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第2节 新能源的发展
目录
【A 夯基础】 1
一、核能 1
二、太阳能 2
【B 提能力】 3
【C 链中考】 4
核能
1．2025年1月20日中国有“人造太阳”之称的EAST创造了新世界纪录，实现1亿摄氏度1066秒稳态运行，突破核聚变的控制难题，标志着核能源研究重大跨越。关于核能的利用，下列说法正确的是（ ）
A．核能是属于可再生能源 B．核聚变反应中，核能转化为内能
C．核聚变和核裂变的原料是相同的 D．核聚变反应中，核能转化为化学能
2．核电站发电利用的是原子核发生 （填“裂变”或“聚变”）时释放的能量，其核能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源，其巨大能量来自图 （选填“A”或“B”）所示的核反应。
3．我国研发的“玲龙一号”核电机组，是全球首个多功能模块化的小型核电机组。下列关于核能的说法正确的是（ ）
A．核能是一种化石能源，属于常规能源
B．核电站的核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
C．利用核能发电是直接将核能转化成电能
D．核能是可再生能源，它是未来理想能源的一个重要发展方向
4．2025年3月28日，“中国环流三号”首次实现原子核和电子温度均突破一亿度，其能量产生原理与太阳发光发热相似，被称为新一代人造太阳。下列说法正确的是（ ）
A．原子核是由电子组成的
B．其能量产生原理是核聚变
C．其能量产生原理和核电站的原理相同
D．使用核能有核辐射的危险，所以不能发展和利用核能
5．黄旭华院士（1926.3.12﹣2025.2.6）是中国核潜艇之父，共和国勋章获得者，为祖国的核潜艇事业隐姓埋名三十年，最终带领团队研制出中国第一艘核潜艇。潜艇的动力来源于一座功率很大的核反应堆，核反应堆主要利用图中 （选填“a”或“b”）的过程获得能量，该反应过程在核反应堆里是 （选填“可控”或“不可控”）的，核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
6．中国自主研制的三代核电站“华龙一号”成功运行，核电站利用反应堆发生 （选填“核裂变”或“核聚变”）获得能量；核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站最终实现了核能转化为 ，方便传输与使用。
7．核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国“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。
二、太阳能
8．清洁能源是指不排放污染物，能够直接用于生产、生活的能源。下列能源中都属于清洁能源的是（ ）
A．太阳能、石油 B．石油、风能
C．太阳能、风能 D．风能、煤炭
9．关于光能的利用，下列说法错误的是（ ）
A．绿色植物将光能转化为化学能
B．太阳能热水器将光能转化为内能
C．太阳能电池将光能转化为化学能
D．太阳能路灯将光能转化为电能
10．2025年5月，中国的“人造太阳”装置（BEST）启动总装，再创世界纪录。该装置将模拟太阳的 （选填“核聚变”或“核裂变”）原理，释放巨大能量。太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
11．“华龙一号”是我国自主三代核电技术，位于福建省漳州核电站1号机组汽轮发电机组首次核蒸汽冲转一次成功，它利用现行主流的核电站发电方式，通过可控的 （选填“核裂变”或“核聚变”）将核能转化为电能。太阳内部通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能，太阳能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。
12．光伏发电是利用半导体太阳能电池板将 能直接转变为 能的一种技术。
13．晒太阳感到暖和，这说明光具有 。植物的光合作用是把 能转化为 能。
14．太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车，相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放，正因为其环保的特点，太阳能汽车被诸多国家所提倡。如图所示的是科技人员设计的一种太阳能汽车，其质量为，前挡风玻璃和顶盖皆由防太阳辐射的层压玻璃制作而成，车身轻便灵活，加速性能优越。它的电池完全由太阳能供能——通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能。在某次测试过程中，让该太阳能汽车沿平直路面匀速行驶，汽车所受阻力为车重的。
(1)当太阳光照射在电池板上给电池充电时，电池相当于电路中的 （选填“电源”“开关”或“用电器”）；
(2)在测试过程中，该太阳能汽车的牵引力做的功是多少？若一辆热机效率为的燃油汽车在行驶过程中，牵引力做相同的功，则需要消耗多少L的汽油？（汽油的热值取，g取）
(3)该太阳能汽车上接收太阳能的电池板的面积为，太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为25%，则在测试过程中牵引力做功消耗的能量，需要该太阳能汽车在太阳光下充电多少时间获得？请你为太阳能汽车的发展提出一条建议。（已知太阳以球面的形状向外均匀辐射能量，辐射的总功率为，太阳到地球的距离为，半径为的球面的面积为，π取3.14，，太阳光传播到地球表面后，能量仅剩70.65%）
15．如图为我国某地的光伏发电基地。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术，其碳排放量是化石能源发电的十分之一到二十分之一，是真正的低碳能源。据报道，到2025年光伏发电将占到中国总发电量的40%左右。太阳能电池板是光伏发电装置的主要组成部分之一，其光电转换效率在16%至23%之间。请解答下列问题：
(1)利用太阳能电池板进行光伏发电时，是将 能转化为电能。
(2)光伏发电的优点有哪些？（写出一条即可）
(3)若太阳的辐射功率为（1s内辐射在太阳能电池板上的太阳能为800J）。某种太阳能电池板的光电转换效率为18.75%，则其在的面积上的平均输出功率是多少？
(4)的该太阳能电池板工作10h转换的电能，能让一个“220V 10W”的LED灯正常工作多长时间？
16．（2025·江苏徐州·中考真题）蓝藻能在水中快速生长，科学家尝试控制它们的光合作用来产生电能，使蓝藻成为一种新能源。下列关于这种新能源的说法，正确的是（ ）
A．是一种化石能源 B．来源于太阳
C．属于非清洁能源 D．属于不可再生能源
17．（2025·四川凉山·中考真题）光伏发电产业是我国低碳经济的亮点之一。光伏发电使用的太阳能板（如图）主要是将太阳能转化为 能，太阳能来自于太阳内部的核 （选填“聚”或“裂”）变。
18．（2025·吉林长春·中考真题）一种高集成度、自供能、无线智能鞋垫，可实现足底压力实时监测与多运动状态精准识别。其能量来源于贴在鞋面外侧的柔性钙钛矿太阳能电池，如图所示。
(1)太阳能电池将太阳能转化为 ，从可持续发展的角度看，太阳能属于 能源。
(2)鞋垫因受到压力而发生形变时，其质量 。
(3)鞋垫上的传感器采集到的压力数据信息利用 传输到智能手机端，实现监测。
19．（2024·四川广安·中考真题）某地区的居民常用太阳灶来烧水，太阳灶所利用的太阳能来源于太阳内部原子核的 （选填“聚变”或“裂变”）。如果把质量为1.2kg、温度为25℃的水加热到75℃，至少需要给水提供 J的能量。[]
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第2节 新能源的发展
目录
【A 夯基础】 1
一、核能 1
二、太阳能 4
【B 提能力】 5
【C 链中考】 7
核能
1．2025年1月20日中国有“人造太阳”之称的EAST创造了新世界纪录，实现1亿摄氏度1066秒稳态运行，突破核聚变的控制难题，标志着核能源研究重大跨越。关于核能的利用，下列说法正确的是（ ）
A．核能是属于可再生能源 B．核聚变反应中，核能转化为内能
C．核聚变和核裂变的原料是相同的 D．核聚变反应中，核能转化为化学能
【答案】B
【详解】A．核能是利用核反应从原子核释放的能量，其原料如铀、钚等在自然界中的储量是有限的，用完后短期内无法再生，核聚变的主要原料氘虽然在海水中储量丰富，但氚需要人工制造且储量相对有限，因此核能属于不可再生能源，故A错误；
B．核聚变是轻原子核融合成较重原子核的过程，会释放出巨大能量，使得反应区域温度极高，实现了核能到内能的转化，故B正确；
C．核聚变的燃料是氘和氚等轻核，而核裂变的燃料是铀、钚等重核，二者原料不同，故C错误；
D．核聚变反应中，是核能转化为内能、光能等，并非化学能，故D错误。
故选B。
2．核电站发电利用的是原子核发生 （填“裂变”或“聚变”）时释放的能量，其核能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源，其巨大能量来自图 （选填“A”或“B”）所示的核反应。
【答案】 裂变 不可再生 A
【详解】[1]核电站发电利用的是原子核发生裂变时释放的能量，利用了裂变的链式反应释放出巨大能量。
[2]不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源。核能利用的矿物质在短时间不可再生，因此属于不可再生能源。
[3]其巨大能量来自核裂变反应，图中A是裂变反应图，B是聚变反应图，故选A。
3．我国研发的“玲龙一号”核电机组，是全球首个多功能模块化的小型核电机组。下列关于核能的说法正确的是（ ）
A．核能是一种化石能源，属于常规能源
B．核电站的核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
C．利用核能发电是直接将核能转化成电能
D．核能是可再生能源，它是未来理想能源的一个重要发展方向
【答案】B
【详解】A．常见的化石能源是煤、石油、天然气，核能属于新能源，不是化石能源，故A错误；
B．核能发电是利用原子核裂变时放出的核能来发电的。核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变（链式反应）释放能量的，故B正确；
C．核电站的发电过程是将核能转化为内能，内能对外做功转化为机械能，然后带动发电机发电，机械能再转化为电能，故C错误；
D．核能属于不可再生能源，而可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向，故D错误。
故选B。
4．2025年3月28日，“中国环流三号”首次实现原子核和电子温度均突破一亿度，其能量产生原理与太阳发光发热相似，被称为新一代人造太阳。下列说法正确的是（ ）
A．原子核是由电子组成的
B．其能量产生原理是核聚变
C．其能量产生原理和核电站的原理相同
D．使用核能有核辐射的危险，所以不能发展和利用核能
【答案】B
【详解】A．原子核是由质子和中子组成的，电子围绕原子核运动，故A错误；
B．“中国环流三号”通过轻核聚变产生能量，这与太阳发光发热的原理相同，故B正确；
C．核电站利用的是重核裂变原理，与“中国环流三号”的核聚变原理不同，故C错误；
D．虽然核能利用存在核辐射风险，但通过科学防护和合理利用可以确保安全，不能因此否定核能发展，故D错误。
故选B。
5．黄旭华院士（1926.3.12﹣2025.2.6）是中国核潜艇之父，共和国勋章获得者，为祖国的核潜艇事业隐姓埋名三十年，最终带领团队研制出中国第一艘核潜艇。潜艇的动力来源于一座功率很大的核反应堆，核反应堆主要利用图中 （选填“a”或“b”）的过程获得能量，该反应过程在核反应堆里是 （选填“可控”或“不可控”）的，核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
【答案】 a 可控 不可再生
【详解】[1]图a 是核裂变，即一个中子轰击铀核，铀核分裂成两个质量较小的核，同时释放出大量的能量和中子；图b 是核聚变，即氘核和氚核在超高温下结合成氦核，释放出巨大能量 。核反应堆主要利用核裂变（图a ）的过程获得能量。
[2]因为目前核反应堆是通过控制核裂变的链式反应来和平利用核能的，是可控的，而核聚变目前还难以实现可控应用。
[3]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，例如太阳能、风能、水能等；不可再生能源是指在自然界中经过亿万年形成，短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少总有枯竭一天的能源，核能所利用的核燃料（如铀等）在地球上的储量是有限的，消耗后不能在短期内从自然界得到补充，所以核能是一种不可再生能源。
6．中国自主研制的三代核电站“华龙一号”成功运行，核电站利用反应堆发生 （选填“核裂变”或“核聚变”）获得能量；核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站最终实现了核能转化为 ，方便传输与使用。
【答案】 核裂变 不可再生 电能
【详解】[1]核电站利用铀等核燃料在反应堆中发生可控的核裂变释放能量。
[2]核燃料在地球上的储量有限，无法短期内再生，属于不可再生能源。
[3]核反应释放的热能通过汽轮机转化为机械能，最终由发电机转化为电能，便于传输和使用。
7．核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国“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
核聚变
【详解】[1]核燃料是矿产资源，在短时间内不能从自然界得到补充，所以核能是不可再生能源。
[2]人造太阳的反应原理与太阳类似，是通过轻核聚变释放巨大的核能，所以人造太阳是通过核聚变释放巨大的能量。
二、太阳能
8．清洁能源是指不排放污染物，能够直接用于生产、生活的能源。下列能源中都属于清洁能源的是（ ）
A．太阳能、石油 B．石油、风能
C．太阳能、风能 D．风能、煤炭
【答案】C
【详解】属于清洁能源的是太阳能、水能、地热能、风能等；煤、石油、天然气等化石能源使用时会造成污染，属于有污染的能源，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9．关于光能的利用，下列说法错误的是（ ）
A．绿色植物将光能转化为化学能
B．太阳能热水器将光能转化为内能
C．太阳能电池将光能转化为化学能
D．太阳能路灯将光能转化为电能
【答案】C
【详解】A．绿色植物的光合作用是将太阳的光能转化为生物体内的化学能，故A正确，不符合题意；
B．太阳能热水器吸收太阳能，使水的温度升高、内能增加，实现了光能到内能的转化，故B正确，不符合题意；
C．太阳能电池消耗了太阳能，产生了电能，故是将太阳能转化为电能的过程，故C错误，符合题意；
D．太阳能路灯利用其顶部的太阳能电池板将光能转化为电能，为自身供电，故D正确，不符合题意。
故选C。
10．2025年5月，中国的“人造太阳”装置（BEST）启动总装，再创世界纪录。该装置将模拟太阳的 （选填“核聚变”或“核裂变”）原理，释放巨大能量。太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
【答案】
核聚变
可再生
【详解】[1]“人造太阳”的核心原理是模拟太阳内部的核聚变反应，通过核聚变释放巨大能量，这是核聚变技术的重要应用。
[2]太阳能可以从自然界源源不断地获取，属于可再生能源。
11．“华龙一号”是我国自主三代核电技术，位于福建省漳州核电站1号机组汽轮发电机组首次核蒸汽冲转一次成功，它利用现行主流的核电站发电方式，通过可控的 （选填“核裂变”或“核聚变”）将核能转化为电能。太阳内部通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能，太阳能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。
【答案】 核裂变 核聚变 一次
【详解】[1]核电站发电方式，通过可控的重核裂变释放大量核能，将核能转化为电能。
[2]太阳内部发生热核反应，通过氢核聚变释放巨大的核能。
[3]太阳能不需要经过加工、转化可直接被利用，因此属于一次能源。
12．光伏发电是利用半导体太阳能电池板将 能直接转变为 能的一种技术。
【答案】 光 电
【详解】[1][2]光伏发电是利用半导体太阳能电池板将太阳（光） 能直接转变为电能的一种技术。其核心原理基于半导体的光生伏特效应：当太阳光照射到由半导体构成的太阳能电池板时，光子能量被半导体材料吸收，激发内部的电子脱离束缚，形成可自由移动的电子，在电场的作用下发生定向移动，分别向电池的两极聚集，最终在外部电路中形成持续的电流，实现光能到电能的直接转换。
13．晒太阳感到暖和，这说明光具有 。植物的光合作用是把 能转化为 能。
【答案】 能量 光 化学
【详解】[1]晒太阳时，人体感受到温暖，是因为太阳光携带的能量传递给人体，使人体内能增加，温度升高，这直接体现了光具有能量的基本属性。
[2][3]光合作用中，植物吸收太阳光，同时将吸收的光能储存到植物体中，而有植物体中的能量属于化学能，因此该过程实现了光能到化学能的转化。
14．太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车，相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放，正因为其环保的特点，太阳能汽车被诸多国家所提倡。如图所示的是科技人员设计的一种太阳能汽车，其质量为，前挡风玻璃和顶盖皆由防太阳辐射的层压玻璃制作而成，车身轻便灵活，加速性能优越。它的电池完全由太阳能供能——通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能。在某次测试过程中，让该太阳能汽车沿平直路面匀速行驶，汽车所受阻力为车重的。
(1)当太阳光照射在电池板上给电池充电时，电池相当于电路中的 （选填“电源”“开关”或“用电器”）；
(2)在测试过程中，该太阳能汽车的牵引力做的功是多少？若一辆热机效率为的燃油汽车在行驶过程中，牵引力做相同的功，则需要消耗多少L的汽油？（汽油的热值取，g取）
(3)该太阳能汽车上接收太阳能的电池板的面积为，太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为25%，则在测试过程中牵引力做功消耗的能量，需要该太阳能汽车在太阳光下充电多少时间获得？请你为太阳能汽车的发展提出一条建议。（已知太阳以球面的形状向外均匀辐射能量，辐射的总功率为，太阳到地球的距离为，半径为的球面的面积为，π取3.14，，太阳光传播到地球表面后，能量仅剩70.65%）
【答案】(1)用电器
(2)5L
(3)6.8×104s，提升光电转化效率
【详解】（1）给电池充电，电池消耗电能，相当于用电器。
（2）在测试过程中，该太阳能汽车沿平直路面匀速行驶，牵引力和所受的阻力平衡，大小相等，则
该太阳能汽车的牵引力做的功W=Fs=103N×34×103m=3.4×107J
牵引力做相同的功，需要消耗的汽油完全燃烧放出的热量
需要消耗的汽油
（3）地面上2m2的太阳能电池板接收太阳辐射功率
则太阳能汽车上太阳能电池板接收太阳辐射转化为电能的功率
充电所需的时间
太阳能汽车的发展提升光电转化效率。
15．如图为我国某地的光伏发电基地。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术，其碳排放量是化石能源发电的十分之一到二十分之一，是真正的低碳能源。据报道，到2025年光伏发电将占到中国总发电量的40%左右。太阳能电池板是光伏发电装置的主要组成部分之一，其光电转换效率在16%至23%之间。请解答下列问题：
(1)利用太阳能电池板进行光伏发电时，是将 能转化为电能。
(2)光伏发电的优点有哪些？（写出一条即可）
(3)若太阳的辐射功率为（1s内辐射在太阳能电池板上的太阳能为800J）。某种太阳能电池板的光电转换效率为18.75%，则其在的面积上的平均输出功率是多少？
(4)的该太阳能电池板工作10h转换的电能，能让一个“220V 10W”的LED灯正常工作多长时间？
【答案】(1)太阳
(2)节约能源
(3)150W
(4)150h
【详解】（1）光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术，发电时是将太阳能转化为电能。
（2）光伏发电的优点是节约能源、清洁、无污染、可再生、保护环境，且易安装等，答案合理即可。
（3）的面积上的平均输出功率是
（4）的该太阳能电池板工作10h获得的电能为
这些电能能让一个“220V 10W”的LED灯正常工作的时间
16．（2025·江苏徐州·中考真题）蓝藻能在水中快速生长，科学家尝试控制它们的光合作用来产生电能，使蓝藻成为一种新能源。下列关于这种新能源的说法，正确的是（ ）
A．是一种化石能源 B．来源于太阳
C．属于非清洁能源 D．属于不可再生能源
【答案】B
【详解】A．化石能源是指煤、石油、天然气等，而蓝藻能源是通过生物过程产生的，不属于化石能源。故A错误；
B．蓝藻通过光合作用将太阳能转化为化学能，科学家利用这一过程来产生电能，因此这种能源的根本来源是太阳。故B正确；
C．蓝藻在生长过程中不会排放大量污染物，因此这种能源属于清洁能源。故C错误；
D．蓝藻可以不断繁殖，不会枯竭，因此这种能源可以源源不断地获得，属于可再生能源。故D错误。
故选B。
17．（2025·四川凉山·中考真题）光伏发电产业是我国低碳经济的亮点之一。光伏发电使用的太阳能板（如图）主要是将太阳能转化为 能，太阳能来自于太阳内部的核 （选填“聚”或“裂”）变。
【答案】 电 聚
【详解】[1]太阳能板吸收太阳能，将太阳能转化为电能。
[2]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
18．（2025·吉林长春·中考真题）一种高集成度、自供能、无线智能鞋垫，可实现足底压力实时监测与多运动状态精准识别。其能量来源于贴在鞋面外侧的柔性钙钛矿太阳能电池，如图所示。
(1)太阳能电池将太阳能转化为 ，从可持续发展的角度看，太阳能属于 能源。
(2)鞋垫因受到压力而发生形变时，其质量 。
(3)鞋垫上的传感器采集到的压力数据信息利用 传输到智能手机端，实现监测。
【答案】(1) 电能 可再生
(2)不变
(3)电磁波
【详解】（1）[1]太阳能电池工作时消耗太阳能，获得电能，这个过程中将太阳能转化为电能。
[2]太阳能可以源源不断的重复获取，所以太阳能属于可再生能源。
（2）质量是物体的属性，与物体的形状、物态、位置无关，则鞋垫因受到压力而发生形变时，其质量保持不变。
（3）电磁波可以传递信息，传感器采集到的压力数据信息就是利用电磁波来传递信息的。
19．（2024·四川广安·中考真题）某地区的居民常用太阳灶来烧水，太阳灶所利用的太阳能来源于太阳内部原子核的 （选填“聚变”或“裂变”）。如果把质量为1.2kg、温度为25℃的水加热到75℃，至少需要给水提供 J的能量。[]
【答案】 聚变
【详解】[1]在太阳内部时刻发生由“氢”聚变成“氦”的原子核反应，即核聚变，不停地释放出巨大的能量。
[2]如果把质量为1.2kg、温度为25℃的水加热到75℃，需要的热量为
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