第二十章 能源与可持续发展（单元培优提升卷）物理新教材北师大版（北京）九年级全一册

**基本信息** 聚焦九年级物理第二十章能源与可持续发展，以“华龙一号”“人造太阳”等科技前沿为情境，融合低碳生活等社会热点，适配单元复习的培优提升需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|12题/36分|能源分类、核能应用等|结合“风能—太阳能路灯”考能量转化，体现物理观念| |多选题|5题/20分|可再生能源、能量守恒等|以风力发电为载体，考查科学推理| |填空题|8题/24分|化石能源、能量转化方向性等|通过“光伏工程”“波浪能”考能源转化，强化应用| |科普阅读题|2题/10分|核聚变、海洋温差发电|结合“人造太阳”EAST装置，培养科学探究能力| |简答题|3题/10分|低碳生活、温室效应缓解|联系实际提措施，落实科学态度与责任|

2026-2027学年九年级全一册物理单元自测 第二十章 能源与可持续发展·培优提升 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题 1．如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法不正确的是（     ） A．太阳能来自太阳内部的核聚变 B．风力发电机利用了电磁感应原理 C．给蓄电池充电时电能转化为化学能 D．控制器中的集成电路是用超导材料制成的 2．“绿水青山就是金山银山”是习近平总书记提出的科学论断，以下做法符合这一论断要求的是（　　） A．废旧电池随意丢弃 B．减少城市绿地和湖泊的面积 C．工业废水直接排放到江河中 D．使用太阳能、风能等清洁能源 3．我国在能源利用方面一直努力践行绿色理念，尽可能开发利用清洁能源和可再生能源。你推荐使用下列哪一组能源（    ） A．风能、石油 B．太阳能、水能 C．煤、电能 D．煤气、汽油 4．能源是社会发展的重要资源，以下属于不可再生能源的是（　　） A．太阳能 B．风能 C．水能 D．核能 5．关于我国“华龙一号”核电站，下列说法错误的是（　　） A．核反应堆通过可控链式反应发电 B．发电机工作原理是电磁感应 C．冷却系统用水是因为水的比热容小 D．输电过程使用高压是为了减少能耗 6．发展经济和保护环境是当前全球两大热点，从提高人们生活水平的角度，有人认为发展经济更重要；从社会可持续发展的角度，有人认为保护环境更重要。下图所体现的发展理念是（　　） A．经济比环保重要 B．环保比经济重要 C．经济与环保一样重要 D．经济与环保都不重要 7．俄乌军事冲突开始以来，石油、煤、天然气的供应在国际市场上一下子紧张起来，许多国家正在谋求长远的多种能源出路。下面有关能源的说法正确的是（　　） A．风能、地热能、潮汐能，都来自于太阳 B．石油、煤、天然气都是常规能源 C．自然界可以永久地为我们提供石油、天然气等能源 D．核能是一种可再生的能源 8．以下各种形式的能源中，属于二次能源的是（　　） A．风能 B．水能 C．电能 D．核能 9．下面应用中与太阳内部的核反应方式一样的是（　　） A．氢弹 B．原子弹 C．核动力潜艇 D．核电站 10．2024年5月25日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成；2025年1月20日中国利用大型核实验装置“东方超环”制成“人造太阳”，实现1亿摄氏度1066秒稳态运行，标志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．核能是可再生能源 B．“华龙一号”是利用核聚变产生能量 C．核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成 D．中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过核聚变释放巨大的能量 11．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 12．2025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 13．近些年来，我们“老家河南”建了大量风力发电站，助力“中原出彩”关于风力发电，下列说法正确的是（　　） A．风能属于可再生能源 B．风能可以全部转化为电能 C．风力发电机的工作原理是电流的磁效应 D．风力发电机的工作原理与动圈式话筒相同 14．人类的发展离不开能源，“碳达峰”“碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。对于能量和能源，下列说法中正确的是（    ） A．现代生活离不开电，电能是一次能源 B．提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一 C．新能源的开发和利用技术难、成本高，无实用价值 D．能量既不能创造，也不会消灭，但能利用的能源是有限的，所以仍需节约能源 15．近年来我国在科技领域取得了辉煌成就。下列说法正确的是（    ） A．中国空间站太空授课利用超声波与地面通信 B．中国“人造太阳”原理是利用核聚变产生能量 C．“华龙一号”核反应堆利用核聚变释放核能 D．“长征五号”运载火箭使用液氢作为燃料的原因之一是液氢的热值较大 16．近年来，我国在科技领域取得了辉煌成就。下列说法正确的是（　　） A．中国空间站利用超声波与地面通信 B．白鹤滩水电站利用可再生的水能发电 C．“复兴号”的轨道交通控制芯片由超导体制成 D．有中国“人造太阳”之称的全超导托卡马克装置致力于利用核聚变获取能量 17．下列关于“绿色”能源的说法正确的是（　　） A．所谓“绿色”能源是指颜色是绿色的能源 B．氢燃料电池能量大而且环保 C．硅光电池能将电能转化为太阳能 D．锂离子电池具有体积小、重量轻等特点，被广泛应用于移动通信设备中 三、填空题 18．如图所示，石油和天然气是千百万年前埋在地下的海洋生物经过漫长的地质年代形成的，所以被称为___________能源。 19．由于能量转化过程是有一定______性的，部分生产活动中所转化形成的内能将无法自动、完全转化为人类需要的机械能等；因此，在日常生活中我们需要节约能源并不断开发新能源，如“光伏工程”中太阳能电池就是将太阳能转化为_______。 20．有一种可移动太阳能水上漂浮房，在屋顶安装了太阳能电池板，太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能，为该房供应热水和在水上移动提供能量，太阳能属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。若一段时间内太阳能电池板的发电量为，若转化的电能可全部用来给水加热，可以让20kg、初温为25℃的水温度升高到___________℃。[] 21．下图所示的无叶风扇也叫空气增倍机，它能产生自然持续的凉风，因无叶片，所以不会覆盖尘土，也不会伤到儿童伸进的手指。风能是_________________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；在无叶风扇工作时，总能量__________（选填“守恒”或“不守恒”）。 22．某新型太阳能发电装置首次使用柔性电池板作为能量来源，电池板把太阳能直接转化为________能；当电池板接收太阳能的功率为1.5×105 W时，发电效率达35%，则展开8s后能够接收太阳能__________J，可提供电能__________J。 23．我国的白鹤滩、三峡、葛洲坝水电站实现联合调度，标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成。水力发电是将水的___________能转化为电能，水能是___________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 24．波浪能，即海洋波浪能，是一种取之不尽、用之不竭的新能源，无污染。据科学家推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达90万亿千瓦，近年来，在各国开发新能源的计划中，波浪能的利用已占有一席之地。海洋波浪能为人类提供__________，故它是一种__________。海洋波浪能来自__________，是一种__________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 25．从可持续发展的角度，石油和天然气属于________能源。为了降低对化石能源的依赖，我国正在大力开发核能发电，核反应堆中利用核_______的方式释放能量，通过汽轮机将能量转化成机械能，再通过发电机最终转化成电能，在发电过程中因摩擦产生的内能无法自动汇集起来转化为汽轮机为其提供的机械能，这反映了能量的转化具有______。 四、科普阅读题 26．太阳能被认为是理想的“终极能源”。我国中科院合肥物质科学研究院持有的有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）于2021年12月30日晚，实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，再次创造新的世界纪录。 科学家们还设想在宇宙空间建立太阳能电站来利用太阳能。这种空间太阳能电站建在赤道平面内的地球同步轨道上，其工作过程如图所示。在太阳能收集板上铺设太阳能电池，通过它把太阳能转化成电能，再通过天线将电能以微波的形式发送至地面接收站，通过转换装置将其转换成电能接入电网。 (1)太阳能属于清洁能源，也属于_______________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；目前人类无法利用核聚变反应放出的能量来发电，最主要的原因是_______（选填字母）； A．无法消除核聚变产生的核污染 B．无法实现核聚变反应 C．无法长时间有效控制核聚变反应的速度 (2)“人造太阳”非常复杂，“超高温”与“超低温”共存，“超强磁场”与“超大电流”并行，要在地球上造出“人造太阳”，必须要有性能极其特殊的材料承载。“人造太阳”的腔体器壁材料钨铜合金除了耐高压外，还应具有_______________特点；实现“超强磁场”与“超大电流”最理想的导体材料是_______________（选填“半导体”或“超导体”）材料； 27．阅读短文，回答问题。 海洋温差发电 海洋温差发电是利用海水的浅层与深层的温度不同，由涡轮机来驱动发电机工作的新型发电方式。海洋温差发电系统中，热能来源于海洋表面的温海水，利用温海水将循环系统中蒸发器内的低沸点流体蒸发产生蒸气，由蒸气去推动涡轮机发电，发电后的蒸气，可用温度较低的冷海水冷却，将之变回流体，利用泵将流体送回海洋表面，构成一个循环。当浅层海水与深层海水的温差在以上时，发电系统产生的电能大于消耗的电能，即产生净电力。题图是某海洋温差发电系统的原理图，其发电机的部分参数如下表。 额定发电总功率 额定发电总电压 线圈电阻 (1)某海域浅层和深层海水的温度分别为和，利用该海域的浅层和深层海水温差发电 ___________ （选填“能”或“不能”）产生净电力； (2)图示发电系统工作过程中，蒸发器中的工作物质通过 ___________ （选填“做功”或“热传递”）方式增大内能；涡轮机中的蒸气对涡轮机做功时，蒸气的内能 ___________ （选填“增大”或“减小”）； (3)该发电机正常工作时的电流为 ___________，工作产生的总电能相当于完全燃烧 ___________的煤放出的热量（煤的热值）。在 内线圈产生的热量为 ___________。 五、简答题 28．低碳生活是指生活作息时所耗用的能量要减少，从而减少温室气体特别是二氧化碳的排放。低碳生活，对于我们普通人来说，是一种态度，而不是一种能力，我们应该积极倡导并践行。请你从物理学的角度再列举三个低碳生活的事例。 29．有一种光电转化玻璃，既能作普通玻璃使用，又能将吸收的太阳能转化为电能。若将其用于生产生活中，请提出两条应用设想。 30．太阳通过热辐射把能量输送到地面，温暖了地球，养育了万物。地表受热后，也会通过热辐射向外传递热量。地球表面大气层中的二氧化碳等气体会吸收这种向外的热辐射，因此地表的温度会维持在一个相对稳定的水平，这就是温室效应。现代工业大量燃烧煤炭和石油，产生了过量的二氧化碳；人类大量砍伐森林，削弱了植物因光合作用对二氧化碳的消耗。这些都加剧了地球的温室效应。 请结合上述文字，写出两条符合物理原理的、能有效缓解温室效应的措施，并说明对应的物理依据。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级全一册物理单元自测 第二十章 能源与可持续发展·培优提升 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题 1．如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法不正确的是（     ） A．太阳能来自太阳内部的核聚变 B．风力发电机利用了电磁感应原理 C．给蓄电池充电时电能转化为化学能 D．控制器中的集成电路是用超导材料制成的 【答案】D 【详解】A、太阳能来自太阳内部的核聚变，故A正确； B、风力发电机是利用闭合线路中的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，闭合线路中产生感应电流，即电磁感应原理，故B正确； C、给蓄电池充电是把电能转化为化学能，故C正确； D、控制器中的集成电路是半导体材料，故D错误； 本题要求选不正确的，故选D。 2．“绿水青山就是金山银山”是习近平总书记提出的科学论断，以下做法符合这一论断要求的是（　　） A．废旧电池随意丢弃 B．减少城市绿地和湖泊的面积 C．工业废水直接排放到江河中 D．使用太阳能、风能等清洁能源 【答案】D 【详解】A．废旧电池含有重金属和有害物质，随意丢弃会污染土壤和水源，严重破坏生态环境，故A不符合题意； B．绿地和湖泊是城市生态系统的重要组成部分，减少其面积会降低环境承载力，加剧污染和生态退化，故B不符合题意； C．工业废水含有有毒有害物质，直接排放会严重污染水资源，破坏水生态系统，违背绿色发展理念，故C不符合题意； D．清洁能源可再生、无污染，有助于减少化石能源消耗和环境污染，促进可持续发展，故D符合题意。 故选D。 3．我国在能源利用方面一直努力践行绿色理念，尽可能开发利用清洁能源和可再生能源。你推荐使用下列哪一组能源（    ） A．风能、石油 B．太阳能、水能 C．煤、电能 D．煤气、汽油 【答案】B 【详解】风能、太阳能、水能短期内可以再生，属于可再生能源，且清洁无污染，属于清洁能源；石油、煤、煤气短期内不能再生，属于不可再生能源，且会产生污染物；电能不属于一次能源，其来源多样，可能是由化石能源转化而来。所以推荐使用风能、太阳能、水能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．能源是社会发展的重要资源，以下属于不可再生能源的是（　　） A．太阳能 B．风能 C．水能 D．核能 【答案】D 【详解】太阳能，风能，水能可以从自然界中源源不断的获得，属于可再生能源；核能消耗后在短时间内不能再次获得，是不可再生能源，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．关于我国“华龙一号”核电站，下列说法错误的是（　　） A．核反应堆通过可控链式反应发电 B．发电机工作原理是电磁感应 C．冷却系统用水是因为水的比热容小 D．输电过程使用高压是为了减少能耗 【答案】C 【详解】A．核电站的核反应堆是通过可控链式反应来发电的，这样能平稳地释放核能，故A正确，不符合题意； B．发电机的工作原理是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，故B正确，不符合题意； C．冷却系统用水，是因为水的比热容大。相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，冷却效果好，故C错误，符合题意； D．输电过程使用高压，根据P=UI，在输电功率一定时，提高输电电压，可减小输电电流。由Q=I2Rt可知，其它条件不变，输电电流减小，能减少输电线上的电能损耗，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．发展经济和保护环境是当前全球两大热点，从提高人们生活水平的角度，有人认为发展经济更重要；从社会可持续发展的角度，有人认为保护环境更重要。下图所体现的发展理念是（　　） A．经济比环保重要 B．环保比经济重要 C．经济与环保一样重要 D．经济与环保都不重要 【答案】B 【详解】由杠杆平衡条件可知，经济这一端的力臂长，力小，环保这一端的力臂短，力大，这说明环保比经济重要,故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．俄乌军事冲突开始以来，石油、煤、天然气的供应在国际市场上一下子紧张起来，许多国家正在谋求长远的多种能源出路。下面有关能源的说法正确的是（　　） A．风能、地热能、潮汐能，都来自于太阳 B．石油、煤、天然气都是常规能源 C．自然界可以永久地为我们提供石油、天然气等能源 D．核能是一种可再生的能源 【答案】B 【详解】A．风能来自于太阳，地热能、潮汐能不是来自于太阳，故A错误； B．石油、煤、天然气都是人类利用多年且广泛使用的能源，是常规能源，故B正确； C．煤、石油、天然气是不可再生能源，自然界无法永远为我们提供，故C错误； D．核能是不可再生能源，故D错误。 故选B。 8．以下各种形式的能源中，属于二次能源的是（　　） A．风能 B．水能 C．电能 D．核能 【答案】C 【详解】一次能源：直接来自自然界而未经加工转换的能源，例如化石燃料、风能、太阳能、水能、生物燃料、核能；二次能源：由一次性能源直接或间接转换而来的能源：煤气、氢能、电能、汽油、沼气。因此属于二次能源的是电能。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 9．下面应用中与太阳内部的核反应方式一样的是（　　） A．氢弹 B．原子弹 C．核动力潜艇 D．核电站 【答案】A 【详解】太阳内部发生的是核聚变； A．氢弹是利用核聚变释放的核能，和太阳内部的核聚变方式一样，故A符合题意； BCD．原子弹、核动力潜艇、核电站都是利用核裂变释放的核能，与太阳内部的核反应方式不同，故BCD不符合题意。 故选A。 10．2024年5月25日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成；2025年1月20日中国利用大型核实验装置“东方超环”制成“人造太阳”，实现1亿摄氏度1066秒稳态运行，标志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．核能是可再生能源 B．“华龙一号”是利用核聚变产生能量 C．核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成 D．中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过核聚变释放巨大的能量 【答案】D 【详解】A．核能不能够从自然界源源不断得到补充，属于不可再生能源，故A错误； B．当前我国核电站利用的核能均是通过核裂变获得；所以“华龙一号”是利用的是裂变产生能量，故B错误； C．核燃料中的铀原子核由大量质子和中子组成，电子在原子核外，故C错误； D．中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”，其反应原理与太阳类似，通过核聚变释放巨大的核能，故D正确。 故选D。 11．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。 12．2025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 13．近些年来，我们“老家河南”建了大量风力发电站，助力“中原出彩”关于风力发电，下列说法正确的是（　　） A．风能属于可再生能源 B．风能可以全部转化为电能 C．风力发电机的工作原理是电流的磁效应 D．风力发电机的工作原理与动圈式话筒相同 【答案】AD 【详解】A．按照能源分类，风能属于可再生能源，故A正确； B．根据能量转化的规律，能量在转化过程中会有损耗，不可能实现“全部转化”，所以风能不能全部转化为电能，故B错误； CD．风力发电机的工作原理是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，而电流的磁效应是指电流产生磁场；风力发电机和动圈式话筒的原理相同，故C错误，D正确。 故选AD。 14．人类的发展离不开能源，“碳达峰”“碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。对于能量和能源，下列说法中正确的是（    ） A．现代生活离不开电，电能是一次能源 B．提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一 C．新能源的开发和利用技术难、成本高，无实用价值 D．能量既不能创造，也不会消灭，但能利用的能源是有限的，所以仍需节约能源 【答案】BD 【详解】A．现代生活离不开电，电能是必须经过一次能源的消耗才能得到的能源，属于二次能源，故A错误； B．提高能量转化效率达到“节能减排”的效果，“节能减排”的重要措施之一，故B正确； C．能源的开发和利用技术难、成本高，但有利用价值，故C错误； D．有些能源使用以后不可能再被利用，能利用的能源是有限的，所以要节约资源，故D正确。 故选BD。 15．近年来我国在科技领域取得了辉煌成就。下列说法正确的是（    ） A．中国空间站太空授课利用超声波与地面通信 B．中国“人造太阳”原理是利用核聚变产生能量 C．“华龙一号”核反应堆利用核聚变释放核能 D．“长征五号”运载火箭使用液氢作为燃料的原因之一是液氢的热值较大 【答案】BD 【详解】A．中国空间站太空授课利用电磁波与地面通信，而不是超声波。因为太空是真空环境，超声波不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，故A错误； B．中国“人造太阳”即 EAST 装置，其原理是利用核聚变产生能量。通过将氢的同位素氘或氚加热到极高温度并约束在磁场中，使其发生聚变反应，产生巨大能量，与太阳内部的核聚变原理相似，故B正确； C．“华龙一号”核反应堆是利用核裂变释放核能，而不是核聚变。核裂变是重核分裂成较轻核的过程，会释放出大量能量，目前商业核电站大多采用核裂变技术，故C错误； D．“长征五号”运载火箭使用液氢作为燃料的原因之一是液氢的热值较大。热值是燃料的一种特性，液氢的热值高，完全燃烧相同质量的液氢和其他燃料相比，液氢可以释放出更多的能量，从而为火箭提供更大的推力，故D正确。 故选BD。 16．近年来，我国在科技领域取得了辉煌成就。下列说法正确的是（　　） A．中国空间站利用超声波与地面通信 B．白鹤滩水电站利用可再生的水能发电 C．“复兴号”的轨道交通控制芯片由超导体制成 D．有中国“人造太阳”之称的全超导托卡马克装置致力于利用核聚变获取能量 【答案】BD 【详解】A．超声波不能在真空中传播，电磁波可以传递信息，且传播不需要介质，因此中国空间站利用电磁波与地面通信，故A错误； B．白鹤滩水电站利用的水能可以从自然界源源不断地获得，属于可再生能源，故B正确； C．“复兴号”的轨道交通控制芯片是由半导体制成，故C错误； D．正式投入使用的核电站是利用可控核裂变释放的能量，而有中国“人造太阳”之称的全超导托卡马克装置是致力于利用核聚变获取能量的，故D正确。 故选BD。 17．下列关于“绿色”能源的说法正确的是（　　） A．所谓“绿色”能源是指颜色是绿色的能源 B．氢燃料电池能量大而且环保 C．硅光电池能将电能转化为太阳能 D．锂离子电池具有体积小、重量轻等特点，被广泛应用于移动通信设备中 【答案】BD 【详解】A．“绿色”能源是指对环境污染小的能源，与颜色无关，故A错误； B．氢燃料电池是使用氢制造成储存能量的电池，储存能量大，并且工作时只会产生水和热，对环境无污染，故B正确； C． 硅光电池可以通过由太阳能向电能的转化，供用电器进行工作，故C错误； D．锂离子电池是一种主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作的二次电池，体积小、重量轻，被广泛应用于移动通信设备中，如智能手机笔记本电脑等，故D正确。 故选BD。 三、填空题 18．如图所示，石油和天然气是千百万年前埋在地下的海洋生物经过漫长的地质年代形成的，所以被称为___________能源。 【答案】化石 【详解】石油和天然气是千百万年前埋在地下的海洋生物经过漫长的地质年代形成的，这类由古代生物的化石沉积形成的能源被称为化石能源。 19．由于能量转化过程是有一定______性的，部分生产活动中所转化形成的内能将无法自动、完全转化为人类需要的机械能等；因此，在日常生活中我们需要节约能源并不断开发新能源，如“光伏工程”中太阳能电池就是将太阳能转化为_______。 【答案】 方向性 电能 【详解】[1]能源利用的实质是能量的转化或转移，在此过程中能量的总重保持不变，能量的转化具有一定的方向性。 [2]“光伏工程”中太阳能电池只要被光照到，瞬间就可输出电压及电流，就是将太阳能转化为电能。 20．有一种可移动太阳能水上漂浮房，在屋顶安装了太阳能电池板，太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能，为该房供应热水和在水上移动提供能量，太阳能属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。若一段时间内太阳能电池板的发电量为，若转化的电能可全部用来给水加热，可以让20kg、初温为25℃的水温度升高到___________℃。[] 【答案】 可再生 50 【详解】[1]太阳能可以从大自然源源不断地获取，因此属于可再生能源。 [2]由题意知，转化的电能可全部用来给水加热，则水可以升高的温度为 则水可以升高到的温度 21．下图所示的无叶风扇也叫空气增倍机，它能产生自然持续的凉风，因无叶片，所以不会覆盖尘土，也不会伤到儿童伸进的手指。风能是_________________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；在无叶风扇工作时，总能量__________（选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】 可再生 守恒 【详解】[1][2]风能可以源源不断地从大自然中获取，是可再生能源；根据能量守恒定律可知，在无叶风扇工作时，总能量守恒。 22．某新型太阳能发电装置首次使用柔性电池板作为能量来源，电池板把太阳能直接转化为________能；当电池板接收太阳能的功率为1.5×105 W时，发电效率达35%，则展开8s后能够接收太阳能__________J，可提供电能__________J。 【答案】 电 1.2×106 4.2×105 【详解】[1]太阳能电池板可以通过阳光照射，将太阳能直接转化为电能。 [2][3]展开8s后能够接收太阳能 可提供电能 23．我国的白鹤滩、三峡、葛洲坝水电站实现联合调度，标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成。水力发电是将水的___________能转化为电能，水能是___________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 机械能 可再生 【详解】[1]水力发电是通过水冲击水轮机，带动发电机发电，所以是将水的机械能转化为电能。 [2]水能能够从大自然源源不断地获取，所以水能是可再生能源。 24．波浪能，即海洋波浪能，是一种取之不尽、用之不竭的新能源，无污染。据科学家推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达90万亿千瓦，近年来，在各国开发新能源的计划中，波浪能的利用已占有一席之地。海洋波浪能为人类提供__________，故它是一种__________。海洋波浪能来自__________，是一种__________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 电能 能源 风能 可再生 【详解】[1][2][3][4]结合“地球上海洋波浪蕴藏的电能高达90万亿千瓦”可得，海洋波浪能为人类提供电能，故它是一种能源；波浪能是海洋能的一种形式，其能量来源于海表上空的风能。当风吹过海面时，会将能量传递给海水，形成波浪。海洋波浪能取之不尽、用之不竭，属于可再生能源。 25．从可持续发展的角度，石油和天然气属于________能源。为了降低对化石能源的依赖，我国正在大力开发核能发电，核反应堆中利用核_______的方式释放能量，通过汽轮机将能量转化成机械能，再通过发电机最终转化成电能，在发电过程中因摩擦产生的内能无法自动汇集起来转化为汽轮机为其提供的机械能，这反映了能量的转化具有______。 【答案】 不可再生 裂变 方向性 【详解】【小题1】[1]石油和天然气是化石燃料，由古代生物遗骸经过长期地质作用形成。它们在地球上储量有限，不可再生，用完就没了。从可持续发展的角度看，这类能源属于不可再生能源。 [2]目前我国核电站主要采用的是核裂变技术。在核反应堆中，铀-235等重原子核在中子轰击下发生裂变，释放大量能量。这种方式可以持续控制链式反应，用于发电。 [3]由题可知，有的能量因摩擦产生的内能无法自动汇集起来转化为汽轮机为其提供的机械能，这说明虽然能量守恒，但能量转化具有方向性。 四、科普阅读题 26．太阳能被认为是理想的“终极能源”。我国中科院合肥物质科学研究院持有的有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）于2021年12月30日晚，实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，再次创造新的世界纪录。 科学家们还设想在宇宙空间建立太阳能电站来利用太阳能。这种空间太阳能电站建在赤道平面内的地球同步轨道上，其工作过程如图所示。在太阳能收集板上铺设太阳能电池，通过它把太阳能转化成电能，再通过天线将电能以微波的形式发送至地面接收站，通过转换装置将其转换成电能接入电网。 (1)太阳能属于清洁能源，也属于_______________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；目前人类无法利用核聚变反应放出的能量来发电，最主要的原因是_______（选填字母）； A．无法消除核聚变产生的核污染 B．无法实现核聚变反应 C．无法长时间有效控制核聚变反应的速度 (2)“人造太阳”非常复杂，“超高温”与“超低温”共存，“超强磁场”与“超大电流”并行，要在地球上造出“人造太阳”，必须要有性能极其特殊的材料承载。“人造太阳”的腔体器壁材料钨铜合金除了耐高压外，还应具有_______________特点；实现“超强磁场”与“超大电流”最理想的导体材料是_______________（选填“半导体”或“超导体”）材料； 【答案】(1) 可再生 C (2) 耐高温 超导体 【详解】（1）[1]太阳能属于清洁能源，可以在自然界里源源不断地得到，也属于可再生能源。 [2]由于目前无法长时间有效控制核聚变反应的速度，所以无法利用核聚变反应放出的能量来发电。 （2）[1]由材料可知，“人造太阳”非常复杂，“超高温”与“超低温”共存，所以腔体器壁材料钨铜合金除了耐高压外，还要有耐高温的特点。 [2]超导体材料电阻为零，电流通过超导体材料不会产生热量，不会消耗能量，可以实现“超大电流”，也能实现“超强磁场”，所以实现“超强磁场”与“超大电流”最理想的导体材料是超导体材料。 27．阅读短文，回答问题。 海洋温差发电 海洋温差发电是利用海水的浅层与深层的温度不同，由涡轮机来驱动发电机工作的新型发电方式。海洋温差发电系统中，热能来源于海洋表面的温海水，利用温海水将循环系统中蒸发器内的低沸点流体蒸发产生蒸气，由蒸气去推动涡轮机发电，发电后的蒸气，可用温度较低的冷海水冷却，将之变回流体，利用泵将流体送回海洋表面，构成一个循环。当浅层海水与深层海水的温差在以上时，发电系统产生的电能大于消耗的电能，即产生净电力。题图是某海洋温差发电系统的原理图，其发电机的部分参数如下表。 额定发电总功率 额定发电总电压 线圈电阻 (1)某海域浅层和深层海水的温度分别为和，利用该海域的浅层和深层海水温差发电 ___________ （选填“能”或“不能”）产生净电力； (2)图示发电系统工作过程中，蒸发器中的工作物质通过 ___________ （选填“做功”或“热传递”）方式增大内能；涡轮机中的蒸气对涡轮机做功时，蒸气的内能 ___________ （选填“增大”或“减小”）； (3)该发电机正常工作时的电流为 ___________，工作产生的总电能相当于完全燃烧 ___________的煤放出的热量（煤的热值）。在 内线圈产生的热量为 ___________。 【答案】 不能 热传递 减小 100 4.8 10000 【详解】(1)[1]由题意知，浅层海水与深层海水的温差在20℃以上时，产生净电力，而某海域的海水温差为 25℃-10℃=15℃<20℃ 所以利用该海域的浅层和深层海水温差发电不能产生净电力。 (2)[2]由图示知，高温海水将热量传递给蒸发器，从而让蒸发器内的液态氨汽化成气态氨，所以是通过热传递方式增大内能。 [3]涡轮机中的蒸气对涡轮机做，则其内能减小。 (3)[4]由表格数据知，该发电机正常工作时的电流 [5]该发电机工作1h产生的总电能 W=Pt=40kW×1h=40kW⋅h=40×3.6×106J=1.44×108J 据Q放=mq得，放出这些热量需要完全燃烧煤的质量 [6]在10s内线圈产生的热量 Q=I2Rt=(100A)2×0.1Ω×10s=10000J 五、简答题 28．低碳生活是指生活作息时所耗用的能量要减少，从而减少温室气体特别是二氧化碳的排放。低碳生活，对于我们普通人来说，是一种态度，而不是一种能力，我们应该积极倡导并践行。请你从物理学的角度再列举三个低碳生活的事例。 【答案】见解析 【详解】生活中的一些环保和节约能源措施都是低碳生活的事例；低碳生活事例有：①随手关灯；②使用空调时关紧门窗；③电视机音量不要开得太大。 29．有一种光电转化玻璃，既能作普通玻璃使用，又能将吸收的太阳能转化为电能。若将其用于生产生活中，请提出两条应用设想。 【答案】一：可以用于建造太阳能发电的房屋窗户，这样既满足了房屋采光、通风等普通玻璃的功能，又能将太阳能转化为电能，为用电器供电，节约能源；二：可用于汽车的车窗及挡风玻璃，可以把太阳能转化为电能，为车载电器供电，也可以辅助汽车动力系统。 【详解】略。 30．太阳通过热辐射把能量输送到地面，温暖了地球，养育了万物。地表受热后，也会通过热辐射向外传递热量。地球表面大气层中的二氧化碳等气体会吸收这种向外的热辐射，因此地表的温度会维持在一个相对稳定的水平，这就是温室效应。现代工业大量燃烧煤炭和石油，产生了过量的二氧化碳；人类大量砍伐森林，削弱了植物因光合作用对二氧化碳的消耗。这些都加剧了地球的温室效应。 请结合上述文字，写出两条符合物理原理的、能有效缓解温室效应的措施，并说明对应的物理依据。 【答案】①减少化石燃料的使用，改用太阳能、风能等清洁能源，可降低大气中二氧化碳浓度，减少大气对地表向外热辐射的吸收，缓解温室效应； ②大力植树造林，绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，可降低大气中二氧化碳浓度，减少大气对地表向外热辐射的吸收，同时植被可以增大地表比热容，减缓局部区域的升温速度，缓解温室效应。 【详解】略 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $