2026年山东省青岛市中考物理自主招生复习专项练习：二十四、能源与可持续发展

2026年山东省青岛市中考物理自主招生考试物理 二十四、能源与可持续发展 一、单选题 1．“玲龙一号”是我国研发的新一代小型核电机组，它利用如图所示的核反应释放的能量来发电。下列说法正确的是（   ） A．该核反应是核裂变 B．太阳内部发生的也是这种核反应 C．核能属于可再生能源 D．原子核是由中子和电子组成的 2．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 3．下图为某核电站的发电流程图，关于核电站发电的过程，下列说法正确的是（　　） A．核反应堆中，发生的是核裂变 B．核反应堆中，将核能转化为电能 C．汽轮机工作时，将内能转化为电能 D．发电机工作时，将内能转化为电能 4．2024至2025年期间，我国在多个领域取得了显著的科技创新成果，涵盖能源、航天、人工智能、生物医药、材料科学、生态环境、科学观测与考察等关键领域，以下是部分领域的代表性成果： ①我国高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO），在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能γ射线泡状结构，并从中找到了能量高于1亿亿电子伏宇宙线起源的候选天体； ②“探索三号”综合科考船的综合装备、冰区深海声学探测、通信及定位装备，船舶动力定位系统等国产化技术的攻关和搭载； ③EAST装置被称为“人造太阳”，模拟太阳内部的核聚变反应，对可控核聚变相关问题开展探索性研究。2025年1月，中国科学院磁约束核聚变大科学工程团队成功实现了超过1亿度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，再次创造了托卡马克装置高约束模运行新的世界纪录； ④“国和一号”是依托“大型先进压水堆核电站”国家科技重大专项开发的具有完全自主知识产权的三代非能动压水堆核电技术。“国和一号”示范工程1号机组于2024年9月实现首次并网发电，为我国自主核电型号“国和一号”批量化建设奠定了坚实基础； 关于上述内容，下列说法正确的是（　　） A．“拉索”观测到的γ射线是一种无线电波，其传播不需要介质 B．“拉索”能够发现巨型超高能γ射线泡状结构和候选天体，“探索三号”能够进行冰区深海声学探测，说明电磁波和声波均具有传递信息的作用 C．EAST装置和“国和一号”对核能的利用方式一致，均采用核聚变的方式 D．太阳能源于核能，两者均属于一次能源和不可再生能源 5．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 6．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 7．下列情景中都发生了能的转化，其中主要是动能转化成热能[即内能]的是（    ） A．柴油机的压缩冲程 B．汽油机的做功冲程 C．电风扇的转动过程 D．核电厂的发电过程 8．上海体育场的设计中有许多创新，其中周长900米椭圆形看台框架结构及奠基础有无数个细微均匀的裂缝就是一个创新。这些细微裂缝是为了（　　） A．增大摩擦 B．防止热胀冷缩的破坏作用 C．减小压强 D．增大压强 9．如图所示是武汉市的氢能源公交车。这种公交车不用加油、无需充电，3分钟“喝”满氢气，就能一口气跑上600公里，且全程零碳排放，连“滴”出来的水也能直接饮用。下列说法正确的是（    ）    A．氢能源公交车使用的氢能源是一次能源 B．停在站台上的公交车以旁边缓缓出站的另一辆公交车为参照物是静止的 C．公交车发动机的能量损失中，燃气带走的能量最少 D．汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了内能 10．2025年1月20日，我国“人造太阳”，图甲创造了“亿度千秒”的世界纪录，科学家预计5年内世界上第一盏核聚变电灯有望在中国点亮。“人造太阳”的反应过程如图乙所示。要造出能实用的“人造太阳”，需要上亿摄氏度的等离子体、超过千秒的连续运行时间和1MA的等离子体电流，挑战极大。装置中的超导电缆具有电阻为零的特点，进而使强电流形成强磁场，将极高温等离子状态的物质约束在环形容器里。下列有关说法正确的是（　　） A．强电流可以形成强磁场，这是利用了电流的磁效应 B．超导电缆中有强电流通过时会产生热量 C．由图乙可知，“人造太阳”是利用核裂变获得核能 D．利用“人造太阳”产生的电能可以自发转化为核能 二、多选题 11．如图所示，敦煌熔盐塔式光热电站利用12000面定日镜，将太阳光会聚到熔盐吸热塔，熔盐被加热成液态流入下方的热盐罐中。热熔盐将水加热形成高温高压的水蒸气，推动汽轮机带动发电机发电。下列说法不正确的是（　　） A．熔盐塔式光热电站利用的太阳能是可再生能源 B．水被熔盐加热是通过做功的方式改变了水的内能 C．发电机的工作原理是电磁感应现象 D．汽轮机带动发电机发电，将内能转化为机械能 12．根据题目所给信息，判断以下说法正确的是（　　） A．图甲，工人用200N的力将重300N的物体匀速提升3m（忽略绳重和摩擦），则滑轮组的机械效率为75% B．图乙，将质量为1kg的物体从距离地面1.6m的高度沿水平方向以2m/s的速度抛出，不计空气阻力，物体从被抛出到落地，整个过程中机械能保持不变，则落地时的速度为5m/s（重力势能表达式mgh，动能表达式mv2） C．图丙为汽车四冲程汽油发动机。发动机每个工作循环吸入或排出气体的体积为2L，吸气冲程中，吸入汽油和空气的混合物，混合物密度，汽油和空气的质量之比为1∶15，汽油的热值4.6×107J/kg。发动机1min转动1200转，发动机效率为40%，则汽车在lmin内做的有用功是1.99×106J D．图丁是大亚湾核电站。以原子核 为燃料，当 俘获一个慢中子后发生的裂变反应方程，下方的数字是中子及有关原子核的静止质量，单位为u。伟大的爱因斯坦认为，质量与能量相互转化，裂变过程中总质量减少，转化为核能。已知减少1个u的质量对应产生的能量为9.3×102MeV。根据以上信息，此裂变反应释放出的能量约为180MeV 13．如图所示，某公园安装的“智能脚蹬车”配备了太阳能电池板和遮阳伞，可实现太阳能发电、锂电池存储、运动数据分析处理等功能。健身者通过手机扫码连接“智能脚蹬车”后，就可以收集其运动数据。下列说法正确的是（　　） A．“智能脚蹬车”利用的太阳能是可再生能源 B．太阳能电池板主要是由半导体材料制成的 C．锂电池在供电过程中将电能转化为化学能 D．手机与“智能脚蹬车”通过电磁波传输数据 14．关于物体的热膨胀，下列说法中错误的是（　　） A．一切物体都在温度升高时膨胀，在温度降低时收缩 B．对同体积的气体和固体加热，使它们升高的温度相同，气体的热膨胀总比固体的大 C．对形状相同的铜片和铁片分别加热，使它们升高的温度相同，铜片的热膨胀总比铁片的小 D．在电灯泡里，焊接在玻璃中的金属线的热膨胀必须跟玻璃的相等，否则温度改变时接合处会松脱 15．关于能源和信息的传递，下列说法正确的是（　　） A．核能也是可再生能源 B．红外烤箱是利用红外线的热效应加热食品的，红外线是一种电磁波 C．人类用天文望远镜观察太空，同时接收来自遥远宇宙的电磁波进行交流和分析 D．目前的核能发电技术被广泛使用，这是利用核裂变发电的 三、简答题 16．人们希望设计出依靠自然资源保持室内冬暖夏凉的建筑。如图是某同学设计的节能小屋简图，小屋的南面有一扇窗户，图中标注了夏至日、春（秋）分日、冬至日正午太阳所在的位置（用“○”表示太阳）。已知在春分日→夏至日→秋分日的半年内，每天正午太阳位于图中区域Ⅰ以内：在秋分日→冬至日→春分日的半年内，每天正午太阳位于图中区域Ⅱ以内。该同学希望太阳在区域Ⅰ以内时阳光不能射入窗户，在区域Ⅱ以内时能射入窗户。请回答下列问题： (1)这一设计是通过调节哪种能量的多少，来保持小屋内冬暖夏凉的？ (2)请根据设计目的，判断屋檐末端应沿虚线延伸到A点还是B点？请写出你作出此判断所依据的光学原理。 17．如图所示，我国嫦娥四号月球探测器不负众望，成功在月球背面软着陆，登陆后，月球车在经历短暂“休息”后，开展多种科学探测任务，开启了人类探索宇宙奥秘的新篇章。请分析并回答下列问题： (1)月球车上的太阳能电池板工作时发生了什么能量转换？ (2)为什么月球车的车轮不仅很宽，而且外表面有凸起的棱？ 18．温室效应加剧，全球气候变暖，北极冰层面积缩小、厚度变薄。如图所示，聪明的北极熊害怕踩破冰面，做出“借腹滑行”的无奈之举。 （1）请用物理知识解释“借腹”为什么不易破坏冰面？ （2）面对全球气候变暖的现状，请写出一条缓解温室效应的措施。    19．“嫦娥三号”探测器主要由两大部分构成：着陆器和巡视器，其中巡视器就是我们俗称“玉兔”的月球车（如图所示）网上有许多学生和科学爱好者问了许多关于月球车的有趣问题，你能帮他回答吗？ （1）月球表面的某些部分土壤非常松软，而且崎岖不平，石块、陨石坑遍布．设计什么样的月球车轮才能方便它在月球表面行驶？ （2）月球车为什么不使用减震性能更好的充气轮胎？ （3）月球车的主要能量来源是什么？ 四、科普阅读题 20．特高压直流输电技术的领导者 随着全球人口增长和经济不断发展，推动能源消费不断增加，以化石能源为主的能源结构给人类可持续发展带来严峻挑战，能源低碳化、清洁化转型已刻不容缓。 相比煤炭和石油，电能输送方便，并可高效转化为各类形式的能，所以电气化是清洁能源大规模开发利用的必然要求。我国自主研发建设的四端柔性直流电网，是2022年北京冬奥会重点配套工程，是目前世界上电压等级最高，输送容量最大的柔性直流工程。中国的特高压输电网，建设不到10年就具备了世界最高水平。 电能传输过程中会在输电线路上产生大量的能量损耗，若保持输送功率不变时，输电线路上损耗的功率与输电电压的平方成反比，因此减少电能输送中损耗的有效方法就是提高输电电压。据国家电网公司提供的数据显示，一回路特高压直流电网的输送功率可以达到600万千瓦，相当于现有500千伏直流电网的5到6倍，而且送电距离也是后者的2到3倍，因此效率大大提高。 电能不能从自然界中直接获得利用，需要由其他形式的能转化而来，据报道，目前全球水能、风能、太阳能等清洁能源资源相当于化石能源剩余可采储量的38倍，以风电为例，国家规划风电在2020年达到1.5亿千瓦以上的装机容量。未来核电、风电、水电等，都将有赖于建设的特高压电网来传输，特高压直流输电技术将是区域、国家和洲际电网互联的关键，有助于远距离高效地输送大量清洁电能，减少能源浪费，在终端用户可以获得更多电能的同时，大幅减少碳排放，形成清洁能源大范围优化配置跨时区跨季节多能互补互济的电力流通的新格局。 阅读上文，请回答下列问题： (1)请分别说出两种可再生能源和不可再生能源。 (2)电能是一次能源还是二次能源？ (3)在甲、乙两地间输送电能，若保持输送功率不变，将输电电压增加到原来的两倍，则输电线路上损耗的功率怎样变化？ 21．阅读材料，回答问题 “海油观澜号”深远海浮式风电平台 2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。 “海油观澜号”由浮式基础和风机组成，整体高度超200米，总质量达1.1×107kg。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，图甲为其实物照片。浮式基础上方是高约83米的圆筒状柱子，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动，生成绿色电力，年发电量将达2.2×107kW·h。 （1）风能属于 （选填“可”或“不可”）再生能源； （2）根据图甲估测“海油观澜号”单个叶片长度约为 m（保留整数）；    甲 （3）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积达 （海水密度用1.0×103kg/m3计算，不考虑锚链对平台的作用）； （4）每年的发电量相当于 kg天然气完全燃烧放出的热量（天然气的热值q取4.4×107J/kg； （5）海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式（图乙）。两种方式相比较，你认为“半潜式”的一个明显优点是 。 22．阅读短文。回答问题。 兴城抽水蓄能电站辽宁兴城抽水蓄能电站位于辽宁省葫芦岛市兴城市境内。枢纽工程由上水库、下水库、输水系统、地下厂房和地面开关站、补水系统等组成。上水库总库容932万m3，下水库总库容1133万m3。 抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的，是间接储存电能的一种方式。在下半夜用电低谷时，它利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库。其工作原理如图。2023年10月，辽宁兴城抽水蓄能电站项目通风洞正式进洞施工，标志着该项目已进入全面施工阶段。2025年4月，国网新源辽宁兴城抽水蓄能电站厂房顶拱开挖顺利完成，标志着项目主体工程建设取得突破性进展。电站建成后，年发电量约12.04亿kW·h，在辽宁电网系统中主要承担系统调峰、储能、调频等关键任务，对推动辽宁新能源发展、优化东北电网发展布局、保障电力供应具有重要意义。 若上水库水面面积为1.2×106m2，抽水机每天从深夜0时至清晨5时抽水使上水库水面增高1m，放水发电时，重力做功的80%转化为电能。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） (1)储能时，水泵利用多余的电能将下水库的水抽到上水库，多余的电能转化为水的重力势能；抽水机抽水是利用 的作用把水“吸”上来的； (2)发电时，发电机将水的动能转化为电能，发电机的工作原理是 ；发电时所利用的水能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； (3)一只白鸽掠过水平如镜的下水库湖面，湖中映出白鸽的倒影，水中的“白鸽”是由于光的 形成的像； (4)若上水库与下水库的高度差h为60m，夜间抽到山顶的水全部用来发电（忽略水面高度的变化），则放出这些水的发电量为 kW·h； (5)除了可以利用水能发电，还有许多可以用来发电的清洁能源，请列举一种： 。 试卷第2页，共10页 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年山东省青岛市中考物理自主招生考试物理 二十四、能源与可持续发展 一、单选题 1．“玲龙一号”是我国研发的新一代小型核电机组，它利用如图所示的核反应释放的能量来发电。下列说法正确的是（   ） A．该核反应是核裂变 B．太阳内部发生的也是这种核反应 C．核能属于可再生能源 D．原子核是由中子和电子组成的 【答案】A 【详解】A．由题图可知用中子轰击质量比较大的原子核，使其发生裂变，因此该核反应是核裂变，故A正确； B．太阳内部发生的是核聚变，故B错误； C．核能在短期内不能源源不断地获取，属于不可再生能源，故C错误； D．原子核是由中子和质子组成的，故D错误。 故选A。 2．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（如热散失），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。 3．下图为某核电站的发电流程图，关于核电站发电的过程，下列说法正确的是（　　） A．核反应堆中，发生的是核裂变 B．核反应堆中，将核能转化为电能 C．汽轮机工作时，将内能转化为电能 D．发电机工作时，将内能转化为电能 【答案】A 【详解】A．利用核能的方式是核裂变和核聚变，核反应堆中，发生的是核裂变，故A正确； B．核反应堆中，将核能转化为内能，故B错误； C．汽轮机工作时，将内能转化为机械能，故C错误； D．发电机工作时，将机械能转化为电能，故D错误。 故选A。 4．2024至2025年期间，我国在多个领域取得了显著的科技创新成果，涵盖能源、航天、人工智能、生物医药、材料科学、生态环境、科学观测与考察等关键领域，以下是部分领域的代表性成果： ①我国高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO），在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能γ射线泡状结构，并从中找到了能量高于1亿亿电子伏宇宙线起源的候选天体； ②“探索三号”综合科考船的综合装备、冰区深海声学探测、通信及定位装备，船舶动力定位系统等国产化技术的攻关和搭载； ③EAST装置被称为“人造太阳”，模拟太阳内部的核聚变反应，对可控核聚变相关问题开展探索性研究。2025年1月，中国科学院磁约束核聚变大科学工程团队成功实现了超过1亿度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，再次创造了托卡马克装置高约束模运行新的世界纪录； ④“国和一号”是依托“大型先进压水堆核电站”国家科技重大专项开发的具有完全自主知识产权的三代非能动压水堆核电技术。“国和一号”示范工程1号机组于2024年9月实现首次并网发电，为我国自主核电型号“国和一号”批量化建设奠定了坚实基础； 关于上述内容，下列说法正确的是（　　） A．“拉索”观测到的γ射线是一种无线电波，其传播不需要介质 B．“拉索”能够发现巨型超高能γ射线泡状结构和候选天体，“探索三号”能够进行冰区深海声学探测，说明电磁波和声波均具有传递信息的作用 C．EAST装置和“国和一号”对核能的利用方式一致，均采用核聚变的方式 D．太阳能源于核能，两者均属于一次能源和不可再生能源 【答案】B 【详解】A．γ射线属于电磁波中的高能部分，而无线电波是电磁波中的低频部分，两者均不需要介质传播，但A选项错误地将γ射线描述为无线电波，故A错误； B．“拉索”通过电磁波（γ射线）传递天体信息，“探索三号”通过声波进行深海探测，说明两者均能传递信息，故B正确； C．EAST装置利用核聚变，“国和一号”采用核裂变（压水堆技术），两者核能利用方式不同，故C错误； D．太阳能源于核聚变，属于一次能源且是可再生能源；核能（如铀资源）属于不可再生能源，D选项错误地将太阳能归为不可再生能源，故D错误。 故选B。 5．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。 6．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。 7．下列情景中都发生了能的转化，其中主要是动能转化成热能[即内能]的是（    ） A．柴油机的压缩冲程 B．汽油机的做功冲程 C．电风扇的转动过程 D．核电厂的发电过程 【答案】A 【详解】A．根据内燃机的工作过程可知，第二个冲程是压缩冲程，在此过程中活塞压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能，气缸内的气体温度升高．其中柴油机的气缸中的柴油就是由此点燃的，因此柴油机的点火方式叫压燃式，故A符合题意； B．第三个冲程是做功冲程，此时燃料燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能，故B不符合题意； C．电风扇转动的过程是电能转化为机械能，故C不符合题意； D．核电厂的发电过程是核能转化为电能，故D不符合题意。 故选A。 8．上海体育场的设计中有许多创新，其中周长900米椭圆形看台框架结构及奠基础有无数个细微均匀的裂缝就是一个创新。这些细微裂缝是为了（　　） A．增大摩擦 B．防止热胀冷缩的破坏作用 C．减小压强 D．增大压强 【答案】B 【详解】物体一般都有热胀冷缩的性质，无数个细微均匀的裂缝将框架结构割断成一块一块的，是防止由于热膨胀导致看台互相挤压而损坏。 故选B。 9．如图所示是武汉市的氢能源公交车。这种公交车不用加油、无需充电，3分钟“喝”满氢气，就能一口气跑上600公里，且全程零碳排放，连“滴”出来的水也能直接饮用。下列说法正确的是（    ）    A．氢能源公交车使用的氢能源是一次能源 B．停在站台上的公交车以旁边缓缓出站的另一辆公交车为参照物是静止的 C．公交车发动机的能量损失中，燃气带走的能量最少 D．汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了内能 【答案】D 【详解】A．氢能源公交车使用的氢能源是二次能源，因为它是通过一定的方法利用其它能源制取的，故A错误； B．停在站台上的公交车以旁边缓缓出站的另一辆公交车为参照物是运动的，两辆车的位置发生变化，故B错误； C．公交车发动机的能量损失有很多，其中燃气带走的能量是最多的，故C错误； D．汽车制动时，由于摩擦，汽车的动能转化成了空气和地面的内能，故D正确。 故选D。 10．2025年1月20日，我国“人造太阳”，图甲创造了“亿度千秒”的世界纪录，科学家预计5年内世界上第一盏核聚变电灯有望在中国点亮。“人造太阳”的反应过程如图乙所示。要造出能实用的“人造太阳”，需要上亿摄氏度的等离子体、超过千秒的连续运行时间和1MA的等离子体电流，挑战极大。装置中的超导电缆具有电阻为零的特点，进而使强电流形成强磁场，将极高温等离子状态的物质约束在环形容器里。下列有关说法正确的是（　　） A．强电流可以形成强磁场，这是利用了电流的磁效应 B．超导电缆中有强电流通过时会产生热量 C．由图乙可知，“人造太阳”是利用核裂变获得核能 D．利用“人造太阳”产生的电能可以自发转化为核能 【答案】A 【详解】A．强电流可以形成强磁场，这是利用了电流的磁效应，故A正确； B．超导电缆的电阻为零，有强电流通过时不会产生热量，故B错误； C．由图乙可知，“人造太阳”是利用核聚变获得核能，故C错误； D．能量的转化和转移具有方向性，利用“人造太阳”产生的电能不可以自发转化为核能，故D错误。 故选A。 二、多选题 11．如图所示，敦煌熔盐塔式光热电站利用12000面定日镜，将太阳光会聚到熔盐吸热塔，熔盐被加热成液态流入下方的热盐罐中。热熔盐将水加热形成高温高压的水蒸气，推动汽轮机带动发电机发电。下列说法不正确的是（　　） A．熔盐塔式光热电站利用的太阳能是可再生能源 B．水被熔盐加热是通过做功的方式改变了水的内能 C．发电机的工作原理是电磁感应现象 D．汽轮机带动发电机发电，将内能转化为机械能 【答案】BD 【详解】A．太阳能可以从自然界源源不断地获取，属于可再生能源，故A正确，不符合题意； B．水被熔盐加热时，热量从高温熔盐传递给水，是通过热传递的方式改变水的内能，不是做功，故B错误，符合题意； C．发电机是利用电磁感应原理工作的，并将机械能转化为电能，故C正确，不符合题意； D．汽轮机带动发电机发电的过程中，汽轮机将水蒸气的内能转化为机械能，发电机再将机械能转化为电能，因此该过程总体是将内能转化为电能，故D错误，符合题意。 故选BD。 12．根据题目所给信息，判断以下说法正确的是（　　） A．图甲，工人用200N的力将重300N的物体匀速提升3m（忽略绳重和摩擦），则滑轮组的机械效率为75% B．图乙，将质量为1kg的物体从距离地面1.6m的高度沿水平方向以2m/s的速度抛出，不计空气阻力，物体从被抛出到落地，整个过程中机械能保持不变，则落地时的速度为5m/s（重力势能表达式mgh，动能表达式mv2） C．图丙为汽车四冲程汽油发动机。发动机每个工作循环吸入或排出气体的体积为2L，吸气冲程中，吸入汽油和空气的混合物，混合物密度，汽油和空气的质量之比为1∶15，汽油的热值4.6×107J/kg。发动机1min转动1200转，发动机效率为40%，则汽车在lmin内做的有用功是1.99×106J D．图丁是大亚湾核电站。以原子核 为燃料，当 俘获一个慢中子后发生的裂变反应方程，下方的数字是中子及有关原子核的静止质量，单位为u。伟大的爱因斯坦认为，质量与能量相互转化，裂变过程中总质量减少，转化为核能。已知减少1个u的质量对应产生的能量为9.3×102MeV。根据以上信息，此裂变反应释放出的能量约为180MeV 【答案】ACD 【详解】A．由图可知，，则滑轮组的机械效率 故A正确； B．将质量为1kg的物体从距离地面1.6m的高度沿水平方向以2m/s的速度抛出时，不计空气阻力，在物体下落的过程中只有重力做功，物体的机械能守恒，即物体的机械能保持不变，取地面为零势能面，设落地时的速度为v′，则有 即 故B错误； C．由ρ=可得，发动机每个工作循环吸入混合物的质量 因为曲轴每转动两周，完成一个工作循环，吸气一次，也做一次功，所以，发动机曲轴在1min转动1200转，吸气和做功都为600次，由汽油和空气的质量比为1:15可知，汽油占混合物总质量的 则发动机在1min内吸入汽油的总质量 这些汽油完全燃烧放出的热量 由 可得，汽车在1min做的有用功 故C正确； D．由选项可知，裂变反应前后质量的差值为 因减少1个u的质量对应产生的能量为,所以，此裂变反应释放出的能量约为 故D正确。 故选ACD。 13．如图所示，某公园安装的“智能脚蹬车”配备了太阳能电池板和遮阳伞，可实现太阳能发电、锂电池存储、运动数据分析处理等功能。健身者通过手机扫码连接“智能脚蹬车”后，就可以收集其运动数据。下列说法正确的是（　　） A．“智能脚蹬车”利用的太阳能是可再生能源 B．太阳能电池板主要是由半导体材料制成的 C．锂电池在供电过程中将电能转化为化学能 D．手机与“智能脚蹬车”通过电磁波传输数据 【答案】ABD 【详解】A．“智能脚蹬车”利用的太阳能可以从自然界源源不断的获得，是可再生能源，故A正确； B．半导体材料的导电性能介于导体与半导体之间，太阳能电池板主要是由半导体材料制成的，故B正确； C．锂电池在供电过程中将电能转化为光能，供智能脚蹬车显示信息，故C错误； D．电磁波的传输不需要介质，手机与“智能脚蹬车”通过电磁波传输数据，故D正确。 故选ABD。 14．关于物体的热膨胀，下列说法中错误的是（　　） A．一切物体都在温度升高时膨胀，在温度降低时收缩 B．对同体积的气体和固体加热，使它们升高的温度相同，气体的热膨胀总比固体的大 C．对形状相同的铜片和铁片分别加热，使它们升高的温度相同，铜片的热膨胀总比铁片的小 D．在电灯泡里，焊接在玻璃中的金属线的热膨胀必须跟玻璃的相等，否则温度改变时接合处会松脱 【答案】AC 【详解】A. 一般物质由于温度影响，其体积为热胀冷缩。但也有特例，如水从4℃下降到0℃时，其体积反而膨胀，故A错误； B. 一般情况，气体的热膨胀总比固体的大；对同体积的气体和固体加热，使它们升高的温度相同，气体的热膨胀总比固体的大，故B正确； C. 对每一种物质而言，膨胀系数是不同的，铜的膨胀系数大于铁，所以对形状相同的铜片和铁片分别加热，使它们升高的温度相同，铜片的热膨胀总比铁片的大，故C错误； D.为了保证两种物质在热膨胀时形变始终相同而不至于脱离，确实需要它们的膨胀系数相等，所以在电灯泡里，焊接在玻璃中的金属线的热膨胀必须跟玻璃的相等，故D正确。 故选AC。 15．关于能源和信息的传递，下列说法正确的是（　　） A．核能也是可再生能源 B．红外烤箱是利用红外线的热效应加热食品的，红外线是一种电磁波 C．人类用天文望远镜观察太空，同时接收来自遥远宇宙的电磁波进行交流和分析 D．目前的核能发电技术被广泛使用，这是利用核裂变发电的 【答案】BCD 【详解】AD．核电站中的反应堆是利用核裂变发电的，核能属于不可再生能源，核能发电技术目前被广泛利用，故A错误，D正确； B．红外烤箱是利用红外线的热效应加热食品的，红外线属于不可见光，也是一种电磁波，故B正确； C．人类用天文望远镜观察太空，接收宇宙中天体发射来的电磁波（包含可见光），从而分析天体的情况。故C正确。 故选BCD。 三、简答题 16．人们希望设计出依靠自然资源保持室内冬暖夏凉的建筑。如图是某同学设计的节能小屋简图，小屋的南面有一扇窗户，图中标注了夏至日、春（秋）分日、冬至日正午太阳所在的位置（用“○”表示太阳）。已知在春分日→夏至日→秋分日的半年内，每天正午太阳位于图中区域Ⅰ以内：在秋分日→冬至日→春分日的半年内，每天正午太阳位于图中区域Ⅱ以内。该同学希望太阳在区域Ⅰ以内时阳光不能射入窗户，在区域Ⅱ以内时能射入窗户。请回答下列问题： (1)这一设计是通过调节哪种能量的多少，来保持小屋内冬暖夏凉的？ (2)请根据设计目的，判断屋檐末端应沿虚线延伸到A点还是B点？请写出你作出此判断所依据的光学原理。 【答案】(1)太阳能 (2)B点，光沿直线传播 【详解】（1）由题意可知，该设计利用太阳光沿直线传播，在不同时间太阳所在位置不同从而达到太阳光线是否射入窗户从而来保持屋内冬暖夏凉的效果，故利用的是太阳能。 （2）该同学希望太阳在区域Ⅰ以内时阳光不能射入窗户，在区域Ⅱ以内时能射入窗户。根据光沿直线传播的原理由题意可知，屋檐末端应沿虚线延伸到B点。 17．如图所示，我国嫦娥四号月球探测器不负众望，成功在月球背面软着陆，登陆后，月球车在经历短暂“休息”后，开展多种科学探测任务，开启了人类探索宇宙奥秘的新篇章。请分析并回答下列问题： (1)月球车上的太阳能电池板工作时发生了什么能量转换？ (2)为什么月球车的车轮不仅很宽，而且外表面有凸起的棱？ 【答案】(1)见详解 (2)见详解 【详解】（1）在太阳光照射下，太阳能电池消耗太阳能，产生电能供探测器使用，此过程是将太阳能转化为电能。 （2）车轮宽大是在压力一定时，通过增大受力面积减小月球车对月球表面的压强；车轮表面有棱是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力，方便行走。 18．温室效应加剧，全球气候变暖，北极冰层面积缩小、厚度变薄。如图所示，聪明的北极熊害怕踩破冰面，做出“借腹滑行”的无奈之举。 （1）请用物理知识解释“借腹”为什么不易破坏冰面？ （2）面对全球气候变暖的现状，请写出一条缓解温室效应的措施。    【答案】（1）见解析；（2）见解析 【详解】答：（1）“借腹滑行”时，压力一定，增大受力面积可以减小压强，不易破坏冰面。 （2）减少二氧化碳排放，可以缓解温室效应，因而出行多乘坐公共交通工具，少开私家车，减少碳排放。 19．“嫦娥三号”探测器主要由两大部分构成：着陆器和巡视器，其中巡视器就是我们俗称“玉兔”的月球车（如图所示）网上有许多学生和科学爱好者问了许多关于月球车的有趣问题，你能帮他回答吗？ （1）月球表面的某些部分土壤非常松软，而且崎岖不平，石块、陨石坑遍布．设计什么样的月球车轮才能方便它在月球表面行驶？ （2）月球车为什么不使用减震性能更好的充气轮胎？ （3）月球车的主要能量来源是什么？ 【答案】（1）见详解；（2）见详解；（3） 见详解 【详解】答：（1）月球车轮子表面积要做得更大，减小对月球表面的压强，不至于陷进松软的月壤中；采用轮脚复合式轮子，平地靠轮子行走，遇到小的障碍可以变“轮”为“腿”，越过障碍。 （2）月球表面的昼夜温差超过300℃，橡胶不可能在如此大的温度范围内保持弹性与强度；月球上没有空气，表面没有大气压，充气轮胎易爆裂。 （3）月球车白天主要靠太阳能电池板供电；夜晚主要靠电池供电。 四、科普阅读题 20．特高压直流输电技术的领导者 随着全球人口增长和经济不断发展，推动能源消费不断增加，以化石能源为主的能源结构给人类可持续发展带来严峻挑战，能源低碳化、清洁化转型已刻不容缓。 相比煤炭和石油，电能输送方便，并可高效转化为各类形式的能，所以电气化是清洁能源大规模开发利用的必然要求。我国自主研发建设的四端柔性直流电网，是2022年北京冬奥会重点配套工程，是目前世界上电压等级最高，输送容量最大的柔性直流工程。中国的特高压输电网，建设不到10年就具备了世界最高水平。 电能传输过程中会在输电线路上产生大量的能量损耗，若保持输送功率不变时，输电线路上损耗的功率与输电电压的平方成反比，因此减少电能输送中损耗的有效方法就是提高输电电压。据国家电网公司提供的数据显示，一回路特高压直流电网的输送功率可以达到600万千瓦，相当于现有500千伏直流电网的5到6倍，而且送电距离也是后者的2到3倍，因此效率大大提高。 电能不能从自然界中直接获得利用，需要由其他形式的能转化而来，据报道，目前全球水能、风能、太阳能等清洁能源资源相当于化石能源剩余可采储量的38倍，以风电为例，国家规划风电在2020年达到1.5亿千瓦以上的装机容量。未来核电、风电、水电等，都将有赖于建设的特高压电网来传输，特高压直流输电技术将是区域、国家和洲际电网互联的关键，有助于远距离高效地输送大量清洁电能，减少能源浪费，在终端用户可以获得更多电能的同时，大幅减少碳排放，形成清洁能源大范围优化配置跨时区跨季节多能互补互济的电力流通的新格局。 阅读上文，请回答下列问题： (1)请分别说出两种可再生能源和不可再生能源。 (2)电能是一次能源还是二次能源？ (3)在甲、乙两地间输送电能，若保持输送功率不变，将输电电压增加到原来的两倍，则输电线路上损耗的功率怎样变化？ 【答案】(1) 太阳能、风能；煤、天然气；(2) 二次能源；(3)电线路上损耗的功率是原来的 【详解】(1)可再生能源就是取之不尽用之不竭的能源如太阳能、风能、潮汐能等；不可再生能源，用过之后不能再生的能源如煤、天然气、石油等。 (2)电能是经过煤燃烧发电，或通过太阳能、风能、潮汐能、水能等转化的能源，属于二次能源。 (3)根据公式，得到，则输电导线上损失的功率为 将输电电压增加到原来的两倍，则输电线路上损耗的功率是原来的。 答：(1) 太阳能、风能是可再生能源，煤、天然气不可再生能源； (2)电能是二次能源； (3)在甲、乙两地间输送电能，若保持输送功率不变，将输电电压增加到原来的两倍，则输电线路上损耗的功率是原来。 21．阅读材料，回答问题 “海油观澜号”深远海浮式风电平台 2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。 “海油观澜号”由浮式基础和风机组成，整体高度超200米，总质量达1.1×107kg。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，图甲为其实物照片。浮式基础上方是高约83米的圆筒状柱子，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动，生成绿色电力，年发电量将达2.2×107kW·h。 （1）风能属于 （选填“可”或“不可”）再生能源； （2）根据图甲估测“海油观澜号”单个叶片长度约为 m（保留整数）；    甲 （3）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积达 （海水密度用1.0×103kg/m3计算，不考虑锚链对平台的作用）； （4）每年的发电量相当于 kg天然气完全燃烧放出的热量（天然气的热值q取4.4×107J/kg； （5）海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式（图乙）。两种方式相比较，你认为“半潜式”的一个明显优点是 。 乙 【答案】 可 70 吃水深度较浅，适用海域范围较广 【详解】（1）[1]风能在短时间可以再次产生，属于可再生能源。 （2）[2]由甲图可知，单个叶片长度比浮式基础上方圆筒状柱子稍短些，而圆柱子高83米，所以单个叶片长度约为65~80m。 （3）[3]“海油观澜号” 总质量达1.1×107kg，漂浮在海面上，根据漂浮条件可知,“海油观澜号” 受到的浮力为 F浮=G=1.1×107kg×10N/kg=1. 1×108N 根据阿基米德原理可得，平台基础排开海水的体积为 （4）[4]每年发电量将达为 W=2.2×107kW·h=2.2×107×3.6×106J=7.92×1013J 消耗天然气的质量为 （5）[5]由乙图可知， “半潜式”海浮式风电平台基础吃水深度较浅，所以它的优点是适用海域范围较广。 22．阅读短文。回答问题。 兴城抽水蓄能电站辽宁兴城抽水蓄能电站位于辽宁省葫芦岛市兴城市境内。枢纽工程由上水库、下水库、输水系统、地下厂房和地面开关站、补水系统等组成。上水库总库容932万m3，下水库总库容1133万m3。 抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的，是间接储存电能的一种方式。在下半夜用电低谷时，它利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库。其工作原理如图。2023年10月，辽宁兴城抽水蓄能电站项目通风洞正式进洞施工，标志着该项目已进入全面施工阶段。2025年4月，国网新源辽宁兴城抽水蓄能电站厂房顶拱开挖顺利完成，标志着项目主体工程建设取得突破性进展。电站建成后，年发电量约12.04亿kW·h，在辽宁电网系统中主要承担系统调峰、储能、调频等关键任务，对推动辽宁新能源发展、优化东北电网发展布局、保障电力供应具有重要意义。 若上水库水面面积为1.2×106m2，抽水机每天从深夜0时至清晨5时抽水使上水库水面增高1m，放水发电时，重力做功的80%转化为电能。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） (1)储能时，水泵利用多余的电能将下水库的水抽到上水库，多余的电能转化为水的重力势能；抽水机抽水是利用 的作用把水“吸”上来的； (2)发电时，发电机将水的动能转化为电能，发电机的工作原理是 ；发电时所利用的水能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； (3)一只白鸽掠过水平如镜的下水库湖面，湖中映出白鸽的倒影，水中的“白鸽”是由于光的 形成的像； (4)若上水库与下水库的高度差h为60m，夜间抽到山顶的水全部用来发电（忽略水面高度的变化），则放出这些水的发电量为 kW·h； (5)除了可以利用水能发电，还有许多可以用来发电的清洁能源，请列举一种： 。 【答案】(1)大气压 (2) 电磁感应 可再生 (3)反射 (4) (5)太阳能 【详解】（1）储能时，水被抽到上水库中，水的高度增加，所以电能转化为水的重力势能，抽水机抽水时通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的压强减小，水在外界大气压的作用下被压上来。 （2）[1][2]发电时，发电机是利用电磁感应的原理工作的，工作时将水的动能转化为电能，因为水能从自然界源源不断地获得，属于可再生能源。 （3）水中的 “白鸽” 是平面镜成像现象，是由于光的反射形成的虚像。 （4）抽水机夜间抽水的体积为 由可知，抽水的质量为 水的重力 放水发电时重力做功为 夜间抽到山顶上水库的水全部用来发电时产生的电能为 （5）常见的清洁能源有​​风能、太阳能、地热能等。 试卷第2页，共16页 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $