第二十章 能源与环境（专项训练）物理新教材鲁科版（五四学制）九年级下册

第二十章 能源与环境 题型1人类利用能源的历程 题型4 核能 题型2 能源利用面临的挑战 题型5 太阳能 题型3 能量转化（或转移）的方向性 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 人类利用能源的历程（共10小题） 1．（25-26九年级上·吉林长春·期末）“浩浩江水带来滚滚绿电”，下列能源中与水能同属于可再生能源的是（　　） A．石油 B．天然气 C．煤炭 D．太阳能 【答案】D 【详解】A．可再生能源的特点是可以在自然界中循环再生，石油是化石燃料，不可再生，故A错误； B．天然气的形成过程与石油类似，也属于不可再生能源，故B错误； C．煤炭也是化石燃料的一种，属于不可再生能源，故C错误； D．太阳能可以从自然界中源源不断地获取，属于可再生能源，故D正确。 故选D。 2．如图，两个圆圈表示两种能源分类方式，下列能源中，属于A处的是（    ） A．电能 B．风能 C．石油 D．天然气 【答案】B 【详解】由图可知，A处的能源既属于一次能源，又属于可再生能源。电能需要由一次能源加工、转换得到，属于二次能源，石油和天然气一旦被消耗，短期内很难从自然界中得到补充，属于不可再生能源；风能可以直接从自然界中获取利用，而且风能可以长期提供，属于可再生能源。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．关于能源的概念，下列叙述中正确的是（    ） A．能做功的物体叫作能源 B．具有动能或势能的物体叫作能源 C．能提供能量的物质资源都可以叫作能源 D．内燃机和发电机都是能源 【答案】C 【详解】A．能做功的物体，只是说明物体具有做功的本领，但不一定能提供能量，比如运动的物体能做功，但它本身不是能源。能源是能提供能量的物质资源，故A错误； B．具有动能或势能的物体，是具有机械能的物体，并非能提供能量的物质资源，不是能源，故B错误； C．符合能源的定义，能提供能量的物质资源都可以叫作能源，故C正确； D．内燃机和发电机是能量转化的装置，不是能提供能量的物质资源，不属于能源，故D错误。 故选C。 4．下面是历史上或现在使用的各种能源：①煤炭、石油；②柴薪；③电能。按照使用的时间先后排序，正确的是（    ） A．①②③ B．②①③ C．②③① D．①③② 【答案】B 【详解】柴薪是人类最早使用的能源，在古代就被广泛用于取暖、做饭等；煤炭、石油的大规模使用是工业革命之后，晚于柴薪的使用；电能是二次能源，其大规模的应用要晚于煤炭、石油的开采利用。故按照使用的时间先后顺序是②①③。故B正确，ACD错误。 故选B。 5．（25-26九年级上·山西太原·月考）能源家族中有柴薪、煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能、核能等，以下哪些能源均属于不可再生能源（　　） A．柴薪、煤、太阳能 B．石油、天然气、风能 C．石油、煤、水能 D．煤、石油、核能 【答案】D 【详解】能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源，所以煤、石油、天然气、核能属于不可再生能源，柴薪、水能、风能、太阳能可以源源不断的从自然界得到，属于可再生能源。 A．柴薪、太阳能为可再生能源，煤为不可再生能源，故A不符合题意； B．石油、天然气为不可再生能源，风能为可再生能源，故B不符合题意； C．石油、煤为不可再生能源，水能为可再生能源，故C不符合题意； D．煤、石油、核能都为不可再生能源，故D符合题意。 故选D。 6．不能在短期内从自然界得到补充的能源叫作 。可以在短期内从自然界得到补充的能源叫作可再生能源。 【答案】不可再生能源 【详解】不能在短期内从自然界得到补充的能源叫作不可再生能源，如化石能源、核能等。 7．（2025·四川广安·模拟预测）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热机效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会。对于四冲程柴油机，给外界提供动力的是 冲程，燃料柴油属于 能源（选填“一次”“二次”）。 【答案】 做功 二次 【详解】[1]对于四冲程柴油机，给外界提供动力的是做功冲程，将内能转化为机械能。 [2]柴油是‌二次能源，因为它由石油等一次能源加工提炼而成，而非直接取自自然界。‌ 8．在石油、风能、水能、电能、汽油、太阳能、柴油、地热能、潮汐能等各种能源中，属于一次能源的是 ，属于二次能源的是 。 【答案】 石油、风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能 电能、汽油、柴油 【详解】[1][2]一次能源是指直接从自然界获取，没有经过加工转换的能源，例如石油、风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能等。二次能源是指由一次能源经过加工、转换以后得到的能源，例如电能、汽油、柴油等。 9．（25-26九年级下·吉林·单元测试）“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台，是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。 (1)风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。风力发电将空气的 能转化为电能，电能是 次能源。 (2)“三峡引领号”与北斗系统建立关联，利用 （选填“超声波”或“电磁波”）向工作人员传递平台运动的动态信息。 【答案】(1) 可再生 机械 二 (2)电磁波 【详解】（1）[1]风能是能够源源不断的从自然界得到的能源，属于可再生能源。 [2]风力发电时，空气流动带动叶片转动，将空气的机械能转化为电能。 [3]电能不能够从自然界直接获取，需要由一次能源转化而来，属于二次能源。 （2）由于声音不能在真空中传播，电磁波传播范围广，速度快，电磁波能在真空中传播，故“三峡引领号”与北斗系统建立关联，是利用电磁波向工作人员传递信息的。 10．我们今天大规模使用的煤、石油和 ，是千百万年前埋在地下的 经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。 【答案】 天然气 动植物 【详解】[1][2]化石能源是指千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，目前常见的化石能源有：煤、石油和天然气。 题型二 能源利用面临的挑战（共9小题） 1．能源的开发和利用在社会的建设中起着很重要的作用。下列能源中，在使用时最安全、最清洁的是（    ） A．煤气 B．电能 C．太阳能 D．天然气 【答案】C 【详解】A．煤气主要成分是一氧化碳等，一氧化碳有毒，泄漏易引发中毒，且燃烧若不充分也会产生污染，使用存在安全隐患，且不够清洁，故A不符合题意； B．电能是二次能源，其生产过程（如火力发电）可能依赖煤炭等化石燃料，会产生污染；而且用电过程中若操作不当也有安全风险，并非最安全、最清洁的，故B不符合题意； C．太阳能是清洁能源，在使用时不会产生污染物，也不存在泄漏、爆炸等安全问题，是很安全且清洁的能源，故C符合题意； D．天然气是化石燃料，泄漏易引发爆炸，存在安全隐患，且燃烧会产生二氧化碳等温室气体，不够清洁，故D不符合题意。 故选C。 2．爱护地球是每一个地球人的责任。以下行为不利于保护地球的是（　　） A．多走路或骑行，尽量不开车 B．随手关灯，节约用电 C．夏天时，空调温度尽量调低一点 D．垃圾分类，回收利用 【答案】C 【详解】A．多走路或骑行代替开车，可以减少化石燃料的消耗，降低二氧化碳排放，属于环保行为，故A不符合题意； B．随手关灯能减少电能消耗，节约能源。电能生产可能依赖化石燃料，减少用电可降低污染，故B不符合题意； C．空调温度调低会增加电能消耗。根据热力学原理，空调制冷时，设定温度越低，压缩机工作时间越长，耗电量越大，不利于保护地球，故C符合题意； D．垃圾分类便于资源回收利用，减少原材料开采和能源消耗，属于环保行为，故D不符合题意。 故选C。 3．以下关于2025年新能源汽车发展前景和趋势的可行性分析中，描述正确的是（　　） A．仅依靠政策补贴即可维持新能源汽车市场的高速增长，无需关注技术创新和市场竞争 B．固态电池技术已全面实现商业化应用，成为新能源汽车续航提升的唯一解决方案 C．新能源汽车发展需综合评估技术突破（如智能化、电池技术）、政策支持、市场需求及国际化布局 D．价格战是新能源汽车企业长期竞争力的核心策略，技术差异化的必要性较低；国际化发展仅需依赖出口整车，无需考虑海外本地化生产和供应链整合 【答案】C 【详解】A．政策支持虽重要（如补贴、购置税减免），但市场增长需技术迭代（如电池能量密度提升、智能化升级）和基础设施完善（如充电桩覆盖）共同驱动，单靠补贴难以持续，故A错误； B．2025年固态电池尚处于半固态量产阶段，全固态电池仍处于核心技术验证期，仅小批量应用于高端车型，未全面普及，故B错误； C．新能源汽车发展需多维度协同，如电池技术（如半固态电池量产）、智能化（L3级自动驾驶普及）、政策（双积分趋严）、市场需求（下沉市场增长）及国际化（本地化生产与全球供应链整合），故C正确； D．价格战导致企业“增量不增收”，长期竞争力需依赖技术创新（如高阶智驾、差异化服务）和成本优化，而非单纯降价。国际化需“贸易+投资”结合，如海外建厂（如比亚迪泰国基地）、本地化研发，而非仅依赖出口，故D错误。 故选C。 4．下列做法不利于减少空气污染的是（　　） A．积极推广使用新能源公交车 B．限制或禁止燃放烟花爆竹 C．田间焚烧秸秆，净化环境 D．火力发电厂进行脱硫、控尘处理 【答案】C 【详解】A．积极推广使用新能源公交车，利于减少空气污染，故A不符合题意； B．限制、禁止燃放烟花爆竹，利于减少空气污染，故B不符合题意； C．田间焚烧秸秆生成有害气体和烟尘，不利于减少空气污染，故C符合题意； D．火力发电厂进行脱硫、控尘处理，利于减少空气污染，故D不符合题意。 故选C。 5．下列做法中符合绿色发展节能减排的是（   ） A．小区内安装小型核电站 B．可以适当延长打开冰箱的时间 C．夏天将空调制冷温度调为 D．教室里无人时及时关灯 【答案】D 【详解】A．核电站建设存在较高的安全风险，且小区内空间有限、人口密集，不适合安装小型核电站，这种做法不符合实际且不利于安全与环保，不符合绿色发展节能减排，故A不符合题意； B．延长打开冰箱的时间，冰箱需要消耗更多电能来重新制冷，增加了能源消耗，不符合节能减排，故B不符合题意； C．夏天将空调制冷温度调为，温度设置过低，空调会持续高功率运行，消耗大量电能，不符合节能减排，故C不符合题意； D．教室里无人时及时关灯，能避免电能的无谓消耗，减少能源浪费，符合绿色发展节能减排的要求，故D符合题意。 故选D。 6．（25-26九年级下·吉林·单元测试）由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长，开发新能源已成为全世界的重要课题。下列关于能源及其利用的说法正确的是（    ） A．随着科学技术的快速发展，我国已建成了利用核聚变能量发电的核电站 B．与煤、石油、天然气等能源相比，风能、水能、太阳能具有清洁环保的优点 C．核能、风能、水能都是可再生能源 D．我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不重要 【答案】B 【详解】A．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，故A错误； B．与煤炭、石油、天然气等能源相比，风能、水能、太阳能是新型的无污染的能源，是取之不尽的能源，可直接利用且对环境的污染小，前景广阔，故B正确； C．核能是一种使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源，是不可再生能源，风能、水能等能源，在自然界中是可以短时间再生的能源，为可再生能源，故C错误； D．煤、石油这些化石能源，都属于不可再生能源，储量是有限的，所以要节约资源，太阳能和核能的开发在我国比较重要，故D错误。 故选B。 7．（25-26九年级上·广西来宾·期中）关于全球变暖与水资源危机，下列说法正确的是（    ） A．全球变暖会导致冰川加速熔化，使得海平面上升，一些沿海地区可能被淹没 B．水资源危机仅指淡水资源短缺，海水不属于水资源，因此与全球变暖无关 C．全球变暖会改变降水模式，导致某些地区暴雨增多，而另一些地区干旱加剧 D．为应对水资源危机，我们日常生活中应尽量减少水的使用，比如少洗澡、少洗衣 【答案】AC 【详解】A．全球变暖使气温升高，冰川加速熔化，冰川熔水汇入海洋会导致海平面上升，一些沿海低地地区可能被淹没，故A正确； B．水资源包括海水，可通过淡化等方式利用，且全球变暖会影响水循环，进而加剧水资源危机，故B错误； C．全球变暖会改变大气环流和降水模式，导致部分地区暴雨增多，引发洪涝，部分地区干旱加剧，加剧水资源短缺，故C正确； D．应对水资源危机应倡导合理用水、节约用水，如一水多用、提高用水效率，而不是“少洗澡、少洗衣”这种影响正常生活的极端方式，故D错误。 故选AC。 8．人类在消耗能源时，不可避免地会对环境造成影响。例如：使用化石能源时有相当一部分内能没有被利用，从而造成 污染；使用化石能源还会加剧 、形成酸雨、污染大气； 的过量排放是造成温室效应的罪魁祸首。 【答案】 热 温室效应 二氧化碳 【详解】[1][2][3]使用化石能源有相当一部分内能没有被利用，从而造成热污染，并会加剧温室效应、形成酸雨、污染大气；二氧化碳的排放是造成温室效应的罪魁祸首。 9．（25-26九年级下·北京·期末）为了解决能源问题，各国都在大力地发展理想能源，实现对石油等化石能源的替换。 (1)对于理想能源，你认为它需要满足哪几个条件？（请至少写出两条） (2)对可燃物垃圾我们可用它来焚烧发电，请你就能量转化方面描述垃圾发电原理。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）①必须足够丰富，保证长期使用；②必须足够便宜，可以保证多数人用得起；③必须足够安全、清洁，以保证不会严重地污染环境 （2）利用焚烧垃圾放出的热量进行发电的过程中，可燃物垃圾具有化学能，燃烧时，化学能转化为内能，产生高温蒸汽推动汽轮机转动，内能转化为机械能，然后通过相关设备将机械能转化为电能，从而实现了将垃圾中的能量转化为可利用的电能。 题型三 能量转化与转移的方向性（共5小题） 1．（25-26九年级上·陕西咸阳·阶段练习）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．（25-26九年级上·云南曲靖·阶段练习）关于能量和能源，下列说法正确的是（　　） A．能量在转化和转移过程中，其总量保持不变 B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少 C．能量在转化和转移过程中，其总量会不断增加 D．能量的转化和转移没有方向性 【答案】A 【详解】ABC．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其它物体，而在转化和转移的过程中，其总量保持不变，故A正确，BC错误； D．能量的转化和转移是具有方向性的，比如热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，而不能自发地从低温物体转移到高温物体，故D错误。 故选A。 3．（25-26九年级上·安徽铜陵·阶段练习）如图是小徽学了能量守恒后设计的一个小蒸汽轮机，下列说法不正确的是（　　） A．能量在转化的过程中总量越来越少 B．酒精在燃烧的过程中，是将化学能转化为内能 C．能量的转化和转移都是有方向的 D．轮子的转动说明永动机是不可以实现的 【答案】A 【详解】A．能量在转化的过程中是守恒的，能的总量保持不变。故A错误，符合题意； B．燃烧是化学变化，酒精燃烧时将化学能转化为内能。故B正确，不符合题意； C．能量的转化和转移是有方向的，如内能在转移时，只能从温度高的物体（物体高温部分）向低温物体（物体的低温部分）转移。故C正确，不符合题意； D．根据能量转化与守恒定律可知，永动机是不可以实现的。这个现象中，轮子的转动，消耗了内能。故D正确，不符合题意。 故选A。 4．能量转化的方向性：自发的能量转化和转移过程具有一定的 ，即自然进行的能量转化和转移过程是 的。 【答案】 方向性 不可逆 【详解】[1][2]能量转化和转移具有方向性，例如热量可以自发地从高温物体传向低温物体，但不能自发地从低温物体传向高温物体；在能量转化时，像机械能可以通过摩擦等方式自发地转化为内能，但内能却不能自发地、全部地转化为机械能而不产生其他影响。所以自发的能量转化和转移过程具有一定的方向性，即自然进行的能量转化和转移过程是不可逆的。 5．（2025·江苏盐城·三模）DeepSeek在自然语言处理、个性化推荐等方面展现出强大的功能，深受各行各业的欢迎。DeepSeek主要依靠 （选填：“超声波”或“电磁波”）来搜索信息的，这种波 （选填：“能”或“不能”）在真空中传播。手机在使用时，有一部分电能转化为内能散失到空气中，而这些内能却无法自动转化为电能，说明能量转化具有 性。 【答案】 电磁波 能 方向 【详解】[1]DeepSeek作为信息搜索系统，依赖电磁波传递数据。电磁波具有远距离传输能力且无需介质，适用于无线通信场景；超声波仅能在介质中传播，无法满足远距离信息传输需求。 [2]电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。 [3]手机在使用时，有一部分电能转化为内能散失到空气中，而这些内能却无法自动转化为电能，说明能量转化过程具有不可逆的方向性特征，虽然能量的总量保持不变，但由于能量转化的方向性，所以我们依然要节约能源。 题型四 核能（共11小题） 1．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）下列关于能源信息说法中正确的是（　　） A．原子弹和氢弹是根据核聚变原理制成的 B．随着科学技术发展，人们能制造出一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器 C．光缆通信是通过光在光导纤维内壁上多次反射传递信息的 D．日常生活中可以看到各式各样的天线，它们只是用来发射电磁波的 【答案】C 【详解】A．原子弹是根据核裂变原理制成的，氢弹是根据核聚变原理制成的，故A错误； B．根据能量守恒定律，能量不能被创造或消灭，只能转化或转移，因此不可能制造出不消耗能源却能不断对外做功的机器，故B错误； C．光缆通信利用光在光导纤维中发生反射的原理传递信息，光在纤维内壁多次全反射实现信号传输，故C正确； D．天线既能发射电磁波，同时也能接收电磁波，故D错误。 故选C。 2．为纪念我国第一颗原子弹和第一颗氢弹的诞生，彰显热爱祖国、艰苦创业、勇攀高峰的“两弹一星”精神，原子城被确定为全国爱国主义教育示范基地，如图所示。下列关于原子弹和氢弹的说法中错误的是（　　） A．氢弹利用了核聚变 B．原子弹利用了核裂变 C．核废料没有污染 D．原子核由质子和中子组成 【答案】C 【详解】A．氢弹利用了轻核的核聚变，故A正确，不符合题意； B．原子弹利用了重核的核裂变，故B正确，不符合题意； C．一旦发生核泄漏事件，核废料会产生放射性污染，故C错误，符合题意； D．原子核是由质子和中子组成的，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破。“东方超环”是全超导托卡马克核聚变实验装置，下列核能利用方式与之相同的是（   ） ①原子弹    ②氢弹    ③江苏田湾核电站    ④太阳 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 【答案】D 【详解】“东方超环”是全超导托卡马克核聚变实验装置，属于核聚变。 ①原子弹利用核能的原理主要基于‌核裂变‌过程，通过不可控的链式反应在极短时间内释放巨大能量。‌故原子弹利用核能的原理是核裂变； ②氢弹利用核能的原理是‌核聚变‌，即在极高温度和压力条件下，氢的同位素（如氘和氚）的原子核发生结合反应，生成更重的原子核（如氦），并瞬时释放巨大能量，故氢弹利用核能的原理是核聚变； ③核电站利用核能的原理与原子弹的原理相同，都是核裂变； ④太阳利用核能的原理与氢弹的原理相同，都是核聚变。 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．（2025·陕西西安·模拟预测）我国自主研发的“玲龙一号”全球首个商用模块化核反应堆将很快投入使用，它的反应原理和核电站类似，它利用的是原子核 （选填“裂变”或“聚变”）获得核能。关于原子，其结构大致示意图是图中 （选填“甲”或“乙”），其中原子核带 电（选填“正”或“负”）。 【答案】 裂变 乙 正 【详解】[1]“玲龙一号” 的反应原理和核电站类似，“玲龙一号”核反应过程是通过核裂变释放巨大的核能。 [2][3]原子是由原子核和核外电子组成的，原子核带正电，核外电子带负电，核外电子围绕着原子核高速运动，其结构大致示意图是图乙。 5．（25-26九年级上·吉林松原·期末）2025年中国航空航天事业和核电工程都取得了新的进展。 (1)11月1日，神舟二十一号和神舟二十号航天员在中国空间站胜利会师，激动人心的画面通过 波传递全世界。空间站里的电动机的工作原理是通电导体在 中受到力的作用。 (2)核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国现有的核电站是利用核 （选填“裂变”或“聚变”）释放核能的。 【答案】(1) 电磁 磁场 (2) 不可再生 裂变 【详解】（1）[1]电磁波是信息传递的载体，电视信号、无线电通信等均依赖电磁波传播，激动人心的画面也是通过电磁波传递全世界。 [2]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 （2）[1]核能通过核燃料获取，核燃料不可在短时间内再生，因此核能属于不可再生能源。 [2]现有核电站通过可控核裂变反应释放核能的，而不是核聚变。 6．（25-26九年级上·辽宁丹东·期末）“华龙一号”是我国自主研发的第三代核电技术。核电厂发电是将 能转化为 能，源源不断地输送到千家万户。 【答案】 核 电 【详解】[1][2]核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，产生高温、高压的蒸汽推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电。因此核电厂发电是将核能转化为电能，源源不断地输送到千家万户。 7．我国最新建成的“华龙一号”核电站正式投入商业运行。它采用了先进的第三代核电技术，兼顾了安全性与经济性。目前核电站是通过核 （选填“裂变”或“聚变”）的方式释放能量，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站的大规模应用可显著减少温室气体排放，助力实现“ 中和”目标。 【答案】 裂变 不可再生 碳 【详解】[1]核裂变是指重原子核分裂成两个或多个较轻原子核的过程，在这个过程中会释放出大量的能量；而核聚变目前还主要处于研究阶段，尚未大规模应用于核电站。目前，核电站是通过核裂变的方式释放能量的。 [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，如太阳能、风能、水能等；核原料是矿产资源，一旦被使用，在短时间内无法从自然界得到补充，所以核原料属于不可再生能源。 [3]核电站的大规模应用可显著减少温室气体排放，助力实现“碳”中和目标。“碳”中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。 8．获取核能有两条途径——重核的裂变和轻核的聚变，如图所示，图甲表示的是 ；图乙表示的是 （以上两空均填“核裂变”或“核聚变”）。其中图 （选填“甲”或“乙”）展示的是制造氢弹的原理。太阳是人类能源的宝库。在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的核能。 【答案】 核裂变 核聚变 乙 聚变 【详解】[1][2]甲图中是由一个较重的原子核变成较轻的原子核的核反应，是核裂变；乙图是由较轻的原子核变成较重的原子核的核反应，是核聚变。 [3]氢弹的制造原理是核聚变，故乙图展示的是制造氢弹的原理。 [4]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，因此可以说，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸。 9．图甲和图乙是解释释放核能的两种方式，请看图回答下列问题。 (1)图甲是链式反应，这是核 变的原理，是制造 弹的原理。 (2)图乙是核 变的示意图，不能人为控制，是制造 弹的原理。 【答案】(1) 裂 原子 (2) 聚 氢 【详解】（1）[1][2]由图中的链式反应可知，用中子轰击铀核，铀原子核产生裂变释放核能的过程，而且会产生系列化的越来越剧烈的反应；如果这种链式反应不加以控制将快速地进行下去，并在极短时间内释放出巨大的能量，发生强烈的爆炸，原子弹就是利用这个原理制成的。 （2）[1][2]由图乙可知，是用较轻的氘核和氚核结合成较重氦核的聚变过程，该过程称为核聚变，可以释放出巨大的核能；如果核聚变不能人为控制，可以制造威力更大的核武器，即氢弹。 10．（2025·广东茂名·二模）如图为核电站发电过程，核反应堆里发生的是核 （裂变/聚变）；M装置的原理是 ；环节②主要通过 使内能转化成机械能。 【答案】 裂变 电磁感应 做功 【详解】[1]核反应堆里发生的是核裂变，因为核聚变目前还不可控，而核电站需要可控的核反应来产生能量。 [2]由图可知，M 装置能量转化是机械能转化为电能，属于发电机，其原理是电磁感应现象。 [3]环节②中蒸汽轮机里的蒸汽膨胀推动轮机转动，主要通过气体膨胀对外做功使内能转化成机械能。 11．阅读材料，回答问题。 高温气冷堆核电站 2023年12月，全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站商运投产，我国实现了第四代核电站的“中国引领”。高温气冷堆被认为是“不会熔毁的反应堆”，下图是高温气冷堆核电站的发电模块示意图。 何为高温气冷堆？所谓“高温”，是指反应堆的工作温度和冷却剂的出口温度都达到其他堆型无法企及的高温。所谓“气冷”，则是区别于“水冷”，使用氦气作为堆芯冷却剂和热传导媒介。 高温气冷堆有三道防线，保证其不会熔毁。第一道防线，耐高温的球形燃料。这种燃料球属于弥散型核燃料，在任何情况下均能保证燃料颗粒的完整性不受影响，可有效防止放射性物质外泄；第二道防线，燃料循环过程中具有负反应性温度系数。当温度达到阈值，反应堆会进行负反应性反馈，实现自然停堆；第三道防线，非能动的余热排出系统。堆芯余热能够借助热传导、自然对流换热和热辐射等释放到大气环境中，避免堆芯过热发生熔毁。 核电在积极解决能源困局的同时，也面临挑战，如核废物具有放射性等。 (1)核电站的核心设备是 ，通过 （选填“可控”或“不可控”）的链式反应来释放核能进行发电。通过发电机发出 （选填“交流”或“直流”）电； (2)核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染，核污染主要是因为核废料具有 ； (3)高温气冷堆核电站利用 作为冷却剂； (4)下列不属于高温气冷堆不熔毁的技术保证的是________；（填字母） A．耐高温的球形燃料 B．燃料循环过程中具有负反应性温度系数 C．有非能动的余热排出系统 D．反应堆有坚固的外壳 (5)石岛湾高温气冷堆核电站示范工程装机容量20万千瓦，每年可发电 （按365天，每天发电20小时计算）。如果1g铀235完全裂变时产生的能量为，高温气冷堆的发电效率为40%，那么每年要消耗铀235的质量为 （结果保留一位小数）吨。 【答案】(1) 反应堆 可控 交流 (2)放射性 (3)氦气 (4)D (5) 0.2 【详解】（1）[1][2][3]核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控制的铀核裂变释放核能，核能转变为内能再通过蒸汽轮机做功，带动发电机发出交流电。 （2）核污染主要是因为核废料具有‌放射性‌，核废料中的放射性核素会衰变并释放‌电离辐射‌，这种辐射能破坏细胞结构，导致环境污染和健康风险。 （3）由材料内容：所谓“气冷”，则是区别于“水冷”，使用氦气作为堆芯冷却剂和热传导媒介，可知高温气冷堆核电站利用氦气作为冷却剂。 （4）由材料内容可知，高温气冷堆有三道防线：第一道防线，耐高温的球形燃料；第二道防线，燃料循环过程中具有负反应性温度系数；第三道防线，非能动的余热排出系统。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （5）[1]石岛湾高温气冷堆核电站示范工程装机容量20万千瓦，每年可发电 [2]发电所需要的能量为 1g铀235完全裂变时产生的能量为，则1t铀235完全裂变时产生的能量为 每年要消耗铀235的质量为 题型五 太阳能（共9小题） 1．太阳是人类能源的宝库。下列说法不正确的是（    ） A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自太阳能 B．太阳能是太阳内部氢原子核发生聚变释放的能量 C．太阳能是未来的理想能源之一，是不可再生能源 D．中国空间站上用到的太阳能电池板是将太阳能直接转化为电能 【答案】C 【详解】A．化石燃料是古代生物经地质变化形成的，生物的能量来源于光合作用固定的太阳能，故A正确，不符合题意； B．太阳能来自太阳内部的氢核聚变（热核反应），故B正确，不符合题意； C．太阳能可以从自然界源源不断地获取，属于可再生能源，故C错误，符合题意； D．太阳能电池板利用光电效应将太阳能直接转化为电能，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．（2025·新疆阿克苏·二模）哈密熔盐塔式光热发电站利用太阳能发电，太阳能源于（　　） A．可控链式反应 B．不可控链式反应 C．可控热核反应 D．不可控热核反应 【答案】D 【详解】太阳内部时刻发生着核聚变（热核反应），太阳的巨大能量来源于内部发生的核聚变（热核反应），太阳内部的核聚变（热核反应）是不可控的。 故选D。 3．（2025·湖北襄阳·二模）太阳能制氢是一种极具潜力的清洁能源技术，它利用光催化剂吸收太阳光，直接将水分解为氢气和氧气，氢气可以作为高效的能源载体，用于发电、交通、工业等领域。下列有关说法正确的是（    ） A．氢气不属于清洁能源 B．氢气燃料燃烧的过程中热值变小 C．太阳能来源于太阳内部氢核的聚变 D．太阳能不能直接用于发电 【答案】C 【详解】A．清洁能源是指在生产和使用过程中不产生或很少产生污染物的能源。氢气燃烧的产物只有水，不会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物，对环境友好，所以氢气属于清洁能源，故A错误； B．燃料的热值是指单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量，它是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等因素无关。 因此，氢气燃料在燃烧的过程中，其热值不会变小，故B错误； C．太阳能来源于太阳内部氢核的聚变反应。在太阳内部，氢原子核在超高温和超高压的条件下发生聚变，聚合成氦原子核，同时释放出巨大的能量，这些能量以光和热的形式辐射到宇宙空间，其中一部分到达地球，就成为了我们所说的太阳能，故C正确；   D．太阳能可以直接用于发电，如太阳能光伏发电，故D错误。 故选C。 4．如图是太阳能LED照明路灯。这种路灯的灯杆顶端是太阳能电池板，每当夜幕降临，太阳能路灯同时亮起。下列说法正确的是（　　） A．太阳能是通过太阳内部核聚变反应而来的 B．LED路灯主要是由超导材料制成的 C．太阳能电池板将电能转化为太阳能 D．路灯的工作与否是通过紫外线控制的 【答案】A 【详解】A．太阳内部时刻发生着核聚变，同时释放出大量的能量，太阳能是从核聚变反应而来的，故A正确； B．LED路灯主要是由半导材料制成的，半导体材料的导电性能介于导体与绝缘体之间，故B错误； C.．太阳能电池板将太阳能转化为电能，故C错误； D．路灯装有光控开关，路灯的工作与否是通过光线的强弱控制的，故D错误。 故选A。 5．太阳能 (1)在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的 。我们现在开采的化石燃料获取的能量实际上是开采上亿年前地球接收的 ； (2)目前，人们开发、利用太阳能主要采用：①太阳能转化为电能，如 ；②太阳能转化为化学能，如 ；③太阳能转化为 ，如太阳灶、太阳能热水器。 【答案】(1) 聚变 核能 太阳能 (2) 太阳能电池 植物通过太阳进行光合作用，生长粮食、水果等为人类提供丰富的食物 内能 【详解】（1）[1]在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放巨大的核能，因此太阳的核心每时每刻都在发生氢弹爆炸。 [2]远古时期陆地和海洋的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能，在它们死后，埋在地下和海底，经过几百万年的变化，变成了今天所开采的化石燃料，所以实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能。 （2）[1]太阳能电池可以将太阳能转化为电能，供我们去使用。 [2]太阳能转化为化学能的典型实例就是植物的光合作用，还有生长粮食、水果等为人类提供丰富的食物也是将太阳能转化为化学能。 [3]太阳灶、太阳能热水器这一类物体都是吸收太阳能并转化成内能，从而将水加热，所以是太阳能转化为内能这一类。 6．（2025·黑龙江哈尔滨·一模）太空中中国空间站利用太阳能电池板持续为空间站提供能量，太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，其来自于太阳内部的核 （选填“裂变”或“聚变”）所释放出来的能量。 【答案】 可再生 聚变 【详解】[1][2]太阳能可以从自然界中源源不断地获取，是可再生能源；太阳内部每时每刻都在发生核聚变，释放巨大的核能，太阳能就来自于太阳内部的核聚变所释放出来的能量 7．（2025·河北廊坊·一模）张家口市在太阳能发电方面取得了显著成就。如图所示为太阳能发电系统的工作原理，其主要装置是太阳能电池板、控制器、逆变器等组成。太阳能电池板把太阳能转化成 能；若张家口市太阳能年发电总量为，这相当于完全燃烧 kg的煤释放的热量。（煤的热值） 【答案】 电 【详解】[1]太阳能电池板把太阳能转化成电能。其工作原理是利用半导体材料的光伏效应，将太阳辐射中的光能直接转换为电能，从而实现清洁能源的利用。 [2]由题意可知，煤完全燃烧放出的热量 完全燃烧煤的质量 8．（山东聊城·一模）如图是我国天宫号空间站在轨运行的场景。空间站靠我国自主研发的太阳能电池板来供电工作，太阳能来源于太阳内部发生的核 变；太阳能是 （选填“可再生”、“不可再生”）能源。 【答案】 聚 可再生 【详解】[1]太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的。 [2]太阳能可以从自然界源源不断得到补充，其属于可再生能源。 9．使用太阳能可以节能减排，减少雾霾天气。小明在项目化学习中，对学校的太阳能热水器（如图）展开了研究。 (1)太阳能是太阳内部的氢原子核发生 （选填“裂变”或“聚变”）释放出的能量； (2)太阳能热水器使用过程中通过 的方式增加水的内能； (3)雾霾天气的罪魁祸首是可吸入颗粒物，如PM2.5，它是指直径不大于2.5 （选填“微米”或“纳米”）的颗粒物；雾是水蒸气遇冷 （填物态变化）形成的漂浮在空中的微小水滴，形成过程中要 （选填“吸热”或“放热”）； (4)如图中太阳能热水器接收阳光垂直照射的面积是2m2，每平方米每秒接收到的太阳能为1000J，热水器中装有100L水。垂直照射7min，水温可以升高 ℃[不计一切热量损失，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]。 【答案】(1)聚变 (2)热传递 (3) 微米 液化 放热 (4)2 【详解】（1）在太阳内部，太能之所以能发光发热，实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的，即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能。 （2）太阳能热水器内的水从太阳吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能。 （3）[1]雾霾天气的罪魁祸首是可吸入颗粒物，这些颗粒是指大气中直径不大于2.5微米的颗粒物。 [2][3]雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，液化需放出热量。 （4）阳光垂直照射太阳能热水器7min时，不计一切热量损失，则水吸收的热量为 水的质量为 水升高的温度为 $第二十章 能源与环境 题型1人类利用能源的历程 题型4核能 题型2能源利用面临的挑战 题型5太阳能 题型3能量转化（或转移）的方向性 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 人类利用能源的历程（共10小题） 1．（25-26九年级上·吉林长春·期末）“浩浩江水带来滚滚绿电”，下列能源中与水能同属于可再生能源的是（　　） A．石油 B．天然气 C．煤炭 D．太阳能 2．如图，两个圆圈表示两种能源分类方式，下列能源中，属于A处的是（    ） A．电能 B．风能 C．石油 D．天然气 3．关于能源的概念，下列叙述中正确的是（    ） A．能做功的物体叫作能源 B．具有动能或势能的物体叫作能源 C．能提供能量的物质资源都可以叫作能源 D．内燃机和发电机都是能源 4．下面是历史上或现在使用的各种能源：①煤炭、石油；②柴薪；③电能。按照使用的时间先后排序，正确的是（    ） A．①②③ B．②①③ C．②③① D．①③② 5．（25-26九年级上·山西太原·月考）能源家族中有柴薪、煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能、核能等，以下哪些能源均属于不可再生能源（　　） A．柴薪、煤、太阳能 B．石油、天然气、风能 C．石油、煤、水能 D．煤、石油、核能 6．不能在短期内从自然界得到补充的能源叫作 。可以在短期内从自然界得到补充的能源叫作可再生能源。 7．（2025·四川广安·模拟预测）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热机效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会。对于四冲程柴油机，给外界提供动力的是 冲程，燃料柴油属于 能源（选填“一次”“二次”）。 8．在石油、风能、水能、电能、汽油、太阳能、柴油、地热能、潮汐能等各种能源中，属于一次能源的是 ，属于二次能源的是 。 9．“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台，是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。 (1)风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。风力发电将空气的 能转化为电能，电能是 次能源。 (2)“三峡引领号”与北斗系统建立关联，利用 （选填“超声波”或“电磁波”）向工作人员传递平台运动的动态信息。 10．我们今天大规模使用的煤、石油和 ，是千百万年前埋在地下的 经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。 题型二 能源利用面临的挑战（共9小题） 1．能源的开发和利用在社会的建设中起着很重要的作用。下列能源中，在使用时最安全、最清洁的是（    ） A．煤气 B．电能 C．太阳能 D．天然气 2．爱护地球是每一个地球人的责任。以下行为不利于保护地球的是（　　） A．多走路或骑行，尽量不开车 B．随手关灯，节约用电 C．夏天时，空调温度尽量调低一点 D．垃圾分类，回收利用 3．以下关于2025年新能源汽车发展前景和趋势的可行性分析中，描述正确的是（　　） A．仅依靠政策补贴即可维持新能源汽车市场的高速增长，无需关注技术创新和市场竞争 B．固态电池技术已全面实现商业化应用，成为新能源汽车续航提升的唯一解决方案 C．新能源汽车发展需综合评估技术突破（如智能化、电池技术）、政策支持、市场需求及国际化布局 D．价格战是新能源汽车企业长期竞争力的核心策略，技术差异化的必要性较低；国际化发展仅需依赖出口整车，无需考虑海外本地化生产和供应链整合 4．下列做法不利于减少空气污染的是（　　） A．积极推广使用新能源公交车 B．限制或禁止燃放烟花爆竹 C．田间焚烧秸秆，净化环境 D．火力发电厂进行脱硫、控尘处理 5．下列做法中符合绿色发展节能减排的是（   ） A．小区内安装小型核电站 B．可以适当延长打开冰箱的时间 C．夏天将空调制冷温度调为 D．教室里无人时及时关灯 6．（25-26九年级下·吉林·单元测试）由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长，开发新能源已成为全世界的重要课题。下列关于能源及其利用的说法正确的是（    ） A．随着科学技术的快速发展，我国已建成了利用核聚变能量发电的核电站 B．与煤、石油、天然气等能源相比，风能、水能、太阳能具有清洁环保的优点 C．核能、风能、水能都是可再生能源 D．我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不重要 7．（25-26九年级上·广西来宾·期中）关于全球变暖与水资源危机，下列说法正确的是（    ） A．全球变暖会导致冰川加速熔化，使得海平面上升，一些沿海地区可能被淹没 B．水资源危机仅指淡水资源短缺，海水不属于水资源，因此与全球变暖无关 C．全球变暖会改变降水模式，导致某些地区暴雨增多，而另一些地区干旱加剧 D．为应对水资源危机，我们日常生活中应尽量减少水的使用，比如少洗澡、少洗衣 8．人类在消耗能源时，不可避免地会对环境造成影响。例如：使用化石能源时有相当一部分内能没有被利用，从而造成 污染；使用化石能源还会加剧 、形成酸雨、污染大气； 的过量排放是造成温室效应的罪魁祸首。 9．（25-26九年级下·北京·期末）为了解决能源问题，各国都在大力地发展理想能源，实现对石油等化石能源的替换。 (1)对于理想能源，你认为它需要满足哪几个条件？（请至少写出两条） (2)对可燃物垃圾我们可用它来焚烧发电，请你就能量转化方面描述垃圾发电原理。 题型三 能量转化与转移的方向性（共5小题） 1．（25-26九年级上·陕西咸阳·阶段练习）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．（25-26九年级上·云南曲靖·阶段练习）关于能量和能源，下列说法正确的是（　　） A．能量在转化和转移过程中，其总量保持不变 B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少 C．能量在转化和转移过程中，其总量会不断增加 D．能量的转化和转移没有方向性 3．（25-26九年级上·安徽铜陵·阶段练习）如图是小徽学了能量守恒后设计的一个小蒸汽轮机，下列说法不正确的是（　　） A．能量在转化的过程中总量越来越少 B．酒精在燃烧的过程中，是将化学能转化为内能 C．能量的转化和转移都是有方向的 D．轮子的转动说明永动机是不可以实现的 4．能量转化的方向性：自发的能量转化和转移过程具有一定的 ，即自然进行的能量转化和转移过程是 的。 5．（2025·江苏盐城·三模）DeepSeek在自然语言处理、个性化推荐等方面展现出强大的功能，深受各行各业的欢迎。DeepSeek主要依靠 （选填：“超声波”或“电磁波”）来搜索信息的，这种波 （选填：“能”或“不能”）在真空中传播。手机在使用时，有一部分电能转化为内能散失到空气中，而这些内能却无法自动转化为电能，说明能量转化具有 性。 题型四 核能（共11小题） 1．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）下列关于能源信息说法中正确的是（　　） A．原子弹和氢弹是根据核聚变原理制成的 B．随着科学技术发展，人们能制造出一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器 C．光缆通信是通过光在光导纤维内壁上多次反射传递信息的 D．日常生活中可以看到各式各样的天线，它们只是用来发射电磁波的 2．为纪念我国第一颗原子弹和第一颗氢弹的诞生，彰显热爱祖国、艰苦创业、勇攀高峰的“两弹一星”精神，原子城被确定为全国爱国主义教育示范基地，如图所示。下列关于原子弹和氢弹的说法中错误的是（　　） A．氢弹利用了核聚变 B．原子弹利用了核裂变 C．核废料没有污染 D．原子核由质子和中子组成 3．中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破。“东方超环”是全超导托卡马克核聚变实验装置，下列核能利用方式与之相同的是（   ） ①原子弹    ②氢弹    ③江苏田湾核电站    ④太阳 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 4．（2025·陕西西安·模拟预测）我国自主研发的“玲龙一号”全球首个商用模块化核反应堆将很快投入使用，它的反应原理和核电站类似，它利用的是原子核 （选填“裂变”或“聚变”）获得核能。关于原子，其结构大致示意图是图中 （选填“甲”或“乙”），其中原子核带 电（选填“正”或“负”）。 5．（25-26九年级上·吉林松原·期末）2025年中国航空航天事业和核电工程都取得了新的进展。 (1)11月1日，神舟二十一号和神舟二十号航天员在中国空间站胜利会师，激动人心的画面通过 波传递全世界。空间站里的电动机的工作原理是通电导体在 中受到力的作用。 (2)核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国现有的核电站是利用核 （选填“裂变”或“聚变”）释放核能的。 6．（25-26九年级上·辽宁丹东·期末）“华龙一号”是我国自主研发的第三代核电技术。核电厂发电是将 能转化为 能，源源不断地输送到千家万户。 7．我国最新建成的“华龙一号”核电站正式投入商业运行。它采用了先进的第三代核电技术，兼顾了安全性与经济性。目前核电站是通过核 （选填“裂变”或“聚变”）的方式释放能量，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站的大规模应用可显著减少温室气体排放，助力实现“ 中和”目标。 8．获取核能有两条途径——重核的裂变和轻核的聚变，如图所示，图甲表示的是 ；图乙表示的是 （以上两空均填“核裂变”或“核聚变”）。其中图 （选填“甲”或“乙”）展示的是制造氢弹的原理。太阳是人类能源的宝库。在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的核能。 9．图甲和图乙是解释释放核能的两种方式，请看图回答下列问题。 (1)图甲是链式反应，这是核 变的原理，是制造 弹的原理。 (2)图乙是核 变的示意图，不能人为控制，是制造 弹的原理。 10．（2025·广东茂名·二模）如图为核电站发电过程，核反应堆里发生的是核 （裂变/聚变）；M装置的原理是 ；环节②主要通过 使内能转化成机械能。 11．阅读材料，回答问题。 高温气冷堆核电站 2023年12月，全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站商运投产，我国实现了第四代核电站的“中国引领”。高温气冷堆被认为是“不会熔毁的反应堆”，下图是高温气冷堆核电站的发电模块示意图。 何为高温气冷堆？所谓“高温”，是指反应堆的工作温度和冷却剂的出口温度都达到其他堆型无法企及的高温。所谓“气冷”，则是区别于“水冷”，使用氦气作为堆芯冷却剂和热传导媒介。 高温气冷堆有三道防线，保证其不会熔毁。第一道防线，耐高温的球形燃料。这种燃料球属于弥散型核燃料，在任何情况下均能保证燃料颗粒的完整性不受影响，可有效防止放射性物质外泄；第二道防线，燃料循环过程中具有负反应性温度系数。当温度达到阈值，反应堆会进行负反应性反馈，实现自然停堆；第三道防线，非能动的余热排出系统。堆芯余热能够借助热传导、自然对流换热和热辐射等释放到大气环境中，避免堆芯过热发生熔毁。 核电在积极解决能源困局的同时，也面临挑战，如核废物具有放射性等。 (1)核电站的核心设备是 ，通过 （选填“可控”或“不可控”）的链式反应来释放核能进行发电。通过发电机发出 （选填“交流”或“直流”）电； (2)核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染，核污染主要是因为核废料具有 ； (3)高温气冷堆核电站利用 作为冷却剂； (4)下列不属于高温气冷堆不熔毁的技术保证的是________；（填字母） A．耐高温的球形燃料 B．燃料循环过程中具有负反应性温度系数 C．有非能动的余热排出系统 D．反应堆有坚固的外壳 (5)石岛湾高温气冷堆核电站示范工程装机容量20万千瓦，每年可发电 （按365天，每天发电20小时计算）。如果1g铀235完全裂变时产生的能量为，高温气冷堆的发电效率为40%，那么每年要消耗铀235的质量为 （结果保留一位小数）吨。 题型五 太阳能（共9小题） 1．太阳是人类能源的宝库。下列说法不正确的是（    ） A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自太阳能 B．太阳能是太阳内部氢原子核发生聚变释放的能量 C．太阳能是未来的理想能源之一，是不可再生能源 D．中国空间站上用到的太阳能电池板是将太阳能直接转化为电能 2．（2025·新疆阿克苏·二模）哈密熔盐塔式光热发电站利用太阳能发电，太阳能源于（　　） A．可控链式反应 B．不可控链式反应 C．可控热核反应 D．不可控热核反应 3．（2025·湖北襄阳·二模）太阳能制氢是一种极具潜力的清洁能源技术，它利用光催化剂吸收太阳光，直接将水分解为氢气和氧气，氢气可以作为高效的能源载体，用于发电、交通、工业等领域。下列有关说法正确的是（    ） A．氢气不属于清洁能源 B．氢气燃料燃烧的过程中热值变小 C．太阳能来源于太阳内部氢核的聚变 D．太阳能不能直接用于发电 4．（·河南商丘·模拟预测）如图是太阳能LED照明路灯。这种路灯的灯杆顶端是太阳能电池板，每当夜幕降临，太阳能路灯同时亮起。下列说法正确的是（　　） A．太阳能是通过太阳内部核聚变反应而来的 B．LED路灯主要是由超导材料制成的 C．太阳能电池板将电能转化为太阳能 D．路灯的工作与否是通过紫外线控制的 5．太阳能 (1)在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的 。我们现在开采的化石燃料获取的能量实际上是开采上亿年前地球接收的 ； (2)目前，人们开发、利用太阳能主要采用：①太阳能转化为电能，如 ；②太阳能转化为化学能，如 ；③太阳能转化为 ，如太阳灶、太阳能热水器。 6．（2025·黑龙江哈尔滨·一模）太空中中国空间站利用太阳能电池板持续为空间站提供能量，太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，其来自于太阳内部的核 （选填“裂变”或“聚变”）所释放出来的能量。 7．（2025·河北廊坊·一模）张家口市在太阳能发电方面取得了显著成就。如图所示为太阳能发电系统的工作原理，其主要装置是太阳能电池板、控制器、逆变器等组成。太阳能电池板把太阳能转化成 能；若张家口市太阳能年发电总量为，这相当于完全燃烧 kg的煤释放的热量。（煤的热值） 8．如图是我国天宫号空间站在轨运行的场景。空间站靠我国自主研发的太阳能电池板来供电工作，太阳能来源于太阳内部发生的核 变；太阳能是 （选填“可再生”、“不可再生”）能源。 9．使用太阳能可以节能减排，减少雾霾天气。小明在项目化学习中，对学校的太阳能热水器（如图）展开了研究。 (1)太阳能是太阳内部的氢原子核发生 （选填“裂变”或“聚变”）释放出的能量； (2)太阳能热水器使用过程中通过 的方式增加水的内能； (3)雾霾天气的罪魁祸首是可吸入颗粒物，如PM2.5，它是指直径不大于2.5 （选填“微米”或“纳米”）的颗粒物；雾是水蒸气遇冷 （填物态变化）形成的漂浮在空中的微小水滴，形成过程中要 （选填“吸热”或“放热”）； (4)如图中太阳能热水器接收阳光垂直照射的面积是2m2，每平方米每秒接收到的太阳能为1000J，热水器中装有100L水。垂直照射7min，水温可以升高 ℃[不计一切热量损失，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]。 $