专题12 电磁波 原子 星系 能量与能源（复习讲义）（上海专用）2026年中考物理二轮复习讲练测

专题12 电磁波 原子 星系 能量与能源（复习讲义） 目 录 01 析·考情目标 1 02 筑·专题框架 2 03 攻·重难考点 2 真题动向 核心提炼 拓展提升 考点一 电磁波 3 考点二 原子 6 考点三 星系 9 考点四 能源 13 04 测·预测闯关 17 命题透视 上海中考物理对电磁波与能源相关考点的考查近年来呈现出“基础覆盖稳、情境创新多、素养要求高”的特点。 热考角度 考点 2025年 2024年 2023年 电磁波 中考第9题 中考第1题 原子 中考第2题 星系 中考第2题 中考第9题 能量与能源 命题预测 1. 电磁波。电磁波的概念；描述电磁波的物理量；电磁波的应用。 2．原子。原子；原子的核式结构模型。 3. 星系。太阳系；宇宙的演化；物质世界的大致尺度；物质的观念。 4. 能量与能源。能量守恒定律；了解能量利用效率；能量转移和转化具有方向性；人类面临的能源危机；节约能源和可持续发展的重要性。 考点一 电磁波 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，会在月球表面留下了“压痕”，说明力可以使物体发生 。 2．（2022·徐汇·二模）图（a）（b）所示是家用微波炉及其铭牌。小徐对微波加热食物的原理感到好奇，查阅资料后得知：（a）水分子会发生振动，振动的固有频率为 2450MHz（1 MHz=106赫兹），若受到频率相同或相近的波激发，水分子的热运动会加剧；（b）微波的振动频率为 300MHz ~300000 MHz，可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但遇到金属就会发生反射。 （1）该微波炉正常工作0.1小时，耗电 度； （2）结合所学知识及上述信息，简述微波加热食物的原理： ； （3）若要加热牛奶到60℃左右，应将牛奶倒入 中，再放入微波炉加热； A．耐高温的玻璃杯      B．耐高温的不锈钢杯 C．耐热温度 50℃ 的一次性纸杯 3．电磁波是一个大家族，图1是它们的家族谱，下面对应的是各种电磁波的主要应用。 （1）红外线与紫外线的频率用f表示，则f红外线 f紫外线；它们在真空中的传播速度c红外线 c紫外线（两空均填“>”、“<”或“=”）； （2）“铱﹣192”发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图2所示推知：“铱﹣192”发出的最有可能用于金属内部探伤的是 （选填序号）。 A．可见光        B．α射线        C．β射线        D．γ射线 4．小梁学习小组用真空罩装置进行了以下探究。如图甲所示，当真空罩中的空气被逐渐抽出时，他们发现闹铃的声音会 ，于是推理得出声音的传播需要介质；如图乙所示，小组成员将一手机放在几乎为真空的真空罩内，然后给手机打电话，结果手机有“来电显示”，这充分说明电磁波 （填“能”或“不能”）在真空中传播。 电磁波 理解 1. 电磁波的产生：不均匀变化的电流可以产生电磁波。 2. 电磁波的描述： 波长、频率、波速。波速=波长×频率，即v=λf。 3. 电磁波家族及应用： （1）电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。 （2）电磁波的应用：电磁波具有能量，可以传递信息。 1. 各种光和射线都是波长不同的电磁波。 2. 移动通信与导航卫星等都是利用了电磁波。 1．如图是一台收音机的屏板，将指针（图中白色块）向右调节后，下列说法正确的是（     ） A．所接收的电磁波频率变小 B．所接收的电磁波波长变短 C．所接收的电磁波波速变大 D．收音机发出声音的频率变大 2．普通手机要通过地面基地台传递信息，救灾中使用的卫星手机可直接通过卫星传递信息，但两者有一个共同点，都是利用 传递信息，他 （填“可以”或“不可以”）在真空中传播，它的速度约 km/s。 3．2025年4月25日，在轨执行任务的神舟十九号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟二十号航天员乘组入驻中国空间站，这是中国航天史上第6次“太空会师”。如图所示画面从空间站传回地球，利用的是（   ） A．电磁波 B．光导纤维 C．超声波 D．次声波 4. 我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图），采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是（　　） A．鹊桥号利用声波进行信号传输 B．鹊桥二号利用电磁波进行信号传输 C．镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108m/s D．信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短 电磁波是中考物理的高频考点，掌握核心概念和解题逻辑能有效提升准确率。以下是针对电磁波知识点的系统性解题技巧，帮助你精准突破。 1. 明确电磁波的基本特性 （1）传播不需要介质‌：电磁波可在真空中传播，速度为c=3×108m/s，与光速相同； （2）波速、波长、频率的关系：c=λf‌，在真空中，所有电磁波的传播速度相同，因此‌频率越高，波长越短‌； 2. 辨析电磁波家族成员（常考排序与应用） 电磁波按波长从长到短（频率从低到高）排序： 无线电波 → 微波 → 红外线 → 可见光 → 紫外线 → X射线 → γ射线 类型 典型应用 易错点提醒 无线电波 广播、电视、手机通信 不是“声音”本身，而是携带信号的载体 微波 电视信号传输、移动通信、卫星导航、雷达侦测 微波属于无线电波中频率较高的一段， 也被称为“超高频电磁波”。 红外线 遥控器、热成像 不是“热”，而是传递热信息的波 紫外线 消毒、验钞 不是紫色光，不可见 X射线 医疗透视、安检 频率高于紫外线 γ射线 立体定向无创“手术” 波长最短，穿透力最强 考点二 原子 1．（2024·上海·中考真题）在一个氧原子中，带负电的粒子是（　　） A．电子 B．氧原子 C．质子 D．中子 2．（2024·奉贤·模拟预测）如图是某同学利用红豆（代替质子）、黑豆（代替中子）、小米（代替电子）制作的氦原子模型图，下列说法不正确的是（　　） A．原子中间的核是原子核 B．该同学制作的模型属于“葡萄干蛋糕模型” C．电子环绕原子中间的核旋转 D．原子由原子核和电子组成 3．（2022·上海·模拟预测）汤姆生在1898年提出：带正电的物质均匀地分布在整个原子球体之中，而带负电的电子则均匀镶嵌其中。汤姆生的这个原子模型我们称之为 （选填字母）。 A．葡萄干蛋糕模型      B．行星模型      C． 电子云模型 卢瑟福在1909年做了著名的“α粒子散射实验”，用如图所示的实验装置，把带正电的氦原子核（又称α粒子）射向厚度为10-6米的金箔，发现绝大多数α粒子穿过金箔后几乎沿原方向前进，而平均1/8000 α粒子会发生大角度的偏转或被弹回。 发生极少数α粒子的大角度偏转现象是出乎意料的。根据汤姆生模型的计算，α粒子穿过金箔后偏离原来方向的角度是很小的，因为电子的质量不到α粒子的1/7400，α粒子碰到它，就像飞行着的子弹碰到一粒尘埃一样，运动方向不会发生明显的改变。正电荷又是均匀分布的，α粒子穿过原子时，它受到原子内部两侧正电荷的斥力大部分相互抵消，α粒子偏转的力就不会很大。然而事实却出现了极少数α粒子大角度偏转的现象。 卢瑟福对实验结果进行了分析，认为在原子的中心有一个很小的核，原子的全部 （选填“正”或“负”）电荷和几乎全部质量都集中在这个核里，就是现在人们称之为的 。 因此，汤姆生的原子模型理论 （选填“能”或“不能”）解释上述现象。 4．氢原子由原子核和一个电子构成，图中氢原子的核式结构模型，正确的是（　　） A． B． C． D． 原子 1. 原子结构模型的建立过程： 道尔顿的原子论模型→汤姆孙的原子模型→卢瑟福的原子核式结构模型。 2. 原子及原子核结构模型： 1．题图是锂（Li）原子结构示意图，下列说法正确的是（　　） A．原子核、原子、电子、质子四个粒子，空间尺度最大的是原子核 B．锂原子由带正电的原子核和核外不带电的电子组成 C．锂原子的质子数和电子数相等，所以锂原子不带电 D．锂原子失去电子后带负电 2．如图所示是用来说明原子及原子核结构情况的示意图。原子是由原子核和核外带 电的电子组成的，原子核内的 带正电。 3．如图1所示，是α粒子散射实验示意图。1909年，著名科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，结果发现，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数的α粒子偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 （1）根据实验现象，卢瑟福提出，“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这个“很小的结构”指的是 ； （2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，下列有关该现象的解释中合理的是 ； A．原子的质量是均匀分布的       B．原子内部绝大部分空间是空的 （3）卢瑟福根据实验现象，经过想象、类比建立了类似行星绕日的 模型。这种方法叫 （选填“控制变量”或“建构模型”）法； （4）根据以上的现象分析，以氢原子为例，正确的模型是图2中的 。 4．探究原子结构的奥秘。 【实验过程】 1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电）轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 【解释与结论】 （1）卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是 ； （2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明 ； A．原子的质量是均匀分布的           B．原子内部绝大部分空间是空的 （3）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为以下的 。    原子及原子核结构示意图 考点三 星系 1．（2025·上海·中考真题）在太阳系中，月球是地球的（　　） A．行星 B．恒星 C．卫星 D．彗星 2．“长征”“天宫”“神舟”“问天”“嫦娥”……，我国一代代科学家为探索宇宙付出了巨大的努力。下列对宇宙认识正确的是（　　） A．宇宙是一个有层次的天体结构系统 B．宇宙的大小是固定的，不再改变 C．在天文学中，用“光年”作为时间单位 D．太阳是宇宙的中心 2．（2025·静安·二模）在太阳系中，地球属于 （选填“恒星”或“行星”）。如图所示的是氦原子的行星模型示意图，在原子核外绕核高速旋转的是 （选填“电子”或“质子”），它带 电荷（选填“正”或“负”）。 4．下列为太阳系部分行星的信息。分析图表信息，推断正确的是（    ） 行星 直径（km） 与太阳的平均距离（×106km） 水星 4879 58 金星 12104 108 地球 12756 150 火星 6794 228 A．距离太阳越近的行星，其公转速度越小 B．距离太阳越近的行星，其公转速度越大 C．体积越大的行星，其公转速度越大 D．体积越大的行星，其公转速度越小 星系 理解 1. 太阳系： 八大行星，按照离太阳的距离从近到远，依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。 2. 银河系与河外星系。 3. 宇宙： （1）宇宙：将时间、空间以及所有物质、能量构成的整体称为宇宙。 （2）宇宙膨胀； （3）宇宙的演化。 1. 宇宙膨胀 所有的星系都在远离我们，并且离我们越远的星系，远离的速度就越大。也就是说，随着时间的流逝，星系之间的距离在不断增加。那么反过来看，在很久以前，星系之间的距离一定比现在小得多，即宇宙是在膨胀的。 2. 描述宇宙常用的天文单位 （1）光速：3×108m/s。 （2）光年：光在真空中传播一年所经过的距离称为1光年，符号是l.y.。 1 l.y.=9.46×1015 m。 1．我国计划建设一台最终口径达8m的EAST通用光学望远镜，建成后它将是世界的“东方之眼”。利用EAST通用光学望远镜可研究宇宙中的物体。下列物体中，空间尺度最大的是（　　） A．银河系 B．太阳系 C．土星 D．月球 2．地球绕太阳一周的时间为1个“地球年”，水星、金星、火星、木星、土星绕太阳一周的时间依次为0.24、0.62、1.88、11.86、29.46个“地球年”。火星绕太阳一周的时间为1个“火星年”，若以“火星年”为时间单位，绕太阳一周时间最短的是（　　） A．水星 B．地球 C．木星 D．土星 3．（多选题）从“嫦娥五号”采回月球样本到“天问一号”成功登陆火星，我国在航天领域取得了辉煌成就，为人类太空探索做出了重要贡献。下列说法正确的是（　　） A．“天问一号”的电磁波信号比“嫦娥五号”的电磁波信号传播速度大 B．银河系、太阳系、火星、“天问一号”是按照尺度由大到小排列的 C．“嫦娥五号”比“天问一号”离开地球的距离更远 D．“嫦娥五号”和“天问一号”相对太阳都是运动的 4．下列关于宇宙的认识中正确的是（　　） A．16世纪后，哥白尼创立了“地心说”，牛顿创立了万有引力理论 B．恒星的位置是固定不变的，太阳是银河系中数以千亿计的恒星中的一颗 C．人类认识到宇宙是一个没有层次的天体结构系统 D．如图所示，教材中用类比的物理思想方法说明宇宙在不断膨胀 上海中考物理中，关于“星系”主题的考查主要集中在宇宙结构、天体尺度、光年的概念、宇宙膨胀模型以及科学探究方法等知识点。结合沪科版教材特点，以下是针对性的解题技巧梳理： 1. 掌握核心知识链条：从微观到宇观的尺度排序 此类题目要求按尺度由大到小或由小到大排列天体或粒子。解题关键：‌ （1）牢记典型对象的尺度层级： 宇宙 > 银河系 > 河外星系 > 太阳系 > 地球 > 分子 > 原子 > 原子核 > 电子 （2）光年（l.y.）：用于衡量星体间距离。人们将光在真空中传播一年所经过的距离作为长度单位，称为1光年，符号是l.y.。1 l.y.=9.46×1015 m。 2. 理解宇宙膨胀的类比模型（气球或橡皮筋模型） （1）现象对应：‌气球膨胀 → 宇宙膨胀； 气球表面两点距离变大 → 星系间距离增大； 距离越远的点分离速度越快 → 哈勃定律（退行速度与距离成正比）。 ‌ ‌（2）方法识别：‌使用的是‌类比法‌，不是控制变量法或转换法。 ‌（3）结论表达：‌所有星系都在远离我们，说明宇宙在‌不断膨胀‌。 3. 辨析“地心说”与“日心说”，明确科学史实 （1）地心说‌：托勒密提出，认为地球是宇宙中心； （2）日心说‌：哥白尼提出，太阳是太阳系中心（非宇宙中心）； （3）现代宇宙观‌：宇宙无中心，所有星系都在相互远离。 4. 构建知识框架 （1）微观世界：原子结构（汤姆孙、卢瑟福模型）→ 电子发现； （2）宏观世界：地球运动、太阳系组成； （3）宇观世界：银河系 → 河外星系 → 宇宙膨胀 → 大爆炸理论。 考点四 能源 1．（2022·上海·中考真题）瀑布从高峰倾泻而下，驱动发动机转动发电，在此过程中，能量转化的顺序为（　　） A．动能→重力势能→电能 B．重力势能→动能→电能 C．电能→重力势能→动能 D．重力势能→电能→动能 2．（2024·金山·二模）如图所示，火力发电过程中能量转化的顺序为（　　） A．机械能→内能→电能 B．电能→机械能→内能 C．内能→机械能→电能 D．机械能→电能→内能 3．（2023·长宁·二模）电动汽车利用“动能回收”技术可以增加汽车的续航里程。小明通过上网查找相关资料和亲身实践获得了以下信息：（1）电动汽车的电动机正常工作时，将电能转化为机械能；（2）电动机在特定条件下工作时可作为发电机使用，从而将机械能转化为电能；（3）在一次自驾旅行途中，小明接连记录了电动汽车从水平地面到上山和下山三种路段分别行驶10千米路程前、后汽车电池中的电能。 行驶路段 汽车电池中的电能（千瓦时） 计时起点 计时终点 水平地面 30.0 28.6 上山 28.0 24.3 下山 24.0 25.3 ①根据表格中的数据可判断得出：行驶相同的路程，电动汽车消耗电能较大的是 路段（选填“水平地面”或“上山”）。请从能量转化的角度分析上述现象产生的原因 ； ②在下山过程中，汽车电池中存储的电能 （选填“变大”“不变”或“变小”）。请从能量转化的角度分析上述现象产生的原因 。 4．（2025·上海·期中）为了响应国家“低碳环保”的号召，小明家购买了一辆混合动力汽车，如图甲所示，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶，蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电。 （1）在太阳的照射下车内温度很快升高，内能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。这是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式改变其内能的。加油站规定工作人员在上班时间不能穿化纤布料做的衣服，这是因为化纤布料容易发生摩擦而带上 存在火灾隐患。 （2）当发电机给蓄电池充电时，蓄电池相当于 （选填“用电器”或“电源”），蓄电池的化学能 （选填“增大”或“减小”）。 （3）如图乙所示，汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，如果其中一个损坏时，另一个仍能正常工作，这两个转向灯在电路中的连接方式为 （选填“串联”或“并联”），转向横杆相当于电路中的 。 （4）在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器，其原理如图丙所示，当闭合开关S，“定时开关”处于闭合状态时，播放器 （选填“会”或“不会”）播放音乐。 （5）图丁所示是四冲程汽油机的 冲程，汽车行驶过程中，闻到尾气有汽油味，说明汽油没有完全燃烧，则汽油的热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”），若该汽油机使用热值更高的燃料，则汽油机的效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （6）汽油机某次用于做功的能量为，该汽油机的效率为，则消耗了汽油 kg。（汽油热值） 能量与能源 理解 1. 能量的转移与转化。 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其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，或者从物体的一部分转移到其他部分；在转化或转移的过程中，能量的总和保持不变。 3. 可再生能源与不可再生能源。 4. 清洁能源有：核能、太阳能、地热能等。 1. 核能的开发和利用采用以下两种方式： 一种是利用核裂变释放能量；另一种是利用核聚变释放能量。 2. 太阳能的利用： 目前，人类利用太阳能的方式主要是光伏发电、光热发电。 1．如图所示的“智能脚蹬车”是一种新型健身器材，可利用太阳能与脚蹬两种方式发电，并由蓄电池存储，供其各项功能使用。下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池板将光能转化为化学能 B．脚蹬车发电时将机械能转化为电能 C．蓄电池供电时将电能转化为化学能 D．整个发电过程中能量的总和逐渐减小 2．获取核能有两条途径——重核的裂变和轻核的聚变，如图所示，图甲表示的是 ；图乙表示的是 （以上两空均填“核裂变”或“核聚变”）。其中图 （选填“甲”或“乙”）展示的是制造氢弹的原理。太阳是人类能源的宝库。在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的核能。 3．能源是人类文明进步的基础和动力，能源问题和我们每个人都息息相关。 （1）钻木取火在人类利用能量的历史上非常重要。“钻木取火”是通过 方式将机械能转化为内能的； （2）蒸汽机的发明是人类利用能源的新里程碑，人类进入工业化社会。今天大规模使用的煤、石油和天然气等化石能源，属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； （3）为了解决利用化石能源带来的问题，人们着手开发各种新能源。请列举一个利用新能源的实例 ； （4）人类是在能量转化或者转移的过程中利用能量的，有些能量可以利用，有些则不能。因此，能源的利用是有条件的，我们所能利用的能源是有限的。所以我们要节约能源。请你写出一个具体的家庭能源使用的优化方法 。 4．光伏发电产业是我国低碳经济的亮点之一，作为清洁能源转型的核心技术，太阳能电池板将太阳能直接转化为电能，大幅降低了碳排放。如图所示为太阳能电池板发电原理及系统示意图。 （1）光伏电池板中由纯硅掺杂形成的N型硅和P型硅，均属于__________； A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 （2）根据光伏发电系统示意图分析可知，逆变器可以将太阳能电池板输出的电流变为 电，输送到电网； （3）学校房顶的太阳能电池板面积为600m2，在阳光的照射下，它们转化电能的能力为200J/（s·m2），某日阳光的有效照射时间为2h。该学校30间教室里分别有15盏40W新型护眼照明灯，一台300W的大屏幕，其它电器设备总功率100W。当日通过太阳能电池板获取的电能若全用于这些教室，则可维持这些教室里的电器持续工作 h。 （4）请你写出提高光伏发电效率的一个建议： 。（作答不超过20个汉字） 1. 能量守恒定律 （1）内容：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其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，或者从物体的一部分转移到其他部分；在转化或转移的过程中，能量的总和保持不变。 （2）解题关键步骤 ①确定研究对象和系统‌：明确涉及哪些物体及能量形式（如机械能、内能、电能等）。 ②判断是否守恒‌： 若只有重力或弹力做功 → ‌机械能守恒‌； 若存在摩擦、空气阻力、电流做功等 → ‌机械能不守恒，但总能量守恒。 2. 能量转化与转移的辨析（高频易错点） 类型 特点 实例 ‌转化‌ 能量形式改变 电能 → 光能与内能（灯泡发光） ‌转移‌ 能量形式不变，物体间传递 热传递（热水袋传热给人体） 3. 能源分类与利用 （1）一次能源与二次能源‌： 一次能源‌：直接来自自然界 → 煤、石油、风能、太阳能、核能； 二次能源‌：由一次能源转化而来 → 电能、氢能。 （2）可再生能源与不可再生能源‌‌： 可再生能源‌：如太阳能、风能、水能等；不可再生能源‌：如化石能源、核能等。 （3）清洁能源‌：核能、太阳能、地热能等。 1．电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A．紫外线属于可见光 B．红外线的波长比可见光的短 C．X射线的频率比无线电波的低 D．可见光与γ射线在真空中的传播速度相等 2．壁画所处的环境相对封闭、幽暗、潮湿，易滋生微生物，导致壁画受损。为此，中国航天科技集团研制出机器人，机器人高速喷射带负电的粒子杀灭微生物，从而保护壁画。该粒子可能是（    ） A．电子 B．原子核 C．质子 D．中子 3．（多选题）如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧时内能转化为化学能 B．燃料箱燃料减少，燃料热值不变 C．燃烧放出热量越多，燃料热值越大 D．火箭前进时，燃料的化学能不能全部转化为火箭的机械能 4．全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站商运投产，成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站，标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先。核电站的核反应堆是利用原子核 （选填“核裂变”或“核聚变”）时释放的能量进行发电的。目前人类大规模利用核能发电的方式属于 （选填“可控核裂变”“可控核聚变”或“不可控核裂变”）。 5．19世纪来，物理学家 发现了比原子小得多的 ，从而揭示了原子是有结构的；后来人们又发现原子核是由 和 组成，20世纪20年化，天文学家 （选填“哈勃”或“牛顿”）发现星系的光谱向长波方向偏移，称为谱线“红移”，这一现象说明星系在 （选填“向我们走来”或“离我们而去”）。 6．白炽灯、节能灯和LED灯是生活中常见的三种照明设备。小明通过市场调查和查阅相关资料，获得以下一些信息：①三种灯的工作原理不同。白炽灯通过电流加热灯丝使其发光；节能灯利用电流激发荧光管内的汞蒸气发光；LED灯采用半导体材料，电流通过半导体材料时直接产生光。②“光通量”是描述光源在单位时间内发出的可见光量的物理量，“光效率”是反映了光源将电能转换成光能的效率，光效率越高，意味着消耗相同的电能可以产生更多的光；③某品牌白炽灯、节能灯和LED灯的相关数据如表所示。 光源 电功率（瓦） 光通量（流明） 光效率（流明/瓦） 寿命（小时） 白炽灯 100 1000 10 1000 节能灯 20 1000 50 6000 LED灯 10 1000 100 15000 根据以上信息及所学知识回答下列问题： （1）白炽灯工作时，将电能转化为光能和 ； （2）分析比较表中光源的电功率、光通量和光效率的变化情况，可得出初步结论：当光通量相同时， ； （3）请在表的“光源”中选择一个作为日常照明设备，并从能源利用等方面说明你选择的理由。 7．2025年2月20日，中国实践25号卫星于3.6万千米高空为即将退役的北斗G7卫星加注了142kg肼类燃料，如图所示，预计可让北斗G7卫星的使用寿命延长8年，开创了太空探索新纪元。实践25号卫星的模块化分级存储舱内存有1.3t用于加注的肼类燃料。请根据以上信息回答下列问题： （1）实践25号卫星升空过程中，它携带的1.3t肼类燃料的质量 （选填“变大”“变小”或“不变”）。加注燃料时，以G7卫星为参照物，实践25号卫星是 的。地面控制站与实践25号卫星是通过 传递信息的。 （2）实践25号卫星的发动机点火工作时，向后喷出高温高压的燃气，此过程相当于四冲程内燃机的 冲程，是利用 能对外做功的。 （3）某肼类燃料的热值q=4.25×107J/kg，若完全燃烧10kg该燃料，能放出多少热量？ 8．现代城市的道路两旁，常安装有风光互补LED路灯，路灯外形和电路原理图如图所示。某型号风光互补路灯的部件及参数如表。 部件名称 单位 数量 型号 太阳能电板 套 1 24V，280W 风力发电机 台 1 24V，300W 蓄电池 块 2 12V，120A·h LED灯 只 2 24V，60W （1）白天阳光照射太阳能电池板时，将 能转化为 能； （2）太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它属于 （选填“导体”“半导体”或“超导体”）； （3）这套风光互补路灯中两只LED灯并联连接，两个LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为 A； （4）每块蓄电池充满电后可以储存 J的电能。假如蓄电池充满电后太阳能电板和风力发电机都停止工作，则消耗两块蓄电池总电能的一半（设蓄电池对外供电时其电压不变）可使2只LED灯正常发光 h。 9．哈密南-郑州特高压直流工程，是我国自主设计、制造和建设，世界输送容量最大直流工程。    （1）哈密南-郑州特高压特高压输电输送的电能是由哈密火电厂通过煤的燃烧获得的，由于煤的燃烧会产生大量二氧化碳，加剧地球的 效应，故哈密火电厂采用了先进技术以达到低排放环保要求。新疆的清洁能源风能和太阳能也十分丰富，风能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源；太阳能路灯的能量转化方式属于 （填“光热”、“光电”或“光化”）转换； （2）哈密南-郑州特高压输电线路-上，一座座铁塔矗立在沿线的大地上，在阳光的照射下，铁塔在地面上的影子清晰可见。从日出到日落，铁塔在地面上的影子在缓慢的 （填“顺”或“逆”）时针转动； （3）哈密南-郑州特高压输电为直流输电，输电电流稳定时，在输电导线周围会产生 ， （填“会”或“不会”）形成电磁波。安全用电常识告诉我们不能靠近特高压输电设备，否则容易发生 （填“电弧”或“跨步电压”）触电； （4）哈密南-郑州特高压输电电压为1.1×106V。当输送的电功率为1.1×1010W时，1h输送的电能为 度，若此时输电导线上消耗的电功率为5.5×104W，则输电导线的总电阻为 ，当输送的电功率不同时，若输送的电功率用P输表示，输电导线上消耗的电功率用P耗表示，则P耗与P输的 （填“一”或“二”）次方成正比。 10．阅读下列短文，回答问题。 宇宙大爆炸理论认为：宇宙一开始是一个“原始火球”，原始的火球发生了爆炸，导致宇宙空间处处膨胀，当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间主要的气态物质逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙。星际介质在某些条件下形成恒星后会进入称为主序星的稳定期。太阳目前正处于主序星演化阶段，它主要由正、负电子和质子、氦的原子核构成。地球上几乎所有的能量都来自太阳，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，其反应是四个质子聚变为一个氮原子核和两个正电子并释放出大量的能量，这些释放出的核能最后转化为辐射能，并同时以每秒4.2×109kg向外抛出大量物质，将来会发展到红巨星阶段并最终塌陷为密度很大的白矮星。 （1）宇宙大爆炸理论是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说，宇宙大爆炸理论认为宇宙诞生于大爆炸，爆炸引起宇宙膨胀，并认为 。 A．目前宇宙仍在不断地膨胀 B．目前宇宙膨胀已结束且开始收缩 C．目前宇宙已处于既不膨胀也不收缩的稳定状态 D．宇宙膨胀早已结束，目前处于静态 （2）宇宙空间膨胀时温度 （填“上升”、“下降”或“不变”，为了形象地说明宇宙扩张学说，课本上用一个粘有小塑料粒的气球做演示实验，该实验将粘有小塑料粒的气球类比宇宙， 看成宇宙中的天体，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这里主要运用的一种思维方法是 （填“等效法”、“类比法”或“转换法”）。 （3）请将太阳演化过程中经历的几个阶段补充完整： →主序星→ → 。 （4）太阳从开始演化到最终，经历的几个阶段相比，其密度的变化情况大致是 A．一直变大       B．一直变小       C．先变小后变大        D．先变大后变小 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题12 电磁波 原子 星系 能量与能源（复习讲义） 目 录 01 析·考情目标 1 02 筑·专题框架 2 03 攻·重难考点 2 真题动向 核心提炼 拓展提升 考点一 电磁波 3 考点二 原子 8 考点三 星系 13 考点四 能源 18 04 测·预测闯关 24 命题透视 上海中考物理对电磁波与能源相关考点的考查近年来呈现出“基础覆盖稳、情境创新多、素养要求高”的特点。 热考角度 考点 2025年 2024年 2023年 电磁波 中考第9题 中考第1题 原子 中考第2题 星系 中考第2题 中考第9题 能量与能源 命题预测 1. 电磁波。电磁波的概念；描述电磁波的物理量；电磁波的应用。 2．原子。原子；原子的核式结构模型。 3. 星系。太阳系；宇宙的演化；物质世界的大致尺度；物质的观念。 4. 能量与能源。能量守恒定律；了解能量利用效率；能量转移和转化具有方向性；人类面临的能源危机；节约能源和可持续发展的重要性。 考点一 电磁波 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，会在月球表面留下了“压痕”，说明力可以使物体发生 。 【答案】 电磁波 运动 形变 【详解】由于“嫦娥六号”在太空中处于真空环境，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。 “嫦娥六号”在降落到月球表面过程中，以月球为参照物，“嫦娥六号”的位置发生变化，所以“嫦娥六号”相对月球是运动的。 “嫦娥六号”在采集月壤时，会在月球表面留下了“压痕”，即月球表面形状发生变化，所以说明力可以使物体发生形变。 2．（2022·徐汇·二模）图（a）（b）所示是家用微波炉及其铭牌。小徐对微波加热食物的原理感到好奇，查阅资料后得知：（a）水分子会发生振动，振动的固有频率为 2450MHz（1 MHz=106赫兹），若受到频率相同或相近的波激发，水分子的热运动会加剧；（b）微波的振动频率为 300MHz ~300000 MHz，可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但遇到金属就会发生反射。 （1）该微波炉正常工作0.1小时，耗电 度； （2）结合所学知识及上述信息，简述微波加热食物的原理： ； （3）若要加热牛奶到60℃左右，应将牛奶倒入 中，再放入微波炉加热； A．耐高温的玻璃杯      B．耐高温的不锈钢杯 C．耐热温度 50℃ 的一次性纸杯 【答案】 0.08 见解析 A 【详解】（1）由图（b）知，该微波炉的额定功率是800W，故正常工作0.1小时，消耗电能 （2）根据题意知道，微波炉加热食物的原理是：食物中含有水分子，微波炉的微波频率与水分子固有频率相同，水分子受到频率相同微波激发，水分子热运动加剧，内能增加，温度升高。 （3）根据题意知道“微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但遇到金属就会发生反射”，所以，要加热牛奶时，需要把牛奶倒入耐高温的玻璃杯中，再放入微波炉加热，故A符合题意。 故选A。 3．电磁波是一个大家族，图1是它们的家族谱，下面对应的是各种电磁波的主要应用。 （1）红外线与紫外线的频率用f表示，则f红外线 f紫外线；它们在真空中的传播速度c红外线 c紫外线（两空均填“>”、“<”或“=”）； （2）“铱﹣192”发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图2所示推知：“铱﹣192”发出的最有可能用于金属内部探伤的是 （选填序号）。 A．可见光        B．α射线        C．β射线        D．γ射线 【答案】 ＜ = D 【详解】（1）由图1知红外线的振动频率为1012Hz，紫外线的振动频率大于1014Hz；故 f红外线<f紫外线 红外线与紫外线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，故 c红外线=c紫外线 （2）由图2知γ射线的穿透能力最强，故发出的用于金属内部探伤最有可能的是γ射线。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 4．小梁学习小组用真空罩装置进行了以下探究。如图甲所示，当真空罩中的空气被逐渐抽出时，他们发现闹铃的声音会 ，于是推理得出声音的传播需要介质；如图乙所示，小组成员将一手机放在几乎为真空的真空罩内，然后给手机打电话，结果手机有“来电显示”，这充分说明电磁波 （填“能”或“不能”）在真空中传播。 【答案】 逐渐变小 能 【详解】当真空罩中的空气被逐渐抽出时，空气变稀薄，闹铃的声音会逐渐变小。 如图乙所示的实验手机有 “来电显示”，是因为电磁波能传递信号。在几乎为真空的真空罩内，手机能接收到电磁波从而有 “来电显示”，这充分说明电磁波能在真空中传播。 电磁波 理解 1. 电磁波的产生：不均匀变化的电流可以产生电磁波。 2. 电磁波的描述： 波长、频率、波速。波速=波长×频率，即v=λf。 3. 电磁波家族及应用： （1）电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。 （2）电磁波的应用：电磁波具有能量，可以传递信息。 1. 各种光和射线都是波长不同的电磁波。 2. 移动通信与导航卫星等都是利用了电磁波。 1．如图是一台收音机的屏板，将指针（图中白色块）向右调节后，下列说法正确的是（     ） A．所接收的电磁波频率变小 B．所接收的电磁波波长变短 C．所接收的电磁波波速变大 D．收音机发出声音的频率变大 【答案】B 【详解】收音机屏板上的单位是 MHz，是频率的单位。当指针向右调节时，所接收的电磁波频率变大。根据公式c=λf，电磁波速一定，频率与波长成反比例关系。所以频率变大时，波长会变小。电磁波在空气中的传播速度约等于在真空中的传播速度，是定值，不会因指针调节而改变。而收音机发出声音的频率取决于所接收的电磁波信号以及收音机内部的电路等设置，仅指针向右调节，不能确定收音机发出声音的频率会变大。故B正确，ACD错误。故选B。 2．普通手机要通过地面基地台传递信息，救灾中使用的卫星手机可直接通过卫星传递信息，但两者有一个共同点，都是利用 传递信息，他 （填“可以”或“不可以”）在真空中传播，它的速度约 km/s。 【答案】 电磁波 可以 3×105 【详解】卫星手机的通信本质是依靠卫星与手机之间传递信息，太空是真空状态，电磁波的传播不需要介质，卫星手机能直接通信正利用电磁波这特性。 电磁波在真空中的传播速度与光速相同，数值为，换算后为。 3．2025年4月25日，在轨执行任务的神舟十九号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟二十号航天员乘组入驻中国空间站，这是中国航天史上第6次“太空会师”。如图所示画面从空间站传回地球，利用的是（   ） A．电磁波 B．光导纤维 C．超声波 D．次声波 【答案】A 【详解】空间站与地球之间的通信需要通过真空或接近真空的太空环境，而超声波和次声波都属于机械波，不能在真空中传播。而光导纤维用于地面通信，不适用于空间站与地球之间的远程信号传输，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 4. 我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图），采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是（　　） A．鹊桥号利用声波进行信号传输 B．鹊桥二号利用电磁波进行信号传输 C．镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108m/s D．信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短 【答案】A 【详解】AB．降落在月球背面的嫦娥六号要时刻与地球保持通信，需要鹊桥二号中继卫星进行信号转发。该通信利用电磁波传递信息，超声波和次声波不能在真空中传播，故A错误，符合题意，B正确，不符合题意。 C．电磁波在真空中传播的速度3×108m/s，故C正确，不符合题意； D．根据题意知道，相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近，所以，信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短，故D正确，不符合题意。 故选A。 电磁波是中考物理的高频考点，掌握核心概念和解题逻辑能有效提升准确率。以下是针对电磁波知识点的系统性解题技巧，帮助你精准突破。 1. 明确电磁波的基本特性 （1）传播不需要介质‌：电磁波可在真空中传播，速度为c=3×108m/s，与光速相同； （2）波速、波长、频率的关系：c=λf‌，在真空中，所有电磁波的传播速度相同，因此‌频率越高，波长越短‌； 2. 辨析电磁波家族成员（常考排序与应用） 电磁波按波长从长到短（频率从低到高）排序： 无线电波 → 微波 → 红外线 → 可见光 → 紫外线 → X射线 → γ射线 类型 典型应用 易错点提醒 无线电波 广播、电视、手机通信 不是“声音”本身，而是携带信号的载体 微波 电视信号传输、移动通信、卫星导航、雷达侦测 微波属于无线电波中频率较高的一段， 也被称为“超高频电磁波”。 红外线 遥控器、热成像 不是“热”，而是传递热信息的波 紫外线 消毒、验钞 不是紫色光，不可见 X射线 医疗透视、安检 频率高于紫外线 γ射线 立体定向无创“手术” 波长最短，穿透力最强 考点二 原子 1．（2024·上海·中考真题）在一个氧原子中，带负电的粒子是（　　） A．电子 B．氧原子 C．质子 D．中子 【答案】A 【详解】原子是由带负电的电子和原子核组成的，原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成的，所以一个氧原子带负电的粒子是电子，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 2．（2024·奉贤·模拟预测）如图是某同学利用红豆（代替质子）、黑豆（代替中子）、小米（代替电子）制作的氦原子模型图，下列说法不正确的是（　　） A．原子中间的核是原子核 B．该同学制作的模型属于“葡萄干蛋糕模型” C．电子环绕原子中间的核旋转 D．原子由原子核和电子组成 【答案】B 【详解】A．根据卢瑟福的原子模型，原子的大部分体积是空的，而正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上。从图中可以看出，红豆（质子）和黑豆（中子）紧密地聚集在一起，形成了原子的中心部分，即原子核。故A正确，不符合题意； B．历史上，汤姆生提出了“葡萄干蛋糕模型”，他认为原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，而电子则像蛋糕里的葡萄干那样镶嵌在其中。然而，从图中我们可以看出，电子（小米）是环绕在原子核周围旋转的，而不是均匀分布在原子内部，因此，这个模型并不符合“葡萄干蛋糕模型”的描述。故B错误，符合题意； C．根据现代原子理论，电子在原子核外的空间内绕核做高速运动，从图中可以清晰地看到，小米（电子）是环绕在红豆和黑豆（原子核）周围旋转的。故C正确，不符合题意； D．原子是由位于中心的原子核和绕核运动的电子组成的。原子核由质子和中子组成，带正电；电子带负电。从图中可以看出，这个模型正是由一个中心的原子核（红豆和黑豆）和绕核运动的电子（小米）组成的。故D正确，不符合题意。 故选B。 3．（2022·上海·模拟预测）汤姆生在1898年提出：带正电的物质均匀地分布在整个原子球体之中，而带负电的电子则均匀镶嵌其中。汤姆生的这个原子模型我们称之为 （选填字母）。 A．葡萄干蛋糕模型      B．行星模型      C． 电子云模型 卢瑟福在1909年做了著名的“α粒子散射实验”，用如图所示的实验装置，把带正电的氦原子核（又称α粒子）射向厚度为10-6米的金箔，发现绝大多数α粒子穿过金箔后几乎沿原方向前进，而平均1/8000 α粒子会发生大角度的偏转或被弹回。 发生极少数α粒子的大角度偏转现象是出乎意料的。根据汤姆生模型的计算，α粒子穿过金箔后偏离原来方向的角度是很小的，因为电子的质量不到α粒子的1/7400，α粒子碰到它，就像飞行着的子弹碰到一粒尘埃一样，运动方向不会发生明显的改变。正电荷又是均匀分布的，α粒子穿过原子时，它受到原子内部两侧正电荷的斥力大部分相互抵消，α粒子偏转的力就不会很大。然而事实却出现了极少数α粒子大角度偏转的现象。 卢瑟福对实验结果进行了分析，认为在原子的中心有一个很小的核，原子的全部 （选填“正”或“负”）电荷和几乎全部质量都集中在这个核里，就是现在人们称之为的 。 因此，汤姆生的原子模型理论 （选填“能”或“不能”）解释上述现象。 【答案】 A 正 原子核 不能 【详解】A．葡萄干蛋糕模型又称枣糕模型，也称葡萄干面包，是科学家汤姆生提出的原子结构模型，汤姆森模型认为，正电荷均匀分布在整个原子球体中，带负电的电子散布在原子中，这些电子分布在对称的位置上，故A符合题意； B．卢瑟福原子模型又称有核原子模型、原子太阳系模型、原子行星模型。1911年由卢瑟福提出。认为原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域，叫原子核，电子在原子核外绕核作轨道运动。原子核带正电，电子带负电。故B不符合题意； C．电子云模型中的电子在原子核外很小的空间内做高速运动，其运行没有固定的规律，故C不符合题意。 故选A。 在卢瑟福原子模型中，认为原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域，叫原子核，原子核集中所有正电荷。 汤姆生的原子模型理论，即正电荷均匀分布在整个原子球体中，带负电的电子散布在原子中，无法使极少数α粒子大角度偏转的现象，因此无法解释“α粒子散射实验”的现象。 4．氢原子由原子核和一个电子构成，图中氢原子的核式结构模型，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由原子的核式结构模型知，带正电的原子核位置原子中心，带负电的电子绕原子核作轨道运动。故A正确，BCD错误。 故选A。 原子 1. 原子结构模型的建立过程： 道尔顿的原子论模型→汤姆孙的原子模型→卢瑟福的原子核式结构模型。 2. 原子及原子核结构模型： 1．题图是锂（Li）原子结构示意图，下列说法正确的是（　　） A．原子核、原子、电子、质子四个粒子，空间尺度最大的是原子核 B．锂原子由带正电的原子核和核外不带电的电子组成 C．锂原子的质子数和电子数相等，所以锂原子不带电 D．锂原子失去电子后带负电 【答案】C 【详解】A．原子由原子核和核外电子组成，原子核位于原子的中心，电子在原子核外绕核运动。原子核由质子和中子组成，其体积远小于整个原子的体积，但质量却几乎集中于原子核。因此，在原子核、原子、电子、质子四个粒子中，空间尺度最大的是原子，故A错误； B．锂原子由带正电的原子核和核外带负电的电子组成。原子核位于原子的中心，带正电；电子在原子核外绕核运动，带负电。故B错误； C．在原子中，质子数等于电子数，质子带正电，电子带负电。由于质子数和电子数相等，所以原子核所带的正电荷量与核外电子所带的负电荷量相等，整个原子对外不显电性。故C正确； D．当锂原子失去电子时，原子核内的质子数比核外电子数多，因此原子会带上正电。故D错误。 故选C。 2．如图所示是用来说明原子及原子核结构情况的示意图。原子是由原子核和核外带 电的电子组成的，原子核内的 带正电。 【答案】 负 质子 【详解】根据原子结构和其中各种粒子带电的电性可知，原子是由原子核和核外带负电的电子组成的，原子核内质子带正电，中子不带电。 3．如图1所示，是α粒子散射实验示意图。1909年，著名科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，结果发现，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数的α粒子偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 （1）根据实验现象，卢瑟福提出，“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这个“很小的结构”指的是 ； （2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，下列有关该现象的解释中合理的是 ； A．原子的质量是均匀分布的       B．原子内部绝大部分空间是空的 （3）卢瑟福根据实验现象，经过想象、类比建立了类似行星绕日的 模型。这种方法叫 （选填“控制变量”或“建构模型”）法； （4）根据以上的现象分析，以氢原子为例，正确的模型是图2中的 。 【答案】 原子核 B 核式结构 建构模型 C 【详解】（1）绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数的α粒子偏转超过90°，说明原子的质量主要集中在原子核上，这里的“很小的结构”指的是原子核。 （2）原子核外有一个非常大的空间，使绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明原子内部绝大部分空间是空的，故A不符合题意，B符合题意。故选B。 （3）著名科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验现象，经过想象、类比建立了类似行星绕日的原子核式结构模型，这种方法在物理学研究中叫建构模型法。 （4）原子是由原子核和核外电子构成的，原子核体积很小、质量大，原子核外有一个非常大的空间，核外电子围绕原子核作高速运动，故C正确，ABD错误。故选C。 4．探究原子结构的奥秘。 【实验过程】 1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电）轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 【解释与结论】 （1）卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是 ； （2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明 ； A．原子的质量是均匀分布的           B．原子内部绝大部分空间是空的 （3）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为以下的 。    【答案】 原子核 B C 【详解】（1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就不会发生偏转，而大多数发生了偏转，说明原子的质量主要集中在原子核上，这里的“很小的结构”指的是原子核。 （2）原子核外有一个非常大的空间，使绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明原子内部绝大部分空间是空的，故A不符合题意，B符合题意。故选B。 （3）通过上述实验，能说明原子结构是：原子核位于原子的中心，质量主要集中在原子核上，故C符合题意，AB不符合题意。故选C。 原子及原子核结构示意图 考点三 星系 1．（2025·上海·中考真题）在太阳系中，月球是地球的（　　） A．行星 B．恒星 C．卫星 D．彗星 【答案】C 【详解】在太阳系中，太阳是恒星，地球是太阳的行星，月球是地球的卫星。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 2．“长征”“天宫”“神舟”“问天”“嫦娥”……，我国一代代科学家为探索宇宙付出了巨大的努力。下列对宇宙认识正确的是（　　） A．宇宙是一个有层次的天体结构系统 B．宇宙的大小是固定的，不再改变 C．在天文学中，用“光年”作为时间单位 D．太阳是宇宙的中心 【答案】A 【详解】A．宇宙是一个有层次的天体结构系统，从地月系、太阳系、银河系，再到河外星系，层次分明，故A正确； B．宇宙处于不断膨胀的状态，它的大小不是固定的，故B错误； C．光年是指光在真空中一年内传播的距离，它是一个长度单位，不是时间单位，故C错误； D．太阳只是太阳系的中心，并不是宇宙的中心，故D错误。 故选A。 2．（2025·静安·二模）在太阳系中，地球属于 （选填“恒星”或“行星”）。如图所示的是氦原子的行星模型示意图，在原子核外绕核高速旋转的是 （选填“电子”或“质子”），它带 电荷（选填“正”或“负”）。 【答案】 行星 电子 负 【详解】由太阳系中九大行星可得，地球是行星。 在原子内部，电子绕原子核高速旋转，质子是原子核的组成部分。 质子带正电，电子带负电，中子不带电。 4．下列为太阳系部分行星的信息。分析图表信息，推断正确的是（    ） 行星 直径（km） 与太阳的平均距离（×106km） 水星 4879 58 金星 12104 108 地球 12756 150 火星 6794 228 A．距离太阳越近的行星，其公转速度越小 B．距离太阳越近的行星，其公转速度越大 C．体积越大的行星，其公转速度越大 D．体积越大的行星，其公转速度越小 【答案】B 【详解】AB．分析图表信息，距离太阳越近的行星（水星→金星→地球→火星离太阳的距离逐渐增大，但公转速度逐渐递减，所以距离太阳越进，公转速度越大，而不是越小，故A错误，B正确； CD．分析图表信息，体积最大的地球公转速度不是最大的，体积和公转速度无关，故CD错误。 故选B。 星系 理解 1. 太阳系： 八大行星，按照离太阳的距离从近到远，依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。 2. 银河系与河外星系。 3. 宇宙： （1）宇宙：将时间、空间以及所有物质、能量构成的整体称为宇宙。 （2）宇宙膨胀； （3）宇宙的演化。 1. 宇宙膨胀 所有的星系都在远离我们，并且离我们越远的星系，远离的速度就越大。也就是说，随着时间的流逝，星系之间的距离在不断增加。那么反过来看，在很久以前，星系之间的距离一定比现在小得多，即宇宙是在膨胀的。 2. 描述宇宙常用的天文单位 （1）光速：3×108m/s。 （2）光年：光在真空中传播一年所经过的距离称为1光年，符号是l.y.。 1 l.y.=9.46×1015 m。 1．我国计划建设一台最终口径达8m的EAST通用光学望远镜，建成后它将是世界的“东方之眼”。利用EAST通用光学望远镜可研究宇宙中的物体。下列物体中，空间尺度最大的是（　　） A．银河系 B．太阳系 C．土星 D．月球 【答案】A 【详解】银河系是包含太阳系在内的庞大星系，直径约10万光年；太阳系直径约1光年，属于银河系的一部分；土星是太阳系中的行星，直径约12万千米，远小于银河系和太阳系；月球是地球的卫星，直径约3474千米，是四个选项中最小；故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2．地球绕太阳一周的时间为1个“地球年”，水星、金星、火星、木星、土星绕太阳一周的时间依次为0.24、0.62、1.88、11.86、29.46个“地球年”。火星绕太阳一周的时间为1个“火星年”，若以“火星年”为时间单位，绕太阳一周时间最短的是（　　） A．水星 B．地球 C．木星 D．土星 【答案】A 【详解】火星年与地球年的关系为：1火星年=1.88地球年。 水星的火星年为 地球的火星年为 木星的火星年为 土星的火星年为 所以若以“火星年”为时间单位，绕太阳一周时间最短的是水星，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．（多选题）从“嫦娥五号”采回月球样本到“天问一号”成功登陆火星，我国在航天领域取得了辉煌成就，为人类太空探索做出了重要贡献。下列说法正确的是（　　） A．“天问一号”的电磁波信号比“嫦娥五号”的电磁波信号传播速度大 B．银河系、太阳系、火星、“天问一号”是按照尺度由大到小排列的 C．“嫦娥五号”比“天问一号”离开地球的距离更远 D．“嫦娥五号”和“天问一号”相对太阳都是运动的 【答案】BD 【详解】A． “天问一号”的和“嫦娥五号”的都是利用电磁波信号传递信息，电磁波可以在真空中传播，且传播速度是相同的，故A错误； B．宇宙中拥有数十亿个星系，银河系只是其中之一，银河系很大，太阳系只是其中之一，火星、地球都是太阳系中成员，而“天问一号”探测器成功降落火星并正常工作，故银河系、太阳系、火星、“天问一号”是按照尺度由大到小排列的，故B正确； C．“嫦娥五号”是由地球飞往月球的探测器， “天问一号”是由地球飞往火星的探测器，所以，“天问一号”比“嫦娥五号”离开地球的距离更远，故C错误； D．“嫦娥五号”和“天问一号”相对太阳的位置在不断发生变化，故以太阳为参照物，它们都是运动的，故D正确。 故选BD。 4．下列关于宇宙的认识中正确的是（　　） A．16世纪后，哥白尼创立了“地心说”，牛顿创立了万有引力理论 B．恒星的位置是固定不变的，太阳是银河系中数以千亿计的恒星中的一颗 C．人类认识到宇宙是一个没有层次的天体结构系统 D．如图所示，教材中用类比的物理思想方法说明宇宙在不断膨胀 【答案】D 【详解】A．哥白尼创立了日心说，故A错误； B．恒星的位置是在运动的，故B错误； C．宇宙是一个有层次的天体结构系统,故C错误； D．教材中用类比的物理思想方法说明宇宙在不断膨胀，故D正确。 故选D。 上海中考物理中，关于“星系”主题的考查主要集中在宇宙结构、天体尺度、光年的概念、宇宙膨胀模型以及科学探究方法等知识点。结合沪科版教材特点，以下是针对性的解题技巧梳理： 1. 掌握核心知识链条：从微观到宇观的尺度排序 此类题目要求按尺度由大到小或由小到大排列天体或粒子。解题关键：‌ （1）牢记典型对象的尺度层级： 宇宙 > 银河系 > 河外星系 > 太阳系 > 地球 > 分子 > 原子 > 原子核 > 电子 （2）光年（l.y.）：用于衡量星体间距离。人们将光在真空中传播一年所经过的距离作为长度单位，称为1光年，符号是l.y.。1 l.y.=9.46×1015 m。 2. 理解宇宙膨胀的类比模型（气球或橡皮筋模型） （1）现象对应：‌气球膨胀 → 宇宙膨胀； 气球表面两点距离变大 → 星系间距离增大； 距离越远的点分离速度越快 → 哈勃定律（退行速度与距离成正比）。 ‌ ‌（2）方法识别：‌使用的是‌类比法‌，不是控制变量法或转换法。 ‌（3）结论表达：‌所有星系都在远离我们，说明宇宙在‌不断膨胀‌。 3. 辨析“地心说”与“日心说”，明确科学史实 （1）地心说‌：托勒密提出，认为地球是宇宙中心； （2）日心说‌：哥白尼提出，太阳是太阳系中心（非宇宙中心）； （3）现代宇宙观‌：宇宙无中心，所有星系都在相互远离。 4. 构建知识框架 （1）微观世界：原子结构（汤姆孙、卢瑟福模型）→ 电子发现； （2）宏观世界：地球运动、太阳系组成； （3）宇观世界：银河系 → 河外星系 → 宇宙膨胀 → 大爆炸理论。 考点四 能源 1．（2022·上海·中考真题）瀑布从高峰倾泻而下，驱动发动机转动发电，在此过程中，能量转化的顺序为（　　） A．动能→重力势能→电能 B．重力势能→动能→电能 C．电能→重力势能→动能 D．重力势能→电能→动能 【答案】B 【详解】瀑布中的水在高处时具有重力势能，当水从高处倾泻而下时，将水的重力势能转化为动能，冲动发电机的叶轮旋转，从而将动能转化为电能。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 2．（2024·金山·二模）如图所示，火力发电过程中能量转化的顺序为（　　） A．机械能→内能→电能 B．电能→机械能→内能 C．内能→机械能→电能 D．机械能→电能→内能 【答案】C 【详解】如图所示，火力发电过程中的能量转化是：由锅炉里面水蒸气的内能转化为汽轮机的机械能，汽轮机转轴的转动带动发电机转轴转动从而发电，这是由机械能转化为电能的过程。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 3．（2023·长宁·二模）电动汽车利用“动能回收”技术可以增加汽车的续航里程。小明通过上网查找相关资料和亲身实践获得了以下信息：（1）电动汽车的电动机正常工作时，将电能转化为机械能；（2）电动机在特定条件下工作时可作为发电机使用，从而将机械能转化为电能；（3）在一次自驾旅行途中，小明接连记录了电动汽车从水平地面到上山和下山三种路段分别行驶10千米路程前、后汽车电池中的电能。 行驶路段 汽车电池中的电能（千瓦时） 计时起点 计时终点 水平地面 30.0 28.6 上山 28.0 24.3 下山 24.0 25.3 ①根据表格中的数据可判断得出：行驶相同的路程，电动汽车消耗电能较大的是 路段（选填“水平地面”或“上山”）。请从能量转化的角度分析上述现象产生的原因 ； ②在下山过程中，汽车电池中存储的电能 （选填“变大”“不变”或“变小”）。请从能量转化的角度分析上述现象产生的原因 。 【答案】 上山 见解析 变大 见解析 【详解】①根据表格中的数据可判断得出：行驶相同的路程，电动汽车消耗电能较大的是上山路段。因为上山路段，不仅要将电能转化为汽车运动的动能，还要转化为汽车高度增加的重力势能，会消耗更多的电能。 ②由表中数据可知，在下山过程中，汽车电池中存储的电能变大。上述现象产生的原因是下山过程中汽车的重力势能一部分转化动能再通过发电机转化为电池中的电能。 4．（2025·上海·期中）为了响应国家“低碳环保”的号召，小明家购买了一辆混合动力汽车，如图甲所示，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶，蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电。 （1）在太阳的照射下车内温度很快升高，内能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。这是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式改变其内能的。加油站规定工作人员在上班时间不能穿化纤布料做的衣服，这是因为化纤布料容易发生摩擦而带上 存在火灾隐患。 （2）当发电机给蓄电池充电时，蓄电池相当于 （选填“用电器”或“电源”），蓄电池的化学能 （选填“增大”或“减小”）。 （3）如图乙所示，汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，如果其中一个损坏时，另一个仍能正常工作，这两个转向灯在电路中的连接方式为 （选填“串联”或“并联”），转向横杆相当于电路中的 。 （4）在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器，其原理如图丙所示，当闭合开关S，“定时开关”处于闭合状态时，播放器 （选填“会”或“不会”）播放音乐。 （5）图丁所示是四冲程汽油机的 冲程，汽车行驶过程中，闻到尾气有汽油味，说明汽油没有完全燃烧，则汽油的热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”），若该汽油机使用热值更高的燃料，则汽油机的效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （6）汽油机某次用于做功的能量为，该汽油机的效率为，则消耗了汽油 kg。（汽油热值） 【答案】（1）增大；热传递；电荷/电；（2）用电器；增大；（3）并联；开关；（4）不会；（5）做功；不变；不变；（6）6 【详解】（1）物体的内能与温度有关，同一物体温度升高内能增大，在太阳的照射下车内空气温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式改变内能的。 化纤布料容易发生摩擦而带上电或电荷，存在火灾隐患。 （2）当发电机给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，相当于用电器；充电的过程中，蓄电池将电能转化为化学能储存在电池中，所以蓄电池的化学能增大。 （3）汽车同侧的前后两个转向灯其中一个损坏时，另一个仍能正常工作，说明两个灯可以独立工作，互不影响，所以在电路中的连接方式为并联；转向横杆能够控制灯泡是否工作，相当于电路中的开关。 （4）由图丙可知，当闭合开关S，定时开关处于闭合状态时，播放器被短路，所以播放器不会播放音乐。 （5）由图丁可知，此时两个气门均关闭，活塞往下运动，火花塞产生电火花，所以该冲程为四冲程汽油机的做功冲程。 汽油的热值只与燃料的种类有关，与汽油是否完全燃烧无关，所以汽油的热值不变。 汽油机的效率与燃料热值无关，由热机自身结构决定，若使用热值更高的燃料，汽油机的效率不变。 （6）汽油完全燃烧放出的热量为 消耗汽油的质量为 能量与能源 理解 1. 能量的转移与转化。 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其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，或者从物体的一部分转移到其他部分；在转化或转移的过程中，能量的总和保持不变。 3. 可再生能源与不可再生能源。 4. 清洁能源有：核能、太阳能、地热能等。 1. 核能的开发和利用采用以下两种方式： 一种是利用核裂变释放能量；另一种是利用核聚变释放能量。 2. 太阳能的利用： 目前，人类利用太阳能的方式主要是光伏发电、光热发电。 1．如图所示的“智能脚蹬车”是一种新型健身器材，可利用太阳能与脚蹬两种方式发电，并由蓄电池存储，供其各项功能使用。下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池板将光能转化为化学能 B．脚蹬车发电时将机械能转化为电能 C．蓄电池供电时将电能转化为化学能 D．整个发电过程中能量的总和逐渐减小 【答案】B 【详解】A．太阳能电池板将光能转化为电能，故A错误； B．脚蹬车发电时，通过机械运动驱动发电机发电，将机械能转化为电能，故B正确； C．蓄电池供电时将化学能转化为电能，故C错误； D．根据能量守恒定律可知，整个发电过程中能量的总和不变，故D错误。 故选B。 2．获取核能有两条途径——重核的裂变和轻核的聚变，如图所示，图甲表示的是 ；图乙表示的是 （以上两空均填“核裂变”或“核聚变”）。其中图 （选填“甲”或“乙”）展示的是制造氢弹的原理。太阳是人类能源的宝库。在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的核能。 【答案】 核裂变 核聚变 乙 聚变 【详解】甲图中是由一个较重的原子核变成较轻的原子核的核反应，是核裂变；乙图是由较轻的原子核变成较重的原子核的核反应，是核聚变。 氢弹的制造原理是核聚变，故乙图展示的是制造氢弹的原理。 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，因此可以说，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸。 3．能源是人类文明进步的基础和动力，能源问题和我们每个人都息息相关。 （1）钻木取火在人类利用能量的历史上非常重要。“钻木取火”是通过 方式将机械能转化为内能的； （2）蒸汽机的发明是人类利用能源的新里程碑，人类进入工业化社会。今天大规模使用的煤、石油和天然气等化石能源，属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； （3）为了解决利用化石能源带来的问题，人们着手开发各种新能源。请列举一个利用新能源的实例 ； （4）人类是在能量转化或者转移的过程中利用能量的，有些能量可以利用，有些则不能。因此，能源的利用是有条件的，我们所能利用的能源是有限的。所以我们要节约能源。请你写出一个具体的家庭能源使用的优化方法 。 【答案】（1）做功；（2）不可再生；（3）太阳能热水器；（4）使用节能灯泡代替白炽灯 【详解】（1）钻木取火时，通过克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，使木头温度升高达到燃点。 （2）煤、石油和天然气等化石能源是经过漫长的地质年代形成的，在短期内无法再生，因此属于不可再生能源。 （3）太阳能热水器是直接利用太阳能的设备，将太阳能转化为热能来加热水，是一种常见的新能源利用方式。 （4）使用节能灯泡代替白炽灯。节能灯泡的发光效率更高，在相同亮度下消耗的电能更少，能有效减少家庭能源的浪费。 4．光伏发电产业是我国低碳经济的亮点之一，作为清洁能源转型的核心技术，太阳能电池板将太阳能直接转化为电能，大幅降低了碳排放。如图所示为太阳能电池板发电原理及系统示意图。 （1）光伏电池板中由纯硅掺杂形成的N型硅和P型硅，均属于__________； A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 （2）根据光伏发电系统示意图分析可知，逆变器可以将太阳能电池板输出的电流变为 电，输送到电网； （3）学校房顶的太阳能电池板面积为600m2，在阳光的照射下，它们转化电能的能力为200J/（s·m2），某日阳光的有效照射时间为2h。该学校30间教室里分别有15盏40W新型护眼照明灯，一台300W的大屏幕，其它电器设备总功率100W。当日通过太阳能电池板获取的电能若全用于这些教室，则可维持这些教室里的电器持续工作 h。 （4）请你写出提高光伏发电效率的一个建议： 。（作答不超过20个汉字） 【答案】（1）B；（2）交流；（3）8；（4）为太阳能电池板添加追日技术 【详解】（1）光伏电池板中由纯硅掺杂形成的N型硅和P型硅，均属于半导体，导电性介于导体和绝缘体之间，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 （2）我国家庭电路中使用的是交流电，根据光伏发电系统示意图分析可知，逆变器可以将太阳能电池板输出的电流变为交流电，输送到电网。 （3）当日通过太阳能电池板获取的电能为 用电器总功率为 则教室里的电器可持续工作时间为 （4）太阳能电池板接收到的太阳能与阳光照射角度有关，要提高光伏发电效率可以为太阳能电池板添加追日技术，自动调整角度。 1. 能量守恒定律 （1）内容：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其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，或者从物体的一部分转移到其他部分；在转化或转移的过程中，能量的总和保持不变。 （2）解题关键步骤 ①确定研究对象和系统‌：明确涉及哪些物体及能量形式（如机械能、内能、电能等）。 ②判断是否守恒‌： 若只有重力或弹力做功 → ‌机械能守恒‌； 若存在摩擦、空气阻力、电流做功等 → ‌机械能不守恒，但总能量守恒。 2. 能量转化与转移的辨析（高频易错点） 类型 特点 实例 ‌转化‌ 能量形式改变 电能 → 光能与内能（灯泡发光） ‌转移‌ 能量形式不变，物体间传递 热传递（热水袋传热给人体） 3. 能源分类与利用 （1）一次能源与二次能源‌： 一次能源‌：直接来自自然界 → 煤、石油、风能、太阳能、核能； 二次能源‌：由一次能源转化而来 → 电能、氢能。 （2）可再生能源与不可再生能源‌‌： 可再生能源‌：如太阳能、风能、水能等；不可再生能源‌：如化石能源、核能等。 （3）清洁能源‌：核能、太阳能、地热能等。 1．电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A．紫外线属于可见光 B．红外线的波长比可见光的短 C．X射线的频率比无线电波的低 D．可见光与γ射线在真空中的传播速度相等 【答案】D 【详解】A．由图可知，紫外线在可见光之外，属于不可见光，故A错误； B．由图可知，红外线的波长比可见光长，故B错误； C．由图可知，X射线的频率比无线电波的大，故C错误； D．可见光与γ射线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度约为3×108 m/s，故D正确。 故选D。 2．壁画所处的环境相对封闭、幽暗、潮湿，易滋生微生物，导致壁画受损。为此，中国航天科技集团研制出机器人，机器人高速喷射带负电的粒子杀灭微生物，从而保护壁画。该粒子可能是（    ） A．电子 B．原子核 C．质子 D．中子 【答案】A 【详解】原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电，因此原子核对外显示带正电，核外电子带负电荷，因此机器人高速喷射带负电的粒子可能是电子，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 3．（多选题）如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧时内能转化为化学能 B．燃料箱燃料减少，燃料热值不变 C．燃烧放出热量越多，燃料热值越大 D．火箭前进时，燃料的化学能不能全部转化为火箭的机械能 【答案】BD 【详解】A．燃料燃烧时，燃料的化学能先转化为内能，再将内能转化为机械能，故A错误； B．热值是燃料的基本属性，与燃料的质量大小无关，所以燃料箱燃料减少，热值不变，故B正确； C．热值是燃料的基本属性，与燃料燃烧放出热量多少无关，故C错误； D．火箭前进时，是将燃气的内能转化为机械能，由于有热量损失，燃料不可能全部燃烧等因素影响，燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能，故D正确。 故选BD。 4．全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站商运投产，成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站，标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先。核电站的核反应堆是利用原子核 （选填“核裂变”或“核聚变”）时释放的能量进行发电的。目前人类大规模利用核能发电的方式属于 （选填“可控核裂变”“可控核聚变”或“不可控核裂变”）。 【答案】核裂变 可控核裂变 【详解】核电站的核反应堆是利用原子核裂变时释放的能量进行发电的。目前人类还不能很好地控制核聚变反应，大规模利用核能发电的方式是可控核裂变。 5．19世纪来，物理学家 发现了比原子小得多的 ，从而揭示了原子是有结构的；后来人们又发现原子核是由 和 组成，20世纪20年化，天文学家 （选填“哈勃”或“牛顿”）发现星系的光谱向长波方向偏移，称为谱线“红移”，这一现象说明星系在 （选填“向我们走来”或“离我们而去”）。 