文档内容
主题三 电学
专题 18 信息 材料 能源 宇宙
考情概览：理解课标要求，把握命题方向，总结出题角度。
中考新考法：从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。
真题透视：精选真题，归类设置，完整展现中考试题的考查形式。
►考向一 信息与材料
►考向二 能源与宇宙
新题特训：选用最新优质题、创新题，巩固考点复习效果。
课标要求 考点 命题预测
知道电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。知道波
主要命题点有：电磁波的应
长、频率和波速。了解电磁波的应用及其对人类生活和 信息与材料
用、信息传递、材料的属
社会发展的影响
性、材料的应用、能源的分
列举常见的不可再生能源和可再生能源。知道核能的特
类、新能源的应用、能源与
点和核能利用可能带来的问题。从能源开发与利用的角
人类的发展、探索宇宙等。
度体会可持续发展的重要性。了解人类探索太阳系及宇 能源与宇宙
题型主要是选择题和填空
宙的历程，知道人类对宇宙的探索将不断深入，关注人
题。
类探索宇宙的一些重大活动
1．（新情境）（2024·江苏徐州）如图所示是一种利用海水盐差能发电的装置，甲、乙两块渗透膜将容
器隔成三个区域，分别加入海水和纯水，由于微粒处在永不停息的无规则 中，而甲渗透膜只能让
带正电的钠离子通过，乙渗透膜只能让带负电的氯离子通过，容器就变成了电池，电子从左向右通过小灯
泡，则容器左端是电池的 极，根据对环境污染的大小来判断这种能源是否属于清洁能源？
。【答案】 运动 负 是清洁能源，因为海水盐差能发电对环境污染小
【解析】[1][2][3]一切物质的分子不停地做无规则运动，微粒处在永不停息的无规则运动中，甲渗透膜
只能让带正电的钠离子通过，钠离子（正电）通过甲渗透膜向左移动，使左侧区域带正电，氯离子（负
电）通过乙渗透膜向右移动，使右侧区域带负电，电子从左向右通过小灯泡，电流从右向左通过灯泡，说
明右端是正极，左端为负极。由于盐差能的产生过程不涉及有害物质的排放，对环境影响较小，是一种清
洁能源。
2．（跨学科）（2024·江苏无锡）2024年3月20日，我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射，
它通过 实现地球与月球背面的信息传递。如图是中继星的星载天线缩比模型，形如“金色大伞”，
“伞面”由高反射率的“镀金钼丝”制成，能将信号 （选填“反射”或“折射”）会聚到信号接收
器，实现信息传输。“镀金钼丝”还具有热膨胀系数低的性质，可以确保其在温度变化较大时 （选
填“容易”或“不易”）发生形变。
【答案】 电磁波 反射 不易
【解析】[1]电磁波可以传递信息，电磁波可以在真空中传播，“鹊桥二号”中继星通过电磁波实现地球
与月球背面的信息传递。
[2]由图可知，中继星的星载天线能将信号能将信号会聚到信号接收器，实现信息传输。
[3]“镀金钼丝”具有热膨胀系数低的性质，“镀金钼丝”在温度变化较大时不易发生形变。
3．（新考法）（2024·山东济南）（多选）如图所示，某公园安装的“智能脚蹬车”配备了太阳能电池
板和遮阳伞，可实现太阳能发电、锂电池存储、运动数据分析处理等功能。健身者通过手机扫码连接“智
能脚蹬车”后，就可以收集其运动数据。下列说法正确的是（ ）
A．“智能脚蹬车”利用的太阳能是可再生能源
B．太阳能电池板主要是由半导体材料制成的
C．锂电池在供电过程中将电能转化为化学能
D．手机与“智能脚蹬车”通过电磁波传输数据【答案】ABD
【解析】A．“智能脚蹬车”利用的太阳能可以从自然界源源不断的获得，是可再生能源，故A正确；
B．半导体材料的导电性能介于导体与半导体之间，太阳能电池板主要是由半导体材料制成的，故B正确；
C．锂电池在供电过程中将电能转化为光能，供智能脚蹬车显示信息，故C错误；
D．电磁波的传输不需要介质，手机与“智能脚蹬车”通过电磁波传输数据，故D正确。
故选ABD。
►考向一 信息与材料
1．（2024·江苏徐州）执行月背采样任务的“嫦娥六号”借助“鹊桥二号”中继卫星与地面联系，信息
传递利用的是（ ）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．红外线
【答案】A
【解析】电磁波可以传递信息，电磁波可以在真空中传播，嫦娥六号使用鹊桥二号中继卫星与地面通信，
这种通信利用电磁波传递信息。
故选A。
2．（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
【答案】D
【解析】A．用导线将电源正负极相连，会将电池短路，容易损坏电池，最好用旧电池来做，故A正确，不
符合题意；
B．导线和电池时断时续地接触，会产生变化的电流，变化的电流能够激起电磁波，故B正确，不符合题
意；
C．收音机中传出“喀喀”声，说明收音机接收到了电磁波信号，故C正确，不符合题意；
D． 电磁波可以在真空中传播，不是只能在空气中传播，故D错误，符合题意。
故选D。
3．（2024·山东济宁）下列与数据有关的说法正确的是（ ）
A．频率为 的电磁波一定比 的电磁波的传播速度快B．功率为 的机械一定比 的机械做的功多
C．热值为 的燃料一定比 的燃料放热多
D．质量为 的物体一定比 的物体的惯性大
【答案】D
