2024苏科版九年级物理下册复习讲义：第十八章 能量与可持续发展

第十八章能源与可持续发展（复习讲义）

【单元目标聚焦.明核心】题型一能源的分类

【知识图谱梳理•固基础】题型二核能及其利用

【教材要点精析•夯重点】题型三太阳能来源及其利用

第1节能源利用与社会发展题型四能量的转移和转化

第2节核能太阳能题型五能源与可持续发展

第3节能量转化的基本规律【分层阶梯训练•提能力】

第4节能源与可持续发展基础巩固通关测

【考点题型突破•拓思维】能力提升进阶

又JL

单元目标聚焦•明核心

【基础目标】

1.能说出能源的概念，区分可再生能源与不可再生能源，列举常见的一次能源

和二次能源。

2.简述人类利用能源的历史进程，认识能源利用对社会发展的重要作用。

3.知道核能的产生方式（裂变和聚变），了解核能的应用（如核电站、核武器）

及其可能带来的环境问题。

4.了解太阳能的特点，知道太阳能的几种常见利用方式（如太阳能热水器、太

阳能电池、太阳能发电站）。

5.阐述能量守恒定律的内容，能识别生活中能量转移和转化的实例，理解能量

转化和转移的方向性。

6.认识能源消耗对环境的影响，知道可持续发展的含义，树立节约能源和保护

环境的意识。

【进阶目标】

1.能结合实例分析不同能源的优缺点，对能源的开发和利用做出初步评价。

2.理解核电站的工作原理，能解释核反应堆中能量转化的过程。

3.能从能量转化的角度分析太阳能利用装置的工作原理。

4.运用能量守恒定律分析解决简单的实际问题，解释生活中与能量转化和转移

方向性相关的现象。

5.探讨能源危机的成因及应对策略，提出符合可持续发展理念的能源利用建议。

【拓展目标】

1.关注新能源（如氢能、地热能、风能、潮汐能等）的发展现状和前景，了解

其开发利用中的技术挑战。

2.尝试设计一个简单的能源利用方案（如家庭节能方案、小型太阳能利用装置

模型等），培养创新思维和实践能力。

3.通过查阅资料，了解不同国家和地区在能源政策、能源战略方面的差异，增

强国际视野和社会责任感。

又又

知识图造梳理•固基础

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嚅?火、化石能源、电能、核能

能源利用

一次能源、二次能源

与分类

能源的j可再生能源和不可再生能源

分类,常规能源和新能源

清洁能源与非清洁能源

核能原子核发生变化时，择放出的能量

质量较大的原了核分裂成两个或

核裂变

两个以上中等质域原子核的过程

使干千万万个铀核在极

链式反应

短的时间内相继裂变

核反应堆

核能■*内能f电能

核电站

优点：消耗燃料少，环境污染轻

防止核泄漏:

防护措施

能源与可处理核废料

持续发展

优点能i量大，获取方便，清洁

与太阳有

o太阳能狭义、广义的太阳能

关的能源

利用光热、光电、光化转换

能量的转移和转化

力能量转化的能量守能量在转化或转移过

v基本规律恒定律程中，总量保持不变

能量转移和转化的方向性

能量转化的效率「*X100%

力能源与可开发和利用对人类社会的影响

v持续发展改变能源结构、开发

能源与可

新能源、提高利用

持续发展

率、减少环境污染

教材要点精析•夯重点

第1节能源利用与社会发展

一、能源利用的历史

1.火的利用：例如，钻木取火时，能量发生了转化，是机械能转化为内能。

2.化石能源的利用

(1)煤、五池、天然气是当今人类利用的主要能源，称为化石能源。是主体能

源。

(2)蒸汽机工作时的能量转化

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把化石燃料的化学能转化为内能，再转化为机械能的过程。

3.电能的利用

18世纪末，意大利人伏打发明了电池，实现了化学能向曳能的转化。接着，

人们就利用伏打电池，进行水和硫酸铜溶液的电解，发现了电流的化学效应，实

现了电能向化学能的转化。

1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，实现了电能向机械能

的转化。

1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，随后人们发明了发电

机，实现了机械能向电能的转化。各种用电器的发明，实现了电能向其他形式能

的转化。

4.核能的发现

20世纪初，科学家发现某些原子核的结构发生变化时会释放出巨大的能量,

这种能量叫作核能。

二、能源的分类

能源的种类繁多，为了便于认识和研究，人们从不同角度对能源进行了分类。

1.一次能源和二次能源

（1）一次能源：可以直接从百感界获得的能源称为一次能源。化石能源（煤、

石油、天然气）、风能、水能、太阳能、地热能、核能等都是一次能源.

（2）二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过消耗二^能源才能得到的能

源称为二次能源。电能属于二次能源，因为电能是消耗一次能源得到的；汽油、

柴油也是二次能源。

2.可再生能源和不可再生能源

（1）可再生能源：太阳能、水能、风能等可从自然界源源不断地得到，这类能

源称为可再生能源。

（2）不可再生能源：而煤、石油、天然气以及核燃料等一旦消耗就很难再生，

这类能源被称为不可出生能源。

3.常规能源和新能源

（1）常规能源：也叫芍统能源，是指目前已经大规模生产和广泛利用的能源，

如可再生的水能和不可再生的煤炭、石油、天然气等化石能源。

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（2）新能源：是指由于技术、经济等因素而迄今尚未大规模使用的能源，如太

胆能、风能、核能、地热能、氢能等。

4.清洁能源与非清洁能源

（1）清洁能源：是指对环境无污染或污染很小的能源，如太阳能、水能、风能

等。

（2）非清洁能源：是指对环境污染较大的能源，如煤、石油、天然气等化石能

源。

第2节核能太阳能

一、核能

1.核能与裂变

（1）核能：当原子核发生变化时,就可能释放出惊人的能量，这种能量被称为

核能。

（2）裂变：质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量的原子核的过程

叫作裂变。

核裂变链式反应示意

图

（3）聚变：质核与僦核在超高温下结合形成氨核和一个中子，也会释放大量核

能。这一过程就是聚变，也称为热核反应。

（4）链式反应：使千千万万个铀核在极短的时间内相继裂变，这种现象叫作链

式反应。

（5）原子弹：如果对链式反应不加控制，就会在极短的时间内释放出巨大的能

量，以致引起威力强大的爆炸，原幽是根据这个原理制成的。

2.核电站

（1）核电站

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①利用核能发电的电站叫作核电站。目前已建成运转的核电站，都是利用原

子核裂变的链式反应产生的能量来发电的。

②核反应堆：核电站的核心设备是核反应堆，它以铀为核燃料。

■么也

Y▲玄1■■■心彳

汽轮机发也机

核电站示意图

③核电站的能量转化情况

核反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能，通过汽轮机和发电机转化为

曳能。

（2）核电站的优点

与火力发电相比，核能发电具有三个优点：

①消耗的核燃料少。

只需消耗很少的核燃料就可以产生大量的电能。1kg铀-235的核全部裂变,

释放出的能量约等于2.5x106kg标准煤完全燃烧所释放的能量。

②对环境污染轻。

核电站不排放烟尘和CCh、S02（二氧化硫）等有害气体，对环境的污染比

火力发电站小得多。

③发电成本低。

从长远看，核能发电的成本低于火力发电。

（3）核电站的防护措施

①防止核泄漏的常用方法

在核反应堆的外面修建了很厚的水遮吐层以屏蔽射线。此外，在核反应堆

内设置了两个互不相通的水循环回路。这样，在第一回路中具有放射性的水就不

会泄漏到核反应堆外。

②处理核废料的常用方法

目前，国际上处理核废料的方法通常是装有核废料的金属罐投入选定海域

4000m以下的海底，或深埋于建在地下厚厚岩石层里的核废料库中。

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二、太阳能

1.太阳能

太阳中心的超高温、超高压使得太阳内部的氢原子核发生了聚变，释放出了

巨大的核能；太阳的表面以比和垫的形式向四周蝠射的能叫作太阳能。

（1）太阳能的特点

优点：太阳能的能量巨大；太阳能供应时间长久；太阳能分布广阔；太阳能

获取方便；太阳能安全、清洁；太阳能对于地球不增加热载荷。

缺点：太阳能强度弱、不稳定、不连续。

（2）太阳能及其转化

虽然地球上的能源有很多种，但根据它们的初始来源，可概括为以下四大类。

①与太阳有关的能源

太阳能除了可直接利用它的光和热（即狭义的太阳能）外，它还是地球上多

种能源的主要源泉。化学能、化石能源、水能、风能波浪能、海流能等都是由太

胆能转换来的。

②与地热有关的能源：地热能。

③与核反应有关的能源：核裂变、核聚变。

④与地球月球太阳引力有关的能源：潮汐能。

3.太阳能的利用

（1）直接利用太阳能的三种方式

“光热”转换：“光热”转换的原理是使太阳能聚集，用它来加热物体，获

得内能。太阳能热水器就是这种方式的应用。

“光电”转换：“光电”转换是将太阳能转换成也能。目前太阳能用于发电

的途径有两种：是热发电，就是先用聚热器把太阳能变成内能，再通过汽轮发

电机将内能转变为电能；二是光发电，就是利用太阳能电池的光电效应，将太阳

能直接转化为电能。

“光化”转换：“光化”转换是将太阳能转换成化学能，再转换为电能或其

他形式的能。绿色植物的光合作用就是“光化”转换过程，植物依靠叶绿素把光

能转化为化学能，实现自身的生长和繁衍。

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2.太阳能利用的难度

影响太阳能大面积推广应用的因素主要有以下几个：

能量太分散：垂直投射到地面每平方米面积上的太阳能功率只有数百瓦。要

大规模开发利用太阳能，必须设置庞大的收集和转换能量的系统，因而造价过高,

影响推广。

天气影响：太阳能发电会受天气的影响，给人们稳定地利用太阳能带来困难,

而且储能问题尚未得到很好的解决。

转换效率低：目前太阳能的转换效率还很低C如光电转换（太阳能电池）的

效率还只有10%左右。因此，在直接利用太阳能方面，还需继续大力开展研究工

作。

第3节能量转化的基本规律

一、能量守恒定律

我们是在能量转化或转移过程中利用能量的。已经学过的能量主要有：机械

能、内能、化学能、电能、核能及太阳能等。

1.能量的转化：丕同柱形式的能量可以发生转化。

2.能量的转移：同一•种能量从一个物体转移到另一个物体，或者是从物体的一

部分转移到另一部分，能量的形式并没有发生变叱。

3.能量守恒定律

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其他形式,

或者从一个物体转移到其他物体，而在转化或转移的过程中，总员保持不变。

二、能量转移和转化的方向性

1.能量转移的方向性

若把杯水放到温度较高的环境中，水是否会自动变热？把水放到温度较低

的环境中，水是否会自动变热？

若把水放到温度较高的环境中，水吸收热量，温度升高，内能增加。空气的

内能传递给水，水会变热。若把水放到温度较低的环境中，水放出热量，温度降

低，内能减少。水的内能会传给空气，水不会变热。

在热传递的过程中，内能总是自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。

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所以能量的转移是有方向性的。

2.能量转化的方向性

我们从石油中提炼出汽油，汽车内燃机工作时，把汽油中的化学能转化为汽

车的机械能、内能等。但是这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。

钟表上紧发条工作，但终会停下，机械能完全转化为内能，没有任何外界的

影响或帮助，是一个“自发过程”。

但是若要钟表自动从周围环境吸热，使这部分内能转化为发条的弹性势能是

不可能做到的。所以能量的转化是有方向性的。

3.节约能源和更有效利用能源的原因

由于我们是在能量转化或转移过程中利用能量的。而在这个过程中，总会有

一部分能量转化成内能散失到周围的环境中，这些能量虽然还在自然界中，但却

无法自动转化为其他形式的能量，因而很难或无法再利用°也就是说，经转化后，

可利用的能量只会减少，因此节约能源和更有效地利用能源是人类需要解决的重

要问题。

第4节能源与可持续发展

一、能量转化的效率

1.能流图

表示能量转化情况的图叫作能流图。图甲、乙分别表示白炽灯与内燃机的能

流图。

I内能

废气带走的能量

甲白炽灯的能流图乙内燃机的能流

图

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2,能量转化的效率

效率输出的有用能量

X100%

输入的总能量

3.热机的效率

对于热机来说，转化为直用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量之比叫作

热机的效率。

。自

—X100%

。放

二、能源与可持续发展

1.能源的开发和利用对人类社会的影响

（1）能源危机；（2）大气污染；（3）“温室效应”。

2.我国面临的能源问题

（1）我国人口众多，能源短缺。

（2）能源结构问题：我国目前的能源结构以化石燃料为主，这必然使我们

面临着两个严峻的问题：一是化石燃料的蕴藏量有限，会导致能源枯竭；二是化

石燃料会导致严重的环境污染和生态破坏。

（3）能源资源分布不均。

（4）能源利用效率低。

3.能源与可持续发展

（1）可持续的能源生产和消费已成为社会、经济可持续发展的重要前提之

（2）可持续发展的当务之急。

依靠科技进步改变能源结构、开发和推广清洁的可再生能源，提高能源利用

效率、减少环境污染匚成为我国实现可持续发展的当务之急。

（3）未来的理想能源应该是来源丰富、可再生、洁净、安全，获取方便且

经济的。

太阳能、风能、地热能、水能和氢能这五种能源今后将会优先获得开发和利

用。

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QO

考点题型突破•拓思维

题型一能源的分类

1.如图，两个圆圈表示两种能源分类方式，下列能源中，属于A处的是（)

风能C.石油D.天然气

【答案】B

【详解】由图可知，A处的能源既属于一次能源，乂属于可再生能源。电能需要

由一次能源加工、转换得到，属于二次能源，石油和天然气一旦被消耗，短期内

很难从自然界中得到补充，属于不可再生能源；风能可以直接从自然界中获取利

用，而且风能可以长期提供，属于可再生能源。故B符合题意，ACD不符合题

意。

故选B。

2.下列能源中，属于可再生能源的是（）

A.煤B.石油C.风能D.天然气

【答案】C

【详解】A.煤属于化石燃料，不能短时期从自然界得到补充，属于不可再生能

源，故A不符合题意；

B.石油属于化石燃料，不能短时期从自然界得到补充，属于不可再生能源，故

B不符合题意；

C.风能可以从自然界得到补充，属于可再生能源，故C符合题

意；

D.天然气属于化石燃料，不能短时期从自然界得到补充，属于不可再生能源,

故D不符合题意。

故选C。

3.在石油、风能、水能、电能、汽油、太阳能、柴油、地热能、潮汐能等各种

能源中，属于一次能源的是,属于二次能源的是O

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【答案】石油、风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能电能、汽油、

柴油

【详解】一次能源是指直接从自然界获取，没有经过加工转换的能源，例

如石油、风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能等。二次能源是指由一次能源经

过加工、转换以后得到的能源，例如电能、汽油、柴油等。

题型二核能及其利用

4.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.核能发电是利用可控核聚变

B.核能是化石能源，是一次能源

C.利用核能发电并不是直接将核能转化成电能

D.利用核能发电不用考虑环境污染

【答案】C

【详解】A.核能发电是利用铀原子核裂变时放配的核能来发电的。核电站的核

心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变（锥式反应）释放能量的，故A

错误；

B.化石能源依赖古代动植物遗骸的沉积转化，核能则直接利用铀等元素的原子

核反应，因此核能不是一种化石能源；核能可以直接从自然界获取，是一次能源，

故B错误；

C.核电站主要是利用核的裂变进行发电的，其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正

确；

D.核能发电一旦造成核泄漏则会引起严重环境污染，故D错误。

故选C。

5.为纪念我国第一颗原子弹和第一颗氢弹的诞生，彰显热爱祖国、艰苦创业、

勇攀高峰的“两弹一星”精神，原子城被确定为全国爱国主义教育示范基地，如图

所示。下列关于原子弹和氢弹的说法中错误的是（）

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A.氢弹利用了核聚变B.原子弹利用了核裂变

C.核废料没有污染D.原子核由质子和中子组成

【答案】C

【详解】A.氢弹利用了轻核的核聚变，故A正确，不符合题意；

B.原子弹利用了重核的核裂变，故B正确，不符合题意；

C.一旦发生核泄漏事件，核废料会产生放射性污染，故C错误，符合题意；

D.原子核是由质子和中子组成的，故D正确，不符合题意。

故选C。

6.中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破。“东

方超环”是全超导托卡马克核聚变实验装置，下列核能利用方式与之相同的是（）

①原子弹②氢弹③江苏田湾核电站④太阳

A.①②B.①③C.②③D.②④

【答案】D

【详解】“东方超环''是全超导托卡马克核聚变实验装置，属于核聚变。

①原子弹利用核能的原理主要基于核裂变过程，通过不可控的链式反应在极短时

间内释放巨大能量。故原子弹利用核能的原理是核裂变；

②氢弹利用核能的原理是核聚变，即在极高温度和压力条件下，氢的同位素（如

笊和僦）的原子核发生结合反应，生成更重的原子核（如家），并瞬时释放巨大

能量，故氢弹利用核能的原理是核聚变；

③核电站利用核能的原理与原子弹的原理相同，都是核裂变；

④太阳利用核能的原理与氢弹的原理相同，都是核聚变。

故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

型三太阳能来源及其利用

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7.下列关于能源与材料的说法正确的是（）

A.我国“人造太阳”创造“亿度千秒”世界纪录，“人造太阳”通过核裂变释放核

能

B.我国研制出世界最大功率甲醇双燃料船用发动机，甲醇燃烧过程中的热值

减小

C.我国成功在常压下实现锲基材料的高温超导电性，该超导体可制成发热电

阻

D.海南省清洁能源装机比重达到83.6%,海上风电和光电均利用可再生能源

发电

【答案】D

【详解】A.“人造太阳”是通过核聚变释放核能，而不是核裂变。故A错误；

B.热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关「甲醇燃烧过

程中，甲醇的种类不变，所以其热值不变。故B错误；

C.超导体是指在一定温度下电阻为零的材料。由于超导体电阻为零，根据焦耳

定律。=尸心，当电阻/?=（）时，电流通过超导体不会产生热量。而发热电阻需要

利用电流的热效应工作，即需要有一定的电阻来产生热量，所以该超导体不能制

成发热电阻。故c错误；

D.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，具有取之不尽，

用之不竭的特点。海上风电是利用海上风力发电，光电是利用太阳能发电，风能

和太阳能都是可再生能源，所以海上风电和光电均利用可再生能源发电。故D

正确。

故选Do

8.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一下列说法不正确的是（）

A.绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能

B.太阳能集热器将太阳能转化为水的内能

C.太阳能汽车将太阳能直接转化为机械能

D.太阳能信号灯将太阳能最终转化为光能

【答案】C

【详解】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

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A正确，不符合题意；

B.太阳能集热器工作时消耗太阳能，产生水的内能，将太阳能转化为水的内能，

故B正确，不符合题意；

C.太阳能汽车是先将太阳能转化为电能再转化为机械能，并非直接转化，故C

错误，符合题意；

D.太阳能信号灯先将太阳能转化为电能，再转化为光能，其最终的能量形式是

光能，故D正确，不符合题意。

故选C。

9.如图所示的是三种太阳能的转化途径，其中椭圆表示转化的装置或物体，菱

形表示某种能量形式。按图中序号顺序在三个空白处填入相关的文字，正确的是

()

A.内能太阳能电池光合作用B.内能太阳能电池绿色植物

C.太阳能电池光合作用内能D.太阳能电池绿色植物内能

【答案】D

【详解】ABCD.太阳能电池把太阳能转化为电能；通过光合作用，绿色植物把

太阳能转化为化学能；太阳能集热器把太阳能转化为内能。所以①是太阳能电池,

②是绿色植物，③是内能；故D正确，A、B、C错误。

故选D。

题型四能量的转移和转化

10.下列关于能量的说法中，正确的是()

A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能B.用热水泡脚，身体会感觉暖

和，说明内能可以转移

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C.电水壶工作时是将内能转化为电能D.能量无论是转化还是转移，能量

总和会逐渐减少

【答案】B

【详解】A.洗衣机工作时主要将电能转化为机械能，故A错误；

B.用热水泡脚，脚从热水中吸收了热量，温度升高，身体会感觉暖和，这是通

过热传递的方式改变了身体的内能，说明内能可以转移，故B正确；

C.电水壶工作时是将电能转化为内能，水的内能增大，温度升高，故C错误;

D.根据能量守恒定律可知，能量在转移或转化的过程中，能的总量保持不变,

故D错误。

故选B。

11.利用能量的过程，实质上就是能量转移和转化的过程。下列现象中属于能量

转移的是（）

A.煤炭燃烧B.火力发电C.冷水降温D.电灯发光

【答案】C

【详解】A.煤炭燃烧时发热，将燃料的化学能转化为内能，属于能量的转化,

故A不符合题意；

B.火力发电，通过燃料燃烧将化学能转化为内能，再通过汽轮机将内能转化为

机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，属于能量的转化，故B不符合题

意；

C.冷水降温，被降温物体放出热量，冷水吸收热量，是通过热传递改变降温物

体的内能，属于能量的转移，故C符合题意；

D.灯泡发光，是电能转化为光能和内能，属于能量的转化，故D不符合题意。

故选C。

12.下列事例中，可以表示能量转化或转移具有方向性的是（）

A.电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能

B.内能可以自发地从高温物体传递给低温物体，但不能自发地从低温物体

传递给高温物体

C.动能可以和重刀势能相互转化

D.电能可以转化为内能，内能的一部分也可以转化为电能

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【答案】B

【详解】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不符合题意；

B.内能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B符合题意；

C.动能可以和重力势能相互转化，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不符合题意；

D.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D不符合题意。

故选B。

题型五能源与可持续发展

13.干电池是一种常用的、方便的电源，下列关于干电池的说法正确的是（）

A.干电池对外供电时，是将电能转化为化学能

B.常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压随号数的增大而变大

C.常用的干电池都可以多次充电供人们使用

D.部分干电池中有汞、镉等重金属，随便丢充会污奥环境

【答案】D

【详解】A.干电池对外供电时，是作为电源提供电能，是将化学能转化为电能，

故A错误；

B.常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压都是1.5V,故B错误；

C.我们平时所用的一次性电池是不能作为充电电池的，充电时容易发生爆炸的

危险，故C错误；

D.干电池中有汞、镉等重金属，乱丢弃会污染环境，所以要将废弃电池分类处

理，故D正确。

故选D。

14.能源是人类一切物质生活、社会经济发展的基础，从古至今，人类对能量与

能源的研究从未停止。近期，我国的风力发电技术得到了较大的发展。下列说法

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正确的是()

A.风能是一种不可再生能源

B.风力发电机可以将机械能转化为电能

C.风能与煤都属于清洁能源

D.风力发电机的能量转化效率能达到100%

【答案】B

【详解】A.空气的流动形成风，风能是一种可再生能源，故A错误；

B.风力发电机发电时，风吹动风叶，再带动发电机转动，将机械能转化为电能，

故B正确；

C.风能属于清洁能源，煤燃烧时产生粉尘和有害气体，不属于清洁能源，故C

错误；

D.任何机械「作时不可避免的要做额外功，机械效率不可能达到100%,风力发

电机的能量转化效率也不可能达到100%,故D错误。

故选B。

15.能源是人类生存和发展的基础。关于能源的开发和利用，下列说法错误的是

()

A.涉及热现象的能量转化和转移是有方向性的

B,太阳能是一次能源，可直接利用且污染小，开发前景广阔

C.煤是不可再生能源，以煤为主要燃料的火电站容易造成环境污染

D.核能是可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径

【答案】D

【详解】A.热现象的能量转化和转移过程具有方向性，例如热量只能自发地从

高温物体传递到低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体，能量在转

化过程中也会有部分以热的形式散失到周围环境中，无法再完全转化为其他形

式的能量，所以是不a逆的，故A正确，不符合题意；

B.太阳能可以从自然界中获取利用，属于一次能源，而且太阳能储量丰富，污

染小，开发前景广阔，故B正确，不符合题意；

C.煤一旦消耗短时间内就很难再生，故属于不可再生能源，以煤为主要燃料的

火电站，会产生大量二氧化碳、氮氧化合物等有害气体，造成环境污染，故C

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正确，不符合题意；

D.人类现在不断地开发利用新能源，核能就是其中一种新能源，开发和利用核

能要消耗铀矿，铀矿一旦消耗短期内很难再生，故核能属于不可再生能源，故D

错误，符合题意。

故选D。

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■I

分层阶梯训练•提能力

基础巩固通关测

1.（2025•陕西西安・模拟预测）我国为了减少碳排放保护环境，不断地开发新能

源，下列选项中不属于利用新能源的是（）

【答案】B

【详解】A.光伏发电属于太阳能发电的一种，是利用太阳能级半导体界面的光

生伏特效应，有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是

当今太阳光发电的主流，属于新能源利用。不符合题意，故A错误；

B.火力发电是通过燃烧煤炭、天然气、石油等化石燃料，产生蒸汽推动发电机

旋转发电，煤炭、石油、天然气等属于传统的化石能源，不是新能源，火力发电

会产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境有较大影响，不属于利用新能源发电。

不符合题意，故B错误；

C.风力发电是通过风力驱动风力发电机组的叶片旋转，将风能转化为电能，风

能是清洁、可再生的能源，属于新能源利用。不符合题意，故c正确；

D.潮汐发电是利用潮汐涨落产生的动能，通过潮汐发电机组旋转发电，潮汐能

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是海洋能的一种，属于新能源利用。不符合题意，故D错误。

故选：B。

2.（25-26九年级上•湖南衡阳・月考）2025年9月3日大阅兵中国人民解放军展

示了国之重器东风-61洲际弹道导弹，彰显出我国国防实力。2024年9月25日

我国已经成功发射一枚携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”，该导弹

准确落入预定海域，如图所示。以下有关说法正确的是（）

A.发动机使用的燃料应选热值大的燃料

B.导弹飞行过程中要克服空气阻力，能量不守恒

C.燃料燃烧越充分，其热值越大

D.燃料燃烧产生的内能可以全部转化为导弹的机械能

【答案】A

【详解】A.发动机使用的燃料应选热值大的燃料，质量相同时，与其他燃料相

比，热值大的燃料完全燃烧时放出的热量更多，故A正确；

B.导弹飞行过程中要克服空气阻力做功，由机械能转化为内能，能量总和保持

不变，符合能量守恒，故B错误；

C.热值是燃料本身的一种物理特性，它表示单位质量（或单位体积）的某种燃

料在完全燃烧时所放出的热量。对于特定种类的燃料，其热值是一个定值，不因

燃料的质量多少或燃烧是否充分而改变。燃料燃烧越充分，实际移放的总热量越

多，但燃料的热值本身不变，故c错误；

D.导弹在高速飞行时，需要克服空气阻力做功，这个过程消耗了导弹的机械能，

故燃料燃烧产生的内能不可以全部转化为导弹的机械能，故D错误。

故选Ao

3.太阳是人类能源的宝库。下列说法不正确的是（）

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A.煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自太阳能

B.太阳能是太阳内部氢原子核发生聚变释放的能量

C.太阳能是未来的理想能源之一，是不可再生能源

D.中国空间站上用到的太阳能电池板是将太阳能直接转化为电能

【答案】C

【详解】A.化石燃料是古代生物经地质变化形成的，生物的能量来源于光合作

用固定的太阳能，故A正确，不符合题意；

B.太阳能来自太阳内部的氢核聚变（热核反应），故B正确，不符合题意；

C.太阳能可以从自然界源源不断地获取，属于可再生能源，故C错误，符合题

意；

D.太阳能电池板利用光电效应将太阳能直接转化为电能，故D正确，不符合题

一民、C

故选C。

4.下图是某款电动汽车，它搭载了101kW.h锂电池。该汽车装有动能回收系统，

开启动能回收系统后，松开油门，车子的电动机就减速，同时车轮带动发电机发

电，进而为电池充电，从而实现车辆动能回收的过程。下列关于该车说法正确的

是（）

A.充电过程中，锂电池相当于电路中的电源

B.给锂电池充电的过程中，锂电池将电能主要转化为内能

C.电动汽车行驶过程中将化学能直接转化为机械能

D.当动能回收系统启动后，发电机将汽车的部分机械能转化为电能

【答案】D

【详解】A.充电过程中，锂电池消耗电能，锂电池相当于电路中的用电器，故

A错误；

B.给锂电池充电的过程中，锂电池将电能主要转化为化学能，故B错误；

C.电动汽车行驶过程中将电能直接转化为机械能，故C错误；

D.当动能回收系统启动后，发电机将汽车的一部分机械能转化为电能，进而为

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电池充电，故D正确。

故选D。

5.下面是历史上或现在使用的各种能源：①煤炭、石油；②柴薪；③电能。按

照使用的时间先后排序，正确的是（）

A.①②③B.②①③C.②③①D.@@②

【答案】B

【详解】柴薪是人类最早使用的能源，在古代就被广泛用于取暖、做饭等；煤炭、

石油的大规模使用是工业革命之后，晚于柴薪的使用；电能是二次能源，其大规

模的应用要晚于煤炭、石油的开采利用。故按照使用的时间先后顺序是②①③。

故B正确，ACD错误。

故选B。

6.关于能源、信息与材料，下列说法正确的是（）

A.风能、地热能、电能均属于一次能源

B.手机内部的芯片主要由超导体制成

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

【答案】C

【详解】A.一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资

源，乂称天然能源；二次能源是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源。风

能和地热能是自然界中以原有形式存在的能源，属于一次能源。电能是由其他形

式的能转化而来的，例如火力发电是将化学能转化为电能，水力发电是将机械能

转化为电能，所以电能属于二次能源，故A错误；

B.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一些特殊的电学性能，可用

丁制作各种电子元件。手机内部的芯片主要是由半导体材料制成的，利用半导体

的特性可以实现各种复杂的电路功能。超导体是指在一定温度下电阻变为零的

导体，目前超导体主要应用于输电、磁悬浮列车等领域，并不用于制作手机芯片，

故B错误

C.能量的转化和转移具有方向性。例如，热量可以自发地从高温物体传递到低

温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；汽车制动时，由于摩擦，动

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能转化为内能，这些内能无法自动地再转化为机械能用来驱动汽车。所以，能

量的转化和转移都是有方向性的，故c正确；

D.光导纤维是利用光的全反射原理来传递信息的。光从光导纤维一端射入，在

内壁上多次反射，而不是折射，这样光就可以沿着光导纤维传播到另一端，从而

把携带的信息传送出去，故D错误。

故选C。

7.下列关于能源、材料和信息说法正确的是（）

A.现有的核电站都是利用核聚变释放能量来发电的

B.煤、石油、天然气等化石能源蕴藏量较大，属于可再生能源

C.手机是利用电磁波来传递信息的

D.塑料、合金、玻璃都属于合成材料

【答案】C

【详解】A.核电站利用的是核裂变，即重原子核分裂成较轻原子核时释放能量。

核聚变目前仍处于实验研究阶段，尚未实现商业化应用，故A错误；

B.煤、石油、天然气等化石能源，它们的形成需要数百万年的地质时间，消耗

后无法在人类时间尺度内再生，会越来越少，属于不可再生能源，故B错误；

C.手机通过发射和接收电磁波来实现通信的，包括通话、短信和互联网连接等，

故C正确；

D.合成材料特指塑料、合成纤维和合成橡胶。合金属于金属材料，玻璃属于无

机非金属材料。故D错误。

故选C。

8.关于下面几种发电方式的能量的转移和转化过程，说法错误的是（）

A.火力发电：燃粒的化学能一发电机转子的机械能一电能

B.水力发电：水的机械能一水轮机的机械能一发电机转子的机械能一电能

C.核能发电：核能一水和蒸汽的内能一发电机转子的机械能一电能

D.风力发电：风的机械能一风车的机械能T发电机转子的机械能一电能

【答案】A

【详解】A.火力发电的能量转化过程是：燃料的化学能转化为水和水蒸气的内

能，水和水蒸气的内能转化为发电机转子的机械能，转子的机械能转化为电能,

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故A错误，符合题意；

B.水力发电的能量转化过程是：水的机械能转化为水轮机的机械能，水轮机的

机械能转化为发电机转子的机械能，转子的机械能转化为电能，故B正确，不

符合题意；

C.核能发电的能量转化过程是：核能转化为水和蒸汽的内能，内能转化为发电

机转子的机械能，转子的机械能转化为电能，故C正确，不符合题意；

D.风能发电的能量转化过程是：风能转化为风车的机械能，风车的机械能转化

为发电机转子的机械能，发电机转子的机械能转化成了电能，故D正确，不符

合题意。

故选A。

9.如图是核电站工作情况的流程图，以下关于核电站的说法错误的是（）

输电线输

------------------------------出电能

核反应堆I汽轮机I发电机-------------

A.核电站是利用可控的核裂变发电的B.核电站将核能全部转化为电能

C.核废料要埋在人烟稀少的地方D.核泄漏会引发严重的环境污染

【答案】B

【详解】A.核电站是利用裂变的链式反应释放出巨大能量来发电，故A正确,

不符合题意；

B.核电站在工作时，存在能量的损失，不可能将核能全部转化为电能，故B错

误，符合题意；

C.核废料具有放射性，因此一般埋在人烟稀少的池方，故C正确，不符合题意；

D.核泄漏产生的核废料和放射线会引发严重环境污染，故D正确，不符合题意。

故选B。

10.广东拥有六座核电站，占全国核电站总数的六分之一。下列说法正确的是1）

A.核能是二次能源B.核能是可再生能源

C.核电站的能量曰核聚变产生D.核电站将核能最终转化为电能

【答案】D

【详解】A.核能是从自然界直接获得不需要加工的能源，是一次能源，故A错

误；

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B.核能是不能从自然界源源不断获得的能源，因此属于不可再生能源，故B错

误；

C.目前，核电站是利用可控核裂变来进行发电的，故C错误；

D.核电站最终是把核能转化为电能，进行供电，故D正确。

故选D。

11.关于能量核能源，下列说法正确的是（）

A.核能、生物质能、风能都是可再生能源

B.电能是一次能源

C.太阳释放的能量是核裂变产生的

D.火力发电是将化学能转化为电能

【答案】D

【详解】A.核能、生物质能、风能中，生物质能、风能都是可再生能源，而核

能属于不可再生能源，故A错误；

B.一次能源是指没有经过加工从自然界中直接获得的能源，而电能需要经过加

工才能获得，所以属于二次能源，故B错误；

C.太阳释放的能量是核聚变产生的，故C错误；

D.火力发电通过燃烧燃料来发电，最初的能量来源于燃料的化学能，故D正确。

故选Do

12.关于核电站下列说法正确的是（）

A.核燃料发电后产生的废弃物可以按照一般垃圾处理

B.核电站中的能置转化是将核能最终转化为电能

C.核电站是利用核聚变释放能量来发电

D.通过改进科学技术，可以让核电站的能源转化效率达到100%

【答案】B

【详解】A.核燃料发电后产生的废弃物具有放射性，不可以按照一般垃圾处理，

故A错误；

B.核电站中的能量转化是将核能释放出来，转化为内能，内能再转化为机械能，

最终由机械能转化为电能，故B正确；

C.核电站是利用核裂变释放能量来发电的，故C错误；

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D.通过改进科学技术，可以提高能量的利用效率，但效率不可能达至“00%,故

D错误。

故选Bo

能力提升进阶练

13.（2025•宁夏银川•三模）如图，一位游客穿戴髅关节外骨骼智能助力设备在

贺兰山国家森林公园登山的场景，外骨骼机器人中的电机工作时，将电能转化为

能。某款外骨骼机器人产品电池参数为“36V25Ah”，这块电池存储的电能是一

J。

【答案】机械3.24xIO6

【详解】［1］外骨骼机器人中的电机工作时，消耗电能，产生机械能，将电能转

化为机械能。

⑵电池储存的电能W=Ult=36Vx25Axlx3600s=3.24xlO6J

14.（2025.宁夏银川.三模）“东数西算”工程是指东部的数据算力需求引导到西

部处理，因为西部有充足水电、风电、光伏发电等，并且年均气温较低，可通过

自然风冷降低散热成本。水能、风能、光能都属于能源（填“可再生”或“不

可再生”），计算机芯片处理数据时会产生大量热，这是因为电流具有