三年（2022-2024）中考物理真题分类汇编（全国通用）专题20 信息传递 能源与可持续发展（原卷版）

这是一份三年（2022-2024）中考物理真题分类汇编（全国通用）专题20 信息传递 能源与可持续发展（原卷版），共10页。试卷主要包含了【物理与能源科技】，【科技发展】，【跨学科实践】，【新中考·科技创新】发生形变，【新能源的开发与利用】，能源等内容，欢迎下载使用。


1．【物理与能源科技】（2024·甘肃兰州·中考真题）2024年4月至10月，世界园艺博览会在成都举行。本届世园会的主题为“公园城市美好人居”，秉持“绿色低碳、节约持续、共享包容”的理念。下列说法中不正确的是（ ）
A．园区内的输电线如果用超导材料制作，可以降低由于输电线发热而引起的电能损耗
B．园区内使用新能源转运车，是因为新能源汽车比燃油车的能量转化效率高
C．园区内使用节水装置，是因为地球上淡水资源有限，我们需要节约用水
D．因为自然界中的能量是守恒的，所以我们不需要节约能源
2．【科技发展】（2024·山东枣庄·中考真题）近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。有关说法中正确的是（ ）
A．固态可燃冰属于二次能源B．水能、风能、太阳能属于可再生能源
C．核聚变获得核能的方式与普通核电站一致D．LED屏幕主要是由超导材料制成的
3．【跨学科实践】（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）（多选题）国之重器“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”，下列相关说法正确的是（ ）
A．C919国产大飞机飞行时，机翼上方空气流速大压强小
B．长征三号乙运载火箭发射升空时，将机械能转化为化学能
C．“奋斗者”号潜水器下潜时，随着深度的增加承受的压强不断增大
D．“山东舰”和北斗卫星之间利用电磁波传递信息
4．【物理与工程实践】（2024·新疆·中考真题）“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台，是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。
（1）风能是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。风力发电将空气的 能转化为电能，电能是 次能源；
（2）“三峡引领号”与北斗系统建立关联，利用 （填“超声波”或“电磁波”）向工作人员传递平台运动的动态信息。当海上风速变大时，应 （填“增加”或“减少”）平台内水仓中水的质量，使平台下沉一些，保持平台稳定。给“三峡引领号”风力发电机安装消声器，通过防止噪声 来降低噪声；
（3）当风速为v时，风力发电机的发电功率为1200kW，风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW·h，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动 圈；若风力发电机叶片的转速与风速成正比，风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，则当风速为2v时，风力发电机叶片转动一圈的发电量为 kW·h。
5．【新中考·科技创新】（2024·江苏无锡·中考真题）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熔比模型，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。
6．【新能源的开发与利用】（2024·江苏无锡·中考真题）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。
7．【新中考·科技创新】（2024·江苏盐城·中考真题）阅读短文，回答问题。
智能道闸——助力汽车进出管理
如图甲是小区大门口常见的一种智能道闸，它由车辆识别系统、闸机和地感系统三部分组成。道闸的横杆具有强度高、耐腐蚀和重量轻等特点。
当车辆靠近道闸时，摄像头采集到车辆信息，与系统内已有信息进行比对，给闸机的电动机发出是否放行指令。或由管理员通过遥控器控制是否放行。车辆放行后，进入地感线圈区域时，路面下的线圈中电流发生变化，这个变化信号通过检测器传给闸机，横杆不会落下。
为让横杆平稳起落，需给电动机进行减速，减速系统内部结构如图乙所示。首先电动机通过转轴末端的单头蜗杆A（相当于齿数为1的齿轮）带动蜗轮B实现第一次减速；接着与蜗轮同轴的齿轮C再带动与之啮合的齿轮D，实现第二次减速，横杆通过连杆实现起降。减速比是描述减速程度的重要参数，可用后一个齿轮的齿数与前一个齿轮齿数的比值来计算。该闸机的第一次减速比应该为蜗轮B的齿数与1的比值，若数值为，即表示蜗杆A转n转，蜗轮B转1转。整个系统的减速比可用每次减速比的乘积得到。
为了提高横杆的转动效果，通常还在闸机箱体内连杆末端一侧，安装弹簧辅助电动机工作。
（1）以下的材料中最适合用作道闸横杆的是( )
A．铁质材料 B．泡沫材料
C．铝合金材料 D．玻璃材料
（2）闸机中的遥控接收器和电动机是 （串/并）联的。
（3）车辆进入时，为了避免被横杆砸伤，地感线圈安装的大致位置是 。
A．横杆下方区域 B．道闸外面5m处 C．道闸里面5m处
（4）若某智能道闸电动机的转速为3000r/min，蜗轮B的齿数为240，齿轮C的齿数为40，齿轮D的齿数为50，则该道闸整个系统的减速比是 ，道闸横杆起杆（从水平位置转动到竖直位置）时间约为 s。
（5）道闸起杆时间过长，请你针对此现象提出合理的改进措施： 。
一、单选题
1．（2024·湖北武汉·中考真题）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
2．（2024·青海·中考真题）与固体燃料相比，液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一，其密度约为，热值为。下列能源中属于可再生能源的是（ ）
A．石油B．煤炭C．太阳能D．天然气
3．（2023·四川资阳·中考真题）近年来，我国科技进步日新月异，自主创新能力不断增强，各类科技成果如雨后春笋般涌现：
①祝融号巡视雷达揭秘火星乌托邦平原浅表分层结构，获得了乌托邦平原南部浅表80米之上的高精度结构分层图像和地层物性信息，该区域80米之上未发现液态水存在的证据
②我国科研团队利用中国天眼“FAST”发现了世界首例持续活跃的快速射电暴FRB20190520B，其拥有已知最大的环境电子密度，有效推进了FRB多波段研究
③我国科研团队实现高效率的全钙钛矿叠层太阳能电池和组件，经测试该叠层电池效率达26.4%，创造了钙钛矿电池新的纪录并首次超越了单结钙钛矿电池
④历时13年自主研制，“大国重器”F级50兆瓦重型燃气轮机于2022年11月25日在四川正式完工，12月31日在华电清远华侨工业园天然气分布式能源站，实现首次点火成功
⑤在亚太地区大众用户将享受到北斗三号短报文通信服务，“您不在服务区”的困扰将不再出现，“一机在手，永远在线”的愿景将成为现实
关于上述科技成果，下列说法中正确的是（ ）
A．祝融号的巡视雷达是利用超声波来进行地质探测的
B．“FAST”能够观测到快速射电暴FRB20190520B是依赖于电磁波传播信息；北斗短报文通信之所以能够实现“一机在手，永远在线”是因为它不依赖电磁波传播信息
C．大力发展全钙钛矿叠层太阳能电池，是由于太阳能是一种清洁环保的可再生能源
D．F级50兆瓦重型燃气轮机所使用的天然气，属于一次能源，源于太阳能，依然属于可再生能源
4．（2023·辽宁盘锦·中考真题）2023年6月3日，我国神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。下列说法不正确的是（ ）
A．指挥中心响起的热烈掌声是由物体振动产生的
B．搜救直升机发出的声音震耳欲聋是因为音调高
C．现场直播画面通过电磁波传到千家万户
D．返回舱下落时，它相对于地面是运动的
二、填空题
5．（2024·吉林长春·中考真题）2024年5月3日，嫦娥六号由长征五号遥八运载火箭成功发射，开启了月背探秘华章。
（1）火箭穿越大气层过程中：火箭外壳与大气摩擦温度升高，说明 可以改变物体的内能；以火箭为参照物，嫦娥六号是 的；
（2）着陆器着陆后，其下方月面凹陷，说明力可以改变物体的 。着陆器上的太阳能电池板将太阳能转化为 ，太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（3）着陆器在月背采样的影像用 传回地球。
6．（2024·广东·中考真题）【科技改善生活】广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，这说明了力的作用是 的。航空器升空过程中，重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。航空器靠 （选填“超声波”或“电磁波”）与控制中心联系。
7．（2024·上海·中考真题）地球上的科学家可以通过 和天宫空间站中的宇航员进行交流，地球在太阳系里属于 （选填“行星”或“卫星”或“恒星”），若空间站在太空中执行任务时，撞到较小的太空垃圾，太空垃圾会被“撞飞”，说明力可以改变物体的 。
8．（2024·广东·中考真题）在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 （选填“聚变”或“裂变”），释放出巨大的核能。太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。请写出太阳能的1个优点： 。
9．（2024·湖北武汉·中考真题）绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段，如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。
（1）“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的；
（2）“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约，相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量。（无烟煤的热值为）
10．（2023·内蒙古兴安盟·中考真题）2023年5月10日，我国“天舟六号”货运飞船被成功发射升空。“天舟六号”载货量为7.4t，是世界上运货能力最强的货运飞船之一。当它进入外太空后，所装载的货物质量 （选填“变大”“变小”或“不变”），与地球间传递信息是通过 （选填“超声波”“电磁波”或“次声波”）。
11．（2023·海南·中考真题）我国古代科技著作《天工开物》中记载“扬郡以风帆数扇，俟风转车，风息则止”。说明我国古代劳动人民很早就会利用 能；当风停时风车并没有立即停止，这是因为风车具有 。
12．（2022·四川宜宾·中考真题）中国物理学家钱三强与何泽慧等合作，在利用中子打击铀的实验中，观察到三分裂变和四分裂变现象。如图，为某种核反应示意图，这属于核 变，核电站的核反应堆就是利用该反应释放核能的设备；氢弹利用的是核 变在瞬间释放的能量。（选填“裂”或“聚”）
三、综合题
13．（2023·陕西·中考真题）核聚变能量被称为人类理想的永久能源。近年来，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置不断创造新的记录，使我国人工可控核聚变的研究处于世界领先水平，为加快实现人工可控核聚变贡献了中国智慧。核聚变的主要原料是氘，它可以从海水中提取，1L海水中含有的氘。在完全核聚变反应中，1L海水中的氘释放出的能量相当于300L汽油完全燃烧所释放的能量。请完成下列问题。
（1）当前运行的核电站是利用核 变的原理工作的，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）1L海水中所含有的氘完全核聚变反应所释放的能量是多少？可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作多长时间？，，计算结果保留两位小数 ；
（3）未来实现人工可控核聚变后，若一座核聚变发电站每年消耗340kg的氘，理论上可释放的能量是多少？
14．（2023·山东青岛·中考真题）高铁改变着人们的出行和生活方式， 大大提升了人民的幸福感。
（1）复兴号动车组应用了自主开发的新型 EPM 隔音材料，同时列车还装有双层真空玻璃，这些都是通过 （选填“防止噪声产生”“阻断噪声传播”或“防止噪声入耳”）的方式来减弱噪声的；
（2）动车组运行时消耗的电能属于 次能源，它通常是由其他形式的能转化而来的。例如，电能可以由 能转化而来；
（3）某列复兴号动车组共设置2500个传感器检测点，在动车行驶过程中，当某个传感器检测到异常情况，立刻通过无线电波向相距300km的地面监控站发送信息，则在 秒后，地面监控站收到信息。已知无线电波的传播速度为3×108m/s；
（4）某时段动车组以360km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶，硬币可以静止竖立在列车窗台上。
①该时段动车组的运行速度为 m/s；
②该时段动车组在水平方向上受到的牵引力F牵与受到的阻力F阻的大小关系为 ；
③请画出硬币静止在列车窗台时的受力示意图；( )

④若动车组减速行驶时，硬币会向前滚动，这是因为硬币具有 。
15．（2022·贵州安顺·中考真题）2022年6月5日10时44分，我国长征2F运载火箭搭载神舟十四号载人飞船点火升空，飞控中心不断传出播报：“遥测信号正常”、“雷达跟踪信号正常”……地面雷达站密切跟踪，一段时间后，飞船准确进入预定轨道。飞船入轨后，顺利完成入轨状态设置。在17时42分，飞船与天宫空间站成功对接如图。随后，三名航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲进入天和核心舱，开启为期6个月的在轨留驻，开展物资转移、空间站建设等工作。神舟十四号载人飞船的成功发射，为我国空间站全面建成奠定了基础。
请回答下列问题：
（1）这里的“遥测信号”、“雷达跟踪信号”是通过什么传递信息？
（2）飞船与天宫空间站对接，需知道天宫空间站运动的速度。若天宫空间站在1min内运行的路程是420km，则它的平均速度是多少m/s？
（3）航天员在天宫空间站转移实验设备，若某设备在地面的质量是60kg，它在天宫空间站中受到的重力是多少？（天宫空间站所在位置g取8.7N/kg）
（4）太阳能电池板能为天宫空间站提供电能。若太阳能电池板的电功率为P，将光能转化为电能的效率为η，接收太阳光的面积为S。由此推测在时间t内，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳能E为多少？（P、η、S、t均为已知量）
四、科普阅读题
16．（2024·广东深圳·中考真题）胶囊胃镜机器人
“胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”，被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜，重为0.05N。它只需患者随水吞下，经过15 分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件：外壳，光学窗口，LED阵列，光学透镜，CMOS图像传感器，射频发射器，天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统，可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动，改变胶囊姿态，按照需要的角度对病灶重点拍摄照片，从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中，图像被5G无线传输至便携记录器，数据导出后，还可继续回放以提高诊断的准确率。
（1）思考乐小白同学口服一个胶囊机器人，这个胶囊机器人长约2.7 （填单位）；
（2）如图所示，画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图 ；
（3）胶囊机器人在胃中每下降1cm，重力做功W= ；
（4）如果小白医生想扫描更大范围时，应操作机器人 （靠近/远离）此区域；
（5）小白医生在远程无线操控机器人时，通过 波来传递信号。