重难点20 信息、能源与微观粒子-中考物理专练（江苏专用）

专项十  信息、能源与微观粒子

重难点20  信息、能源与微观粒子

考点一、电话、信息与电磁波

1．电话：

①　话筒：把声音信号转换成电信号。

②　听筒：把电信号转换成声音信号。

2．模拟通信和数字通信：

①　模拟通信：在话筒将声音转化成信号电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”这声音信号的“一举一动”。这种电流传递的信号叫模拟信号。使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。

②　数字通信：用不同符号的不同组合表示的信号，叫做数字信号，这种通信方式叫数字通信。

3．电磁波的传播：

①　波峰、波谷：在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫做波峰；凹下的最低处，叫做波谷。

②　波长：邻近的两个波峰(波谷)的距离，叫做波长。

③　波速：用来描述波传播速度的物理量。电磁波的传播速度：c=2.99792458×108m/s。

④　电磁波频率的单位：赫兹(Hz)。

4．越来越宽广的信息之路

①　微波通信：微波的波长在10m—1mm之间，频率在30MHz～3×105MHz之间，微波的频率高，其性质更接近光波，大致沿直线传播，所以需要在高处架设微波中继站来接转电磁波信号。

②　卫星通信：用通信卫星做微波中继站来进行通信。

③　光纤通信：激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方。

④　网络通信：把计算机联在一起可以进行网络通信。网络通信的形式是电子邮件，如图所示。当甲给乙发送一封电子邮件时，他的服务器A把邮件送到乙的服务器B，存储起来。

考点二、能源

1．化石能源、一次能源与二次能源　　

像化石能源一样，风能、太阳能、地热能以及核能，是可以直接从自然界获得的，这些可以从自然界直接获取的能源，统称为一次能源。我们使用的电能，无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到，所以称电能为二次能源。
　　我们今天使用的煤、石油、天然气是千百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．核能

①　核裂变：快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的，我们还可以控制链式反应的速度，把核能用于和平建设事业。“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。

②　核聚变：除了裂变外，如果将质量很小的原子核，例如氘核(由一个质子和一个中子构成)与氚核(由一个质子和两个中子构成)，在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这就是聚变，有时聚变也称为热核反应。

3．太阳能

太阳能是氢原子核在超高压时聚变释放的巨大能量，太阳能是人类能源的宝库，如化石能源、地球上的风能、生物质能都来源于太阳。太阳能来源丰富，不需要运输，无污染，但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响很大，给大规模利用太阳能带来一些新的技术课题。

4．能源与可持续发展

①　能量的转化、能量的转移，都是有方向性的。

②　我们是在能量的转化和转移中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用，能量的利用是有条件的，也是有代价的，所以我们应节约能源。

③　能源的消耗给环境带来了负面影响：燃料燃烧时产生的有害气体、大量的粉末污染了环境，危害人体健康，影响植物正常生长，还会使水土流失，土地沙漠化，加剧温室效应，核能的使用也可造成辐射污染。

考点三 、分子热运动

1．物质的构成：常见物质是由分子、原子构成的。　

2．分子的热运动：

①　扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。

②　影响扩散快慢的因素：温度。

③　扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。

3．分子之间的作用力：分子之间既存在斥力也存在引力。分子之间的引力和斥力同时存在，只是对外表现不同

①　当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力。

②　当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。

考点四、静电现象

1．摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电的方法叫摩擦起电。

2．种电荷：自然界只有两种电荷，被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷；被毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。

3．电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

4．电荷量：电荷的多少叫电荷量，简称电荷。电荷的单位是库仑，简称库(符号是C)。

5．导体和绝缘体：善于导电的物体叫导体，不善于导电的物体叫绝缘体。

考点五、验电器

1．摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电的方法叫摩擦起电。

2．两种电荷：自然界只有两种电荷，被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷；被毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。

3．电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

4．导体和绝缘体：善于导电的物体叫导体，不善于导电的物体叫绝缘体。

考点六、微观粒子与宇宙

1．卢瑟福的原子核式结构模型：

①　是由带正电的原子核和带负电的电子构成的，且正负电荷数量相等；

②　原子核位于原子的中心，电子受原子核吸引，绕核做高速运动，类似行星绕日的太阳系结构。

③　原子核很小，电子更小。

2．原子核的构成

3．宇宙学说及相关概念

①　“地心说”：古希腊天文学家，托勒玫提出了以地球为宇宙的中心的“地心说”。

②　“日心说”：波兰天文学家哥白尼创立了“日心说”。

③　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，称为银河系。

④　光年：光在真空中一年所经过的距离作为长度单位，称为1光年(l.y)1i.y=9.46×1015m。

考点一：电话、信息与电磁波

【探究重点】

1．模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变，从而使信号丢失一些信息，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断。

2．数字信号只包含两种不同的状态，形式简单，所以抗干扰能力特别强。现代电话已经全部采用数字信号进行传输和处理了，用数字信号传输的电视节目也已经进入家庭。

3．电磁波可以在真空中传播。

4．电磁波是一个大家族，光也属于电磁波。通常用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波。

【真题精讲】

1. (2022·四川攀枝花·统考中考真题)电磁波在我们的生产、生活以及科学研究中扮演着非常重要的角色。下列关于电磁波的说法中错误的是(　　)

A．“祝融号”火星车利用电磁波向地球传递信息

B．导线中的电流迅速变化会在空间产生电磁波

C．微波炉是用电磁波来加热食品的

D．光不是电磁波

【巩固训练】

2. 下列有关听筒的工作原理的叙述，正确的排列顺序是(　　)

①磁体对铁片的吸引力也发生强弱变化

②当从话筒传来说话声音的振动，电流发生强弱变化时

③发出和对方说话相同的声音

④使铁片振动起来

A．②④①③ B．②①④③ C．②③①④ D．②④③①

考点二：能源

【探究重点】

1．常见的化石能源有：煤、石油、天然气。

2．常见的一次能源有：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能等

3．常见的二次能源有：电能。

4．间接利用太阳能：化石能源(光能----化学能)生物质能(光能----化学能)

5．直接利用太阳能：集热器(有平板型集热器、聚光式集热器)(光能----内能)太阳能电池：(光能----电能)一般应用在航空、航天、通讯、计算器、手表等方面。

【真题精讲】

3. (2022·湖南湘西·统考中考真题)下列能源中属于二次能源的是(　　)

A．电能 B．风能 C．太阳能 D．地热能

【巩固训练】

4. (2022·四川乐山·统考中考真题)下列有关信息传递和能源的说法正确的是(　　)

A．电磁波的传播需要介质

B．北斗卫星定位系统传递信息是利用电磁波

C．水能、太阳能都是不可再生能源

D．能源是取之不尽用之不竭的

考点三：分子

【探究重点】

    物体内部大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度的高低是物体内分子热运动剧烈程度的标志。温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快。分子动理论的基本观点：

(1)常见物质是由大量的分子、原子构成的；

(2)物质内的分子在不停地做热运动；

(3)分子之间存在引力和斥力。

【真题精讲】

5. (2022·西藏·中考真题)一切物质的分子都在不停地做无规则运动，下列生活现象能体现分子热运动的是(　　)

A．酥油茶飘香 B．赛马尘土飞扬

C．歌声余音绕梁 D．冬天大雪纷飞

【巩固训练】

6. 如图所示，两个表面光滑的铅块相互挤压后会结合在一起，即使下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，这个现象表明(　　)

A．分子在不停地运动

B．分子间有引力

C．分子间有斥力

D．分子间有间隙

考点四：静电现象

【探究重点】

1．摩擦起电的实质，由于不同物体的原子核对于核外电子的束缚能力不同，在相互摩擦中，束缚能力弱的物体失去电子，束缚能力强的物体得到电子。摩擦起电的过程是电荷的转移过程，而非创造了电荷。摩擦起电使物体带上等量异种电荷。

2．导体能够导电，是因为导体内部有大量可以自由移动的电荷。绝缘体不容易导电，是因为绝缘体内部几乎没有可以自由移动的电荷。导体和绝缘体之间没有绝对的界限。

【真题精讲】

7. (2022·山东淄博·中考真题)甲、乙、丙三个轻小物体，甲排斥乙，乙吸引丙。若乙带正电，则(　　)

A．甲一定带正电 B．甲一定带负电

C．丙一定带负电 D．丙一定不带电

【巩固训练】

8. 甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上，它们之间相互作用时的情形如图所示，已知丙球与用橡胶棒摩擦过的毛皮所带的电荷相同，则下列判断正确的是(　　)

A．甲球带正电，乙球一定带负电

B．甲球带负电，乙球可能不带电

C．甲球带正电，乙球可能不带电

D．甲球带负电，乙球可能带正电

考点五：验电器

【探究重点】

1．摩擦起电的实质，由于不同物体的原子核对于核外电子的束缚能力不同，在相互摩擦中，束缚能力弱的物体失去电子，束缚能力强的物体得到电子。摩擦起电的过程是电荷的转移过程，而非创造了电荷。摩擦起电使物体带上等量异种电荷。

2．中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象，叫做中和。

【真题精讲】

9. （2022·四川遂宁）用丝绸摩擦过玻璃棒去接触不带电的验电器时，验电器的金属箔张开（如图），金属箔因失去电子带上______电荷，接触瞬间电流的方向是______（选填“金属球到玻璃棒”或“玻璃棒到金属球”）。

【巩固训练】

10. (2021·贵州贵州·中考真题)验电器的工作原理是______；用毛皮摩擦过的橡胶棒接触如图所示验电器金属球瞬间，电流方向由______(选填“a到b”或“b到a”)。

考点六：微观粒子与宇宙

【探究重点】

1．原子核由质子和中子构成；质子和中子被称为核子。

2．20世纪60年代，科学家提出质子和中子都是由被称为夸克的更小微粒构成。

3．带电性：原子核带正电，核外电子带负电，带电数量相等；质子带正电，中子不带电。

4．宇宙构成：

①　太阳是银河系中数亿千计的恒星中的一颗，而银河系又只是浩瀚宇宙中普通的一员。宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的、膨胀的和演化的。

②　大爆炸理论认为，宇宙起始于一个“原始火球”。“原始火球”发生爆炸，这种爆炸是整体的，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。温度降低到一定程度时，逐步形成了行星和恒星、星系、星系团和超星系团等。

③　根据哈勃定律的推断，星系在远离我们而去，提供了宇宙在膨胀的有力证据。

【真题精讲】

11. (2022·陕西·统考中考真题)核能是原子核裂变或聚变释放出的能量。下列说法正确的是(　　)

A．原子核由质子和中子构成 B．原子核带负电

C．当前的核电站是利用核聚变原理工作的 D．核能是可再生能源

【巩固训练】

12. （2022·四川达州）用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸起地上的羽毛，是因为玻璃棒的一些___________（选填“质子”“中子”或“电子”）转移到丝绸上，使玻璃棒带了电，由于带电体具有___________的性质，所以玻璃棒能吸起地上的羽毛。

1. (2022·辽宁·统考中考真题)如图是某村第一书记为当地特产直播带货的情景。下列说法正确的是(　　)

A．直播使用的手机摄像头成的是正立、缩小的实像

B．手机屏幕的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光组成的

C．为了使网友看清商品细节，应将商品紧贴摄像头

D．直播画面通过超声波传给网友观看

2. （2022·浙江宁波）核酸检测采样时使用的“采样拭子”，其顶端是如图所示的植绒拭子，安全、无毒。有一种植绒方式是：植绒机产生数万伏的高压静电，通过电子转移让喷头中的绒毛带上负电荷，然后在被植绒物体表面喷涂上胶粘剂，移动喷头靠近被植绒物体，绒毛在高压静电作用下从喷头中飞升到被植绒物体表面，呈垂直状植在涂有胶粘剂的物体表面。上述植绒过程中蕴含了许多科学知识，下列描述不合理的是（　　）。

A. 喷头中绒毛带上负电荷，是由于绒毛得到了电子；

B. 以移动的喷头为参照物，被植绒物体是运动的；

C. 绒毛能在高压静电作用下运动，是由于能量可以创生；

D. 绒毛从喷头中飞升到被植绒物体表面，是由于力能改变物体的运动状态

3. （2022·陕西省）核能是原子核裂变或聚变释放出的能量。下列说法正确的是（　　）。

A. 原子核由质子和中子构成 B. 原子核带负电

C. 当前的核电站是利用核聚变原理工作的 D. 核能是可再生能源

4. （2022·广东广州）如图，用绝缘线分别悬吊甲、乙两轻小物体，甲带电，用带电棒丙分别靠近甲、乙。下列能证明乙带电且甲、乙带异种电荷的现象是（　　）。

A. B. C. D.

5. 如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔张开，以下说法正确的是(　　)

A．摩擦过程中创造了电荷

B．用毛皮摩擦过的橡胶棒带正电

C．经橡胶棒接触后的验电器带正电

D．橡胶棒接触验电器的瞬间，电流的方向是从金属箔到金属球

6. （2022·福建） 塑料胶带属于______（填“绝缘体”或“导体”）。把贴在桌面两条塑料胶带迅速撕开后让其靠近时，发现它们互相排斥，说明它们带______电荷（填“同种”或“异种”）。
7. 以下列出了各种形式的能源，①煤，②太阳能，③风能，④电能，⑤地热能，在这些能源中 ，属于一次能源的是_______，属于可再生能源的是______。
8. 甲、乙两只相同的杯子放置在水平桌面上，分别盛有质量相等、温度不同的纯净水，其中一杯装有常温下的水，另一杯装有70℃的热水，同时向两只杯子中分别滴入一滴黑色墨水，过一会儿观察到如图所示的现象，由现象可以判断 ___________杯装的是热水，整杯水变黑属于 ___________现象，甲、乙现象不同说明 ___________。

9. (2021·四川攀枝花·中考真题)有甲、乙、丙三个带电体，甲物体排斥乙物体，乙物体吸引丙物体。如果丙物体带正电，则甲物体带______电，乙物体带______电。
10. 某地区把多余电能E1送往制氢装置产生氢气，电能不足时，通过发电装置把这部分氢气燃烧释放的能量转化为电能E2送回电网。

(1)4.2kg氢气完全燃烧放出的热量能使14t的水升温______℃，不计热损失，氢气的热值是，水的比热容是；

(2)下列属于不可再生能源的是______；(填序号)

①风能 ②煤 ③太阳能

(3)E1______E2(选填“>”“=”“<”)。

1. 甲、乙两部电话接通后，正确的说法是(　　)

A．甲的听筒和甲的话筒，乙的听筒和乙的话筒分别串联在两个电路中

B．甲的听筒和乙的听筒串联，甲的话筒和乙的话筒串联

C．甲的听筒和话筒，乙的听筒和话筒串联在一个电路中

D．甲的听筒和乙的话筒串联在一个电路中，乙的听筒和甲的话筒串联在另一个电路中

2. 如图，将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上，甲带正电荷、乙带负电荷，为了使这两个小球在原位置静止，沿着甲、乙两球的球心连线方向，甲的左侧某一位置放一小球丙，可以恰好使得三球均保持静止。则丙球带电情况(　　)

A．正电 B．负电 C．不带电 D．都有可能

3. 历经四十年的发展，中国光纤光缆行业已经占据世界半壁江山，为现代通讯做出了突出贡献，体现了大国精神、大国担当。现代信息高速公路，是卫星通信和光纤维通信等高速、大容量信息传输通道的俗称，光纤维通信传输信息的载体是(　　)

A．微波 B．光波 C．无线电波 D．超声波

4. （2022·江苏苏州）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（   ）。

A丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷，是从丝绸上转移来的；

B铁块很难被压缩，说明分子间有排斥力；

C汤姆生通过研究，建立了原子核式结构模型；

D太阳是恒星，它是银河系的中心

5. (2021·黑龙江中考真题)下列说法正确的是(　　)

A．电能是一次能源 B．二极管是用超导体制成的

C．同种电荷互相吸引 D．核电站利用的是核裂变发电

6. (2021·广东中考真题)电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．紫外线属于可见光

B．红外线的波长比可见光的短

C．X射线的频率比无线电波的低

D．可见光与γ射线在真空中的传播速度相等

7. (2021·贵州贵州·中考真题)在“会飞的章鱼”实验中，将塑料袋剪成细丝制成“章鱼”，毛巾分别摩擦“章鱼”和塑料管，将摩擦后的“章鱼”抛向空中，在其下方用摩擦后的塑料管靠近“章鱼”，“章鱼”使飞起来，如图所示。关于该实验下列说法正确的是(　　)

A．毛巾与塑料管摩擦的过程中创造了电荷

B．毛巾摩擦后的“章鱼”细丝间会相互吸引

C．摩擦后的“章鱼”与毛巾带上了同种电荷

D．“章鱼”飞起的原理与验电器工作原理相同

8. (2020常州)N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布，熔喷布能过滤比自身空隙小得多、直径仅为0.3μm即______m的颗粒物，原因是：在生产过程中通过处理，使熔喷布得到大量电子而带______(正/负)电，具有______的作用。由于熔喷布有很好的______性，所以能长时间保留静电，但放在自来水龙头下冲洗晾干后，熔喷布对细微颗粒物的过滤效果严重下降，原因是：______。
9. （2022·四川内江）电磁波在真空中的传播速度为______。如图所示是部分电磁波谱，在如图的五种电磁波中，频率最高的电磁波是______。

10. （2022·贵州黔东南）2021年10月20日，中国“人造太阳”一大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，创造了世界新纪录，在上亿摄氏度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。“人造太阳”是氢原子核在超高温条件下发生___________（选填：“裂变”或“聚变”）释放出巨大的核能。太阳能安全、清洁，它属于___________（选填：“可”或“不可”）再生能源。
11. （2022·陕西省）如图-1是生活中常见的塑料瓶，瓶盖上的竖条纹是为了___________摩擦；如图-2，往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃，然后把热水倒出，迅速盖上瓶盖，过一会儿瓶子变瘪了，证明了___________的存在；如图-3，把塑料瓶平放在水平桌面上，用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气，会看到瓶子向___________运动；如图-4，与头发摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑，是因为瓶子带了___________。

1. (2021·贵州贵州·中考真题)关于信息、能源、材料的描述中，下列说法正确的是(　　)

A．北斗卫星定位系统是利用超声波传递信息

B．人类开采的石油，是上亿年前地球接收的太阳能

C．核能是二次能源，也是不可再生能源

D．集成电路上的芯片是利用超导材料制成的

2. (2021·江苏中考真题)关于粒子和宇宙，下列说法正确的是(　　)

A．在水分子、氢原子和电子中，尺度最小的是电子

B．原子的核式结构模型认为原子是由质子和中子构成的

C．铅块相互紧压后会粘在一起，说明分子间有斥力

D．“地心说”认为太阳是宇宙的中心

3. 利用光导纤维在一定时间内可以传输较大量的信息，这是因为光波的(　　)

A．波长长 B．波速快

C．频率高 D．看得见

4. (2021·陕西中考真题改编)下列微粒的尺度最小的是(　　)

A．电子 B．质子 C．原子核 D．原子

5. (2021·辽宁辽宁·中考真题)将摩擦后带正电的泡沫餐盘放在桌面，将几个不带电的泡沫小球放在餐盘上使小球带电，会看到小球上下跳动，如图所示。下列分析正确的是(　　)

A．餐盘带正电是因为得到了电子

B．小球与餐盘接触瞬间，电流方向是从餐盘到小球

C．小球由于与餐盘带有同种电荷，相互排斥而向上运动

D．摩擦后的餐盘发热是通过做功的方式改变了内能

6. 如图所示，把一个带负电的物体，靠近一个原来不带电的验电器的金属小球，然后用手去触摸金属小球(人体是通大地的导体)，再移开手，这时(　　)

A．金属小球和金属箔都不带电

B．金属小球不带电，金属箔带负电

C．金属小球带正电，金属箔带负电

D．金属小球带正电，金属箔不带电

7. (2020黄冈)如图所示为某科技馆里“有趣的静电小球”装置。在底面为浅凹面的圆盘中心有一半球体金属电极M，圆盘边缘为圆环形电极N。断电时，不带电的小球静止在M周围，通电时M、N分别带上正、负电荷。此时，小球因与M接触而带上_____电，由于M的排斥力和N的_____，小球从中心向边缘运动，当接触到圆盘边缘电极N时由于_____的转移而带上负电，在重力和电荷之间力的作用下，小球又回到圆盘中心。若干个小球如此往复运动，使形成了有趣的静电现象。

8. (2021·广西贺州·中考真题)随着社会的发展，小汽车已进入了千家万户，小汽车用水作为发动机的冷却液，是利用水的_________比较大的特性；水属于_________(选填“一次能源”或“二次能源”)。
9. 分子之间存在相互作用力。分子间的作用力由吸引力和排斥力组成，吸引力对抗拉伸，排斥力对抗压缩。如图所示为分子间作用力关系图，r表示两分子间的距离，r0表示吸引力和排斥力相平衡的距离，F斥表示斥力曲线，F引表示引力曲线，F表示合力曲线。当两个分子相距较远时，F表现为吸引力，当两个分子非常接近时，F表现为排斥力。

①分子间的引力和斥力都与 ___________有关。固体和液体很难被压缩，说明分子之间存在 ___________。分子间的F斥和F引随都r的增大而 ___________；

②有关分子之间作用力说法正确的是 ___________

A．当r=r0时，分子间没有排斥力或吸引力

B．当r＜r0时，分子之间只有排斥力

C．当r>r0时，分子之间只有吸引力

D．当r=10r0时，分子间的作用力可以忽略不计

10. （2022·云南省）梳过头发的塑料梳子，由于摩擦会带电，摩擦起电的本质是___________（选填“电荷的转移”或“创造了电荷”），将带电的 梳子接触验电器的金属小球后金属箔片张开，金属箔片张开的原因是___________。
11. 图是一台收音机的刻度板，表明它能接收电磁波的频率范围。广播电台靠迅速变化的电流而发射电磁波。当广播电台发射图中最高频率的电磁波时，线路中的电流方向每秒钟变化多少次？