專題18信息、材料與能源、粒子與宇宙

【新科技新情境】

（2024·江蘇常州）2024年3月2日，神舟十七號航天員出艙修復受損的太陽翼，使其將太

陽能轉化為電能的功能恢復正常，如圖所示，太陽能、太陽翼分別屬于（）

A．可再生能源、電源B．可再生能源、用電器

C．不可再生能源、電源D．不可再生能源、用電器

考點1信息的傳遞

1．（2024·山東濟寧）下列與數據有關的說法正確的是（）

A．頻率為106Hz的電磁波一定比105Hz的電磁波的傳播速度快

B．功率為100kW的機械一定比60kW的機械做的功多

C．熱值為3.7107J/kg的燃料一定比3.0107J/kg的燃料放熱多

D．質量為50kg的物體一定比20kg的物體的慣性大

2．（2024·山東聊城）關于光學知識在生活中的應用，下列說法正確的是（）

A．甲圖，光導纖維用于醫用內窺鏡，利用了光的多次折射傳輸圖像信息

B．乙圖，街頭路口安裝凸面鏡，利用了光的反射擴大視野

C．丙圖，凸透鏡對光有會聚作用，可以用來矯正近視眼

D．丁圖，物體溫度升高時輻射的紫外線會增強，可以利用紫外線拍攝熱譜圖

3．（2024·江蘇常州）英國科學家研究發現，用特定波長的紅光持續照射人體背部15min，

可明顯刺激人體線粒體，增加葡萄糖消耗，降低血糖水平，該技術有望用來幫助糖尿病患者

通過非藥物方式降低血糖，該紅光的波形圖如圖所示，已知OAABBCCD335nm，

則該紅光的波長為（）

A．335nm，合3.35104mB．335nm，合3.35107m

C．670nm，合6.70104mD．670nm，合6.70107m

4．（2024·黑龍江哈爾濱）關于物質組成或材料應用，下列說法不正確的是（）

A．原子是由原子核和核外電子組成的

B．熱管應用在人造衛星中，利用了它優良的導熱性能

C．光導纖維可以傳遞信息，具有傳輸距離長、高抗干擾等特性

D．分子非常小，一般分子的直徑只有10-3m

5．（2024·黑龍江牡丹江）關于材料的應用，下列說法正確的是（）

A．電飯鍋中的電熱絲是用超導材料制成的

B．用半導體材料制作輸電線能夠減少電能的損失

C．激光在光導纖維內多次折射將信息傳到遠方

D．拍電影時的石頭道具使用密度小的材料制成

6．（2024·黑龍江大慶）下列有關聲現象的說法正確的是（）

A．聲音和電磁波都能傳遞信息且都可以在真空中傳播

B．中考期間學校路段禁止鳴笛，這是從聲源處減弱噪聲

C．老師用擴音器講課，是為了改變音調

D．一臺好的音響設備要有較高的保真度，這是因為它能較好的保持原聲的響度

7．（2024·黑龍江牡丹江）（多選）國之重器“可上九天攬月，可下五洋捉鱉”，下列相關說法

正確的是（）

A．C919國產大飛機飛行時，機翼上方空氣流速大壓強小

B．長征三號乙運載火箭發射升空時，將機械能轉化為化學能

C．“奮斗者”號潛水器下潛時，隨著深度的增加承受的壓強不斷增大

D．“山東艦”和北斗衛星之間利用電磁波傳遞信息

8．（2024·黑龍江哈爾濱）手機在日常生活中被廣泛使用，在充電過程中將電能轉化為手機

電池的能。手機與北斗衛星間利用波來傳遞信息，實現導航的目的。

9．（2024·青海）航天員艙外航天服配有風扇系統和無線電系統。手套上有平面鏡，可以隨

時察看自己身上的各種開關，手心部位有顆粒狀橡膠；頭盔兩側各有一個照明燈，方便航天

員在艙外工作。電風扇工作時，電能主要轉化為能。航天員與地面通過（選填

“電磁波”或“超聲波”）進行聯系。

10．（2024·四川內江）手機已經成為我們工作、生活中非常重要的一部分，人們使用的手機

越來越智能化，越來越精致。某款新型手機的質量大約為0.15（選填“kg”或“g”）；

手機之間是靠（選填“電磁波”或“聲波”）來傳遞信息的。

11．（2024·北京）請閱讀《宇宙燈塔——脈沖星》并回答問題。

宇宙燈塔——脈沖星

截至2024年5月，有“中國天眼”之稱的500m口徑球面射電望遠鏡（FAST）發現的新脈沖

星數量突破900顆，這些發現，極大拓展了人類觀察宇宙視野的極限。

“中國天眼”緊盯的脈沖星是什么？脈沖星是一類高速自轉的天體，具有極強的磁場，它高速

自轉時就在兩磁極處形成了方向性很強的錐形電磁波束（如圖甲所示）。由于兩個電磁波束

會隨著脈沖星的高速自轉而一起轉動，它們就會像燈塔發出的兩束光一樣掃過宇宙空間。電

磁波束每掃過地球上的射電望遠鏡一次，射電望遠鏡就會收到一個脈沖信號（如圖乙所示），

脈沖星便以此而得名。

脈沖星具有極其穩定的自轉周期（自轉一圈所用的時間），部分脈沖星的自轉周期約3億年

僅變化0.1ms，因此可將脈沖星作為計時基準。

脈沖星還是宇宙中的“探針”，可應用于探測引力波。宇宙中的超大質量天體加速運動時，會

產生引力波。引力波信號極其微弱，特別是納赫茲（109Hz）引力波，難以直接觀測。但是，

引力波會使我們收到的脈沖星的脈沖信號發生變化。我國科學家通過綜合分析多個脈沖星脈

沖信號的變化，于2023年6月找到了納赫茲引力波存在的關鍵證據。

越來越多被發現的脈沖星，猶如宇宙中不斷被點亮的燈塔，引領我們揭開更多暗藏在宇宙中

的秘密。

請根據上述材料，回答下列問題：

(1)電磁波束每掃過射電望遠鏡一次，射電望遠鏡就會收到一個，脈沖星便以此而

得名；

(2)脈沖星能夠作為計時基準是因為它具有；

(3)科學家找到納赫茲引力波存在的關鍵證據的研究方法在初中物理的學習過程中也用到過，

請類比研究條形磁體周圍磁場分布的方法，補全表格中①②的內容；

研究對象條形磁體的磁場納赫茲引力波

觀測“設備”人眼中國天眼

探測工具鐵屑①

可觀測證據鐵屑有規則地排列②

推理得到的結論條形磁體周圓的磁場有規律分布納赫茲引力波存在

考點2能源與可持續發展

12．（2024·四川內江）以下能源形式中，屬于清潔型能源的是（）

A．煤B．石油C．焦炭D．太陽能

13．（2024·青海）與固體燃料相比，液體燃料火箭無需人工雕刻火藥。甲烷是天然氣的主要

成分。液態甲烷作為火箭發射的燃料之一，其密度約為0.42103kg/m3，熱值為5.0107J/kg。

下列能源中屬于可再生能源的是（）

A．石油B．煤炭C．太陽能D．天然氣

14．（2024·四川廣元）下列對物理常識的敘述，正確的是（）

A．石油等化石能源屬于不可再生能源B．伽利略最早測出標準大氣壓的值

C．電視遙控器利用紫外線遙控電視機D．光在光導纖維中始終沿直線傳播

15．（2024·山東濟寧）關于材料、能源和信息，下列說法不．正．確．的是（）

A．超導材料既可用于制作遠距離輸電導線，又可用于制作電爐的電阻絲

B．太陽是人類能源的寶庫，內部每時每刻都發生著劇烈的核反應

C．作為信息存儲介質，竹簡、紙、錄音磁帶、光盤的容量密度依次增大

D．光纖是傳輸光信號的器件，其抗干擾能力強，能減少信號衰減

16．（2024·山東濟寧）電冰箱通電后，制冷劑被壓縮機從蒸發器內吸出、壓縮后進入冷凝器，

隨后進入蒸發器……，通過這樣的循環，實現制冷效果，如圖所示。下列說法正確的是（）

A．制冷劑需選用不容易汽化的物質

B．制冷劑需選用汽化吸熱能力弱的物質

C．制冷劑在冷凝器內液化放出熱量

D．打開工作中的冰箱門，最終能使整個房間內降溫

17．（2024·四川樂山）近年來我國在能源和通信領域都有所突破。關于能源和通信下列說法

正確的是（）

A．空間站與地面控制中心利用超聲波實現通訊

B．華龍一號核電站核反應堆中發生可控核裂變

C．風能、水能、太陽能、電能均屬于一次能源

D．新能源汽車的發動機能量轉化率可達100%

18．（2024·甘肅蘭州）2024年4月至10月，世界園藝博覽會在成都舉行。本屆世園會的主

題為“公園城市美好人居”，秉持“綠色低碳、節約持續、共享包容”的理念。下列說法中不正

確的是（）

A．園區內的輸電線如果用超導材料制作，可以降低由于輸電線發熱而引起的電能損耗

B．園區內使用新能源轉運車，是因為新能源汽車比燃油車的能量轉化效率高

C．園區內使用節水裝置，是因為地球上淡水資源有限，我們需要節約用水

D．因為自然界中的能量是守恒的，所以我們不需要節約能源

19．（2024·內蒙古包頭）節能減排、保護環境是每個人的共同責任。下列做法符合節能環保

理念的是（）

A．把廢舊電池隨意丟棄B．將電視機處于待機狀態

C．關停高能耗高污染的工廠D．將有害廢水排放到江河中

20．（2024·甘肅定西）對物質世界和科技發展的一些認識，下列說法正確的是（）

A．原子是不可再分的最小粒子

B．航天器在月球表面利用聲吶測繪地貌

C．核電站中的核反應堆利用核聚變獲取核能

D．我國的北斗導航系統利用電磁波傳輸信號

21．（2024·遼寧）（多選）2024年6月2日嫦娥六號探測器在月球背面著陸，著陸后探測器

展開太陽能電池板，通過“鉆取”和“表取”兩種方式完成全球首次月球背面采樣（月壤）任務。

采用鋁基復合材料制成的外鉆桿由設在遼寧省的某研究所研制，耐磨性和強度可與鋼材媲美，

實現減重65%。下列說法正確的是（）

A．太陽、月球、探測器的空間尺度依次減小

B．太陽能是不可再生能源

C．鋁基復合材料比鋼材的密度小

D．“鉆取”時轉動的外鉆桿與跟它緊密接觸的月壤之間有摩擦力

22．（2024·山東聊城）2024年5月21日，全球首個陸上商用模塊式小型核反應堆“玲龍一號”

的主控室正式啟動。核反應堆通過（選填“核聚變”或“核裂變”）產生驚人的能量，

核能屬于（選填“一次”或“二次”）能源。

23．（2024·山東濟寧）小球在擺動過程中（如圖所示），由于摩擦的存在，一部分機械能會

轉化為，這部分能量不可能自動地再轉化為機械能，如果沒有能量的補充，小球最終

會停止運動。研究表明，自然界的能量是守恒的，能量的轉化與轉移具有性。

24．（2024·山東菏澤）如圖是中國空間站太陽能電池板，它把太陽能轉化為電能。太陽能清

潔無污染，是能源（選填“可再生”或“不可再生”）。中國空間站向地面指揮中心發送

信息，是通過傳遞的。

26．（2024·寧夏）閱讀材料，回答下列問題：

2024年6月2日6時23分，嫦娥六號著陸器和上升器組合體成功著陸在月球背面南極——

艾特肯盆地預選著陸區，開啟人類探測器首次在月球背面實施樣品采集任務，如圖甲所示。

由于嫦娥六號的著陸點位于月球背面，受到月球遮擋無法直接與地球通信，需要通過鵲橋二

號中繼衛星來轉發月面航天器與地球之間的通信。鵲橋二號中繼衛星受月球引力作用，目前

正在環月大橢圓凍結軌道上穩定運行。環月大橢圓軌道離月球最近的一點叫近月點，最遠的

一點叫遠月點，如圖乙所示。

著陸器與上升器組合體成功著陸后，著陸器將通過鵲橋二號中繼衛星，在地面控制下，進行

太陽翼和定向天線展開等狀態檢查與設置工作，此后正式開始持續約2天的月背采樣工作，

通過鉆具鉆取和機械臂表取兩種方式分別采集月壤樣品和月表巖石。表取完成后，嫦娥六號

著陸器攜帶的五星紅旗在月球背面成功展開。這是中國首次在月球背面獨立動態展示國旗。

6月4日7時38分，上升器攜帶月球樣品自月球背面起飛，3000N的發動機工作約6min后，

成功將上升器送入預定環月軌道。

（1）在鵲橋二號中繼衛星支持下，嫦娥六號通過波將采樣畫面實時傳輸到地面

測控中心；太陽能電池板工作時，將太陽能轉化為能，太陽能屬于

（選填“可再生”或“不可再生”）能源。

（2）嫦娥六號采用液態氫做燃料是因為它具有較大的；上升器點火起飛，離開

月球表面，以上升器為參照物，月球是的；月壤運回地球后，質量。

（選填“變大”“變小”或“不變”）

（3）鵲橋二號中繼衛星在環月大橢圓凍結軌道上從遠月點向近月點運動時，結合圖乙說明

它的勢能如何變化，勢能和動能之間如何轉化？

27．（2024·遼寧）生態環境部發布2024年六五環境日的主題是“全面推進美麗中國建設”，

其目的是動員社會各界參與生態環境保護、踐行綠色生產生活方式。某校積極響應號召，物

理社團開展關于“海域漂浮垃圾治理”調研活動，在查閱相關資料時，發現了與海域漂浮垃圾

治理裝備相關的文章，其中對裝備的介紹如圖（a）所示。在V字形浮圍欄和自然動力作用

下，海漂垃圾匯集到垃圾匯集框，而后由垃圾單向傳輸機構將其提升至垃圾分揀框內。傳輸

機構的動力可由振蕩浮子波浪能收集系統提供。維護人員可通過無線視頻監控系統遠程觀察

垃圾收集情況，并不定期到浮平臺上對垃圾進行分