专题19 信息 能源 材料 宇宙（专项训练）（全国通用）2026年中考物理一轮复习讲练测

专题19 信息 能源 材料 宇宙（解析版） 目 录 1 6 6 通关01 电磁波的特点及应用 6 通关02 能源的分类 8 通关03 核能 9 通关04 太阳能 11 通关05 材料的属性 12 通关06 粒子结构 14 通关07 宇宙探索 14 16 22 22 1．【考查核能的应用、原子结构、电磁波】核潜艇是我国海军的重要组成部分。核潜艇的核反应堆是用中子轰击铀核，使其发生___________（选填“裂变”或“聚变”），从而释放核能，其燃料铀-235的原子核由___________和中子构成。潜艇与卫星通信时需发射___________（选填“声波”或“电磁波”）传递信息。 【答案】 裂变 质子 电磁波 【详解】[1][2]根据原子的结构特点可知，原子是由原子核和电子组成，原子核是由质子和中子组成的。核裂变和核聚变都可以释放巨大的能量，用中子轰击铀-235原子核，可使其发生核裂变并释放核能。 [3]电磁波可以传递信息，且传播不需要介质，所以潜艇与卫星通信时需发射电磁波传递信息。 2．【考查波速、波长和频率】我国的新能源电动汽车行业蓬勃发展。电动汽车所需的某型号直流充电桩的充电功率P与储能比H（电池当前储能占充满状态储能的百分比）的关系如图所示，充电电压恒为400V，在AB、BC、CD、DE四段充电过程中，______段的过程最容易使导线升温、老化，甚至引起火灾。高配置电动汽车的自动驾驶和停车辅助等场景需要用到毫米波雷达，某型号毫米波雷达的频率为80GHz（），其波长为______mm。 【答案】 BC 3.75 【详解】[1]根据功率公式 ，充电电压恒定，充电功率越大，电路中的电流越大。 导线电阻一定，根据焦耳定律，相同时间内，电流越大，导线产生的热量越多，越容易升温。由图可知，BC段充电功率最大，因此BC段最容易使导线升温。 [2]电磁波的波速 ， 已知频率 根据波速公式 ，得波长 3．【考查信息的传递、能源】中国科技发展日新月异，对以下重大成果中涉及的物理知识解释不正确的是（        ） A．刘家峡水电站年均发电量亿千瓦时水力发电是将机械能转化为电能 B．“天问二号”小行星探测器遨游太空探测器在太空中通过电磁波与地面站联系 C．中国空间站利用太阳能电池板供电太阳能属于清洁能源 D．中国突破了“人造太阳”亿摄氏度持续秒的技术该反应为核裂变 【答案】D 【详解】A．水力发电是将水流的机械能转化为电能，故A正确，不符合题意； B．真空不能传播声波，电磁波可以在真空中传播，因此太空中的探测器通过电磁波与地面站通信，故B正确，不符合题意； C．太阳能清洁无污染，属于清洁能源，故C正确，不符合题意； D．“人造太阳”模仿太阳的能量产生原理，利用氢核聚变反应获取能量，不是核裂变，故D错误，符合题意。 故选D。 4．【考查半导体、能量的转化、电动机的原理】2026年央视春晚上，AI机器人与演员同台为观众带来了科技与艺术融合的精彩表演。下列关于机器人运动过程中的物理知识分析，正确的是（　　） A．该机器人的身高约为180dm B．制造机器人的控制芯片核心材料是超导体 C．给机器人充电时，主要将化学能转化为电能 D．机器人的动力装置是电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用 【答案】D 【详解】A．该机器人和人的身高接近，约为，故A错误； B．制造机器人的控制芯片属于集成电路，核心材料是半导体，而不是超导体，故B错误； C．给机器人充电时，是将电能转化为化学能储存在电池中，故C错误； D．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动，将电能转化为机械能，故D正确。 故选D。 5．【考查太阳能及其应用】目前，科学家正在研究地球同步轨道上的太阳能电站，其示意图如图所示。下列说法中错误的是（    ） A．太阳能是一种清洁、无污染的可再生能源 B．太阳能电站工作过程中依然遵循能量守恒定律 C．太阳能是太阳内部氢原子核裂变释放出的能量 D．利用微波实现“无缆传输”，微波是一种电磁波 【答案】C 【详解】A．太阳能使用时不产生有害物质，是一种清洁、无污染的能源，而且可以源源不断地从自然界获得，是可再生能源，故A正确，不符合题意； B．自然界的一切物理现象都遵循能量守恒定律，故B正确，不符合题意； C．太阳能是太阳内部氢原子核聚变释放出的能量，故C错误，符合题意； D．利用微波实现“无缆传输”，微波是一种波长较短的电磁波，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．【考查材料的物理属性】（多选）在传统陶瓷表面涂覆一层聚合物，可制成一种新型陶瓷材料。用该材料制成的防热瓦，安装在航天器的外表面，可以保护航天器安全穿越大气层。分析该新型陶瓷材料应具备的特点，正确的是（　　） A．耐高温 B．导热性好 C．强度大 D．耐磨损 【答案】ACD 【详解】航天器穿越大气层的过程中与大气剧烈摩擦，产生高温，为保护航天器内部，该新型陶瓷材料应具备耐高温、导热性差、强度大以及耐磨损的特点。故ACD正确，B错误。 故选ACD。 7．【考查核能、能源、能量的转化】（多选）中国“环流器”是我国探索受控核聚变的重要装置。如果要使核聚变得到和平利用，就要使核聚变反应平稳受控进行，要实现受控核聚变，长时间约束在一个非常小的空间内，但是地球上没有任何容器能够承受如此高的温度，其主要结构类似于一个两端相连的闭合通电螺线管，如图所示，可产生强大的电流和磁场。由于核燃料在超高温状态下已经变成了带电粒子，磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用，避免与容器直接接触。则下列说法不正确的是（    ） A．在利用核能过程中，能量的转移和转化具有可逆性 B．中国“人造太阳”是通过核裂变释放能量的 C．在超高温状态下核燃料可以被“托举”在磁场中，原因是磁场对运动的带电粒子能产生力的作用 D．核能是一种不可再生能源 【答案】AB 【详解】A．在利用核能过程中，能量的转移和转化遵循能量守恒定律等规律，从目前科学认知和实际情况来看，能量的转移和转化具有不可逆性，故A错误，符合题意； B‌．中国“人造太阳”即“环流器”，是通过核聚变释放能量，而不是核裂变，故B错误，符合题意； C‌．根据题干“由于核燃料在超高温状态下已经变成了带电粒子，磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用，因此超高温状态下的核燃料可以被‘托举’在磁场中”，故C正确，不符合题意； D‌．核能所利用的核燃料在自然界中短期内不能得到补充，所以核能是一种不可再生能源，故D正确，不符合题意。 故选AB。 8．【考查电磁感应、电动机的原理、能量守恒定律】（多选）抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示：蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池；需要电能时，打开闸门，让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是（　　） A．发电机的工作原理是电磁感应 B．水流驱动发电机发电时将水的机械能全部转化为电能 C．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用 D．整个过程，在能量的转移或转化过程中，能量的总量不断减小 【答案】AC 【详解】A．发电机的工作原理是电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这个过程将机械能转化为电能，故A正确； B．水流驱动发电机发电时，会有部分能量因摩擦、热量散失等损耗，不可能将水的机械能全部转化为电能，故B错误； C．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，这个过程将电能转化为机械能，故C正确； D．根据能量守恒定律，在能量的转移或转化过程中，能量的总量保持不变，不会减小，故D错误。 故选AC。 9．【考查太阳能的利用】跨学科实践 设计太阳能储能系统 【任务要求】设计原理如图甲的储能系统，用来保障夜间供暖或供电。 【设计制作】 任务一：太阳能供暖储能系统。由集热、蓄热和供暖三个模块组成，工作过程如图乙。白天集热板接收太阳能，经热交换器使蓄水箱水温升高并供暖；集热板不供热时，蓄水箱与热交换器间阀门关闭。冬日晴天，满足用户全天取暖的同时，富余内能储于蓄水箱供夜间供热。 任务二：太阳能供电储能系统。图丙是蓄水储能系统，白天自动阀门关闭，抽水机将水从低位水槽抽到高位水槽，到设定水位时抽水机停止工作；夜间自动阀门开启，水流推动发电机工作，将机械能转化为电能供用户使用。 (1)白天集热板接收的太阳能，经热交换器传递给蓄水箱中的水，此过程是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变水的内能。 (2)白天抽水机将水从低位抽到高位，此过程中太阳能最终转化为水的___________能，这是通过图甲中___________（选填“A”“B”或“C”）环节实现的。 (3)发电机的工作原理是___________。 【答案】(1)热传递 (2) 重力势 A (3)电磁感应现象 【详解】（1）由题意可知，蓄水箱内能增加是通过热交换器传递热量实现的，属于热传递方式。 （2）[1]白天抽水机消耗电能将水从低位抽到高位，最终使水的重力势能增加。因此此过程中太阳能最终转化为水的重力势能，从而实现储存。 [2]由[1]可知，该过程为将太阳能储存至储能系统，这是由图甲中A环节实现的。 （3）发电机的工作原理是电磁感应现象，即当闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁力线的运动时，导体中会产生感应电流，从而将机械能转化为电能。 通关01 电磁波的特点及应用 1．（2025·山东济宁·二模）2019年6月工信部正式发放5G牌照，手机厂商研发5G手机相继发布，5G手机是利用电磁波来传输信息的，如图是一列这种波的波形图，A、B间的距离为75m，则这列波的频率为____Hz。 【答案】 【详解】由图可知A、B间存在2.5个波长，则每个波长为 这列波的频率为 2．（2025·四川成都·模拟预测）如图所示，进入机场前，旅客的行李都要进行安全检查。当行李进入检查机时，会被X射线照射成像，显示在屏幕上。X射线是一种（   ） A．超声波 B．可见光 C．频率极高的电磁波 D．次声波 【答案】C 【详解】X射线是电磁波的一种，在电磁波谱中，其频率很高，高于紫外线，具有很强的穿透性，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选 C。 3．（2025·四川成都·模拟预测）在现代科技中，许多设备都利用了电磁波来工作。以下哪种设备是利用电磁波传递信息来工作的（   ） A．电磁炉 B．光纤 C．倒车雷达 D．激光手术 【答案】B 【详解】电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、射线等，可用于通信、数据传输等。 A．电磁炉是利用电磁感应原理产生涡流加热食物，属于能量转换，不涉及信息传递，故A不符合题意； B．光纤是利用光（属于电磁波）在光纤内全反射传输信号，广泛应用于通信领域传递信息，故B符合题意； C．倒车雷达是利用超声波探测障碍物距离，通过回声定位传递距离信息，不依赖电磁波，故C不符合题意； D．激光手术是利用激光（电磁波）的高能量进行组织切割或烧灼，属于能量应用，而非信息传递，故D不符合题意。 故选B。 4．（2025·四川成都·模拟预测）我国的5G通信技术、北斗卫星导航系统，目前处于世界领先水平。关于导航与通信技术，下列说法正确的是（   ） A．5G网络信号的传播速度比4G快 B．5G手机利用超声波来传输图文信息 C．北斗卫星导航利用电磁波来定位 D．北斗卫星导航信号的传播速度为340m/s 【答案】C 【详解】5G和4G网络信号都属于利用电磁波传递信息，北斗卫星导航传播信号的也是电磁波，电磁波在空气中的传播速度相同，都等于光速，真空中传播速度为，故ABD错误，C正确； 故选C 。 5．（2025·山东日照·三模）（多选）如图1为电磁波谱及其主要用途，甲、乙分别为两种电磁波，其部分波形如图2所示，其中甲是我们能看得见的红光。结合图1的电磁波谱，下列分析正确的是（   ） A．两种电磁波在真空中的波速相同 B．乙一定是我们能看得见的另一种色光 C．电取暖器可能是利用乙电磁波工作的 D．医生可以利用乙电磁波拍X光片诊断病情 【答案】AC 【详解】A．两种电磁波在真空中的波速相同，都为，故A正确； B．甲是我们能看得见的红光，根据图2可知，乙的波长大于甲的波长，波速相同，根据可知，故乙的频率小于甲的频率，甲是我们能看得见的红光，故乙可能为红外线，是我们看不见的光，故B错误； C．根据图1可知，电取暖器是用红外线工作，而乙可能是红外线，故C正确； D．拍X光片诊断病情是X射线，是频率高的电磁波，高于紫外线的频率，而乙可能是红外线，故D错误。 故选AC。 通关02 能源的分类 6．（2025·黑龙江佳木斯·三模）小明家的热水器使用天然气作为燃料，天然气属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。已知天然气的热值为，完全燃烧的天然气可以获得________J的热量。 【答案】 不可再生 【详解】[1]天然气不能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。 [2]完全燃烧的天然气获得的热量 7．（2025·广西柳州·三模）红花水电站的水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水的能量最终转化为______能，电能是______（选填“一次能源”、“二次能源”）。 【答案】 电 二次能源 【详解】[1]水电站的水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水从上游流下来时水的重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能；水冲击水轮机的叶轮，使水的动能转移到叶轮上；水轮机的叶轮带动发电机发电，将叶轮上的机械能转化成电能。 [2]电能无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，为二次能源。 8．（2025·广东东莞·一模）中国的太空空间站是靠 ________ （选填“超声波”或“电磁波”）来与地面传递信息的。太空空间站的能源主要来源于光伏发电（也就是太阳能发电）；其中太阳能属于 ________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源，电能属于 _______ （选填“一次”或“二次”）能源。 【答案】 电磁波 可再生 二次 【详解】[1]超声波属于声波，传播需要介质，而太空是真空环境，无法传播超声波。电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，因此太空空间站与地面通过电磁波传递信息。 [2]太阳能可以从自然界源源不断地得到，属于可再生能源。 [3]一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源。电能是通过其他形式的能源转化而来的，属于二次能源。 9．（2025·吉林·一模）下列能源中，属于可再生能源的是（   ） A．木柴 B．煤炭 C．天然气 D．核能 【答案】A 【详解】可再生能源是可以在自然界里源源不断得到的能源，不可再生能源是经过漫长地质年代形成、短期内无法再生的能源。 A．木柴可以通过种植树木持续获取，属于可再生能源，故A符合题意； BCD．煤炭、天然气、核能在使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源，是不可再生能源，故BCD不符合题意。 故选A。 通关03 核能 10．（2025·河北衡水·模拟预测）2024年11月11日第三届中国核能高质量发展大会开幕，本次大会以“高质量创新发展，打造核能新质生产力”为主题。核能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站利用核______（选填“裂变”或“聚变”）释放的能量来发电。 【答案】 不可再生 裂变 【详解】[1][2]核能属于不可再生能源。核能利用的燃料（如铀、钚等）是地质演变形成的有限资源，消耗后无法在短期内再生，因此属于不可再生能源。核电站利用核裂变释放的能量来发电。目前核电站均通过重核（如铀原子核）分裂成较轻原子核的裂变反应释放能量，并转化为电能。聚变反应虽能量更大，但受控技术尚未成熟应用于发电。 11．（2025·陕西西安·模拟预测）1月1日，全球最大“华龙一号”核电基地一福建漳州核电1号机组首次并网成功，开始向电网送电，它利用如图所示的核反应释放能量来发电，这种反应叫核 _______ （选填“聚”或“裂”）变；原子核由质子和中子组成。原子核发生变化时，释放的能量被称为核能，核能属于 _________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 裂 不可再生 【详解】[1]由图可知，重核发生裂变，同时释放能量，所以核电站是通过核裂变的方式获取核能。 [2]核燃料是矿产资源，不能短时间内再次获得，所以核能属于不可再生能源。 12．（2025·湖北·三模）我国研发的“玲龙一号”核电机组，是全球首个多功能模块化的小型核电机组。下列关于核能的说法正确的是（　　） A．核能发电是利用可控核聚变 B．核能是化石能源，是一次能源 C．利用核能发电并不是直接将核能转化成电能 D．利用核能发电不用考虑环境污染 【答案】C 【详解】A．核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变（链式反应）释放能量的，故A错误； B．化石能源依赖古代动植物遗骸的沉积转化，核能则直接利用铀等元素的原子核反应‌，因此核能不是一种化石能源；核能可以直接从自然界获取，是一次能源，故B错误； C．核电站主要是利用核的裂变进行发电的，其过程是将核能转化为内能，内能对外做功转化为机械能，然后带动发电机发电，机械能再转化为电能，故C正确； D．核能发电一旦造成核泄漏则会引起严重环境污染，故D错误。 故选C。 13．（2025·新疆乌鲁木齐·二模）096型核潜艇被视为中国海军的“压轴级”武器，其核能获得方式为（　　） A．可控核裂变 B．可控核聚变 C．不可控核裂变 D．不可控核聚变 【答案】A 【详解】核潜艇利用铀核的链式反应释放出大量的核能，是可控链式反应，利用的是核裂变。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选 A。 通关04 太阳能 14．（2025·湖南长沙·模拟预测）2025年5月，世界最大规模液态空气储能项目——青海格尔木液态空气储能示范项目进入调试阶段，其项目原理如下图所示，其中A为______，B为______。 【答案】 电能 发电机 【详解】[1]储能过程中，太阳能电池板将太阳能转化为电能，电力驱动电动压缩机压缩空气。 [2]空气内能通过膨胀机将内能转化为机械能，机械能驱动发电机，将机械能转化为电能。 15．（2025·河南驻马店·三模）太阳能电池作为一种新能源产品，具有宽广的前景。太阳能是_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，除太阳能电池外，生活中人们利用太阳能的实例还有：_________。 【答案】 可再生 太阳能热水器 【详解】[1]太阳能短期内从自然界得到补充，因此太阳能是可再生能源。 [2]太阳能热水器将太阳能转化为内能，是除太阳能电池外，生活中人们利用太阳能的实例。 16．（2025·湖南永州·模拟预测）如图太阳能背包，外面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机等电子产品供电，是户外爱好者的常备品。以下说法正确的是（     ） A．太阳能电池板将光能转化为内能 B．在太阳内部氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的核能 C．太阳能是可再生能源 D．蓄电池放电是将电能转化为化学能 【答案】C 【详解】A．太阳能电池板将光能转化为电能，故A错误； B．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，故B错误； C．太阳能可以从自然界源源不断地得到补充，属于可再生能源，故C正确； D．蓄电池放电是将化学能转化为电能，故D错误。 故选C。 通关05 材料的属性 17．（2025·陕西·三模）材料科学的发展正在影响着我们的生活，下列说法正确的是（    ） A．利用铅锑合金做保险丝，是因为这种合金的熔点较高 B．利用半导体材料可以制成性能优良的输电线 C．利用超导材料做电热丝，电热丝会更热 D．利用钛合金材料制作飞机机体，是因为它的密度小 【答案】D 【详解】A．利用铅锑合金做保险丝，是因为这种合金的熔点较低，故A错误； B．半导体导电能力介于导体和绝缘体之间，电阻较大，输电会产生大量能量损耗，不能用来制作输电线，故B错误； C．超导材料电阻为零，根据焦耳定律，电流通过超导材料不会产生热量，无法作为发热的电热丝使用，故C错误； D．飞机需要减轻自身重量，体积一定时，密度越小材料质量越小，钛合金密度小、强度大，适合制作飞机机体，故D正确。 故选D。 18．（2025·陕西商洛·一模）“碳板跑鞋”是近年来跑鞋领域具有革命性和颠覆性的创新之一。碳板材料极致的轻量化进一步减小了运动员的负重，同时使鞋底更加坚硬，减少扭曲形变，提高了鞋子的稳定性。人每跑一步，碳板都能储存、释放能量，相当于在脚底安装了弹射装置，从而可以提升跑步成绩。关于碳板材料的物理属性，根据以上信息，不能推断的是（　　） A．密度小 B．硬度大 C．弹性好 D．磁性强 【答案】D 【详解】A．碳板应用在跑鞋中，能在保证性能的同时减轻鞋子重量，说明其密度小，故A不符合题意； B．文中提到“碳板由碳纤维丝和环氧树脂制成，它使鞋底更加坚硬，减少扭曲形变”，说明碳板硬度大，故B不符合题意； C．“人每跑一步，碳板都能储存、释放能量”，体现了碳板弹性好，故C不符合题意； D．文中未提及碳板有磁性强这一属性，不具有磁性强属性，故D符合题意。 故选D。 19．（2025·陕西西安·模拟预测）2025年3月，中国科学院物理研究所张广宇团队利用范德华挤压技术，成功将铋、锡、铅等金属熔化后挤压成原子级厚度的二维金属材料如图所示。这些金属薄膜的厚度约0.3~0.9nm，相当于单原子层，它却能像保鲜膜般透明柔韧，能承受超过10万次弯折仍保持性能稳定，还具有高导电性、高强度、柔韧性等特性。下列关于其应用不正确的是（    ） A．可折叠手机屏幕 B．汽车挡风玻璃秒变AR导航屏 C．飞机机翼 D．电线绝缘层 【答案】D 【详解】A．该二维金属材料能像保鲜膜般透明柔韧，能承受超过10万次弯折仍保持性能稳定，所以可用于可折叠手机屏幕，故A正确，不符合题意； B．该二维金属材料具有透明等特性，适合用于汽车挡风玻璃秒变AR导航屏，故B正确，不符合题意； C．该二维金属材料具有高强度、柔韧性等特性，可满足飞机机翼对材料强度和柔韧性等方面的要求，故C正确，不符合题意； D．该二维金属材料具有高导电性，而电线绝缘层需要的是绝缘材料，不能导电，所以不能用于电线绝缘层，故D错误，符合题意。 故选D。 20．（2025·河南·模拟预测）（多选）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。 通关06 粒子结构 21．（2025·云南保山·模拟预测）从微观世界到无垠宇宙，人们一直在探索着自然的奥秘。1897年，物理学家汤姆孙发现了电子，揭示了___________是可分的。较轻的原子核结合成为较重的原子核发生___________可以释放出巨大的核能，太阳的能量就源自于这样的核反应。 【答案】 原子 核聚变 【详解】略 22．（2025·贵州贵阳·一模）如图所示是氦原子的原子模型示意图，其中带正电的是___________（选填“A”或“B”）。 【答案】B 【详解】原子是由原子核和核外电子组成的；原子核是由质子和中子组成的,原子核带正电，电子带负电。从氦原子的原子模型示意图可知：A在原子核外，带负电；B是原子核，带正电。 23．（2025·山东聊城·模拟预测）19世纪末，科学家用真空管进行放电实验时，发现真空管的阴极能发出一种射线。1897年，英国科学家汤姆孙进行了认真的实验研究，确定这种射线是由一种带负电的微粒构成的，这种粒子是（　　） A．中子 B．电子 C．原子 D．分子 【答案】B 【详解】人类在研究放电现象时，发现了从阴极发出的一种射线，所以人们称之为阴极射线，经测定它带负电荷，并且是从原子里发出的，后来称之为电子，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 通关07 宇宙探索 24．（2025·河南南阳·二模）物理学家每一次的发现和发明，都为人类历史的进步做出了不可磨灭的贡献。意大利科学家______改进了望远镜，并用它观测木星卫星和月球表面，支持了日心说。德国物理学家赫兹通过实验首次证实了______的存在，为无线电通信技术开辟了道路。 【答案】 伽利略 电磁波 【详解】[1]意大利科学家伽利略对望远镜进行了改进，他用自制的望远镜进行天文观测，发现了木星的卫星、月球表面的环形山等现象，这些观测结果为哥白尼的日心说提供了有力的支持，冲击了当时占统治地位的地心说。 [2]德国物理学家赫兹通过一系列实验，首次证实了电磁波的存在。麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，而赫兹的实验验证使得电磁波从理论走向了实际应用，为后来的无线电通信技术奠定了基础，开辟了无线电通信技术的道路。 25．（2025·河南郑州·模拟预测）下列关于宇宙、物质及其结构的说法中，比较认同（    ） A．地球是宇宙的中心，太阳绕地球运转 B．地球、月球、太阳系、银河系是按空间尺度从小到大排列的 C．汤姆孙发现了电子从而揭示了原子是可分的 D．在天文学中，用“光年”作为时间的单位 【答案】C 【详解】A．“地心说”认为地球是宇宙的中心，太阳绕地球运转，但随着科学的发展，日心说逐渐被认可，现在我们知道宇宙没有中心，地球和太阳都是宇宙中普通的天体，太阳是太阳系的中心，地球绕太阳公转，故A不符合题意； B．月球是地球的卫星，月球的空间尺度小于地球，地球是太阳系中的一颗行星，太阳系是银河系中的一个恒星系统，所以按空间尺度从小到大排列应该是月球、地球、太阳系、银河系，故B不符合题意； C．1897年，汤姆孙发现了电子，电子是原子的组成部分，从而揭示了原子是可分的，故C符合题意； D．光年是指光在真空中一年时间内传播的距离，是天文学上用于衡量天体间距离的长度单位，不是时间单位，故D不符合题意。 故选C。 26．（2025·北京海淀·二模）请阅读《找寻另一个“地球”》并回答题。 找寻另一个“地球” 为了找寻另一个宜居星球，天文学家一直没有停止对太阳系以外的行星（系外行星）的观测，但进展缓慢。行星难以直接观测，一个原因是暗。相比恒星，行星自身不发光，只能反射恒星发出的光，而这些反射光非常微弱，很难被望远镜接收到。另一个原因是行星与其所环绕的恒星（宿主恒星）之间的距离远小于它到地球的距离，望远镜很难分辨。观测系外行星就好比晚上从北京看几百公里外一团篝火边上的一颗石子。 科学家提出了间接观测的方法。 凌星法是一种间接观测的方法。凌星现象是指行星在视线方向上穿过恒星而遮住部分恒星的光的现象，行星体积越大，遮住的光就越多。通过绘制凌星现象发生时，恒星亮度随时间变化的图像，如图所示，可推断出行星相对其宿主恒星的体积大小。通过凌星法发现了第一颗最像地球的岩质行星、第一颗温度允许液态水存在的行星…… 视向法也是一种间接观测的方法．因为行星的存在，会使宿主恒星与行星绕二者连线上的某点做周期（公转周期）稳定的圆周运动。因此可通过观测宿主恒星的运动状态来反推行星的存在。在与上述圆周共面的某位置上，可观测到宿主恒星速度的变化范围，若，则可以探测到行星的存在，理论计算表明，其中m是行星质量、M是宿主恒星质量、r是行星与宿主恒星的距离，T是行星的公转周期。以我们熟悉的太阳系中“太阳－木星”系统为例，木星所引起太阳运动的。 越来越多被发现的系外行星改变了人类对宇宙的认识，激励着人类找寻另一个“地球”。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)系外行星难以被直接观测到的原因，除了______之外，还有行星与其宿主恒星之间的距离______它到地球的距离； (2)图中AB段对应的恒星亮度越低，说明行星相对其宿主恒星的体积越______； (3)取木星质量为地球质量的300倍、太阳与木星的距离为太阳与地球的距离的5倍、木星公转周期为地球公转周期的12倍。用视向法观测地球所引起太阳运动的______（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】(1) 暗 远小于 (2)大 (3)< 【详解】（1）[1][2]由材料可知，行星难以直接观测，一个原因是暗。相比恒星，行星自身不发光，只能反射恒星发出的光，而这些反射光非常微弱，很难被望远镜接收到。另一个原因是行星与其所环绕的恒星（宿主恒星）之间的距离远小于它到地球的距离，望远镜很难分辨。 （2）凌星现象是指行星在视线方向上穿过恒星而遮住部分恒星的光的现象，行星体积越大，遮住的光就越多，图中AB段对应的恒星亮度越低，说明行星相对其宿主恒星的体积越大。 （3）木星所引起太阳运动的，则地球所引起太阳运动的 1．（2025·云南昆明·二模）图中的白鹤滩水电站是实施“西电东送”的国家重大工程，水能属于_______能源（选填“可再生”或“不可再生”）。超导材料出现以后，人们首先想到的就是利用超导体的______特性实现远距离大功率输电，可以无损耗输送极大的电流。 【答案】 可再生 零电阻 【详解】[1]水能是自然界中可持续利用的能源，属于可再生能源。 [2]超导体在一定条件下，电阻可以变成零，人们可以利用它零电阻的特性实现远距离输电，可以减少输电过程中的能量损耗。 2．（2025·福建·一模）现代智能手机的硬件设备一般由通信模块、数据处理模块、供电模块、显示模块和摄像模块等组成，这些模块一般由全球不同的厂家生产。综合上述材料回答下题。 (1)显示模块OLED屏幕的中每个像素点均是由发出_____光、绿光和蓝光三个小灯组合而成，电信号通过控制这三种颜色光的亮度比例来组合出其它颜色； (2)通信模块接收的北斗卫星数据信息是通过_______波进行传递的，北斗系统中的地球同步轨道卫星相对于地球是_______的； (3)我国目前能自主生产的手机CPU芯片采用7nm制程工艺，其中最小晶体管的栅极长度为7nm，等于___________m。制成CPU芯片的材料硅（元素符号Si）是一种_______体材料。CPU芯片表面覆盖着散热片，这是用________的方式降低芯片的内能。 【答案】(1)红 (2) 电磁 静止 (3) 半导 热传递 【详解】（1）显示模块OLED屏幕的每个像素点均是由发出红光、绿光和蓝光三个小灯组合而成，电信号通过控制这三种颜色光的亮度比例来组合出其它颜色。这是因为红、绿、蓝是光学的三原色，通过不同比例的混合可以产生人眼可见的绝大多数颜色。 （2）[1]通信模块接收的北斗卫星数据信息是通过电磁波进行传递的。电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，能够满足卫星与地面设备之间的远距离通信需求。 [2]北斗系统中的地球同步轨道卫星相对于地球是静止的。因为地球同步轨道卫星绕地球运行的周期与地球自转周期相同，它在轨道上相对于地球表面的位置是固定不变的，始终位于地球赤道上空的特定位置。 （3）[1][2][3]因为，所以。制成CPU芯片的材料硅（元素符号 Si）是一种半导体材料，具有单向导电性。CPU芯片表面覆盖着散热片，这是用热传递的方式降低芯片的内能。当芯片工作产生热量时，热量会通过热传导的方式传递到散热片上，然后再通过空气对流等方式将热量散发到周围环境中，从而降低芯片的温度，保证芯片的正常工作。 3．（2025·黑龙江大庆·三模）下列关于粒子和宇宙的说法中，正确的是（　　） A．哥白尼提出了“地心说”，认为地球居于中心，太阳和其他行星围绕地球转动 B．在探索比原子更小的微观粒子的历程中，汤姆孙首先发现了质子 C．质子、中子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动 D．按照尺度的数量级由大到小排列:银河系、地球、分子、原子核 【答案】D 【详解】A．哥白尼提出的是“日心说”，认为太阳居于中心，地球和其他行星围绕太阳转动，而“地心说”是托勒密提出的，故A错误； B．在探索比原子更小的微观粒子的历程中，汤姆孙首先发现了电子，而不是质子，故B错误； C．电子像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动，质子和中子组成原子核，故C错误； D．银河系是巨大的星系，地球是太阳系中的行星，分子由原子组成，原子由原子核和核外电子组成，所以按照尺度的数量级由大到小排列为：银河系、地球、分子、原子核，故D正确。 故选 D。 4．（2025·陕西汉中·二模）关于物质组成、宇宙和材料，下列说法不正确的是（    ） A．原子是由原子核和核外电子组成的 B．宇宙是一个有层次的天体结构系统，恒星的位置是绝对不动的 C．使用超导体材料输电可以节约电能 D．“半导体材料”广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片 【答案】B 【详解】A．探究发现，原子是由带正电的原子核和带负正电的核外电子组成的，故A正确，不符合题意； B．宇宙是一个有层次的天体结构系统，所有的天体都在不停地运动，恒星也不例外，它们都在围绕着其它天体或星系中心运动，故B错误，符合题意； C．超导体材料的电阻为0，其工作过程中不会产生热量，使用超导体材料输电可以节约电能，故C正确，不符合题意； D．“半导体材料”的导电性介于导体与绝缘体之间，其导电性可以采用参杂等方式进行控制，因此广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片，故D正确，不符合题意。 故选B。 5．（2025·山东东营·模拟预测）北京时间2025年1月21日，经过约8.5小时的出舱活动，神舟十九号乘组航天员蔡旭哲、宋令东已安全返回问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。此次出舱活动重点完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。以下说法正确的是（　　） A．空间站通过电磁波与北京航天飞行控制中心进行信息传递 B．航天员蔡旭哲、宋令东出舱期间，距离比较近，可以不借助仪器直接谈话交流 C．空间站太阳翼电池板将化学能转化成电能 D．神舟十九号随火箭从地面升空过程中，机械能的总量保持不变 【答案】A 【详解】A．电磁波可以在真空中传播，所以空间站是利用电磁波与北京航天飞行控制中心进行信息传递，故A正确； B．声音的传播需要介质，而太空是真空环境，没有传播声音的介质，所以航天员出舱期间，即使距离比较近，也需要借助仪器谈话交流，故B错误； C．空间站太阳翼上的太阳能电池板将太阳能转化成电能为空间站供电，故C错误； D．神舟十九号随火箭从地面升空过程中，由于燃料燃烧，质量变小，但速度变大，影响动能的主要因素是速度，所以动能仍然增大，上升时高度变大，重力势能变大，机械能变大，故D错误。 故选A。 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·湖北黄冈·模拟预测）如图所示，是武汉大学智能遥感星座项目“东方慧眼”的首颗遥感科学实验卫星——“珞珈三号01星”，手机用户可以通过手机APP与卫星联系，实现卫星拍照、导航和通讯一体化。下列关于信息和能源的说法中错误的是（   ） A．卫星与手机之间的信息传递是靠电磁波实现的 B．卫星发射的电磁波频率越高，在空气中传播的速度越大 C．卫星发射的电磁波频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多 D．卫星上的太阳能电池板把太阳能转化成电能，供卫星使用 【答案】B 【详解】A．卫星与手机之间存在真空区域，声波无法在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，因此二者依靠电磁波传递信息，故A正确，不符合题意； B．所有电磁波在空气中的传播速度都等于光速（约为），传播速度和频率无关，故B错误，符合题意； C．电磁波频率越高，信息承载能力越强，相同时间内可以传输更多信息，故C正确，不符合题意； D．太阳能电池板的功能就是将太阳辐射的太阳能直接转化为电能，为卫星在太空中的运行提供持续的电力，故D正确，不符合题意。 故选 B。 8．（2025·陕西渭南·模拟预测）如图所示为某公园安装的“智能脚蹬车”其配备了太阳能电池板，可实现太阳能和脚蹬车共同发电。配备的蓄电池存储电能，并将电能用于为“智能脚蹬车”的各种功能供电。健身者通过手机扫码连接“智能脚蹬车”后，就可以使用。下列说法正确的是（ ） A．太阳能电池板主要是由超导体材料制成的 B．太阳能来自于太阳内部发生的核聚变，属于可再生能源 C．蓄电池在供电过程中将电能转化为化学能 D．对蓄电池充电时，蓄电池相当于电源 【答案】B 【详解】A．半导体是指导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，太阳能电池板主要是由半导体材料制成的，而不是超导体材料，故A错误； B．太阳能来自于太阳内部发生的核聚变，核聚变反应持续不断地进行，太阳能可以源源不断地获取，属于可再生能源，故B正确； C．蓄电池在供电过程中，是将化学能转化为电能，为用电器提供电能，故C错误； D．对蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，此时蓄电池相当于用电器，故D错误。 故选B。 9．（2025·山西大同·二模）阅读短文，回答问题。 黑洞与宇宙 分布在世界各地的射电望远镜组成了一台巨大的虚拟望远镜，其口径相当于地球直径，该望远镜“拍照”的重点黑洞对象之一是位于银河系中心的“人马座A”。 黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程：某一个恒星在准备灭亡时，核心在自身重力作用下迅速收缩、塌陷，发生强力爆炸，当核心中所有物质都变成中子时，收缩过程立即停止，核心被压缩成一个密实的星体，内部的空间和时间也被压缩了。在黑洞情况下，恒星核心的质量大到使收缩过程能无休止地进行下去，连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质，由于高质量而产生的引力，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。 黑洞是宇宙众多天体的一种，“宇宙大爆炸”理论认为，宇宙是由一个致密炽热的点在一次大爆炸后膨胀形成的。不同星体远离我们的速度与它到我们的距离s成正比，即v=Hs，式中H为一个常数，称为哈勃常数。假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远。 (1)在银河系中心的天体是 ； A．中子星 B．太阳 C．黑洞 D．恒星 (2)假设一艘宇宙飞船靠近黑洞，它的质量________（选填“变大”“不变”或“变小”）； (3)在黑洞形成的过程中，密度会________（选填“变大”“不变”或“变小”）； (4)类比得出速度、密度单位的方法，可推理得出哈勃常数H的单位是 。 A．米（m） B．秒⁻1（s⁻1） C．米 D．秒（s） 【答案】(1)C (2)不变 (3)变大 (4)B 【详解】（1）由材料可知，在银河系中心的天体是“人马座A”，属于黑洞对象之一，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选C。 （2）质量是物体的一种属性，物体的质量不随形状、物态和位置、体积的变化而改变，因此假设一艘宇宙飞船靠近黑洞，它的质量会不变。 （3）由材料可知，在黑洞情况下，恒星核心的质量大到使收缩过程能无休止地进行下去，连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质，由于高质量而产生的引力，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去，所以在黑洞形成的过程中，密度会变大。 （4）不同星体远离我们的速度与它到我们的距离s成正比，即v=Hs，由此可知，速度的单位是m/s，路程的单位是m，可推理得出哈勃常数H的单位是秒-1（s-1），故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 1．（2025·山东东营·中考真题）2025年4月24日，我国“神舟二十号”载人飞船发射获得圆满成功。当飞船和火箭分离后，打开太阳能帆板，太阳能帆板将太阳能转化为___________能；地面控制中心与飞船是通过___________传递信息的。 【答案】 电 电磁波 【详解】[1]太阳能帆板通过光电转化将太阳能转化为电能。 [2]电磁波能传递信息且可以在真空中传播，因此能通过电磁波实现地面控制中心与飞船之间的信息传递。 2．（2025·宁夏·中考真题）如图所示，是一款钢珠“永动机”艺术摆件。当钢珠由轨道A点释放后，钢珠会沿图中轨迹循环往复运动。钢珠离开轨道B点上升的过程中，主要是将________能转化为________能；你认为钢珠在往复运动过程中，________（选填“需要”或“不需要”）消耗其他形式的能量。 【答案】 动 重力势 需要 【详解】[1][2]钢珠离开轨道B点上升的过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大，主要是将动能转化为重力势能。 [3]根据能量守恒定律，钢珠在往复运动过程中，由于受到摩擦力等阻力的作用，机械能会逐渐减小，所以需要消耗其他形式的能量来维持运动。 3．（2025·江苏徐州·中考真题）蓝藻能在水中快速生长，科学家尝试控制它们的光合作用来产生电能，使蓝藻成为一种新能源。下列关于这种新能源的说法，正确的是（　　） A．是一种化石能源 B．来源于太阳 C．属于非清洁能源 D．属于不可再生能源 【答案】B 【详解】A．化石能源是指煤、石油、天然气等，而蓝藻能源是通过生物过程产生的，不属于化石能源。故A错误； B．蓝藻通过光合作用将太阳能转化为化学能，科学家利用这一过程来产生电能，因此这种能源的根本来源是太阳。故B正确； C．蓝藻在生长过程中不会排放大量污染物，因此这种能源属于清洁能源。故C错误； D．蓝藻可以不断繁殖，不会枯竭，因此这种能源可以源源不断地获得，属于可再生能源。故D错误。 故选B。 4．（2025·山东济南·中考真题）汤姆孙发现阴极射线是由高速运动的带负电粒子组成的，这种带负电的粒子是（　　） A．分子 B．原子 C．质子 D．电子 【答案】D 【详解】原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成的，原子核是由不带电的中子和带正电的质子组成的。1897年汤姆孙发现阴极射线是由高速运动的带负电的粒子组成，这种粒子是电子。 故选D。 5．（2025·山西·中考真题）在AI时代，大数据中心的计算机主机在处理海量数据时会产生大量电热。如图所示，将主机直接浸泡在氟化液中，可有效冷却且能使电路元件长期稳定工作。由此可知，氟化液除具有良好的导热性外，还应具有良好的（    ） A．导电性 B．腐蚀性 C．绝缘性 D．磁性 【答案】C 【详解】因为计算机主机是大量的电子原件在工作，如果氟化液具有良好的导电性，细微的电流就会影响计算机主机，同理腐蚀性和磁性也会影响计算机主机的正常工作，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．（2025·江苏镇江·中考真题）核电站利用核反应堆提供的能量发电，以下说法正确的是（    ） A．核能属于可再生能源 B．核能转化为电能的效率可达100% C．核电站中冷却水温度升高，水分子的无规则运动加剧 D．核反应堆产生的中子带正电 【答案】C 【详解】A．核能需要用到铀，像铀矿这类矿物能源，一旦消耗就很难再生，是不可再生能源，故A错误； B．核电站利用核反应堆提供的能量发电时不可避免有能量的损失，核能转化为电能的效率不可能达到100%，故B错误； C．温度越高，分子热运动越剧烈。核电站中冷却水温度升高，水分子的无规则运动加剧，故C正确； D．中子不带电，故D错误。 故选C。 7．（2025·青海西宁·中考真题）科普阅读题 察尔汗盐湖，位于青海省海西蒙古族藏族自治州格尔木市，是目前中国面积最大的盐湖，总面积达5856平方千米，东西长160多千米，南北宽20~40千米，盐层最厚可达20米。这片盐湖形成源于数亿年前的地壳变迁，古海洋随着青藏高原的隆起逐渐萎缩，海水干涸后，高浓度卤水结晶而成。湖边有一条由盐铺设而成的公路——“万丈盐桥”，它的表面硬度和一般的柏油马路相近，可以通车。当路面出现损坏时，只要洒上卤水就能使路面复原，十分神奇！ 察尔汗盐湖不仅有迷人的风光，更是一座巨大的资源宝库。它是一个以钾盐为主，伴生有镁、钠、锂、硼、碘等多种矿产。其中，钾、镁、锂资源储量居中国首位，潜在经济价值巨大；锂产能接近全国产能的三分之一，为我国新能源汽车蓬勃发展提供了锂资源。某款国产纯电动汽车锂电池充电电压最高400V，充电功率最高120kW，电池容量为，动力电池能量密度为（能量密度等于电池容量与电池质量的比值）。 (1)夏季修复盐桥时卤水变干了，发生的物态变化是______； (2)该汽车电池充电时______能主要转化为______能； (3)该汽车锂电池的质量为______kg。 【答案】(1)汽化 (2) 电 化学 (3)400 【详解】（1）卤水变干了，液态的水变成水蒸气，发生的物态变化是汽化。 （2）[1][2]汽车电池充电时，消耗电能，获得化学能储存在电池中，此过程中电能主要转化为化学能。 （3）电池容量为，动力电池能量密度为，根据能量密度的定义可知，该汽车锂电池的质量为 8．（2025·陕西·中考真题）为了解决农村地区冬季供暖问题，某科研小组设计了一种“新型PV/T太阳能-水源热泵耦合供暖系统”。如图，该系统基本工作原理是在传统水源热泵供暖的基础上，利用导热介质吸收太阳能板采集的热量，由循环管道输送经过管束式换热器，部分热量存储在管束式换热器内，其余热量经过热泵系统，供给用户，实现了不同光照条件下，太阳能板、管束式换热器、地表水源三处热源联合工作，保障全天24小时持续供热。太阳能板还可为该系统提供部分电能，减少了系统从电网获取电能的数量。 以下是某天该系统为50m2的房间供暖的相关数据，当天光照时长以10h计。依据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》，50m2的房间每天需要1.3×108J的热量。（不计系统工作过程中各种热量损失） 太阳辐射功率 太阳能板面积 光热效率 光电效率 系统全天耗电量 625W/m2 8m2 30% 20% 17kW·h (1)太阳能板当天为该系统提供的热量为____J，提供的电能为____kW·h； (2)管束式换热器不仅可以利用水降温时放出的热量，还可以利用水凝固时放出的热量。若换热器中水的质量为100kg，初温为10℃，白天，光照结束时温度升高到40℃。夜间，换热器中的水经降温和凝固过程放出的热量，经热泵系统为用户供暖。当天地表水源通过热泵系统为用户提供的热量为4.28×107J。请通过计算分析，该耦合系统全天提供的热量能否达到50m2的房间的供暖需求？写出必要的计算过程；［已知1kg水在凝固过程中放出的热量为3.4×105J，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)］ (3)已知每燃烧1kg的煤释放约2.4kg的二氧化碳。该系统全天所提供的热量，可实现减排二氧化碳多少千克？（燃烧煤取暖的效率为60%，煤的热值为3×107J/kg） 【答案】(1) 10 (2)能 (3)18kg 【详解】（1）[1][2]由题意知，太阳辐射功率为625W/m2，太阳能板面积8m2，光照10h，则太阳能板当天辐射的总能量为 光热效率为30%，则太阳能板当天为该系统提供的热量为 光电效率为20%，则提供的电能为 （2）质量为100 kg、10℃的水降温成0℃的过程中放出热量 这些水进一步凝固成冰所放出的热量 换热器可为系统提供的热量 全天24小时内，太阳能板、换热器、水源共提供热量 该系统全天所提供的热量能达到50 m2的房间的供暖需求。 （3）若该系统全天所提供的热量由煤燃烧放出，则煤燃烧放出的热量 消耗煤的质量 由燃烧1kg的煤释放约2.4 kg的二氧化碳，可知减排二氧化碳的质量 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题19 信息 能源 材料 宇宙（原卷版） 目 录 1 5 5 通关01 电磁波的特点及应用 5 通关02 能源的分类 6 通关03 核能 6 通关04 太阳能 7 通关05 材料的属性 8 通关06 粒子结构 9 通关07 宇宙探索 9 10 13 13 1．【考查核能的应用、原子结构、电磁波】核潜艇是我国海军的重要组成部分。核潜艇的核反应堆是用中子轰击铀核，使其发生___________（选填“裂变”或“聚变”），从而释放核能，其燃料铀-235的原子核由___________和中子构成。潜艇与卫星通信时需发射___________（选填“声波”或“电磁波”）传递信息。 2．【考查波速、波长和频率】我国的新能源电动汽车行业蓬勃发展。电动汽车所需的某型号直流充电桩的充电功率P与储能比H（电池当前储能占充满状态储能的百分比）的关系如图所示，充电电压恒为400V，在AB、BC、CD、DE四段充电过程中，______段的过程最容易使导线升温、老化，甚至引起火灾。高配置电动汽车的自动驾驶和停车辅助等场景需要用到毫米波雷达，某型号毫米波雷达的频率为80GHz（），其波长为______mm。 3．【考查信息的传递、能源】中国科技发展日新月异，对以下重大成果中涉及的物理知识解释不正确的是（        ） A．刘家峡水电站年均发电量亿千瓦时水力发电是将机械能转化为电能 B．“天问二号”小行星探测器遨游太空探测器在太空中通过电磁波与地面站联系 C．中国空间站利用太阳能电池板供电太阳能属于清洁能源 D．中国突破了“人造太阳”亿摄氏度持续秒的技术该反应为核裂变 4．【考查半导体、能量的转化、电动机的原理】2026年央视春晚上，AI机器人与演员同台为观众带来了科技与艺术融合的精彩表演。下列关于机器人运动过程中的物理知识分析，正确的是（　　） A．该机器人的身高约为180dm B．制造机器人的控制芯片核心材料是超导体 C．给机器人充电时，主要将化学能转化为电能 D．机器人的动力装置是电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用 5．【考查太阳能及其应用】目前，科学家正在研究地球同步轨道上的太阳能电站，其示意图如图所示。下列说法中错误的是（    ） A．太阳能是一种清洁、无污染的可再生能源 B．太阳能电站工作过程中依然遵循能量守恒定律 C．太阳能是太阳内部氢原子核裂变释放出的能量 D．利用微波实现“无缆传输”，微波是一种电磁波 6．【考查材料的物理属性】（多选）在传统陶瓷表面涂覆一层聚合物，可制成一种新型陶瓷材料。用该材料制成的防热瓦，安装在航天器的外表面，可以保护航天器安全穿越大气层。分析该新型陶瓷材料应具备的特点，正确的是（　　） A．耐高温 B．导热性好 C．强度大 D．耐磨损 7．【考查核能、能源、能量的转化】（多选）中国“环流器”是我国探索受控核聚变的重要装置。如果要使核聚变得到和平利用，就要使核聚变反应平稳受控进行，要实现受控核聚变，长时间约束在一个非常小的空间内，但是地球上没有任何容器能够承受如此高的温度，其主要结构类似于一个两端相连的闭合通电螺线管，如图所示，可产生强大的电流和磁场。由于核燃料在超高温状态下已经变成了带电粒子，磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用，避免与容器直接接触。则下列说法不正确的是（    ） A．在利用核能过程中，能量的转移和转化具有可逆性 B．中国“人造太阳”是通过核裂变释放能量的 C．在超高温状态下核燃料可以被“托举”在磁场中，原因是磁场对运动的带电粒子能产生力的作用 D．核能是一种不可再生能源 8．【考查电磁感应、电动机的原理、能量守恒定律】（多选）抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示：蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池；需要电能时，打开闸门，让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是（　　） A．发电机的工作原理是电磁感应 B．水流驱动发电机发电时将水的机械能全部转化为电能 C．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用 D．整个过程，在能量的转移或转化过程中，能量的总量不断减小 9．【考查太阳能的利用】跨学科实践 设计太阳能储能系统 【任务要求】设计原理如图甲的储能系统，用来保障夜间供暖或供电。 【设计制作】 任务一：太阳能供暖储能系统。由集热、蓄热和供暖三个模块组成，工作过程如图乙。白天集热板接收太阳能，经热交换器使蓄水箱水温升高并供暖；集热板不供热时，蓄水箱与热交换器间阀门关闭。冬日晴天，满足用户全天取暖的同时，富余内能储于蓄水箱供夜间供热。 任务二：太阳能供电储能系统。图丙是蓄水储能系统，白天自动阀门关闭，抽水机将水从低位水槽抽到高位水槽，到设定水位时抽水机停止工作；夜间自动阀门开启，水流推动发电机工作，将机械能转化为电能供用户使用。 (1)白天集热板接收的太阳能，经热交换器传递给蓄水箱中的水，此过程是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变水的内能。 (2)白天抽水机将水从低位抽到高位，此过程中太阳能最终转化为水的___________能，这是通过图甲中___________（选填“A”“B”或“C”）环节实现的。 (3)发电机的工作原理是___________。 通关01 电磁波的特点及应用 1．（2025·山东济宁·二模）2019年6月工信部正式发放5G牌照，手机厂商研发5G手机相继发布，5G手机是利用电磁波来传输信息的，如图是一列这种波的波形图，A、B间的距离为75m，则这列波的频率为____Hz。 2．（2025·四川成都·模拟预测）如图所示，进入机场前，旅客的行李都要进行安全检查。当行李进入检查机时，会被X射线照射成像，显示在屏幕上。X射线是一种（   ） A．超声波 B．可见光 C．频率极高的电磁波 D．次声波 3．（2025·四川成都·模拟预测）在现代科技中，许多设备都利用了电磁波来工作。以下哪种设备是利用电磁波传递信息来工作的（   ） A．电磁炉 B．光纤 C．倒车雷达 D．激光手术 4．（2025·四川成都·模拟预测）我国的5G通信技术、北斗卫星导航系统，目前处于世界领先水平。关于导航与通信技术，下列说法正确的是（   ） A．5G网络信号的传播速度比4G快 B．5G手机利用超声波来传输图文信息 C．北斗卫星导航利用电磁波来定位 D．北斗卫星导航信号的传播速度为340m/s 5．（2025·山东日照·三模）（多选）如图1为电磁波谱及其主要用途，甲、乙分别为两种电磁波，其部分波形如图2所示，其中甲是我们能看得见的红光。结合图1的电磁波谱，下列分析正确的是（   ） A．两种电磁波在真空中的波速相同 B．乙一定是我们能看得见的另一种色光 C．电取暖器可能是利用乙电磁波工作的 D．医生可以利用乙电磁波拍X光片诊断病情 通关02 能源的分类 6．（2025·黑龙江佳木斯·三模）小明家的热水器使用天然气作为燃料，天然气属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。已知天然气的热值为，完全燃烧的天然气可以获得________J的热量。 7．（2025·广西柳州·三模）红花水电站的水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水的能量最终转化为______能，电能是______（选填“一次能源”、“二次能源”）。 8．（2025·广东东莞·一模）中国的太空空间站是靠 ________ （选填“超声波”或“电磁波”）来与地面传递信息的。太空空间站的能源主要来源于光伏发电（也就是太阳能发电）；其中太阳能属于 ________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源，电能属于 _______ （选填“一次”或“二次”）能源。 9．（2025·吉林·一模）下列能源中，属于可再生能源的是（   ） A．木柴 B．煤炭 C．天然气 D．核能 通关03 核能 10．（2025·河北衡水·模拟预测）2024年11月11日第三届中国核能高质量发展大会开幕，本次大会以“高质量创新发展，打造核能新质生产力”为主题。核能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站利用核______（选填“裂变”或“聚变”）释放的能量来发电。 11．（2025·陕西西安·模拟预测）1月1日，全球最大“华龙一号”核电基地一福建漳州核电1号机组首次并网成功，开始向电网送电，它利用如图所示的核反应释放能量来发电，这种反应叫核 _______ （选填“聚”或“裂”）变；原子核由质子和中子组成。原子核发生变化时，释放的能量被称为核能，核能属于 _________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 12．（2025·湖北·三模）我国研发的“玲龙一号”核电机组，是全球首个多功能模块化的小型核电机组。下列关于核能的说法正确的是（　　） A．核能发电是利用可控核聚变 B．核能是化石能源，是一次能源 C．利用核能发电并不是直接将核能转化成电能 D．利用核能发电不用考虑环境污染 13．（2025·新疆乌鲁木齐·二模）096型核潜艇被视为中国海军的“压轴级”武器，其核能获得方式为（　　） A．可控核裂变 B．可控核聚变 C．不可控核裂变 D．不可控核聚变 通关04 太阳能 14．（2025·湖南长沙·模拟预测）2025年5月，世界最大规模液态空气储能项目——青海格尔木液态空气储能示范项目进入调试阶段，其项目原理如下图所示，其中A为______，B为______。 15．（2025·河南驻马店·三模）太阳能电池作为一种新能源产品，具有宽广的前景。太阳能是_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，除太阳能电池外，生活中人们利用太阳能的实例还有：_________。 16．（2025·湖南永州·模拟预测）如图太阳能背包，外面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机等电子产品供电，是户外爱好者的常备品。以下说法正确的是（     ） A．太阳能电池板将光能转化为内能 B．在太阳内部氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的核能 C．太阳能是可再生能源 D．蓄电池放电是将电能转化为化学能 通关05 材料的属性 17．（2025·陕西·三模）材料科学的发展正在影响着我们的生活，下列说法正确的是（    ） A．利用铅锑合金做保险丝，是因为这种合金的熔点较高 B．利用半导体材料可以制成性能优良的输电线 C．利用超导材料做电热丝，电热丝会更热 D．利用钛合金材料制作飞机机体，是因为它的密度小 18．（2025·陕西商洛·一模）“碳板跑鞋”是近年来跑鞋领域具有革命性和颠覆性的创新之一。碳板材料极致的轻量化进一步减小了运动员的负重，同时使鞋底更加坚硬，减少扭曲形变，提高了鞋子的稳定性。人每跑一步，碳板都能储存、释放能量，相当于在脚底安装了弹射装置，从而可以提升跑步成绩。关于碳板材料的物理属性，根据以上信息，不能推断的是（　　） A．密度小 B．硬度大 C．弹性好 D．磁性强 19．（2025·陕西西安·模拟预测）2025年3月，中国科学院物理研究所张广宇团队利用范德华挤压技术，成功将铋、锡、铅等金属熔化后挤压成原子级厚度的二维金属材料如图所示。这些金属薄膜的厚度约0.3~0.9nm，相当于单原子层，它却能像保鲜膜般透明柔韧，能承受超过10万次弯折仍保持性能稳定，还具有高导电性、高强度、柔韧性等特性。下列关于其应用不正确的是（    ） A．可折叠手机屏幕 B．汽车挡风玻璃秒变AR导航屏 C．飞机机翼 D．电线绝缘层 20．（2025·河南·模拟预测）（多选）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 通关06 粒子结构 21．（2025·云南保山·模拟预测）从微观世界到无垠宇宙，人们一直在探索着自然的奥秘。1897年，物理学家汤姆孙发现了电子，揭示了___________是可分的。较轻的原子核结合成为较重的原子核发生___________可以释放出巨大的核能，太阳的能量就源自于这样的核反应。 22．（2025·贵州贵阳·一模）如图所示是氦原子的原子模型示意图，其中带正电的是___________（选填“A”或“B”）。 23．（2025·山东聊城·模拟预测）19世纪末，科学家用真空管进行放电实验时，发现真空管的阴极能发出一种射线。1897年，英国科学家汤姆孙进行了认真的实验研究，确定这种射线是由一种带负电的微粒构成的，这种粒子是（　　） A．中子 B．电子 C．原子 D．分子 通关07 宇宙探索 24．（2025·河南南阳·二模）物理学家每一次的发现和发明，都为人类历史的进步做出了不可磨灭的贡献。意大利科学家______改进了望远镜，并用它观测木星卫星和月球表面，支持了日心说。德国物理学家赫兹通过实验首次证实了______的存在，为无线电通信技术开辟了道路。 25．（2025·河南郑州·模拟预测）下列关于宇宙、物质及其结构的说法中，比较认同（    ） A．地球是宇宙的中心，太阳绕地球运转 B．地球、月球、太阳系、银河系是按空间尺度从小到大排列的 C．汤姆孙发现了电子从而揭示了原子是可分的 D．在天文学中，用“光年”作为时间的单位 26．（2025·北京海淀·二模）请阅读《找寻另一个“地球”》并回答题。 找寻另一个“地球” 为了找寻另一个宜居星球，天文学家一直没有停止对太阳系以外的行星（系外行星）的观测，但进展缓慢。行星难以直接观测，一个原因是暗。相比恒星，行星自身不发光，只能反射恒星发出的光，而这些反射光非常微弱，很难被望远镜接收到。另一个原因是行星与其所环绕的恒星（宿主恒星）之间的距离远小于它到地球的距离，望远镜很难分辨。观测系外行星就好比晚上从北京看几百公里外一团篝火边上的一颗石子。 科学家提出了间接观测的方法。 凌星法是一种间接观测的方法。凌星现象是指行星在视线方向上穿过恒星而遮住部分恒星的光的现象，行星体积越大，遮住的光就越多。通过绘制凌星现象发生时，恒星亮度随时间变化的图像，如图所示，可推断出行星相对其宿主恒星的体积大小。通过凌星法发现了第一颗最像地球的岩质行星、第一颗温度允许液态水存在的行星…… 视向法也是一种间接观测的方法．因为行星的存在，会使宿主恒星与行星绕二者连线上的某点做周期（公转周期）稳定的圆周运动。因此可通过观测宿主恒星的运动状态来反推行星的存在。在与上述圆周共面的某位置上，可观测到宿主恒星速度的变化范围，若，则可以探测到行星的存在，理论计算表明，其中m是行星质量、M是宿主恒星质量、r是行星与宿主恒星的距离，T是行星的公转周期。以我们熟悉的太阳系中“太阳－木星”系统为例，木星所引起太阳运动的。 越来越多被发现的系外行星改变了人类对宇宙的认识，激励着人类找寻另一个“地球”。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)系外行星难以被直接观测到的原因，除了______之外，还有行星与其宿主恒星之间的距离______它到地球的距离； (2)图中AB段对应的恒星亮度越低，说明行星相对其宿主恒星的体积越______； (3)取木星质量为地球质量的300倍、太阳与木星的距离为太阳与地球的距离的5倍、木星公转周期为地球公转周期的12倍。用视向法观测地球所引起太阳运动的______（选填“>”“<”或“=”）。 1．（2025·云南昆明·二模）图中的白鹤滩水电站是实施“西电东送”的国家重大工程，水能属于_______能源（选填“可再生”或“不可再生”）。超导材料出现以后，人们首先想到的就是利用超导体的______特性实现远距离大功率输电，可以无损耗输送极大的电流。 2．（2025·福建·一模）现代智能手机的硬件设备一般由通信模块、数据处理模块、供电模块、显示模块和摄像模块等组成，这些模块一般由全球不同的厂家生产。综合上述材料回答下题。 (1)显示模块OLED屏幕的中每个像素点均是由发出_____光、绿光和蓝光三个小灯组合而成，电信号通过控制这三种颜色光的亮度比例来组合出其它颜色； (2)通信模块接收的北斗卫星数据信息是通过_______波进行传递的，北斗系统中的地球同步轨道卫星相对于地球是_______的； (3)我国目前能自主生产的手机CPU芯片采用7nm制程工艺，其中最小晶体管的栅极长度为7nm，等于___________m。制成CPU芯片的材料硅（元素符号Si）是一种_______体材料。CPU芯片表面覆盖着散热片，这是用________的方式降低芯片的内能。 3．