第2节 新能源的发展（培优考点练）物理新教材人教版九年级全一册

第2节 新能源的发展 目录 题型分组练 2 题型01 核能 2 题型02 裂变 2 题型03 聚变 4 题型04 太阳能 4 题型05 太阳能的利用 5 创新拓展练 7 链接中考 9 题型分组练 题型01 核能 1. 物理学家汤姆森发现了 ，说明原子是可分的，原子是由 和 构成的，其中 带正电， 带负电。 2．核能 （1）核能的释放方式有两种： 变和 变。 （2）核能在自然界中是有限的，核能属于 能源。 3. 如图，用中子轰击质量较大的铀核，变成两个质量中等的原子核和新的中子，使其发生___变，同时释放巨大的_____能。 产生的新中子又会轰击其他的铀核，于是发生了______反应。如果这种反应加以控制，就可以用来发电，如果不加以控制就可以用来制造原子弹。 4. 下列关于原子核的描述： ①通常是由中子和电子构成；②通常是由质子和中子构成； ③带正电荷；④不显电性；⑤不能再分；⑥跟原子比较体积很小，但却几乎集中了原子的全部质量。 其中正确的是（　　） A. ②④⑥ B. ②③⑥ C. ①③⑤ D. ①④⑤ 题型02 裂变 5. 裂变：用中子 较重的原子核，使其 为较轻原子核的一种核反应。核反应堆中的链式反应是 ，原子弹的链式反应是不可控的。核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是 反应。 6. 如图是用中子轰击铀235原子核产生氪核和钡核的模型。下列叙述中正确的是（　　） A．该模型表示的是聚变 B．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应 C．该反应不会产生放射性物质 D．不能用该反应获得能量的方式来发电 7．如图所示为江苏省连云港市的田湾核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是（ ） A．聚变：核能→内能→化学能→电能 B．聚变：核能→内能→机械能→电能 C．裂变：核能→内能→机械能→电能 D．裂变：核能→内能→化学能→电能 8．核能作为一种新型能源正在逐步被人们开发和利用，它属于_______（选填“一次”或“二次”）能源。核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆利用的是核材料发生______（选填“核裂变”或“核聚变”）提供能量，如图是核电站的工作流程，其能量转换过程：核能→内能→_____→电能。 9. 如图所示是核电站原理示意图，对目前已建成运转的核电站来说： （1）核电站的核心是 ，它是以 （铀/氢）为核燃料的，是利用原子核 放出的能量来发电的； （2）在核电站里，能量的转化过程是：反应堆中消耗 能转化为高温蒸汽的 能，通过汽轮发电机转化为 能； （3）核电站使用过的核废料，它具有 性，会对人和其他生物造成伤害，一般深埋在人烟稀少的地方； （4）秦山核电站的功率为3×105kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.2×1010J，并且假设所产生的能量都变成了电能，那么每年（按365天计算）要消耗铀235的质量为 kg。 题型03 聚变 10. 如图所示是一种核反应的过程，这种反应的原理可用于制造（　　） A．原子弹 B．氢弹 C．导弹 D．普通炮弹 11．如图所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，创造了世界新纪录．“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过 （选填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能，原子核能又转化为 能，从而获得上亿度的高温。 12. 如图所示，是 （选填“核聚变”或“核裂变”）的过程。1g氢的同位素完全核变释放的能量是J，相当于 kg航空煤油完全燃烧释放的能量。总重为500吨的运载火箭，为了能顺利到达月球，其自重的90%为航空煤油，如果未来使用氢核变供能，则只需携带氢的同位素 g。（航空煤油的热值是） 题型04 太阳能 13．太阳能 （1）太阳能：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的核能。 （2）太阳能的利用：目前直接利用太阳能的方式主要有两种，一种是用集热器把水等物质加热，另一种是用 将太阳能转化为电能。 14. 2019年4月10日，人类发布了首张黑洞照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资枓。质量巨大的天体，像太阳一样，其内部一直发生着核 （选填“聚变”或“裂变”反应，并 （选填“吸收”或“释放”）大量的能量，当天体的能量即将耗尽时，在自身 （选填“重力”或“惯性”）的作用下发生塌缩，就形成了黑洞。 15. 太阳是人类能源的宝库，下述关于太阳能的说法中错误的是（ ） A．太阳能是核反应产生的 B．光合作用是太阳能转换为化学能 C．煤、石油、天然气都是太阳能的产物 D．自然界的风能、水能、潮汐能也都来自太阳能 题型05 太阳能的利用 16．长潭高速全程安装了如图所示的“风光互补”路灯，该路灯内的蓄电池分别将风力发电机和太阳能电池板获得的电能储存起来，供夜间照明使用，下列说法正确的是（　　）      A．风力发电机主要将机械能转化为电能 B．风力发电机主要将电能转化为机械能 C．太阳能电池板主要将太阳能转化为内能 D．太阳能电池板主要将电能转化为风扇的机械能 17. 人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能，下面是太阳能的来源及转化框图。请对应填出图中序号处的物理术语：① ② ③ ④ 。 18. 长征二号丙运载火箭，成功将3颗低轨通信试验卫星送入预定轨道，运载火箭使用偏二甲肼做燃料，火箭发射时，偏二甲肼燃烧将 转化为内能；如图，低轨通信试验卫星进入预定轨道后，接收到地面利用 波传来的指令信息将板状的两翼展开，板状的两翼是太阳能电池，它把太阳能直接转化成 能，供卫星使用。 19. 卡塔尔世界杯上呈现许多中国元素，其中的哈尔萨光伏电站就是中国电力建设集团承建，为世界杯所有场馆提供绿电，这些电能全部来自多哈以西约80公里荒漠中的200万块太阳能电池板。据查：1m2的晶硅太阳能板的电功率为120瓦，每天发电时间8小时。太阳能电池板给蓄电池充电时， 能转化 能；如果100m2的太阳能板发电一天的能量用燃烧天然气来提供，需要 m3天然气。（天然气的热值q＝3.6×107J/m3）    20. 为牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，美丽乡村建设中大量使用了直接利用太阳能的热水器、太阳能路灯等节能环保设备．根据你所学知识完成下列问题． （1）太阳能是在太阳内部氢原子核发生 (选填“聚变”或“裂变”）时释放的能量；太阳能属于 能源（选填“可再生”、“不可再生”）。 （2）某团队现在正在设想研发内置太阳能电池板的新型屋顶瓦片，实现更好的节能．这种瓦片是通过 （选填“光电转化”、“光热转化”、“光化转化”）方式直接利用太阳能的．     （3）太阳能热水器利用真空热水管给水加热，如图某太阳能热水器接收太阳能的面积为3m2，每平方米面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106J，该热水器仅能把接受太阳能的42%转化为水的内能，若光照6h可以使热水器内初温为15℃，质量为100kg的水温度升高到多少℃ ？ [c水=4.2×103J/(kg·℃)] 创新拓展练 21. 2025年5月14日，我国自主三代核电“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组实现连续安全稳定运行1000天，持续向社会稳定输送清洁电能超370亿度，如图所示是“华龙一号”全球首堆外景。下列有关说法错误的是（    ） A．核能属于不可再生能源 B．核电站利用核反应堆通过可控核裂变释放核能 C．核反应堆将核能直接转化为电能 D．核废料具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方 22. 中国科技发展日新月异，对以下重大成果中涉及的物理知识解释不正确的是（　　） A．白鹤滩水电站年均发电量624亿千瓦时——水力发电是将机械能转化为电能 B．“天问二号”小行星探测器遨游太空——探测器在太空中通过电磁波与地面站联系 C．中国空间站利用太阳能电池板供电——太阳能属于清洁能源 D．中国突破了“人造太阳”1亿摄氏度持续1000秒的技术——该反应为核裂变 23. 我国于2024年7月成功研制出世界上最轻、最小的太阳能动力微型无人机，该无人机可在纯自然光下实现持续飞行。这款无人机主要由静电驱动推进系统和超轻千伏动力系统组成。静电电机利用电荷间相互作用驱动，能量转化效率是传统电机的10倍以上。超轻高压变换器将电压为4.5V的太阳能电池升压至9000V，实现高效电能传输。由上述信息可以推断，这款无人机（　　） A．可在无光环境下飞行 B．飞行时会产生较多热量 C．太阳能电池板面积很大 D．静电电机比传统电机能耗小得多 24. 如图是中国自主设计、建造的全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环（简称EAST）的原理图，它在1亿度超高温度下运行了近10秒。 （1）该装置被称为“人造太阳”，其反应原理与太阳类似，通过核 （选填“聚变”或“裂变”）释放巨大的核能； （2）该装置中，用通电线圈产生的磁场将超高温等离子体约束在磁场中，这是利用了电流的 ；为了产生强磁场，线圈中需要很大的电流，若线圈有一定电阻，则线圈流过大电流后会产生大量热量，这是因为电流具有 （以上两空均选填“热效应”或“磁效应”）。所以该装置的线圈使用超导材料绕制，这些线圈工作在零下296摄氏度的超低温中，从而实现超导，处于超导状态时的线圈的电阻为 ； （3） “人造太阳”加热功率超过，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 。 25．2021年11月15日，国家能源核能供热商用示范工程二期450万平方米项目在山东海阳正式投产，依托海阳核电，利用核电余热供暖，使海阳成为全国首座零碳供暖城市。核能供暖主要是从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源，通过厂内换热首站、厂外供热企业换热站进行多级换热，最后经市政供热管网将热量传递至最终用户。 （1）图甲所示的海阳核电站获得核能利用的是可控制的核 （选填“裂变”或“聚变”）。 （2）传统核电站的大体组成如图乙所示，核反应过程中放出大量的热量，这些热量在热交换器中加热水，使水 成高温高压的蒸汽进入蒸汽轮机。经过蒸汽轮机的蒸汽之后进入冷凝器 成水；（均填物态变化名称） （3）核能供暖主要是从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源，在热交换器中加热供热水，将其传递至用户进行供暖。每个供暖季可节约原煤10万吨，这些原煤完全燃烧放出的热量为 J，如果这些热量的42%被水吸收，可以将 kg的水从20℃加热至80℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，原煤的热值q=3×107J/kg] 链接中考 26．（2025·青海西宁·中考真题）物理学在能源、信息、材料等领域的发展中有重要作用，下列说法错误的是（　　） A．中国实现了珠穆朗玛峰峰顶5G网络覆盖，5G信号传递利用了次声波 B．青海绿电资源丰富，目前主要利用的有水能、太阳能、风能 C．在光导纤维制成的光缆中，用激光短时间内可以传递大量信息 D．“华龙一号”是中国核电技术走向世界的国家名片，它利用核裂变发电 27．（2025·江苏镇江·中考真题）核电站利用核反应堆提供的能量发电，以下说法正确的是（    ） A．核能属于可再生能源 B．核能转化为电能的效率可达100% C．核电站中冷却水温度升高，水分子的无规则运动加剧 D．核反应堆产生的中子带正电 28.（2025·四川成都·中考真题）能源是人类一切物质生活、社会经济发展的基础，人类社会的发展伴随着对能源的开发和利用。下列说法不正确的是（　　） A．人类利用的能量大多由太阳能转移或转化而来 B．核电站的能量转化是将核能直接转化为电能 C．核裂变发电能量转化效率不能达到100% D．太阳能、水能、风能都是可再生能源 29.（2025·四川凉山·中考真题）光伏发电产业是我国低碳经济的亮点之一。光伏发电使用的太阳能板（如图）主要是将太阳能转化为 能，太阳能来自于太阳内部的核 （选填“聚”或“裂”）变。 30．（2025·山东·中考真题）近年来，我国探月工程不断取得突破性成果，并计划于2035年前基本建成月球科研站。为支撑月球科研站等深空探测重大工程。2025年4月29日，“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验，有效拓展了激光测距技术的观测窗口，过程示意如图。研究人员表示未来嫦娥八号将会携带试验装置登陆月球开展试验，比如聚焦太阳光熔化月壤，获得可以用于月球科研站建设的材料等。月球环境近似为真空。g月大约是地球上g的。 （1）聚焦太阳光熔化月壤过程是 能转化为 能； （2）测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是 ； （3）假定激光站和“天都一号”之间为真空环境，激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s，求激光站与“天都一号”间的距离；（激光的传播速度取） （4）小明畅想未来在月球科研站内的生活：“未来在月球上，我的质量变小了，完成引体向上更轻松了。”请你对小明的畅想作出评析。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 新能源的发展 目录 题型分组练 2 题型01 核能 2 题型02 裂变 3 题型03 聚变 5 题型04 太阳能 6 题型05 太阳能的利用 7 创新拓展练 10 链接中考 13 题型分组练 题型01 核能 1. 物理学家汤姆森发现了 ，说明原子是可分的，原子是由 和 构成的，其中 带正电， 带负电。 【答案】电子，原子核，电子，原子核，电子。 【解析】人们原本认为原子不可再分，但汤姆生从原子中发现电子，就可以说明原子是可以再分的；卢瑟福认为原子由原子核与核外电子组成，原子核由质子和中子组成，中子不带电，质子带正电，电子带负电。 2．核能 （1）核能的释放方式有两种： 变和 变。 （2）核能在自然界中是有限的，核能属于 能源。 【答案】（1）裂，聚；（2）不可再生 【详解】（1）核能释放的两种方式是核裂变和核聚变，如核电站利用铀核裂变，太阳内部的氢核聚变。（2）核能所利用的核燃料在自然界中储量有限，且不能在短期内再生，因此属于不可再生能源。 3. 如图，用中子轰击质量较大的铀核，变成两个质量中等的原子核和新的中子，使其发生___变，同时释放巨大的_____能。 产生的新中子又会轰击其他的铀核，于是发生了______反应。如果这种反应加以控制，就可以用来发电，如果不加以控制就可以用来制造原子弹。 【答案】裂，核，链式。 【详解】用中子轰击质量比较大的铀核，使其发生分裂并释放新的中子，在分裂的同时会释放巨大的能量，这种获得核能的方式叫核裂变。 产生的新中子又会轰击其他的铀核，于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是核裂变中的链式反应。 4. 下列关于原子核的描述： ①通常是由中子和电子构成；②通常是由质子和中子构成； ③带正电荷；④不显电性；⑤不能再分；⑥跟原子比较体积很小，但却几乎集中了原子的全部质量。 其中正确的是（　　） A. ②④⑥ B. ②③⑥ C. ①③⑤ D. ①④⑤ 【答案】B。 【解析】根据原子核的结构继续分析：原子核通常是由质子和中子构成；带正电荷；跟原子比较体积很小，但却几乎集中了原子的全部质量，②③⑥ 均正确。 所以选B。 题型02 裂变 5. 裂变：用中子 较重的原子核，使其 为较轻原子核的一种核反应。核反应堆中的链式反应是 ，原子弹的链式反应是不可控的。核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是 反应。 【答案】轰击 分裂 可控的 核裂变的可控链式反应 【详解】裂变是用中子轰击较大的原子核，使其分裂成较轻原子核，从而释放出能量。、 由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的；目前核电站是利用核裂变的可控链式反应时放出的核能来发电的。 6. 如图是用中子轰击铀235原子核产生氪核和钡核的模型。下列叙述中正确的是（　　） A．该模型表示的是聚变 B．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应 C．该反应不会产生放射性物质 D．不能用该反应获得能量的方式来发电 【答案】B 【详解】A．观察该模型发现，模型表示一个重核裂变为两个轻核，并释放出能量，应为核裂变，故A错误； B．一个重原子核裂变产生两个轻原子核，并释放出中子，产生的中子具有能量，可继续轰击其他铀核发生裂变，形成链式反应，故B正确； C．核反应产生的核废料都具有放射性，故C错误； D．目前人类可以控制核裂变，所以可以用该反应获得能量来发电，故D错误。 故选B。 7．如图所示为江苏省连云港市的田湾核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是（ ） A．聚变：核能→内能→化学能→电能 B．聚变：核能→内能→机械能→电能 C．裂变：核能→内能→机械能→电能 D．裂变：核能→内能→化学能→电能 【答案】C. 【解析】本题介绍了利用核能发电的基本流程，核反应堆通过裂变把核能转化为水蒸气的内能，通过汽轮机把内能转化为机械能，再通过发电机把机械能转化为电能。 8．核能作为一种新型能源正在逐步被人们开发和利用，它属于_______（选填“一次”或“二次”）能源。核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆利用的是核材料发生______（选填“核裂变”或“核聚变”）提供能量，如图是核电站的工作流程，其能量转换过程：核能→内能→_____→电能。 【答案】一次，核裂变，机械能。 【详解】核能可以直接从自然界获取，它属于一次能源。 核反应堆利用不带电的中子轰击铀核，发生可控核裂变产生核能的。 核电站发电过程中，先是将核裂变产生的核能转化为内能，内能对外做功，转化为机械能，然后机械能再通过发电机转化为电能。 9. 如图所示是核电站原理示意图，对目前已建成运转的核电站来说： （1）核电站的核心是 ，它是以 （铀/氢）为核燃料的，是利用原子核 放出的能量来发电的； （2）在核电站里，能量的转化过程是：反应堆中消耗 能转化为高温蒸汽的 能，通过汽轮发电机转化为 能； （3）核电站使用过的核废料，它具有 性，会对人和其他生物造成伤害，一般深埋在人烟稀少的地方； （4）秦山核电站的功率为3×105kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.2×1010J，并且假设所产生的能量都变成了电能，那么每年（按365天计算）要消耗铀235的质量为 kg。 【答案】（1）核反应堆，铀，裂变；（2）核，内，电；（3）放射；（4）115.4. 【详解】（1）核电站的核心是核反应堆，它是以铀为核燃料的，是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的。 （2）核电站能量的转化过程是：反应堆中消耗核能转化为高温蒸汽的内能，通过汽轮发电机转化为电能。 （3）核电站使用过的核燃料称为核废料，它具有放射性，会对人和其他生物造成伤害，一般深埋在人烟稀少的地方。 （4）核电站一年产生的能量为 W=Pt=3.0×108W×365×24×3600s=9.4608×1015J 1g铀释放的能量为8.2×1010J，则每年消耗铀的质量 题型03 聚变 10. 如图所示是一种核反应的过程，这种反应的原理可用于制造（　　） A．原子弹 B．氢弹 C．导弹 D．普通炮弹 【答案】B 【详解】AB．由图可知，该反应为聚变反应，可以用来制作氢弹；原子弹是利用核裂变的原理来工作的。故B符合题意，A不符合题意； CD．导弹、普通炮弹都没有用到核反应。故CD不符合题意。 故选B。 11．如图所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，创造了世界新纪录．“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过 （选填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能，原子核能又转化为 能，从而获得上亿度的高温。 【答案】聚变，内。 【详解】太阳内部发生的是核聚变，“东方超环”的反应原理与太阳内部一样，为核聚变，释放巨大的核能，原子核能又转化为内能。 12. 如图所示，是 （选填“核聚变”或“核裂变”）的过程。1g氢的同位素完全核变释放的能量是J，相当于 kg航空煤油完全燃烧释放的能量。总重为500吨的运载火箭，为了能顺利到达月球，其自重的90%为航空煤油，如果未来使用氢核变供能，则只需携带氢的同位素 g。（航空煤油的热值是） 【答案】核聚变，8000，56.25。 【详解】图中两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程，是核聚变。 航空煤油的质量 航空煤油的质量 m煤=500×103kg×90%=4.5×105kg 航空煤油完全燃烧放出的热量 Q放=m煤q=4.5×105kg×4.2×107J/kg=1.89×1013J 如果未来使用氢核变供能，则只需携带氢的同位素的质量 题型04 太阳能 13．太阳能 （1）太阳能：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的核能。 （2）太阳能的利用：目前直接利用太阳能的方式主要有两种，一种是用集热器把水等物质加热，另一种是用 将太阳能转化为电能。 【答案】（1）聚变；（2）太阳能电池 【详解】（1）关于太阳能的产生，太阳能是在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。 （2）太阳能是清洁能源。太阳能的利用：目前直接利用太阳能的方式主要有两种，一种是用集热器把水等物质加热，另一种是用太阳能电池将太阳能转化为电能。 14. 2019年4月10日，人类发布了首张黑洞照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资枓。质量巨大的天体，像太阳一样，其内部一直发生着核 （选填“聚变”或“裂变”反应，并 （选填“吸收”或“释放”）大量的能量，当天体的能量即将耗尽时，在自身 （选填“重力”或“惯性”）的作用下发生塌缩，就形成了黑洞。 【答案】聚变，释放，重力。 【详解】太阳内部不断发生着核聚变，巨大的天体，像太阳一样，所以其内部也不断发生着核聚变，发生核聚变时，两个轻原子核聚变为一个重原子核，同时释放出能量。 当天体的能量即将耗尽，由于天体自身重力很大，在自身重力作用下会发生塌缩。 15. 太阳是人类能源的宝库，下述关于太阳能的说法中错误的是（ ） A．太阳能是核反应产生的 B．光合作用是太阳能转换为化学能 C．煤、石油、天然气都是太阳能的产物 D．自然界的风能、水能、潮汐能也都来自太阳能 【答案】D 【详解】太阳能是内部原子核聚变产生出来的能量，故A正确；光合作用是太阳能转换为化学能，故B正确；地球上很多能源都间接来自太阳能，如现在人类使用的主要能源煤、石油、天然气等都是由太阳能转化而来的，故C正确；风能，水能都是因为地球吸收了太阳的能量形成的；潮汐能不是，是由地球和天体运动以及它们之间的相互作用而引起的，故D错误，故选D． 题型05 太阳能的利用 16．长潭高速全程安装了如图所示的“风光互补”路灯，该路灯内的蓄电池分别将风力发电机和太阳能电池板获得的电能储存起来，供夜间照明使用，下列说法正确的是（　　）      A．风力发电机主要将机械能转化为电能 B．风力发电机主要将电能转化为机械能 C．太阳能电池板主要将太阳能转化为内能 D．太阳能电池板主要将电能转化为风扇的机械能 【答案】A 【详解】AB．风力发电机在发电时，消耗风能，即机械能，产生电能，故是将机械能转化为电能的过程，故A正确，B错误； CD．太阳能电池板是消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故CD错误。 故选A。 17. 人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能，下面是太阳能的来源及转化框图。请对应填出图中序号处的物理术语：① ② ③ ④ 。 【答案】聚变，光热转换，太阳能电池，化学能。 【详解】①太阳能来自与原子核的核聚变。②太阳能热水器可以通过光热转换把太阳能转化为水的内能。③光电转换是通过太阳能电池把太阳能转化为电能。④植物通过光合作用把太阳能转化为化学能。 18. 长征二号丙运载火箭，成功将3颗低轨通信试验卫星送入预定轨道，运载火箭使用偏二甲肼做燃料，火箭发射时，偏二甲肼燃烧将 转化为内能；如图，低轨通信试验卫星进入预定轨道后，接收到地面利用 波传来的指令信息将板状的两翼展开，板状的两翼是太阳能电池，它把太阳能直接转化成 能，供卫星使用。 【答案】 化学能 电磁 电 【详解】运载火箭使用偏二甲肼作为主要燃料，火箭发射时，偏二甲肼燃烧将化学能转化为内能。 电磁波能够传递信息，且能在真空中传播。低轨通信试验卫星进入预定轨道后，接收到地面利用电磁波传来的指令信息将板状的两翼展开。 板状的两翼是太阳能电池，它把太阳能直接转化成电能。 19. 卡塔尔世界杯上呈现许多中国元素，其中的哈尔萨光伏电站就是中国电力建设集团承建，为世界杯所有场馆提供绿电，这些电能全部来自多哈以西约80公里荒漠中的200万块太阳能电池板。据查：1m2的晶硅太阳能板的电功率为120瓦，每天发电时间8小时。太阳能电池板给蓄电池充电时， 能转化 能；如果100m2的太阳能板发电一天的能量用燃烧天然气来提供，需要 m3天然气。（天然气的热值q＝3.6×107J/m3）    【答案】电，化学，9.6。 【详解】利用太阳能电池板给蓄电池充电时，电池板将太阳能转化电能，再转化为化学能，这样就可以将能量储存起来供需要时使用。 100m2的太阳能板发电一天的能量Q=W=100×120W×8×3600s=3.456×108J 需要天然气的体积 20. 为牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，美丽乡村建设中大量使用了直接利用太阳能的热水器、太阳能路灯等节能环保设备．根据你所学知识完成下列问题． （1）太阳能是在太阳内部氢原子核发生 (选填“聚变”或“裂变”）时释放的能量；太阳能属于 能源（选填“可再生”、“不可再生”）。 （2）某团队现在正在设想研发内置太阳能电池板的新型屋顶瓦片，实现更好的节能．这种瓦片是通过 （选填“光电转化”、“光热转化”、“光化转化”）方式直接利用太阳能的．     （3）太阳能热水器利用真空热水管给水加热，如图某太阳能热水器接收太阳能的面积为3m2，每平方米面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106J，该热水器仅能把接受太阳能的42%转化为水的内能，若光照6h可以使热水器内初温为15℃，质量为100kg的水温度升高到多少℃ ？ [c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】（1）聚变，可再生；（2）光电转化；（3）60oC. 【详解】（1）在太阳内部，氢原子核在超高温、高压作用下发生聚变，释放巨大的核能；太阳能取之不尽、用之不竭，是可再生能源； （2）太阳能电池板的新型屋顶瓦片是太阳光的能量直接转化为电能，即通过光电转化方式直接利用太阳能的； （3）水吸收的热量为： 根据可得，水升高的温度为： 水温度升高到： ． 创新拓展练 21. 2025年5月14日，我国自主三代核电“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组实现连续安全稳定运行1000天，持续向社会稳定输送清洁电能超370亿度，如图所示是“华龙一号”全球首堆外景。下列有关说法错误的是（    ） A．核能属于不可再生能源 B．核电站利用核反应堆通过可控核裂变释放核能 C．核反应堆将核能直接转化为电能 D．核废料具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方 【答案】C 【详解】A．核能是一种相对较为清洁的能源，但由于核燃料在地球上的总量是一定的，所以核能属于不可再生能源，故A正确，不符合题意； B．核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控核裂变反应释放核能的设备，故B正确，不符合题意； C．核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能，故C错误，符合题意； D．核污染主要是指核燃料或核废料具有放射性，因此一般埋在人烟稀少的地方，故D正确，不符合题意。 故选C。 22. 中国科技发展日新月异，对以下重大成果中涉及的物理知识解释不正确的是（　　） A．白鹤滩水电站年均发电量624亿千瓦时——水力发电是将机械能转化为电能 B．“天问二号”小行星探测器遨游太空——探测器在太空中通过电磁波与地面站联系 C．中国空间站利用太阳能电池板供电——太阳能属于清洁能源 D．中国突破了“人造太阳”1亿摄氏度持续1000秒的技术——该反应为核裂变 【答案】D 【详解】A．水力发电通过水的机械能带动发电机转化为电能，故A正确，不符合题意； B．电磁波可在真空中传播，探测器通过电磁波与地面联系，故B正确，不符合题意； C．太阳能无污染且可再生，属于清洁能源，故C正确，不符合题意； D．“人造太阳”通过核聚变释放能量（类似太阳内部反应），而非核裂变，故D错误，符合题意； 故选D。 23. 我国于2024年7月成功研制出世界上最轻、最小的太阳能动力微型无人机，该无人机可在纯自然光下实现持续飞行。这款无人机主要由静电驱动推进系统和超轻千伏动力系统组成。静电电机利用电荷间相互作用驱动，能量转化效率是传统电机的10倍以上。超轻高压变换器将电压为4.5V的太阳能电池升压至9000V，实现高效电能传输。由上述信息可以推断，这款无人机（　　） A．可在无光环境下飞行 B．飞行时会产生较多热量 C．太阳能电池板面积很大 D．静电电机比传统电机能耗小得多 【答案】D 【详解】ABD．由题可知，微型无人机能实现纯自然光供能下的持续飞行，说明微型静电电机在没有光的环境下不能飞行；静电电机利用电荷间相互作用驱动，能量转化效率是传统电机的10倍以上，说明微型静电电机具有发热小，效率高的特点，则静电电机比传统电机能耗小得多，故AB不符合题意，D符合题意； C．由题可知，该机器为微型无人机，则说明了太阳能电池板的面积小，故C不符合题意； 故选D。 24. 如图是中国自主设计、建造的全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环（简称EAST）的原理图，它在1亿度超高温度下运行了近10秒。 （1）该装置被称为“人造太阳”，其反应原理与太阳类似，通过核 （选填“聚变”或“裂变”）释放巨大的核能； （2）该装置中，用通电线圈产生的磁场将超高温等离子体约束在磁场中，这是利用了电流的 ；为了产生强磁场，线圈中需要很大的电流，若线圈有一定电阻，则线圈流过大电流后会产生大量热量，这是因为电流具有 （以上两空均选填“热效应”或“磁效应”）。所以该装置的线圈使用超导材料绕制，这些线圈工作在零下296摄氏度的超低温中，从而实现超导，处于超导状态时的线圈的电阻为 ； （3） “人造太阳”加热功率超过，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 。 【答案】（1）聚变；（2）磁效应，热效应，0；（3） 【详解】（1）太阳内部进行着核聚变，由氢原子核聚变成氦原子核，释放出核能。“人造太阳”的反应原理与太阳相似，通过核聚变的途径释放出巨大能量，从而获得高温。 （2）根据奥斯特实验可知通电导线周围存在磁场，由此可知该装置中，用通电线圈产生的磁场将超高温等离子体约束在磁场中，这是利用了电流的磁效应。 根据焦耳定律可知电流具有热效应，因此线圈流过大电流后会产生大量热量，这说明电流具有热效应。 当在超低温的温度下导体电阻为0Ω的现象称为超导现象，该导体材料较超导材料。 （3）人造太阳每小时发电量为 25．2021年11月15日，国家能源核能供热商用示范工程二期450万平方米项目在山东海阳正式投产，依托海阳核电，利用核电余热供暖，使海阳成为全国首座零碳供暖城市。核能供暖主要是从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源，通过厂内换热首站、厂外供热企业换热站进行多级换热，最后经市政供热管网将热量传递至最终用户。 （1）图甲所示的海阳核电站获得核能利用的是可控制的核 （选填“裂变”或“聚变”）。 （2）传统核电站的大体组成如图乙所示，核反应过程中放出大量的热量，这些热量在热交换器中加热水，使水 成高温高压的蒸汽进入蒸汽轮机。经过蒸汽轮机的蒸汽之后进入冷凝器 成水；（均填物态变化名称） （3）核能供暖主要是从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源，在热交换器中加热供热水，将其传递至用户进行供暖。每个供暖季可节约原煤10万吨，这些原煤完全燃烧放出的热量为 J，如果这些热量的42%被水吸收，可以将 kg的水从20℃加热至80℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，原煤的热值q=3×107J/kg] 【答案】（1）裂变；（2）汽化，液化；（3）3×1015，5×109 【详解】（1）核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量热量来发电的。 （2）液态水变成气态的水蒸气，水发生了汽化现象，蒸汽进入冷凝器之后，变成水，是气态变为液态，发生了液化现象。 （3）10万吨原煤完全燃烧放出的热量 Q放=qm煤=3×107J/kg×10×107kg=3×1015J 这些热量的42%被水吸收，则水吸收的热量 Q吸=42%×Q放=42%×3×1015J=1.26×1015J 由Q吸=cm∆t可知水的质量为 链接中考 26．（2025·青海西宁·中考真题）物理学在能源、信息、材料等领域的发展中有重要作用，下列说法错误的是（　　） A．中国实现了珠穆朗玛峰峰顶5G网络覆盖，5G信号传递利用了次声波 B．青海绿电资源丰富，目前主要利用的有水能、太阳能、风能 C．在光导纤维制成的光缆中，用激光短时间内可以传递大量信息 D．“华龙一号”是中国核电技术走向世界的国家名片，它利用核裂变发电 【答案】A 【详解】A．5G信号传递利用的是电磁波，而次声波是声波，5G信号传递利用的是电磁波，故A错误，符合题意； B．青海地区水能、太阳能、风能资源丰富，目前这些都是主要利用的绿电资源，故B正确，不符合题意； C．光导纤维利用激光的全反射原理，激光频率高，在光导纤维制成的光缆中，用激光短时间内可以传递大量信息，故C正确，不符合题意； D．目前全球商用核电站均采用核裂变技术，通过可控的铀核裂变释放能量，再转化为电能。 “华龙一号” 作为中国自主研发的第三代核电技术，其发电原理同样是核裂变，而非核聚变（核聚变目前尚未实现商用发电），故D正确，不符合题意。 故选A。 27．（2025·江苏镇江·中考真题）核电站利用核反应堆提供的能量发电，以下说法正确的是（    ） A．核能属于可再生能源 B．核能转化为电能的效率可达100% C．核电站中冷却水温度升高，水分子的无规则运动加剧 D．核反应堆产生的中子带正电 【答案】C 【详解】A．核能需要用到铀，像铀矿这类矿物能源，一旦消耗就很难再生，是不可再生能源，故A错误； B．核电站利用核反应堆提供的能量发电时不可避免有能量的损失，核能转化为电能的效率不可能达到100%，故B错误； C．温度越高，分子热运动越剧烈。核电站中冷却水温度升高，水分子的无规则运动加剧，故C正确； D．中子不带电，故D错误。 故选C。 28.（2025·四川成都·中考真题）能源是人类一切物质生活、社会经济发展的基础，人类社会的发展伴随着对能源的开发和利用。下列说法不正确的是（　　） A．人类利用的能量大多由太阳能转移或转化而来 B．核电站的能量转化是将核能直接转化为电能 C．核裂变发电能量转化效率不能达到100% D．太阳能、水能、风能都是可再生能源 【答案】B 【详解】A．太阳能通过光合作用、水循环、大气运动等转化为其它形式的能量，人类利用的化石能源、水能、风能等大多来源于太阳能，故A正确，不符合题意； B．核电站中，核反应堆通过核裂变释放核能，将核能转化为水的内能，蒸汽推动汽轮机将内能转化为机械能，最后发电机将机械能转化为电能，并非直接转化，故B错误，符合题意； C．任何能量转化过程都存在能量损耗，效率不可能达到100%，故C正确，不符合题意； D．太阳能、水能、风能都可以从大自然中源源不断的获取，所以都属于可再生能源，故D正确，不符合题意。 故选B。 29.（2025·四川凉山·中考真题）光伏发电产业是我国低碳经济的亮点之一。光伏发电使用的太阳能板（如图）主要是将太阳能转化为 能，太阳能来自于太阳内部的核 （选填“聚”或“裂”）变。 【答案】 电 聚 【详解】太阳能板吸收太阳能，将太阳能转化为电能。 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 30．（2025·山东·中考真题）近年来，我国探月工程不断取得突破性成果，并计划于2035年前基本建成月球科研站。为支撑月球科研站等深空探测重大工程。2025年4月29日，“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验，有效拓展了激光测距技术的观测窗口，过程示意如图。研究人员表示未来嫦娥八号将会携带试验装置登陆月球开展试验，比如聚焦太阳光熔化月壤，获得可以用于月球科研站建设的材料等。月球环境近似为真空。g月大约是地球上g的。 （1）聚焦太阳光熔化月壤过程是 能转化为 能； （2）测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是 ； （3）假定激光站和“天都一号”之间为真空环境，激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s，求激光站与“天都一号”间的距离；（激光的传播速度取） （4）小明畅想未来在月球科研站内的生活：“未来在月球上，我的质量变小了，完成引体向上更轻松了。”请你对小明的畅想作出评析。 【答案】（1） 太阳，内；（2）电磁波；（3） 3.75×108m；（41）见解析 【详解】（1）[1][2]聚焦太阳光熔化月壤，是将太阳能转化为内能，使月壤的温度升高从而熔化。 （2）电磁波可以传递信息，且传播不需要介质，月球是真空环境，因此测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是电磁波。 （3）已知激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s，则激光站与“天都一号”间的距离 （4）质量是物体的一种基本属性，与形状、状态、所处空间位置无关，因此在月球上质量不变；月球上g月大约是地球上g的，根据G=mg，在质量m不变的情况下，重力G会变小，做引体向上时需要克服的重力变小，所以完成引体向上会更轻松，小明说质量变小是错误的，说完成引体向上更轻松是正确的。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $