第22章能源与可持续发展单元练习（广州专用）2026-2027学年物理人教版九年级全一册

**基本信息** 2026-2027学年人教版九年级物理第22章“能源与可持续发展”广州专用单元卷，以“人造太阳”“华龙一号”等科技前沿及“风光互补路灯”“新能源汽车”等生活情境为载体，覆盖能源分类、核能应用、能量转化等核心知识，适配单元复习巩固与核心素养培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|19题/47.5分|可再生能源判断、核能类型（裂变/聚变）、能源分类（一次/二次）|结合“东方超环”“玲珑一号”等科技热点，考查能量观念与科学态度| |填空题|3题/15分|能量转化（风能→电能、太阳能→化学能）、超导体应用|以“风光互补路灯”“全运会火炬”为情境，强化模型建构与科学推理| |计算题|4题/24分|太阳能转化效率、电功率计算、能量守恒|通过太阳能LED路灯、电热水器等实例，提升科学论证与问题解决能力| |综合题|1题/13.5分|新能源汽车能量回收、电路连接|融合电磁感应原理与可持续发展，体现质疑创新与社会责任|

第22章能源与可持续发展单元练习（广州专用） 2026-2027学年物理人教版九年级全一册 一、单选题 1．可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向。下列属于可再生能源的是（     ） A．煤 B．太阳能 C．天然气 D．核能 2．下图是核电站发电的工作情况，下列关于核电站和核能的描述中，正确的是（    ） A．核电站发电的能量转换：核能→机械能→内能→电能 B．启动核裂变反应的粒子是中子，中子带正电 C．核能是可再生能源 D．核反应堆是通过可控核裂变释放核能的 3．如图所示是一种核反应的过程，则有关这过程的说法中正确的是（　　）    A．该核反应过程属于核裂变过程 B．现代核电站获取核能的方式就是利用了该核反应 C．该核反应的原理可用于制造原子弹 D．太阳能提供源源不断的能量是因为太阳内部在不断地发生该核反应过程 4．中国“人造太阳”——磁约束核聚变实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，实现403s稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，创造了托卡马克装置高约束模式运行新的世界纪录。下列说法正确的是（    ） A．核能属于二次能源 B．核能属于不可再生能源 C．太阳能属于不可再生能源 D．“人造太阳”获取核能的方式如图乙所示 5．如图所示，这是某小区的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”风力发电机，“肩扛”太阳能电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列说法正确的是（　　） A．景观照明灯利用的太阳能和风能都属于不可再生能源 B．利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能 C．蓄电池夜晚放电时，相当于电路中的用电器 D．太阳能是太阳内部发生核裂变释放的核能 6．我国自主研制的“人造太阳”核聚变实验装置内，发生的核反应过程简化如图。反应生成的（     ） A．中子带正电 B．中子带负电 C．氦原子核有2个质子 D．氦原子核有4个质子 7．如图所示是一种太阳能背包，其内部的太阳能电池板可以给书包里的蓄电池充电，供电给手机、小风扇等电子产品。下列关于该背包的说法正确的是（　　） A．太阳能电池板将电能转化为太阳能 B．蓄电池供电时将化学能转化为电能 C．给蓄电池充电是将内能转化为化学能 D．小风扇工作时将全部电能转化为机械能 8．如图所示，某公园安装的“智能脚蹬车”配备了晶体硅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．手机与“智能脚蹬车”通过超声波传输数据 B．“智能脚蹬车”利用的太阳能是可再生能源 C．对锂电池充电时，锂电池相当于电源 D．太阳能电池板主要是由超导体材料制成的 9．“华龙一号”全球首堆示范工程通过竣工验收。核电站发电原理如图。则（     ） A．核能是可再生能源 B．汽轮机将内能转化为机械能 C．发电机将电能转化为机械能 D．核电站利用核聚变产生的能量 10．在太阳内部，氘、氚原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能，下列说法正确的是（     ） A．核能属于二次能源 B．核能属于不可再生能源 C．太阳能属于不可再生能源 D．太阳能属于二次能源 11．近年来我国在能源和通信领域都有所突破。下列说法正确的是（    ） A．空间站与地面控制中心利用超声波实现通信 B．华龙一号核电站核反应堆中发生可控核裂变 C．风能、水能、太阳能、核能均属于可再生能源 D．新能源汽车的电动机能量转化率可达100% 12．2025年1月20日，我国“人造太阳”（图甲）创造“亿度千秒”世界纪录。“人造太阳”的反应过程如图乙所示，下列有关说法正确的是（　　） A．核能是可再生能源 B．“人造太阳”是通过核裂变释放能量 C．原子是由原子核和核外电子组成的 D．分子间只存在引力或斥力 13．地球上几乎没有纯净的氢气大量天然存在。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，能实现零排放污染。下列有关说法正确的是（   ） A．氢气作为能源可以实现零排放，所以能量利用效率可以达到100% B．若氢气的热值比天然气高，完全燃烧氢气放出的热量一定比天然气多 C．氢能是二次能源 D．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变 14．“玲珑一号”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．原子核是由中子和电子组成的 B．核能属于可再生能源 C．该核反应是核裂变 D．太阳内部发生的也是这种核反应 15．十五届全运会“深海之火”采集时，利用光伏发电装置获得电能，经特种电缆传至海底，由电火花发生器远程引燃可燃冰获得绿色“源火”，问关于上述过程能量转化情况说法正确的是（   ） A．光伏发电过程中，电能直接转化为化学能 B．电能点燃可燃冰的过程，是机械能转化为内能 C．可燃冰燃烧时，其储存的化学能主要转化为内能和光能 D．在这个过程中能量的总量增加 16．物理学在能源、信息、材料等领域的发展中有着重要作用。下列说法正确的是（     ） A．5G通信使用的电磁波比4G通信的电磁波传播速度更快 B．煤、石油、天然气和核能都属于不可再生能源 C．如图所示，光导纤维中传递信息的可见光，其频率比无线电波的频率低 D．高温气冷堆是核电站反应堆的一种，它是通过可控核聚变反应释放核能的设备 17．2025年我国新能源汽车产销分别累计完成1662.6万辆和1649万辆，再创历史新高。下列关于电动汽车的说法正确的是（     ） A．电动汽车利用的电能属于可再生能源 B．电动汽车利用电磁波进行远程操控 C．充电时车内的电池相当于电路中的电源 D．技术发展可以使电动汽车效率达到100% 18．近年来某些城市的路边安装了智慧灯杆，如图，智慧灯杆除了照明还具有许多其他功能，如噪声监测、无线Wi-Fi、视频监控充电等。关于智慧灯杆，下列说法正确的是（    ） A．无线Wi-Fi是利用超声波传递信息的 B．智慧灯杆上LED灯的主要制造材料是半导体材料 C．智慧灯杆工作时消耗的电能属于一次能源 D．噪声监测功能可以在传播过程中减弱噪声 19．如图，塔式太阳能发电系统是在空旷的地面上建立高大的中央吸热塔。塔顶上安装固定一个接收器，塔的周围安装一定数量的定日镜，通过定日镜将太阳光的能量（大小为E1）聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温，再将通过接收器的工作物质加热并产生高温蒸汽（其增加的内能为E2），推动发电机的汽轮机组进行发电，获得电能大小为E3，下列关于塔式太阳能发电系统的说法中正确的是（    ） A．塔式太阳能发电系统通过做功的方式改变接收器内物质的内能 B．太阳能是一次能源，且是不可再生能源 C．电能是可再生能源 D． 二、填空题 20．如图所示的“风光互补”路灯，其太阳能电池板和风力发电机产生的电能，输送至蓄电池储存起来，供路灯照明使用； (1)工作时，风力发电机将______能转化成电能，太阳能电池板将______能转化成电能，风能和太阳能是______（选填“可再生”“不可再生”）的______（选填“一次”“二次”）能源； (2)蓄电池储存的电能为4.8kW·h，若全部用于路灯供电，可供额定功率为80W的路灯正常发光______h。 21．2025年第十五届全运会秉承低碳理念，主火炬塔采用了创新的“电光水雾”系统来模拟火焰，如图所示。 (1)主火炬塔能源供应核心是“源网荷储”，塔顶的太阳能电池板将___________能转化成电能；晚上蓄电池释放能量驱动火炬塔LED灯阵发光，此时蓄电池将___________能转化成___________能： (2)参考图甲的能量流向图，将图乙的能量流向图补充完整___________；根据图的能量流向图，请你推断当白炽灯和LED灯在相同时间内释放相同的光能时，白炽灯实际的电功率___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）LED灯实际的电功率。 22．核能属于___________（选填“一次能源”或“二次能源”），素有“人造太阳”之称的中科院等离子研究所EAST装置，其工作原理与太阳内部的___________（选填“核裂变”或“核聚变”）反应相似。为有效约束高温等离子体，人造太阳装置常使用低温下电阻为零的材料___________（选填“半导体”或“超导体”）制作磁体，这种材料在通以强电流后可以产生强大磁场。 三、计算题 23．为助力美丽乡村建设，某新农村安装如图所示的新型太阳能LED路灯，白天太阳能电池板将太阳能转化为电能，给蓄电池充电；夜晚蓄电池为LED路灯供电照明。已知该路灯的太阳能电池板面积为1.0m2，太阳光垂直照射在太阳能电池板上的辐射功率为1000W/m2，太阳能电池板的光电转换效率为20%，蓄电池充电过程的能量转化效率为80%，白天太阳能电池板有效光照充电2h；LED路灯的额定电压为20V，额定功率为40W。 (1)太阳能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)LED路灯正常工作时的电流为多大？ (3)白天太阳能电池板转换成的电能是多少焦耳？ (4)白天储存进蓄电池里的电能，可供该LED路灯正常工作多少小时？ 24．如图所示为小明家的电热油汀取暖器，它的额定电压为，有高、中、低三个挡位，额定功率分别为、和。试问： （1）电能属于___________（选填“一次”或“二次”）能源，为了用电安全，电热油汀取暖器应该使用___________（选填“二孔”或“三孔”）插座。 （2）电油汀在中挡位工作时的电流是多少？ （3）某次取暖器使用高挡位和低挡位共消耗电能，已知高挡正常工作时间为，则低挡位正常工作时间为多长？ 25．如图是带有电加热功能的太阳能热水器的结构简图。 (1)集热器可以吸收太阳辐射能量，使水温升高。 ①这是将________能转化为________能，太阳能是________（选填“可再生”“不可再生”）能源； ②热水器中水的质量为40 kg。某段时间内集热器接收到太阳辐射能量，使水温升高了25℃。已知，求该过程中热水器的能量转化效率________。 (2)电加热器的额定电压为220 V，额定功率为3300 W。为保护电路，需安装空气开关，现有C10和C16两种规格的空气开关，C10所允许的最大电流是10 A，C16所允许的最大电流是16 A，通过计算说明应选用哪种空气开关。 26．如图所示为一款破壁机和它的内部结构电路图，该破壁机具有独立的搅拌和加热功能。电动机用于搅拌，由开关控制，加热电阻R由开关控制。该破壁机的部分参数如下表所示。 额定电压 220V 搅拌功率 900W 加热功率 1000W （1）破壁机所用电能属于___________（选填“一次”或“二次”）能源； （2）闭合时，求加热电阻R的阻值；___________ （3）用加热功能给1kg的营养糊加热，使其温度从加热到需要加热。求破壁机的加热效率___________。      四、综合题 27． (1)作为燃油汽车燃料的汽油是_________能源（选填“可再生”“不可再生”）。为了减少燃油汽车对环境的污染，我国大力发展新能源汽车，某型号的国产电动汽车的电池容量为，额定电压为，充满电后，它储存了_________的能量。很多新能源汽车都设计有能量回收制动功能，当汽车刹车时停止动力供电，内部线圈随轮转动，切割磁感线产生感应电流，其工作原理是__________________现象。 (2)新能源汽车中电动机的转速由电流大小控制，其工作原理如图所示，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时，旋钮滑片逆时针转动，电流变大，加快电动机的转速，用笔画线代表导线完成电路连接。 试卷第18页（共19页） 第9页（共10页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 第22章能源与可持续发展单元练习（广州专用） 2026-2027学年物理人教版九年级全一册 一、单选题 1．可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向。下列属于可再生能源的是（     ） A．煤 B．太阳能 C．天然气 D．核能 【答案】B 【难度】0.95 【详解】A．属于化石能源，是经过亿万年形成的不可再生能源，用一点少一点，故A不符合题意； B．来自太阳的辐射能，取之不尽、用之不竭，属于可再生能源，故B符合题意； C．和煤一样，是化石能源，属于不可再生能源，故C不符合题意； D．依赖铀矿等核燃料，储量有限，属于不可再生能源，故D不符合题意。 故选B。 2．下图是核电站发电的工作情况，下列关于核电站和核能的描述中，正确的是（    ） A．核电站发电的能量转换：核能→机械能→内能→电能 B．启动核裂变反应的粒子是中子，中子带正电 C．核能是可再生能源 D．核反应堆是通过可控核裂变释放核能的 【答案】D 【难度】0.94 【详解】A．核电站发电的能量转换过程应为：核能→内能→机械能→电能；核反应释放的核能首先转化为内能，加热水产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机将内能转化为机械能，最后汽轮机带动发电机将机械能转化为电能，故A错误； B．启动核裂变反应的粒子是中子，但中子不带电，质子才带正电；中子由于不带电，更容易与铀核发生反应引发裂变，故B错误； C．核能是利用铀等放射性矿物资源产生的能量，这些矿物在地球上的储量有限，且无法在短期内再生，因此核能属于不可再生能源，故C错误； D．核反应堆是通过控制中子数量来实现可控核裂变，从而持续稳定地释放核能；若不加控制则会形成链式反应（如原子弹爆炸），故D正确。 故选D。 3．如图所示是一种核反应的过程，则有关这过程的说法中正确的是（　　）    A．该核反应过程属于核裂变过程 B．现代核电站获取核能的方式就是利用了该核反应 C．该核反应的原理可用于制造原子弹 D．太阳能提供源源不断的能量是因为太阳内部在不断地发生该核反应过程 【答案】D 【难度】0.85 【详解】A．根据氘核和氚核生成氦核的核反应可知，该核反应过程属于核聚变过程，故A错误； B．为了能控制核反应的过程，现代核电站获取核能的方式是利用核裂变，故B错误； C．原子弹属于核裂变，故该核反应的原理不可用于制造原子弹，故C错误； D．由于太阳内部是氘核和氚核的核聚变反应，故太阳能提供源源不断的能量是因为太阳内部在不断地发生该核反应过程，故D正确。 故选D。 4．中国“人造太阳”——磁约束核聚变实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，实现403s稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，创造了托卡马克装置高约束模式运行新的世界纪录。下列说法正确的是（    ） A．核能属于二次能源 B．核能属于不可再生能源 C．太阳能属于不可再生能源 D．“人造太阳”获取核能的方式如图乙所示 【答案】B 【难度】0.85 【详解】A．能够从自然界直接获取的能源为一次能源，核能属于一次能源，故A错误； B．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B正确； C．太阳能可以从自然界源源不断得到补充，属于可再生能源，故C错误； D．“人造太阳”获取核能的方式是核聚变，甲图是核聚变示意图，乙图是核裂变示意图，故D错误。 故选B。 【点睛】 5．如图所示，这是某小区的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”风力发电机，“肩扛”太阳能电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列说法正确的是（　　） A．景观照明灯利用的太阳能和风能都属于不可再生能源 B．利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能 C．蓄电池夜晚放电时，相当于电路中的用电器 D．太阳能是太阳内部发生核裂变释放的核能 【答案】B 【难度】0.85 【详解】A．景观照明灯利用的太阳能和风能是可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源，故A错误； B．利用风力发电时，通过风吹动扇片转动，把机械能转化为电能，故B正确； C．蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，相当于电路中的电源，故C错误； D．太阳能是太阳内部发生核聚变释放的核能，故D错误。 故选B。 6．我国自主研制的“人造太阳”核聚变实验装置内，发生的核反应过程简化如图。反应生成的（     ） A．中子带正电 B．中子带负电 C．氦原子核有2个质子 D．氦原子核有4个质子 【答案】C 【难度】0.85 【详解】AB．原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，核反应过程中质子数守恒，故AB错误； CD．氚核、氘核都属于氢原子核，每个氢原子核内有1个质子，反应前总质子数为个；反应后生成的中子不含质子，因此质子都在氦原子核内，即氦原子核有2个质子，故C正确，D错误。 故选C。 7．如图所示是一种太阳能背包，其内部的太阳能电池板可以给书包里的蓄电池充电，供电给手机、小风扇等电子产品。下列关于该背包的说法正确的是（　　） A．太阳能电池板将电能转化为太阳能 B．蓄电池供电时将化学能转化为电能 C．给蓄电池充电是将内能转化为化学能 D．小风扇工作时将全部电能转化为机械能 【答案】B 【难度】0.85 【详解】A．太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能，故A错误； B．蓄电池在供电（放电）时，内部的化学反应将化学能转化为电能，供外部设备使用，B正确； C．给蓄电池充电时，是将电能转化为化学能储存起来，而不是将内能转化为化学能，故C错误； D．小风扇工作时，电能主要转化为机械能，但由于电机存在电阻，部分电能会转化为内能，不可能将全部电能转化为机械能，故D错误。 故选B。 8．如图所示，某公园安装的“智能脚蹬车”配备了晶体硅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．手机与“智能脚蹬车”通过超声波传输数据 B．“智能脚蹬车”利用的太阳能是可再生能源 C．对锂电池充电时，锂电池相当于电源 D．太阳能电池板主要是由超导体材料制成的 【答案】B 【难度】0.85 【详解】A．电磁波可以传递信息，所以手机与“智能脚蹬车”之间是通过电磁波传输数据的，故A错误； B．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。太阳能能够源源不断地从自然界获取，所以“智能脚蹬车”利用的太阳能是可再生能源，故B正确； C．对锂电池充电时，锂电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，此时锂电池相当于用电器，而不是电源，故C错误； D．太阳能电池板主要是由半导体材料制成的，而不是超导材料。超导材料是指在一定条件下电阻为零的材料，与太阳能电池板的材料特性不符，故D错误。 故选B。 9．“华龙一号”全球首堆示范工程通过竣工验收。核电站发电原理如图。则（     ） A．核能是可再生能源 B．汽轮机将内能转化为机械能 C．发电机将电能转化为机械能 D．核电站利用核聚变产生的能量 【答案】B 【难度】0.85 【详解】A．核能利用的核燃料（如铀矿）在地球上的储量是有限的，消耗后短时间内无法从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A错误； B．在核电站发电流程中，核反应堆产生的高温高压蒸汽推动汽轮机转动，此过程将蒸汽的内能转化为汽轮机的机械能，故B正确； C．发电机的工作原理是电磁感应现象，它消耗机械能，产生电能，是将机械能转化为电能的装置，故C错误； D．目前人类建成的核电站都是利用可控的核裂变释放的能量来发电的，故D错误。 故选B。 10．在太阳内部，氘、氚原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能，下列说法正确的是（     ） A．核能属于二次能源 B．核能属于不可再生能源 C．太阳能属于不可再生能源 D．太阳能属于二次能源 【答案】B 【难度】0.85 【详解】A．核能可直接从自然界的核燃料获取，属于一次能源，故A错误； B．目前人类主要利用的核能来自核裂变，其燃料（如铀）属于矿产资源，消耗后短时间内无法再生，因此核能被划分为不可再生能源，故B正确； C．太阳能可以源源不断从自然界获得，属于可再生能源，故C错误； D．太阳能可直接从自然界获取，属于一次能源，故D错误。 故选B。 11．近年来我国在能源和通信领域都有所突破。下列说法正确的是（    ） A．空间站与地面控制中心利用超声波实现通信 B．华龙一号核电站核反应堆中发生可控核裂变 C．风能、水能、太阳能、核能均属于可再生能源 D．新能源汽车的电动机能量转化率可达100% 【答案】B 【难度】0.78 【详解】A．地面控制中心是通过电磁波与空间站中的航天员通信，故A错误； B．核电站的核心设备反应堆，利用的是可控核裂变发电，故B正确； C．太阳能、水能、风能可以在自然界源源不断地得到，称为可再生能源；核能不能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C错误； D．在能量转化过程中，由于存在各种能量损耗，如摩擦生热、电流的热效应等，新能源汽车发动机的能量转化率不可能达到100%，故D错误。 故选B。 12．2025年1月20日，我国“人造太阳”（图甲）创造“亿度千秒”世界纪录。“人造太阳”的反应过程如图乙所示，下列有关说法正确的是（　　） A．核能是可再生能源 B．“人造太阳”是通过核裂变释放能量 C．原子是由原子核和核外电子组成的 D．分子间只存在引力或斥力 【答案】C 【难度】0.65 【详解】A．核能利用的是铀、钚等放射性元素或氢的同位素，这些资源在地球上的储量有限，属于不可再生能源 ，故A错误； B．“人造太阳”模拟的是太阳内部的核聚变反应，而不是核裂变，故B错误； C．原子是由原子核和核外电子组成的，这是现代原子结构的基本理论，故C正确； D．分子间同时存在引力和斥力，两者随距离变化而变化。例如，当分子距离较近时，表现为斥力；当距离较远时，表现为引力，故D错误。 故选C。 13．地球上几乎没有纯净的氢气大量天然存在。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，能实现零排放污染。下列有关说法正确的是（   ） A．氢气作为能源可以实现零排放，所以能量利用效率可以达到100% B．若氢气的热值比天然气高，完全燃烧氢气放出的热量一定比天然气多 C．氢能是二次能源 D．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变 【答案】C 【难度】0.65 【详解】A．氢气是清洁能源，作为能源可以实现零排放，但热损失不可避免，所以能量利用效率不可能达到100%，故A错误； B．根据或，若氢气的热值比天然气高，但质量或者体积大小关系未知，所以完全燃烧氢气放出的热量不一定比天然气多，故B错误； C．氢能的得到需要消耗一次能源，所以氢能属于二次能源，故C正确； D．太阳能来源于太阳内部氢核的聚变，故D错误。 故选C。 14．“玲珑一号”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．原子核是由中子和电子组成的 B．核能属于可再生能源 C．该核反应是核裂变 D．太阳内部发生的也是这种核反应 【答案】C 【难度】0.65 【详解】A．原子核是由质子和中子组成的，电子位于原子核外，不是原子核的组成部分，故A错误； B．核能所依赖的核燃料，短时间内无法从自然界源源不断获得补充，属于不可再生能源，故B错误； C．图中所示是中子轰击质量比较大的原子核，使其发生裂变，因此该反应是核裂变，故C正确； D．太阳内部发生的是核聚变，不是图中的核裂变反应，故D错误。 故选C。 15．十五届全运会“深海之火”采集时，利用光伏发电装置获得电能，经特种电缆传至海底，由电火花发生器远程引燃可燃冰获得绿色“源火”，问关于上述过程能量转化情况说法正确的是（   ） A．光伏发电过程中，电能直接转化为化学能 B．电能点燃可燃冰的过程，是机械能转化为内能 C．可燃冰燃烧时，其储存的化学能主要转化为内能和光能 D．在这个过程中能量的总量增加 【答案】C 【难度】0.65 【详解】A. 光伏发电过程中，是太阳能直接转化为电能，不是电能转化为化学能，故A错误。 B. 电能点燃可燃冰的过程，是电能转化为内能，不是机械能转化为内能，故B错误。 C. 可燃冰燃烧时，其储存的化学能主要转化为内能和光能，这是燃烧现象的典型能量转化，故C正确。 D. 根据能量守恒定律，在这个过程中能量的总量保持不变，不会增加，故D错误。 故选C。 16．物理学在能源、信息、材料等领域的发展中有着重要作用。下列说法正确的是（     ） A．5G通信使用的电磁波比4G通信的电磁波传播速度更快 B．煤、石油、天然气和核能都属于不可再生能源 C．如图所示，光导纤维中传递信息的可见光，其频率比无线电波的频率低 D．高温气冷堆是核电站反应堆的一种，它是通过可控核聚变反应释放核能的设备 【答案】B 【难度】0.65 【详解】A．5G、4G 所用电磁波都属于电磁波，在同种介质中传播速度均等于光速，传播速度相同，仅频率不同，故A错误； B．煤、石油、天然气是化石能源，核能依赖铀矿，短时间内都无法从自然界得到补充，全部属于不可再生能源，故B正确； C．由题图横坐标频率：可见光频率量级、无线电波，可见光频率远高于无线电波，故C错误； D．现有核电站（高温气冷堆）均依靠可控核裂变释放核能，人类还未实现可控核聚变发电，故D错误。 故选B。 17．2025年我国新能源汽车产销分别累计完成1662.6万辆和1649万辆，再创历史新高。下列关于电动汽车的说法正确的是（     ） A．电动汽车利用的电能属于可再生能源 B．电动汽车利用电磁波进行远程操控 C．充电时车内的电池相当于电路中的电源 D．技术发展可以使电动汽车效率达到100% 【答案】B 【难度】0.65 【详解】A．电能属于二次能源，无法直接从自然界获取，既不属于可再生能源也不属于不可再生能源，故A错误； B．远程操控依靠电磁波传递遥控信号，实现无线通信控制，故B正确； C．充电时电池消耗电能、储存化学能，相当于用电器；放电行驶时电池才是电源，故C错误； D．能量转化过程总有内能损耗，机械效率永远小于，故D错误。 故选B。 18．近年来某些城市的路边安装了智慧灯杆，如图，智慧灯杆除了照明还具有许多其他功能，如噪声监测、无线Wi-Fi、视频监控充电等。关于智慧灯杆，下列说法正确的是（    ） A．无线Wi-Fi是利用超声波传递信息的 B．智慧灯杆上LED灯的主要制造材料是半导体材料 C．智慧灯杆工作时消耗的电能属于一次能源 D．噪声监测功能可以在传播过程中减弱噪声 【答案】B 【难度】0.65 【详解】A．电磁波可以传递信息且可以在真空中传播，无线Wi-Fi是利用电磁波传递信息的，故A错误； B．智慧灯杆上LED灯的主要制造材料是半导体材料，半导体的导电性介于导电和绝缘体之间，故B正确； C．电能不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到，所以它是二次能源，故C错误； D．噪声监测仪只能监测噪音值，是一种监测设备，并不是降低噪音的手段和措施，在街头设置噪声监测仪，不能减弱噪声，故D错误。 故选 B。 19．如图，塔式太阳能发电系统是在空旷的地面上建立高大的中央吸热塔。塔顶上安装固定一个接收器，塔的周围安装一定数量的定日镜，通过定日镜将太阳光的能量（大小为E1）聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温，再将通过接收器的工作物质加热并产生高温蒸汽（其增加的内能为E2），推动发电机的汽轮机组进行发电，获得电能大小为E3，下列关于塔式太阳能发电系统的说法中正确的是（    ） A．塔式太阳能发电系统通过做功的方式改变接收器内物质的内能 B．太阳能是一次能源，且是不可再生能源 C．电能是可再生能源 D． 【答案】D 【难度】0.65 【详解】A．塔式太阳能发电系统通过热传递的方式改变接收器内物质的内能，故A错误； B．太阳能可以直接从自然界获取，是一次能源，且可以源源不断得到，是可再生能源，故B错误； C．电能是二次能源，不归类到可再生和不可再生能源中，故C错误； D．因为存在能量的损耗，所以，故D正确。 故选D。 二、填空题 20．如图所示的“风光互补”路灯，其太阳能电池板和风力发电机产生的电能，输送至蓄电池储存起来，供路灯照明使用； (1)工作时，风力发电机将______能转化成电能，太阳能电池板将______能转化成电能，风能和太阳能是______（选填“可再生”“不可再生”）的______（选填“一次”“二次”）能源； (2)蓄电池储存的电能为4.8kW·h，若全部用于路灯供电，可供额定功率为80W的路灯正常发光______h。 【答案】(1) 风 太阳 可再生 一次 (2)60 【难度】0.85 【详解】（1）[1]工作时，风力发电机，消耗了风能，获得电能，故是将风能转化为电能。 [2]太阳能电池板是利用太阳能工作的，故将太阳能转化为电能。 [3]风能和太阳能可以从自然界源源不断获取，是可再生能源。 [4]风能和太阳能能够直接从自然界获取，是一次能源。 （2）4.8kW·h电能供额定功率为80W的路灯正常发光时间为 21．2025年第十五届全运会秉承低碳理念，主火炬塔采用了创新的“电光水雾”系统来模拟火焰，如图所示。 (1)主火炬塔能源供应核心是“源网荷储”，塔顶的太阳能电池板将___________能转化成电能；晚上蓄电池释放能量驱动火炬塔LED灯阵发光，此时蓄电池将___________能转化成___________能： (2)参考图甲的能量流向图，将图乙的能量流向图补充完整___________；根据图的能量流向图，请你推断当白炽灯和LED灯在相同时间内释放相同的光能时，白炽灯实际的电功率___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）LED灯实际的电功率。 【答案】(1) 太阳 化学 电 (2) 内能55J 大于 【难度】0.85 【详解】（1）[1][2][3]太阳能电池板的原理是将太阳能转化为电能，然后通过蓄电池将电能转化为化学能储存起来，给用电器供电时，蓄电池再将化学能转化成电能。 （2）[1]根据图甲可知，白炽灯工作时将电能转化为内能和光能，所以图乙中LED灯工作时也是将电能转化为内能和光能，即， [2]由图甲乙知，白炽灯工作时，大部分电能转化为内能，只有少部分转化为光能。而LED灯的电能转化为光能的效率可达45%，所以当白炽灯和LED灯在相同时间内释放相同的光能时，白炽灯需要消耗更多的电能，即白炽灯实际的电功率大于LED灯实际的电功率。 22．核能属于___________（选填“一次能源”或“二次能源”），素有“人造太阳”之称的中科院等离子研究所EAST装置，其工作原理与太阳内部的___________（选填“核裂变”或“核聚变”）反应相似。为有效约束高温等离子体，人造太阳装置常使用低温下电阻为零的材料___________（选填“半导体”或“超导体”）制作磁体，这种材料在通以强电流后可以产生强大磁场。 【答案】 一次能源 核聚变 超导体 【难度】0.85 【详解】一次能源是能直接从自然界获取的能源，核能可通过开采铀矿等直接获取，因此属于一次能源。 太阳内部的能量来自核聚变反应，“人造太阳”EAST装置的工作原理就是模拟太阳，和太阳内部反应一致，是核聚变。 在低温条件下电阻变为零的材料是超导体，该特性适合制作通强电流的强磁体，不会产生多余的电热损耗。 三、计算题 23．为助力美丽乡村建设，某新农村安装如图所示的新型太阳能LED路灯，白天太阳能电池板将太阳能转化为电能，给蓄电池充电；夜晚蓄电池为LED路灯供电照明。已知该路灯的太阳能电池板面积为1.0m2，太阳光垂直照射在太阳能电池板上的辐射功率为1000W/m2，太阳能电池板的光电转换效率为20%，蓄电池充电过程的能量转化效率为80%，白天太阳能电池板有效光照充电2h；LED路灯的额定电压为20V，额定功率为40W。 (1)太阳能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)LED路灯正常工作时的电流为多大？ (3)白天太阳能电池板转换成的电能是多少焦耳？ (4)白天储存进蓄电池里的电能，可供该LED路灯正常工作多少小时？ 【答案】(1)可再生 (2)2A (3) (4)8h 【难度】0.74 【详解】（1）太阳能可以源源不断从自然界获取，符合可再生能源的定义，因此太阳能属于可再生能源。 （2）LED路灯额定电压，额定功率， LED路灯正常工作时的电流为 （3）太阳能电池板接收的总辐射功率 有效光照时间 光电转换效率 太阳能电池板转换的电能 （4）蓄电池充电能量转化效率，则储存进蓄电池的电能 路灯正常工作的时间 24．如图所示为小明家的电热油汀取暖器，它的额定电压为，有高、中、低三个挡位，额定功率分别为、和。试问： （1）电能属于___________（选填“一次”或“二次”）能源，为了用电安全，电热油汀取暖器应该使用___________（选填“二孔”或“三孔”）插座。 （2）电油汀在中挡位工作时的电流是多少？ （3）某次取暖器使用高挡位和低挡位共消耗电能，已知高挡正常工作时间为，则低挡位正常工作时间为多长？ 【答案】（1）二次，三孔；（2）5.5A；（3）5h 【难度】0.65 【详解】（1）由于电能不能直接从自然界获取，其属于二次能源，为了用电安全，电热油汀取暖器应该接地，所以电热油汀取暖器应该使用三孔插座。 （2）根据题意可知，取暖器处于中挡时电路中的电流为 （3）根据题意可知，高温挡正常工作消耗的电能为 低温挡正常工作消耗的电能为 低温挡正常工作的时间为 25．如图是带有电加热功能的太阳能热水器的结构简图。 (1)集热器可以吸收太阳辐射能量，使水温升高。 ①这是将________能转化为________能，太阳能是________（选填“可再生”“不可再生”）能源； ②热水器中水的质量为40 kg。某段时间内集热器接收到太阳辐射能量，使水温升高了25℃。已知，求该过程中热水器的能量转化效率________。 (2)电加热器的额定电压为220 V，额定功率为3300 W。为保护电路，需安装空气开关，现有C10和C16两种规格的空气开关，C10所允许的最大电流是10 A，C16所允许的最大电流是16 A，通过计算说明应选用哪种空气开关。 【答案】(1) 太阳 内 可再生 (2) 应选用C16规格的空气开关 【难度】0.65 【详解】（1）[1][2]能量转化与能源判断：集热器吸收太阳光的能量，对水加热，将太阳能转化为水的内能。 [3]太阳能可以源源不断从自然界获得，因此属于可再生能源。 [4]水吸收的热量为 能量转化效率公式为 （2）电加热器正常工作的额定电流 因为 C10允许的最大电流小于电加热器的额定电流，无法满足工作要求，因此应选用允许最大电流为16A的C16规格空气开关。 26．如图所示为一款破壁机和它的内部结构电路图，该破壁机具有独立的搅拌和加热功能。电动机用于搅拌，由开关控制，加热电阻R由开关控制。该破壁机的部分参数如下表所示。 额定电压 220V 搅拌功率 900W 加热功率 1000W （1）破壁机所用电能属于___________（选填“一次”或“二次”）能源； （2）闭合时，求加热电阻R的阻值；___________ （3）用加热功能给1kg的营养糊加热，使其温度从加热到需要加热。求破壁机的加热效率___________。      【答案】 二次 【难度】0.65 【详解】解：（1）因为电能不是直接从自然界中获取的，因此为二次能源。 （2）由图可知电动机和加热电阻并联，且开关控制电动机支路，开关控制电阻R支路，由表格可知加热功率为1000W，加热电阻R的阻值 （3）营养糊吸收的热量 破壁机消耗电能 破壁机的加热效率 答：（1）电能属于二次能源； （2）加热电阻R的阻值为； （3）破壁机的加热效率为。 四、综合题 27． (1)作为燃油汽车燃料的汽油是_________能源（选填“可再生”“不可再生”）。为了减少燃油汽车对环境的污染，我国大力发展新能源汽车，某型号的国产电动汽车的电池容量为，额定电压为，充满电后，它储存了_________的能量。很多新能源汽车都设计有能量回收制动功能，当汽车刹车时停止动力供电，内部线圈随轮转动，切割磁感线产生感应电流，其工作原理是__________________现象。 (2)新能源汽车中电动机的转速由电流大小控制，其工作原理如图所示，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时，旋钮滑片逆时针转动，电流变大，加快电动机的转速，用笔画线代表导线完成电路连接。 【答案】(1) 不可再生 80 电磁感应 (2) 【难度】0.65 【详解】（1）[1]汽油不能从自然界源源不断的获取，属于不可再生能源。 [2]充满电后的储电量W=UIt=400V×200A·h=80000W·h=80kW·h [3]内部线圈做切割磁感线运动，进而产生感应电流，属于电磁感应原理。 （2）踩下油门，电路中的电流增加，所以接入电路的电阻减小，所以变阻器接EO，据此作图： 试卷第18页（共19页） 第1页（共19页） 学科网（北京）股份有限公司 $