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专题 21 信息、能源与材料（练习）（解析版）
目录
................................................3
题型01 电话与电话交换机......................................................3
题型02 模拟通讯与数字通讯....................................................4
题型03 电磁波的传播及应用....................................................6
题型04 电视信号的发射与接受、移动电话........................................7
题型05 光纤通讯、卫星通信与网络通讯..........................................9
题型06 能源及其分类.........................................................12
题型07 核能及其应用.........................................................14
题型08 太阳能及其应用.......................................................16
题型09 可再生能源与不可再生能源.............................................19
题型10 能源与可持续发展.....................................................21
题型11 粒子与宇宙...........................................................23
题型12 物质的性质、材料及其应用.............................................24
.......................................................27
........................................................30
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题型 01 电话与电话交换机
1.以下关于电话交换机的说法中，正确的是（ ）。
A. 程控交换机是利用电脑按照输入的程序“见机行事”的；
B. 一台程控交换机只能同时转接两部长途电话；
C. 打电话“占线”说明对方的话机一定在通话中；
D. 电话上的“来电显示”是由用户手机设定的，不需要程控交换机去完成
【答案】A。
【解析】A、程控交换机是利用电脑按照输入的程序工作的，该选项正确；
B、一台程控交换机同时可以转接多部电话，该选项错误；
C、打电话“占线”，对方不一定在通话，有可能两部电话之间的电话线不够用了，该选项错误；
D、电话上的“来电显示”是由程控交换机的程序控制的，不是用户手机设定的，该选项错误。
故选A。
2.动圈式话筒的结构如图，它工作时：
①线圈运动能产生随着声音的变化而变化的电流；
②与膜片相连的线圈随之一起振动；
③人唱歌或说话产生的声音使膜片振动；
④变化的电流经过放大后，由扬声器还原为声音。
关于它的原理，排序正确的是（ ）。
A．①②③④ B．②①④③ C．③①④② D．③②①④
【答案】D。
【解析】声波引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线圈就一起振动，线圈在永
久磁体的磁场里振动，切割磁感线产生感应电流，这就是电信号。
线圈振动的快慢、强弱代表了声音振动的特征，产生感应电流的大小和方向就随着这个特征而变
化，这个记载声音信号的感应电流经放大后传给扬声器，就发出声音。
根据对动圈式话筒这样的理解，来排序，答案为③②①④。故选D。
3.下列关于打电话的说法中正确的是（ ）。
A.打电话时，有时出现“占线”现象说明对方的话机一定在使用；
B.甲电话与乙电话在相邻的两间办公室内，甲呼乙时不通过交换机；
C.利用电磁继电器接线的交换机就是程控交换机；
D.只有利用了计算机技术的交换机才有“来电显示”服务业务
【答案】D。
【解析】A、电话之间的通话都是通过电话交换机来实现的，若通话用户比较多时，电话交换机不能
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将这两部电话接通会出现“占线”现象，所以A错；
B、甲电话与乙电话在相邻的两间办公室内，甲呼乙时是通过打电话呼叫的，所以通过交换机，则B
错；
C、利用电磁继电器接线的交换机就是自动电话交换机；
D、“来电显示”是有计算机技术的交换机后才能有这一功能的。故选D。
4.关于电话机的听筒和话筒的工作原理,以下说法正确的是（ ）。
A. 话筒将声信号变成光信号；
B. 话筒将电信号变成磁信号；
C. 听筒将声信号变成电信号；
D. 听筒将电信号变成声信号
【答案】 D。
【解析】【解答】AB．话筒将声信号变成电信号，A、B不符合题意。
C．听筒将电信号变成声信号，C不符合题意。
D．听筒把强弱变化的电流信号变成声音的信号，把输出的声音还原出来，D符合题意。
故答案为：D。
5.甲、乙两部电话接通后，正确的说法是（ ）。
A. 甲的听筒和甲的话筒，乙的听筒和乙的话筒分别串联在两个电路中；
B. 甲的听筒和乙的听筒串联，甲的话筒和乙的话筒串联；
C. 甲的听筒和话筒，乙的听筒和话筒串联在一个电路中；
D. 甲的听筒和乙的话筒串联在一个电路中，乙的听筒和甲的话筒串联在另一个电路中
【答案】 D。
【解析】A．甲、乙两部电话接通后，甲的听筒和乙的话筒，乙的听筒和甲的话筒分别串联在两个电
路中，A不符合题意。
BC．甲的听筒和乙的话筒串联，甲的话筒和乙的听筒串联，B、C不符合题意。
D．甲的听筒和乙的话筒串联在一个电路中，乙的听筒和甲的话筒串联在另一个电路中，D符合题意。
故答案为：D。
题型 02 模拟通讯与数字通讯
1.关于模拟信号和数字信号的下列描述不正确的是（ ）。
A.模拟信号容易丢失一些信息，造成图像和声音的失真；
B.数字信号抗干扰能力强；
C.数字信号一般只包括两种不同的状态；
D.现代电话信息的传输和处理过程已经全部使用数字信号
【答案】 D。
【解析】A．模拟信号容易丢失一些信息，造成图像和声音的失真，A不符合题意。
B．数字信号比模拟信号抗干扰能力强，B不符合题意。
C．数字信号一般只包括两种不同的状态，形式简单，C不符合题意。
D．现代电话信息的传输和处理过程已经全部使用数字信号，但在交换机和家庭间的线路上，还在使
用模拟信号，D不正确，符合题意。故答案为：D。
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2.数字通信是一种既现代又古老的通信方式，现代电话已全部采用数字信号进行处理。若用“0”和
“1”代表“开”和“关”这两个动作，组成一组数字信号，可以表达一句话。例如：“我相信你能行”
的数字信号为“0、01、1、10、00”。
请参照此代码和上述例子，用另一组信号表达你想说的一句话： ，其数字信号
为 。
【答案】你相信我能行；“1、01、0、10、00”。或：我相信我能行““0、01、0、10、00”，或
“你相信你能行”，其对应的数字信号为“1、01、1、10、00”。
3.2008年北京奥运会真正实现了“数字北京”、“数字奥运”的口号。关于这两个口号中“数字”
的含义，下列说法正确的是（ ）。
A. “数字”表示2008年奥运会在运动场馆、志愿者数量上创造了奥运会历史上新的数字记录；
B. “数字”表示奥运会在2008年举行，是中国人的幸运数字；
C. “数字”表示通过建设各种数字通信的设施，为参与奥运会的人提供方便、快捷的数字信息服
务；
D. 以上说法都正确
【答案】 C。
【解析】“数字北京”、“数字奥运”是指通过建设各种数字通信的设施，为参与奥运会的人提供方
便、快捷的数字信息服务；“数字”不是数字记录，更与幸运数字无关，C符合题意。
故答案为：C。
4.现代通信利用数字信号进行传输和处理，而不用模拟信号，究其原因，下列说法中正确的是（
）。
①模拟信号传输不方便 ②模拟信号容易丢失信息 ③模拟信号容易失真 ④模拟信号保密性差
A. ①③④ B. ②③④ C. ①②③ D. ①②④
【答案】 B。
【解析】相对于数字信号，模拟信号存在以下缺点：模拟信号容易丢失信息；模拟信号容易失真；模
拟信号保密性差；由于以上原因现在数字通信逐渐代替模拟通信，故正确的是② ③ ④。
故答案为：B。
题型 03 电磁波的传播及应用
1.关于电磁波的产生,下列说法中正确的是 ( )。
A.任何通电导体周围空间都会产生电磁波；
B.照明线路周围不会产生电磁波；
C.直流电在通断过程中会产生电磁波；
D.日光灯启动不会产生电磁波
【答案】C。
【解析】只有迅速变化的电流周围才会产生电磁波,并不是任何通电导体周围空间都会产生电磁波,故
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A错误。
照明线路中是50 Hz的交流,电流大小和方向迅速变化,所以其周围会产生电磁波,故B错误。
直流电在通断过程中会产生电磁波,故C正确。日光灯启动会产生电磁波,故D错误。
2.下列关于电磁波的说法正确的是（ ）。
A. 电磁波在空气中的传播速度是340m/s；
B. 电磁波只能传播声音信号，不能传递图像信号；
C. 电磁波不能在真空中传播；
D. 北斗卫星定位系统既能发射也能接受电磁波
【答案】 D。
【解析】A．电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s，A不符合题意；
B．电磁波作为载波使用时，既可以传递声音信号，也可以传递图像信号，B不符合题意；
C．电磁波可以在真空中传播，C不符合题意；
D．卫星接收和发送信号要靠电磁波传递，我国的北斗卫星定位系统也是利用电磁波来传递信号的，D
符合题意。故答案为：D。
3.我们生活在电磁波的海洋中，下列关于电磁波的说法中正确的是（ ）。
A.可见光属于电磁波，但可见光不能在真空中传播；
B.红外线不是电磁波，利用红外线可以进行红外拍照；
C.电磁波的频率越高，波长越短；
D.电磁波只能传递声信号，不能传递图象信号
【答案】C。
【解析】A、可见光属于电磁波，光能在真空中传播，A不符合题意；
B、红外线是电磁波，利用红外线可以进行红外拍照，B不符合题意；
C、由电磁波的波长与频率的关系；v＝λf可知电磁波的频率越高其波长越短，C符合题意；
D、电磁波作为载波使用时，既可以传递声音信号，也可以传递图象信号，D不符合题意。
故答案为：C。
4.病人在医院检查的过程中，涉及到很多物理知识，下列说法不正确的是（ ）。
A. 腹部B超中用到的超声波频率大于20000Hz；
B. 胸透检查中用到的X光隶属于电磁波，连续多次反复照射对身体无危害；
C. 在病房里保持安静是在声源处减弱噪声；
D. 医院里的免费“WiFi”采用和光速一样快的电磁波传播信息
【答案】 B。
【解析】A．腹部B超中用到的超声波频率大于20000Hz，A正确，不符合题意；
B．胸透检查中用到的X光隶属于电磁波，适量的照射检查，并不会影响人体健康，但连续多次反复
照射对身体有很大危害，B错误，符合题意；
C．在病房里保持安静是在声源处减弱噪声，C正确，不符合题意；
D．医院里的免费“WiFi”采用和光速一样快的电磁波传播信息，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
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（ ）。
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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
【答案】D。
【解析】A．由图可知，紫外线在可见光之外，属于不可见光，故A错误；
B．由图可知，红外线的波长比可见光长，故B错误；
C．由图可知，X射线的频率比无线电波的大，故C错误；
D．可见光与γ射线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度约为 ，故D正确。故选D。
题型 04 电视信号的发射与接受、移动电话
1.广播电台或广播电视台的发射天线的作用是（ ）。
A.只发射音频电流激发的电磁波；
B.只发射视频电流激发的电磁波；
C.只把音频电流和视频电流加载到更高频率的射频电流上，再通过天线发射；
D.三种电流不经调制通过天线发射三种不同的电磁波
【答案】 C。
【解析】无线电广播信号的发射由广播电台完成．话筒把播音员的声音信号转换成电信号，然后用调
制器把音频信号加载到高频电流上，再通过天线发射到空中。
故答案为：C。
2.各地高高耸立的电视塔是地标性建筑，电视塔上天线的作用是( )。
A.让声音、图像信号转化为电信号；
B.让声音、图像信号加载到高频电流上；
C.让音频、视频电信号加载到高频电流上；
D.让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波
【答案】 D。
【解析】电磁波可以传递声音、图象等信息，电视节目和广播节目都是通过电磁波传播的；电视塔上
天线的作用是让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波并发射出去，D符合题意，ABC不符合题意；
故答案为：D。
3.关于移动电话，下列说法中错误的是（ ）。
A．移动电话既能接收电磁波，又能发射电磁波；
B．移动电话的发射功率非常大，天线灵敏度高；
C．移动电话与其他用户通话需基地台转接；
D．无绳电话的座机和手机之间通过无线电波沟通
【答案】B。
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【解析】A、在讲话的时候，它用电磁波把信息发射到空中，同时它又能在空中捕获电磁波，得到对
方讲话的信息，所以移动电话既能接收电磁波，又能发射电磁波：A是正确的；
B、移动电话的灵敏度高，但由于电量限制，以及防止危害人体健康，其发射功率不大，所以B是错误
的；
C、正是因为移动电话的发射功率不大，所以它跟其他用户的通话要靠较大的固定基地台转接，所以C
是正确的；
D、电磁波被广泛应用于信息的传递，所以无绳电话的座机和手机之间通过无线电波沟通，所以D是正
确的。故选B。
4.关于无线电广播的发射和接收，下列说法正确的是（ ）。
A．话筒把声音信号转化成音频信号后，直接通过天线发射出去；
B．话筒把声音信号转化成音频信号后，需要加载到高频电磁波上再发射出去；
C．载波发生器将音频电信号加载到高频电磁波上；
D．调制器可以把声音信号从高频信号中取出
【答案】B。
【解析】A.音频信号必须调制到高频信号中，才能发射，故错误；
B.话筒把声音信号转换成电信号，需要加载到电磁波上再发射出去，正确；
C.载波发生器只是产生载波信号，故错误；
D.把声音信号从高频信号中取出的是解调器，而不是调制器，故错误；故选B。
5.广播电台或广播电视台的发射天线的作用是（ ）。
A.发射音频电流激发的电磁波；
B.发射视频电流激发的电磁波；
C.把音频电流和视频电流加载到更高频率的射频电流上，再通过天线发射；
D.三种电流不经调制通过天线发射三种不同的电磁波
【答案】 C。
【解析】广播电台或广播电视台发射天线的作用是将声音和图像信息加载到更高频率的射频电流上，
激发出电磁波，向外传递信息。故选C。
6.阅读下面有关手机的材料，并回答问题。
手机是部集成度很高的微型高精密接收和发射高频电磁波的机器，它大致可分为五个部分：听筒、话
筒、控制模组、天线及电源。采用双向异频率双工制，即接收和发射用不同频率的调频电磁波．根据国家
计量标准局和有关方面的规定，某机发射频率890.0125MHz，接收频率为935.0125MHz，双频间隔为
45MHz．用户在某个交换局的业务服务区购机，并配定使用频率和编码后，就成为该局的原登记用户，如
果进入其他移动交换局的业务区内通话，称为漫游。
（1）当对着话筒讲话时，手机天线作为________ （选填“发射”或“接收”）天线使用；当用听
筒听对方讲话时，手机天线是作为________（选填“发射”或“接收”）天线使用。
（2）用一交换局业务服务区的另一部手机，________（填“能”或“不能”）用890.0125MHz的发射
频率。
（3）在飞行的飞机上不能使用手机的原因是：________。
【答案】发射；接收；不能；手机发射的电磁波被飞机上的仪器接收后，会影响飞机正常飞行，诱发
事故。
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【解析】（1）手机采用双向异频率双工制，即接收和发射用不同频率的调频电磁波，讲话时，声音
信号通过控制模组中的振荡器转化为电磁波信号，通过天线发射出去；接听时，天线通过控制模组中的检
波器接收到电磁波信号再转化为声音信号；
（2）手机的配定使用频率确定后，其他手机就不能使用该频率，所以用一交换局业务服务区的另一
部手机，不能用890.0125MHz的发射频率；
（3）飞机是一种通过电磁波保持通信、确定飞行高度等等的高精技术工具，手机发射的电磁波被手
机上的仪器接收后，会影响到飞机正常飞行，诱发事故。
题型 05 光纤通讯、卫星通信与网络通讯
1.2020年7月31日，习近平总书记宣布了一个振奋人心的消息：“北斗三号全球卫星导航系统正式
开通！”北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行的卫星导航系统。卫星导航在传递信息过程中主要
依靠的是（ ）。
A．超声波 B．电磁波 C．次声波 D．光导纤维
【答案】B。
【解析】A．超声波不能在真空中传播，故不能用于导航系统，故A不符合题意；
B．电磁波能在真空中传播，故不能用于导航系统，故B符合题意；
C．次声波不能在真空中传播，故不能用于导航系统，故C不符合题意；
D．光导纤维需要依靠光缆，而卫星导航系统没有安装，故D不符合题意。故选B。
2.光纤通信已成为现代通信的主要支柱之一，关于光纤以下说法正确的是（ ）。
A．光纤是超导体；
B．光波在光纤中不断折射向前传播；
C．光波在光纤中的传播速度为3×108m/s；
D．光纤不导电，不会受外界电磁场的干扰
【答案】D。
【解析】AD．光纤的材料是二氧化硅，即玻璃丝，属于绝缘体，不导电，不会受外界磁场的干扰，故
A错误，D正确；
B．光纤通信是利用光波在光纤中不断反射向前传播，故B错误；
C．光波属于电磁波，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，在玻璃中的传播速度小于传播速度，
故C错误。故选D。
3.下列各种活动中，能通过互联网做到的是（ ）。
A. 传送网购的运动鞋 B. 远程学习物理课程
C. 输送发电厂的电能 D. 传输纸质信件
【答案】 B。
【解析】人们可以通过互联网进行远程教育、远程医疗会诊、打IP电话、查阅资料、发送电子邮件
等；传送网购的运动鞋、传输纸质信件要利用交通工具完成，输送发电厂的电能需要利用电网完成，B符
合题意，ACD不符合题意。 故答案为：B。
4.下列说法中不正确的是（ ）。
A．微波大致沿直线传播，因此微波通信要建很多中继站才能把信息传递到远方；
B．卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全球通信；
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C．光纤通信容量大，不受电磁干扰，保密性好，通信质量高，但传输距离短；
D．利用因特网可实现资源共享和信息传递，还可进行远程教育、远程医疗等
【答案】C。
【解析】A、地球是圆的，而微波沿直线传播，因此需要设置微波中继站，将信号接力传递下去，故A
说法正确；
B、通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖
了几乎全部地球表面，可以实现全球通信，故B说法正确；
C、光纤已经成为现代通信的主要传输工具，它具有容量大、不受外界磁场的干扰、不怕腐蚀、不怕
潮、能量损耗少使，激光通信能传播很远，并且能提高通信质量．等优点，故C说法不正确；
D、人们可以通过互联网进行远程教育、远程医疗会诊、打IP电话、查阅资料、发送电子邮件等，故
D说法正确。故选C。
5.2020年6月23日9时 43分，北斗3号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功，它是
北斗 3 号系列的第三颗地球同步卫星，主要用于无线电导航、无线电测定等。关于卫星下列说法正确的
是（ ）。
A．该卫星在加速升空的过程中，受到了平衡力；
B．该卫星进入同步轨道后，相对地面静止；
C．该卫星运行一周的时间约为 365 天；
D．该卫星与地面基站可通过超声波传递信息
【答案】B。
【解析】A．该卫星在加速升空的过程中，不是平衡状态，受到的力不是平衡力，故A错误；
B．该卫星进入同步轨道后，与地球的相对位置没有发生改变，相对地面静止，故B正确；
C．该卫星运行一周与地球的自转周期相同，为一天，故C错误；
D．该卫星与地面基站间为真空状态，不能通过超声波传递信息，应该通过电磁波，故D错误。
故选B。
6.华人科学家高锟以“涉及光纤传输的突破性成就”获2009年诺贝尔物理学奖．关于光纤通信，下列
说法正确的是( )。
A.光在光纤中是沿中轴线直线传播的 B.光纤通信与有线通信一样，都需要金属导线；
C.光纤通信中使用的“导线”是“光导纤维” D.光纤通信中传播的物质——光，不是电磁波
【答案】 C。
【解析】A. 光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，并非沿中轴线直线传
播，不符合题意；
B. 光纤通信的材料是光导纤维，不符合题意；
C. 光纤通信中使用的“导线”是“光导纤维”，符合题意；
D. 光波也是一种电磁波，不符合题意。故答案为：C。
7．下列说法中不正确的是（ ）。
A．微波大致沿直线传播，因此微波通信要建很多中继站才能把信息传递到远方；
B．卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全球通信；
C．光纤通信容量大，不受电磁干扰，保密性好，通信质量高，但传输距离短；
D．利用因特网可实现资源共享和信息传递，还可进行远程教育、远程医疗等
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【答案】C。
【解析】A、地球是圆的，而微波沿直线传播，因此需要设置微波中继站，将信号接力传递下去，故A
说法正确；
B、通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖
了几乎全部地球表面，可以实现全球通信，故B说法正确；
C、光纤已经成为现代通信的主要传输工具，它具有容量大、不受外界磁场的干扰、不怕腐蚀、不怕
潮、能量损耗少使，激光通信能传播很远，并且能提高通信质量．等优点，故C说法不正确；
D、人们可以通过互联网进行远程教育、远程医疗会诊、打IP电话、查阅资料、发送电子邮件等，故
D说法正确。故选C。
8.2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，完成了“北斗”卫
星全面组网工作。在卫星与火箭分离前，以火箭为参照物，卫星是______（选填“静止”或“运动”）
的，“北斗”卫星导航系统利用______（选填“电磁波”、“超声波”或“红外线”）向地球传递信息。
【答案】静止；电磁波。
【解析】(1)在卫星与火箭分离前，火箭与卫星是一体的，故以火箭为参照物，卫星的位置没有发生
变化，故是静止的。
(2)卫星导航系统利用电磁波传播信息，因为电磁波能够在真空中传播。
题型 06 能源及其分类
1.下列四种能源中属于二次能源的是（ ）。
A．电能 B．风能 C．水能 D．太阳能
【答案】A。
【解析】A、电能是由一次能源经过加工而获得的能源，是二次能源，故A正确；
B、风能是从自然界直接获取不需要加工的能源，是一次能源，故B错误；
C、水能是从自然界直接获取不需要加工的能源，是一次能源，故C错误；
D、太阳能是从自然界直接获取的能源，是一次能源，故D错误。故选A。
2.因为电能便于输送和转化，已成为现代社会离不开的一种能源。电能属于（ ）。
A．一次能源 B．二次能源 C．可再生能源 D．不可再生能源
【答案】B。
【机械】电能是通过一次能源的消耗才可以得到的能源，属于二次能源。
故选B。
3.人和动物从食物中获取的能量属于（ ）。
A．热能B．贮存能 C．化学能 D．机械能
【答案】C。
【解析】食物中的能量以化学能的方式贮存，在体内通过分解食物释放其化学能，一部分化学能，在
体内转化为热能。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4.蒸汽机的发明对人类利用能源的意义，说法错误的是（ ）。
A. 蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑；
B. 蒸汽机的发明使人类逐步地以机械动力代替人力和畜力；
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C. 蒸汽机的发明使人类主要的能源由柴薪转向煤；
D. 蒸汽机的发明使人类主要的能源由煤转向了电
【答案】D。
【解析】A. 蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，说法正确；
B. 蒸汽机的发明使人类逐步地以机械动力代替人力和畜力，说法正确；
C. 蒸汽机的发明使人类主要的能源由柴薪转向煤，说法正确；
D. 蒸汽机的发明使人类主要的能源由煤转向了电，天然气等。
5.现有煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能以及电能。下列观点错误的是
（ ）。
A.天然气是化石能源 B.地热能属于一次能源
C.电能属于二次能源 D.核能属于二次能源
【答案】D。
【解析】（1）煤、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，是化
石能源。
（2）可以直接从自然界获得的能源，称为一次能源。所以化石能源以及风能、水能、太阳能、地热
能、核能都属于一次能源。
（3）电能需要由其他形式的能转化而来，最终还要转化为其他形式的能，为人类所利用，造福于人
类。电能无法从自然界直接获得，须经过消耗一次能源才能得到，电能是二次能源。
6．下列关于信息、能源和材料的说法中正确的是（ ）。
A．华为手机的芯片中含有半导体材料；
B．煤、石油和天然气都是化石能源，电能是一次能源；
C．我国自主研发的“北斗”卫星导航系统，通过超声波提供定位服务；
D．我国的“长征五号”B型火箭用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多
【答案】A。
【解析】A．手机芯片就是用半导体材料来制成的，故A正确；
B．电能是二次能源，故B错误；
C．超声波不能在真空中传播，我国自主研发的“北斗”卫星导航系统，通过电磁波提供定位服务
的，故C错误；
D．我国的“长征五号”B型火箭用液态氢作燃料，是因为它的热值大，故D错误。故选A。
7.我们在家收看电视节目，电视机接收到的图像信号和声音信号是利用电磁波以______m/s的速度传
递来的。电视机消耗的电能属于______（选填“—次”或“二次”）能源。
【答案】 ；二次。
【解析】[1]电视机接收到的图像信号和声音信号是利用电磁波以 m/s的速度传递来的，电磁波
可以做真空中传播。
[2]电视机消耗的电能是消耗一次能源得到的，属于二次能源。
题型 07 核能及其应用
1.2021年5月19日，中俄两国核能合作项目在两国领导入见证下正式开工。下列关于核能、原子核
的说法，正确的是（ ）。
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A．太阳能来自太阳内部物质的核裂变反应；
B．核反应堆发生的链式反应是可以控制的；
C．核废料可直接排放，无需任何处理试验；
D．原子核是由质子、中子和电子组成
【答案】B。
【解析】A．太阳能是来自太阳内部物质的核聚变反应，故A错误；
B．核电站的反应堆发生的链式反应是可控制的，故B正确；
C．核废料具有放射性，不能直接排放，故C错误；
D．原子核是由质子和中子组成，原子由原子核和电子组成，故D错误。故选B。
2.我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术。
关于核动力航母说法正确的是( )。
A．航母核反应堆里发生的是化学反应；
B．航母核反应堆里发生的是核聚变；
C．航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的；
D．航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
【答案】C。
【解析】A．在核反应的过程中，会产生不同于入射弹核和靶核的新的原子核。因此，核反应是生成
各种不稳定原子核的根本途径。化学反应是原子的重新组合，在反应前后元素种类和原子个数是保持不变
的。而核反应中的原子变成了其他的原子了，故不是化学反应，故A错误；
B．航母核反应堆核潜艇是利用核裂变释放的核能来发电的，故B错误；
C．核在裂变和聚变时都能释放能量，但是由于核聚变不容易控制，故航母核反应堆中发生的是可控
的核裂变，故C正确；
D．核废料具有放射性，对环境污染很严重，故D错误。故选C。
3.我国的核电技术已进入世界先进行列。2021年5月19日下午，国家主席习近平在北京通过视频连
线，同俄罗斯总统普京共同见证两国核能合作项目——田湾核电站和徐大堡核电站开工仪式。下列关于田
湾核电站和徐大堡核电站的说法正确的是（ ）。
A．可以利用各种原子核发电；
B．利用核聚变发电；
C．发电后产生的核废料仍然具有放射性；
D．核能能够全部转化为电能而没有损失
【答案】C。
【解析】核电站是利用铀核发生裂变而发电的，核反应堆在发电过程会产生内能，不会将核能全部转
化为内能，发电后产生的核废料具有放射性，对人体有伤害，故ABD错误，C正确。
故选C。
4.关于核能的下列说法中，正确的是（ ）。
A．物质是由分子组成的，分子由原子组成，任何原子内部都有原子核。所以，利用任何物质都能获
得核能；
B．原子弹和氢弹都是利用核聚变的原理；
C．在太阳内部在不断地进行着大量的核裂反应；
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D．核聚变必须在极高的的温度和极大的压强下进行
【答案】D。
【解析】目前人们获得核能的途径主要是为数极少的放射性物质的裂变和氢的同位素及氦原子的聚
变，不是所有的物质都能发生核反应的。
原子弹是利用核裂变的原理制成的，而氢弹是利用核聚变的原理制成的，核聚变必须在极高的温度和
压强下进行。
太阳发出的能量来自于太阳内部的无数氢原子核。
太阳内部的超高压和超密度使氢的原子核发生聚变，结合成较重的氦核，同时释放出大量的光和热。
5.2021年5月19日，中俄两国核能合作项目在两国领导人见证下正式开工。下列关于核能、原子核
的说法，正确的是（ ）。
A．太阳能来自太阳内部物质的核裂变反应；
B．核反应堆发生的链式反应是可以控制的；
C．核废料可直接排放，无需任何处理试验；
D．原子核是由质子、中子和电子组成
【答案】B。
【解析】A．太阳能是来自太阳内部物质的核聚变反应，故A错误；
B．核电站的反应堆发生的链式反应是可控制的，故B正确；
C．核废料具有放射性，不能直接排放，故C错误；
D．原子核是由质子和中子组成，原子由原子核和电子组成，故D错误。故选B。
6.目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、海洋能、氢能…其中核能是 （选填“可再生”
或“不可再生”）能源，核电站利用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的能量发电，电能属
于 （选填“一次能源”或“二次能源”）。
【答案】不可再生；裂变；二次能源。
【解析】核能会越用越少，属于不可再生能源；
原子弹和核电站都是利用原子核裂变的链式反应发电；
电能上通过消耗一次能源而得到的能源，故属于二次能源。
故答案为：不可再生；裂变；二次能源。
题型 08 太阳能及其应用
1.2021年5月19日，中俄两国核能合作项目在两国领导人见证下正式开工。下列关于核能、原子核
的说法，正确的是（ ）。
A．太阳能来自太阳内部物质的核裂变反应；
B．核反应堆发生的链式反应是可以控制的；
C．核废料可直接排放，无需任何处理试验；
D．原子核是由质子、中子和电子组成
【答案】B。
【解析】A．太阳能是来自太阳内部物质的核聚变反应，故A错误；
B．核电站的反应堆发生的链式反应是可控制的，故B正确；
C．核废料具有放射性，不能直接排放，故C错误；
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D．原子核是由质子和中子组成，原子由原子核和电子组成，故D错误。故选B。
2．太阳是太阳系中唯一的恒星，每时每刻向外辐射太阳能。下列关于太阳能的叙述中，错误的是（
）。
A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自于太阳能；
B．生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的；
C．地球上的水循环是由太阳能推动的；
D．太阳能来源于太阳内部的核裂变
【答案】D。
【解析】A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自于太阳能，故A正确，不符合题意；
B．生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的，故B正确，不符合题意；
C．太阳辐射能维持地表的温度，地球上的水循环是由太阳能推动的，故C正确，不符合题意；
D．太阳能来源于太阳内部的核聚变，故D错误，符合题意。故选D。
3.关于核能和太阳能，下列说法正确的是（ ）。
A．现有核电站是利用聚变来发电的；
B．核能是一次能源，也是可再生能源；
C．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变反应；
D．太阳能是未来理想能源的一个重要发展方向
【答案】D。
【解析】A．现有核电站是利用核裂变发电的，故A错误；
B．核能是一次能源，属于不可再生能源，故B错误；
C．太阳能来源于太阳内部氢核的聚变反应，故C错误；
D．太阳能属于可再生能源，且属于清洁能源，利用太阳能可以减少空气污染，所以太阳能是未来理
想能源的一个重要发展方向，故D正确。故选D。
4.如图，太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能，储存在车上的蓄电池内，为汽车提供动
力。下列说法正确的是（ ）。
A．太阳能是一种不可再生能源；
B．蓄电池为汽车提供动力时，将电能转化为化学能；
C．太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能；
D．太阳能汽车将太阳能转化为内能，再将内能转化为动能
【答案】C。
【解析】A．太阳能取之不尽、用之不竭，所以是可再生能源，故A错误；
B．蓄电池为汽车提供动力时，将化学能转化为电能，故B错误；
C．太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能，有一部分太阳能会转化为内能等其它形式
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的能，故C正确；
D．太阳能汽车将太阳能转化为电能，再将电能转化为动能，故D错误。故选C。
5．人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量。太阳能转化为其他形式能量的方式
说法错误的是（ ）。
A．一是光热转换，例如用太阳能集热器把水加热 B．二是光化转换，把太阳能转化为化学能
C．三是光电转换，把太阳能转化为电能 D．四是光力转换，把太阳能转化为机械能
【答案】D。
【解析】A．一是光热转换，例如用太阳能集热器把水加热，是太阳能转化成水的内能，使水温度升
高；故A正确，不符合题意；
B．二是光化转换，把太阳能转化为化学能，例如植物利用太阳能进行光合作用，故B正确，不符合题
意；
C．三是光电转换，例如太阳能电池板将太阳能转化为电能，故C正确，不符合题意；
D．四是光力转换，把太阳能不能直接转化为机械能，只能通过电能才能实现二次转换，故D错误，符
合题意。故选D。
6．如图所示，是“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”电池板，“脚踩”蓄电
池，“腰”挎照明灯，下列解释合理的是（ ）。
A．光电池板是将光能转化为电能 B．照明灯是将光能转化电能
C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能 D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
【答案】A。
【解析】A．这种“风光互补”照明灯，“肩扛”太阳能电池板可以把太阳能转化为电能，故A符合题
意；
B．照明灯消耗电能而发光，是将电能转化为光能，故B不符合题意；
C．“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，这样只要有风，这种灯也可以发电，填补了阴天和晚
上不能发电的空白，有利于晚上照明使用，故C不符合题意；
D．蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，故D不符合题意。故选A。
7.如图所示，卫星的太阳能电池帆板可以把太阳能直接转化成_______能，给卫星提供动力，太阳能
是_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，它是在太阳内部的氢原子核发生______（选填“裂
变”或“聚变”）释放出的能量。
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【答案】电；可再生；聚变。
【解析】[1]太阳能电池板是把太阳能转化成电能，原理是光照射在适当的半导体设备上，被转换成
电能的物理过程。
[2]太阳能属于可再生能源，其主要特点是取之不尽用之不竭，并且环保无污染。
[3]在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能。
8.如图是新农村建设中一道靓丽的风景———风光互补路灯。“有风无光”风力发电机发电，“有光
无风”太阳能电池板发电，二者皆各时同时发电，井日夜需能，某型号的该路灯额定功率为50W。试问∶
（1）风力发电机利用风力发电时，是将_______能转化为电能。
（2）“幸福村” 安装了这种“风光互补路灯”100 盏，如果每天路灯正常工作10h，一个月（30
天）消耗的电能相当于完全燃烧多少______千克的天然气所放出的热量？（天然气的热值为6.4×107J/kg
）
（3）若太阳能的辐射功率为800J/s·m2）（1s内辐射在1m2上的太阳能为800J），太阳能的光电转
换效率为12.5%， 太阳能电池板在1m2的面积上的平均输出功率是多少______？
（4）若每个路灯上太阳能电池板的面积为0.8m2，每天有效日照时间8h，则每个路灯上太阳能电池板
一天发电多少度______？
（5）从物理学的角度说出这种“风光互补路灯”的优点有哪些？______ （答出一点即可）
【答案】机械能； ； ；0.8度；节约能源、清洁、无污染、可再生、保护环境，且易
安装等。
【解析】（1）风力发电机利用风力发电时，流动的空气推动发电机转动，是将机械能能转化为电
能。
（2）100 盏路灯一个月（30 天）消耗的电能
相当于完全燃烧天然气的质量
（3）太阳能电池板在1m2的面积上的平均输出功率是
（4）每个路灯上太阳能电池板一天发电
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（5）从物理学的角度说出这种“风光互补路灯”将风能和太阳能转化为电能，所以利用的是太阳能
和风能，使用这些能源的优点是：节约能源、清洁、无污染、可再生、保护环境，且易安装等。
答：（1）风力发电机利用风力发电时，是将机械能能转化为电能；（2）如果每天路灯正常工作
10h，一个月（30 天）消耗的电能相当于完全燃烧 的天然气所放出的热量；（3太阳能电池板在
1m2的面积上的平均输出功率是 ；（4）则每个路灯上太阳能电池板一天发0.8度电；（5）“风光互
补路灯”的优点有：节约能源、清洁、无污染、可再生、保护环境，且易安装等。
题型 09 可再生能源与不可再生能源
1.“绿水青山，就是金山银山”，党的十九大报告提出，我们要推进绿色发展，着力解决环境问题，
加大生态系统的保护，建设美丽中国。下列关于能源利用的说法正确的是（ ）。
A．煤、石油、太阳能都是不可再生能源；
B．风能、太阳能是可再生能源，应大力开发利用；
C．大量的燃烧煤炭、石油对环境不会造成负面影响
D．能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的
【答案】B。
【解析】A．煤、石油、是不可再生能源，太阳能是可再生能源，故A错误；
B．风能、太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源，应大力开发利用，故B正确；
C．大量的燃烧煤炭、石油对环境会造成大气污染、热污染和温室相应等负面影响，故C错误；
D．能量在转化过程中是守恒的，但能源的消耗是不可逆的，能源的利用是有限的，故D错误。
故选B。
2.下列有关能源的说法正确的是（ ）。
A．核能是可再生能源；
B．化石能源只要合理利用就不会产生污染；
C．因为能量是守恒的，所以不必节约能源；
D．风能、水能、太阳能都是清洁能源
【答案】D。
【解析】A．核能用一点就少一点，短时间内不会再生，是不可再生能源，故A错误；
B．化石能源在使用时多少都会对环境造成不同程度的污染，不可避免，故B错误；
C．虽然能量是守恒的，但能量的转移和转化都有方向性，使用后的能量不可能自发的回到原来的状
态，所以要节约能源，故C错误；
D．风能、水能、太阳能使用时不会对环境造成污染，是清洁能源，故D正确。故选D。
3．天然气是一种重要的能源，也是一种清洁能源，小明家的燃气灶使用天然气作燃料。以下关于说
法正确的是（天然气的热值为4.4×107J/kg）（ ）。
A．天然气是可再生能源；
B．经过技术改造小明家的燃气灶效率可达100%；
C．完全燃烧10g天然气放热4.4×105 J；
D．天然气燃烧不会产生空气污染
【答案】C。
【解析】A．天然气会越用越少，不能再短时间内从自然界得到补充，是不可再生能源，故A错误；
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B．经过技术改造后，只能提高效率，但燃气灶效率不可能达到100%，故B错误；
C．质量为10g的天然气完全燃烧放出的热量为Q＝mq＝0.01kg×4.4×107J/kg＝4.4×105J
故C正确；
D．天然气燃烧会产生二氧化碳，二氧化碳会产生温室效应，故D错误。故选C。
4．河北丰宁抽水蓄能电站是2022年中国冬奥会的电力保障项目之一。该电站可以利用风能和光能资
源充足时发电获得的部分电能，将水抽到高处变为水的势能储存起来，需要时再利用水的势能发电，从而
弥补了风能、光能不稳定且转化的电能难储存的不足，实现风、光与水电的互补，堪称电力系统的巨型
“充电宝”。下列说法正确的是（ ）。
A．风能和光能是不可再生能源；
B．该电站抽水蓄能时可将电能转化为机械能，发电时可将机械能转化为电能；
C．该电站可将抽水时所消耗的电能全部转化为水的势能；
D．发电机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用
【答案】B。
【解析】A．风能和光能是可再生能源，故A错误；
B．该电站抽水蓄能时，可将电能转化为机械能储存起来，发电时可将机械能转化为电能，故B正确；
C．使用任何机械效率都不能达到100%，所以该电站抽水时所消耗的电能，不可能全部转化为水的势
能，故C错误；
D．发电机原理是电磁感应，故D错误。故选B。
5.能量守恒和转化定律与细胞学说、进化论并称19世纪自然科学的三大发现。它的具体阐述是能量
既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个
物体，而在转化或转移的过程中其总量保持不变。虽然总量保持不变，但因为能量的转移或转化具有
______，所以人们在生活中得养成节能环保得意识，重点推广使用可再生能源。核能______（填“是”、
“不是” ）可再生能源。
【答案】方向性；不是。
【解析】[1][2]能量在转化和转移的过程中，都是具有方向性的，不能反过来转化；核能在使用后，
短时间内不能源源不断的获得，属于不可再生能源。
题型 10 能源与可持续发展
1.我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视环境保护和新能源的开发利用。下面列举的项目中，不属
于新能源开发的是（ ）。
A. 太阳能发电 B. 风力发电
C. 核能发电 D. 燃煤发电
【答案】D。
【解析】新能源是指传统能源之外的各种能源形式，是指刚开始开发、利用或正在积极研究并有待推
广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等，燃煤不属于新能源。
故选D。
2．使用下列哪种能源对环境污染最小（ ）。
A．煤 B．石油 C．天然气 D．太阳能
【答案】D。
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【解析】A．煤燃烧时生成一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等物质，对环境污染不是最小，故A不符合
题意；
B．石油燃烧会产生碳氢化合物、氮的氧化物等，能污染环境，对环境污染不是最小，故B不符合题
意；
C．天然气的主要成分是碳，燃烧时可能产生一氧化碳、含碳颗粒等烟尘，对环境污染不是最小，故C
不符合题意；
D．太阳能是清洁能源，对环境无污染，对环境污染最小，故D符合题意。故选D。
3．联合国把每年的6月5日定为“世界环境日”，旨在唤起全世界人民的环境保护意识。以下措施有
利于环境保护的是（ ）。
A．大量砍伐树木；
B．大量使用农药和化肥；
C．工业废水直接排放；
D．将含汞量高的旧电池投到标有“有害垃圾”的垃圾桶里
【答案】D。
【解析】A．大量砍伐树木会造成水土流失，土地贫瘠，对环境有很大的危害，所以A不符合题意；
B．大量使用农药和化肥会破坏当地生态环境、导致土地板结、水体富营养化等，所以B不符合题意；
C．未经处理的工业废水中含有大量有害物质，有些物质在自然环境中不易分解，若直接排放，对当
地环境的危害非常大，所以C不符合题意；
D．汞对人体是有害的，处理含汞的物质时不能采用简单填埋的方式，将含汞量高的旧电池投到标有
“有害垃圾”的垃圾桶里集中合理处理，可以将危害降到最低，所以D符合题意。故选D。
4.人类的发展离不开能源，“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。对于能量和能源，下
列说法中正确的是（ ）。
A．现代生活离不开电，电力是一次能源；
B．提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一；
C．新能源的开发和利用技术难、成本高，无实用价值；
D．能量既不能创造，也不会消灭，所以不用节约能源
【答案】B。
【解析】A．电能是二次能源，是消耗一次能源得到的，故A错误；
B．消耗能量时，有相当部分没有被利用，所以提高能量转化效率的重要措施之一是节能减排，故B正
确；
C．有些新能源存在开发技术难、成本高问题，但新能源安全、清洁，不会严重影响环境的优点，故C
错误；
D．能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，但其消耗具有方向性，所以一定得节约能源，故D错误。
故选B。
5.有专家预言，水资源短缺将成为人类21世纪面临的最为严重的资源问题。下列做法能够有效解决我
国缺水问题并且符合可持续发展原则的是（ ）。
①增加地下水开采量 ②减少农药、化肥的使用 ③直接利用工业和生活污水灌溉农田 ④改变灌溉
方式，推广喷灌和滴灌 ⑤污水处理、达标排放 ⑥推广节水器具
A．③④⑤⑥ B．②④⑤⑥ C．①②③④ D．②③④⑤
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【答案】B。
【解析】①增加地下水开采量来增加工农业和生活用水会使地下水资源枯竭，地面沉降塌陷，是饮鸩
止渴的做法。
③直接利用工业和生活污水灌溉农田会使污水中的有害物质被植物吸收存储，通过食物链进入人体，
毒害健康。
②和⑤可减少水污染，④和⑥可节约用水，都是有效合理的利用水资源的措施，故B正确。
故选B。
题型 11 粒子与宇宙
1.关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）。
A．科学家在研究物质内部结构时，常应用建立“模型”的方法；
B．宇宙是一个有层次的天体系统，太阳是宇宙的中心；
C．海绵很容易被压缩，说明分子间有空隙；
D．摩擦起电现象说明原子核可以再分
【答案】A。
【解析】A．科学家常应采用建立“模型”的方法对物质内部结构进行研究，故A正确；
B．太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，故B错误；
C．海绵很容易被压缩，说明力可以改变物体的形状，故C错误；
D．摩擦起电现象说明了原子是由更小的微粒组成的，不能说明原子核可以再分，故D错误。故选A。
2.关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）。
A．原子核是由质子、中子、电子组成的；
B．摩擦起电的过程中，带正电的物体得到质子；
C．物理学家汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是有结构的；
D．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间存在引力
【答案】C。
【解析】A．原子由原子核和电子组成，原子核是由质子、中子组成的，故A错误；
B．电子带负电，摩擦起电的过程中，带正电的物体失去质子，故B错误；
C．物理学家汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是有结构的，故C正确；
D．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间存在间隙，故D错误。故选C。
3.关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）。
A．0℃时，所有分子都停止运动；
B．电子的发现说明原于核是可分的；
C．梳头发变得蓬松是因为带上同种电荷而相互排斥；
D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，恒星是绝对不动的
【答案】C。
【解析】A．分子在永不停息地做无规则热运动，故A错误；
B．电子的发现说明原于是可分的，故B错误；
C．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，梳头发变得蓬松是因为带上同种电荷而相互排斥，故C正
确；
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D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，包括恒星在内的所有天体都在不停地运动，故D错误。故选
C。
4.下列微粒及物体尺度由小到大顺序排列完全正确的一项是（ ）。
A．原子核、生物体、分子、中子、地球、太阳系、总星系；
B．质子、夸克、原子、地月系、银河系、总星系、河外星系；
C．夸克、电子、原子、病毒、地月系、太阳系、银河系；
D．总星系、河外星系、太阳系、月球、人、分子、原子核
【答案】C。
【解析】A．生物体是由分子构成的，分子由原子核和质子、中子构成，所以分子比生物体小，故A错
误；
B．总星系包含了河外星系和其它星系，所以总星系比河外星系大，故B错误；
C．银河系包含太阳系和地月系，病毒是由原子构成的，原子由电子和原子核构成，质子在向下分为
夸克，故C正确；
D．该选项是从大到小排列的，故D错误。故选C。
5.关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（ ）。
A．宇宙是一个有层次的天体系统，太阳是宇宙的中心；
B．物质是由分子组成的，分子是不可再分的最小粒子；
C．只要人的视力足够好，就能凭肉眼就能看到电子；
D．物理学家汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是有结构的
【答案】D。
【解析】A、太阳是太阳系的中心，其他八个行星绕着太阳转，而太阳不是宇宙的中心，故A错误．
B、物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，故B错误；
C、电子的体积非常小，人凭肉眼就是无法看到电子的，故C错误；
D、在人类历史上，物理学家汤姆生发现了电子，说明了原子并不是最小的微粒，从而揭示了原子是
有结构的，故D正确。
6.在探索更小的微粒历程中，英国物理学家汤姆孙发现阴极射线是由速度很高的带负电的粒子组成，
这种粒子就是 _______ ，从而说明原子是可分的；20世纪60年代，科学家发现质子和中子都是由被称为
“ ________”的更小的粒子组成。
【答案】电子；夸克。
【解析】[1]原子由原子核和核外带负电的电子组成，英国物理学家汤姆孙发现阴极射线是由速度很
高的带负电的粒子组成，这种粒子就是电子。
[2]质子和中子都是由被称为“夸克”的更小的粒子组成。
题型 12 物质的性质、材料及其应用
1.2020年11月10日，我国载人潜水器“奋斗者”号成功完成万米海试、“奋斗者”潜水器安装了中
科院理化所研制的固体浮力材料，为潜水器上浮提供足够浮力，下列不是固体浮力材料所具有的属性是（
）。
A．密度小 B．吸水率高 C．耐腐蚀 D．强度高
【答案】B。
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【解析】A．因为固体浮力材料可以帮助潜水器上浮，说明该固体材料的密度小，因此密度小时固体
浮力材料的特点，故A不符合题意；
B．如果固体浮力材料吸水率高时，它会吸收大量的水使自身重力变大，不利于上浮，因此吸水率高
不是固体浮力材料的特点，故B符合题意；
C．海水具有腐蚀性，固体浮力材料能在海水中长时间使用，说明固体浮力材料耐腐蚀性好，即耐腐
性是固体浮力材料的属性，故C不符合题意；
D．液体压强随深度的增大而增大，当潜水器所处深度很深时受到液体压强很大，所以固体浮力材料
具有强度高的属性，故D不符合题意。故选B。
2.某品牌国产手机发布了其首款折叠屏+5G手机，其使用柔性LED显示屏可让手机折叠的关键技术，
搭配了双金属保护外壳的设计，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的韧性好；
B．金属外壳的硬度大；
C．石墨烯的隔热性好，所以也可以用来做保温杯的外壳；
D．LED显示屏透光性好
【答案】C。
【解析】A．柔性LED显示屏可让手机折叠，说明柔性LED显示屏不易折损，柔性LED的韧性好，故A
正确，不符合题意；
B．搭配了双金属保护外壳的设计，说明金属外壳不易破碎，金属外壳的硬度大，故B正确，不符合题
意；
C．使用了升级版的石墨散热技术，说明石墨烯散热性能良好，故C错误，符合题意；
D．LED显示屏可以清楚看清屏内部信息，说明LED显示屏透光性好，故D正确，不符合题意。故选
C。
3.人们根据物质的物理属性，将其应用到生产生活中。下列材料的选用与所利用的材料属性描述不相
符的是：（ ）。
A．电线外层用塑料，是利用了塑料良好的绝缘性；
B．窗户上用玻璃，是利用了玻璃的透光性好；
C．锅铲的把手用胶木，是利用了胶木的导热性好；
D．划玻璃的刀刃用金刚石，是利用了金刚石的硬度大
【答案】C。
【解析】A．塑料是性能良好的绝缘体，电线外层用塑料，可以避免漏电和触电，保证用电安全，A正
确，故 A不符合题意；
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B．窗户上用玻璃，是因为玻璃的透光性好，能使屋内光线充足，B正确，故B不符合题意；
C．锅铲用胶木做把手，利用的是胶木的导热性差，避免烫手， C错误，故C 符合题意；
D．金刚石的硬度大，用作玻璃刀的刀刃，可以划开玻璃，D正确，故D不符合题意；故选C。
4.纳米陶瓷作为高科技材料应用广泛，它具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防浸透、完全无磁性等特点，
但它不可用于下列哪项技术中（ ）。
A．纳米陶瓷刀 B．公交IC卡
C．“嫦娥二号”外表涂层 D．装浓硫酸的容器
【答案】B。
【解析】A．纳米陶瓷用于纳米陶瓷刀，利用了其耐磨的特性的特点，故A不合题意；
B．IC卡芯片是电子线路，陶瓷不是导体，所以不能用纳米陶瓷来做，故B符合题意；
C．纳米陶瓷用作“嫦娥二号”外表涂层，利用了耐高温的特性，故C不符合题意；
D．纳米陶瓷用作装浓硫酸的容器，利用耐腐蚀的特性，故D不符合题意；故选B。
5．关于能源、信息与材料，下列说法错误的是（ ）。
A．垃圾分类有利于环保和节约能源；
B．风能、水能、核能都是可再生能源；
C．5G和4G信号的电磁波在真空中传播的速度相等；
D．若用超导材料制造输电线，则可以大大降低由于电阻引起的电能损耗
【答案】B。
【解析】A．垃圾分类后，有一部分垃圾可回收再利用，有一部分有害物质可得到妥善处理，有助于
减少环境污染和节约能源。故A正确，不符合题意；
B．风能和水能是可再生能源，核能是不可再生能源。故B错误，符合题意；
C．5G和4G信号都是利用电磁波传播信息的，所以它们在真空中的传播速度相同，都是3×108m/s，
故C正确，不符合题意；
D．如果用超导材料作为输电线，可大大降低输电过程中的电能损耗，所以利用超导体的零电阻可以
实现远距离输电。故D正确，不符合题意。故选B。
6．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列关于能源、信息和材料的说法正确的是（
）。
A．超导材料可用于电热水器的发热元件 B．利用半导体材料可以制作发光二极管
C．垃圾分类后重新利用不利于节约能源 D．微信视频聊天是利用超声波传递信息的
【答案】B。
【解析】A．超导材料无法将电能转化为内能，电热水器的发热元件需要将电能转化为内能，超导材
料不可用于电热水器的发热元件，故A错误；
B．发光二级管是利用半导体材料制成的，故B正确；
C．垃圾分类后重新利用，可以节约能源，故C错误；
D．微信视频聊天是利用电磁波传递信息的，故D错误。
故选B。
7.纳米是 _____ 的单位。纳米材料是由纳米颗粒经过特殊工艺制造而成的，室温下外形相同的纳米
铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好的 _____ （选填“延展性”或“磁
性”）。LED灯是一种新型的高效节能光源，其核心元件是发光二极管，它是用 _____ 材料制成的。
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【答案】长度；延展性；导体。
【解析】[1]纳米是长度的单位。
[2]室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50 倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好的延展
性。
[3]LED 灯是一种新型的高效节能光源，其核心元件是发光二极管，它是半导体材料制成的。
1. （2023·岳阳）2023年5月30日神舟十六号载人飞船发射取得圆满成功。下列说法正确的是（
）。
A. 飞船通过电磁波与地面传递信息 B. 飞船加速升空时机械能减小
C. 火箭使用热值小的燃料 D. 飞船升空时相对地面是静止的
【答案】A。
【解析】A．电磁波的传播不需要介质，因此飞船是通过电磁波与地面传递信息，故A正确；
B．飞船加速升空时，速度增大动能增大，高度升高重力势能增大，因此机械能增大，故B错误；
C．为了减小火箭的自重，火箭使用热值大的燃料可有效减少携带燃料的重，故C错误；
D．飞船升空时相对地面位置发生了变化，因此是运动的，故D错误。故选A。
2. （2023·德阳）下列有关声和电磁波的说法中正确的是（ ）。
A. 利用卫星系统进行导航，其信息传递的媒介与“B超”相同；
B. 利用声呐探测海深，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理不相同；
C. 在空气中，声传播的速度远小于电磁波的传播速度；
D. 有线电话既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能
【答案】C。
【解析】A．利用卫星系统进行导航，其信息传递的媒介是电磁波，而“B超”是利用超声波，则它们
传递信息的媒介不同，故A错误；
B．利用声呐探测海深，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同，故B错误；
C．在空气中，声速约为340m/s，电磁波的速度约为3×108m/s，声传播的速度远小于电磁波的传播速
度，故C正确；
D．有线电话是利用导线中的电流来传递信息的，既不能接收电磁波，也不能发射电磁波，故D错误。
故选C。
3. （2023·徐州）消防员戴的5G智能头盔可以把火灾现场的信息及时传回指挥中心，头盔传递信息
是通过（ ）。
A. 超声波 B. 次声波 C. 红外线 D. 电磁波
【答案】D。
【解析】5G信号的智能头盔是通过电磁波传递信息的，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4. （2023·大庆）2023年5月30日，费俊龙、景海鹏等6名航天员在我国自主研发的空间站“天和
号”核心舱共聚一堂， 他们随空间站一起绕地球转动。下列说法正确的是（ ）。
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A. 地面控制中心通过超声波与空间站中的航天员通信；
B. 航天员在核心舱内睡觉时，航天员相对地球是静止的；
C. 空间站上太阳能电池板将太阳能转化为内能；
D. 空间站绕地球转动时，运动状态不断的发生变化
【答案】D。
【解析】A．超声波不能在真空中传播，而电磁波可以传递信息，因此地面控制中心通过电磁波与空
间站中的航天员通信，故A错误；
B．航天员在核心舱内睡觉时，航天员相对地球的位置在不断变化，是运动的，故B错误；
C．根据能量转化可知，空间站上太阳能电池板是将太阳能转化为电能，故C错误；
D．空间站绕地球转动时，做的是曲线运动，运动状态不断的发生变化，故D正确。故选D。
5. （2023·宿迁）关于粒子、宇宙及信息与能源的描述中，正确的是（ ）。
A. 导航仪利用超声波与卫星通信 B. 太阳是恒星，它是宇宙的中心
C. 花香四溢说明分子在不停地运动 D. 水能、风能和核能都是可再生能源
【答案】C。
【解析】A．声波不可以在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，故导航仪是利用电磁波与卫星
通信，故A错误；
B．太阳是宇宙中的一颗恒星，但不是宇宙的中心，故B错误；
C．花香四溢属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确；
D．水能和风能都可以从自然界源源不断的获取，是可再生能源，核能是不可再生能源，故D错误。
故选C。
6. （2023·菏泽）关于能源与信息，下列说法正确的是（ ）。
A. 电力、焦炭属于一次能源；
B. 核能不属于清洁型绿色能源；
C. 超声波只能传递能量，不能传递信息；
D. 北斗导航系统是利用电磁波传递信息的
【答案】D。
【解析】A．电力、焦炭都是其它能源转化来的，属于二次能源，故A错误；
B．清洁能源是指温室气体和污染物零排放或排放很少的能源，核能属于清洁型绿色能源，故B错误；
C．超声波既能传递能量，也能传递信息，故C错误；
D．电磁波可以在真空中传播，北斗导航系统是利用电磁波传递信息的，故D正确。故选D。
7. （2023·广元）下列说法正确的是（ ）。
A. 太阳能属于二次能源；
B. 我国北斗卫星导航系统是通过电磁波传递信息的；
C. 光在真空中的传播速度是340m/s；
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D. 英国物理学家法拉第发现了电流的磁效应
【答案】B。
【解析】A．一次能源是指直接获得就可以利用的能源；而二次能源是由一次能源转化来的，太阳能
是直接获得就可以利用的能源，属于一次能源，故A错误；
B．电磁波能在真空中传播，我国北斗卫星导航系统是通过电磁波向地面传递信息，故B正确；
C．光在真空中的传播速度约为3.0×108m/s，故C错误；
D．英国物理学家法拉第最先发现电磁感应现象，奥斯特发现了电流的磁效应。故D错误。
故选B。
8. （2023·凉山州）关于信息、材料和能源，下列说法中不正确的是（ ）。
A. 家庭WiFi靠电磁波传递信号 B. 电动机线圈用超导体可将电能全部转化为内能
C. 光伏发电将太阳能转化为电能 D. 核电站利用核裂变释放的能量发电
【答案】B。
【解析】A．家庭WiFi能够发射电磁波，靠电磁波传递信号，故A正确，不符合题意；
B．电动机线圈用超导体可将电能全部转化为机械能，避免线圈把电能转化成内能，使线圈发热，故B
错误，符合题意；
C．太阳能电池板能将太阳能转化为电能，光伏发电就是利用太阳能电池板发电，故C正确，不符合题
意；
D．核电站的主要设备是核反应堆，核反应堆是利用核裂变释放的能量发电，故D正确，不符合题意。
故选B。
9. （2023·金昌）智能家居已广泛应用于生活中，手机通过___________（选填“电磁波”或“超声
波”）远程控制扫地机器人，充电时机器人内置的电池属于___________（选填“用电器”或“电
源”）。
【答案】①电磁波；②用电器。
【解析】[1]电磁波的传播速度很快，手机通过发射电磁波，可以远程控制扫地机器人。
[2]充电时机器人内置的电池将电能转化为化学能存储起来，故属于用电器。
10. （2023·绥化）北方冬天供暖使用的煤属于______（选填“一次能源”或“二次能源”）；我国
建立的“北斗”卫星导航系统是通过______（选填“电磁波”或“超声波”）向地面传递信息，提供全天
候即时定位服务。
【答案】①一次能源；②电磁波。
【解析】[1]煤是没有经过加工的、从自然界直接获取的能源，属于一次能源。
[2]电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，“北斗”卫星导航系统是通过电磁波向地面传递信
息。
11. （2023·锦州）太阳内部发生剧烈的_________（选填“核裂变”或“核聚变”）反应，从而辐
射出巨大的光和热；太阳风暴发生时，干扰_________（选填“声波”或“电磁波”）而给卫星中继通信
和地面通信带来很大影响。
【答案】①核聚变；②电磁波。
【解析】[1]太阳能是太阳内部发生剧烈的核聚变反应，从而辐射大量的热量，是不可控的。
[2]广播、电视、移动通信都是靠电磁波传递信息的，故太阳风暴发生时，干扰电磁波而给卫星中继
通信和地面通信带来很大影响。
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1. （2023·泰州）如图所示是气象站释放的一种无动力探空气球，升空过程中因大气压逐渐
______，气球会慢慢膨胀；它携带的探空仪会采集各种气象数据，并将数据通过______传回到地面气象
站；气球上升至平流层后会随着气流飘向远方，此时它相对于气流是______的；因高空严寒，为防止探空
仪内的精密仪器被冻坏，其外壳要用______好的材料制成。
【答案】①减小；②电磁波；③静止；④隔热性能。
【解析】[1]因为气压随高度升高而降低，无动力探空气球，升空过程中会因大气压逐渐变小，而慢
慢膨胀。
[2]无动力探空气球距离地面较远，所以携带的探空仪会采集各种气象数据，是通过电磁波传回到地
面气象站。
[3]球上升至平流层后会随着气流飘向远方，此时它相对于气流位置不变，是静止的。
[4]因高空严寒，而精密仪器受低温影响，可能会损坏，所以为了防止探空仪内的精密仪器被冻坏，
其外壳要用隔热性能好的材料制成。
2. （2023·南京）地铁安检是保障旅客人身安全的重要措施，如图所示。
（1）测温仪是利用______线的热效应原理工作的；
（2）安检时应用了X射线，X射线属于______波；
（3）传送带上的行李在安检时，以传送带为参照物，行李是______的；
（4）轨道旁有安全要示“请在黄线外等候”，其原因可以用流速越大，______越小来解释。
【答案】①红外；②电磁；③静止；④压强。
【解析】（1）[1]由于人体能发出红外线，所以测温仪是利用接受强弱不同的红外线，产生的热效应
原理工作的。
（2）[2]根据电磁波频率的大小不同，电磁波可以分为很多种类，其中X射线也是电磁波的一种。
（3）[3]行李随传送带一起运动，以传送带为参照物，行李位置没有发生变化，所以行李是静止的。
（4）[4]由于流体流速越大的位置，压强越小，所以地铁进站时，车身周围空气流速大，压强小，离
车身太近，容易发生事故，所以要在黄线外等候。
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3. （2023·烟台）阅读短文，回答问题：
中国空间站
2023年4月24日是我国第八个“中国航天日”，中央广播电视总台联合中国载人航天工程办公室共
同推出了中国空间站首次慢直播节目“天宫之镜”；目前中国空间站呈现“T”字构型，如图所示，两个
尺寸、质量大体一致的实验舱形成“T”字的一横，天和核心舱作为“T”字的一竖；中国空间站为什么选
用“T”字构型？
“T”字构型结构对称，从姿态控制、组合实验舱体管理上都较为稳定，有利于组合体的飞行；太阳
翼“T”字构型使各部分受到的地球引力、大气扰动等影响较为均衡，这样空间站姿态控制时消耗的推进
剂和其它资源较少；不管空间站以何种姿势飞行，两对大型太阳翼都能接收到阳光的照射，获得高效的发
电效果；两个实验舱的气闸舱分别位于实验舱的端头，正常工作泄压或异常隔离时均不会对其密封舱造成
影响，保持了空间站运行的安全性；
我国航天事业不断刷新纪录，航天科技实现跨越式发展，航天发射能力显著提升，航天强国建设迈出
了坚实步伐；
（1）在中国空间站首次慢直播节目中，信息的传递主要依靠__________（选填“电磁波”或“超声
波”）；
（2）中国空间站呈现“T”字构型后，梦天实验舱相对于核心舱是__________（选填“静止”或“运
动”）的；
（3）我国空间站为什么要采用“T”字构型？（请用简洁的语言总结出两条原因）（ ）
【答案】①电磁波；②静止；③见解析。
【解析】（1）[1]在中国空间站首次慢直播节目中，信息的传递主要依靠电磁波。
（2）[2]中国空间站呈现“T”字构型后，梦天实验舱相对于核心舱位置没有发生变化，是相对静止
的。
（3）[3]我国空间站采用“T”字构型的优点有：①结构对称、稳定，有利于组合飞行；②充分接受
阳光照射，获得高效发电效果。
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