中小学教育资源及组卷应用平台
中考初中物理单元综合提升和单元检测
第22章 能源与可持续发展
【知识提升】
知识点一、 能源
1. 可以直接从自然界获取的能源，叫做一次能源；
需要消耗一次能源而得到的能源，叫做二次能源。
2. 不可再生能源：泛指人类开发利用后在现阶段不可能再生的能源。煤、石油、天然气、核能为不可再生能源；
可再生能源：具有自我恢复的特性，并可持续利用的一次能源。风能、太阳能、水能、地热能、生物能、海洋能等是可再生能源。
知识点二、核能和太阳能
1. 获得核能的两种途径：重核裂变、轻核聚变。
核电站是利用重核裂变链式反应释放的能量发电的。
2. 太阳能是人类能源的宝库。
人类直接利用太阳能的方式主要有：
①直接利用太阳能。利用集热器把水加热，在太阳下晾晒粮食等。
②利用太阳能电池把太阳能转化为电能。
知识点三、能源与可持续发展
1. 涉及热现象的能量转化都具有方向性，是不可逆的。
2. 化石能源的大量消耗产生大量的二氧化碳，加剧了地球的温室效应。
3. 可再生能源是未来能源的重要发展方向。
【单元检测】
一、选择题
1. （2025青海中考题）能源是社会发展不可或缺的，以下属于不可再生能源的是（ ）
A. 太阳能 B. 风能
C. 天然气 D. 水能
【答案】C
【解析】属于不可再生能源的是天然气，C正确。
2.（2025四川甘孜中考题）川西高原是我国重要的清洁能源基地。水能、风能、太阳能和地热能资源十分丰富。关于能量和能源，下列说法正确的是
A.水能属于可再生能源
B. 风能属于不可再生能源
C. 太阳能是可再生能源
D. 地热能是不可再生能源
【答案】AC
【解析】水能属于可再生能源， 风能属于可再生能源， 太阳能是可再生能源。 地热能是可再生能源，所以AC正确BD错误。
3. 当今令世界的很多地区冲突或战争都与能源和资源有关．下列说法中错误的是
A．太阳能、风能、水能、地热能和潮汐能都是一次能源
B．人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响
C．能量的转化和转移都是有方向性的
D．人类社会面临能源危机，总有一天能量会被消耗殆尽
【答案】D
【解析】太阳能、风能、水能、地热能和潮汐能都是一次能源，A正确；
人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响，B正确；
能量的转化和转移都是有方向性的，C正确；
人类社会面临能源危机，总有一天可被人类利用的能源被消耗殆尽，但能量守恒，能量不会消耗殆尽，D错误。
4. “绿水青山就是金山银山”，为保护环境，我国大力发展新能源汽车，图甲是电动车充电的场景。图乙是某电动汽车前进和倒车工作原理简单示意图，开关S1和S2由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时汽车前进且能调速（调速是通过电子调速器改变流过电动机的电流大小来实现，图中R1相当于电子调速器），向后拉操纵杆时汽车以恒定速度后退。
结合情境中的文字和图像信息判断，下列说法正确的是（ ）
A．给电动汽车上的蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的电源
B．电动机和电子调速器的连接方式是并联
C．开关S1和S2同时接1可实现汽车倒车
D．汽车前进和倒车是通过开关改变电动机线圈中的电流方向实现
【答案】D
【解析】给电动汽车上的蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的用电器，A错误；电动机和电子调速器的连接方式是串联，B错误；开关S1和S2同时接1不可实现汽车倒车，C错误；汽车前进和倒车是通过开关改变电动机线圈中的电流方向实现，D正确。
5.为进一步提升摩托车、电动自行车骑乘人员和汽车驾乘人员的安全防护水平，有效减少交通事故死亡人数，公安部交通管理局在全国开展“一盔一带”安全守护行动。制作了一款智能头盔。平时将头盔锁在前篓里，先转动钥匙并取出头盔戴上（相当于闭合），再转动电动车钥匙（相当于闭合），车才能正常启动。下列电路图符合要求的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】根据题述，可知图A正确。
6. 电动自行车电池不能长时间充电，为了电动自行车的充电安全，小组设计了如图乙所示的定时充电器。用定时器控制充电时间，当定时器中有电流通过时，充电就会被断开。针对该充电器的设计方案，下面说法正确的是______。
.
A．充电时，定时器与充电器串联
B．充电时，定时器在电路中相当于一根导线
C．停止充电时充电器在电路中处于被短路状态
D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关则停止充电
【答案】C
【解析】充电时，定时器与充电器并联，A错误；根据题述当定时器中有电流通过时，充电就会被断开，所以充电时，定时器在电路中相当于断路，B错误；停止充电时充电器在电路中处于被短路状态，C正确；由于定时器与充电器并联，如果在b处安装一个开关S，断开此开关仍正常充电D错误。
7. 探究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪各国共同的任务。能源可按不同方式进行分类。下列四组能源中，能归入图中所示阴影部分的一组是（ ）
A．煤炭、地热能、沼气
B．太阳能、风能、水能
C．水能、木柴、天然气
D．风能、水能、核能
【答案】B
【解析】太阳能、风能、水能、木柴都是来自太阳能，都是可再生能源，B正确。
8. 下列关于能源的说法，正确的是（ ）
①为了保护环境，应全面禁止使用化石能源
②推广新能源汽车，可以减少城市空气污染
③核电厂的核能可以全部转化为电能
④太阳能、风能和水能都是可再生能源
⑤能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的
A．①② B．①④
C．③⑤ D．②④
【答案】
【解析】目前还不能全面禁止使用化石能源，①错误；推广新能源汽车，可以减少城市空气污染，②正确；核电厂的核能只有一部分转化为电能，③错误；太阳能、风能和水能都是可再生能源，④正确；能量在转化过程中是守恒的，但能够被人类利用的能源是有限的，所以能源不是“取之不尽，用之不竭”的，⑤错误。
9.（2024山东自主招生）下列说法中正确的是（ ）
A．倒车雷达是利用超声波可以传递能量的原理工作的
B．光的三原色是红、黄、蓝，它们按比例混合可以得到其他颜色的光
C．自然界的太阳能、风能和水能都属于可再生能源
D．改善燃烧条件，使燃料更充分燃烧是提高燃料热值的有效途径
【答案】C
【解析】倒车雷达是利用超声波可以传递信息的原理工作的，A错误；光的三原色是红、绿、蓝，它们按比例混合可以得到其他颜色的光，B错误；自然界的太阳能、风能和水能都属于可再生能源，C正确；改善燃烧条件，使燃料更充分燃烧是提高燃料产生热量的有效途径，D错误。
10 能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列有关它们的说法正确的是（ ）
A．地球上的风能、水能实际上都来自太阳能
B．光纤通信是激光借助光的折射原理来传递信息的
C．条形码扫描器中的光敏二极管使用的材料是超导材料
D．中央电视台与河南电视台发射的电磁波在同一区域内的传播速度不相同
【答案】A
【解析】地球上的风能、水能实际上都来自太阳能，A正确；
光纤通信是激光借助光的反射原理来传递信息的，B错误；
条形码扫描器中的光敏二极管使用的材料是半导体材料，C错误；
中央电视台与河南电视台发射的电磁波在同一区域内的传播速度相同，D错误。
二、非选择题
11. 电池作为一种可移动电源，生活中应用十分广泛。常见的电池有干电池、锂电池、太阳能电池等。一块手机用的锂电池上面标明电压为3.7V，容量为1000mA·h，充满电后，存储的电能为___________J。给电池充电时，电池相当于 。太阳能电池的主要材料之一是硅，它是一种___________体。
2021/12/11
【答案】1.332×104J 用电器 半导体
【解析】。一块手机用的锂电池上面标明电压为3.7V，容量为1000mA·h，充满电后，存储的电能为W=UIt=3.7V×1000mA·h =3.7×1×3600J=1.332×104J 。给电池充电时，电池相当于用电器。太阳能电池的主要材料之一是硅，它是一种半导体。
12. 指纹识别技术作为生物特征识别技术之一，如图所示，手指轻轻触碰感应区，当识别到正确的指纹后手机自动开锁。因此感应区相当于手机电路中的___________，LED灯核心元件是发光二极管，其主要材料是___________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。
【答案】开关 半导体
【解析】感应区相当于手机电路中的开关，LED灯核心元件是发光二极管，其主要材料是半导体。
13. （2024四川泸州中考题）根据国家能源局发布数据，2024年1~3月，我国风电太阳能发电装机容量再次突破11亿千瓦。电能属于________次能源；风力发电是将空气的________能转化为电能；太阳能来自于太阳内部发生的核________（选填“裂变”或“聚变”）释放的能量。
【答案】二 动能 聚变
【解析】电能属于二次能源；风力发电是将空气的动能转化为电能；太阳能来自于太阳内部发生的核 “聚变”释放的能量。
14 （2025吉林长春）学习电学内容后，小明整理了一下图片进行分析；
(1)科学家对原子的结构进行猜想和实验，卢瑟福提出的原子核式模型是________（选填“A”或“B”），其中位于原子中心位置的粒子叫原子核，这种粒子________（选填“带正电”、“带负电”或“不带电”）；
(2)如图甲，用丝绸摩擦过的玻璃棒带________电，用这根玻璃棒靠近针顶端静止的铝箔条端时，铝箔条会旋转起来，这表明：带电物体能________轻小物体。
(3)如图乙，将一个铁质圆盘中放入彩色的碎纸屑，用一个高压静电棒去接触圆盘便会“天女散花”，这是纸屑和圆盘带有________电荷；若静电棒带正电，当它接触圆盘时，电流方向为________（填字母“A从圆盘到静电棒”或“B从静电棒到圆盘”）；
(4)如图丙所示是一款消防应急照明灯，应急灯中装有两个LED灯，应急照明灯只有停电时能提供一段时间的应急照明，则未停电时控制应急灯的开关处于________状态；若将应急灯中的任意一个LED灯组拆下，发现另一个LED灯组仍可以发光，则两个LED灯组是________连接的。
【答案】（1）B 带正电 （2）正 吸引
（3）相同电荷 B （4）打开 并联
【解析】(1)科学家对原子的结构进行猜想和实验，卢瑟福提出的原子核式模型是B，其中位于原子中心位置的粒子叫原子核，这种粒子带正电。
(2)如图甲，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用这根玻璃棒靠近针顶端静止的铝箔条端时，铝箔条会旋转起来，这表明：带电物体能吸引轻小物体。
(3)如图乙，将一个铁质圆盘中放入彩色的碎纸屑，用一个高压静电棒去接触圆盘便会“天女散花”，这是纸屑和圆盘带有相同电荷；若静电棒带正电，当它接触圆盘时，电流方向为从静电棒到圆盘；
(4)如图丙所示是一款消防应急照明灯，应急灯中装有两个LED灯，应急照明灯只有停电时能提供一段时间的应急照明，则未停电时控制应急灯的开关处于打开状态；若将应急灯中的任意一个LED灯组拆下，发现另一个LED灯组仍可以发光，则两个LED灯组是并联连接的。
15.（2025北京）阅读以下文字，并回答问题：
半导体材料的应用
自然界的物质和材料千千万万，如果按导电能力划分，可以将所有的物质分为导体、半导体和绝缘体三种。其中半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻率在1mΩ cm~1GΩ cm之间（电阻率：某种物质所制成的元件（常温下20℃）的电阻与横截面积的乘积与长度的比值）。半导体材料在生产生活中的应用极大地提高了生产效率，降低了生产成本。同时促进了工业、农业、商业、科技、教育、卫生以及生物工程、航空航天等各个领域的全面发展。
半导体材料的光生伏特效应是太阳能电池运行的基本原理。判断太阳能电池优劣的主要标准是光电转化率，光电转化率越高，说明太阳能电池的工作效率越高。根据应用的半导体材料的不同，太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、薄膜电池以及III-V族化合物电池。晶体硅太阳能电池主要用到的半导体材料是晶体硅，它是目前世界上半导体材料在光伏产业中最成熟的主导产品。薄膜电池相比于晶体硅更能降低生产成本，其中非晶硅（a-Si）电池是最早实现商品化的薄膜电池。III-V族化合物电池的抗辐射性能好，转化效率高，这种太阳能电池主要用到GaAs材料。
LED是建立在半导体晶体管上的半导体发光二极管，采用LED技术的半导体光源体积小，可以实现平面封装，工作时发热量低、节能高效，产品寿命长、反应速度快，而且绿色环保无污染，还能开发成轻薄短小的产品，一经问世，就迅速普及，成为新一代的优质照明光源，目前已经广泛地运用在如交通指示灯、电子产品的背光源、城市夜景美化光源、室内照明等各个领域。
SiC击穿电压强度高，禁带宽度宽，热导性高，因此SiC半导体器件十分适合应用在功率密度和开关频率高的场合，电源转换装置就是其中之一。另外，SiC元件在高温、高压、高频条件下的优异表现使其现在被广泛使用到深井钻探，发电装置中的逆变器、电气混动汽车的能量转化器、轻轨列车牵引动力转换等领域。由于SiC本身的优势以及现阶段行业对于轻量化、高转换效率的半导体材料的需要，SiC有望取代Si，成为应用最广泛的半导体材料。
(1)根据应用的半导体材料的不同，太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、___________以及III-V族化合物电池。
(2)判断太阳能电池优劣的主要标准是______________________。
(3)太阳能电池运行的基本原理是___________________________。
【答案】（1）薄膜电池 （2）光电转换率 （3）半导体材料的光生伏特效应
【解析】(1)根据应用的半导体材料的不同，太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、薄膜电池以及III-V族化合物电池。
(2)判断太阳能电池优劣的主要标准是：光电转换率。
（3）太阳能电池运行的基本原理是：半导体材料的光生伏特效应。
16. 如图是世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置，能模拟太阳产生能量．为了达到聚变所要求的温度，需要用电流产生磁 场，电流的强度非常大，时间长了，线圈就要发热．从这个角度来说，装置不可能长时间运转．为了解决这个问题，人们把最新的超导技术引入到该装置中．
虽然“人造太阳”的奇观在实验室中已经出现，但“人造太阳”所发出的电能在短时间内还不可能进入人们的家中．根据目前世界各国的研究状况，这一梦想最快有可能在50年后实现．“人造太阳”的实验研究具有十分重大的战略意义．在过去的100年中，人类对能源的研究和使用已从化石燃料的单一化结构，发展到以化石能源为主，核能和水能互补的多元格局．但是，石油、煤炭等化石能源不能过度的开采和使用，目前已经商业化的核裂变能又会产生一定的核废料，同时受到原料的限制．
而核聚变能则被认为是无限、清洁、安全的换代新能源．据专家介绍，自然界最容易实现的聚变反应是氢的同位素﹣﹣氘和氚的聚变．氘在地球的海水中藏量丰富，多达40万亿吨，如果全部用于聚变反应，释放出的能量足够人类使用几百亿年，而且反应产物是无放射性污染的氦．这就是为什么世界各国，尤其是发达国家不遗余力，竞相研究、开发核聚能的原因所在．
（1）在“人造太阳”中，要用到超导材料．超导材料就是在一定条件下，导体的电阻变为 ________ ．这里应用超导材料是为了________ （选填“增加”或“减少”）线圈产生的热量．
（2）石油、煤炭的化石能源属于________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源，核能属于________ （选填“一次”或“二次”）能源
（3）核聚变的优势有哪些？（写出两点）； ________
【答案】（1）0 减少 （2）不可再生 一次
（3）核聚变原料在海水中臧量丰富，反应产物无放射性污染
【解析】（1）在“人造太阳”中，要用到超导材料．超导材料就是在一定条件下，导体的电阻变为0．这里应用超导材料是为了 “减少”线圈产生的热量．
（2）石油、煤炭的化石能源属于 “不可再生” 能源，核能属于 “一次”能源 。
（3）核聚变的优势有：核聚变原料在海水中臧量丰富，反应产物无放射性污染。
17. 我国新能源汽车发展迅猛，受到国内外广大消费者的背睐。
(1)给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于基本电路中的__________（选填“用电器”或“电源”），是电能转化为__________（选填“机械能”或“化学能”）；用一个充电桩给电动汽车充电时，电动汽车与该充电桩之间是__________（选填“串联”或“并联”）的。车内一装饰灯设计如图所示，闭合S3、S4，断开S1、S2时，灯L1、L2发光，L1、L2__________（选填“串联”或“并联”），闭合S1、S2、S4，断开S 时，灯__________发光；
(2)在公路上有一辆自动挡汽车和一台拖拉机发生故障，经检查都是蓄电池坏了，不能启动，有人建议，只要把它们推动以后就可以使发动机继续工作。你认为把它们推动以后，__________（选填“汽车”、“拖拉机”或“两者都”）可以继续行驶；
(3)全球汽车保有量在迅速增长，截至2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。设汽车的燃油为汽油，每辆汽车每年耗油约2.1t，若不计热量损失，这些燃料完全燃烧可供2×106的水温度升高__________℃；汽车内燃机的效率平均值取20%，如果能把内燃机的效率提高2%，全球每年可以节约__________kg燃油，从而减小全球的碳排放，为环保作出贡献。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)汽油的热值为4.6×107J/kg]
【答案】（1）用电器 化学 串联 并联 L1和L3
（2）拖拉机 （3）11.5 2×1011
【解析】（2）自动档汽车内部是汽油机，做功冲程需要电火花点火，蓄电池坏了，不能点火，所以即使推动后汽车也不能继续前进。拖拉机内部是柴油机，采用压燃式点火，没有蓄电池也可以工作，所以推动以后就可以使发动机继续工作，拖拉机可以继续前进。
18 如图所示为“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。风能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。风力发电将空气的______能转化为电能，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25kW·h，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动______圈。
【答案】可再生 动能 0.8
【解析】设风力发电机叶片转动一圈的时间为t，则Pt=25kW·h，解得t=75s，风力发电机叶片的转速为每分钟转动60/75=4/5圈=0.8圈。
19 （青岛自主招生）如图所示为风光互补路灯系统。它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯照明使用，表为某型号风光互补路灯系统配置方案。
风力发电机 太阳能电池组件 其它元件
最小启动风速 1.0m/s 太阳能电池输出功率 36W 蓄电池 500A h12V
最小充电风速 2.0m/s
最大限制风速 12.0m/s 太阳能转化效率 15% 大功率LED路灯 800W12V
最大输出功率 400W
（1）如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要 _____m2；
（2）当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在仅靠风力发电的情况下，将蓄电池电能由20%充至90%所需时间为 _____h。
【答案】（1）1 （2）84
【解析】（1）由36W=240W/m2×15%×S
解得 S=1m2
（2）蓄电池容量W=UIt=12×500×3600J
由P=W（90%-20%）/t1，解得t1=3.024×105s=84h
20 （2025深圳）我国汽车工业发展迅猛，在智能驾驶等领域受到了国内外的认可。某款国产油电混合动力汽车的工作原理如图甲所示。当需要高速行驶或蓄电池电量过低时，内燃机就会启动，此时内燃机给蓄电池充电，蓄电池向电机输送能量驱动汽车前进。在某次测试中内燃机不断给蓄电池充电。
(1)智能驾驶系统所用到的芯片是由______（选填“半导体”或“超导体”）制成的；冬季空气非常干燥，汽车在长途行驶过程中，车身与空气摩擦带上电荷，汽车上会吸附很多灰尘，是因为带电体具有______的性质。图乙是某汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是______（选填“串联”或“并联”）的；
(2)内燃机带动发电机给蓄电池充电时，蓄电池相当于______（选填“电源”“开关”或“用电器”），此过程中，内燃机的机械能转化为蓄电池的______；
(3)在该次测试中，所用燃料的热值为4.6×107J/kg，消耗4kg燃料，这些燃料完全燃烧释放的热量是______J；若该次测试中，汽车牵引力做的功是5×107J ，且该油电混动汽车内燃机的效率为40%，则此过程中蓄电池的电能增加了______J（忽略蓄电池发热和蓄电池驱动电机时造成的热损失）；
(4)在高速路入口，交通部门常用“地磅”检测车辆是否超载。为了研究地磅的工作原理，学习小组设计了模拟地磅原理的简化电路图，如图丙所示。电源电压恒为6V，定值电阻R0为100Ω，电压表量程为，力敏电阻的阻值随所受压力变化关系如图丁所示。力敏电阻上方紧密连接一轻质绝缘平板，检测时将汽车模型静置于其上；（g取10N/kg）
①如图丙，汽车模型总重力越大，力敏电阻的阻值越______，电压表示数越______；
②若货车模型重力为10N，则力敏电阻的阻值为______Ω，此时电压表示数为______V；
③为保障电路各元件均不被损坏，汽车模型重力达到最大时，电压表示数为______V，汽车模型最大重力______N。
【答案】（1）半导体 吸引轻小物体 并联
（2）用电器 化学能
（3）1.84×108J 2.36×107J
（4）小 大 200 2 3 20
【解析】(3)在该次测试中，所用燃料的热值为4.6×107J/kg，消耗4kg燃料，这些燃料完全燃烧释放的热量是Q=qm=4kg×4.6×107J/kg =1.84×108J；W有=ηQ=40%×1.84×108J=7.36×107J.
若该次测试中，汽车牵引力做的功是W=5×107J ，且该油电混动汽车内燃机的效率为40%，则此过程中蓄电池的电能增加了△E=W有-W=7.36×107J-5×107J =2.36×107J
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
中考初中物理单元综合提升和单元检测
第22章 能源与可持续发展
【知识提升】
知识点一、 能源
1. 可以直接从自然界获取的能源，叫做一次能源；
需要消耗一次能源而得到的能源，叫做二次能源。
2. 不可再生能源：泛指人类开发利用后在现阶段不可能再生的能源。煤、石油、天然气、核能为不可再生能源；
可再生能源：具有自我恢复的特性，并可持续利用的一次能源。风能、太阳能、水能、地热能、生物能、海洋能等是可再生能源。
知识点二、核能和太阳能
1. 获得核能的两种途径：重核裂变、轻核聚变。
核电站是利用重核裂变链式反应释放的能量发电的。
2. 太阳能是人类能源的宝库。
人类直接利用太阳能的方式主要有：
①直接利用太阳能。利用集热器把水加热，在太阳下晾晒粮食等。
②利用太阳能电池把太阳能转化为电能。
知识点三、能源与可持续发展
1. 涉及热现象的能量转化都具有方向性，是不可逆的。
2. 化石能源的大量消耗产生大量的二氧化碳，加剧了地球的温室效应。
3. 可再生能源是未来能源的重要发展方向。
【单元检测】
一、选择题
1. （2025青海中考题）能源是社会发展不可或缺的，以下属于不可再生能源的是（ ）
A. 太阳能 B. 风能
C. 天然气 D. 水能
2.（2025四川甘孜中考题）川西高原是我国重要的清洁能源基地。水能、风能、太阳能和地热能资源十分丰富。关于能量和能源，下列说法正确的是
A.水能属于可再生能源
B. 风能属于不可再生能源
C. 太阳能是可再生能源
D. 地热能是不可再生能源
3. 当今令世界的很多地区冲突或战争都与能源和资源有关．下列说法中错误的是
A．太阳能、风能、水能、地热能和潮汐能都是一次能源
B．人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响
C．能量的转化和转移都是有方向性的
D．人类社会面临能源危机，总有一天能量会被消耗殆尽
4. “绿水青山就是金山银山”，为保护环境，我国大力发展新能源汽车，图甲是电动车充电的场景。图乙是某电动汽车前进和倒车工作原理简单示意图，开关S1和S2由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时汽车前进且能调速（调速是通过电子调速器改变流过电动机的电流大小来实现，图中R1相当于电子调速器），向后拉操纵杆时汽车以恒定速度后退。
结合情境中的文字和图像信息判断，下列说法正确的是（ ）
A．给电动汽车上的蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的电源
B．电动机和电子调速器的连接方式是并联
C．开关S1和S2同时接1可实现汽车倒车
D．汽车前进和倒车是通过开关改变电动机线圈中的电流方向实现
5.为进一步提升摩托车、电动自行车骑乘人员和汽车驾乘人员的安全防护水平，有效减少交通事故死亡人数，公安部交通管理局在全国开展“一盔一带”安全守护行动。制作了一款智能头盔。平时将头盔锁在前篓里，先转动钥匙并取出头盔戴上（相当于闭合），再转动电动车钥匙（相当于闭合），车才能正常启动。下列电路图符合要求的是
A． B．
C． D．
6. 电动自行车电池不能长时间充电，为了电动自行车的充电安全，小组设计了如图乙所示的定时充电器。用定时器控制充电时间，当定时器中有电流通过时，充电就会被断开。针对该充电器的设计方案，下面说法正确的是______。
.
A．充电时，定时器与充电器串联
B．充电时，定时器在电路中相当于一根导线
C．停止充电时充电器在电路中处于被短路状态
D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关则停止充电
7. 探究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪各国共同的任务。能源可按不同方式进行分类。下列四组能源中，能归入图中所示阴影部分的一组是（ ）
A．煤炭、地热能、沼气
B．太阳能、风能、水能
C．水能、木柴、天然气
D．风能、水能、核能
8. 下列关于能源的说法，正确的是（ ）
①为了保护环境，应全面禁止使用化石能源
②推广新能源汽车，可以减少城市空气污染
③核电厂的核能可以全部转化为电能
④太阳能、风能和水能都是可再生能源
⑤能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的
A．①② B．①④
C．③⑤ D．②④
9.（2024山东自主招生）下列说法中正确的是（ ）
A．倒车雷达是利用超声波可以传递能量的原理工作的
B．光的三原色是红、黄、蓝，它们按比例混合可以得到其他颜色的光
C．自然界的太阳能、风能和水能都属于可再生能源
D．改善燃烧条件，使燃料更充分燃烧是提高燃料热值的有效途径
10 能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列有关它们的说法正确的是（ ）
A．地球上的风能、水能实际上都来自太阳能
B．光纤通信是激光借助光的折射原理来传递信息的
C．条形码扫描器中的光敏二极管使用的材料是超导材料
D．中央电视台与河南电视台发射的电磁波在同一区域内的传播速度不相同
二、非选择题
11. 电池作为一种可移动电源，生活中应用十分广泛。常见的电池有干电池、锂电池、太阳能电池等。一块手机用的锂电池上面标明电压为3.7V，容量为1000mA·h，充满电后，存储的电能为___________J。给电池充电时，电池相当于 。太阳能电池的主要材料之一是硅，它是一种___________体。
2021/12/11
12. 指纹识别技术作为生物特征识别技术之一，如图所示，手指轻轻触碰感应区，当识别到正确的指纹后手机自动开锁。因此感应区相当于手机电路中的___________，LED灯核心元件是发光二极管，其主要材料是___________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。
13. （2024四川泸州中考题）根据国家能源局发布数据，2024年1~3月，我国风电太阳能发电装机容量再次突破11亿千瓦。电能属于________次能源；风力发电是将空气的________能转化为电能；太阳能来自于太阳内部发生的核________（选填“裂变”或“聚变”）释放的能量。
14 （2025吉林长春）学习电学内容后，小明整理了一下图片进行分析；
(1)科学家对原子的结构进行猜想和实验，卢瑟福提出的原子核式模型是________（选填“A”或“B”），其中位于原子中心位置的粒子叫原子核，这种粒子________（选填“带正电”、“带负电”或“不带电”）；
(2)如图甲，用丝绸摩擦过的玻璃棒带________电，用这根玻璃棒靠近针顶端静止的铝箔条端时，铝箔条会旋转起来，这表明：带电物体能________轻小物体。
(3)如图乙，将一个铁质圆盘中放入彩色的碎纸屑，用一个高压静电棒去接触圆盘便会“天女散花”，这是纸屑和圆盘带有________电荷；若静电棒带正电，当它接触圆盘时，电流方向为________（填字母“A从圆盘到静电棒”或“B从静电棒到圆盘”）；
(4)如图丙所示是一款消防应急照明灯，应急灯中装有两个LED灯，应急照明灯只有停电时能提供一段时间的应急照明，则未停电时控制应急灯的开关处于________状态；若将应急灯中的任意一个LED灯组拆下，发现另一个LED灯组仍可以发光，则两个LED灯组是________连接的。
15.（2025北京）阅读以下文字，并回答问题：
半导体材料的应用
自然界的物质和材料千千万万，如果按导电能力划分，可以将所有的物质分为导体、半导体和绝缘体三种。其中半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻率在1mΩ cm~1GΩ cm之间（电阻率：某种物质所制成的元件（常温下20℃）的电阻与横截面积的乘积与长度的比值）。半导体材料在生产生活中的应用极大地提高了生产效率，降低了生产成本。同时促进了工业、农业、商业、科技、教育、卫生以及生物工程、航空航天等各个领域的全面发展。
半导体材料的光生伏特效应是太阳能电池运行的基本原理。判断太阳能电池优劣的主要标准是光电转化率，光电转化率越高，说明太阳能电池的工作效率越高。根据应用的半导体材料的不同，太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、薄膜电池以及III-V族化合物电池。晶体硅太阳能电池主要用到的半导体材料是晶体硅，它是目前世界上半导体材料在光伏产业中最成熟的主导产品。薄膜电池相比于晶体硅更能降低生产成本，其中非晶硅（a-Si）电池是最早实现商品化的薄膜电池。III-V族化合物电池的抗辐射性能好，转化效率高，这种太阳能电池主要用到GaAs材料。
LED是建立在半导体晶体管上的半导体发光二极管，采用LED技术的半导体光源体积小，可以实现平面封装，工作时发热量低、节能高效，产品寿命长、反应速度快，而且绿色环保无污染，还能开发成轻薄短小的产品，一经问世，就迅速普及，成为新一代的优质照明光源，目前已经广泛地运用在如交通指示灯、电子产品的背光源、城市夜景美化光源、室内照明等各个领域。
SiC击穿电压强度高，禁带宽度宽，热导性高，因此SiC半导体器件十分适合应用在功率密度和开关频率高的场合，电源转换装置就是其中之一。另外，SiC元件在高温、高压、高频条件下的优异表现使其现在被广泛使用到深井钻探，发电装置中的逆变器、电气混动汽车的能量转化器、轻轨列车牵引动力转换等领域。由于SiC本身的优势以及现阶段行业对于轻量化、高转换效率的半导体材料的需要，SiC有望取代Si，成为应用最广泛的半导体材料。
(1)根据应用的半导体材料的不同，太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、___________以及III-V族化合物电池。
(2)判断太阳能电池优劣的主要标准是______________________。
(3)太阳能电池运行的基本原理是___________________________。
16. 如图是世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置，能模拟太阳产生能量．为了达到聚变所要求的温度，需要用电流产生磁 场，电流的强度非常大，时间长了，线圈就要发热．从这个角度来说，装置不可能长时间运转．为了解决这个问题，人们把最新的超导技术引入到该装置中．
虽然“人造太阳”的奇观在实验室中已经出现，但“人造太阳”所发出的电能在短时间内还不可能进入人们的家中．根据目前世界各国的研究状况，这一梦想最快有可能在50年后实现．“人造太阳”的实验研究具有十分重大的战略意义．在过去的100年中，人类对能源的研究和使用已从化石燃料的单一化结构，发展到以化石能源为主，核能和水能互补的多元格局．但是，石油、煤炭等化石能源不能过度的开采和使用，目前已经商业化的核裂变能又会产生一定的核废料，同时受到原料的限制．
而核聚变能则被认为是无限、清洁、安全的换代新能源．据专家介绍，自然界最容易实现的聚变反应是氢的同位素﹣﹣氘和氚的聚变．氘在地球的海水中藏量丰富，多达40万亿吨，如果全部用于聚变反应，释放出的能量足够人类使用几百亿年，而且反应产物是无放射性污染的氦．这就是为什么世界各国，尤其是发达国家不遗余力，竞相研究、开发核聚能的原因所在．
（1）在“人造太阳”中，要用到超导材料．超导材料就是在一定条件下，导体的电阻变为 ________ ．这里应用超导材料是为了________ （选填“增加”或“减少”）线圈产生的热量．
（2）石油、煤炭的化石能源属于________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源，核能属于________ （选填“一次”或“二次”）能源
（3）核聚变的优势有哪些？（写出两点）； ________
17. 我国新能源汽车发展迅猛，受到国内外广大消费者的背睐。
(1)给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于基本电路中的__________（选填“用电器”或“电源”），是电能转化为__________（选填“机械能”或“化学能”）；用一个充电桩给电动汽车充电时，电动汽车与该充电桩之间是__________（选填“串联”或“并联”）的。车内一装饰灯设计如图所示，闭合S3、S4，断开S1、S2时，灯L1、L2发光，L1、L2__________（选填“串联”或“并联”），闭合S1、S2、S4，断开S 时，灯__________发光；
(2)在公路上有一辆自动挡汽车和一台拖拉机发生故障，经检查都是蓄电池坏了，不能启动，有人建议，只要把它们推动以后就可以使发动机继续工作。你认为把它们推动以后，__________（选填“汽车”、“拖拉机”或“两者都”）可以继续行驶；
(3)全球汽车保有量在迅速增长，截至2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。设汽车的燃油为汽油，每辆汽车每年耗油约2.1t，若不计热量损失，这些燃料完全燃烧可供2×106的水温度升高__________℃；汽车内燃机的效率平均值取20%，如果能把内燃机的效率提高2%，全球每年可以节约__________kg燃油，从而减小全球的碳排放，为环保作出贡献。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)汽油的热值为4.6×107J/kg]
18 如图所示为“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。风能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。风力发电将空气的______能转化为电能，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25kW·h，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动______圈。
19 （青岛自主招生）如图所示为风光互补路灯系统。它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯照明使用，表为某型号风光互补路灯系统配置方案。
风力发电机 太阳能电池组件 其它元件
最小启动风速 1.0m/s 太阳能电池输出功率 36W 蓄电池 500A h12V
最小充电风速 2.0m/s
最大限制风速 12.0m/s 太阳能转化效率 15% 大功率LED路灯 800W12V
最大输出功率 400W
（1）如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要 _____m2；
（2）当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在仅靠风力发电的情况下，将蓄电池电能由20%充至90%所需时间为 _____h。
20 （2025深圳）我国汽车工业发展迅猛，在智能驾驶等领域受到了国内外的认可。某款国产油电混合动力汽车的工作原理如图甲所示。当需要高速行驶或蓄电池电量过低时，内燃机就会启动，此时内燃机给蓄电池充电，蓄电池向电机输送能量驱动汽车前进。在某次测试中内燃机不断给蓄电池充电。
(1)智能驾驶系统所用到的芯片是由______（选填“半导体”或“超导体”）制成的；冬季空气非常干燥，汽车在长途行驶过程中，车身与空气摩擦带上电荷，汽车上会吸附很多灰尘，是因为带电体具有______的性质。图乙是某汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是______（选填“串联”或“并联”）的；
(2)内燃机带动发电机给蓄电池充电时，蓄电池相当于______（选填“电源”“开关”或“用电器”），此过程中，内燃机的机械能转化为蓄电池的______；
(3)在该次测试中，所用燃料的热值为4.6×107J/kg，消耗4kg燃料，这些燃料完全燃烧释放的热量是______J；若该次测试中，汽车牵引力做的功是5×107J ，且该油电混动汽车内燃机的效率为40%，则此过程中蓄电池的电能增加了______J（忽略蓄电池发热和蓄电池驱动电机时造成的热损失）；
(4)在高速路入口，交通部门常用“地磅”检测车辆是否超载。为了研究地磅的工作原理，学习小组设计了模拟地磅原理的简化电路图，如图丙所示。电源电压恒为6V，定值电阻R0为100Ω，电压表量程为，力敏电阻的阻值随所受压力变化关系如图丁所示。力敏电阻上方紧密连接一轻质绝缘平板，检测时将汽车模型静置于其上；（g取10N/kg）
①如图丙，汽车模型总重力越大，力敏电阻的阻值越______，电压表示数越______；
②若货车模型重力为10N，则力敏电阻的阻值为______Ω，此时电压表示数为______V；
③为保障电路各元件均不被损坏，汽车模型重力达到最大时，电压表示数为______V，汽车模型最大重力______N。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
