第11章 能源与可持续发展(教用版)-【指南针·课堂优化】2025-2026学年新教材九年级下册物理衔接手册（教科版2024）

第11章 能溽 课 前 知识点1)跨学科实践：能量从哪里来 (1)形形色色的能量 能量有多种多样的形式，不同的运动形式， 对应不同的能量。常见的能量有机械能、内能、 电能、磁能、光能、化学能、核能等。 (2)能量从哪里来 我们生产、生活中利用的能量，大都来自太 阳。太阳的辐射，向地球传递了巨大的能量，是 地球上最大的能量来源。 (3)实践活动：追踪能量的流动 参考教材上小聪对皮球从抛起到静止于地 面的过程中能量的流动分析，选择身边几个熟悉 的场景和过程，来看看其中能量是怎么流动的。 知识点2)能量守恒定律 (1)能量守恒定律 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它 只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物 体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中， 能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。 (2)永动机是不可能实现的 大量的研究表明，不消耗能量，就可以永远 运动下去，并连续不断地做功的机器即所谓的 “永动机”是制造不出来的，因为它违背了科学规 律。永动机的失败，从反面证明了能量守恒定律 的正确性。 (3)能量转化的效率 在所有的能量利用过程中，能量损耗是不可 避免的。输入能量=输出有效能量十输出无效 能量。能量转化效率则表示输出有效能量在输 入能量中所占的比值。即： 能量转化效率)输出有效能量 输入能量 由于输出无效能量总是存在，输出有效能量 总是小于输入能量，所以在任何情况下，？都小 于1。 与可持续发展 能量转化中的效率反映了能源使用的利用 率，所以提高能量转化利用中的效率是节能问题 的核心，是实现可持续发展的重要措施。 知识点3能源 (1)能量转化和转移的方向性 研究表明，如果某个过程中涉及了热量，能 量的转化（和转移）就将是“覆水难收”的，无法自 发地沿反方向发生，除非耗费额外的能量予以补 充。于是，每一次能量的利用，都会减少这个世 界上可利用、便于利用的能量的总量。这就是为 什么虽然能量是守恒的，我们仍然要节约能源的 原因。 (2)能源的分类 能源就是能量的来源，是指能为人类提供某 种形式能量的物质资源。 ①能源按其产生的方式可分为一次能源和 二次能源。 a.一次能源是指从自然界直接取得，可以直 接利用的能源，有时也称为初级能源。如煤、石 油、天然气等。 b.二次能源是一次能源经过加工，转换成另 一种形态的能源。如电力、蒸汽、焦炭、沼气等。 ②一次能源按其利用的程度可分为常规能 源（又称传统能源）和新能源。 a,常规能源是指当前被广泛利用的一次能 源。如煤、石油、天然气等。 b.新能源则是目前尚未广泛利用而正在积 极研究以便推广利用的一次能源。如太阳能、核 能、地热能、海洋能、生物能和氢能等。 ③一次能源按其资源的再生性可分为可再 生性能源和不可再生能源。 a可再生的能源是能够不断得到补充以供 使用的一次能源。如：水力、太阳能、生物质能、 地热能、风能、潮汐能等。 b.不可再生的能源是须经地质年代（亿万 年)才能形成而短期内无法再生的一次能源。如 煤、石油、天然气等。 ④根据能源消耗后是否造成环境污染来分， 可分为污染型能源和清洁型能源。 (3)世界能源储量及需求 世界经济的发展和人口的增加，导致了能源 需求量的迅速增长。传统能源储量的有限性与 需求量的逐年增加是当今世界面临的能源问题 的核心。研究开发新能源，以减少对传统能源的 依赖程度，是世界各国面临的重要任务。 知识点4)核能 (1)原子核与核能 ①原子核是由质子和中子组成，它们通过一 种叫作“核力”的相互作用紧密的结合在一起。 ②由于原子核的变化而释放的巨大能量叫 作核能，也叫原子能。释放核能可以有重核的裂 变和轻核的聚变两条途径。 (2)裂变及其利用 ①裂变：重原子核分裂成较轻的原子核，叫 作裂变。 ②链式反应：当一个中子轰击一个轴核引起 铀核裂变并释放能量的同时，还释放2~3个中 子；释放的中子再引起其他铀核裂变，从而使反 应不断进行下去，这种反应叫作链式反应： ③原子弹：如果对裂变的链式反应不加控 制，在极短的时间内就会引起大量的铀核发生裂 变，在极短的时间内就会释放出巨大的核能，发 生猛烈的爆炸。根据这个原理制成了原子弹。 ④核反应堆：能够控制链式反应的装置叫作 核反应堆。人们已经成功地生产出各种规格的 核反应堆，它是核潜艇、核动力破冰船、核电站等 设施的核心部件。 ⑤核电站：利用核反应堆工作时释放的能量 使水汽化，推动蒸汽轮机发电，这就是核电站。 目前已建成的核电站都是利用重核裂变的链式 反应释放的能量来发电的。核电站消耗的燃料 很少，核电站可以大大减少燃料的运输量；核能 发电没有煤燃放出的大量硫化物、碳氢化合物、 烟尘对大气形成污染。但用于核反应的燃料（如 铀235)是具有强烈放射性的物质，能够发出射 线，如果没有足够的保护措施，这些射线会对人 体健康造成严重的伤害。 (3)聚变 ①聚变：轻原子核结合成较重的原子核，叫 作聚变。如氢的同位素氘和氚，其原子核在超高 温下就可能聚合成氦核，释放出巨大的能量。由 于聚变需要在超高温下才能进行，所以聚变也常 称为热核反应。 ②在消耗相同质量核燃料的情况下，核聚变 比核裂变放出能量大得多。氢弹就是根据核聚 变原理制成的，所以氢弹的威力比原子弹威力大 得多。 ③可控核聚变的研究已在实验层面取得重 大进展，有我国“人造太阳”之称的全超导托卡马 克核聚变实验装置东方超环(EAST)不断创造 着新的世界纪录，为实现可控核聚变奠定了坚实 的物理基础。海水中储藏着丰富的氘，因此，这 项技术一旦攻克，就可能彻底解决人类社会的能 源需求。 知识点5)能源与可持续发展 (1)能源结构的变迁 ①在漫长的农耕时代，人力、畜力以及部分 水力、风力，为生产提供了主要动力，柴薪是人类 第一代主体能源；蒸汽机的发明，使生产力发生 了划时代的革命，以机器为动力的时代到来，也 使煤炭成为主要能源：内燃机的发明，开创了以 燃油为主体燃料的时代：电得以广泛应用，开启 了第二次工业革命，人类社会在大工业生产方式 中迎来了电气化时代。 ②20世纪以来，人类用自己的智慧和劳动， 创造了前所未有的物质文明。但能源的大量消 耗，也给人类社会造成了许多困境，能源革命的 呼声日渐高涨。 ③随着不断开采，煤、石油、天然气这些常规 能源越用越少，这是人类要共同面对的“能源危 机”。要避免危机的发生，一方面要节约能源；另 一方面要调整能源结构，寻找新型能源，减少对 化石能源的依赖。 (2)碳达峰碳中和 ①大自然是人类赖以生存发展的基本条件。 3 人类活动引发的气候变化已经对自然环境和人 类社会造成了广泛的不利影响以及严重损害。 化石能源利用中硫化物、碳氧化物和粉尘的大量 排放，对环境及生态系统造成了巨大破坏。 ②碳达峰：设定一个目标，在某个时间点二 氧化碳的排放达到峰值，之后逐渐回落，这就是 碳达峰。我国力争2030年前实现碳达峰。 ③碳中和：降低化石能源消费占比、节能减 排，并通过植树造林等方式吸收二氧化碳，排放 量与吸收量相互抵消，达到相对“零排放”，这就 是碳中和。我国力争2060年前实现碳中和。 (3)能源安全 能源是工业的粮食、国民经济的命脉，关系 到国计民生和国家安全，安全是发展的前提。稳 定保障与安全使用，是能源安全的两大方面。如 何有效保障国家能源安全、有力保障国家经济社 会发展，始终是我国能源发展的首要问题。 (4)新能源战略与绿色发展 碳达峰、碳中和、能源安全，已纳入我国经济 社会发展全局。为推动绿色发展，促进人与自然 和谐共生，我国要加快推动产业结构、能源结构 交通运输结构等的调整优化，加快规划建设新型 能源体系。推进绿色低碳可持续发展，不仅需要 国家层面的统筹布局，更需要将理念深深植根于 每一位公民的责任和意识之中。 课 学 法 1.正确认识各种形式能的转化 自然界中，在一定的条件下，各种形式的能 都可以相互转化：摩擦生热，机械能转化为内能； 水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为 电能；电动机带动水泵把水送到高处，电能转化 为机械能：植物通过光合作用将太阳能转化为化 学能储存在其体内。植食动物从植物获取其生 命活动所需要的能量，其中一部分转化为热能， 另一部分则转化为化学能变成了机体的一部分。 肉食动物则通过捕食植食动物获取能量。煤、石 油和天然气中的能量则来源于亿万年前植物、动 物体内的化学能，当燃烧时发热，化学能转化为 内能。 2.正确认识能量的转化和守恒定律是自然 界最普遍的、最重要的定律之一。 (1)能量守恒定律普遍适用。在形形色色的 自然现象中，只要有能量的转化，就一定服从能 量守恒规律。 (2)能量守恒定律反映了自然现象的普遍联 系。自然界的各种现象都不是孤立的，而是相互 联系的。 (3)能量守恒定律是人类认识自然的重要依 据。人类认识自然，就要根据种种自然现象，总 结规律，能量守恒定律就是人类总结出的规律之 一，而且人类认识的其他规律也必定符合能量守 恒定律。 (4)能量守恒定律是人类利用自然的重要武 器。纵观人类科学技术进步的历史，也是一部认 识能量、利用能量、实现能量转化的历史。 【例1】在摩擦生热的现象中 能转 化为 能；在气体膨胀做功的现象中 能转化为 能：在热传递的过程中， 高温物体的内能 ,低温物体的内能 ,内能从 转移到 ,而 能的总量 【答案】机械内内机械减少 增加高温物体低温物体保持不变 【例2】冬天，我们觉得手冷时，习惯做两 种动作：一是用嘴对着手心哈气；一是两手相互 搓一搓。这两种方法都可以产生使手暖和的效 果。试解释其原因。 【答案】这是因为对手心哈气时，通过热传 递，内能从热气转移到手上使手的内能增加，温 度升高；而搓手时由于克服摩擦做功，把机械能 转化为手的内能，从而使手的内能增大，温度 升高。 2.正确理解能源的分类 能源是按照不同的方式进行分类的。 一次能源和二次能源是按其生产的方式进 行的分类。一次能源是自然界直接提供的能源， 如：化石燃料、水能、风能、太阳能等；二次能源是 由一次能源转化而来的，如电力、蒸汽、焦炭等。 常规能源和新能源是把一次能源再按其利 用的程度进行的分类。常规能源是指当前被广 泛利用的一次能源，如：煤、石油、天然气等：新能 源则是目前尚未广泛利用而正在积极研究以便 推广利用的一次能源，如：太阳能、核能、地热能、 海洋能、生物能和氢能等。 可再生能源和不可再生能源是把一次能源 再按其资源的再生性进行的分类。可再生能源 是能够不断得到补充以供使用的一次能源，如水 力、太阳能、生物质能、地热能、风能、潮汐能等； 不可再生能源是须经地质年代才能形成而短期 内无法再生的一次能源，如煤、石油、天然气、核 燃料等。 污染型能源和清洁型能源是根据能源消耗 后是否造成环境污染来分的。如煤、石油、天然 气以及各种植物燃料燃烧后会造成环境污染，属 于污染型能源；水能、风能、太阳能、地热能、潮汐 能、氢能等利用后不会造成环境污染，属于清洁 型能源。 【例3】目前能源危机是全球性问题，由于 核电比火电更清洁、经济，核能的利用对弥补电 能不足发挥了重要作用。关于核电站所用的核 燃料，下列说法正确的是 A是一次、可再生、常规能源 B.是一次、不可再生、常规能源 C,是一次、不可再生、新能源 D.是二次、可再生、新能源 【答案】C 3.正确认识能源的开发和利用与社会发展 的关系。 (1)能源的开发与利用推动着人类社会的发 展，提高了人们生活水平。 (2)能源消耗迅速增长，人类可能要出现能 源危机。 (3)能源的开发与利用同时也带来了较严重 的环境污染。 【例4】关于能源的利用，下列说法错误 的是 A.由于我国煤和石油的储量十分丰富，所 以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要 B.能源的利用过程，实质上是能的转化和 传递过程 C.现在人类社会使用的能源主要是煤、石 油和天然气 D.煤、石油和天然气的化学能归根到底来 自太阳能 【答案】A 4.了解目前太阳能和核能利用方式 (1)人类直接利用太阳能有两条途径。 ①把太阳能转化成内能以供利用。例如用 太阳灶、太阳能热水器等装置把太阳能转化成内 能来做饭、烧水等，也可用集热器把水加热，产生 水蒸气，再推动汽轮发电一一这就叫太阳能热 电站。 ②通过光电转换装置把太阳能直接转化成 电能。例如用硅光电池也叫太阳能电池，把 太阳能直接转化成电能。太阳能电池的应用已 很广泛，如人造卫星上的电源，太阳能汽车上的 电源，小型电视机、计算器上的电源，城市道路路 灯的电源等都可用太阳能电池，我国还用太阳能 电池做航标灯的电源、铁路信号灯的电源等。 (2)核能利用方式。 ①分别利用核裂变、核聚变制造威力很大的 核武器—原子弹和氢弹： ②利用核裂变建造的核电站、核潜艇、核动 力破冰船等，核反应堆是它们的核心部件。 【例5】下列关于核能的说法，正确的是 () A.物质是由原子组成的，原子中有原子核， 所以利用任何物质都能得到核能 B.到目前为止，人类获得核能有两种途径， 即原子核的裂变和聚变 C.原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原 理制成的 D.自然界只有在人为的条件下才会发生 聚变 【答案】B 【例6】关于太阳能的转化，下列说法不正 确的是 A.太阳能可转化为物体的内能 B.太阳能可转化为风能和水能 C.太阳能可转化为动植物的化学能 D.太阳能可转化为潮汐能和地热能 【答案】D 【基础训练】 一、填空题 1.(2024·济南)自然界中，能量不但可以从一个 物体转移到其他物体，而且可以从一种形式转 化为其他形式。例如泉城广场荷花音乐喷 泉利用电动机把水喷向空中时，电动机将 转化为机械能和内能，此过程中 能的总量 (选填“逐渐增大” “保持不变”或“逐渐减小”)。 2.(2024广东)在太阳内部，氢原子核在超高温 下发生 (选填“聚变”或“裂变”)，释放 出巨大的核能。太阳能属于 (选填 “可再生”或“不可再生”)能源。请写出太阳能 的1个优点 3.(2024·济宁)小球在摆动过程中（如图所 示)，由于摩擦的存在，一部分机械能会转化 为 ,这部分能量不可能自动地再转 化为机械能，如果没有能量的补充，小球最 终会停止运动。研究表明，自然界的能量是 守恒的，能量的转化与转移具有 性。 4.(2024·镇江)镇江谏壁发电厂处于苏南电网中 心。厂内发电机将 能转化为电能 电厂使用的煤炭是 (选填“可”或“不 可”)再生能源。煤炭在墙角长时间堆放，墙面 内部也会变黑，说明固体分子是 的。 5.(2022·淄博)天然气是一种低污染燃料，它是 (选填“可再生”或“不可再生”) 能源，完全燃烧0.021m3的天然气可放出 J的热量。若这些热量全部被 水吸收，可使 kg的水温度从20℃升高 到60℃。[9天然气=4×107J/m3,c水=4.2X 103J/(kg·℃)] 6.(2024·烟台)核能是一种 (选填 “可再生”或“不可再生”)能源。我国在核能利 用方面取得了巨大成就，其中具有完全自主知识 产权的“华龙一号”核电站是通过 发电；中国“人造太阳”一大型核实验装置 “东方超环”是通过 释放巨大的能 量（均选填“核裂变”或“核聚变”）。 7.(2023·济南)2022年12月，全球单机容量最 大功率百万千瓦水轮发电机组、引领世界水电 的超级工程一白鹤滩水电站（如图）全部机 组投产发电，成为仅次于三峡水电站的全球第 二大水电站和清洁能源生产基地。所谓水电 站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成 的工厂；水电站发电所用的能 源—水的机械能属于 (选填 “可再生能源”或“不可再生能源”)。 8.(2024·龙东)核能发电利国利民，我国的核能 发电技术已居于世界领先地位，核能发电利用 原子核 (选填“裂变”或“聚变”)。电 能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。 9.(2024·长沙)我市积极探索建立绿色能源体 系，在阳光充足的地方铺设光伏发电板，将 能转化为电能。电能充足时， 利用富余的电能驱动 (选填“电动 机”或“发电机”)工作，将空气压缩后储存起 来：电能不足时，再利用压缩空气发电，充分发 挥新能源的利用价值。 10.(2023·武汉)我国确立了到2025年实现可再 生能源年发电量在3.3×102千瓦时左右的 目标，为了实现上述目标，可以大力发展风能 发电和水能发电。我国的“奋进号”潮流能发 电机组是世界上单台容量最大的潮流能发电 机组，它的吊装如图所示，其核心部件是“水 下大风车”，将它安装在海底，可以利用海水 的潮流能发电。请回答下列问题： (1)3.3×102kW.h= J。 (2)涨潮或落潮期间，海水冲击位于海底的 “水下大风车”，带动潮流能发电机发电，在这 个过程中 能转化为 能 二、选择题 11.(2024·湖南)有关能量的转移、转化和利用， 下列说法正确的是 () A电烤炉取暖，是电能转移到人体 B.钻木取火，是内能转化为机械能 C.中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方 式增大脚部的内能 D.用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的 方式增大手的内能 12.（多选)(2024·云南)2024年5月3日，搭载 “嫦娥六号”探测器的“长征五号”运载火箭成 功发射，“嫦娥六号”探测器开始执行世界首 次月球背面采样返回任务。如图所示为火箭 发射时的情景，下列说法正确的是 ( A.探测器加速上升过程中 动能减小 B.探测器加速上升过程中 重力势能增大 C.探测器到达月球后质量 会变大 D.探测器与地面指挥中心通过电磁波传递 信息 27 13.(2023·威海)威海依山傍海，能源发展区位优 势明显，境内有多种类型的发电站，其中利用 不可再生能源发电的是 () A.分布式光伏电站 B.高温气冷堆核电站 C.潮汐发电站 D.风力发电站 14.(2024·广州)了解能源分类对实现能源可持 续发展有重要的意义。下列能源既是来自太 阳辐射的能源，又属于可再生能源的一组是 ) A.煤炭、沼气 B.石油、潮汐能 C.风能、水能 D.柴薪、天然气 15.(2023·聊城)如图所示是 一种太阳能背包。它的前 面有一个太阳能电池板， 里面有一个蓄电池，可以 给手机、小风扇或数码相 机等电子产品供电。下列说法错误的是 ( A太阳能电池板将太阳能转化为电能 B.给蓄电池充电时将电能转化为化学能 C.蓄电池放电时将化学能转化为电能 D.小风扇工作时将化学能转化为机械能 16.(2024·日照)随着生产和技术的发展，人们开 始将太阳能转化为其他形式的能加以利用。 比如无人驾驶太阳能汽车，利用太阳能电池 提供能源，利用电磁波实现远程操控。下列 说法正确的是 () A.电磁波的传播和声音的传播一样，都需要 介质 B.太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，通 过聚变释放出巨大的核能 C,太阳能汽车消耗的能量可以全部收集起 来继续驱动汽车，实现能量循环利用 D.化石能源是以前存贮的太阳能，因此属于 可再生能源 17.(2024·成都)三峡水电站是当今世界上装机 容量最大的水电站，三峡大坝横跨长江，雄伟 壮丽（如图）。下列说法正确的是() A水力发电是将电能转化为机械能 B.水能是一次能源，电能是二次能源 C,利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内 能，用来发电 D.机械能和电能可以相互转化，所以能量转 化没有方向性 18.(2023·广州)某路灯照明系统的太阳能电池 白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚 上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形 式判断正确的是 太阳能电池 蒂电池 落电池 ,路灯 甲 化学能 A甲是“电能” B.乙是“太阳能” C,丙是“电能” D.丁是“机械能” 19.(2024·苏州)我国大力发展绿色清洁能源，减 少碳排放保护环境，以下属于碳排放限制的 是 A.火力发电 B.水力发电 C.风力发电 D.光伏发电 20.(2024·青海)下列能源中属于可再生能源的 是 ( A.石油 B.煤炭 C.太阳能 D.天然气 2 21.(2023·遂宁)“C919”是我国独立研发的第一 款大飞机，它的试飞成功标志着我国航空技 术又一重大突破，下列关于“C919”的说法正 确的是 () A.所用的航空煤油是可再生能源 B.飞行时飞行员通过电磁波与地面塔台 联系 C.飞行时利用流体流速越大压强越大的原 理获得向上的升力 D.加速升空时机械能不变 22.(2024·云南)2024年5月，我国首款百公斤 级车载液氢系统“赛道1000”研制成功，可助 力氢能重卡突破1000公里续驶里程，这是我 国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突 破(q氢一1.4×10J/kg)。下列说法正确的 是 A.氢能不属于清洁能源 B.用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C.完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×10°J 的热量 D.氢能重卡的热机效率可高达100% 23.(多选)(2024·广西)“华龙一号”核电机组落 户广西防城港。下列关于核能的说法正确的 有 () A.核能是可再生能源 B.核能是不可再生能源 C.核能发电利用核聚变原理 D.核电站将核能最终转化为电能 24.下列措施中有助于实现“碳达峰”和“碳中和” 的是 () A.大量使用化石燃料发电 B.推广新能源汽车 C.增加一次性塑料制品的使用 D.减少植树造林的面积 25.(2024·包头)节能减排、保护环境是每个人的 共同责任。下列做法符合节能环保理念的是 () A.把废旧电池随意丢弃 B.将电视机处于待机状态 C.关停高能耗高污染的工厂 D.将有害废水排放到江河中 【能力提高】 26.(2024·无锡)我国海阳核电厂在利用核能发 电的同时给居民供暖。其工作流程如图所 示，核燃料反应堆内有低浓度的铀一235，发 生核反应后产生大量的热，一回路和二回路 是两个互不相通的水循环回路，一回路的水 流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产 生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二 回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽 发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气 做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝 后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后 的低品位余热取出来通过管道送给居民。单 个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为 1.25×10°J:若在供电的同时进行供热，每秒 提供的电能为1.21×10J、热量为2×10J,对 单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提 高了3.2%。（标准煤的热值取3.0×10J/kg) 水燕气 控制棒 二回路 发电机 汽轮机 8©低品味余热 冷凝器 (1)核燃料反应堆中的铀一235是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。二 回路中的水在蒸汽发生器中发生 (填物态变化名称)吸收热量。 (2)在下列方框中补充完整核能发电的能量 转化过程 核能→内能→▲☐→电能 (3)若给居民供热5.4×105J,相当于完全燃 烧 kg标准煤产生的热量。 (4)单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量 为 J。 29 27.(2023·陕西)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。某风力发电、重力储能综合项目，单 个风力发电机组的平均发电功率为1500kW。 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3×10kg的重物从地 面提升至30m的高度处，实现能量储存，如 图乙所示。根据相关信息，完成以下问题(g 取10N/kg). 电能楼升重终机核能整下重钨电能 输入储蓄能力 释放能量输出 甲 (1)风能属于 (选填“可再生”或 “不可再生”)能源。 (2)若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗 0.2kW·h的电能，单个风力发电机组发电 1h产生的电能，可供该电动汽车行驶的路 程是 km。 (3)储能系统将2个重物匀速提升至30m高处 的过程中，系统对重物所做的功是 J。 (4)储能系统将2个重物从30m高处放回地 面的发电过程中，产生的电能为1.44×10J, 则该过程的发电效率是 。据某资料 介绍，重力储能系统的综合效率（输出电能与 输入电能之比)可达70%以上，请你通过计 算，判断这一数据是 (选填“可信”或 “不可信”)的。（已知系统提升重物的效率 为90%)三、作图题 11 能力提高 12.D13.D 14 火线 零线 开关 第4节 跨学科实践：智能家居 基础训练 一、填空题 1.光敏电阻阻值电流 2.红外线靠近3.传感器智能 二、选择题 4.A5.B6.D7.C 能力提高 8.A 9 火线 零线 10.火线 零线 LED灯 触点 触点 触点 楼上开关 触点 楼下开关 第10章电磁波与信息技术 基础训练 一、填空题 1.电磁波能波速反比 2.可见光红外线 3.电磁波超声波紫外线 4.电磁波声波空气放回罩内再拨电话 5.电磁波3×10 6.电磁波01：00：002.376×101 7.卫星通信光纤通信网络通信 8.8.82×10接收发射和接收 9.电磁波地球同步 10.卫星传输距离长高抗干扰移动 11.电磁电磁波 二、选择题 12.C13.D14.C15.D16.A17.B 18.A19.D20.B21.B22.C23.A 24.B 三、简答题 25.(1)电磁波不同材质的密闭容器对手机信 号的屏蔽效果不同 (2)电磁波屏蔽效果与材料有关吗 第11章 能源与可持续发展 基础训练 一、填空题 1.电能保持不变 2.聚变可再生环保或安全或经济 3.内能方向 36 4.机械不可运动 5.不可再生8.4×1055 6.不可再生核裂变 核聚变 7.电能可再生能源 8.裂变二次 9.光或太阳电动机 10.(1)1.188×10(2)机械电 二、选择题 11.C12.BD13.B14.C15.D16.B 17.B18.C19.A20.C21.B22.C 23.BD24.B25.C 能力提高 26.(1)不可再生汽化 (2)机械能 (3)1.8×10(4)5×10 27.(1)可再生 (2)7500(3)1.8×107 (4)80%可信 第12章 我们的物质世界 基础训练 一、填空题 1.高温高密度 第九章第十二 第九章《家庭电路》达标检测 一、选择题 1.B2.C3.A4.D5.D6.A7.C8.A 2.3中子质子氢星云恒星 3.一0.0003%二2×10 三10万1.5万亿 4.恒50亿8500 5.氮氢氧 6.温度水磁场 7.物理化学 8.冶炼青铜器 二、选择题 9.A10.C11.A12.B13.D14.D 15.A16.B17.C18.D19.C 能力提高 20.例子1：CT扫描。利用X射线和计算机技 术，生成人体内部结构的断层图像，用于疾病 诊断（如发现肿瘤、骨折）。 例子2：核磁共振成像(MRI)。利用强磁场 和射频波，生成人体软组织的详细图像，对 脑、脊髓、关节等检查非常有效。 例子3：超声波成像(B超)。利用声波反射， 生成人体内部器官和胎儿的实时图像，广泛 应用于妇产科和心脏检查。 章试卷参考答案 9.A10.C11.A12.D13.C14.A 15.D 二、填空题 16.电饭煲洗衣机电灯电脑 37第11章 能溽 课 前 知识点1)跨学科实践：能量从哪里来 (1)形形色色的能量 能量有多种多样的形式，不同的运动形式， 对应不同的能量。常见的能量有机械能、内能、 电能、磁能、光能、化学能、核能等。 (2)能量从哪里来 我们生产、生活中利用的能量，大都来自太 阳。太阳的辐射，向地球传递了巨大的能量，是 地球上最大的能量来源。 (3)实践活动：追踪能量的流动 参考教材上小聪对皮球从抛起到静止于地 面的过程中能量的流动分析，选择身边几个熟悉 的场景和过程，来看看其中能量是怎么流动的。 知识点2)能量守恒定律 (1)能量守恒定律 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它 只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物 体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中， 能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。 (2)永动机是不可能实现的 大量的研究表明，不消耗能量，就可以永远 运动下去，并连续不断地做功的机器即所谓的 “永动机”是制造不出来的，因为它违背了科学规 律。永动机的失败，从反面证明了能量守恒定律 的正确性。 (3)能量转化的效率 在所有的能量利用过程中，能量损耗是不可 避免的。输入能量=输出有效能量十输出无效 能量。能量转化效率则表示输出有效能量在输 入能量中所占的比值。即： 能量转化效率)输出有效能量 输入能量 由于输出无效能量总是存在，输出有效能量 总是小于输入能量，所以在任何情况下，？都小 于1。 与可持续发展 能量转化中的效率反映了能源使用的利用 率，所以提高能量转化利用中的效率是节能问题 的核心，是实现可持续发展的重要措施。 知识点3能源 (1)能量转化和转移的方向性 研究表明，如果某个过程中涉及了热量，能 量的转化（和转移）就将是“覆水难收”的，无法自 发地沿反方向发生，除非耗费额外的能量予以补 充。于是，每一次能量的利用，都会减少这个世 界上可利用、便于利用的能量的总量。这就是为 什么虽然能量是守恒的，我们仍然要节约能源的 原因。 (2)能源的分类 能源就是能量的来源，是指能为人类提供某 种形式能量的物质资源。 ①能源按其产生的方式可分为一次能源和 二次能源。 a.一次能源是指从自然界直接取得，可以直 接利用的能源，有时也称为初级能源。如煤、石 油、天然气等。 b.二次能源是一次能源经过加工，转换成另 一种形态的能源。如电力、蒸汽、焦炭、沼气等。 ②一次能源按其利用的程度可分为常规能 源（又称传统能源）和新能源。 a,常规能源是指当前被广泛利用的一次能 源。如煤、石油、天然气等。 b.新能源则是目前尚未广泛利用而正在积 极研究以便推广利用的一次能源。如太阳能、核 能、地热能、海洋能、生物能和氢能等。 ③一次能源按其资源的再生性可分为可再 生性能源和不可再生能源。 a可再生的能源是能够不断得到补充以供 使用的一次能源。如：水力、太阳能、生物质能、 地热能、风能、潮汐能等。 b.不可再生的能源是须经地质年代（亿万 年)才能形成而短期内无法再生的一次能源。如 煤、石油、天然气等。 ④根据能源消耗后是否造成环境污染来分， 可分为污染型能源和清洁型能源。 (3)世界能源储量及需求 世界经济的发展和人口的增加，导致了能源 需求量的迅速增长。传统能源储量的有限性与 需求量的逐年增加是当今世界面临的能源问题 的核心。研究开发新能源，以减少对传统能源的 依赖程度，是世界各国面临的重要任务。 知识点4)核能 (1)原子核与核能 ①原子核是由质子和中子组成，它们通过一 种叫作“核力”的相互作用紧密的结合在一起。 ②由于原子核的变化而释放的巨大能量叫 作核能，也叫原子能。释放核能可以有重核的裂 变和轻核的聚变两条途径。 (2)裂变及其利用 ①裂变：重原子核分裂成较轻的原子核，叫 作裂变。 ②链式反应：当一个中子轰击一个轴核引起 铀核裂变并释放能量的同时，还释放2~3个中 子；释放的中子再引起其他铀核裂变，从而使反 应不断进行下去，这种反应叫作链式反应： ③原子弹：如果对裂变的链式反应不加控 制，在极短的时间内就会引起大量的铀核发生裂 变，在极短的时间内就会释放出巨大的核能，发 生猛烈的爆炸。根据这个原理制成了原子弹。 ④核反应堆：能够控制链式反应的装置叫作 核反应堆。人们已经成功地生产出各种规格的 核反应堆，它是核潜艇、核动力破冰船、核电站等 设施的核心部件。 ⑤核电站：利用核反应堆工作时释放的能量 使水汽化，推动蒸汽轮机发电，这就是核电站。 目前已建成的核电站都是利用重核裂变的链式 反应释放的能量来发电的。核电站消耗的燃料 很少，核电站可以大大减少燃料的运输量；核能 发电没有煤燃放出的大量硫化物、碳氢化合物、 烟尘对大气形成污染。但用于核反应的燃料（如 铀235)是具有强烈放射性的物质，能够发出射 线，如果没有足够的保护措施，这些射线会对人 体健康造成严重的伤害。 (3)聚变 ①聚变：轻原子核结合成较重的原子核，叫 作聚变。如氢的同位素氘和氚，其原子核在超高 温下就可能聚合成氦核，释放出巨大的能量。由 于聚变需要在超高温下才能进行，所以聚变也常 称为热核反应。 ②在消耗相同质量核燃料的情况下，核聚变 比核裂变放出能量大得多。氢弹就是根据核聚 变原理制成的，所以氢弹的威力比原子弹威力大 得多。 ③可控核聚变的研究已在实验层面取得重 大进展，有我国“人造太阳”之称的全超导托卡马 克核聚变实验装置东方超环(EAST)不断创造 着新的世界纪录，为实现可控核聚变奠定了坚实 的物理基础。海水中储藏着丰富的氘，因此，这 项技术一旦攻克，就可能彻底解决人类社会的能 源需求。 知识点5)能源与可持续发展 (1)能源结构的变迁 ①在漫长的农耕时代，人力、畜力以及部分 水力、风力，为生产提供了主要动力，柴薪是人类 第一代主体能源；蒸汽机的发明，使生产力发生 了划时代的革命，以机器为动力的时代到来，也 使煤炭成为主要能源：内燃机的发明，开创了以 燃油为主体燃料的时代：电得以广泛应用，开启 了第二次工业革命，人类社会在大工业生产方式 中迎来了电气化时代。 ②20世纪以来，人类用自己的智慧和劳动， 创造了前所未有的物质文明。但能源的大量消 耗，也给人类社会造成了许多困境，能源革命的 呼声日渐高涨。 ③随着不断开采，煤、石油、天然气这些常规 能源越用越少，这是人类要共同面对的“能源危 机”。要避免危机的发生，一方面要节约能源；另 一方面要调整能源结构，寻找新型能源，减少对 化石能源的依赖。 (2)碳达峰碳中和 ①大自然是人类赖以生存发展的基本条件。 3 人类活动引发的气候变化已经对自然环境和人 类社会造成了广泛的不利影响以及严重损害。 化石能源利用中硫化物、碳氧化物和粉尘的大量 排放，对环境及生态系统造成了巨大破坏。 ②碳达峰：设定一个目标，在某个时间点二 氧化碳的排放达到峰值，之后逐渐回落，这就是 碳达峰。我国力争2030年前实现碳达峰。 ③碳中和：降低化石能源消费占比、节能减 排，并通过植树造林等方式吸收二氧化碳，排放 量与吸收量相互抵消，达到相对“零排放”，这就 是碳中和。我国力争2060年前实现碳中和。 (3)能源安全 能源是工业的粮食、国民经济的命脉，关系 到国计民生和国家安全，安全是发展的前提。稳 定保障与安全使用，是能源安全的两大方面。如 何有效保障国家能源安全、有力保障国家经济社 会发展，始终是我国能源发展的首要问题。 (4)新能源战略与绿色发展 碳达峰、碳中和、能源安全，已纳入我国经济 社会发展全局。为推动绿色发展，促进人与自然 和谐共生，我国要加快推动产业结构、能源结构 交通运输结构等的调整优化，加快规划建设新型 能源体系。推进绿色低碳可持续发展，不仅需要 国家层面的统筹布局，更需要将理念深深植根于 每一位公民的责任和意识之中。 课 学 法 1.正确认识各种形式能的转化 自然界中，在一定的条件下，各种形式的能 都可以相互转化：摩擦生热，机械能转化为内能； 水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为 电能；电动机带动水泵把水送到高处，电能转化 为机械能：植物通过光合作用将太阳能转化为化 学能储存在其体内。植食动物从植物获取其生 命活动所需要的能量，其中一部分转化为热能， 另一部分则转化为化学能变成了机体的一部分。 肉食动物则通过捕食植食动物获取能量。煤、石 油和天然气中的能量则来源于亿万年前植物、动 物体内的化学能，当燃烧时发热，化学能转化为 内能。 2.正确认识能量的转化和守恒定律是自然 界最普遍的、最重要的定律之一。 (1)能量守恒定律普遍适用。在形形色色的 自然现象中，只要有能量的转化，就一定服从能 量守恒规律。 (2)能量守恒定律反映了自然现象的普遍联 系。自然界的各种现象都不是孤立的，而是相互 联系的。 (3)能量守恒定律是人类认识自然的重要依 据。人类认识自然，就要根据种种自然现象，总 结规律，能量守恒定律就是人类总结出的规律之 一，而且人类认识的其他规律也必定符合能量守 恒定律。 (4)能量守恒定律是人类利用自然的重要武 器。纵观人类科学技术进步的历史，也是一部认 识能量、利用能量、实现能量转化的历史。 【例1】在摩擦生热的现象中 能转 化为 能；在气体膨胀做功的现象中 能转化为 能：在热传递的过程中， 高温物体的内能 ,低温物体的内能 ,内能从 转移到 ,而 能的总量 【答案】机械内内机械减少 增加高温物体低温物体保持不变 【例2】冬天，我们觉得手冷时，习惯做两 种动作：一是用嘴对着手心哈气；一是两手相互 搓一搓。这两种方法都可以产生使手暖和的效 果。试解释其原因。 【答案】这是因为对手心哈气时，通过热传 递，内能从热气转移到手上使手的内能增加，温 度升高；而搓手时由于克服摩擦做功，把机械能 转化为手的内能，从而使手的内能增大，温度 升高。 2.正确理解能源的分类 能源是按照不同的方式进行分类的。 一次能源和二次能源是按其生产的方式进 行的分类。一次能源是自然界直接提供的能源， 如：化石燃料、水能、风能、太阳能等；二次能源是 由一次能源转化而来的，如电力、蒸汽、焦炭等。 常规能源和新能源是把一次能源再按其利 用的程度进行的分类。常规能源是指当前被广 泛利用的一次能源，如：煤、石油、天然气等：新能 源则是目前尚未广泛利用而正在积极研究以便 推广利用的一次能源，如：太阳能、核能、地热能、 海洋能、生物能和氢能等。 可再生能源和不可再生能源是把一次能源 再按其资源的再生性进行的分类。可再生能源 是能够不断得到补充以供使用的一次能源，如水 力、太阳能、生物质能、地热能、风能、潮汐能等； 不可再生能源是须经地质年代才能形成而短期 内无法再生的一次能源，如煤、石油、天然气、核 燃料等。 污染型能源和清洁型能源是根据能源消耗 后是否造成环境污染来分的。如煤、石油、天然 气以及各种植物燃料燃烧后会造成环境污染，属 于污染型能源；水能、风能、太阳能、地热能、潮汐 能、氢能等利用后不会造成环境污染，属于清洁 型能源。 【例3】目前能源危机是全球性问题，由于 核电比火电更清洁、经济，核能的利用对弥补电 能不足发挥了重要作用。关于核电站所用的核 燃料，下列说法正确的是 A是一次、可再生、常规能源 B.是一次、不可再生、常规能源 C,是一次、不可再生、新能源 D.是二次、可再生、新能源 【答案】C 3.正确认识能源的开发和利用与社会发展 的关系。 (1)能源的开发与利用推动着人类社会的发 展，提高了人们生活水平。 (2)能源消耗迅速增长，人类可能要出现能 源危机。 (3)能源的开发与利用同时也带来了较严重 的环境污染。 【例4】关于能源的利用，下列说法错误 的是 A.由于我国煤和石油的储量十分丰富，所 以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要 B.能源的利用过程，实质上是能的转化和 传递过程 C.现在人类社会使用的能源主要是煤、石 油和天然气 D.煤、石油和天然气的化学能归根到底来 自太阳能 【答案】A 4.了解目前太阳能和核能利用方式 (1)人类直接利用太阳能有两条途径。 ①把太阳能转化成内能以供利用。例如用 太阳灶、太阳能热水器等装置把太阳能转化成内 能来做饭、烧水等，也可用集热器把水加热，产生 水蒸气，再推动汽轮发电一一这就叫太阳能热 电站。 ②通过光电转换装置把太阳能直接转化成 电能。例如用硅光电池也叫太阳能电池，把 太阳能直接转化成电能。太阳能电池的应用已 很广泛，如人造卫星上的电源，太阳能汽车上的 电源，小型电视机、计算器上的电源，城市道路路 灯的电源等都可用太阳能电池，我国还用太阳能 电池做航标灯的电源、铁路信号灯的电源等。 (2)核能利用方式。 ①分别利用核裂变、核聚变制造威力很大的 核武器—原子弹和氢弹： ②利用核裂变建造的核电站、核潜艇、核动 力破冰船等，核反应堆是它们的核心部件。 【例5】下列关于核能的说法，正确的是 () A.物质是由原子组成的，原子中有原子核， 所以利用任何物质都能得到核能 B.到目前为止，人类获得核能有两种途径， 即原子核的裂变和聚变 C.原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原 理制成的 D.自然界只有在人为的条件下才会发生 聚变 【答案】B 【例6】关于太阳能的转化，下列说法不正 确的是 A.太阳能可转化为物体的内能 B.太阳能可转化为风能和水能 C.太阳能可转化为动植物的化学能 D.太阳能可转化为潮汐能和地热能 【答案】D 课 【基础训练】 一、填空题 1.(2024·济南)自然界中，能量不但可以从一个 物体转移到其他物体，而且可以从一种形式转 化为其他形式。例如泉城广场荷花音乐喷 泉利用电动机把水喷向空中时，电动机将 电能转化为机械能和内能，此过程中 能的总量保持不变（选填“逐渐增大” “保持不变”或“逐渐减小”)。 2.(2024广东)在太阳内部，氢原子核在超高温 下发生聚变（选填“聚变”或“裂变”），释放 出巨大的核能。太阳能属于可再生（选填 “可再生”或“不可再生”)能源。请写出太阳能 的1个优点环保或安全或经济。 3.(2024·济宁)小球在摆动过程中（如图所 示)，由于摩擦的存在，一部分机械能会转化 为内能，这部分能量不可能自动地再转 化为机械能，如果没有能量的补充，小球最 终会停止运动。研究表明，自然界的能量是 守恒的，能量的转化与转移具有方向性。 4.(2024·镇江)镇江谏壁发电厂处于苏南电网中 心。厂内发电机将机械能转化为电能 电厂使用的煤炭是不可（选填“可”或“不 可”)再生能源。煤炭在墙角长时间堆放，墙面 内部也会变黑，说明固体分子是运动的。 5.(2022·淄博)天然气是一种低污染燃料，它是 不可再生（选填“可再生”或“不可再生”） 能源，完全燃烧0.021m3的天然气可放出 8.4×10J的热量。若这些热量全部被 水吸收，可使5kg的水温度从20℃升高 到60℃。[9天然气=4×107J/m,c水=4.2× 103J/(kg·℃)] 6.(2024·烟台)核能是一种不可再生（选填 “可再生”或“不可再生”)能源。我国在核能利 用方面取得了巨大成就，其中具有完全自主知识 产权的“华龙一号”核电站是通过核梨变 发电；中国“人造太阳”一大型核实验装置 “东方超环”是通过核聚变释放巨大的能 量（均选填“核裂变”或“核聚变”）。 7.(2023·济南)2022年12月，全球单机容量最 大功率百万千瓦水轮发电机组、引领世界水电 的超级工程一白鹤滩水电站（如图）全部机 组投产发电，成为仅次于三峡水电站的全球第 二大水电站和清洁能源生产基地。所谓水电 站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成 电能的工厂；水电站发电所用的能 源—水的机械能属于可再生能源（选填 “可再生能源”或“不可再生能源”)。 8.(2024·龙东)核能发电利国利民，我国的核能 发电技术已居于世界领先地位，核能发电利用 原子核梨变（选填“裂变”或“聚变”）。电 能属于二次（选填“一次”或“二次”）能源。 9.(2024·长沙)我市积极探索建立绿色能源体 系，在阳光充足的地方铺设光伏发电板，将 光或太阳能转化为电能。电能充足时， 利用富余的电能驱动电动机（选填“电动 机”或“发电机”)工作，将空气压缩后储存起 来：电能不足时，再利用压缩空气发电，充分发 挥新能源的利用价值。 10.(2023·武汉)我国确立了到2025年实现可再 生能源年发电量在3.3×102千瓦时左右的 目标，为了实现上述目标，可以大力发展风能 发电和水能发电。我国的“奋进号”潮流能发 电机组是世界上单台容量最大的潮流能发电 机组，它的吊装如图所示，其核心部件是“水 下大风车”，将它安装在海底，可以利用海水 的潮流能发电。请回答下列问题： (1)3.3×102kW·h=1.188×10°J。 (2)涨潮或落潮期间，海水冲击位于海底的 “水下大风车”，带动潮流能发电机发电，在这 个过程中机截能转化为电能。 二、选择题 11.(2024·湖南)有关能量的转移、转化和利用 下列说法正确的是 (C) A.电烤炉取暖，是电能转移到人体 B.钻木取火，是内能转化为机械能 C.中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方 式增大脚部的内能 D.用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的 方式增大手的内能 12.（多选)(2024·云南)2024年5月3日，搭载 “嫦娥六号”探测器的“长征五号”运载火箭成 功发射，“嫦娥六号”探测器开始执行世界首 次月球背面采样返回任务。如图所示为火箭 发射时的情景，下列说法正确的是 BD) A探测器加速上升过程中 动能减小 B.探测器加速上升过程中 重力势能增大 C.探测器到达月球后质量 会变大 D.探测器与地面指挥中心通过电磁波传递 信息 27 13.(2023·威海)威海依山傍海，能源发展区位优 势明显，境内有多种类型的发电站，其中利用 不可再生能源发电的是 (B) A.分布式光伏电站 B.高温气冷堆核电站 C.潮汐发电站 D.风力发电站 14.(2024·广州)了解能源分类对实现能源可持 续发展有重要的意义。下列能源既是来自太 阳辐射的能源，又属于可再生能源的一组是 (C) A.煤炭、沼气 B.石油、潮汐能 C.风能、水能 D.柴薪、天然气 15.(2023·聊城)如图所示是 一种太阳能背包。它的前 面有一个太阳能电池板， 里面有一个蓄电池，可以 给手机、小风扇或数码相 机等电子产品供电。下列说法错误的是 (D) A.太阳能电池板将太阳能转化为电能 B.给蓄电池充电时将电能转化为化学能 C.蓄电池放电时将化学能转化为电能 D.小风扇工作时将化学能转化为机械能 16.(2024·日照)随着生产和技术的发展，人们开 始将太阳能转化为其他形式的能加以利用。 比如无人驾驶太阳能汽车，利用太阳能电池 提供能源，利用电磁波实现远程操控。下列 说法正确的是 (B) A.电磁波的传播和声音的传播一样，都需要 介质 B.太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，通 过聚变释放出巨大的核能 C,太阳能汽车消耗的能量可以全部收集起 来继续驱动汽车，实现能量循环利用 D.化石能源是以前存贮的太阳能，因此属于 可再生能源 17.(2024·成都)三峡水电站是当今世界上装机 容量最大的水电站，三峡大坝横跨长江，雄伟 壮丽（如图）。下列说法正确的是(B) A水力发电是将电能转化为机械能 B.水能是一次能源，电能是二次能源 C,利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内 能，用来发电 D.机械能和电能可以相互转化，所以能量转 化没有方向性 18.(2023·广州)某路灯照明系统的太阳能电池 白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚 上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形 式判断正确的是 (C) 太阳能电池 蒂电池 落电池 ,路灯 甲 化学能 A甲是“电能” B.乙是“太阳能” C,丙是“电能” D.丁是“机械能” 19.(2024·苏州)我国大力发展绿色清洁能源，减 少碳排放保护环境，以下属于碳排放限制的 是 (A) A.火力发电 B.水力发电 C.风力发电 D.光伏发电 20.(2024·青海)下列能源中属于可再生能源的 是 (C) A.石油 B.煤炭 C.太阳能 D.天然气 2 21.(2023·遂宁)“C919”是我国独立研发的第一 款大飞机，它的试飞成功标志着我国航空技 术又一重大突破，下列关于“C919”的说法正 确的是 (B) A.所用的航空煤油是可再生能源 B.飞行时飞行员通过电磁波与地面塔台 联系 C.飞行时利用流体流速越大压强越大的原 理获得向上的升力 D.加速升空时机械能不变 22.(2024·云南)2024年5月，我国首款百公斤 级车载液氢系统“赛道1000”研制成功，可助 力氢能重卡突破1000公里续驶里程，这是我 国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突 破(q氢=1.4×10J/kg)。下列说法正确的 是 (C) A.氢能不属于清洁能源 B.用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C.完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×10°J 的热量 D.氢能重卡的热机效率可高达100% 23.(多选)(2024·广西)“华龙一号”核电机组落 户广西防城港。下列关于核能的说法正确的 有 BD) A.核能是可再生能源 B.核能是不可再生能源 C.核能发电利用核聚变原理 D.核电站将核能最终转化为电能 24.下列措施中有助于实现“碳达峰”和“碳中和” 的是 (B) A.大量使用化石燃料发电 B.推广新能源汽车 C.增加一次性塑料制品的使用 D.减少植树造林的面积 25.(2024·包头)节能减排、保护环境是每个人的 共同责任。下列做法符合节能环保理念的是 (C) A把废旧电池随意丢弃 B.将电视机处于待机状态 C.关停高能耗高污染的工厂 D.将有害废水排放到江河中 【能力提高】 26.(2024·无锡)我国海阳核电厂在利用核能发 电的同时给居民供暖。其工作流程如图所 示，核燃料反应堆内有低浓度的铀一235，发 生核反应后产生大量的热，一回路和二回路 是两个互不相通的水循环回路，一回路的水 流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产 生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二 回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽 发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气 做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝 后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后 的低品位余热取出来通过管道送给居民。单 个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为 1.25×10°J:若在供电的同时进行供热，每秒 提供的电能为1.21×10J、热量为2×10J,对 单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提 高了3.2%。（标准煤的热值取3.0×10J/kg) 水燕气 控制棒 回路 发电机 8©低品味余热 冷凝器 (1)核燃料反应堆中的轴一235是不可再 生（选填“可再生”或“不可再生”）能源。二 回路中的水在蒸汽发生器中发生汽化 (填物态变化名称)吸收热量。 (2)在下列方框中补充完整核能发电的能量 转化过程机城能。 核能→内能→▲☐→电能 (3)若给居民供热5.4×105J,相当于完全燃 烧1.8×10kg标准煤产生的热量。 (4)单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量 为5×10°J。 29 27.(2023·陕西)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。某风力发电、重力储能综合项目，单 个风力发电机组的平均发电功率为1500kW。 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3×10kg的重物从地 面提升至30m的高度处，实现能量储存，如 图乙所示。根据相关信息，完成以下问题(g 取10N/kg)。 电能楼升重终机核能整下重终电能 输入储蓄能力 释放能量输出 甲 乙 (1)风能属于可再生（选填“可再生”或 “不可再生”)能源。 (2)若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗 0.2kW·h的电能，单个风力发电机组发电 1h产生的电能，可供该电动汽车行驶的路 程是7500km。 (3)储能系统将2个重物匀速提升至30m高处 的过程中，系统对重物所做的功是18X10J。 (4)储能系统将2个重物从30m高处放回地 面的发电过程中，产生的电能为1.44×10J, 则该过程的发电效率是80%。据某资料 介绍，重力储能系统的综合效率（输出电能与 输入电能之比)可达70%以上，请你通过计 算，判断这一数据是可信（选填“可信”或 “不可信”)的。（已知系统提升重物的效率 为90%)