专题10 能源与可持续发展（专项训练）物理新教材人教版九年级全一册

专题10 能源与可持续发展（解析版） 目录 A题型建模・专项突破 题型一、能源的分类 1 题型二、新能源的发展 3 B综合攻坚・能力跃升 6 题型一、能源的分类 1．下列关于能量转移和转化有方向性的描述中，正确的是（　　） A．机械能可以转化为内能，内能不可以转化为机械能 B．热可以自发地由低温物体传向高温物体 C．内能不可能全部转化成机械能，而不产生其他影响 D．自然界的一切物理过程都是不可逆的 【答案】C 【详解】A．机械能可以转化为内能，例如摩擦生热，内能也可以转化为机械能，例如内燃机的做功冲程，故A错误； B．能量的转化和能量的转移，都是有方向性的，如温度不同的两个物体接触后，一部分内能从高温物体转移到低温物体上，并不能自发地由低温物体转移到高温物体上，故B错误； C．内能在转化为机械能不可避免的会产生热损失，所以内能不可能全部转化成机械能，而不产生其他影响，故C正确； D．液态水变为固态冰，固态的冰也可以变为液态的水，所以物理过程是可逆的，故D错误。 故选C。 2．我国大力推广新能源汽车，主要是为了减少（　　） A．噪声污染 B．大气污染 C．光污染 D．水污染 【答案】B 【详解】传统汽车多以汽油、柴油等化石燃料为动力，使用过程中会消耗大量化石能源，且排放二氧化碳、颗粒物等污染物。新能源汽车以电能、氢能等清洁能源为动力，推广新能源汽车能减少对化石能源的依赖，降低污染物排放，从而缓解能源危机和环境污染问题，因此主要是为了减少大气污染，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．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。 4．网约车方便快捷，成为人们出行的首选，纯电动汽车替代燃油汽车成为网约车中的主力军。下列说法错误的是（   ） A．石油是不可再生能源 B．发动机消耗的汽油属于一次能源 C．用户通过手机联络网约车司机，利用了电磁波能够传递信息 D．纯电动汽车替代燃油汽车，可以减少碳排放 【答案】B 【详解】A．石油不能源源不断的在大自然中获取，因此属于不可再生能源，故A正确，不符合题意； B．一次能源是指可以从自然界直接获取的能源；而汽油是由石油（一次能源）经过加工提炼得到的，属于二次能源，并非一次能源，故B错误，符合题意； C．手机通过发射和接收电磁波来传递信息，用户联系网约车司机利用了电磁波能够传递信息的特性，故C正确，不符合题意； D．纯电动汽车替代燃油汽车，不会有废气的排放，可以减少碳的排放，故D正确，不符合题意。 故选B。 5．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。 题型二、新能源的发展 6．全球首座第四代核电站华能石岛湾核电站投产，标志着我国核电技术已达世界领先水平。如图所示是核电站发电和供电流程图：以核反应堆来代替火力发电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量来加热水，推动汽轮机带动发电机旋转，从而产生电，下列有关说法正确的是（　　） A．核能和太阳能一样均属于一次能源，同时核能又属于可再生能源 B．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能 C．核电站发电原理与太阳释放能量的原理相同 D．核反应堆中发生的链式反应是不可控制的 【答案】B 【详解】A．核能和太阳能都可以直接从自然界获取，属于一次能源；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．核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，使之变成蒸汽，蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮机带着发电机旋转，从而产生电，能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能，故B正确； C．核电站发电原理是利用核裂变释放的能量，太阳释放能量的原理是利用核聚变释放的能量，则核电站发电原理与太阳释放能量的原理不相同，故C错误； D．核电站发电是利用核反应堆中发生可控的链式反应释放的能量来发电的，故D错误。 故选B。 7．2024年上半年，陕西分布式光伏新增装机规模跃居全国前三，计划到2025年新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到50%，推动既有公共建筑屋顶加装太阳能光伏系统。下列说法正确的是（    ） A．太阳能板可以将接收到的太阳能全部转化为电能 B．将太阳能板并联起来可以提高总输出功率 C．将太阳能板串联起来可以提高其输出电压 D．太阳能板无法将灯光中的光能转化为电能 【答案】C 【详解】A．太阳能板的光电转换效率有限，目前一般在 15%~25%，大部分太阳能转化为热能等其他形式，不可能全部转化为电能，故A错误； B．并联时，各太阳能板的输出功率不变，所以总输出功率不变，故B错误； C．串联时电流相同，总电压等于各太阳能板电压之和，可以提高输出电压，故C正确； D．灯光（尤其是强光）中的光能也能被太阳能板转化为电能，只是效率可能比太阳光低，故D错误。 故选 C。 8．我国第三代核电技术“华龙一号”已成为继高铁之后的又一张中国名片。如图，核电站利用核反应堆中铀核 （选填“裂变”或“聚变”）时产生的能量，并将其最终转化为电能。如果不加控制，这种方法可以应用于 。 【答案】 裂变 原子弹 【详解】[1][2]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能量来发电的；如果核反应堆中的铀核裂变不加以控制，可以用于制造原子弹，能释放出巨大的能量。 9．2025年5月，被称为“新一代人造太阳”的“中国环流三号”托卡马克装置在四川绵阳实现百万安培亿度H模，如图所示。其产生能量的原理与太阳发光发热的原理一样，是我国自主研发的可控 （选填“核聚变”或“核裂变”）大科学装置。 【答案】核聚变 【详解】太阳放出的能量是通过核聚变得到的，“新一代人造太阳”的能量产生原理与太阳发光发热相似，所以人造太阳是通过核聚变释放巨大能量。 10．国际热核聚变实验堆（ITER）计划俗称“人造太阳”。“人造太阳”的核聚变原料是地球上储量丰富的氘和氚，同时生成物没有危害，被称为“终极能源”。 (1)“人造太阳”与我国正在运行的核电站获得核能的方式是否相同? ；核能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)在核反应过程中产生的内能不能再自动转化为核能，这说明能量的转化和转移具有 性。 (3)“人造太阳”工作时主要用水进行冷却，这是利用水的 的特点。 【答案】(1) 不同 不可再生 (2)方向 (3)比热容较大 【详解】（1）[1]核电站获得核能的方式是核裂变，“人造太阳”是核聚变，所以二者获得核能的方式不相同。 [2]核能消耗后短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源。 （2）在核反应过程中产生的内能不能再自动转化为核能，这体现了能量的转化和转移具有方向性。 （3）“人造太阳”工作时主要用水进行冷却，是因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度能吸收更多的热量，冷却效果好。 11．图甲表示原子核在转变过程中释放能量的方式，图乙是某种光伏发电技术简化电路。 (1)太阳辐射的巨大能量来自图甲中 （选填“A”或“B”）所示的核反应。 (2)当太阳能电池板只为蓄电池充电时，应闭合控制开关 （选填“S1”、“S2”或“S1和S2”）。 【答案】(1)B (2)S1 【详解】（1）核聚变是使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应，图B是核聚变，太阳辐射的巨大能量来自图甲中B所示的聚变反应。 （2）太阳能电池板为蓄电池充电时，太阳能电池是电源，蓄电池是用电器，所以应该闭合控制开关S1。 12．如图所示是哈尔滨某街道安装的新型风光互补路灯，它头顶的风力发电机能将风能转化为 ，其肩上的太阳能电池板能将 转化为电能。 【答案】 电能 太阳能 【详解】[1]风力发电机发电时，消耗风能，并为电路中提供电能，所以是将风能转化为电能。 [2]太阳能电池板发电时，吸收太阳能，同时为电路中提供电能，所以是把太阳能转化为电能。 13．如图所示是太阳能LED路灯，白天有日照时，电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中，晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明，已知：太阳能电池板输出参数为“20V   5A”，有效面积为0.5m2；正常日照时，太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J（即为0.8×103W/m2）。 (1)若每天正常日照8h，锂电池一天可以储存多少电能？ (2)该太阳能电池板的光电转换效率为多少？ (3)若路灯每晚从20：00持续工作到凌晨5：00，为了节能，LED路灯系统安装雷达感应装置，20:00到24:00人群活动密集时功率为20W，24：00至凌晨5：00夜深人静时功率为4W，已知锂电池最多能储存3.24×106J的电能，则充满电可以提供LED路灯系统在阴雨天（无日照）持续工作多少个晚上？ 【答案】(1)2.88×106J (2)25% (3)9个晚上 【详解】（1）由题可知，每天正常日照8h，锂电池一天可以储存的电能为 （2）由题可知，太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J，可知 锂电池1s钟输出的电能 光电转换效率为 （3）由题可知，路灯每晚消耗的电能为 则3.24×106J的电能，可以提供LED路灯系统在阴雨天（无日照）持续工作 故锂电池储充满电可以提供LED路灯系统在阴雨天（无日照）持续工作9个晚上。 14．从原始时期的柴草，到工业革命后的煤炭、石油、天然气，到如今的太阳能、风能、核能，人类在逐步实现能源可持续发展，下列说法正确的是（　　） A．干木柴燃烧越充分，热值越高 B．目前核电站是利用核聚变释放的核能来发电的 C．煤炭、石油、天然气属于可再生能源 D．利用太阳能可以加热物体，也可以发电 【答案】D 【详解】A．热值是燃料的一种属性，与燃烧情况无关，干木柴燃烧越充分，热值不变，故A错误； B．目前核电站是利用核裂变释放的核能来发电的，目前人类技术尚无法实现可控核聚变，故B错误； C．煤炭、石油、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，故C错误； D．太阳能的利用方式主要有两种：一是通过集热器吸收太阳能直接加热物体（如太阳能热水器）；二是通过光伏电池将太阳能转化为电能（如太阳能光伏电站），故D正确。 故选D。 15．如图所示为某公园安装的“智能脚蹬车”其配备了太阳能电池板，可实现太阳能和脚蹬车共同发电。配备的蓄电池存储电能，并将电能用于为“智能脚蹬车”的各种功能供电。健身者通过手机扫码连接“智能脚蹬车”后，就可以使用。下列说法正确的是（ ） A．太阳能电池板主要是由超导体材料制成的 B．太阳能来自于太阳内部发生的核聚变，属于可再生能源 C．蓄电池在供电过程中将电能转化为化学能 D．对蓄电池充电时，蓄电池相当于电源 【答案】B 【详解】A．半导体是指导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，太阳能电池板主要是由半导体材料制成的，而不是超导体材料，故A错误； B．太阳能来自于太阳内部发生的核聚变，核聚变反应持续不断地进行，太阳能可以源源不断地获取，属于可再生能源，故B正确； C．蓄电池在供电过程中，是将化学能转化为电能，为用电器提供电能，故C错误； D．对蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，此时蓄电池相当于用电器，故D错误。 故选B。 16．2025年3月，我国在内蒙古发现22万吨级钍矿。钍在中子轰击下可转化为核燃料铀，1吨钍的发电量相当于350万吨煤炭。若合理开发，这些钍资源可支撑我国能源需求数万年。以下关于钍的说法中，不正确的是（　　） A．钍资源属于可再生资源 B．钍转化为铀的过程属于核反应 C．与煤炭相比，钍发电的能量更高 D．钍基核能发电产生的放射性废物少，符合绿色发展理念 【答案】A 【详解】A．钍资源是一种矿产资源，在短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生资源，故A错误，符合题意； B．钍在中子轰击下可转化为核燃料铀，即钍转化为铀的过程中，原子核发生了变化，故属于核反应，故B正确，不符合题意； C．由“1吨钍的发电量相当于350万吨煤炭”可知，与煤炭相比，钍发电的能量高，故C正确，不符合题意； D．一般来说钍基核燃料循环相对传统核燃料循环产生的放射性废物少，符合绿色发展理念，故D正确，不符合题意。 故选A。 17．塔式太阳能发电系统如图所示。吸热塔塔顶上安装固定一个接收器，塔的周围安装一定数量的定日镜，通过定日镜将太阳光的能量（大小为E1）聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温，再将通过接收器的工作物质加热并产生高温蒸汽（其增加的内能为E2），推动发电机的汽轮机组进行发电，获得电能大小为E3。下列关于塔式太阳能发电系统的说法中正确的是（    ） A．太阳能是一次能源，且是不可再生能源 B．太阳内部的物质在超高温下不断发生核裂变 C．该装置可以不断获得电能，则电能是可再生能源 D． 【答案】D 【详解】A．太阳能可以直接从自然界获取，是一次能源，且可以源源不断得到，是可再生能源，故A错误； B．太阳内部发生的是核聚变，故B错误； C．可以从自然界中源源不断地得到的能源才是可再生能源，故C错误； D．因为能量在转移和转化中存在消耗，所以，故D正确。 故选D。 18．某路灯照明系统主要由太阳能电池板、蓄电池、控制器和LED灯具，灯杆及其它配件组成。太阳能电池白天对蓄电池充电，晚上该蓄电池再对LED灯供电 (1)从能源与可持续发展的角度分析，太阳能属于 能源，其能量来源于太阳内部氢原子核发生的核 变； (2)白天LED灯不需要工作，蓄电池处于充电状态，此时蓄电池相当于电路中的 ；开关和它控制的LED灯之间是 联的； (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5h，其产生的电能可以使额定功率为40W的电灯正常工作 h。 【答案】(1) 可再生 聚 (2) 用电器 串 (3)125 【详解】（1）[1][2]从能源与可持续发展角度分析，因为太阳能几乎取之不尽，用之不竭，所以属于可再生能源。其能量来源于太阳内部氢原子核发生的聚变反应，释放出巨大的核能。 （2）[1][2]白天LED灯不工作，蓄电池处于充电状态，此时蓄电池消耗电能，相当于电路中的用电器；开关和它控制的LED灯之间是串联的，这样才能通过开关的通断来控制LED灯的工作。 （3）太阳能电池板发电功率为每平方米200W，则一块5m2的太阳能电池板的发电功率P=200W/m2×5m2=1000W=1kW 光照5h产生的电能W=Pt=1kW×5h=5kW·h LED灯额定功率P'=40W=0.04kW 能工作的时间 19．学习了家庭电路知识后，小明对家庭用电进行了调查研究。 (1)如图所示是一款新型的“空气能热水器”，空气能属于 （选填“新”或“常规”）能源，配套的遥控器通过发出 线的信号进行控制，其制热量和压缩机所耗电能之比为3∶1，某同学洗一次澡用水30kg，这些水温度由12℃升高到42℃，压缩机需要消耗的电能为 J。此过程消耗的电能相当于完全燃烧 g酒精放出的热量；[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q酒精＝3.0×107J/kg] (2)规格为“220V 40W”的白炽灯与“220V 5W”的LED灯正常发光时亮度相当，白炽灯正常发光效率约为12%，则LED灯正常发光效率约为 %。 【答案】(1) 新 红外 1.26×106 42 (2)96 【详解】（1）[1]空气能的能源类型：空气能属于新能源。新能源是指在新技术基础上可系统地开发利用的可再生能源，包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、空气能等。 [2]遥控器控制原理：空气能热水器配套的遥控器一般是通过发出红外线信号进行控制。红外线具有较强的方向性和抗干扰性，能够实现对设备的远程控制。 [3]水吸收的热量 因为制热量和压缩机所耗电能之比为3∶1，即压缩机需要消耗的电能为 [4]相当于燃烧酒精的质量 （2）由于两灯正常发光时亮度相当，说明它们相同时间内输出的光能相同，即 即 解得 20．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 【详解】[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。 21．2025年5月8日，我国首个“风光火储一体化”特高压工程——陇东至山东±800千伏特高压直流工程竣工投产。工程西起甘肃庆阳换流站，东至山东东平换流站，采用双八百（±800千伏额定电压、800万千瓦额定容量）特高压直流输电技术，输电距离915公里，每年可向山东省输送电量超过360亿千瓦时，每年减少燃煤消耗约1085万吨，减少二氧化碳排放约1490万吨，减少二氧化硫排放约1800吨，减少氮氧化物排放约2700吨，环境效益显著，对于加速我国电力绿色低碳转型、助力实现“双碳”目标具有重要意义。 (1)图甲中，风力发电机组工作时将机械能转化为 能； (2)如图乙，若太阳能电池板的面积为2m2，光电能量转化效率为20%，则在1000W/m2的光照强度下，每小时可以输出多少电能？ (3)若高压输电线每千米的电阻为0.2Ω，在双八百（额定功率等于额定容量）输电技术下，该工程每根输电线每秒放出多少热量？这些热量相当于完全燃烧多少kg的煤放出的热量？（煤的热值q煤=3×107J/kg） (4)东平换流站将800kV的特高压经降压变压器逐级降低成380V或220V的用户所需电压。该电压仍远超人体安全电压，所以，为确保用电安全，日常生活中要做到：不 低压带电体，不靠近高压带电体； (5)陇东地区丰富的风、光资源发电，提供超50%的绿色电能，与传统火力发电相比，请列举一条风、光发电的优点 。 【答案】(1)电 (2) (3)； (4)接触 (5)见解析 【详解】（1）风力发电机组工作时消耗机械能，得到电能，即将机械能转化为电能。 （2）电池板总功率为 则一小时获得的光能为 每小时输出的电能为 （3）由可得，电路中的电流为 每根输电线每秒放出的热量为 由可知，相当于每秒燃烧煤的质量为 （4）安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 （5）与传统火力发电相比，风、光发电的优点是清洁、无污染、可再生、运行成本低。 22．小德对太阳能热水器的加热性能进行研究，他用“温度传感器”测得装满水的水箱中水的温度为20℃，太阳照射一段时间t后“温度传感器”显示水箱中的水温为40℃，已知水箱水质量为10kg。求：c水=4.2×103J/(kg·℃) (1)该过程中水吸收的热量： (2)若用液化气灶加热使水吸收同样的热量，需要燃烧多少kg液化气？（液化气灶的热效率为40%，液化气的热值为q=5×107J/kg） (3)该地太阳辐射到地面单位面积上的功率为P0=2.1×103W/m2，该太阳能热水器的集热面积为S=2.5m2，热转化效率η=40%（即将太阳能的40%转化为水的内能）。求太阳光照射的时间t。 【答案】(1)8.4×105J (2)0.042kg (3)400s 【详解】（1）该过程中水吸收的热量Q吸=c水m(t1-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(40℃-20℃)=8.4×105J （2）需要液化气放出的热量为 需要液化气的质量 （3）需要的太阳能为 需要太阳光照射的时间 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 能源与可持续发展（原卷版） 目录 A题型建模・专项突破 题型一、能源的分类 1 题型二、新能源的发展 1 B综合攻坚・能力跃升 4 题型一、能源的分类 1．下列关于能量转移和转化有方向性的描述中，正确的是（　　） A．机械能可以转化为内能，内能不可以转化为机械能 B．热可以自发地由低温物体传向高温物体 C．内能不可能全部转化成机械能，而不产生其他影响 D．自然界的一切物理过程都是不可逆的 2．我国大力推广新能源汽车，主要是为了减少（　　） A．噪声污染 B．大气污染 C．光污染 D．水污染 3．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 4．网约车方便快捷，成为人们出行的首选，纯电动汽车替代燃油汽车成为网约车中的主力军。下列说法错误的是（   ） A．石油是不可再生能源 B．发动机消耗的汽油属于一次能源 C．用户通过手机联络网约车司机，利用了电磁波能够传递信息 D．纯电动汽车替代燃油汽车，可以减少碳排放 5．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 题型二、新能源的发展 6．全球首座第四代核电站华能石岛湾核电站投产，标志着我国核电技术已达世界领先水平。如图所示是核电站发电和供电流程图：以核反应堆来代替火力发电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量来加热水，推动汽轮机带动发电机旋转，从而产生电，下列有关说法正确的是（　　） A．核能和太阳能一样均属于一次能源，同时核能又属于可再生能源 B．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能 C．核电站发电原理与太阳释放能量的原理相同 D．核反应堆中发生的链式反应是不可控制的 7．2024年上半年，陕西分布式光伏新增装机规模跃居全国前三，计划到2025年新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到50%，推动既有公共建筑屋顶加装太阳能光伏系统。下列说法正确的是（    ） A．太阳能板可以将接收到的太阳能全部转化为电能 B．将太阳能板并联起来可以提高总输出功率 C．将太阳能板串联起来可以提高其输出电压 D．太阳能板无法将灯光中的光能转化为电能 8．我国第三代核电技术“华龙一号”已成为继高铁之后的又一张中国名片。如图，核电站利用核反应堆中铀核 （选填“裂变”或“聚变”）时产生的能量，并将其最终转化为电能。如果不加控制，这种方法可以应用于 。 9．2025年5月，被称为“新一代人造太阳”的“中国环流三号”托卡马克装置在四川绵阳实现百万安培亿度H模，如图所示。其产生能量的原理与太阳发光发热的原理一样，是我国自主研发的可控 （选填“核聚变”或“核裂变”）大科学装置。 10．国际热核聚变实验堆（ITER）计划俗称“人造太阳”。“人造太阳”的核聚变原料是地球上储量丰富的氘和氚，同时生成物没有危害，被称为“终极能源”。 (1)“人造太阳”与我国正在运行的核电站获得核能的方式是否相同? ；核能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)在核反应过程中产生的内能不能再自动转化为核能，这说明能量的转化和转移具有 性。 (3)“人造太阳”工作时主要用水进行冷却，这是利用水的 的特点。 11．图甲表示原子核在转变过程中释放能量的方式，图乙是某种光伏发电技术简化电路。 (1)太阳辐射的巨大能量来自图甲中 （选填“A”或“B”）所示的核反应。 (2)当太阳能电池板只为蓄电池充电时，应闭合控制开关 （选填“S1”、“S2”或“S1和S2”）。 12．如图所示是哈尔滨某街道安装的新型风光互补路灯，它头顶的风力发电机能将风能转化为 ，其肩上的太阳能电池板能将 转化为电能。 13．如图所示是太阳能LED路灯，白天有日照时，电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中，晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明，已知：太阳能电池板输出参数为“20V   5A”，有效面积为0.5m2；正常日照时，太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J（即为0.8×103W/m2）。 (1)若每天正常日照8h，锂电池一天可以储存多少电能？ (2)该太阳能电池板的光电转换效率为多少？ (3)若路灯每晚从20：00持续工作到凌晨5：00，为了节能，LED路灯系统安装雷达感应装置，20:00到24:00人群活动密集时功率为20W，24：00至凌晨5：00夜深人静时功率为4W，已知锂电池最多能储存3.24×106J的电能，则充满电可以提供LED路灯系统在阴雨天（无日照）持续工作多少个晚上？ 14．从原始时期的柴草，到工业革命后的煤炭、石油、天然气，到如今的太阳能、风能、核能，人类在逐步实现能源可持续发展，下列说法正确的是（　　） A．干木柴燃烧越充分，热值越高 B．目前核电站是利用核聚变释放的核能来发电的 C．煤炭、石油、天然气属于可再生能源 D．利用太阳能可以加热物体，也可以发电 15．如图所示为某公园安装的“智能脚蹬车”其配备了太阳能电池板，可实现太阳能和脚蹬车共同发电。配备的蓄电池存储电能，并将电能用于为“智能脚蹬车”的各种功能供电。健身者通过手机扫码连接“智能脚蹬车”后，就可以使用。下列说法正确的是（ ） A．太阳能电池板主要是由超导体材料制成的 B．太阳能来自于太阳内部发生的核聚变，属于可再生能源 C．蓄电池在供电过程中将电能转化为化学能 D．对蓄电池充电时，蓄电池相当于电源 16．2025年3月，我国在内蒙古发现22万吨级钍矿。钍在中子轰击下可转化为核燃料铀，1吨钍的发电量相当于350万吨煤炭。若合理开发，这些钍资源可支撑我国能源需求数万年。以下关于钍的说法中，不正确的是（　　） A．钍资源属于可再生资源 B．钍转化为铀的过程属于核反应 C．与煤炭相比，钍发电的能量更高 D．钍基核能发电产生的放射性废物少，符合绿色发展理念 17．塔式太阳能发电系统如图所示。吸热塔塔顶上安装固定一个接收器，塔的周围安装一定数量的定日镜，通过定日镜将太阳光的能量（大小为E1）聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温，再将通过接收器的工作物质加热并产生高温蒸汽（其增加的内能为E2），推动发电机的汽轮机组进行发电，获得电能大小为E3。下列关于塔式太阳能发电系统的说法中正确的是（    ） A．太阳能是一次能源，且是不可再生能源 B．太阳内部的物质在超高温下不断发生核裂变 C．该装置可以不断获得电能，则电能是可再生能源 D． 18．某路灯照明系统主要由太阳能电池板、蓄电池、控制器和LED灯具，灯杆及其它配件组成。太阳能电池白天对蓄电池充电，晚上该蓄电池再对LED灯供电 (1)从能源与可持续发展的角度分析，太阳能属于 能源，其能量来源于太阳内部氢原子核发生的核 变； (2)白天LED灯不需要工作，蓄电池处于充电状态，此时蓄电池相当于电路中的 ；开关和它控制的LED灯之间是 联的； (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5h，其产生的电能可以使额定功率为40W的电灯正常工作 h。 19．学习了家庭电路知识后，小明对家庭用电进行了调查研究。 (1)如图所示是一款新型的“空气能热水器”，空气能属于 （选填“新”或“常规”）能源，配套的遥控器通过发出 线的信号进行控制，其制热量和压缩机所耗电能之比为3∶1，某同学洗一次澡用水30kg，这些水温度由12℃升高到42℃，压缩机需要消耗的电能为 J。此过程消耗的电能相当于完全燃烧 g酒精放出的热量；[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q酒精＝3.0×107J/kg] (2)规格为“220V 40W”的白炽灯与“220V 5W”的LED灯正常发光时亮度相当，白炽灯正常发光效率约为12%，则LED灯正常发光效率约为 %。 20．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。 21．2025年5月8日，我国首个“风光火储一体化”特高压工程——陇东至山东±800千伏特高压直流工程竣工投产。工程西起甘肃庆阳换流站，东至山东东平换流站，采用双八百（±800千伏额定电压、800万千瓦额定容量）特高压直流输电技术，输电距离915公里，每年可向山东省输送电量超过360亿千瓦时，每年减少燃煤消耗约1085万吨，减少二氧化碳排放约1490万吨，减少二氧化硫排放约1800吨，减少氮氧化物排放约2700吨，环境效益显著，对于加速我国电力绿色低碳转型、助力实现“双碳”目标具有重要意义。 (1)图甲中，风力发电机组工作时将机械能转化为 能； (2)如图乙，若太阳能电池板的面积为2m2，光电能量转化效率为20%，则在1000W/m2的光照强度下，每小时可以输出多少电能？ (3)若高压输电线每千米的电阻为0.2Ω，在双八百（额定功率等于额定容量）输电技术下，该工程每根输电线每秒放出多少热量？这些热量相当于完全燃烧多少kg的煤放出的热量？（煤的热值q煤=3×107J/kg） (4)东平换流站将800kV的特高压经降压变压器逐级降低成380V或220V的用户所需电压。该电压仍远超人体安全电压，所以，为确保用电安全，日常生活中要做到：不 低压带电体，不靠近高压带电体； (5)陇东地区丰富的风、光资源发电，提供超50%的绿色电能，与传统火力发电相比，请列举一条风、光发电的优点 。 22．小德对太阳能热水器的加热性能进行研究，他用“温度传感器”测得装满水的水箱中水的温度为20℃，太阳照射一段时间t后“温度传感器”显示水箱中的水温为40℃，已知水箱水质量为10kg。求：c水=4.2×103J/(kg·℃) (1)该过程中水吸收的热量： (2)若用液化气灶加热使水吸收同样的热量，需要燃烧多少kg液化气？（液化气灶的热效率为40%，液化气的热值为q=5×107J/kg） (3)该地太阳辐射到地面单位面积上的功率为P0=2.1×103W/m2，该太阳能热水器的集热面积为S=2.5m2，热转化效率η=40%（即将太阳能的40%转化为水的内能）。求太阳光照射的时间t。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $