苏科版九年级物理下册：能源利用与社会发展 核能（解析版）

专项十八能源与可持续发展

1能源利用与社会发展

2核能

【知识梳理】

一、能源

1.能源的定义：凡是能够提供能量的物质资源，都可以叫做能源。

2.人类利用能源的历程：

①钻木取火是人类从利用自然火到利用人工火的转变，导致r以柴薪为主要能源的时代的到来。

②蒸汽机的发明使人类以机械动力代替人力和畜力，人类的主要能源从柴薪向煤、石油、天然气等化石能源

转化，利用化石燃料的各种新型热机的问世，使化石能源成为当今世界的主要能源。

③物理学家发明了可以控制核能释放的装置--反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。

3.一次能源和二次能源

①像化石能源一样，风能、太阳能、地热能以及核能，是可以直接从自然界获得的,这些可以从自然界直接

获取的能源，统称为一次能源。常见的一次能源有：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能等。

②我们使用的电能，无法从自然界直接获取，必须通过二次能源的消耗才能得到,所以称电能为二次能源。

常见的二次能源有：iffio

③我们今天使用的煤、石油、天然气是千百年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化

石能源，常见的化石能源有：煤、石油、天然气。

二、核能

i.质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或者重新组合是极困

难的。但是，一旦质量较大的原子核分裂或者质量较小的原子核相互结合，就可能释放出惊人的能量，这就是核能。

核能是新能源，它有两种主要形式：核裂变能和核聚变能。

i.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，把核能用于和平建设事业。“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。

2.核聚变：除了裂变外，如果将质量很小的原子核，例如笊核（由一个质子和一个中子构成）与瓶核（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，

3.核能的利用：我国是核能资源丰富的国家，现已具备了建造核电站的物质和技术基础，现已在浙江和广东

建设了核电站，分别是浙江秦山核电站、广东大亚湾核电站。核电站的建立给人类解决能源危机带来了希望，在不

可再生资源Fl趋珍贵之时，适度发展核电是人类的一种选择，全世界已经建成几百座核电站，核电发电量接近全球

发电量为1/5。

【易混淆点】

一、能源的概念

凡是能提供能量的物质资源叫做能源

二、能源的类型

1.按能源的利用方式分为:

一次能源：可以从自然界直接获取的能源为一次能源。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。

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、煤气、

焦炭、激光、沼气等。

2.按能源能否再生可分为：

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。

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。

三、核能及其优缺点

1.原子、原子核：原子由原子核和核外电子（带负电）组成，原子核由中子（不带电）和质子（带正电）组成。

2.核能：原子核分裂或聚合时释放出的能量。

①核裂变：用中子轰击较重的原子核，使其裂变为较轻原子核的一种核反应，如原子弹。核反应堆中的链式

反应是可控的，原子弹的链式反应是不可控的。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：使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应，如氢弹。氢弹爆炸的聚变反应是不可控的。

3.核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油

等能，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质，核

电是一种比较清洁的能源。

4.利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。

知识点一：能源与社会发展

【探究重点】

I.钻木取火是人类从利用自然火到利用人工火的转变，导致了以柴薪为主要能源的时代的到来。

2.蒸汽机的发明使人类以机械动力代替人力和畜力，人类的主要能源从柴薪向煤、石油、天然气等化石能源

转化，利用化石燃料的各种新型热机的问世，使化石能源成为当今世界的主要能源。

3.物理学家发明了可以拴制核能释放的装置一一反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用1勺序幕。

【典例分析】

1.下处属于可再生能源的是（）

A.煤B.石油C.太阳能D.天然气

【答案】C

【解析】可再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。

故选C。

【真题操练】

2.前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过

氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的

看法错误的是（）

A.氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能

B.水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量

C.对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹

D.该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源

【答案】D

【解析1（1）燃料中的化学能可通过技术手段最终再转化为电能；

（2）根据能量守恒可做出判断；

（3）从科学角度来认识生活中的热点事件，据此判断；

（4）水也是一种能源。但在这里的能源并不能说是水提供的。

A.氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故A正确；

B.根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故B正确；

C.由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹，故C正确；

D.该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故I）错误。

知识点二：能源类型

【探究重点】

1.化石能源：我们今天使用的煤、石油、天然气是千百年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，

所以称为化石能源。

2.可再生能源：可再生能源指的是在自然界可以循环再生。是取之不尽，用之不竭的能源，不需要人力参与

便会自动再生，是相对于会穷尽的非再生能源的一种能源。如太阳能、风能、水能；

3.不可再生能源：煤、石油、天然气及核燃料等；

4.清洁能源：对环境无污染或污染很小的能源，如太阳能、水能、风能等；

5.非清洁能源：如媒、石油、大然气等化石能源。

【典例分析】

3.下处关于能源说法正确的是（）

A.太阳能是清洁能源B.核能是可再生能源

C.煤是新型能源D.电能是一次能源

【答案】A

【解析】A.太阳能安全、清洁，开发利用太阳能不会给环境带来污染，叫做清洁能源。故A正确；

B.核能属于新能源，但核材料的储量是一定的，所以属于不可再生能源。故B错误；

C.煤是传统能源，也叫做常规能源。放C错误；

D.电能是由其他能源转化来的，属于二次能源。故D错误。

【真题操练】

4.现有煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能以及电能。下列观点错误的是（）

A.天然气是化石能源B.地热能属于一次能源

C.电能属于二次能源D.核能属于二次能源

【答案】D

【解析】（1）煤、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，是化石能源.

（2）可以直接从自然界获得的能源，称为一次能源。所以化石能源以及风能、水能、太阳能、地热能、核能都属于

一次能源。

（3）电能需要由其他形式的能转化而来，最终还要转化为其他形式的能，为人类所利用，造福于人类。电能无法从

自然界直接获得，须经过消耗一次能源才能得到，电能是二次能源。

知识点三：核能

【探究重点】

原子核内的各个粒子间还存在强大的吸引力一一核力，质子和中子正是依靠强大的核力紧紧地结合在一起的。

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。当原子核发生分裂或相互结合时就会释放

出巨大的能量；

【典例分析】

5.关于能源和材料，下列说法正确的是（）

A.天然气是可再生能源

B.超导体材料可制成电热器

C.目前核电站是利用核裂变发电

D.“永动机”是可以制造出来的

【答案】C

【解析】

A.天然气使用后在短时间内不能再生，所以它是不可再生能源。故A错误；

B.超导材料是指电阻为。的材料，若制成电热器是不可能发热的。故B错误；

C.目前核电站是利用核裂变方式来发电的。故C正确；

D.任何机械在使用过程中总有能量损耗，所以不可能制成永动机。故D错误。

故选C。

【真题操练】

6.核能作为•种新能源，正在逐步被人们开发和利用，核电站是利用核能发电，如图所示核燃料在反应堆内通过核

(选填“裂变”或“聚变”)的方式，把核能转化为电能输送到国家电网，供千家万户使用。我国家庭照明电路的电压是_

V。核能是(选填“可再生”或“不可再生”)能源。

【答案】裂变220不可再生

【解析】

山人类目前能够和平使用的核能利用方式为核裂变，所以核电站是利用核能发电，其核燃料在反应堆内是通过核裂

变的方式，把核能转化为电能输送到国家电网，供千家万户使用。

⑵我国家庭照明电路的电压是220Vo

⑶核能不是可再生能源，尤其是现在我们已经使用核裂变能源，核裂变的元索是不可再生的。

知识点四：核能的优劣

【探究重点】

与火力发电相比，核能发电具有三个优点：一、只需要消耗很少的核燃料就可以产生大量的电能。二、核电站

不排放烟尘和CO?、SO?等有害气体，对环境的污染比火力发电站小得多。三、从长远看，核能发电的成本低于火

力发电，

【典例分析】

7.你在学习过核能知识后，解决以下几个问题：

(1)说出原子核的聚变的含义。

(2)人类关于核聚变的应用已经取得的成就是哪些？

(3)关于核聚变问题，还有什么急需解决的？

【答案】见解析。

【解析】(1)将某些质星很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变。

(2)氢强是人类利用聚变制造的一种核武器。

(3)目前人类需要解决的技术问题是如何实现可控的聚变反应获取核能，当今研究的热点是磁约束的方法。

【真题操练】

8.关于核聚变，下列说法正确的是()

A.原子核必须在超高温下才能发生聚变

R.任何两个原子核都可以发生聚变

C.原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核聚变

D.目前人类已经建成核电站，利用核聚变发电

【答案】A

【解析】A.宛或气，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，发

生聚变，故A正确。

B.自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素--笊与泉的聚变，不是任意的原子核就能发生核聚变，故B错误。

C.原子弹是利用重核裂变（链式反应）而制成的核武器；原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核裂变，故C错误。

D.目前人类己建成的核电站，都是利用核裂变发电，故D错误。

1.关于信息和能源，下列说法正确的是（）

A.光纤通信是依靠光在光导纤维中发生反射来传递信息的

B.目前的核电站是利用核聚变弃放的核能工作的

C.化石能源、风能和核能都是可不再生能源

D.能量在转化和转移过程中，总量保持不变，故节约能源没有必要

【答案】A

【解析】

A.光纤通讯是依靠光在光纤中连续反射来传递信息的，故A止确；

B.核可站是利用原子核裂变时释放的核能来发电的，故B错误；

C.化石能源和核能是不可再生能源，风能是可再生能源，故C错误；

D.能量在转化和转移过程中有方向性，可被利用的能量会越来越少，故D错误。

故选A>

2.对原子核的一些说法，观点错误的是（）

A.原子的中心是原子核，原子核周围有一定数目的电子在核外运动。

B.原子核由质子和中子组成，质子带正电，其电荷量跟电子电荷量相等，中子不带电。

C.质子的质量大约是电子质量的1.836倍，中子和质子的质量几乎相等。

D.中子和质子依靠强大的核力紧密结合在一起，原子核十分牢固。

【答案】C

【解析】质子的质量大约是电子质量的1836倍。

3.2020巴中7）下列说法•错•误的是（）

A.检查和维修电路时，必须先切断电源

B.广东大亚湾核电站是利用核聚变原理来发电的

C.煤、石油、天然气是不可再生能源

D.我国自主研发的北斗导航系统已组网完成，它是利用电磁波进行导航服务的

【答案】B

【解析】A.检查和维修电路时，必须先切断电源，以免发生触电事故，故正确，不符合题意：

B.目前核电站都是使用可控核裂变技术发电的，故错误，符合题意；

C.煤、石油、天然气短期内无法再生，是不可再生能源，故正确，不符合题意；

D.电磁波传播速度快，可在真空中传播，我国自主研发的北斗导航系统就是利用电磁波进行导航服务的，故正确，

不符合题意。故选B,

4.下列关于能量转化与能源，说法不王确的是（）。

A.电风扇通过电动机，能将电能转化为风能；

B.电磁感应现象中，有其他形式的能量转化为电能；

C.地热、天然气、电能都属于二次能源；

D.虽然能最是守恒的，但是我们仍需节约能源

【答案】C.

【解析】A、电风扇通过电动机，能将电能转化为风（机械）能，故A正确；

B、在电磁感应现象中，导体做切割磁感线运动，产生感应电流，是机械能转化为电能，故B正确；

C、地热、天然气属于一次能源，电能属于二次能源，故C错误；

D、能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变，但是能量的转化和转移都是具有方向性的，

不能反过来转化，因而人类可利用的资源是有限的，所以我们仍然要注意节约能源，故D正确。故选C。

5..（2020•湖北省黄石市）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

【答案】B

【解析】能归入图中阴影部分的能源应该是来自太阳的热辐射，并且是可再生能源和新能源。

A.煤炭不是可再生能源也不是新能源，沼气不是来自太阳的辐射能源，故A项不符合题意；

B.太阳能、风能是来自太阳的热辐射，并且是可再生能源和新能源，故B项符合题意；

C.天然气是不可再生能源，故C项不符合题意；

D.石油和核能是不可再生能源，故D项不符合题意。

故选Bo

6.核能的释放有_____和两种方式，太阳能的产生是通过方式.

【答案】核裂变：核聚变；核聚变.

【解析】（1）原子核结构发生变化M会释放出人量能量，这种能量称核能；核能的主要途径为核裂变和核聚变；

（2）在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氮”的原子核反应，不停地释放出巨大的能量，并不断向宇宙空间辐射能

量，这种能量就是太阳能.

7.如图是单缸四冲程汽油机的冲程，此冲程中，气缸内气体内能逐渐（增大/减小），汽油机工作过程

中的效率很低，有大量的热散失到空气中而无法自动回收，这是因为能量的转化和转移具有性。

*

【答案】压缩增大方向

【解析】

口北2]⑶图中的两个气门闭合，活塞上行，所以是压缩冲程；活塞对空气做功，气缸内的气体内能增大；散失到空

气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子，这是因为能量的转移和转化具有方向性。

8.（2020南充16）生活中的各种用电器工作时都要消耗电能，电能属于（选填“一次”或“二次”）能源；我国核

能利用的技术已居于世界领先地位，其中氢弹利用的就是（选填“裂变”或“聚变”）在瞬间释放的能量。

【答案】二次聚变

【解析】一次能源可以从自然界直接狭取，二次能源需要消耗一次能源，经过加工转换才能得到的能源，电能属于

二次能源。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放出惊人的能量，氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的能量。

9.现有柴薪、煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能以及电能。在这些能源中属于化石能源的

有;属于一次能源的有;属于二次能源的有o

【答案】柴薪、煤、石油、天然气；柴薪、煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能；电能。

【解析】一次能源：化石能源（煤、石油、天然气）、核能、太阳能、地热能、水能、风能。二次能源：无法从自

然界获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源。如电能等。

10.中国援建了巴基斯坦的核电站，核电站的核反应堆利用原子核的（选填“裂变”或“聚变”）释放核

能。Wi-fi无线上网是利用________（选填“电磁波”或“超声波”）传递信息。

【答案】裂变聚变

【解析】目前的核电站的核反应堆都是利用原子核的裂变释放核能的;Wi-fi无线上网是通过电磁波来传递信息的。

11.2019年4月10日，人类发布了首张黑洞照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资料。

（1）质量巨大天体，像太阳一样，其内部一直发生着核（填“聚变”或“裂变”）反应，并________（填“吸

收”或“释放”）大量的能量，当天体的能量即将耗尽时.，在自身（填“重力”或“惯性”）的作用下发生

塌缩，就形成了黑洞。

（2）照片中的黑洞距离我们5500万（填“年''或"光年）它是根据接收到的高能射线经过计算机处理而

形成的，高能射线的传播速度为m/s；研究人员在计算机屏幕上将黑洞边缘环状（明亮）部分用红

色显示,红光（填“属于”或“不属于”）光的三原色。

【答案】（1）聚变释放（2）重力光年3x10s属于

【解析】（1）质量巨大的天体，像太阳一样，其内部进行着大规模的核聚变反应，并以光和热的形式将核能辐射

出来，即释放出大量的能量；天体在灭亡时，在自身重力的作用下发生塌缩，就形成了黑洞。

（2）光年是天体间距离的单位，照片中的黑洞距离我们5500万光年；高能射线（电磁波）在真空口的传播速度为3

xl伊m/s；光的三原色为红、绿、蓝，故红光属于光的三原色。

12.

电动智能防护口罩

202（）年春节前夕，新冠状病毒引发了全球性瘟疫，口罩成了抗疫第一道防线。如图是DNC电动智能防护口罩，

相比传统口罩，它可以通过滤网，来做到净化空气的功能，电动辅助吸气功能，便携式的设计，可更换滤芯，真

可谓是便携式“空气净化器”。

DNC电动智能防护口罩在内侧设有食用级硅胶材质软胶，软胶整体非常的柔软，这个设计也是为了让用户感

觉到更舒适更贴紧脸颊，过滤网采用四层过滤网：杀菌纸、活性炭、HEPA网及无纺布组成，可以有效的防止PM2.5、

带病素飞沫、细菌等这类有害物质。

DNC电动智能防护口罩送风辅助系统采用涡轮电机主动送风，使涡轮中心气流流速增大，周围空气主动进入

口罩中；电机配备防爆软包锂电池，过滤风量分二档分别为5.0m3/h和6.5n】3/h,可以适配不同人群，起到安全防

疫、轻松呼吸新鲜空气作用。

（1）所谓PM2.5是指微尘直径小于等于2.5，这些能在空气中飞舞的微粒（填：“是”或“不是”）

分子。

(2)防护口罩在内侧设有食用级硅胶材质软胶，软胶整体非常的柔软，这个设计也是为了让用户感觉到更舒适，这

样可以通过增大受力面积来________压强，电动辅助吸气功能原理与下列现象中原理相同是(填选项字

母)。

A.用塑料管吸饮料B.用抽水机抽水

C.两艘船并排行驶会产生相吸现象D.钢笔吸墨水

(3)DNC电动智能防护口罩排风辅助系统涡轮电机工作时是电能转化为能；若该电机在低速档持续工作2小

时，通过电机过滤的空气质量为kg。(空气密度为：1.3kg/n?)

【答案】pm不是减小C机械13

【解析】

所谓PM2.5是指微尘直径小于等于2.5pm,微尘不是分子，它的运动属于宏观物质的机械运动。

(2)[3]防护口罩在内侧设有食用级硅胶材质软胶，软胶整体非常的柔软，这个设计也是为了让用户感觉到更舒适，这

样在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。

14]DNC电动智能防护口罩送风辅助系统采用涡轮电机主动送风，使涡轮中心气流流速增大，根据流体流速与压强

的关系如，涡轮中心的压强减小，周围空气主动进入口罩中，跟两艘船并排行驶会产生相吸现象原理相同。

故选C。

(3)[5]电机工作时是电能转化为机械能。

[6]电机在低速档持续工作2小时，通过电机过滤的空气质量为

m—=1.3kg/m3x2hx5.0m3/h=13kg

>

1.在原子中，带负电的粒子是()

A.质子B.中子C.电子I).原子核

【答案】C

【解析】由原子结构的相关知识可知：原子是由带负电的电子和带匕电的原子核组成的，原子核乂是由带止电的质

子和不带电的中子构成的。

所以原子中带负电的粒子是电子。

2.为缓解电力紧张的状况，我省正在加大核电站的建设.下列说法正确的是()

A.核电站将核能最终转化为电能B.核反应堆中发生的是不可控制的核裂变

C.核能发电使用的燃料是天然气D.核电站利用的核能属于可再生能源

【答案】A.

【解析】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；可以从自然界源源不断

地得到的能源称之为可再生能源；一且消耗就很难再-生的能源称之为不可再生能源.

A.核电站先将核能转化为内能，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，故A正

确；

B.核反应堆中发生的是可控的核裂变，故B错误；

C.核电站使用的就是核燃料，而不是天然气，故C错误；

I）.核能在地球的储量是有限的，消耗后不可能再生，属不可再生能源，D错误.

3.（2020年荆州市）下列关于能源的说法正确的是（）

A.煤、石油、天然气属于可再生能源

B.燥、石油、天然气属于一次能源

C.风能水能、地热能属于不可再生能源

D.风能、水能、地热能属于二次能源

【答案】B

【解析】AC.可再生能源在自然界可以循环再生的能源是取之不尽，用之不竭的能源，不需要人力参与便会自动再

生。煤、石油、天然气属于不可再生能源，风能水能、地热能属于可再生能源。故AC项错误；

BI）.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，煤炭、石油、天然气、水能、风能、地

热能都属于一次能源，故B项正确，D选项错误。

故选Bo

4.科学研究表明，太阳能来自于太阳内部的（选填“核裂变”或“核聚变”），就是利用这个原理

制成的，煤、石油、天然气属于能源。（选填“可再生”或“不可再生”）o

【答案】核聚变氢弹不可再生

【解析】

太阳表面发生着核聚变，人类对核聚变的利用有：氢弹

⑶煤、石油、天然气短期内得不到补充所以是不可再生资源。

5.太阳能在利用过程中对环境无污染或污染很小，属于能源（填“清洁”或"非清洁”）：利用太阳能电池可以把太

阳能转化为能，还有一部分太阳能转化为其他形式的能，根据能量定律可知，转化的总能量和接收的太

阳能数号相同。

【答案】⑴清洁；（2）电；（3）守恒。

【解析】太阳能在利用过程中对环境无污染或污染很小，所以属于清洁能源；

利用太阳能电池可以把太阳能转化为电能，还有一部分太阳能转化为内能，根据能量守恒定律，能量只会发生转移

或转化，能的总量不变，所以转化的总能量和接收的太阳能数量相同。

6.“风能、电能、水能、煤炭”中属于二次能源的是、属于不可再生能源的是o

【答案】电能；煤炭

【解析】（1）从自然界直接获得不需要加工的能源是一次能源，对一次能源通过加工转化而获得的能源是二次能源；

（2）能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源，不能从自然界源源不断获得的能源是不可再生能源。风能、水

能、煤灾可以直接从自然界获得而不需要加工转化，它们都属于•次能源；电能是消耗•次能源、经过加工转换而

获得的是二次能源；水能、电能、风能都能从自然界源源不断获得，都属于可再生能源；煤炭短时间内从自然界得

不到补充，属于不可再生能源。

7.（2020•辽宁省本溪市、铁岭市、辽阳市）我国具有完全自主知识产权的百万千瓦级核电技术电站一“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。

【答案】⑴.裂变（2）.不可再生

【解析】［1］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。

⑵核能是不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。

8.在原子、原子核、电子、中子、质子中，带负电的有—。核反应堆是通过可控—（选填“裂变”或“聚变”）

反应释放核能的设备。

【答案】电子；核裂。

【解析】原子不带电，原子核带正电，电子带负电、中子不带电、质子带正电；核电站主要利用核裂变的可控链式

反应来发电的。原子不带电，原子核带正电，电子带负电、中子不带电、质子带正电；核能发电是利用铀原子核裂

变时放出的核能来发电的。

9.（202（）.山东省滨州市）2020年6月23日，我国北斗三号最后一颗组网卫星发射成功。如图所示，北斗卫星工作所

需要的电能是通过太阳能电池板由_____能转化而来的，电能属于（选填“一次能源”或“二次能源”）

【答案】（1）.太阳（2）.二次能源

【解析】［1］［2］太阳能电池板是把太阳能转化成电能的装置，所以北斗卫星工作所需要的电能是通过太阳能电池板

由太阳能转化而来的。我们生活中所使用的电能都是通过其他形式的能转化而来的，是二次能源。

10.开发和利用新煤、石油、天然气是能源（选填“可再生”或“不可再生”兀核能是目前被广泛应用的新

能源，我国已建成卜余座核电站，它泗是利用_____（选填“核裂变”或“核聚变”）反应所释放的能量来发电的。

【答案】不可再生核裂变

【解析】（1）短期内可以从自然界得到补充的能源是可再生能源；短期内不能在自然界得到补充的能源是不可再生

能源；所以煤、石油、天然气等化石能源都是不可再生能源：

（2）核能的利用包括核裂变与核聚变。目前科技手段来说核聚变反应的速度还是不可控的；核裂变应用于：核电站、

原子弹；太阳表面发生着核聚变，人类对核聚变的利用有：氢弹。

11.北L卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信，将于2020年实现全球覆盖。卫星利用太阳能电池板获得

能量，太阳能属于能源。卫星是使用与地面站通信的，而光纤传递信息利用了光的（选

填“反射”或“直线传播”）原理。

【答案】可再生电磁波反射

【解析】太阳能取之不尽用之不竭，属于可再生能源；太空中没有空气，是真空，所以我国研发的北斗卫星导航系

统是利用电磁波传递信息，从而实现与地面通信的；光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后

在另一瑞放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息，利用了光的反

射。

12.2019年1月3日，嫦娥四号探测器（图甲）搭载着玉兔二号月球车］图乙）成功降落金月球南极，全人类首次实现月

球背面软着陆。探测器着陆后进行了月球车和探测器两器分离，分离后在鹊桥中继星支持下顺利完成互拍并传回地

挖

%动

制

免

五

电

作

工

路

月球车设计的相关参数如下表

设计质量加kg135独立驱动的车轮个数〃/个6

长Rm1.5每个轮子与水平月面的接触面积S/cm2100

宽b/m1月面的行驶速度v/mlr1200

高h/m1.1耐热温度范围-180℃-150℃

月球车能源为太阳能，能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境，由于月夜温度极低，电子设备无法

正常工作，所以它将进入休眠状态，休眠期间由同位素温差发电保温，等到月昼来临，它将自主唤醒，进入工作状

态。

（I）根据上述信息，请判断以下说法中正确的是

A.月球车可以使用汽油机来驱动

B.月球车在月球上惯性将减小

C.月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成

D.接近月面时，探测器需要悬停寻找最佳降落地点，悬停时它受到的是平衡力

（2）月球车以太阳能为能源，这是（选填常规或新）能源，若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为

1.5kW,电池产生的电压为48V,并对车上的电动机提供5A的电流，则太阳能电池将太阳能转化电能的效率

是:

(3)探测器接近月面时，在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区，为使探测器顺利软着陪，从月球表面观

察到发动机点火后产生的高压气流应向(选填上方、下方或水平方向)喷出；

(4)在地球上重6N的物体在月球上重1N,则玉兔二号月球车对水平月面的压强为Pa,假如月球车在行

进过程中受到的阻力是自重的0.2倍，月球车水平匀速直线前进30m,牵引力做的功为J；缶取10N/kg)

(5)小明对月球车的唤醒系统非常感兴趣，他利用光敏电阻设计了一个模拟唤醒系统，如图内所示，该系统由唤醒电

路、控制电路等组成，其中电源的电压为12V,电阻箱A的电阻为(0-9999C),凡，是光敏电阻，它的阻值随光强的

变化关系如下表所示，光强用符号E表示，单位用符号cd表示。

E/cd1.()2.03.04.05.06.07.08.0

RP/C18964.53.6333

①据表中数据，请在图坐标中描点作出R-E的关系图线；

②若久。两端电压必须等于或大于8V时，控制电路才能启动，唤醒玉兔并驱动玉兔工作，小明设定光强为4.5cd

时唤醒玉兔，则电阻箱的阻值至少应调到：当光强为7.0cd时，在保证控制电路能正常启动的条件下，

调节电皿箱R阻值，使其消耗的电功率为9W,则此时RP消耗的电功率为W,为了能使控制电路在光线强

度较弱时就能控制电路进入工作状态，可采取的措施是：。(答出一种即可)

【答案】D新16%下方3730133083增大电阻箱的阻值

【解析】

(i)rnA.汽油机需要吸入空气助燃，故A错误；

B.惯性与质量有关，在月球上质量不变，惯性不变，故B错误；

C.热胀冷缩明显的材料容易使月球车形变，损坏仪器，故c错误；

D.悬停即处于静止状态，此时受到月球对月球车的吸引力和燃料的反冲力，这两个力大小相等，方向相反，是一

对平衡力，故D正确。

故选D,

(I)[2]太阳能与传统能源相比是新能源。

[3]太阳能电池的输入功率和转化为的电能分别为Px=1.5kW=l5OOW,P=C//=48Vx5A=240W则效率

P240W

n=—xl00%=x100%=16%

P入1500W

(3)[4]探测器在月球着陆时靠发动机点火向下喷气，由于力是作用是用互的，探测器会受到一个向上的推力，从而实

现软着陆。所以，从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向下方喷出。

(4)⑸月球车在地球上受到的重力G=mg=135kgx1ON/kg=1350N

根据在地球上6牛的物体放到月球上重1牛可知，月球车在月球表面受到的重力G'=2XG=LX1350N=225N

66

在月球车在月球表面上的压力F=G，=225N

F225N

月球车与水平月面的接触面积Si=6x100cm2=600cm2=6x1Q-2m2所以，压强〃=右=(22=3750Pa

¥6x10m

⑹阻力户0.2G，=0.2x225N=45N由于月球车水平匀速直线前进，受平衡力的作用，则尸,尸45N

则牵引力做的功W=F^.v=45Nx30m=1350J

(5)①⑺根据表中数据描点连线，如图所示

01.02.03.04.05.06.07.08.0

②网由①图象得，当E=4.5cd时RXQ,UR=8V则光敏电阻两端的电压URP=12V-8V=4V根据串联分压规律可知,

电阻箱的阻值R=——x4Q=8Q

4V

[9]当光照强度为7.0cd时RP=3Q

由题知调节电阻箱R的阳值，使其消耗的电功率为9W,设此时电阻箱的电压为U,电路中电流为/,根据欧姆定

律有12V=U+3/①9=U/②

解得U=3V,g9V

由题知电阻箱的电压至少为8V,所以U=9V,U尸3V(舍去)，此时/=1A,所以RP消耗的电功率为P=〃RP=(1A)2X3Q=3W

[10]当光线较弱时，光敏电阻的阻值较大，处所分得的电压较大，而R两端电压则偏小，所以可以通过增大电阻箱

R的阻值，使在RP阻值较大时也可以分得至少为8V的电压。

温故知新复习旧知预习新知

1.2019年4月30日，云南省政府新闻办发布消息，我省33个贫困县(市、区)达到脱贫标准，退出了贫困序列。脱

贫过程中许多村镇安装了“肩扛太阳能电池板，头顶小风扇''的新能源路灯。下列说法正确的是

A.小风扇的作用是为太阳能电池板散热

B.太阳能电池板把太阳能转化成了小风扇的机械能

C.这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备

D.太阳能电池板可以把接收到的太阳能全部转化为电能

【答案】C

【解析•】ABC.小风扇的本质是风力发电机，利用的是电磁感应原理将风能转化为电能：太阳能电池板可以将太阳

能直接转化为电能。所以这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备。故AB错误、C正确；

D.太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率很低，更不可能把太阳能全部转化为电能。故D错误。

2.（2020年武汉市）关于能源，下列说法正确的是

A.电能、地热能都是一次能源

B.风能、水能、太阳能都是不可再生能源

C.核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的

D.大量氢核的裂变，可以在瞬间群放出巨大的核能

【答案】C

【解析】AB.一次能源是直接从外界获取的能源，二次能源需要消耗一次能源才能获得，电能属于二次能源，风

能、水能、太阳能都是可再生能源，AB错误；

C.核反应堆又称原子反应堆或反应堆，是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置，C正确；

D.氢核发生聚变，可以在瞬间释放出巨大的核能，氢弹就是根据这一原理制成的，D错误。

故选C

3.目前，人类利用核能发电的主要方式是（选填“核裂变”或“核聚变”）。随着科技的发展，人类

_（选填"会”或“不会”）制造出永动机。

【答案】核裂变；不会。

【解析】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；据能量

的转化和守恒定律知，由于能量的转化或转移具有方向性，人类是无法制成永动机的.

4.液氢是现阶段理想的火箭燃料，是因为它具有较大的，属于（选填“清洁能源”或“非清洁能

源”），常温下使氢气液化的方法是o

【答案】热值清洁能源压缩体积

【解析】

⑶液氢具有较大的热值，是现阶段理想的火箭燃料，且不排放污染物，属于清洁能源，常温下压缩体枳可以

使氧气液化。

5.（2020•江苏省扬州市）小阳学习太阳能和核能后，建立了利用核能的知识结构图，请你帮他补全空格处的内容。

ITOIH化*能

m配电池［光电特换

出热水.而记Hl五g

【答案】（1）电；（2）内;（3）裂。

【解答】解：太阳能电池通过光电转换装置，将太阳能转化为电能;

太阳能热水器通过光热转换设备，将太阳能转化为内能；

核电站的主要设备是核反应堆，在核反应堆中利用可控的链式反应发生核裂变，人类获得核能。

故答案为：（1）电;（2）内；（3）为。

6.北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信，将于2020年实现全球覆盖。卫星利用太阳能电池板获得

能量，太阳能属于能源。卫星是使用与地面站通信的，而光纤传递信息利用了光的

（选填“反射”或“直线传播”）原理。

【答案】可再生电磁波反射

【解析】太阳能取之不尽用之不竭，属于可再生能源；太空中没有空气，是真空，所以我国研发的北斗卫星导航系

统是利用电磁波传递信息，从而实现与地面通信的；光纤通信是利用激光从光纤的一•端射入，在内壁上多次反射后

在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息，利用了光的反

射。

7.太阳核心的温度高达1500万摄氏度，在太阳内部，氢原子核在超高温下发生（选填“裂变"或“聚变”），

释放出巨大的核能。

太田大内太阳接

5，一/c衬寒

【答案】聚变。

【解析】在太阳内部，太能之所以能发光发热，实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的，即氢原子核在超高温下发

生聚变释放核能。

8.（2020・广东省）目前人们正致力于开发太阳能、核能、凤能、海洋能、氢能……其中核能是（选填“可再生”

或“不可再生”）能源，核电站利用原子核（选填“聚变”或“裂变”）释放的能量发电，电能属于（选填“一

次能源”或“二次能源”）

【答案】（1）.不可再生（2）.裂变（3）.二次能源

【解析】［1］核能利用了放射性核材料，一旦消耗不可再生，故属于不可再生能源。

［2］核裂变和核聚变都能释放能量，核裂变是可控的，核电站是利用原「核发生裂变释放能量来发电的。

［3］电能是由一次性能源转化而来的，故属于二类能源。

9.我国"华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，以手机为例，华为“Mate