（2025·黑龙江大庆·三模）下列关于粒子和宇宙的说法中，正确的是（　　） A．哥白尼提出了“地心说”，认为地球居于中心，太阳和其他行星围绕地球转动 B．在探索比原子更小的微观粒子的历程中，汤姆孙首先发现了质子 C．质子、中子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动 D．按照尺度的数量级由大到小排列:银河系、地球、分子、原子核 4．（2025·陕西汉中·二模）关于物质组成、宇宙和材料，下列说法不正确的是（    ） A．原子是由原子核和核外电子组成的 B．宇宙是一个有层次的天体结构系统，恒星的位置是绝对不动的 C．使用超导体材料输电可以节约电能 D．“半导体材料”广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片 5．（2025·山东东营·模拟预测）北京时间2025年1月21日，经过约8.5小时的出舱活动，神舟十九号乘组航天员蔡旭哲、宋令东已安全返回问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。此次出舱活动重点完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。以下说法正确的是（　　） A．空间站通过电磁波与北京航天飞行控制中心进行信息传递 B．航天员蔡旭哲、宋令东出舱期间，距离比较近，可以不借助仪器直接谈话交流 C．空间站太阳翼电池板将化学能转化成电能 D．神舟十九号随火箭从地面升空过程中，机械能的总量保持不变 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·湖北黄冈·模拟预测）如图所示，是武汉大学智能遥感星座项目“东方慧眼”的首颗遥感科学实验卫星——“珞珈三号01星”，手机用户可以通过手机APP与卫星联系，实现卫星拍照、导航和通讯一体化。下列关于信息和能源的说法中错误的是（   ） A．卫星与手机之间的信息传递是靠电磁波实现的 B．卫星发射的电磁波频率越高，在空气中传播的速度越大 C．卫星发射的电磁波频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多 D．卫星上的太阳能电池板把太阳能转化成电能，供卫星使用 8．（2025·陕西渭南·模拟预测）如图所示为某公园安装的“智能脚蹬车”其配备了太阳能电池板，可实现太阳能和脚蹬车共同发电。配备的蓄电池存储电能，并将电能用于为“智能脚蹬车”的各种功能供电。健身者通过手机扫码连接“智能脚蹬车”后，就可以使用。下列说法正确的是（ ） A．太阳能电池板主要是由超导体材料制成的 B．太阳能来自于太阳内部发生的核聚变，属于可再生能源 C．蓄电池在供电过程中将电能转化为化学能 D．对蓄电池充电时，蓄电池相当于电源 9．（2025·山西大同·二模）阅读短文，回答问题。 黑洞与宇宙 分布在世界各地的射电望远镜组成了一台巨大的虚拟望远镜，其口径相当于地球直径，该望远镜“拍照”的重点黑洞对象之一是位于银河系中心的“人马座A”。 黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程：某一个恒星在准备灭亡时，核心在自身重力作用下迅速收缩、塌陷，发生强力爆炸，当核心中所有物质都变成中子时，收缩过程立即停止，核心被压缩成一个密实的星体，内部的空间和时间也被压缩了。在黑洞情况下，恒星核心的质量大到使收缩过程能无休止地进行下去，连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质，由于高质量而产生的引力，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。 黑洞是宇宙众多天体的一种，“宇宙大爆炸”理论认为，宇宙是由一个致密炽热的点在一次大爆炸后膨胀形成的。不同星体远离我们的速度与它到我们的距离s成正比，即v=Hs，式中H为一个常数，称为哈勃常数。假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远。 (1)在银河系中心的天体是 ； A．中子星 B．太阳 C．黑洞 D．恒星 (2)假设一艘宇宙飞船靠近黑洞，它的质量________（选填“变大”“不变”或“变小”）； (3)在黑洞形成的过程中，密度会________（选填“变大”“不变”或“变小”）； (4)类比得出速度、密度单位的方法，可推理得出哈勃常数H的单位是 。 A．米（m） B．秒⁻1（s⁻1） C．米 D．秒（s） 1．（2025·山东东营·中考真题）2025年4月24日，我国“神舟二十号”载人飞船发射获得圆满成功。当飞船和火箭分离后，打开太阳能帆板，太阳能帆板将太阳能转化为___________能；地面控制中心与飞船是通过___________传递信息的。 2．（2025·宁夏·中考真题）如图所示，是一款钢珠“永动机”艺术摆件。当钢珠由轨道A点释放后，钢珠会沿图中轨迹循环往复运动。钢珠离开轨道B点上升的过程中，主要是将________能转化为________能；你认为钢珠在往复运动过程中，________（选填“需要”或“不需要”）消耗其他形式的能量。 3．（2025·江苏徐州·中考真题）蓝藻能在水中快速生长，科学家尝试控制它们的光合作用来产生电能，使蓝藻成为一种新能源。下列关于这种新能源的说法，正确的是（　　） A．是一种化石能源 B．来源于太阳 C．属于非清洁能源 D．属于不可再生能源 4．（2025·山东济南·中考真题）汤姆孙发现阴极射线是由高速运动的带负电粒子组成的，这种带负电的粒子是（　　） A．分子 B．原子 C．质子 D．电子 5．（2025·山西·中考真题）在AI时代，大数据中心的计算机主机在处理海量数据时会产生大量电热。如图所示，将主机直接浸泡在氟化液中，可有效冷却且能使电路元件长期稳定工作。由此可知，氟化液除具有良好的导热性外，还应具有良好的（    ） A．导电性 B．腐蚀性 C．绝缘性 D．磁性 6．（2025·江苏镇江·中考真题）核电站利用核反应堆提供的能量发电，以下说法正确的是（    ） A．核能属于可再生能源 B．核能转化为电能的效率可达100% C．核电站中冷却水温度升高，水分子的无规则运动加剧 D．核反应堆产生的中子带正电 7．（2025·青海西宁·中考真题）科普阅读题 察尔汗盐湖，位于青海省海西蒙古族藏族自治州格尔木市，是目前中国面积最大的盐湖，总面积达5856平方千米，东西长160多千米，南北宽20~40千米，盐层最厚可达20米。这片盐湖形成源于数亿年前的地壳变迁，古海洋随着青藏高原的隆起逐渐萎缩，海水干涸后，高浓度卤水结晶而成。湖边有一条由盐铺设而成的公路——“万丈盐桥”，它的表面硬度和一般的柏油马路相近，可以通车。当路面出现损坏时，只要洒上卤水就能使路面复原，十分神奇！ 察尔汗盐湖不仅有迷人的风光，更是一座巨大的资源宝库。它是一个以钾盐为主，伴生有镁、钠、锂、硼、碘等多种矿产。其中，钾、镁、锂资源储量居中国首位，潜在经济价值巨大；锂产能接近全国产能的三分之一，为我国新能源汽车蓬勃发展提供了锂资源。某款国产纯电动汽车锂电池充电电压最高400V，充电功率最高120kW，电池容量为，动力电池能量密度为（能量密度等于电池容量与电池质量的比值）。 (1)夏季修复盐桥时卤水变干了，发生的物态变化是______； (2)该汽车电池充电时______能主要转化为______能； (3)该汽车锂电池的质量为______kg。 8．（2025·陕西·中考真题）为了解决农村地区冬季供暖问题，某科研小组设计了一种“新型PV/T太阳能-水源热泵耦合供暖系统”。如图，该系统基本工作原理是在传统水源热泵供暖的基础上，利用导热介质吸收太阳能板采集的热量，由循环管道输送经过管束式换热器，部分热量存储在管束式换热器内，其余热量经过热泵系统，供给用户，实现了不同光照条件下，太阳能板、管束式换热器、地表水源三处热源联合工作，保障全天24小时持续供热。太阳能板还可为该系统提供部分电能，减少了系统从电网获取电能的数量。 以下是某天该系统为50m2的房间供暖的相关数据，当天光照时长以10h计。依据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》，50m2的房间每天需要1.3×108J的热量。（不计系统工作过程中各种热量损失） 太阳辐射功率 太阳能板面积 光热效率 光电效率 系统全天耗电量 625W/m2 8m2 30% 20% 17kW·h (1)太阳能板当天为该系统提供的热量为____J，提供的电能为____kW·h； (2)管束式换热器不仅可以利用水降温时放出的热量，还可以利用水凝固时放出的热量。若换热器中水的质量为100kg，初温为10℃，白天，光照结束时温度升高到40℃。夜间，换热器中的水经降温和凝固过程放出的热量，经热泵系统为用户供暖。当天地表水源通过热泵系统为用户提供的热量为4.28×107J。请通过计算分析，该耦合系统全天提供的热量能否达到50m2的房间的供暖需求？写出必要的计算过程；［已知1kg水在凝固过程中放出的热量为3.4×105J，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)］ (3)已知每燃烧1kg的煤释放约2.4kg的二氧化碳。该系统全天所提供的热量，可实现减排二氧化碳多少千克？（燃烧煤取暖的效率为60%，煤的热值为3×107J/kg） 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $