专题19 信息 能源 材料 宇宙（复习课件）（全国通用）2026年中考物理一轮复习讲练测含答案(1)

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考点1 电磁波及其应用
考点2 能源与可持续发展
考点01 电磁波及其应用
（1）产生：导线中的电流迅速变化会在空间激起（产生）电磁波。（2）传播特点：电磁波的传播不需要介质，在真空中能传播，传播速度约是3×108m/s 。（3）特征波长：相邻两个波峰（或波谷）之间的距离，字母符号是λ，单位是m。波速：波的传播快慢，字母符号是c，单位是m/s 。频率：某确定位置，单位时间内通过波峰（或波谷）的次数，字母符号是f，单位是Hz。三者的关系是c=λf。波长越长的电磁波，频率越低。（4）电磁波谱：频率由小到大依次为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。（5）应用：①传递信息：如广播、电视、移动电话等信号；②传递能量：如微波炉利用微波加热食物、激光武器等。
2．广播、电视和移动通信
（1）无线电广播信号的发射和接收：无线电广播信号的发射由广播电台完成，信号的接受由收音机完成。（2）电视信号的发射与接收：电视用电磁波传送图像信号和声音信号。电视信号的发射由电视台完成，接收由电视机完成。（3）移动电话：移动电话由空间的电磁波来传递信息。移动电话机既是无线发射台又是无线电接收台。移动电话的体积很小，发射功率不大，它的天线也很简单，灵敏度不高，因此，它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转移，这种固定的电台叫基站。
3．卫星通信和光纤通信
（1）卫星通信①由于微波大致沿直线传播，所以要想让它沿地球表面传播就要设中继站。要想使信号传递的距离越远那么需要的中继站就越多。月球是地球的卫星，可以反射微波，但它离我们太远了，信号衰减、时间延迟，而且只有在当两个通信点同时见到月球时，才能完成这两点间的通信。②利用卫星做中继站的微波通信方式。同步卫星的优点是覆盖范围广，只要三个卫星就可以让信号覆盖全球。（2）光纤通信：利用频率更高的光波进行信息传递。优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。
（2025·山东德州·中考真题）如图所示，不同频率范围的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于________（选填“超声波”或“电磁波”），在我们的生活中发挥着重要作用。
考法1 教材素材链接
本题旨在考查学生对电磁波谱的基本认识，能够区分电磁波和声波（超声波）的概念
明确题干中给出的各种射线都是电磁波谱中的组成部分，它们在真空中传播速度相同，且均不需要介质
无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线等都属于电磁波
（2025·山东威海·中考真题）中国北方中纬高频雷达网是一种利用高频电磁波探测高空电离层带电粒子的科学设施，其通过发射电磁波并接收反射回波来获取信息。电磁波与带电粒子的相互作用改变了电磁波传播的___________（选填“快慢”“方向”）；电磁波从地面开始发射到60km高度处被反射回发射点，共需________________s。（c取3.0×105km/s）
考法2 结合我国科学设施考查电磁波
本题以中国北方中纬高频雷达网为背景，考查学生对电磁波传播特性的理解，以及简单的速度-时间计算
第一问需要知道电离层对电磁波的反射作用，即改变传播方向。第二问根据路程和速度直接计算，注意路程是来回双程
（2025·广东广州·中考真题）某广播电台发射频率为1.027×108Hz的电磁波，根据如图信息，该电磁波属于（　　）A．无线电波B．红外线C．紫外线D．γ射线
考法3 结合广播电视考查波长、波速和频率
本题旨在考查学生对电磁波谱的认知能力，能够根据给定的频率范围判断其所属的波段类型
先看图，找到题目给出的频率在频谱上的位置，然后看它落在哪个波段
由图可知，频率为1.027×108Hz的电磁波在106~108Hz之间，因此属于无线电波
考点02 能源与可持续发展
（1）能源：一般而言，能够提高能量的物质资源都可以叫做能源。煤、石油、天然气是当今人类利用的主要能源。（2）常见能源①化石能源：我们今天使用的煤、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，所以称为化石能源。②生物质能：生物质能是蕴藏在生物质（是各种生命产生或构成生命体的有机质的总称）中的能量，是绿色植物经过光合作用储存在生物质内部的能量，如柴薪、秸秆、动物粪便等。生物质能是人类利用最早、利用时间最长的能源，实际上也是化学能的一种。③太阳能：由太阳辐射提供的能量。④风能：自然界中空气的流动所具有的能量。
（4）能源危机原因：①化石能源储量并不丰富；②化石能源的开发利用后不能再生。应对措施：面对目前的能源形式，解决能源问题主要出路有：一是提高能源利用率，做到科学开发，解决使用；二是开发和利用新能源，如太阳能、风能、地热能等。（5）开发利用新能源已探测数据表明，目前作为人类主要的能源的化石能源储量并不丰富，所以，开发新能源、更好的利用已知能源，是全球范围内的重要课题。随着第三次能源革命序幕的拉开，核能成为主要能源。同时人类正着力开发取之不尽用之不竭的太阳能，并取得了重大成就。核能、太阳能的开发和利用为人类的能源问题找到了新的出路。
（3）能源的分类能源从不同角度可以划分为不同的类别。按能源的获取方式，可将能源分为一次能源和二次能源。①一次能源：可以直接从自然界获得的能源是一次能源，如化石能源（包括煤、石油、天然气）、水能、风能、太阳能、地热能、生物质能以及核能等。其中煤、石油和天然气是当今世界一次能源的三大支柱，构成了全球能源家族结构的基本框架。②二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源叫二次能源，如电能、酒精、汽油、煤油、焦炭等。
（1）原子的结构①原子位于其中心的原子核和绕原子核高速运动核外电子组成，原子核比原子小得多，其半径只相当于原子的十万分之一。②原子核几乎集中了原子的全部质量。③原子核带正电，电子带负电，它们所带的电荷量相等，整个原子呈电中性，对外不显示电性。④原子核由质子和中子组成，质子带正电，其电荷量跟核外电子相等，中子不带电。从质量上讲，质子与中子质量几乎相等，一个质子的质量大约是电子质量的1836倍。质子和中子构成非常小的原子核，就像几颗豆粒挤在原子这个大广场的中央。如图所示是锂和铍的原子结构示意图。
（2）核能：一旦质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量。这种能量就是核能。（3）裂变①用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。
②链式反应：一个铀235原子核在一个中子轰击下发生裂变，释放出核能，同时产生几个新的中子，这几个新的中子又轰击其他铀核，导致其他铀核发生裂变，产生更多的中子…裂变反应将自动进行下去，参与反应的铀核数量越来越多，释放出巨大的能量。（4）裂变的应用①如果对链式反应不加控制，那么大量原子核就会在瞬间发生裂变，释放出极大的能量，例如原子弹的爆炸。②如果链式反应可控，那么就可以控制核能的释放例如核反应堆中发生的就是可控链式反应。核电站利用核能发电，它的核心设备就是核反应堆。随着我国具有完全自主知识产权的第三代百万千瓦级核电技术机组——华龙一号的建成，我国的核能发电技术已居于世界先进地位。
（5）聚变（热核反应）将某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子组成）与氚核（由一个质子和两个中子组成），在超高温下结合成新的原子核-氦核，也会释放出巨大的核能（如图所示），这就是聚变。聚变反应要求一开始就要有很高的温度，因此核聚变也称为热核反应。
①聚变的应用大量氢核的聚变，可以在瞬间放出惊人的能量。氢弹就是利用核聚变原理制造的已知比原子弹威力还要大的核武器。迄今，人们还不能像控制核裂变那样，使核聚变在人工控制条件下进行。科学家经过几十年的艰苦探索，已经取得一定进展，但要真正安全、和平的利用核聚变所释放的核能，还要做长期艰苦的努力。②可控核聚变释放的核能作为一种新能源，具有显著的特点1）燃料丰富且运营成本低，核聚变的燃料之一—氘核在海水中大量存在，足以功全世界使用几百亿年。2）不污染环境，是一种真正的清洁能源。
（6）裂变与聚变的比较
（1）太阳能的产生—氢核聚变在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。因此可以讲，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，所以说，太阳是一个巨大的“核能火炉”。（2）太阳能的传递—热辐射太阳核心释放的能量向外扩散，可以传送到太阳表面。太阳表面温度约6000℃，就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去。（3）太阳的寿命太阳这个巨大的“核能火炉”已经燃烧了近50亿年，目前它正处于壮年，要再过50亿年才会燃尽自己的核燃料。可以说，太阳能几乎是取之不尽用之不竭的。
