专题17 信息、材料与能源、粒子和宇宙（解析版）

专题17信息、材料与能源、粒子和宇宙（解析版）★考点列表序号考点考点释义备注1信息传递与电磁波电磁波的特点与应用、信息传递重点2新型材料的应用新型材料在生活中的应用3能源与可持续发展能源的分类、能源与可持续发展重点4粒子和宇宙对粒子与宇宙的认识★三年真题考点一：信息传递与电磁波一、2021年中考真题1．（2021·江苏中考真题）今年5月21日晚，在云龙湖畔的无人机灯光表演中，数百架无人机在夜空中按照指令排列出“100”“初心·使命”等字样。地面工作人员向无人机发送指令通过的是（）。A．紫外线B．电磁波C．超声波D．次声波【答案】B。【解析】电磁波能传递信息，地面工作人员向无人机发送指令是通过电磁波传递的。故选B。2．（2021·广西贵港市）2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。2020年12月17日，嫦娥五号任务轨道器与返回器分离，返回器携带月球样品返回地球。下列说法正确的是（）。A．火箭升空过程中机械能不变；B．火箭升空过程中机械能转化为内能；C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器；D．嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的【答案】C。【解析】A．火箭升空过程中，速度变大，重力势能变大，故机械能变大，故A错误；B．火箭升空过程中，燃料的内能转化机械能，故B错误；C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器，故C正确；D．嫦娥五号任务轨道器是通过电磁波来控制返回器的，超声波并不能在真空中传播，故D错误。故选C。3．（2021·湖北荆州市）2021年3月4日，新华社消息，我国自行研制的北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定、持续为全球用户提供优质服务，系统服务能力步入世界一流行列。下列有关说法正确的是（）。A．北斗导航系统是利用超声波实现定位导航；B．北斗导航系统主要通过传递信息来实现定位导航；C．北斗导航系统传递信息的速度小于光速；D．北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1千米【答案】B。【解析】A．因为真空不能传声，北斗导航系统是利用电磁波实现定位导航，故A错误；B．北斗导航系统主要通过电磁波来进行传递信息实现定位导航，故B正确；C．电磁波在传播的速度等于光速，北斗导航系统传递信息的速度等于光速，故C错误；D．截止2020年7月北斗导航卫星的定位精度可达2.5米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒，故D错误。故选B。4．（2021·湖北十堰市）5月30日，天舟二号货运飞船与太空中的天和核心舱顺利实现自主快速交会对接，是我国航空航天科技的重大技术升级。它们之间的信息传递是利用（）。A．电磁波B．次声波C．超声波D．光导纤维【答案】A。【解析】由于电磁波可以在真空中传播，所以天舟二号货运飞船与太空中的天和核心舱之间是利用电磁波来进行信息传递的，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。5．（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【答案】D。【解析】A．由图可知，紫外线在可见光之外，属于不可见光，故A错误；B．由图可知，红外线的波长比可见光长，故B错误；C．由图可知，X射线的频率比无线电波的大，故C错误；D．可见光与γ射线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度约为8310m/s，故D正确。故选D。6．（2021·山东临沂市）2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器稳稳降落在火星的乌托邦平原，探测器经过借助火星大气进行气动减速等一系列减速措施后，再经过反推发电机进行动力减速，距离火星表面100m时，进入悬停阶段，完成精避障和缓速下降后抵达火星表面，如图所示，下列判断错误的是（）。A．探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息；B．反推发电机利用了热值大，密度小的燃料；C．悬停阶段，探测器相对火星表面是静止的；D．落地后，探测器的影子是光的反射形成的【答案】D。【解析】A．电磁波传播不需要介质，探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息，故A正确，不符合题意；B．热值大的燃料，相同质量完全燃烧放热更多，密度小，相同体积质量小，更轻便，故B正确，不符合题意；C．悬停阶段，探测器相对火星表面位置不变，是静止的，故C正确，不符合题意；D．探测器的影子是光的直线传播形成的，故D错误，符合题意。故选D。7．（2021·江苏苏州市）2021年5月16日，我国自主研发的“天问一号”火星探测器成功将“祝融号”火星车着落到火星表面，探测器从火星向地球传递信息是通过（）。A．红外线B．超声波C．电磁波D．次声波【答案】C。【解析】因为电磁波的传播不需要介质，且传播速度快，传递距离远，所以在太空中进行远距离信息传递使用的是电磁波，火星探测器向地球传递信息也是通过电磁波传播的。故选C。8．（2021·云南中考真题）近年，我国在信息、材料和能源等领域取得了辉煌的成绩，以下说法正确的是（）。A．量子计算机中的电子器件都是超导体制成的；B．“祝融号”火星车利用电磁波将信息传回地球；C．水力、风力、太阳能发电都是利用不可再生能源；D．核电站产生的核废料可以像生活垃圾那样被处理【答案】B。【解析】A．量子计算机中的电子器件有些由半导体制成，故A错误；B．电磁波可以在真空中传播，“祝融号”火星车利用电磁波将信息传回地球，故B正确；C．水力、风力、太阳能发电都是利用可再生能源，故C错误；D．核电站产生的核废料有放射性，不能像生活垃圾那样被处理，故D错误。故选B。9．（2021·湖南岳阳市中考真题）2021年5月15日，祝融号火星车成功降落在火星上，实现了中国航天史无前例的突破。以下分析正确的是（）。A．火星车与地球间通过超声波传递信息；B．火星车在降落过程中相对火星是静止的；C．火星车减速着陆过程动能不变；D．火星车上的摄像头成像原理是凸透镜成像【答案】D。【解析】A．声的传播需要介质，真空不能传声，太空是真空，没有能传播声音的介质；火星车与地球间通过电磁波传递信息，故A错误；B．火星车在降落过程中相对火星有位置上的改变，是运动的，故B错误；C．火星车减速着陆过程质量不变，速度变小，动能变小，故C错误；D．火星车上的摄像头镜头相当于一个凸透镜，故D正确。故选D。10．（2021·湖南邵阳市中考真题）“中国天眼”是一个500米口径球面射电望远镜（FAST），是目前世界上最大，最灵敏的单口径射电望远镜，能够接收到137亿光年以外的信号，2021年3月31日0时起，已向全球天文学家征集观测申请，“中国天眼”成为“世界天眼”，它所接收的信号是（）。A．超声波B．次声波C．电磁波D．以上都不是【答案】C。【解析】真空不能传声，射电望远镜能够接收到137亿光年以外的信号，所以它所接收的信号是电磁波，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。11．（2021·四川成都市中考真题）2021年5月15日，我国天问一号任务着陆巡视器成功着陆火星。如图是“祝融号”火星车拍摄传回地球的首批图片之一。这些图片信息传回地球主要依靠（）。A．电磁波B．激光C．声波D．电流【答案】A。【解析】火星车和地面的联系靠电磁波，将图片等信号调制到电磁波上，把电磁波当成载体发射回地面，所以它传递信息利用的是电磁波。故选A。12．（2021·江苏苏州市中考真题）2021年5月16日，我国自主研发的“天问一号”火星探测器成功将“祝融号”火星车着落到火星表面，探测器从火星向地球传递信息是通过（）。A．红外线B．超声波C．电磁波D．次声波【答案】C。【解析】因为电磁波的传播不需要介质，且传播速度快，传递距离远，所以在太空中进行远距离信息传递使用的是电磁波，火星探测器向地球传递信息也是通过电磁波传播的。故选C。13．（2021·四川凉山彝族自治州中考真题）我国研发的“祝融号”火星车于2021年5月22日成功到达火星表面，开始对火星进行探测。“祝融号”火星车所需能量是利用了太阳能电池板将太阳能转换成的______；如果以地球为参照物，火星车是______的；火星车着陆后，将所获数据及时传回地面，传回时间约为20min，则火星距地球约为______km。【答案】电能；运动；83.610。【解析】[1]火星上几乎没有空气，燃料不能燃烧，火星车运动的能量来自于电能，故火星车所需能量是利用了太阳能电池板将太阳能转换成的电能。[2]由于地球和火星都以不同的速度绕太阳运转，如果以地球为参照物，火星车相对于地球的位置发了生变化，故以地球为参照物，火星车是运动的。[3]电磁波可以在真空中传播，电磁波可传递信息，电磁波传播的速度为8310m/s，火星车着陆后，将所获数据及时传回地面，传回时间约为20min，则火星距地球约为8118310m/s2060s3.610m=3.610kmsvt。14．（2021·湖北武汉市中考真题）2021年4月29日，中国天宫空间站天和核心舱发射成功，标志着我国空间站时代已经到来。如图所示，天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，因此机械能守恒。（1）天和核心舱与地面控刚中心通过电磁波传递信息，电磁波______（填“能”或“不能”）在真空中传播；（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点经远地点再回到近地点的过程中，天和核心舱的动能______（填“减小”“增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”）；（3）若天和核心舱在1min内运行的路程是456km，则它的平均速度是______m/s。【答案】能；先减小后增大；7600。【解析】（1）[1]电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。（2）[2]天和核心舱沿椭圆轨道从近地点远地点的过程中，动能转化为重力势能变大，动能减小；从远地点到近地点的过程中，重力势能变为动能，动能增大。（3）[3]天和核心舱的平均速度3345610m=7.610ms60ssvt。15．（2021·湖南衡阳市·中考真题）2021年5月22日10时40分，中国第一辆火星车“祝融号”安全驶离着陆平台，成功“打卡”火星表面，正式开启火星探测之旅。早在5月15日，天问一号任务着陆巡视器就已成功软着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，“祝融号”火星车建立了对地通信。当天一着陆，“祝融号”火星车就直接向家人报告“我已着陆，感觉良好”，并用随身携带的相机拍了一些照片，为了应对火星表面的低气压以及昼夜温差。研制团队为火星车配置了两套集热器，并采用了纳米气凝胶保温。火星沙尘沉积将影响太阳电池阵发电，为此，研制团队专门针对光照、沙尘等情况，设计了蝶形四展太阳翼，配置了特殊的电池等。（1）“祝融号”安全驶离着陆平台过程中，“祝融号”相对着陆平台是______的（选填“运动”或“静止”）；（2）“祝融号”直接向家人报告“我已着陆感觉良好”，是利用______把信息传回地面；（3）集热器采用纳米气凝胶保温，其中纳米是物理学中______单位；（4）“祝融号”采用太阳电池阵发电，太阳能属于______（选填“一次能源”或“二次能源”）。【答案】运动；电磁波；长度；一次能源。【解析】（1）[1]“祝融号”安全驶离着陆平台过程中，“祝融号”相对着陆平台的位置发生改变，它是运动的。（2）[2]电磁波可以传递信息，可以在真空中传播，“祝融号”直接向家人报告“我已着陆感觉良好”，是利用电磁波把信息传回地面。（3）[3]纳米是物理学中长度的单位，符号是nm。（4）[4]太阳能可以从自然界直接获取，是一次能源。16．（2021·云南昆明市中考真题）科技引领生活的时代已经来临，5G通讯网络技术为无人驾驶提供有力支持，如可以实现在一、两公里之外提前感知交通信息，5G通讯网络是利用______来传递信息的；下列三组材料：①铅笔芯、铝、地球；②陶瓷、铅笔芯、物理书；③塑料尺、硬币、地球，在通常情况下，都属于导体的一组是______（选填序号）。【答案】电磁波；①。【解析】[1]5G通讯是利用电磁波来