文档内容
物理常识
（讲义+笔记）
主讲教师：李缙
授课时间：2022.08.30
粉笔公考·官方微信物理常识（讲义）
第一节 波
第二节 力学
第三节 能量转化和物态变化
第四节 能源
第一节 波
一、波的概述
（一）概念
波是振动的传播。
机械振动的传播是机械波，包括声波、水波、地震波等。
电磁振动的传播是电磁波，包括包括光波、无线电波、x射线等。
（二）特点
波的运动具有周期性。
在一个振动周期内传播的距离称为波长。一秒内出现的完整周期数量称为频
率，单位为Hz，即 s-1。
（三）波的特有现象
1.干涉
干涉是两列或两列以上的波在空间中重叠时发生叠加从而形成新的波形的
现象，如肥皂泡、油膜表面的彩色条纹。
12.衍射
衍射是波遇到障碍物时偏离原来直线传播的物理现象，如泊松亮斑、单缝衍
射。当障碍物或者孔隙的尺寸小到与波的波长长短接近时，衍射现象才比较明显。
二、可见光
（一）光的直线传播
光在均匀介质中或在真空中沿直线传播，常见现象如小孔成像、影子。
真空中光的传播速度是宇宙中最快的速度，约为 30万公里每秒。
2由于光的频率×波长=光速，因此波长和频率成反比。
波长越长，则波动性越明显，波长越短，则粒子性越明显。
（二）光的反射
光射到介质的表面，被反射回原介质的现象。
31.平面镜，如水中的倒影，平面镜成像，潜望镜等。
2.凸面镜，如机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜等。
3.凹面镜，如太阳灶、手电筒反射面等。
4（三）光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。
介质的折射率的大小会影响折射光线的角度。折射率是光在真空中的传播速
度与光在该介质中的传播速度之比。
其公式为 n=c/v，即，折射率=光速/光在介质中的速度。材料的折射率越高，
使入射光发生折射的能力越强。
此外，折射率的大小还受到光本身频率的影响，对于同种介质，频率大的光
的折射率大，也就是波长短的光的折射率大。
51.池水“变浅”、筷子“弯折”、海市蜃楼以及三棱镜色散等。
2.凸透镜，如放大镜、显微镜、老花镜、投影仪等。
3.凹透镜，如近视眼镜等。
6（四）光的散射
光束通过不均匀介质时，部分光束将偏离原来方向而分散传播的现象。
常见现象如下：
雨后天晴，天空呈青蓝色就是因为辐射中青蓝色波长较短，容易被大气散射
的缘故；红光波长长，散射能力弱，穿透力强，因此红光长被用作指示灯。
1.（2016广东）在众多色彩中，人们往往对红色“情有独钟”，常采用红灯
做指示，比如指挥交通的红灯，汽车尾部的红灯，公共场所安全门的红灯。这是
因为，红色光在可见光中（ ）。
A.波长最长，且不容易被散射 B.波长最短，且不容易被散射
C.波长最长，且容易被散射 D.波长最短，且容易被散射
2.（2019联考）下列哪一种现象的物理原理不同于其他三项（ ）。
A.水中的手指变粗
7B.池水看起来比实际的浅
C.只有瞄准鱼的下方才能叉到鱼
D.小明在宁静的湖边看见“云在水中飘”
3.（2020安徽）下列关于光现象的物理解释正确的是（ ）
A.小孔成像——光的衍射现象
B.天空呈现蓝色——光的散射现象
C.早上和黄昏的太阳是红色的——光的反射现象
D.衣服湿了颜色变深——布料沾水后反射到眼睛的光波频率发生变化
4.（2022河南）下列现象中光的性质与其他三项不同的是（ ）。
A.物体经过小孔能够成倒立的像
B.肥皂泡在阳光下呈现出彩色条纹
C.观看立体电影时需要佩戴 3D眼镜
D.光线经过不透光圆屏会在中心轴线上形成亮斑
5.（2022 湖北）传统的光刻技术中，镜头与光刻胶之间的介质是空气，而
浸入式技术是将空气介质换成液体，得到合适波长的光，以提高成像分辨率，以
下说法错误的是（ ）。
A.液体局部温度起伏会引起成像质量恶化
B.为了减少液体对光线的吸收，液层厚度不能太大
C.以纯水为介质时，可以选取任意波长紫外光为光源
D.可以注入高折射率的液体以得到更高频率的光，提高成像分辨率
三、电磁波
麦克斯韦推断可能存在电磁波，赫兹通过实验证实电磁波的存在。电磁波在
真空中的传播速度等于光速。
电磁波均符合以下规律：光速=频率×波长。按照电磁波的波长或者频率大
小的顺序进行排列，得到电磁波谱。
8（一）无线电波
波长大于 1mm的电磁波是无线电波，主要用于通信和广播。
（二）红外线
红外线是一种电磁波，其波长比无线电短，比可见光长。
所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射要比冷物体的强。红外线可用于
家用电器的遥控器、红外夜视仪和红外测温仪。
（三）可见光
可见光是波长在 700到400nm之间的电磁波。红光是可见光中波长最长、频
率最小的，紫光是可见光中波长最短、频率最大的。
9（四）紫外线
在紫光之外，波长范围在 5 到 400nm 的电磁波。紫外线可用于消毒和验钞，
也能促进皮肤合成维生素 D。
（五）x射线
x射线又叫伦琴射线，能量较高，穿透力较强，可以进行无损探伤和 x光检
测人体内脏和骨骼。
（六）γ射线
γ射线能量高，穿透力强，可用作治疗肿瘤的伽马刀。
101.（2018 吉林）户外运动可以促进骨骼的健康，这是因为太阳光中的某种
频率的电磁波可以促成维生素 D的活化，促进身体吸收食物中钙和磷，从而促进
骨骼的生长。这种电磁波是（ ）。
A.紫外线 B.x 与γ射线
C.无线电波 D.红外线
2.（2020北京）电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线等。
下列关于电磁波的说法正确的是（ ）。
A.红外线是电磁波粒子性的体现
B.微波在真空中的传播速度小于可见光
C.紫外线在遥控和热成像仪中普遍应用
D.雷达可以通过无线电波的反射测距
四、声波
（一）声波的产生和传播
声波是由物体振动产生的，是机械波的一种。
真空没有物质，因此不能传声。
声波在固体、液体、气体中的传播速度依次降低。
11（二）声波的特性
1.音调
物体振动快音调就高，振动的慢音调就低，用频率来衡量。
频率小于 20Hz 为次声波，20-20000Hz 为可闻声，20000Hz 以上为超声波。
人耳只能听到可闻声。
2.响度
物体振幅越大，产生声音的响度就越大。
提高响度可以使用共振的方法，降低响度可以采取吸收能量或者抵消声波的
方法。
3.音色
不同材料，不同结构发出来的声音音色各不相同。
12（三）声波的反射和衍射现象
声波遇到障碍物时，部分声波会返回发声源处，即反射现象，如空谷回声。
声波遇到遇到障碍物时，部分声波会绕过障碍物继续传播，即衍射现象，如
未见其人，先闻其声。
（四）声波的应用
1.超声波应用
声呐、B超、超声波清洗等。
2.次声波应用
确定火山、地震等活动的方位和强度。
131.（2018新疆）关于声音和光的传播，下列说法错误的是（ ）。
A.光能在真空中传播
B.声源振幅的大小决定了声音的强弱
C.光在水中传播的速度比在空气中快
D.声音在空气中以声波的形式向四周传播
2.（2016 广东）声音可以在固态、液态和气态的介质中传播，传播的速度
与介质分子间距有关，分子间距越小，声音的传播速度越快。下列介质中声音传
播速度最快的是（ ）。
A.铁棒 B.竹竿
C.盐水 D.液态汞
3.（2018 多省联考）声音的音调、响度分别与其频率、振幅成正比。下图
是甲乙丙三人的声音在示波器上相同量纲下显示的波形。据此，下列说法错误的
14是（ ）。
A.甲、乙音调相同 B.乙、丙响度相同
C.丙的响度大于甲 D.乙的音调高于丙
4.（2021国考）关于探测设备，下列说法错误的是（ ）。
A.热像仪可以在黑夜之中使用
B.声呐主要用于在陆地上及空中探测距离
C.雷达测距利用了无线电波沿直线传播的原理
D.地下金属探测仪器利用了电磁感应原理
第二节 力学
一、四大基本作用力
强力、弱力、引力、电磁力。强力和弱力主要在微观粒子间起作用，引力和
电磁力主要在宏观世界起作用。
二、牛顿力学三大定律和万有引力定律
牛顿力学三大定律成立的条件是低速宏观状态下。
第一定律：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改
15变运动状态为止，也被称为惯性定律。
第二定律：物体的加速度和作用力成正比，跟物体的质量成反比。
第三定律：相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方
向相反，作用在同一条直线上。
万有引力定律：任何两个质点都存在通过其连心线方向上的相互吸引的力。
该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比。
公式为 F=GMm/r2
三、常见的力
（一）重力
物体由于地球的吸引而受到的力叫重力，重力公式为 G=m×g。
16（二）摩擦力
阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）的力叫做摩擦力，可分为静摩擦力和
动摩擦力。
最大静摩擦力要大于动摩擦力。动摩擦力公式为 f=μ×Fn。
增大摩擦的方法有增加物体表面粗糙度、加大垂直压力等。
减小摩擦的方法有使物体表面光滑、减小垂直压力等。
（三）浮力
浸在液体或气体里的物体，受到的液体或气体对它竖直向上的力，大小等于
17排开的液体或者气体受到的重力。
浮力公式为 F浮=ρ液×g×V排。
四、压强
物体所受的压力与受力面积之比叫做压强。压强单位为 Pa（N/m^2）。
增大压强的应用如推土机的推土铲刃、破窗锤的敲击端呈锥状、斧头剪刀需
要打磨刃口。减小压强的应用如书包用宽背带、铁轨下铺放枕木、推土机使用宽
大的履带。
18（一）液体压强
物体处在液体中因液体压力受到的压强，公式为 P＝ρ×g×h。
（二）大气压强
大气压强简称大气压，或者气压，是物体处在大气中因大气压力受到的压强。
马德堡半球实验证实了大气压强的存在。标准大气压为 1.01325×10^5Pa。
其他大气压强的应用如虹吸管、吸附式挂钩、高压锅（液体的沸点受到大气
压强的影响，压强高则沸点高，压强低则沸点低）等。
191.（2018 江苏）假如地球重力加速度减为现在的一半，下列数值不会发生
变化的是（ ）。
A.鱼在相同水深下受到的压强
B.船在水中的吃水深度
C.人在体重计上的称量结果
D.可以举起的石块的最大质量
2.（2018 安徽）通常情况下，使用高压锅可以大大缩短食物的烹煮时间，
节约能源。下列对其所用物理原理的解释正确的是（ ）。
A.锅内蒸汽的压强增大，导致水的沸点降低
B.锅内水的沸点降低，导致蒸汽的压强增大
C.锅内蒸汽的压强增大，导致水的沸点升高
D.锅内水的沸点升高，导致蒸汽的压强增大
3.（2019 河北选调）当水杯盖拧不开时，人们常常用小刀或螺丝刀轻轻撬
一下，一拧就开了。这主要是因为用刀撬杯盖（ ）。
A.减小杯盖侧壁对杯的压力
B.减小杯盖与杯口的接触面积
C.减小杯内外气体的压力差
D.增大杯盖另一侧对杯的压力
20第三节 能量转化和物态变化
一、机械能
（一）动能
物体由于运动而具有的能量，与物体的质量和运动速度有关。
动能的计算公式为 E=1/2m×v2
（二）重力势能
物体由于受到重力，并处在一定高度时所具有的能叫做重力势能，重力势能
计算公式为E=m×g×h。
21（三）弹性势能
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
弹性势能计算公式为 E=1/2k×x2。
221.（2020国考）关于能量与做功，下列说法正确的是（ ）。
A.雨点从高空中匀速下落时只有重力做功
B.匀速圆周运动的物体动能始终发生变化
C.自由落体过程中物体的机械能保持不变
D.向上飞的石子重力做负功导致势能减小
2.（2020山东）关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）。
A.物体从高空中下落其速度变得越来越快是因其具有惯性
B.跳伞运动员在匀速下降的过程中其机械能逐渐减小
C.当物体受到力的作用后其运动速度必然发生改变
D.足球在空中飞行时受到的空气阻力保持不变
二、热能与物态变化
（一）热能
物体内大量微观粒子的不规则运动叫做热运动。温度越高，热运动则越剧烈。
热运动的物体具有热能或者内能。绝对零度的物体没有内能。
分子热运动的典型现象是分子扩散。
23物体吸收热量后一般温度上升，比热容是衡量物质容纳热量能力的物理性质，
其定义为单位质量的某种物质，温度升高 1℃时吸收的热量，叫做这种物质的比
热容。
生活中常见比热容较大的物质有水，较小的有铝、铁、铜等金属。
（2022 河南）下列关于能量与温度之间关系的说法正确的是（ ）。
A.亘古不化的冰山没有能量
B.温度高的物体其能量一定也高
C.绕地卫星在近地点时的势能最大
D.水被用来做汽车冷凝剂是因为其比热容较大
24（二）物态变化
251.（2018山东）下列自然现象，解释正确的是（ ）。
A.冬天热汤会冒白气，是汽化现象
B.樟脑丸会越来越小，是蒸发现象
C.洗澡时卫生间的镜子有一层小水珠，是液化现象
D.报废的电灯泡取下发现变黑了，是腐蚀引起的
2.（2019河北）下列关于自然现象的解释，正确的一项是（ ）。
A.冬天户外用嘴呼气冒“白气”，是气化现象
B.白炽灯泡用久后玻璃泡壁变黑，是凝华现象
C.利用干冰进行人工增雨，干冰发生的变化属于液化现象
D.冬天房顶上的积雪虽没有融化，却逐渐减少，是蒸发现象
第四节 能源
26271.（2018浙江）2017年5月18日，我国宣布可燃冰试采获得成功，标志着
我国成为全球第一个在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰的
主要有效成分是（ ）。
A.甲烷 B.乙炔
C.甲醇 D.乙醇
2.（2019 广东选调）可再生能源是指不会随它本身的转化或人类的利用而
越来越少的能源。下列属于可再生能源的是（ ）。
①风能 ②天然气 ③潮汐能 ④太阳能 ⑤核燃料
A.①②③ B.①③④
C.②④⑤ D.③④⑤
3.（2021 国考）干热岩是埋深数千米的高温岩体，属于一种新兴的地热能
源。下列有关说法正确的是（ ）。
A.我国在青藏高原首次发现大规模可利用的干热岩资源
B.注入低温水回收高温水的干热岩利用过程发生了能量转化
C.干热岩发电技术已在世界多个国家的工业生产中普遍应用
D.干热岩的开发利用过程中容易产生导致酸雨的污染气体
28物理常识（笔记）
【注意】
本节课预计用时 2.5小时左右，具体时长看课程进度。
第一节 波
第二节 力学
第三节 能量转化和物态变化
第四节 能源
【解析】
1.第一节 波：波是一种运动，首先介绍波的运动的基本特征以及哪些属于
波。
2.第二节 力学：讲解常见的力。
3.第三节 能量转化和物态变化。
4.第四节 能源。
第一节 波
一、波的概述
（一）概念
波是振动的传播。
机械振动的传播是机械波，包括声波、水波、地震波等。
电磁振动的传播是电磁波，包括包括光波、无线电波、x射线等。
【解析】波是振动的传播：有运动才会有波，不同形式的振动产生的波不一
样。
1.机械振动的传播是机械波，包括声波、水波、地震波等，机械振动是简单
的物理往复运动。
2.电磁振动（电磁场变化形成）的传播是电磁波，包括光波、无线电波、x
射线等。
29（二）特点
波的运动具有周期性。
在一个振动周期内传播的距离称为波长。一秒内出现的完整周期数量称为频
率，单位为Hz，即 s-1。
【解析】
1.波的运动具有周期性：完全相同的形态会不断重复。
2.在一个振动周期内传播的距离称为波长；一秒内出现的完整周期数量称为
频率，单位为 Hz：如上图，从 A 到 B 形成完整的波形，从 B 到 C 又形成完整的
波形，即A到B的距离为波长。假设从 A到C 用时1秒，出现了2个完整周期（AB
和BC），此时该波的频率为 2Hz（频率指一秒钟出现几次）。
3.振幅：ABC所在水平横轴为平衡位置，波形的最上端为波峰，最下端为波
谷，由于波峰和波谷离开平衡位置的距离一样，则以任意其中的一个距离为振幅
即可，即波离开平衡位置最远的距离。
4.波在三维立体中传播，有时横向传播，有时纵向传播，横着振动为横波，
纵着振动为纵波，如光波是横波，可以使用偏振片让其只朝一个方向振动，这是
偏振现象，如观看 3D电影所用的眼镜就是采用了这种技术。
（三）波的特有现象
1.干涉
干涉是两列或两列以上的波在空间中重叠时发生叠加从而形成新的波形的
现象，如肥皂泡、油膜表面的彩色条纹。
30【解析】
1.干涉：两列或两列以上的波在空间中重叠时发生叠加从而形成新的波形的
现象。以光波为例，波峰和波峰相遇后波峰的振幅更大，是更强的地方，振动幅
度强的地方会很亮；波峰和波谷相遇是削峰填谷，振动幅度会减弱，会比较暗。
2.薄膜干涉：生活中常见如肥皂泡或地、水面上漂着一层油膜时，表面可能
形成彩色条纹，这种明暗相间就是由于干涉现象导致的。
3.如果一种物体或一种运动发生了干涉的现象，则说明其是一种波，由此可
以得出光是一种波，体现出波动性。
2.衍射
衍射是波遇到障碍物时偏离原来直线传播的物理现象，如泊松亮斑、单缝衍
射。当障碍物或者孔隙的尺寸小到与波的波长长短接近时，衍射现象才比较明显。
【解析】
1.衍射是波遇到障碍物时偏离原来直线传播的物理现象，如泊松亮斑、单缝
衍射。当障碍物或者孔隙的尺寸小到与波的波长长短接近时，衍射现象才比较明
显。现实生活中难以观察到泊松亮斑和单缝衍射，因为光波很短，肉眼对于这种
尺度大小的障碍物和孔隙本来就看不清，一般在实验室条件下才观察到，这也说
明光具有波动性。
312.如上图，光通过非常小的空隙或障碍物后，反而会在正后方中心形成非常
亮的亮斑。如果将光想象成非常小的颗粒，传播过来后无法形成亮斑，所以正是
由于其是波不是颗粒才说明光具有波动性，才能形成泊松亮斑或发生单缝衍射。
所以，衍射现象也能说明光的波动性。
【解析】
波：波是一种振动，有频率、波长、振幅，分为电磁振动的传播（电磁波）
和机械振动的传播（机械波），特有现象是干涉和衍射，即发生干涉和衍射可以
证明发生了波动。
二、可见光
（一）光的直线传播
光在均匀介质中或在真空中沿直线传播，常见现象如小孔成像、影子。
真空中光的传播速度是宇宙中最快的速度，约为 30万公里每秒。
【解析】可见光：即光波，肉眼可见。
1.光在均匀介质中或在真空中沿直线传播：
（1）介质即可以传播光的物体，如光无法透过钢铁，则此时钢铁不是一种
32介质；如光能透过水、空气，则它们是介质，如果水是纯净的、空气是及其洁净
的，非常均匀，可以称为均匀介质，光在其中传播就是直线传播。
（2）真空：真空中什么东西都没有，光可以在其中沿直线传播。
（3）案例：
①古代科学家、思想家墨子最早发现了小孔成像现象，点燃一支蜡烛后，光
线透过挖了小孔的屏投到后面的投影屏上后形成倒立放大的像，这说明光沿直线
传播。
②影子：光被遮挡才会形成影子，光和暗影相对，正是由于光沿直线传播，
才有可能被障碍物挡住，从而形成影子；如果光能绕过去则不会形成影子。以无
影灯为例，医生做手术时需要清晰看到手术区域，不能被器械或手挡住，如果只
从一个角度打光则会有影子，所以需要从很多角度打光，即无影灯由很多灯泡结
合在一起，无影灯的造型说明光由直线传播。
2.真空中光的传播速度是宇宙中最快的速度，约为 30 万公里每秒（3×
108m/s）。
由于光的频率×波长=光速，因此波长和频率成反比。
波长越长，则波动性越明显，波长越短，则粒子性越明显。
【解析】
1.光的频率×波长=光速，光速为3×108m/s，是固定数值，因此波长和频率
成反比，即如果一种光的频率大，则波长短；频率小，则波长长。
2.早期对于光属于粒子还是波存在争论，后来由于一系列现象的发现，光的
波动说（体现波动性）占据上风。爱因斯坦发现光电子效应（因此获得诺贝尔奖），
发现光子照射到接触板后会形成光电流，即由光会产生电，由于电子的特殊性质，
光必须是一个一个颗粒才可能形成光电流，因此这说明光具有粒子性；同时，光
33又能发生干涉和衍射，说明其具有波动性。所以，爱因斯坦给出结论，光属于波
粒二象性，有时候像粒子，有时候像波，看其在哪方面的性质更突出。
3.一般而言，波长较长的光波，波动性越明显，波长较短的光波，粒子性越
明显。由于波长与频率成反比，所以也可以理解为，频率越小、波动性越明显，
频率越大、粒子性越明显。
4.白光（太阳光）经过分解可以分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 7种颜色
的光，如上左图，最外面是红光、最里面是紫光。按照波长从长到短依次为红、
橙、黄、绿、蓝、靛、紫，所以波长最长的是红光，波长最短的是紫光，即红光
波动性强，紫光粒子性强。
5.理解粒子性：就像弹珠弹出去后会发生反弹从而到另一个地方，这种就是
粒子性，体现其是小颗粒。
（二）光的反射
光射到介质的表面，被反射回原介质的现象。
34【解析】
1.光的反射：一束光射到介质的表面会被反射回原介质。这个过程中存在交
界面，交界面可以是两种不同的介质，也可以是从真空中射入。比如，真空中的
光线射入介质表面时，在交界面发生反射现象后回到原介质（即真空），没有穿
过界面进入新介质。
2.在交界面处作一条垂直的虚线，即法线，则入射光线与法线的夹角是入射
角，反射光线和法线的夹角是反射角，入射角=反射角。
1.平面镜，如水中的倒影，平面镜成像，潜望镜等。
【解析】平面镜：可以反射光线。
1.平静的湖/河面形成的倒影：光在湖/河表面发生反射后进入人眼中。
2.“静影沉璧”：意思是在平静的水面上好像飘着玉璧，实际上是月亮在水
中的倒影，体现光的反射。
3.平面镜成像：照镜子，水中的倒影也是一种平面镜成像。
4.潜望镜：虽然光线传播的角度发生偏折，但并非折射，而是两次反射。
352.凸面镜，如机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜等。
3.凹面镜，如太阳灶、手电筒反射面等。
【解析】
1.凸面镜：表面有弧度，属于球面镜，凸起来的如机动车后视镜（反光镜）
是为了扩大视野从而观察到更大范围，是在发散光线。
2.凹面镜：凹下去，汇聚光线，光线汇聚的点是焦点。比如，平行的太阳光
经过太阳灶的反射后汇聚于焦点，可以将水烧热。由于光路可逆，一束平行光经
过凹面镜的反射可以汇聚，则将光源放到焦点处，则会形成一束平行光照射出去，
这就是手电筒的反射面（有焦点，是凹面镜）。
【注意】题目中提到“面镜”，无论是平面镜还是球面镜，一定发生反射，
因为光没有穿过，而是回到原介质。
（三）光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。
36【解析】光的折射：光从一种介质进入新介质中，传播方向发生偏折的现象，
也可以是从真空中射入新介质。
1.进入新介质。
2.入射光线与法线形成的入射角，折射光线与法线形成的折射角，入射角≠
折射角，只有这样才说明产生了偏折。
介质的折射率的大小会影响折射光线的角度。折射率是光在真空中的传播速
度与光在该介质中的传播速度之比。
其公式为 n=c/v，即，折射率=光速/光在介质中的速度。材料的折射率越高，
使入射光发生折射的能力越强。
【解析】
1.介质的折射率：介质本身固有的性质，如空气和水都有自己的折射率，分
别是1.003 和1.333。折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速
度之比，即n=c/v，材料的折射率越高，使入射光发生折射的能力越强，即发生
偏折的角度越大，也就是入射角和折射角愈加不相等。如果题目问光在真空中和
37空气中的速度哪个更快，则可以用光速除以折射率得出光在这种介质中的速度，
即v=c/n。
2.随堂练习：光在空气中的速度是 c/1.003，光在真空中的速度是 c，光在
水中的速度是c/1.333，因此光在真空中的速度＞光在空气中的速度＞光在水中
的速度。
此外，折射率的大小还受到光本身频率的影响，对于同种介质，频率大的光
的折射率大，也就是波长短的光的折射率大。
【解析】
1.折射率的大小除了受到介质的影响，还会受到光本身频率的影响，对于同
种介质，换不同频率的光照射，折射率会发生变化，频率大的光折射率大，即波
长短的光折射率大。
2.比如，太阳光照射小水滴形成彩虹，小水滴类似于透镜，太阳光照射在其
上面后发生折射，太阳光中有七色光，红光发生折射后射出的角度是 42°，而
紫光的频率大、波长短，折射率更大，所以紫光的折射角最终为 40°，从而将
七种颜色的光分开，层次分明。所以，彩虹的形成是由于折射现象，不同频率的
光折射角度不一样从而分开。
【注意】介质本身和光的频率（波长）会影响折射率，从而角度不一样。
1.池水“变浅”、筷子“弯折”、海市蜃楼以及三棱镜色散等。
38【解析】
1.池水“变浅”：“池清疑水浅”，意思是池水清可见底时，会觉得水池没有
实际那么深，这是由于光线发生折射后造成的错觉。再如叉鱼时，鱼实际的位置
更深，也是由于折射造成。
2.筷子“弯折”：将吸管或筷子插入装有液体的玻璃杯中时，会发生折射，
交界处好像折断一样。
3.海市蜃楼：水面和空气的交界处密度并不均匀，一直发生着小角度折射，
形成比较圆滑的曲线，人在看东西时会脑补光沿直线传播，如上图，会认为光沿
虚线传播过来，想象成漂浮在空中的城市，即海市蜃楼，所以海市蜃楼是人想出
来的虚像。
4.三棱镜色散：将三棱镜当作小水滴，太阳光/白光经过三棱镜后，由于频
率不一样，则折射率和折射角不一样，折射出来后就分开了，如上图，红光在最
左边（最外边）、紫光在最右边（最里边），即红光波长最长、紫光波长最短，记
为“大红大紫”。
2.凸透镜，如放大镜、显微镜、老花镜、投影仪等。
3.凹透镜，如近视眼镜等。
39【解析】透镜：生活中主要通过透镜利用折射现象，光能穿过/透过透镜，
只要是透镜一定发生折射，如光穿过透明的玻璃发生折射。
1.凸透镜：边缘薄、中间厚，一束光从左到右平行入射凸透镜时，会汇聚到
焦点处，所以凸透镜能汇聚光线。比如，放大镜汇聚光线可以点燃枯草或木材，
这是因为将光线汇聚到一点后光线密集、热量较高。放大镜能汇聚光线，是凸透
镜，有放大的作用，其他有放大作用的镜子也是凸透镜，如显微镜将小的物体放
大，是凸透镜（目镜和物镜都是凸透镜）；老花镜让老人看到的字体变大，相当
于放大镜作用，是凸透镜；投影仪将微缩的胶片上的内容放大，是凸透镜；望远
镜将远处小的物体放大，是凸透镜。
2.凹透镜：边缘厚、中间薄，一束平行光从左到右射入凹透镜时会发散，所
以凹透镜会发散光线。最典型的应用是近视眼镜，正常状态下光线可以汇聚到眼
睛中的视网膜上，但是当人的眼睛变形近视后，汇聚的光线正好落在视网膜前方，
此时加一个凹透镜将焦点后移正好落在视网膜上，就可以看清东西，这是近视眼
镜矫正的原理。
（四）光的散射
光束通过不均匀介质时，部分光束将偏离原来方向而分散传播的现象。
常见现象如下：
雨后天晴，天空呈青蓝色就是因为辐射中青蓝色波长较短，容易被大气散射
的缘故；红光波长长，散射能力弱，穿透力强，因此红光长被用作指示灯。
40【解析】
1.光的散射：光束通过不均匀介质时，部分光束将偏离原来方向而分散传播
的现象，即本来沿直线传播，遇到不均匀介质后朝四面八方分散传播。这主要是
由于空气并不均匀，其中漂浮着很多微粒，太阳光照射时，其中的青蓝色波长较
短、容易发生散射，红光波长较长、不容易发生散射，所以天空一般为蓝色。红
光不容易发生散射表明其在空气中穿透力较强，能传播较远，所以红灯用于警示
灯，远远地就能看见。
2.太阳刚刚升起或刚刚落下时是红的，但是中午会显得很白很亮，因为早晚
太阳光照射大气层的角度是倾斜的，比较容易发生散射（传播的距离长，被散射
的概率比较大），所以红光在一早一晚被散射较为严重，从而朝霞晚霞发红。
1.（2016广东）在众多色彩中，人们往往对红色“情有独钟”，常采用红灯
做指示，比如指挥交通的红灯，汽车尾部的红灯，公共场所安全门的红灯。这是
因为，红色光在可见光中（ ）。
41A.波长最长，且不容易被散射 B.波长最短，且不容易被散射
C.波长最长，且容易被散射 D.波长最短，且容易被散射
【解析】1.B、D项：红光波长最长，排除。C 项：如果容易被散射则表明不
能远距离传输，则不能作为指示灯，排除。【选 A】
2.（2019联考）下列哪一种现象的物理原理不同于其他三项（ ）。
A.水中的手指变粗
B.池水看起来比实际的浅
C.只有瞄准鱼的下方才能叉到鱼
D.小明在宁静的湖边看见“云在水中飘”
【解析】2.D 项：云的倒影即反射，当选。A、B、C 项：折射现象，排除。
【选D】
3.（2020安徽）下列关于光现象的物理解释正确的是（ ）
A.小孔成像——光的衍射现象
B.天空呈现蓝色——光的散射现象
C.早上和黄昏的太阳是红色的——光的反射现象
D.衣服湿了颜色变深——布料沾水后反射到眼睛的光波频率发生变化
【解析】3.A 项：小孔成像表明光沿直线传播，排除。C 项：是光的散射，
排除。D项：光的频率和波长相对固定，不太容易发生变化；颜色变深是因为有
些光没有反射到眼睛中，显得变暗了。排除。【选 B】
4.（2022河南）下列现象中光的性质与其他三项不同的是（ ）。
A.物体经过小孔能够成倒立的像
B.肥皂泡在阳光下呈现出彩色条纹
C.观看立体电影时需要佩戴 3D眼镜
D.光线经过不透光圆屏会在中心轴线上形成亮斑
【解析】4.A项：光沿直线传播，体现粒子性。一个微粒正常运动时就是直
线朝前走，当选。B 项：薄膜干涉，体现波动性，排除。C 项：光的偏振，振动
42体现波动性，排除。D项：泊松亮斑，衍射现象，体现波动性，排除。【选 A】
5.（2022 湖北）传统的光刻技术中，镜头与光刻胶之间的介质是空气，而
浸入式技术是将空气介质换成液体，得到合适波长的光，以提高成像分辨率，以
下说法错误的是（ ）。
A.液体局部温度起伏会引起成像质量恶化
B.为了减少液体对光线的吸收，液层厚度不能太大
C.以纯水为介质时，可以选取任意波长紫外光为光源
D.可以注入高折射率的液体以得到更高频率的光，提高成像分辨率
【解析】5.选非题。
A项：液体局部温度变化会影响介质密度，折射角度会发生变化，会引起对
焦不上，导致成像质量恶化，排除。
B项：透明度高，光线透过得多；透明度低，光线被液体吸收得更多，即液
层厚度太大会吸收很多光线。排除。
C项：应该是选取一定波长范围的光为光源，再以纯水为介质，共同考虑两
个因素，才能得到合适的折射率，因为介质本身和频率（波长）影响折射率。表
述错误，当选。
D项：在特定角度接收大范围的光，频率高、波长短的光才能被折射到合适
的角度，此时成像分辨率会高一些。排除。【选 C】
【答案汇总】1-5：ADBAC
三、电磁波
麦克斯韦推断可能存在电磁波，赫兹通过实验证实电磁波的存在。电磁波在
真空中的传播速度等于光速。
电磁波均符合以下规律：光速=频率×波长。按照电磁波的波长或者频率大
小的顺序进行排列，得到电磁波谱。
【解析】
1.麦克斯韦在理论上推断可能存在电磁波，赫兹通过实验证实电磁波的存在。
43电磁波在真空中的传播速度等于光速，光就是电磁波的一种。
2.电磁波符合以下规律：光速=频率×波长。与光有关的规律在电磁波中通
用，光是可见光，其余的肉眼看不见的也符合这些规律，只是频率更高或波长更
长，不在人肉眼可视范围。将通过电磁场变化产生的波称为电磁波，光波是其中
一种。
3.按照电磁波的波长或者频率大小的顺序进行排列，得到电磁波谱。讲义顺
序是按照波长从长到短进行讲解。
（一）无线电波
波长大于 1mm的电磁波是无线电波，主要用于通信和广播。
【解析】无线电波：波长大于 1mm的电磁波是无线电波，主要用于通信和广
播。
1.波长较长的无线电波：
（1）用于雷达：可以通过对空扫描发射电磁波，如将电磁波发射到飞机后
反射回来，被雷达接收后可以检测到飞机以及飞机的速度和距离等。
（2）用于电报：如飞机或轮船将无线电波发射到大气层中，大气层中的电
离层不能让波长很长的无线电波透过，则其发生反射后由接收设备天线阵列接收。
2.无线电波中波长较短的是微波：
（1）卫星：卫星在大气层以外，如果使用波长较长的无线电波则无法穿透
大气层，所以必须使用无线电波中波长较短的，即微波。
（2）微波炉：用于加热，有水分时较好加热，如果物品很干则加热效果很
差。
44（二）红外线
红外线是一种电磁波，其波长比无线电短，比可见光长。
所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射要比冷物体的强。红外线可用于
家用电器的遥控器、红外夜视仪和红外测温仪。
【解析】红外线：是一种光波，肉眼看不见，波长比无线电短，比可见光长。
1.所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射要比冷物体的强，利用这一点
可以制造出红外夜视仪或红外测温仪（也称热成像仪）。
（1）红外夜视仪：如上左图，晚上没有可见光时人看不见东西，但是人和
动物体温会比周围环境高，发射的红外线会强一些，通过观察红外线就可以找到
活动的人或动物。
（2）红外测温仪：监测出辐射的红外线强度，就可以检测出温度，如机场、
码头、火车站使用的红外测温仪是非接触式的，不用接触就可以测出体温。
2.红外线可用于家用电器的遥控器，这是由于红外线的指向性很好，可以稳
定指向一个方向，如控制空调、电视等。
（三）可见光
可见光是波长在 700到400nm之间的电磁波。红光是可见光中波长最长、频
率最小的，紫光是可见光中波长最短、频率最大的。
【解析】
45可见光：红光是可见光中波长最长的，紫光是可见光中波长最短的，比红光
波长更长的是红外线，比紫光波长更短的是紫外线。
（四）紫外线
在紫光之外，波长范围在 5 到 400nm 的电磁波。紫外线可用于消毒和验钞，
也能促进皮肤合成维生素 D。
【解析】紫外线：在紫光之外，波长更短，范围在 5到400nm的电磁波。
1.紫外线可用于消毒和验钞：
（1）从紫外线开始波长比较短、频率比较高，可以称为高频电磁波，能量
较大，可以杀死微生物，消灭细菌病毒等，如紫外线消毒灯。
（2）普通纸张与紫外线相遇时会发生荧光反应，但是印刷人民币的特殊纸
张是没有的，从而可以验证是否为真的人民币。
2.紫外线能促进皮肤合成维生素 D：人的皮肤能合成维生素 D，但是需要紫
外线的照射，所以晒太阳有助于维生素 D的合成。维生素 D促进钙吸收，预防佝
偻病和软骨病。
（五）x射线
x射线又叫伦琴射线，能量较高，穿透力较强，可以进行无损探伤和 x光检
测人体内脏和骨骼。
46【解析】
1.x 射线又叫伦琴射线，由科学家伦琴首先发现（如上左图），拍摄的第一
张x光照片如上右图。
2.x 射线能量较高，穿透力较强，可以穿过人体、机器等很多物体，如穿过
人体检测内脏或骨骼是否有损伤，穿过机器可以在不破坏的机器结构的前提下看
内部是否有缺陷或沙眼。
3.可以用于消毒：如防护服面积很大，还有里面和外面，如果用紫外线杀毒
需要将其全部铺开，一面消毒后再翻另一面消毒；若采用 x射线消毒，只需将防
护服打包装箱后让 x射线穿过，杀灭所有细菌，消毒效率更高。
（六）γ射线
γ射线能量高，穿透力强，可用作治疗肿瘤的伽马刀。
【解析】
γ射线：能量更高（波长最短、频率最高），比 x 射线更强，穿透力更强，
可用作治疗肿瘤的伽马刀，即放疗。比如，脑子里有肿瘤时，如果开刀切除肿瘤，
47由于大脑中血管很多，开刀容易造成大出血，风险不可控，则可以将人推入伽马
刀，能放射γ射线，针对肿瘤部位精确打击从而杀死。
【解析】
1.发现历史：麦克斯韦预言存在，赫兹的实验证实。
2.特点：光有的特点电磁波都有。
3.电磁波谱：讲义顺序为按照波长从长到短，掌握波长顺序和各自的应用。
1.（2018 吉林）户外运动可以促进骨骼的健康，这是因为太阳光中的某种
频率的电磁波可以促成维生素 D的活化，促进身体吸收食物中钙和磷，从而促进
骨骼的生长。这种电磁波是（ ）。
A.紫外线 B.x 与γ射线
C.无线电波 D.红外线
【解析】1.【选 A】
2.（2020北京）电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线等。
下列关于电磁波的说法正确的是（ ）。
A.红外线是电磁波粒子性的体现
B.微波在真空中的传播速度小于可见光
C.紫外线在遥控和热成像仪中普遍应用
D.雷达可以通过无线电波的反射测距
48【解析】2.A项：紫外线波长短，粒子性较强；红外线的波长比可见光还长，
肉眼看不见。波长越长波动性越明显，波长越短粒子性越明显。排除。B项：都
在真空中，不用考虑折射率（即频率）的问题，此时微波和可见光的传播速度都
是光速c。排除。C 项：遥控和热成像仪用的是红外线，排除。【选 D】
【答案汇总】1-2：AD
四、声波
（一）声波的产生和传播
声波是由物体振动产生的，是机械波的一种。
真空没有物质，因此不能传声。
声波在固体、液体、气体中的传播速度依次降低。
【解析】
1.声波是由物体振动产生的，是机械波的一种。如上图是音叉，音叉振动时
会产生声音，不振动时声音会停止。
2.真空没有物质，因此不能传声：一定有介质才能传播，真空中无法听到声
音。
3.声波在固体、液体、气体中的传播速度依次降低，在固体中速度最快、气
体中速度最慢。15℃一个标准大气压下，声音在空气中传播的速度为 340m/s，
也称为一马赫，则 680m/s是二马赫。
（二）声波的特性
1.音调
49物体振动快音调就高，振动的慢音调就低，用频率来衡量。
频率小于 20Hz 为次声波，20-20000Hz 为可闻声，20000Hz 以上为超声波。
人耳只能听到可闻声。
【解析】
音调：一般女生音调高，男生音调低。音调由频率决定，物体振动快（频率
大）则音调高，振动慢（频率小）则音调低。频率小于 20Hz（每秒小 20次）为
次声波，20-20000Hz 为可闻声（人耳可以听到的声音范围），20000Hz 以上为超
声波。
2.响度
物体振幅越大，产生声音的响度就越大。
提高响度可以使用共振的方法，降低响度可以采取吸收能量或者抵消声波的
方法。
【解析】
1.响度：由振幅决定，声波的振幅特别大，则产生声音的响度就越大，如上
图，红线A的响度＞绿线 B的响度，因为A 的振幅大于B的振幅。
2.提高响度可以加大振幅或使用共振的方法：比如，现有音叉 C，又拿来频
率不同的两个音叉 A和B，当C振动时，由于 A的频率和C接近，则会带动 A发
生共振，即由原来没有振动幅度变为有幅度，从而响起来；音叉 B 的频率与 C
不接近，则不会发生共振。所以，频率相近的声波或物体相遇，就容易发生共振
现象。比如，一列士兵步调一致走正步从桥上通过时可能将桥振塌，士兵的重量
不足以振塌，而是其行走的频率和桥固有的频率接近，导致桥体发生共振从而倒
塌了。
503.降低响度可以采取吸收能量或者抵消声波的方法：
（1）吸收能量：如上图中间的蜂窝状多孔结构，声音穿过这种材料时会来
回反射，不断被吸收，疏松多孔结构会比实心结构更好地降噪隔音。再如在两层
玻璃之间充入气体可以隔音。
（2）抵消声波：声波也是波，有波的形状，如果发射与其波形完全相反的
波，则会发生声音的叠加干涉，正好让波峰和波谷相遇，削峰填谷，振动幅度为
0，从而变成水平的一条线。这是现在的降噪耳机采用的主动降噪，先检测噪音
的频率、振幅、波形等，然后发出相应的声音从而降低噪音，这需要麦克风先收
音，然后通过电子系统解算噪音的波形，再发出相应的声音进行抵消。
3.音色
不同材料，不同结构发出来的声音音色各不相同。
【解析】
音色：不同材料，不同结构发出来的声音音色各不相同。如听到声音能分辨
是人声还是乐器，如周杰伦或王菲边弹琴边唱歌时，我们能知道哪个是弹钢琴的
声音，哪个是歌唱的声音，也能通过唱歌的独有特点分辨出是周杰伦还是王菲唱
歌。
【注意】
声音三大要素：音调由频率决定，响度由振幅决定，音色由材料结构决定。
（三）声波的反射和衍射现象
声波遇到障碍物时，部分声波会返回发声源处，即反射现象，如空谷回声。
51【解析】
声波的反射：声波遇到障碍物时，部分声波会返回发声源处，即反射现象，
如空谷回声。比如，对着山谷大喊一声好像山谷对着自己喊了同一句话。再如上
右图，在类似于圆环的相对封闭空间内，在乙处发声后，声音会通过不断反射传
播到甲，也会直接传播到甲，即两种声波在甲处形成叠加，像立体声一样。
声波遇到遇到障碍物时，部分声波会绕过障碍物继续传播，即衍射现象，如
未见其人，先闻其声。
【解析】
声波的衍射：声波的波长比光波长得多，所以声波的衍射现象在生活中比较
常见，当声波遇到障碍物时，部分声波会绕过障碍物继续传播，即衍射现象，如
“未见其人，先闻其声”，还未通过可见光看到人，就通过声音听到人来了。如
上图，声波发出后，虽然有墙壁挡住，人即使站在墙壁后方看不到发声源，也能
听到声音，这是因为部分声波偏离原传播方向绕开障碍物传入人耳。
（四）声波的应用
1.超声波应用
声呐、B超、超声波清洗等。
2.次声波应用
52确定火山、地震等活动的方位和强度。
【解析】
1.超声波应用：
（1）声呐：雷达使用无线电波对空探测，因为在空气中衰减幅度很小，但
是如果再水下使用，则无线电波传输一定距离后被吸收没有强度了，所以水下探
测一般使用将超声波作为原理的声呐。声呐发射超声波后，根据其遇到物体反射
回来的时间算出物体的距离，蝙蝠用回声定位捕捉昆虫也是类似于声呐，潜艇可
以用声呐在水下探测。
（2）B 超：用超声波，所以孕妇做 B 超检测很安全，因为声波不像电磁辐
射会对母亲和孩子造成危害。
（3）超声波清洗：用非常高频率的超声波反复冲击物品上的污垢，高速冲
洗下来，从而洗的很干净，如超声波清洗首饰、眼镜片等。
（4）超声波可以传递信息：如可闻声可以传递信息，超声波也可以传递信
息，声波可以传递信息。
2.次声波应用：如火山、地震等自然灾害发生时容易出现次声波，通过检测
到次声波可以知道大概在某处发生了火山或地震等。火山地震的强度大，则次声
波相对较强，可以用于灾害预警。由于次声波频率和人体固有频率比较接近，可
能会导致人接受较强次声波时出现心脏停止跳动甚至爆裂的情形，所以次声波对
人有较大危害。
531.（2018新疆）关于声音和光的传播，下列说法错误的是（ ）。
A.光能在真空中传播
B.声源振幅的大小决定了声音的强弱
C.光在水中传播的速度比在空气中快
D.声音在空气中以声波的形式向四周传播
【解析】1.选非题。B 项：即响度，排除。C 项：光在水中传播的速度比在
空气中慢。光的传播速度受到折射率影响，同样一种光，在水中的折射率是 1.333，
在空气中的折射率是 1.003，从而光在水中的速度更慢。表述错误，当选。D项：
声音有可能发生衍射，排除。【选 C】
2.（2016 广东）声音可以在固态、液态和气态的介质中传播，传播的速度
与介质分子间距有关，分子间距越小，声音的传播速度越快。下列介质中声音传
播速度最快的是（ ）。
A.铁棒 B.竹竿
C.盐水 D.液态汞
【解析】2.B项：竹子是中空的，是固体和气体的结合，声音在其中的传播
速度比纯实心的铁棒要慢，排除。C、D项：液体，排除。【选 A】
3.（2018 多省联考）声音的音调、响度分别与其频率、振幅成正比。下图
是甲乙丙三人的声音在示波器上相同量纲下显示的波形。据此，下列说法错误的
54是（ ）。
A.甲、乙音调相同 B.乙、丙响度相同
C.丙的响度大于甲 D.乙的音调高于丙
【解析】3.选非题。D项：一定时间内出现的周期数量越多，频率越高。如
上图，同样的距离内，乙出现 2个半周期，丙出现 4个完整周期，所以丙的频率
高、音调高，故乙的音调低于丙。表述错误，当选。A项：甲的周期也是 2个半，
排除。B 项：乙和丙的振幅一样，排除。C 项：丙的振幅大于甲，排除。【选 D】
4.（2021国考）关于探测设备，下列说法错误的是（ ）。
A.热像仪可以在黑夜之中使用
B.声呐主要用于在陆地上及空中探测距离
C.雷达测距利用了无线电波沿直线传播的原理
D.地下金属探测仪器利用了电磁感应原理
【解析】4.选非题。B 项：声呐主要用于水中，陆地和空中主要使用雷达。
表述错误，排除。A 项：黑夜中没有可见光，看红外线，排除。D 项：金属探测
仪器会生成磁场，磁场遇到金属会产生电流，引发磁场反应从而被感受到。金属
是导体能产生电磁感应，如果是木头或陶瓷探测仪则没有用电磁感应，因为是非
导体。【选B】
【注意】生活中说的“雷达”是对空的警戒雷达，还有一种是倒车雷达，只
是借用了“雷达”之名，不是真的雷达，使用的是超声波。
【答案汇总】1-4：CADB
55第二节 力学
【注意】讲解基本的力和力学原理。
一、四大基本作用力
强力、弱力、引力、电磁力。强力和弱力主要在微观粒子间起作用，引力和
电磁力主要在宏观世界起作用。
【解析】
1.四大基本作用力：世界上所有的力都可以归为这四种力的一部分，即强力、
弱力、引力、电磁力。不需要掌握具体特点，只需要知道这四种力大概如何起作
用即可。
2.我们一般不接触强力和弱力，强力和弱力主要在微观粒子间起作用，原子
中有原子核，原子核中的质子和中子不分开是因为强力在起作用，一般不考查。
3.引力即万有引力，在所有物体间存在。
4.电磁力：比我们想象的要更复杂。比如，你在生活中推了朋友一把，之所
以能推到他是电磁力在起作用，电磁力维持住你手的形态和他身体的形态，在你
推他时不至于穿过他的身体。所以，生活中接触到的力，除了万有引力之外，都
属于电磁力，如推动桌子往前走，受到摩擦力或空气的阻力，本质上都属于电磁
力。两个磁铁之间相互吸引是电磁力，手将磁铁扔出去本质上也是电磁力，再如
推力、拉力、机械力等都是电磁力的一种。
二、牛顿力学三大定律和万有引力定律
牛顿力学三大定律成立的条件是低速宏观状态下。
第一定律：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改
变运动状态为止，也被称为惯性定律。
56【解析】
1.牛顿力学三大定律成立的条件是低速宏观状态下：速度太快时需要用爱因
斯坦的相对论解释，微观原子、电子、中子等微观世界下也需要用相对论解释。
2.第一定律：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它
改变运动状态为止，也被称为惯性定律。一个物体没有受到外力或受到外力的合
力为0时，不会产生运动状态的变化，要么匀速直线运动要么静止，因为其具有
惯性。比如，突然刹车后车能停下来，但是人没有受到直接的力的作用，会飞出
去，如果没系安全带，则人会保持原来的匀速直线状态从玻璃处飞出去，如果系
了安全带，则安全带会给人一个拉力将人固定在椅子上。质量越大，惯性越大。
不管物体在哪、是什么运动状态，都具有惯性，并非运动时有惯性静止时却没有
惯性，因为这是质量决定的。
第二定律：物体的加速度和作用力成正比，跟物体的质量成反比。
第三定律：相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方
向相反，作用在同一条直线上。
【解析】
571.第二定律：物体的加速度和作用力成正比，跟物体的质量成反比，即 F=ma，
力越大加速度越大，质量越大加速度越小。比如，发射导弹或火箭时希望加速度
比较大，会在推力尽可能做得大的情况下或推力无法做大时让质量小一些。再如，
飞机追求使用钛合金，因为其又轻又强，质量小，给其一定推力时，加速度比较
大，机动性比较好。
2.第三定律：相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，
方向相反，作用在同一条直线上。比如，在划皮划艇时，人朝前方划水时，人会
朝后倒退。
万有引力定律：任何两个质点都存在通过其连心线方向上的相互吸引的力。
该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比。
公式为 F=GMm/r2
【解析】
1.万有引力定律：任何两个质点都存在通过其连心线方向上的相互吸引的力。
该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比。
2.公式为 F=GMm/r2，A物体的质量是M，B物体的质量是m，二者相乘后比上
距离的平方，再乘以万有引力常数 G，从而算出万有引力大小。两个物体越大，
则万有引力越大；距离越远，则万有引力越小，即当距离远到一定程度时，万有
引力非常微弱，不会发挥作用。
三、常见的力
（一）重力
物体由于地球的吸引而受到的力叫重力，重力公式为 G=m×g。
【解析】
581.重力：人不能离开地球表面，无法蹦跶到太空中，是因为物体受到地球的
万有引力强烈的吸引，即重力，重力公式为 G=m×g，m是人的质量，g是重力加
速度9.8N/kg，所以质量越大重力越大。比如，在比萨斜塔上扔下两个质量不一
样的铁球时，一个是大铁球，一个是小铁球，虽然受到的重力大小不一样，但并
非重的先落地，因为二者的加速度一样，都是从 0开始加速，速度一直保持一样，
所以同时落地。
2.自由落体 VS 匀速下落：
（1）自由落体指物体下坠时只考虑重力因素，不考虑其他因素，比如在比
萨斜塔上扔一个羽毛和一个铁球，不能同时落地，因为此时不是仅考虑重力因素，
羽毛比较轻，受空气阻力影响比较大，不能忽略，不属于自由落体。
（2）羽毛可能是匀速下落状态，速度始终不发生变化，没有加速度，合力
为0，即受到的空气阻力和重力大小相等、方向相反、在一条直线上。铁球可以
近似视为自由落体，因为空气阻力和重力相比太小了。所以，题目表述自由落体
则不考虑阻力，表述匀速下落则考虑空气阻力。
3.人在地球表面受到万有引力，还受到离心力，地球在自转，人在地球表面
有被甩出去的趋势，这就是离心力。万有引力和离心力形成的合力就是重力，重
力是万有引力的分力。赤道上离心力最大，重力和万有引力差别最大；在北极点
和南极点上离心力最小，此时重力=万有引力。
4.失重：离地球距离特别大时（r2太大），万有引力很小，因为重力是万有
引力的分力，所以重力几乎没有，即失重，如宇航员在太空中距地球太远，属于
失重状态。
（二）摩擦力
阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）的力叫做摩擦力，可分为静摩擦力和
动摩擦力。
59【解析】
1.摩擦力：阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）的力叫做摩擦力，可分为
静摩擦力和动摩擦力。静摩擦力阻碍相对运动趋势，动摩擦力阻碍物体相对运动。
摩擦力总是和运动方向或运动趋势方向相反。
2.如上图，物块 A 放在斜面上如果是静止状态，会受到竖直向下的重力 G
和斜面对其垂直向上的支持力 N，二者的合力 F沿着斜面向下。物块没有向下滑
保持静止表明其受到合力为 0，即一定有一个与 F大小相等、方向相反的力，即
沿着斜面向上的摩擦力 f作用在其上面。物块没有动，只是有向左下方滑下去的
趋势，所以f是阻碍物体运动趋势的静摩擦力。
3.静摩擦力并非无限大，物体自身质量很大时，可能超过静摩擦力允许的最
大数值而会下滑，所以静摩擦力是一个范围，始终和 G与N的合力大小相等、方
向相反。一旦物体运动起来往下滑，则属于动摩擦力，物体很难停下来，动摩擦
力f=μ（物体间的摩擦系数）×Fn（正压力）。动摩擦力的数值一定小于最大的
静摩擦力。最大的静摩擦力出现于物体将动未动时。
最大静摩擦力要大于动摩擦力。动摩擦力公式为 f=μ×Fn。
增大摩擦的方法有增加物体表面粗糙度、加大垂直压力等。
减小摩擦的方法有使物体表面光滑、减小垂直压力等。
60【解析】
1.最大静摩擦力要大于动摩擦力。动摩擦力公式为 f=μ×Fn（正压力）。
2.增大摩擦的方法有增加物体表面粗糙度、加大垂直压力等。
3.减小摩擦的方法有使物体表面光滑、减小垂直压力等，还可以变滑动摩擦
为滚动摩擦，如上左图，擦玻璃是滑动摩擦，接触面非常大；如上右图是滚珠轴
承，两层没有直接接触，中间是圆的钢珠，属于滚动摩擦，摩擦力小得多。比如，
古代运输大石块时，直接在地上无法推动，会加上圆木后滚动推动，这是变滑动
摩擦为滚动摩擦，摩擦力减小很多。
（三）浮力
浸在液体或气体里的物体，受到的液体或气体对它竖直向上的力，大小等于
排开的液体或者气体受到的重力。
浮力公式为 F浮=ρ液×g×V排。
【解析】
1.浮力：浸在液体或气体里的物体，受到的液体或气体对它竖直向上的力，
大小等于排开的液体或者气体受到的重力。
2.浮力公式为 F浮=ρ液（液体密度）×g（重力加速度）×V排（排开液体
61的体积）。因为浮力始终等于排开的液体或气体受到的重力，所以 F 浮=G排，即
ρ液×g×V=m×g，从而有ρ液 V=m。如上左图，球漂浮在水中受到浮力，即使
鸟站在球上加上其重力，球也能漂浮。
3.如上右图，曲别针漂在水面上不是因为浮力，主要是因为表面张力。分子
间有一定作用力，如果不能破坏分子间作用力则会受到张力，曲别针受到较强的
表面张力从而可以漂在水上。再如昆虫可以在水面行走也是因为表面张力。
四、压强
物体所受的压力与受力面积之比叫做压强。压强单位为 Pa（N/m^2）。
【解析】
压强：压力是力，用压力大小除以受力面积得到压强，压强单位帕斯卡 Pa
（N/m^2）是用力的单位（牛顿）除以面积的单位（平方米）得到的。帕斯卡是
一位物理学家。
增大压强的应用如推土机的推土铲刃、破窗锤的敲击端呈锥状、斧头剪刀需
要打磨刃口。减小压强的应用如书包用宽背带、铁轨下铺放枕木、推土机使用宽
大的履带。
62【解析】
1.增大压强的应用如推土机的推土铲刃、破窗锤的敲击端呈锥状、斧头剪刀
需要打磨刃口：减少接触面积，同样的力作用上去后压强大。
2.减小压强的应用如书包用宽背带、铁轨下铺放枕木、推土机使用宽大的履
带：增大接触面积。
（一）液体压强
物体处在液体中因液体压力受到的压强，公式为 P＝ρ×g×h。
【解析】
液体压强：物体处在液体中因液体压力受到的压强，公式为 P＝ρ（液体密
度）×g（重力加速度）×h（离自由液面的高度）。如上图，在距离自由液面较
近的深度打孔后，水射的较近；在距离自由液面较远的深度打孔后，水射的较远。
水越深，受到的液体压强越大，如上右图“奋斗者”号下潜到万米深海，要承受
非常大的水压，所以要做成抗压的艇体。
（二）大气压强
大气压强简称大气压，或者气压，是物体处在大气中因大气压力受到的压强。
马德堡半球实验证实了大气压强的存在。标准大气压为 1.01325×10^5Pa。
63【解析】
大气压强：简称大气压，或者气压，是物体处在大气中因大气压力受到的压
强。人一直生活在这样的环境中，早已习惯大气压强，并不觉得它的存在，马德
堡半球实验证实了大气压强的存在。如上图，将剖开的铜球结合在一起后抽成真
空，两边都用马拉开，却始终拉不开，说明抽成真空后外界大气压施加了及其强
的压力将其压在一起。标准大气压为 1.01325×10^5Pa，可以记为101kPa。
其他大气压强的应用如虹吸管、吸附式挂钩、高压锅（液体的沸点受到大气
压强的影响，压强高则沸点高，压强低则沸点低）等。
【解析】
1.虹吸管：如上右图，A 容器在高处，B 容器在低处，用管子联通挤出气体
后，A容器的液体会自动流向 B容器，因为 A 容器比B容器高、压强要大，会自
动将液体压入管子。
2.吸附式挂钩：如上中图，吸附在玻璃上时将气体挤出后压上去，大气压强
就压住了。
3.高压锅：液体的沸点受到大气压强的影响，压强高则沸点高，压强低则沸
点低。比如，在青藏高原上海拔高大气压低，水的沸点低大概只有 70℃，如果
64不用高压锅做饭会发现米是夹生的，外面熟了里面是生的，高压锅提升压强从而
提高沸点达到 105 或 110℃，水在 110℃还在沸腾没有变成水蒸汽，可以一直加
热米，很快就熟了。
1.（2018 江苏）假如地球重力加速度减为现在的一半，下列数值不会发生
变化的是（ ）。
A.鱼在相同水深下受到的压强
B.船在水中的吃水深度
C.人在体重计上的称量结果
D.可以举起的石块的最大质量
【解析】1.选非题。
A 项：液体压强 P＝ρ×g×h，密度ρ和深度 h 不变，g 减为一半后，受到
的水的压强为原来的一半。排除。
B 项：浮力始终等于排开液体的重力，即 F=ρ×g×V 排=m（船的质量）×
g=G，简化为ρV排=m，是固定关系，不受g 影响。排开水体积V排=m/ρ水，始
终不变，所以吃水深度不变。当选。
C项：重力G=m×g，g 减为原来的一半后，显示的体重计结果也只有原来的
一半。排除。
D项：假设一个人举东西的力量大小一定，为 F，原来举起的石块为 F=m×g，
1
现在只有 1/2g，F 不变，则 m=2m，所以可以举起的石块的最大质量为原来的 2
2 1
倍。排除。【选B】
2.（2018 安徽）通常情况下，使用高压锅可以大大缩短食物的烹煮时间，
节约能源。下列对其所用物理原理的解释正确的是（ ）。
A.锅内蒸汽的压强增大，导致水的沸点降低
B.锅内水的沸点降低，导致蒸汽的压强增大
C.锅内蒸汽的压强增大，导致水的沸点升高
D.锅内水的沸点升高，导致蒸汽的压强增大
【解析】2.A 项：压强增大，沸点升高，排除。B、D 项：是压强影响沸点，
65不是沸点影响压强。排除【选 C】
3.（2019 河北选调）当水杯盖拧不开时，人们常常用小刀或螺丝刀轻轻撬
一下，一拧就开了。这主要是因为用刀撬杯盖（ ）。
A.减小杯盖侧壁对杯的压力
B.减小杯盖与杯口的接触面积
C.减小杯内外气体的压力差
D.增大杯盖另一侧对杯的压力
【解析】3.C项：水杯拧不开很有可能是因为内部气体较少，而外部气体始
终是一个标准大气压强，造成了内外的气压差，将瓶盖压得比较紧，用小刀撬动
后可以让气体进去，让内外压强保持平衡，就好拧开了。当选。【选 C】
【答案汇总】1-3：BCC
【注意】浮力和液体压强的计算公式要注意。
第三节 能量转化和物态变化
一、机械能
【解析】
机械能是物体在机械运动时具有的能量。
66（一）动能
物体由于运动而具有的能量，与物体的质量和运动速度有关。
动能的计算公式为 E=1/2m×v2
【解析】
动能：物体由于运动而具有的能量，与物体的质量和运动速度有关。动能的
计算公式为E=1/2m×v2，质量越大、速度越快，动能越大。
（二）重力势能
物体由于受到重力，并处在一定高度时所具有的能叫做重力势能，重力势能
计算公式为E=m×g×h。
【解析】
重力势能：物体由于受到重力，并处在一定高度时所具有的能叫做重力势能，
重力势能计算公式为 E=m×g×h。比如，水坝蓄水后水的高度比较高，具有一定
的重力势能，水力发电就是将重力势能转换成电能。
（三）弹性势能
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
弹性势能计算公式为 E=1/2k×x2。
67【解析】
1.弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。弹性形变和
塑性形变不一样，弹性形变指加在物体上的力去除后，物体会恢复原状；塑性形
变是永久性的，即使将改变形状的力去掉后，仍然维持原有状态，无法复原。如
上图，用力拉皮筋后，由于其具有弹性形变，松手后会恢复原状，具有弹性势能
2.弹性势能计算公式为 E=1/2k（系数）×x2（形变量的平方），掌握形变量
越大弹性势能越大。比如，射箭时所用的弓发生形变将箭射出去，弓背提供弹性
势能，拉伸时弓弦长度没有发生变化，弓背发生弹性形变（弯转）具有弹性势能。
【解析】机械能守恒：如果始终只有动能、重力势能和弹性势能相互转化，
则机械能守恒。
1.如上左图，绳子吊着锁，将锁松开时（不推动）的势能最大，落到最低处
动能最大（速度最快），即势能转化为动能，然后再向前到达 A 点，高度最高、
速度最小，之后回去重复这个过程。人的脑袋不动，则锁不会打到人，因为之后
的高度不会超过原高度。这种钟摆实验很好地证明机械能守恒，动能最大时势能
最小，势能最大时动能最小。
2.地球围绕太阳转动时，距离太阳越近，运动速度会发生变化，也类似于钟
68摆实验，发生着动能和势能的相互转化，可以认为这样的过程中机械能守恒。一
般，远日点夏至日和冬至日时势能大一些，近日点动能大一些。
【注意】只有动能和势能相互转化时机械能守恒，如果考虑了空气的摩擦，
会有一些机械能转化为热能，则不守恒。
1.（2020国考）关于能量与做功，下列说法正确的是（ ）。
A.雨点从高空中匀速下落时只有重力做功
B.匀速圆周运动的物体动能始终发生变化
C.自由落体过程中物体的机械能保持不变
D.向上飞的石子重力做负功导致势能减小
【解析】1.C项：自由落体不考虑阻力，没有空气摩擦，就没有热能导致机
械能损失，只有动能和势能的相互转化，自由落体就是将势能转化为动能，机械
能不变。当选。
A项：匀速下落要考虑空气阻力，并非只有重力做功，阻力也在做功，将动
能或势能转化为热能。排除。
B项：速度大小不变，方向变化，所以动能不变。排除。
D项：向上飞时高度比以前高，势能变大。重力做负功指重力方向向下、物
69体运动方向向上，力的方向和运动方向相反。如果力的方向和物体运动方向一致
就是做正功。排除。【选 C】
2.（2020山东）关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）。
A.物体从高空中下落其速度变得越来越快是因其具有惯性
B.跳伞运动员在匀速下降的过程中其机械能逐渐减小
C.当物体受到力的作用后其运动速度必然发生改变
D.足球在空中飞行时受到的空气阻力保持不变
【解析】2.B项：匀速下降表明考虑了空气阻力，空气摩擦导致机械能转化
为热能。当选。
A项：是因为受到重力。惯性是让物体保持原有运动状态，保持原有的静止
或匀速运动状态，下降速度越来越快则表明不是静止或匀速运动。排除。
C 项：如果受到的力大小相等、方向相反，合力为 0，运动速度不会改变。
排除。再如推静止的物体没有推动时，运动速度也不会改变。排除。
D项：运动速度越快，受到的阻力越大，排除。足球从脚上踢出去时速度最
快，后面慢慢停下来，则速度快时阻力大、速度慢时阻力小，一直在变化。排除。
【选B】
【答案汇总】1-2：CB
二、热能与物态变化
（一）热能
物体内大量微观粒子的不规则运动叫做热运动。温度越高，热运动则越剧烈。
热运动的物体具有热能或者内能。绝对零度的物体没有内能。
分子热运动的典型现象是分子扩散。
70【解析】
1.热能：又称为内能，指物体内大量微观粒子的不规则运动。物体的温度越
高，内部的热运动则越剧烈，所以温度是物体内部微观热运动的宏观表现。只要
热运动中的物体就具有热能/内能。绝对零度的物体内部没有粒子的不规则热运
动，没有内能。绝对零度是-273.15℃或0K，是宇宙中最低的温度（温度没有上
限），真空中的宇宙就是绝对零度。
2.分子热运动的典型宏观现象是分子扩散：如上图，将一瓶二氧化氮和空气
放在一起，将玻璃板抽掉后，由于分子的热运动，二氧化氮不断向上扩散，最终
在上面的瓶子中会出现棕色的二氧化氮气体。不仅是气体，液体、固体都能发生
分子扩散，固体分子扩散速度较慢。
物体吸收热量后一般温度上升，比热容是衡量物质容纳热量能力的物理性质，
其定义为单位质量的某种物质，温度升高 1℃时吸收的热量，叫做这种物质的比
热容。
生活中常见比热容较大的物质有水，较小的有铝、铁、铜等金属。
【解析】
1.比热容：物体吸收热量后一般温度上升，温度上升与容纳热量能力有关。
71单位质量的某种物质，温度升高 1℃时吸收的热量，叫做这种物质的比热容，即
吸纳的热量多则比热容大。对于比热容大的物体，想要温度上升，要给的热量多；
对于比热容小的物体，想要温度上升，要给的热量少。
2.生活中常见比热容较大的物质有水，想要水的温度上升要给比较大的热量；
比热容较小的有铝、铁、铜等金属。比如，夏天正午海边沙滩上，沙滩温度很高，
因为沙子的比热容小于水，接受同样热量时升温较快，水的比热容大，所以白天
时海水凉快、沙子热，晚上放热时，沙子的比热容小温度下降快，沙滩温度低、
海水比较温暖。所以，水起到调节海边气候的作用，夏天的白天不会太热晚上不
会太冷。再如铝、铁、铜造的锅稍微加热后就不能用手碰了，升温很快。
（2022 河南）下列关于能量与温度之间关系的说法正确的是（ ）。
A.亘古不化的冰山没有能量
B.温度高的物体其能量一定也高
C.绕地卫星在近地点时的势能最大
D.水被用来做汽车冷凝剂是因为其比热容较大
【解析】D项：汽车发动机要散热，不能仅用风吹，还有一套水冷，水吸收
发动机的余热后排出去。水吸收热量的能力比较强，比热容大，所以用水作为冷
凝剂。当选。
A项：冰山不是绝对零度，有热能/内能；漂在水面上有势能。排除。
B 项：没有告知物体的大小和比热容，所以温度高的物体不一定热量也高，
温度高只能说明物体内部分子热运动的剧烈程度较大。比如，一小片（指甲盖大
小）的高温铁片的热量要小于一吨烧开的热水。排除。
C 项：绕地卫星和太阳围绕地球转的原理一样，在近地点动能大、势能小。
越靠近地面相当于距离越近，即高度降低，势能小、动能大。排除。【选 D】
72【解析】
1.水电站：重力势能转化为电能。
2.光热熔盐发电：反射板将光线反射后集中在盐塔，烧热后可以发电，光转
化为热，热能转化为电能。
【解析】
1.火炮：点燃发射药后发生化学反应，剧烈燃烧爆炸，化学能转化为动能。
2.电磁炮：电能转化为动能，通过电磁线给炮弹加速从而发射。
（二）物态变化
73【解析】
物态变化：要将字写对，如“熔化”“汽化”，还要掌握对应例子，如樟脑丸
变小属于升华，是固态直接变气态，白炽灯变黑是钨灯丝直接升华后凝到灯壁上，
即钨蒸汽凝华成钨固体，属于凝华，是气态直接变固态。还要掌握吸热和放热的
关系。
【解析】
以冰、水、水蒸气为例：假设冰的热量状态是 0，水的热量状态是 1，水蒸
气的热量状态是 2。冰变成水蒸气时，热量由 0 变成 2，是升华，需要从外界吸
收热量；从水蒸气变成冰，热量由 2变成0，需要放热。熔化需要吸热才能将热
量从 0 变成 1，凝固时需要放热才能将热量从 1 变成 0。汽化时要吸热才能将热
量由1变成 2，液化时需要放热才能将热量从 2变成1。
1.（2018山东）下列自然现象，解释正确的是（ ）。
A.冬天热汤会冒白气，是汽化现象
B.樟脑丸会越来越小，是蒸发现象
C.洗澡时卫生间的镜子有一层小水珠，是液化现象
D.报废的电灯泡取下发现变黑了，是腐蚀引起的
【解析】1.A 项：汽化表明出现水蒸气，是肉眼不可见的；“白气”是小水
滴，是液态，则属于液化。排除。B 项：樟脑丸是固态直接变气态，属于升华。
排除。C 项：水蒸气液化成小水滴，积少成多成为小水珠，当选。D 项：钨灯丝
先升华后凝华，排除。【选 C】
742.（2019河北）下列关于自然现象的解释，正确的一项是（ ）。
A.冬天户外用嘴呼气冒“白气”，是气化现象
B.白炽灯泡用久后玻璃泡壁变黑，是凝华现象
C.利用干冰进行人工增雨，干冰发生的变化属于液化现象
D.冬天房顶上的积雪虽没有融化，却逐渐减少，是蒸发现象
【解析】2.A项：书写错误，没有“气化”，只有“汽化”，而且不是汽化是
液化（“白气”是小水滴），排除。C项：干冰是固态二氧化碳，发射到云层中变
成气态的二氧化碳，属于升华。排除。D项：蒸发是液态变成气态，选项属于升
华，直接由固态的雪变成气态的水蒸气。排除。【选 B】
【答案汇总】1-2：CB
第四节 能源
【解析】掌握能源分类方法和利用的知识。
【解析】按照能源产生的方式或自然界中是否有的方式分类：自然界中有的
属于一次能源，自然界中没有的属于二次能源。
1.一次能源：
（1）化石燃料/能源：煤炭、石油、天然气，是远古时期的生物吸收太阳能
后在地层中埋藏千万年后转化成的，是传统能源的典型代表。
①煤炭经过干馏（化学变化）得到焦炭后燃烧，用于火力发电或炼钢炼铁。
②石油分馏（物理变化）后得到汽油、煤油、柴油、沥青等。
③天然气主要成分是甲烷（CH），是气态，燃烧后比较干净杂质比较少。
4
（2）可燃冰：甲烷的水合物，能在海底稳定存在，如果破坏了结构，则甲
75烷气体会跑出来。
（3）太阳能：化石能源的根源，远古时期的太阳能到达地球被固定后产生
化石能源。太阳能来自于太阳的核聚变反应，据说还能持续 50 亿年。只要太阳
还在就能不断发生核聚变，不断将光和热提供到地球上。
（4）风能：空气水平流动产生的能量，可以用于发电或带动风车拉磨。
（5）核能：铀矿如铀 233 可以用于核裂变发电。核能发电都是核裂变，因
为人类还未掌握可控核聚变，只能用于核武器，核裂变可以控制得缓慢释放进行，
可以用于发电。用于发电的核原料浓度不高，高浓度用于核武器。
2.二次能源：柴油、汽油、电能，人工制造得到。
【解析】根据可否循环分类：
1.不可循环：用完后短期不可再生。
（1）化石能源煤炭、石油、天然气都是地下埋藏物，用完后千万年间可能
76都无法形成新的。
（2）可燃冰是甲烷的水合物，用完就没有了。
（3）核能：铀矿石用完后也没有了。
2.可循环：
（1）太阳能：太阳寿命还有 50亿年。
（2）风能：只要风在吹就有风能。
（3）海洋能：潮汐水位上涨下落或波浪，总量大，利用时密度低，利用起
来较为困难。只要海洋还在，还在产生潮汐和波浪，就可以利用。
（4）水能：利用河流湖泊进行水力发电，只要河里还有水就可以利用水坝
发电。
（5）生物质能：只要生物还在就可以制造。生物质能本质上来源于太阳能，
如沼气，将人畜粪便、草木残枝放入沼气池生成沼气，只要还有人畜粪便、草木
残枝，就有生物质能。再如，地沟油经过加工后可以重复利用，甚至可以作为飞
机用的航空煤油，属于生物质能，因为地沟油是植物或动物油脂，只要还产生油
脂，还有动植物，就可以有生物质能。
【解析】
771.常规能源：利用的非常成熟，规模大、技术成熟。如传统化石能源煤炭、
石油、天然气以及水能，水的利用历史有很多年，在远古时期就用水做水车，水
车用于托举重物或灌溉，再如水发电也是成熟技术。
2.新能源：技术比较新、规模不大。核能、太阳能、风能、海洋能、地热能、
可燃冰。
（1）太阳能烧热水是光热转化，用太阳能发电是光伏发电，利用太阳能生
成化学物质是光化学（如植物的光合作用是一种光化学反应，将太阳能转化为生
物质能）。
（2）风能：风车利用大的风力发电，即风电。
（3）海洋能：难度大，技术先进。
（4）可燃冰：甲烷水合物，开采难度大，海底埋藏较深，一旦破坏结构会
变成甲烷跑掉，属于新能源。
（5）地热能：开发利用规模不大，技术新，前景大，有很大的开采量。
①比如干热岩是没有地下水的一块岩石区域，利用比较方便，不会产生比较
大的地质构造问题（有水时地质结构不稳定），温度很高（如 180℃以上），开采
利用价值很大，是地热能的利用方式，将装水的管道通入干热岩，加热管道中的
水，将热水抽上来发电。
②我国最早在青海发现可利用的干热岩资源，青藏高原也是地热能最丰富的
区域。与太阳能和风力发电相比，开发利用的成本低，约为风力发电的一半、太
阳能发电的十分之一；无污染，环保，所以在青藏高原上利用地热能是非常好的
方式。近年来在京津冀地区和山东地区也在发现地热能干热岩，用干热岩发电在
逐步推开。
1.（2018浙江）2017年5月18日，我国宣布可燃冰试采获得成功，标志着
我国成为全球第一个在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰的
主要有效成分是（ ）。
A.甲烷 B.乙炔
C.甲醇 D.乙醇
【解析】1.B项：乙炔是 CH，一般用于切割金属或气焊，排除。【选 A】
2 2
782.（2019 广东选调）可再生能源是指不会随它本身的转化或人类的利用而
越来越少的能源。下列属于可再生能源的是（ ）。
①风能 ②天然气 ③潮汐能 ④太阳能 ⑤核燃料
A.①②③ B.①③④
C.②④⑤ D.③④⑤
【解析】2.【选 B】
3.（2021 国考）干热岩是埋深数千米的高温岩体，属于一种新兴的地热能
源。下列有关说法正确的是（ ）。
A.我国在青藏高原首次发现大规模可利用的干热岩资源
B.注入低温水回收高温水的干热岩利用过程发生了能量转化
C.干热岩发电技术已在世界多个国家的工业生产中普遍应用
D.干热岩的开发利用过程中容易产生导致酸雨的污染气体
【解析】3.A 项：青海省共和盆地发现，当选。B 项：从干热岩将热量传递
给水，发生热量传递，没有能量形式的变化，排除。C项：新兴技术，应用规模
不大，排除。D项：干热岩无污染排放。我国主要是燃烧煤导致酸雨排放，煤中
有硫（S），燃烧产生二氧化硫（SO），可能导致硫酸型酸雨，排除。【选 A】
2
【答案汇总】1-3：ABA
79遇见不一样的自己
Be your better self
80
