专题04 能量的转移和转化 能源（专项训练）物理新教材沪科版（五四学制）九年级下册

专题04 能量的转移和转化 能源（解析版） 目录 A题型建模・专项突破 题型一、判断能量的转化或转移 1 题型二、可再生能源与不可再生能源 3 题型三、清洁能源 4 题型四、能量守恒定律 4 题型五、能量转化和转移具有方向性 5 题型六、概念综合辨析 6 题型七、能源的综合应用 7 题型八、核能 核裂变与核聚变 10 题型九、综合信息题 13 B综合攻坚・能力跃升 15 题型一、判断能量的转化或转移 1．下列过程中能量转化关系正确的是（　　） A．蓄电池工作时是将电能转化为化学能 B．热机工作时是将燃气的内能转化为机械能 C．电风扇工作时是将机械能转化为风能 D．火箭发射升空时是将动能转化为重力势能 【答案】B 【详解】A．蓄电池工作时对外供电，将化学能转化为电能，故A错误； B．热机工作过程中，燃气对外做功，将燃气的内能转化为机械能，故B正确； C．电风扇工作过程中，消耗电能，得到机械能，所以是电能转化为机械能的过程，故C错误； D．火箭发射升空时，燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为火箭的机械能，故D错误。 故选B。 2．下列能量转化或转移的过程中，属于内能的转移的是（   ） A．光合作用 B．用电灯照明 C．用暖水袋取暖 D．天然气的燃烧 【答案】C 【详解】A．光合作用是太阳能转化为化学能，发生能量的转化，故A不符合题意； B．电灯照明是电能转换为光能，发生能量的转化，故B不符合题意； C．用暖水袋取暖是内能的转移，将暖水袋中水的内能转移到人的身上，故C符合题意； D．天然气的燃烧是化学能转化为内能，发生能量的转化，故D不符合题意。 故选C。 3．下列过程中，能量发生转化的是 ，能量发生转移的是 。（均填序号） ①杯中的热水慢慢变凉 ②飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴 ③水沸腾时，水壶盖被向上顶起来 ④抱住热水袋，会感到双手暖和 ⑤在磨刀石上磨刀时，刀会变热 【答案】 ②③⑤ ①④ 【详解】[1][2]能量转化是一种形式的能量转变为另一种形式的能量；能量转移是能量从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，能量形式不变。 ①杯中的热水慢慢变凉：热水的内能转移到空气中，能量形式不变，是能量转移。 ②飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴：流星与空气摩擦，机械能转化为内能和光能，是能量转化。 ③水沸腾时，水壶盖被向上顶起来：水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，是能量转化。 ④抱住热水袋，会感到双手暖和：热水袋的内能转移到手上，能量形式不变，是能量转移。 ⑤在磨刀石上磨刀，刀会变热：机械能转化为内能，是能量转化。 所以能量发生转化的是②③⑤，能量发生转移的是①④。 4．以下现象： ①煤炭燃烧； ②热水变凉； ③搓手取暖； ④摩擦起电； ⑤温度计测温度。 属于能量转移的是 ，属于能量转化的是 。 【答案】 ②⑤ ①③④ 【详解】[1][2]①煤炭燃烧是化学变化，化学能转化为内能，属于能量的转化； ②热水变凉，热水放出热量，温度降低，属于能量的转移； ③搓手取暖，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于能量的转化； ④摩擦起电，机械能转化为电能，属于能量的转化； ⑤温度计测温度，温度计吸收或放出热量，属于能量的转移； 综上所述，属于能量转移的是②⑤，属于能量转化的是①③④。 5．关于能量的转化和转移，下列说法错误的是（　　） A．电池充电，化学能转化为电能 B．光合作用是太阳能转化为化学能 C．电动机工作，电能转化为机械能 D．摩擦生热，机械能转化为内能 【答案】A 【详解】A．电池充电时，电能转化为化学能储存，而非化学能转化为电能，故A错误，符合题意； B．光合作用中植物将太阳能转化为化学能储存，故B正确，不符合题意； C．电动机工作时，电能通过磁场作用转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．摩擦生热是通过做功将机械能转化为内能，故D正确，不符合题意。 故选A。 题型二、可再生能源与不可再生能源 6．人类社会的发展离不开能源的开发和利用，下列能源属于不可再生能源的是（ ） A．化石能源 B．太阳能 C．水能 D．风能 【答案】A 【详解】A．化石能源（如煤、石油、天然气）是古代生物遗骸经过漫长地质年代形成的，其储量有限，短期内无法再生，属于不可再生能源，故A符合题意； B．太阳能来自太阳辐射，只要太阳存在，能量就会持续供应，取之不尽、用之不竭，属于可再生能源，故B不符合题意； C．水能依赖自然界的水循环，水通过蒸发、降水等过程不断再生，属于可再生能源，故C不符合题意； D．风能由大气运动产生，大气运动是永恒的自然现象，风能可永续利用，属于可再生能源，故D不符合题意。 故选A。 7．人类社会前进的每一步都和能源的利用息息相关。下列能源中，属于可再生能源的是（　　） A．煤 B．石油 C．太阳能 D．核能 【答案】C 【详解】太阳能可以从自然界源源不断得到补充，属于可再生能源；煤、石油、核能短期内不能够从自然界源源不断得到补充，属于不可再生能源。故C符合题意，ABD不符合题意 故选C。 8．江苏盐城作为国内“风光渔一体化”发电模式的先行者，依托丰富的滩涂、海域资源，已建成多个大型风光渔互补项目，形成“上层风电、中层光伏、底层养殖”的立体开发格局，实现清洁能源生产与生态养殖的高效协同。中层光伏发电时的能量转化是 ；风能和太阳能都属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 太阳能转化为电能 可再生 【详解】[1]光伏发电时消耗太阳能，对外提供电能，是将太阳能转化为电能。 [2]可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，具有取之不尽，用之不竭的特点。风能和太阳能都能在自然界中不断再生，属于可再生能源。 题型三、清洁能源 9．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。 10．2023年9月，中海油研究总院牵头研发设计的50kW（千瓦）海洋温差能发电系统于广东湛江一次投料成功发电，取得峰值功率超出预期10%以上的显著成效，验证了整体系统的技术可行性及运行稳定性。海洋温差能发电是将 能转化为电能，海洋温差能 （选填“是”或“不是”）清洁能源。 【答案】 内能 是 【详解】[1]海洋温差能发电是将海洋中的热能转化为电能。 [2]海洋温差能发电过程中不产生污染，属于清洁能源。 11．自然界存在多种能为人类提供生活、生产所需能量的能源．在下列能源中：水能、石油、 风能、煤炭、天然气、太阳能，属于不可再生能源的是 ; 属于清洁能源的是 ． 【答案】 石油、煤炭、天然气 水能、风能、太阳能 【详解】人们大量使用的化石类能量，属于不可再生能源，用一点，少一点，且会污染环境，包括石油、煤炭、天然气等； 水能、风能、太阳能，潮汐能、地热能等能源，绿色无污染，属于清洁能源． 点睛：重点是能源的分类，化石类的能源都属于不可再生能源，即在人类的预期内不会再产生，而太阳能、风能等能源，取之不尽或可循环利用，属于清洁的可再生能源． 题型四、能量守恒定律 12．冬天人们喜欢捧着一杯热水取暖，此过程能量发生了 （选填“转化”或“转移”）。 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 【答案】 转移 遵循 【详解】[1][2]冬天人们喜欢捧着一杯热水，热水温度较高，放出热量，人体温度较低，吸收热量，此过程中发生了能量的转移。在转移的过程中，能量的总量不变，故遵循能量守恒定律。 13．冬天人们喜欢捧着一杯热水取暖，这个过程是能量的 （选题“转化”或“转移”）；在整个过程中能量的总量 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 转移 不变 【详解】[1]人们用热水取暖，手与热水之间存在温度差，水的内能通过热传递的方式转移到手上，从而改变了手的内能，使手变暖，这个过程是能量的转移。 [2]根据能量守恒定律可知：能量的利用过程本质是能量的转移或转化过程，在转移或转化过程中，能量的总量是保持不变的。 14．在测试某新能源汽车的刹车性能时，汽车减速滑行，汽车的动能转化为轮毂和刹车片、轮胎与地面的内能，该过程中轮毂与刹车片增加的总内能 （选填“大于”“小于”或“等于”）汽车减少的动能。在能量转化过程中，总能量 （选填“减少”或“不变”）。 【答案】 小于 不变 【详解】[1]汽车减速滑行时，动能转化为轮毂和刹车片的内能、轮胎与地面的内能等。因为汽车减少的动能除了转化为轮毂与刹车片增加的内能，还有一部分转化为轮胎与地面增加的内能等其他形式的内能，所以轮毂与刹车片增加的总内能小于汽车减少的动能。 [2]根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，总能量保持不变。所以在这个能量转化过程中，总能量不变。 15．如图，轻轻碰倒第一块木板就会产生连锁反应，使其余木板依次倒下。木板在倒下时，其 能会减小，并转化为 能，撞击到第二块木板，由于能量的传递以及每块站立的木板都具有重力势能，其机械能就会比前面的木板的大，这个过程 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 【答案】 重力势能 动 遵循 【详解】[1][2]木板倒下时重心会降低，即高度降低，木板质量不变，所以其重力势能会减小；木板的重力势能减小后会使得木板倒下速度增大，所以木板的重力势能转化为了动能。 [3]能量守恒定律是最基本的定律之一，是指自然界中总能量保持不变，即使木板产生连锁反应，后边的木板比前边木板的机械能大，但仍然遵循能量守恒定律。 题型五、能量转化和转移具有方向性 16．水从高处流向低处后，无法自发回到同样的高度，说明能量的转化具有 。 【答案】方向性 【详解】水从高处流向低处后，在这个过程中，水的重力势能转化为动能等其他形式的能量，但是这些能量不能自发地再完全转化为重力势能，水无法自发回到同样的高度，说明能量的转化具有方向性。 17．2025年1月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有 性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持 。 【答案】 方向 不变 【详解】[1]在核聚变中，核能可转化为内能，但内能无法自发转化为核能，这体现了能量转化具有方向性，即能量的转化和转移是有特定方向的，不能随意反向进行。 [2]根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，在能量的转化和转移过程中，能量的总量始终保持不变。 18．生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具有 。在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。 【答案】 方向性 保持不变 【详解】[1]生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，由于能量的转化具有方向性，所以内能不能自发地转化为化学能。 [2]在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，这是能量守恒定律。 19．为节约能源，路灯采用了太阳能LED照明灯，太阳能清洁无污染，属于 （可再生/不可再生）能源，太阳能电池可以将 能转化为电能，再以化学能的方式存储在蓄电池里，但这些化学能却无法自动转化为太阳能，该现象说明能量的转化具有 性。 【答案】 可再生 太阳 方向 【详解】[1]太阳能可以在自然界中源源不断的获取，属于可再生资源。 [2]太阳能电池工作时，消耗了太阳能，产生了电能，所以将接收到的太阳能直接转化为电能。 [3]能量的转化和转移过程具有方向性，例如化学能不能自动转化为太阳能，说明能量转化具有方向性。 题型六、概念综合辨析 20．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。 21．关于能量的转化和转移，下列说法不正确的是（    ） A．金属汤勺放在热汤中，温度升高，内能减小 B．植物生长，是把太阳能转化为化学能 C．汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能 D．能量的转移和转化具有方向性，需要节约能源 【答案】A 【详解】A．金属汤勺放在热汤中，金属汤勺吸收热量，内能增加，温度升高，故A错误，符合题意； B．植物生长，进行光合作用，是把太阳能转化为化学能，故B正确，不符合题意； C．汽油机的做功冲程中高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，将内能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．汽车行驶过程中与地面摩擦，将机械能转化为内能，这部分内能无法再被回收利用，故能量的转移与转化具有方向性，可利用的能源是有限的，所以要节约能源，故D正确，不符合题意。 故选A。 22．关于能量及其转化，下列说法中正确的是（　　） A．既然能量是守恒的，那么能源危机就是不存在的 B．利用水库的水发电，再用这些电把水抽回水库，这样发电机和抽水机就会永远不停地运转下去 C．自发的能量转化和转移具有方向性，即自发的能量转化和转移过程是不可逆的 D．荡秋千时，秋千的摆动幅度会逐渐减小最后停下来，说明这个过程的能量不守恒 【答案】C 【详解】A．由于能量的转化具有方向性，所以能源被消耗后，不能恢复，所以能源危机是存在的，故A错误， B．利用水库的水发电，会有一部分水能损失掉；再用这些电把水抽回水库，会有一部分电能损失掉，由于能量有损失，所以发电机和抽水机不会持续运转下去，故B错误； C．自发的能量转化和转移具有方向性，则能量转化和转移后，不能逆向转化和转移，所以自发的能量转化和转移过程是不可逆的，故C正确； D．荡秋千时，秋千的摆动幅度会逐渐减小，最后停下来，是机械能转化为内能和其它能量，机械能减少，但这个过程中能量是守恒的，故D错误。 故选C。 题型七、能源的综合应用 23．镇江经开区的一家太阳能光伏企业，生产的太阳能电池板能将太阳能转化为电能。关于太阳能，下列说法错误的是（　　） A．太阳能是可再生能源 B．太阳能电池板工作过程利用光电转换原理 C．太阳能清洁无污染 D．目前人类利用太阳能的主要方式是将其转化为内能 【答案】D 【详解】A．太阳能来源于太阳内部的核聚变反应，其能量可持续产生，不会随着人类的利用而枯竭，属于可再生能源，故A正确，不符合题意； B．太阳能电池板的核心是半导体材料，能直接将接收到的太阳能转化为电能，这一过程本质是光电转换，故B正确，不符合题意； C．太阳能在利用过程中，不会像化石能源那样产生二氧化碳、二氧化硫等污染物，也不会产生废渣、废水，属于清洁能源，故C正确，不符合题意； D．目前人类利用太阳能的主要方式有两种，一是通过太阳能电池板将其转化为电能（光电转换），二是通过太阳能热水器等设备将其转化为内能（光热转换）。其中，随着光伏产业的快速发展，将太阳能转化为电能已成为更主要的利用方式，故D错误，符合题意。 故选D。 24．如图所示，中国空间站在太空飞行，太阳能帆板提供保证空间站正常工作需要的能量，下列说法正确的是（    ） A．太阳能帆板相当于用电器 B．太阳能帆板将电能转化为太阳能 C．太阳能帆板相当于电源 D．太阳能帆板工作的整个过程中不遵循能量守恒定律 【答案】C 【详解】AC．用电器是消耗电能的装置，太阳能帆板是将太阳能转化为电能的装置，相当于电源，不是用电器，故A错误，C正确； B．太阳能帆板是将太阳能转化为电能，并非将电能转化为太阳能，故B错误； D．能量守恒定律普遍适用，太阳能帆板工作过程也遵循该定律，故D错误。 故选C。 25．如图是“风能——太阳能”路灯电路示意图，下列关于能量转化的说法正确的是（　　） A．太阳能电池供电：电能→太阳能 B．风力发电机发电：电能→机械能 C．蓄电池充电：电能→化学能 D．路灯工作：电能→化学能 【答案】C 【详解】A．太阳能电池吸收太阳能，获得电能，是将太阳能转化为电能，故A错误； B．风力发电机利用电磁感应将风的机械能转化为电能，故B错误； C．给蓄电池充电时，消耗电能，变成化学能储存在电池中，是电能转化为化学能，故C正确； D．路灯工作时，消耗电能，将电能转化为光能和部分热能，故D错误。 故选 C。 26．下列选项可能符合能量流向的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】能量在转化或转移的过程中，其总量保持不变，但任何实际的能量转化过程都伴随着能量的耗散，效率不可能达到100%。 A．图中输入1000J内能，输出500J机械能和500J电能。内能转化为其他能量时必然会有能量散失，而图中意味着能量转化效率为100%，这在现实中是不可能实现的，故A不符合题意； B．图中输入1000J机械能，输出200J内能和900J电能。输出的总能量为200J+900J=1100J，大于输入的能量1000J。这违背了能量守恒定律，能量不能无中生有，故B不符合题意； C．图中热机输入1000J内能，输出1000J机械能。热机是将内能转化为机械能的装置。此图表示内能被100%地转化为了机械能，热机效率为100%，这是不可能实现的，任何热机工作时都必然有部分能量以热量的形式散失，故C不符合题意； D．图中用电器输入1000J电能，输出900J机械能和100J内能。这符合电动机工作时的能量转化情况：消耗电能，主要转化为机械能（有用能量），同时一部分电能因电流热效应和机械摩擦等转化为内能（耗散的能量）。输入总能量为1000J，输出总能量为900J+100J=1000J，遵循能量守恒定律。这种能量转化是可能发生的，故D符合题意。 故选D。 题型八、核能 核裂变与核聚变 27．5月14日，首个太空计算卫星星座成功入轨，中国星座点亮“AI”星云。卫星的计算芯片主要材料是 选填“导体”，“半导体”或“超导体”；卫星的太阳能电池帆板将太阳能转化为 能，给卫星提供动力；太阳能来源于太阳内部原子核发生 选填“裂变”或“聚变”释放的巨大能量。 【答案】 半导体 电 聚变 【详解】[1]芯片主要是集成电路组成，集成电路主要材料是半导体。 [2]太阳能电池帆板是一种将太阳光能直接转换为电能的装置，其工作原理基于光电效应。卫星的太阳能电池帆板可以将太阳能转化为电能。 [3]太阳能来自太阳内部释放出的能量，太阳内部发生的是核聚变。 28．黄龙界头庙风电场矗立着许多如图所示的大风车，它可以将风能转化为电能。风能不仅清洁，而且还是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站利用核能发电，它的核心是反应堆，核反应堆是通过可控 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能的设备。 【答案】 可再生 核裂变 【详解】[1]风能来源于太阳辐射导致的大气运动，太阳能量持续存在，风能也会不断产生，不会因使用而枯竭。 [2]核裂变是指重原子核（如铀核）在中子轰击下分裂成较轻原子核，同时释放大量能量的过程，该过程可通过控制中子数量实现 “可控”，适用于核电站反应堆。 核聚变是轻原子核（如氢核）聚合成重原子核的过程，虽释放能量更强，但反应条件极端（如极高温度、压力），目前仅能在氢弹中实现不可控爆发，无法用于核电站。 因此，核反应堆通过可控核裂变反应释放核能。 29．我国的核电站技术是全世界最领先的，目前我国已经建成了16座核电站。核电站是利用核 （裂/聚）变，核能属于 （可再生/不可再生）能源，电能可以使电 灯发光，同时产生热量散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，说明能量的转化具有 性。 【答案】 裂 不可再生 方向 【详解】[1]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。 [2]核能所利用的核燃料在短时间内不能得到补充，其储量是有限的，所以核能属不可再生能源。 [3]能量在转化的过程中，会有一部分能量转化成内能散失在空气中，这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有方向性。 30．2025年4月24日，神舟二十号载人飞船发射成功，神舟二十号飞船是利用 与地面指挥中心传递信息的；我国核能的利用技术已居于世界领先地位，其中氢弹利用的是核 （填“聚变”或“裂变”）。 【答案】 电磁波 聚变 【详解】[1]神舟二十号飞船在太空中，是利用电磁波与地面指挥中心传递信息的。因为电磁波可以传递信息，且可以在真空中传播，而太空是真空环境，能够实现飞船与地面的远距离通信。 [2]氢弹利用的是核聚变。核聚变是指轻原子核（如氢的同位素氘、氚 ）在极高温度和压力下，聚合成重原子核，并释放出巨大能量的过程。 31．核能是一种比较理想的“未来能源”，其能量密度极高，储量丰富。核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站的核能是通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）获取的，反应堆的“水冷却系统”是通过 的方式改变内能的。 【答案】 不可再生 核裂变 热传递 【详解】[1]核燃料是矿产资源，不能短时间内源源不断地获得，所以核能属于不可再生能源。 [2]核电站的核能是通过可控的核裂变获取的。 [3]反应堆的“水冷却系统”将核反应释放的热量传递给水，是通过热传递的方式改变内能的。 32．核电站的核心设备是核反应堆，它是通过 （选填“核聚变”或“核裂变”）释放能量的，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。嫦娥六号上的太阳能电池板用到了单晶硅和多晶硅，它们都属于 （选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料。 【答案】 核裂变 不可再生 半导体 【详解】[1]核电站的核心设备是核反应堆，它是通过核裂变释放能量的，且属于可以控制的核裂变。 [2]核燃料并不是取之不尽用之不竭，故核能属于不可再生能源。 [3]嫦娥六号上的太阳能电池板用到了单晶硅和多晶硅，它们都属于半导体材料，导电性能介于导体和绝缘体之间。 33．如图所示是我国具有完全自主知识产权的全球首座第四代核电站——高温气冷堆核电站发电的流程图，核电站中的核反应堆是通过可控的 （选填“核聚变”或“核裂变”）释放核能的设备。发电机发电后通过特高压输送电技术向各地的电网送电，送电电压 （选填“大于”或“小于”）220V。 【答案】 核裂变 大于 【详解】[1]获得核能的两种途径：核裂变和核聚变，核电站中的核反应堆是通过可控的核裂变反应释放核能。 [2]家庭电路的电压是220V，发电机发电后通过特高压输送电技术向各地的电网送电，所以送电电压大于220V。 题型九、综合信息题 34．阅读短文，回答问题。 风光互补发电项目 为保护地球家园，我国将努力争取2060年前实现碳中和。为了降低化石能源占比，我国目前正大力开发利用太阳能、风能、核能等新能源，风光互补发电项目正大规模推进。风光互补发电系统由太阳能电池板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成。 下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中风力发电的最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率；光照功率是指太阳光照射到电池板表面处每平方米的辐射功率，光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率。 风力发电参数 最大输出功率 400W 最大限制风速 12m/s 太阳能发电参数 光照功率 光电转化效率 20% (1)太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)在人类使用能源的过程中，必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新利用，说明能量的转移或转化具有 。 (3)若风力发电时的输出功率与风速的平方成正比，则当输出功率为25W时，风速为 m/s。 (4)某家庭年耗电，若家用电器全部改用太阳能电池供电，假定按1年200天，每天5h光照计算，则要安装的太阳能电池板面积至少是 ；若太阳能辐射的总功率为，且太阳光在穿透太空及地球大气层到达地面的途中能量损耗率为（已知球面面积为，r为球半径），则太阳到地球的距离 （用物理量符号表示）。 【答案】(1)可再生 (2)方向性 (3)3 (4) 7.5 【详解】（1）太阳能可以在自然界里源源不断地得到补充，所以它属于可再生能源。 （2）能量的转化或转移具有方向性，如热机在工作过程中一些内能散失在空气中，但内能不会自动从低温空气向高温的热机气缸中转移。 （3）输出的最大功率与风速平方成正比，已知其最大输出功率为400W，最大限制风速为12m/s，设输出功率为25W时风速为v，则 有v=3m/s （4）[1]太阳能电池一年内提供的电能为 需要的太阳能为 太阳能电池板总功率为 需要的太阳能电池板面积为 [2]太阳能到达地球时，可以认为太阳能平均分布为以太阳到地球距离D为半径的球内面上，此时此时球内面接收到的能量为 球面单位面积上接收到的光能为 单位面积上的接收功率为 则太阳到地球距离为 35．阅读短文，回答问题。 巨型充电宝——丰宁抽水蓄能电站 随着“四个革命、一个合作”能源安全新战略深入实施，以新能源为主体的新型电力系统建设成为我国电力行业的主要发展方向。但是风电、光伏等新能源发电具有明显的随机性、波动性和间歇性。在电力系统低负荷时，不需要的电能怎么办?高负荷时，电能又不满足用户需求怎么办? 由我国自主设计建设的丰宁抽水蓄能电站，世界装机容量最大，兼具储能和放能两种功能。抽水蓄能电站主要由上水库、下水库、输水管道以及可兼具抽水和发电功能的水泵水轮机组成。其运行原理如图所示，在电力系统负荷低谷时，水轮机可利用电网的富余电力将水从下水库抽到上水库储存起来；在负荷高峰时，将上水库储存的水放到下水库推动水轮机进行发电，从而调节供需矛盾。 随着风电、光伏等新能源大规模接入，电力系统需要更强的事故应变能力，而抽水蓄能电站可以在电网系统的其他发电设备影响供电时快速响应，恢复正常供电，保证电网安全稳定运行。入冬以后，华北地区新能源发电量及电网用电负荷骤增，为促进新能源消纳，平衡电力系统负荷变化，丰宁抽水蓄能电站机组运行强度也随之大增，单日抽、发电量峰值近2500万千瓦时，台均运行时长峰值超18小时。2023年1月1日至2月27日，丰宁抽水蓄能电站发电量累计5.15亿千瓦时，消纳的新能源电量6.54亿千瓦时（千瓦时为电能单位）。 (1)风能属于 （选填“可”或“不可”）再生能源； (2)风力，光伏等新能源发电导致电能供需矛盾的原因是 。丰宁抽水蓄能电站能调节此供需矛盾是因为其具有 的功能； (3)丰宁抽水蓄能电站发电过程中的能量转化情况是 。在2023年1月1日至2月27日，该抽水蓄能电站消纳新能源电量二次发电的转换效率是 %（保留到0.1%）； (4)将富余的电能转化成其他能量储存起来，用时再将其他能量转化为电能，这样有利于节约能源。该设计理念还可以用在哪些方面： （写出一种即可）。 【答案】(1)可 (2) 新能源发电具有明显的随机性、波动性和间歇性 储能和放能 (3) 机械能转化为电能 78.7 (4)见解析 【详解】（1）风能是可以在自然界中源源不断地获取，所以风能属于可再生能源。 （2）[1]从短文中可知，风电、光伏等新能源发电具有明显的随机性、波动性和间歇性，这就导致在电力系统低负荷时，会产生不需要的电能；而在高负荷时，电能又不满足用户需求，从而产生电能供需矛盾。 [2]丰宁抽水蓄能电站在电力系统负荷低谷时，利用电网的富余电力将水从下水库抽到上水库储存起来，实现储能；在负荷高峰时，将上水库储存的水放到下水库推动水轮机进行发电，实现放能。所以它能调节此供需矛盾是因为其具有储能和放能的功能。 （3）[1]丰宁抽水蓄能电站发电过程中，是将上水库储存的水的重力势能转化为水的动能，水的动能再推动水轮机转动，水轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能。所以发电过程中的能量转化情况是机械能转化为电能。 [2]根据转换效率的计算公式可得，该抽水蓄能电站消纳新能源电量二次发电的转换效率是 （4）将富余的电能转化成其他能量储存起来，用时再将其他能量转化为电能的设计理念在生活中有很多应用。例如电车刹车时同时发电，将电车的机械能转化为电能并储存起来，电车工作时，再将储存的电能转化为机械能，驱动电车行驶。 一、单选题 1．如图甲所示，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，能量转化过程如图乙所示。下列有关说法正确的是（　　） A．该重力储能系统是永动机 B．图乙空白处的能量形式是机械能 C．提升重物过程中，能量的总量会减少 D．不同形式的能量可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的 【答案】B 【详解】AB．重力储能系统储能时提升重物，将电能转化为机械能，释能时放下重物，将机械能转化为电能。储存或释放能量的过程中因摩擦等会损失一部分能量，无法实现100%能量转换效率，不是永动机。故A错误，B正确； C．由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，在转化和转移的过程中，能的总量保持不变，故C错误； D．能量转化具有方向性，如热量自发从高温物体传向低温物体，不能自发反向传递。故D错误。 故选B。 2．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。 二、填空题 3．2024年5月3日，嫦娥六号由长征五号遥八运载火箭成功发射，开启了月背探秘华章。火箭穿越大气层过程中：火箭外壳与大气摩擦温度升高，说明 可以改变物体的内能；着陆器上的太阳能电池板将太阳能转化为 ，太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 做功 电能 可再生 【详解】[1]火箭外壳与大气摩擦，即克服摩擦做功，将机械能转化为内能，火箭外壳的温度会升高，是通过做功的方式改变物体的内能。 [2]太阳能电池板消耗太阳能，产生电能，太阳能电池板将太阳能转化为电能。 [3]太阳能可以从自然界源源不断获得，是可再生能源。 4．核电站发电利用的是原子核发生 （填“裂变”或“聚变”）时释放的能量，其核能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源，其巨大能量来自图 （选填“A”或“B”）所示的核反应。 【答案】 裂变 不可再生 A 【详解】[1]核电站发电利用的是原子核发生裂变时释放的能量，利用了裂变的链式反应释放出巨大能量。 [2]不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源。核能利用的矿物质在短时间不可再生，因此属于不可再生能源。 [3]其巨大能量来自核裂变反应，图中A是裂变反应图，B是聚变反应图，故选A。 5．阅读材料，回答问题。 中国新一代“人造太阳” 2023年4月12日21时有“人造太阳”之称的中国“环流器”实验装置成功实现了403s稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，创造了新的世界纪录。 核聚变与已经实现和平利用的核裂变相比，其优越性不仅在于同样质量的核材料核聚变释放的能量要比核裂变多4倍以上，更为可喜的是，地球上直接和间接发生核聚变的材料氘核（）在海水中储量丰富，同时核聚变更为安全、清洁。如果要使核聚变得到和平利用，就要使核聚变反应平稳受控进行。要实现受控核聚变，需要将超高温状态下的核燃料长时间约束在一个非常小的空间内，但是地球上没有任何容器能够承受如此高的温度。为此科学家们想到了利用磁场来约束，其主要结构类似于一个两端相连的闭合通电螺线管，线圈用超导材料制成，可产生强大的电流和磁场，如图所示。由于核燃料在超高温状态下已经变成了带电粒子，磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用，因此超高温状态下的核燃料可以被“托举”在磁场中，避免与容器直接接触。 (1)原子是由原子核和 组成的； (2)在超高温状态下核燃料可以被“托举”在磁场中，原因是磁场对运动的 可以产生力的作用； (3)若1g核材料发生核裂变反应产生的能量为，则相同质量的核材料发生核聚变产生的能量至少为 J； (4)与核裂变相比，核聚变的优点是 。（写出一条即可） 【答案】(1)核外电子 (2)带电粒子 (3) (4)安全、清洁 【详解】（1）原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成。 （2）在超高温状态下核燃料可以被“托举”在磁场中，原因是磁场对运动的带电粒子可产生力的作用。 （3）相同质量的核材料发生核聚变产生的能量至少为 E=4×8.2×1010J=3.28×1011J （4）与核裂变相比，核聚变的优点是安全、清洁。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 能量的转移和转化 能源（原卷版） 目录 A题型建模・专项突破 题型一、判断能量的转化或转移 1 题型二、可再生能源与不可再生能源 2 题型三、清洁能源 2 题型四、能量守恒定律 2 题型五、能量转化和转移具有方向性 3 题型六、概念综合辨析 3 题型七、能源的综合应用 4 题型八、核能 核裂变与核聚变 5 题型九、综合信息题 6 B综合攻坚・能力跃升 7 题型一、判断能量的转化或转移 1．下列过程中能量转化关系正确的是（　　） A．蓄电池工作时是将电能转化为化学能 B．热机工作时是将燃气的内能转化为机械能 C．电风扇工作时是将机械能转化为风能 D．火箭发射升空时是将动能转化为重力势能 2．下列能量转化或转移的过程中，属于内能的转移的是（   ） A．光合作用 B．用电灯照明 C．用暖水袋取暖 D．天然气的燃烧 3．下列过程中，能量发生转化的是 ，能量发生转移的是 。（均填序号） ①杯中的热水慢慢变凉 ②飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴 ③水沸腾时，水壶盖被向上顶起来 ④抱住热水袋，会感到双手暖和 ⑤在磨刀石上磨刀时，刀会变热 4．以下现象： ①煤炭燃烧； ②热水变凉； ③搓手取暖； ④摩擦起电； ⑤温度计测温度。 属于能量转移的是 ，属于能量转化的是 。 5．关于能量的转化和转移，下列说法错误的是（　　） A．电池充电，化学能转化为电能 B．光合作用是太阳能转化为化学能 C．电动机工作，电能转化为机械能 D．摩擦生热，机械能转化为内能 题型二、可再生能源与不可再生能源 6．人类社会的发展离不开能源的开发和利用，下列能源属于不可再生能源的是（ ） A．化石能源 B．太阳能 C．水能 D．风能 7．人类社会前进的每一步都和能源的利用息息相关。下列能源中，属于可再生能源的是（　　） A．煤 B．石油 C．太阳能 D．核能 8．江苏盐城作为国内“风光渔一体化”发电模式的先行者，依托丰富的滩涂、海域资源，已建成多个大型风光渔互补项目，形成“上层风电、中层光伏、底层养殖”的立体开发格局，实现清洁能源生产与生态养殖的高效协同。中层光伏发电时的能量转化是 ；风能和太阳能都属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 题型三、清洁能源 9．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。 10．2023年9月，中海油研究总院牵头研发设计的50kW（千瓦）海洋温差能发电系统于广东湛江一次投料成功发电，取得峰值功率超出预期10%以上的显著成效，验证了整体系统的技术可行性及运行稳定性。海洋温差能发电是将 能转化为电能，海洋温差能 （选填“是”或“不是”）清洁能源。 11．自然界存在多种能为人类提供生活、生产所需能量的能源．在下列能源中：水能、石油、 风能、煤炭、天然气、太阳能，属于不可再生能源的是 ; 属于清洁能源的是 ． 题型四、能量守恒定律 12．冬天人们喜欢捧着一杯热水取暖，此过程能量发生了 （选填“转化”或“转移”）。 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 13．冬天人们喜欢捧着一杯热水取暖，这个过程是能量的 （选题“转化”或“转移”）；在整个过程中能量的总量 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 14．在测试某新能源汽车的刹车性能时，汽车减速滑行，汽车的动能转化为轮毂和刹车片、轮胎与地面的内能，该过程中轮毂与刹车片增加的总内能 （选填“大于”“小于”或“等于”）汽车减少的动能。在能量转化过程中，总能量 （选填“减少”或“不变”）。 15．如图，轻轻碰倒第一块木板就会产生连锁反应，使其余木板依次倒下。木板在倒下时，其 能会减小，并转化为 能，撞击到第二块木板，由于能量的传递以及每块站立的木板都具有重力势能，其机械能就会比前面的木板的大，这个过程 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 题型五、能量转化和转移具有方向性 16．水从高处流向低处后，无法自发回到同样的高度，说明能量的转化具有 。 17．2025年1月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有 性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持 。 18．生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具有 。在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。 19．为节约能源，路灯采用了太阳能LED照明灯，太阳能清洁无污染，属于 （可再生/不可再生）能源，太阳能电池可以将 能转化为电能，再以化学能的方式存储在蓄电池里，但这些化学能却无法自动转化为太阳能，该现象说明能量的转化具有 性。 题型六、概念综合辨析 20．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 21．关于能量的转化和转移，下列说法不正确的是（    ） A．金属汤勺放在热汤中，温度升高，内能减小 B．植物生长，是把太阳能转化为化学能 C．汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能 D．能量的转移和转化具有方向性，需要节约能源 22．关于能量及其转化，下列说法中正确的是（　　） A．既然能量是守恒的，那么能源危机就是不存在的 B．利用水库的水发电，再用这些电把水抽回水库，这样发电机和抽水机就会永远不停地运转下去 C．自发的能量转化和转移具有方向性，即自发的能量转化和转移过程是不可逆的 D．荡秋千时，秋千的摆动幅度会逐渐减小最后停下来，说明这个过程的能量不守恒 题型七、能源的综合应用 23．镇江经开区的一家太阳能光伏企业，生产的太阳能电池板能将太阳能转化为电能。关于太阳能，下列说法错误的是（　　） A．太阳能是可再生能源 B．太阳能电池板工作过程利用光电转换原理 C．太阳能清洁无污染 D．目前人类利用太阳能的主要方式是将其转化为内能 24．如图所示，中国空间站在太空飞行，太阳能帆板提供保证空间站正常工作需要的能量，下列说法正确的是（    ） A．太阳能帆板相当于用电器 B．太阳能帆板将电能转化为太阳能 C．太阳能帆板相当于电源 D．太阳能帆板工作的整个过程中不遵循能量守恒定律 25．如图是“风能——太阳能”路灯电路示意图，下列关于能量转化的说法正确的是（　　） A．太阳能电池供电：电能→太阳能 B．风力发电机发电：电能→机械能 C．蓄电池充电：电能→化学能 D．路灯工作：电能→化学能 26．下列选项可能符合能量流向的是（　　） A． B． C． D． 题型八、核能 核裂变与核聚变 27．5月14日，首个太空计算卫星星座成功入轨，中国星座点亮“AI”星云。卫星的计算芯片主要材料是 选填“导体”，“半导体”或“超导体”；卫星的太阳能电池帆板将太阳能转化为 能，给卫星提供动力；太阳能来源于太阳内部原子核发生 选填“裂变”或“聚变”释放的巨大能量。 28．黄龙界头庙风电场矗立着许多如图所示的大风车，它可以将风能转化为电能。风能不仅清洁，而且还是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站利用核能发电，它的核心是反应堆，核反应堆是通过可控 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能的设备。 29．我国的核电站技术是全世界最领先的，目前我国已经建成了16座核电站。核电站是利用核 （裂/聚）变，核能属于 （可再生/不可再生）能源，电能可以使电 灯发光，同时产生热量散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，说明能量的转化具有 性。 30．2025年4月24日，神舟二十号载人飞船发射成功，神舟二十号飞船是利用 与地面指挥中心传递信息的；我国核能的利用技术已居于世界领先地位，其中氢弹利用的是核 （填“聚变”或“裂变”）。 31．核能是一种比较理想的“未来能源”，其能量密度极高，储量丰富。核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站的核能是通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）获取的，反应堆的“水冷却系统”是通过 的方式改变内能的。 32．核电站的核心设备是核反应堆，它是通过 （选填“核聚变”或“核裂变”）释放能量的，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。嫦娥六号上的太阳能电池板用到了单晶硅和多晶硅，它们都属于 （选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料。 33．如图所示是我国具有完全自主知识产权的全球首座第四代核电站——高温气冷堆核电站发电的流程图，核电站中的核反应堆是通过可控的 （选填“核聚变”或“核裂变”）释放核能的设备。发电机发电后通过特高压输送电技术向各地的电网送电，送电电压 （选填“大于”或“小于”）220V。 题型九、综合信息题 34．阅读短文，回答问题。 风光互补发电项目 为保护地球家园，我国将努力争取2060年前实现碳中和。为了降低化石能源占比，我国目前正大力开发利用太阳能、风能、核能等新能源，风光互补发电项目正大规模推进。风光互补发电系统由太阳能电池板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成。 下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中风力发电的最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率；光照功率是指太阳光照射到电池板表面处每平方米的辐射功率，光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率。 风力发电参数 最大输出功率 400W 最大限制风速 12m/s 太阳能发电参数 光照功率 光电转化效率 20% (1)太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)在人类使用能源的过程中，必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新利用，说明能量的转移或转化具有 。 (3)若风力发电时的输出功率与风速的平方成正比，则当输出功率为25W时，风速为 m/s。 (4)某家庭年耗电，若家用电器全部改用太阳能电池供电，假定按1年200天，每天5h光照计算，则要安装的太阳能电池板面积至少是 ；若太阳能辐射的总功率为，且太阳光在穿透太空及地球大气层到达地面的途中能量损耗率为（已知球面面积为，r为球半径），则太阳到地球的距离 （用物理量符号表示）。 35．阅读短文，回答问题。 巨型充电宝——丰宁抽水蓄能电站 随着“四个革命、一个合作”能源安全新战略深入实施，以新能源为主体的新型电力系统建设成为我国电力行业的主要发展方向。但是风电、光伏等新能源发电具有明显的随机性、波动性和间歇性。在电力系统低负荷时，不需要的电能怎么办?高负荷时，电能又不满足用户需求怎么办? 由我国自主设计建设的丰宁抽水蓄能电站，世界装机容量最大，兼具储能和放能两种功能。抽水蓄能电站主要由上水库、下水库、输水管道以及可兼具抽水和发电功能的水泵水轮机组成。其运行原理如图所示，在电力系统负荷低谷时，水轮机可利用电网的富余电力将水从下水库抽到上水库储存起来；在负荷高峰时，将上水库储存的水放到下水库推动水轮机进行发电，从而调节供需矛盾。 随着风电、光伏等新能源大规模接入，电力系统需要更强的事故应变能力，而抽水蓄能电站可以在电网系统的其他发电设备影响供电时快速响应，恢复正常供电，保证电网安全稳定运行。入冬以后，华北地区新能源发电量及电网用电负荷骤增，为促进新能源消纳，平衡电力系统负荷变化，丰宁抽水蓄能电站机组运行强度也随之大增，单日抽、发电量峰值近2500万千瓦时，台均运行时长峰值超18小时。2023年1月1日至2月27日，丰宁抽水蓄能电站发电量累计5.15亿千瓦时，消纳的新能源电量6.54亿千瓦时（千瓦时为电能单位）。 (1)风能属于 （选填“可”或“不可”）再生能源； (2)风力，光伏等新能源发电导致电能供需矛盾的原因是 。丰宁抽水蓄能电站能调节此供需矛盾是因为其具有 的功能； (3)丰宁抽水蓄能电站发电过程中的能量转化情况是 。在2023年1月1日至2月27日，该抽水蓄能电站消纳新能源电量二次发电的转换效率是 %（保留到0.1%）； (4)将富余的电能转化成其他能量储存起来，用时再将其他能量转化为电能，这样有利于节约能源。该设计理念还可以用在哪些方面： （写出一种即可）。 一、单选题 1．如图甲所示，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，能量转化过程如图乙所示。下列有关说法正确的是（　　） A．该重力储能系统是永动机 B．图乙空白处的能量形式是机械能 C．提升重物过程中，能量的总量会减少 D．不同形式的能量可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的 2．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 二、填空题 3．2024年5月3日，嫦娥六号由长征五号遥八运载火箭成功发射，开启了月背探秘华章。火箭穿越大气层过程中：火箭外壳与大气摩擦温度升高，说明 可以改变物体的内能；着陆器上的太阳能电池板将太阳能转化为 ，太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 4．核电站发电利用的是原子核发生 （填“裂变”或“聚变”）时释放的能量，其核能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源，其巨大能量来自图 （选填“A”或“B”）所示的核反应。 5．阅读材料，回答问题。 中国新一代“人造太阳” 2023年4月12日21时有“人造太阳”之称的中国“环流器”实验装置成功实现了403s稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，创造了新的世界纪录。 核聚变与已经实现和平利用的核裂变相比，其优越性不仅在于同样质量的核材料核聚变释放的能量要比核裂变多4倍以上，更为可喜的是，地球上直接和间接发生核聚变的材料氘核（）在海水中储量丰富，同时核聚变更为安全、清洁。如果要使核聚变得到和平利用，就要使核聚变反应平稳受控进行。要实现受控核聚变，需要将超高温状态下的核燃料长时间约束在一个非常小的空间内，但是地球上没有任何容器能够承受如此高的温度。为此科学家们想到了利用磁场来约束，其主要结构类似于一个两端相连的闭合通电螺线管，线圈用超导材料制成，可产生强大的电流和磁场，如图所示。由于核燃料在超高温状态下已经变成了带电粒子，磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用，因此超高温状态下的核燃料可以被“托举”在磁场中，避免与容器直接接触。 (1)原子是由原子核和 组成的； (2)在超高温状态下核燃料可以被“托举”在磁场中，原因是磁场对运动的 可以产生力的作用； (3)若1g核材料发生核裂变反应产生的能量为，则相同质量的核材料发生核聚变产生的能量至少为 J； (4)与核裂变相比，核聚变的优点是 。（写出一条即可） 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $