专题16 电磁波及其应用能源与可持续发展-【鹰击道道清】2026年天津中考物理冲关知识手册

专题16电磁波及具应 ®知识梳理 一、电磁波及其应用 (一)电磁波的海洋 1.产生：导线中电流的 会在空间 激起电磁波。 2.传播：电磁波可在 中传播，无需 介质。 电磁波在真空中传播速度为c,大约为 m/s,在其他介质中速度降低。 3.波的基本物理量 波长（入）：相邻波峰或波谷的距离（单位： 米/m)。 频率(D:每秒振动次数（单位： 常用单位还有 、兆赫/MHz)。 波速公式：c= (真空中波速恒 定，波长与频率成反比)。 4.电磁波的分类与应用 类型 波长范围 主要应用 广播、电视、移动 较长（数百千赫 无线电波 通信（如收音机、 数百兆赫) 手机) 微波炉加热、卫 微波 较短 星通信 家电遥控器、夜 红外线 微米级 视仪 可见光 380~780nm 照明、光纤通信 消毒灭菌、荧光 紫外线 较短 效应 X射线/ 医疗诊断、金属 极短 y射线 探伤 专题16电磁波及其应用能源与可持续发展 用 能源与可持续发展 注：所有电磁波本质相同，因频率/波长 差异产生不同特性和应用。 (二)广播、电视和移动通信 1.无线电广播信号的发射和接收 无线电广播信号的发射由 完 成。信号的接收由 完成。 收音机的 能接收到各种各样的 电磁波，通过 选出特定频率的 信号，由 把音频电信号转换成 声音。 2.电视信号的发射和接收 电视利用 来传递图像信号和声 音信号。 3.移动通信信号的发射和接收 手机既是无线电发射台，也是无线电 台：手机使用 将讲话 信息发射到空中；同时它又在空中捕获 ,得到对方讲话的信息。 (三)卫星通信和光纤通信 1.卫星通信：在地球周围均匀地配置 颗地球静止卫星，可以实现全 球通信。 2.光纤通信： (1)激光传播：通信用的激光在特殊的管 道 里传播。 (2)信息传输：光从 的一端射 入，在内壁上多次 后从另一端 射出，这样就把它携带的信息传到了 远方。 核心特点：光纤通信利用光的反射原理， 实现了信息的高效、远距离传输。 ·99· 中考总复习·物理 ·…···。鹰击通随清中考冲关模拟分美 二、能源与可持续发展 (一)能源利用的现状和面临的挑战 1.人类利用能源的历程 (1)人类利用能源的轨迹：利用天然能源 (太阳能、风能、水能)→钻木取火蒸汽机 的发明→利用电能→利用核能等新能源。 (2)能源的分类： ①一次能源：可以从自然界直接获取的 能源为一次能源。如化石能源中的煤、 ,风能、太阳能、核 能等。 二次能源：无法从自然界直接获取，必须 通过消耗 才能得到的能源称为 二次能源。如汽油、 沼气等。 ②不可再生能源：凡是越用越少，不能在 内从自然界得到补充的能源， 都属于不可再生能源。如 可再生能源：可以从自然界中 地得到的能源，属于可再生能源。如水 的动能 2.能源利用面临的挑战 (1)涉及热现象的能量转化和转移过程 是有 、不可逆的。 (2)能源的利用是有 的，我们所 能利用的能源是有限的。如果长期大规 模开采，化石能源最终将会消耗殆尽。 (3)未来的理想能源必须满足以下四个 条件：①必须足够 ；②必须足够 ,多数人用得起；③相关技术必 须 ；④必须足够 ,不会严重影响环境。 (4)解决能源紧张的途径：由于人类的生 。100· 存和发展使得能源的消耗量持续增长， 因此人类必须不断地开发和利用新能 源，同时增强 意识，不断提高能 源的 ,这是目前解决能源紧张 的重要途径。 (二)新能源的发展 1.核能获得的途径： (1)核裂变 ①应用： ②核电站利用核能发电，它的核心设备 是核反应堆。核反应堆中发生的链式反 应，是 的。原子弹爆炸时发生 的链式反应是不加 的。 (2)核聚变 ①应用： ②核聚变释放的能量更多，我国正在研 究 核聚变。 2.太阳能 (1)在太阳的内部，氢原子核在超高温度 条件下发生 ,释放出巨大的核 能。大部分太阳能以热和光的形式向四 周辐射出去。 (2)我们今天使用的煤、石油、天然气等 化石燃料，实际上是来自上亿年前地球 所接收的 0 (3)太阳能的利用：①利用 加热 物质（太阳能转化为 );②用 把太阳能转化为电能（太阳能 转化为 )。 (4)目前利用太阳能方面存在的困难： ①分散，不便于集中使用；②功率变化较 大，不稳定；③利用时转换效率太低。 3.人们还可以利用的新能源：风能、海洋 能、潮汐能等，它们都可以用来发电。 @典型例题 例1（2024·四川广元)下列对物理常识 的叙述，正确的是() A.石油等化石能源属于不可再生能源 B.伽利略最早测出标准大气压的值 C.电视遥控器利用紫外线遥控电视机 D.光在光导纤维中始终沿直线传播 解析：石油等化石能源一旦消耗，很难在 短时间内从自然界中得到补充，属于不 可再生能源，A正确；托里拆利最早测出 标准大气压的值，B错误；电视遥控器利 用红外线遥控电视机，C错误；光在光导 纤维中不断反射，不断改变传播方向，D 错误。 答案：A 例2(2024·四川乐山)近年来我国在能 源和通信领域都有所突破。关于能源和 通信下列说法正确的是( A.空间站与地面控制中心利用超声波 实现通讯 B.华龙一号核电站核反应堆中发生可 控核裂变 C.风能、水能、太阳能、电能均属于一次 能源 D.新能源汽车的发动机能量转化率可 达100% 解析：空间站与地面控制中心利用电磁 波实现通讯，A错误；核电站核反应堆 中发生可控核裂变，B正确；风能、水 能、太阳能均属于一次能源，电能是二 次能源，C错误；由于存在能量损失，且 能量转化具有方向性，因此新能源汽车 的发动机能量转化率不可能达到 100%,D错误。 专题16电磁波及其应用能源与可持续发展 答案：B 例3(2024·青海)下列能源中属于可再 生能源的是( A.石油 B.煤炭 C.太阳能 D.天然气 解析：石油、煤炭和天然气等化石能源均 是不可再生能源，太阳能是可再生能源， 故选C。 答案：C 例4(2024·广东广州)了解能源分类对 实现能源可持续发展有重要的意义。下 列能源既是来自太阳辐射的能源，又属 于可再生能源的一组是( A.煤炭、沼气 B.石油、潮汐能 C.风能、水能 D.柴薪、天然气 解析：煤炭、石油、天然气是化石能源，是 远古时期动植物的遗体在漫长的地质年 代中形成的，它们是来自太阳辐射的能 源，但它们是不可再生能源。柴薪、沼 气、风能、水能、潮汐能是可再生能源，它 们也是来自太阳辐射的能源。故选C。 答案：C 例5(2024·贵州)“华龙一号”核电机组 是中国核电技术走向世界的“国家名 片”。它发电时利用了核裂变释放的下 列哪种能量() A.核能B.动能C.光能D.势能 解析：核电机组发电时利用了核裂变释 放的核能，B、C、D不符合题意，A符合 题意。 答案：A 例6(2024·湖北武汉)如图所示，打开收 音机的开关，旋至没有电台的位置，将音 量开大，取一节干电池和一根导线，先将 ·101· 中考总复习·物理 ········……·鹰击道通猜中考仲关模拟分美 导线的一端与电池的负极相连，再将导 线的另一端与电池的正极快速摩擦，使 它们时断时续地接触，会听到收音机中 传出“喀喀”声。关于这个实验，下列说 法错误的是( A.这个实验对电池有损害，最好用旧电 池来做 B.迅速变化的电流能够产生电磁波 C.收音机可以接收到电磁波信号 D.电磁波只能在空气中传播 解析：这个实验使电池短路，对电池有损 害，最好用旧电池来做，A不符合题意；迅速 变化的电流能够产生电磁波，B不符合题 意；收音机可以接收到电磁波信号，C不符 合题意；电磁波可以在真空中传播，也可以 在固体、液体、气体中传播，D符合题意。 答案：D 例72024年5月25日，我国第三代核电 站“华龙一号”示范工程全面建成。关于 核能的利用，下列说法正确的是() A.核能是可再生能源 B.“华龙一号”是利用聚变产生能量 C.核燃料中的铀原子核由大量质子和 电子组成 D.核废料仍具有放射性，一般深埋在人 烟稀少的地方 解析：核能是不可再生能源，A错误；“华 龙一号”是利用核裂变产生能量，B错 误；核燃料中的铀原子核由大量质子和 中子组成，电子在原子核外，C错误；核 。102· 废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀 少的地方，D正确。 答案：D 例8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( ) 鹊桥号 月球 地球 标号 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 约为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 解析：鹊桥号利用电磁波而不是声波进 行信号传输，A错误，故选A。 答案：A 例9(2024·四川眉山)近年来，我国在信 息和能源等高科技领域取得了巨大成 就。下列说法中正确的是() A.电动汽车使用的电能是一次能源 B.太阳能电池板将太阳能转化为电能 C.“无侦-8”无人机利用超声波来传递 信息 D.“华龙一号”核电站利用核聚变释放 的能量来发电 解析：电动汽车使用的电能是二次能源， A不符合题意；太阳能电池板将太阳能 转化为电能，B符合题意；“无侦-8”无人 机利用电磁波来传递信息，C不符合题 意；“华龙一号”核电站利用核裂变释放 的能量来发电，D不符合题意。 答案：B 例10(2024·山西)近年来风能和太阳能 发电逐渐增多。为增加供电稳定性，需 要储能系统进行调节。研究发现可利用 “深井拉铁”技术储存电能，还能实现废 旧矿井的再利用。如图所示，用电低峰 时，电动机利用多余电能将重物提升至 高处；用电高峰时，重物下降带动发电机 发电。下列说法正确的是( A.风能和太阳能都属于不可再生能源 B.用电低峰时，重物上升，机械能转化 为电能 C.用电高峰时，重物下降，电能转化为 机械能 D.重物质量一定，井越深，能储存的电 能越多 解析：风能和太阳能都属于可再生能源， A不符合题意；用电低峰时，重物上升， 电能转化为机械能，B不符合题意；用电 高峰时，重物下降，机械能转化为电能， C不符合题意；重物质量一定，井越深， 电能转化为机械能越多，即能储存的电 能越多，D符合题意。 答案：D 例11(2024·山西)小亮发现进入电梯后 手机信号会变弱，老师告诉小亮这是因 专题16电磁波及其应用能源与可持续发展 为密闭的电梯对手机信号有屏蔽作用。 小亮想知道不同材质的密闭容器对手机 信号是否都有屏蔽作用，他设计如下实 验进行探究。 步骤一：收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶 的铁盒、铝质饭盒和锡箔纸做成的密闭 盒子。 步骤二：将一部手机分别放入密闭盒中， 用另一部手机拨打该手机并记录现象如 下表。 盒子 纸 塑料 木头 铁 铝 锡箔 材质 能否 能 能 能 不能 不能 不能 打通 步骤三：从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出 手机，手机立刻打通。 (1)手机是用 传递信息的。通 过实验，可得出初步结论： (2)过量的电磁波辐射对人体有害。小 亮调查发现很多地方需要进行电磁波屏 蔽，如：为减少微波泄漏，微波炉玻璃门 上安装有致密的细金属网；医院CT室 为防止射线泄漏，房门用含有铅板夹层 的厚钢板制成。根据以上信息，请你提 出一个可探究的科学问题： 解析：(1)手机是人们常用的通讯工具， 它传递信息依靠的是电磁波；根据表格 中的信息可知，纸盒、塑料盒、木盒对手 机信号没有屏蔽作用，而铁盒、铝盒和锡 箔纸盒对手机信号有屏蔽作用，所以可 ·103. 中考总复习·物理 ·····鹰击通通清中考冲关模拟分美 得出初步结论：不同材质的密闭容器对 答案：(1)电磁波不同材质的密闭容器 手机信号的屏蔽效果不同。 对手机信号的屏蔽效果不同(2)电磁 (2)根据题中的信息，可提出可探究的科 波屏蔽效果与材料有关吗（答案不唯一） 学问题：电磁波屏蔽效果与材料有关吗？ 【跨学科实践】为节约能源设计方案 1.调查家中能源的使用情况 2.优化能源使用的方法：使用 等新能源；利用技术手段来提高现有能源的 ;优化家庭用车等行为来节约能源、减少浪费等。 3.小明选择了几种保温材料，下表是常用的材料参数。 1号 2号 3号 项目 聚氨酯泡沫 聚苯乙烯泡沫 岩棉 传热系数W/(m·K) 0.033 0.042 0.065 防火性能 阻燃B1级 阻燃B1级 不燃A级 吸水性/% ≤0.8 ≤0.2 ≤5 隔音性 好 好 一般 最高使用温度/℃ 75 65 600 Z/(kg·m2) 1.4 1.0 2.4 (1)外墙保温材料如果脱落会造成危 号表示)。 险，所以应该选密度较 的材 (3)小明同学的叔叔家在陕北，他打算给 料。同学们观察表格中缺少密度信息， 自建房外墙安装保温材料，因为陕北冬季 于是需要测量材料的 和 气温很低且年降水量少，所以他选择外墙 保温材料时应优先考虑 (选填 (2)当保温材料的厚度一定时，为了方 “传热系数”或“吸水性”)（注：传热系数 便比较材料的性能，在表格中的项目里 越大，保温性能越差)，所以他选择表格 引入参数“Z”,单位为kg/m2。同学们 中的 号保温材料比较合适。 观察表格中的Z,猜想它可能与材料密 答案：2.太阳能（合理即可）利用效率 度有一定关系。已知保温材料厚度均 3.(1)小质量体积(2)h(3)传 为h,请推导出Z与材料密度p的关系 热系数1 Z- (结果用已知量的符 ·104·专题12欧姆定律 知识梳理 一正比反比1-是 U-IR R-U 同一 导体同一状态电流电压之和R=R十 R十叶R之和良克十元+…+记 R=nRo R=Ro 专题13电能电功电功率 知识梳理 一、焦耳千瓦时13.6×10电其他形式 电流的大小电压的高低通电时间的长短 W-UIt UIt P:W-FRt W-U R 二、1.快慢P瓦特103电功时间UI 2.正常工作额定电压220V60W 三、正比正比正比Q=IPRt 四、热发热体大高 专题14生活用电 知识梳理 一、1.总功率过大2.短路 二、1.辨别相线和中性线2.相中性 三、1.中性线相线金属外壳 四、相线中性线干路大低 五、低压高压 专题15电与磁 知识梳理 一、铁、钴、镍磁性最强N极S极排斥 吸引磁性容易消失不容易消失硬磁体 软磁体 二、力磁场N带箭头磁场NS地磁场 北极南极沈括 三、1.磁场电流的方向条形磁体右电流的 方向N极 2.铁芯软铁棒增强电流的通断电流的 大小和线圈的匝数电流的方向吸引大头 针的个数电流线圈匝数铁芯越强 越多磁性下工作无停止工作 低电压强电流开关 四、运动电流方向磁场方向改变电流 磁场反机械能电动机 五、会发生改变闭合一部分导体切割磁 感线磁场方向运动方向机械发电机 4 六、通电导线在磁场中受力转动电磁感应现象 平衡位置电流方向转动电能机械能 机械能电能用电器电源 专题16电磁波及其应用能源与可持续发展 知识梳理 一、（一）1.迅速变化 2.真空3×108 3.赫兹/Hz千赫/kHz入f (二)1.广播电台收音机天线调谐器扬 声器 2.电磁波 3.接收电磁波电磁波 (三)1.3 2.(1)光导纤维(2)光导纤维反射 二、（一）1.(2)①石油天然气一次能源柴油 电能②短期 化石能源核能源源不断 风能太阳能 2.(1)方向性(2)条件 (3)①丰富②便宜③成熟④安全清洁 (4)节能利用率 (二)1.(1)①核反应堆原子弹②可控控制 (2)①氢弹②可控 2.(1)聚变(2)太阳能(3)①集热器内能 ②太阳能电池电能 专题17光现象 知识梳理 一、发光同种均匀3×108m/s>>> 二、1.反射同一平面内两侧等于 2.各个方向平行各个方向 三、1.光的反射虚相等垂直相等虚 对称成像改变光路 2.实虚 四、斜射同一平面内两侧小于大于增大 可逆 五、光的色散蓝靛七色光红绿蓝 专题18透镜及其应用 知识梳理 一、厚薄薄厚会聚发散不变 二、缩小>等大放大<正立 三、1.减小增大减小增大增大增大前 增大改变光的传播方向 2.短长前方后方凹凸 3.放大镜照相机 8·