第17章 能量的转移和转化 能源（举一反三重难点训练）物理沪科版（五四学制）九年级下册

第17章 能量的转移和转化 能源 【题型训练】 题型一、能量守恒定律 1 题型二、能源及其分类 3 题型三、常见的清洁能源——核能、太阳能与地热能 4 题型一、能量守恒定律 1. 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 2. 以下是小倩总结的几个能量转移的情景，其中错误的是（    ） A．绿萝进行光合作用，是将光能转化为化学能 B．给手机充电，是将电能转化为化学能 C．阳光照射太阳能电池时，是将太阳能转化为化学能 D．使用水力发电，是将机械能转化为电能 3. 2020年国家能源区总投资4.4亿元三峡新能源清水—白驼60兆瓦风电项目，首批7台风电机组已完成并网，其中“风力发电”和“光伏发电”的能量转换说法正确的是（　　） A．太阳能转化为内能，太阳能转化为电能 B．太阳能转化为电能，再转化为化学能 C．机械能转化为电能，光能转化为电能 D．太阳能转化为电能，再转化为光能 4. 抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示：蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池；需要电能时，打开闸门，让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是（   ） A．蓄能时，将机械能转化为电能 B．电动机的工作原理是电磁感应现象 C．发电机的工作原理是电流的磁效应 D．蓄水量一定，上蓄水池建的位置越高，能储存的电能就越多 5. “神舟二十号”火箭在发射过程中，燃料燃烧时，能量转化的顺序正确的是（　　） A．内能→化学能→机械能 B．化学能→机械能→内能 C．机械能→内能→化学能 D．化学能→内能→机械能 6. 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 7. 河北丰宁抽水蓄能电站是2022年北京冬奥会的电力保障项目之一、该电站可以利用风能和光能资源充足时发电获得的部分电能，将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，需要时再利用水的势能发电，从而弥补了风能、光能不稳定且转化的电能难储存的不足，实现风、光与水电的互补，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（　　） A．风能和光能是不可再生能源 B．该电站抽水蓄能时可将电能转化为机械能，发电时可将机械能转化为电能 C．根据能量守恒定律可知，该电站抽水时消耗的电能全部转化为水的机械能 D．风能、光能、机械能、电能可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的 8. “温故而知新”，小明同学在学习后及时梳理、比较了下面两个实验： 实验1：配有活塞的厚壁玻璃筒中放一团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧起来。 实验2：用锡箔纸将电池的正负极直接相连，片刻之后锡箔纸被点燃。 他发现虽然最终都起火了，但能量转化的过程略有不同：实验1中实现了 能向内能的转化；实验2中实现了电能向 能的转化。 9. 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 。 10．为了纪念伟大的物理学家爱因斯坦在100年前完成的三项重大科学发现，联合国把2005年定为“国际物理年”，在纪念活动中，小伟展示给大家一幅“特殊烧水装置”图，表达了他对自然界中能量转化规律的理解。 （1）请结合本图内容，说明能量在自然界中的转化规律。 （2）在生产、生活中有许多涉及多次能量转化的事例，请试举一例（至少涉及两次能量转化） 二、能源及其分类 1. 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 2. 我省三门峡盆地蕴藏着一个原油储量为亿吨级的巨型油田，并有十分丰富的地热资源。下列说法正确的是（　　） A．原油属于不可再生能源 B．地热能属于非清洁能源 C．利用地热发电是能量的转移过程 D．原油和地热能实质上均来自太阳能 3. 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 4. 以下能源形式中，属于清洁型能源的是（　　） A．煤 B．石油 C．焦炭 D．太阳能 5. 如图，风光互补路灯系统可通过风力发电，也可通过阳光发电，给蓄电池充电以供使用，则（　　） A．风能是可再生能源 B．晚上即使有风也不能发电 C．叶片转动时电能转化为机械能 D．蓄电池所充能量可以100％供给路灯 6. 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。 7. 如图所示是某款电动汽车充电时的情景。向蓄电池充电的过程中，能量的转化情况是 ；电动机工作过程中电能转化为机械能的同时，还要向空气中散热，这些散失的内能无法自动转化为电能，这是因为能量的转移和转化具有 。 8. 太阳能LED照明路灯环保节能，LED是一种发光二极管，它主要制作材料是 （选填“绝缘体”“半导体”或“超导体”）；太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，它来源于太阳内部原子核发生聚变释放的巨大能量。 9. 煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能等能源中，属于可再生能源的有 ；属于不可再生能源的有 。 10. 风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。风能的利用有助于实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。如图所示是某风电站，总装机容量，年发电量9000万kW·h。问： （1）风电站发电是将 能转化为电能。 （2）该风电站年发电时间可达多少小时？ （3）如果火电站的发电效率为40%，要得到相同的电能，每年需要多少吨煤？（煤的热值为） （4）相较于传统的火电站，风电站的优点有哪些？（答出一点即可） 题型三、常见的清洁能源——核能、太阳能与地热能 1. 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 2. 节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是（    ） A．把废旧电池随意丢弃 B．将电视机处于待机状态 C．关停高能耗高污染的工厂 D．将有害废水排放到江河中 3. 人类的发展离不开能源，实现“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。综合实践活动中，同学们对能源的有关问题进行了讨论，下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池可以将太阳能转化为电能 B．目前，核电站利用核聚变释放的核能发电 C．煤、石油、天然气、地热能是可再生能源 D．电动汽车替代燃油汽车，会增加碳的排放 4. 2025年1月20日中国有“人造太阳”之称的EAST创造了新世界纪录，实现1亿摄氏度1066秒稳态运行，突破核聚变的控制难题，标志着核能源研究重大跨越。关于核能的利用，下列说法正确的是（　　） A．核能是属于可再生能源 B．核聚变反应中，核能转化为内能 C．核聚变和核裂变的原料是相同的 D．核聚变反应中，核能转化为化学能 5. 下列有关能量的分析，不正确的是（　　） A．图-1：太阳能风扇帽的太阳能电池将太阳能转化为电能 B．图-2：原子弹爆炸的原理是核聚变 C．图-3：潮汐能是一种可再生能源 D．图-4：常温下杯中的冰块不会变多，只能变少，说明能量的转移具有方向性 6. 如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（　　） A．风能属于不可再生能源 B．太阳能来自太阳内部的核聚变 C．给蓄电池充电时化学能转化为电能 D．太阳能电池的能量转化率可达 7. 下列四种发电方式中，利用太阳能发电的是（　　） A．光伏发电 B．地热能发电 C．核能发电 D．潮汐能发电 8. 黄旭华院士（1926.3.12﹣2025.2.6）是中国核潜艇之父，共和国勋章获得者，为祖国的核潜艇事业隐姓埋名三十年，最终带领团队研制出中国第一艘核潜艇。潜艇的动力来源于一座功率很大的核反应堆，核反应堆主要利用图中 （选填“a”或“b”）的过程获得能量，该反应过程在核反应堆里是 （选填“可控”或“不可控”）的，核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 9. 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。 10. 原子核由 和中子组成。如图所示，目前核电站利用原子核 （选填“裂变”或“聚变”）释放的能量发电；所释放的核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 11. 物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识。原子核由带正电的 和不带电的中子组成；如图甲，可以利用 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放的核能进行发电；如图乙，表示的是两个不同种类的物质在摩擦时，电子转移情况的示意图，则 （选填“A”或“B”）物体将带负电。 12. 阅读短文，回答问题： 潮汐发电 月球围绕地球转动时引潮力方向不同，海水会涨潮和退潮，形成潮汐。潮汐发电过程如下：在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝，形成水库；涨潮时海水的水位高于大坝内水位，海水通过大坝上的孔洞流入水库，带动安装在孔洞内的水轮发电机发电；退潮时水库内水位高于大坝外海水水位，海水通过大坝上的孔洞流回大海，仍能带动孔洞内的水轮发电机发电。潮汐能具有储量巨大、无污染等优点，但其对地理环境有特定要求、建设成本较高。东南沿海地区的江厦潮汐电站是我国目前最大的潮汐能发电站，1985年完成全部建设，至今仍保持亚洲第一、世界第三的规模，在优化能源结构和经济发展中发挥着重要作用。 （1）潮汐产生的原因是 。 （2）根据文中描述推测，图反映海水 （选填“涨潮”或“退潮”）时的情景；此过程中，水库内水的重力势能将 。， （3）相比火力发电，借助潮汐的能量发电的优势之一是 。 13．钱学森、邓稼先等科学家作为“两弹一星”元勋，为我国核武器与航天事业奠定了基石。钱学森突破重重阻挠回国主导导弹和卫星技术研发，邓稼先隐姓埋名28年带领团队完成氢弹理论设计，因辐射伤害献出生命。他们开创的科研体系与人才培养机制，为后续核潜艇（黄旭华等）、载人航天（王永志等）、探月工程（孙家栋等）等重大工程提供了技术储备与精神传承，推动我国科技实现跨越式发展： （1）新一代“华龙一号”核电站利用铀核的核反应发电，其核心原理与“两弹一星”中的 （选填“氢弹”或“原子弹”）相同。 （2）新型核潜艇的核反应堆工作时，将核能最终转化为 能驱动潜艇航行； （3）神舟十六号载人飞船返回舱进入大气层时，外壳温度急剧升高，这是通过 方式改变内能； （4）探月工程“嫦娥六号”采样返回器通过 波将月壤数据实时传回地球。 14. 如图甲所示，是甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站，它是我国用熔盐和1.2万块镜子建成的亚洲第一发电站。 工作原理如图乙所示，该发电站通过电脑控制镜子的反射方向，持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，熔盐的熔点为210℃。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐，之后被压缩到蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而循环下去。该电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐，白天高温熔盐罐把能量储存起来，夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来，可以实现24小时稳定电力输出。 （1）高温熔盐罐利用熔盐储存内能，高温熔盐进入蒸汽发生器，通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式使冷水 （填物态变化名称）形成高温高压的水蒸气，高温高压的水蒸气推动汽轮机，将内能转化为 能，带动发电机发电。 （2）该发电站以100MW的恒定发电功率正常工作24h，可发电多少千瓦时？ （3）若该发电站1.2万块镜子平均每小时采热，且整个系统从接收光照到输出电能的效率为，那么该发电站白天至少要光照多少小时才能提供发电站正常工作24h的发电量？ 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17章 能量的转移和转化 能源 【题型训练】 题型一、能量守恒定律 1 题型二、能源及其分类 4 题型三、常见的清洁能源——核能、太阳能与地热能 8 题型一、能量守恒定律 1. 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。 2. 以下是小倩总结的几个能量转移的情景，其中错误的是（    ） A．绿萝进行光合作用，是将光能转化为化学能 B．给手机充电，是将电能转化为化学能 C．阳光照射太阳能电池时，是将太阳能转化为化学能 D．使用水力发电，是将机械能转化为电能 【答案】C 【详解】A．光合作用是将光能转化为化学能储存，故A正确，不符合题意； B．手机充电时电池是用电器，此时电能转化为电池的化学能，故B正确，不符合题意； C．太阳能电池是直接将光能转化为电能，而非化学能，故C错误，符合题意； D．水力发电通过水的机械能带动发电机发电，是将机械能转化为电能，故D正确，不符合题意。 故选C。 3. 2020年国家能源区总投资4.4亿元三峡新能源清水—白驼60兆瓦风电项目，首批7台风电机组已完成并网，其中“风力发电”和“光伏发电”的能量转换说法正确的是（　　） A．太阳能转化为内能，太阳能转化为电能 B．太阳能转化为电能，再转化为化学能 C．机械能转化为电能，光能转化为电能 D．太阳能转化为电能，再转化为光能 【答案】C 【详解】“风力发电”是将机械能转化为电能，“光伏发电”是将光能（或太阳能）转化为电能，故ABD错误，C正确。故选C。 4. 抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示：蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池；需要电能时，打开闸门，让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是（   ） A．蓄能时，将机械能转化为电能 B．电动机的工作原理是电磁感应现象 C．发电机的工作原理是电流的磁效应 D．蓄水量一定，上蓄水池建的位置越高，能储存的电能就越多 【答案】D 【详解】A．蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池，电动机工作是消耗电能，将电能转化为水的机械能，而不是将机械能转化为电能，故A错误； B．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，而电磁感应现象指的是闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流的现象。是发电机的工作原理，故B错误； C．发电机的工作原理是电磁感应现象，电流的磁效应是指通电导线周围存在磁场，与发电机工作原理无关，故C错误； D．蓄水量一定时，上蓄水池建的位置越高，水具有的重力势能越大，即机械能越大。需要电能时，水流下驱动发电机发电，机械能转化为电能，所以能储存的电能就越多，故D正确。 故选D。 5. “神舟二十号”火箭在发射过程中，燃料燃烧时，能量转化的顺序正确的是（　　） A．内能→化学能→机械能 B．化学能→机械能→内能 C．机械能→内能→化学能 D．化学能→内能→机械能 【答案】D 【详解】火箭燃料燃烧时，先将燃料储存的化学能转化为内能，内能再转化为火箭的机械能推动火箭运动，所以能量转化顺序是化学能→内能→机械能，故D正确，ABC错误。故选D。 6. 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。 7. 河北丰宁抽水蓄能电站是2022年北京冬奥会的电力保障项目之一、该电站可以利用风能和光能资源充足时发电获得的部分电能，将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，需要时再利用水的势能发电，从而弥补了风能、光能不稳定且转化的电能难储存的不足，实现风、光与水电的互补，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（　　） A．风能和光能是不可再生能源 B．该电站抽水蓄能时可将电能转化为机械能，发电时可将机械能转化为电能 C．根据能量守恒定律可知，该电站抽水时消耗的电能全部转化为水的机械能 D．风能、光能、机械能、电能可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的 【答案】B 【详解】A．风能和光能是可再生能源，能够从自然界获得，取之不尽用之不竭，故A错误； B．该电站抽水蓄能时，消耗电能，增大的水的机械能，故将电能转化为机械能，发电时，机械能减小，电能增加，故将机械能转化为电能，故B正确； C．该电站抽水时消耗的电能不可能全部转化为水的机械能，会有一部分的电能转化为内能或其它形式的能，故C错误； D．风能、光能、机械能、电能可以相互转化，但是能量的转化有方向性的，比如汽车行驶时，克服摩擦力做的功，机械能转化为内能，这个内能不会自发的转化为原来的机械能，故D错误。 故选B。 8. “温故而知新”，小明同学在学习后及时梳理、比较了下面两个实验： 实验1：配有活塞的厚壁玻璃筒中放一团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧起来。 实验2：用锡箔纸将电池的正负极直接相连，片刻之后锡箔纸被点燃。 他发现虽然最终都起火了，但能量转化的过程略有不同：实验1中实现了 能向内能的转化；实验2中实现了电能向 能的转化。 【答案】 机械 内 【详解】实验1中，压气体做功，消耗机械能，实现了机械能向内能的转化。 实验2中，用锡箔纸将电池的正负极直接相连，片刻之后锡箔纸被点燃，达到了锡箔纸的燃点，消耗了电能，实现了电能向内能的转化。 9. 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】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。 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。 10．为了纪念伟大的物理学家爱因斯坦在100年前完成的三项重大科学发现，联合国把2005年定为“国际物理年”，在纪念活动中，小伟展示给大家一幅“特殊烧水装置”图，表达了他对自然界中能量转化规律的理解。 （1）请结合本图内容，说明能量在自然界中的转化规律。 （2）在生产、生活中有许多涉及多次能量转化的事例，请试举一例（至少涉及两次能量转化） 【答案】见解析。 【详解】（1）太阳→西红柿：太阳能转化为化学能；人→车轮：人的能量转化为车轮的机械能；车轮→发电机：机械能转化为电能；发电机→电炉子：电能转化为内能；气体发声：内能转化为声能。规律：自然界中的能量是守恒的；能量既不会消灭，也不会创生；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；在转化和转移过程中，能量的总量不变。 （2）举例：火电站在工作过程中：燃料燃烧，化学能转化为内能，热机把内能转化为机械能；发电机把机械能转化为电能。 二、能源及其分类 1. 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。 2. 我省三门峡盆地蕴藏着一个原油储量为亿吨级的巨型油田，并有十分丰富的地热资源。下列说法正确的是（　　） A．原油属于不可再生能源 B．地热能属于非清洁能源 C．利用地热发电是能量的转移过程 D．原油和地热能实质上均来自太阳能 【答案】A 【详解】A．原油是经过地质变化形成的化石能源，在短时间内无法从自然界重新生成，属于不可再生能源，故A正确； B．清洁能源是指在使用过程中对环境影响较小或无污染的能源，地热能利用时对环境的污染极小，属于清洁能源，故B错误； C．利用地热发电时，是将地热中的能量转化为电能，这一过程属于能量的转化，故C错误； D．原油是由古代生物遗骸经过地质作用形成，其能量源于古代生物固定的太阳能，而地热能主要来自地球内部放射性元素衰变产生的热能，并非来自太阳能，故D错误。 故选A。 3. 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，属可再生能源，C不符题意； 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。 4. 以下能源形式中，属于清洁型能源的是（　　） A．煤 B．石油 C．焦炭 D．太阳能 【答案】D 【详解】A．煤燃烧时会产生废气，污染环境，是非清洁能源，故A不符合题意； B．石油燃烧时会产生废气，污染环境，是非清洁能源，故B不符合题意； C．焦炭燃烧时会产生废气，污染环境，是非清洁能源，故C不符合题意； D．太阳能使用时没有废气，无污染，是清洁能源，故D符合题意。 故选D。 5. 如图，风光互补路灯系统可通过风力发电，也可通过阳光发电，给蓄电池充电以供使用，则（　　） A．风能是可再生能源 B．晚上即使有风也不能发电 C．叶片转动时电能转化为机械能 D．蓄电池所充能量可以100％供给路灯 【答案】A 【详解】A．风能在自然界中循环再生，是取之不尽，用之不竭的能源，不需要人力参与便会自动再生，是可再生能源，故A符合题意； B．风光互补路灯系统可单独使用风力发电，也可单独使用阳光发电，故B不符合题意； C．叶片转动时机械能转化为电能，故C不符合题意； D．蓄电池所充能量在使用过程中会出现能量损耗，不会100％供给路灯使用，故D不符合题意。 故选A。 6. 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】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。 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。 7. 如图所示是某款电动汽车充电时的情景。向蓄电池充电的过程中，能量的转化情况是 ；电动机工作过程中电能转化为机械能的同时，还要向空气中散热，这些散失的内能无法自动转化为电能，这是因为能量的转移和转化具有 。 【答案】 电能转化为化学能 方向性 【详解】向蓄电池充电的过程中，蓄电池消耗电能，将电能转化为化学能。 由于能量的转移和转化具有方向性，因此这些散失的内能无法自动转化为电能。 8. 太阳能LED照明路灯环保节能，LED是一种发光二极管，它主要制作材料是 （选填“绝缘体”“半导体”或“超导体”）；太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，它来源于太阳内部原子核发生聚变释放的巨大能量。 【答案】 半导体 可再生 【解析】LED是一种发光二极管，它的主要制作材料是半导体； 太阳能可以从自然界源源不断得到补充，属于可再生能源。 9. 煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能等能源中，属于可再生能源的有 ；属于不可再生能源的有 。 【答案】 水能、风能、太阳能 煤、石油、天然气 【详解】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，如水能、风能、太阳能。 不可再生能源是指在自然界中经过亿万年形成，短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少的能源，如煤、石油、天然气。 10. 风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。风能的利用有助于实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。如图所示是某风电站，总装机容量，年发电量9000万kW·h。问： （1）风电站发电是将 能转化为电能。 （2）该风电站年发电时间可达多少小时？ （3）如果火电站的发电效率为40%，要得到相同的电能，每年需要多少吨煤？（煤的热值为） （4）相较于传统的火电站，风电站的优点有哪些？（答出一点即可） 【答案】（1）风；（2）；（3）；（4）清洁 【详解】（1）风电站发电时，消耗风能，为电路中提供电能，所以是将风能转化为电能。 （2）由P=W/t可得，该风电站年发电时间 （3）年发电量 煤完全燃烧释放的热量 需要煤的质量 （4）风电站的优点有清洁无污染、可再生等。 题型三、常见的清洁能源——核能、太阳能与地热能 1. 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。 2. 节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是（    ） A．把废旧电池随意丢弃 B．将电视机处于待机状态 C．关停高能耗高污染的工厂 D．将有害废水排放到江河中 【答案】C 【详解】A．把废旧电池随意丢弃，会污染水体和土壤，不利于环境保护，故A不符合题意； B．电视机处于待机状态时，仍有部分元件在工作，如指示灯，仍会消耗电能，故B不符合题意； C．关停高能耗高污染的工厂，既可以节能减排，也可以保护环境，故C符合题意； D．将有害废水排放到江河中，会污染水资源，所以不利于环境保护，故D不符合题意。 故选C。 3. 人类的发展离不开能源，实现“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。综合实践活动中，同学们对能源的有关问题进行了讨论，下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池可以将太阳能转化为电能 B．目前，核电站利用核聚变释放的核能发电 C．煤、石油、天然气、地热能是可再生能源 D．电动汽车替代燃油汽车，会增加碳的排放 【答案】A 【详解】A．太阳能电池在使用时，消耗了太阳能，得到了电能，因此是将太阳能转化为电能，故A正确； B．目前的核电站主要是利用可被控制的重核裂变产生的能量，可被控制的轻核聚变目前只能在实验室中短暂的实现，故B错误； C．可再生能源是指自然界中可以不断利用、循环再生的一种取之不尽的能源，例如太阳能、风能、水能、地热能；煤、石油、天然气短时间内无法再生，属于不可再生能源，故C错误； D．燃油汽车在使用时会排出大量的二氧化碳气体，所以电动汽车替代燃油汽车，可以减少碳的排放，故D错误。 故选A。 4. 2025年1月20日中国有“人造太阳”之称的EAST创造了新世界纪录，实现1亿摄氏度1066秒稳态运行，突破核聚变的控制难题，标志着核能源研究重大跨越。关于核能的利用，下列说法正确的是（　　） A．核能是属于可再生能源 B．核聚变反应中，核能转化为内能 C．核聚变和核裂变的原料是相同的 D．核聚变反应中，核能转化为化学能 【答案】B 【详解】A．核能是利用核反应从原子核释放的能量，其原料如铀、钚等在自然界中的储量是有限的，用完后短期内无法再生，核聚变的主要原料氘虽然在海水中储量丰富，但氚需要人工制造且储量相对有限，因此核能属于不可再生能源，故A错误； B．核聚变是轻原子核融合成较重原子核的过程，会释放出巨大能量，使得反应区域温度极高，实现了核能到内能的转化，故B正确； C．核聚变的燃料是氘和氚等轻核，而核裂变的燃料是铀、钚等重核，二者原料不同，故C错误； D．核聚变反应中，是核能转化为内能、光能等，并非化学能，故D错误。 故选B。 5. 下列有关能量的分析，不正确的是（　　） A．图-1：太阳能风扇帽的太阳能电池将太阳能转化为电能 B．图-2：原子弹爆炸的原理是核聚变 C．图-3：潮汐能是一种可再生能源 D．图-4：常温下杯中的冰块不会变多，只能变少，说明能量的转移具有方向性 【答案】B 【详解】A.太阳能风扇帽的太阳能电池，其核心功能是将接收到的太阳能转化为电能，为风扇运转提供能量。故A正确，不符合题意； B.原子弹爆炸的原理是核裂变，同时释放出巨大能量，故B错误，符合题意； C.潮汐能是由月球和太阳对地球海水的引力作用引起的潮汐现象所产生的能量。由于潮汐现象是周期性重复出现的自然现象，潮汐能可以持续再生，属于可再生能源，故C正确，不符合题意； D.常温下杯中的冰块不会变多，只能变少，是因为冰块会吸收周围环境的热量熔化成水，而热量只能自发地从高温物体（周围环境）转移到低温物体（冰块），不会反向自发转移，这体现了能量转移的方向性。故D正确，不符合题意。 故选B。 6. 如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（　　） A．风能属于不可再生能源 B．太阳能来自太阳内部的核聚变 C．给蓄电池充电时化学能转化为电能 D．太阳能电池的能量转化率可达 【答案】B 【详解】A．从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源。风能可以从自然界中短期内得到补充，属于可再生能源，故A错误； B．核能来自核裂变和核聚变，太阳能是太阳内部的核聚变产生的，故B正确； C．给蓄电池充电时电能转化为化学能，蓄电池放电时化学能转化为电能，故C错误； D．太阳能电池的能量转化率低于100%，不可能达到100%，故D错误。 故选B。 7. 下列四种发电方式中，利用太阳能发电的是（　　） A．光伏发电 B．地热能发电 C．核能发电 D．潮汐能发电 【答案】A 【详解】A．光伏发电的过程是吸收太阳能，向外输出电能，将太阳能转化为电能，故A符合题意； B．地热能发电的过程是将地热能转化为电能，故B不合题意； C．核能发电的过程是将核能转化为电能，故C不合题意； D．潮汐能发电的过程是将潮汐能转化为电能，故D不合题意。 故选A。 8. 黄旭华院士（1926.3.12﹣2025.2.6）是中国核潜艇之父，共和国勋章获得者，为祖国的核潜艇事业隐姓埋名三十年，最终带领团队研制出中国第一艘核潜艇。潜艇的动力来源于一座功率很大的核反应堆，核反应堆主要利用图中 （选填“a”或“b”）的过程获得能量，该反应过程在核反应堆里是 （选填“可控”或“不可控”）的，核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 a 可控 不可再生 【详解】图a 是核裂变，即一个中子轰击铀核，铀核分裂成两个质量较小的核，同时释放出大量的能量和中子；图b 是核聚变，即氘核和氚核在超高温下结合成氦核，释放出巨大能量 。核反应堆主要利用核裂变（图a ）的过程获得能量。 因为目前核反应堆是通过控制核裂变的链式反应来和平利用核能的，是可控的，而核聚变目前还难以实现可控应用。 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，例如太阳能、风能、水能等；不可再生能源是指在自然界中经过亿万年形成，短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少总有枯竭一天的能源，核能所利用的核燃料（如铀等）在地球上的储量是有限的，消耗后不能在短期内从自然界得到补充，所以核能是一种不可再生能源。 9. 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】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。 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。 10. 原子核由 和中子组成。如图所示，目前核电站利用原子核 （选填“裂变”或“聚变”）释放的能量发电；所释放的核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 质子 裂变 不可再生 【详解】原子核由质子和中子组成。质子带正电 ，中子不带电，它们共同构成原子核 。 核电站是利用原子核裂变释放的能量来发电的。核聚变目前还不能很好地被人类控制用于发电。 核能所利用的核燃料在地球上的储量是有限的，一旦消耗短时间内难以再生，所以所释放的核能属于不可再生能源。 11. 物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识。原子核由带正电的 和不带电的中子组成；如图甲，可以利用 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放的核能进行发电；如图乙，表示的是两个不同种类的物质在摩擦时，电子转移情况的示意图，则 （选填“A”或“B”）物体将带负电。 【答案】 质子 核裂变 B 【详解】原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。质子的正电荷数决定了元素的种类和原子的化学性质。 目前，核电站都是采用核裂变技术来发电。核裂变是指较重的原子核（如铀核或钚核）在中子的轰击下裂变成较轻的原子核的反应，这个过程会释放出大量的能量。而核聚变虽然也能释放巨大能量，但由于其反应条件极为苛刻，目前还处于研究阶段，尚未实现商业化应用。 不同物质的原子核束缚电子的本领不同，两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领强，它就容易得到电子而带负电。根据图乙中电子转移情况的示意图，B物体得到了电子，那么B物体将带负电。 12. 阅读短文，回答问题： 潮汐发电 月球围绕地球转动时引潮力方向不同，海水会涨潮和退潮，形成潮汐。潮汐发电过程如下：在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝，形成水库；涨潮时海水的水位高于大坝内水位，海水通过大坝上的孔洞流入水库，带动安装在孔洞内的水轮发电机发电；退潮时水库内水位高于大坝外海水水位，海水通过大坝上的孔洞流回大海，仍能带动孔洞内的水轮发电机发电。潮汐能具有储量巨大、无污染等优点，但其对地理环境有特定要求、建设成本较高。东南沿海地区的江厦潮汐电站是我国目前最大的潮汐能发电站，1985年完成全部建设，至今仍保持亚洲第一、世界第三的规模，在优化能源结构和经济发展中发挥着重要作用。 （1）潮汐产生的原因是 。 （2）根据文中描述推测，图反映海水 （选填“涨潮”或“退潮”）时的情景；此过程中，水库内水的重力势能将 。， （3）相比火力发电，借助潮汐的能量发电的优势之一是 。 【答案】（1）月球围绕地球转动时引潮力方向不同。（2）涨潮，变大；（3）无污染 【详解】（1）由文中第一句话可得，潮汐产生的原因是月球围绕地球转动时引潮力方向不同。 （2）图中水流方向从海洋流向水库，海水的水位高于大坝内水位，根据文中描述可推测，图反映海水涨潮时的情景。 涨潮过程中，水库内水的高度增大，质量变大，所以重力势能变大。 （3）根据材料可知，相比火力发电，借助潮汐的能量发电的优势有：储能巨大，无污染等。 13．钱学森、邓稼先等科学家作为“两弹一星”元勋，为我国核武器与航天事业奠定了基石。钱学森突破重重阻挠回国主导导弹和卫星技术研发，邓稼先隐姓埋名28年带领团队完成氢弹理论设计，因辐射伤害献出生命。他们开创的科研体系与人才培养机制，为后续核潜艇（黄旭华等）、载人航天（王永志等）、探月工程（孙家栋等）等重大工程提供了技术储备与精神传承，推动我国科技实现跨越式发展： （1）新一代“华龙一号”核电站利用铀核的核反应发电，其核心原理与“两弹一星”中的 （选填“氢弹”或“原子弹”）相同。 （2）新型核潜艇的核反应堆工作时，将核能最终转化为 能驱动潜艇航行； （3）神舟十六号载人飞船返回舱进入大气层时，外壳温度急剧升高，这是通过 方式改变内能； （4）探月工程“嫦娥六号”采样返回器通过 波将月壤数据实时传回地球。 【答案】（1）原子弹；（2）机械；（3）做功；（4）电磁 【详解】（1）核电站与原子弹的核心原理相同，都是利用铀核发生核裂变时释放出的巨大核能来工作的，而氢弹是利用核聚变原理。 （2）核反应堆先将核能转化为内能，内能再推动机械装置做功，最终转化为机械能，从而驱动潜艇航行。 （3）返回舱进入大气层时，与空气发生剧烈摩擦，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使外壳温度升高，这是通过做功的方式改变内能。 （4）电磁波可在真空中传播，能够传递信息，因此采样返回器通过电磁波将月壤数据实时传回地球。 14. 如图甲所示，是甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站，它是我国用熔盐和1.2万块镜子建成的亚洲第一发电站。 工作原理如图乙所示，该发电站通过电脑控制镜子的反射方向，持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，熔盐的熔点为210℃。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐，之后被压缩到蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而循环下去。该电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐，白天高温熔盐罐把能量储存起来，夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来，可以实现24小时稳定电力输出。 （1）高温熔盐罐利用熔盐储存内能，高温熔盐进入蒸汽发生器，通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式使冷水 （填物态变化名称）形成高温高压的水蒸气，高温高压的水蒸气推动汽轮机，将内能转化为 能，带动发电机发电。 （2）该发电站以100MW的恒定发电功率正常工作24h，可发电多少千瓦时？ （3）若该发电站1.2万块镜子平均每小时采热，且整个系统从接收光照到输出电能的效率为，那么该发电站白天至少要光照多少小时才能提供发电站正常工作24h的发电量？ 【答案】（1）热传递，汽化，机械；（2）2.4×106kW·h；（3）8.64h 【详解】（1）高温熔盐罐利用熔盐储存内能，高温熔盐进入蒸汽发生器，冷水吸收热量，内能增加，温度升高，通过热传递的方式使冷水的内能增加，冷水由液态变成气态，发生汽化现象，形成高温高压的水蒸气，高温高压的水蒸气推动汽轮机，汽轮机转动产生机械能，将内能转化为机械能，带动发电机发电。 （2）该发电站以100MW的恒定发电功率正常工作24h，可发电能为W=Pt=100×103kW×24h=2.4×106kW·h （3）若该发电站1.2万块镜子平均每小时采热5×1012J/h且整个系统从接收光照到输出电能的效率为20%，需要接受的太阳的辐射热为 那么该发电站白天光照的时间为 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $