專題18信息、材料與能源、粒子與宇宙【跨學科實踐】1．（2024·四川成都）三峽水電站是當今世界上裝機容量最大的水電站，三峽大壩橫跨長江，雄偉壯麗（如圖）。下列說法正確的是（）A．水力發電是將電能轉化為機械能B．水能是一次能源，電能是二次能源C．利用大壩提高水位的目的是儲蓄更多內能，用來發電D．機械能和電能可以相互轉化，所以能量轉化沒有方向性【答案】B【解析】A．水力發電是將水的機械能轉化為電能，故A錯誤；B．水能可以從自然界直接獲取使用，是一次能源，而電能是由其他形式的能量轉化來的，是二次能源，故B正確；C．利用大壩提高水位的目的是儲蓄更多機械能，用來發電，故C錯誤；D．雖然機械能和電能可以相互轉化，但是轉化是有條件的，所以能量轉化是有方向性，故D錯誤。故選B?！窘Y合生活實際】2．（2024·湖南）傳統燃油汽車排放的尾氣是大氣污染的主要來源，提供傳統燃油的化石能源屬于再生能源。為節能減排，新能源汽車正逐步取代傳統燃油汽車。如圖，電動汽車充電，是將電能轉化為能儲存起來。【答案】不可化學【解析】[1]化石能源在短時間內不能再生，因此屬于不可再生能源。[2]電動汽車充電時要消耗電能，將電能轉化為化學能儲存起來。考點1信息的傳遞1．（2024·安徽）2024年4月25日20時59分，搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭在酒泉衛星發射中心成功發射。26日5時04分，在軌執行任務的神舟十七號航天員乘組順利打開“家門”，歡迎神舟十八號航天員乘組入駐“天宮”空間站。隨后，兩個航天員乘組面向鏡頭向牽掛他們的全國人民報平安（如圖所示）。下列說法正確的是（）A．載人飛船在升空的過程中慣性增大 B．“天宮”空間站處于平衡狀態C．地球對“天宮”空間站有吸引作用 D．航天員報平安的聲音是通過聲波傳回地面的【答案】C【解析】A．慣性的大小只與物體的質量有關，火箭加速升空的過程中，載人飛船的質量不變，慣性不變，故A錯誤；B．空間站在太空中運動的方向時刻在發生變化，處于非平衡狀態，故B錯誤；C．“天宮”空間站能繞著地球運動，是因為受到地球對它的吸引作用，故C正確；D．太空是真空，真空不能傳聲，所以航天員在太空與地面交流時的聲音不是通過聲波傳向地球的，而是通過電磁波傳向地球的，故D錯誤。故選C。2．（2024·福建）神舟飛天，探夢蒼穹。2024年4月25日，神舟十八號載人飛船發射成功。飛船與地面間的通信是利用（）A．空氣 B．電磁波 C．超聲波 D．次聲波【答案】B【解析】電磁波可以在真空中傳播，且可以傳遞信息，飛船與地面間的通信是利用電磁波。故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。3．（2024·江蘇蘇州）2024年6月2日，在鵲橋二號中繼星的支持下，嫦娥六號著陸器和上升器組合體成功著陸在月球背面，實現了人類首次在月背樣品采集。我國積極開展國際合作，嫦娥六號還搭載了激光角反射器等多國的實驗裝置，下列相關說法正確的是（）A．采集的樣品返回地球后質量會減小B．太陽能電池是將光能轉變為內能的C．激光角反射器能使光線方向改變90°D．控制中心利用電磁波通過鵲橋二號實現對嫦娥六號的控制【答案】D【解析】A．質量是物質的一種基本屬性，跟物體形狀、狀態、空間位置等無關，故采集的樣品返回地球后質量不變，故A錯誤；B．太陽能電池是將光能轉變為化學能的，故B錯誤；C．激光角反射器能使光線沿原來方向的相反方向反射回去，故使光線方向改變180°，故C錯誤；D．電磁波可以傳遞信息，且不需要介質，故控制中心利用電磁波通過鵲橋二號實現對嫦娥六號的控制，故D正確。故選D。4．（2024·江蘇揚州）“北斗定位滿山牛羊，一屏管理便利牧民?！北倍沸l星將牛羊的定位信息傳到新疆阿勒泰牧民的手機上是利用（）A．次聲波 B．超聲波 C．電磁波 D．可見光【答案】C【解析】電磁波可以傳遞信息，而且可以在真空中傳播，北斗衛星將牛羊的定位信息傳到新疆阿勒泰牧民的手機上是利用電磁波來實現的，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。5．（2024·山東臨沂）2024年4月26日05時04分，神舟十七號航天員乘組打開“家門”，歡迎神舟十八號航天員乘組入駐“天宮”，并拍下“全家?！保ㄈ鐖D）向全國人民報平安?！叭腋！眰骰氐孛胬玫氖牵ǎ〢．電磁波 B．超聲波 C．次聲波 D．紅外線【答案】A【解析】電磁波可以在真空中傳播，可以傳遞信息，超聲波、次聲波不能在真空中傳播；紅外線波長太長，遠距離傳輸容易造成信息失真；因此神舟十八號航天員乘組入駐“天宮”，并拍下“全家?！毕蛉珖嗣駡笃桨玻叭腋！眰骰氐孛胬玫氖请姶挪▊骰氐孛娴?，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。6．（2024·江蘇鹽城）如圖是我國自主研發的“極目一號”Ⅲ型浮空艇，外形像大白鯨，整體呈流線型，尾部有三個尾翼。其內部有兩個氣囊，一個氣囊裝有密度比空氣小的氦氣，另一個氣囊內充有空氣，艇體通過排放空氣實現上升。艇體用特種纜繩與地面相連，纜繩中布置細電纜和光纖。下列關于浮空艇分析錯誤的是（）A．艇體整體呈流線型是為了減小空氣阻力的影響B．浮空艇在上升過程中受到的浮力變大C．纜繩中布置光纖，目的是實時傳輸通信數據D．纜繩應選擇密度小、強度大的材料【答案】B【解析】A．艇體整體呈流線型，是為了減小空氣阻力的影響，故A正確，不符合題意；B．浮空艇在上升過程中，排開空氣的體積不變，根據F浮?=ρ空氣gV排?可知，受到的浮力不變，故B錯誤，符合題意；C．纜繩中布置光纖，目的是實時傳輸通信數據，故C正確，不符合題意；D．纜繩應選擇密度小、強度大的材料，這樣在體積相同時，質量小，便于操作，故D正確，不符合題意。故選B。7．（2024·江蘇鹽城）將手機“背景燈光提示”和“聲音提示”功能打開，放到真空鐘罩中，用抽氣機抽去罩中空氣。然后打電話呼叫手機，看到背景燈光亮卻聽不到鈴聲。該現象說明（）A．聲音和電磁波都能在真空中傳播B．聲音和電磁波都不能在真空中傳播C．聲音能在真空中傳播，電磁波不能在真空中傳播D．聲音不能在真空中傳播，電磁波能在真空中傳播【答案】D【解析】將手機“背景燈光提示”和“聲音提示”功能打開，放到真空鐘罩中，用抽氣機抽去中空氣。然后打電話呼叫手機，看到背景燈光亮，說明電磁波能在真空中傳播；卻聽不到鈴聲，說明聲音不能在真空中傳播。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。8．（2024·四川遂寧）2024年4月25日，我國使用長征二號F遙十八運載火箭成功將神州十八號載人飛船發射升空，此次發射中涉及的物理知識說法錯誤的是（

）A．火箭上升過程中，以火箭為參照物，它搭載的飛船是運動的B．地面控制中心通過電磁波向飛船傳遞信息C．火箭發射應選用熱值較大的燃料D．火箭發動機是將內能轉化為機械能的裝置【答案】A【解析】A．火箭上升過程中，以火箭為參照物，它搭載的飛船相對位置不變，是靜止的，故A錯誤，符合題意；B．電磁波可以在真空傳播，地面控制中心通過電磁波向飛船傳遞信息，故B正確，不符合題意；C．火箭發射應選用熱值較大的燃料，燃燒時可以放出更多的熱量，故C正確，不符合題意；D．火箭發動機屬于熱機，是將內能轉化為機械能的裝置，故D正確，不符合題意。故選A。9．（2024·四川成都）電磁波具有信息特征和能量特性。以下設備中，主要利用電磁波的能量特性工作的是（）A．微波爐 B．手機 C．雷達 D．電吹風【答案】A【解析】A．微波爐是利用電磁波的能量來加熱食物的，故A符合題意；BC．手機和雷達是通過發射及接收電磁波來傳遞信息的，不是利用電磁波的能量進行工作的，故BC不符合題意；D．電吹風主要由電動機和電熱絲組成；電動機是利用通電導體在磁場中受到力的作用的原理工作的，電熱絲是利用電流的熱效應工作的，沒有應用電磁波，故D不符合題意。故選A。10．（2024·重慶）下列物理量最接近生活實際的是（）A．一節干電池的電壓約為1.5VB．教學樓廊道護欄的高度約為12mC．真空中聲音的速度約為340m/sD．電磁波的傳播速度約為【答案】A【解析】A．一節干電池的電壓約為1.5V，一節蓄電池的電壓約為2V，故A符合題意；B．教學樓廊道護欄的高度比中學生的身高要低，約為1.2m，故B不符合題意；C．聲音在15℃的空氣中的傳播速度約為340m/s，真空不能傳聲，故C不符合題意；D．電磁波的傳播速度與光速相同，約為，故D不符合題意。故選A。11．（2024·云南）（多選）2024年5月3日，搭載“嫦娥六號”探測器的“長征五號”運載火箭成功發射，“嫦娥六號”探測器開始執行世界首次月球背面采樣返回任務。如圖所示為火箭發射時的情景，下列說法正確的是（）A．探測器加速上升過程中動能減小B．探測器加速上升過程中重力勢能增大C．探測器到達月球后質量會變大D．探測器與地面指揮中心通過電磁波傳遞信息【答案】BD【解析】A．探測器加速上升過程中，質量不變，速度變大，所以動能增大，故A錯誤；B．探測器加速上升過程中，質量不變，高度變高，重力勢能增大，故B正確；C．質量指的是物體所含物質的多少，質量大小與物體的狀態、位置等因素無關，所以探測器到達月球后質量不變，故C錯誤；D．電磁波的傳播不需要介質且電磁波可以傳遞信息，所以探測器與地面指揮中心通過電磁波傳遞信息，故D正確。故選BD。12．（2024·江蘇蘇州）為了研究聲波、電磁波能否在真空中傳播，小明將手機A的“背景燈光提示”功能（手機接收到信號后有燈光顯示）和“來電鈴聲”功能打開后懸掛在密閉的真空罩中罩好。連接抽氣機抽氣一段時間后，用手機B呼叫手機A，發現手機A燈光亮了卻幾乎聽不到鈴聲。由此，小明得出結論：能在真空中傳播，不能在真空中傳播。小華卻認為小明的證據不足，聽不到鈴聲可能是罩擋住的。為了補足證據，小華的操作是。【答案】電磁波聲波空氣放回罩內再撥電話【解析】[1][2]連接抽氣機抽氣一段時間后，用手機B呼叫手機A，發現手機A燈光亮了卻幾乎聽不到鈴聲，說明電磁波能在真空中傳播，聲波不能在真空中傳播，聲波的傳播需要介質。[3]小華卻認為小明的證據不足，聽不到鈴聲可能是罩擋住的。為了補足證據，小華的操作是空氣放回罩內再撥電話，觀察是否能夠聽到鈴聲。13．（2024·上海）地球上的科學家可以通過和天宮空間站中的宇航員進行交流，地球在太陽系里屬于（選填“行星”或“衛星”或“恒星”），若空間站在太空中執行任務時，撞到較小的太空垃圾，太空垃圾會被“撞飛”，說明力可以改變物體的?！敬鸢浮侩姶挪ㄐ行沁\動狀態【解析】[1]電磁波可以在真空中傳播，所以地球上的科學家可以通過電磁波和天宮空間站中的宇航員進行交流。[2]太陽是太陽系的中心，太陽是一顆恒星，地球是太陽系中的一顆行星。[3]若空間站在太空中執行任務時，撞到較小的太空垃圾，太空垃圾會被“撞飛”，說明力可以改變物體的運動狀態。14．（2024·山西）小亮發現進入電梯后手機信號會變弱，老師告訴小亮這是因為密閉的電梯對手機信號有屏蔽作用。小亮想知道不同材質的密閉容器對手機信號是否都有屏蔽作用，他設計如下實驗進行探究。步驟一：收集紙盒、塑料盒、木盒、裝茶葉的鐵盒、鋁質飯盒和錫箔紙做成的密閉盒子。步驟二：將一部手機分別放入密閉盒中，用另一部手機撥打該手機并記錄現象如下表。盒子材質紙塑料木頭鐵鋁錫箔能否打通能能能不能不能不能步驟三：從鐵盒、鋁盒和錫箔紙盒中拿出手機，手機立刻打通。（1）手機是用傳遞信息的。通過實驗，可得出初步結論：。（2）過量的電磁波輻射對人體有害。小亮調查發現很多地方需要進行電磁波屏蔽，如：為減少微波泄漏，微波爐玻璃門上安裝有致密的細金屬網；醫院CT室為防止射線泄漏，房門用含有鉛板夾層的厚鋼板制成。根據以上信息，請你提出一個可探究的科學問題：?！敬鸢浮侩姶挪ú煌馁|的密閉容器對手機信號的屏蔽效果不同電磁波屏蔽效果與材料有關嗎【解析】（1）[1][2]手機是人們常用的通訊工具，它傳遞信息依靠的是電磁波；根據表格中的數據可知，紙盒、塑料盒、木盒對手機信號沒有屏蔽作用，而鐵盒、鋁盒和錫箔紙盒對手機信號有屏蔽作用，所以可得出初步結論：不同材質的密閉容器對手機信號的屏蔽效果不同。（2）[3]根據題中的信息，可提出可探究的科學問題：電磁波屏蔽效果與材料有關嗎？考點2能源與可持續發展15．（2024·新疆）目前人類大規模利用核能發電的方式屬于（）A．可控核裂變 B．可控核聚變 C．不可控核裂變 D．不可控核聚變【答案】A【解析】目前核聚變還不可控，原子彈利用了不可控核裂變，氫彈利用了不可控核聚變，核電站利用的是可控核裂變將核能轉化為電能發電，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。16．（2024·河北）推動綠色發展，建設美麗家鄉是我們共同的追求。下列做法不利于實現這一目標的是（

）A．積極植樹造林，防沙降塵 B．大力推廣使用一次性餐具C．回收廢舊電器，節約資源 D．農業上合理施用化學肥料【答案】B【解析】A.植物造林，防沙降塵，利于環境保護，故A正確，A不符合題意；B.經常使用一次性餐具會造成資源浪費，故B錯誤，B符合題意；C.回收廢舊電器，節約金屬資源，減少金屬污染，故C正確，C不符合題意；D.合理使用化肥、農藥可以減少水污染，故D正確，D不符合題意；故選B。17．（2024·四川眉山）近年來，我國在信息和能源等高科技領域取得了巨大成就。下列說法中正確的是（

）A．電動汽車使用的電能是一次能源B．太陽能電池板將太陽能轉化為電能C．“無偵—8”無人機利用超聲波來傳遞信息D．“華龍一號”核電站利用核聚變釋放的能量來發電【答案】B【解析】A．電動汽車利用電能，而電能是消耗其他能源轉換來的，屬于二次能源，故A錯誤；B．太陽能電池板是將接收到的太陽能轉化為電能的，故B正確；C．無人機是利用電磁波傳遞信息的，故C錯誤；D．目前核電站是利用核裂變來釋放能量進行發電，不是核聚變，故D錯誤。故選B。18．（2024·江蘇蘇州）我國大力發展綠色清潔能源，減少碳排放保護環境，以下屬于碳排放限制的是（）A．火力發電 B．水力發電C．風力發電 D．光伏發電【答案】A【解析】A．火力發電主要利用煤、石油、天然氣等化石燃料燃燒時產生的熱能來發電，會排放大量的二氧化碳，故A符合題意；B．水力發電是利用水的動能和勢能來發電，不會排放二氧化碳，故B不符合題意；C．風力發電是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電，不會排放二氧化碳，故C不符合題意；D．光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術，不會排放二氧化碳，故D不符合題意。故選A。19．（2024·山東臨沂）2024年1月7日，國產首艘大型郵輪“愛達·魔都號”安全靠泊上海吳淞口國際郵輪港（如圖），圓滿完成了1119海里航程的商業首航?！皭圻_·魔都號”郵輪（）A．燃燒的重油屬于可再生能源 B．勻速直線航行時受力平衡C．受到水的浮力向各個方向 D．靠泊在港口時沒有慣性【答案】B【解析】A．重油是化石能源的一種，化石能源在短期內不能從自然界得到補充，屬于不可再生能源，故A不符合題意；B．郵輪勻速直線航行時，處于平衡狀態，受平衡力的作用，故B符合題意；C．郵輪在水中受到的浮力方向是豎直向上的，故C不符合題意；D．一切物體都有慣性，郵輪靠泊在港口時也有慣性，故D不符合題意。故選B。20．（2024·甘肅白銀）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【答案】D【解析】A．原子是由原子核和核外電子組成的，原子核由質子和中子組成，故A錯誤；B．聲音的傳播需要介質，月球表面是真空，真空不能傳聲，故B錯誤；C．核電站中的核反應堆利用核裂變獲取核能，故C錯誤；D．電磁波可以在真空中傳播，我國的北斗導航系統利用電磁波傳輸信號，故D正確。故選D。21．（2024·江蘇鹽城）“立式大風車”是一種由風力驅動使輪軸旋轉的機械。下列與大風車所用能源同屬于可再生能源的是（）A．太陽能 B．天然氣 C．石油 D．煤炭【答案】A【解析】大風車利用的是風能，風能可以源源不斷地從自然界獲得，是可再生能源；A．太陽能可以源源不斷地從自然界獲得，是可再生能源，故A符合題意；BCD．天然氣、石油、煤炭不能源源不斷地從自然界獲得，是不可再生能源，故BCD不符合題意。故選A。22．（2024·山東煙臺）節約資源和保護環境是我國的基本國策，2024年5月13日至19日為全國節能宣傳周，主題是“綠色轉型，節能攻堅”。下列敘述不符合節能環保要求的是（）A．重復使用節能環保購物袋，減少使用一次性用品B．短距離上下樓不乘電梯，盡量減少電梯使用C．公共建筑夏季室內空調溫度設置一般不低于26℃D．手機充完電后，不必拔下充電器【答案】D【解析】A．重復使用節能環保購物袋，減少使用一次性用品，可減少白色污染，符合節能環保要求，故A不符合題意；B．短距離上下樓不乘電梯，盡量減少電梯使用,健康出行，鍛煉身體的同時減少能源的使用，符合節能環保要求，故B不符合題意；C．夏天空調設置的溫度不低于26℃，既能降溫，又能減少電能的消耗，符合節能環保要求，故C不符合題意；D．手機充完電后，不拔下充電器，會造成電能浪費，不符合節能環保要求，故D符合題意。故選D。23．（2024·云南）2024年5月，我國首款百公斤級車載液氫系統“賽道1000”研制成功，可助力氫能重卡突破1000公里續駛里程，這是我國將液氫應用于交通運輸領域的重大技術突破（q氫=1.4×108J/kg）。下列說法正確的是（）A．氫能不屬于清潔能源B．用液氫作燃料是因為液氫含有的熱量多C．完全燃燒100kg的液氫能釋放1.4×1010J的熱量D．氫能重卡的熱機效率可高達100%【答案】C【解析】A．液氫燃燒的產物只有水，屬于清潔能源，故A錯誤；B．用液氫作燃料是因為液氫熱值大，在完全燃燒等質量的燃料時，放出的熱量更多，且熱量是過程量，不能“含有”，故B錯誤；C．完全燃燒100kg的液氫放出的熱量故C正確；D．額外功不可避免，所以氫能重卡的熱機效率不可能達到100%，故D錯誤。故選C。24．（2024·江蘇揚州）“嫦娥六號”月球探測器經過近月制動減速后進入環月軌道，于2024年6月2日落月開展采樣工作，最后返回地球。下列說法正確的是（）A．“嫦娥六號”制動后動能減小 B．樣品到達地球后質量變小C．“嫦娥六號”近月制動利用空氣阻力減速 D．“嫦娥六號”利用的太陽能屬于非清潔能源【答案】A【解析】A．“嫦娥六號”制動后，質量不變，速度減小，動能減小，故A正確；B．樣品到達地球后，地理位置改變，質量不變，故B錯誤；C．月球表面附近沒有空氣，“嫦娥六號”近月制動是利用力的作用是相互的進行制動，故C錯誤；D．嫦娥六號”利用的太陽能屬于清潔能源，產物沒有污染，故D錯誤。故選A。25．（2024·河北）風電的開發可以有效助力我國實現“碳達峰、碳中和”的戰略目標。張北一雄安特高壓交流輸變電工程投運后，實現了“張家口的風點亮雄安的燈”。從能源的視角來看，“張家口的風”屬于（選填“可再生”或“不可再生”）能源，它實際上來源于能。我國自主研發的單個陸上風電機組功率可達107W，這樣一個風電機組在此功率下穩定工作min產生的電能，相當于200kg焦炭完全燃燒放出的熱量。焦炭的熱值為3.0×107J/kg。【答案】可再生太陽10【解析】[1]風能短時間內可以再次從自然界中獲取，屬于可再生能源。[2]風的形成主要是由太陽輻射熱引起的，當太陽光照射在地球表面時，地表溫度會升高，導致地表的空氣受熱膨脹并變輕上升，熱空氣上升后，低溫的冷空氣會橫向流入補充，上升的空氣在逐漸冷卻的過程中會變重并降落，由于地表溫度仍然較高，這又會加熱空氣并使之上升，這種空氣的持續流動就形成了風，故風能實際上來源于太陽能。[3]200kg焦炭完全燃燒放出的熱量為風電機組在此功率下穩定工作的時間為26．（2024·福建）太陽能屬于能源。某光伏發電站年均發電量約為，相當于完全燃燒kg煤炭釋放的熱量。（）【答案】可再生【解析】[1]太陽能可以從自然界源源不斷地得到，根據能源的定義與分類可知屬于可再生能源。[2]依題意得根據燃料完全燃燒放出的熱量等于電站年發電量，由熱值計算公式可知需要完全燃燒煤炭的質量27．（2024·江西）某同學用餐時發現從熱湯中取出的金屬勺很燙手，這是通過的方式改變物體的內能，在這種內能改變的過程中，內能總是自動地從高溫物體向低溫物體轉移，說明能量在轉移過程中具有性?！敬鸢浮繜醾鬟f方向【解析】[1]用餐時發現從熱湯中取出的金屬勺很燙手，是熱湯中的內能轉移到金屬勺，這是通過熱傳遞的方式改變物體的內能。[2]內能總是自動地從高溫物體向低溫物體轉移，不能自動從低溫物體轉移到高溫物體，這說明能量在轉移過程中具有方向性。28．（2024·四川南充）作為傳統燃油汽車燃料的汽油和柴油是能源（選填“可再生”“不可再生”），為了減少燃油汽車對環境的污染，我國大力發展新能源汽車。如今，我國電動汽車的多項技術已領跑世界，某型號的國產電動汽車的電池容量為，額定電壓為，充滿電后，它儲存了的能量。【答案】不可再生80【解析】[1]汽油和柴油短時間內無法