【解析】A．各种电磁波在同种介质中传播速度是相同的，与频率无关，故A错误；
B．根据公式 可知，机械做功多少取决于功率和时间两个因素，只知道功率大小不能比较做功的多
少，故B错误；
C．根据公式 可知，燃料放热多少与燃料质量及燃料热值有关，只比较热值大小不能确定哪种燃料放
热多，故C错误；
D．惯性是物体的属性，大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。所以质量为 的物体一定比
的物体的惯性大，故D正确。
故选D。
4．（2024·江苏常州）英国科学家研究发现，用特定波长的红光持续照射人体背部15min，可明显刺激人
体线粒体，增加葡萄糖消耗，降低血糖水平，该技术有望用来帮助糖尿病患者通过非药物方式降低血糖，
该红光的波形图如图所示，已知 ，则该红光的波长为（ ）
A．335nm，合 B．335nm，合
C．670nm，合 D．670nm，合
【答案】D
【解析】一个完整的波长包括一个波峰和一个波谷，即从O到B的距离。OA、AB、BC、CD都是335nm，一
个完整的波长为2个OA的长度，即
2×335nm=670nm
因此，该红光的波长为670nm，合6.70×10-7m。
故选D。
5．（2024·湖北）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（ ）
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为
D．信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
【答案】A
【解析】AB．降落在月球背面的嫦娥六号要时刻与地球保持通信，需要鹊桥二号中继卫星进行信号转发。
该通信利用电磁波传递信息，超声波和次声波不能在真空中传播，故A错误，符合题意，B正确，不符合
题意。
C．电磁波在真空中传播的速度 ，故C正确，不符合题意；
D．根据题意知道，相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近，所以，信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥
号用时更短，故D正确，不符合题意。
故选A。
6．（2024·山东东营）2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号运载火箭成功发射，探测器是通过
（选填“电磁波”或“次声波”）与地球通信的；采集的月壤样品带回地球后质量 （选填
“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 电磁波 不变
【解析】[1]由于真空不能传声，因此探测器是通过电磁波与地球通信的。
[2]质量是物体的属性与物体所处的位置无关，因此采集的月壤样品带回地球后质量不变。
7．（2024·山东青岛）阅读材料，回答问题
一“桥”架地月 天堑变通途
“海上生明月，天涯共此时”，月亮的同一面始终对我们“微笑”，这是因为月球公转和自转周期相同．
如图甲所示，地月连线 与月球表面的交点为A、B，当月球公转的角度为 时，A点绕 转过的角度也
为 ，我们始终看不到月球上 点（选填“A”或“B”）。在探月工程中，当探测器在月球背面工作时，我们无法通过电磁波直接给它发指令．如何解决这个问题？
如果给月球发射一个绕月圆形轨道卫星C作为信号传输中转站，如图乙所示，那么卫星C作为信号中转站
的不足之处有 （多选）．
A．卫星C离地球太远，信号无法到达
B．当卫星C转到地月之间时，无法把信号传给探测器，造成信号中断
C．当卫星C转到月球背面时，地面站无法把信号传给卫星C，造成信号中断
为避免这些问题，我国于2018年5月21日发射了“鹊桥”一号中继通讯卫星，其轨道在月球背面，如图
丙所示．在“鹊桥”号的帮助下，同年12月8日发射的“嫦娥”四号探测器实现了世界首次月球背面软着
陆和巡航探测，“鹊桥”一号距地球约 ，距月球约 ，电磁波传播速度约为
，“嫦娥”四号通过“鹊桥”一号与地面站来回传递一次信息大约需要 s．2024
年3月20日发射的“鹊桥”二号中继卫星较“鹊桥”一号传输信息更高效、清晰和完整．5月3日发射的
“嫦娥”六号，将与“鹊桥”二号合作实现世界首次月球背面取样返回之旅，这标志着中国探月工程开启
了新的篇章。
【答案】 B BC 3.52
【解析】[1]由题意可知，当月球公转的角度为 时，A点绕 转过的角度也为 ，即地月连线 与月球
表面的交点A始终面对地球，交点B点始终背向地球，根据光的直线传播可知，我们始终看不到月球上B
点。
[2]A．电磁波在没有阻碍的情况下可以在真空中无限传播，故A不符合题意；
B．当卫星C转到地月之间时，地球上发出的信号被卫星C阻挡，无法把信号传给探测器，造成信号中断，
故B符合题意；
C．当卫星C转到月球背面时，地球上发出的信号被月球阻挡，无法把信号传给卫星C，造成信号中断，故
C符合题意。
故选BC。
[3]由题意可知，单向信号传输的总距离为
来回传递一次信息的时间为
解题技巧
（1）电磁波的传播是不需要介质的，在真空中的传播速度等于光速（3×108 m/s）
（2）电磁波的波速（c）、波长（λ）、频率（f）三者的关系是c=λf。不同电磁波在真空中的波
速是一定的，即c=3×108m/s，所以波长与频率成反比。
