2025中考九年级物理专题复习能源与可持续发展精选练习题(含详解）
文档属性
| 名称 | 2025中考九年级物理专题复习能源与可持续发展精选练习题(含详解） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 14.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-02-11 10:05:13 | ||
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文档简介
2025中考九年级物理专题复习能源与可持续发展精选练习题
一、题型梳理
题型1 能源及其分类
1. 新疆达坂城发电站利用可再生能源发电，其利用的能源为（ ）
A．核能 B．风能 C．石油 D．天然气
2. 2022年2月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．煤属于核能范畴，用煤发电是通过链式反应完成的
B．天然气可以直接从自然界获取，属于一次能源，而石油是二次能源
C．石油、煤、天然气都是化石能源
D．风能、石油、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源
3. 为防止化石燃料枯竭后出现能源危机，同学们就利用和开发能源的问题展开了热烈讨论，你认为错误的是（ ）
A．积极研究和寻找新能源
B．减少工农业能源用量
C．用超导体送电，减少输电过程中的能量损失，提高输电效率
D．研究使煤充分燃烧以减少热量损失的措施
4. 有关能源和能量，下列说法正确的是（ ）
A．电能是一次能源 B．只有裂变才能释放出核能
C．风能是可再生能源 D．能量是守恒的，我们不需要节约能源
5. 目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、海洋能、氢能……其中核能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，核电站利用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的能量发电，电能属于 （选填 “一次能源” 或“二次能源”）。
题型2 原子、原子核的组成
1. 物理学家汤姆森发现了 ，说明原子是可分的，原子是由 和 构成的，其中 带正电， 带负电．
2. 下列关于原子核的描述：
①通常是由中子和电子构成；②通常是由质子和中子构成； ③带正电荷；④不显电性；⑤不能再分；⑥跟原子比较体积很小，但却几乎集中了原子的全部质量。
其中正确的是（ ）
A. ②④⑥ B. ②③⑥ C. ①③⑤ D. ①④⑤
3. 下列关于核能的说法中正确的是（ ）
A．物质是由原子组成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能
B．到目前为止，人类获得核能有两种途径，即原子核的裂变和聚变
C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的
D．自然界只有在人为的条件下才会发生聚变
题型3 裂变 聚变 核能
1. 如图所示是一种核反应的过程，这种反应的原理可用于制造（ ）
A．原子弹 B．氢弹 C．导弹 D．普通炮弹
2. 2021年4月，日本政府拟定将福岛第一核电站中核废水排入太平洋的计划，消息一出立刻引起了亚太地区乃至世界各国的不安。如图，媒体报道：福岛核电站的废水中含有大量具有放射性的核物质。结合上述材料判断以下说法错误的是（ ）
A．核电站是利用裂变的链式反应发电的
B．核能可以直接从自然界获得，属于一次能源
C．核能属于不可再生能源
D．核能是高风险能源，世界各国应彻底抛弃对核能的利用
3. 如图是核电站发电的原理图。核电站发电时的能量转化情况是（ ）
A．核能内能机械能电能核反应堆
B．核能化学能机械能电能
C．核能内能化学能电能
D．核能机械能化学能电能
4. 用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量的核能。这就是裂变中的 。
5. 2023年4月12日，中国“人造太阳”——“东方超环”成功运行403秒，创造了新的世界纪录。“人造太阳”获取核能的方式如图的 所示。太阳能属于 能源。
6. 核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能的设备。核电站中的汽轮机属于 （选填“发电机”“电动机”或“热机”）。
7. 核聚变能量被称为人类理想的永久能源。近年来，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置不断创造新的记录，使我国人工可控核聚变的研究处于世界领先水平。核聚变的主要原料是氘，它可以从海水中提取，1L海水中含有3.4×10-5kg的氘。在完全核聚变反应中，1L海水中的氘释放出的能量相当于300L汽油完全燃烧所释放的能量。请完成下列问题。
（1）当前运行的核电站是利用核 变的原理工作的，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）1L海水中所含有的氘完全核聚变反应所释放的能量是多少？可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作多长时间？ρ汽油=0.71×103kg/m3，，计算结果保留两位小数 ；
（3）未来实现人工可控核聚变后，若一座核聚变发电站每年消耗340kg的氘，理论上可释放的能量是多少？
题型4 太阳能 太阳能的利用
1. 如图甲所示的某路灯，白天光伏电池对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，图乙是这一过程中的能量转化图（图中a、b、c分别表示某种形式的能量），下列判断正确的是（ ）
A．a是电能，b是电能，c是光能 B．a是内能，b是机械能，c是光能
C．a是机械能，b是内能，c是光能 D．a是内能，b是光能，c是电能
2. 市场上有一种装有太阳能电风扇的帽子，阳光照射太阳能电池板，扇叶快速转动，能在炎热的夏季给人带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是（ ）
A．机械能→太阳能→电能 B．太阳能→机械能→电能
C．电能→太阳能→机械能 D．太阳能→电能→机械能
3. 如图，我国空间站正在航行。下列关于空间站的说法正确的是（ ）
A．质量为零 B．全部由超导体材料构成
C．通过超声波与地面联系 D．消耗的电能主要由太阳能电池板提供
4. 如图是政府免费给乡村安装的太阳能路灯，太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，太阳能是源自于原子核 （选填“裂变”或“聚变”）释放的核能；晒太阳时人体会感到温暖，这是通过 改变内能的。
4. 目前太阳能已被人们广泛利用。太阳能来自于太阳内部的核 （选填“裂变”或“聚变”），太阳能属于 （选填“一次”“二次”）能源，利用太阳能的方式之一是用集热器加热，这是通过 方式改变物体内能的。某台太阳能集热器在天气晴好时，一天可以吸收的热量，这相当于完全燃烧 m3的煤气释放的热量。（q煤气=4.0×107J/m3）
题型5 能量转移和转化的方向性
1. 能源家族中，有煤、石油、风能、水能、核能、太阳能等，属于不可再生能源的有 ；电能是 （选填“一次能源”或“二次能源”）．它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中．但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有 性．
2. 我国红沿河核电站核能供暖示范项目，利用核能发电的同时实现了清洁供暖。
（1）核电站利用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的核能发电；
（2）核电站利用发电过程中产生的余热进行供暖，提高了能量的利用率。供暖时，用水做输运能量的介质，是因为水的 大；
（3）在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。但是在供暖过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反，这一现象说明能量的转移具有 。
3. 我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站，它可以利用风能和光能发电，获得的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，如图所示。需要时，再利用水的机械能发电，从而弥补了风能、光能不稳定，转化的电能难储存等不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（ ）
A．风能、光能和电能都是一次能源属于不可再生能源
B．抽水时，消耗的电能全部转化为水的机械能
C．发电站利用水能发电时，可将机械能转化为电能
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
题型6 能源消耗对环境的影响
1. 节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是（ ）
A．把废旧电池随意丢弃 B．将电视机处于待机状态
C．关停高能耗高污染的工厂 D．将有害废水排放到江河中
2. 推动“节能减排”工作，有助于实现国家提出的“碳中和、碳达标”的目标。下列做法可取的是（ ）
A．实行垃圾分类回收利用 B．出行时尽量选择驾驶私家车
C．就餐时选择使用一次性餐具 D．大力发展火力发电
3. 初夏，漫山遍野的新绿、金灿灿的阳光，将曲靖富源西风电场打扮得分外美丽，135台风电机组矗立在高山之巅，点缀在蓝天白云间，呈现出一幅无比壮观的风景画。下列说法错误的是（ ）
A．风力发电过程中利用的风能是可再生能源
B．风力发电是把机械能转化为电能
C．为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源
D．去山顶做托里拆利实验，玻璃管内外水银液面高度差将变小
4. 在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%是来自核电。核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。
（1）在下面方框中填写核电站发电过程中能量的转化情况：
① ；② 。
（2）核能释放出的能量十分巨大，因为核燃料在核反应堆中发生了核 （填“裂变”或“聚变”），核能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
（3）核电站的核废料具有 性，若发生事故时，对环境会造成相当大的危害。
（4）“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起。写出一条节约能源的措施 。
二、直击中考
1．（2024·江苏淮安·中考真题）下列发电站利用不可再生能源发电的是（ ）
A．火力发电 B．光伏发电 C．水力发电 D．风力发电
2. （2024·山东东营·中考真题）关于能源、信息传输，下列说法正确的是（ ）
A．风能、地热能、电能均属于一次能源
B．太阳内部，原子核发生裂变释放出巨大的核能
C．能量的转化和转移都是有方向性的
D．光从光导纤维一端射入，在内壁多次折射，把携带的信息传送出去
3．（2024·陕西·中考真题）“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．该核反应是核裂变 B．太阳内部发生的也是这种核反应
C．核能属于可再生能源 D．原子核是由中子和电子组成的
4．（2024·山东淄博·中考真题）如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（ ）
A．风力发电机利用了电磁感应原理
B．太阳能来自太阳内部的核裂变
C．给蓄电池充电时化学能转化为电能
D．控制器中的集成电路是用超导材料制成的
5. （2024·山东烟台·中考真题）核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国在核能利用方面取得了巨大成就，其中具有完全自主知识产权的“华龙一号”核电站是通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）发电；中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过
（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量。
6．（2024·广东·中考真题）在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 （选填“聚变”或“裂变”），释放出巨大的核能。太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。请写出太阳能的1个优点： 。
7．（2024·四川南充·中考真题）作为传统燃油汽车燃料的汽油和柴油是 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。如今，我国电动汽车的多项技术已领跑世界，某型号的国产电动汽车的电池容量为200A h，额定电压为400V，充满电后，它储存了 kw h的能量。
8．（2024·江苏常州·中考真题）2024年3月2日，神舟十七号航天员出舱修复受损的太阳翼，使其将太阳能转化为电能的功能恢复正常，如图所示，太阳能、太阳翼分别属于（ ）
A．可再生能源、电源 B．可再生能源、用电器
C．不可再生能源、电源 D．不可再生能源、用电器
9. （2024·湖北武汉·中考真题）绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段，如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。
（1）“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的；
（2）“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约1.7×105kW·h，相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量。（无烟煤的热值为3.4×107J/kg）
10．（2024·新疆·中考真题）“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 （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 （填“超声波”或“电磁波”）向工作人员传递平台运动的动态信息。当海上风速变大时，应 （填“增加”或“减少”）平台内水仓中水的质量，使平台下沉一些，保持平台稳定。给“三峡引领号”风力发电机安装消声器，通过防止噪声
来降低噪声；
（3）当风速为v时，风力发电机的发电功率为1200kW，风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW·h，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动 圈；若风力发电机叶片的转速与风速成正比，风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，则当风速为2v时，风力发电机叶片转动一圈的发电量为 kW·h。
三、新题+综合题
1．下列有关能量的分析中，不正确的是（ ）
A B
C D
A．太阳能风扇帽使用过程中的能量转化为太阳能转化为机械能
B．原子弹爆炸其原理是核裂变
C．潮汐能是一种不可再生能源
D．在常温条件下热水杯中的冰块不会变多，只能变少，这是由于能量的转移具有方向性
2. 近些年河南各地安装了许多风力发电装置（如图所示），助力“中原出彩”，每台风力发电装机容量可达2000kW，关于风力发电，下列说法正确的是（ ）
A．风能是一种清洁的、可再生的二次能源
B．风车发电获得的电能成本比较低
C．电能是通过高压输电线传送的，传送过程中没有消耗
D．每台风力发电正常工作时每小时可发电2×106J
3. 2024年5月3日“嫦娥六号”飞船发射成功，该飞船将担负世界首次月球背面采样返回任务，本次任务有望解决制作燃料电池的新材料问题，为缓解日趋严重的能源短缺开辟新途径。关于能源的开发和利用，下列说法正确的是（ ）
A．燃料电池提供的电能为二次能源
B．太阳能电池具有寿命长、转化效率高的特点
C．核能属于可再生能源
D．核电站是利用核聚变释放的能量来发电的
4. 某装置如图甲所示。白天，太阳能电池将太阳能转化为电能，再通过蓄电池将能量储存起来，晚上为灯供电。结合图乙，下列说法正确的是（ ）
A．太阳能是一种不可再生能源
B．LED灯发光时，蓄电池将电能转化为化学能
C．该装置不能将接收到的太阳能全部转化为灯的光能
D．真空中，相比蓝光，红光的波长较长、光速较大
5. （多选题）关于能源和能量，下列说法中正确的是（ ）
A．自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源不会永不枯竭
B．能源的利用过程有能量耗散，但能量的总量没有改变
C．太阳能是一种既无污染又取之不尽的新能源
D．自发状态下，能量多的物体向能量少的物体转移能量
6. 新能源类：
（1）如图所示风力发电机靠叶片在风力的推动下转动，带动发电机发电，把风能转化为电能，这种发电机的工作原理是 ；电能是 （选填“一次能源”或“二次能源”），它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有 性。
（2）国家“光伏扶贫”项目中的太阳能发电系统中，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能。中午时段，太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，10h可以为电网提供电能 kW h；这些电能可供额定功率为2000W的热水器正常工作 h。
（3）“氢气的低温制备和存储”入选中国十大科技。氢气可以通过电解水制取。用氢气做燃料，完全燃烧过程中，其燃烧产物是水和少量的氮化氢，氢气放出的热量是汽油放出的热量的3倍。氢气属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，具有 的优点。目前我国研发出一款新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种新型发动机对汽车提供动力时将
能转化为 能。
7. 阅读短文，回答问题。
光伏发电
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。我国光伏发电总量位居世界第一。
太阳能光伏板输出的是直流电，不能够直接被居民使用，需用逆变器将直流电转换为交流电，其结构如图乙所示。该系统包括太阳能电池板阵列、连接器、逆变器、交流负载、变压器等部件。这种发电系统的灵活性在于，在日照较强时；而当日照不足，即太阳能电池板阵列不能为负载提供足够电能时，又可从电网索取电能为负载供电。
（1）太阳能清洁、无污染是 （可再生/不可再生）能源；太阳内部温度可达1500万℃，其内部发生 （核裂变/核聚变）；
（2）根据生活经验，光伏发电缺点有： （说一个）；
（3）太阳能电池板输出的是直流电，需要利用逆变器转换成交流电才能被居民使用，转换成的交流电的U﹣t图像如图丙所示 Hz；
（4）小明去某太阳能光伏发电站参观，震惊！一望无际的光伏发电板…，据工作人员介绍，该光伏发电站的发电功率可达800MW（兆瓦），光照1h，该电站最多发电量为 kW h；小明还想知道此光伏发电站有多少块光伏板，于是上网查到这个地区太阳辐射的最大功率为1.0×103W/m2，又查到单块光伏板的面积为1.6m2，太阳能的光电转化效率为10%，请你帮小明计算出这个光伏发电站有 块发电板。
8. 我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取）
（1）核燃料反应堆中的铀-235是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生 （填物态变化名称）吸收热量；
（2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程 ；
（3）若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？
（4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为 J。
参考答案
一、题型梳理
题型1 能源及其分类
1. 新疆达坂城发电站利用可再生能源发电，其利用的能源为（ ）
A．核能 B．风能 C．石油 D．天然气
【答案】B
【详解】天然气和石油是化石能源，短期内不能得到补充，所以是不可再生能源；核能是矿产资源，短期内不能得到补充，所以是不可再生能源；风能在短期内能及时得到补充，所以风能是可再生能源，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
2. 2022年2月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．煤属于核能范畴，用煤发电是通过链式反应完成的
B．天然气可以直接从自然界获取，属于一次能源，而石油是二次能源
C．石油、煤、天然气都是化石能源
D．风能、石油、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源
【答案】C
【详解】A．煤属于化石能源，用煤发电是通过煤炭燃烧的化学能转化为内能推动汽轮机产生机械能再通过转子在磁场中转动转化成电能，故A错误；
BC．石油、煤、天然气都是化石能源，都可以直接从自然界获取，属于一次能源，故B错误，C正确；
D．风能、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源，而石油的储量是有限的，在短时间内不可再生，不能从自然界持续不断地得到，属于不可再生能源，故D错误。
故选C。
3. 为防止化石燃料枯竭后出现能源危机，同学们就利用和开发能源的问题展开了热烈讨论，你认为错误的是（ ）
A．积极研究和寻找新能源
B．减少工农业能源用量
C．用超导体送电，减少输电过程中的能量损失，提高输电效率
D．研究使煤充分燃烧以减少热量损失的措施
【答案】B
【详解】AD．解决能源问题有两条出路：一是要把现有的能源利用好，提高利用率；二是要积极开发新能源，寻找替代能源，故AD正确，不符合题意；
B．减少工农业能源用量看似节约了能源但不利用工农业生产的发展，故B错误，符合题意；
C．输电过程要损耗部分电能，如果利用超导体送电，可以减少输电过程中能量损失，提高输电效率，故C正确，不符合题意。
故选B。
4. 有关能源和能量，下列说法正确的是（ ）
A．电能是一次能源 B．只有裂变才能释放出核能
C．风能是可再生能源 D．能量是守恒的，我们不需要节约能源
【答案】C
【详解】A．电能需通过消耗一次能源才能获得，是二次能源，故A错误；
B．核反映包括核裂变和核聚变，核裂变和核聚变都能释放出核能，故B错误；
C．风能是由大气的流动形成的，风能可以从自然界源源不断获得，为可再生能源，故C正确；
D．能量是守恒的，但是能量的转移或转化是有方向性的，所以节约能源势在必行，故D错误。
故选C。
5. 目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、海洋能、氢能……其中核能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，核电站利用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的能量发电，电能属于 （选填 “一次能源” 或“二次能源”）。
【答案】 不可再生 裂变 二次能源
【详解】核能利用了放射性核材料，一旦消耗不可再生，故属于不可再生能源。
核裂变和核聚变都能释放能量，核裂变是可控的，核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的。
电能是由一次性能源转化而来的，故属于二类能源。
题型2 原子、原子核的组成
1. 物理学家汤姆森发现了 ，说明原子是可分的，原子是由 和 构成的，其中 带正电， 带负电．
【答案】电子，原子核，电子，原子核，电子。
【解析】人们原本认为原子不可再分，但汤姆生从原子中发现电子，就可以说明原子是可以再分的；卢瑟福认为原子由原子核与核外电子组成，原子核由质子和中子组成，中子不带电，质子带正电，电子带负电。
2. 下列关于原子核的描述：
①通常是由中子和电子构成；②通常是由质子和中子构成； ③带正电荷；④不显电性；⑤不能再分；⑥跟原子比较体积很小，但却几乎集中了原子的全部质量。
其中正确的是（ ）
A. ②④⑥ B. ②③⑥ C. ①③⑤ D. ①④⑤
【答案】B。
【解析】根据原子核的结构继续分析：原子核通常是由质子和中子构成；带正电荷；跟原子比较体积很小，但却几乎集中了原子的全部质量，②③⑥ 均正确。
所以选B。
3. 下列关于核能的说法中正确的是（ ）
A．物质是由原子组成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能
B．到目前为止，人类获得核能有两种途径，即原子核的裂变和聚变
C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的
D．自然界只有在人为的条件下才会发生聚变
【答案】B
【详解】A. 核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源，虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下并不能释放能量只有当原子核发生改变--裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化，故A错误；
B. 到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻核聚变，故B正确；
C. 原子弹是利用核裂变原理，氢弹是核聚变，故C错误；
D. 宇宙中的恒星，在其生命的大部分时间里，都在进行着核聚变，特别氢核的聚变，是恒星释放能量的主要形式，故D错误．故选B．
题型3 裂变 聚变 核能
1. 如图所示是一种核反应的过程，这种反应的原理可用于制造（ ）
A．原子弹 B．氢弹 C．导弹 D．普通炮弹
【答案】B
【详解】AB．由图可知，该反应为聚变反应，可以用来制作氢弹；原子弹是利用核裂变的原理来工作的。故B符合题意，A不符合题意；
CD．导弹、普通炮弹都没有用到核反应。故CD不符合题意。故选B。
2. 2021年4月，日本政府拟定将福岛第一核电站中核废水排入太平洋的计划，消息一出立刻引起了亚太地区乃至世界各国的不安。如图，媒体报道：福岛核电站的废水中含有大量具有放射性的核物质。结合上述材料判断以下说法错误的是（ ）
A．核电站是利用裂变的链式反应发电的
B．核能可以直接从自然界获得，属于一次能源
C．核能属于不可再生能源
D．核能是高风险能源，世界各国应彻底抛弃对核能的利用
【答案】D
【详解】A．核电站利用的重核裂变的链式反应释放出大量的能量进行发电的，故A正确，A不符合题意；
B．一次能源是指直接从自然界中获取，不经过加工的能源，核能属于一次能源，故B正确，B不符合题意；
C．核能消耗过之后不会自然而然的产生，属于不可再生能源，故C正确，C不符合题意；
D．核电站在正常情况下，对人没有危害，通常不会发生泄漏，核能发电在很多国家已经开始大范围应用，故D错误，D符合题意。
故选D。
3. 如图是核电站发电的原理图。核电站发电时的能量转化情况是（ ）
A．核能内能机械能电能核反应堆
B．核能化学能机械能电能
C．核能内能化学能电能
D．核能机械能化学能电能
【答案】A
【详解】核电站的核心是核反应堆，它以铀为燃料，在裂变过程中释放出核能，再通过热交换器变为高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽去驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机的旋转带动发电机发电。根据核电站的发电过程知道，核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
4. 用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量的核能。这就是裂变中的 。
【答案】链式反应
【详解】当铀原子核在裂变时，产生大量的热，并且同时放出2-3个中子，产生的中子继续轰击分裂后的铀核，如此下去，越来越多的铀核同时裂变，将产生越来越剧烈的反应，我们把反应叫做链式反应。
5. 2023年4月12日，中国“人造太阳”——“东方超环”成功运行403秒，创造了新的世界纪录。“人造太阳”获取核能的方式如图的 所示。太阳能属于 能源。
【答案】 甲 可再生/一次/清洁
【详解】“人造太阳”是氘核和氚核在超高温条件下发生核聚变释放出巨大的核能，所以“人造太阳”是用如图甲所示的方式获取核能的。
太阳能、风能、地热能等是可以从自然界中直接获得的能源可以称为一次能源；同时太阳能、风能可以源源不断的从自然界得到补充，是很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染。
6. 核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能的设备。核电站中的汽轮机属于 （选填“发电机”“电动机”或“热机”）。
【答案】 不可再生 核裂变 热机
【详解】能够短时间内从自然界得到补充的是可再生能源，短时间得不到补充的是不可再生能源。核能属于一旦消耗就很难再生的能源，是不可再生能源。
核裂变和核聚变都能释放能量，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的；核电站是利用可控的核裂变释放能量来发电的。
热机的种类很多，内燃机、蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是热机。核电站中的汽轮机是利用内能工作的，属于热机。
7. 核聚变能量被称为人类理想的永久能源。近年来，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置不断创造新的记录，使我国人工可控核聚变的研究处于世界领先水平。核聚变的主要原料是氘，它可以从海水中提取，1L海水中含有3.4×10-5kg的氘。在完全核聚变反应中，1L海水中的氘释放出的能量相当于300L汽油完全燃烧所释放的能量。请完成下列问题。
（1）当前运行的核电站是利用核 变的原理工作的，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）1L海水中所含有的氘完全核聚变反应所释放的能量是多少？可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作多长时间？ρ汽油=0.71×103kg/m3，，计算结果保留两位小数 ；
（3）未来实现人工可控核聚变后，若一座核聚变发电站每年消耗340kg的氘，理论上可释放的能量是多少？
【答案】 裂 不可再生 8.91×107 s 9.798×1016 J
【详解】（1）核电站原理是核裂变，核能是用完了就没有了的，根据能源的分类可知，核能属于不可再生能源。
（2）根据1L海水中的氘完全核聚变可放出的能量和300L汽油完全燃烧放出的能量相同由
得，300L汽油的质量
300L汽油完全燃烧放出的热量
所以，1L海水中的氘完全聚变可释放的能量
由W=UIt得，这些能量可供电灯正常工作的时间
（3）因为3.4×10-5kg的氘完全核聚变，可放出9.798×10 J的能量，所以，340kg氘完全核聚变可放出的能量
题型4 太阳能 太阳能的利用
1. 如图甲所示的某路灯，白天光伏电池对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，图乙是这一过程中的能量转化图（图中a、b、c分别表示某种形式的能量），下列判断正确的是（ ）
A．a是电能，b是电能，c是光能 B．a是内能，b是机械能，c是光能
C．a是机械能，b是内能，c是光能 D．a是内能，b是光能，c是电能
【答案】A
【详解】太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，其能量转化过程如下：太阳能→电能→化学能→电能→光能，所以a是电能，b是电能，c是光能。
故选A。
2. 市场上有一种装有太阳能电风扇的帽子，阳光照射太阳能电池板，扇叶快速转动，能在炎热的夏季给人带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是（ ）
A．机械能→太阳能→电能 B．太阳能→机械能→电能
C．电能→太阳能→机械能 D．太阳能→电能→机械能
【答案】D
【详解】太阳能电风扇帽子在阳光照射下的能量转化是，电池板将太阳能转化为电能，电动机将电能转化为机械能，使扇叶快速转动，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
3. 如图，我国空间站正在航行。下列关于空间站的说法正确的是（ ）
A．质量为零 B．全部由超导体材料构成
C．通过超声波与地面联系 D．消耗的电能主要由太阳能电池板提供
【答案】D
【详解】A．质量表示物体含有物质的多少，所以无论空间站处于什么位置质量都不为零，故A错误；
B．空间站的外壳材料是耐高温、耐腐蚀、密度小的钛；选用铝合金作为结构材料，都不是超导材料，故B错误；
C．超声波不能在真空传播，空间站在太空运行，利用电磁波传递信息与地面联系，故C错误；
D．空间站储存的能源以太阳能电池为主，也会有燃料电池供电，主要还是靠太阳翼源源不断的将太阳能转化为电能储存到太阳能电池板，所以消耗的电能主要由太阳能电池板提供，故D正确。
故选D。
4. 如图是政府免费给乡村安装的太阳能路灯，太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，太阳能是源自于原子核 （选填“裂变”或“聚变”）释放的核能；晒太阳时人体会感到温暖，这是通过 改变内能的。
【答案】 可再生 聚变 热传递
【详解】太阳能属于可再生能源，其主要特点是取之不尽用之不竭，并且环保无污染。在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能。
改变物体内能有两种方式：做功和热传递。做功是能量的转化，热传递是能量的转移，晒太阳时人体会感到温暖，这是利用热传递的方式获得内能。
4. 目前太阳能已被人们广泛利用。太阳能来自于太阳内部的核 （选填“裂变”或“聚变”），太阳能属于 （选填“一次”“二次”）能源，利用太阳能的方式之一是用集热器加热，这是通过 方式改变物体内能的。某台太阳能集热器在天气晴好时，一天可以吸收的热量，这相当于完全燃烧 m3的煤气释放的热量。（q煤气=4.0×107J/m3）
【答案】 聚变 一次 热传递 1.3
【详解】太阳能是太阳内部氢发生聚变反应产生的，这种反应已经持续了数十亿年，还将持续了数十亿年，所以对人类来说，太阳能是我们可以从自然界中源源不断获取的能源，即太阳能属于一次能源。利用太阳能的方式之一是用集热器加热，这是通过热传递方式改变物体内能的。
由Q=qV可得相当于完全燃烧的煤气的体积为
题型5 能量转移和转化的方向性
1. 能源家族中，有煤、石油、风能、水能、核能、太阳能等，属于不可再生能源的有 ；电能是 （选填“一次能源”或“二次能源”）．它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中．但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有 性．
【答案】 煤、石油、核能 二次能源 方向
【详解】煤、石油、核能一旦消耗就很难再生，属于不可再生能源；
电能是由其他形式的能转化而来的，属于二次能源；
由于能量的转化具有方向性，电能可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能．
2. 我国红沿河核电站核能供暖示范项目，利用核能发电的同时实现了清洁供暖。
（1）核电站利用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的核能发电；
（2）核电站利用发电过程中产生的余热进行供暖，提高了能量的利用率。供暖时，用水做输运能量的介质，是因为水的 大；
（3）在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。但是在供暖过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反，这一现象说明能量的转移具有 。
【答案】（1）裂变；（2）比热容；（3）不变，方向性。
【详解】（1）获得核能的两种途径：核裂变和核聚变，核电站都是利用原子核裂变的链式反应发电。
（2）供暖的“暖气”用水做输运能量的介质，是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多。
（3）热量总是自发地从高温物体传到低温物体，而不可能自发地从低温物体传到高温物体，说明能量的转移和转化具有方向性；能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
3. 我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站，它可以利用风能和光能发电，获得的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，如图所示。需要时，再利用水的机械能发电，从而弥补了风能、光能不稳定，转化的电能难储存等不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（ ）
A．风能、光能和电能都是一次能源属于不可再生能源
B．抽水时，消耗的电能全部转化为水的机械能
C．发电站利用水能发电时，可将机械能转化为电能
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】C
【详解】A．风能和光能是可再生能源，电能是二次能源，故A错误；
B．在能量转化过程中，总存在一定的能量损耗。该电站抽水蓄能时，可将电能大部分转化为机械能储存起来，故B错误；
C．发电机是将机械能转化为电能，发电站利用水能发电时，可将机械能转化为电能，故C正确；
D．能量的转移和转化都有方向性，如电灯发光、汽车制动过程中产生的内能散失在空气中，不可以自动转化为电能或机械能，因此风能、光能、机械能、电能可以相互转化，不能说明能量的转化是没有方向性的，故D错误。故选C。
题型6 能源消耗对环境的影响
1. 节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是（ ）
A．把废旧电池随意丢弃 B．将电视机处于待机状态
C．关停高能耗高污染的工厂 D．将有害废水排放到江河中
【答案】C
【详解】A．把废旧电池随意丢弃，会污染水体和土壤，不利于环境保护，故A不符合题意；
B．电视机处于待机状态时，仍有部分元件在工作，如指示灯，仍会消耗电能，故B不符合题意；
C．关停高能耗高污染的工厂，既可以节能减排，也可以保护环境，故C符合题意；
D．将有害废水排放到江河中，会污染水资源，所以不利于环境保护，故D不符合题意。
故选C。
2. 推动“节能减排”工作，有助于实现国家提出的“碳中和、碳达标”的目标。下列做法可取的是（ ）
A．实行垃圾分类回收利用 B．出行时尽量选择驾驶私家车
C．就餐时选择使用一次性餐具 D．大力发展火力发电
【答案】A
【详解】A．垃圾分类回收利用，可以减少污染、节约资源，推动“节能减排”工作，故A符合题意；
B．出行驾驶私家车，虽然提高了出行效率，但是增加了燃油、燃气的使用，从而增加了空气污染物、二氧化碳的排放，不利于推动“节能减排”工作，故B不符合题意；
C．就餐时使用一次性餐具，一定程度上浪费了木材资源，不利于推动“节能减排”工作，故C不符合题意；
D．火力发电需要更多的燃料燃烧，向空气排放更多的污染物以及二氧化碳，不利于推动“节能减排”工作，故D不符合题意。故选A。
3. 初夏，漫山遍野的新绿、金灿灿的阳光，将曲靖富源西风电场打扮得分外美丽，135台风电机组矗立在高山之巅，点缀在蓝天白云间，呈现出一幅无比壮观的风景画。下列说法错误的是（ ）
A．风力发电过程中利用的风能是可再生能源
B．风力发电是把机械能转化为电能
C．为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源
D．去山顶做托里拆利实验，玻璃管内外水银液面高度差将变小
【答案】C
【详解】A．风力发电过程中利用的风能可以从自然界源源不断的获取，因此是可再生能源，故A正确，不符合题意；
B．风力发电消耗了机械能，转化为电能，因此是把机械能转化为电能，故B正确，不符合题意；
C．过量使用化石能源会造成大气污染，因此为了保护环境，控制和消除大气污染，应控制使用化石能源，而不是一概禁止，故C错误，符合题意；
D．气压随高度的升高而减小，因此去山顶做托里拆利实验，玻璃管内外水银液面高度差将变小，故D正确，不符合题意。
故选C。
4. 在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%是来自核电。核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。
（1）在下面方框中填写核电站发电过程中能量的转化情况：
① ；② 。
（2）核能释放出的能量十分巨大，因为核燃料在核反应堆中发生了核 （填“裂变”或“聚变”），核能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
（3）核电站的核废料具有 性，若发生事故时，对环境会造成相当大的危害。
（4）“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起。写出一条节约能源的措施 。
【答案】 内 机械 裂变 不可再生 放射 人走灯灭
【详解】（1）核电站的基本原理：在核反应堆中，核能转化为水和水蒸气的内能，水蒸气推动蒸汽轮机旋转，内能转化为机械能，蒸汽轮机带动发电机发电，机械能转化为电能。
（2）核燃料在核反应堆中发生了核裂变，核能属于不可再生能源。
（3）核电站的核废料具有放射性。
（4）人走灯灭、不让用电器处于待机状态等都可以达到节约能源的目的。
二、直击中考
1．（2024·江苏淮安·中考真题）下列发电站利用不可再生能源发电的是（ ）
A．火力发电 B．光伏发电 C．水力发电 D．风力发电
【答案】A
【详解】不可再生能源是指短时间内无法再次获取的能源，如煤炭、石油等，火力发电通常是利用煤炭作为燃料发电的；可再生能源是短时间内可以再次从自然界中获取的能源，如太阳能、潮汐能、风能等，光伏发电、水力发电、风力发电都使用了可再生能源，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
2. （2024·山东东营·中考真题）关于能源、信息传输，下列说法正确的是（ ）
A．风能、地热能、电能均属于一次能源
B．太阳内部，原子核发生裂变释放出巨大的核能
C．能量的转化和转移都是有方向性的
D．光从光导纤维一端射入，在内壁多次折射，把携带的信息传送出去
【答案】C
【详解】A．风能、地热能可以直接从自然界获得，属于一次能源；电能必须经过一次能源的消耗才能得到，属于二次能源，故A错误；
B．太阳内部，原子核发生聚变释放出巨大的核能，故B错误；
C．能量可以从某一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，能量的转化和能量的转移都是有方向性的，故C正确；
D．光从光导纤维一端射入，在内壁多次反射，把携带的信息传送出去，故D错误。
故选C。
3．（2024·陕西·中考真题）“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．该核反应是核裂变 B．太阳内部发生的也是这种核反应
C．核能属于可再生能源 D．原子核是由中子和电子组成的
【答案】A
【详解】A．由题图可知用中子轰击质量比较大的原子核，使其发生裂变，因此该核反应是核裂变，故A正确；
B．太阳内部发生的是核聚变，故B错误；
C．核能在短期内不能源源不断地获取，属于不可再生能源，故C错误；
D．原子核是由中子和质子组成的，故D错误。故选A。
4．（2024·山东淄博·中考真题）如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（ ）
A．风力发电机利用了电磁感应原理
B．太阳能来自太阳内部的核裂变
C．给蓄电池充电时化学能转化为电能
D．控制器中的集成电路是用超导材料制成的
【答案】A
【详解】A．发电机的工作原理是闭合回路的一部分导体切割磁感线产生感应电流，即电磁感应原理，故A正确；
B．太阳能是来自太阳内部的核聚变反应。 太阳内部的氢原子核在高温和高压的条件下发生核聚变反应，生成氦原子核，并释放出巨大的能量，故B错误；
C．给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，消耗电能，电能转化为化学能，故C错误；
D．半导体材料具有导电性能介于导体和绝缘体之间的特性，这使得它们在电子器件中有着广泛的应用。集成电路中的主要元件，如二极管和三极管，都是利用半导体材料制作的 ，故D错误。
故选A。
5. （2024·山东烟台·中考真题）核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国在核能利用方面取得了巨大成就，其中具有完全自主知识产权的“华龙一号”核电站是通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）发电；中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过
（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量。
【答案】 不可再生 核裂变 核聚变
【详解】核能一旦消耗就很难再生的能源，故属于不可再生能源。
核电站可以通过获取核能，来缓解能源危机。它的原理是通过核裂变来获得核能进行的。目前核聚变技术尚不成熟。
“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过轻核聚变释放巨大的核能。
6．（2024·广东·中考真题）在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 （选填“聚变”或“裂变”），释放出巨大的核能。太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。请写出太阳能的1个优点： 。
【答案】 聚变 可再生 环保/安全/经济
【详解】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。
太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源。
太阳能的优点是：清洁无污染，环保，安全，经济。（或环保；节能；取之不尽，用之不竭等）
7．（2024·四川南充·中考真题）作为传统燃油汽车燃料的汽油和柴油是 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。如今，我国电动汽车的多项技术已领跑世界，某型号的国产电动汽车的电池容量为200A h，额定电压为400V，充满电后，它储存了 kw h的能量。
【答案】 不可再生 80
【详解】汽油和柴油短时间内无法再次获取，是不可再生能源。
充满电后储存的能量为
8．（2024·江苏常州·中考真题）2024年3月2日，神舟十七号航天员出舱修复受损的太阳翼，使其将太阳能转化为电能的功能恢复正常，如图所示，太阳能、太阳翼分别属于（ ）
A．可再生能源、电源 B．可再生能源、用电器
C．不可再生能源、电源 D．不可再生能源、用电器
【答案】A
【详解】太阳能能源源不断获得，是可再生能源；太阳翼为电路提供电能，在电路中属于电源。
故选A。
9. （2024·湖北武汉·中考真题）绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段，如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。
（1）“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的；
（2）“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约，相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量。（无烟煤的热值为3.4×107J/kg）
【答案】 传播 电能 1.8×104
【详解】（1）“光伏声屏障”是在声音的传播过程中减弱噪声的，通过阻断噪声传播的方式来控制噪声的。
（2）光伏电池板利用太阳能发电，将太阳能转化为电能。
释放的能量
完全燃烧无烟煤的质量
完全燃烧无烟煤的质量为1.8×104kg。
10．（2024·新疆·中考真题）“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 （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 （填“超声波”或“电磁波”）向工作人员传递平台运动的动态信息。当海上风速变大时，应 （填“增加”或“减少”）平台内水仓中水的质量，使平台下沉一些，保持平台稳定。给“三峡引领号”风力发电机安装消声器，通过防止噪声
来降低噪声；
（3）当风速为v时，风力发电机的发电功率为1200kW，风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW·h，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动 圈；若风力发电机叶片的转速与风速成正比，风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，则当风速为2v时，风力发电机叶片转动一圈的发电量为 kW·h。
【答案】 可再生 机械 二 电磁波 增加 产生 8 10
【详解】（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；风力发电时，空气流动带动扇叶转动，将空气的机械能转化为电能；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）电磁波可以传递信息，电磁波可以在真空中传播，北斗系统是通过电磁波传递信息。
使平台下沉一些，排开液体体积增大，则浮力增大，根据漂浮时，浮力等于重力，故重力增大，即需增加平台内水仓中水的质量。
控制噪声的方法：声源处（防止噪声产生）；传播过程中（阻断噪声传播）；人耳处（防止噪声进入人耳）；风力发电机安装消声器，通过防止噪声产生来降低噪声。
（3）风力发电机的工作1分钟发电量为
风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW·h，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动
若风力发电机叶片的转速与风速成正比，当风速为2v时，转速为每分钟转动2×8圈，即n'=16圈；风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，当风速为2v时，风力发电机的发电功率为8×1200kW，即9600kW；则一分钟发电量为
风力发电机叶片转动一圈的发电量为
三、新题+综合题
1．下列有关能量的分析中，不正确的是（ ）
A B
C D
A．太阳能风扇帽使用过程中的能量转化为太阳能转化为机械能
B．原子弹爆炸其原理是核裂变
C．潮汐能是一种不可再生能源
D．在常温条件下热水杯中的冰块不会变多，只能变少，这是由于能量的转移具有方向性
【答案】C
【详解】A．太阳能风扇帽使用过程中，吸收太阳能，使风扇转动，将太阳能转化为机械能，故A正确，不符合题意；
B．原子弹爆炸其原理是可控的核裂变，故B正确，不符合题意；
C．潮汐能可以从自然界源源不断地获得，是可再生能源，故C错误，符合题意；
D．能量的转移具有方向性，热量是从高温物体传递给低温物体，在常温条件下热水杯中的冰块不断吸收热量，不断熔化成水，则冰块不会变多，只会变少，故D正确，不符合题意。故选C。
2. 近些年河南各地安装了许多风力发电装置（如图所示），助力“中原出彩”，每台风力发电装机容量可达2000kW，关于风力发电，下列说法正确的是（ ）
A．风能是一种清洁的、可再生的二次能源
B．风车发电获得的电能成本比较低
C．电能是通过高压输电线传送的，传送过程中没有消耗
D．每台风力发电正常工作时每小时可发电2×106J
【答案】B
【详解】A．一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，二次能源是由一次能源经过加工或转换得到的其他种类和形式的能源。可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，不可再生能源是指短时间内无法再生的能源。按照能源分类，风能属于一次能源也属于可再生能源，故A错误；
B．风能可以源源不断地从自然界获得，且可重复利用，因此是可再生能源，获得的成本比较低，是未来的理想能源之一，故B正确；
C．电能是通过高压输电线传送的，输电线也有电阻，传送过程中也有电能消耗，故C错误；
D．每台风力发电装机容量可达2000kW，每台风力发电正常工作时每小时发电量为
故D错误。故选B。
3. 2024年5月3日“嫦娥六号”飞船发射成功，该飞船将担负世界首次月球背面采样返回任务，本次任务有望解决制作燃料电池的新材料问题，为缓解日趋严重的能源短缺开辟新途径。关于能源的开发和利用，下列说法正确的是（ ）
A．燃料电池提供的电能为二次能源
B．太阳能电池具有寿命长、转化效率高的特点
C．核能属于可再生能源
D．核电站是利用核聚变释放的能量来发电的
【答案】A
【详解】A．二次能源是指通过转换、利用一次能源所产生的能量形式，从而形成的新的能源形式，一般来说，二次能源包括电能、热能、动能和化学能等形式，故A正确；
B．太阳能电池是一种新型电源， 具有永久性、 清洁性和灵活性三大特点，并且太阳能电池的寿命非常长， 只要太阳存在， 太阳能电池就可以一次投资而长期使用。 但它的转化效率较低， 理论光电转换效率为25%以上， 实际只有22%左右，故B错误；
CD．核能属于不可再生资源，核电站主要利用的是核裂变反应来产生能量。 核裂变是一种可控的原子核分裂过程， 它释放出的能量被用来产生电能。 核电站的核反应堆通过控制核裂变过程， 将原子核分裂时释放的能量转换为热能， 进而转化为电能，故CD错误。
故选A。
4. 某装置如图甲所示。白天，太阳能电池将太阳能转化为电能，再通过蓄电池将能量储存起来，晚上为灯供电。结合图乙，下列说法正确的是（ ）
A．太阳能是一种不可再生能源
B．LED灯发光时，蓄电池将电能转化为化学能
C．该装置不能将接收到的太阳能全部转化为灯的光能
D．真空中，相比蓝光，红光的波长较长、光速较大
【答案】C
【详解】A．太阳能是一种可再生能源，故A错误；
B．LED灯发光时蓄电池将化学能转化为电能，电能转化为光能，故B错误；
C．由于在能量的转化或转移的过程中存在能量的散失，该装置不能将接收到的太阳能全部转化为灯的光能，故C正确；
D．在真空中，红光与蓝光的传播速度相等，故D错误。
故选C。
5. （多选题）关于能源和能量，下列说法中正确的是（ ）
A．自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源不会永不枯竭
B．能源的利用过程有能量耗散，但能量的总量没有改变
C．太阳能是一种既无污染又取之不尽的新能源
D．自发状态下，能量多的物体向能量少的物体转移能量
【答案】BC
【详解】A．能量的转化是具有方向性的，且人类能利用的地球上的化石能源的存储量是有限的，就会存在能源危机，故A错误；
B．能源的利用过程中有能量损耗，是这些能量转化为其他形式的能量了，但自然界中的能量总量不会减小，故B正确；
C．太阳能属于可再生能源，故C正确；
D．发生能量的转化是有方向性的，如发生热传递的条件是存在温度差，但不一定是能量多的物体向能量少的转移，故D错误。
故选BC。
6. 新能源类：
（1）如图所示风力发电机靠叶片在风力的推动下转动，带动发电机发电，把风能转化为电能，这种发电机的工作原理是 ；电能是 （选填“一次能源”或“二次能源”），它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有 性。
（2）国家“光伏扶贫”项目中的太阳能发电系统中，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能。中午时段，太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，10h可以为电网提供电能 ；这些电能可供额定功率为2000W的热水器正常工作 h。
（3）“氢气的低温制备和存储”入选中国十大科技。氢气可以通过电解水制取。用氢气做燃料，完全燃烧过程中，其燃烧产物是水和少量的氮化氢，氢气放出的热量是汽油放出的热量的3倍。氢气属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，具有 的优点。目前我国研发出一款新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种新型发动机对汽车提供动力时将 能转化为 能。
【答案】（1）电磁感应，二次能源，方向；（2）100， 50；（3）可再生，热值大（或污染小），内，机械
【详解】（1）风力发电是将风能即机械能通过电磁感应现象转化为电能。所以这种发电机的工作原理是电磁感应。
电能需要消耗其它形式的能才能转化为电能，故电能属于二次能源。
能量在转化或转移的过程中，其总量保持不变。电能可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量的转化具有方向性。
（2）太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，10h可以为电网提供电能为
这些电能可供额定功率为2000W的热水器正常工作的时间为
（3）自然界含有丰富的氢，氢大都以化合物的形式存在，人们可以通过电解把水分解成氢气和氧气，可见氢气可从自然界源源不断得到补充，属于可再生能源。
氢气放出的热量是汽油放出的热量的3倍，燃烧时的发热量高，热值大，燃烧的产物是水，无污染，可以用水制取氢气，来源广。
新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时空气膨胀做功将空气的内能转化为车的机械能。
7. 阅读短文，回答问题。
光伏发电
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。我国光伏发电总量位居世界第一。
太阳能光伏板输出的是直流电，不能够直接被居民使用，需用逆变器将直流电转换为交流电，其结构如图乙所示。该系统包括太阳能电池板阵列、连接器、逆变器、交流负载、变压器等部件。这种发电系统的灵活性在于，在日照较强时；而当日照不足，即太阳能电池板阵列不能为负载提供足够电能时，又可从电网索取电能为负载供电。
（1）太阳能清洁、无污染是 （可再生/不可再生）能源；太阳内部温度可达1500万℃，其内部发生 （核裂变/核聚变）；
（2）根据生活经验，光伏发电缺点有： （说一个）；
（3）太阳能电池板输出的是直流电，需要利用逆变器转换成交流电才能被居民使用，转换成的交流电的U﹣t图像如图丙所示 Hz；
（4）小明去某太阳能光伏发电站参观，震惊！一望无际的光伏发电板…，据工作人员介绍，该光伏发电站的发电功率可达800MW（兆瓦），光照1h，该电站最多发电量为 kW h；小明还想知道此光伏发电站有多少块光伏板，于是上网查到这个地区太阳辐射的最大功率为1.0×103W/m2，又查到单块光伏板的面积为1.6m2，太阳能的光电转化效率为10%，请你帮小明计算出这个光伏发电站有 块发电板。
【答案】（1）可再生 核聚变；（2）不稳定；（3）50；（4） 8×105 5×106
【详解】（1）太阳能清洁、无污染是可再生能源，太阳内部温度可达1500万℃，它的内部发生核聚变。
（2）光伏发电缺点有：不稳定。
（3）我国交流电的频率为50Hz。
（4）该光伏发电站的发电功率可达800MW（兆瓦），光照1h，该电站最多发电量为
单块光伏板的接收的太阳能的功率为
发电功率为
该光伏发电站的发电功率可达800MW，需要的发电板的数量为
8. 我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取）
（1）核燃料反应堆中的铀-235是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生 （填物态变化名称）吸收热量；
（2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程 ；
（3）若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？
（4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为 J。
【答案】 不可再生 汽化 机械能 1.8×108 5×109
【详解】（1）核燃料反应堆中的铀-235在短时间内不能再生，是不可再生能源。
二回路中的水在蒸汽发生器中变成水蒸气，发生汽化，吸收热量。
（2）由图得，核能先转化为内能，再转化为机械能推动汽轮机，产生电能。
（3）依题意得，标准煤产生的热量为
由得，标准煤完全燃烧的质量为
（4）依题意得，单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为1.25×109J；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为1.21×109J、热量为2×108J，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%，则
单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为
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一、题型梳理
题型1 能源及其分类
1. 新疆达坂城发电站利用可再生能源发电，其利用的能源为（ ）
A．核能 B．风能 C．石油 D．天然气
2. 2022年2月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．煤属于核能范畴，用煤发电是通过链式反应完成的
B．天然气可以直接从自然界获取，属于一次能源，而石油是二次能源
C．石油、煤、天然气都是化石能源
D．风能、石油、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源
3. 为防止化石燃料枯竭后出现能源危机，同学们就利用和开发能源的问题展开了热烈讨论，你认为错误的是（ ）
A．积极研究和寻找新能源
B．减少工农业能源用量
C．用超导体送电，减少输电过程中的能量损失，提高输电效率
D．研究使煤充分燃烧以减少热量损失的措施
4. 有关能源和能量，下列说法正确的是（ ）
A．电能是一次能源 B．只有裂变才能释放出核能
C．风能是可再生能源 D．能量是守恒的，我们不需要节约能源
5. 目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、海洋能、氢能……其中核能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，核电站利用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的能量发电，电能属于 （选填 “一次能源” 或“二次能源”）。
题型2 原子、原子核的组成
1. 物理学家汤姆森发现了 ，说明原子是可分的，原子是由 和 构成的，其中 带正电， 带负电．
2. 下列关于原子核的描述：
①通常是由中子和电子构成；②通常是由质子和中子构成； ③带正电荷；④不显电性；⑤不能再分；⑥跟原子比较体积很小，但却几乎集中了原子的全部质量。
其中正确的是（ ）
A. ②④⑥ B. ②③⑥ C. ①③⑤ D. ①④⑤
3. 下列关于核能的说法中正确的是（ ）
A．物质是由原子组成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能
B．到目前为止，人类获得核能有两种途径，即原子核的裂变和聚变
C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的
D．自然界只有在人为的条件下才会发生聚变
题型3 裂变 聚变 核能
1. 如图所示是一种核反应的过程，这种反应的原理可用于制造（ ）
A．原子弹 B．氢弹 C．导弹 D．普通炮弹
2. 2021年4月，日本政府拟定将福岛第一核电站中核废水排入太平洋的计划，消息一出立刻引起了亚太地区乃至世界各国的不安。如图，媒体报道：福岛核电站的废水中含有大量具有放射性的核物质。结合上述材料判断以下说法错误的是（ ）
A．核电站是利用裂变的链式反应发电的
B．核能可以直接从自然界获得，属于一次能源
C．核能属于不可再生能源
D．核能是高风险能源，世界各国应彻底抛弃对核能的利用
3. 如图是核电站发电的原理图。核电站发电时的能量转化情况是（ ）
A．核能内能机械能电能核反应堆
B．核能化学能机械能电能
C．核能内能化学能电能
D．核能机械能化学能电能
4. 用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量的核能。这就是裂变中的 。
5. 2023年4月12日，中国“人造太阳”——“东方超环”成功运行403秒，创造了新的世界纪录。“人造太阳”获取核能的方式如图的 所示。太阳能属于 能源。
6. 核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能的设备。核电站中的汽轮机属于 （选填“发电机”“电动机”或“热机”）。
7. 核聚变能量被称为人类理想的永久能源。近年来，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置不断创造新的记录，使我国人工可控核聚变的研究处于世界领先水平。核聚变的主要原料是氘，它可以从海水中提取，1L海水中含有3.4×10-5kg的氘。在完全核聚变反应中，1L海水中的氘释放出的能量相当于300L汽油完全燃烧所释放的能量。请完成下列问题。
（1）当前运行的核电站是利用核 变的原理工作的，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）1L海水中所含有的氘完全核聚变反应所释放的能量是多少？可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作多长时间？ρ汽油=0.71×103kg/m3，，计算结果保留两位小数 ；
（3）未来实现人工可控核聚变后，若一座核聚变发电站每年消耗340kg的氘，理论上可释放的能量是多少？
题型4 太阳能 太阳能的利用
1. 如图甲所示的某路灯，白天光伏电池对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，图乙是这一过程中的能量转化图（图中a、b、c分别表示某种形式的能量），下列判断正确的是（ ）
A．a是电能，b是电能，c是光能 B．a是内能，b是机械能，c是光能
C．a是机械能，b是内能，c是光能 D．a是内能，b是光能，c是电能
2. 市场上有一种装有太阳能电风扇的帽子，阳光照射太阳能电池板，扇叶快速转动，能在炎热的夏季给人带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是（ ）
A．机械能→太阳能→电能 B．太阳能→机械能→电能
C．电能→太阳能→机械能 D．太阳能→电能→机械能
3. 如图，我国空间站正在航行。下列关于空间站的说法正确的是（ ）
A．质量为零 B．全部由超导体材料构成
C．通过超声波与地面联系 D．消耗的电能主要由太阳能电池板提供
4. 如图是政府免费给乡村安装的太阳能路灯，太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，太阳能是源自于原子核 （选填“裂变”或“聚变”）释放的核能；晒太阳时人体会感到温暖，这是通过 改变内能的。
4. 目前太阳能已被人们广泛利用。太阳能来自于太阳内部的核 （选填“裂变”或“聚变”），太阳能属于 （选填“一次”“二次”）能源，利用太阳能的方式之一是用集热器加热，这是通过 方式改变物体内能的。某台太阳能集热器在天气晴好时，一天可以吸收的热量，这相当于完全燃烧 m3的煤气释放的热量。（q煤气=4.0×107J/m3）
题型5 能量转移和转化的方向性
1. 能源家族中，有煤、石油、风能、水能、核能、太阳能等，属于不可再生能源的有 ；电能是 （选填“一次能源”或“二次能源”）．它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中．但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有 性．
2. 我国红沿河核电站核能供暖示范项目，利用核能发电的同时实现了清洁供暖。
（1）核电站利用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的核能发电；
（2）核电站利用发电过程中产生的余热进行供暖，提高了能量的利用率。供暖时，用水做输运能量的介质，是因为水的 大；
（3）在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。但是在供暖过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反，这一现象说明能量的转移具有 。
3. 我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站，它可以利用风能和光能发电，获得的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，如图所示。需要时，再利用水的机械能发电，从而弥补了风能、光能不稳定，转化的电能难储存等不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（ ）
A．风能、光能和电能都是一次能源属于不可再生能源
B．抽水时，消耗的电能全部转化为水的机械能
C．发电站利用水能发电时，可将机械能转化为电能
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
题型6 能源消耗对环境的影响
1. 节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是（ ）
A．把废旧电池随意丢弃 B．将电视机处于待机状态
C．关停高能耗高污染的工厂 D．将有害废水排放到江河中
2. 推动“节能减排”工作，有助于实现国家提出的“碳中和、碳达标”的目标。下列做法可取的是（ ）
A．实行垃圾分类回收利用 B．出行时尽量选择驾驶私家车
C．就餐时选择使用一次性餐具 D．大力发展火力发电
3. 初夏，漫山遍野的新绿、金灿灿的阳光，将曲靖富源西风电场打扮得分外美丽，135台风电机组矗立在高山之巅，点缀在蓝天白云间，呈现出一幅无比壮观的风景画。下列说法错误的是（ ）
A．风力发电过程中利用的风能是可再生能源
B．风力发电是把机械能转化为电能
C．为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源
D．去山顶做托里拆利实验，玻璃管内外水银液面高度差将变小
4. 在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%是来自核电。核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。
（1）在下面方框中填写核电站发电过程中能量的转化情况：
① ；② 。
（2）核能释放出的能量十分巨大，因为核燃料在核反应堆中发生了核 （填“裂变”或“聚变”），核能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
（3）核电站的核废料具有 性，若发生事故时，对环境会造成相当大的危害。
（4）“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起。写出一条节约能源的措施 。
二、直击中考
1．（2024·江苏淮安·中考真题）下列发电站利用不可再生能源发电的是（ ）
A．火力发电 B．光伏发电 C．水力发电 D．风力发电
2. （2024·山东东营·中考真题）关于能源、信息传输，下列说法正确的是（ ）
A．风能、地热能、电能均属于一次能源
B．太阳内部，原子核发生裂变释放出巨大的核能
C．能量的转化和转移都是有方向性的
D．光从光导纤维一端射入，在内壁多次折射，把携带的信息传送出去
3．（2024·陕西·中考真题）“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．该核反应是核裂变 B．太阳内部发生的也是这种核反应
C．核能属于可再生能源 D．原子核是由中子和电子组成的
4．（2024·山东淄博·中考真题）如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（ ）
A．风力发电机利用了电磁感应原理
B．太阳能来自太阳内部的核裂变
C．给蓄电池充电时化学能转化为电能
D．控制器中的集成电路是用超导材料制成的
5. （2024·山东烟台·中考真题）核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国在核能利用方面取得了巨大成就，其中具有完全自主知识产权的“华龙一号”核电站是通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）发电；中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过
（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量。
6．（2024·广东·中考真题）在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 （选填“聚变”或“裂变”），释放出巨大的核能。太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。请写出太阳能的1个优点： 。
7．（2024·四川南充·中考真题）作为传统燃油汽车燃料的汽油和柴油是 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。如今，我国电动汽车的多项技术已领跑世界，某型号的国产电动汽车的电池容量为200A h，额定电压为400V，充满电后，它储存了 kw h的能量。
8．（2024·江苏常州·中考真题）2024年3月2日，神舟十七号航天员出舱修复受损的太阳翼，使其将太阳能转化为电能的功能恢复正常，如图所示，太阳能、太阳翼分别属于（ ）
A．可再生能源、电源 B．可再生能源、用电器
C．不可再生能源、电源 D．不可再生能源、用电器
9. （2024·湖北武汉·中考真题）绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段，如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。
（1）“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的；
（2）“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约1.7×105kW·h，相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量。（无烟煤的热值为3.4×107J/kg）
10．（2024·新疆·中考真题）“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 （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 （填“超声波”或“电磁波”）向工作人员传递平台运动的动态信息。当海上风速变大时，应 （填“增加”或“减少”）平台内水仓中水的质量，使平台下沉一些，保持平台稳定。给“三峡引领号”风力发电机安装消声器，通过防止噪声
来降低噪声；
（3）当风速为v时，风力发电机的发电功率为1200kW，风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW·h，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动 圈；若风力发电机叶片的转速与风速成正比，风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，则当风速为2v时，风力发电机叶片转动一圈的发电量为 kW·h。
三、新题+综合题
1．下列有关能量的分析中，不正确的是（ ）
A B
C D
A．太阳能风扇帽使用过程中的能量转化为太阳能转化为机械能
B．原子弹爆炸其原理是核裂变
C．潮汐能是一种不可再生能源
D．在常温条件下热水杯中的冰块不会变多，只能变少，这是由于能量的转移具有方向性
2. 近些年河南各地安装了许多风力发电装置（如图所示），助力“中原出彩”，每台风力发电装机容量可达2000kW，关于风力发电，下列说法正确的是（ ）
A．风能是一种清洁的、可再生的二次能源
B．风车发电获得的电能成本比较低
C．电能是通过高压输电线传送的，传送过程中没有消耗
D．每台风力发电正常工作时每小时可发电2×106J
3. 2024年5月3日“嫦娥六号”飞船发射成功，该飞船将担负世界首次月球背面采样返回任务，本次任务有望解决制作燃料电池的新材料问题，为缓解日趋严重的能源短缺开辟新途径。关于能源的开发和利用，下列说法正确的是（ ）
A．燃料电池提供的电能为二次能源
B．太阳能电池具有寿命长、转化效率高的特点
C．核能属于可再生能源
D．核电站是利用核聚变释放的能量来发电的
4. 某装置如图甲所示。白天，太阳能电池将太阳能转化为电能，再通过蓄电池将能量储存起来，晚上为灯供电。结合图乙，下列说法正确的是（ ）
A．太阳能是一种不可再生能源
B．LED灯发光时，蓄电池将电能转化为化学能
C．该装置不能将接收到的太阳能全部转化为灯的光能
D．真空中，相比蓝光，红光的波长较长、光速较大
5. （多选题）关于能源和能量，下列说法中正确的是（ ）
A．自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源不会永不枯竭
B．能源的利用过程有能量耗散，但能量的总量没有改变
C．太阳能是一种既无污染又取之不尽的新能源
D．自发状态下，能量多的物体向能量少的物体转移能量
6. 新能源类：
（1）如图所示风力发电机靠叶片在风力的推动下转动，带动发电机发电，把风能转化为电能，这种发电机的工作原理是 ；电能是 （选填“一次能源”或“二次能源”），它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有 性。
（2）国家“光伏扶贫”项目中的太阳能发电系统中，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能。中午时段，太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，10h可以为电网提供电能 kW h；这些电能可供额定功率为2000W的热水器正常工作 h。
（3）“氢气的低温制备和存储”入选中国十大科技。氢气可以通过电解水制取。用氢气做燃料，完全燃烧过程中，其燃烧产物是水和少量的氮化氢，氢气放出的热量是汽油放出的热量的3倍。氢气属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，具有 的优点。目前我国研发出一款新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种新型发动机对汽车提供动力时将
能转化为 能。
7. 阅读短文，回答问题。
光伏发电
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。我国光伏发电总量位居世界第一。
太阳能光伏板输出的是直流电，不能够直接被居民使用，需用逆变器将直流电转换为交流电，其结构如图乙所示。该系统包括太阳能电池板阵列、连接器、逆变器、交流负载、变压器等部件。这种发电系统的灵活性在于，在日照较强时；而当日照不足，即太阳能电池板阵列不能为负载提供足够电能时，又可从电网索取电能为负载供电。
（1）太阳能清洁、无污染是 （可再生/不可再生）能源；太阳内部温度可达1500万℃，其内部发生 （核裂变/核聚变）；
（2）根据生活经验，光伏发电缺点有： （说一个）；
（3）太阳能电池板输出的是直流电，需要利用逆变器转换成交流电才能被居民使用，转换成的交流电的U﹣t图像如图丙所示 Hz；
（4）小明去某太阳能光伏发电站参观，震惊！一望无际的光伏发电板…，据工作人员介绍，该光伏发电站的发电功率可达800MW（兆瓦），光照1h，该电站最多发电量为 kW h；小明还想知道此光伏发电站有多少块光伏板，于是上网查到这个地区太阳辐射的最大功率为1.0×103W/m2，又查到单块光伏板的面积为1.6m2，太阳能的光电转化效率为10%，请你帮小明计算出这个光伏发电站有 块发电板。
8. 我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取）
（1）核燃料反应堆中的铀-235是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生 （填物态变化名称）吸收热量；
（2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程 ；
（3）若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？
（4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为 J。
参考答案
一、题型梳理
题型1 能源及其分类
1. 新疆达坂城发电站利用可再生能源发电，其利用的能源为（ ）
A．核能 B．风能 C．石油 D．天然气
【答案】B
【详解】天然气和石油是化石能源，短期内不能得到补充，所以是不可再生能源；核能是矿产资源，短期内不能得到补充，所以是不可再生能源；风能在短期内能及时得到补充，所以风能是可再生能源，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
2. 2022年2月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．煤属于核能范畴，用煤发电是通过链式反应完成的
B．天然气可以直接从自然界获取，属于一次能源，而石油是二次能源
C．石油、煤、天然气都是化石能源
D．风能、石油、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源
【答案】C
【详解】A．煤属于化石能源，用煤发电是通过煤炭燃烧的化学能转化为内能推动汽轮机产生机械能再通过转子在磁场中转动转化成电能，故A错误；
BC．石油、煤、天然气都是化石能源，都可以直接从自然界获取，属于一次能源，故B错误，C正确；
D．风能、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源，而石油的储量是有限的，在短时间内不可再生，不能从自然界持续不断地得到，属于不可再生能源，故D错误。
故选C。
3. 为防止化石燃料枯竭后出现能源危机，同学们就利用和开发能源的问题展开了热烈讨论，你认为错误的是（ ）
A．积极研究和寻找新能源
B．减少工农业能源用量
C．用超导体送电，减少输电过程中的能量损失，提高输电效率
D．研究使煤充分燃烧以减少热量损失的措施
【答案】B
【详解】AD．解决能源问题有两条出路：一是要把现有的能源利用好，提高利用率；二是要积极开发新能源，寻找替代能源，故AD正确，不符合题意；
B．减少工农业能源用量看似节约了能源但不利用工农业生产的发展，故B错误，符合题意；
C．输电过程要损耗部分电能，如果利用超导体送电，可以减少输电过程中能量损失，提高输电效率，故C正确，不符合题意。
故选B。
4. 有关能源和能量，下列说法正确的是（ ）
A．电能是一次能源 B．只有裂变才能释放出核能
C．风能是可再生能源 D．能量是守恒的，我们不需要节约能源
【答案】C
【详解】A．电能需通过消耗一次能源才能获得，是二次能源，故A错误；
B．核反映包括核裂变和核聚变，核裂变和核聚变都能释放出核能，故B错误；
C．风能是由大气的流动形成的，风能可以从自然界源源不断获得，为可再生能源，故C正确；
D．能量是守恒的，但是能量的转移或转化是有方向性的，所以节约能源势在必行，故D错误。
故选C。
5. 目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、海洋能、氢能……其中核能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，核电站利用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的能量发电，电能属于 （选填 “一次能源” 或“二次能源”）。
【答案】 不可再生 裂变 二次能源
【详解】核能利用了放射性核材料，一旦消耗不可再生，故属于不可再生能源。
核裂变和核聚变都能释放能量，核裂变是可控的，核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的。
电能是由一次性能源转化而来的，故属于二类能源。
题型2 原子、原子核的组成
1. 物理学家汤姆森发现了 ，说明原子是可分的，原子是由 和 构成的，其中 带正电， 带负电．
【答案】电子，原子核，电子，原子核，电子。
【解析】人们原本认为原子不可再分，但汤姆生从原子中发现电子，就可以说明原子是可以再分的；卢瑟福认为原子由原子核与核外电子组成，原子核由质子和中子组成，中子不带电，质子带正电，电子带负电。
2. 下列关于原子核的描述：
①通常是由中子和电子构成；②通常是由质子和中子构成； ③带正电荷；④不显电性；⑤不能再分；⑥跟原子比较体积很小，但却几乎集中了原子的全部质量。
其中正确的是（ ）
A. ②④⑥ B. ②③⑥ C. ①③⑤ D. ①④⑤
【答案】B。
【解析】根据原子核的结构继续分析：原子核通常是由质子和中子构成；带正电荷；跟原子比较体积很小，但却几乎集中了原子的全部质量，②③⑥ 均正确。
所以选B。
3. 下列关于核能的说法中正确的是（ ）
A．物质是由原子组成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能
B．到目前为止，人类获得核能有两种途径，即原子核的裂变和聚变
C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的
D．自然界只有在人为的条件下才会发生聚变
【答案】B
【详解】A. 核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源，虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下并不能释放能量只有当原子核发生改变--裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化，故A错误；
B. 到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻核聚变，故B正确；
C. 原子弹是利用核裂变原理，氢弹是核聚变，故C错误；
D. 宇宙中的恒星，在其生命的大部分时间里，都在进行着核聚变，特别氢核的聚变，是恒星释放能量的主要形式，故D错误．故选B．
题型3 裂变 聚变 核能
1. 如图所示是一种核反应的过程，这种反应的原理可用于制造（ ）
A．原子弹 B．氢弹 C．导弹 D．普通炮弹
【答案】B
【详解】AB．由图可知，该反应为聚变反应，可以用来制作氢弹；原子弹是利用核裂变的原理来工作的。故B符合题意，A不符合题意；
CD．导弹、普通炮弹都没有用到核反应。故CD不符合题意。故选B。
2. 2021年4月，日本政府拟定将福岛第一核电站中核废水排入太平洋的计划，消息一出立刻引起了亚太地区乃至世界各国的不安。如图，媒体报道：福岛核电站的废水中含有大量具有放射性的核物质。结合上述材料判断以下说法错误的是（ ）
A．核电站是利用裂变的链式反应发电的
B．核能可以直接从自然界获得，属于一次能源
C．核能属于不可再生能源
D．核能是高风险能源，世界各国应彻底抛弃对核能的利用
【答案】D
【详解】A．核电站利用的重核裂变的链式反应释放出大量的能量进行发电的，故A正确，A不符合题意；
B．一次能源是指直接从自然界中获取，不经过加工的能源，核能属于一次能源，故B正确，B不符合题意；
C．核能消耗过之后不会自然而然的产生，属于不可再生能源，故C正确，C不符合题意；
D．核电站在正常情况下，对人没有危害，通常不会发生泄漏，核能发电在很多国家已经开始大范围应用，故D错误，D符合题意。
故选D。
3. 如图是核电站发电的原理图。核电站发电时的能量转化情况是（ ）
A．核能内能机械能电能核反应堆
B．核能化学能机械能电能
C．核能内能化学能电能
D．核能机械能化学能电能
【答案】A
【详解】核电站的核心是核反应堆，它以铀为燃料，在裂变过程中释放出核能，再通过热交换器变为高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽去驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机的旋转带动发电机发电。根据核电站的发电过程知道，核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
4. 用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量的核能。这就是裂变中的 。
【答案】链式反应
【详解】当铀原子核在裂变时，产生大量的热，并且同时放出2-3个中子，产生的中子继续轰击分裂后的铀核，如此下去，越来越多的铀核同时裂变，将产生越来越剧烈的反应，我们把反应叫做链式反应。
5. 2023年4月12日，中国“人造太阳”——“东方超环”成功运行403秒，创造了新的世界纪录。“人造太阳”获取核能的方式如图的 所示。太阳能属于 能源。
【答案】 甲 可再生/一次/清洁
【详解】“人造太阳”是氘核和氚核在超高温条件下发生核聚变释放出巨大的核能，所以“人造太阳”是用如图甲所示的方式获取核能的。
太阳能、风能、地热能等是可以从自然界中直接获得的能源可以称为一次能源；同时太阳能、风能可以源源不断的从自然界得到补充，是很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染。
6. 核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能的设备。核电站中的汽轮机属于 （选填“发电机”“电动机”或“热机”）。
【答案】 不可再生 核裂变 热机
【详解】能够短时间内从自然界得到补充的是可再生能源，短时间得不到补充的是不可再生能源。核能属于一旦消耗就很难再生的能源，是不可再生能源。
核裂变和核聚变都能释放能量，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的；核电站是利用可控的核裂变释放能量来发电的。
热机的种类很多，内燃机、蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是热机。核电站中的汽轮机是利用内能工作的，属于热机。
7. 核聚变能量被称为人类理想的永久能源。近年来，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置不断创造新的记录，使我国人工可控核聚变的研究处于世界领先水平。核聚变的主要原料是氘，它可以从海水中提取，1L海水中含有3.4×10-5kg的氘。在完全核聚变反应中，1L海水中的氘释放出的能量相当于300L汽油完全燃烧所释放的能量。请完成下列问题。
（1）当前运行的核电站是利用核 变的原理工作的，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）1L海水中所含有的氘完全核聚变反应所释放的能量是多少？可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作多长时间？ρ汽油=0.71×103kg/m3，，计算结果保留两位小数 ；
（3）未来实现人工可控核聚变后，若一座核聚变发电站每年消耗340kg的氘，理论上可释放的能量是多少？
【答案】 裂 不可再生 8.91×107 s 9.798×1016 J
【详解】（1）核电站原理是核裂变，核能是用完了就没有了的，根据能源的分类可知，核能属于不可再生能源。
（2）根据1L海水中的氘完全核聚变可放出的能量和300L汽油完全燃烧放出的能量相同由
得，300L汽油的质量
300L汽油完全燃烧放出的热量
所以，1L海水中的氘完全聚变可释放的能量
由W=UIt得，这些能量可供电灯正常工作的时间
（3）因为3.4×10-5kg的氘完全核聚变，可放出9.798×10 J的能量，所以，340kg氘完全核聚变可放出的能量
题型4 太阳能 太阳能的利用
1. 如图甲所示的某路灯，白天光伏电池对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，图乙是这一过程中的能量转化图（图中a、b、c分别表示某种形式的能量），下列判断正确的是（ ）
A．a是电能，b是电能，c是光能 B．a是内能，b是机械能，c是光能
C．a是机械能，b是内能，c是光能 D．a是内能，b是光能，c是电能
【答案】A
【详解】太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，其能量转化过程如下：太阳能→电能→化学能→电能→光能，所以a是电能，b是电能，c是光能。
故选A。
2. 市场上有一种装有太阳能电风扇的帽子，阳光照射太阳能电池板，扇叶快速转动，能在炎热的夏季给人带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是（ ）
A．机械能→太阳能→电能 B．太阳能→机械能→电能
C．电能→太阳能→机械能 D．太阳能→电能→机械能
【答案】D
【详解】太阳能电风扇帽子在阳光照射下的能量转化是，电池板将太阳能转化为电能，电动机将电能转化为机械能，使扇叶快速转动，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
3. 如图，我国空间站正在航行。下列关于空间站的说法正确的是（ ）
A．质量为零 B．全部由超导体材料构成
C．通过超声波与地面联系 D．消耗的电能主要由太阳能电池板提供
【答案】D
【详解】A．质量表示物体含有物质的多少，所以无论空间站处于什么位置质量都不为零，故A错误；
B．空间站的外壳材料是耐高温、耐腐蚀、密度小的钛；选用铝合金作为结构材料，都不是超导材料，故B错误；
C．超声波不能在真空传播，空间站在太空运行，利用电磁波传递信息与地面联系，故C错误；
D．空间站储存的能源以太阳能电池为主，也会有燃料电池供电，主要还是靠太阳翼源源不断的将太阳能转化为电能储存到太阳能电池板，所以消耗的电能主要由太阳能电池板提供，故D正确。
故选D。
4. 如图是政府免费给乡村安装的太阳能路灯，太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，太阳能是源自于原子核 （选填“裂变”或“聚变”）释放的核能；晒太阳时人体会感到温暖，这是通过 改变内能的。
【答案】 可再生 聚变 热传递
【详解】太阳能属于可再生能源，其主要特点是取之不尽用之不竭，并且环保无污染。在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能。
改变物体内能有两种方式：做功和热传递。做功是能量的转化，热传递是能量的转移，晒太阳时人体会感到温暖，这是利用热传递的方式获得内能。
4. 目前太阳能已被人们广泛利用。太阳能来自于太阳内部的核 （选填“裂变”或“聚变”），太阳能属于 （选填“一次”“二次”）能源，利用太阳能的方式之一是用集热器加热，这是通过 方式改变物体内能的。某台太阳能集热器在天气晴好时，一天可以吸收的热量，这相当于完全燃烧 m3的煤气释放的热量。（q煤气=4.0×107J/m3）
【答案】 聚变 一次 热传递 1.3
【详解】太阳能是太阳内部氢发生聚变反应产生的，这种反应已经持续了数十亿年，还将持续了数十亿年，所以对人类来说，太阳能是我们可以从自然界中源源不断获取的能源，即太阳能属于一次能源。利用太阳能的方式之一是用集热器加热，这是通过热传递方式改变物体内能的。
由Q=qV可得相当于完全燃烧的煤气的体积为
题型5 能量转移和转化的方向性
1. 能源家族中，有煤、石油、风能、水能、核能、太阳能等，属于不可再生能源的有 ；电能是 （选填“一次能源”或“二次能源”）．它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中．但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有 性．
【答案】 煤、石油、核能 二次能源 方向
【详解】煤、石油、核能一旦消耗就很难再生，属于不可再生能源；
电能是由其他形式的能转化而来的，属于二次能源；
由于能量的转化具有方向性，电能可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能．
2. 我国红沿河核电站核能供暖示范项目，利用核能发电的同时实现了清洁供暖。
（1）核电站利用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的核能发电；
（2）核电站利用发电过程中产生的余热进行供暖，提高了能量的利用率。供暖时，用水做输运能量的介质，是因为水的 大；
（3）在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。但是在供暖过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反，这一现象说明能量的转移具有 。
【答案】（1）裂变；（2）比热容；（3）不变，方向性。
【详解】（1）获得核能的两种途径：核裂变和核聚变，核电站都是利用原子核裂变的链式反应发电。
（2）供暖的“暖气”用水做输运能量的介质，是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多。
（3）热量总是自发地从高温物体传到低温物体，而不可能自发地从低温物体传到高温物体，说明能量的转移和转化具有方向性；能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
3. 我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站，它可以利用风能和光能发电，获得的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，如图所示。需要时，再利用水的机械能发电，从而弥补了风能、光能不稳定，转化的电能难储存等不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（ ）
A．风能、光能和电能都是一次能源属于不可再生能源
B．抽水时，消耗的电能全部转化为水的机械能
C．发电站利用水能发电时，可将机械能转化为电能
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】C
【详解】A．风能和光能是可再生能源，电能是二次能源，故A错误；
B．在能量转化过程中，总存在一定的能量损耗。该电站抽水蓄能时，可将电能大部分转化为机械能储存起来，故B错误；
C．发电机是将机械能转化为电能，发电站利用水能发电时，可将机械能转化为电能，故C正确；
D．能量的转移和转化都有方向性，如电灯发光、汽车制动过程中产生的内能散失在空气中，不可以自动转化为电能或机械能，因此风能、光能、机械能、电能可以相互转化，不能说明能量的转化是没有方向性的，故D错误。故选C。
题型6 能源消耗对环境的影响
1. 节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是（ ）
A．把废旧电池随意丢弃 B．将电视机处于待机状态
C．关停高能耗高污染的工厂 D．将有害废水排放到江河中
【答案】C
【详解】A．把废旧电池随意丢弃，会污染水体和土壤，不利于环境保护，故A不符合题意；
B．电视机处于待机状态时，仍有部分元件在工作，如指示灯，仍会消耗电能，故B不符合题意；
C．关停高能耗高污染的工厂，既可以节能减排，也可以保护环境，故C符合题意；
D．将有害废水排放到江河中，会污染水资源，所以不利于环境保护，故D不符合题意。
故选C。
2. 推动“节能减排”工作，有助于实现国家提出的“碳中和、碳达标”的目标。下列做法可取的是（ ）
A．实行垃圾分类回收利用 B．出行时尽量选择驾驶私家车
C．就餐时选择使用一次性餐具 D．大力发展火力发电
【答案】A
【详解】A．垃圾分类回收利用，可以减少污染、节约资源，推动“节能减排”工作，故A符合题意；
B．出行驾驶私家车，虽然提高了出行效率，但是增加了燃油、燃气的使用，从而增加了空气污染物、二氧化碳的排放，不利于推动“节能减排”工作，故B不符合题意；
C．就餐时使用一次性餐具，一定程度上浪费了木材资源，不利于推动“节能减排”工作，故C不符合题意；
D．火力发电需要更多的燃料燃烧，向空气排放更多的污染物以及二氧化碳，不利于推动“节能减排”工作，故D不符合题意。故选A。
3. 初夏，漫山遍野的新绿、金灿灿的阳光，将曲靖富源西风电场打扮得分外美丽，135台风电机组矗立在高山之巅，点缀在蓝天白云间，呈现出一幅无比壮观的风景画。下列说法错误的是（ ）
A．风力发电过程中利用的风能是可再生能源
B．风力发电是把机械能转化为电能
C．为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源
D．去山顶做托里拆利实验，玻璃管内外水银液面高度差将变小
【答案】C
【详解】A．风力发电过程中利用的风能可以从自然界源源不断的获取，因此是可再生能源，故A正确，不符合题意；
B．风力发电消耗了机械能，转化为电能，因此是把机械能转化为电能，故B正确，不符合题意；
C．过量使用化石能源会造成大气污染，因此为了保护环境，控制和消除大气污染，应控制使用化石能源，而不是一概禁止，故C错误，符合题意；
D．气压随高度的升高而减小，因此去山顶做托里拆利实验，玻璃管内外水银液面高度差将变小，故D正确，不符合题意。
故选C。
4. 在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%是来自核电。核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。
（1）在下面方框中填写核电站发电过程中能量的转化情况：
① ；② 。
（2）核能释放出的能量十分巨大，因为核燃料在核反应堆中发生了核 （填“裂变”或“聚变”），核能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
（3）核电站的核废料具有 性，若发生事故时，对环境会造成相当大的危害。
（4）“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起。写出一条节约能源的措施 。
【答案】 内 机械 裂变 不可再生 放射 人走灯灭
【详解】（1）核电站的基本原理：在核反应堆中，核能转化为水和水蒸气的内能，水蒸气推动蒸汽轮机旋转，内能转化为机械能，蒸汽轮机带动发电机发电，机械能转化为电能。
（2）核燃料在核反应堆中发生了核裂变，核能属于不可再生能源。
（3）核电站的核废料具有放射性。
（4）人走灯灭、不让用电器处于待机状态等都可以达到节约能源的目的。
二、直击中考
1．（2024·江苏淮安·中考真题）下列发电站利用不可再生能源发电的是（ ）
A．火力发电 B．光伏发电 C．水力发电 D．风力发电
【答案】A
【详解】不可再生能源是指短时间内无法再次获取的能源，如煤炭、石油等，火力发电通常是利用煤炭作为燃料发电的；可再生能源是短时间内可以再次从自然界中获取的能源，如太阳能、潮汐能、风能等，光伏发电、水力发电、风力发电都使用了可再生能源，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
2. （2024·山东东营·中考真题）关于能源、信息传输，下列说法正确的是（ ）
A．风能、地热能、电能均属于一次能源
B．太阳内部，原子核发生裂变释放出巨大的核能
C．能量的转化和转移都是有方向性的
D．光从光导纤维一端射入，在内壁多次折射，把携带的信息传送出去
【答案】C
【详解】A．风能、地热能可以直接从自然界获得，属于一次能源；电能必须经过一次能源的消耗才能得到，属于二次能源，故A错误；
B．太阳内部，原子核发生聚变释放出巨大的核能，故B错误；
C．能量可以从某一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，能量的转化和能量的转移都是有方向性的，故C正确；
D．光从光导纤维一端射入，在内壁多次反射，把携带的信息传送出去，故D错误。
故选C。
3．（2024·陕西·中考真题）“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．该核反应是核裂变 B．太阳内部发生的也是这种核反应
C．核能属于可再生能源 D．原子核是由中子和电子组成的
【答案】A
【详解】A．由题图可知用中子轰击质量比较大的原子核，使其发生裂变，因此该核反应是核裂变，故A正确；
B．太阳内部发生的是核聚变，故B错误；
C．核能在短期内不能源源不断地获取，属于不可再生能源，故C错误；
D．原子核是由中子和质子组成的，故D错误。故选A。
4．（2024·山东淄博·中考真题）如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（ ）
A．风力发电机利用了电磁感应原理
B．太阳能来自太阳内部的核裂变
C．给蓄电池充电时化学能转化为电能
D．控制器中的集成电路是用超导材料制成的
【答案】A
【详解】A．发电机的工作原理是闭合回路的一部分导体切割磁感线产生感应电流，即电磁感应原理，故A正确；
B．太阳能是来自太阳内部的核聚变反应。 太阳内部的氢原子核在高温和高压的条件下发生核聚变反应，生成氦原子核，并释放出巨大的能量，故B错误；
C．给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，消耗电能，电能转化为化学能，故C错误；
D．半导体材料具有导电性能介于导体和绝缘体之间的特性，这使得它们在电子器件中有着广泛的应用。集成电路中的主要元件，如二极管和三极管，都是利用半导体材料制作的 ，故D错误。
故选A。
5. （2024·山东烟台·中考真题）核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国在核能利用方面取得了巨大成就，其中具有完全自主知识产权的“华龙一号”核电站是通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）发电；中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过
（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量。
【答案】 不可再生 核裂变 核聚变
【详解】核能一旦消耗就很难再生的能源，故属于不可再生能源。
核电站可以通过获取核能，来缓解能源危机。它的原理是通过核裂变来获得核能进行的。目前核聚变技术尚不成熟。
“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过轻核聚变释放巨大的核能。
6．（2024·广东·中考真题）在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 （选填“聚变”或“裂变”），释放出巨大的核能。太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。请写出太阳能的1个优点： 。
【答案】 聚变 可再生 环保/安全/经济
【详解】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。
太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源。
太阳能的优点是：清洁无污染，环保，安全，经济。（或环保；节能；取之不尽，用之不竭等）
7．（2024·四川南充·中考真题）作为传统燃油汽车燃料的汽油和柴油是 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。如今，我国电动汽车的多项技术已领跑世界，某型号的国产电动汽车的电池容量为200A h，额定电压为400V，充满电后，它储存了 kw h的能量。
【答案】 不可再生 80
【详解】汽油和柴油短时间内无法再次获取，是不可再生能源。
充满电后储存的能量为
8．（2024·江苏常州·中考真题）2024年3月2日，神舟十七号航天员出舱修复受损的太阳翼，使其将太阳能转化为电能的功能恢复正常，如图所示，太阳能、太阳翼分别属于（ ）
A．可再生能源、电源 B．可再生能源、用电器
C．不可再生能源、电源 D．不可再生能源、用电器
【答案】A
【详解】太阳能能源源不断获得，是可再生能源；太阳翼为电路提供电能，在电路中属于电源。
故选A。
9. （2024·湖北武汉·中考真题）绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段，如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。
（1）“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的；
（2）“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约，相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量。（无烟煤的热值为3.4×107J/kg）
【答案】 传播 电能 1.8×104
【详解】（1）“光伏声屏障”是在声音的传播过程中减弱噪声的，通过阻断噪声传播的方式来控制噪声的。
（2）光伏电池板利用太阳能发电，将太阳能转化为电能。
释放的能量
完全燃烧无烟煤的质量
完全燃烧无烟煤的质量为1.8×104kg。
10．（2024·新疆·中考真题）“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 （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 （填“超声波”或“电磁波”）向工作人员传递平台运动的动态信息。当海上风速变大时，应 （填“增加”或“减少”）平台内水仓中水的质量，使平台下沉一些，保持平台稳定。给“三峡引领号”风力发电机安装消声器，通过防止噪声
来降低噪声；
（3）当风速为v时，风力发电机的发电功率为1200kW，风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW·h，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动 圈；若风力发电机叶片的转速与风速成正比，风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，则当风速为2v时，风力发电机叶片转动一圈的发电量为 kW·h。
【答案】 可再生 机械 二 电磁波 增加 产生 8 10
【详解】（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；风力发电时，空气流动带动扇叶转动，将空气的机械能转化为电能；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）电磁波可以传递信息，电磁波可以在真空中传播，北斗系统是通过电磁波传递信息。
使平台下沉一些，排开液体体积增大，则浮力增大，根据漂浮时，浮力等于重力，故重力增大，即需增加平台内水仓中水的质量。
控制噪声的方法：声源处（防止噪声产生）；传播过程中（阻断噪声传播）；人耳处（防止噪声进入人耳）；风力发电机安装消声器，通过防止噪声产生来降低噪声。
（3）风力发电机的工作1分钟发电量为
风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW·h，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动
若风力发电机叶片的转速与风速成正比，当风速为2v时，转速为每分钟转动2×8圈，即n'=16圈；风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，当风速为2v时，风力发电机的发电功率为8×1200kW，即9600kW；则一分钟发电量为
风力发电机叶片转动一圈的发电量为
三、新题+综合题
1．下列有关能量的分析中，不正确的是（ ）
A B
C D
A．太阳能风扇帽使用过程中的能量转化为太阳能转化为机械能
B．原子弹爆炸其原理是核裂变
C．潮汐能是一种不可再生能源
D．在常温条件下热水杯中的冰块不会变多，只能变少，这是由于能量的转移具有方向性
【答案】C
【详解】A．太阳能风扇帽使用过程中，吸收太阳能，使风扇转动，将太阳能转化为机械能，故A正确，不符合题意；
B．原子弹爆炸其原理是可控的核裂变，故B正确，不符合题意；
C．潮汐能可以从自然界源源不断地获得，是可再生能源，故C错误，符合题意；
D．能量的转移具有方向性，热量是从高温物体传递给低温物体，在常温条件下热水杯中的冰块不断吸收热量，不断熔化成水，则冰块不会变多，只会变少，故D正确，不符合题意。故选C。
2. 近些年河南各地安装了许多风力发电装置（如图所示），助力“中原出彩”，每台风力发电装机容量可达2000kW，关于风力发电，下列说法正确的是（ ）
A．风能是一种清洁的、可再生的二次能源
B．风车发电获得的电能成本比较低
C．电能是通过高压输电线传送的，传送过程中没有消耗
D．每台风力发电正常工作时每小时可发电2×106J
【答案】B
【详解】A．一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，二次能源是由一次能源经过加工或转换得到的其他种类和形式的能源。可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，不可再生能源是指短时间内无法再生的能源。按照能源分类，风能属于一次能源也属于可再生能源，故A错误；
B．风能可以源源不断地从自然界获得，且可重复利用，因此是可再生能源，获得的成本比较低，是未来的理想能源之一，故B正确；
C．电能是通过高压输电线传送的，输电线也有电阻，传送过程中也有电能消耗，故C错误；
D．每台风力发电装机容量可达2000kW，每台风力发电正常工作时每小时发电量为
故D错误。故选B。
3. 2024年5月3日“嫦娥六号”飞船发射成功，该飞船将担负世界首次月球背面采样返回任务，本次任务有望解决制作燃料电池的新材料问题，为缓解日趋严重的能源短缺开辟新途径。关于能源的开发和利用，下列说法正确的是（ ）
A．燃料电池提供的电能为二次能源
B．太阳能电池具有寿命长、转化效率高的特点
C．核能属于可再生能源
D．核电站是利用核聚变释放的能量来发电的
【答案】A
【详解】A．二次能源是指通过转换、利用一次能源所产生的能量形式，从而形成的新的能源形式，一般来说，二次能源包括电能、热能、动能和化学能等形式，故A正确；
B．太阳能电池是一种新型电源， 具有永久性、 清洁性和灵活性三大特点，并且太阳能电池的寿命非常长， 只要太阳存在， 太阳能电池就可以一次投资而长期使用。 但它的转化效率较低， 理论光电转换效率为25%以上， 实际只有22%左右，故B错误；
CD．核能属于不可再生资源，核电站主要利用的是核裂变反应来产生能量。 核裂变是一种可控的原子核分裂过程， 它释放出的能量被用来产生电能。 核电站的核反应堆通过控制核裂变过程， 将原子核分裂时释放的能量转换为热能， 进而转化为电能，故CD错误。
故选A。
4. 某装置如图甲所示。白天，太阳能电池将太阳能转化为电能，再通过蓄电池将能量储存起来，晚上为灯供电。结合图乙，下列说法正确的是（ ）
A．太阳能是一种不可再生能源
B．LED灯发光时，蓄电池将电能转化为化学能
C．该装置不能将接收到的太阳能全部转化为灯的光能
D．真空中，相比蓝光，红光的波长较长、光速较大
【答案】C
【详解】A．太阳能是一种可再生能源，故A错误；
B．LED灯发光时蓄电池将化学能转化为电能，电能转化为光能，故B错误；
C．由于在能量的转化或转移的过程中存在能量的散失，该装置不能将接收到的太阳能全部转化为灯的光能，故C正确；
D．在真空中，红光与蓝光的传播速度相等，故D错误。
故选C。
5. （多选题）关于能源和能量，下列说法中正确的是（ ）
A．自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源不会永不枯竭
B．能源的利用过程有能量耗散，但能量的总量没有改变
C．太阳能是一种既无污染又取之不尽的新能源
D．自发状态下，能量多的物体向能量少的物体转移能量
【答案】BC
【详解】A．能量的转化是具有方向性的，且人类能利用的地球上的化石能源的存储量是有限的，就会存在能源危机，故A错误；
B．能源的利用过程中有能量损耗，是这些能量转化为其他形式的能量了，但自然界中的能量总量不会减小，故B正确；
C．太阳能属于可再生能源，故C正确；
D．发生能量的转化是有方向性的，如发生热传递的条件是存在温度差，但不一定是能量多的物体向能量少的转移，故D错误。
故选BC。
6. 新能源类：
（1）如图所示风力发电机靠叶片在风力的推动下转动，带动发电机发电，把风能转化为电能，这种发电机的工作原理是 ；电能是 （选填“一次能源”或“二次能源”），它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有 性。
（2）国家“光伏扶贫”项目中的太阳能发电系统中，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能。中午时段，太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，10h可以为电网提供电能 ；这些电能可供额定功率为2000W的热水器正常工作 h。
（3）“氢气的低温制备和存储”入选中国十大科技。氢气可以通过电解水制取。用氢气做燃料，完全燃烧过程中，其燃烧产物是水和少量的氮化氢，氢气放出的热量是汽油放出的热量的3倍。氢气属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，具有 的优点。目前我国研发出一款新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种新型发动机对汽车提供动力时将 能转化为 能。
【答案】（1）电磁感应，二次能源，方向；（2）100， 50；（3）可再生，热值大（或污染小），内，机械
【详解】（1）风力发电是将风能即机械能通过电磁感应现象转化为电能。所以这种发电机的工作原理是电磁感应。
电能需要消耗其它形式的能才能转化为电能，故电能属于二次能源。
能量在转化或转移的过程中，其总量保持不变。电能可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量的转化具有方向性。
（2）太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，10h可以为电网提供电能为
这些电能可供额定功率为2000W的热水器正常工作的时间为
（3）自然界含有丰富的氢，氢大都以化合物的形式存在，人们可以通过电解把水分解成氢气和氧气，可见氢气可从自然界源源不断得到补充，属于可再生能源。
氢气放出的热量是汽油放出的热量的3倍，燃烧时的发热量高，热值大，燃烧的产物是水，无污染，可以用水制取氢气，来源广。
新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时空气膨胀做功将空气的内能转化为车的机械能。
7. 阅读短文，回答问题。
光伏发电
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。我国光伏发电总量位居世界第一。
太阳能光伏板输出的是直流电，不能够直接被居民使用，需用逆变器将直流电转换为交流电，其结构如图乙所示。该系统包括太阳能电池板阵列、连接器、逆变器、交流负载、变压器等部件。这种发电系统的灵活性在于，在日照较强时；而当日照不足，即太阳能电池板阵列不能为负载提供足够电能时，又可从电网索取电能为负载供电。
（1）太阳能清洁、无污染是 （可再生/不可再生）能源；太阳内部温度可达1500万℃，其内部发生 （核裂变/核聚变）；
（2）根据生活经验，光伏发电缺点有： （说一个）；
（3）太阳能电池板输出的是直流电，需要利用逆变器转换成交流电才能被居民使用，转换成的交流电的U﹣t图像如图丙所示 Hz；
（4）小明去某太阳能光伏发电站参观，震惊！一望无际的光伏发电板…，据工作人员介绍，该光伏发电站的发电功率可达800MW（兆瓦），光照1h，该电站最多发电量为 kW h；小明还想知道此光伏发电站有多少块光伏板，于是上网查到这个地区太阳辐射的最大功率为1.0×103W/m2，又查到单块光伏板的面积为1.6m2，太阳能的光电转化效率为10%，请你帮小明计算出这个光伏发电站有 块发电板。
【答案】（1）可再生 核聚变；（2）不稳定；（3）50；（4） 8×105 5×106
【详解】（1）太阳能清洁、无污染是可再生能源，太阳内部温度可达1500万℃，它的内部发生核聚变。
（2）光伏发电缺点有：不稳定。
（3）我国交流电的频率为50Hz。
（4）该光伏发电站的发电功率可达800MW（兆瓦），光照1h，该电站最多发电量为
单块光伏板的接收的太阳能的功率为
发电功率为
该光伏发电站的发电功率可达800MW，需要的发电板的数量为
8. 我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取）
（1）核燃料反应堆中的铀-235是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生 （填物态变化名称）吸收热量；
（2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程 ；
（3）若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？
（4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为 J。
【答案】 不可再生 汽化 机械能 1.8×108 5×109
【详解】（1）核燃料反应堆中的铀-235在短时间内不能再生，是不可再生能源。
二回路中的水在蒸汽发生器中变成水蒸气，发生汽化，吸收热量。
（2）由图得，核能先转化为内能，再转化为机械能推动汽轮机，产生电能。
（3）依题意得，标准煤产生的热量为
由得，标准煤完全燃烧的质量为
（4）依题意得，单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为1.25×109J；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为1.21×109J、热量为2×108J，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%，则
单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为
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