专题集训（13）信息、能源与可持续发展-2026年中考物理专题集训

**基本信息** 聚焦信息、能源与可持续发展，以概念辨析、实验探究、综合应用为模块，构建“基础认知-科学探究-实际应用”逻辑体系，渗透物理观念与科学态度。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|8选择+5填空|以能源分类、电磁波特性为核心，结合环保情境考查概念辨析|从能源分类（可再生/不可再生）到能量转化，延伸至信息传递（电磁波），形成“能源-能量-信息”认知链| |实验探究|2题（太阳能吸收/电磁波特性）|通过控制变量法探究物理规律，强调实验现象分析与结论推导|基于科学探究要素，从提出问题（如物体颜色与吸热关系）到设计实验、处理数据，培养科学思维| |综合应用|2题（无线电波计算/太阳能利用）|结合航天、新能源技术，考查公式应用与实际问题解决|整合能量转化效率、电磁波传播等知识，体现“物理-技术-社会”联系，落实科学态度与责任|

专题集训（十三） 信息、能源与可持续发展 【满分100分，时间60分钟】 题 号 一 二 三 四 五 总分 得 分 一、选择题（每小题3分，共24分） 1. 关于能源、能量，下列说法正确的是 （　　） A. 可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向 B. 核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站 C. 能量是守恒的，不会发生能源危机 D. 化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源 2.“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”是第十四个五年规划和2035年远景目标之一。下列做法与此理念不相符的是 （　　） A. 使用一次性碗筷，树立健康意识 B. 积极植树造林，改善空气质量 C. 工业废水经处理达标后排放，防止水体污染 D. 使用新型可降解塑料，减少“白色污染” 3. 目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识，正确的是 （　　） A. 核能是可再生能源 B. 原子核必须在超高温下才能发生聚变 C. 核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能 D. 目前人类已经建成核电站，利用核聚变发电 4. 关于数字信号和模拟信号，下列说法中错误的是 （　　） A. 计算机能加工处理的是数字信号 B. 电话的模拟信号是在话筒将声音转换成信号电流时产生的 C. 用不同数字的组合表示的信号叫做数字信号 D. 模拟信号容易失真甚至丢失 5. 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 6. 各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是 （　　） ①燃煤电厂 ②空调 ③树林 ④太阳 A. ①②③④ B. ②③④① C. ④③①② D. ②①③④ 7.（多选）黄河小浪底水利枢纽工程具有防洪、发电、调沙等多项功能。如图为黄河小浪底水力发电站，下列说法正确的是 （　　） A. 按照能源分类，水能是可再生能源 B. 水力发电机的工作原理是电磁感应 C. 水从高处下落的过程中，动能转化为重力势能 D. 随着科技发展，水电站的能源利用率可达100% 8.（多选）关于电磁波与信息技术，下列说法正确的是 （　　） A. 医生利用激光治疗近视眼是电磁波在传递信息方面的应用 B. 电磁波的传播速度和频率有关，频率越大速度越快 C. 北斗卫星定位系统可提供全天候的即时定位服务 D. 光通过多次反射沿光导纤维传播，光能损耗非常少 二、填空题（每空2分，共22分） 9. 小明家买了一辆小汽车，小明发现与该汽车相关的很多物理知识：汽车的发动机是汽油机，汽油是 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源；车上安装了GPS定位系统，它是通过　 　来传递信息的；路上有“禁止鸣笛”警示牌，这是为了在　 　处减弱噪声。 10. 导致全球变暖的原因是多方面的，其主要原因是现代工业大量使用　 　燃料（如煤、石油、天然气等）作为能源，排放出　 　等多种温室气体，这些温室气体使太阳的能量聚在地球周围，导致全球变暖，这就是常说的　 　。 11. 如图所示为电话机原理图。电话的基本原理是通过话筒与听筒完成声音信号与　 　信号的相互转换。当人对着话筒说话时，滑动变阻器的滑片向左移动，则听筒电磁铁的磁性将　 　（选填“变强”“变弱”或“不变”），其左端为　 　极。 12. 如图是无线电广播过程的简易图。话筒把播音员的声音信号转换成电信号，调制解调器把音频信号加载到　 　电流上发射到空中；收音机接收到各种电磁波并从中选出特定频率的信号，通过解调将 　 　信号留下，通过扬声器把播音员的声音从收音机播放出来。 甲 乙 无线电广播的工作过程 三、简答题（共6分） 13.（3分）科技引领生活，5G时代已经来临。所谓5G，就是第五代移动通信技术的简称，是最新一代蜂窝移动通信技术，它的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。将在科技、教育、文化、卫生、交通等领域全面推广5G技术，它向我们展示了无限可能的美好，对此，你有什么奇思妙想分享给大家呢？请写出一条你的设想。 14.（3分）核能的合理开发和利用缓解了能源危机，但核废料处理不当会对环境造成极大污染。某国政府不顾民众反对，决定向海洋排放核废水，请你写出此行为将对海洋生态环境造成哪些危害（写出两条即可）。 四、实验与科学探究题（共27分） 15.（12分）为了有效利用太阳能，某兴趣小组对“吸收太阳能多少与物体表面颜色之间的关系”进行了实验探究，在黑色和白色的塑料袋内装了质量相同的水，插入温度计后系好，放在太阳光下曝晒，每隔相同时间读出温度计示数，数据记录如下： 塑料袋 水的质量（kg） 初温（℃） 温度t1（℃） 温度t2（℃） 温度t3（℃） …… 黑色 1.0 15.0 22.3 27.8 31.5 …… 白色 1.0 15.0 16.5 17.8 19.0 …… (1) 该小组同学在实验中采用的主要科学研究方法是　 　法。 (2) 白色塑料袋的温度在升高到t1时，温度上升了　 　℃。 (3) 由以上研究可知：太阳能热水器集热管的吸热表面颜色应以　 　色为宜。 (4) 某太阳能热水器的集热管接收太阳能的有效面积为2 m2，若每平方米的集热管每小时接收太阳能约2×106 J，则该热水器两小时内可接收太阳能　 　J。 16.（15分）小明同学在“探究电磁波的特性”的实验过程中，他进行了如下实验： (1) 用导线接触电池两端，听到收音机发出的“咔咔”声，说明　 　的存在。 (2) 将手机放在真空罩中，用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩内的手机，发现手机能收到呼叫信号，说明　 　。 (3) 将手机放到金属盆中，扣上金属米箩，打电话呼叫盆中的手机，手机　 　（选填“能”或“不能”）收到呼叫信号；再将手机放在纸盒中，打电话呼叫，手机能收到呼叫信号，说明　 　。 (4) 根据以上探究活动，在建筑物或电梯中，手机有时会接收不到信号或信号较弱的原因是：　 　。 五、综合应用题（共21分） 17.（8分）神舟十四号载人飞船于2022年6月5日10时44分在中国酒泉卫星发射中心发射，经过飞行，与天和核心舱在距离地面约400 km的轨道成功完成自主快速交会对接。 (1) 交会对接过程中，北京飞控中心通过发射无线电波对飞船进行跟踪、测探，若某次雷达从发射无线电波到接收到无线电波所用的时间约为2.67×10−3 s（不考虑飞船信号反应时间），则无线电波传播的速度约为多少米每秒（结果保留三位有效数字）？ (2) 为了与飞船中的航天员取得联系，地面工作人员利用无线电波发出指令，则无线电波需要通过多长时间才能被航天员接收？ 18.（13分）“Smartflower Pop”是一款太阳能电池板，它能确保与日照方向始终垂直，使其吸收的太阳能最多。该电池板有自动清洁装置，使得它的工作效率比沾满灰尘的电池板更高。白天，太阳能电池发出的电直接供给家用电器工作，多余部分存储在蓄电池中。 (1) 太阳能属于　 　（选填“常规”或“新”）能源，太阳能电池将光能转化为　 　能。 (2)“Smartflower Pop”晚间自动清洁一次需要1 h，此时的耗电功率为1 kW，则自动清洁一次消耗的电能为多少焦？与多少千克的焦炭完全燃烧产生的热量相等（焦炭的热值q=3×107 J/kg）？ (3) 若叶片面积为25 m2，白天太阳能电池接收太阳辐射的平均功率为1000 W/m2，光电转化效率为20%。某日，白天家庭耗电的平均功率为4 kW，蓄电池的充电效率为84%，晚上若将当天存储的电能全部转化为内能，可将60 kg的水从20 ℃加热到68 ℃，当天的日照时间为多少小时？ 专题集训（十三） 信息、能源与可持续发展 一、选择题（每小题3分，共24分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A A B C D C AB CD 【参考解析】 6. 各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，地球上大多数能量都直接或间接来自于太阳能，植物通过光合作用，将太阳能转化为自身的生物质能，再经过地壳变动在地质作用下，最终形成煤炭，发电厂将煤炭的化学能转化为电能，家用电器再将电能转化为其他形式的能，故四幅图中能量的转化顺序：太阳→树林→燃煤电厂→空调；即序号为④③①②，故C 正确。 二、填空题（每空2分，共22分） 9. 不可再生 电磁波 声源 10. 化石 二氧化碳 温室效应 11. 电 变强 S 12. 高频 音频 三、简答题（共6分） 13.（3分）答：5G技术有助于提高无人驾驶车对周围的行人、障碍物以及其他车辆等的判断，使机动车自动控制更加快速和准确。 14.（3分）答：核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的。(1)核废料具有放射线，向海洋排放核废水，对海洋生物会造成极大的伤害，最大的影响是破坏鱼类的繁殖能力；(2)核辐射会造成很多海洋动物的不良变异，一些动物还会把变异遗传给下一代，影响海洋生物长期生存的能力。 四、实验与科学探究题（共27分） 15.（12分）(1)控制变量 (2)1.5 (3)黑 (4)8×106（每空3分） 【解析】(1)根据题目中的表格可知，水的质量相同，只有装水的塑料袋的颜色不同，通过此来做研究比较，所以采用的是控制变量法。 (2)白色塑料袋的温度在升高到t1时，上升的温度是Δt＝16.5 ℃−15.0 ℃＝1.5 ℃。 (3)由表格中数据分析可知，黑色塑料袋内水的温度明显要高于白色塑料袋内的水的温度，所以太阳能热水器集热管的吸热表面颜色应以黑色为宜。 (4)该热水器两小时内接收的太阳能是E＝2 h×2 m2×2×106 J/(m2·h)＝8×106 J。 16.（15分）(1)电磁波 (2)电磁波能在真空中能传播 (3)不能 金属容器能屏蔽电磁波 (4)因为建筑物是钢筋结构，电梯相当于金属容器，它们对电磁波有屏蔽作用（每空3分） 【解析】(1)实验中，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极接触，使它们时断时续地接触，电路中有时断时续的电流出现，迅速变化的电流产生了电磁波，产生的电磁波被收音机接收到，听到“咔咔”的声音，说明电磁波的存在。 (2)用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩内的手机，手机也能收到呼叫信号，因为电磁波能在真空中能传播。 (3)因为电磁波遇到金属会被反射。将手机放在金属容器（如饼干筒）中，打电话呼叫容器中的手机，这时手机不能收到呼叫信号；而在纸盒内的手机能收到呼叫信号，说明金属容器能屏蔽电磁波。 (4)在建筑物或电梯中，周围有钢筋等金属材料，故手机收不到信号或信号弱。 五、综合应用题（共21分） 17.（8分）解：(1)无线电波传播的时间t＝2.67×10−3 s，无线电波传播的路程s＝2×400 km＝8×105 m， （2分） 无线电波传播的速度：v3.00×108 m/s； （3分） (2)无线电波传播的单程时间：t′t2.67×10−3 s＝1.335×10−3 s。 （3分） 答：(1)无线电波传播的速度约为3×108 m/s；(2)无线电波需要通过1.335×10−3 s才能被航天员接收。 18.（13分）解：(1)太阳能属于新能源， （1分） 太阳能电池板将光能转化为电能； （1分） (2)根据P得，自动清洁一次消耗的电能：W＝Pt＝1000 W×3600 s＝3.6×106 J， （1分） 消耗的电能与焦炭完全燃烧产生的热量相等，根据Q＝mq得， 完全燃烧焦炭的质量：m0.12 kg； （2分） (3)白天太阳能电池接收太阳辐射的功率：P＝P0＝1000 W/m2×25 m2＝25000 W， （1分） 白天太阳能电池储存的电功率：P电＝P光η＝25000 W×20%＝5000 W， （1分） 白天剩余的功率：P′＝P电−P白＝5000 W−4000 W＝1000 W， （1分） 因为蓄电池的充电效率为84%， 所以储存的电功率：P′′＝P′×84%＝1000 W×84%＝840 W， （1分） 水吸收的热量：Q吸＝cm(t−t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×60 kg×(68 ℃−20 ℃)＝1.2096×107 J， （2分） 因为晚上电能全部转化为内能，故：W＝Q吸＝1.2096×107 J， （1分） 当天的日照时间：t1.44×104 s＝4 h。 （1分） 答：(1)新，电；(2)自动清洁一次消耗的电能为3.6×106 J，与0.12 kg的焦炭完全燃烧产生的热量相等；(3)当天的日照时间为4 h。 学科网（北京）股份有限公司 $