（3）现在人们主要使用的通信方式有微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。
（4）材料的物理性质
主要有导热性、导电性、磁性、密度、比热容、弹性、硬度、延展性等。
►考向二 能源与宇宙
8．（2024·山东威海）重力储能是一种极具应用前景的储能方式。它能够利用新能源产生的富余电能将重力块提升至高处储存能量，如图所示；需要用电时，释放重力块牵引钢丝绳带动发电机发电。其发电过
程与下列发电站发电时能量转化相同的是（ ）
A．广东大亚湾核电站 B．湖北三峡水力发电站
C．西藏羊八井地热电站 D．青海塔拉滩光伏发电站
【答案】B
【解析】A．广东大亚湾核电站，是利用核裂变产生能量发电的，故A不符合题意；
B．湖北三峡水力发电站，是利用机械能转化为电能，故B符合题意；
C．西藏羊八井地热电站，是利用内能转化为电能，故C不符合题意；
D．青海塔拉滩光伏发电站，是利用光能转化为电能，故D不符合题意。
故选B。
9．（2024·江苏常州）2024年3月2日，神舟十七号航天员出舱修复受损的太阳翼，使其将太阳能转化
为电能的功能恢复正常，如图所示，太阳能、太阳翼分别属于（ ）
A．可再生能源、电源 B．可再生能源、用电器
C．不可再生能源、电源 D．不可再生能源、用电器
【答案】A
【解析】太阳能能源源不断获得，是可再生能源；太阳翼为电路提供电能，在电路中属于电源。
故选A。
10．（2024·内蒙古包头）节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是（
）
A．把废旧电池随意丢弃 B．将电视机处于待机状态
C．关停高能耗高污染的工厂 D．将有害废水排放到江河中
【答案】C
【解析】A．把废旧电池随意丢弃，会污染水体和土壤，不利于环境保护，故A不符合题意；
B．电视机处于待机状态时，仍有部分元件在工作，如指示灯，仍会消耗电能，故B不符合题意；
C．关停高能耗高污染的工厂，既可以节能减排，也可以保护环境，故C符合题意；D．将有害废水排放到江河中，会污染水资源，所以不利于环境保护，故D不符合题意。
故选C。
11．（2024·陕西）“玲珑一号”是我国研发的新一代小型核电机组，它利用如图所示的核反应释放的能
量来发电。下列说法正确的是（ ）
A．该核反应是核裂变
B．太阳内部发生的也是这种核反应
C．核能属于可再生能源
D．原子核是由中子和电子组成的
【答案】A
【解析】A．由题图可知用中子轰击质量比较大的原子核，使其发生裂变，因此该核反应是核裂变，故A正
确；
B．太阳内部发生的是核聚变，故B错误；
C．核能在短期内不能源源不断地获取，属于不可再生能源，故C错误；
D．原子核是由中子和质子组成的，故D错误。
故选A。
12．（2024·山东淄博）如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（ ）
A．风力发电机利用了电磁感应原理
B．太阳能来自太阳内部的核裂变
C．给蓄电池充电时化学能转化为电能
D．控制器中的集成电路是用超导材料制成的
【答案】A
【解析】A．发电机的工作原理是闭合回路的一部分导体切割磁感线产生感应电流，即电磁感应原理，故A
正确；
B．太阳能是来自太阳内部的核聚变反应。 太阳内部的氢原子核在高温和高压的条件下发生核聚变反应，
生成氦原子核，并释放出巨大的能量，故B错误；
C．给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，消耗电能，电能转化为化学能，故C错误；D．半导体材料具有导电性能介于导体和绝缘体之间的特性，这使得它们在电子器件中有着广泛的应用。
集成电路中的主要元件，如二极管和三极管，都是利用半导体材料制作的 ，故D错误。
故选A。
13．（2024·山东聊城）2024年5月21日，全球首个陆上商用模块式小型核反应堆“玲龙一号”的主控
室正式启动。核反应堆通过 （选填“核聚变”或“核裂变”）产生惊人的能量，核能属于
（选填“一次”或“二次”）能源。
【答案】 核裂变 一次
【解析】[1]核电站是利用核裂变产生能量，且是可控的。
[2]由于核原料从自然界中获取，为一次能源。
14．（2024·江苏无锡）我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃
料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回
路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回
路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机
发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给
居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为 ；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能
为 、热量为 ，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热
值取 ）
