主题13能源与可持续发展（解析版）

2023年新版物理课标下18个二级主题全攻略（中考全程复习全国通用）第三个一级主题能量二级主题13.能源与可持续发展课标内容（考点）要求1.列举常见的不可再生能源和可再生能源。2.知道核能的特点和核能利用可能带来的问题。例1了解处理核废料的常用方法。3.从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性。例2了解太阳能、风能、氢能等能源的开发对可持续发展的意义。典型例题解析【例题1】（2022湖南湘潭）有关能源和能量，下列说法正确的是（）A.电能是一次能源B.只有裂变才能释放出核能C.风能是可再生能源D.能量是守恒的，我们不需要节约能源【答案】C【解析】A．电能需通过消耗一次能源才能获得，是二次能源，故A错误；B．核反映包括核裂变和核聚变，核裂变和核聚变都能释放出核能，故B错误；C．风能是由大气的流动形成的，风能可以从自然界源源不断获得，为可再生能源，故C正确；D．能量是守恒的，但是能量的转移或转化是有方向性的，所以节约能源势在必行，故D错误。故选C。【例题2】（2022湖南益阳）中国成功研发出了先进核裂变能——钍基熔盐堆的第4代核反应堆发电技术，于2021年9月底在甘肃武威启动试运行，创造了又一项奇迹，其技术应用属于世界首次。钍基熔盐堆具有产生的核废料非常少、使用氟化盐作为冷却剂无需耗费大量水资源和热转换效率高等显著优点。下列有关钍基熔盐堆的说法正确的是（）A.钍基熔盐堆不产生核废料B.钍基熔盐堆需要大量水作冷却剂，因此不可以建在内陆C.钍基熔盐堆的热转换效率比传统的核反应堆还要低D.钍基熔盐堆是利用核裂变放出的能量【答案】D【解析】A．由题意可知，钍基熔盐堆具有产生的核废料非常少，不是不产生核废料，故A错误；B．由题意可知，钍基熔盐堆使用氟化盐作为冷却剂无需耗费大量水资源，因此可以建在内陆，故B错误；C．由题意可知，钍基熔盐堆具有热转换效率高等显著优点，故C错误；D．钍基熔盐堆是利用核反应堆的裂变的可控链式反应放出的能量，故D正确。故选D。【例题3】（2022湖北武汉）下列关于太阳能的说法正确的是（）A.太阳能属于二次能源B.太阳能属于不可再生能源C.太阳是一个巨大的“核能火炉”D.太阳能电池直接将太阳能转化为化学能【答案】C【解析】A．太阳能属于一次能源，故A错误；B．太阳能属于可再生能源，故B错误；C．太阳内部发生的是核聚变，可以提供大量的能量，太阳是一个巨大的“核能火炉”，故C正确；D．太阳能电池直接将太阳能转化为电能，故D错误。故选C。【例题4】（2022江苏徐州）为了推动风能开发利用，我国规划“十四五”期间风力发电量实现翻倍。风能属于（）A.可再生的清洁能源B.不可再生的清洁能源C.可再生的非清洁能源D.不可再生的非清洁能源【答案】A【解析】风能作为一种从自然界直接获取的能源，清洁无污染且可以再生更新、被人类反复利用，属于可再生的清洁能源，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。能源与可持续发展达标训练1.（2022广东）关于能量和能源，下列说法正确的是（）A.煤、石油、天然气都是可再生能源 B.电能是一次能源C.水力发电是将水的机械能转化为电能 D.太阳释放的能量是核裂变产生的【答案】C【解析】A．煤、石油、天然气不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A错误；B．生活中所使用的电能是从自然界中的一次能源转化而来的，因此电能属于二次能源，故B错误；C．水力发电时，消耗水的机械能，转化为电能，因此水力发电是将水的机械能转化为电能，故C正确；D．太阳内部发生的是热核反应，太阳释放的的巨大能量是由核聚变产生的，故D错误；故选C。2.（2022广西玉林）下列关于环境保护和能源利用的说法正确的是（）A.保护生态环境，“绿水青山就是金山银山”B.在安静的图书馆大声说话C.提倡减排，可不必提倡节能D.电能是一次能源，它便于输送和转化【答案】A【解析】A．“绿水青山就是金山银山”倡导保护环境，提倡使用新能源，故A正确；B．在安静的图书馆大声说话干扰别人学习，属于噪声，故B错误；C．提倡减排，也必须提倡节能，生产时所耗用的能量要尽量减少，故C错误；D．电能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，是二次能源，故D错误。3.（2022湖北随州）2022年2月俄乌军事冲突开始以来，石油、煤、天然气的供应在国际市场上一下子紧张起来，许多国家正在谋求长远的多种能源出路。下面有关能源的说法正确的是（）A.煤属于核能范畴，用煤发电是通过链式反应完成的B.天然气可以直接从自然界获取，属于一次能源，而石油是二次能源C.石油、煤、天然气都是化石能源D.风能、石油、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源【答案】C【解析】A．煤属于化石能源，用煤发电是通过煤炭燃烧的化学能转化为内能推动汽轮机产生机械能再通过转子在磁场中转动转化成电能，故A错误；BC．石油、煤、天然气都化石能源，都可以直接从自然界获取，属于一次能源，故B错误，C正确；D．风能、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源，而石油的储量是有限的，在短时间内不可再生，不能从自然界持续不断地得到，属于不可再生能源，故D错误。故选C。4.（2022湖南怀化）下列关于能源与材料，说法不正确的是（）A.超导材料可以用来输电，减少电能损耗B.核电站的核反应堆是利用核聚变原理C.石墨是导体D.漂亮又节能的LED灯的核心部件材料是半导体，它的导电性能介于导体与绝缘体之间【答案】B【解析】A．超导材料电阻为零，在通电时不发热，用超导材料制造输电线可以大大降低电能损耗，故A正确，不符合题意；B．核电站是利用核裂变来释放能量的，不是利用核聚变，故B错误，符合题意；C．石墨容易导电是导体，故C正确，不符合题意；D．半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体是指导电性可受控制范围可从绝缘体到导体之间的材料。发光二极管（LED）是半导体二极管的一种，具有单向导电性。故D正确，不符合题意。故选B。5.（2022贵阳）如图所示，中国环流器二号M装置在可控核聚变（人造太阳）上取得重大突破。核聚变过程中产生的能量是（）A.核能 B.动能 C.机械能D.重力势能【答案】A【解析】人类获得核能的途径是核裂变和核聚变，所以核聚变过程中产生的能量是核能。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。6.（2022湖南邵阳）我市积极利用区域优势，大力发展风力发电，在城步南山、新邵龙山、邵东黄帝岭、洞口苏宝顶等地方建立了风力发电站。下列能源中与风能同属于可再生能源的是（）A.煤炭 B.石油 C.太阳能 D.天然气【答案】C【解析】ABD．煤炭、石油和天然气都是经过地质年代形成的，在短期内不能得到补充，是所以是不可再生能源，故ABD不符合题意；C．太阳能在自然界中能源源不断的获得，是可再生能源，故D符合题意。故选D。7.（2022广西桂林）保护环境是全球性重大课题，下列能源在使用过程中对环境污染最小的是（）A.煤炭 B.木柴 C.太阳能 D.石油【答案】C【解析】ABD．煤炭、木柴、石油在燃烧过程中会产生大量废气、甚至有毒气体会污染环境，故ABD不符合题意；C．太阳能使用过程中没有废气等产生，不会污染环境，故C符合题意。故选C。8.（2022湖南邵阳）我市积极利用区域优势，大力发展风力发电，在城步南山、新邵龙山、邵东黄帝岭、洞口苏宝顶等地方建立了风力发电站。下列能源中与风能同属于可再生能源的是（）A.煤炭 B.石油 C.太阳能 D.天然气【答案】C【解析】ABD．煤炭、石油和天然气都是经过地质年代形成的，在短期内不能得到补充，是所以是不可再生能源，故ABD不符合题意；C．太阳能在自然界中能源源不断的获得，是可再生能源，故D符合题意。故选D。9.（2022江苏无锡）如图所示的白鹤滩水电站是实施西电东送”的国家重大工程，是世界在建规模最大的水电工程正式投运后，每年可向华东地区输送的电能，相当于火力发电站燃烧标准煤所获得的电能，标准煤的热值取，下列说法中错误的是（）A.水能是可再生能源 B.水电站将水的机械能转化为电能C.煤炭是不可再生能源 D.火力发电站的发电效率为50%【答案】D【解析】A．水能是可再生能源，能够从自然界中源源不断地获得，故A正确，A不符合题意；B．水电站是利用水的机械能来发电的，将水的机械能转化为电能，故B正确，B不符合题意；C．煤炭是化石能源，一旦消耗短时间内无法再生，故煤炭是不可再生能源，故C正确，C不符合题意；D．燃烧标准煤所获得的热量为每年可向华东地区输送的电能，火力发电站的发电效率为故D错误，D符合题意。故选D。10.（2022黑龙江龙东）2022年5月15日，是天问一号着陆火星一周年日子，目前设备运行状态良好，累计获取并传回原始科学数据约940GB，这些数据是通过_____将信息传回地球的；如图所示，该火星车是利用电能来驱动的，电能属于______次能源。【答案】电磁波二【解析】探测器上装备有无线电信号发射器，获得的信息能发出无线电信号，即电磁波，将探测的数据传回地球。电能不能从自然界直接获得，必须通过消耗其它能源才能获得，所以电能属于二次能源。11.（2022广西北部湾）为了推进农业机械智能化，某科技团队研发了5G智能电动拖拉机，它可以通过_____（选填“电磁波”或“超声波”）传递云端网络信息实现无人驾驶。拖拉机行驶时消耗的电能是______次能源。【答案】电磁波二【解析】5G智能电动拖拉机是利用电磁波，将信息传递云端网络，实现无人驾驶传递的。一次能源是指从自然界直接获取、没有经过加工的能源，电能是人们消耗一次能源获得的，属于二次能。12.梧州市在万秀区打造了多个红色文化街区，安装了太阳能路灯，太阳能属于_______（选填“一次”或“二次”）能源，它的优点有_______（写出一点即可）。【答案】一次清洁、无污染【解析】从自然界直接获取的能源叫一次能源，太阳能是直接吸收阳光来利用的，是一次能源，太阳能的优点是清洁、无污染，取之不尽用之不竭。13.（2022贵州黔东南州）2021年10月20日，中国“人造太阳”一大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，创造了世界新纪录，在上亿摄氏度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。“人造太阳”是氢原子核在超高温条件下发生______（选填：“裂变”或“聚变”）释放出巨大的核能。太阳能安全、清洁，它属于______（选填：“可”或“不可”）再生能源。【答案】聚变可【解析】氢原子核由质子和中子构成，“人造太阳”利用氢原子核在超高温下发生聚变，获得巨大核能；太阳能可以源源不断的获得，取之不尽用之不竭，属于可再生能源。14.（2022湖南张家界）“低碳引领生活”，太阳能越来越受到人们的青睐，太阳能属于_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能集热器是通过______方式增加水的内能。【答案】可再生热传递【解析】太阳能可以从太阳源源不断的获取，是可再生能源。太阳能热水器是通过热传递的方式将能量从太阳传递给水。15.（2022吉林省）在太空中，空间站使用的电能主要来源于太阳能电池板，太阳能是_______能源；“天宫课堂”中，太空教师将两个平板上的液滴靠得很近时，两个液滴会自动“搭接”成“液桥”（示意图如图所示），“液桥”的形成表明了分子间存在_______。【答案】可再生引力【解析】太阳能可以从自然界源源不断获得，它是可再生能源。分子间存在相互作用的引力和斥力，两个液滴会自动“搭接”成“液桥”，这是由于分子间引力的作用。16.（2022湖北十堰）2022年6月4日，长征二号F遥十四运载火箭开始加注燃料推进剂，于6月5日圆满完成神舟十四号发射任务。运载火箭燃料推进剂选择密度小、热值_______的气体燃料，采用_______和压缩体积的方法使气体燃料液化。神州飞船进入太空后，利用太阳能电池板供电，太阳能属于_______（填“可再生”或“不可再生”）能源。【答案】大降低温度可再生【解析】火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有密度小，热值大的性质，所以在完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料，液态氢可以释放出来更多的热量。火箭中的燃料是液态的，它是由气体燃料液化而来，液化的方式是降低温度和压缩体积。太阳能可以从自然界源源不断的获取，所以属于可再生能源。17.（2022海南）博鳌亚洲论坛2022年年会实现100%“绿电”供应。目前我国“绿电”主要以太阳能光伏发电和风力发电为主，太阳能、风能是_______能源（选填“可再生”或“不可再生”）。在日常生活中，你的节能举措有_______（写出一条即可）。【答案】可再生随手关灯（合理即可）【解析】太阳能和风能都可以从自然界源源不断地获得，属于可再生能源。随手关灯可以减少灯的工作时间，能够有效的节约用电，节约能源。18.（2022黑龙江绥化）2022年6月5日神舟十四号载人飞船与天宫空间站对接成功，神舟十四号靠接收和发射______与地面联系；空间站利用的太阳能是_______能源（选填“可再生”或“不可再生”）。【答案】电磁波可再生【解析】太空中是真空，而电磁波的传播不需要介质，可以传递信息，神舟十四号靠接收和发射电磁波与地面联系。太阳能可以在自然界里源源不断地得到补充，所以太阳能是可再生能源。19.（2022福建）2022年5月30日，我国首座潮光互补型光伏电站并网发电，通过光伏发电、潮汐发电实现“日月同辉”。发电站分别把太阳能和月亮潮汐能转化为______。太阳能和潮汐能都属于______能源。【答案】电能可再生【解析】发电站分别把太阳能和月亮潮汐能转化为电能，以方便人们使用。太阳能和潮汐能都可以从自然界中直接获得，可以源源不断从自然界得到补充的,是可再生能源。20.（2022江苏无锡）如图所示，中国“祝融号火星车质量为240kg。太阳能板将太阳能转化为电能，为火星车上的科学设备供电，车顶部安装有集热器，其窗口覆盖了一层透光率很高的膜，阳光可以透进来，保证红外线能量只进不出、在膜下面，是一种叫正十一烷的材料，白天它被阳光照射吸热熔化，到了夜晚温度降低，它逐渐凝固，把储存的能量再释放出来，“祝融号”火星车是六轮驱动，且每个车轮都能转向，爬坡时走“之”字形路线。（火星表面g取4N/kg）（1）阳光中的红外线具有显著的______效应；火星车爬坡时走“之”字形路线可以省_______（选填“力”或“功”）（2）火星车在火星表面所受的重力大小为多少________？（3）在下列方框中填上装置或能量名称，完成火星车利用太阳能的路径图________，________【答案】