第二十二章 能源与可持续发展（高频考点精讲）（解析版）

第二十二章能源与可持续发展（高频考点精讲）考点01能源【高频考点精讲】1、能源（1）概念：凡是能为人类提供能量的物质都叫做能源。（2）能源与能量是两个不同的物理量，能源的利用过程实质上就是能量的转化和转移过程，能量则是物体做功本领的量度。（3）生活中常见的能源：煤炭、石油、天燃气、汽油、柴油、热力、电力等。2、新能源（1）新能源又称非常规能源，是传统能源之外的各种能源形式，例如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。（2）相对于传统能源，新能源具有污染少、储量大的特点，对于解决环境污染和资源枯竭问题具有重要意义。3、能源的分类（1）从产生方式角度划分一次能源：从自然界直接获取的能源，例如，煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能。二次能源：无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源，例如，电能、乙醇汽油、氢能、沼气。（2）从是否可再生角度划分可再生能源：可以从自然界中源源不断获取的能源，例如，水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源，例如，煤炭、石油、天然气、核能。【热点题型精练】1．下列关于能源的说法，正确的是（）A．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变 B．天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用 C．如果大量利用太阳能，可以使太阳能在短期内消耗殆尽 D．水能和风能可以从自然界里得到，是可再生能源解：A、核反应堆中发生的是可控的核裂变，故A错误；B、天然气是我们在开采石油时同时开采出来的，是不可再生能源，不可能被无尽地开发利用，故B错误；C、太阳能是可再生能源，短时间之内是消耗不完的，故C错误；D、水能和风能也可以从自然界里源源不断的得到，是可再生能源，故D正确。答案：D。2．在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类应特别重视下列哪种能源的利用（）A．煤炭 B．石油 C．天然气 D．太阳能解：太阳能取之不尽用之不竭，而且环保，不会对环境产生影响，也在科学技术的进步也很容易转化为其他形式的能；煤炭、石油、天然气属于化石能源，属于不可再生能源，并且在使用时会产生废物、废气污染环境，与节能环保，低碳生活不相符。答案：D。3．出行是人们工作、生活必不可少的环节，出行的工具多种多样，使用的能源也不尽相同。自行车、太阳能小车和电力机车所消耗能量的类型分别是（）①生物能②核能③电能④太阳能A．①②③ B．①④③ C．①②④ D．②④③解：（1）自行车要运动靠人蹬来驱动，故消耗的是人的生物能①；（2）太阳能小车消耗太阳能④；（3）电力机车是靠电机来驱动，消耗的是电能③。答案：B。4．我们在节约能源的同时，还应开发和利用新的能源。作为未来的理想能源应满足一定的条件。下列不符合理想能源必要条件的是（）A．必须足够丰富，可以保证长期使用 B．必须足够便宜，可以保证多数人用得起 C．必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境 D．必须足够昂贵，可以保证节约使用解：未来的理想能源必须满足以下四个条件：第一，必须足够丰富，可以保证开发利用工作之便；第二，必须足够低廉，保证多数人用得起；第三，相关技术必须成熟，可以保证安全使用；第四，必须足够清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境；答案：D。5．可以直接从自然界获得的能源叫一次能源，必须通过消耗一次能源才能获得的能源叫二次能源，石油、风能、天然气、煤、电能等能源中，属于可再生能源的是风能，属于二次能源的是电能。解：风能可以源源不断的得到，是可再生能源；电能是必须通过一次能源的消耗才能获得的，所以称为二次能源。答案：风能；电能。6．最近，汽油再次涨价，过高的油价已影响到许多行业，使人们认识到煤、石油、天然气这些传统能源，由于不可再生，将引发人类未来的能源危机。为此，人类正积极地开发和利用一些新能源，如太阳能、核能、地热能等。解：太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能等都是新能源。答案：核能，地热能。考点02核能【高频考点精讲】1、核能（1）原子核是由质子和中子靠强大的核力紧密结合在一起的，一旦原子核分裂或聚合，就会释放出巨大的能量，这就是核能。（2）获得核能的两种途径：核裂变和核聚变。（3）优点：①消耗很少燃料就可以产生大量电能；②核电站可以大大减少燃料运输量。（4）缺点：一旦发生核泄漏事件，会产生放射性污染。（5）和平利用方式：核电站；非和平利用方式：原子弹。2、核电站发电过程中的能量转化（1）转化过程：核能→内能→机械能→电能。①核反应堆把核能转化为内能，得到高温水蒸气；②水蒸气推动汽轮机转动，把内能转化为机械能；③汽轮机带动发电机发电，把机械能转化为电能。3、核聚变（1）在超高温的条件下，将质量很小的原子核结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这种反应叫做核聚变，也叫热核反应。（2）氢的同位素氘与氚的聚变是自然界中最容易实现的聚变反应。4、核裂变（1）用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这种反应叫做裂变。（2）原子核裂变时释放出核能，同时还会产生新的中子，这些中子又会轰击其他原子核，导致一系列原子核持续裂变，释放出大量核能，这就是链式应。如图所示，5、核裂变与核聚变的比较比较裂变聚变定义较大原子核分裂为较小原子核的过程质量很小的原子核结合成较大原子核的过程发生条件中子轰击较大原子核超高温释放核能大小巨大更加巨大应用或实例原子弹、核电站氢弹、太阳内部爆炸7．目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识，正确的是（）A．核能是可再生能源 B．核能发电是利用原子核裂变释放的核能 C．核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能 D．核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同解：A、核能不是可再生能源，故A错误；B、核电站是利用原子核裂变释放的能量来发电的，故B正确；C、核能发电是利用原子核裂变释放的核能，氢弹是利用轻核的聚变制成的，故C错误；D、核电站和原子弹都是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的，其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的，而原子弹的裂变过程是不加控制的，故D错误。答案：B。8．下列有关核能的利用，叙述正确的是（）A．原子弹是利用核聚变原理制成的一种核武器 B．氢弹是利用核裂变原理制成的一种核武器 C．核电站中的能量转化顺序是：核能→化学能→内能→机械能→电能 D．氢弹和原子弹爆炸时能量的转化和转移是有方向性的解：A、原子弹是利用核裂变原理制成的一种核武器，故A错误；B、氢弹是利用核聚变原理制造的核武器，氢弹的杀伤破坏因素与原子弹相同，但威力比原子弹大得多，故B错误；C、核电站能量转化的过程是：通过核反应把核能转化为内能，得到高温水蒸气；水蒸气推动蒸气轮机转动，把内能又转化为机械能；蒸气轮机再带动发电机发电，得到电能；故能量转化的顺序正确的是核能→内能→机械能→电能，故C错误；D、能量散发出去后不能重新收集加以利用，即为能量的耗散现象，说明自然界中能量转化是有方向性的，故氢弹和原子弹爆炸时散发的能量的转移和转化也是有方向性的，故D正确。答案：D。9．下列关于核电站的叙述中不正确的是（）A．特别适合于缺少化石能源的地区 B．可以减少燃料运输量 C．不需要保护措施 D．消耗很少的核燃料可获得的巨大的能量解：核能有以下特点：1．核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。2．核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。3．核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途。4．核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。5．核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。6、核能具有放射性，如处理不当会造成环境污染。故本题的A、B、D不符合题意。答案：C。10．核电站是利用铀核在裂变（选填“裂变”或“聚变”）时释放的能量来发电，在核反应堆中，发生的链式反应是可控（选填“可控”或“不可控”）的。解：原子核裂变、聚变都能释放出惊人的能量，由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的。故答案是：裂变；可控。11．核能发电是利用核燃料发生核裂变（选填“核聚变”或“核裂变”）释放出大量的能量，核能属于不可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源。解：目前核电站是利用核裂变释放的核能来发电的；核能属于一旦消耗就很难再生的能源，是不可再生能源。答案：核裂变；不可再生。考点03太阳能【高频考点精讲】1、太阳能（1）太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的，来自太阳的辐射能量。（2）优点：供应时间长、分布广阔、获取方便、安全、干净、不污染环境。（3）缺点：分散性广、昼夜稳定性差、可转化率低。（4）地球上几乎所有的能源都来自太阳能（核能、地热能、潮汐能除外）。2、太阳能的利用及转化（1）利用途径①用集热器把水等物质加热，例如，太阳能热水器等；②用太阳能电池把太阳能转化成电能。（2）转化途径①光热转换1°原理：利用太阳辐射加热物体而获得热能。2°应用：太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉、地膜、大棚、温室等。②光电转换1°原理：根据光电效应，太阳能直接转换成电能。2°应用：为无电场所提供电池，包括移动电源和备用电源、太阳能电子产品等。【热点题型精练】12．核电站的核反应堆中发生的变化是（）A．质量大的原子核的裂变 B．质量小的原子核的聚变 C．裂变和聚变同时发生 D．核物质燃烧释放出内能解：原子弹是核裂变不加控制，在极短的时间内释放出巨大的能量的武器，而用人工控制链式反应的速度和平利用核能，是核电站的原理。答案：A。13．如图所示，是一种新型节能路灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是（）A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的 C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能 D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能解：A、这种新能源的路灯，“肩扛”太阳能电池板也可以把太阳能转化为电能，所以A正确；B、小风扇的作用可以把风能转化为电能，不是用来散热的，所以B错误；C、“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，这样只要有风，这种路灯也可以发电，填补了一点阴天和晚上不能发电的空白，有利于路灯晚上照明使用，所以C错误；D、蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，所以D错误。答案：A。14．维持人体的生命活动需要能量，人们从事生产活动也需要能量。这些能量最主要来自（）A．流水和风 B．太阳能 C．绿色植物的能量 D．深埋在地下的煤和石油解：人从食物中获得能量来维持人的生命活动和生产活动，食物中的能量来自于太阳能。答案：B。15．下列关于太阳能的说法中错误的是（）A．太阳能十分巨大，供应时间长久 B．太阳能分布广阔，处处可以利用 C．太阳能到达地面的功率稳定，不会受气候和季节的影响 D．太阳能安全、清洁、不会造成环境污染解：A、太阳能十分巨大，供应时间长久，取之不尽用之不竭，说法正确，不符合题意；B、太阳能分布广阔，获取方便，说法正确，不符合题意；C、太阳能到达地面的功率不稳定，它随气候和季节的变化而变化，说法错误，符合题意；D、太阳能安全、清洁，不会造成环境污染，说法正确，不符合题意；答案：C。16．近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东效民巷，该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里，这种能量转化和储存的方式是（）A．太阳能转化为内能，再转化为电能 B．太阳能转化为内能，再转化为化学能 C．太阳能转化为电能，再转化为内能 D．太阳能转化为电能，再转化为化学能解：太阳能电池板把太阳能转化成电能，它还能把多余的能量储存在蓄电池里，是指把多余的电能转化成化学能储存在蓄电池里，故D正确。答案：D。17．利用太阳能的方式之一是用太阳电池把太阳能转化成电能；另一种方式是用集热器加热。从改变物体内能的途径来看，太阳能热水器是通过热传递来增加水的内能，一台太阳能热水器储有300kg的水，若水温从20℃升到70℃，这些水吸收了6.3×107J热量。（水的比热容4.2×103J/（kg•℃））解：太阳能电池可以把太阳能转化为电能；太阳能热水器可以把太阳能转化为内能，把太阳的热量收集起来把热量传递给水；水吸收的热量Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×300kg×50℃＝6.3×107J；答案：太阳，电，热传递，6.3×107。18．如图是直接利用太阳能的三种主要方式，在现代生活中得到广泛利用的①太阳能热水器，②太阳能计算器，③绿色植物的生长以及正在研究中的④太阳能汽车等都是利用太阳能的事例。其中属于光热转换的是①，属于光电转换的是②④，属于光化转换的是③。（只需填相关的序号）。解：①太阳能热水器是太阳能转化为内能的装置，属于光热转换；②太阳能计算器是太阳能转化为电能，属于光电转换；③绿色植物的生长是太阳能转化为化学能，属于光化转换；④太阳能汽车是太阳能转化为电能，属于光电转换；答案：①；②④；③。考点04能源与可持续发展【高频考点精讲】1、能量的转化和转移正确理解能量守恒定律中的“转化”和“转移”（1）能量转化：在一定条件下，一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量，这种现象即为能量的转化。（2）能量转移：同种形式的能量从一个物体转移到另一个物体，能量的形式并没有发生变化，但存在的位置发生变化。2、能量的转化与转移具有方向性（1）能量转化的方向性：我们利用的各种形式能量会自然地转化成内能，散失到周围的空气中，但内能不会自然地转化成其他形式的能量。例如，电灯在工作时，将电能转化为内能和光能，被周围的空气吸收，最终变成了空气的内能，而空气的内能不会自动变成其他形式的能量。（2）能量转移的方向性：热传递过程中，热量总是自然地由高温物体转移到低温物体，所以内能总是自然地从高温物体转移到低温物体，而不会自然地从低温物体转移到高温物体。【热点题型精练】19．有关“能源与可持续发展”的说法中正确的是（）A．能量是守恒的，故不会有能源危机 B．能量的转移与转化具有方向性，如消耗掉的内能不能收集起来再利用，因此要节约能源 C．因水能清洁、安全，因此修建水电站利用水能发电，有百利而无一害 D．风能、水能、太阳能、核能都可以在自然界源源不断地得到，它们都是可再生能源解：A、能量在使用中发生转化和转移，总量是不会变化的，但能源不是取之不尽用之不竭的，也会发生危机。故A错误；B、能量转化和转移过程是具有方向性。故B正确；C、修筑拦河坝建造水电站也会对沿河的水域环境造成影响，给河流通航造成影响等，因此不利影响也是存在的，故C错误；D、核能中的核燃料用完后也不能重复使用，故属于不可再生能源，故D错误。答案：B。20．下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性”的事例是（）A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能 B．机械能可以转化为内能，内能也可以转化为机械能 C．动能可以和重力势能相互转化 D．热量自发从高温向低温物体传递，却不能自发从低温向高温物体传递解：A、电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能，只能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故A错误；B、电能可以转化为内能，内能也可以部分地转化为电能，能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故B错误；C、动能可以和重力势能相互转化，能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故C错误；D、热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，说明能量转移具有方向性，故D正确。答案：D。21．为配合济宁市“五城同创”活动，小梦提出下列环保建议：①开发新能源，减少化石燃料的燃烧；②使用手帕，减少餐巾纸的使用；③市内出行乘公交车或骑自行车，少开私家车；④使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋；⑤分类回收垃圾。其中你认为可行的是（）A．①②③⑤ B．①③④⑤ C．①③⑤ D．①②③④⑤解：①发新能源，减少矿物燃料的燃烧，能减少空气污染物的排放，所以正确；②提倡使用手帕，减少餐巾纸的使用，有利于保护植被，充分利用植物的光合作用吸收大气中的二氧化碳，防止温室效应，还能减少生产纸的能耗，所以正确；③化石燃料的燃烧能产生大量的空气污染物，所以市内出行乘公交车或骑自行车，少开私家车，减少化石燃料的燃烧是正确的；④大量使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋，不仅会造成环境污染，还增加了资源和能源消耗，所以错误；⑤分类回收不仅节约资源，还可减少污染，所以正确。答案：A。22．各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是（）A．①②③④ B．②③④① C．②①③④ D．①③④②解：各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，地球上所有能量直接或间接来自于太阳能，所以下列能量的转化顺序为：太阳﹣﹣树林﹣﹣燃煤电厂﹣﹣空调。答案：C。23．汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和不变（增大/不变/缩小）。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有方向性。解：据能量的守恒定律可知，汽车刹车的过程，通过做功，将机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和是不变的；散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有方向性。答案：机械能；不变；方向。24．“构建节约型社会”是党中央提出的战略号召，“节能减排”是我们每个社会成员应尽的责任和义务，我们要从生活中的点滴做起，为保护人类共同的家园﹣﹣地球，作出一份努力。请就如何做到“节能”或“减排”，简要谈谈你的两点建议：①所使用清洁能源；②加强废气排放管理。解：①节能的措施有：多使用清洁能源，比如使用风能、水能、太阳能等；养成良好的用水、用电的习惯；②减排的措施有：加强废气排放管理；鼓励人们多乘坐公共交通工具，减少汽车尾气的排放；答案：①所使用清洁能源；②加强废气排放管理。第二十二章能源与可持续发展（高频考点精讲）考点01能源【高频考点精讲】1、能源（1）概念：凡是能为人类提供能量的物质都叫做能源。（2）能源与能量是两个不同的物理量，能源的利用过程实质上就是能量的转化和转移过程，能量则是物体做功本领的量度。（3）生活中常见的能源：煤炭、石油、天燃气、汽油、柴油、热力、电力等。2、新能源（1）新能源又称非常规能源，是传统能源之外的各种能源形式，例如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。（2）相对于传统能源，新能源具有污染少、储量大的特点，对于解决环境污染和资源枯竭问题具有重要意义。3、能源的分类（1）从产生方式角度划分一次能源：从自然界直接获取的能源，例如，煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能。二次能源：无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源，例如，电能、乙醇汽油、氢能、沼气。（2）从是否可再生角度划分可再生能源：可以从自然界中源源不断获取的能源，例如，水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源，例如，煤炭、石油、天然气、核能。【热点题型精练】1．下列关于能源的说法，正确的是（）A．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变 B．天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用 C．如果大量利用太阳能，可以使太阳能在短期内消耗殆尽 D．水能和风能可以从自然界里得到，是可再生能源2．在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类应特别重视下列哪种能源的利用（）A．煤炭 B．石油 C．天然气 D．太阳能3．出行是人们工作、生活必不可少的环节，出行的工具多种多样，使用的能源也不尽相同。自行车、太阳能小车和电力机车所消耗能量的类型分别是（）①生物能②核能③电能④太阳能A．①②③ B．①④③ C．①②④ D．②④③4．我们在节约能源的同时，还应开发和利用新的能源。作为未来的理想能源应满足一定的条件。下列不符合理想能源必要条件的是（）A．必须足够丰富，可以保证长期使用 B．必须足够便宜，可以保证多数人用得起 C．必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境 D．必须足够昂贵，可以保证节约使用5．可以直接从自然界获得的能源叫一次能源，必须通过消耗一次能源才能获得的能源叫二次能源，石油、风能、天然气、煤、电能等能源中，属于可再生能源的是，属于二次能源的是。6．最近，汽油再次涨价，过高的油价已影响到许多行业，使人们认识到煤、石油、天然气这些传统能源，由于不可再生，将引发人类未来的能源危机。为此，人类正积极地开发和利用一些新能源，如太阳能、、等。考点02核能【高频考点精讲】1、核能（1）原子核是由质子和中子靠强大的核力紧密结合在一起的，一旦原子核分裂或聚合，就会释放出巨大的能量，这就是核能。（2）获得核能的两种途径：核裂变和核聚变。（3）优点：①消耗很少燃料就可以产生大量电能；②核电站可以大大减少燃料运输量。（4）缺点：一旦发生核泄漏事件，会产生放射性污染。（5）和平利用方式：核电站；非和平利用方式：原子弹。2、核电站发电过程中的能量转化（1）转化过程：核能→内能→机械能→电能。①核反应堆把核能转化为内能，得到高温水蒸气；②水蒸气推动汽轮机转动，把内能转化为机械能；③汽轮机带动发电机发电，把机械能转化为电能。3、核聚变（1）在超高温的条件下，将质量很小的原子核结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这种反应叫做核聚变，也叫热核反应。（2）氢的同位素氘与氚的聚变是自然界中最容易实现的聚变反应。4、核裂变（1）用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这种反应叫做裂变。（2）原子核裂变时释放出核能，同时还会产生新的中子，这些中子又会轰击其他原子核，导致一系列原子核持续裂变，释放出大量核能，这就是链式应。如图所示，5、核裂变与核聚变的比较比较裂变聚变定义较大原子核分裂为较小原子核的过程质量很小的原子核结合成较大原子核的过程发生条件中子轰击较大原子核超高温释放核能大小巨大更加巨大应用或实例原子弹、核电站氢弹、太阳内部爆炸【热点题型精练】7．目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识，正确的是（）A．核能是可再生能源 B．核能发电是利用原子核裂变释放的核能 C．核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能 D．核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同8．下列有关核能的利用，叙述正确的是（）A．原子弹是利用核聚变原理制成的一种核武器 B．氢弹是利用核裂变原理制成的一种核武器 C．核电站中的能量转化顺序是：核能→化学能→内能→机械能→电能 D．氢弹和原子弹爆炸时能量的转化和转移是有方向性的9．下列关于核电站的叙述中不正确的是（）A．特别适合于缺少化石能源的地区 B．可以减少燃料运输量 C．不需要保护措施 D．消耗很少的核燃料可获得的巨大的能量10．核电站是利用铀核在（选填“裂变”或“聚变”）时释放的能量来发电，在核反应堆中，发生的链式反应是（选填“可控”或“不可控”）的。11．核能发电是利用核燃料发生（选填“核聚变”或“核裂变”）释放出大量的能量，核能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源。考点03太阳能【高频考点精讲】1、太阳能（1）太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的，来自太阳的辐射能量。（2）优点：供应时间长、分布广阔、获取方便、安全、干净、不污染环境。（3）缺点：分散性广、昼夜稳定性差、可转化率低。（4）地球上几乎所有的能源都来自太阳能（核能、地热能、潮汐能除外）。2、太阳能的利用及转化（1）利用途径①用集热器把水等物质加热，例如，太阳能热水器等；②用太阳能电池把太阳能转化成电能。（2）转化途径①光热转换1°原理：利用太阳辐射加热物体而获得热能。2°应用：太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉、地膜、大棚、温室等。②光电转换1°原理：根据光电效应，太阳能直接转换成电能。2°应用：为无电场所提供电池，包括移动电源和备用电源、太阳能电子产品等。【热点题型精练】12．核电站的核反应堆中发生的变化是（）A．质量大的原子核的裂变 B．质量小的原子核的聚变 C．裂变和聚变同时发生 D．核物质燃烧释放出内能13．如图所示，是一种新型节能路灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是（）A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的 C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能 D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能14．维持人体的生命活动需要能量，人们从事生产活动也需要能量。这些能量最主要来自（）A．流水和风 B．太阳能 C．绿色植物的能量 D．深埋在地下的煤和石油15．下列关于太阳能的说法中错误的是（）A．太阳能十分巨大，供应时间长久 B．太阳能分布广阔，处处可以利用 C．太阳能到达地面的功率稳定，不会受气候和季节的影响 D．太阳能安全、清洁、不会造成环境污染16．近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东效民巷，该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里，这种能量转化和储存的方式是（）A．太阳能转化为内能，再转化为电能 B．太阳能转化为内能，再转化为化学能 C．太阳能转化为电能，再转化为内能 D．太阳能转化为电能，再转化为化学能17．利用太阳能的方式之一是用太阳电池把能转化成能；另一种方式是用集热器加热。从改变物体内能的途径来看，太阳能热水器是通过来增加水的内能，一台太阳能热水器储有300kg的水，若水温从20℃升到70℃，这些水吸收了J热量。（水的比热容4.2×103J/（kg•℃））18．如图是直接利用太阳能的三种主要方式，在现代生活中得到广泛利用的①太阳能热水器，②太阳能计算器，③绿色植物的生长以及正在研究中的④太阳能汽车等都是利用太阳能的事例。其中属于光热转换的是，属于光电转换的是，属于光化转换的是。（只需填相关的序号）。考点04能源与可持续发展【高频考点精讲】1、能量的转化和转移正确理解能量守恒定律中的“转化”和“转移”（1）能量转化：在一定条件下，一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量，这种现象即为能量的转化。（2）能量转移：同种形式的能量从一个物体转移到另一个物体，能量的形式并没有发生变化，但存在的位置发生变化。2、能量的转化与转移具有方向性（1）能量转化的方向性：我们利用的各种形式能量会自然地转化成内能，散失到周围的空气中，但内能不会自然地转化成其他形式的能量。例如，电灯在工作时，将电能转化为内能和光能，被周围的空气吸收，最终变成了空气的内能，而空气的内能不会自动变成其他形式的能量。（2）能量转移的方向性：热传递过程中，热量总是自然地由高温物体转移到低温物体，所以内能总是自然地从高温物体转移到低温物体，而不会自然地从低温物体转移到高温物体。【热点题型精练】19．有关“能源与可持续发展”的说法中正确的是（）A．能量是守恒的，故不会有能源危机 B．能量的转移与转化具有方向性，如消耗掉的内能不能收集起来再利用，因此要节约能源 C．因水能清洁、安全，因此修建水电站利用水能发电，有百利而无一害 D．风能、水能、太阳能、核能都可以在自然界源源不断地得到，它们都是可再生能源20．下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性”的事例是（）A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能 B．机械能可以转化为内能，内能也可以转化为机械能 C．动能可以和重力势能相互转化 D．热量自发从高温向低温物体传递，却不能自发从低温向高温物体传递21．为配合济宁市“五城同创”活动，小梦提出下列环保建议：①开发新能源，减少化石燃料的燃烧；②使用手帕，减少餐巾纸的使用；③市内出行乘公交车或骑自行车，少开私家车；④使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋；⑤分类回收垃圾。其中你认为可行的是（）A．①②③⑤ B．①③④⑤ C．①③⑤ D．①②③④⑤22．各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是（）A．①②③④ B．②③④① C．②①③④ D．①③④②23．汽车刹车的过程，伴随着能量从转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和（增大/不变/缩小）。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有性。24．“构建节约型社会”是党中央提出的战略号召，“节能减排”是我们每个社会成员应尽的责任和义务，我们要从生活中的点滴做起，为保护人类共同的家园﹣﹣地球，作出一份努力。请就如何做到“节能”或“减排”，简要谈谈你的两点建议：①；②。第二十二章能源与可持续发展（易错模拟题汇编）一、选择题1．（2021•泉州模拟）以下各种获取电能的途径中，对自然环境（空气、土壤、水源、噪声等）的潜在威胁最小的是（）A．核能发电 B．火力发电 C．太阳能发电 D．风车发电解：A、核能发电会产生放射性废料，故A不符合题意；B、火力发电时，燃料燃烧会产生大量的废气，故B不符合题意；C、太阳能取之不尽，用之不竭，可以源源不断的给我们提供能量，清洁无污染，故C符合题意；D、风车发电时转动，与空气摩擦会产生较大的噪声污染，故D不符合题意。答案：C。2．（2021•黄石模拟）中国是一个负责任的大国，为构建人类命运共同体而不懈努力，实现可持续发展已成为21世纪各国的任务。能源可按不同方式分类，如图，下列四组能源中，能归入图中阴影部分的一组是（）A．煤炭、沼气 B．太阳能、风能 C．水能、天然气 D．石油、核能解：A、煤炭，属于化石能源，一旦消耗，在短时间内不能再生，属于不可再生能源；沼气与电能同属于二次能源，是否可再生应该只对一次能源划分的，对二次能源划分是否可再生无意义，故A不符合题意；B、太阳能、风能都是来自太阳能的可再生能源，属于新能源，故B符合题意；C、天然气属于化石能源，一旦消耗，在短时间内不能再生，属于不可再生能源，故C不符合题意；D、石油属于化石能源，一旦消耗，在短时间内不能再生，属于不可再生能源；核能不是来自太阳能，故D不符合题意。答案：B。3．（2021•淮安模拟）核电站是利用原子核发生变化，释放出巨大的能量，其原子核变化（）A．链式反应不加控制 B．是受控制的核裂变 C．生成物没有放射性 D．是受控制的核聚变解：核电站是利用原子核发生裂变释放出的核能来发电的，核电站是在核反应堆中利用可控的核裂变来进行工作，最终将核能转化为电能的，核反应的生成物具有放射性，故ACD错误，B正确。答案：B。4．（2021•辽阳模拟）如图是一款太阳能座椅，椅子顶部安装的硅光电池板，可储备能量供晚间使用。下列说法正确的是（）A．硅光电池板是由超导材料制成的 B．硅光电池板可以将太阳能转化为电能 C．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变 D．太阳能属于不可再生能源解：A、硅光电池板由半导体材料制成，故A错误；B、硅光电池板可将太阳能转化为电能，故B正确；C、太阳能来源于太阳内部氢核的聚变，而不是裂变，故C错误；D、太阳能可源源不断从自然界获得，因此属于可再生能源，故D错误。答案：B。5．（2021•成都模拟）下列有关核能的利用，叙述正确的是（）A．原子弹是利用核聚变原理制成的一种核武器 B．氢弹是利用核裂变原理制成的一种核武器 C．核电站中的能量转化顺序是：核能→化学能→内能→机械能→电能 D．氢弹和原子弹爆炸时能量的转化和转移是有方向性的解：A、原子弹是利用核裂变原理制成的一种核武器，故A错误；B、氢弹是利用核聚变原理制造的核武器，氢弹的杀伤破坏因素与原子弹相同，但威力比原子弹大得多，故B错误；C、核电站能量转化的过程是：通过核反应把核能转化为内能，得到高温水蒸气；水蒸气推动蒸气轮机转动，把内能又转化为机械能；蒸气轮机再带动发电机发电，得到电能；故能量转化的顺序正确的是核能→内能→机械能→电能，故C错误；D、能量散发出去后不能重新收集加以利用，即为能量的耗散现象，说明自然界中能量转化是有方向性的，故氢弹和原子弹爆炸时散发的能量的转移和转化也是有方向性的，故D正确。答案：D。6．（2021•武汉二模）下列关于能源的说法正确的是（）A．涉及热现象的能量转化过程是没有方向性的，是可逆的 B．核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备 C．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的核能. D．化石能源是不可再生能源，核能、水能、太阳能是可再生能源解：A、能量的转化和转移是具有方向性的，故A错误；B、核能发电是利用铀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、在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变释放出巨大的核能，而不是裂变，故C错误；D、化石能源指的是亿万年前的大量生物经过地壳变化，被埋藏在地下，受地层压力和温度的影响，缓慢地形成的可以燃烧的矿物质，在短时间内不能再生，是不可再生能源，核能属于不可再生能源，太阳能、水能能源源不断获得，它们都是可再生能源，故D错误。答案：B。7．（2021•连云港二模）日本政府欲将福岛第一核电站的核废水排向太平洋的做法会给人类生存环境带来很大危害。关于现已建成的核电站和核能，下列说法正确的是（）A．核能是可再生的二次能源 B．目前核电站是利用核裂变释放的核能工作的 C．核电站是将核能直接转化为电能 D．核废水对海洋环境没有污染解：A、核能源于核矿石内的能量，核矿石属于矿产资源，而矿产资源属于不可再生资源，并且是一次能源，故A错误；B、核反应堆是利用原子核发生裂变释放能量来工作的，核反应堆中发生的是可控链式反应，故B正确；C、核电站的能量转化是：将核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能最后转化为电能，故C错误；D、核能发电的主要燃料是铀，具有极强的放射性，使用过的核废水对海洋环境有严重的污染，故D错误。答案：B。8．（2020•黄石模拟）由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长，所以开发新能源已成为全世界的重要课题，下列关于能源及其利用的说法正确的是（）A．化石能源是不可再生能源，而核能、风能、水能、太阳能是可再生能源 B．与煤炭、石油、天然气等能源相比，风能、水能、太阳能具有清洁环保的优点 C．随着科学技术的快速发展，我国已建成了利用核聚变能量发电的核电站 D．因为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”的解：A、核能与煤、石油、天然气等化石能源是不可再生能源，太阳能、风能、水能是可再生能源，故A错误；B、与煤炭、石油、天然气等能源相比，风能、水能、太阳能是新型的无污染的能源，是取之不尽的能源，可直接利用且对环境的污染小，前景广阔，故B正确；C、目前已建成的核电站的能量来自于重核的裂变，而不是轻核聚变。故C错误；D、能量虽然守恒，但有些能量使用以后不可能再被利用，所以要节约资源，故D错误。答案：B。9．（2020•渭南一模）我国铅基快中子反应堆研发工作取得重大突破，铅基反应核心技术实现了自主化，并跻身世界领先水平。沿用此项技术，未来，我国将率先推出只有集装箱大小的迷你型核电源装置“核电宝”、以下相关说法中正确的是（）A．“核电宝”装置将电能转化为核能 B．核能是可再生能源 C．核反应堆中进行的是核裂变 D．核能不会对人类造成危害解：A、核电站工作过程中，利用核裂变将核能转化为电能，故A错误；B、核能不能在短期内得到补充是不可再生能源，故B错误；C、核电站的核反应堆发生的核裂变，故C正确；D、核泄漏、核辐射给人们带来伤害，故D错误。答案：C。10．（2021•宜昌模拟）能源科技的发展促进了人类文明的进步，下列有关能源的说法错误的是（）A．目前的核电站是靠原子核的裂变进行发电的 B．能量转化是守恒的，所以能源是取之不尽用之不竭的 C．风力发电机将风能转化为电能 D．水能、太阳能都是可再生能源解：A、核电站发电利用的是原子核的裂变，故A正确；B、能量虽守恒，但可以利用的能源是有限的，不是取之不尽用之不竭的，故B错误；C、风力发电机将风能转化为电能，故C正确；D、水能、太阳能可以从自然界源源不断地得到，属可再生能源，故D正确。答案：B。11．（2021•枣庄模拟）太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（）A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B．图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能 C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能 D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能解：A、绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故A正确；B、太阳能热水器内的水从太阳吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能，故B错误；C、太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能，再转化为光能，故C错误；D、太阳能飞机是先将太阳能转化为电能，再转化为机械能，故D错误。答案：A。12．（2021•齐齐哈尔模拟）“北国好风光，尽在黑龙江”，建设人与自然和谐共存的美丽家园，打响蓝天保卫战，能源问题已成焦点，全球能源将发生巨大变革。下列关于能源问题说法正确的是（）A．天然气燃烧产生的二氧化碳，不会加剧地球温室效应 B．煤是不可再生的化石能源，它在能源领域重要性有所降低 C．地下石油资源取之不尽用之不竭，可无限开采 D．核电站可完全替代火电站，因为核能是可再生能源解：A、天然气燃烧虽然对大气造成的污染较小，但燃烧产生的二氧化碳仍然会在一定程度上加剧地球温室效应。故A错误；B、煤是不可再生的化石能源，在能源结构发生变化的今天，随着新能源的开发和利用，煤在能源领域重要性有所降低。故B正确；C、石油和煤、天然气一样，在地球上的储量是有限的，所以属于不可再生能源。故C错误；D、核电站不可能完全替代火电站，同时核能属于不可再生能源。故D错误。答案：B。二、填空题13．（2021•金昌模拟）“低碳环保”是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今后理想能源的是太阳能；目前核电站一般利用的是核裂变（选填“核聚变”或“核裂变”）时产生的能量。解：（1）在煤、石油、太阳能这三种能源之中，太阳能因分布广阔、获取方便、清洁不会造成环境污染可能成为未来的理想能源；（2）核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的。答案：太阳能；核裂变。14．（2021•滨州三模）如图所示是太阳能LED照明路灯，LED是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的，可以把电能直接转化成光能，太阳能是可再生（选填“可再生“或“不可再生”）能源，清洁无污染，它是在太阳内部氢原子核发生聚变（选填“裂变”或“聚变”）释放出巨大的能量。解：LED是一种半导体发光二极管，通过电流时不用经过加热灯丝而直接能够发光，即把电能直接转化成光能；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。答案：光；可再生；聚变。15．（2021•衡水模拟）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煤、石油、核能；电能是二次能源（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方向性。解：煤、石油、核能一旦消耗就很难再生，属于不可再生能源；风能、水能、太阳能可以长期提供或再生，属于可再生能源；电能是由其他形式的能转化而来的，属于二次能源；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。答案：煤、石油、核能；二次能源；方向。16．（2021•孝感二模）如图所示，中国“人造太阳”﹣﹣大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，创造世界新纪录，在上亿度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。“东方超环”就是利用强大电流所产生的强大磁场把等离子体约束住的。“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过聚变（填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能，原子核能又转化为内能，从而获得上亿度的高温。解：（1）东方超环就是利用通过强大电流所产生的强大磁场把等离子体约束；（2）东方超环的反应原理与太阳类似，通过核聚变释放巨大的核能，此过程中能量转化是，原子核能转化为内能。答案：电流；聚变；内能。17．（2021•惠州二模）在地球上以探索清洁能源为目的的“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”，它主要是让含有质子和中子的氢原子核在超高温下发生聚变（选填“裂变”或“聚变”），从而获得巨大核能的研究装置。这与氢弹（选填“原子弹”或“氢弹”）获得能量的方式相同。解：氢原子核由质子和中子构成。氢原子核在超高温下发生聚变，获得巨大核能，与氢弹获得能量方式相同。答案：中子；聚变；氢弹。18．（2021•济南模拟）能量守恒和转化定律与细胞学说、进化论并称19世纪自然科学的三大发现。它的具体阐述是能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中其总量保持不变。虽然总量保持不变，但因为能量的转移或转化具有方向性，所以人们在生活中得养成节能环保得意识，重点推广使用可再生能源。核能不是（填“是”、“不是”）可再生能源。解：能量在转化和转移的过程中，都是具有方向性的，不能反过来转化；核能在使用后，短时间内不能源源不断的获得，属于不可再生能源。答案：方向性；不是。三、解答题19．（2021•山西模拟）阅读短文，回答问题。“华龙一号”一走向世界的“中国名片”2021年3月18日，“华龙一号”海外首堆——巴基斯坦卡拉奇2号机组首次并网成功，这是中国自主三代核电“华龙一号”海外建设取得的重大里程碑。“华龙一号”是中国核工业集团公司和中国广核集团根据福岛核事故经验反馈以及中国和全球安全要求，研发的先进百万千瓦级压水堆核电技术，是具有完全自主知识产权的三代核电技术。其设计寿命为60年，反应堆采用177堆芯设计，堆芯采用18个月换料，电厂可利用率高达90%。创新性采用“能动和非能动”相结合的安全系统、双层安全壳等技术，在安全性上满足国际最高安全标准要求。“华龙一号”每台机组每年发电近100亿度，相当于每年减少标准煤消耗312万吨、减少二氧化碳排放816万吨、植树造林7000多万棵，环境效益十分明显。“核电站是怎样发电的呢？”简而言之，它是以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料（铀）在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量来加热水，使之变成蒸气。蒸气通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电（如图所示）。（1）核电站是通过核裂变（选填“聚变”或“裂变”）获得能量的。（2）核反应堆是把核能转化为内能，发电机是把机械能转化为电能。（3）请写出一条使用核能发电的好处：污染较少、原料运输方便、相对较安全等。解：（1）核能主要包括核裂变与核聚变，由于核聚变的反应目前还不可控，故核电站主要是利用了核裂变获得能量；（2）核反应堆中是把核能转化为内能，发电机是把机械能转化为电能。（3）分析实际可知，核能发电的好处有污染较少、原料运输方便、相对较安全等。答案：（1）裂变；（2）内；机械；（3）污染较少、原料运输方便、相对较安全等。20．（2021•广州二模）如图甲所示，太阳能路灯已经成为许多城市的一道靓丽的风景线。该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为电灯供电照明。它的内部结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为：外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。下表为该太阳能路灯的部分技术参数。能量密度是指单位质量的电池可以存储的电能的多少。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，在充电至蓄电池组容量的90%时即停止充电，放电余留10%时即停止电能输出。

太阳能电池板蓄电池LED灯电池板的总面积0.5m2电池能量密度40W•h/kg额定电压12V光电转化效率20%质量10kg额定功率10W（1）太阳能属于可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源，该能量的产生，是由于在太阳的内部，氢原子核不断发生聚变（选填“裂变”、“聚变”）所释放的能量。（2）乙图中，当白天光线强时，S与b接通（选填“b”、“c”），太阳能电池板是利用内（选填“内”或“外”）光电效应工作的，该过程所涉及的能量转化为光能转化为电能。（3）如图丁所示，为可见光中不同色光所对应的波长。如果用绿光照射某种物质表面，会发生光电效应。那么用蓝（填“红”或“蓝”）光照射这种物质的表面也会发生光电效应。（4）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，1h内，太阳能电池板可以提供的电能为多少J？若这些电能由燃烧煤提供，则至少需要完全燃烧多少kg的煤？请写出详细计算过程。（煤的热值q煤＝3×107J/kg）解：（1）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；太阳能是一种新型的可再生能源，越来越被广泛利用；（2）白天光线强时，S与b接通，太阳能转换为电能；太阳能电池板是利用内光电效应工作的，该过程所涉及的能量转化为光能转化为电能；（3）如图丁所示，为可见光中不同色光所对应的波长。如果用绿光照射某种物质表面，会发生光电效应。只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面，用蓝光照射这种物质的表面也会发生光电效应；（4）1h内接收的太阳能：W＝Pt＝1000W/m2×1h×0.5m2＝0.5kW•h＝0.5×3.6×106J＝1.8×106J，电池板可以提供的电能：W电＝20%W＝20%×1.8×106J＝3.6×105J，Q放＝W电，则由Q放＝mq可得，需要煤炭的质量：m＝＝＝1.2×10﹣2kg。答案：（1）可再生；聚变；（2）b；内；光能转化为电能；（3）蓝；（4）太阳能电池板可以提供的电能为3.6×105J；若这些电能由燃烧煤提供，则至少需要完全燃烧1.2×10﹣2kg的煤。第二十二章能源与可持续发展（易错模拟题汇编）一、选择题1．（2021•泉州模拟）以下各种获取电能的途径中，对自然环境（空气、土壤、水源、噪声等）的潜在威胁最小的是（）A．核能发电 B．火力发电 C．太阳能发电 D．风车发电2．（2021•黄石模拟）中国是一个负责任的大国，为构建人类命运共同体而不懈努力，实现可持续发展已成为21世纪各国的任务。能源可按不同方式分类，如图，下列四组能源中，能归入图中阴影部分的一组是（）A．煤炭、沼气 B．太阳能、风能 C．水能、天然气 D．石油、核能3．（2021•淮安模拟）核电站是利用原子核发生变化，释放出巨大的能量，其原子核变化（）A．链式反应不加控制 B．是受控制的核裂变 C．生成物没有放射性 D．是受控制的核聚变4．（2021•辽阳模拟）如图是一款太阳能座椅，椅子顶部安装的硅光电池板，可储备能量供晚间使用。下列说法正确的是（）A．硅光电池板是由超导材料制成的 B．硅光电池板可以将太阳能转化为电能 C．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变 D．太阳能属于不可再生能源5．（2021•成都模拟）下列有关核能的利用，叙述正确的是（）A．原子弹是利用核聚变原理制成的一种核武器 B．氢弹是利用核裂变原理制成的一种核武器 C．核电站中的能量转化顺序是：核能→化学能→内能→机械能→电能 D．氢弹和原子弹爆炸时能量的转化和转移是有方向性的6．（2021•武汉二模）下列关于能源的说法正确的是（）A．涉及热现象的能量转化过程是没有方向性的，是可逆的 B．核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备 C．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的核能. D．化石能源是不可再生能源，核能、水能、太阳能是可再生能源7．（2021•连云港二模）日本政府欲将福岛第一核电站的核废水排向太平洋的做法会给人类生存环境带来很大危害。关于现已建成的核电站和核能，下列说法正确的是（）A．核能是可再生的二次能源 B．目前核电站是利用核裂变释放的核能工作的 C．核电站是将核能直接转化为电能 D．核废水对海洋环境没有污染8．（2020•黄石模拟）由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长，所以开发新能源已成为全世界的重要课题，下列关于能源及其利用的说法正确的是（）A．化石能源是不可再生能源，而核能、风能、水能、太阳能是可再生能源 B．与煤炭、石油、天然气等能源相比，风能、水能、太阳能具有清洁环保的优点 C．随着科学技术的快速发展，我国已建成了利用核聚变能量发电的核电站 D．因为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9．（2020•渭南一模）我国铅基快中子反应堆研发工作取得重大突破，铅基反应核心技术实现了自主化，并跻身世界领先水平。沿用此项技术，未来，我国将率先推出只有集装箱大小的迷你型核电源装置“核电宝”、以下相关说法中正确的是（）A．“核电宝”装置将电能转化为核能 B．核能是可再生能源 C．核反应堆中进行的是核裂变 D．核能不会对人类造成危害10．（2021•宜昌模拟）能源科技的发展促进了人类文明的进步，下列有关能源的说法错误的是（）A．目前的核电站是靠原子核的裂变进行发电的 B．能量转化是守恒的，所以能源是取之不尽用之不竭的 C．风力发电机将风能转化为电能 D．水能、太阳能都是可再生能源11．（2021•枣庄模拟）太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（）A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B．图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能 C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能 D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能12．（2021•齐齐哈尔模拟）“北国好风光，尽在黑龙江”，建设人与自然和谐共存的美丽家园，打响蓝天保卫战，能源问题已成焦点，全球能源将发生巨大变革。下列关于能源问题说法正确的是（）A．天然气燃烧产生的二氧化碳，不会加剧地球温室效应 B．煤是不可再生的化石能源，它在能源领域重要性有所降低 C．地下石油资源取之不尽用之不竭，可无限开采 D．核电站可完全替代火电站，因为核能是可再生能源二、填空题13．（2021•金昌模拟）“低碳环保”是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今后理想能源的是；目前核电站一般利用的是（选填“核聚变”或“核裂变”）时产生的能量。14．（2021•滨州三模）如图所示是太阳能LED照明路灯，LED是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的，可以把电能直接转化成能，太阳能是（选填“可再生“或“不可再生”）能源，清洁无污染，它是在太阳内部氢原子核发生（选填“裂变”或“聚变”）释放出巨大的能量。15．（2021•衡水模拟）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。16．（2021•孝感二模）如图所示，中国“人造太阳”﹣﹣大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，创造世界新纪录，在上亿度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。“东方超环”就是利用强大所产生的强大磁场把等离子体约束住的。“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过（填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能，原子核能又转化为，从而获得上亿度的高温。17．（2021•惠州二模）在地球上以探索清洁能源为目的的“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”，它主要是让含有质子和的氢原子核在超高温下发生（选填“裂变”或“聚变”），从而获得巨大核能的研究装置。这与（选填“原子弹”或“氢弹”）获得能量的方式相同。18．（2021•济南模拟）能量守恒和转化定律与细胞学说、进化论并称19世纪自然科学的三大发现。它的具体阐述是能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中其总量保持不变。虽然总量保持不变，但因为能量的转移或转化具有，所以人们在生活中得养成节能环保得意识，重点推广使用可再生能源。核能（填“是”、“不是”）可再生能源。三、解答题19．（2021•山西模拟）阅读短文，回答问题。“华龙一号”一走向世界的“中国名片”2021年3月18日，“华龙一号”海外首堆——巴基斯坦卡拉奇2号机组首次并网成功，这是中国自主三代核电“华龙一号”海外建设取得的重大里程碑。“华龙一号”是中国核工业集团公司和中国广核集团根据福岛核事故经验反馈以及中国和全球安全要求，研发的先进百万千瓦级压水堆核电技术，是具有完全自主知识产权的三代核电技术。其设计寿命为60年，反应堆采用177堆芯设计，堆芯采用18个月换料，电厂可利用率高达90%。创新性采用“能动和非能动”相结合的安全系统、双层安全壳等技术，在安全性上满足国际最高安全标准要求。“华龙一号”每台机组每年发电近100亿度，相当于每年减少标准煤消耗312万吨、减少二氧化碳排放816万吨、植树造林7000多万棵，环境效益十分明显。“核电站是怎样发电的呢？”简而言之，它是以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料（铀）在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量来加热水，使之变成蒸气。蒸气通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电（如图所示）。（1）核电站是通过核（选填“聚变”或“裂变”）获得能量的。（2）核反应堆是把核能转化为能，发电机是把能转化为电能。（3）请写出一条使用核能发电的好处：。20．（2021•广州二模）如图甲所示，太阳能路灯已经成为许多城市的一道靓丽的风景线。该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为电灯供电照明。它的内部结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为：外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。下表为该太阳能路灯的部分技术参数。能量密度是指单位质量的电池可以存储的电能的多少。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，在充电至蓄电池组容量的90%时即停止充电，放电余留10%时即停止电能输出。

太阳能电池板蓄电池LED灯电池板的总面积0.5m2电池能量密度40W•h/kg额定电压12V光电转化效率20%质量10kg额定功率10W（1）太阳能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源，该能量的产生，是由于在太阳的内部，氢原子核不断发生（选填“裂变”、“聚变”）所释放的能量。（2）乙图中，当白天光线强时，S与接通（选填“b”、“c”），太阳能电池板是利用（选填“内”或“外”）光电效应工作的，该过程所涉及的能量转化为。（3）如图丁所示，为可见光中不同色光所对应的波长。如果用绿光照射某种物质表面，会发生光电效应。那么用（填“红”或“蓝”）光照射这种物质的表面也会发生光电效应。（4）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，1h内，太阳能电池板可以提供的电能为多少J？若这些电能由燃烧煤提供，则至少需要完全燃烧多少kg的煤？请写出详细计算过程。（煤的热值q煤＝3×107J/kg）第二十二章能源与可持续发展（易错真题汇编）一、选择题1．（2021•日照中考）下列关于能源和可持续发展的表述，正确的是（）A．太阳能、地热能、核能都是可再生能源 B．原子弹是根据可以控制的核聚变工作的 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．能量的转化、转移都是有方向性的，人类所能利用的能源是有限的，需要节约能源解：A、太阳能、地热能都是可再生能源，核能属于不可再生能源，故A错误；B、原子弹是根据可以控制的核裂变工作的，故B错误；C、化石能源在使用过程中会产生大量废气，为了保护环境、控制和消除大气污染，应减少使用化石能源，而不是禁止，故C错误；D、能量的转化和转移是有方向性的，具有不可逆性，并不是所有的能量都可以被利用，所以我们需要节约能源，故D正确。答案：D。2．（2021•柳州中考）如图所示的发电方式中，利用太阳能发电的是（）A．风力发电 B．光伏发电 C．火力发电 D．潮汐发电解：A、风力发电将风的机械能转化为电能，故A不符合题意；B、光伏发电是将太阳能转化为电能，故B符合题意；C、火力发电是将燃料的化学能转变为内能，内能转化为机械能，机械能转化为电能，故C不符合题意；D、潮汐发电是将潮汐的机械能转化为电能，故D不符合题意。答案：B。3．（2021•菏泽中考）我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列，为全球环境保护作出了较大贡献。下面所列举的项目中，不属于开发新能源措施的是（）A．太阳能发电 B．风力发电 C．和平利用核能 D．燃煤发电解：新能源又称非常规能源．是指传统能源之外的各种能源形式．指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。故ABC都属于新能源开发措施，D中燃煤发电会产生废物、废气污染环境，与节能环保，低碳生活不相符，不属于开发新能源措施。答案：D。4．（2021•广州中考）如图，太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能，储存在车上的蓄电池内，为汽车提供动力。下列说法正确的是（）A．太阳能是一种不可再生能源 B．蓄电池为汽车提供动力时，将电能转化为化学能 C．太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能 D．太阳能汽车将太阳能转化为内能，再将内能转化为动能解：A、太阳能可以在自然界源源不断地得到，属于可再生能源，故A错误；B、蓄电池为汽车提供动力时，先将化学能转化为电能，然后将电能转化为机械能，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，所以太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能，故C正确；D、太阳能汽车将太阳能转化为电能，再将电能转化为其他形式的能，故D错误。答案：C。5．（2021•绵阳中考）“华龙一号”是我国核电走向世界的“国家名片”，2021年1月30日在福建福清投入商业运行，这对助力碳达峰、实现碳中和具有重要意义。“华龙一号”核电站反应堆内的核反应是（）A．可控的裂变 B．不可控的裂变 C．可控的聚变 D．不可控的聚变解：核裂变的链式反应加以控制就可以使核能平稳释放，可控制地进行核反应的装置称为核反应堆，核电站就是利用核反应堆提供能量的。答案：A。6．（2021•烟台中考）人类社会的发展离不开能源的开发和利用，随着社会对能源的需求不断增加，造成了能源的短缺，而开发和利用可再生能源是解决能源危机的有效途径。下列能源属于可再生能源的是（）A．风能 B．天然气 C．核能 D．石油解：（1）天然气、核能、石油均属于不可再生能源，因为这些能源越用越少，不能在短期内从自然界中得到补充。（2）风能可以在自然界中源源不断地得到，属于可再生能源。答案：A。7．（2021•随州中考）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解：A.核电站是利用原子核裂变的链式反应释放出大量的核能，故A正确；B.核能可以从自然界中直接获得，是一次能源，故B正确；C.核能不能短时间从自然界得到补充的，是不可再生能源，故C正确；D.利用核能虽然存在一定的风险，但要合理开发利用，平衡能源的使用紧缺，故D错误；答案：D。8．（2021•成都中考）人类的发展离不开能源，“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。对于能量和能源，下列说法中正确的是（）A．现代生活离不开电，电力是一次能源 B．提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一 C．新能源的开发和利用技术难、成本高，无实用价值 D．能量既不能创造，也不会消灭，所以不用节约能源解：A、电力是二次能源，故A错误；B、“节能减排”可提高能量转化效率，故B正确；C、新能源的开发和利用技术难、成本高，但有利用价值，故C错误；D、有些能量使用以后不可能再被利用，所以要节约资源，故D错误。答案：B。9．（2020•枣庄中考）能源和环境是人类生存的基本条件，下列叙述正确的是（）A．煤、石油和天然气都属于可再生能源 B．电池在生产生活中应用广泛 C．就地焚烧废弃塑料，减少“白色污染” D．禁止使用化石燃料，防止形成酸雨解：A、煤、石油、天然气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，总会枯竭，是不可再生能源，故A错误；B、从手机到平板、电脑，都离不开电池，日用产品中，手电筒、刮胡刀、收音机、电子表、煤气灶、电动汽车等等都有电池的身影，故B正确；C、焚烧废弃塑料会产生大量的空气污染物，故C错误；D、使用化石燃料，能够产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等物质，是形成酸性降水的原因；但目前为止化石燃料仍然是人类利用的主要能源，无法做到禁止使用，故D错误。答案：B。10．（2021•邵阳中考）我国是严重缺水的国家，水资源人均占有量只有世界平均值的25%，是世界上人均水资源最贫乏的国家之一，所以保护水资源节约用水迫在眉睫，下列做法错误的是（）A．工业废水未经过处理直接排放到河水中 B．洗完菜的水用来冲厕所 C．使用节水器具 D．及时修理漏水龙头解：A、工业废水未经过处理直接排放到河水中造成水污染，不能节约水资源，故A错误；BCD、洗完菜的水用来冲厕所，使用节水器具，及时修理漏水龙头，可以节约用水，故BCD正确；答案：A。11．（2021•天门中考）城市交通指示灯大量使用了太阳能。白天，太阳能电池板除了将一部分太阳能给交通指示灯供电外，还将多余的太阳能给蓄电池充电；夜晚蓄电池给交通指示灯供电。此过程中关于能源及能量转化的说法正确的是（）A．太阳能是可再生能源 B．太阳能电池板将太阳能转化为化学能 C．夜晚蓄电池将电能转化为化学能 D．交通指示灯将光能转化为电能解：A、太阳能可以从自然界中源源不断的获得，是可再生能源，故A正确；B、太阳能电池板将太阳能转化为电能，故B错误；C、蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来；在夜晚时蓄电池给交通指示灯供电照明，将化学能转化为电能，故C错误；D、交通指示灯属于用电器，将电能转化为光能，故D错误。答案：A。12．（2021•云南中考）近年，我国在信息、材料和能源等领域取得了辉煌的成绩，以下说法正确的是（）A．量子计算机中的电子器件都是超导体制成的 B．“祝融号”火星车利用电磁波将信息传回地球 C．水力、风力、太阳能发电都是利用不可再生能源 D．核电站产生的核废料可以像生活垃圾那样被处理解：A、计算机中的电子器