（1）核燃料反应堆中的铀-235是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽
发生器中发生 （填物态变化名称）吸收热量；
（2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程 ；
（3）若给居民供热 ，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？
（4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为 J。
【答案】 不可再生 汽化 机械能 1.8×108 5×109
【解析】（1）[1]核燃料反应堆中的铀-235在短时间内不能再生，是不可再生能源。
[2]二回路中的水在蒸汽发生器中变成水蒸气，发生汽化，吸收热量。
（2）[3]由图得，核能先转化为内能，再转化为机械能推动汽轮机，产生电能。
（3）[4]依题意得，标准煤产生的热量为由 得，标准煤完全燃烧的质量为
（4）[5]依题意得，单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为 ；若在供电的同时进行供热，每
秒提供的电能为 、热量为 ，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%，
则
单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为
解题技巧
（1）能源分类的方法
①按能源产生的方式可分为一次能源和二次能源。
②按人类开发早晚和使用情况可分为常规能源和新能源。
③按能源消耗后是否在短期内从自然界得到补充的角度可分为可再生能源和不可再生能源。
（2）核电站的核心设备是核反应堆，是可控制的链式反应，原子弹爆炸是不加控制的链式反应；
太阳内部在时刻不停地发生核聚变。
1．（2024广东汕头二模）如图所示，一些学校为了方便通知学生，装了一种“喊话神器”，它可以通过
手机APP绑定，方便老师远程通知学生．实现这一远程传递信息的是（ ）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．声音
【答案】C
【解析】电磁波能够传递信息，无线通信都是利用电磁波传递信息的，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
2．（2024江苏无锡一模）精准预报降水是一个世界难题，我国在轨气象卫星——风云三号G星（如图所
示）向解决这一难题迈出了一大步。风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”测量雷达，通过向大气
发射无线信号来接受大气信息，该无线信号是（ ）
A．红外线 B．电磁波
C．超声波 D．次声波
【答案】B
【解析】电磁波是一种客观存在的物质，能够传递信息和能量。该无线信号通过电磁波传递信息。故选
B。
3．（2024贵州黔东南一模）如图所示，是我国首颗成功发射的陆地生态系统碳监测卫星“句芒号”。该
卫星通过激光、多角度、多光谱、超光谱、偏振等综合遥感手段，实现植被生物量、大气气溶胶、植被叶
绿素荧光等要素的探测和测量，随后将数据传输回地球。这一信息传递过程中所利用的载体是（ ）
A．次声波 B．超声波 C．电磁波 D．光纤
【答案】C
【解析】电磁波可以在真空中传播，碳监测卫星上装配有无线探测技术，通过电磁波将信息传回地球。
故选C。
4．（2025安徽阜阳期中）我国水资源总量较多，但人均水资源占有量少，而且分布不均，下列关于节水
措施中错误的是（ ）
A．用洗过衣服的水拖地 B．用工业废水浇灌农田
C．推广使用节水器具 D．植树造林，涵养水源
【答案】B
【解析】ACD．用洗过衣服的水拖地、推广使用节水器具、植树造林，涵养水源，以上方法都可以有效节
约水资源，故ACD不符合题意；
B．工业废水有毒、有害，不适合浇灌农田，故B符合题意。
故选B。
5．（2025江苏苏州期中）如图，下列事例中不能说明光具有能量的是（ ）
A． 热水器B． 光合作用
C． 电池板
D． 海面变方的夕阳
【答案】D
【解析】A．热水器吸收太阳能，使水的温度升高，内能增加，说明光具有能量，故A不符合题意；
B．绿色植物的光合作用，在光照作用下，生成物具有的化学能（生物能）是由太阳光能转化成的，说明
光具有能量，故B不符合题意；
C．电池板吸收太阳能，是由太阳能转化为电能，能够说明光具有能量，故C不符合题意；
D．海面变方的夕阳，是由于光的折射形成的虚像，不能说明光具有能量，故D符合题意。
故选D。
6．（2024福建厦门一模）2024年政府工作报告中提出，要大力发展新能源和可再生能源，推进清洁能源
的利用。下列能源中，可以用图阴影部分表示的是（ ）
A．潮汐能 B．石油 C．天然气 D．核能
【答案】A
【解析】A．潮汐能属于新能源也属于清洁能源和可再生能源，故A正确；
BC．石油和天然气不属于可再生能源，也不是清洁能源。故BC错误；
D．核燃料消耗后短时间内不会再生，核能不属于可再生能源，故D错误。
故选A。
7．（2024辽宁沈阳月考）“天问四号”计划在2030年前后发射，作为一枚“二合一”探测器，其主探测
器将深入木星系，而副探测器将对天王星进行飞掠式探测。下列说法正确的是（ ）
A．主探测器进入木卫四的轨道后，将不受力
B．主探测器深入木星系过程中，质量变大
C．“天问四号”探测器将通过电磁波向地球传输信息
D．电磁波在真空中的传播速度为340m/s
【答案】C
【解析】A．主探测器进入木卫四的轨道后，它将做曲线运动，运用状态发生改变，因此受到力的作用，
故A错误；
B．质量是物体的属性，与物体的位置无关，因此主探测器深入木星系过程中质量不变，故B错误；C．由于真空不能传声，但电磁波可以在真空中传播。因此“天问四号”探测器将通过电磁波向地球传输
信息，故C正确；
D．电磁波的传播不需要介质，且在真空中传播的速度最快为 ，故D错误。
故选C。
8．（2024河南商丘一模）中国现代的“新四大发明：高铁、支付宝、共享单车和网购”改变了中国。关
于新的四大发明，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图中，支付盒子内的芯片是导体材料制成的
B．乙图中，高铁与控制台的联络靠光导纤维传输信号
C．丙图中，行驶的电动无人快递车是靠紫外线识别周围障碍物的
D．丁图中，共享单车借助电磁波通过全球定位系统来实现精确定位
【答案】D
【解析】A．根据半导体的应用可知，芯片是半导体材料制成的，故A错误；
B．高铁与控制台的联络，主要依靠电磁波来传递信息，故B错误；
C．红外线在生活中有很多的应用，行驶的电动无人快递车是靠红外线识别周围障碍物的，故C错误；
D．共享单车能够实现全球精确定位，主要是借助电磁波，故D正确。
故选D。
9．（2024江苏盐城二模）将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打开，放到真空钟罩中，用抽气
机抽去罩中空气。然后打电话呼叫手机，看到背景灯光亮却听不到铃声。该现象说明（ ）
A．声音和电磁波都能在真空中传播
B．声音和电磁波都不能在真空中传播
C．声音能在真空中传播，电磁波不能在真空中传播
D．声音不能在真空中传播，电磁波能在真空中传播
【答案】D
【解析】将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打开，放到真空钟罩中，用抽气机抽去中空气。然
后打电话呼叫手机，看到背景灯光亮，说明电磁波能在真空中传播；却听不到铃声，说明声音不能在真空
中传播。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
10．（2025陕西西安期中）图甲是道路两边的太阳能路灯，它主要由太阳能电池板、控制器、蓄电池组和
12个LED灯组成。它的结构如图乙所示，每个LED灯的工作电压约为2V，蓄电池组的电压为24V。下列说
法正确的是（ ）A．LED灯主要由超导体材料制成
B．该太阳能路灯中的12个LED灯是并联的
C．白天，开关S接b，太阳能电池板将光能全部转化为电能
D．夜晚，开关S接c，蓄电池为电路中的电源
【答案】D
【解析】A．LED灯是发光二极管，主要由半导体材料制作,，故A错误；
B．由于LED发光二极管的工作电压约为2V，如果把它直接接在24V的蓄电池组中，发光二极管会烧坏，
根据串联电路的电压特点可知，该太阳能路灯中应将12个LED发光二极管串联才能使每个LED发光二极管
两端的电压为2V，故B错误；
C．白天太阳能电池为铅酸蓄电池充电时，将电能转化为化学能，故C错误；
D．晚上要让电灯发光，开关S必须与c点接触，电路闭合，此时蓄电池为电路中的电源，故D正确。
故选D。
11．（2024黑龙江哈尔滨一模）下列有关能量的分析中，不正确的是（ ）
A． 太阳能风扇帽使用过程中的能量转化为太阳能转化为机械能
B． 原子弹爆炸其原理是核裂变
C． 潮汐能是一种不可再生能源D． 在常温条件下热水杯中的冰块不会变多，只能变少，这是由于能量的转移具有方向性
【答案】C
【解析】A．太阳能风扇帽使用过程中，吸收太阳能，使风扇转动，将太阳能转化为机械能，故A正确，不
符合题意；
B．原子弹爆炸其原理是可控的核裂变，故B正确，不符合题意；
C．潮汐能可以从自然界源源不断地获得，是可再生能源，故C错误，符合题意；
D．能量的转移具有方向性，热量是从高温物体传递给低温物体，在常温条件下热水杯中的冰块不断吸收
热量，不断熔化成水，则冰块不会变多，只会变少，故D正确，不符合题意。
故选C。
12．（2024四川眉山一模）科幻电影《流浪地球2》让人们认识到了信息、能源和材料的重要性，关于能
源、信息与材料，下列说法正确的是（ ）
A．插电式新能源汽车充电时使用的电能是一次能源
B．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
C．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它使用的电磁波传播速度更快
D．核聚变装置“中国环流器二号M”获得核能的方式与核电站不相同
【答案】D
【解析】A．插电式新能源汽车充电时使用的电能是由其它能源转化而来的，是二次能源，故A错误；
B．声波不能再真空中传播，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，故B错
误；
C．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它使用的电磁波相同时间内传递的信息量大，它们的传播速度
相同，故C错误；
D．核电站利用核裂变来发电，核聚变装置“中国环流器二号M”获得核能的方式与核电站不相同，故D正
确。
故选D。
13．（2024山东济南二模）（多选）如图所示，1834年法国物理学家帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝，
再将两根铋丝分别接到直流电源的正负极上，通电后，发现A、B两个接头一个变热，另一个变冷，这个现
象称为“帕尔帖效应”。改变电流方向，变热（冷）的接头又会转换成变冷（热）的接头。利用帕尔帖效
应制成的车载电子冰箱，不需采用压缩机（电动机）和制冷剂，有制冷和制热两项功能：其制冷温度一般
低于环境温度10~15℃，而其制热温度却能够高达65℃。以下说法中正确的是（ ）A．“帕尔帖效应”中变冷的接头要放在电子冰箱内部
B．电子冰箱用直流电源可同时实现制冷和制热功能
C．在济南的盛夏时节电子冰箱能将饮用水制成冰块
D．相比传统冰箱，电子冰箱有轻便、污染少的特点
【答案】ABD
【解析】A．车载冰箱制冷时，要降低冰箱内的温度，所以“帕尔帖效应”中变冷的接头要放在电子冰箱
内部，故A正确；
B．改变电流方向，变热（冷）的接头又会转换成变冷（热）的接头，所以电子冰箱用直流电源可同时实
现制冷和制热功能，故B正确；
C．电子冰箱的制冷温度一般低于环境温度10~15℃，在济南的盛夏时节，环境温度在30℃左右，所以电子
冰箱内部温度约为15~20℃，则电子冰箱不能讲饮用水支撑变快，故C错误；
D．电子冰箱，不需采用压缩机（电动机）和制冷剂，相比传统冰箱，电子冰箱有轻便、污染少的特点，
故D正确。
故选ABD。
14．（2024湖北宜昌月考）蝙蝠向外发射 （选填“超声波”或“电磁波”），利用接收反射波时间
来判断障碍物的距离，人们利用这个原理发明了雷达。已知某航空探测雷达向空中发射信号后，经过
0.02s收到雷达回波，则被探测物距离 m。（空气中声速340m/s，空气中光速 ）
【答案】 超声波
【解析】[1]蝙蝠是利用超声波来判断它与障碍物之前的距离。
[2]航空探测雷达是利用电磁波探测目标的电子设备，已知电磁波在空气中传播的速度与光速相同，则经
过0.02s收到雷达回波，被探测物距离为
15．（2024江苏无锡三模）2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国
文昌航天发射场成功发射，开启世界首次月球背面采样返回之旅。嫦娥六号采用的是月球逆行轨道，其飞
行方向与月球的自转方向相反，这样能够 （选题“提升”或“降低”）探测器与月球之间的相对速
度，让环绕器更好地稳定在环月轨道上。任何飞到月背、落到月背的探测器，都无法直接跟地球建立联
系，如图所示嫦娥六号是通过鹊桥二号中继星将 （选填“超声波”或“电磁波”）信号传递到地
球的。5月8日嫦娥六号探测器顺利进入环月轨道飞行，在匀速绕月飞行阶段，它受到的是 （选
填“平衡力”或“非平衡力”）。【答案】 提升 电磁波 非平衡力
【解析】[1]嫦娥六号采用的是月球逆行轨道，其飞行方向与月球的自转方向相反，这样探测器与月球之
间的相对速度是月球转动速度与探测器的速度之和，能够提升探测器与月球之间的相对速度，让环绕器更
好地稳定在环月轨道上。
[2]电磁波的传播不需要介质，嫦娥六号是通过鹊桥二号中继星将电磁波信号传递到地球的。
[3]5月8日嫦娥六号探测器顺利进入环月轨道飞行，在匀速绕月飞行阶段，它的运动状态改变，受到的是
非平衡力。
16．（2024山西吕梁三模）诺贝尔物理学奖颁给了法国科学家阿兰阿斯佩、美国科学家约翰克劳泽和奥地
利科学家安东蔡林格，表彰他们在纠缠光子实验和开创量子信息科学等方面作出的贡献。量子纠缠可以在
很远的距离零时间损耗地获取信息，如今量子通信已经是科研热门。我们现在的手机通讯是利用 传
递信息，设想若实现量子通信，我们的生活会有什么变化? 。
【答案】 电磁波 见解析
【解析】[1]手机属于移动电话，它既是电磁波发射台也是电磁波接受台，所以是利用电磁波来传递信息
的。
[2]量子纠缠可以在很远的距离零时间损耗地获取信息，若实现量子通信，通信没有时间延迟。
17．（2025陕西宝鸡期中）2024年10月9日，中华人民共和国第十二届少数民族传统体育运动会火炬点
燃暨火炬传递启动仪式在三亚举行。仪式上，“深海睡美人”可燃冰作为燃料的火炬大放异彩，展现了
“冰”与“火”水乳交融的神奇景象，象征着科技的力量，生动诠释了本届运动会“科技办赛”理念。可
燃冰能直接点燃，燃烧过程几乎不产生任何残渣或废弃物，0.1m3可燃冰在常温常压下可释放出16m3的天
然气，能使1.6t的水温升高50℃。（c =4.2×103J/（kg℃），q =4.2×107J/m3）
水 天然气
(1)可燃冰 （选填“是”或“不是”）绿色清洁能源，可燃冰属于 （选填“可再生”
或“不可再生”）能源；
(2)求水吸收的热量；
(3)求完全燃烧0.1m3可燃冰释放的热量；
(4)求可燃冰烧水的效率。
【答案】(1) 是 不可再生 (2)3.36×108J (3)6.72×108J (4)50%【解析】（1）[1]由题意可知，可燃冰”是一种新型能源，燃烧后几乎不产生任何残渣和废弃物，所以
“可燃冰”是一种新型清洁能源。
[2]“可燃冰”开发使用后，会越来越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以“可燃冰”属于不可
再生能源。
（2）水吸收的热量为
=4.2×103J/（kg℃）×1.6×103kg×50℃=3.36×108J
（3）0.1m3可燃冰在常温常压下释放出16m3天然气，16m3天然气完全燃烧放出热量为
=16m3×4.2×107J/m3=6.72×108J
（4）可燃冰烧水的效率为
18．（2024江苏常州一模）如图所示是一种太阳能发电站，在太阳能收集板上铺满太阳能电池，通过光电
转换把太阳能转换成电能。太阳光照射到收集板每平方米面积上的辐射功率为1.5×103W，太阳能电池光
电转化效率为20%。则：
(1)太阳能是 （可再生/不可再生）能源。
(2)当接受太阳光照射4h时，求该太阳能电池每平方米面积上能发电多少千瓦时 ；
(3)设该发电站太阳能收集板的总面积为5×106m2，求4h内发电的总电能为多少千瓦时，合多少焦耳
；
(4)求上述总电能相当于完全燃烧多少千克煤放出的能量 。（煤的热值为3.0×107J/kg）
【答案】(1)可再生 (2)1.2kWh (3)2.16×1013J (4)
【解析】（1）太阳能属于可再生能源，太阳能内能是由于较轻的氢原子核在高温下发生聚变而释放出核
能。
（2）每平方米太阳能收集板上接收太阳能为
W=Pt=1.5kW×4h=6kWh
根据题意可知，可发电为
W=Wη=6kwh×20%=1.2kWh
0
（3）根据题意可知，总共能发电为
W =WS =1.2×5×106kWh=6×106kWh
总 0 总
上述总电能为
W =6×106kWh=2.16×1013J
总
（4）相当于完全燃烧煤的质量为19．（2024黑龙江哈尔滨二模）旅游的路上，小明同学看到了路旁的一台台风力发电机，于是对风力发电
产生了兴趣，回家后对风力发电机进行了调查。如图为单台风力发电机输出功率P与风速v的关系，它的
年发电量为300万度。
(1)当风速为13m/s时， 发电机1小时的发电量为多少kWh？
(2)如果火电站的发电效率为36%，要获得与这台风力发电机相同的年发电量，需要多少吨煤？（煤的热值
为3.0×107J/kg）
(3)结合实践说明风力发电的优缺点 （各写一条）。
【答案】(1)1500kWh (2)1000t (3)优点：清洁环境效益好；缺点：风能不稳定不可控
【解析】（1）由图可知，当风速为13m/s时，风力发电机的功率为1500kW，由 得
W=Pt=1500kW×1h=1500kWh
（2）风力发电机的年发电量
W=3×106kWh=3×106 ×3.6×106J=1.08×1013J火电站的发电效率为36%，则燃烧煤放出热量
1
需要煤的质量
（3）由于使用风力发电不消耗化石能源，不产生废气，所以优点是清洁环境效益好；由于有风时能发
电，无风时不能放电，所以缺点是风能不稳定不可控。
20．（2024新疆昌吉一模）新能源类：
(1)如图所示风力发电机靠叶片在风力的推动下转动，带动发电机发电，把风能转化为电能，这种发电机
的工作原理是 ；电能是 （选填“一次能源”或“二次能源”），它可以使电动机转动，同时
产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有 性。(2)国家“光伏扶贫”项目中的太阳能发电系统中，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能。中午时
段，太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，10h可以为电网提供电能 ；这些电
能可供额定功率为2000W的热水器正常工作 h。
(3)“氢气的低温制备和存储”入选中国十大科技。氢气可以通过电解水制取。用氢气做燃料，完全燃烧
过程中，其燃烧产物是水和少量的氮化氢，氢气放出的热量是汽油放出的热量的3倍。氢气属于
（选填“可再生”或“不可再生”）能源，具有 的优点。目前我国研发出一款新型空气动力汽车，
它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种新型发动机对汽车提供动力时将 能转化为
能。
【答案】(1) 电磁感应 二次能源 方向 (2) 100 50 (3) 可再生
热值大（或污染小） 内 机械
【解析】（1）[1]风力发电是将风能即机械能通过电磁感应现象转化为电能。所以这种发电机的工作原理
是电磁感应。
[2]电能需要消耗其它形式的能才能转化为电能，故电能属于二次能源。
[3]能量在转化或转移的过程中，其总量保持不变。电能可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气
中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量的转化具有方向性。
（2）[1]太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，10h可以为电网提供电能为
[2]这些电能可供额定功率为2000W的热水器正常工作的时间为
（3）[1]自然界含有丰富的氢，氢大都以化合物的形式存在，人们可以通过电解把水分解成氢气和氧气，
可见氢气可从自然界源源不断得到补充，属于可再生能源。
[2]氢气放出的热量是汽油放出的热量的3倍，燃烧时的发热量高，热值大，燃烧的产物是水，无污染，可
以用水制取氢气，来源广。
[3][4]新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时空气膨胀做功将
空气的内能转化为车的机械能。
21．（2025广东珠海期中）阅读材料，回答问题
垃圾分类与垃圾处理
广东省每天产生将近12.4万吨的生活垃圾，如果处理不当，不仅会污染环境，还浪费资源，因此垃圾分类
和科学处理尤为重要。目前采取的垃圾分类方法为“四分法”，即将垃圾分为有害垃圾，可回收物，厨余
垃圾和其他垃圾。需要特别注意的是，现在生产的1号、5号、7号等干电池是低汞或者无汞电池，不属于
有害垃圾。但纽扣电池，电子产品用的锂电池，电动车电瓶等铅蓄电池和镍镉充电电池仍须作为“有害垃
圾”进行回收。
垃圾处理厂对回收后的部分垃圾进行卫生填埋、高温堆肥等处理，并把适合焚烧的生活垃圾送至焚烧厂，
每充分燃烧1kg生活垃圾放出的热量大约为 焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽，推
动汽轮机转动进行发电。每充分燃烧1kg生活垃圾可产生的电能大约为 垃圾焚烧后产生的炉
渣，约占焚烧前垃圾重量的五分之一，可用于制造生态建材等产品，实现资源的综合利用。垃圾发电不仅
能变废为宝，产出电能，还能节约煤炭资源。(1)手机锂电池属于（ ）
A．有害垃圾 B．可回收物 C．厨余垃圾 D．其他垃圾
(2)焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽，推动汽轮机转动进行发电，这个过程中能量转化是焚
烧垃圾产生的内能转化为汽轮机的 然后再转化成 能。
(3)垃圾发电不仅能变废为宝，产出电能，还能节约煤炭资源，如今，我国到处实施“限电令”，若忽略
能量的损耗，完全燃烧100kg的生活垃圾所产生的热量可以节约 kg的煤炭。
【答案】(1)A (2) 机械能 电 (3)20
【解析】（1）由材料信息得，纽扣电池、电子产品用的锂电池、电动车电瓶等铅蓄电池和镍铬充电电池
仍需作为“有害垃圾”进行回收，则手机锂电池属于有害垃圾，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（2）[1][2]利用焚烧垃圾放出的热发电过程中，垃圾具有化学能，燃烧时化学能转化为内能，高温蒸汽
推动汽轮机转动，内能转化为机械能。
（3）因为每充分燃烧1kg生活垃圾放出的热量大约为5.8×106J，故完全燃烧100kg的生活垃圾所产生的
热量为
根据题意，煤炭燃烧放出的热量为
Q ′=Q =5.8×108J由Q =mq可知，节约煤炭的质量为
放 放 放
22．（2025江苏淮安期中）阅读短文，回答问题。
光纤的奥秘
光纤电缆是本世纪最重要的发明之一、发明光纤电缆的是被誉为“光纤之父”的华人科学家、诺贝尔奖获
得者高锯。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号。光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传
到另一端，而不会“溜”出玻璃光纤，这是为什么呢？
原来，光从玻璃射入空气时，折射角大于入射角（如图甲）。当入射角增大时，折射角也增大（如图
乙），到某一角度，折射角达到90°，入射角再增大时，折射光完全消失，只剩下反射光（如图丙），这
样光就在玻璃中传播，而不会“溜”出玻璃光纤（图丁），这种现象叫做全反射，它只有在上述情况下才
可能发生，上述情况下的入射角称为临界角。图戊是光从玻璃射入空气时，折射角随入射角的变化而变化
的图像。
所以，一般弯曲的光学纤维（简称光纤〉，只要它的玻璃芯的透明度高、均匀，并且芯与外皮层之间的分
界面光滑，就是一根好的光导管。一根头发般细小的光纤，其传输的信息量相当于一条饭桌般粗大的铜
“线”，为目前的信息高速公路奠定了基础，数以万计的光学纤维构成的光学纤维束（如图己）不仅能传
导光能，也能将图像从一端传到另一端。传光能的纤维束称传光束，同时能传图像的纤维束称传像束。
(1)光从空气射向玻璃时， （选填“会”或“不会”）发生光的全反射现象；(2)光发生全反射时，入射角 （选填“大于”或“小于”）临界角；若光从玻璃进入空气时发生全
发射，则入射角必须满足的条件是： ；
(3)请你写出光纤的一个具体应用： （合理即可）；
(4)如图所示，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入，请在图中完成这束光的光路图。（保留作图痕
迹）
【答案】(1)不会 (2) 大于 入射角大于42° (3)光纤通信 (4)
【解析】（1）光从玻璃射入空气时，折射角大于入射角。当入射角增大时，折射角也增大，到某一角
度，折射角达到90°，入射角再增大时，折射光完全消失，只剩下反射光，这样光就在玻璃中传播，而不
会“溜”出玻璃光纤，这种现象叫做全反射，所以光从空气射向玻璃时，折射角小于入射角，不会发生光
的全反射现象。
（2）[1][2]光发生全反射时，入射角大于临界角；由图戊可知，若光从玻璃进入空气时发生全发射，则
入射角必须满足的条件是：入射角大于42°。
（3）请你写出光纤的一个具体应用：光纤通信。
（4）光线从空气进入玻璃时，因是垂直照射，所以传播方向不变；当从玻璃中斜射入空气时，折射角大
于入射角，折射光线远离法线，如图：
