4. 我国科学技术迅猛发展，在信息、能源和材料等领域取得了辉煌的成绩，下列说法正确的是（）

A.通信卫星相当于一个太空微波中继站，它是用来转发地面站发送来的信号的
B.5G网络中的电磁波在空气中的传播速度比4G网络中的电磁波在空气中的传播速度快
C.手机的芯片都是用超导材料制成的
D.光纤通信是利用光的折射传递信息的

4.A

【分析】
本题考查信息传递、材料及电磁波相关的基础物理知识，需逐个分析选项，结合对应知识点判断对错：先明确各选项涉及的通信原理、材料特性、电磁波传播规律，逐一排除错误选项，确定正确答案。
【解析】
我们对每个选项逐一分析：
1. 选项A：通信卫星的作用相当于太空微波中继站，核心功能是转发地面站发送的微波信号，该说法正确。
2. 选项B：电磁波在空气中的传播速度约等于光速（$3×10^8m/s$），传播速度仅与介质有关，和网络制式（5G/4G）无关，因此两者传播速度相同，B错误。
3. 选项C：手机芯片的主要材料是半导体（如硅），超导材料需在极低温度下才能实现零电阻特性，无法用于制作芯片，C错误。
4. 选项D：光纤通信是利用光的全反射原理传递信息，而非光的折射，D错误。
综上，正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
信息传递、半导体材料、电磁波的传播
【点评】
本题属于信息领域的基础物理常识题，考查内容均为教材核心知识点，只要准确掌握通信原理、材料应用及电磁波特性即可轻松解答，难度较低。
【难度系数】
0.8

5.[陕西中考] 原子由原子核和构成。原子核发生变化时，释放出的能量被称为核能，核能属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
我国自主设计、建造的“东方超环”核反应装置用于研究如图所示的核反应，这种反应叫核(选填“裂”或“聚”)变。

5. 核外电子；不可再生；聚

【分析】
首先回忆原子的基本构成：原子由位于中心的原子核和核外绕核运动的核外电子构成；其次判断核能的能源类型：可再生能源可源源不断从自然界获取，不可再生能源短期内无法补充，核能依赖的核燃料属于不可再生资源；最后判断核反应类型：观察题图，反应是氘原子核和氚原子核（轻核）结合成氦原子核，这种轻核结合为较重核的反应是核聚变，核裂变是重核分裂为中等质量核的反应，据此分析填空。
【解析】
1. 原子的构成：原子由原子核和核外电子构成，故第一个空填核外电子；
2. 核能的分类：核能使用的核燃料是矿产资源，短期内无法再生，因此核能属于不可再生能源，第二个空填不可再生；
3. 核反应类型：题图中的反应是轻核（氘核、氚核）结合生成氦核，属于核聚变反应，故第三个空填聚。
【答案】
核外电子；不可再生；聚
【知识点】
原子的构成、能源分类、核聚变
【点评】
本题考查原子结构、能源分类及核反应类型，均为物理基础知识点，难度较低，准确记忆相关概念即可解答。
【难度系数】
0.8

6.[广州期中]如图所示，用水发电时，水从高处流下冲击水轮机，水轮机转动并带动发电机发电。在这个过程中发生了所示的能量转化，横线上应填能；用中字母表示上述全过程能量转化的效率η=。

6. 机械；$\dfrac{E_2}{E_0}$

【分析】这道题结合水力发电的实际场景，考查能量转化类型和效率的计算。首先需明确水流的能量形式，再根据效率的定义推导全过程的能量转化效率。
【解析】第一步，判断能量转化：水在高处具有重力势能，流下时重力势能转化为动能，二者统称为机械能；水流冲击水轮机，将机械能传递给水轮机，水轮机带动发电机发电，最终转化为电能，因此横线上应填机械能。第二步，计算效率：效率是有用能量与总输入能量的比值，全过程中，总输入能量为初始水的能量$E_0$，最终获得的有用能量（电能）为$E_2$，故效率$\eta=\dfrac{E_2}{E_0}$。
【答案】机械；$\dfrac{E_2}{E_0}$
【知识点】能量转化、效率计算
【点评】本题为基础题型，结合生活中的水力发电场景，考查核心概念的应用，难度较低。
【难度系数】0.8

1. ★★★ 重力储能是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放，能量转化过程如图甲所示，重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平，如图乙所示的为某风力发电、重力储能综合项目，其中单个风力发电机组的平均发电功率为1 500 kW，某次风能充沛时，系统利用风能发电的富余电能，将2个质量均为$3×10^4$ kg的重物从地面提升至30 m的高度处，实现能量储存，根据相关信息，完成以下问题（g取10 N/kg）。
(1)重力储能实质上是将能量以能的形式储存起来。
(2)若某电动汽车每行驶1 km的路程需消耗0.2 kW·h的电能，单个风力发电机组发电1 h平均产生的电能是kW·h，可供该电动汽车行驶的路程是km。

(3)重力储能系统将2个重物匀速提升至30 m高处的过程中，系统对重物所做的功是J。
(4)重力储能系统将2个重物从30 m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为$1.44×10^7$ J，则该过程的发电效率是%，该重力储能系统的综合效率（输出电能与输入电能之比）为%。（已知系统提升重物的效率为90%）

1.(1)机械(或重力势) (2)1 500；7 500 (3)$1.8×10^7$
(4)80；72 【点拨】(2)单个风力发电机组发电1 h产生的电能 $W=Pt=1\ 500\ \mathrm{kW}×1\ \mathrm{h}=1\ 500\ \mathrm{kW·h},$可供该电动汽车行驶的路程 $s=\dfrac{1\ 500\ \mathrm{kW·h}}{0.2\ \mathrm{kW·h/km}}=7\ 500\ \mathrm{km}$。(3)2个重物的重力 $G=mg=2×3×10^4\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=6×10^5\ \mathrm{N},$重力储能系统对重物做的功 $W'=Gh=6×10^5\ \mathrm{N}×30\ \mathrm{m}=1.8×10^7\ \mathrm{J}$。(4)重力储能系统放下重物发电的效率 $\eta_1=\dfrac{W_{\mathrm{输出}}}{W'}×100\%=\dfrac{1.44×10^7\ \mathrm{J}}{1.8×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=80\%$；已知系统提升重物的效率 $\eta_2=90\%$,重力储能系统的综合效率 $\eta=\eta_1\eta_2=80\%×90\%=72\%$。

【分析】
本题围绕重力储能的能量转化及相关物理量计算展开，需逐步分析：
1. 第(1)题：重力储能通过提升重物储存能量，重物被提升后具有重力势能，属于机械能，据此判断储存的能量形式。
2. 第(2)题：利用电能公式$W=Pt$计算单个机组1h的发电量，再用总电能除以每km消耗的电能得到行驶路程。
3. 第(3)题：先计算2个重物的总重力，再根据功的公式$W=Gh$计算系统对重物做的功。
4. 第(4)题：发电效率是输出电能与储存机械能的比值；综合效率是提升重物的效率与发电效率的乘积，因为提升时输入电能转化为机械能（效率90%），机械能再转化为电能，两者相乘得到综合效率。
【解析】
解：
(1) 重力储能时，电能转化为重物的重力势能，重力势能属于机械能，因此能量以机械能（或重力势）能的形式储存。
(2) 单个风力发电机组发电1h产生的电能：$W=Pt=1500\ \mathrm{kW}×1\ \mathrm{h}=1500\ \mathrm{kW·h}$；可供电动汽车行驶的路程：$s=\frac{1500\ \mathrm{kW·h}}{0.2\ \mathrm{kW·h/km}}=7500\ \mathrm{km}$。
(3) 2个重物的总重力：$G=mg=2×3×10^4\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=6×10^5\ \mathrm{N}$；系统对重物做的功：$W'=Gh=6×10^5\ \mathrm{N}×30\ \mathrm{m}=1.8×10^7\ \mathrm{J}$。
(4) 放下重物发电的效率：$\eta_1=\frac{W_{\mathrm{输出}}}{W'}×100\%=\frac{1.44×10^7\ \mathrm{J}}{1.8×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=80\%$；综合效率：$\eta=\eta_1×\eta_2=80\%×90\%=72\%$（$\eta_2$为提升重物的效率90%）。
【答案】
(1) 机械(或重力势)
(2) 1500；7500
(3) $1.8×10^7$
(4) 80；72
【知识点】
能量转化、电能计算、功的计算、效率计算
【点评】
本题结合重力储能这一新型储能技术，将物理知识与新能源应用结合，考查能量转化、电能、功、效率的计算，注重学生应用能力与计算能力的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6