初中物理《能源與可持續(xù)發(fā)展》考點解讀含解析

練習(xí)PAGE1練習(xí)第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展（原卷版）01考向解讀1．了解能源概念與人類利用能源的歷程2．理解能源的分級與分類3．認識生活中常見的能源形式。5.認識變阻器工作原理。0202知識導(dǎo)航0303考點回顧一、\o"22.1能源"能源能源：凡是能夠提供能量的物質(zhì)資源，都可以叫做能源。1、能源的分類一（1）一次能源：可以從自然界直接獲取的能源稱為一次能源。如煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能、潮汐能、太陽能、地?zé)崮?、核能、柴薪等。?）二次能源：無法從自然界直接獲取，必須通過一次能源的消耗才能得到的能源稱為二次能源。如電能、汽油、煤油、酒精等。2、能源的分類二（1）可再生能源：可以從自然界中源源不斷地得到的能源，屬于可再生能源。如水能、風(fēng)能、太陽能、食物、柴薪、地?zé)崮?、沼氣、潮汐能等。?）不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期內(nèi)從自然界得到補充的能源，都屬于不可再生能源。如煤、石油、天然氣、核能。二、\o"22.2核能"核能1、獲取核能的兩條途徑（1）核裂變：快速的裂變反應(yīng)可以引起猛烈的爆炸，原子彈就是利用快速裂變制成的，我們還可以控制鏈式反應(yīng)的速度?！昂朔磻?yīng)堆”就是控制裂變反應(yīng)的裝置。①核電站核反應(yīng)堆中的鏈式反應(yīng)是可控的，原子彈的鏈式反應(yīng)是不加控制的。②核電站利用核能發(fā)電，目前核電站中進行的都是核裂變反應(yīng)。（2）核聚變：將質(zhì)量很小的原子核，例如氘核（由一個質(zhì)子和一個中子構(gòu)成）與氚核（由一個質(zhì)子和兩個中子構(gòu)成），在超高溫下結(jié)合成新的原子核，會釋放出更大的核能，這就是聚變，有時聚變也稱為熱核反應(yīng)?！鶜鋸棻ǖ暮司圩兎磻?yīng)是不可控的。三、\o"22.3太陽能"太陽能1、太陽能是由不斷發(fā)生的核聚變產(chǎn)生的，人類賴以生存的各種能源絕大部分來源于太陽能。2、人類利用太陽能的三種方式（1）光熱轉(zhuǎn)換：太陽能熱水器，太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（2）光電轉(zhuǎn)換：太陽能電池，太陽能轉(zhuǎn)化為電能。（3）光化轉(zhuǎn)換：植物光合作用，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能?！柲軄碓簇S富，不需要運輸，無污染，但由于能量比較分散且受季節(jié)、氣候和晝夜變化的影響很大，給大規(guī)模利用太陽能帶來一些新的技術(shù)課題。四、\o"22.4能源與可持續(xù)發(fā)展"能源與可持續(xù)發(fā)展1、能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移，都是有方向性的。我們是在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用，能量的利用是有條件的，也是有代價的，所以我們應(yīng)節(jié)約能源。2、能源的消耗給環(huán)境帶來了負面影響：燃料燃燒時產(chǎn)生的有害氣體、大量的粉末污染了環(huán)境，危害人體健康，影響植物正常生長，還會使水土流失，土地沙漠化，加劇溫室效應(yīng)，核能的使用也可造成輻射污染。3、能源與可持續(xù)發(fā)展：未來的理想能源必須滿足以下四個條件（1）足夠豐富；（2）足夠便宜；（3）技術(shù)成熟；（4）安全清潔。0404典例分析考點1\o"22.1能源"能源【典例1】（2023?乾安縣校級三模）以下各種形式的能源中屬于二次能源的是（）A．核能 B．電能 C．風(fēng)能 D．太陽能【典例2】（2023?岳麓區(qū)校級三模）下列關(guān)于新能源、新材料的說法中，正確的是（）A．超導(dǎo)體材料阻值為零，可以用其它來代替電烤爐里的發(fā)熱絲 B．路燈上安裝的光電池板用的是半導(dǎo)體材料 C．太陽能作為新能源廣泛應(yīng)用于實際生活中，該能源屬于不可再生能源 D．能量是守恒的，轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移不具方向性，因此不會發(fā)生能源危機【典例3】（2023?江城區(qū)二模）能源家族中，有石油、風(fēng)能、水能、核能、太陽能等，屬于不可再生能源的有；電能是（選填“一次能源”或“二次能源”），它可以使電動機轉(zhuǎn)動，電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能，但這些能量卻無法自動轉(zhuǎn)化為電能，該現(xiàn)象說明能量轉(zhuǎn)化是有?？键c2\o"22.2核能"核能【典例4】（2023?郫都區(qū)二模）我國提出“力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和”，碳達峰、碳中和成為社會各界關(guān)注的熱點話題.關(guān)于能量和能源，下列說法中正確的是（）A．我國已建成的核電站是利用核裂變來發(fā)電的 B．能量的轉(zhuǎn)移是有方向性的，而能量的轉(zhuǎn)化沒有方向性 C．化石能源是不可再生能源，核能、水能、太陽能都是可再生能源 D．為了保護環(huán)境，控制和消除大氣污染，應(yīng)禁止使用化石能源【典例5】（2023?高新區(qū)模擬）我國鉛基快中子反應(yīng)堆研發(fā)工作取得重大突破，鉛基反應(yīng)核心技術(shù)實現(xiàn)了自主化，并躋身世界領(lǐng)先水平。沿用此項技術(shù)，未來，我國將率先推出只有集裝箱大小的迷你型核電源裝置“核電寶”，以下相關(guān)說法中正確的是（）A．“核電寶”裝置將電能轉(zhuǎn)化為核能 B．核能是可再生能源 C．核反應(yīng)堆中進行的是核裂變 D．“核電寶”利用核能發(fā)電的整個過程，所有產(chǎn)物不會對人類造成任何危害【典例6】（2023?豐潤區(qū)模擬）現(xiàn)階段核潛艇的動力系統(tǒng)是由原子核（選填“裂變”或“聚變”）提供的。中國正加快對頁巖氣的安全開采，頁巖氣和核能都屬于（選填“可再生”或“不可再生”）能源。若用燃氣灶將一壺質(zhì)量為6kg、初始溫度為20℃的水加熱到80℃，消耗了0.2m3的頁巖氣。已知水的比熱容4.2×103J/（kg?℃），頁巖氣的熱值為4.2×107J/m3，則該燃氣灶燒水的效率為%。考點3\o"22.3太陽能"太陽能【典例7】（2023?湖北三模）如圖所示，2022年10月12日，三名航天員在中國空間站的“問天”實驗艙，為全國的中小學(xué)生進行了第三次天宮授課。下面關(guān)于空間站的說法中合理的是（）A．太陽能電池板工作時，將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．在空間站中，分子間相互作用的引力和斥力消失 C．實驗艙中的LED屏幕，主要是由半導(dǎo)體材料制成的 D．航天器中各工作單元的電路都應(yīng)采用串聯(lián)方式，以便統(tǒng)一控制【典例8】（2023?聊城三模）太陽能路燈系統(tǒng)可以保障陰雨天氣15天以上正常工作。它是由LED光源、太陽能電池板、蓄電池等主要部分構(gòu)成。下列說法正確的是（）A．LED光源是由超導(dǎo)體材料制成的發(fā)光元件 B．太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為光能 C．太陽能是可再生能源，發(fā)電時產(chǎn)生的電能是一次能源 D．陰雨天路燈工作時，蓄電池是提供電能的裝置【典例9】（2023?岳麓區(qū)二模）在湘江風(fēng)光帶聳立著一排“風(fēng)光互補“照明燈，如圖所示。它“頭頂“小風(fēng)扇，“肩扛“電池板，“腰“挎照明燈。無風(fēng)有光時，通過太陽能電池板發(fā)電，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，有風(fēng)無光時，通過小風(fēng)扇“風(fēng)力發(fā)電，將能轉(zhuǎn)化為電能。照明燈工作時，將能轉(zhuǎn)化為光能?！镜淅?0】（2023?猇亭區(qū)校級模擬）小華家最近將燃氣能熱水器換成了太陽能熱水器。已知他家所在地的太陽能輻射到地面的平均功率約為P＝1.4×103W/（m2?s），若如圖太陽能熱水器集熱器面積S＝2m2，在該地用此太陽能熱水器將質(zhì)量100kg，初溫為20℃的水加熱到50℃需要5h。求：（1）與燃氣能熱水器相比較，請各寫出一點太陽能熱水器的優(yōu)點和缺點。優(yōu)點：。缺點：。（2）太陽能熱水器5h接收到的太陽能（用字母E表示）是多少？（3）該太陽能熱水器的加熱效率是多大？考點4\o"22.4能源與可持續(xù)發(fā)展"能源與可持續(xù)發(fā)展【典例11】（2023?青羊區(qū)模擬）推動“節(jié)能減排”工作，有助于實現(xiàn)我國提出的“碳中和、碳達峰”的目標。下列做法可行的是（）A．倡導(dǎo)使用清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源 B．燃油汽車降價，提高汽車保有率 C．大力研發(fā)永動機，減少能源消耗 D．在全國各地都大力發(fā)展火力發(fā)電【典例12】（2023?攀枝花模擬）熱機的發(fā)明，大大推動了社會的發(fā)展。但是其產(chǎn)生的廢氣，對環(huán)境產(chǎn)生了極大的污染。目前，攀枝花市絕大部分公交車已經(jīng)完成了熱機到電機的轉(zhuǎn)換，甚至公交64路使用了更為清潔的氫能源公交車（使用氫燃料電池）。減少了噪音和環(huán)境污染。下列說法正確的是（）A．熱機工作時，是把電能轉(zhuǎn)換為機械能 B．氫能源公交車排放的尾氣沒有污染 C．氫能源電池效率可達到100% D．提取氫能源不需要消耗其他形式的能量【典例13】（2023?重慶模擬）2020年地球一小時的主題為“保護生物多樣性，為地球發(fā)聲”。關(guān)燈是通過的方法來節(jié)約電能的。收看電視節(jié)目時，電視屏幕不要調(diào)得太亮，此項節(jié)能的方法與關(guān)燈（選填“相同”或“不同”）。0505鞏固訓(xùn)練1．（2023?西安模擬）下列屬于不可再生能源的是（）A．太陽能 B．核能 C．水能 D．風(fēng)能2．（2023?渭城區(qū)一模）能源、信息和材料是現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱，下列說法中正確的是（）A．超導(dǎo)材料可以用來制作家庭電路中的保險絲 B．光纖通信利用光的折射原理對激光進行傳輸 C．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)用電磁波來傳遞信息 D．核能和太陽能均是可再生能源3．（2023?天元區(qū)三模）我國“天宮”空間站的核心艙“天和號”利用了領(lǐng)先世界的柔性砷化鎵薄膜電池來供電，它不僅薄如蟬翼，還不受太空惡劣環(huán)境影響，光電轉(zhuǎn)化率超過30%。下列有關(guān)說法正確的是（）A．太陽能來自太陽內(nèi)部的核裂變 B．太陽能收集板將電能轉(zhuǎn)化為太陽能 C．光電轉(zhuǎn)化率是指光能轉(zhuǎn)化成電能的功率 D．太陽能是一種清潔無污染的可再生能源4．（2023?青羊區(qū)校級模擬）核能發(fā)電過程如圖，某次反應(yīng)堆釋放能量為E1，至發(fā)電機輸出電能為E2，則（）A．核能屬于可再生能源 B．E1可能小于E2 C．用廢氣供熱可提高能源利用率 D．汽輪機工作時，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能5．（2023?南崗區(qū)模擬）生活中大部分能量來自太陽，各種形式的能量都不是孤立的，它們可以在一定條件下發(fā)生轉(zhuǎn)化，下面四幅圖從電能的來源到利用，排列順序正確的是（）A．①②③④ B．③②④① C．②①③④ D．①③④②6．（2023?湖北模擬）如圖甲、乙是某便攜式薄膜太陽能發(fā)電書包，該書包給人們帶來了全新體驗。對于該書包，下列說法錯誤的是（）A．太陽能來源于太陽內(nèi)部發(fā)生的核裂變 B．該書包肩帶很寬，背起來感覺很舒適，這是由于增大受力面積可以減小壓強 C．該書包帶有兩個USB接口，利用該書包給手機充電時，此時書包相當于電源 D．某時刻，該太陽能發(fā)電書包的發(fā)電功率為10W，接收太陽能的功率為50W，則該過程中光電轉(zhuǎn)化效率為20%7．（2023?葉縣模擬）我國科技突飛猛進，發(fā)展速度振奮人心。下列關(guān)于如圖所展示的4款車的說法正確的是（）A．甲圖：月球車所用的太陽能是通過核裂變釋放出來的 B．乙圖：氫能源公交車行駛時，氫燃料電池的電能轉(zhuǎn)化為車的機械能 C．丙圖：磁懸浮列車都是利用同名磁極相互排斥的原理工作的 D．丁圖：5G+北斗汽車與北斗衛(wèi)星之間是通過超聲波傳遞信息的8．（2023?硚口區(qū)模擬）2021年4月29日，中國天宮空間站天和核心艙發(fā)射成功，標志著我國空間站時代已經(jīng)到來。天和核心艙沿橢圓軌道環(huán)繞地球運行，不受空氣阻力，天和核心艙表面裝有太陽能電池板，用來維持空間站所需的電力負荷，如圖所示。關(guān)于天宮空間站，下列說法正確的是（）A．在日曬期間，天和核心艙表面的太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．當空間站進入日蝕（黑暗），太陽能電池停止收集能量，電池開始放電，將光能轉(zhuǎn)化為電能 C．天宮空間站從近地點到遠地點的過程中，速度變慢 D．天宮空間站在遠地點和近地點的機械能不可能相等9．（2023?懷化一模）我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的百萬千瓦核電技術(shù)電站“華龍一號”首堆年底即將投產(chǎn)，核燃料在核反應(yīng)堆中發(fā)生的是（填“裂變”或“聚變”），核能是（填“可再生”或“不可再生”）能源。10．（2023?興寧區(qū)校級四模）三峽水電站是世界上最大的水力發(fā)電站，其年發(fā)電能力相當于一座每年消耗5×1010kg標準煤的火力發(fā)電站的年發(fā)電量。5×1010kg標準煤完全燃燒后會放出J熱量，水能可以從自然界源源不斷地得到，屬于能源。（標準煤的熱值為2.9×107J/kg）11．（2023?吉州區(qū)模擬）近日記者在吉州區(qū)長塘鎮(zhèn)采訪時，了解到許多村民家的屋頂都安裝了光伏電板，一戶每年可以發(fā)電4萬度，既支持了國家發(fā)展新能源，也能夠使村民自己獲得收益，這是一件一舉多得的好事。光伏電板將轉(zhuǎn)化為電能，電能屬于（選填“一次能源”或“二次能源”）。12．（2023?大連模擬）如圖所示，中國“人造太陽”——大型核實驗裝置“東方超環(huán)”（EAST）取得重大突破，創(chuàng)造世界新紀錄，在上億度的高溫狀態(tài)下，物質(zhì)呈現(xiàn)等離子態(tài)，它們可以被磁場約束。“東方超環(huán)”的反應(yīng)原理與太陽類似，通過（選填“核裂變”或“核聚變”）釋放巨大的核能，核能屬于（選填“可再生”或“不可再生”）能源。13．（2023?東莞市模擬）據(jù)最新消息中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了大量干熱巖新能源。干熱巖是屬于地?zé)崮苤凶罹哂虚_發(fā)潛力的一種（選填：可再生、不可再生）清潔能源；若干熱巖的比熱容為1×103J/（kg?℃），100kg溫度為290℃的干熱巖放在氣溫為20℃的環(huán)境中，干熱巖最多能放出的熱量為J，如果這些熱量由焦炭完全燃燒供給，則需要完全燃燒kg的焦炭。（已知：焦炭的熱值為3.0×107J/kg）14．（2023?秦州區(qū)校級模擬）如圖所示是由大量反射鏡組成的太陽能發(fā)電裝置，圖中各個反射鏡由計算機控制，使反射的太陽光聚集在塔頂?shù)募療崞鳎ㄥ仩t）上，集熱器中的水變成水蒸氣后推動汽輪機，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。（1）該太陽能發(fā)電站發(fā)電時，將光能轉(zhuǎn)化為能，太陽能是（選填“一次能源”或“二次能源”）。（2）這個裝置中反射鏡的作用是改變。（3）10kW?h的電能，如果由熱電轉(zhuǎn)化效率為30%的熱電廠來供電，需要完全燃燒煤kg。（煤的熱值q煤＝3×107J/kg，1kW?h＝3.6×106J）15．（2023?株洲模擬）如圖為根據(jù)教材研制的《能源》的知識結(jié)構(gòu)圖，圖中線條表示知識間的聯(lián)系。（1）請給出一種能源分類的方式；列舉一個能源利用中產(chǎn)生的問題。（2）目前核電站發(fā)電，釋放核能的方式是。（3）圖中①為連接化石能源與太陽能之間的線條，②為連接核聚變與太陽能之間的線條，請任意選擇其中一根線條，說明它所表示的物理意義：。16．（2023?平原縣二模）如圖所示是一款質(zhì)量為700kg的太陽能汽車，每個汽車輪胎與地面的接觸面積為25cm2，時速最高為72km/h，已知地面上1m2的面積上接受太陽光的功率為1.4kW，太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率為40%，汽車行駛過程中的平均阻力為車重的0.02倍，車身敷設(shè)的太陽能電池板的面積為6m2，g取10N/kg，求：（1）太陽能汽車靜止在水平地面上時，它對地面的壓強多大？（2）太陽能汽車以最高時速勻速行駛時，汽車電動機的效率是多少？第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展（解析版）01考向解讀1．了解能源概念與人類利用能源的歷程2．理解能源的分級與分類3．認識生活中常見的能源形式。5.認識變阻器工作原理。0202知識導(dǎo)航0303考點回顧一、\o"22.1能源"能源能源：凡是能夠提供能量的物質(zhì)資源，都可以叫做能源。1、能源的分類一（1）一次能源：可以從自然界直接獲取的能源稱為一次能源。如煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能、潮汐能、太陽能、地?zé)崮?、核能、柴薪等。?）二次能源：無法從自然界直接獲取，必須通過一次能源的消耗才能得到的能源稱為二次能源。如電能、汽油、煤油、酒精等。2、能源的分類二（1）可再生能源：可以從自然界中源源不斷地得到的能源，屬于可再生能源。如水能、風(fēng)能、太陽能、食物、柴薪、地?zé)崮堋⒄託?、潮汐能等。?）不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期內(nèi)從自然界得到補充的能源，都屬于不可再生能源。如煤、石油、天然氣、核能。二、\o"22.2核能"核能1、獲取核能的兩條途徑（1）核裂變：快速的裂變反應(yīng)可以引起猛烈的爆炸，原子彈就是利用快速裂變制成的，我們還可以控制鏈式反應(yīng)的速度。“核反應(yīng)堆”就是控制裂變反應(yīng)的裝置。①核電站核反應(yīng)堆中的鏈式反應(yīng)是可控的，原子彈的鏈式反應(yīng)是不加控制的。②核電站利用核能發(fā)電，目前核電站中進行的都是核裂變反應(yīng)。（2）核聚變：將質(zhì)量很小的原子核，例如氘核（由一個質(zhì)子和一個中子構(gòu)成）與氚核（由一個質(zhì)子和兩個中子構(gòu)成），在超高溫下結(jié)合成新的原子核，會釋放出更大的核能，這就是聚變，有時聚變也稱為熱核反應(yīng)?！鶜鋸棻ǖ暮司圩兎磻?yīng)是不可控的。三、\o"22.3太陽能"太陽能1、太陽能是由不斷發(fā)生的核聚變產(chǎn)生的，人類賴以生存的各種能源絕大部分來源于太陽能。2、人類利用太陽能的三種方式（1）光熱轉(zhuǎn)換：太陽能熱水器，太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（2）光電轉(zhuǎn)換：太陽能電池，太陽能轉(zhuǎn)化為電能。（3）光化轉(zhuǎn)換：植物光合作用，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。※太陽能來源豐富，不需要運輸，無污染，但由于能量比較分散且受季節(jié)、氣候和晝夜變化的影響很大，給大規(guī)模利用太陽能帶來一些新的技術(shù)課題。四、\o"22.4能源與可持續(xù)發(fā)展"能源與可持續(xù)發(fā)展1、能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移，都是有方向性的。我們是在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用，能量的利用是有條件的，也是有代價的，所以我們應(yīng)節(jié)約能源。2、能源的消耗給環(huán)境帶來了負面影響：燃料燃燒時產(chǎn)生的有害氣體、大量的粉末污染了環(huán)境，危害人體健康，影響植物正常生長，還會使水土流失，土地沙漠化，加劇溫室效應(yīng)，核能的使用也可造成輻射污染。3、能源與可持續(xù)發(fā)展：未來的理想能源必須滿足以下四個條件（1）足夠豐富；（2）足夠便宜；（3）技術(shù)成熟；（4）安全清潔。0404典例分析考點1\o"22.1能源"能源【典例1】（2023?乾安縣校級三模）以下各種形式的能源中屬于二次能源的是（）A．核能 B．電能 C．風(fēng)能 D．太陽能【答案】B【解答】解：核能、風(fēng)能和太陽能等可以直接從自然界獲取并利用的能源，是一次能源；電能是通過其他形式的能轉(zhuǎn)化而來的，是二次能源。故選：B。【典例2】（2023?岳麓區(qū)校級三模）下列關(guān)于新能源、新材料的說法中，正確的是（）A．超導(dǎo)體材料阻值為零，可以用其它來代替電烤爐里的發(fā)熱絲 B．路燈上安裝的光電池板用的是半導(dǎo)體材料 C．太陽能作為新能源廣泛應(yīng)用于實際生活中，該能源屬于不可再生能源 D．能量是守恒的，轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移不具方向性，因此不會發(fā)生能源危機【答案】B【解答】解：A、超導(dǎo)體材料阻值為零，而電烤爐里的發(fā)熱絲利用電流的熱效應(yīng)來工作，故不可以用其它來代替電烤爐里的發(fā)熱絲，故A錯誤；B、路燈上安裝的光電池板用的是半導(dǎo)體材料，故B正確；C、太陽能作為新能源廣泛應(yīng)用于實際生活中，該能源屬于可再生能源，故C錯誤；D、能量是守恒的，轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移具有方向性，因此會發(fā)生能源危機，故D錯誤。故選：B?！镜淅?】（2023?江城區(qū)二模）能源家族中，有石油、風(fēng)能、水能、核能、太陽能等，屬于不可再生能源的有石油、核能；電能是二次能源（選填“一次能源”或“二次能源”），它可以使電動機轉(zhuǎn)動，電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能，但這些能量卻無法自動轉(zhuǎn)化為電能，該現(xiàn)象說明能量轉(zhuǎn)化是有方向性的?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：（1）石油、核能一旦消耗就很難再生，屬于不可再生能源；風(fēng)能、水能、太陽能可以長期提供或再生，屬于可再生能源；（2）電能是由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來的，屬于二次能源；（3）能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，其總量保持不變。電能可以使電動機轉(zhuǎn)動，同時產(chǎn)生內(nèi)能散失在空氣中，但這些內(nèi)能卻無法自動轉(zhuǎn)化為電能。該現(xiàn)象說明能量的轉(zhuǎn)化具有方向性。故答案為：石油、核能；二次能源；方向性的。考點2\o"22.2核能"核能【典例4】（2023?郫都區(qū)二模）我國提出“力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和”，碳達峰、碳中和成為社會各界關(guān)注的熱點話題.關(guān)于能量和能源，下列說法中正確的是（）A．我國已建成的核電站是利用核裂變來發(fā)電的 B．能量的轉(zhuǎn)移是有方向性的，而能量的轉(zhuǎn)化沒有方向性 C．化石能源是不可再生能源，核能、水能、太陽能都是可再生能源 D．為了保護環(huán)境，控制和消除大氣污染，應(yīng)禁止使用化石能源【答案】A【解答】解：A、核反應(yīng)堆中發(fā)生的是可控制的核裂變，核電站發(fā)電的過程是將核裂變產(chǎn)生的核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；B、能量轉(zhuǎn)化過程是有方向性的，是不可逆的，故B錯誤；C、核能是不可再生能源，太陽能、水能屬于可再生能源，故C錯誤；D、化石能源在使用過程中會產(chǎn)生大量廢氣，為了保護環(huán)境、控制和消除大氣污染，應(yīng)減少使用化石能源，而不是禁止，故D錯誤。故選：A?！镜淅?】（2023?高新區(qū)模擬）我國鉛基快中子反應(yīng)堆研發(fā)工作取得重大突破，鉛基反應(yīng)核心技術(shù)實現(xiàn)了自主化，并躋身世界領(lǐng)先水平。沿用此項技術(shù)，未來，我國將率先推出只有集裝箱大小的迷你型核電源裝置“核電寶”，以下相關(guān)說法中正確的是（）A．“核電寶”裝置將電能轉(zhuǎn)化為核能 B．核能是可再生能源 C．核反應(yīng)堆中進行的是核裂變 D．“核電寶”利用核能發(fā)電的整個過程，所有產(chǎn)物不會對人類造成任何危害【答案】C【解答】解：A、核電站工作過程中，利用核裂變將核能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤；B、核能不能在短期內(nèi)得到補充是不可再生能源，故B錯誤；C、核電站的核反應(yīng)堆發(fā)生的核裂變，故C正確；D、核泄漏、核輻射給人們帶來傷害，故D錯誤。故選：C?！镜淅?】（2023?豐潤區(qū)模擬）現(xiàn)階段核潛艇的動力系統(tǒng)是由原子核裂變（選填“裂變”或“聚變”）提供的。中國正加快對頁巖氣的安全開采，頁巖氣和核能都屬于不可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源。若用燃氣灶將一壺質(zhì)量為6kg、初始溫度為20℃的水加熱到80℃，消耗了0.2m3的頁巖氣。已知水的比熱容4.2×103J/（kg?℃），頁巖氣的熱值為4.2×107J/m3，則該燃氣灶燒水的效率為18%?！敬鸢浮苛炎?；不可再生；18?！窘獯稹拷猓海?）核潛艇的動力系統(tǒng)是由原子核裂變提供。（2）頁巖氣和核能，使用后不能在短期內(nèi)從自然界得到補充，都屬于不可再生能源。（3）水吸收的熱量為：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×6kg×（80℃﹣20℃）＝1.512×106J，頁巖氣燃燒放出的熱量為：Q放＝qV＝4.2×107J/m3×0.2m3＝8.4×106J，燃氣灶燒水的效率為：η＝＝×100%＝18%。故答案為：裂變；不可再生；18?？键c3\o"22.3太陽能"太陽能【典例7】（2023?湖北三模）如圖所示，2022年10月12日，三名航天員在中國空間站的“問天”實驗艙，為全國的中小學(xué)生進行了第三次天宮授課。下面關(guān)于空間站的說法中合理的是（）A．太陽能電池板工作時，將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．在空間站中，分子間相互作用的引力和斥力消失 C．實驗艙中的LED屏幕，主要是由半導(dǎo)體材料制成的 D．航天器中各工作單元的電路都應(yīng)采用串聯(lián)方式，以便統(tǒng)一控制【答案】C【解答】解：A、太陽能電池板工作時，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤；B、空間站核心艙中分子間仍存在相互作用的引力或斥力，故B錯誤；C、實驗艙中的LED屏幕是由發(fā)光二極管構(gòu)成，二極管具有單向?qū)щ娦?，主要是由半?dǎo)體材料制成的，故C正確；D、航天器中各工作單元的電路都應(yīng)采用并聯(lián)方式，這樣便于維修，避免相互影響，故D錯誤。故選：C?！镜淅?】（2023?聊城三模）太陽能路燈系統(tǒng)可以保障陰雨天氣15天以上正常工作。它是由LED光源、太陽能電池板、蓄電池等主要部分構(gòu)成。下列說法正確的是（）A．LED光源是由超導(dǎo)體材料制成的發(fā)光元件 B．太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為光能 C．太陽能是可再生能源，發(fā)電時產(chǎn)生的電能是一次能源 D．陰雨天路燈工作時，蓄電池是提供電能的裝置【答案】D【解答】解：A、LED光源其核心元件是發(fā)光二極管，是由半導(dǎo)體材料制成的發(fā)光元件，故A錯誤；B、太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯誤；C、太陽能是可以從自然界中源源不斷地得到的能源，是可再生能源；發(fā)電時產(chǎn)生的電能是經(jīng)過一次能源的消耗才能得到的能源，是二次能源，故C錯誤；D、陰雨天路燈工作時，蓄電池是提供電能的裝置，就是電源，故D正確。故選：D?！镜淅?】（2023?岳麓區(qū)二模）在湘江風(fēng)光帶聳立著一排“風(fēng)光互補“照明燈，如圖所示。它“頭頂“小風(fēng)扇，“肩扛“電池板，“腰“挎照明燈。無風(fēng)有光時，通過太陽能電池板發(fā)電，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，有風(fēng)無光時，通過小風(fēng)扇“風(fēng)力發(fā)電，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。照明燈工作時，將電能轉(zhuǎn)化為光能?！敬鸢浮匡L(fēng)；電。【解答】解：小風(fēng)扇是一個風(fēng)扇式發(fā)電機，是利用風(fēng)葉通過發(fā)電機將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能；照明燈工作時，照明燈消耗電能而發(fā)光，即是將電能轉(zhuǎn)化為光能。故答案為：風(fēng)；電。【典例10】（2023?猇亭區(qū)校級模擬）小華家最近將燃氣能熱水器換成了太陽能熱水器。已知他家所在地的太陽能輻射到地面的平均功率約為P＝1.4×103W/（m2?s），若如圖太陽能熱水器集熱器面積S＝2m2，在該地用此太陽能熱水器將質(zhì)量100kg，初溫為20℃的水加熱到50℃需要5h。求：（1）與燃氣能熱水器相比較，請各寫出一點太陽能熱水器的優(yōu)點和缺點。優(yōu)點：節(jié)能、環(huán)保、無污染。缺點：水溫不穩(wěn)定，靠天氣。（2）太陽能熱水器5h接收到的太陽能（用字母E表示）是多少？（3）該太陽能熱水器的加熱效率是多大？【答案】（1）節(jié)能、環(huán)保、無污染；水溫不穩(wěn)定，靠天氣。（2）太陽能熱水器5h接收到的太陽能是5.04×107J；（3）太陽能熱水器的加熱效率為25%?！窘獯稹拷猓海?）太陽能熱水器的優(yōu)點：節(jié)能、環(huán)保、無污染；缺點：水溫不穩(wěn)定，靠天氣。（2）太陽能熱水器5h接收到的太陽能：E＝PSt＝1.4×103W/（m2?s）×2m2×5×3600s＝5.04×107J；（3）水吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×100kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×107J；太陽能熱水器的加熱效率：η＝×100%＝×100%＝25%。答：（1）節(jié)能、環(huán)保、無污染；水溫不穩(wěn)定，靠天氣。（2）太陽能熱水器5h接收到的太陽能是5.04×107J；（3）太陽能熱水器的加熱效率為25%。考點4\o"22.4能源與可持續(xù)發(fā)展"能源與可持續(xù)發(fā)展【典例11】（2023?青羊區(qū)模擬）推動“節(jié)能減排”工作，有助于實現(xiàn)我國提出的“碳中和、碳達峰”的目標。下列做法可行的是（）A．倡導(dǎo)使用清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源 B．燃油汽車降價，提高汽車保有率 C．大力研發(fā)永動機，減少能源消耗 D．在全國各地都大力發(fā)展火力發(fā)電【答案】A【解答】解：A、有助于實現(xiàn)我國提出的“碳中和、碳達標”的目標的是倡導(dǎo)使用清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，故A正確。B、汽車使用會對環(huán)境產(chǎn)生污染，故燃油汽車降價，提高汽車保有率是錯誤的做法，故B錯誤。C、永動機不可能實現(xiàn)，故C錯誤；D、火力發(fā)電會對環(huán)境造成污染，還浪費能源，故D錯誤。故選：A?！镜淅?2】（2023?攀枝花模擬）熱機的發(fā)明，大大推動了社會的發(fā)展。但是其產(chǎn)生的廢氣，對環(huán)境產(chǎn)生了極大的污染。目前，攀枝花市絕大部分公交車已經(jīng)完成了熱機到電機的轉(zhuǎn)換，甚至公交64路使用了更為清潔的氫能源公交車（使用氫燃料電池）。減少了噪音和環(huán)境污染。下列說法正確的是（）A．熱機工作時，是把電能轉(zhuǎn)換為機械能 B．氫能源公交車排放的尾氣沒有污染 C．氫能源電池效率可達到100% D．提取氫能源不需要消耗其他形式的能量【答案】B【解答】解：A、熱機工作時，是把內(nèi)能轉(zhuǎn)換為機械能，故A錯誤；B、氫能源公交車排放的尾氣中，是氫氣燃燒的產(chǎn)物是水，無污染，不會對人體造成影響，故B正確；C、氫燃料電池的應(yīng)用將極大改變現(xiàn)在能源缺乏的現(xiàn)狀，但使用時總存在能量損耗，能源利用效率不會達到100%，故C錯誤；D、提取氫能源需要消耗其他形式的能量，故D錯誤。故選：B?！镜淅?3】（2023?重慶模擬）2020年地球一小時的主題為“保護生物多樣性，為地球發(fā)聲”。關(guān)燈是通過節(jié)約用電時間的方法來節(jié)約電能的。收看電視節(jié)目時，電視屏幕不要調(diào)得太亮，此項節(jié)能的方法與關(guān)燈不同（選填“相同”或“不同”）?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：由W＝Pt可知，消耗的電能與電功率和通電時間有關(guān)，關(guān)燈是通過節(jié)約用電時間的方法來節(jié)約電能的；電視屏幕調(diào)的太亮?xí)龃箅娨暤碾姽β剩谕姇r間一定時，電功率越大，消耗的電能越多，所以電視屏幕不要調(diào)得太亮，是通過減小電視機的電功率來減少消耗的電能，此節(jié)能的方法與關(guān)燈不同。故答案為：節(jié)約用電時間；不同。0505鞏固訓(xùn)練1．（2023?西安模擬）下列屬于不可再生能源的是（）A．太陽能 B．核能 C．水能 D．風(fēng)能【答案】B【解答】解：太陽能、風(fēng)能、水能可以在自然界里源源不斷地得到，屬于可再生能源；核能不能在短期內(nèi)從自然界得到補充，屬于不可再生能源。故B正確。故選：B。2．（2023?渭城區(qū)一模）能源、信息和材料是現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱，下列說法中正確的是（）A．超導(dǎo)材料可以用來制作家庭電路中的保險絲 B．光纖通信利用光的折射原理對激光進行傳輸 C．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)用電磁波來傳遞信息 D．核能和太陽能均是可再生能源【答案】C【解答】解：A、保險絲要用電阻較大、熔點較低的材料制成，超導(dǎo)材料不可用來制作保險絲，故A項錯誤；B、光纖通信利用光的反射原理對激光進行傳輸，不是折射，故B項錯誤；C、各類衛(wèi)星都是通過電磁波來傳遞信息的，北斗也不例外，故C項正確；D、核燃料用一些少一些，不會在短時間內(nèi)得到補充，核能不是不可再生能源，D項錯誤。故選：C。3．（2023?天元區(qū)三模）我國“天宮”空間站的核心艙“天和號”利用了領(lǐng)先世界的柔性砷化鎵薄膜電池來供電，它不僅薄如蟬翼，還不受太空惡劣環(huán)境影響，光電轉(zhuǎn)化率超過30%。下列有關(guān)說法正確的是（）A．太陽能來自太陽內(nèi)部的核裂變 B．太陽能收集板將電能轉(zhuǎn)化為太陽能 C．光電轉(zhuǎn)化率是指光能轉(zhuǎn)化成電能的功率 D．太陽能是一種清潔無污染的可再生能源【答案】D【解答】解：A、太陽能的能量來自于太陽內(nèi)部的核聚變，故A錯誤；B、太陽能收集板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯誤；C、光電轉(zhuǎn)化率是指光能轉(zhuǎn)化成電能的效率，故C錯誤；D、太陽能是一種清潔、無污染的可再生資源，故D正確。故選：D。4．（2023?青羊區(qū)校級模擬）核能發(fā)電過程如圖，某次反應(yīng)堆釋放能量為E1，至發(fā)電機輸出電能為E2，則（）A．核能屬于可再生能源 B．E1可能小于E2 C．用廢氣供熱可提高能源利用率 D．汽輪機工作時，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】C【解答】解：A．核能在地球上的儲量是有限的，是不可再生的，故A錯誤；B．能量在轉(zhuǎn)化過程中會有損耗，所以E2一定小于E1，故B錯誤；C．廢氣會帶走很多能量，用廢氣供熱可提高能源利用率，故C正確；D．汽輪機工作時，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故D錯誤。故選：C。5．（2023?南崗區(qū)模擬）生活中大部分能量來自太陽，各種形式的能量都不是孤立的，它們可以在一定條件下發(fā)生轉(zhuǎn)化，下面四幅圖從電能的來源到利用，排列順序正確的是（）A．①②③④ B．③②④① C．②①③④ D．①③④②【答案】C【解答】解：各種形式的能量都不是孤立的，它們可以在一定條件下發(fā)生轉(zhuǎn)化，且能量的轉(zhuǎn)化是有方向的，地球上大多數(shù)能量都直接或間接來自于太陽能，植物通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為自身的生物質(zhì)能，再經(jīng)過地殼變動在地質(zhì)作用下，最終形成煤炭，發(fā)電廠將煤炭的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，家用電器再將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，故四幅圖中能量的轉(zhuǎn)化順序為：太陽→樹林→發(fā)電廠→空調(diào)；即序號為②①③④，故C正確。故選：C。6．（2023?湖北模擬）如圖甲、乙是某便攜式薄膜太陽能發(fā)電書包，該書包給人們帶來了全新體驗。對于該書包，下列說法錯誤的是（）A．太陽能來源于太陽內(nèi)部發(fā)生的核裂變 B．該書包肩帶很寬，背起來感覺很舒適，這是由于增大受力面積可以減小壓強 C．該書包帶有兩個USB接口，利用該書包給手機充電時，此時書包相當于電源 D．某時刻，該太陽能發(fā)電書包的發(fā)電功率為10W，接收太陽能的功率為50W，則該過程中光電轉(zhuǎn)化效率為20%【答案】A【解答】解：太陽內(nèi)部發(fā)生的是核聚變產(chǎn)生能量，故A錯誤；B．該書包肩帶很寬，增大了受力面積，減小壓強，故B正確；C．利用該書包給手機充電時，書包提供電能，相當于電源，故C正確；D．該過程中光電轉(zhuǎn)化效率為η＝＝20%，故D正確。故選：A。7．（2023?葉縣模擬）我國科技突飛猛進，發(fā)展速度振奮人心。下列關(guān)于如圖所展示的4款車的說法正確的是（）A．甲圖：月球車所用的太陽能是通過核裂變釋放出來的 B．乙圖：氫能源公交車行駛時，氫燃料電池的電能轉(zhuǎn)化為車的機械能 C．丙圖：磁懸浮列車都是利用同名磁極相互排斥的原理工作的 D．丁圖：5G+北斗汽車與北斗衛(wèi)星之間是通過超聲波傳遞信息的【答案】B【解答】解：A、太陽能是原子核聚變時釋放出的能量，故A錯誤；B、氫能源公交車行駛時，氫燃料電池的電能轉(zhuǎn)化為車的機械能，故B正確；C、有的磁懸浮列車利用異名磁極互相吸引的原理將車身托起，使列車懸浮與鐵軌是相互分離，故C錯誤；D、衛(wèi)星與地面的汽車之間通過電磁波傳遞信息，故D錯誤。故選：B。8．（2023?硚口區(qū)模擬）2021年4月29日，中國天宮空間站天和核心艙發(fā)射成功，標志著我國空間站時代已經(jīng)到來。天和核心艙沿橢圓軌道環(huán)繞地球運行，不受空氣阻力，天和核心艙表面裝有太陽能電池板，用來維持空間站所需的電力負荷，如圖所示。關(guān)于天宮空間站，下列說法正確的是（）A．在日曬期間，天和核心艙表面的太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．當空間站進入日蝕（黑暗），太陽能電池停止收集能量，電池開始放電，將光能轉(zhuǎn)化為電能 C．天宮空間站從近地點到遠地點的過程中，速度變慢 D．天宮空間站在遠地點和近地點的機械能不可能相等【答案】C【解答】解：A．太陽能電池板是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，即“天和”核心艙的太陽能電池板工作時將光能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤；B．當空間站進入日蝕（黑暗），太陽能電池停止收集能量，電池開始放電，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯誤；C．天宮空間站從近地點到遠地點的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，它的動能減小，速度減小，故C正確；D．因不受空氣阻力，無需克服摩擦力，天宮空間站在遠地點和近地點的機械能是守恒的，機械能不變，故D錯誤。故選：C。9．（2023?懷化一模）我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的百萬千瓦核電技術(shù)電站“華龍一號”首堆年底即將投產(chǎn)，核燃料在核反應(yīng)堆中發(fā)生的是裂變（填“裂變”或“聚變”），核能是不可再生（填“可再生”或“不可再生”）能源?！敬鸢浮苛炎?；不可再生?！窘獯稹拷猓海?）核電站是利用原子核發(fā)生裂變釋放能量來發(fā)電的；（2）核能短期不能得到補充，是不可再生能源。故答案為：裂變；不可再生。10．（2023?興寧區(qū)校級四模）三峽水電站是世界上最大的水力發(fā)電站，其年發(fā)電能力相當于一座每年消耗5×1010kg標準煤的火力發(fā)電站的年發(fā)電量。5×1010kg標準煤完全燃燒后會放出1.45×1018J熱量，水能可以從自然界源源不斷地得到，屬于可再生能源。（標準煤的熱值為2.9×107J/kg）【答案】1.45×1018；可再生?！窘獯稹拷猓阂阎獦藴拭旱馁|(zhì)量m＝5×1010kg，煤的熱值為q＝2.9×107J/kg，則完全燃燒后放出的熱量Q放＝qm＝2.9×107J/kg×5×1010kg＝1.45×1018J；水能可以從自然界源源不斷地得到，屬于可再生能源。故答案為：（1）1.45×1018；（2）可再生。11．（2023?吉州區(qū)模擬）近日記者在吉州區(qū)長塘鎮(zhèn)采訪時，了解到許多村民家的屋頂都安裝了光伏電板，一戶每年可以發(fā)電4萬度，既支持了國家發(fā)展新能源，也能夠使村民自己獲得收益，這是一件一舉多得的好事。光伏電板將光能轉(zhuǎn)化為電能，電能屬于二次能源（選填“一次能源”或“二次能源”）?！敬鸢浮抗饽埽欢文茉??！窘獯稹拷猓汗夥姲鍖⒐饽苻D(zhuǎn)化為電能，電能無法從自然界直接獲取，必須通過消耗一次能源才能得到，屬于二次能源。故答案為：光能；二次能源。12．（2023?大連模擬）如圖所示，中國“人造太陽”——大型核實驗裝置“東方超環(huán)”（EAST）取得重大突破，創(chuàng)造世界新紀錄，在上億度的高溫狀態(tài)下，物質(zhì)呈現(xiàn)等離子態(tài)，它們可以被磁場約束?！皷|方超環(huán)”的反應(yīng)原理與太陽類似，通過核聚變（選填“核裂變”或“核聚變”）釋放巨大的核能，核能屬于不可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源?！敬鸢浮亢司圩儯徊豢稍偕??！窘獯稹拷猓簴|方超環(huán)的熱核反應(yīng)，屬于核聚變；太陽能是可再生能源，核能是不可再生能源。故答案為：核聚變；不可再生。13．（2023?東莞市模擬）據(jù)最新消息中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了大量干熱巖新能源。干熱巖是屬于地?zé)崮苤凶罹哂虚_發(fā)潛力的一種可再生（選填：可再生、不可再生）清潔能源；若干熱巖的比熱容為1×103J/（kg?℃），100kg溫度為290℃的干熱巖放在氣溫為20℃的環(huán)境中，干熱巖最多能放出的熱量為2.7×107J，如果這些熱量由焦炭完全燃燒供給，則需要完全燃燒0.9kg的焦炭。（已知：焦炭的熱值為3.0×107J/kg）【答案】可再生；2.7×107；0.9?！窘獯稹拷猓海?）干熱巖是地?zé)崮苤凶罹哂虚_發(fā)潛力的一種可再生清潔能源；（2）干熱巖最多能放出的熱量：Q放＝c干熱巖m干熱巖Δt＝1×103J/（kg?℃）×100kg×（290℃﹣20℃）＝2.7×107J；（3）由Q焦炭放＝