生物造成严重的危害； （3）核反应堆中会产生核废料，在治理核废料过程中，代价较高。 选址及废物处理 （1）核电站一般建在能源需求量大，而且能源十分缺乏的地区； （2）核电站建在离人群较远的地方，避免对人畜造成伤害； （3）核废料要特殊处理后深埋在人烟稀少的地方。 6、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。 7、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。 【例5】（2025·陕西·中考真题）2025年3月，我国首款C-14核电池原型机“烛龙一号”研制成功，这标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得了重大突破。原子核中的质子和 依靠强大的核力紧紧地结合在一起，当原子核的结构发生变化时，就会释放出巨大的能量，称为核能。核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【变式5-1】（2025·江苏盐城·中考真题）我国于2024年7月成功研制出世界上最轻、最小的太阳能动力微型无人机，该无人机可在纯自然光下实现持续飞行。这款无人机主要由静电驱动推进系统和超轻千伏动力系统组成。静电电机利用电荷间相互作用驱动，能量转化效率是传统电机的10倍以上。超轻高压变换器将电压为4.5V的太阳能电池升压至9000V，实现高效电能传输。由上述信息可以推断，这款无人机（　　） A．可在无光环境下飞行 B．飞行时会产生较多热量 C．太阳能电池板面积很大 D．静电电机比传统电机能耗小得多 【变式5-2】（2025·江苏南通·中考真题）2025年5月29日，“天问二号”探测器成功发射。它对近地小行星进行探测时，探测的信息通过 传回地面；它利用发动机向外喷出燃气获得动力，来调整飞行姿态，这说明了力的作用是 的，还说明力可以改变物体的 ；探测器所装的太阳能电池板将光能转化为 能，为它提供能量。 【变式5-3】（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。 【跨学科实践：为节约能源设计方案】 1、项目提出：人们在生产生活中都会使用各种能源。你在生活中都遇到过哪些浪费能源、污染环境的问题？想为节能和环保作出贡献，可以先从优化自己家中能源的使用入手，制订出一个优化家庭能源使用的具体方案。 2、项目分析：制订优化自己家庭能源使用的具体方案，首先应该了解家庭使用能源的具体情况，然后有针对性地提出优化方案，分析它的有效性和可行性，并与他人交流讨论，对方案进行改进。 3、项目实施 （1）调查家中能源的使用情况 调查家中能源的用途、类型，估算这些能源的消耗量 根据调查情况，可以了解家庭在一段时间内消耗能源的情况，估算每种用途的能源消耗量，确定哪些用途 的能源消耗比较多。例如，现在家庭中的采暖、制冷、生活热水、交通等，都可能是家庭消费能源的主要方面。 （2）取优化对象与确定改进方法 根据上面的调查结果，结合以下问题，思考如何选取优化对象，确定改进方法。 ①根据实际的调查结果，思考家中在哪些方面的能源使用可以优化，其中又有哪些是要优先改进的。 ②优化能源使用的方法不止一种。例如，可以在家中使用太阳能等新能源（图 22.3-1），也可以利用 技术手段来提高现有能源的使用效率，还可以从自身做起，通过优化家庭用车等行为来节约能源、减少浪 费......你想利用哪些方法？ ③在确定节能方法时，需要从哪些角度分析？例如，如果打算用新能源汽车取代家中的燃油汽车，那么 从是否节约能源的角度，应该收集哪些证据？怎么分析？从能否满足人们使用需要的角度，又应该收集哪些证据？怎样分析？ （3）制订与检验设计方案 方案一：为房屋加装保温层。有一组同学在调查各自家中能源的使用情况后，认为除了可以在夏季制冷时适当调高空调温度、冬季采暖时调低暖气温度来节约能源，还可以对房屋进行改造来节约能源。这组同学制订方案的过程如下所示。 ①明确思路。根据学过的知识可知，热量能自发地从高温物体传递到低温物体，因此我们要想保持房间 的温度不变，就要尽可能减少房间与外界的热传递。怎样才能做到这一点？有同学认为可以参考人们冬天穿羽绒服来保暖的方法，选择保温能力比较强的材料将房间“包裹”起来，以此减少房屋内部与外界的热量交换。 ②选取材料。日常生活中的许多材料都可以用来保温，材料的保温性能与哪些因素有关?当为房屋选择保温材料时，还需要从哪些方面考虑? 查阅资料得知，材料的保温性能通常与它的厚度热导率、干燥程度、与外界的接触面积，以及外界温度等有关。通常，材料厚度越大、热导率越小、与外界的接触面积越小，材料就越能减缓热量散失。表2列出了一些常见材料在室温和干燥环境下的热导率，也可以通过查找资料获得其他材料或不同条件下的热导率。 1．（2025·福建福州·模拟预测）2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功发射。春节期间，正在太空执行任务的中国宇航员向地球送上春节祝福，其传递载体是（　　） A．超声波 B．空气 C．次声波 D．电磁波 2．（2025·云南玉溪·一模）下列我国科技创新成果中，主要属于能源领域的是（　　） A．北斗卫星导航系统全球组网完成 B．高温气冷堆核电站示范工程投入运行 C．成功研发高强度石墨烯复合材料 D．实现超导材料在低温环境下的规模化应用 3．（2025·四川内江·模拟预测）下列四幅图中，关于声现象的描述正确的是（    ） A．乒乓球被发声的音箱弹开表明音箱在振动 B．弹不同钢琴键，发出声音的音色不同 C．倒车雷达利用电磁波进行回声定位 D．防噪声耳罩是在声源处控制噪声 4．（2025·河北邢台·模拟预测）下列关于信息和能源的说法正确的是（　　） A．高频率电磁波相对于低频率电磁波在真空中传播速度更大 B．核电站是利用核裂变释放能量发电的 C．煤、石油、天然气、电能都属于一次能源 D．以核能、水能、太阳能等为代表的可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向 5．（2025·江西九江·模拟预测）如图所示是我国空间站，多项核心技术领先世界，滨滨作为一名中学生，也是一个航天迷，他搜集了关于航天相关的知识笔记，其中有错误的是（　　） A．外层空间是黑暗的，是因为那里没有大气层来反射光 B．从空间站向外观察，宇航员之间在空间站内交流是通过电磁波来实现的 C．在空间站里，不能够使用的仪器有：天平、密度计等，但温度计、刻度尺、放大镜仍能使用 D．返回舱返回时，由于与空气剧烈摩擦会产生大量的热 6．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）下列关于能源信息说法中正确的是（　　） A．原子弹和氢弹是根据核聚变原理制成的 B．随着科学技术发展，人们能制造出一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器 C．光缆通信是通过光在光导纤维内壁上多次反射传递信息的 D．日常生活中可以看到各式各样的天线，它们只是用来发射电磁波的 7．（2025·河北石家庄·模拟预测）我国科技迅猛发展，在能源和材料等领域取得了辉煌的成绩，下列说法正确的是（　　） A．能量在转移和转化的过程中总量保持不变，因此我们不需要节约能源 B．我国空间站使用的柔性三结砷化镓太阳能电池板主要将太阳能转化为化学能 C．超导材料既可用于制作远距离输电导线，又可用于制作电炉的电阻丝 D．手机、电脑等电子产品的芯片多是用半导体材料制作的 8．（2025·江西抚州·模拟预测）某天小光接到一个陌生电话，当他听到对方声音时，立马认出了是远在美国的小美的声音，他是通过 辨别出小美的声音。携带小美声音的电信号是通过 传播到小光手机上的。 9．（2025·广东·模拟预测）“绿氢”是指通过使用太阳能、风能等 （选填“可再生”或“不可再生”）能源制造的氢气；核反应堆是通过可控 （选填“裂变”或“聚变”）反应释放核能的设备；中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳能电池翼，单翼的发电功率可达9 kW，从能量转化的角度分析是太阳能转为 能。 10．（2025·陕西西安·模拟预测）5G网络是第五代移动通信网络，5G通信与4G通信相比，其载波的频率较高，因而波长较 （选填“长”或“短”）。据专家预计，到2030年5G网络将完全开发和建立，将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施。如图，光纤通信是利用光在光导纤维中发生多次 实现信息传输的。 11．（2025·陕西西安·模拟预测）近年来，我国在科技领域取得了辉煌的成就。DeepSeek的服务器机房需要保持恒温环境，工程师采用“水冷散热系统”为高性能计算机降温，是利用了水的 这一属性。2025年春晚舞台上的机器人通过编程实现各种动作，当机器人抬起手臂时，手臂可看作一个 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。中国“人造太阳”——中国环流三号，其原理是让氢的同位素氘和氚在极高温度和压力下发生 （选填“核聚变”或“核裂变”）反应，从而释放出巨大的能量。 12．（2025·吉林·模拟预测）2024年11月16日，天舟八号货运飞船与中国空间站成功对接（图甲）。当飞船和核心舱靠近对接时，为减缓撞击带来的影响，需配置对接缓冲装置。小蓝设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。 (1)通电后，螺线管的b端为 极； (2)当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互 的力；为增大这种力，变阻器的滑片P应向 方滑动； (3)空间站的能源主要靠太阳能电池板提供，它能把太阳能转化为 。 13．（2025·黑龙江佳木斯·三模）太阳能汽车与能源效率： 某太阳能汽车接收板的有效面积为8m2，在晴朗天气下，1m2面积上每秒接收的太阳能约为1000J。已知该车效率为20%，最大输出功率为4kW。 (1)该车在平直公路上以20m/s匀速行驶时，受到的阻力为多少？ (2)若该车以最大功率行驶1小时，实际消耗的能量是多少？相当于完全燃烧多少千克汽油？（q汽油=4.6×107J/kg） (3)从能源利用角度，分析太阳能汽车的优势与不足。 14．（2025·山东聊城·三模）重力储能是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放，能量转化过程如图1所示。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平。某风力发电、重力储能综合项目，单个风力发电机组的平均发电功率为1500kW。某次风能充沛时，系统利用风能发电的富余电能，将2个质量均为的重物从地面提升至30m的高度处，实现能量储存，如图2所示。根据相关信息，完成以下问题（取10N/kg）。 (1)风能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； (2)若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗0.2kW·h的电能，单个风力发电机组发电1h产生的电能，可供该电动汽车行驶的路程是 km； (3)储能系统将2个重物匀速提升至30m高处的过程中，系统对重物所做的功是多少？ (4)储能系统将2个重物从30m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为，则该过程的发电效率是多少？据某资料介绍，重力储能系统的综合效率（输出电能与输入电能之比）可达70%以上，请你通过计算，判断这一数据是否可信？（已知系统提升重物的效率为90%） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $