2026年中考物理一轮复习 专项练习 《能源与可持续发展》
2026-05-05
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2份
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28页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 能量的转化和守恒,能源的概念及分类,能源利用的现状和面临的挑战 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 21.85 MB |
| 发布时间 | 2026-05-05 |
| 更新时间 | 2026-05-05 |
| 作者 | 初中物理志强工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57692890.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦能源分类、能量转化及可持续发展,通过多题型构建从概念辨析到实际应用的知识网络,强化物理观念与科学态度。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|单选1-5、多选11-13|能源类型(一次/二次、可再生/不可再生)判断|从定义出发,建立分类标准与实例对应关系|
|能量转化|单选6-10、填空16-27|能量形式转化及守恒分析|以具体场景(水电站、太阳能设备)为载体,理解转化方向性与守恒定律|
|实际应用|填空18-25、计算28-29|结合生活/科技情境的能源利用计算|从理论到实践,通过效率计算深化能源可持续发展认知|
|科普拓展|阅读30|新技术(液态空气储能)解读|联系前沿科技,体现科学思维与社会责任|
内容正文:
2026人教版初中物理中考第一轮复习:《能源与可持续发展》
一、单选题
1.能源的利用要考虑可持续发展,以下能源属于一次能源,同时又是可再生能源的一组是( )
A.木柴、煤炭 B.天然气、太阳能
C.水能、太阳能 D.风能、电能
【答案】C
【详解】一次能源:是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源,又称天然能源,如煤炭、石油、天然气、水能等。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,主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。电能是由其他形式的能转化而来的,如火力发电是将煤炭等能源的化学能转化为电能,水力发电是将水能转化为电能等,所以电能属于二次能源,不属于一次能源。
A.木柴是可再生能源,但煤炭是不可再生能源,,故A不符合题意;
B.天然气是不可再生能源,故B不符合题意;
C.水能、太阳能均为一次能源且可再生,故C符合题意;
D.电能是二次能源(由其他能源转换而来),故D不符合题意。
故选C 。
2.有关“能源与可持续发展”的说法中正确的是( )
A.能量是守恒的,故不会有能源危机
B.因水能清洁、安全,因此修建水电站利用水能发电,有百利而无一害
C.风能、水能、太阳能、核能都可在自然界源源不断地得到,它们都是可再生能源
D.能量的转移与转化具有方向性,比如损耗掉的内能不能收集起来再利用,因此要节约能源
【答案】D
【详解】A.能量在使用中发生转化和转移,总量是不会变化的,但具有方向性。能源不是取之不尽用之不竭的,也会发生危机,故A错误;
B.修筑拦河坝建造水电站也会对沿河的水域环境造成影响,给河流通航造成影响等,因此不利影响也是存在的,故B错误;
C.风能、水能、太阳能都可以在自然界源源不断地得到,它们是可再生能源,但核能是不可再生能源,故C错误;
D.能量的转移与转化具有方向性,如:消耗的内能不能收集起来再利用。因此要节约能源,故D正确。
故选D。
3.在工业中,石蜡是通过对石油减压分馏提炼得到的。下列说法正确的是( )
A.石油属于可再生资源。
B.石蜡在燃烧的过程中,化学能只转化为光能。
C.石蜡在燃烧的过程中,化学能除了转化为光能之外,还转化为其他形式的能。
D.工业生产中,只从石油里提炼石蜡,有利于能源的可持续发展。
【答案】C
【详解】A.石油是化石能源,属于不可再生资源,故A错误;
B.石蜡在燃烧的过程中,化学能转化为光能和内能,故B错误;
C.石蜡在燃烧的过程中,化学能除了转化为光能之外,还转化为内能,故C正确;
D.工业生产中,只从石油里提炼石蜡,不利于能源的可持续发展,故D错误。
故选C。
4.研究能源利用,实现可持续发展已成为21世纪世界各国共同的任务.能源按不同的分类方式可进行不同分类.下列四组能源中,能归入如图所示阴影部分的一组是( )
A.煤炭、地热能、沼气 B.太阳能、风能、海洋能
C.水能、木柴、天然气 D.石油、海洋能、核能
【答案】B
【详解】A.煤炭是不可再生能源,不符合题意;
B.风能、海洋能都是可再生能源,新能源和一次能源,符合题意;
C.木柴不是新能源,天然气是不可再生能源,不符合题意;
D.石油和核能属于不可再生能源,不符合题意.
5.研究能源利用,实现可持续发展已成为21世纪各国共同的任务。能源可按不同方式进行分类。下列四组能源中,能归入图中所示阴影部分的一组是( )
A.煤炭、地热能、沼气 B.太阳能、风能、水能
C.水能、木柴、天然气 D.风能、水能、核能
【答案】B
【详解】A.煤炭属于不可再生能源,故A不符合题意;
B.太阳能、风能、水能都是可再生能源且都来自太阳辐射,故B符合题意;
C.天然气属于不可再生能源,故C不符合题意;
D.核能属于不可再生能源且不是来自太阳辐射,故D不符合题意。
故选B。
6.水电是可持续利用的清洁能源,对促进经济社会可持续发展具有十分重要的意义。如图,是我县境内引高卓营河上游水修建的铁觉水电站,则关于铁觉水电站正确的说法是( )
A.不计阻力,水从电站引水管中奔流而下的过程中重力势能减少,动能增加,机械能增加
B.不计阻力,水从电站引水管中奔流而下的过程中重力势能减少,动能增加,机械能不变
C.不计阻力,水从电站引水管中奔流而下的过程中重力势能增加,动能减少,机械能不变
D.不计阻力,水从电站引水管中奔流而下的过程中重力势能减少,动能增加,机械能减少
【答案】B
【详解】水从电站引水管中奔流而下,高度变小,速度变快,所以动能最大,重力势能变小,因为不计阻力,所以机械能不变。
故选B。
7.最近,国家出台了许多有关新能源开发与利用的政策,以保护环境,促进人类的可持续发展.下列各组能源中,均为不可再生能源的是
A.煤、石油、天然气 B.太阳能、地热能、风能
C.电能、地热能、风能 D.核能、水能、生物质能
【答案】A
【详解】不可能在短期内从自然界得到补充的能源是不可再生能源.煤、石油、天然气、核能都属于不可再生能源,太阳能、地热能、风能、电能、水能、生物质能都属于可再生能源,由此可知选项A中的能源都是不可再生能源;故选A.
8.【来源】苏科版九年级下册物理第18章能源与可持续发展单元测试
有一种“背负式”割草机(如图),它是由四冲程汽油机带动锯齿刀片转动割草的,对汽油机和割草清净的分析,下列说法不正确的是( )
A.汽油机所用燃料是不可再生的二次能源
B.四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
C.割草时能闻到青草味说明分子在做永不停息的无规则运动
D.割草时草屑飞舞是因为受到惯性的作用
【答案】D
【详解】A、汽油是由石油加工而成的,是二次能源,故A正确;
B、四冲程汽油机在做功冲程中,将高温高压燃气的内能转化为活塞的机械能,故B正确;
C、割草时能闻到青草味,是草味分子的扩散到空气中,说明分子在做永不停息的无规则运动,故C正确;
D、割草时草屑飞舞,草由静止变为运动,说明力改变了物体的运动状态,故D不正确.
故选D.
9.随着可持续发展理念的深入人心,绿色能源和智慧城市建设成为人们关注的焦点,如图是“风光互补”的景观照明灯。它的最上端是一台风力发电机,灯柱上配有太阳能电池板,底部蓄电池可以储存电能,下列对景观照明灯储能和照明时的能量转化说法正确的是( )
A.风力发电机将电能转化成机械能
B.太阳能电池板能把太阳能全部转化成电能
C.蓄电池放电时,将电能转化成化学能
D.在能的转化和转移过程中,能量的总量保持不变
【答案】D
【详解】A.有风时,风力发电机叶片转动,产生电能,所以是将机械能转化成电能,故A错误;
B.太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置,但在转化过程中,总会有一部分能量以热能等形式耗散掉,所以转化效率不可能达到100%,即不可能把太阳能“全部”转化成电能,故B错误;
C.蓄电池放电时,其内部发生化学变化,将储存的化学能转化为电能,为灯泡等用电器提供能量,故C错误;
D.在能的转化和转移过程中,由能量守恒定律可知,能量的总量不变,故D正确。
故选 D。
10.2025年11月25日,神舟二十二号应急发射,3.5小时“太空快递”彰显中国航天硬实力(如图)。发射升空后,太阳能电池翼和储能电池是神舟二十二号的主要能源系统,下列有关说法正确的是( )
A.火箭外壳与大气摩擦生热,通过热传递方式改变内能
B.从能源可持续发展的角度,太阳能属于不可再生能源
C.储能电池供电时,电流方向是从电池正极经用电器流向负极
D.航天员与地面科研人员沟通,是通过超声波传递信息的
【答案】C
【详解】A.火箭外壳与大气摩擦生热,是克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,是通过做功的方式改变内能,而不是热传递,故A错误;
B.太阳能可以从自然界源源不断地获得,从能源可持续发展的角度看,属于可再生能源,故B错误;
C.在电源外部,物理学中规定电流的方向是从电源的正极流出,经过用电器,流回到电源的负极。储能电池作为电源对外供电时,电流方向是从电池正极经用电器流向负极,故C正确;
D.太空是真空,而声(包括超声波)的传播需要介质,不能在真空中传播。航天员与地面科研人员的沟通是通过电磁波来传递信息的,故D错误。
故选C。
二、多选题
11.关于能源与可持续发展,下列认识正确的是
A.能量在转化或转移的过程中,总量不变
B.太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置
C.天然气是一种清洁能源,人类可以无尽地开发利用
D.核燃料是不可再生能源
【答案】ABD
【详解】A. 根据能量守恒定律知,能量在转化或转移的过程中,总量不变,故A正确;
B. 太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置,故B正确;
C. 天然气是一种清洁能源,但天然气是不可再生的,所以使用一点儿,就会少一点儿,不能无尽地开发利用,故C错误;
D. 核燃料也属于化石类能源,开采完后,就没有了,是不可再生能源,故D正确;
故选ABD.
点睛:不再生能源在自然界中经过亿万年形成,短期内无法恢复,称之为非再生能源.非再生能源包括:煤、原油、天然气、油页岩、核能等,它们是不能再生的,用掉一点,便少一点.
12.下列关于能源与可持续发展及信息传递的叙述错误的有( )
A.我国在南海开采的可燃冰属于可再生能源
B.手机既可以接收电磁波传来的信息,又可以同时发射电磁波
C.能量是守恒的,节约能源是无意义的
D.光伏发电是将内能转化为电能
【答案】ACD
【详解】A.可燃冰是在海底经过漫长的地质年代形成的化石能源,这类能源在短期内无法再生,属于不可再生能源,故A错误,符合题意;
B.手机属于无线通信设备,既可以接收基站发射的电磁波来获取信息,也能同时向基站发射电磁波来传递信息,故B正确,不符合题意;
C.虽然能量是守恒的,但能量的转化和转移具有方向性,很多能源被消耗后会转化为无法被有效利用的其它形式的能,而且不可再生能源的储量是有限的,所以节约能源并不是无意义的,故C错误,符合题意;
D.光伏发电是利用太阳能电池板,将太阳能(光能)直接转化为电能,并非将内能转化为电能,故D错误,符合题意。
故选ACD。
13.有关能源与可持续发展,下列正确的是( )
A.天然气属于可再生能源
B.日前的核电站都是利用核聚变释放的核能来发电的
C.在一定条件下,热量可以从低温物体传递给高温物体
D.太阳能电池可以把太阳能转化为电能
【答案】CD
【详解】A.煤、石油、天然气都是化石能源,属于不可再生能源,故A错误;
B.核电站是利用核裂变释放的能量,受控核聚变正在研究中,尚未用核聚变来发电,故B错误;
C.热传递的条件是有温度差,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,但是在一定条件下,热量也可以从低温向高温传递,例如电冰箱,消耗了电能,热量从低温物体传到了高温物体,故C正确;
D.太阳能电池可以把太阳能转化为电能供给其它用电器使用,故D正确。
故选CD。
14.实现“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺,关于能源与可持续发展,下列说法中正确的是( )
A.电能是二次能源
B.煤、石油、天然气属于可再生能源
C.核电站是利用核裂变释放的能量进行发电
D.电动汽车替代燃油汽车,会增加碳的排放
【答案】AC
【详解】A.电能是由其他形式的能转化的,电能是二次能源,故A正确;
B.煤、石油、天然气短时间内不能从自然界中得到补充,属于不可再生能源,故B错误;
C.核能的利用可通过核聚变与核裂变,核电站是利用原子核裂变释放的核能来发电的,故C正确;
D.燃油汽车在运行过程中,通过燃烧汽油或柴油等化石燃料燃烧产生动力,会排放大量的二氧化碳,电动汽车主要依靠电能驱动,电动汽车在运行过程中几乎不会产生碳排放,故D错误。
故选AC。
15.能源危机是人类社会面临的重大问题.我们所能力用的能源是有限的,也是有条件的,所以能源的利用要考虑可持续发展.下列有关能源问题的说法中正确的是( )
A.太阳能和核能都是不可再生能源,水能和风能都是可再生能源
B.煤是可再生能源,以煤为主要燃料的火力发电容易造成境污染
C.核反应堆中发生的是可控制的核裂变,核电站主要将核能转化为电能
D.水电站主要将机械能转化为电能,太阳能电池主要将太阳能转化为电能
【答案】CD
【分析】(1)(2)可再生能源可以在短时间内形成,不可再生能源不可在段时间内形成
(3)核电站是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的,其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的;
(4)判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能量.
【详解】A、核能是不可再生能源,太阳能、水能、风能都属于可再生能源,故A错误;
B、以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染,但是煤是不可再生能源,故B错误;
C、核反应堆中发生的是可控制的核裂变,核电站发电的过程是将核裂变产生的核能转化为内能,再通过汽轮发电机转化为电能,故C正确;
D、水电站是将水流动的机械能最终转化为电能的,太阳能电池主要将太阳能转化为电能,故D正确.
故选CD.
三、填空题
16.2026年,我国分布式“光伏+储能”项目在乡村全面推广。光伏电站白天将太阳能转化为电能,除供正常使用外,将多余的能量储存在蓄电池内,夜晚可为照明系统供电,推动乡村能源绿色升级。
(1)从能源与可持续发展的角度看,太阳能属于______能源;
(2)储能时,蓄电池相当于电路中的_______,将电能转化为__________能,在此过程中能量的总量__________;
(3)夜晚,路灯照亮乡村。如果一盏路灯的额定功率为,按照一天工作计算,一盏这样的路灯正常工作一天消耗的电能为________。
【答案】(1)可再生
(2) 用电器 化学 保持不变
(3)0.5
【详解】(1)太阳能可以从自然界源源不断地获取,属于可再生能源。
(2)储能时蓄电池消耗电能,在电路中相当于用电器;蓄电池储能过程是将电能转化为化学能储存起来;根据能量守恒定律,能量在转化和转移过程中总量保持不变。
(3)一盏这样的路灯正常工作一天消耗的电能
17.如图所示是我国的太阳能无人机“启明星50”,它是第一款以太阳能为唯一动力能源的全电大型无人机,通过遍布全身的太阳能电池板为无人机提供动力。太阳能是太阳内部发生________释放出的核能。从能源与可持续发展的角度看,太阳能属于________能源。地面控制台是通过________控制“启明星50”飞行。
【答案】 核聚变 可再生 电磁波
【详解】[1]太阳能是太阳内部轻原子核如氢的同位素氘和氚在极高温度和压力下聚合形成较重原子核的过程,这个过程会释放出巨大的能量,这个过程为核聚变。
[2]从能源与可持续发展的角度看,太阳能属于可再生能源。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,太阳能只要太阳存在就可以源源不断地获得。
[3]地面控制台是通过电磁波控制“启明星50”飞行。电磁波可以在真空中传播,且传播速度快,能够携带信息,所以常用于无线通信和遥控等领域,地面控制台就是利用电磁波来向无人机发送指令等信息,实现对其飞行的控制。
18.航天航空事业对人类太空研究的发展具有重大意义。
(1)先进战机机身采用一种微胶囊自修复材料,其原理是在金属内部埋植固态合金,当机身出现裂纹,系统会控制加热装置工作,使微胶囊内的合金________(填物态变化名称)成液态流出并填充裂纹,然后________(选填“吸热”或“放热”)形成固态合金从而实现损伤修复;
(2)2025年4月24日是第十个“中国航天日”,迄今为止,我国航天事业取得了“两弹一星”“载人航天”“北斗工程”“月球探测”等诸多辉煌成就。从能源可持续发展的角度来看,为原子弹提供能量的原料属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源;目前我国空间站上能量来源于太阳能电池板,太阳能电池板工作时将太阳能转化为________能。
【答案】(1) 熔化 放热
(2) 不可再生 电
【详解】(1)[1]根据题意可知,当机身出现裂纹,系统会控制加热装置工作,使微胶囊内的合金吸收热量,由固态熔化变成液态流出并填充裂纹。
[2]因为裂缝的温度较低,填充在裂纹里的液态合金逐渐放热凝固形成固态合金从而实现损伤修复。
(2)[1]为原子弹提供能量的核燃料不可能在短期内从自然界得到补充,所以属于不可再生能源。
[2]太阳能电池板能直接利用太阳能,工作时将太阳能转化为电能供空间站使用。
19.如图是水电站剖面图,人们修筑拦河坝,储蓄水发电,水能是__________(填“可再生”或“不可再生”)能源。为实现新能源安全可靠替代传统能源,推动绿色低碳和可持续发展的目标,截至2022年底,我国已建成的抽水蓄能电站总装机容量为4579万千瓦,居世界首位。抽水蓄能电站建有上、下两座水库,两座水库互通,水流双向运行。当把下水库中的水抽到上水库时,水的重力势__________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 可再生 变大
【详解】[1]水能可以源源不断地从自然界获得,是可再生能源。
[2]当把下水库中的水抽到上水库时,水的高度变大,质量不变,水的重力势变大。
20.春运期间,一场暴雪让高铁和飞机陷入瘫痪,绿皮火车拉着满载乘客的高铁飞奔回家,绿皮火车的内燃机中的________冲程将内能转化为________能为火车提供动力。高铁使用的电能是________次能源,从可持续发展角度看,绿皮火车内燃机使用的燃油是________能源。
【答案】 做功 机械 二 不可再生
【详解】[1][2]内燃机在做功冲程中,通过燃料的燃烧得到内能,再通过高温燃气对活塞做功,把内能转化为机械能。
[3]不能直接从自然界中获取的能源是二次能源,电能是二次能源。
[4]不可能在短期内从自然界得到补充的能源是不可再生能源,从可持续发展角度看,绿皮火车内燃机使用的燃油是不可再生能源。
21.如图所示是我国“镇国重器”东风-41洲际弹道导弹,其采用固体燃料助推技术,具备全球打击能力,网友戏称“东风快递,使命必达”。
(1)在某次试射过程中,固体燃料热值__________;
(2)若它能在80s命中400km的目标,则它的平均速度是__________m/s;
(3)该导弹可以携带10枚分导核弹头,从能源可持续发展的角度,核能属于___________能源。
【答案】 不变 5000 不可再生
【详解】(1)[1]燃料的热值是燃料本身的性质,与燃料的质量大小无关,所以在试射过程中,固体燃料热值不变。
(2)[2]由可知,它的平均速度
(3)[3]核能利用的是核燃料的聚变或裂变得到的,核燃料在地球上的储量是有限的,所以属于不可再生能源。
22.如图甲所示,甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站使用了超过1.2万面定日镜,根据太阳位置自动调整定日镜的角度,将阳光反射后聚焦在塔顶的熔盐吸热器上,熔盐吸收能量后到达厂房,将水加热成水蒸气,水蒸气推动汽轮发电机发电。
(1)从能源与可持续发展的角度看,太阳能属于__________能源;
(2)水被熔盐加热的过程中,是通过__________的方式改变了其内能;
(3)水蒸气推动汽轮发电机发电时,将内能转化为__________能后,再转化为电能;
(4)如图乙是一束太阳光照射到定日镜上,发生反射。为了使反射光照到塔顶吸热器上的A点处,定日镜应__________(选填“顺”或“逆”)时针旋转一定角度。
【答案】(1)可再生
(2)热传递
(3)机械
(4)逆
【详解】(1)太阳能可以源源不断的在环境中获取,属于可再生能源。
(2)水被熔盐加热的过程中,水吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变了其内能。
(3)水蒸气推动汽轮发电机发电时,先将水蒸气的内能转化为机械能,再由机械能转化为电能。
(4)根据图示可知,反射光线照射在A点的下方,为了使反射光照到塔顶吸热器上的A点处,而太阳入射光线角度不变,则需要减小反射光线和入射光线之间的夹角,所以定日镜应逆时针旋转一定角度。
23.长春市某社区开设了“幸福食堂”,既能减轻上班族的家务负担,又能解决老年人的吃饭问题,让居民乐享幸福“食”光。
(1)走进食堂能闻到饭菜的香味,这是___________现象;
(2)燃烧天然气烹饪食物,食物内能的增加是通过___________的方式实现的;
(3)天然气在燃烧时把化学能转化为___________能,其热值___________;当气温下降导致更多热量散失到空气中时,燃料的利用率___________;
(4)从能源与可持续发展的角度看,天然气属于___________能源。
【答案】 扩散 热传递 内 不变 减小 不可再生
【详解】(1)[1]闻到饭菜的香味,是因为分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象。
(2)[2]烹饪食物时,食物吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式来增加食物内能的。
(3)[3]天然气在燃烧时,放出热量,因此是把化学能转化为内能。
[4]由于热值是物质的一种属性,热值只与燃料的种类有关,因此在燃烧过程中天然气的热值不变。
[5]当气温下降导致更多热量散失到空气中,损失的热量增大,所以燃料的利用率减小。
(4)[6]天然气在使用后,在短期内不能从自然界中得到补充,所以天然气属于不可再生能源。
24.2024年9月20日,“长春净月二号/天启31星”搭乘快舟一号甲运载火箭发射升空。
(1)火箭发射时,燃料燃烧释放的______能转化为火箭的______能,燃料在燃烧过程中热值______,火箭穿越大气层过程中:火箭外壳与大气摩擦温度升高,使其内能增加,但内能无法收集起来转化成其他能,说明能量的转化具有______;
(2)火箭发射时,燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过______(选填“热传递”或“做功”)使发射台温度急剧升高为了避免对发射台造成破坏,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水的______较大的特性;
(3)太阳能电池是卫星的主要能源装置,从能源可持续发展角度出发,太阳能属于______能源;太阳内部发生的是核______(选填“裂变”或“聚变”)。卫星与地面控制中心依靠______传递信息。
【答案】(1) 内 机械 不变 方向性
(2) 热传递 比热容
(3) 可再生 聚变 电磁波
【详解】(1)[1][2]燃料燃烧释放的化学能转化为内能,利用内能做功,将内能再转化为火箭的机械能。
[3]热值是燃料的属性,与燃料的质量无关,燃料在燃烧过程中质量改变但热值不变。
[4]火箭穿越大气层过程中:火箭外壳与大气摩擦,克服摩擦做功,使物体的机械能转化为内能,但内能无法收集起来转化成其他能,说明能量的转化具有方向性。
(2)[1]火箭发射时,燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过热传递使发射台温度急剧升高为了避免对发射台造成破坏。
[2]科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水的比热容较大的特性,质量相同的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些。
(3)[1]太阳能可以在环境中源源不断的获取,属于可再生能源。
[2]太阳内能是由太阳内部的氢核发生聚变释放出的能量,且能量不可控制。
[2]由于真空不能传声,因此卫星与地面控制中心依靠电磁波传递信息。
25.2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心发射,并取得圆满成功。
(1)如图所示,火箭发射过程中外壳与大气摩擦生热,这是通过___________的方式改变火箭的内能。
(2)太阳能电池翼和储能电池是神舟二十号的主要能源系统。从能源与可持续发展的角度,太阳能属于___________能源。给储能电池充电时,储能电池在电路中相当于___________。
(3)5月22日,航天员在地面科研人员配合下完成了舱外设备设施巡检等出舱任务,该过程中航天员与地面科研人员是通过___________传递信息的。
【答案】(1)做功
(2) 可再生 用电器
(3)电磁波
【详解】(1)火箭发射过程中外壳与大气摩擦生热,将机械能转化为内能,这是通过做功的方式改变物体的内能。
(2)[1]太阳能可以源源不断的重复获得,所以太阳能属于可再生能源。
[2]给储能电池充电时,储能电池消耗电能,把电能转化为化学能储存起来,则储能电池在电路中相当于用电器。
(3)电磁波的传播不需要介质,航天员在太空依靠电磁波与地面通信。
26.如图所示是某型号汽车发动机的能量流向图。
(1)水作为发动机冷却剂的主要成分,是因为水的比热容______;汽油燃烧将化学能转化为______能。
(2)汽油是从化石能源中提炼出来的。从可持续发展的角度看,化石能源属于______能源。
(3)根据图中信息可知,在汽油机的能量损失中,______带走的能量最多。若该汽车输出有用功为,需完全燃烧汽油______kg。()
【答案】(1) 较大 内
(2)不可再生
(3) 废气 50
【详解】(1)[1]水作为发动机冷却剂的主要成分,是因为水的比热容较大,与其它液体相比,在质量和升高的温度相同时,水吸收的热量更多,冷却效果更好。
[2]汽油燃烧过程中,发生化学变化,将汽油的化学能转化为内能。
(2)汽油是从化石能源中提炼出来的。化石能源是由古代生物的化石沉积而来,其形成过程非常漫长,相对于人类的发展来说,储量是有限的,用一点就少一点,不能在短期内从自然界得到补充。从可持续发展的角度看,化石能源属于不可再生能源。
(3)[1]根据图中信息可知,在汽油机的能量损失中,废气带走的能量最多。
由图可知该汽车发动机的效率η=1-33%-30%-7%=30%
燃烧汽油放出的热量
燃烧汽油的质量
27.如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。
(1)太阳发出的巨大能量来源于太阳内部的氢原子核发生的______反应。
(2)从能源与可持续发展的角度看,太阳能属于______能源。
(3)目前,直接利用太阳能的方式主要有两种,一种是用集热器加热,集热器中用水作为传热媒介,是因为水的______大;在加热过程中,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体,不能相反,可见能量的转移具有______性。另一种是用太阳能电池将太阳能转化为______能。
【答案】 聚变 可再生 比热容 方向 电
【详解】(1)[1]太阳发出的巨大能量来源于太阳内部的氢原子核发生的聚变反应。
(2)[2]太阳能在自然界中可以源源不断地获得,取之不尽,是可再生能源。
(3)[3][4][5]水的比热容大,在同样情况下吸热和放热都较多,故集热器中用水作为传热媒介;在加热过程中,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体,不能自发地由低温物体转移到高温物体,可见能量的转移具有方向性;太阳能电池消耗太阳能,直接获得电能,是将太阳能转化为电能的装置。
四、计算题
28.有一款太阳能热水器,铭牌上的部分参数如表所示。将它安装在阳光充足的水平台面上,并送满水。
型号
JL--88
水容量/L
80
自身质量/kg
40
(1)若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.3m2,求它对台面的压力和压强;(取g=10N/kg)
(2)泰州地区(晴天)平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为2.8×106J。若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2,每天日照时间按8h计算,则它一天中接收的太阳能(E)约为多少?若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使水温升高多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气(热值q=4.2×107J/kg)来获得,则需要完全燃烧多少千克煤气?
(4)请你:①从能源和可持续发展的角度,说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由;②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难(可从自然因素或技术因素等方面思考)。
【答案】(1)1200N,4000Pa;(2)3.36×107J,60℃;(3)0.8kg;(4)见解析
【详解】解:(1)水的重力为
G水=m水g=ρ水V水g=1×103kg/m3×80×10-3m3×10N/kg=800N
自身重力为
G器=m器g=40×10N/kg=400N
压力为
F=G器+G水=400N+800N=1200N
压强为
(2)则它一天中接收的太阳能约为
E=2.8×106×1.5×8J=3.36×107J
吸收的热量为
Q吸=ηE=60%×3.36×107J=2.016×107J
可使水温升高
(3)由Q放=mq可知,需要完全燃烧的煤气为
(4)①从能源和可持续发展的角度来说,利用太阳能可节约化石类能源,减少环境污染;②从自然因素上来说,太阳能的利用极易受天气影响;从技术角度来说,太阳能的转换效率还比较低,提供的功率比较小。
答:(1)它对台面的压力为1200N,压强为4000Pa;
(2)一天中接收的太阳能(E)约为3.36×107J;这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使水温升高60℃;
(3)需要完全燃烧0.8kg煤气;
(4)①利用太阳能可节约化石类能源,减少环境污染;②受天气影响,而且转换效率低,提供的功率小。
29.同学们学习了“能源与可持续发展”的内容后,知道热电站既能发电,又能供热,随着热电站技术不断更新,煤的燃烧程度比传统火电站更充分。为深入了解,他们对某热电站进行调查,获取信息如下:
工作时间
燃煤
发电总功率
废气
××热电站
24h
4000t
5×105kW
向周边居民供热3.6×1013J
(1)①4200t 煤完全燃烧放出多少热量?
②24h 发电多少千瓦时?(q 煤=3 ×107J/kg)
(2)该热电站的能量利用率是多少?
(3)请你结合以上信息,写出提高热电站能量利用率的方法。
【答案】(1)①1.26×1014 J; ②1.2×107 kW•h千瓦时;(2) 62.9%; (3)①使燃料燃烧更充分;②提高“废气”的能量利用率。
【详解】(1)①根据题意知道,煤的质量m=4200t=4.2×106 kg,q煤 =3×107 J/kg,由知道,煤完全燃烧放出的热量
Q放 =mq煤 =4.2×106 kg×3×107 J/kg=1.26×1014 J
②由于发电总功率P=5×105 kW,所以, 20h所发的电
W电 =Pt=5×105 kW×24h=1.2×107 kW•h=4.32×1013 J
(2)根据题意知道,向周边居民供热Q供热 =3.6×1013 J,所以,有用的能量
Q有用=W电+Q供热=4.32×1013 J +3.6×1013 J =7.92×1013 J;
由知道,热电站的能量利用率
(3)①使燃料燃烧更充分;②提高“废气”的能量利用率。
答:(1)①4200t 煤完全燃烧放出的热量1.26×1014 J;
②24h 发电1.2×107 kW•h千瓦时;
(2)该热电站的能量利用率是62.9%;
(3)提高热电站能量利用率的方法:①使燃料燃烧更充分;②提高“废气”的能量利用率。
五、科普阅读题
30.请根据下述材料,回答下列问题:
液态空气储能技术:戈壁滩上的“超级充电宝”
太阳能、风能正逐渐成为城市电能供应的重要来源,但这类能源有个明显的短板——供电具有不稳定性。若能将多余电能以合理形式储存起来,需要时再重新转化为电能输入电网,这一问题便可有效解决。为此,我国在青海格尔木广袤的戈壁滩上,建成了全球规模最大的60 MW/600 MW·h液态空气储能示范项目,如图甲所示,为破解新能源供电难题提供了全新解决方案。
液态空气储能技术的核心是将低温技术应用于储能领域,通过专业设备将常温空气逐步压缩、冷却至-194℃,使其转化为液态后储存。此时液态空气的体积仅为气态时的1/750,能够在较小的空间内储存大量能量,这便是它实现高效储能的关键原理。
液态空气储能技术的工作过程如图乙所示。在储能过程中,电网多余的电能会通过电动机驱动压缩机,将净化后的空气压缩为高温高压气体,经换热器降温冷却后,空气流入冷箱,被低温的蓄冷介质进一步冷却液化,随后送入低温储罐妥善储存。同时,空气压缩过程中产生的内能也不会浪费,会被循环水带走,以热水的形式储存在高压球罐中备用。当用电高峰到来需要释放能量时,储罐内的液态空气会重新进入冷箱,被常温的蓄冷介质加热汽化,再进入换热器从热水中吸收热量,形成高温高压气体,这些气体推动膨胀机做功,进而带动发电机发电,最终将储存的能量转化为电能输送回电网。
随着技术的成熟与发展,液态空气储能技术未来可以广泛应用于多种能源场景中,它不仅能有效提升新能源利用率,更将为实现“双碳”目标、推动全球能源可持续发展贡献独特的中国智慧与中国方案。
(1)太阳能、风能是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)液态空气储能技术实现高效储能的关键原理是;空气在低温液化后,体积会________。
(3)在储能过程中,压缩机将空气压缩为高温高压气体,是通过________(选填“做功”或“热传递”)方式增大了空气的内能。
(4)我国液态空气储能设备每天可向电网输送600 MW·h的电能,这些电能相当于完全燃烧________kg烟煤所放出的能量。(烟煤的热值取)
【答案】(1)可再生
(2)减小
(3)做功
(4)
【详解】(1)可再生能源是指可以从自然界源源不断获得的能源,太阳能、风能可持续从自然界获取,因此属于可再生能源。
(2)根据材料给出的信息,液态空气的体积仅为原气态空气的,空气低温液化后体积大大减小,能在小空间储存大量能量,是它实现高效储能的关键原理。
(3)压缩机压缩空气时,外力对空气做功,机械能转化为内能,因此是通过做功的方式增大了空气的内能。
(4)总电能
燃烧放热等于电能,即,根据得这些电能相当于完全燃烧烟煤的质量
试卷第4页,共18页
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2026人教版初中物理中考第一轮复习:《能源与可持续发展》
一、单选题
1.能源的利用要考虑可持续发展,以下能源属于一次能源,同时又是可再生能源的一组是( )
A.木柴、煤炭 B.天然气、太阳能
C.水能、太阳能 D.风能、电能
2.有关“能源与可持续发展”的说法中正确的是( )
A.能量是守恒的,故不会有能源危机
B.因水能清洁、安全,因此修建水电站利用水能发电,有百利而无一害
C.风能、水能、太阳能、核能都可在自然界源源不断地得到,它们都是可再生能源
D.能量的转移与转化具有方向性,比如损耗掉的内能不能收集起来再利用,因此要节约能源
3.在工业中,石蜡是通过对石油减压分馏提炼得到的。下列说法正确的是( )
A.石油属于可再生资源。
B.石蜡在燃烧的过程中,化学能只转化为光能。
C.石蜡在燃烧的过程中,化学能除了转化为光能之外,还转化为其他形式的能。
D.工业生产中,只从石油里提炼石蜡,有利于能源的可持续发展。
4.研究能源利用,实现可持续发展已成为21世纪世界各国共同的任务.能源按不同的分类方式可进行不同分类.下列四组能源中,能归入如图所示阴影部分的一组是( )
A.煤炭、地热能、沼气 B.太阳能、风能、海洋能
C.水能、木柴、天然气 D.石油、海洋能、核能
5.研究能源利用,实现可持续发展已成为21世纪各国共同的任务。能源可按不同方式进行分类。下列四组能源中,能归入图中所示阴影部分的一组是( )
A.煤炭、地热能、沼气 B.太阳能、风能、水能
C.水能、木柴、天然气 D.风能、水能、核能
6.水电是可持续利用的清洁能源,对促进经济社会可持续发展具有十分重要的意义。如图,是我县境内引高卓营河上游水修建的铁觉水电站,则关于铁觉水电站正确的说法是( )
A.不计阻力,水从电站引水管中奔流而下的过程中重力势能减少,动能增加,机械能增加
B.不计阻力,水从电站引水管中奔流而下的过程中重力势能减少,动能增加,机械能不变
C.不计阻力,水从电站引水管中奔流而下的过程中重力势能增加,动能减少,机械能不变
D.不计阻力,水从电站引水管中奔流而下的过程中重力势能减少,动能增加,机械能减少
7.最近,国家出台了许多有关新能源开发与利用的政策,以保护环境,促进人类的可持续发展.下列各组能源中,均为不可再生能源的是
A.煤、石油、天然气 B.太阳能、地热能、风能
C.电能、地热能、风能 D.核能、水能、生物质能
8.有一种“背负式”割草机(如图),它是由四冲程汽油机带动锯齿刀片转动割草的,对汽油机和割草清净的分析,下列说法不正确的是( )
A.汽油机所用燃料是不可再生的二次能源
B.四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
C.割草时能闻到青草味说明分子在做永不停息的无规则运动
D.割草时草屑飞舞是因为受到惯性的作用
9.随着可持续发展理念的深入人心,绿色能源和智慧城市建设成为人们关注的焦点,如图是“风光互补”的景观照明灯。它的最上端是一台风力发电机,灯柱上配有太阳能电池板,底部蓄电池可以储存电能,下列对景观照明灯储能和照明时的能量转化说法正确的是( )
A.风力发电机将电能转化成机械能
B.太阳能电池板能把太阳能全部转化成电能
C.蓄电池放电时,将电能转化成化学能
D.在能的转化和转移过程中,能量的总量保持不变
10.2025年11月25日,神舟二十二号应急发射,3.5小时“太空快递”彰显中国航天硬实力(如图)。发射升空后,太阳能电池翼和储能电池是神舟二十二号的主要能源系统,下列有关说法正确的是( )
A.火箭外壳与大气摩擦生热,通过热传递方式改变内能
B.从能源可持续发展的角度,太阳能属于不可再生能源
C.储能电池供电时,电流方向是从电池正极经用电器流向负极
D.航天员与地面科研人员沟通,是通过超声波传递信息的
二、多选题
11.关于能源与可持续发展,下列认识正确的是
A.能量在转化或转移的过程中,总量不变
B.太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置
C.天然气是一种清洁能源,人类可以无尽地开发利用
D.核燃料是不可再生能源
12.下列关于能源与可持续发展及信息传递的叙述错误的有( )
A.我国在南海开采的可燃冰属于可再生能源
B.手机既可以接收电磁波传来的信息,又可以同时发射电磁波
C.能量是守恒的,节约能源是无意义的
D.光伏发电是将内能转化为电能
13.有关能源与可持续发展,下列正确的是( )
A.天然气属于可再生能源
B.日前的核电站都是利用核聚变释放的核能来发电的
C.在一定条件下,热量可以从低温物体传递给高温物体
D.太阳能电池可以把太阳能转化为电能
14.实现“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺,关于能源与可持续发展,下列说法中正确的是( )
A.电能是二次能源
B.煤、石油、天然气属于可再生能源
C.核电站是利用核裂变释放的能量进行发电
D.电动汽车替代燃油汽车,会增加碳的排放
15.能源危机是人类社会面临的重大问题.我们所能力用的能源是有限的,也是有条件的,所以能源的利用要考虑可持续发展.下列有关能源问题的说法中正确的是( )
A.太阳能和核能都是不可再生能源,水能和风能都是可再生能源
B.煤是可再生能源,以煤为主要燃料的火力发电容易造成境污染
C.核反应堆中发生的是可控制的核裂变,核电站主要将核能转化为电能
D.水电站主要将机械能转化为电能,太阳能电池主要将太阳能转化为电能
三、填空题
16.2026年,我国分布式“光伏+储能”项目在乡村全面推广。光伏电站白天将太阳能转化为电能,除供正常使用外,将多余的能量储存在蓄电池内,夜晚可为照明系统供电,推动乡村能源绿色升级。
(1)从能源与可持续发展的角度看,太阳能属于______能源;
(2)储能时,蓄电池相当于电路中的_______,将电能转化为__________能,在此过程中能量的总量__________;
(3)夜晚,路灯照亮乡村。如果一盏路灯的额定功率为,按照一天工作计算,一盏这样的路灯正常工作一天消耗的电能为________。
17.如图所示是我国的太阳能无人机“启明星50”,它是第一款以太阳能为唯一动力能源的全电大型无人机,通过遍布全身的太阳能电池板为无人机提供动力。太阳能是太阳内部发生________释放出的核能。从能源与可持续发展的角度看,太阳能属于________能源。地面控制台是通过________控制“启明星50”飞行。
18.航天航空事业对人类太空研究的发展具有重大意义。
(1)先进战机机身采用一种微胶囊自修复材料,其原理是在金属内部埋植固态合金,当机身出现裂纹,系统会控制加热装置工作,使微胶囊内的合金________(填物态变化名称)成液态流出并填充裂纹,然后________(选填“吸热”或“放热”)形成固态合金从而实现损伤修复;
(2)2025年4月24日是第十个“中国航天日”,迄今为止,我国航天事业取得了“两弹一星”“载人航天”“北斗工程”“月球探测”等诸多辉煌成就。从能源可持续发展的角度来看,为原子弹提供能量的原料属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源;目前我国空间站上能量来源于太阳能电池板,太阳能电池板工作时将太阳能转化为________能。
19.如图是水电站剖面图,人们修筑拦河坝,储蓄水发电,水能是__________(填“可再生”或“不可再生”)能源。为实现新能源安全可靠替代传统能源,推动绿色低碳和可持续发展的目标,截至2022年底,我国已建成的抽水蓄能电站总装机容量为4579万千瓦,居世界首位。抽水蓄能电站建有上、下两座水库,两座水库互通,水流双向运行。当把下水库中的水抽到上水库时,水的重力势__________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
20.春运期间,一场暴雪让高铁和飞机陷入瘫痪,绿皮火车拉着满载乘客的高铁飞奔回家,绿皮火车的内燃机中的________冲程将内能转化为________能为火车提供动力。高铁使用的电能是________次能源,从可持续发展角度看,绿皮火车内燃机使用的燃油是________能源。
21.如图所示是我国“镇国重器”东风-41洲际弹道导弹,其采用固体燃料助推技术,具备全球打击能力,网友戏称“东风快递,使命必达”。
(1)在某次试射过程中,固体燃料热值__________;
(2)若它能在80s命中400km的目标,则它的平均速度是__________m/s;
(3)该导弹可以携带10枚分导核弹头,从能源可持续发展的角度,核能属于___________能源。
22.如图甲所示,甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站使用了超过1.2万面定日镜,根据太阳位置自动调整定日镜的角度,将阳光反射后聚焦在塔顶的熔盐吸热器上,熔盐吸收能量后到达厂房,将水加热成水蒸气,水蒸气推动汽轮发电机发电。
(1)从能源与可持续发展的角度看,太阳能属于__________能源;
(2)水被熔盐加热的过程中,是通过__________的方式改变了其内能;
(3)水蒸气推动汽轮发电机发电时,将内能转化为__________能后,再转化为电能;
(4)如图乙是一束太阳光照射到定日镜上,发生反射。为了使反射光照到塔顶吸热器上的A点处,定日镜应__________(选填“顺”或“逆”)时针旋转一定角度。
23.长春市某社区开设了“幸福食堂”,既能减轻上班族的家务负担,又能解决老年人的吃饭问题,让居民乐享幸福“食”光。
(1)走进食堂能闻到饭菜的香味,这是___________现象;
(2)燃烧天然气烹饪食物,食物内能的增加是通过___________的方式实现的;
(3)天然气在燃烧时把化学能转化为___________能,其热值___________;当气温下降导致更多热量散失到空气中时,燃料的利用率___________;
(4)从能源与可持续发展的角度看,天然气属于___________能源。
24.2024年9月20日,“长春净月二号/天启31星”搭乘快舟一号甲运载火箭发射升空。
(1)火箭发射时,燃料燃烧释放的______能转化为火箭的______能,燃料在燃烧过程中热值______,火箭穿越大气层过程中:火箭外壳与大气摩擦温度升高,使其内能增加,但内能无法收集起来转化成其他能,说明能量的转化具有______;
(2)火箭发射时,燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过______(选填“热传递”或“做功”)使发射台温度急剧升高为了避免对发射台造成破坏,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水的______较大的特性;
(3)太阳能电池是卫星的主要能源装置,从能源可持续发展角度出发,太阳能属于______能源;太阳内部发生的是核______(选填“裂变”或“聚变”)。卫星与地面控制中心依靠______传递信息。
25.2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心发射,并取得圆满成功。
(1)如图所示,火箭发射过程中外壳与大气摩擦生热,这是通过___________的方式改变火箭的内能。
(2)太阳能电池翼和储能电池是神舟二十号的主要能源系统。从能源与可持续发展的角度,太阳能属于___________能源。给储能电池充电时,储能电池在电路中相当于___________。
(3)5月22日,航天员在地面科研人员配合下完成了舱外设备设施巡检等出舱任务,该过程中航天员与地面科研人员是通过___________传递信息的。
【答案】(1)做功
(2) 可再生 用电器
(3)电磁波
26.如图所示是某型号汽车发动机的能量流向图。
(1)水作为发动机冷却剂的主要成分,是因为水的比热容______;汽油燃烧将化学能转化为______能。
(2)汽油是从化石能源中提炼出来的。从可持续发展的角度看,化石能源属于______能源。
(3)根据图中信息可知,在汽油机的能量损失中,______带走的能量最多。若该汽车输出有用功为,需完全燃烧汽油______kg。()
27.如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。
(1)太阳发出的巨大能量来源于太阳内部的氢原子核发生的______反应。
(2)从能源与可持续发展的角度看,太阳能属于______能源。
(3)目前,直接利用太阳能的方式主要有两种,一种是用集热器加热,集热器中用水作为传热媒介,是因为水的______大;在加热过程中,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体,不能相反,可见能量的转移具有______性。另一种是用太阳能电池将太阳能转化为______能。
四、计算题
28.有一款太阳能热水器,铭牌上的部分参数如表所示。将它安装在阳光充足的水平台面上,并送满水。
型号
JL--88
水容量/L
80
自身质量/kg
40
(1)若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.3m2,求它对台面的压力和压强;(取g=10N/kg)
(2)泰州地区(晴天)平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为2.8×106J。若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2,每天日照时间按8h计算,则它一天中接收的太阳能(E)约为多少?若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使水温升高多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气(热值q=4.2×107J/kg)来获得,则需要完全燃烧多少千克煤气?
(4)请你:①从能源和可持续发展的角度,说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由;②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难(可从自然因素或技术因素等方面思考)。
29.同学们学习了“能源与可持续发展”的内容后,知道热电站既能发电,又能供热,随着热电站技术不断更新,煤的燃烧程度比传统火电站更充分。为深入了解,他们对某热电站进行调查,获取信息如下:
工作时间
燃煤
发电总功率
废气
××热电站
24h
4000t
5×105kW
向周边居民供热3.6×1013J
(1)①4200t 煤完全燃烧放出多少热量?
②24h 发电多少千瓦时?(q 煤=3 ×107J/kg)
(2)该热电站的能量利用率是多少?
(3)请你结合以上信息,写出提高热电站能量利用率的方法。
五、科普阅读题
30.请根据下述材料,回答下列问题:
液态空气储能技术:戈壁滩上的“超级充电宝”
太阳能、风能正逐渐成为城市电能供应的重要来源,但这类能源有个明显的短板——供电具有不稳定性。若能将多余电能以合理形式储存起来,需要时再重新转化为电能输入电网,这一问题便可有效解决。为此,我国在青海格尔木广袤的戈壁滩上,建成了全球规模最大的60 MW/600 MW·h液态空气储能示范项目,如图甲所示,为破解新能源供电难题提供了全新解决方案。
液态空气储能技术的核心是将低温技术应用于储能领域,通过专业设备将常温空气逐步压缩、冷却至-194℃,使其转化为液态后储存。此时液态空气的体积仅为气态时的1/750,能够在较小的空间内储存大量能量,这便是它实现高效储能的关键原理。
液态空气储能技术的工作过程如图乙所示。在储能过程中,电网多余的电能会通过电动机驱动压缩机,将净化后的空气压缩为高温高压气体,经换热器降温冷却后,空气流入冷箱,被低温的蓄冷介质进一步冷却液化,随后送入低温储罐妥善储存。同时,空气压缩过程中产生的内能也不会浪费,会被循环水带走,以热水的形式储存在高压球罐中备用。当用电高峰到来需要释放能量时,储罐内的液态空气会重新进入冷箱,被常温的蓄冷介质加热汽化,再进入换热器从热水中吸收热量,形成高温高压气体,这些气体推动膨胀机做功,进而带动发电机发电,最终将储存的能量转化为电能输送回电网。
随着技术的成熟与发展,液态空气储能技术未来可以广泛应用于多种能源场景中,它不仅能有效提升新能源利用率,更将为实现“双碳”目标、推动全球能源可持续发展贡献独特的中国智慧与中国方案。
(1)太阳能、风能是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)液态空气储能技术实现高效储能的关键原理是;空气在低温液化后,体积会________。
(3)在储能过程中,压缩机将空气压缩为高温高压气体,是通过________(选填“做功”或“热传递”)方式增大了空气的内能。
(4)我国液态空气储能设备每天可向电网输送600 MW·h的电能,这些电能相当于完全燃烧________kg烟煤所放出的能量。(烟煤的热值取)
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