第1节 能源利用的现状和面临的挑战（重难点训练）物理新教材人教版九年级全一册

第1节 能源利用的现状和面临的挑战 一．可再生能源与不可再生能源（共11小题） 二．一次能源与二次能源（共9小题） 三．常规能源与新能源（共5小题） 四．化石能源和电能（共4小题） 五．能源危机及解决（共4小题） 一．可再生能源与不可再生能源（共11小题） 1．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 2．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 3．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 4．2025年 4月24日23时49分，神舟二十号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱，“太空之吻”再现苍穹；4月25日1时17分，航天员陈冬、陈中瑞、王杰顺利进驻中国空间站。下列说法正确的是（　　） A．对接后在太空运动过程中，以空间站为参照物，神舟二十号飞船是静止的 B．进入空间站后，航天员的质量变小了 C．空间站利用太阳能帆板提供能量，太阳能是不可再生能源 D．地面控制中心是通过超声波与空间站内的航天员交流信息的 5．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列相关说法正确的是（　　） A．风能属于不可再生能源 B．超导材料不能用于制作远距离输电的电线 C．干木材具有良好的绝缘性 D．光导纤维是通过光的直线传播来传递信息的 6．节能减排，从我做起。我们要养成离开教室随手关灯的习惯，教室里的电灯之间是 联的，每关闭一盏电灯，相同时间消耗的电能将 。风力发电将助力我国实现碳中和目标，风力发电过程将 转化为电能，风能可以在自然界中源源不断获得，属于 能源。 7．2024年吉林市举办了“世界锅包肉大赛”，厨师制作锅包肉时使用的天然气属于 能源；炸制过程中通过 的方式增加了肉的内能，使肉外酥里嫩。锅包肉出锅时香味四溢，这是 现象；夹起锅包肉的筷子属于 杠杆。 8．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。 9．潮汐电站利用海水在涨潮和落潮过程中所具有的动能和势能来发电，潮汐能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，某潮汐电站年发电量可达1.26×1012J，若在冬天给用户供暖，这些电量能将 kg的水温度升高30℃【水的比热容c水=4.2×103J（kg·℃）】。 10．如图海油观澜号是中国首个深远海浮式风电平台，在水中漂浮并捕捉风能发电。海油观澜号由浮式基础和风机组成，总质量达1.1×104t，风机上装有大扇叶，在风力带动下驱动机舱中的发电机转动，生成绿色电力，年发电量达2.2×107kW·h。 (1)从能源的视角来看，发电机将风能（机械能）转化为 能，风能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时， 表面（选填“上”或“下”  ）流速比较快，水平扇叶A将 （选填“顺时针”或“逆时针”  ）转动； (3)风平浪静叶片不动时，海油观澜号在水中漂浮，浮力等于 N，排开海水的体积是 m3；（海水密度取 ） (4)海油观澜号投产使用一年可以产生电能 J，用来代替发电效率为 30%的煤炭发电站， 一年可以节约煤炭的质量是 kg。[q煤炭=3.0×107J/ kg] 11．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。 二．一次能源与二次能源（共9小题） 12．以下各种形式的能源中，属于二次能源的是（　　） A．风能 B．水能 C．电能 D．核能 13．如图，2025年春晚舞台上，机器人带来了精彩舞蹈，展现了我国在机器人域的先进技术。下列说法正确的是（   ） A．机器人芯片由超导体材料制成 B．机器人跳舞过程中将机械能转化为电能 C．机器人充电所需的电能属于一次能源 D．多机器人通过电磁波进行无线通信，确保动作同步 14．某品牌微波炉有“微波加热”和“光波烧烤”两个挡位，其铭牌信息如表所示，下列说法正确的是（　　） 额定电压 220V 微波加热功率 900W 微波工作频率 2450MHz 光波烧烤功率 1000W A．微波炉消耗的电能是一次能源 B．微波和光波都属于超声波 C．“光波烧烤”挡比“微波加热”挡更费电 D．“光波烧烤”挡比“微波加热”挡消耗电能快 15．绿色低碳是社会关注的热点，为践行低碳环保出行，2025年年底成都市公交车、巡游出租车将全面实现新能源化（纯电动或氢能源）。关于新能源汽车，下列说法正确的是（　　） A．使用氢燃料电池的汽车工作时，是将汽车的机械能转化为氢气的化学能 B．电动汽车踩油门加速运动时，电池的化学能主要转化为汽车的内能 C．氢燃料电池车消耗的氢能是一次能源，电动汽车消耗的电能是二次能源 D．电动汽车的电池充电时，不能将电能全部转化为电池的化学能 16．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。 17．在低压真空舱内高速飞行，在真空舱的上表面分布有由 （选填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，将光能转化为电能为列车提供动力能源，硅光电池板产生的电能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。 18．单晶硅太阳能电池是目前最广泛应用于光伏产业的太阳能电池，其材质较脆，容易折断。目前，我国科学家研制出可以像纸片一样弯折，且不易断裂的高柔性单晶硅太阳能电池。其中，太阳能是 （选填“一次能源”或“二次能源”），硅属于 （选填“半导体”或“超导体”）材料。 19．如图甲所示是小明设计的振动发电装置，它由一个能提供辐向磁场（磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布，如图乙所示）的永磁体和一个套在该永磁体槽中的线圈组成，使线圈沿轴线做左右往复运动，便有电流通过小灯泡。 (1)该装置是利用 原理制成的； (2)通过小灯泡的电流是 （选填“直流电”或“交流电”）； (3)其中电能属于 （选填“一次能源”或“二次能源”）。 20．2025年1月13日，中国汽车工业协会发布最新数据，2024年我国汽车产销量双双超过3100万辆，再创历史新高。新能源汽车产销数量均突破1200万辆，连续十年领跑全球。对此感兴趣的小明进行了以下专题研究。 (1)能量来源 新能源汽车所利用的电能属于 （填“一次”或“二次”）能源；燃油汽车所使用的汽油或柴油属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)能量利用效率 小明在父母的帮助下进行了一次实验。小明的父母分别驾驶一辆外形相似的燃油汽车和电动汽车，在一段长度为10km的高速路上进行测试。跑完全程后，燃油汽车消耗了质量为0.48kg的汽油，电动汽车消耗的电能为2kW·h。 ①质量为0.48kg的汽油完全燃烧放出的热量是多少？ （该燃油汽车所用汽油的热值约为） ②若两辆车均可视为匀速直线行驶，且在行驶过程中所受的阻力均为648N，则这两辆车中，哪辆车的能量转化效率高？请通过计算说明。 三．常规能源与新能源（共5小题） 21．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 22．为落实双碳战略，实现2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，国家大力发展清洁能源，下列属于清洁能源的是（　　） A．煤 B．石油 C．焦炭 D．太阳能 23．常州市街头有很多氢能源自行车。氢能属于（　　） ①清洁能源　　②非清洁能源 ③常规能源　　④新能源 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 24．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。 25．阅读短文，回答问题。 氢能源有轨电车 世界首条商业运营氨能源有轨电车正式在我国上线启动，描介绍，有轨电车的特别之处在于采用氢燃料电池作为动力源，氢燃斜电池发电过程相当于电解水的逆过程，唯一的产物是水，因此做到了污染物"零排放"，新型的有轨电车搭我了230kW大功率氢燃料电池堆和大容量钛酸锂电池。两者配合为车辆供电，氢然料电池和锂电池的混合动力，具有响应快、启动加速性能好、制动能量回收率高等突出优势。 （1）氢燃料电池发电，本质上是将 能直接转化为 能； （2）氢能源有轨电车被称为“清洁能源电车”，原因是 ； （3）氢燃料电池为锂电池充电时，此时锂电池是 （选填“电源“或“用电器”）； （4）相对于氢能源有轨电车，燃油汽车比较耗油且环境污染严重，如果每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均为30%，如果把内燃机效率提高6%，则每年每辆汽车可节约燃油 t。 四．化石能源和电能（共4小题） 26．下列说法正确的是（　　） A．电能是一次能源 B．二极管是用超导体制成的 C．同种电荷互相吸引 D．核电站利用的是核裂变发电 27．突如其来的新冠病毒疫情，迫使各级各类学校延迟开学。济南市教育局开展“空中课堂” 教学，把优质的线上学习资源通过多种方式推送给每一位中小学生。图中是网上刷屏的两位同学克服种种困难、按时参加线上学习的照片。老师们录制这些优质学习资源、同学们参与线上学习都离不开一种形式的能。这种与线上学习密切相关的能是（　　） A．机械能 B．电能 C．内能 D．化学能 28．三峡发电站发电是把 能转化为电能，从发电站到用电地区要实现远距离的电能输送，为了减少能量损失，在目前的技术水平下，一般采用 输电（选填“高压”或“低压”）。 29．如图所示是我国开始启动研制的一款高速飞行列车，时速可达4000km/h。它利用同名磁极相互 的原理使得列车脱离地面，在低压真空仓内高速飞行，在真空仓的上表面分布有由 （填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，将光能转化为电能为列车提供动力能源、硅光电池板产生的电能属于 （填“一次”或“二次” ）能源。 五．能源危机及解决（共4小题） 30．图为近两个多世纪以来人类能源消耗曲线图，由图可知，自1950年以来，人类能源消耗的情况（　　） A．显著增长 B．平稳增长 C．稳中有降 D．显著减少 31．下列做法符合“绿色环保”、“节能减排”理念的是（　　） A．废电池与其他垃圾一起填埋 B．电视机长期处于待机状态 C．工业废水未经处理直接排入江河 D．教室中无人时要及时关灯 32．洒水车行驶在平直柏油路上，当它洒水时摩擦力 ，柴油机工作的四冲程中，使洒水车获得动力的是 冲程。汽车的尾气是PM2.5的主要来源，它是指大气中直径小于等于2.5 的颗粒悬浮物。为了减少污染，人类需要开发新能源，如 （填一种即可）。 33．如图是1995年与2001年世界能源消耗情况．由图可知，世界能源的消耗呈 趋势（选填“增长”或“减少”）．请你提出一条日常生活中节约能源的措施： ． 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 能源利用的现状和面临的挑战 一．可再生能源与不可再生能源（共11小题） 二．一次能源与二次能源（共9小题） 三．常规能源与新能源（共5小题） 四．化石能源和电能（共4小题） 五．能源危机及解决（共4小题） 一．可再生能源与不可再生能源（共11小题） 1．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 【详解】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。 2．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 【详解】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。 3．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 【详解】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。 4．2025年 4月24日23时49分，神舟二十号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱，“太空之吻”再现苍穹；4月25日1时17分，航天员陈冬、陈中瑞、王杰顺利进驻中国空间站。下列说法正确的是（　　） A．对接后在太空运动过程中，以空间站为参照物，神舟二十号飞船是静止的 B．进入空间站后，航天员的质量变小了 C．空间站利用太阳能帆板提供能量，太阳能是不可再生能源 D．地面控制中心是通过超声波与空间站内的航天员交流信息的 【答案】A 【详解】A．对接后神舟二十号飞船与空间站成为一个整体，它们之间的相对位置不再变化，以空间站为参照物，神舟二十号飞船是静止的，故A正确； B．质量是物体所含物质的多少，质量不随物体的位置等因素而改变，进入空间站后，航天员的位置改变，但质量不变，故B错误； C．太阳能可以源源不断地从自然界获得，属于可再生能源，故C错误； D．太空是真空环境，真空不能传声，地面控制中心是通过电磁波与空间站内的航天员交流信息的，而不是超声波，故D错误。 故选A。 5．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列相关说法正确的是（　　） A．风能属于不可再生能源 B．超导材料不能用于制作远距离输电的电线 C．干木材具有良好的绝缘性 D．光导纤维是通过光的直线传播来传递信息的 【答案】C 【详解】A．风能在自然界中可以不断获取，所以风能属于可再生能源，故A错误； B．因为超导体的电阻为0，所以用来做输电线可以减少内能的产生，从而减少能量损耗，故B错误； C．干木材不容易导电，所以具有良好的绝缘性，故C正确； D．光导纤维是通过光在光纤中不断反射来传递信息的，故D错误。 故选C。 6．节能减排，从我做起。我们要养成离开教室随手关灯的习惯，教室里的电灯之间是 联的，每关闭一盏电灯，相同时间消耗的电能将 。风力发电将助力我国实现碳中和目标，风力发电过程将 转化为电能，风能可以在自然界中源源不断获得，属于 能源。 【答案】 并 减小 机械 可再生 【详解】[1]在串联电路中，各用电器相互影响，若其中一个用电器损坏或断路，其他用电器都不能工作；在并联电路中，各用电器互不影响，一个用电器损坏或断路，不影响其他用电器的正常工作。 教室里的电灯，其中一盏灯熄灭了，其他灯仍然可以正常发光，说明各灯之间互不影响，所以教室里的电灯之间是并联的。 [2]家庭电路中，各用电器并联，总功率等于各用电器功率之和。每关闭一盏电灯，总功率减小，由W=Pt可知，相同时间消耗的电能将减小。 [3]风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。所以风力发电过程是将机械能（风能）转化为电能。 [4]能源根据能否在短期内从自然界得到补充，可分为可再生能源和不可再生能源。可再生能源是指可以在自然界里源源不断地得到补充的能源，不可再生能源是指不可能在短期内从自然界得到补充的能源。 因为风能可以在自然界中源源不断获得，所以风能属于可再生能源。 7．2024年吉林市举办了“世界锅包肉大赛”，厨师制作锅包肉时使用的天然气属于 能源；炸制过程中通过 的方式增加了肉的内能，使肉外酥里嫩。锅包肉出锅时香味四溢，这是 现象；夹起锅包肉的筷子属于 杠杆。 【答案】 不可再生 热传递 扩散 费力 【详解】[1]天然气短期内不能从自然界中得到补充，属于不可再生能源。 [2]炸制过程中肉吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式增加了肉的内能。 [3]锅包肉出锅时香味四溢，是由于物质的分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。 [4]夹起锅包肉的筷子的动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆。 8．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 【详解】[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。 9．潮汐电站利用海水在涨潮和落潮过程中所具有的动能和势能来发电，潮汐能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，某潮汐电站年发电量可达1.26×1012J，若在冬天给用户供暖，这些电量能将 kg的水温度升高30℃【水的比热容c水=4.2×103J（kg·℃）】。 【答案】 可再生 1×107 【详解】[1]潮汐能可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源。 [2]某潮汐电站年发电量，若将这些能全部转化为水吸收的热量，则 由可得，水的质量 10．如图海油观澜号是中国首个深远海浮式风电平台，在水中漂浮并捕捉风能发电。海油观澜号由浮式基础和风机组成，总质量达1.1×104t，风机上装有大扇叶，在风力带动下驱动机舱中的发电机转动，生成绿色电力，年发电量达2.2×107kW·h。 (1)从能源的视角来看，发电机将风能（机械能）转化为 能，风能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时， 表面（选填“上”或“下”  ）流速比较快，水平扇叶A将 （选填“顺时针”或“逆时针”  ）转动； (3)风平浪静叶片不动时，海油观澜号在水中漂浮，浮力等于 N，排开海水的体积是 m3；（海水密度取 ） (4)海油观澜号投产使用一年可以产生电能 J，用来代替发电效率为 30%的煤炭发电站， 一年可以节约煤炭的质量是 kg。[q煤炭=3.0×107J/ kg] 【答案】(1) 电 可再生 (2)下 顺时针 (3)1.1×108 1.1×104 (4)7.92×1013 8.8×106 【详解】（1）[1]风能发电，通过发电机获得电能，从能源的视角来看，发电机将风能（机械能）转化为电能。 [2]风能可以源源不断地获得，属于可再生能源。 （2）由图可知，扇叶A的下表面凸起，上表面平直，当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时，扇叶A的下表面空气流速大，压强小，上表面空气流速小，压强大，在上、下表面的压强差下，即扇叶A上下表面所受空气压力合力向下，所以水平扇叶A将顺时针转动。 （3） [1]海油观澜号的重力为G=mg=1.1×104×103kg×10N/kg=1.1×108N 风平浪静叶片不动时，海油观澜号在水中漂浮，浮力等于重力，即海油观澜号受到的浮力为F浮=G=mg=1.1×104×103kg×10N/kg=1.1×108N [2]由得，排开海水的体积为 （4）[1]海油观澜号投产使用一年可以产生电能W=2.2×107kW·h=2.2×107×3.6×106=7.92×1013J [2]利用煤炭发电站产生与海油观澜号一年发电量相同的电量，煤炭完全燃烧所释放的热量为 由Q=mq得，完全燃烧煤炭的质量为质量为 11．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) 【详解】（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 二．一次能源与二次能源（共9小题） 12．以下各种形式的能源中，属于二次能源的是（　　） A．风能 B．水能 C．电能 D．核能 【答案】C 【详解】一次能源：直接来自自然界而未经加工转换的能源，例如化石燃料、风能、太阳能、水能、生物燃料、核能；二次能源：由一次性能源直接或间接转换而来的能源：煤气、氢能、电能、汽油、沼气。因此属于二次能源的是电能。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 13．如图，2025年春晚舞台上，机器人带来了精彩舞蹈，展现了我国在机器人域的先进技术。下列说法正确的是（   ） A．机器人芯片由超导体材料制成 B．机器人跳舞过程中将机械能转化为电能 C．机器人充电所需的电能属于一次能源 D．多机器人通过电磁波进行无线通信，确保动作同步 【答案】D 【详解】A．常用芯片由半导体材料制成，而非超导体，故A错误； B．机器人跳舞时消耗电能，主要将电能转化为机械能，而非机械能转化为电能，故B错误； C．电能是二次能源，需要消耗一次能源才能得到二次能源，故C错误； D．多机器人间采用电磁波进行无线通信，电磁波可以在真空中传播，能够实现远距离、快速的信息传递，以保证动作同步，故D正确。 故选D。 14．某品牌微波炉有“微波加热”和“光波烧烤”两个挡位，其铭牌信息如表所示，下列说法正确的是（　　） 额定电压 220V 微波加热功率 900W 微波工作频率 2450MHz 光波烧烤功率 1000W A．微波炉消耗的电能是一次能源 B．微波和光波都属于超声波 C．“光波烧烤”挡比“微波加热”挡更费电 D．“光波烧烤”挡比“微波加热”挡消耗电能快 【答案】D 【详解】A．微波炉消耗的电能是二次能源，故A错误； B．微波、光波都属于电磁波，故B错误； C．“光波烧烤”挡比“微波加热”挡功率大，根据W=Pt可知消耗电能的多少还与时间有关，故C错误； D．“光波烧烤”挡比“微波加热”挡功率大，“光波烧烤”挡比“微波加热”挡消耗电能快，故D正确。 故选D。 15．绿色低碳是社会关注的热点，为践行低碳环保出行，2025年年底成都市公交车、巡游出租车将全面实现新能源化（纯电动或氢能源）。关于新能源汽车，下列说法正确的是（　　） A．使用氢燃料电池的汽车工作时，是将汽车的机械能转化为氢气的化学能 B．电动汽车踩油门加速运动时，电池的化学能主要转化为汽车的内能 C．氢燃料电池车消耗的氢能是一次能源，电动汽车消耗的电能是二次能源 D．电动汽车的电池充电时，不能将电能全部转化为电池的化学能 【答案】D 【详解】A．使用氢燃料电池的汽车工作时，是将氢燃料的化学能转化为汽车的机械能，故A错误； B．电动汽车踩油门加速运动时，电池的化学能主要转化为汽车的机械能，故B错误； C．氢能和电能都是消耗其它能源才能产生的能源，均属于二次能源，故C错误； D．电动汽车的电池充电时，由于存在热量散失，不能将电能全部转化为电池的化学能，故D正确。 故选D。 16．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 【详解】[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。 17．在低压真空舱内高速飞行，在真空舱的上表面分布有由 （选填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，将光能转化为电能为列车提供动力能源，硅光电池板产生的电能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。 【答案】 半导体 二次 【详解】[1]导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体，硅光电池板通常使用半导体材料，半导体材料具有特殊的电学性质，当受到光照时，它们能够产生电流。 [2]二次能源是指通过某种方式从其他能源形式转化而来的能源，硅光电池板产生的电能属于二次能源。 18．单晶硅太阳能电池是目前最广泛应用于光伏产业的太阳能电池，其材质较脆，容易折断。目前，我国科学家研制出可以像纸片一样弯折，且不易断裂的高柔性单晶硅太阳能电池。其中，太阳能是 （选填“一次能源”或“二次能源”），硅属于 （选填“半导体”或“超导体”）材料。 【答案】 一次能源 半导体 【详解】[1]太阳能属于可再生能源，其主要特点是取之不尽用之不竭，并且环保无污染。 [2]锗、硅、砷化镓等是半导体材料，它具有单向导电性。利用半导体的特殊性能，可以做出方便人们生活的物品。 19．如图甲所示是小明设计的振动发电装置，它由一个能提供辐向磁场（磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布，如图乙所示）的永磁体和一个套在该永磁体槽中的线圈组成，使线圈沿轴线做左右往复运动，便有电流通过小灯泡。 (1)该装置是利用 原理制成的； (2)通过小灯泡的电流是 （选填“直流电”或“交流电”）； (3)其中电能属于 （选填“一次能源”或“二次能源”）。 【答案】(1)电磁感应 (2)交流电 (3)二次能源 【详解】（1）线圈沿轴线做左右往复运动，线圈切割磁感线会产生感应电流，使灯泡发光，该装置是利用电磁感应原理制成的。 （2）通过小灯泡的电流的大小和方向随时间发生周期性的变化，是交流电。 （3）电能需要消耗其它的能源才能得到，属于二次能源。 20．2025年1月13日，中国汽车工业协会发布最新数据，2024年我国汽车产销量双双超过3100万辆，再创历史新高。新能源汽车产销数量均突破1200万辆，连续十年领跑全球。对此感兴趣的小明进行了以下专题研究。 (1)能量来源 新能源汽车所利用的电能属于 （填“一次”或“二次”）能源；燃油汽车所使用的汽油或柴油属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)能量利用效率 小明在父母的帮助下进行了一次实验。小明的父母分别驾驶一辆外形相似的燃油汽车和电动汽车，在一段长度为10km的高速路上进行测试。跑完全程后，燃油汽车消耗了质量为0.48kg的汽油，电动汽车消耗的电能为2kW·h。 ①质量为0.48kg的汽油完全燃烧放出的热量是多少？ （该燃油汽车所用汽油的热值约为） ②若两辆车均可视为匀速直线行驶，且在行驶过程中所受的阻力均为648N，则这两辆车中，哪辆车的能量转化效率高？请通过计算说明。 【答案】(1) 二次 不可再生 (2) 见解析 【详解】（1）[1]电能不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到，因此电能属于二次能源。 [2]汽油或柴油不能在短期内从自然界中得到补充，故为不可再生能源。 （2）[1]质量为0.48kg的汽油完全燃烧放出的热量为 [2]由题可知，两辆车均做匀速直线运动，且行驶过程中所受的阻力均为648N，因此它们所受的牵引力和阻力二力平衡，大小相等，即 又因为两辆车行驶的路程相等，因此它们的牵引力所做的功相等，均为 该燃油汽车的能量转化效率 该电动汽车的能量转化效率 因此该电动汽车的能量转化效率较高。 三．常规能源与新能源（共5小题） 21．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 【详解】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。 22．为落实双碳战略，实现2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，国家大力发展清洁能源，下列属于清洁能源的是（　　） A．煤 B．石油 C．焦炭 D．太阳能 【答案】D 【详解】太阳能绿色环保无污染，能够直接用于生产生活，属清洁能源；煤、石油、焦炭燃烧能生成大量的一氧化碳、氮氧化物等物质，能够污染环境，不属于清洁能源，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 23．常州市街头有很多氢能源自行车。氢能属于（　　） ①清洁能源　　②非清洁能源 ③常规能源　　④新能源 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】B 【详解】能源有不同的分类方式： （1）从产生方式角度划分 一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源。例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能。 二次能源：是指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。例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气。 （2）从是否可再生角度划分 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源。例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。 不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能。 （3）从利用状况划分 常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源。例：化石能源、水能、电能。 新能源：人类新近才开始利用的能源。例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能。 （4）从环境影响划分 清洁能源：指低碳排放、无污染或污染较少的能源，如氢能、太阳能、风能、水能等。 非清洁能源：指碳排放量较高的能源，如煤炭、石油等。 综上可知，氢能属于清洁能源、新能源，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 24．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 【详解】[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。 25．阅读短文，回答问题。 氢能源有轨电车 世界首条商业运营氨能源有轨电车正式在我国上线启动，描介绍，有轨电车的特别之处在于采用氢燃料电池作为动力源，氢燃斜电池发电过程相当于电解水的逆过程，唯一的产物是水，因此做到了污染物"零排放"，新型的有轨电车搭我了230kW大功率氢燃料电池堆和大容量钛酸锂电池。两者配合为车辆供电，氢然料电池和锂电池的混合动力，具有响应快、启动加速性能好、制动能量回收率高等突出优势。 （1）氢燃料电池发电，本质上是将 能直接转化为 能； （2）氢能源有轨电车被称为“清洁能源电车”，原因是 ； （3）氢燃料电池为锂电池充电时，此时锂电池是 （选填“电源“或“用电器”）； （4）相对于氢能源有轨电车，燃油汽车比较耗油且环境污染严重，如果每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均为30%，如果把内燃机效率提高6%，则每年每辆汽车可节约燃油 t。 【答案】 化学 电 唯一的产物是水 用电器 0.3 【详解】（1）[1][2]氢燃斜电池发电过程相当于电解水的逆过程,所以是将化学能转化为电能。 （2）[3]由短文可知，氢能源有轨电车被称为“清洁能源电车”，原因是氢燃斜电池发电后唯一的产物是水。 （3）[4]氢燃料电池为锂电池充电时，锂电池消耗电能，所以锂电池是用电器。 （4）[5]由效率的定义可得需要消耗的做有用功的燃料的质量 m=1.8t×0.3=0.54t 则改进后消耗的燃料质量 则节约的燃油质量为 ∆m=1.8t-1.5t=0.3t 四．化石能源和电能（共4小题） 26．下列说法正确的是（　　） A．电能是一次能源 B．二极管是用超导体制成的 C．同种电荷互相吸引 D．核电站利用的是核裂变发电 【答案】D 【详解】A．电能是消耗一次能源得到的二次能源，故A错误； B．二极管是用半导体制成的，具有单向导电性，故B错误； C．同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，故C错误； D．核电站利用的是核裂变发电的，这种裂变是可控的，故D正确。 故选D。 27．突如其来的新冠病毒疫情，迫使各级各类学校延迟开学。济南市教育局开展“空中课堂” 教学，把优质的线上学习资源通过多种方式推送给每一位中小学生。图中是网上刷屏的两位同学克服种种困难、按时参加线上学习的照片。老师们录制这些优质学习资源、同学们参与线上学习都离不开一种形式的能。这种与线上学习密切相关的能是（　　） A．机械能 B．电能 C．内能 D．化学能 【答案】B 【详解】网上刷屏、灯光下学习、老师们录制学习资源、同学们参与线上学习等，都要用到电，故都离不开电能，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 28．三峡发电站发电是把 能转化为电能，从发电站到用电地区要实现远距离的电能输送，为了减少能量损失，在目前的技术水平下，一般采用 输电（选填“高压”或“低压”）。 【答案】 机械 高压 【详解】[1]水力发电工作时，水从上游流下来冲击水轮机的叶轮，是水的机械能转移到叶轮上；然后水轮机的叶轮，带动发电机发电，将叶轮上的机械能转化成电能。所以发电过程中把机械能转化为电能。 [2]在远距离输送电能时输电线路上的电能损失主要指的是电流的热效应而产生的，根据Q＝I2Rt可知，在电阻不变的情况下，电流越小，输电线上的电能损失就越小，根据电功率的计算公式P＝UI可知，在电功率一定时，要减小电流就要增大电压。 29．如图所示是我国开始启动研制的一款高速飞行列车，时速可达4000km/h。它利用同名磁极相互 的原理使得列车脱离地面，在低压真空仓内高速飞行，在真空仓的上表面分布有由 （填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，将光能转化为电能为列车提供动力能源、硅光电池板产生的电能属于 （填“一次”或“二次” ）能源。 【答案】 排斥 半导体 二次 【详解】[1]磁悬浮列车中有一种是利用同名磁极排斥的原理，使列车与导轨脱离接触，减小了车体与轨道之间的摩擦，从而突破了以往列车的速度极限。 [2]硅光太阳能电池板是用半导体材料制成的。 [3]电能是通过太阳能转化得到的，属于二次能源。 五．能源危机及解决（共4小题） 30．图为近两个多世纪以来人类能源消耗曲线图，由图可知，自1950年以来，人类能源消耗的情况（　　） A．显著增长 B．平稳增长 C．稳中有降 D．显著减少 【答案】A 【详解】根据图像看出，自1950年以来，人类能源消耗的情况逐年上升，增长幅度也是显著的。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 31．下列做法符合“绿色环保”、“节能减排”理念的是（　　） A．废电池与其他垃圾一起填埋 B．电视机长期处于待机状态 C．工业废水未经处理直接排入江河 D．教室中无人时要及时关灯 【答案】D 【详解】A．废电池与其他垃圾一起填埋，会对土壤及地下水造成污染，故不能与其他垃圾一起填埋，不符合“绿色环保”的理念，需要进行特别处理，故A不符合题意； B．电视机不使用时处于待机状态，电视机也会消耗电能，这样会浪费电能，故B不符合题意； C．工业废水未经处理直接排入江河，会造成江河水的污染，故C不符合题意； D．教室中无人时要及时关灯，减少灯的工作时间，可以达到节能的目的，故D符合题意。 故选D。 32．洒水车行驶在平直柏油路上，当它洒水时摩擦力 ，柴油机工作的四冲程中，使洒水车获得动力的是 冲程。汽车的尾气是PM2.5的主要来源，它是指大气中直径小于等于2.5 的颗粒悬浮物。为了减少污染，人类需要开发新能源，如 （填一种即可）。 【答案】 变小 做功 μm 太阳能 【详解】[1]洒水时，洒水车对地面的压力一直在变小，接触面的粗糙程度不变，因此受到地面的摩擦力在变小。 [2]四冲程内燃机工作时，只有在做功冲程中将燃料燃烧产生燃气的内能转化为机械能，为内燃机工作提供动力。 [3]PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm（微米）的颗粒悬浮物。 [4]人类开发新能源有太阳能、风能、地热能、核能等。 33．如图是1995年与2001年世界能源消耗情况．由图可知，世界能源的消耗呈 趋势（选填“增长”或“减少”）．请你提出一条日常生活中节约能源的措施： ． 【答案】 增长　 人走灯灭（合理即可） 【详解】从图中可以看出，人类能源消耗量随时间的推移逐渐增加．在实际生活中，节能的措施主要可从减少不可再生能源的消耗、大力开发和利用新型能源的角度来考虑，如采用太阳能等新能源，人走灯灭． 点睛：首先要明确，图中所表示的是人类对主要能源消耗量随时间的变化情况，从变化的趋势中可明显看出其快速增长的特点，然后结合实际，提出相应的措施或建议即可． 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $