专题22.1 能源利用的现状和面临的挑战（知识梳理+6个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 ）-2025-2026学年人教版物理九年级全一册同步培优讲练（2024新教材）

专题22.1 能源利用的现状和面临的挑战 （知识梳理+6个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共43题） 知识梳理 技巧点拨 1 知识点梳理01：能源与能量 1 知识点梳理02：人类利用能源的历程 3 优选题型 考点讲练 5 考点1：常见的能源 5 考点2：可再生能源与不可再生能源 6 考点3：一次能源与二次能源 7 考点4：常规能源与新能源 7 考点5：能量转移或转化有方向 8 考点6：能源消耗对环境的影响 8 考点7：能源与可持续发展 9 中考真题 实战演练 9 难度分层 拔尖冲刺 11 基础夯实 11 培优拔高 12 知识点梳理01：能源与能量 1.能量 物体的运动和相互作用的方式多种多样，每种运动形式都对应相应的能量。 2.能量的不同形式 能量形式 实例 物体由于运动或处于一定高度而具有的能量，我们称之为机械能。如具有动能和重力势能的瀑布，具有动能的龙卷风等。 瀑布 龙卷风 物体由于内部分子的热运动和分子间相互作用力而具有的能量，我们称之为内能。如炽热的岩浆和热水等。 炽热的岩浆 热水 物质具有化学能，发生化学变化时，化学能可以释放出来。如火柴燃烧发生化学变化，放出光和热；食物在人体内也发生了化学变化，为人体提高能量。 燃烧的火柴 食物 原子核所蕴含的可通过核反应释放的能量，我们称之为核能（也叫原子能）。如核电站和原子弹都是核能的利用。 大亚湾核电站 原子弹爆炸 3.能源 一般而言，能够提高能量的物质资源都可以叫做能源。煤、石油、天然气是当今人类利用的主要能源。 4.常见能源 （1）化石能源：我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。 （2）生物质能：生物质能是蕴藏在生物质（是各种生命产生或构成生命体的有机质的总称）中的能量，是绿色植物经过光合作用储存在生物质内部的能量，如柴薪、秸秆、动物粪便等。生物质能是人类利用最早、利用时间最长的能源，实际上也是化学能的一种。 （3）太阳能：由太阳辐射提供的能量。 （4）风能：自然界中空气的流动所具有的能量。 （5）地热能：地球内部高温熔岩所具有的能量，常通过地下水或喷发的熔岩送到地面从而被人们利用。 （6）电能：电流能以各种形式做功，所以电具有的能量叫做电能。 5.能源与能量的区别和联系 能源 能量 区别 定义 能够提供能量的物质资源 物体做功本领的量度 本质 可以提供某种形式能量的物质 与物质及其运动相联系，不同形式的运动对应不同形式的能量，如机械能、电能、内能、化学能等 联系 能源利用的过程实质上就是能量转化和转移的过程 知识点梳理02：人类利用能源的历程 1.能源利用的历程 能源利用历程 代表事件 能源利用简介 意义 火的 利用 钻木取火是从利用自然火到利用人工火的转变，开启了以柴薪作为主要能源的时代 柴薪能源的开发和应用，带动了畜牧业、渔业的发展，而且直接促进了陶器的产生，加快了金属冶炼和制造业的发展。人类以柴薪为主要能源的时代，持续了近万年。现在，柴薪仍是某些地区的重要生活能源。 第一次使人类支配了一种自然力。 化石能源的利用 蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑 人类从此逐步以机械动力大规模代替人力和畜力，它直接导致了第二次能源革命。从18世纪中叶开始这次能源革命使人类文明在短短二百年中发生了飞速的进步，推动了化石燃料工业的兴起，使人类进入了工业化社会，并间接促使了电气时代的来临。 引发了世界性的工业革命。 电能的利用 19世纪以来，电磁感应现象的发现，使得由蒸汽机作为动力的发电机开始出现 发电机的发明使煤、石油等化石能源转换成更加便于输送和转化的电能。电能的利用是人类进入现代文明社会的标志。电能是由其他形式能转化而来的，它最终还要转化为光能、内能、动能等其他形式的能，才能为人类所用。 将人类社会飞速的推进到现代文明的时代。 核能的利用 20世纪40年代，核反应堆的发明，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。 几十年来，核电已经成为一种相当成熟的技术。由于在通常意义上核电比火电更清洁、安全，所以核能在许多经济发达国家已经成为常规能源。 开始了开发和利用核能的新纪元。 2.人类广泛使用电能的原因 电能是由其他形式的能转化而来的。由于电能便于输送和转化，因而在现代社会中得到了广泛应用。人们使用不同的用电器，将电能转化为不同形式的能量功人们使用。如图所示。 3.能源的分类 能源从不同角度可以划分为不同的类别。按能源的获取方式，可将能源分为一次能源和二次能源。 （1）一次能源：可以直接从自然界获得的能源是一次能源，如化石能源（包括煤、石油、天然气）、水能、风能、太阳能、地热能、生物质能以及核能等。其中煤、石油和天然气是当今世界一次能源的三大支柱，构成了全球能源家族结构的基本框架。 （2）二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源叫二次能源，如电脑、酒精、汽油、煤油、焦炭等。 培优拓展：能源的其他分类 能源有不同的分类标准，除了按能否直接从自然界获得来分为一次能源和二次能源外，还有以下两种分类： （1）按照开发早晚分 常规能源：已大规模生产利用的能源，如煤、石油、天然气等； 新能源：刚开始开发利用的能源，如核能、太阳能、地热能等。 （2）按照对环境的影响分 清洁能源：利用过程中不排放污染物或几乎不污染环境的能源，例如太阳能、水能等； 非清洁能源：在利用过程中会污染环境的能源，如煤、石油等。 考点1：常见的能源 【典例精讲】（2025·陕西商洛·一模）氢燃料汽车作为一种新型环保交通工具，正逐渐得到广泛应用。如图所示，一辆氢燃料汽车的质量为，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力恒为车重的0.1倍。某次行驶过程中在内匀速前进了，共消耗了氢燃料。（取，） (1)该汽车所消耗的氢燃料是 （选填“清洁”或“非清洁”）能源；该汽车外形呈流线型，快速行驶时对地面的压力比静止时 ； (2)氢燃料汽车牵引力做的功是多少？牵引力做功的功率是多少？ (3)氢燃料汽车利用氢能的效率是多少？ 【变式训练01】（2025·江苏·二模）“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台，这是我国打造的又一海上风电“大国重器”，是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。 (1)风能是 （清洁/非清洁）能源。风力发电将空气的 能转化为电能； (2)“三峡引领号”与北斗系统建立联系，利用 （超声波/电磁波）向工作人员传递平台运动的动态信息。台风来袭时，应 （增加/减少）平台内水仓中水的质量，使平台 （上浮/下沉）一些，保持平台稳定； (3)当风速为v时，风力发电机的发电功率为1200kW，风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.4kW·h，则风力发电机叶片转动一圈的时间为 s；若风力发电机叶片的转速与风速成正比，风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，则当风速为1.5v时，风力发电机叶片转动一圈的发电量为 kW·h。 【变式训练02】（2025·福建南平·二模）如图，“围炉煮茶”是一种深受人们喜欢的休闲方式，燃料一般使用木炭。下列有关说法正确的是（　　） A．煮茶过程中木炭的热值变小 B．煮茶中使用的木炭是清洁能源 C．煮茶是通过做功的方式改变茶壶内能 D．茶香四溢说明分子不停地做无规则运动 考点2：可再生能源与不可再生能源 【典例精讲】（24-25九年级上·湖南娄底·期末）关于能量、能源及材料，以下说法不正确的是（　　） A．太阳能电池板主要是利用半导体材料制成的 B．当电磁波的波速一定时，波长与频率成正比 C．汽油机在做功冲程中，将内能转化为机械能 D．天然气是不可再生能源，核能是可再生能源 【变式训练01】（2025·广东东莞·一模）中国的太空空间站是靠 （选填“超声波”或“电磁波”）来与地面传递信息的。太空空间站的能源主要来源于光伏发电（也就是太阳能发电）；其中太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，电能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。 【变式训练02】（2025·江苏宿迁·三模）风能是一种清洁能源，风力发电将助力我国实现碳中和目标。如图所示，当风正面垂直吹向静止的风力发电机的叶片时，从左向右看，叶片A会 （选填“向下”或“向上”）转动。在发电过程中，能量发生了 （选填“转移”或“转化”）；风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 考点3：一次能源与二次能源 【典例精讲】（24-25九年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试）哈尔滨市新能源汽车正逐步取代传统燃油车。0CM08型号公交车用天然气和电能作为能源，天然气属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，电能属于 （选填“一”或“二”）次能源。 【变式训练01】（2025·宁夏银川·三模）关于材料、能源和信息，下列说法正确的是（      ） A．风能、地热能、电能均属于一次能源 B．太阳是人类能源的宝库，目前人类使用的煤炭、石油、天然气都来自远古的太阳能 C．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它所使用的电磁波的波速更快 D．超导材料既可用于制作远距离输电导线，又可用于制作电炉的电阻丝 【变式训练02】（2025·黑龙江哈尔滨·三模）传统燃油汽车排放的尾气是大气污染的主要来源，提供传统燃料的石油属于 能源（选填“可再生一次”、“不可再生一次”、“可再生二次”或“不可再生二次” ）。为节能减排，国家正大力发展电动新能源汽车，电动汽车充电时是将电能转化为 能储存起来。 考点4：常规能源与新能源 【典例精讲】（2025·吉林长春·二模）吉林省发展新能源优势得天独厚，新能源风力发电和光伏发电装机超越煤电成为省内第一大装机规模电源。下列不属于新能源发电优点的是（　　） A．安全清洁 B．可以再生 C．随处可得 D．电量不稳 【变式训练01】（2025·山东济南·一模）新能源又称非常规能源，指传统能源之外的各种能源。以下既属于新能源又属于不可再生能源的是（　　） A．太阳能 B．地热能 C．石油 D．核能 【变式训练02】（24-25九年级下·重庆大足·期末）液氢作为新一代运载火箭的主要燃料之一，其主要原因是它的 较大，液氢属于 （选填“清洁”“非清洁”）能源。 考点5：能量转移或转化有方向 【典例精讲】（25-26九年级上·全国·课后作业）能量转化与守恒 （1）能量守恒定律：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，在转化和转移过程中，能量的总和 ； （2）能量转化的方向性：自然进行的能量转化和转移过程是 的。 【变式训练01】（25-26九年级上·全国·随堂练习）自发的能量转化和转移过程具有一定的方向性，即自然进行的能量转化和转移过程是 。 难点解读 能量守恒与机械能守恒的区别 能量守恒定律的成立是无条件的，机械能守恒有条件，机械能守恒的条件是在只有重力（或弹簧的弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，没有其他形式的能转化为机械能，机械能也没有转化为其他形式的能。 【变式训练02】（25-26九年级上·全国·单元测试）上图是某科技馆的一台“永动机”，由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。轻杆进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原，该过程水的内能转化为该“永动机”的 ；没有能量的补充该“永动机” （选填“能”或“不能”）一直运转下去。 考点6：能源消耗对环境的影响 【典例精讲】（25-26九年级上·全国·随堂练习）全球变暖及其影响： 现代工业大量使用矿物燃料（如煤、石油、天然气等）作为能源，排放出 等多种温室气体。这些温室气体使太阳的热量聚集在地球周围，导致 加剧，使全球变暖，会给人类带来一系列不利的影响。 【变式训练01】（25-26九年级上·全国·课后作业）燃料的利用对环境的影响 (1)煤、石油等燃料往往含有杂质，在燃烧时会产生二氧化硫等有害气体，在燃烧不充分，还会产生烟尘和一氧化碳。这些烟尘、废气是 的主要来源。 (2)煤炭、石油和天然气等化石燃料过多燃烧排放出大量的二氧化碳，还会导致 加剧。 【变式训练02】（2025·陕西西安·一模）下列选项中的能源属于清洁能源的是（　　） A．煤炭 B．石油 C．天然气 D．风能 考点7：能源与可持续发展 【典例精讲】（25-26九年级上·山东济南·开学考试）完成导图中的两空。 （1） ，（2） 。 【变式训练01】（25-26九年级上·全国·课前预习）在保护环境的基础上合理利用热机的措施：利用 能源，研究和开发 能耗、少污染的高性能动力机械，控制和减少污染，坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展之路。 【变式训练02】（2025九年级·河南·专题练习）据央视网报道，我国可再生能源发展保持强劲增长势头，今年上半年，全国新增发电量中，有超过八成来自可再生能源。我国大力发展的可再生能源主要包括 （写出一个例子）。请你写出一个利用可再生能源的好处 。 1．（2025·山西太原·中考真题）我国建设营运的长江三峡工程是一座具有防洪、发电、航运、养殖和供水等巨大综合利用效益的特大型水利水电工程，大坝高度185m，年发电量达800亿千瓦时，单项通航能力达5 000万吨。下列说法错误的是（     ） A．大坝上窄下宽的原因之一是由于水越深压强越大 B．三峡大坝的船闸利用了连通器原理 C．水能是可再生能源 D．水流使水轮机转动带动发电机发电的过程中电能转化为机械能 2．（2025·湖南长沙·中考真题）能源是社会发展的宝贵资源，若将能源分为可再生能源和不可再生能源，则天然气属于 能源。有一款新型智能家用燃气热水器，正常工作时，每分钟可以将6kg水升温25℃，若此款热水器正常工作1分钟，则水吸收 J的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg۰℃)]。 3．（2025·河南洛阳·中考真题）下列关于信息和能源的说法正确的是（   ） A．光纤通信是光在光导纤维中发生多次折射来传递信息 B．电磁波传递信息时可以不通过介质 C．风能、水能都是一次性能源和可再生能源 D．能量的转化是守恒的，所以能量取之不尽用之不竭 4．（2025·吉林长春·中考真题）2025年4月24日，长征二号F遥二十运载火箭将神舟二十号载人飞船送入太空 (1)地面各监测站工作人员通过 来监测飞船的动向，神舟飞船太阳能电池帆板把太阳能转化成 （填“一次”或“二次”）能源———电能。 (2)运载火箭使用的燃料“偏二甲肼”在常温下是液态，其熔点为 （填“-58”或“58”）℃。随着燃料的减少，其热值 。 (3)飞船与在轨的“天和”核心舱对接成功，形成组合体一起运动，以“天和”核心舱为参照物，飞船是 的。 5．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）阅读短文回答问题 风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲，两面空气流速不同，从而产生压强差，可使风机叶片转动。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。 (1)如图丁所示，完成下列风力发电的主要能量转化流程图∶① ，② ；风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； (2)如图丙所示，当风速为12m/s时，风力发电机组工作1h输出的电能为 J。 基础夯实 1．（2025·江苏淮安·中考真题）下列能源中属于可再生能源的是（　　） A．煤 B．天然气 C．石油 D．风能 2．（25-26九年级上·全国·课后作业）下列关于全球变暖的说法正确的是（　　） A．造成全球变暖的主要原因是等多种温室气体大量排放 B．汽车排放的尾气是造成全球变暖的主要原因 C．温室气体主要是由于大量使用煤炭、石油和天然气产生的 D．太阳能不断地辐射到地球上使地球温度不断升高，导致全球变暖 3．（2025·贵州贵阳·三模）我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视能源的开发利用，具有重大意义。下列能源属于不可再生能源的是（　　） A．太阳能 B．石油 C．风能 D．水能 4．（2025·贵州贵阳·二模）贵州省充分利用了不同地区的自然资源建设了各类发电厂。下列发电厂中，利用不可再生能源进行发电的是（　　） A．红枫水力发电厂 B．高寨风力发电站 C．纳雍火力发电厂 D．黔西光伏电站 5．（2025·广西柳州·模拟预测）我国大力发展水力发电。水能是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。水电站使水轮机带动发电机发电，发电机是利用 原理发电的。 6．（2025·河北廊坊·一模）2025年4月1日，中国人民解放军在东南沿海及多地域展开大规模联合军事演习，重点检验各军兵种协同作战、信息化指挥和实战化应对能力。在演习中，祖国的力量——歼隐形战机，在空中翱翔时，通过 与地面指挥中心联系；它的发动机使用的燃油是属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 7．（2025·江西新余·模拟预测）经公开征集评选，近日，中国载人月球探测任务登月服和载人月球车的名称已经确定，登月服命名为“望宇”、载人月球车命名为“探索”。月球车利用太阳能电池板为车上仪器和设备提供电能，太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；月球车拍摄的实时画面是通过 传回地面指挥中心的。 8．（2025·海南·二模）我国新能源轻轨列车出口阿根廷，轻轨列车利用太阳能光伏发电将太阳能转化为电能存储在电池中，为列车驱动提供动力，最高运行速度可达60km/h。轻轨列车以最高速度行驶6min通过的路程是 km；太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 9．（2025·贵州贵阳·二模）2025年4月，贵州省出现罕见的沙尘暴天气，对我们的生活环境造成了较大的负面影响。请从环境保护的角度，写出两条控制沙尘暴、减小沙尘暴对环境造成负面影响的有效措施。 10．（2025·北京昌平·二模）请阅读《给电网装上“空气充电宝”》并回答问题。 给电网装上“空气充电宝” 能源是工业的“粮食”。煤炭、油气和电力的广泛使用使人类经历了蒸汽时代和电气时代，我们现在正在经历的工业革命，其能源变革的主要特征就是可再生能源逐步替代化石能源成为主力能源。 可再生能源和化石能源相比，有一个鲜明的特点，就是它的不可控性，它具有间歇性、波动性和周期性等特点，它会给电网的稳定运行、控制和安全带来很大的影响，目前主要靠储能解决这个问题。 在已有的储能技术当中，大致可分为两类，一类是物理储能，包括抽水蓄能、压缩空气储能等。另一类叫化学储能，主要包括各种电池，我们经常用到的铅酸电池、锂电池、钠电池等。 不同的储能技术，有不同的应用场景，我们今天所提到的空气充电宝，也就是压缩空气储能，它是比较适合于大规模长时间的储能技术 什么是压缩空气储能？其实它的基本原理很简单，在用电低谷时，通过压缩机将空气压缩产生高压空气，这一过程中，可以将电能转化为空气的内能。然后在用电高峰的时候，将高压空气释放驱动膨胀机，就类似风吹风车，旋转起来就可以去驱动发电机发电了。 加速空气储能技术，不断提高效率和性能，人类的可再生能源时代会更快的到来。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)我们现在正在经历的工业革命，其能源变革的主要特征就是 。 (2)目前，针对可再生能源的不可控性问题给电网的稳定运行、控制和安全带来的影响，主要的解决方法是 。 (3)请写出压缩空气储能技术在释放高压空气发电的过程中涉及到的主要能量转化形式？（举出两例） 培优拔高 11．（2025·江苏泰州·二模）关于能源、信息和材料，下列说法中正确的是（       ） A．煤、太阳能、天然气都是可再生能源 B．可见光属于电磁波 C．LED灯中的发光二极管由超导体材料制成 D．“永动机”会随科技的发展而实现 12．（2025·湖南永州·二模）如图所示是某便携式薄膜太阳能发电书包，它利用太阳能发电再通过书包上的USB接口可以给手机充电。对于该书包，下列说法正确的是（　　） A．太阳能既是可再生能源又是一次能源 B．薄膜太阳能发电时将电能转化为太阳能 C．用USB接口给手机充电时书包相当于电路中的用电器 D．书包晒太阳后温度升高是通过做功的方式改变了书包的内能 13．（2025·贵州贵阳·二模）我国积极推进能源低碳绿色转型，以下属于可再生能源的是（   ） A．石油 B．煤炭 C．天然气 D．太阳能 14．（25-26九年级上·全国·课后作业）全球变暖的主要原因是二氧化碳气体排放引起的温室效应。下列措施不能减轻温室效应的是（　　） A．植树造林 B．利用太阳能发电代替燃煤发电 C．发展水力发电 D．垃圾采用焚烧处理 15．（2025·湖南衡阳·二模）如图是悬浮式无线蓝牙音箱，可由蓝牙通过 （选填“超声波”或“电磁波”）实现与手机的数据无线传输。我国大力开发新能源，如核能发电，核能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。 16．（2025·黑龙江大庆·三模）某电动自行车蓄电池上标有“50V  14A·h”字样，小明骑车在平直的路面上由静止开始运动，其速度随时间变化的关系图像和牵引力随时间变化的关系图像，如图甲、乙所示。在第2s时电动自行车受到的阻力为 N；该电动自行车蓄电池充满电后，储存的电能是 J；驱动电动自行车的电能属于 （填“一”或“二”）次能源。 17．（2025·西藏·中考真题）为了保障天然气的使用安全，家庭须安装天然气泄漏报警器。当报警器检测到空气中天然气浓度超标时，会自动报警。泄漏的天然气弥散到空气中属于气体的 现象；天然气是 能源，我们要节约使用。 18．（23-24九年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试）随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是汽油燃烧获取 能并转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有 ，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。 19．（2025·贵州贵阳·一模）热机的发明是人类进入现代社会的决定性推动力，我们现在的主要活动都是基于热机提供的能量，但近些年随着国家的发展和全球环保需求增加，新能源汽车销量已超传统燃油车。 (1)热机工作时的做功冲程能量是如何转化的？ (2)面对新能源汽车替代传统燃油汽车的趋势，请你写出其中的一条原因。 20．（2025·北京·三模）请根据下述材料，回答下列问题： 潮汐发电 在海湾或有潮汐的河口，可见到海水或江水每天有两次的涨落现象，早上的称为潮，晚上的称为汐。潮汐现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成。涨潮时，大量海水汹涌而来，水位逐渐升高；落潮时，海水奔腾而去，水位陆续下降。每天海水涨潮、退潮各两次，涨潮与退潮一般间隔6小时。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的新型能源。 潮汐能的主要利用方式是潮汐发电。潮汐发电是水力发电的一种。在有条件的海湾或有潮汐的河口建筑堤坝、闸门和厂房，围成水库，水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差，从而可驱动水轮发电机组发电。如图所示是潮汐发电的原理图。与普通的水利发电的不同在于海水与河水相比，海水落差不大，但流量较大，并且呈间歇性。 潮汐电站一般有三种类型，“单库双向型”就是其中之一，即用一个水库，涨潮与落潮时均可发电，只是在水库内外水位相同的平潮时不能发电。位于我国浙江省的江厦潮汐电站就是一个单库双向型电站，建成于1980年5月，总装机容量为3200kW，年发电量约为107kWh，为世界第三大潮汐发电站。 (1)潮汐发电过程中把海水的 能转化为电能，一个单库双向型潮汐电站一天可以发电 次。 (2)潮汐能属于 能源。（选填“可再生”或“不可再生”） (3)假设海湾水库面积为5×108m2，平均潮差为5m，海水密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，则单次落潮的过程中水所受到的重力做的功为 J。 第 1 页 共 11 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题22.1 能源利用的现状和面临的挑战 （知识梳理+6个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共43题） 知识梳理 技巧点拨 1 知识点梳理01：能源与能量 1 知识点梳理02：人类利用能源的历程 3 优选题型 考点讲练 5 考点1：常见的能源 5 考点2：可再生能源与不可再生能源 7 考点3：一次能源与二次能源 9 考点4：常规能源与新能源 10 考点5：能量转移或转化有方向 11 考点6：能源消耗对环境的影响 12 考点7：能源与可持续发展 13 中考真题 实战演练 14 难度分层 拔尖冲刺 17 基础夯实 17 培优拔高 20 知识点梳理01：能源与能量 1.能量 物体的运动和相互作用的方式多种多样，每种运动形式都对应相应的能量。 2.能量的不同形式 能量形式 实例 物体由于运动或处于一定高度而具有的能量，我们称之为机械能。如具有动能和重力势能的瀑布，具有动能的龙卷风等。 瀑布 龙卷风 物体由于内部分子的热运动和分子间相互作用力而具有的能量，我们称之为内能。如炽热的岩浆和热水等。 炽热的岩浆 热水 物质具有化学能，发生化学变化时，化学能可以释放出来。如火柴燃烧发生化学变化，放出光和热；食物在人体内也发生了化学变化，为人体提高能量。 燃烧的火柴 食物 原子核所蕴含的可通过核反应释放的能量，我们称之为核能（也叫原子能）。如核电站和原子弹都是核能的利用。 大亚湾核电站 原子弹爆炸 3.能源 一般而言，能够提高能量的物质资源都可以叫做能源。煤、石油、天然气是当今人类利用的主要能源。 4.常见能源 （1）化石能源：我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。 （2）生物质能：生物质能是蕴藏在生物质（是各种生命产生或构成生命体的有机质的总称）中的能量，是绿色植物经过光合作用储存在生物质内部的能量，如柴薪、秸秆、动物粪便等。生物质能是人类利用最早、利用时间最长的能源，实际上也是化学能的一种。 （3）太阳能：由太阳辐射提供的能量。 （4）风能：自然界中空气的流动所具有的能量。 （5）地热能：地球内部高温熔岩所具有的能量，常通过地下水或喷发的熔岩送到地面从而被人们利用。 （6）电能：电流能以各种形式做功，所以电具有的能量叫做电能。 5.能源与能量的区别和联系 能源 能量 区别 定义 能够提供能量的物质资源 物体做功本领的量度 本质 可以提供某种形式能量的物质 与物质及其运动相联系，不同形式的运动对应不同形式的能量，如机械能、电能、内能、化学能等 联系 能源利用的过程实质上就是能量转化和转移的过程 知识点梳理02：人类利用能源的历程 1.能源利用的历程 能源利用历程 代表事件 能源利用简介 意义 火的 利用 钻木取火是从利用自然火到利用人工火的转变，开启了以柴薪作为主要能源的时代 柴薪能源的开发和应用，带动了畜牧业、渔业的发展，而且直接促进了陶器的产生，加快了金属冶炼和制造业的发展。人类以柴薪为主要能源的时代，持续了近万年。现在，柴薪仍是某些地区的重要生活能源。 第一次使人类支配了一种自然力。 化石能源的利用 蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑 人类从此逐步以机械动力大规模代替人力和畜力，它直接导致了第二次能源革命。从18世纪中叶开始这次能源革命使人类文明在短短二百年中发生了飞速的进步，推动了化石燃料工业的兴起，使人类进入了工业化社会，并间接促使了电气时代的来临。 引发了世界性的工业革命。 电能的利用 19世纪以来，电磁感应现象的发现，使得由蒸汽机作为动力的发电机开始出现 发电机的发明使煤、石油等化石能源转换成更加便于输送和转化的电能。电能的利用是人类进入现代文明社会的标志。电能是由其他形式能转化而来的，它最终还要转化为光能、内能、动能等其他形式的能，才能为人类所用。 将人类社会飞速的推进到现代文明的时代。 核能的利用 20世纪40年代，核反应堆的发明，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。 几十年来，核电已经成为一种相当成熟的技术。由于在通常意义上核电比火电更清洁、安全，所以核能在许多经济发达国家已经成为常规能源。 开始了开发和利用核能的新纪元。 2.人类广泛使用电能的原因 电能是由其他形式的能转化而来的。由于电能便于输送和转化，因而在现代社会中得到了广泛应用。人们使用不同的用电器，将电能转化为不同形式的能量功人们使用。如图所示。 3.能源的分类 能源从不同角度可以划分为不同的类别。按能源的获取方式，可将能源分为一次能源和二次能源。 （1）一次能源：可以直接从自然界获得的能源是一次能源，如化石能源（包括煤、石油、天然气）、水能、风能、太阳能、地热能、生物质能以及核能等。其中煤、石油和天然气是当今世界一次能源的三大支柱，构成了全球能源家族结构的基本框架。 （2）二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源叫二次能源，如电脑、酒精、汽油、煤油、焦炭等。 培优拓展：能源的其他分类 能源有不同的分类标准，除了按能否直接从自然界获得来分为一次能源和二次能源外，还有以下两种分类： （1）按照开发早晚分 常规能源：已大规模生产利用的能源，如煤、石油、天然气等； 新能源：刚开始开发利用的能源，如核能、太阳能、地热能等。 （2）按照对环境的影响分 清洁能源：利用过程中不排放污染物或几乎不污染环境的能源，例如太阳能、水能等； 非清洁能源：在利用过程中会污染环境的能源，如煤、石油等。 考点1：常见的能源 【典例精讲】（2025·陕西商洛·一模）氢燃料汽车作为一种新型环保交通工具，正逐渐得到广泛应用。如图所示，一辆氢燃料汽车的质量为，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力恒为车重的0.1倍。某次行驶过程中在内匀速前进了，共消耗了氢燃料。（取，） (1)该汽车所消耗的氢燃料是 （选填“清洁”或“非清洁”）能源；该汽车外形呈流线型，快速行驶时对地面的压力比静止时 ； (2)氢燃料汽车牵引力做的功是多少？牵引力做功的功率是多少？ (3)氢燃料汽车利用氢能的效率是多少？ 【答案】(1) 清洁 小 (2)， (3) 【规范解答】（1）[1]该汽车所消耗的氢燃料使用时不会污染环境，所以是清洁能源。 [2]该汽车外形呈流线型，快速行驶时上方空气流速大，压强小，下方流速小，压强大，产生一个向上的升力，所以快速行驶时对地面的压力比静止时小。 （2）氢燃料汽车匀速直线行驶，受力平衡，牵引力 则牵引力做的功 则牵引力做功的功率 （3）氢燃料完全燃烧放出热量为 则氢燃料汽车利用氢能的效率 【变式训练01】（2025·江苏·二模）“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台，这是我国打造的又一海上风电“大国重器”，是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。 (1)风能是 （清洁/非清洁）能源。风力发电将空气的 能转化为电能； (2)“三峡引领号”与北斗系统建立联系，利用 （超声波/电磁波）向工作人员传递平台运动的动态信息。台风来袭时，应 （增加/减少）平台内水仓中水的质量，使平台 （上浮/下沉）一些，保持平台稳定； (3)当风速为v时，风力发电机的发电功率为1200kW，风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.4kW·h，则风力发电机叶片转动一圈的时间为 s；若风力发电机叶片的转速与风速成正比，风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，则当风速为1.5v时，风力发电机叶片转动一圈的发电量为 kW·h。 【答案】(1) 清洁 机械能 (2) 电磁波 增加 下沉 (3) 7.2 5.4 【规范解答】（1）[1]风能在开发使用的过程中对环境无污染，因此属于清洁能源。 [2]风力发电时，空气流动带动扇叶转动，将空气的机械能转化为电能。 （2）[1]电磁波可以传递信息，电磁波可以在真空中传播，北斗系统是通过电磁波传递信息。 [2][3]当海上风速变大时，应使平台下沉一些，排开液体体积增大，则浮力增大，根据漂浮时，浮力等于重力，故重力增大，即需增加平台内水仓中水的质量。 （3）[1]由和发电功率P=1200kW，转动一圈发电量W=2.4kW•h，则风力发电机叶片转动一圈的时间为 [2]若风力发电机叶片的转速与风速成正比，风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，则当风速为1.5v时，发电功率P′与原来功率P之比为 则风力发电机的发电功率为 由于叶片转速与风速成正比，风速变为1.5v时，叶片转动一圈时间变为原来的，即 根据W=Pt，可得此时转动一圈发电量 【变式训练02】（2025·福建南平·二模）如图，“围炉煮茶”是一种深受人们喜欢的休闲方式，燃料一般使用木炭。下列有关说法正确的是（　　） A．煮茶过程中木炭的热值变小 B．煮茶中使用的木炭是清洁能源 C．煮茶是通过做功的方式改变茶壶内能 D．茶香四溢说明分子不停地做无规则运动 【答案】D 【规范解答】A.热值是燃料的一种性质，煮茶过程中木炭的热值不变，故A错误； B.煮茶中使用的木炭，木炭燃烧会产生二氧化碳，造成环境污染，木炭不能算是清洁能源，故B错误； C.煮茶过程中，是通过热传递的方式改变茶壶的内能，故C错误； D.茶香四溢属于扩散现象，说明分子不停地做无规则运动，故D正确。 故选D。 考点2：可再生能源与不可再生能源 【典例精讲】（24-25九年级上·湖南娄底·期末）关于能量、能源及材料，以下说法不正确的是（　　） A．太阳能电池板主要是利用半导体材料制成的 B．当电磁波的波速一定时，波长与频率成正比 C．汽油机在做功冲程中，将内能转化为机械能 D．天然气是不可再生能源，核能是可再生能源 【答案】BD 【规范解答】A．太阳能电池板主要是利用半导体材料（如硅）制成的，半导体的光电效应可将太阳能转化为电能，故A正确，不符合题意； B．由波速、波长与频率间的关系，可知，电磁波的波速一定时，其波长与频率成反比，不成正比，故B错误，符合题意； C．在汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气对外做功，将内能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．天然气是化石能源，属于不可再生能源；核能所利用的核燃料在地球上的储量是有限的，且核燃料不能在短期内从自然界得到补充，所以核能也是不可再生能源，故D错误，符合题意。 故选BD。 【变式训练01】（2025·广东东莞·一模）中国的太空空间站是靠 （选填“超声波”或“电磁波”）来与地面传递信息的。太空空间站的能源主要来源于光伏发电（也就是太阳能发电）；其中太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，电能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。 【答案】 电磁波 可再生 二次 【规范解答】[1]超声波属于声波，传播需要介质，而太空是真空环境，无法传播超声波。电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，因此太空空间站与地面通过电磁波传递信息。 [2]太阳能可以从自然界源源不断地得到，属于可再生能源。 [3]一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源。电能是通过其他形式的能源转化而来的，属于二次能源。 【变式训练02】（2025·江苏宿迁·三模）风能是一种清洁能源，风力发电将助力我国实现碳中和目标。如图所示，当风正面垂直吹向静止的风力发电机的叶片时，从左向右看，叶片A会 （选填“向下”或“向上”）转动。在发电过程中，能量发生了 （选填“转移”或“转化”）；风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 向下 转化 可再生 【规范解答】[1]风力发电机的叶片采用类似飞机机翼的流线型设计。当风垂直吹向叶片时，叶片下表面空气流速快、压强小，上表面空气流速慢、压强大，从而产生压力差推动叶片旋转。从左向右观察时，叶片A会向下转动。 [2]在风力发电过程中，风的动能先转化为叶片的机械能，再通过发电机转化为电能，能量形式发生了改变，因此是能量的转化。 [3]风能来源于太阳辐射引起的大气运动，可以持续再生，不会因使用而枯竭，属于可再生能源。 考点3：一次能源与二次能源 【典例精讲】（24-25九年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试）哈尔滨市新能源汽车正逐步取代传统燃油车。0CM08型号公交车用天然气和电能作为能源，天然气属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，电能属于 （选填“一”或“二”）次能源。 【答案】 不可再生 二 【规范解答】[1]天然气这类化石能源的形成要经历很久的时间，无法短时间从自然界源源不断的获得，因此是不可再生能源。 [2]电能无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源，属于二次能源。 【变式训练01】（2025·宁夏银川·三模）关于材料、能源和信息，下列说法正确的是（      ） A．风能、地热能、电能均属于一次能源 B．太阳是人类能源的宝库，目前人类使用的煤炭、石油、天然气都来自远古的太阳能 C．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它所使用的电磁波的波速更快 D．超导材料既可用于制作远距离输电导线，又可用于制作电炉的电阻丝 【答案】B 【规范解答】A．风能、地热能直接从自然界获取，属于一次能源，而电能是通过其他能源转化得到的二次能源，故A错误； B．煤炭、石油、天然气是远古动植物遗体经过复杂变化形成的，而动植物的能量最终来源于太阳能，因此太阳是人类能源的宝库，故B正确； C．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为其使用的电磁波频率更高、承载信息量更大，但电磁波的波速在相同介质中是相同的，故C错误； D．超导材料电阻为零，可用于制作远距离输电导线以减少能量损耗，但电炉的电阻丝需要利用电流的热效应工作，超导材料无法发热，故D错误。 故选B。 【变式训练02】（2025·黑龙江哈尔滨·三模）传统燃油汽车排放的尾气是大气污染的主要来源，提供传统燃料的石油属于 能源（选填“可再生一次”、“不可再生一次”、“可再生二次”或“不可再生二次” ）。为节能减排，国家正大力发展电动新能源汽车，电动汽车充电时是将电能转化为 能储存起来。 【答案】 不可再生一次 化学 【规范解答】[1]石油是直接从自然界开采的化石燃料，属于一次能源（即未经加工转换的天然能源）。由于石油的形成需要数百万年，在人类时间尺度内无法再生，因此属于不可再生能源。综合分类为“不可再生一次”能源。 [2]给电动汽车充电，消耗电能，将电能转化为化学能，以化学能的形式储存起来。 考点4：常规能源与新能源 【典例精讲】（2025·吉林长春·二模）吉林省发展新能源优势得天独厚，新能源风力发电和光伏发电装机超越煤电成为省内第一大装机规模电源。下列不属于新能源发电优点的是（　　） A．安全清洁 B．可以再生 C．随处可得 D．电量不稳 【答案】D 【规范解答】风力发电和光伏发电是利用风能和太阳能，都属于新能源，而且都是可再生能源，使用无污染属于清洁能源，但风能和太阳能受自然条件的限制，发电具有间歇性、不稳定性，导致“电量不稳”，这是其主要缺点。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式训练01】（2025·山东济南·一模）新能源又称非常规能源，指传统能源之外的各种能源。以下既属于新能源又属于不可再生能源的是（　　） A．太阳能 B．地热能 C．石油 D．核能 【答案】D 【规范解答】新能源是指传统能源之外的各种能源形式，如太阳能、风能、地热能、核能等。不可再生能源是指短期内无法再生或循环使用的能源。 A．太阳能是新能源；太阳能是来自太阳的辐射能量，取之不尽、用之不竭，属于可再生能源。故A不符合题意； B．地热能是新能源；地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是可再生能源。故B不符合题意； C．石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，属于生物沉积变油，其形成过程非常缓慢，是不可再生能源，但它属于传统能源，不是新能源。故C不符合题意； D．核能是通过核反应从原子核释放的能量，需要核燃料，而核燃料（如铀等）在地球上的储量是有限的，一旦消耗就难以再生，同时核能属于新能源。故D符合题意。 故选D。 【变式训练02】（24-25九年级下·重庆大足·期末）液氢作为新一代运载火箭的主要燃料之一，其主要原因是它的 较大，液氢属于 （选填“清洁”“非清洁”）能源。 【答案】 热值 清洁 【规范解答】[1]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，是因为液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液氢时，可以放出更多的热量。 [2]液氢燃烧后的产物是水，不会产生二氧化碳、硫化物或颗粒物等污染物，对环境十分友好，因此是清洁能源。 考点5：能量转移或转化有方向 【典例精讲】（25-26九年级上·全国·课后作业）能量转化与守恒 （1）能量守恒定律：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，在转化和转移过程中，能量的总和 ； （2）能量转化的方向性：自然进行的能量转化和转移过程是 的。 【答案】 转化 转移 保持不变 有方向性 【规范解答】[1][2][3]大量事实表明：能量既不会凭空消失，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，在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。 [4]汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动地用来驱动汽车。同样，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。因此自然进行的能量转化和转移过程是有方向性、不可逆的。 【变式训练01】（25-26九年级上·全国·随堂练习）自发的能量转化和转移过程具有一定的方向性，即自然进行的能量转化和转移过程是 。 难点解读 能量守恒与机械能守恒的区别 能量守恒定律的成立是无条件的，机械能守恒有条件，机械能守恒的条件是在只有重力（或弹簧的弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，没有其他形式的能转化为机械能，机械能也没有转化为其他形式的能。 【答案】不可逆的 【规范解答】自然界中的自发的能量转化和转移过程是具有方向性的，是不可逆的，这意味着过程只能自发的向一个方向进行，而不能自发地逆向进行，例如热量总是自发的从高温物体传向低温物体，而不能自发地从低温物体向高温物体。 【变式训练02】（25-26九年级上·全国·单元测试）上图是某科技馆的一台“永动机”，由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。轻杆进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原，该过程水的内能转化为该“永动机”的 ；没有能量的补充该“永动机” （选填“能”或“不能”）一直运转下去。 【答案】 机械能 不能 【规范解答】[1]根据题意知道，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，其具有热胀冷缩的性质，当其进入热水后受热膨胀而伸展，在水的反作用力作用下而转动，永动机转动时，不断从热水中吸收热量，则水的内能转化为机械能。 [2]由于能量的转化或转移具有方向性，如果不给它提供热水，它也就不转了。 考点6：能源消耗对环境的影响 【典例精讲】（25-26九年级上·全国·随堂练习）全球变暖及其影响： 现代工业大量使用矿物燃料（如煤、石油、天然气等）作为能源，排放出 等多种温室气体。这些温室气体使太阳的热量聚集在地球周围，导致 加剧，使全球变暖，会给人类带来一系列不利的影响。 【答案】 温室效应 【规范解答】[1] 现代工业大量使用煤、石油、天然气等矿物燃料，这些燃料燃烧会排放出二氧化碳等多种温室气体。 [2] 温室气体能够让太阳的短波辐射顺利穿过大气层到达地面，但会吸收地面辐射的长波辐射，使得热量难以散失到宇宙空间，从而使太阳的热量聚集在地球周围，导致温室效应加剧。 【变式训练01】（25-26九年级上·全国·课后作业）燃料的利用对环境的影响 (1)煤、石油等燃料往往含有杂质，在燃烧时会产生二氧化硫等有害气体，在燃烧不充分，还会产生烟尘和一氧化碳。这些烟尘、废气是 的主要来源。 (2)煤炭、石油和天然气等化石燃料过多燃烧排放出大量的二氧化碳，还会导致 加剧。 【答案】(1)大气污染 (2)温室效应 【规范解答】（1）煤、石油等燃料燃烧产生的烟尘和废气会进入大气，是大气污染的主要来源。 （2）温室效应是大气中温室气体（二氧化碳）吸收地面长波辐射，使地球升温的现象。煤炭、石油和天然气等化石燃料过多燃烧排放出大量的二氧化碳，会导致温室效应加剧。 【变式训练02】（2025·陕西西安·一模）下列选项中的能源属于清洁能源的是（　　） A．煤炭 B．石油 C．天然气 D．风能 【答案】D 【规范解答】煤炭、石油、天然气燃烧会产生污染物，不是清洁能源；风能在利用过程中无污染，属于清洁能源。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 考点7：能源与可持续发展 【典例精讲】（25-26九年级上·山东济南·开学考试）完成导图中的两空。 （1） ，（2） 。 【答案】 太阳能 方向性 【规范解答】[1]常见的新能源除了核能外，还有太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等，故上方空为太阳能。 [2]能量的转化和转移具有方向性，比如热传递时热量总是自发地从高温物体传向低温物体，而不能自发地从低温物体传向高温物体。故下方空为方向性。 【变式训练01】（25-26九年级上·全国·课前预习）在保护环境的基础上合理利用热机的措施：利用 能源，研究和开发 能耗、少污染的高性能动力机械，控制和减少污染，坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展之路。 【答案】 绿色 低 【规范解答】[1][2]在保护环境的基础上合理利用热机需要综合考虑使用清洁能源、提高能源利用效率、加强环境监管和促进技术创新等多个方面。在保护环境的基础上合理利用热机的措施：利用绿色能源，研究和开发低能耗、少污染的高性能动力机械，控制和减少污染，坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展之路。 【变式训练02】（2025九年级·河南·专题练习）据央视网报道，我国可再生能源发展保持强劲增长势头，今年上半年，全国新增发电量中，有超过八成来自可再生能源。我国大力发展的可再生能源主要包括 （写出一个例子）。请你写出一个利用可再生能源的好处 。 【答案】 见详解 见详解 【规范解答】[1]可以从自然界中源源不断地得到的能源是可再生能源，我国大力发展的可再生能源主要包括有水能、风能、太阳能。 [2]可再生能源最大的优势在于其具有可持续性，并且对环境污染小。 1．（2025·山西太原·中考真题）我国建设营运的长江三峡工程是一座具有防洪、发电、航运、养殖和供水等巨大综合利用效益的特大型水利水电工程，大坝高度185m，年发电量达800亿千瓦时，单项通航能力达5 000万吨。下列说法错误的是（     ） A．大坝上窄下宽的原因之一是由于水越深压强越大 B．三峡大坝的船闸利用了连通器原理 C．水能是可再生能源 D．水流使水轮机转动带动发电机发电的过程中电能转化为机械能 【答案】D 【规范解答】A．液体压强随深度的增加而增大，大坝下部受到的水的压强比上部大，所以大坝上窄下宽，故A正确，不符合题意； B．三峡大坝的船闸工作时，闸室分别与上游和下游构成连通器，利用了连通器原理，故B正确，不符合题意； C．水能可以从自然界源源不断地得到补充，属于可再生能源，故C正确，不符合题意； D．水流使水轮机转动带动发电机发电的过程中，是机械能转化为电能，而不是电能转化为机械能，故D错误，符合题意。 故选D。 2．（2025·湖南长沙·中考真题）能源是社会发展的宝贵资源，若将能源分为可再生能源和不可再生能源，则天然气属于 能源。有一款新型智能家用燃气热水器，正常工作时，每分钟可以将6kg水升温25℃，若此款热水器正常工作1分钟，则水吸收 J的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg۰℃)]。 【答案】 不可再生 05 【规范解答】[1]不可再生能源是在短时间内无法再生的能源，常见的化石能源是不可再生能源。 天然气是化石能源的一种，在短期内不能从自然界得到补充，所以属于不可再生能源。 [2]水吸收的热量 3．（2025·河南洛阳·中考真题）下列关于信息和能源的说法正确的是（   ） A．光纤通信是光在光导纤维中发生多次折射来传递信息 B．电磁波传递信息时可以不通过介质 C．风能、水能都是一次性能源和可再生能源 D．能量的转化是守恒的，所以能量取之不尽用之不竭 【答案】BC 【规范解答】A．光纤通信是光在光导纤维中发生多次反射来传递信息，故A错误； B．电磁波传递信息时可以不通过介质，真空也能传播电磁波，故B正确； C．风能、水能可以从自然界直接源源不断的获取，所以都是一次能源和可再生能源，故C正确； D．能量的转化是守恒的，但是能量的转化和转移是有方向性的，能源的利用是有条件的，我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源，故D错误。 故选BC。 4．（2025·吉林长春·中考真题）2025年4月24日，长征二号F遥二十运载火箭将神舟二十号载人飞船送入太空 (1)地面各监测站工作人员通过 来监测飞船的动向，神舟飞船太阳能电池帆板把太阳能转化成 （填“一次”或“二次”）能源———电能。 (2)运载火箭使用的燃料“偏二甲肼”在常温下是液态，其熔点为 （填“-58”或“58”）℃。随着燃料的减少，其热值 。 (3)飞船与在轨的“天和”核心舱对接成功，形成组合体一起运动，以“天和”核心舱为参照物，飞船是 的。 【答案】(1) 电磁波 二次 (2) 不变 (3)静止 【规范解答】（1）[1]电磁波的传播速度很快且可以传递信息，电磁波可以在真空中传播，则地面各监测站工作人员是通过电磁波传递的信息来监测飞船的动向。 [2]生活中的电能不能直接从自然界获取，属于二次能源。 （2）[1]“偏二甲肼”在常温下是液态，生活中所说的常温一般是10℃-20℃之间，说明该物质的熔点比常温低，则该物质的熔点为-58℃。 [2]热值是燃料的特性，与燃料的质量无关，所以随着燃料的减少，其热值不变。 （3）对接之后，以“天和”核心舱为参照物，飞船的位置不变，是静止的。 5．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）阅读短文回答问题 风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲，两面空气流速不同，从而产生压强差，可使风机叶片转动。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。 (1)如图丁所示，完成下列风力发电的主要能量转化流程图∶① ，② ；风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； (2)如图丙所示，当风速为12m/s时，风力发电机组工作1h输出的电能为 J。 【答案】(1) 机械能 电能 可再生 (2)5.76×108 【规范解答】（1）[1][2]叶片在风的作用下旋转，将风能转化成叶片的机械能；叶片带动电机转子高速旋转发电，将机械能转化成电能。 [3]风能可以从自然界源源不断地获取，风能是可再生能源。 （2）由丙图可知，当风速为12m/s时，风力发电机的功率为160kW，风力发电机组工作1h输出的电能为 基础夯实 1．（2025·江苏淮安·中考真题）下列能源中属于可再生能源的是（　　） A．煤 B．天然气 C．石油 D．风能 【答案】D 【规范解答】煤、石油、天然气不能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；风能可以源源不断地从自然界获取，属于可再生能源。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．（25-26九年级上·全国·课后作业）下列关于全球变暖的说法正确的是（　　） A．造成全球变暖的主要原因是等多种温室气体大量排放 B．汽车排放的尾气是造成全球变暖的主要原因 C．温室气体主要是由于大量使用煤炭、石油和天然气产生的 D．太阳能不断地辐射到地球上使地球温度不断升高，导致全球变暖 【答案】C 【规范解答】全球变暖的主要原因是现代工业大量使用煤炭、石油、天然气等作为能源，排放出CO2等多种温室气体，使太阳的热量聚集在地球周围，导致温室效应加剧，使全球变暖。故ABD错误，C正确。 故选C。 3．（2025·贵州贵阳·三模）我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视能源的开发利用，具有重大意义。下列能源属于不可再生能源的是（　　） A．太阳能 B．石油 C．风能 D．水能 【答案】B 【规范解答】ACD．太阳能、风能、水能可以从自然界里源源不断地得到补充，属于可再生能源，故ACD不符合题意； B．石油是经过漫长的地质年代形成的，在短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B符合题意。 故选B。 4．（2025·贵州贵阳·二模）贵州省充分利用了不同地区的自然资源建设了各类发电厂。下列发电厂中，利用不可再生能源进行发电的是（　　） A．红枫水力发电厂 B．高寨风力发电站 C．纳雍火力发电厂 D．黔西光伏电站 【答案】C 【规范解答】A．红枫水力发电厂利用的是水能，水能属于可再生能源，故A不符合题意； B．高寨风力发电站利用的是风能，风能属于可再生能源，故B不符合题意； C．纳雍火力发电厂通常以煤为燃料，煤属于不可再生能源，故C符合题意； D．黔西光伏电站利用的是太阳能，太阳能属于可再生能源，故D不符合题意。 故选C。 5．（2025·广西柳州·模拟预测）我国大力发展水力发电。水能是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。水电站使水轮机带动发电机发电，发电机是利用 原理发电的。 【答案】 可再生 电磁感应 【规范解答】[1]不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；可以在自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源；水能可以在自然界中源源不断的获取，因此属于可再生能源。 [2]1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，发电机是利用法拉第的电磁感应原理工作的。 6．（2025·河北廊坊·一模）2025年4月1日，中国人民解放军在东南沿海及多地域展开大规模联合军事演习，重点检验各军兵种协同作战、信息化指挥和实战化应对能力。在演习中，祖国的力量——歼隐形战机，在空中翱翔时，通过 与地面指挥中心联系；它的发动机使用的燃油是属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 电磁波 不可再生 【规范解答】[1]电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。歼-35隐形战机，在空中翱翔时，通过电磁波与地面指挥中心联系。 [2]能够从自然界源源不断获得或可重复利用的能源是可再生能源；不能够从自然界源源不断获得或不可重复利用的能源是不可再生能源。歼-35隐形战机的发动机使用的燃油是属于不可再生能源。 7．（2025·江西新余·模拟预测）经公开征集评选，近日，中国载人月球探测任务登月服和载人月球车的名称已经确定，登月服命名为“望宇”、载人月球车命名为“探索”。月球车利用太阳能电池板为车上仪器和设备提供电能，太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；月球车拍摄的实时画面是通过 传回地面指挥中心的。 【答案】 可再生 电磁波 【规范解答】[1]太阳是可以从自然界中源源不断地得到的能源，是可再生能源。 [2]电磁波可以传递信息，且能够在真空中传播。月球车拍摄的实时画面是通过电磁波传回地面指挥中心的。 8．（2025·海南·二模）我国新能源轻轨列车出口阿根廷，轻轨列车利用太阳能光伏发电将太阳能转化为电能存储在电池中，为列车驱动提供动力，最高运行速度可达60km/h。轻轨列车以最高速度行驶6min通过的路程是 km；太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 6 可再生 【规范解答】[1]轻轨列车以最高速度行驶6min通过的路程 [2]太阳能可以源源不断从自然界获得，因此属于可再生能源。 9．（2025·贵州贵阳·二模）2025年4月，贵州省出现罕见的沙尘暴天气，对我们的生活环境造成了较大的负面影响。请从环境保护的角度，写出两条控制沙尘暴、减小沙尘暴对环境造成负面影响的有效措施。 【答案】（1）多植树造林种草    （2）合理利用水资源 【规范解答】在沙尘源区或沙尘暴路径区域，种植树木、培育草地等，建设防护林，可增加地表植被覆盖，防治土地沙化，减小沙源面积，进而抑制沙尘暴。我国 “三北” 防护林工程，就有效减轻了风沙危害。合理调配及使用水资源，避免过度用水致使土地干燥、沙化加剧。同时，通过节水灌溉等手段，保障植被生长，以此稳固土壤，减少沙尘。此外，还可利用尼龙网格沙障、化学固沙剂等阻沙设施辅助固沙等。 10．（2025·北京昌平·二模）请阅读《给电网装上“空气充电宝”》并回答问题。 给电网装上“空气充电宝” 能源是工业的“粮食”。煤炭、油气和电力的广泛使用使人类经历了蒸汽时代和电气时代，我们现在正在经历的工业革命，其能源变革的主要特征就是可再生能源逐步替代化石能源成为主力能源。 可再生能源和化石能源相比，有一个鲜明的特点，就是它的不可控性，它具有间歇性、波动性和周期性等特点，它会给电网的稳定运行、控制和安全带来很大的影响，目前主要靠储能解决这个问题。 在已有的储能技术当中，大致可分为两类，一类是物理储能，包括抽水蓄能、压缩空气储能等。另一类叫化学储能，主要包括各种电池，我们经常用到的铅酸电池、锂电池、钠电池等。 不同的储能技术，有不同的应用场景，我们今天所提到的空气充电宝，也就是压缩空气储能，它是比较适合于大规模长时间的储能技术 什么是压缩空气储能？其实它的基本原理很简单，在用电低谷时，通过压缩机将空气压缩产生高压空气，这一过程中，可以将电能转化为空气的内能。然后在用电高峰的时候，将高压空气释放驱动膨胀机，就类似风吹风车，旋转起来就可以去驱动发电机发电了。 加速空气储能技术，不断提高效率和性能，人类的可再生能源时代会更快的到来。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)我们现在正在经历的工业革命，其能源变革的主要特征就是 。 (2)目前，针对可再生能源的不可控性问题给电网的稳定运行、控制和安全带来的影响，主要的解决方法是 。 (3)请写出压缩空气储能技术在释放高压空气发电的过程中涉及到的主要能量转化形式？（举出两例） 【答案】(1)可再生能源逐步代化石能源成为主力能源 (2)储能 (3)内能转化为机械能，机械能转化为电能 【规范解答】（1）由材料可知，能源变革的主要特征就是可再生能源逐步替代化石能源成为主力能源。 （2）由材料可知，目前主要靠储能解决这个问题。 （3）在用电低谷时，通过压缩机将空气压缩产生高压空气，这一过程中，可以将电能转化为空气的内能。然后在用电高峰的时候，将高压空气释放驱动膨胀机，就类似风吹风车，先把内能转化为机械能，风车旋转起来就可以去驱动发电机发电，再把机械能转化为电能。 培优拔高 11．（2025·江苏泰州·二模）关于能源、信息和材料，下列说法中正确的是（       ） A．煤、太阳能、天然气都是可再生能源 B．可见光属于电磁波 C．LED灯中的发光二极管由超导体材料制成 D．“永动机”会随科技的发展而实现 【答案】B 【规范解答】A．煤、天然气不能在短时间内形成，是不可再生能源，太阳能可以源源不断的获得，是可再生能源，故A错误； B．根据课本电磁波谱可知：射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波等都是电磁波，故B正确； C．LED灯中的发光二极管是由半导体材料制成的，故C错误； D．任何一部机器都不能无中生有的制造能量，而机械能在转化的过程中，必然会有一部分转化为其它形式的能量，因此不能制造出永动机，故D错误。 故选B。 12．（2025·湖南永州·二模）如图所示是某便携式薄膜太阳能发电书包，它利用太阳能发电再通过书包上的USB接口可以给手机充电。对于该书包，下列说法正确的是（　　） A．太阳能既是可再生能源又是一次能源 B．薄膜太阳能发电时将电能转化为太阳能 C．用USB接口给手机充电时书包相当于电路中的用电器 D．书包晒太阳后温度升高是通过做功的方式改变了书包的内能 【答案】A 【规范解答】A．太阳能可以直接从自然界源源不断获取的能源，并且不需要消耗其他形式的能源，所以太阳能既是可再生能源，又是一次能源，故A正确； B．薄膜太阳能发电时将太阳能转化为电能，故B错误； C．用USB接口给手机充电时，书包为手机提供电能，相当于电路中的电源，故C错误； D．书包晒太阳后，吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变了书包的内能，故D错误。 故选A。 13．（2025·贵州贵阳·二模）我国积极推进能源低碳绿色转型，以下属于可再生能源的是（   ） A．石油 B．煤炭 C．天然气 D．太阳能 【答案】D 【规范解答】石油、煤炭、天然气等化石能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断地得到补充，所以它们属于可再生能源，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 14．（25-26九年级上·全国·课后作业）全球变暖的主要原因是二氧化碳气体排放引起的温室效应。下列措施不能减轻温室效应的是（　　） A．植树造林 B．利用太阳能发电代替燃煤发电 C．发展水力发电 D．垃圾采用焚烧处理 【答案】D 【规范解答】ABC．化石燃料的大量使用，是空气中二氧化碳含量增加的重要原因。所以减少化石燃料的燃烧是控制温室效应的好办法。再者还可以植树造林、增加植被，利用太阳能发电代替燃煤发电和发展水力发电等都能够减少二氧化碳的排放，可以达到减少温室效应的效果，故ABC不符合题意； D．垃圾采用焚烧处理会产生二氧化碳，该现象不能减轻温室效应，故D符合题意。 故选D。 15．（2025·湖南衡阳·二模）如图是悬浮式无线蓝牙音箱，可由蓝牙通过 （选填“超声波”或“电磁波”）实现与手机的数据无线传输。我国大力开发新能源，如核能发电，核能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。 【答案】 电磁波 一次 【规范解答】[1]蓝牙是通过电磁波实现与手机的数据无线传输的，因为电磁波可以在真空中传播，且能传递信息，适合用于无线数据传输。 [2]一次能源是指可以从自然界直接获取的能源，核能可以从自然界直接获取，所以核能属于一次能源。 16．（2025·黑龙江大庆·三模）某电动自行车蓄电池上标有“50V  14A·h”字样，小明骑车在平直的路面上由静止开始运动，其速度随时间变化的关系图像和牵引力随时间变化的关系图像，如图甲、乙所示。在第2s时电动自行车受到的阻力为 N；该电动自行车蓄电池充满电后，储存的电能是 J；驱动电动自行车的电能属于 （填“一”或“二”）次能源。 【答案】 35 2.52×106 二 【规范解答】[1]由图甲可知，电动自行车在7−12s做匀速直线运动，此时牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。由图乙可知，此阶段牵引力F=35N，所以阻力f=35N。因为电动自行车运动过程中压力和接触面的粗糙程度不变，阻力大小不变，所以在第2s时电动自行车受到的阻力也为35N。 [2]根据电能公式W=UIt，蓄电池标有“50V  14A⋅h”，14A⋅h表示电流为14A时可供电1h（3600s），该电动自行车蓄电池充满电后，储存的电能是 [3]电能是通过其他形式的能转化而来的，属于二次能源。 17．（2025·西藏·中考真题）为了保障天然气的使用安全，家庭须安装天然气泄漏报警器。当报警器检测到空气中天然气浓度超标时，会自动报警。泄漏的天然气弥散到空气中属于气体的 现象；天然气是 能源，我们要节约使用。 【答案】 扩散 不可再生 【规范解答】[1]天然气泄露就是天然气中主要成分甲烷分子进入到空气中，是由于分子的无规则运动产生的，这种现象属于气体的扩散现象。 [2]煤、石油、天然气属于化石能源，不能在短期内从自然界得到补充，所以天然气属于不可再生能源，我们要节约使用。 18．（23-24九年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试）随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是汽油燃烧获取 能并转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有 ，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。 【答案】 内 方向性 【规范解答】[1]汽油机是通过汽油燃烧，将化学能转化为内能，然后再将内能转化为机械能的装置，所以汽油燃烧获取内能。 [2]能量的转化和转移具有方向性，汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，这些能量的转化是有方向的，不能再自动地用来驱动汽车，所以这里是由于能量转化具有方向性。 19．（2025·贵州贵阳·一模）热机的发明是人类进入现代社会的决定性推动力，我们现在的主要活动都是基于热机提供的能量，但近些年随着国家的发展和全球环保需求增加，新能源汽车销量已超传统燃油车。 (1)热机工作时的做功冲程能量是如何转化的？ (2)面对新能源汽车替代传统燃油汽车的趋势，请你写出其中的一条原因。 【答案】(1)见详解 (2)见详解 【规范解答】（1）热机工作时的做功冲程中，高温高压气体推动活塞做功，将燃料燃烧释放的内能转化为机械能。 （2）石油资源属于不可再生资源，在短时间内不能再生，为了减少石油的利用，采用新能源汽车替代传统燃油汽车。 20．（2025·北京·三模）请根据下述材料，回答下列问题： 潮汐发电 在海湾或有潮汐的河口，可见到海水或江水每天有两次的涨落现象，早上的称为潮，晚上的称为汐。潮汐现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成。涨潮时，大量海水汹涌而来，水位逐渐升高；落潮时，海水奔腾而去，水位陆续下降。每天海水涨潮、退潮各两次，涨潮与退潮一般间隔6小时。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的新型能源。 潮汐能的主要利用方式是潮汐发电。潮汐发电是水力发电的一种。在有条件的海湾或有潮汐的河口建筑堤坝、闸门和厂房，围成水库，水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差，从而可驱动水轮发电机组发电。如图所示是潮汐发电的原理图。与普通的水利发电的不同在于海水与河水相比，海水落差不大，但流量较大，并且呈间歇性。 潮汐电站一般有三种类型，“单库双向型”就是其中之一，即用一个水库，涨潮与落潮时均可发电，只是在水库内外水位相同的平潮时不能发电。位于我国浙江省的江厦潮汐电站就是一个单库双向型电站，建成于1980年5月，总装机容量为3200kW，年发电量约为107kWh，为世界第三大潮汐发电站。 (1)潮汐发电过程中把海水的 能转化为电能，一个单库双向型潮汐电站一天可以发电 次。 (2)潮汐能属于 能源。（选填“可再生”或“不可再生”） (3)假设海湾水库面积为5×108m2，平均潮差为5m，海水密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，则单次落潮的过程中水所受到的重力做的功为 J。 【答案】(1) 机械 4 (2)可再生 (3) 【规范解答】（1）[1]潮汐能的特点是海水的运动，运动的物体具有机械能，所以潮汐发电是将海水的机械能转化为电能。 [2]每天海水涨潮、退潮各两次，涨潮与落潮时均可发电，只是在水库内外水位相同的平潮时不能发电，则一个单库双向型潮汐电站一天可以发电4次。 （2）潮汐能可以源源不断地获得，属于可再生能源。 （3）单次落潮的过程中从水库流出的海水的体积为 根据公式可知，海水的质量为 根据公式可知，海水的重力为 由于潮差是水位变化的总高度，海水下落时重心下降的高度可以近似为潮差的一半，则海水下落高度为 根据公式可知，单次落潮的过程中水所受到的重力做的功为 第 1 页 共 11 页 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