材料、信息、能源與可持續性發展基礎夯實1.(2019湖北荊州中考)關于電磁波和現代通信,下列說法正確的是()A.導體中電流的迅速變化會在空間激起電磁波B.我國建立的“北斗”衛星導航系統是利用超聲波進行導航的C.固定電話、移動電話、廣播和電視都是利用導線中的電流傳遞信息的D.電話聽筒是把聲信號轉換成電信號答案A解析導體中電流的迅速變化會在空間激起電磁波,故A項說法正確。衛星在太空中,太空中是真空,聲波在真空中不能傳聲,所以不能利用超聲波導航,故B項說法錯誤。固定電話是利用導線中的電流來傳遞信息的,移動電話、廣播和電視都是利用電磁波來傳遞信息的,故C項說法錯誤。電話的話筒是把聲信號轉化為電信號,聽筒是把電信號轉化為聲信號,故D項說法錯誤。2.(2019廣西玉林中考)隨著人們環保意識的增強,我市環境有很大改善。以下做法不利于改善環境的是()A.隨地張貼小廣告B.嚴禁燃放煙花爆竹C.不隨地亂扔垃圾D.減少使用化石能源答案A解析隨意貼小廣告,破壞城市環境,造成城市“牛皮癬”,不利于改善環境,A符合題意;煙花爆竹在燃放過程會產生二氧化硫等許多有害氣體,嚴禁其燃放能改善環境,B不符合題意;不隨地扔垃圾,顯然能減少城市環境的破壞,能在一定程度改善環境,C不符合題意;化石能源在燃燒過程排放溫室氣體二氧化碳以及一些有害氣體一氧化碳、二氧化硫等,減少使用化石能源有利于改善環境,D不符合題意。3.(2019遼寧遼陽中考)如圖是一款太陽能座椅,椅子頂部安裝的硅光電池板,可儲備能量供晚間使用。下列說法正確的是()A.硅光電池板是由超導材料制成的B.硅光電池板可以將太陽能轉化為電能C.太陽能來源于太陽內部氫核的裂變D.太陽能屬于不可再生能源答案B解析硅光電池板由半導體材料制成,故A錯誤;硅光電池板可將太陽能轉化為電能,故B正確;太陽能來源于太陽內部氫核的聚變,而不是裂變,故C錯誤;太陽能可源源不斷從自然界獲得,因此屬于可再生能源,故D錯誤。4.今年2月底,某國產手機品牌發布了其首款折疊屏幕+5G手機,其可折疊屏幕使用柔性LED(有機發光二極管),還搭配了雙金屬外殼的設計,同時為了滿足散熱以及控制機身厚度的要求,使用了升級版的石墨烯散熱技術,關于這款手機所利用到的材料屬性描述不正確的是()A.柔性LED的硬度較小B.柔性LED的表面透光性好C.金屬外殼的導電性好D.石墨烯的導熱性好答案C解析此款手機為折疊屏幕,說明了柔性LED的硬度較小,故A正確;柔性LED的表面透光性好,這樣能看清手機畫面,故B正確;利用雙金屬外殼是為了增加其安全性,不是利用金屬的導電性好,故C錯誤;石墨烯具有高導熱性,所以用石墨烯來散熱,故D正確。5.關于材料、信息和能源,下列說法不正確的是()A.可用超導材料做電飯鍋的發熱元件B.手機上網是使用電磁波傳輸數字信號C.可見光與無線電波在真空中的傳播速度相同D.風能是一次能源,核能是不可再生能源答案A解析超導材料電阻為零,電流流過導體時,導體不發熱,電飯鍋是利用電流的熱效應工作的,超導體不能用來制作電飯鍋的發熱體,故A錯誤;手機無線上網是利用電磁波傳遞數字信息的,故B正確;無線電波和可見光都是電磁波,它們在真空中傳播速度是相同的,故C正確;風能屬于一次能源,核能是不可再生能源,故D正確。6.能量是物理學中極其重要的一個基本概念,關于這個概念的說法全部正確的是()做功可以引起能量改變,根據做功的多少可以衡量能量變化的多少熱傳遞可以引起能量的變化,根據吸收或放出的熱量的多少可以衡量能量的變化量能量的形式多種多樣,不同形式的能量間可以無條件地相互轉化不同的物體之間,能量可以無條件地隨意轉移做飯時燃燒天然氣,這是將天然氣這種物質轉變成能量,即用掉了物質生成了能量電路中通過電流時,能量發生了轉化,消耗的電能等于各部分電路中獲得的總能量A.B.C.D.答案B解析做功可以引起能量改變,做功越多,消耗的能量越多,所以根據做功的多少可以衡量能量變化的多少,此說法正確;熱傳遞可以引起能量的變化,物體吸收熱量、能量增加,放出熱量、能量減少,所以根據吸收或放出的熱量的多少可以衡量能量的變化量,此說法正確;能量的形式多種多樣,不同形式的能量間可以相互轉化,但轉化是有條件的,此說法錯誤;不同的物體之間,能量的轉移是有方向的,此說法錯誤;做飯時燃燒天然氣,這是將天然氣的化學能轉化成了內能,此說法錯誤;電路中通過電流時,能量發生了轉化,消耗的電能等于各部分電路中獲得的總能量,此說法正確。7.(2019廣西桂林)為了減少能源的利用對環境的污染和破壞,下列做法不正確的是()A.大力發展風力發電B.大力發展火力發電C.減少化石燃料的使用D.開發使用電能驅動的電動汽車答案B解析風能是可再生能源,風力發電清潔、無污染。可以減少能源利用對環境的污染和破壞,故A正確;火力發電的原料是煤或天然氣等化石能源,屬于不可再生能源,同時發電工程會產生大量的二氧化碳和其他有害氣體,會加重環境污染,故B不正確;化石燃料屬于不可再生能源,減少化石燃料的使用,可以減少二氧化碳和其他有害氣體的排放,有助于減小環境污染,故C正確;電動汽車行駛過程中噪音小,無尾氣排放,能夠減少對環境的污染和破壞,故D正確。8.(2019云南中考)2019年4月30日,云南省政府新聞辦發布消息,我省33個貧困縣(市、區)達到脫貧標準,退出了貧困序列。脫貧過程中許多村鎮安裝了“肩扛太陽能電池板,頭頂小風扇”的新能源路燈。下列說法正確的是()A.小風扇的作用是為太陽能電池板散熱B.太陽能電池板把太陽能轉化成了小風扇的機械能C.這種新能源路燈是集太陽能發電和風力發電為一體的發電用電設備D.太陽能電池板可以把接收到的太陽能全部轉化為電能答案C解析小風扇的本質是風力發電機,利用的是電磁感應原理將風能轉化為電能;太陽能電池板可以將太陽能直接轉化為電能。所以這種新能源路燈是集太陽能發電和風力發電為一體的發電用電設備。故AB錯誤、C正確;太陽能電池板將太陽能轉化為電能的效率很低,不可能把太陽能全部轉化為電能。故D錯誤。9.(2019湖北武漢中考)關于核能和太陽能,下列說法錯誤的是()A.裂變也稱為熱核反應,裂變時會釋放出巨大的核能B.核電站利用核能發電,它的核心設備是反應堆C.太陽能是可再生能源,核能是不可再生能源D.太陽能和核能均屬于一次能源答案A解析聚變也稱為熱核反應,故A錯誤;核電站中的核反應堆是利用原子核裂變的鏈式反應產生的能量來發電的,故B正確;風能、太陽能可從自然界不斷獲得且可重復利用,屬可再生能源,核能是不可再生能源,故C正確;太陽能、核能是一次能源,通過消耗一次能源而得到的電能是二次能源,故D正確。10.(2019遼寧遼陽中考改編)如圖是一款智能便攜超聲波監測儀,它正在監測一名孕婦腹中的胎兒,此監測儀采用了與醫院B超類似的超聲波技術,并能通過無線WiFi與智能手機連接,在手機屏幕上就能看到胎兒清晰的實時影像。這款監測儀利用了超聲波來傳遞,智能手機通過波接收監測儀的數據。答案信息電磁解析智能便攜超聲波監測儀可以監測孕婦腹中胎兒的情況,利用了超聲波來傳遞信息;智能手機可以通過電磁波接收監測儀的數據。11.(2019云南中考)2019年1月3日,“嫦娥四號”探測器實現人類探測器的首次月背軟著陸(如圖),開啟了月球探測的新旅程,著陸后成功利用自帶相機完成拍攝,并借助“鵲橋”中繼星傳回人類歷史上第一張月球背面的照片,月地之間信息傳輸是靠電磁波。電磁渡傳播速度與光速(選填“相等”或“不相等”);“嫦娥四號”的腿上長著臉盆一樣的圓形大腳掌,目的是通過來減小對月球表面的壓強,適于在松軟的月球表面實現穩定著陸。答案相等增大受力面積解析電磁波在真空中的傳播速度為3108 m/s,和光速一樣;嫦娥四號探測器“腿”上的圓形“大腳掌”可以在壓力一定的情況下,通過增大受力面積來減小對月面的壓強。12.(2019甘肅天水中考)利用北斗導航系統進行定位和導航時,導航儀與通信衛星之間通過來傳遞信息;其在真空中的傳播速度為 m/s。答案電磁波3.0108解析利用北斗導航系統進行定位和導航時,導航儀與通信衛星之間是通過電磁波來傳遞信息的;電磁波在真空中的傳播速度和光的傳播速度相等,都是3.0108 m/s。13.(2019山東威海中考)人們在使用手機時,芯片上晶體管中的電阻會發熱,是將電能轉化為能;手機通話過程中,是利用來傳遞信息的。答案內電磁波解析電流流過導體時會產生熱量,這是電流的熱效應;人們在使用手機時,芯片上晶體管中的電阻會發熱,芯片的溫度升高,內能增加。手機是靠發射和接收電磁波來工作的。14.(2019山東濟寧中考)電磁波的傳播(選填“需要”或“不需要”)介質。如圖所示,將手機放在密閉的塑料容器中能正常接收到呼叫信號,放在密閉的金屬容器中不能接收到呼叫信號,說明(選填“塑料容器”或“金屬容器”)對電磁波有屏蔽作用。答案不需要金屬容器解析電磁波的傳播不需要介質,在真空中可以傳播,在介質中也可以傳播。將手機放在密閉的塑料容器中能正常接收到呼叫信號,放在密閉的金屬容器中不能接收到呼叫信號,說明金屬容器對電磁波有屏蔽作用。15.如圖的實驗研究的是“光纖是怎樣傳輸信號的”,在光纖的一端附近放上發光的小電燈,在另一端可以觀察到燈光。現代通信用光纖傳輸光信號,主要應用的物理知識是。答案光的反射解析光纖很細,有內外兩層,內壁具有使光發生反射的特性(類似于平面鏡),所以光經多次反射,能從光纖的一端傳播到另一端。16.(2019海南中考)海南有豐富的太陽能資源,太陽能熱水器使用廣泛。太陽能是(選填“可再生”或“不可再生”)能源。太陽能熱水器在加熱水時,把太陽能轉化為。答案可再生內能解析太陽能、風能、水能等可從自然界不斷獲得且可重復利用,屬可再生能源;煤、石油、天然氣、核能等在地球的儲量是有限的,消耗后不可能再生,屬不可再生能源;利用太陽能的方式有多種,太陽能熱水器把太陽能轉化為水的內能。17.(2019黑龍江中考)“頁巖氣”是蘊藏在巖層中的天然氣,被譽為未來的能源“明星”,天然氣屬于(選填“可再生”或“不可再生”)能源;完全燃燒0.1 m3天然氣可放出 J的熱量(天然氣熱值為3.2107 J/m3)。答案不可再生3.2106解析天然氣不能在短期內再生,屬于不可再生能源;完全燃燒0.1 m3天然氣可放出的熱量Q放=Vq=0.1 m33.2107 J/m3=3.2106 J。18.太陽能、水能、天然氣、地熱能、風能、潮汐能中,屬于不可再生能源的是。太陽能熱水器內裝有100 kg水,水溫從20 升高到70 c水=4.2103 J/(kg)所吸收的熱量是 J。答案天然氣2.1107解析在太陽能、水能、天然氣、地熱能、風能、潮汐能中,天然氣是在短期內不能從自然界得到補充的能源,屬于不可再生能源;而太陽能、水能、地熱能、風能、潮汐能是能源源不斷地從自然界得到的能源,屬于可再生能源。水吸收的熱量Q吸=cmt=4.2103 J/(kg)100 kg(70 -20 )=2.1107 J。19.(2019江蘇淮安中考)如圖所示是淮安某路口安裝的一種太陽能交通信號燈。太陽能屬于一種(選填“可再生”或“不可再生”)能源,用材料制成的LED(發光二極管)交通信號燈日夜發光,提醒著人們注意交通安全。答案可再生半導體解析太陽能從自然界源源不斷得到,是可再生能源;LED燈是一種新型的高效節能光源,它的核心元件是發光二極管,二極管是由半導體材料制成的。能力提升20.(2019江蘇蘇州中考改編)地球靜止軌道衛星可以對所覆蓋區域實現24小時不間斷的移動通信,如衛星電話、電視節目轉播等。衛星電話使“天涯若比鄰”成為現實,兩人通過衛星電話通話時,發出“呼叫”與聽到“回應”之間有一段時間差,稱之為“延遲時間”。衛星電話是通過(選填“超聲波”或“電磁波”)來傳遞信息的,請你估算使用衛星電話通話的“延遲時間”至少為 s。(地球靜止軌道衛星到地面的距離為36 000 km)答案電磁波0.48解析太空中沒有空氣,因此衛星電話是通過電磁波來傳遞信息的;發出呼叫到聽到對方的回應路程應該是兩個來回,無線電波傳播的距離s=36 000 km22=144 000 km;延遲時間t=0.48 s。21.(2019云南中考)太陽能是21世紀重點開發利用的能源之一,如今太陽能熱水器已走進了千家萬戶。如圖,某家庭太陽能熱水器接收太陽能總有效面積為2 m2,1 m2面積上1 h接收到的太陽能平均為2.52106 J,若陽光照射該熱水器5 h,可以使質量為80 kg的水溫度升高30 c=4.2103 J/(kg),q干木柴=1.2107 J/kg,求:(1)水吸收的熱量。(2)若這些水吸收的熱量全部由燃燒干木柴來提供,需要完全燃燒多少kg干木柴(假設干木柴完全燃燒放出的熱量全部被水吸收)。(3)該太陽能熱水器的效率及開發利用太陽能的優點。答案(1)1.008107 J(2)0.84 kg(3)40%太陽能取之不盡用之不竭,屬于可再生能源解析(1)水吸收的熱量為Q吸=cmt=4.2103 J/(kg)80 kg30 =1.008107 J;(2)已知Q放=Q吸=1.008107 J,因為Q=mq,所以需要完全燃燒的干木柴的質量m木=0.84 kg;(3)5 h獲得的太陽能為E=522.52106 J=2.52107 J,太陽能熱水器的效率=100%=40%;太陽能的優點是取之不盡用之不竭,屬于可再生能源,清潔無污染。10