【答案】 汤姆生 电子 质子 中子 哈勃 离我们而去 【详解】19世纪末，英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的粒子，揭示了原子是有结构的。 1911年，卢瑟福建立了原子核式结构模型，该模型认为原子是由原子核和核外电子组成，后来人们又发现原子核是由质子和中子组成。 二十世纪二十年代，天文学家哈勃利用仪器观察星系发出的光，发现星系的光谱向长波方向偏移，称之为谱线“红移现象”，此现象说明星系在远离我们而去。 6．白炽灯、节能灯和LED灯是生活中常见的三种照明设备。小明通过市场调查和查阅相关资料，获得以下一些信息：①三种灯的工作原理不同。白炽灯通过电流加热灯丝使其发光；节能灯利用电流激发荧光管内的汞蒸气发光；LED灯采用半导体材料，电流通过半导体材料时直接产生光。②“光通量”是描述光源在单位时间内发出的可见光量的物理量，“光效率”是反映了光源将电能转换成光能的效率，光效率越高，意味着消耗相同的电能可以产生更多的光；③某品牌白炽灯、节能灯和LED灯的相关数据如表所示。 光源 电功率（瓦） 光通量（流明） 光效率（流明/瓦） 寿命（小时） 白炽灯 100 1000 10 1000 节能灯 20 1000 50 6000 LED灯 10 1000 100 15000 根据以上信息及所学知识回答下列问题： （1）白炽灯工作时，将电能转化为光能和 ； （2）分析比较表中光源的电功率、光通量和光效率的变化情况，可得出初步结论：当光通量相同时， ； （3）请在表的“光源”中选择一个作为日常照明设备，并从能源利用等方面说明你选择的理由。 【答案】 内能；光效率与电功率成反比；见解析 【详解】（1）由“白炽灯通过电流加热灯丝使其发光”可知，白炽灯工作时，将电能转化为光能和内能。 （2）由表中数据可知，当光通量相同时，白炽灯的电功率最大，但光效率最低，故得出结论：当光通量相同时，光效率与电功率成反比。 （3）选LED灯，因为正常工作相同时间，LED灯消耗的电能最少，光通量相同，LED灯比白炽灯和节能灯的光效率更高，使用寿命更长。 7．2025年2月20日，中国实践25号卫星于3.6万千米高空为即将退役的北斗G7卫星加注了142kg肼类燃料，如图所示，预计可让北斗G7卫星的使用寿命延长8年，开创了太空探索新纪元。实践25号卫星的模块化分级存储舱内存有1.3t用于加注的肼类燃料。请根据以上信息回答下列问题： （1）实践25号卫星升空过程中，它携带的1.3t肼类燃料的质量 （选填“变大”“变小”或“不变”）。加注燃料时，以G7卫星为参照物，实践25号卫星是 的。地面控制站与实践25号卫星是通过 传递信息的。 （2）实践25号卫星的发动机点火工作时，向后喷出高温高压的燃气，此过程相当于四冲程内燃机的 冲程，是利用 能对外做功的。 （3）某肼类燃料的热值q=4.25×107J/kg，若完全燃烧10kg该燃料，能放出多少热量？ 【答案】（1）不变；静止；电磁波；（2）做功；内；（3）4.25×108J 【详解】（1）质量是物体的一种基本属性，不随物体的位置变化而变化，所以实践25号卫星升空过程中，它携带的1.3t肼类燃料的质量不变。 加注燃料时，以G7卫星为参照物，实践25号卫星相对于G7卫星的位置没有发生变化，所以实践25号卫星是静止的。 地面控制站与实践25号卫星是通过电磁波传递信息的，因为电磁波可以在真空中传播。 （2）实践25号卫星的发动机点火工作时，向后喷出高温高压的燃气，此过程中燃气推动卫星运动，相当于四冲程内燃机的做功冲程，是利用内能对外做功的，因为燃料燃烧将化学能转化为内能，然后内能对外做功，转化为机械能。 （3）由题意，根据燃料燃烧放热公式可知，完全燃烧10kg该燃料放出的热量 8．现代城市的道路两旁，常安装有风光互补LED路灯，路灯外形和电路原理图如图所示。某型号风光互补路灯的部件及参数如表。 部件名称 单位 数量 型号 太阳能电板 套 1 24V，280W 风力发电机 台 1 24V，300W 蓄电池 块 2 12V，120A·h LED灯 只 2 24V，60W （1）白天阳光照射太阳能电池板时，将 能转化为 能； （2）太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它属于 （选填“导体”“半导体”或“超导体”）； （3）这套风光互补路灯中两只LED灯并联连接，两个LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为 A； （4）每块蓄电池充满电后可以储存 J的电能。假如蓄电池充满电后太阳能电板和风力发电机都停止工作，则消耗两块蓄电池总电能的一半（设蓄电池对外供电时其电压不变）可使2只LED灯正常发光 h。 【答案】（1）太阳；电；（2）半导体；（3）5；（4）5.184×106，12 【详解】（1）白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能电池板吸收太阳能，将太阳能转化为电能。 （2）太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，硅属于半导体，因此太阳能电池板的材料属于半导体。 （3）这套风光互补路灯中两只LED灯并联连接，两个LED灯正常发光时，两个LED灯并联，通过光控开关S在干路，通过光控开关S的电流为 （4）每块蓄电池充满电后可以储存的电能为 假如蓄电池充满电后太阳能电板和风力发电机都停止工作，则消耗两块蓄电池总电能的一半（设蓄电池对外供电时其电压不变）可使2只LED灯正常发光的时间为 9．哈密南-郑州特高压直流工程，是我国自主设计、制造和建设，世界输送容量最大直流工程。    （1）哈密南-郑州特高压特高压输电输送的电能是由哈密火电厂通过煤的燃烧获得的，由于煤的燃烧会产生大量二氧化碳，加剧地球的 效应，故哈密火电厂采用了先进技术以达到低排放环保要求。新疆的清洁能源风能和太阳能也十分丰富，风能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源；太阳能路灯的能量转化方式属于 （填“光热”、“光电”或“光化”）转换； （2）哈密南-郑州特高压输电线路-上，一座座铁塔矗立在沿线的大地上，在阳光的照射下，铁塔在地面上的影子清晰可见。从日出到日落，铁塔在地面上的影子在缓慢的 （填“顺”或“逆”）时针转动； （3）哈密南-郑州特高压输电为直流输电，输电电流稳定时，在输电导线周围会产生 ， （填“会”或“不会”）形成电磁波。安全用电常识告诉我们不能靠近特高压输电设备，否则容易发生 （填“电弧”或“跨步电压”）触电； （4）哈密南-郑州特高压输电电压为1.1×106V。当输送的电功率为1.1×1010W时，1h输送的电能为 度，若此时输电导线上消耗的电功率为5.5×104W，则输电导线的总电阻为 ，当输送的电功率不同时，若输送的电功率用P输表示，输电导线上消耗的电功率用P耗表示，则P耗与P输的 （填“一”或“二”）次方成正比。 【答案】 温室；可再生；光电；逆；磁；不会；跨步电压；1.1×107；5.5×104；二 【详解】（1）煤的燃烧时化学反应，会产生大量二氧化碳，会吸收长波辐射，加剧地球的温室效应。 风能可以源源不断地从自然界中获得，属于可再生能源。 太阳能路灯的能量转化方式属于光电转换，太阳能电池板吸收光能，将光能转化为电能。 （2）在阳光的照射下，铁塔在地面上的影子清晰可见。在北半球，从日出到日落，铁塔在地面上的影子在缓慢的逆时针转动。 （3）哈密南-郑州特高压输电为直流输电，输电电流稳定时，在输电导线周围会产生磁场，不会形成电磁波，因为迅速变化的电流才会激发电磁波。 安全用电常识告诉我们不能靠近特高压输电设备，否则容易发生跨步电压触电。 （4）输送的电能为 输电线上损耗的电功率为 根据得，输电线中的电流为 所以输电线的总电阻为 输电线上损耗的电功率为 ， 代入得到 输电线上损耗的电功率与输送功率的二次方成正比。 10．阅读下列短文，回答问题。 宇宙大爆炸理论认为：宇宙一开始是一个“原始火球”，原始的火球发生了爆炸，导致宇宙空间处处膨胀，当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间主要的气态物质逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙。星际介质在某些条件下形成恒星后会进入称为主序星的稳定期。太阳目前正处于主序星演化阶段，它主要由正、负电子和质子、氦的原子核构成。地球上几乎所有的能量都来自太阳，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，其反应是四个质子聚变为一个氮原子核和两个正电子并释放出大量的能量，这些释放出的核能最后转化为辐射能，并同时以每秒4.2×109kg向外抛出大量物质，将来会发展到红巨星阶段并最终塌陷为密度很大的白矮星。 （1）宇宙大爆炸理论是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说，宇宙大爆炸理论认为宇宙诞生于大爆炸，爆炸引起宇宙膨胀，并认为 。 A．目前宇宙仍在不断地膨胀 B．目前宇宙膨胀已结束且开始收缩 C．目前宇宙已处于既不膨胀也不收缩的稳定状态 D．宇宙膨胀早已结束，目前处于静态 （2）宇宙空间膨胀时温度 （填“上升”、“下降”或“不变”，为了形象地说明宇宙扩张学说，课本上用一个粘有小塑料粒的气球做演示实验，该实验将粘有小塑料粒的气球类比宇宙， 看成宇宙中的天体，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这里主要运用的一种思维方法是 （填“等效法”、“类比法”或“转换法”）。 （3）请将太阳演化过程中经历的几个阶段补充完整： →主序星→ → 。 （4）太阳从开始演化到最终，经历的几个阶段相比，其密度的变化情况大致是 A．一直变大       B．一直变小       C．先变小后变大        D．先变大后变小 【答案】 A 下降 小塑料粒 类比法 星际介质 红巨星 白矮星 C 【详解】（1）宇宙诞生于大爆炸，爆炸引起宇宙膨胀，且目前宇宙仍在不断地膨胀，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 （2）宇宙空间膨胀时温度下降，用粘有小塑料粒的气球演示宇宙扩张，这里运用了类比法，其中把气球类比宇宙，气球上的小塑料粒看成宇宙中的天体。 （3）从短文可以知道，太阳的演化过程为：星际介质→主序星→红巨星→白矮星。 （4）由于开始时太阳不断向外抛出大量物质，质量变小，密度变大，塌陷后体积变小，密度又变大，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $