高一上学期能源科学再思考试题

高一上学期能源科学再思考试题一、选择题（每题3分，共30分）下列能源中，不属于可再生能源的是（）A.太阳能B.核能C.风能D.生物质能核反应堆中发生的能量转化过程是（）A.核能→机械能→电能B.核能→内能→机械能→电能C.化学能→内能→电能D.太阳能→电能→化学能下列关于热力学第一定律的表述，正确的是（）A.能量可以凭空产生，但不能凭空消失B.系统对外做功，其内能一定减少C.能量只能从一种形式转化为另一种形式，总量保持不变D.物体吸收热量，温度一定升高下列设备中，利用光伏效应工作的是（）A.太阳能热水器B.太阳能路灯C.风力发电机D.地热供暖系统热泵系统的核心原理是（）A.利用电加热直接产生热量B.通过制冷剂相变转移低温热源的热量C.将机械能全部转化为热能D.利用燃料燃烧释放的化学能下列不属于传热基本方式的是（）A.导热B.对流C.辐射D.扩散燃料电池与干电池的本质区别在于（）A.是否需要电解质溶液B.是否可以持续补充燃料C.能量转化效率高低D.是否产生二氧化碳下列做法不符合“绿色能源”理念的是（）A.推广电动汽车替代燃油汽车B.利用秸秆发酵生产沼气C.大量开采煤炭用于火力发电D.安装太阳能光伏屋顶某太阳能电池板的光电转换效率为18%，若太阳辐射强度为1000W/m²，该电池板1小时内每平方米产生的电能约为（）A.1.8×10⁶JB.6.48×10⁵JC.3.6×10⁶JD.1.08×10⁶J关于能源利用的说法，正确的是（）A.提高能源利用率可以完全解决能源短缺问题B.核能发电不会产生任何环境影响C.地热能适合在板块交界处大规模开发D.生物质能的利用一定会导致“白色污染”二、填空题（每空2分，共20分）能源按产生方式可分为一次能源和二次能源，其中电能属于__________，煤炭属于__________。热力学第二定律的两种表述分别是：不可能从单一热源吸收热量并全部转化为功而不产生其他影响；以及__________。核裂变反应中，铀-235原子核吸收一个中子后分裂为两个较轻原子核，同时释放出__________和能量。传热的三种基本方式是传导、和辐射，其中真空中唯一能进行的传热方式是。太阳能热利用技术包括__________和光热发电，前者直接将太阳能转化为热能，后者通过__________驱动发电机发电。燃料电池的核心部件是__________，其工作时需要持续输入的物质是__________和氧气。我国提出“双碳”目标是指2030年前实现__________，2060年前实现__________。三、简答题（每题8分，共40分）简述太阳能光伏发电系统的组成及工作原理。分析核能发电的优势与潜在风险，并说明如何通过技术手段降低风险。结合热力学第一定律，解释为什么汽车发动机的效率无法达到100%。比较风能与生物质能在开发利用中的异同点，并举例说明两者在我国的应用现状。某地区计划建设能源综合利用基地，请设计一个包含至少三种能源形式的互补系统，并说明其可行性。四、计算题（每题10分，共20分）某家庭安装了20块单晶硅太阳能电池板，每块电池板的面积为1.6m²，光电转换效率为20%。若当地平均太阳辐射强度为800W/m²，每天有效光照时间为5小时，求该系统一天的发电量（单位：kWh）。若每度电的碳排放因子为0.5kgCO₂/kWh，计算该系统每年可减少的碳排放量（一年按365天计算）。某燃煤电厂的发电效率为35%，若燃烧1吨标准煤（热值为29.3MJ/kg），可产生多少电能（单位：kWh）？若改用生物质燃料（热值为15MJ/kg，发电效率30%），产生相同电能需要消耗多少吨生物质燃料？通过计算说明生物质能替代化石能源的环保意义。五、论述题（20分）以“能源转型与青年责任”为主题，结合高一能源科学课程所学知识，论述当代青少年在推动能源结构优化、提高能源利用效率中的角色与行动路径。要求观点明确，论据充分，至少包含3个具体案例或措施。六、案例分析题（20分）阅读以下材料，回答问题：材料一：我国某海岛长期依赖柴油发电，能源成本高且碳排放量大。近年来，当地建成了集太阳能、风能、储能电池于一体的微电网系统，实现了能源自给自足。材料二：某工业园区通过安装余热回收装置，将生产过程中排放的高温废气热量用于加热水和发电，每年减少燃煤消耗1.2万吨。分析海岛微电网系统中太阳能与风能的互补性，并说明储能电池的作用。（10分）结合材料二，计算该工业园区每年减少的碳排放量（标准煤的碳排放因子为2.6吨CO₂/吨），并提出其他两种工业节能技术。（10分）七、开放探究题（20分）随着氢能技术的发展，“氢能社会”被认为是未来能源体系的重要方向。请从以下三个角度展开探究：氢能的制备方法（至少列举三种）及其适用场景；氢燃料电池汽车与纯电动汽车在技术路线上的差异；针对氢能储存与运输中的安全性问题，提出至少两种解决方案。要求：观点清晰，论证合理，可结合图表或公式辅助说明。（注：全卷共170分，考试时间120分钟）试题设计说明：知识覆盖：涵盖能源分类、热力学定律、可再生能源技术、核能、传热学、能源政策等核心知识点，注重基础概念与实际应用的结合。能力考查：通过选择、填空、计算等题型检验知识记忆与理解，通过简答、论述题考查分析与综合能力，开放探究题则侧重创新思