2025年中考物理复习：专题12 能量和能源

2025中考物理 一轮复习 专题12 能量和能源 一、选择题（共8小题） 1．（2024秋•黄石校级期末）下列关于能量转化的论述，正确的是（　　） A．摩擦生热时，内能转化为机械能 B．汽油机做功冲程中，机械能转化为内能 C．蓄电池充电时，电能转化为化学能 D．电动机正常工作时，机械能转化为电能 2．（2024秋•巴中期中）下列情境中属于能量转移的是（　　） A．用热水袋取暖 B．钻木取火 C．燃料燃烧时释放热量 D．正在工作的电风扇 3．（2024秋•绿园区期末）达•芬奇曾经思考的永动机不可能成功，最根本的原因是违背了（　　） A．欧姆定律 B．焦耳定律 C．能量守恒定律 D．牛顿第一定律 4．（2024秋•牡丹区期中）我们生活在能量的世界里，下列关于能量的说法正确的是（　　） A．能量是与物体运动无关的物理量 B．物质运动的多样性与能量形式的多样性之间没有关系 C．不同形式的能量之间可以互相转化 D．能量不可以从一个地方转移到另一个地方 5．（2024秋•高青县期末）中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（　　） A．北斗卫星与汽车导航系统之间是通过超声波传递信息 B．“摩擦生热”、“摩擦起电”，发生的能量转化是相同的 C．高青虹桥热电厂提供的电能是二次能源 D．核聚变装置“中国环流器二号M”获得核能的方式与核电站相同 6．（2024秋•藁城区期末）人类的发展离不开能源，实现“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。综合实践活动中，同学们对能源的有关问题进行了讨论，下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池可以将太阳能转化为电能 B．目前，核电站利用核聚变释放的核能发电 C．煤、石油、天然气、地热能是可再生能源 D．电动汽车替代燃油汽车，会增加碳的排放 7．（2024秋•凌海市期中）目前，世界上有20多亿人口面临淡水危机，有关部门呼吁市民要节约用水。下列做法与节约用水无关的是（　　） A．家庭淘米水用来浇花 B．大力开发利用地下水，解决饮水问题 C．使用节水水龙头 D．农业采用喷灌、滴灌方法给农作物浇水 8．（2023秋•临渭区校级期末）下列有关能源的说法错误的是（　　） A．太阳能、水能、风能都属于可再生能源 B．能量在转移、转化过程中总是守恒的 C．核电站是利用核裂变释放能量发电 D．核能是清洁能源，所以核废料可以随意埋放 二、非选择题（共7小题） 9．（2024秋•金平区期末）汽车内燃机中燃料燃烧时，能量流向如图所示。该内燃机的效率为　 　。汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，此过程中能量　 　（选填“守恒”或“不守恒”），这些内能无法自动转化为汽车的机械能，说明能量的转化和转移具有　 　性。 10．（2024秋•江海区期末）中华艺术“烙画”相传源于秦朝，即用火烧铁杆（现代发展为电烙铁）在物体上熨出烙痕作画。电烙铁通电升温的过程是能量的 　 　过程，“画布”升温的过程是能量的　 　（前两空均选填“转化”或“转移”）过程。整个过程中，能量 　（选填“是”或“不是”）守恒的。 11．（2024秋•武侯区期末）现代人类生活离不开电。在火力发电厂，电能来自于煤炭燃烧释放出的内能，这说明不同形式的能量之间是可以相互 　的；追根溯源，会发现我们生活中的大部分能量来自于　 　。 12．（2024秋•桥西区期末）“华龙一号”是我国自主三代核电技术，2024年11月20日23时50分，位于福建省漳州核电站1号机组汽轮发电机组首次核蒸汽冲转一次成功，它利用现行主流的核电站发电方式，通过可控的 　（选填“核裂变”或“核聚变”）将核能转化为电能。太阳内部也同样释放巨大的核能，核能属于　 　（选填“一次”或“二次”）能源。 13．（2024•二道区校级模拟）如图所示为某光伏发电系统简化电路图，当太阳光照射太阳能电池板时可向蓄电池充电，当夜晚来临时，蓄电池向用电器供电。 （1）从能源与可持续利用的角度分析，太阳能属于　 　能源，其能量来源于太阳内部氢原子核发生的　 　。 （2）白天用电器不需要工作，太阳能电池板只为蓄电池充电，此时电路中两个开关的状态是 　，蓄电池相当于电路中的 　。 （3）太阳能电池板的发电功率为每平方米200W，若一块5m2的太阳能电池板光照7h，其产生的电能可以使额定功率为40W的电灯正常工作 　h。 （4）用电器工作过程中产生的内能不能再自动的转化为电能供用电器工作，这说明能量的转化具有　 　。 14．（2024秋•金台区校级期中）2024年10月9日，中华人民共和国第十二届少数民族传统体育运动会火炬点燃暨火炬传递启动仪式在三亚举行。仪式上，“深海睡美人”可燃冰作为燃料的火炬大放异彩，展现了“冰”与“火”水乳交融的神奇景象，象征着科技的力量，生动诠释了本届运动会“科技办赛”理念。可燃冰能直接点燃，燃烧过程几乎不产生任何残渣或废弃物，0.1m3可燃冰在常温常压下可释放出16m3的天然气，能使1.6t的水温升高50℃。（c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4.2×107J/m3） （1）可燃冰 　（选填“是”或“不是”）绿色清洁能源，可燃冰属于 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源； （2）求水吸收的热量； （3）求完全燃烧0.1m3可燃冰释放的热量； （4）求可燃冰烧水的效率。 15．（2024秋•烟台期末）阅读短文，回答问题。 中国新一代“人造太阳” 2023年4月12日21时，有“人造太阳”之称的中国“环流器”实验装置，成功实现了403s稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，创造了新的世界纪录。 中国“环流器”是我国探索受控核聚变的重要装置。人们对核聚变的研究源于对太阳能源的认识，太阳主要由氢和氘这两种元素组成，其中心区的温度高达1500万摄氏度、压强约为标准大气压的3000亿倍、密度约为150g/cm3。在此极端条件下，氢原子的所有核外电子几乎都摆脱了原子核的束缚，这些失去电子的氢原子核，有的能克服原子核间很强的静电排斥力而靠得足够近，聚合成质量较大的氦原子核并释放出一定的能量。 核聚变与已经实现和平利用的核裂变相比，其优越性不仅在于同样质量的核材料核聚变释放的能量要比核裂变多4倍以上，更为可喜的是，地球上直接和间接发生核聚变的材料鼠核在海水中储量丰富，同时核聚变更为安全、清洁。 如果要使核聚变得到和平利用，就要使核聚变反应平稳受控进行，要实现受控核聚变，需要将超高温状态下的核燃料，长时间约束在一个非常小的空间内，但是地球上没有任何容器能够承受如此高的温度，为此科学家们想到了利用磁场来约束，其主要结构类似于一个两端相连的闭合通电螺线管，如图所示，线圈用超导材料制成，可产生强大的电流和磁场。由于核燃料在超高温状态下已经变成了带电粒子，磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用，因此超高温状态下的核燃料可以被“托举”在磁场中，避免与容器直接接触。 （1）原子是由原子核和 　组成的，中国“人造太阳”是通过 　（选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放能量的，核能是 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源； （2）在超高温状态下核燃料可以被“托举”在磁场中，原因是 　； （3）与核裂变相比，核聚变的优点是　 　。（写出一条即可） 参考答案 1．【答案】C 【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。 【解答】解：A、摩擦生热时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，故A错误； B、汽油机在做功冲程中，内能转化为机械能，故B错误； C、给蓄电池充电，是将电能转化为化学能的过程，故C正确； D、电动机正常工作时，将电能转化为机械能和内能，故D错误。 故选：C。 2．【答案】A 【分析】能量转化是一种形式的能转化为另一种形式的能，前后的能量形式不同；而能量的转移过程中，前后的能量形式相同。 【解答】解：A．用热水袋取暖，发生了热传递，内能发生了转移，属于能量的转移，故A符合题意； BCD．钻木取火，将机械能转化为内能；电风扇工作，将电能转化为机械能；燃料燃烧时放热，将化学能转化为内能，都属于能量的转化，故BCD不符合题意。 故选：A。 3．【答案】C 【分析】能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一，内容是：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变，永动机的失败，从反面证明了能量守恒定律的正确性。 【解答】解：根据能量守恒定律可知：能量的利用过程，本质是能量的转移或转化过程，在转移或转化过程中，总量是不变的，所以永动机不可能制作成功，最根本的原因是违背了能量守恒定律。 故选：C。 4．【答案】C 【分析】自然界中，能量以不同的形式存在着，能量既不会消灭也不会创生，它只会从一种形式转化成另一种形式或者从一个物体转移到另一个物体，在能的转化或转移的过程中，能的总量保持不变。结合选项中的描述可逐一做出判断。 【解答】解：A、机械能是能量的一种，与物体的机械运动有关，故A错误； B、物质运动的多样性与能量形式的多样性之间是有关系的，故B错误； C、不同形式的能量之间可以互相转化，故C正确； D、能量可以从一个地方转移到另一个地方，故D错误。 故选：C。 5．【答案】C 【分析】（1）北斗卫星利用电磁波来传递信息； （2）自然界中存在不同形式的能量，各种不同的能量可以相互转化，同种能量也可在不同物体间进行转移，能量的转化和转移具有方向性； （3）能源可分为一次能源和二次能源。一次能源指的是：可以从自然界直接获取的能源；二次能源指的是消耗一次能源得到的能源； （4）核电站是利用核裂变释放核能发电的，“中国环流器二号M”获得核能的方式是核聚变。 【解答】解：A、北斗卫星与汽车导航系统之间是通过电磁波传递信息，故A错误； B、“摩擦生热”是机械能转化为内能，“摩擦起电”是机械能转化为电能，发生的能量转化是不相同的，故B错误； C、高青虹桥热电厂提供的电能是二次能源，是通过一次能源的消耗才可以得到的，故C正确； D、核电站利用的是可控的核裂变发电的，核聚变装置“中国环流器二号M”获得核能的方式与核电站不相同，故D错误。 故选：C。 6．【答案】A 【分析】（1）太阳能电池将太阳的光能转化为电能； （2）核电站是利用核裂变释放的核能来发电； （3）可再生能源是指自然界中可以不断利用、循环再生的一种取之不尽的能源，太阳能、风能、水能等属于可再生能源； （4）电动汽车使用的电能是清洁能源。 【解答】解：A．太阳能电池在使用时，将太阳能转化为电能，故A正确； B．目前的核电站主要是利用可被控制的重核裂变产生的能量，可被控制的轻核聚变目前只能在实验室中短暂的实现，故B错误； C．可再生能源是指自然界中可以不断利用、循环再生的一种取之不尽的能源，例如太阳能、风能、水能、地热能；煤、石油、天然气短时间内无法再生，属于不可再生能源，故C错误； D．燃油汽车在使用时会排出大量的二氧化碳气体，电动汽车的使用可以减少碳的排放，故D错误。 故选：A。 7．【答案】B 【分析】可以根据节约用水方面的知识进行分析、判断，从而得出正确的结论。 【解答】解：A、淘米水洗菜可以节约用水，故A错误。 B、开发利用地下水是开发水资源的一个方面，与节约用水无关，故B正确。 C、使用节水龙头可以节约用水，故C错误。 D、用喷灌或滴灌方法给农作物浇水可以节约用水，故D错误。 故选：B。 8．【答案】D 【分析】（1）可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源； （2）能量既不会创生，也不会消灭，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律； （3）获取核能的方式：核裂变和核聚变； （4）核废料中含有放射性物质，不能任意排放。 【解答】解：A．太阳能、水能、风能，可以从自然界中源源不断获得，都属于可再生能源，故A正确； B．能量不会消失，也不会创生，在转移、转化过程中总是守恒的，故B正确； C．核电站是利用可控的核裂变释放能量发电，故C正确； D．核能是清洁能源，但核废料具有放射性，不可以随意埋放，故D错误。 故选：D。 9．【答案】30%；守恒；方向。 【分析】（1）由能流图得出输出的有用功占总能量的比值，得出内燃机的效率。 （2）在刹车过程中需克服摩擦做功，将机械能转化为内能，这些能量无法再转化为使电动自行车行驶所需要的能量，是因为能量转化和转移是有方向性的，并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变。 【解答】解：由能流图可得，输出的有用功在总能量中所占的比例为：100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%，所以内燃机的效率为30%。 在刹车过程中，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的内能，此过程中能量总量不变，能量是守恒的。转化后，这些能将无法再自动转化为使电动自行车行驶所需要的能量，这种现象说明能量的转化具有方向性。 10．【答案】转化；转移；是。 【分析】能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其它物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 【解答】解：电烙铁通电升温的过程中，是电流做功，将电能转化为内能，所以属于能量的转化过程；“画布”升温的过程中，能量的形式不变，因此是能的转移过程。能量的转化和转移是物理现象，它们遵循能量守恒定律，即在一个封闭系统中，能量的总量保持不变。 11．【答案】转化；太阳能。 【分析】不同形式的能量之间是可以互相转化的；我们目前使用的大部分能量来自于太阳能。 【解答】解：在火力发电厂，电能来自于煤炭燃烧释放出的内能，这说明不同形式的能量之间是可以相互转化的；追根溯源，会发现我们生活中的大部分能量来自于太阳能。 12．【答案】核裂变；一次。 【分析】（1）核能的获取方式：核裂变和核聚变； （2）一次能源指自然界可以直接取得的能源。 【解答】解：核电站发电方式，通过可控的核裂变将核能转化为电能；核能属于一次能源。 13．【答案】（1）可再生；核聚变；（2）S1闭合、S2断开；用电器；（3）175；（4）方向性。 【分析】结合相关的物理知识点进行分析。 【解答】解：（1）太阳能是一种可再生能源，因为它源源不断地从自然界中获得，不会因为人类的消耗而耗尽。 在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能。 （2）白天用电器不需要工作，太阳能电池板只为蓄电池充电，用电器不需要接入电路中，而太阳能电池板需要接入电路中，所以，此时电路中两个开关的状态是S1闭合、S2断开。 太阳能电池板只为蓄电池充电，蓄电池消耗了电能，相当于电路中的用电器。 （3）太阳能电池板产生的电能为：W＝200W/m2×5m2×7×3600s＝2.52×107J， 其产生的电能可以使额定功率为40W的电灯正常工作 ； （4）用电器工作过程中产生的内能不能再自动的转化为电能供用电器工作，这说明能量的转化具有方向性。 14．【答案】（1）是；不可再生；（2）水吸收的热量3.36×108J；（3）完全燃烧0.1m3可燃冰释放的热量6.72×108J；（4）可燃冰烧水的效率50%。 【分析】（1）能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源； （2）根据公式Q吸＝cmΔt可求出水吸收的热量； （3）知道可燃冰的体积和热值，利用Q＝qV计算甲烷气体完全燃烧放出的热量； （4）用水吸收的热量除以可燃冰释放的热量即为效率。 【解答】解：（1）由题意可知，可燃冰”是一种新型能源，燃烧后几乎不产生任何残渣和废弃物，所以“可燃冰”是一种新型清洁能源，是不可再生能源；“可燃冰”开发使用后，会越来越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以“可燃冰”属于不可再生能源； （2）水吸收的热量为：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.6×103kg×50℃＝3.36×108J； （3）0.1m3可燃冰在常温常压下释放出16m3天然气，16m3天然气完全燃烧放出热量为：Q放＝Vq天然气＝16m3×4.2×107J/m3＝6.72×108J； （4）可燃冰烧水的效率为：。 15．【答案】（1）核外电子；核聚变；不可再生；（2）磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用；（3）安全、清洁。 【分析】（1）原子由原子核与核外电子组成；获取核能的方式：核聚变和裂变；不可再生能源指短时间内不能再次获得的能源； （2）根据题中信息解释在超高温状态下核燃料可以被“托举”在磁场中的原因； （3）核聚变的优越性不仅在于同样质量的核材料核聚变释放的能量要比核裂变多4倍以上，更为可喜的是，地球上直接和间接发生核聚变的材料鼠核在海水中储量丰富，同时核聚变更为安全、清洁。 【解答】解：（1）原子是由原子核和核外电子组成；“人造太阳”是通过核聚变反应释放能量的；核能短时间内不能再次获得，它是不可再生能源； （2）在超高温状态下核燃料可以被“托举”在磁场中，原因是磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用； （3）与核裂变相比，核聚变的优点是安全、清洁。 第11页（共11页） 学科网（北京）股份有限公司 $$