初中物理《能源与可持续发展》考点解读含解析

练习PAGE1练习第二十二章能源与可持续发展（原卷版）01考向解读1．了解能源概念与人类利用能源的历程2．理解能源的分级与分类3．认识生活中常见的能源形式。5.认识变阻器工作原理。0202知识导航0303考点回顾一、\o"22.1能源"能源能源：凡是能够提供能量的物质资源，都可以叫做能源。1、能源的分类一（1）一次能源：可以从自然界直接获取的能源称为一次能源。如煤、石油、天然气、风能、水能、潮汐能、太阳能、地热能、核能、柴薪等。（2）二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源称为二次能源。如电能、汽油、煤油、酒精等。2、能源的分类二（1）可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源。如水能、风能、太阳能、食物、柴薪、地热能、沼气、潮汐能等。（2）不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源，都属于不可再生能源。如煤、石油、天然气、核能。二、\o"22.2核能"核能1、获取核能的两条途径（1）核裂变：快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的，我们还可以控制链式反应的速度。“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。①核电站核反应堆中的链式反应是可控的，原子弹的链式反应是不加控制的。②核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应。（2）核聚变：将质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这就是聚变，有时聚变也称为热核反应。※氢弹爆炸的核聚变反应是不可控的。三、\o"22.3太阳能"太阳能1、太阳能是由不断发生的核聚变产生的，人类赖以生存的各种能源绝大部分来源于太阳能。2、人类利用太阳能的三种方式（1）光热转换：太阳能热水器，太阳能转化为内能。（2）光电转换：太阳能电池，太阳能转化为电能。（3）光化转换：植物光合作用，太阳能转化为化学能。※太阳能来源丰富，不需要运输，无污染，但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响很大，给大规模利用太阳能带来一些新的技术课题。四、\o"22.4能源与可持续发展"能源与可持续发展1、能量的转化、能量的转移，都是有方向性的。我们是在能量的转化和转移中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用，能量的利用是有条件的，也是有代价的，所以我们应节约能源。2、能源的消耗给环境带来了负面影响：燃料燃烧时产生的有害气体、大量的粉末污染了环境，危害人体健康，影响植物正常生长，还会使水土流失，土地沙漠化，加剧温室效应，核能的使用也可造成辐射污染。3、能源与可持续发展：未来的理想能源必须满足以下四个条件（1）足够丰富；（2）足够便宜；（3）技术成熟；（4）安全清洁。0404典例分析考点1\o"22.1能源"能源【典例1】（2023•乾安县校级三模）以下各种形式的能源中属于二次能源的是（）A．核能 B．电能 C．风能 D．太阳能【典例2】（2023•岳麓区校级三模）下列关于新能源、新材料的说法中，正确的是（）A．超导体材料阻值为零，可以用其它来代替电烤炉里的发热丝 B．路灯上安装的光电池板用的是半导体材料 C．太阳能作为新能源广泛应用于实际生活中，该能源属于不可再生能源 D．能量是守恒的，转化与转移不具方向性，因此不会发生能源危机【典例3】（2023•江城区二模）能源家族中，有石油、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，电能转化为机械能和内能，但这些能量却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化是有。考点2\o"22.2核能"核能【典例4】（2023•郫都区二模）我国提出“力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”，碳达峰、碳中和成为社会各界关注的热点话题.关于能量和能源，下列说法中正确的是（）A．我国已建成的核电站是利用核裂变来发电的 B．能量的转移是有方向性的，而能量的转化没有方向性 C．化石能源是不可再生能源，核能、水能、太阳能都是可再生能源 D．为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源【典例5】（2023•高新区模拟）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．“核电宝”利用核能发电的整个过程，所有产物不会对人类造成任何危害【典例6】（2023•丰润区模拟）现阶段核潜艇的动力系统是由原子核（选填“裂变”或“聚变”）提供的。中国正加快对页岩气的安全开采，页岩气和核能都属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源。若用燃气灶将一壶质量为6kg、初始温度为20℃的水加热到80℃，消耗了0.2m3的页岩气。已知水的比热容4.2×103J/（kg•℃），页岩气的热值为4.2×107J/m3，则该燃气灶烧水的效率为%。考点3\o"22.3太阳能"太阳能【典例7】（2023•湖北三模）如图所示，2022年10月12日，三名航天员在中国空间站的“问天”实验舱，为全国的中小学生进行了第三次天宫授课。下面关于空间站的说法中合理的是（）A．太阳能电池板工作时，将太阳能转化为内能 B．在空间站中，分子间相互作用的引力和斥力消失 C．实验舱中的LED屏幕，主要是由半导体材料制成的 D．航天器中各工作单元的电路都应采用串联方式，以便统一控制【典例8】（2023•聊城三模）太阳能路灯系统可以保障阴雨天气15天以上正常工作。它是由LED光源、太阳能电池板、蓄电池等主要部分构成。下列说法正确的是（）A．LED光源是由超导体材料制成的发光元件 B．太阳能电池板将太阳能转化为光能 C．太阳能是可再生能源，发电时产生的电能是一次能源 D．阴雨天路灯工作时，蓄电池是提供电能的装置【典例9】（2023•岳麓区二模）在湘江风光带耸立着一排“风光互补“照明灯，如图所示。它“头顶“小风扇，“肩扛“电池板，“腰“挎照明灯。无风有光时，通过太阳能电池板发电，将太阳能转化为电能，有风无光时，通过小风扇“风力发电，将能转化为电能。照明灯工作时，将能转化为光能。【典例10】（2023•猇亭区校级模拟）小华家最近将燃气能热水器换成了太阳能热水器。已知他家所在地的太阳能辐射到地面的平均功率约为P＝1.4×103W/（m2•s），若如图太阳能热水器集热器面积S＝2m2，在该地用此太阳能热水器将质量100kg，初温为20℃的水加热到50℃需要5h。求：（1）与燃气能热水器相比较，请各写出一点太阳能热水器的优点和缺点。优点：。缺点：。（2）太阳能热水器5h接收到的太阳能（用字母E表示）是多少？（3）该太阳能热水器的加热效率是多大？考点4\o"22.4能源与可持续发展"能源与可持续发展【典例11】（2023•青羊区模拟）推动“节能减排”工作，有助于实现我国提出的“碳中和、碳达峰”的目标。下列做法可行的是（）A．倡导使用清洁能源代替传统能源 B．燃油汽车降价，提高汽车保有率 C．大力研发永动机，减少能源消耗 D．在全国各地都大力发展火力发电【典例12】（2023•攀枝花模拟）热机的发明，大大推动了社会的发展。但是其产生的废气，对环境产生了极大的污染。目前，攀枝花市绝大部分公交车已经完成了热机到电机的转换，甚至公交64路使用了更为清洁的氢能源公交车（使用氢燃料电池）。减少了噪音和环境污染。下列说法正确的是（）A．热机工作时，是把电能转换为机械能 B．氢能源公交车排放的尾气没有污染 C．氢能源电池效率可达到100% D．提取氢能源不需要消耗其他形式的能量【典例13】（2023•重庆模拟）2020年地球一小时的主题为“保护生物多样性，为地球发声”。关灯是通过的方法来节约电能的。收看电视节目时，电视屏幕不要调得太亮，此项节能的方法与关灯（选填“相同”或“不同”）。0505巩固训练1．（2023•西安模拟）下列属于不可再生能源的是（）A．太阳能 B．核能 C．水能 D．风能2．（2023•渭城区一模）能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法中正确的是（）A．超导材料可以用来制作家庭电路中的保险丝 B．光纤通信利用光的折射原理对激光进行传输 C．北斗卫星导航系统用电磁波来传递信息 D．核能和太阳能均是可再生能源3．（2023•天元区三模）我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”利用了领先世界的柔性砷化镓薄膜电池来供电，它不仅薄如蝉翼，还不受太空恶劣环境影响，光电转化率超过30%。下列有关说法正确的是（）A．太阳能来自太阳内部的核裂变 B．太阳能收集板将电能转化为太阳能 C．光电转化率是指光能转化成电能的功率 D．太阳能是一种清洁无污染的可再生能源4．（2023•青羊区校级模拟）核能发电过程如图，某次反应堆释放能量为E1，至发电机输出电能为E2，则（）A．核能属于可再生能源 B．E1可能小于E2 C．用废气供热可提高能源利用率 D．汽轮机工作时，将机械能转化为内能5．（2023•南岗区模拟）生活中大部分能量来自太阳，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，下面四幅图从电能的来源到利用，排列顺序正确的是（）A．①②③④ B．③②④① C．②①③④ D．①③④②6．（2023•湖北模拟）如图甲、乙是某便携式薄膜太阳能发电书包，该书包给人们带来了全新体验。对于该书包，下列说法错误的是（）A．太阳能来源于太阳内部发生的核裂变 B．该书包肩带很宽，背起来感觉很舒适，这是由于增大受力面积可以减小压强 C．该书包带有两个USB接口，利用该书包给手机充电时，此时书包相当于电源 D．某时刻，该太阳能发电书包的发电功率为10W，接收太阳能的功率为50W，则该过程中光电转化效率为20%7．（2023•叶县模拟）我国科技突飞猛进，发展速度振奋人心。下列关于如图所展示的4款车的说法正确的是（）A．甲图：月球车所用的太阳能是通过核裂变释放出来的 B．乙图：氢能源公交车行驶时，氢燃料电池的电能转化为车的机械能 C．丙图：磁悬浮列车都是利用同名磁极相互排斥的原理工作的 D．丁图：5G+北斗汽车与北斗卫星之间是通过超声波传递信息的8．（2023•硚口区模拟）2021年4月29日，中国天宫空间站天和核心舱发射成功，标志着我国空间站时代已经到来。天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，天和核心舱表面装有太阳能电池板，用来维持空间站所需的电力负荷，如图所示。关于天宫空间站，下列说法正确的是（）A．在日晒期间，天和核心舱表面的太阳能电池板将光能转化为化学能 B．当空间站进入日蚀（黑暗），太阳能电池停止收集能量，电池开始放电，将光能转化为电能 C．天宫空间站从近地点到远地点的过程中，速度变慢 D．天宫空间站在远地点和近地点的机械能不可能相等9．（2023•怀化一模）我国具有完全自主知识产权的百万千瓦核电技术电站“华龙一号”首堆年底即将投产，核燃料在核反应堆中发生的是（填“裂变”或“聚变”），核能是（填“可再生”或“不可再生”）能源。10．（2023•兴宁区校级四模）三峡水电站是世界上最大的水力发电站，其年发电能力相当于一座每年消耗5×1010kg标准煤的火力发电站的年发电量。5×1010kg标准煤完全燃烧后会放出J热量，水能可以从自然界源源不断地得到，属于能源。（标准煤的热值为2.9×107J/kg）11．（2023•吉州区模拟）近日记者在吉州区长塘镇采访时，了解到许多村民家的屋顶都安装了光伏电板，一户每年可以发电4万度，既支持了国家发展新能源，也能够使村民自己获得收益，这是一件一举多得的好事。光伏电板将转化为电能，电能属于（选填“一次能源”或“二次能源”）。12．（2023•大连模拟）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”的反应原理与太阳类似，通过（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能，核能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源。13．（2023•东莞市模拟）据最新消息中国科学家发现了大量干热岩新能源。干热岩是属于地热能中最具有开发潜力的一种（选填：可再生、不可再生）清洁能源；若干热岩的比热容为1×103J/（kg•℃），100kg温度为290℃的干热岩放在气温为20℃的环境中，干热岩最多能放出的热量为J，如果这些热量由焦炭完全燃烧供给，则需要完全燃烧kg的焦炭。（已知：焦炭的热值为3.0×107J/kg）14．（2023•秦州区校级模拟）如图所示是由大量反射镜组成的太阳能发电装置，图中各个反射镜由计算机控制，使反射的太阳光聚集在塔顶的集热器（锅炉）上，集热器中的水变成水蒸气后推动汽轮机，从而带动发电机发电。（1）该太阳能发电站发电时，将光能转化为能，太阳能是（选填“一次能源”或“二次能源”）。（2）这个装置中反射镜的作用是改变。（3）10kW•h的电能，如果由热电转化效率为30%的热电厂来供电，需要完全燃烧煤kg。（煤的热值q煤＝3×107J/kg，1kW•h＝3.6×106J）15．（2023•株洲模拟）如图为根据教材研制的《能源》的知识结构图，图中线条表示知识间的联系。（1）请给出一种能源分类的方式；列举一个能源利用中产生的问题。（2）目前核电站发电，释放核能的方式是。（3）图中①为连接化石能源与太阳能之间的线条，②为连接核聚变与太阳能之间的线条，请任意选择其中一根线条，说明它所表示的物理意义：。16．（2023•平原县二模）如图所示是一款质量为700kg的太阳能汽车，每个汽车轮胎与地面的接触面积为25cm2，时速最高为72km/h，已知地面上1m2的面积上接受太阳光的功率为1.4kW，太阳能电池的能量转化效率为40%，汽车行驶过程中的平均阻力为车重的0.02倍，车身敷设的太阳能电池板的面积为6m2，g取10N/kg，求：（1）太阳能汽车静止在水平地面上时，它对地面的压强多大？（2）太阳能汽车以最高时速匀速行驶时，汽车电动机的效率是多少？第二十二章能源与可持续发展（解析版）01考向解读1．了解能源概念与人类利用能源的历程2．理解能源的分级与分类3．认识生活中常见的能源形式。5.认识变阻器工作原理。0202知识导航0303考点回顾一、\o"22.1能源"能源能源：凡是能够提供能量的物质资源，都可以叫做能源。1、能源的分类一（1）一次能源：可以从自然界直接获取的能源称为一次能源。如煤、石油、天然气、风能、水能、潮汐能、太阳能、地热能、核能、柴薪等。（2）二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源称为二次能源。如电能、汽油、煤油、酒精等。2、能源的分类二（1）可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源。如水能、风能、太阳能、食物、柴薪、地热能、沼气、潮汐能等。（2）不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源，都属于不可再生能源。如煤、石油、天然气、核能。二、\o"22.2核能"核能1、获取核能的两条途径（1）核裂变：快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的，我们还可以控制链式反应的速度。“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。①核电站核反应堆中的链式反应是可控的，原子弹的链式反应是不加控制的。②核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应。（2）核聚变：将质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这就是聚变，有时聚变也称为热核反应。※氢弹爆炸的核聚变反应是不可控的。三、\o"22.3太阳能"太阳能1、太阳能是由不断发生的核聚变产生的，人类赖以生存的各种能源绝大部分来源于太阳能。2、人类利用太阳能的三种方式（1）光热转换：太阳能热水器，太阳能转化为内能。（2）光电转换：太阳能电池，太阳能转化为电能。（3）光化转换：植物光合作用，太阳能转化为化学能。※太阳能来源丰富，不需要运输，无污染，但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响很大，给大规模利用太阳能带来一些新的技术课题。四、\o"22.4能源与可持续发展"能源与可持续发展1、能量的转化、能量的转移，都是有方向性的。我们是在能量的转化和转移中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用，能量的利用是有条件的，也是有代价的，所以我们应节约能源。2、能源的消耗给环境带来了负面影响：燃料燃烧时产生的有害气体、大量的粉末污染了环境，危害人体健康，影响植物正常生长，还会使水土流失，土地沙漠化，加剧温室效应，核能的使用也可造成辐射污染。3、能源与可持续发展：未来的理想能源必须满足以下四个条件（1）足够丰富；（2）足够便宜；（3）技术成熟；（4）安全清洁。0404典例分析考点1\o"22.1能源"能源【典例1】（2023•乾安县校级三模）以下各种形式的能源中属于二次能源的是（）A．核能 B．电能 C．风能 D．太阳能【答案】B【解答】解：核能、风能和太阳能等可以直接从自然界获取并利用的能源，是一次能源；电能是通过其他形式的能转化而来的，是二次能源。故选：B。【典例2】（2023•岳麓区校级三模）下列关于新能源、新材料的说法中，正确的是（）A．超导体材料阻值为零，可以用其它来代替电烤炉里的发热丝 B．路灯上安装的光电池板用的是半导体材料 C．太阳能作为新能源广泛应用于实际生活中，该能源属于不可再生能源 D．能量是守恒的，转化与转移不具方向性，因此不会发生能源危机【答案】B【解答】解：A、超导体材料阻值为零，而电烤炉里的发热丝利用电流的热效应来工作，故不可以用其它来代替电烤炉里的发热丝，故A错误；B、路灯上安装的光电池板用的是半导体材料，故B正确；C、太阳能作为新能源广泛应用于实际生活中，该能源属于可再生能源，故C错误；D、能量是守恒的，转化与转移具有方向性，因此会发生能源危机，故D错误。故选：B。【典例3】（2023•江城区二模）能源家族中，有石油、风能、水能、核能、太阳能等，属于不可再生能源的有石油、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，电能转化为机械能和内能，但这些能量却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化是有方向性的。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）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；（2）电能是由其他形式的能转化而来的，属于二次能源；（3）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。故答案为：石油、核能；二次能源；方向性的。考点2\o"22.2核能"核能【典例4】（2023•郫都区二模）我国提出“力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”，碳达峰、碳中和成为社会各界关注的热点话题.关于能量和能源，下列说法中正确的是（）A．我国已建成的核电站是利用核裂变来发电的 B．能量的转移是有方向性的，而能量的转化没有方向性 C．化石能源是不可再生能源，核能、水能、太阳能都是可再生能源 D．为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源【答案】A【解答】解：A、核反应堆中发生的是可控制的核裂变，核电站发电的过程是将核裂变产生的核能转化为内能，再通过汽轮发电机转化为电能，故A正确；B、能量转化过程是有方向性的，是不可逆的，故B错误；C、核能是不可再生能源，太阳能、水能属于可再生能源，故C错误；D、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D错误。故选：A。【典例5】（2023•高新区模拟）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．“核电宝”利用核能发电的整个过程，所有产物不会对人类造成任何危害【答案】C【解答】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。故选：C。【典例6】（2023•丰润区模拟）现阶段核潜艇的动力系统是由原子核裂变（选填“裂变”或“聚变”）提供的。中国正加快对页岩气的安全开采，页岩气和核能都属于不可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源。若用燃气灶将一壶质量为6kg、初始温度为20℃的水加热到80℃，消耗了0.2m3的页岩气。已知水的比热容4.2×103J/（kg•℃），页岩气的热值为4.2×107J/m3，则该燃气灶烧水的效率为18%。【答案】裂变；不可再生；18。【解答】解：（1）核潜艇的动力系统是由原子核裂变提供。（2）页岩气和核能，使用后不能在短期内从自然界得到补充，都属于不可再生能源。（3）水吸收的热量为：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×6kg×（80℃﹣20℃）＝1.512×106J，页岩气燃烧放出的热量为：Q放＝qV＝4.2×107J/m3×0.2m3＝8.4×106J，燃气灶烧水的效率为：η＝＝×100%＝18%。故答案为：裂变；不可再生；18。考点3\o"22.3太阳能"太阳能【典例7】（2023•湖北三模）如图所示，2022年10月12日，三名航天员在中国空间站的“问天”实验舱，为全国的中小学生进行了第三次天宫授课。下面关于空间站的说法中合理的是（）A．太阳能电池板工作时，将太阳能转化为内能 B．在空间站中，分子间相互作用的引力和斥力消失 C．实验舱中的LED屏幕，主要是由半导体材料制成的 D．航天器中各工作单元的电路都应采用串联方式，以便统一控制【答案】C【解答】解：A、太阳能电池板工作时，将太阳能转化为电能，故A错误；B、空间站核心舱中分子间仍存在相互作用的引力或斥力，故B错误；C、实验舱中的LED屏幕是由发光二极管构成，二极管具有单向导电性，主要是由半导体材料制成的，故C正确；D、航天器中各工作单元的电路都应采用并联方式，这样便于维修，避免相互影响，故D错误。故选：C。【典例8】（2023•聊城三模）太阳能路灯系统可以保障阴雨天气15天以上正常工作。它是由LED光源、太阳能电池板、蓄电池等主要部分构成。下列说法正确的是（）A．LED光源是由超导体材料制成的发光元件 B．太阳能电池板将太阳能转化为光能 C．太阳能是可再生能源，发电时产生的电能是一次能源 D．阴雨天路灯工作时，蓄电池是提供电能的装置【答案】D【解答】解：A、LED光源其核心元件是发光二极管，是由半导体材料制成的发光元件，故A错误；B、太阳能电池板将太阳能转化为电能，故B错误；C、太阳能是可以从自然界中源源不断地得到的能源，是可再生能源；发电时产生的电能是经过一次能源的消耗才能得到的能源，是二次能源，故C错误；D、阴雨天路灯工作时，蓄电池是提供电能的装置，就是电源，故D正确。故选：D。【典例9】（2023•岳麓区二模）在湘江风光带耸立着一排“风光互补“照明灯，如图所示。它“头顶“小风扇，“肩扛“电池板，“腰“挎照明灯。无风有光时，通过太阳能电池板发电，将太阳能转化为电能，有风无光时，通过小风扇“风力发电，将风能转化为电能。照明灯工作时，将电能转化为光能。【答案】风；电。【解答】解：小风扇是一个风扇式发电机，是利用风叶通过发电机将风能转化为电能；照明灯工作时，照明灯消耗电能而发光，即是将电能转化为光能。故答案为：风；电。【典例10】（2023•猇亭区校级模拟）小华家最近将燃气能热水器换成了太阳能热水器。已知他家所在地的太阳能辐射到地面的平均功率约为P＝1.4×103W/（m2•s），若如图太阳能热水器集热器面积S＝2m2，在该地用此太阳能热水器将质量100kg，初温为20℃的水加热到50℃需要5h。求：（1）与燃气能热水器相比较，请各写出一点太阳能热水器的优点和缺点。优点：节能、环保、无污染。缺点：水温不稳定，靠天气。（2）太阳能热水器5h接收到的太阳能（用字母E表示）是多少？（3）该太阳能热水器的加热效率是多大？【答案】（1）节能、环保、无污染；水温不稳定，靠天气。（2）太阳能热水器5h接收到的太阳能是5.04×107J；（3）太阳能热水器的加热效率为25%。【解答】解：（1）太阳能热水器的优点：节能、环保、无污染；缺点：水温不稳定，靠天气。（2）太阳能热水器5h接收到的太阳能：E＝PSt＝1.4×103W/（m2•s）×2m2×5×3600s＝5.04×107J；（3）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×107J；太阳能热水器的加热效率：η＝×100%＝×100%＝25%。答：（1）节能、环保、无污染；水温不稳定，靠天气。（2）太阳能热水器5h接收到的太阳能是5.04×107J；（3）太阳能热水器的加热效率为25%。考点4\o"22.4能源与可持续发展"能源与可持续发展【典例11】（2023•青羊区模拟）推动“节能减排”工作，有助于实现我国提出的“碳中和、碳达峰”的目标。下列做法可行的是（）A．倡导使用清洁能源代替传统能源 B．燃油汽车降价，提高汽车保有率 C．大力研发永动机，减少能源消耗 D．在全国各地都大力发展火力发电【答案】A【解答】解：A、有助于实现我国提出的“碳中和、碳达标”的目标的是倡导使用清洁能源代替传统能源，故A正确。B、汽车使用会对环境产生污染，故燃油汽车降价，提高汽车保有率是错误的做法，故B错误。C、永动机不可能实现，故C错误；D、火力发电会对环境造成污染，还浪费能源，故D错误。故选：A。【典例12】（2023•攀枝花模拟）热机的发明，大大推动了社会的发展。但是其产生的废气，对环境产生了极大的污染。目前，攀枝花市绝大部分公交车已经完成了热机到电机的转换，甚至公交64路使用了更为清洁的氢能源公交车（使用氢燃料电池）。减少了噪音和环境污染。下列说法正确的是（）A．热机工作时，是把电能转换为机械能 B．氢能源公交车排放的尾气没有污染 C．氢能源电池效率可达到100% D．提取氢能源不需要消耗其他形式的能量【答案】B【解答】解：A、热机工作时，是把内能转换为机械能，故A错误；B、氢能源公交车排放的尾气中，是氢气燃烧的产物是水，无污染，不会对人体造成影响，故B正确；C、氢燃料电池的应用将极大改变现在能源缺乏的现状，但使用时总存在能量损耗，能源利用效率不会达到100%，故C错误；D、提取氢能源需要消耗其他形式的能量，故D错误。故选：B。【典例13】（2023•重庆模拟）2020年地球一小时的主题为“保护生物多样性，为地球发声”。关灯是通过节约用电时间的方法来节约电能的。收看电视节目时，电视屏幕不要调得太亮，此项节能的方法与关灯不同（选填“相同”或“不同”）。【答案】见试题解答内容【解答】解：由W＝Pt可知，消耗的电能与电功率和通电时间有关，关灯是通过节约用电时间的方法来节约电能的；电视屏幕调的太亮会增大电视的电功率，在通电时间一定时，电功率越大，消耗的电能越多，所以电视屏幕不要调得太亮，是通过减小电视机的电功率来减少消耗的电能，此节能的方法与关灯不同。故答案为：节约用电时间；不同。0505巩固训练1．（2023•西安模拟）下列属于不可再生能源的是（）A．太阳能 B．核能 C．水能 D．风能【答案】B【解答】解：太阳能、风能、水能可以在自然界里源源不断地得到，属于可再生能源；核能不能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。故B正确。故选：B。2．（2023•渭城区一模）能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法中正确的是（）A．超导材料可以用来制作家庭电路中的保险丝 B．光纤通信利用光的折射原理对激光进行传输 C．北斗卫星导航系统用电磁波来传递信息 D．核能和太阳能均是可再生能源【答案】C【解答】解：A、保险丝要用电阻较大、熔点较低的材料制成，超导材料不可用来制作保险丝，故A项错误；B、光纤通信利用光的反射原理对激光进行传输，不是折射，故B项错误；C、各类卫星都是通过电磁波来传递信息的，北斗也不例外，故C项正确；D、核燃料用一些少一些，不会在短时间内得到补充，核能不是不可再生能源，D项错误。故选：C。3．（2023•天元区三模）我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”利用了领先世界的柔性砷化镓薄膜电池来供电，它不仅薄如蝉翼，还不受太空恶劣环境影响，光电转化率超过30%。下列有关说法正确的是（）A．太阳能来自太阳内部的核裂变 B．太阳能收集板将电能转化为太阳能 C．光电转化率是指光能转化成电能的功率 D．太阳能是一种清洁无污染的可再生能源【答案】D【解答】解：A、太阳能的能量来自于太阳内部的核聚变，故A错误；B、太阳能收集板将太阳能转化为电能，故B错误；C、光电转化率是指光能转化成电能的效率，故C错误；D、太阳能是一种清洁、无污染的可再生资源，故D正确。故选：D。4．（2023•青羊区校级模拟）核能发电过程如图，某次反应堆释放能量为E1，至发电机输出电能为E2，则（）A．核能属于可再生能源 B．E1可能小于E2 C．用废气供热可提高能源利用率 D．汽轮机工作时，将机械能转化为内能【答案】C【解答】解：A．核能在地球上的储量是有限的，是不可再生的，故A错误；B．能量在转化过程中会有损耗，所以E2一定小于E1，故B错误；C．废气会带走很多能量，用废气供热可提高能源利用率，故C正确；D．汽轮机工作时，将内能转化为机械能，故D错误。故选：C。5．（2023•南岗区模拟）生活中大部分能量来自太阳，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，下面四幅图从电能的来源到利用，排列顺序正确的是（）A．①②③④ B．③②④① C．②①③④ D．①③④②【答案】C【解答】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，地球上大多数能量都直接或间接来自于太阳能，植物通过光合作用，将太阳能转化为自身的生物质能，再经过地壳变动在地质作用下，最终形成煤炭，发电厂将煤炭的化学能转化为电能，家用电器再将电能转化为其它形式的能，故四幅图中能量的转化顺序为：太阳→树林→发电厂→空调；即序号为②①③④，故C正确。故选：C。6．（2023•湖北模拟）如图甲、乙是某便携式薄膜太阳能发电书包，该书包给人们带来了全新体验。对于该书包，下列说法错误的是（）A．太阳能来源于太阳内部发生的核裂变 B．该书包肩带很宽，背起来感觉很舒适，这是由于增大受力面积可以减小压强 C．该书包带有两个USB接口，利用该书包给手机充电时，此时书包相当于电源 D．某时刻，该太阳能发电书包的发电功率为10W，接收太阳能的功率为50W，则该过程中光电转化效率为20%【答案】A【解答】解：太阳内部发生的是核聚变产生能量，故A错误；B．该书包肩带很宽，增大了受力面积，减小压强，故B正确；C．利用该书包给手机充电时，书包提供电能，相当于电源，故C正确；D．该过程中光电转化效率为η＝＝20%，故D正确。故选：A。7．（2023•叶县模拟）我国科技突飞猛进，发展速度振奋人心。下列关于如图所展示的4款车的说法正确的是（）A．甲图：月球车所用的太阳能是通过核裂变释放出来的 B．乙图：氢能源公交车行驶时，氢燃料电池的电能转化为车的机械能 C．丙图：磁悬浮列车都是利用同名磁极相互排斥的原理工作的 D．丁图：5G+北斗汽车与北斗卫星之间是通过超声波传递信息的【答案】B【解答】解：A、太阳能是原子核聚变时释放出的能量，故A错误；B、氢能源公交车行驶时，氢燃料电池的电能转化为车的机械能，故B正确；C、有的磁悬浮列车利用异名磁极互相吸引的原理将车身托起，使列车悬浮与铁轨是相互分离，故C错误；D、卫星与地面的汽车之间通过电磁波传递信息，故D错误。故选：B。8．（2023•硚口区模拟）2021年4月29日，中国天宫空间站天和核心舱发射成功，标志着我国空间站时代已经到来。天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，天和核心舱表面装有太阳能电池板，用来维持空间站所需的电力负荷，如图所示。关于天宫空间站，下列说法正确的是（）A．在日晒期间，天和核心舱表面的太阳能电池板将光能转化为化学能 B．当空间站进入日蚀（黑暗），太阳能电池停止收集能量，电池开始放电，将光能转化为电能 C．天宫空间站从近地点到远地点的过程中，速度变慢 D．天宫空间站在远地点和近地点的机械能不可能相等【答案】C【解答】解：A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置，即“天和”核心舱的太阳能电池板工作时将光能转化为电能，故A错误；B．当空间站进入日蚀（黑暗），太阳能电池停止收集能量，电池开始放电，将化学能转化为电能，故B错误；C．天宫空间站从近地点到远地点的过程中，动能转化为重力势能，它的动能减小，速度减小，故C正确；D．因不受空气阻力，无需克服摩擦力，天宫空间站在远地点和近地点的机械能是守恒的，机械能不变，故D错误。故选：C。9．（2023•怀化一模）我国具有完全自主知识产权的百万千瓦核电技术电站“华龙一号”首堆年底即将投产，核燃料在核反应堆中发生的是裂变（填“裂变”或“聚变”），核能是不可再生（填“可再生”或“不可再生”）能源。【答案】裂变；不可再生。【解答】解：（1）核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的；（2）核能短期不能得到补充，是不可再生能源。故答案为：裂变；不可再生。10．（2023•兴宁区校级四模）三峡水电站是世界上最大的水力发电站，其年发电能力相当于一座每年消耗5×1010kg标准煤的火力发电站的年发电量。5×1010kg标准煤完全燃烧后会放出1.45×1018J热量，水能可以从自然界源源不断地得到，属于可再生能源。（标准煤的热值为2.9×107J/kg）【答案】1.45×1018；可再生。【解答】解：已知标准煤的质量m＝5×1010kg，煤的热值为q＝2.9×107J/kg，则完全燃烧后放出的热量Q放＝qm＝2.9×107J/kg×5×1010kg＝1.45×1018J；水能可以从自然界源源不断地得到，属于可再生能源。故答案为：（1）1.45×1018；（2）可再生。11．（2023•吉州区模拟）近日记者在吉州区长塘镇采访时，了解到许多村民家的屋顶都安装了光伏电板，一户每年可以发电4万度，既支持了国家发展新能源，也能够使村民自己获得收益，这是一件一举多得的好事。光伏电板将光能转化为电能，电能属于二次能源（选填“一次能源”或“二次能源”）。【答案】光能；二次能源。【解答】解：光伏电板将光能转化为电能，电能无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，属于二次能源。故答案为：光能；二次能源。12．（2023•大连模拟）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”的反应原理与太阳类似，通过核聚变（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能，核能属于不可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源。【答案】核聚变；不可再生。【解答】解：东方超环的热核反应，属于核聚变；太阳能是可再生能源，核能是不可再生能源。故答案为：核聚变；不可再生。13．（2023•东莞市模拟）据最新消息中国科学家发现了大量干热岩新能源。干热岩是属于地热能中最具有开发潜力的一种可再生（选填：可再生、不可再生）清洁能源；若干热岩的比热容为1×103J/（kg•℃），100kg温度为290℃的干热岩放在气温为20℃的环境中，干热岩最多能放出的热量为2.7×107J，如果这些热量由焦炭完全燃烧供给，则需要完全燃烧0.9kg的焦炭。（已知：焦炭的热值为3.0×107J/kg）【答案】可再生；2.7×107；0.9。【解答】解：（1）干热岩是地热能中最具有开发潜力的一种可再生清洁能源；（2）干热岩最多能放出的热量：Q放＝c干热岩m干热岩Δt＝1×103J/（kg•℃）×100kg×（290℃﹣20℃）＝2.7×107J；（3）由Q焦炭放＝