10. 能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法中正确的是(
A.太阳能、核能都属于不可再生能源
B.因为能量是守恒的,所以不需要节约能源
C.北斗导航卫星与地球之间利用电磁波通信
D.超导材料可用来制作熔断器的熔丝
C
)。A.太阳能、核能都属于不可再生能源
B.因为能量是守恒的,所以不需要节约能源
C.北斗导航卫星与地球之间利用电磁波通信
D.超导材料可用来制作熔断器的熔丝
答案：C
解析：
【分析】
要解决这道题，需逐个结合相关知识点分析选项：
1. 先明确可再生能源与不可再生能源的定义：可再生能源是可以源源不断从自然界获取的能源，不可再生能源是消耗后短时间内无法再生的能源，据此判断A选项；
2. 理解能量守恒定律的局限性：能量守恒是指总能量不变，但能量的转化和转移具有方向性，可利用的优质能源会逐渐减少，以此分析B选项；
3. 回忆卫星通信的原理：电磁波可以在真空中传播，而卫星与地球之间有真空区域，所以通信依赖电磁波，判断C选项；
4. 掌握超导材料的特性和熔丝的工作原理：超导材料电阻为零，熔丝是利用电流的热效应，电流过大时发热熔断，超导材料无法发热，故不能做熔丝，判断D选项。
通过逐一分析，即可得出正确选项。
【解析】
A. 太阳能可以源源不断地从自然界获取，属于可再生能源；核能消耗后短时间内无法从自然界得到补充，属于不可再生能源，因此A选项错误。
B. 虽然能量是守恒的，但能量的转化和转移具有方向性，可被人类利用的优质能源会逐渐减少，所以仍需要节约能源，B选项错误。
C. 电磁波能够在真空中传播，北斗导航卫星与地球之间的通信需要跨越真空区域，因此利用电磁波进行通信，C选项正确。
D. 熔断器的熔丝是利用电流的热效应，当电流过大时，熔丝因发热而熔断，从而保护电路；而超导材料的电阻为零，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，电流通过时不会产生热量，无法在电流过大时熔断，因此不能用来制作熔丝，D选项错误。
综上，正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
能源的分类、电磁波的应用、超导材料的特性
【点评】
本题考查能源、信息、材料领域的基础知识点，涵盖范围较广，注重对基础知识细节的考查，要求学生准确区分易混淆概念（如能量守恒与节约能源的关系），掌握各知识点的实际应用场景，是对三大支柱相关基础知识的综合检测。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需逐个结合相关知识点分析选项：
1. 先明确可再生能源与不可再生能源的定义：可再生能源是可以源源不断从自然界获取的能源，不可再生能源是消耗后短时间内无法再生的能源，据此判断A选项；
2. 理解能量守恒定律的局限性：能量守恒是指总能量不变，但能量的转化和转移具有方向性，可利用的优质能源会逐渐减少，以此分析B选项；
3. 回忆卫星通信的原理：电磁波可以在真空中传播，而卫星与地球之间有真空区域，所以通信依赖电磁波，判断C选项；
4. 掌握超导材料的特性和熔丝的工作原理：超导材料电阻为零，熔丝是利用电流的热效应，电流过大时发热熔断，超导材料无法发热，故不能做熔丝，判断D选项。
通过逐一分析，即可得出正确选项。
【解析】
A. 太阳能可以源源不断地从自然界获取，属于可再生能源；核能消耗后短时间内无法从自然界得到补充，属于不可再生能源，因此A选项错误。
B. 虽然能量是守恒的，但能量的转化和转移具有方向性，可被人类利用的优质能源会逐渐减少，所以仍需要节约能源，B选项错误。
C. 电磁波能够在真空中传播，北斗导航卫星与地球之间的通信需要跨越真空区域，因此利用电磁波进行通信，C选项正确。
D. 熔断器的熔丝是利用电流的热效应，当电流过大时，熔丝因发热而熔断，从而保护电路；而超导材料的电阻为零，根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，电流通过时不会产生热量，无法在电流过大时熔断，因此不能用来制作熔丝，D选项错误。
综上，正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
能源的分类、电磁波的应用、超导材料的特性
【点评】
本题考查能源、信息、材料领域的基础知识点，涵盖范围较广，注重对基础知识细节的考查，要求学生准确区分易混淆概念（如能量守恒与节约能源的关系），掌握各知识点的实际应用场景，是对三大支柱相关基础知识的综合检测。
【难度系数】
0.8
11. 白炽灯是一种电流通过灯丝使其发热发光的照明设备,将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝,如图所示,可以观察到灯丝
(第 11 题) (第 12 题) (第 13 题)
抖动
,说明通电导体在磁场中受力运动
,由此原理可以制成电动机
。(第 11 题) (第 12 题) (第 13 题)
答案：抖动
通电导体在磁场中受力运动
电动机
通电导体在磁场中受力运动
电动机
解析：
【分析】
首先结合磁场对通电导体的作用来思考：通电的灯丝处于磁体的磁场中，会受到磁场力的作用。由于白炽灯使用的是交流电，电流方向周期性变化，导致灯丝受力方向也周期性改变，因此灯丝会出现抖动现象。该现象反映了通电导体在磁场中受力运动的规律，利用这一原理可制成将电能转化为机械能的电动机，我们需要围绕这一逻辑逐步推导现象、原理和对应应用。
【解析】
当强磁体靠近通电白炽灯的灯丝时，灯丝中有电流通过，处于磁体的磁场中，根据磁场对通电导体的作用规律，通电导体在磁场中会受到力的作用。由于家庭电路中的电流为交流电，电流方向会周期性发生改变，所以灯丝受到的磁场力的方向也会周期性变化，进而观察到灯丝抖动。这一现象说明通电导体在磁场中受力运动，人们利用该原理制成了电动机，实现电能到机械能的转化。
【答案】
抖动；通电导体在磁场中受力运动；电动机
【知识点】
磁场对电流的作用；通电导体在磁场中受力运动；电动机工作原理
【点评】
本题将物理原理与生活现象结合，考查磁场对电流作用的相关知识，既注重对基础原理的理解，也考查原理的实际应用，需注意区分该原理与电磁感应原理，避免和发电机原理混淆。
【难度系数】
0.8
首先结合磁场对通电导体的作用来思考：通电的灯丝处于磁体的磁场中，会受到磁场力的作用。由于白炽灯使用的是交流电，电流方向周期性变化，导致灯丝受力方向也周期性改变，因此灯丝会出现抖动现象。该现象反映了通电导体在磁场中受力运动的规律，利用这一原理可制成将电能转化为机械能的电动机，我们需要围绕这一逻辑逐步推导现象、原理和对应应用。
【解析】
当强磁体靠近通电白炽灯的灯丝时，灯丝中有电流通过，处于磁体的磁场中，根据磁场对通电导体的作用规律，通电导体在磁场中会受到力的作用。由于家庭电路中的电流为交流电，电流方向会周期性发生改变，所以灯丝受到的磁场力的方向也会周期性变化，进而观察到灯丝抖动。这一现象说明通电导体在磁场中受力运动，人们利用该原理制成了电动机，实现电能到机械能的转化。
【答案】
抖动；通电导体在磁场中受力运动；电动机
【知识点】
磁场对电流的作用；通电导体在磁场中受力运动；电动机工作原理
【点评】
本题将物理原理与生活现象结合，考查磁场对电流作用的相关知识，既注重对基础原理的理解，也考查原理的实际应用，需注意区分该原理与电磁感应原理，避免和发电机原理混淆。
【难度系数】
0.8
12. 某校刚刷完地坪漆的地下室内,弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体,某兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是
通电线圈在磁场中受力转动
。在讨论时,物理老师指出该方案存在的不足:每当线圈平面转过与磁感线相垂直
(平行/垂直)的位置时,换向器自动改变线圈中电流的方向,电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态,极易激发电火花,成为火灾隐患。答案：通电线圈在磁场中受力转动
垂直
垂直
解析：
【分析】
首先回忆直流电动机的核心工作原理，电动机是将电能转化为机械能，其原理为通电线圈在磁场中受力转动。接着思考换向器的工作时机：当线圈平面转到与磁感线垂直的平衡位置时，线圈受力平衡，换向器会自动改变线圈中电流方向，使线圈持续转动，此过程中电路会快速切换状态，易产生电火花，这是题目指出的隐患点。
【解析】
1. 直流电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动，该原理实现了电能到机械能的转化，是电动机工作的核心依据。
2. 换向器的工作位置：当线圈平面转过与磁感线相垂直的位置时，线圈处于受力平衡的状态，换向器会自动改变线圈中电流的方向，以维持线圈的持续转动，但该过程中电路会快速在通路、断路间切换，易激发电火花。
【答案】
通电线圈在磁场中受力转动；垂直
【知识点】
直流电动机原理；换向器的作用
【点评】
本题将直流电动机的原理与实际安全隐患结合，既考查了电动机的核心工作原理，也考查了换向器的工作特点，要求学生将物理知识与实际应用场景关联，理解原理在实际中的影响。
【难度系数】
0.6
首先回忆直流电动机的核心工作原理，电动机是将电能转化为机械能，其原理为通电线圈在磁场中受力转动。接着思考换向器的工作时机：当线圈平面转到与磁感线垂直的平衡位置时，线圈受力平衡，换向器会自动改变线圈中电流方向，使线圈持续转动，此过程中电路会快速切换状态，易产生电火花，这是题目指出的隐患点。
【解析】
1. 直流电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动，该原理实现了电能到机械能的转化，是电动机工作的核心依据。
2. 换向器的工作位置：当线圈平面转过与磁感线相垂直的位置时，线圈处于受力平衡的状态，换向器会自动改变线圈中电流的方向，以维持线圈的持续转动，但该过程中电路会快速在通路、断路间切换，易激发电火花。
【答案】
通电线圈在磁场中受力转动；垂直
【知识点】
直流电动机原理；换向器的作用
【点评】
本题将直流电动机的原理与实际安全隐患结合，既考查了电动机的核心工作原理，也考查了换向器的工作特点，要求学生将物理知识与实际应用场景关联，理解原理在实际中的影响。
【难度系数】
0.6
13. 如图所示是我国东部沿海地区的一个海上风力发电场。扇叶在风力作用下转动,带动发电机运转,利用
电磁感应
原理产生电流,将机械
能转化为电能。这种由风提供的能源属于可再生
(可再生/不可再生)能源。答案：电磁感应
机械
可再生
机械
可再生
解析：
【分析】
首先回忆发电机的工作原理，发电机是利用电磁感应现象来产生电流的；接着分析能量转化，扇叶在风力作用下转动具有机械能，发电机将机械能转化为电能；最后根据可再生能源的定义，风能可以源源不断从自然界获取，属于可再生能源，按照这个思路依次填写三个空即可。
【解析】
1. 发电机的工作原理是电磁感应，扇叶转动带动发电机内部的导体切割磁感线，从而产生感应电流；
2. 扇叶在风力作用下转动，具有机械能，发电机将机械能转化为电能；
3. 风能可以从自然界源源不断地获取，符合可再生能源的特征，属于可再生能源。
【答案】
电磁感应；机械；可再生
【知识点】
电磁感应原理；能量转化；可再生能源
【点评】
本题考查电磁感应的实际应用、能量转化以及能源的分类，属于电学与能源部分的基础题型，需要牢记发电机的工作原理和常见能源的分类标准。
【难度系数】
0.8
首先回忆发电机的工作原理，发电机是利用电磁感应现象来产生电流的；接着分析能量转化，扇叶在风力作用下转动具有机械能，发电机将机械能转化为电能；最后根据可再生能源的定义，风能可以源源不断从自然界获取，属于可再生能源，按照这个思路依次填写三个空即可。
【解析】
1. 发电机的工作原理是电磁感应，扇叶转动带动发电机内部的导体切割磁感线，从而产生感应电流；
2. 扇叶在风力作用下转动，具有机械能，发电机将机械能转化为电能；
3. 风能可以从自然界源源不断地获取，符合可再生能源的特征，属于可再生能源。
【答案】
电磁感应；机械；可再生
【知识点】
电磁感应原理；能量转化；可再生能源
【点评】
本题考查电磁感应的实际应用、能量转化以及能源的分类，属于电学与能源部分的基础题型，需要牢记发电机的工作原理和常见能源的分类标准。
【难度系数】
0.8
14. 2024 年 5 月 3 日,“嫦娥六号”探测器在中国文昌航天发射场成功发射,准确进入地月转移轨道。18:05:20(时:分:秒),地球收到“嫦娥六号”于当日发出的
|莫尔斯电码|-----|·----|--·--|-- -·|--··|
| -- | -- | -- | -- | -- |
|数字|0|1|2|3|4|
|莫尔斯电码|---·|----·|--- -|---- -|-----|
| -- | -- | -- | -- | -- |
|数字|5|6|7|8|9|
电磁波
(超声波/电磁波)信号,发出信号的时刻用莫尔斯电码表示,其代码为“· - - - - · - - - - - - - · · · · - - - - - · · · · -”。如表所示为莫尔斯电码与数字的对应关系。据此可知,“旅行者一号”发出该信号的时刻为18:05:19
(时:分:秒),由此可估算出“旅行者一号”距离地球3×10^{8}
m。($v_{超声波}=340 m/s$,$v_{电磁波}=3 × 10^8 m/s$)|莫尔斯电码|-----|·----|--·--|-- -·|--··|
| -- | -- | -- | -- | -- |
|数字|0|1|2|3|4|
|莫尔斯电码|---·|----·|--- -|---- -|-----|
| -- | -- | -- | -- | -- |
|数字|5|6|7|8|9|
答案：电磁波
18:05:19
$3×10^{8}$
18:05:19
$3×10^{8}$
解析：
【分析】
1. 首先思考信号类型：要明确超声波和电磁波的传播条件，超声波属于机械波，传播必须依赖介质，而太空是真空环境，没有介质，所以超声波无法在太空中传播；电磁波可以在真空中传播，因此地球收到的是电磁波信号。
2. 然后进行莫尔斯电码解码：先观察表格中莫尔斯电码与数字的对应关系，将题目给出的代码按空格分组，逐组匹配对应的数字，再组合成发出信号的时刻。
3. 最后计算距离：通过接收时刻和发出时刻算出信号传播的时间，再利用速度公式的变形公式计算“嫦娥六号”与地球的距离。
【解析】
1. 判断信号类型
超声波是机械波，传播需要介质，太空为真空环境，没有传播介质，超声波无法在太空中传播；电磁波可在真空中传播，因此地球收到的是电磁波信号。
2. 解码莫尔斯电码得到发出时刻
对照表格中莫尔斯电码与数字的对应关系，对给出的代码分组解析：
“·----”对应数字1；
“---··”对应数字8；
“-----”对应数字0；
“·····”对应数字5；
“·----”对应数字1；
“----·”对应数字9；
将数字组合，得到发出信号的时刻为18:05:19。
3. 计算信号传播时间
已知接收时刻为18:05:20，发出时刻为18:05:19，因此信号传播时间：
$ t = 18:05:20 - 18:05:19 = 1\mathrm{s} $
4. 计算“嫦娥六号”与地球的距离
根据速度公式$ v = \frac{s}{t} $，变形可得$ s = vt $，代入电磁波速度$ v = 3×10^8 \mathrm{m/s} $，传播时间$ t=1\mathrm{s} $，则：
$ s = 3×10^8 \mathrm{m/s} × 1\mathrm{s} = 3×10^8 \mathrm{m} $
【答案】
电磁波；18:05:19；$ 3×10^{8} $
【知识点】
电磁波传播特点、速度公式应用、编码解码
【点评】
本题结合航天实际情境，综合考查了电磁波的传播特性、莫尔斯电码的解码以及速度公式的应用，需要学生将物理知识与信息解码结合，注重知识的综合运用和情境分析能力。
【难度系数】
0.6
1. 首先思考信号类型：要明确超声波和电磁波的传播条件，超声波属于机械波，传播必须依赖介质，而太空是真空环境，没有介质，所以超声波无法在太空中传播；电磁波可以在真空中传播，因此地球收到的是电磁波信号。
2. 然后进行莫尔斯电码解码：先观察表格中莫尔斯电码与数字的对应关系，将题目给出的代码按空格分组，逐组匹配对应的数字，再组合成发出信号的时刻。
3. 最后计算距离：通过接收时刻和发出时刻算出信号传播的时间，再利用速度公式的变形公式计算“嫦娥六号”与地球的距离。
【解析】
1. 判断信号类型
超声波是机械波，传播需要介质，太空为真空环境，没有传播介质，超声波无法在太空中传播；电磁波可在真空中传播，因此地球收到的是电磁波信号。
2. 解码莫尔斯电码得到发出时刻
对照表格中莫尔斯电码与数字的对应关系，对给出的代码分组解析：
“·----”对应数字1；
“---··”对应数字8；
“-----”对应数字0；
“·····”对应数字5；
“·----”对应数字1；
“----·”对应数字9；
将数字组合，得到发出信号的时刻为18:05:19。
3. 计算信号传播时间
已知接收时刻为18:05:20，发出时刻为18:05:19，因此信号传播时间：
$ t = 18:05:20 - 18:05:19 = 1\mathrm{s} $
4. 计算“嫦娥六号”与地球的距离
根据速度公式$ v = \frac{s}{t} $，变形可得$ s = vt $，代入电磁波速度$ v = 3×10^8 \mathrm{m/s} $，传播时间$ t=1\mathrm{s} $，则：
$ s = 3×10^8 \mathrm{m/s} × 1\mathrm{s} = 3×10^8 \mathrm{m} $
【答案】
电磁波；18:05:19；$ 3×10^{8} $
【知识点】
电磁波传播特点、速度公式应用、编码解码
【点评】
本题结合航天实际情境，综合考查了电磁波的传播特性、莫尔斯电码的解码以及速度公式的应用，需要学生将物理知识与信息解码结合，注重知识的综合运用和情境分析能力。
【难度系数】
0.6