章末总结
一、选择题
1．以下能源形式中，属于清洁型能源的是( D )
A.煤 B．石油
C.焦炭 D．太阳能
2．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( C )
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
3．西藏蕴藏丰富的清洁能源可用于发电。下列发电站利用不可再生能源的是( B )
A.那曲风电场
B.拉萨火电厂
C.纳金太阳能电站
D.羊八井地热电站
4．近年来，我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是( B )
A.“华龙一号”核电站利用的是核聚变释放的能量
B.中国空间站利用的太阳能属于可再生能源
C.“复兴号”动车组控制系统中的芯片由超导体制成
D.神舟十九号的航天员在太空中利用声波向地面指挥中心传递信息
5．近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。下列有关说法中正确的是( B )
A.固态可燃冰属于二次能源
B.水能、风能、太阳能属于可再生能源
C.核聚变获得核能的方式与普通核电站一致
D.LED屏幕主要是由超导材料制成的
6．重力储能是一种极具应用前景的储能方式，它能够利用新能源产生的富余电能将重力块提升至高处储存能量，需要用电时，释放重力块牵引钢丝绳带动发电机发电。其发电过程与下列发电站发电时的能量转化相同的是( B )
A.广东大亚湾核电站
B.湖北三峡水力发电站
C.西藏羊易地热电站
D.青海塔拉滩光伏发电站
【解析】广东大亚湾核电站，是利用核裂变产生能量发电的，故A不符合题意；湖北三峡水力发电站，是利用机械能转化为电能，故B符合题意；西藏羊易地热电站，是利用内能转化为电能，故C不符合题意；青海塔拉滩光伏发电站，是利用光能转化为电能，故D不符合题意。故选B。
7．如图是“风能—太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是( A )
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
【解析】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；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；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；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。
8．“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 )
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
9．关于能源、信息传输，下列说法正确的是( C )
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
10．2024年5月25日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成。关于核能的利用，下列说法正确的是( D )
A.核能是可再生能源
B.“华龙一号”是利用聚变产生能量
C.核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成
D.核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方
【解析】由于核燃料是矿产资源，不能在短期内获得补充，所以核能是不可再生能源，故A错误；目前人类只掌握了可控核裂变技术，所以“华龙一号”核电站是利用裂变产生能量，故B错误； 核燃料中的铀原子核由大量质子和中子组成，电子在原子核外，故C错误； 核污染主要是指核燃料或核废料具有放射性，因此一般深埋在人烟稀少的地方，故D正确。 故选D。
二、填空题
11．能源对人类的生产生活有着重大的意义。从能源的分类来看，下列属于可再生能源的是________，属于不可再生能源的是________。(均选填序号)
①太阳能 ②石油 ③风能 ④煤炭 ⑤天然气 ⑥地热能 ⑦水能 ⑧核能
【答案】①③⑥⑦ ②④⑤⑧
12．生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。2024年6月5日，国产大飞机C919加注了我国自主研发的生物航煤，成功完成试飞任务。
(1)若C919飞行400 km用时0.5 h，则C919的飞行速度为________ km/h。
(2)生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具有________；在能量转化和转移的过程中，能量的总量________。
【答案】(1)800
(2)方向性 不变
13．风电的开发可以有效助力我国实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。张北—雄安特高压交流输变电工程投运后，实现了“张家口的风点亮雄安的灯”。从能源的视角来看，“张家口的风”属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源，它实际上来源于________能。我国自主研发的单台陆上风电机组功率可达107 W，这样一个风电机组在此功率下稳定工作________ min产生的电能，相当于200 kg焦炭完全燃烧放出的热量。焦炭的热值为3.0×107 J/kg。
可再生 太阳 10
【解析】风能在短时间内可以再次从自然界中获取，属于可再生能源。风的形成主要是由太阳辐射热引起的，当太阳光照射在地球表面时，地表温度会升高，导致地表的空气受热膨胀并变轻上升，热空气上升后，低温的冷空气会横向流入补充，上升的空气在逐渐冷却的过程中会变重并降落，由于地表温度仍然较高，这又会加热空气并使之上升，这种空气的持续流动就形成了风，故风能实际上来源于太阳能。
200 kg焦炭完全燃烧放出的热量
Q放＝mq＝200 kg×3.0×107 J/kg
＝6×109 J
风电机组在此功率下稳定工作的时间
t＝＝
＝＝600 s＝10 min。
三、综合题
14．阅读短文，回答问题。
戈壁滩上的“向日葵”
在甘肃省敦煌市西南方向约15千米的戈壁滩上有一处充满科幻感的设施(如图甲)，这是目前全球装机容量第二的熔盐塔式光热电站。光热电站的镜场面积约140万平方米，1万多面巨大的定日镜在计算机的精确控制下，能如同向日葵一样随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到260米高的吸热塔的吸热器上。
在北半球的正午，太阳光由南往北倾斜照射，位于吸热塔北面的定日镜，阳光的入射角极小，定日镜的面积可以全部作为有效面积反射阳光。而位于吸热塔南面的定日镜，阳光的入射角很大，反射阳光的有效面积大大缩小。
在塔式太阳能热发电系统中，吸热器是最关键的核心部位，吸热器内部有多个平行排列的吸热管组成的管屏，它将定日镜所捕捉到的太阳光直接转化为可以高效利用的内能，将能量存储在液态熔盐中，为汽轮发电机组提供所需的热源。
(1)太阳能光热电站利用平面镜________太阳光，聚集到吸热塔上进行加热。
(2)在镜阵最外层的大圈，定日镜呈现明显的分布不对称，吸热塔南边的定日镜比北边少，原因是________________________________________________。
(3)请结合图乙完成太阳能光热发电的能量转化流程图。
【答案】(1)反射
(2)南面的定日镜，阳光的入射角很大，反射阳光的有效面积大大缩小了
(3)太阳能 机械能
15．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1.25×109 J；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为1.21×109 J、热量为2×108 J，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3.0×107 J/kg)
(1)核燃料反应堆中的铀 235是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)补充完整核能发电的能量转化过程。
核能→内能→________→电能
(3)若给居民供热5.4×1015 J，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多少？
【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。
(2)核能先转化为内能，再转化为机械能推动汽轮机，发电机再产生电能。
(3)依题意得，标准煤产生的热量
Q放＝5.4×1015 J
由Q放＝mq得，标准煤完全燃烧的质量
m＝
＝＝1.8×108 kg
(4)依题意得，单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为1.25×109 J；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为1.21×109 J、热量为2×108 J，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
－＝3.2%
单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为E＝5×109 J。 章末总结
一、选择题
1．以下能源形式中，属于清洁型能源的是( )
A.煤 B．石油
C.焦炭 D．太阳能
2．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
3．西藏蕴藏丰富的清洁能源可用于发电。下列发电站利用不可再生能源的是( )
A.那曲风电场
B.拉萨火电厂
C.纳金太阳能电站
D.羊八井地热电站
4．近年来，我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是( )
A.“华龙一号”核电站利用的是核聚变释放的能量
B.中国空间站利用的太阳能属于可再生能源
C.“复兴号”动车组控制系统中的芯片由超导体制成
D.神舟十九号的航天员在太空中利用声波向地面指挥中心传递信息
5．近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。下列有关说法中正确的是( )
A.固态可燃冰属于二次能源
B.水能、风能、太阳能属于可再生能源
C.核聚变获得核能的方式与普通核电站一致
D.LED屏幕主要是由超导材料制成的
6．重力储能是一种极具应用前景的储能方式，它能够利用新能源产生的富余电能将重力块提升至高处储存能量，需要用电时，释放重力块牵引钢丝绳带动发电机发电。其发电过程与下列发电站发电时的能量转化相同的是( )
A.广东大亚湾核电站
B.湖北三峡水力发电站
C.西藏羊易地热电站
D.青海塔拉滩光伏发电站
7．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
8．“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
9．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
10．2024年5月25日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成。关于核能的利用，下列说法正确的是( )
A.核能是可再生能源
B.“华龙一号”是利用聚变产生能量
C.核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成
D.核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方
二、填空题
11．能源对人类的生产生活有着重大的意义。从能源的分类来看，下列属于可再生能源的是________，属于不可再生能源的是________。(均选填序号)
①太阳能 ②石油 ③风能 ④煤炭 ⑤天然气 ⑥地热能 ⑦水能 ⑧核能
12．生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。2024年6月5日，国产大飞机C919加注了我国自主研发的生物航煤，成功完成试飞任务。
(1)若C919飞行400 km用时0.5 h，则C919的飞行速度为________ km/h。
(2)生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具有________；在能量转化和转移的过程中，能量的总量________。
13．风电的开发可以有效助力我国实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。张北—雄安特高压交流输变电工程投运后，实现了“张家口的风点亮雄安的灯”。从能源的视角来看，“张家口的风”属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源，它实际上来源于________能。我国自主研发的单台陆上风电机组功率可达107 W，这样一个风电机组在此功率下稳定工作________ min产生的电能，相当于200 kg焦炭完全燃烧放出的热量。焦炭的热值为3.0×107 J/kg。
可再生 太阳 10
三、综合题
14．阅读短文，回答问题。
戈壁滩上的“向日葵”
在甘肃省敦煌市西南方向约15千米的戈壁滩上有一处充满科幻感的设施(如图甲)，这是目前全球装机容量第二的熔盐塔式光热电站。光热电站的镜场面积约140万平方米，1万多面巨大的定日镜在计算机的精确控制下，能如同向日葵一样随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到260米高的吸热塔的吸热器上。
在北半球的正午，太阳光由南往北倾斜照射，位于吸热塔北面的定日镜，阳光的入射角极小，定日镜的面积可以全部作为有效面积反射阳光。而位于吸热塔南面的定日镜，阳光的入射角很大，反射阳光的有效面积大大缩小。
在塔式太阳能热发电系统中，吸热器是最关键的核心部位，吸热器内部有多个平行排列的吸热管组成的管屏，它将定日镜所捕捉到的太阳光直接转化为可以高效利用的内能，将能量存储在液态熔盐中，为汽轮发电机组提供所需的热源。
(1)太阳能光热电站利用平面镜________太阳光，聚集到吸热塔上进行加热。
(2)在镜阵最外层的大圈，定日镜呈现明显的分布不对称，吸热塔南边的定日镜比北边少，原因是________________________________________________。
(3)请结合图乙完成太阳能光热发电的能量转化流程图。
15．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1.25×109 J；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为1.21×109 J、热量为2×108 J，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3.0×107 J/kg)
(1)核燃料反应堆中的铀 235是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)补充完整核能发电的能量转化过程。
核能→内能→________→电能
(3)若给居民供热5.4×1015 J，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多少？