（4）太阳能的利用：太阳能的利用就是将太阳能转化为其他形式的能。①太阳能的间接利用由于化石能源、水能、风能、生物质能等都来源于太阳能，所以人类利用这些能源，实际上都是间接地利用太阳能。②太阳能的直接利用：目前直接利用太阳能方式主要有：一种是光热转换，一种是光电转换。光热转换：通过集热器直接利用太阳能进行加热，直接把太阳能转化为内能加以利用。例如，生活中的太阳能热水器、太阳灶、太阳能温室等。光电转换：光电转换是把太阳能转化为电能再加以利用，一般是通过太阳能电池来实现的。现在不少城市大规模使用的太阳能路灯也是依靠太阳能电池来工作的。
（1）能量的转移和转化具有方向性。（2）能源消耗对环境产生影响：温室效应、大气污染等。（3）可持续发展：①开发利用新能源和可再生能源。②提高能源的利用率，节约能源。（4）未来的理想能源必须满足以下条件：①必须足够丰富，可以保证长期使用；②必须足够便宜，可以保证多数人用得起；③相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；④必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。
（5）太阳能的优点：清洁无污染；获取方便；持久、可再生。
（2025·陕西·中考真题）2025年3月，我国首款C-14核电池原型机“烛龙一号”研制成功，这标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得了重大突破。原子核中的质子和 依靠强大的核力紧紧地结合在一起，当原子核的结构发生变化时，就会释放出巨大的能量，称为核能。核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
考法1 结合我国科技发展考查核能
本题以我国最新核电池技术突破为背景，旨在考查学生对原子核结构以及能源分类的基础知识的掌握情况
原子核由质子和中子组成，它们通过核力结合在一起。核能是核反应释放的能量，核燃料是不可再生的
原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电；不可再生能源是指在短期内无法从自然界得到补充的能源，核能的原料（如铀矿）是有限的，消耗后无法快速再生，因此属于不可再生能源
（2025·山东淄博·中考真题）下列关于能源、信息、宇宙和粒子的说法正确的是（　　）A．风能、水能都属于可再生能源B．石油、太阳能都属于清洁能源C．手机、声呐都利用电磁波传递信息D．银河系、太阳、地球、中子、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的
考法2 考查能源的分类
本题是一道综合题，旨在考查学生对能源分类、信息传递技术以及宇宙和微观粒子尺度等基础知识的理解和辨析能力
逐项分析每个选项的正确性
风能、水能可以从自然界源源不断地获得，属于可再生能源
石油燃烧会产生污染物，不属于清洁能源；太阳能属于清洁能源
手机利用电磁波传递信息，声呐利用超声波传递信息
尺度由大到小的正确顺序应为银河系、太阳、地球、分子、中子
（2025·青海西宁·中考真题）物理学在能源、信息、材料等领域的发展中有重要作用，下列说法错误的是（　　）A．中国实现了珠穆朗玛峰峰顶5G网络覆盖，5G信号传递利用了次声波B．青海绿电资源丰富，目前主要利用的有水能、太阳能、风能C．在光导纤维制成的光缆中，用激光短时间内可以传递大量信息D．“华龙一号”是中国核电技术走向世界的国家名片，它利用核裂变发电
考法3 考查能源与可持续发展
本题通过列举现代科技中的实例，考查学生对能源、信息、材料等领域基础知识的掌握情况
逐一审查每个选项，结合所学知识判断其科学性
5G信号传递利用的是电磁波；水能、太阳能、风能都是绿电资源；光导纤维利用激光的全反射原理，激光频率高，在光导纤维制成的光缆中，用激光短时间内可以传递大量信息；“华龙一号” 作为中国自主研发的第三代核电技术，其发电原理是核裂变
（1）金属材料：由金属元素或以金属元素为主制成的材料。（2）无机非金属材料：陶瓷、玻璃、金刚石、半导体是常见的无机非金属材料。（3）有机高分子材料：指以有机高分子为基础构成的材料。（4）复合材料：将优缺点能互补的材料复合在一起，制造出的性能优良的新材料。（5）合金不是复合材料。（6）材料的物理性质①弹性：材料受力发生形变，除去外力后，材料又自动回复到原状。②硬度：描述材料的坚硬程度。③延展度：材料具有的可以锻打成片、拉成丝的性质。（7）材料与社会发展：如何合理地利用资源，有效保护环境，已成为人类关注的一个重大课题。
（1）材料的导电性分类①导体：容易导电。②半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间。③绝缘体：不容易导电。（2）半导体二极管：单向导电性。（3）半导体三极管：放大电信号。（4）半导体的应用：①太阳能电池；②条形码扫描器；③微处理器；④机器人。
（1）超导材料：电阻为零的材料。应用：远距离输电、超导磁悬浮、增加磁性。（3）纳米材料特点：空间尺度小，硬度高、强度大。（4）纳米材料的应用：使计算机运行速度加快，芯片体积减小。制造纳米机器人。（5）气凝胶是当今世界上密度最小的固体。这种新材料具有隔热、耐高温等性能，在新能源汽车、航空航天等领域有多种用途。
考法1 结合科技场景考查材料的应用
（2025·山东滨州·中考真题）金属橡胶是经特定制备工艺成形的特种结构材料，内部是通过金属丝缠绕、编织形成类似橡胶高分子结构的多孔网状结构，常用于航天器减振器、核电设备抗震支架等。此处的“减振”、“抗震”说明金属橡胶具有（　　）A．弹性B．磁性C．导热性D．导电性
本题以新型材料“金属橡胶”为背景，旨在考查学生对材料基本物理属性的理解，特别是弹性在减振抗震中的应用
从“减振”、“抗震”这两个关键词入手，联想到物体在受到振动或冲击时，需要材料能够通过形变来吸收能量并恢复原状，这正是弹性的典型表现
金属橡胶内部的多孔网状结构使其具有良好的弹性，符合“减振”“抗震”的要求
考法2 结合实际应用考查材料的属性
（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，计算机中央处理器（CPU）可以将产生的热量迅速传导到与之紧密接触的散热片上。为达到散热目的，制作散热片的材料主要考虑的物理属性是（　　）A．导热性B．弹性C．导电性D．磁性
本题旨在考查学生对材料物理属性的理解，以及根据实际应用场景（散热）选择合适材料属性的能力
CPU工作时会产生大量热量，散热片的作用就是把这些热量快速带走。因此，制作散热片的材料最关键的物理属性就是导热性
散热片的主要作用是将CPU产生的热量迅速散发出去，以保证CPU在合适的温度范围内工作。导热性好的材料能够快速传导热量，使热量尽快从CPU传递到散热片表面，再散发到空气中。而弹性、导电性、磁性与散热片的散热功能无关，制作散热片无需主要考虑这些物理属性
考法3 结合古法技艺考查材料的属性
（2025·江苏淮安·中考真题）图中老手艺人正在用手工钻铜瓷，铜瓷是将破碎、开裂、残缺的瓷器拼接起来，使其恢复原样的手艺，所谓“没有金刚钻，莫揽瓷器活”，是利用了钻头（　　）A．密度大B．硬度大C．导电性好D．导热性好
本题通过传统手工艺“铜瓷”引入，考查学生对材料物理属性（特别是硬度）的理解，以及将俗语与物理知识相结合的能力
首先明确“铜瓷”需要钻孔，瓷器本身硬度高，普通材料无法钻动。金刚石硬度极大，比瓷器硬，所以能划刻瓷器
因为金刚钻（钻头材质）硬度大，所以才能钻动硬度较高的瓷器
1．微观粒子的探索过程
（1）1811年意大利物理学家阿伏加德罗命名分子；19世纪初英国科学家道尔顿证明了原子的存在；1897年英国科学家汤姆孙发现电子；1918年和1932年英国物理学家卢瑟福和查德威克分别发现了质子和中子；20世纪60年代人们又发现了夸克。（2）原子结构的两种模型：一是汤姆孙提出的“枣糕模型”，另一种是 1911年卢瑟福提出的原子核式结构模型。
原子核由质子和中子组成，质子带正电，其电荷量跟核外电子相等，中子不带电。从质量上讲，质子与中子质量几乎相等，一个质子的质量大约是电子质量的1836倍。
（1）对于宇宙认识的改变①天圆地方：古人认为地球是一块平坦的、并不太大的土地；天空似乎是一个固定的圆形屋顶，他从远处自上而下，和人看到的远处的地面融为一体。②地心说：公元2世纪，古希腊天文学家托勒密提出以地球为宇宙中心的"地心说"，他认为天上的日月星辰都绕着人类所居住的地球旋转。③日心说：16世纪初期，波兰天文学家哥白尼在传世之作《天体运行论》提出了“日心说”，他认为宇宙的中心就是太阳（2）基本概念①恒星：相对位置似乎是不变的（例如太阳）
②银河系：由群星和弥漫物质集合而成的一个庞大的天体系统。③宇宙起源：宇宙诞生于137亿年前的一次大爆炸。宇宙起始于一个原始火球，在原始火球中，温度和密度都高的无法想象，里面的物质可能极不稳定，最终爆炸，涉及宇宙的全部物质及时间、空间爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降，降到一定程度形成行星、恒星、星系、星系团和超星系团等。证据一：根据哈勃发现的哈勃定律推断，星系在远离我们而去。证据二：用粘有小塑料粒的气球类比宇宙，小塑料粒可看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任意小塑料粒周围的其他小塑料粒都在离它远去。证据三：根据多普勒效应，当一个星系离我们远去时，我们观测到的星系发出的光的频率降低（波长变长），科学家用仪器观察星系发出的光，就可以看到它的光谱，天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称为谱线“红移”。
宏观世界的宇宙、银河系、太阳系、地月系等，它们的体积非常大，量度它们的尺度通常用“光年”。按尺度将它们从大到小排列：宇宙（包含有许多类似银河系的大星系）、银河系（包含有许多类似太阳系的恒星系）、太阳系、地月系。
（1）英国物理学家牛顿发现了万有引力定律，解释了宇宙中的星体运行规律。（2）当地球上的物体速度达到一定程度（7.9 km/s以上）时，物体就能在地面附近环绕地球转动而不掉下来；速度达到11.2 km/s以上时就能挣脱地球引力的束缚；速度达到16.7 km/s以上时就能挣脱太阳系的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间。
考法1 考查宇宙的探索
（2025·江苏扬州·中考真题）对《宇宙探秘》相关内容进行梳理，图中①、②位置内容填写正确的是（    ）A．宇宙大爆炸、中国天眼B．星系远离我们、中国天眼C．宇宙大爆炸、开普勒望远镜D．星系远离我们、开普勒望远镜
考查学生对左手定则、能量转化的理解，以及区分电动机和发电机的能力
根据现象"ab水平向右运动"直接得出结论;电动机的工作原理通电导体在磁场中受力运动;磁场方向改变会导致受力方向改变
现代宇宙观核心理论是宇宙大爆炸理论，星系远离我们是证明宇宙膨胀的直接观测证据而不是理论。开普勒望远镜是早期光学望远镜，并非现代探测宇宙的核心设备。中国天眼是500米口径球面射电望远镜，是目前世界最大单口径射电望远镜，属于现代探测宇宙的前沿设备
考法2 考查空间尺度
（2025·宁夏·中考真题）以下选项中，空间尺度最大的是（　　）A．太阳系B．银河系C．月亮D．太阳
考查学生对宇宙中天体尺度的基本认识，能够比较不同天体的空间尺度大小
根据常识，银河系包含众多恒星，尺度远大于太阳系，太阳系又大于太阳和月亮
月球是地球的卫星，地球是太阳周围的一颗行星，绕着太阳转动，地球和月球称为地月系，它小于太阳系，太阳是太阳系中的唯一一颗恒星，太阳系除了太阳之外，还有行星、卫星、彗星等，太阳系是银河系中的一个星系，太阳系小于银河系，所以空间尺度最大的是银河系
考法3 考查粒子的微观结构
（2025·广东广州·中考真题）如图是氦原子的结构示意图，则氦原子（　　）A．核外有2个电子B．整体有4个电子C．核外有2个正电荷D．整体有4个正电荷
本题通过原子结构示意图考查对原子组成和电性的理解，尤其是核外电子数与质子数的关系，以及原子整体的电中性
回忆原子结构知识，知道原子序数决定质子数和电子数，原子不显电性。然后逐一分析选项。
根据氦的原子结构示意图可知，圆圈内的数字为+2，表示氦的原子核内有2个质子，质子带正电荷，质子数等于核外电子数，整个原子呈电中性，因此核外电子带负电荷，数量为2个
拓展01 跨学科实践：为节约能源设计方案
【项目提出】 人们在生产生活中都会使用各种能源。你在生活中都遇到过哪些浪费能源、污染环境的问题？（1）过度使用电器：长时间开灯、电视和空调，即使房间无人。（2）待机能耗：电器在不使用时处于待机状态。（3）短距离出行使用高耗能私家车，而不是步行、骑自行车或乘坐公共交通工具。想为节能和环保作出贡献，可以先从优化自己家中能源的使用入手，制订出一个优化家庭能源使用的具体方案。【项目分析】 制订优化自己家庭能源使用的具体方案，首先应该了解家庭使用能源的具体情况，然后有针对性地提出优化方案，分析它的有效性和可行性，并与他人交流讨论，对方案进行改进。
【项目实施】 1．调查家中能源的使用情况调查家中能源的用途、类型，估算这些能源的消耗量。统计自己家中能源的主要使用情况，包括能源用途、能源名称、能源类型、消耗量（年）；回忆家中各种电器和设备的使用情况，如空调、冰箱、电视、电脑、热水器等，以及它们所使用的能源类型（电、天然气、煤炭等）。并将相应的信息填写在自己设计的表格中。根据调查情况，了解家庭在一段时间内消耗能源的情况，估算每种用途的能源消耗量，确定哪些用途的能源消耗比较多。例如，现在家庭中的采暖、制冷、生活热水、交通等，都可能是家庭消费能源的主要方面。2．选取优化对象与确定改进方法根据上面的调查统计结果，结合以下问题，思考如何选取优化对象，确定改进方法。
【项目实施】 （1）根据实际的调查结果，思考家中在哪些方面的能源使用可以优化，其中又有哪些是要优先改进的。 根据上表的调查结果，家中的交通汽油能源消耗较多，家庭用电消耗量次之，天然气消耗量较少。家中的交通、家庭用电的能源使用可以优化，其中的交通能源使用要优先改进。（2）优化能源使用的方法不止一种。【示例】通过优化家庭成员出行行为和家庭用车行为等来节约能源、减少浪费…… 改进方法：①出行距离较近时选择步行或骑自行车、共享单车； ②出行距离较远，但在市内时乘坐公共交通工具（公交车或地铁）； ③出行距离确实很远，开车出行。 ④将燃油车换成电动汽车。 ……
【项目实施】 【示例】通过优化家庭成员用电、用水行为和家庭选用电器行为等来节约能源、减少浪费……改进方法：①用电器不用时断开电源开关，不让用电器处于待机状态；②用洗菜水浇花、用洗澡水冲便池，用完水后关紧水龙头；③空调夏季设定温度不低于26℃；④选用节能电器和智能电器；⑤将燃气热水器换成电热水器；⑥有条件的情况下安装使用太阳能热水器、太阳能电池板； ……
【项目实施】 （3）在确定节能方法时，需要从哪些角度分析？【示例】如果打算用新能源汽车取代家中的传统燃油车，那么从是否节约能源的角度，应该收集哪些证据？怎么分析？收集百公里耗油量（L/100km）和耗电量（kW·h/100km),按油价和电价计算实际消费进行比较。得出用新能源汽车取代传统燃油车节约能源。【示例】如果打算用新能源汽车取代家中的传统燃油车，那么从能否满足人们使用需要的角度，又应该收集哪些证据？怎样分析？①新能源汽车充电（使用公共充电桩或自己安装的充电桩）和传统燃油车加油哪个更方便快捷；②用车过程中启动、变速、刹车哪个更容易准确控制；③车的保养维护、清洁更方便容易。
【项目实施】 3．制定与检验设计方案方案一：为房屋加装保温层。某组同学在调查家中能源的使用情况后，认为除了可以在夏季制冷时适当调高空调设定温度、冬季采暖时调低设定暖气温度来节约能源，还可以对房屋进行改造来节约能源。这组同学制订方案的过程如下。（1）明确思路热量能自发地从高温物体传递到低温物体。要想保持房间的温度不变，就要尽可能减少房间与外界的热传递。怎样才能做到这一点？参考人们冬天穿羽绒服来保暖的方法，选择保温能力比较强的材料将房间“包裹”起来，以此减少房屋内部与外界的热量交换。
【项目实施】 （2）选取材料日常生活中的许多材料都可以用来保温，材料的保温性能与哪些因素有关？当为房屋选择保温材料时，还需要从哪些方面考虑？资料显示，材料的保温性能通常与它的厚度、热导率、干燥程度、与外界的接触面积，以及外界温度等有关。通常，材料厚度越大、热导率越小、与外界的接触面积越小，材料就越能减缓热量散失。
【项目实施】 在为房屋选择保温材料时，除了材料的热导率，还要从材料的环保性、价格、耐火性，以及是否容易安装等方面进行评估。然后从中选出一两种材料作进一步的比较分析。对不同材料的评估
【项目实施】 （3）确定方案在选定了保温材料后，先在小组内讨论设计方案。例如，在房间的哪些部位安装保温材料？保温材料的规格、尺寸应满足什么要求？门窗应该怎样进行保温处理？……然后围绕这些问题制订具体的设计方案。
【项目实施】 （4）制作模型与测试 实施设计方案前，制作简易模型模拟“家”，通过测试检验方案是否有效，并提出优化建议。讨论：①如何在测试中简单有效地模拟我们的家？②给“家”安装哪些保温材料？ 选择身边容易获取、安装、与实际保温材料热导率相近的材料，将它安装在“家”中的相应部位。③怎样检验保温效果？为了检验保温效果，可以将相同质量的冰块装在塑料袋中，分别放入没有保温材料和装有所选保温材料的“家”中，将“家”放置在相同的环境下，经过相同的时间后将冰块取出并进行比较，通过比较冰块质量的变化来评估设计的保温效果。
【项目实施】 方案二：为家庭用车提供建议。家中的燃油汽车消耗的能源较多，而且排放的尾气还污染环境。调查新能源汽车能否替代自己家中的燃油汽车，以减少能源消耗，并对环境更加有益。新能源汽车一般使用电能、氢能等，传统燃油汽车使用汽油、柴油。想想如何比较两类汽车的能耗。按照以下思路开展调查和论证，提出相应的建议，并形成报告。（1）目前都有哪些种类的新能源汽车？与传统燃油汽车相比，新能源汽车是否更加节能和环保？例如，从某种新能源汽车中选出有代表性的分析对象，与燃油汽车对比分析能耗情况。在这个过程中，既要考虑两种汽车直接消耗的能源，也要考虑汽油、电力等在生产过程中的转化效率，以及两种汽车在生产中所消耗的能源，等等。
【项目实施】 （2）与传统燃油汽车相比，新能源汽车是否满足人们的日常使用需要？还有哪些局限性，还需要如何改进？例如，纯电动汽车充电时间相对较长，温度对电池电量的影响较大，需要了解家中成员一般每天用车行驶的路程，所在地区的气候以及充电桩的分布情况，等等。推断当前纯电动汽车能否满足大部分需求，或是能够满足哪些地域、场景的需求。 （3）除了节能和环保，还有没有其他因素促进新能源汽车的发展？例如，我国的石油高度依赖进口。从能源安全的角度看，使用新能源汽车的意义是什么？
【展示交流】 在设计方案时不仅要提供具体的优化建议，还要有充分、确凿的证据以及合理的推理作为支撑。 形成具体的方案后，需要进行交流讨论，找出方案的不足和改进办法。交流可以通过举办辩论会的方式进行，也可以通过制作展板、举办论坛的方式进行。最后，归纳出一些具体的家庭能源使用的优化方法。估算家庭按照设计方案优化能源的使用，每年会节约多少能源？如果全国所有家庭都采取类似的节能措施，会节约多少能源？
【教考衔接】（25-26九年级上·广东佛山·期末）小明进行了“节能房屋设计”跨学科实践活动。(1)选取三种不同材料制成的房屋模型，除材料不同外，房屋模型其他条件相同。用白炽灯模拟太阳光，房屋模型与灯泡间距相等（如图甲），将温度传感器置于模型内相同位置，记录不同时间的温度并绘制出图像，如图乙所示。你会选择 做房屋的隔热材料，理由：______。(2)小明在屋顶铺设了面积为40m2的太阳能电池板，其光电转化效率（将太阳能转换成电能的指标）为20%。按佛山市全年平均情况，电池板接收太阳辐射的等效平均功率密度约为300W/m2，日均日照时间为4.7小时，则该电池板平均一天能接收太阳能 J，输出 J的电能。(3)太阳能电池板和良好的房屋隔热设计，分别从“______”和“______”两个层面共同实现建筑节能降耗的理念。（以上两空选填“开源”或者“节流”）
相同时间内模型内温度上升越慢，隔热效果越好
1．（2025·广东·中考真题）如图所示原子结构示意图中，原子核带________电，其质量________（选填“大于”或“小于”）电子的质量。原子整体________（选填“显”或“不显”）电性。
原子由原子核与核外电子组成，原子核内的质子带正电，中子不带电，原子核的质量大于电子的质量，原子核外的电子带等量的异种电荷，所以原子对外不显电性
2． （2025·山东德州·中考真题）2025年5月，被称为“新一代人造太阳”的“中国环流三号”托卡马克装置在四川绵阳实现百万安培亿度H模，如图所示。其产生能量的原理与太阳发光发热的原理一样，是我国自主研发的可控________（选填“核聚变”或“核裂变”）大科学装置。
太阳放出的能量是通过核聚变得到的，“新一代人造太阳”的能量产生原理与太阳发光发热相似，所以人造太阳是通过核聚变释放巨大能量
3．（2025·四川绵阳·中考真题）6G即第六代移动通信系统，传输速度更快、网络连接更稳定，从2020年到2024年，我国在6G专利申请数量上一直保持全球第一。6G传输信息使用的是（    ）A．无线电波B．紫外线C．X射线D．超声波
A．无线电波属于电磁波，能够实现远距离的无线通信，具备传播速度快，覆盖范围广的特点，6G属于移动通信系统，这类系统传输信息依靠的是无线电波；BC．紫外线和X射线的频率过高，穿透性强，不适合用于移动通信的信息传输；D．超声波属于声波，需要介质才能传播，无法在真空中传播信息，也不适用于移动通信的信息传输
4．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）能量的获取和应用与我们的生活息息相关，下列关于能量说法正确的是（　　）A．核电站发电是将核能最终转化为电能B．根据能量守恒定律永动机是存在的C．能量的转移和转化不具有方向性D．光在光纤中传播，光能损耗非常多
A．核电站发电过程：核能先转化为内能；水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能；蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能；B．根据功的机械原理，机械在对能量在利用过程中，会有一部分能源未被利用而损失掉，因此能源的利用率都会低于100%，因此永动机不存在；C．能量的转移和转化具有方向性，如内能只能从高温物体转移到低温物体，不能直接从低温物体转移到高温物体；D．光在光纤中全反射传播，传播时能量消耗非常少
5．（2025·四川资阳·中考真题）2024至2025年期间，我国在多个领域取得了显著的科技创新成果，涵盖能源、航天、人工智能、生物医药、材料科学、生态环境、科学观测与考察等关键领域，以下是部分领域的代表性成果：①我国高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO），在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能γ射线泡状结构，并从中找到了能量高于1亿亿电子伏宇宙线起源的候选天体；②“探索三号”综合科考船的综合装备、冰区深海声学探测、通信及定位装备，船舶动力定位系统等国产化技术的攻关和搭载；③EAST装置被称为“人造太阳”，模拟太阳内部的核聚变反应，对可控核聚变相关问题开展探索性研究。2025年1月，中国科学院磁约束核聚变大科学工程团队成功实现了超过1亿度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，再次创造了托卡马克装置高约束模运行新的世界纪录；④“国和一号”是依托“大型先进压水堆核电站”国家科技重大专项开发的具有完全自主知识产权的三代非能动压水堆核电技术。“国和一号”示范工程1号机组于2024年9月实现首次并网发电，为我国自主核电型号“国和一号”批量化建设奠定了坚实基础；
5．（2025·四川资阳·中考真题）2024至2025年期间，我国在多个领域取得了显著的科技创新成果，涵盖能源、航天、人工智能、生物医药、材料科学、生态环境、科学观测与考察等关键领域，以下是部分领域的代表性成果：关于上述内容，下列说法正确的是（　　）A．“拉索”观测到的γ射线是一种无线电波，其传播不需要介质B．“拉索”能够发现巨型超高能γ射线泡状结构和候选天体，“探索三号”能够进行冰区深海声学探测，说明电磁波和声波均具有传递信息的作用C．EAST装置和“国和一号”对核能的利用方式一致，均采用核聚变的方式D．太阳能源于核能，两者均属于一次能源和不可再生能源
6．（2025·湖南长沙·中考真题）信息、能源、材料并列为现代文明的三大支柱。下列说法正确的是（　　）A．电磁波可以在真空中传播B．石油属于可再生能源C．太阳能属于化石能源D．超导材料可用于制作电热丝
A．电磁波传播不需要介质，电磁波可以在真空中传播，故A正确；B．石油短期内不能够从自然界源源不断得到补充，属于不可再生能源，故B错误；C．煤、石油、天然气属于化石能源，太阳能不是化石能源，故C错误；D．超导体的电阻为零，电流流过超导体时导体不发热，超导材料不能用来制作电热丝，故D错误。
7．（2025·四川自贡·中考真题）以下说法正确的是（　　）A．核电站通过核聚变获得核能B．利用半导体材料可以制作二极管C．白鹤滩水电站利用不可再生能源发电D．“神舟二十号”的航天员靠超声波与地面保持联系
A．核电站是通过核裂变反应来获得核能，而非核聚变，核聚变目前尚未应用于核电站，故A错误；B．半导体材料具有单向导电性，可以用来制作二极管等电子元件，故B正确；C．白鹤滩水电站利用水能发电，水能属于可再生能源，故C错误；D．"神舟二十号"航天员与地面联系使用的是电磁波，因为电磁波可以在真空中传播，而超声波不能在真空中传播，故D错误。
8．（2025·山东威海·中考真题）地球绕太阳一周的时间为1个“地球年”，水星、金星、火星、木星、土星绕太阳一周的时间依次为0.24、0.62、1.88、11.86、29.46个“地球年”。火星绕太阳一周的时间为1个“火星年”，若以“火星年”为时间单位，绕太阳一周时间最短的是（　　）A．水星B．地球C．木星D．土星
9． （2025·山东威海·中考真题）为应对低温环境，中国第五座南极科考站秦岭站主楼外墙采用了30cm厚的聚苯乙烯泡沫作为保温材料，如图所示。下列物品应用材料的性质与其不同的是（　　）A．羽绒服——鹅绒B．暖水瓶塞——软木C．铁锅——铁D．冰箱壁填充物——发泡棉
中国第五座南极科考站秦岭站主楼外墙采用了30cm厚的聚苯乙烯泡沫作为保温材料，说明聚苯乙烯泡沫导热性差。A．羽绒服中的鹅绒是一种天然保温材料，它的导热性差，故A不符合题意；B．暖水瓶塞通常用软木制成，软木也是一种保温材料，它的导热性差，故B不符合题意；C．铁锅的材料是铁，铁是一种金属，它的导热性好，故C符合题意；D．冰箱壁填充物通常采用发泡棉（如聚氨酯泡沫），是一种保温材料，用于阻止外界热量传入冰箱内部，它的导热性差
10．（2025·陕西·中考真题）我国某公司近期发布了全球最大的可折叠屏幕电脑，该电脑的支撑结构使用碳纤维材料，使得电脑轻薄的同时且耐摔，受力变形后能迅速恢复原状。该电脑没有用到碳纤维材料的物理属性是（　　）A．密度小B．强度高C．导电性好D．弹性好
AB．“电脑轻薄的同时且耐摔”，这一说明就已体现出该电脑已用到碳纤维材料密度小、强度高的物理属性，故AB不符合题意；C．导电性能好这一碳纤维材料的物理属性在该电脑的性能介绍中没有体现出来，说明没有用到，故C符合题意；D．“受力变形后能迅速恢复原状”，这一说明体现出该电脑已用到碳纤维材料弹性好这一物理属性，故D不符合题意。
11．（2025·江苏盐城·中考真题）我国于2024年7月成功研制出世界上最轻、最小的太阳能动力微型无人机，该无人机可在纯自然光下实现持续飞行。这款无人机主要由静电驱动推进系统和超轻千伏动力系统组成。静电电机利用电荷间相互作用驱动，能量转化效率是传统电机的10倍以上。超轻高压变换器将电压为4.5V的太阳能电池升压至9000V，实现高效电能传输。由上述信息可以推断，这款无人机（　　）A．可在无光环境下飞行B．飞行时会产生较多热量C．太阳能电池板面积很大D．静电电机比传统电机能耗小得多
ABD．由题可知，微型无人机能实现纯自然光供能下的持续飞行，说明微型静电电机在没有光的环境下不能飞行；静电电机利用电荷间相互作用驱动，能量转化效率是传统电机的10倍以上，说明微型静电电机具有发热小，效率高的特点，则静电电机比传统电机能耗小得多，故AB不符合题意，D符合题意；C．由题可知，该机器为微型无人机，则说明了太阳能电池板的面积小，故C不符合题意