1
材料、信息、能源与可持续性发展
基础夯实
1.(2019·湖北荆州中考)关于电磁波和现代通信,下列说法正确的是( )
A.导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波
B.我国建立的“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行导航的
C.固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的
D.电话听筒是把声信号转换成电信号
答案 A
解析导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波,故 A 项说法正确。卫星在太空中,太空中是真空,
声波在真空中不能传声,所以不能利用超声波导航,故 B 项说法错误。固定电话是利用导线中的电
流来传递信息的,移动电话、广播和电视都是利用电磁波来传递信息的,故 C 项说法错误。电话的
话筒是把声信号转化为电信号,听筒是把电信号转化为声信号,故 D 项说法错误。
2.(2019·广西玉林中考)随着人们环保意识的增强,我市环境有很大改善。以下做法不利于改善环
境的是( )
A.随地张贴小广告 B.严禁燃放烟花爆竹
C.不随地乱扔垃圾 D.减少使用化石能源
答案 A
解析随意贴小广告,破坏城市环境,造成城市“牛皮癣”,不利于改善环境,A 符合题意;烟花爆竹在
燃放过程会产生二氧化硫等许多有害气体,严禁其燃放能改善环境,B 不符合题意;不随地扔垃圾,显
然能减少城市环境的破坏,能在一定程度改善环境,C 不符合题意;化石能源在燃烧过程排放温室气
体二氧化碳以及一些有害气体一氧化碳、二氧化硫等,减少使用化石能源有利于改善环境,D 不符合
题意。
3.2
(2019·辽宁辽阳中考)如图是一款太阳能座椅,椅子顶部安装的硅光电池板,可储备能量供晚间使
用。下列说法正确的是( )
A.硅光电池板是由超导材料制成的
B.硅光电池板可以将太阳能转化为电能
C.太阳能来源于太阳内部氢核的裂变
D.太阳能属于不可再生能源
答案 B
解析硅光电池板由半导体材料制成,故 A 错误;硅光电池板可将太阳能转化为电能,故 B 正确;太阳
能来源于太阳内部氢核的聚变,而不是裂变,故 C 错误;太阳能可源源不断从自然界获得,因此属于
可再生能源,故 D 错误。
4.
今年 2 月底,某国产手机品牌发布了其首款折叠屏幕+5G 手机,其可折叠屏幕使用柔性 LED(有机发
光二极管),还搭配了双金属外壳的设计,同时为了满足散热以及控制机身厚度的要求,使用了升级
版的石墨烯散热技术,关于这款手机所利用到的材料属性描述不正确的是( )
A.柔性 LED 的硬度较小
B.柔性 LED 的表面透光性好
C.金属外壳的导电性好
D.石墨烯的导热性好3
答案 C
解析此款手机为折叠屏幕,说明了柔性 LED 的硬度较小,故 A 正确;柔性 LED 的表面透光性好,这样
能看清手机画面,故 B 正确;利用双金属外壳是为了增加其安全性,不是利用金属的导电性好,故 C
错误;石墨烯具有高导热性,所以用石墨烯来散热,故 D 正确。
5.关于材料、信息和能源,下列说法不正确的是 ( )
A.可用超导材料做电饭锅的发热元件
B.手机上网是使用电磁波传输数字信号
C.可见光与无线电波在真空中的传播速度相同
D.风能是一次能源,核能是不可再生能源
答案 A
解析超导材料电阻为零,电流流过导体时,导体不发热,电饭锅是利用电流的热效应工作的,超导体
不能用来制作电饭锅的发热体,故 A 错误;手机无线上网是利用电磁波传递数字信息的,故 B 正确;
无线电波和可见光都是电磁波,它们在真空中传播速度是相同的,故 C 正确;风能属于一次能源,核
能是不可再生能源,故 D 正确。
6.能量是物理学中极其重要的一个基本概念,关于这个概念的说法全部正确的是( )
①做功可以引起能量改变,根据做功的多少可以衡量能量变化的多少
②热传递可以引起能量的变化,根据吸收或放出的热量的多少可以衡量能量的变化量
③能量的形式多种多样,不同形式的能量间可以无条件地相互转化
④不同的物体之间,能量可以无条件地随意转移
⑤做饭时燃烧天然气,这是将天然气这种物质转变成能量,即用掉了物质生成了能量
⑥电路中通过电流时,能量发生了转化,消耗的电能等于各部分电路中获得的总能量
A.③④⑤ B.①②⑥
C.②④⑥ D.①③⑤4
答案 B
解析①做功可以引起能量改变,做功越多,消耗的能量越多,所以根据做功的多少可以衡量能量变化
的多少,此说法正确;②热传递可以引起能量的变化,物体吸收热量、能量增加,放出热量、能量减
少,所以根据吸收或放出的热量的多少可以衡量能量的变化量,此说法正确;③能量的形式多种多样,
不同形式的能量间可以相互转化,但转化是有条件的,此说法错误;④不同的物体之间,能量的转移
是有方向的,此说法错误;⑤做饭时燃烧天然气,这是将天然气的化学能转化成了内能,此说法错误;
⑥电路中通过电流时,能量发生了转化,消耗的电能等于各部分电路中获得的总能量,此说法正确。
7.(2019·广西桂林)为了减少能源的利用对环境的污染和破坏,下列做法不正确的是( )
A.大力发展风力发电
B.大力发展火力发电
C.减少化石燃料的使用
D.开发使用电能驱动的电动汽车
答案 B
解析风能是可再生能源,风力发电清洁、无污染。可以减少能源利用对环境的污染和破坏,故 A 正
确;火力发电的原料是煤或天然气等化石能源,属于不可再生能源,同时发电工程会产生大量的二氧
化碳和其他有害气体,会加重环境污染,故 B 不正确;化石燃料属于不可再生能源,减少化石燃料的
使用,可以减少二氧化碳和其他有害气体的排放,有助于减小环境污染,故 C 正确;电动汽车行驶过
程中噪音小,无尾气排放,能够减少对环境的污染和破坏,故 D 正确。
8.(2019·云南中考)2019 年 4 月 30 日,云南省政府新闻办发布消息,我省 33 个贫困县(市、区)达
到脱贫标准,退出了贫困序列。脱贫过程中许多村镇安装了“肩扛太阳能电池板,头顶小风扇”的
新能源路灯。下列说法正确的是( )
A.小风扇的作用是为太阳能电池板散热
B.太阳能电池板把太阳能转化成了小风扇的机械能
C.这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备
D.太阳能电池板可以把接收到的太阳能全部转化为电能5
答案 C
解析小风扇的本质是风力发电机,利用的是电磁感应原理将风能转化为电能;太阳能电池板可以将
太阳能直接转化为电能。所以这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设
备。故 AB 错误、C 正确;太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率很低,不可能把太阳能全部转化
为电能。故 D 错误。
9.(2019·湖北武汉中考)关于核能和太阳能,下列说法错误的是( )
A.裂变也称为热核反应,裂变时会释放出巨大的核能
B.核电站利用核能发电,它的核心设备是反应堆
C.太阳能是可再生能源,核能是不可再生能源
D.太阳能和核能均属于一次能源
答案 A
解析聚变也称为热核反应,故 A 错误;核电站中的核反应堆是利用原子核裂变的链式反应产生的能
量来发电的,故 B 正确;风能、太阳能可从自然界不断获得且可重复利用,属可再生能源,核能是不
可再生能源,故 C 正确;太阳能、核能是一次能源,通过消耗一次能源而得到的电能是二次能源,故
D 正确。
10.
(2019·辽宁辽阳中考改编)如图是一款智能便携超声波监测仪,它正在监测一名孕妇腹中的胎儿,
此监测仪采用了与医院 B 超类似的超声波技术,并能通过无线 WiFi 与智能手机连接,在手机屏幕上
就能看到胎儿清晰的实时影像。这款监测仪利用了超声波来传递 ,智能手机通过 波
接收监测仪的数据。
答案信息 电磁6
解析智能便携超声波监测仪可以监测孕妇腹中胎儿的情况,利用了超声波来传递信息;智能手机可
以通过电磁波接收监测仪的数据。
11.
(2019·云南中考)2019 年 1 月 3 日,“嫦娥四号”探测器实现人类探测器的首次月背软着陆(如图),
开启了月球探测的新旅程,着陆后成功利用自带相机完成拍摄,并借助“鹊桥”中继星传回人类历
史上第一张月球背面的照片,月地之间信息传输是靠电磁波。电磁渡传播速度与光速
(选填“相等”或“不相等”);“嫦娥四号”的腿上长着脸盆一样的圆形大脚掌,目的是通过
来减小对月球表面的压强,适于在松软的月球表面实现稳定着陆。
答案相等 增大受力面积
解析电磁波在真空中的传播速度为 3×108 m/s,和光速一样;嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大
脚掌”可以在压力一定的情况下,通过增大受力面积来减小对月面的压强。
12.(2019·甘肃天水中考)利用北斗导航系统进行定位和导航时,导航仪与通信卫星之间通过
来传递信息;其在真空中的传播速度为 m/s。
答案电磁波 3.0×108
解析利用北斗导航系统进行定位和导航时,导航仪与通信卫星之间是通过电磁波来传递信息的;电
磁波在真空中的传播速度和光的传播速度相等,都是 3.0×108 m/s。
13.(2019·山东威海中考)人们在使用手机时,芯片上晶体管中的电阻会发热,是将电能转化为
能;手机通话过程中,是利用 来传递信息的。
答案内 电磁波
解析电流流过导体时会产生热量,这是电流的热效应;人们在使用手机时,芯片上晶体管中的电阻会
发热,芯片的温度升高,内能增加。手机是靠发射和接收电磁波来工作的。
14.7
(2019·山东济宁中考)电磁波的传播 (选填“需要”或“不需要”)介质。如图所示,
将手机放在密闭的塑料容器中能正常接收到呼叫信号,放在密闭的金属容器中不能接收到呼叫信号,
说明 (选填“塑料容器”或“金属容器”)对电磁波有屏蔽作用。
答案不需要 金属容器
解析电磁波的传播不需要介质,在真空中可以传播,在介质中也可以传播。将手机放在密闭的塑料
容器中能正常接收到呼叫信号,放在密闭的金属容器中不能接收到呼叫信号,说明金属容器对电磁
波有屏蔽作用。
15.
如图的实验研究的是“光纤是怎样传输信号的”,在光纤的一端附近放上发光的小电灯,在另一端
可以观察到灯光。现代通信用光纤传输光信号,主要应用的物理知识是 。
答案光的反射
解析光纤很细,有内外两层,内壁具有使光发生反射的特性(类似于平面镜),所以光经多次反射,能
从光纤的一端传播到另一端。
16.(2019·海南中考)海南有丰富的太阳能资源,太阳能热水器使用广泛。太阳能是
(选填“可再生”或“不可再生”)能源。太阳能热水器在加热水时,把太阳能转化为 。
答案可再生 内能
解析太阳能、风能、水能等可从自然界不断获得且可重复利用,属可再生能源;煤、石油、天然
气、核能等在地球的储量是有限的,消耗后不可能再生,属不可再生能源;利用太阳能的方式有多种,
太阳能热水器把太阳能转化为水的内能。8
17.(2019·黑龙江中考)“页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气,被誉为未来的能源“明星”,天然气
属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;完全燃烧 0.1 m3 天然气可放出
J 的热量(天然气热值为 3.2×107 J/m3)。
答案不可再生 3.2×106
解析天然气不能在短期内再生,属于不可再生能源;完全燃烧 0.1 m3 天然气可放出的热量 Q 放
=Vq=0.1 m3×3.2×107 J/m3=3.2×106 J。
18.太阳能、水能、天然气、地热能、风能、潮汐能中,属于不可再生能源的是 。太阳能热
水器内装有 100 kg 水,水温从 20 ℃升高到 70 ℃[c 水=4.2×103 J/(kg·℃)]所吸收的热量是
J。
答案天然气 2.1×107
解析在太阳能、水能、天然气、地热能、风能、潮汐能中,天然气是在短期内不能从自然界得到补
充的能源,属于不可再生能源;而太阳能、水能、地热能、风能、潮汐能是能源源不断地从自然界
得到的能源,属于可再生能源。水吸收的热量 Q 吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(70 ℃-
20 ℃)=2.1×107 J。
19.(2019·江苏淮安中考)如图所示是淮安某路口安装的一种太阳能交通信号灯。太阳能属于一种
(选填“可再生”或“不可再生”)能源,用 材料制成的 LED(发光二极管)交通信号灯
日夜发光,提醒着人们注意交通安全。
答案可再生 半导体
解析太阳能从自然界源源不断得到,是可再生能源;LED 灯是一种新型的高效节能光源,它的核心元
件是发光二极管,二极管是由半导体材料制成的。
能力提升9
20.(2019·江苏苏州中考改编)地球静止轨道卫星可以对所覆盖区域实现 24 小时不间断的移动通
信,如卫
星电话、电视节目转播等。卫星电话使“天涯若比邻”成为现实,两人通过卫星电话通话时,发出
“呼叫”与听到“回应”之间有一段时间差,称之为“延迟时间”。卫星电话是通过
(选填“超声波”或“电磁波”)来传递信息的,请你估算使用卫星电话通话的“延迟时间”至少为
s。(地球静止轨道卫星到地面的距离为 36 000 km)
答案电磁波 0.48
解析太空中没有空气,因此卫星电话是通过电磁波来传递信息的;发出呼叫到听到对方的回应路程
应该是两个来回,无线电波传播的距离 s=36 000 km×2×2=144 000 km;延迟时间 t=
=0.48 s。
21.
(2019·云南中考)太阳能是 21 世纪重点开发利用的能源之一,如今太阳能热水器已走进了千家万
户。如图,某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为 2 m2,1 m2 面积上 1 h 接收到的太阳能平
均为 2.52×106 J,若阳光照射该热水器 5 h,可以使质量为 80 kg 的水温度升高 30 ℃[c=4.2×103
J/(kg·℃),q 干木柴=1.2×107 J/kg],求:
(1)水吸收的热量。
(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少 kg 干木柴(假设干木柴完全
燃烧放出的热量全部被水吸收)。
(3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点。
答案(1)1.008×107 J (2)0.84 kg (3)40% 太阳能取之不尽用之不竭,属于可再生能源
解析(1)水吸收的热量为
Q 吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×80 kg×30 ℃=1.008×107 J;10
(2)已知 Q 放=Q 吸=1.008×107 J,因为 Q=mq,所以需要完全燃烧的干木柴的质量 m 木=
=0.84 kg;
(3)5 h 获得的太阳能为 E=5×2×2.52×106 J=2.52×107 J,太阳能热水器的效率 η=
×100%=40%;太阳能的优点是取之不尽用之不竭,属于可再生能源,清洁无污
染。
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