人教版九年级物理全一册通关讲义第22章能源与可持续发展(分层作业)(原卷版+解析)

第22章能源与可持续发展[基础达标练]知识点1能源1．如图所示的四种能源中，属于可再生能源的是（）A．可燃冰 B．石油C．天然气 D．潮汐能2．关于中国科技成果的应用事例中所涉及的物理知识，下列说法正确的是（）A．“超导材料”可以用于制作输电导线和电热器的发热板B．长征二号F运载火箭发射升空时将内能转化为机械能C．太阳能发电站利用的太阳能属于不可再生能源D．手机微信“摇一摇”是利用超声波来传递信息的3．随着全球变暖和“碳中和”目标的提出，要求我们大力开发清洁能源。下列能源中，属于清洁可再生能源的是（）A．风能 B．天然气 C．石油 D．煤炭4．一次能源：可以从自然界_________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_________。如电能。5．风是地球上的一种自然现象。风能作为一种新型清洁能源，属于___________（填“一次”“二次”）能源。风力发电首先是利用风力带动风车叶片旋转，把风的动能转化为风轮的机械能，风轮带动发电机发电，风力发电机的原理为___________。从能源利用等角度说说使用风能的优点___________（答出一点）。知识点2核能6．如图是核能发电原理图，下列说法正确的是（）A．核能是可再生能源，核电站是利用重核裂变来释放核能B．能量转换：核能→机械能→热能→电能C．原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速率D．核电站使用的核燃料是石油或天然气7．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（）A．太阳能和核能都属于不可再生能源B．目前世界上的核能发电站是利用核聚变原理发电的C．电磁波的频率越高，传播的速度就越大D．晶体二极管具有单向导电性8．裂变：用中子_________较重的原子核，使其_________为较轻原子核的一种核反应。核反应堆中的链式反应是_________，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_________反应。9．原子弹是利用不加控制的___________释放的核能；核电站是利用___________释放的核能，它的核心设备是___________。10．意大利物理学家以系统的实验和观察推翻了纯属思辨的传统的自然观，开启了实验物理时代，制造了人类第一架望远镜，誉为实验物理的先驱者。今年2月27日，对乌克兰的特别军事行动中，俄罗斯总统普京下令将以核弹为代表的战略威慑力量转入特殊战备状态，用于战争的核弹主要指原子弹，爆炸时原子核发生______（选填“裂变”或“聚变”），释放出巨大核能，它的出现使人类自身处于随时可能被毁灭的境地。知识点3太阳能11．近年，我国在信息、材料和能源等领域取得了辉煌的成绩。以下说法正确的是（）A．太阳能是未来理想能源的一个重要发展方向，它来源于太阳内部氢核的裂变反应B．量子计算机中的电子器件都是超导体制成的C．核电站是利用可控的核聚变释放的能量发电的D．5G和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度相等12．太阳是太阳系中唯一的恒星，每时每刻向外辐射太阳能。下列关于太阳能的叙述中，错误的是（）A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自太阳能B．生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的C．地球上的水循环是由太阳能推动的D．太阳能来源于太阳内部的核裂变13．下列生活、生产实例与所包含物理知识的说法中，错误的是（）A．用太阳能集热器加热和用太阳能电池获取电能，是直接利用太阳能的两种方式B．司机驾车时必须系安全带，这是对惯性的利用C．电饭煲通电后会发热，是利用了电能可以转化为内能D．潜水艇是通过水舱蓄水、排水改变自重，实现浮沉14．太阳能具有_________、_________，清洁_________等优点。15．太阳是人类的“能源之母”，地球上除核能、地热能和潮汐能以外，几乎所有能源都来自太阳。太阳能分布广阔、获取方便，既是清洁能源，又是_______（填“可再生”或“不可再生”）能源。小明家的太阳能热水器装水50kg，这些水升高2℃所吸收的热量是_______J。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]16．“祝融号”火星车使用太阳能电池板供电，太阳能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站是利用核反应堆发生核______（选填“裂变”或“聚变”）时提供的能量发电的。知识点4能源与可持续发展17．下列说法正确的是（）A．原子核中带正电的粒子是电子B．核废水经过过滤并稀释后对海洋环境无害C．目前核电站是利用核裂变反应发电的D．英国物理学家焦耳最先确定了电流、电压、电阻间的定量关系18．“世界环境日”的主题重点是应对空气污染。下列做法不利于减少空气污染的是（）A．积极推广使用新能源公交车B．限制、禁止燃放烟花爆竹C．田间焚烧秸秆，净化环境D．火力发电厂进行脱硫、控尘处理19．如图是用中子轰击铀235原子核产生氪核和钡核的模型。下列叙述中正确的是（）A．该模型表示的是聚变B．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应C．该反应不会产生放射性物质D．不能用该反应获得能量的方式来发电20．太空“出差”六个月，神舟十三号的电到底从哪里来？经过查找资料，小浩得知，神舟十三号的电力系统主要由太阳能电池板和储能电池蓄电池组成，下面关于能量说法正确的是（）A．太阳能电池板将太阳能转化为化学能 B．太阳能来源于太阳内部的核裂变C．蓄电池充电的过程将化学能转化为电能 D．太阳能属于一次能源21．细心的小东发现，安阳的有些路口安装了带有太阳能电池板的警示灯，如图所示，白天，太阳能电池板将太阳能转化成___________，并储存起来；用___________材料制作的LED灯日夜发光，提醒着人们注意交通安全。22．如图所示，卫星的太阳能电池帆板可以把太阳能直接转化成_______能，给卫星提供动力，太阳能是_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，它是在太阳内部的氢原子核发生______（选填“裂变”或“聚变”）释放出的能量。[能力提升练]23．建设人与自然和谐共生的美丽家园，打响蓝天保卫战，能源问题已成焦点，全球能源将发生巨大变革。下列关于能源问题的说法正确的是（）A．太阳能、石油、风能都属于可再生能源B．能量的转化和转移都是有方向的，转化和转移的过程中能量的总量会减少C．核能是一种可再生能源，可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向D．目前核电站都是利用链式反应来释放核能24．我们的生产生活总离不开能量及其转化。下列说法正确的是（）A．现代生活离不开电，电力是一次能源B．水力、核能、地热能、生物质能都属于可再生能源C．燃气灶烧水，只要调大火力，燃气灶的加热效率就提高D．卫星从远地点向近地点运动的过程中，动能增大，势能减小25．近年，我国科技事业迅猛发展，许多科技成就居于世界领先地位。以下关于我国的科技成就的说法中，正确的是（）A．水力、风力、太阳能发电都是利用不可再生能源B．超导光量子计算机中的所有电子器件都是超导体制成的C．春节期间，空间站航天员利用电磁波向祖国和人民送上节日祝福D．商用磁浮3.0版列车利用“5G”通信技术，是因为“5G”的传播速度大26．“十四五”开局之年，我国重大科技成果竞相涌现，创新能力持续提升，创新的“脉动”持续强劲。图中有关信息、能源和材料的说法中正确的是（）A．“东方超环”（EAST）的反应原理与太阳类似，即通过核裂变反应释放巨大的核能B．“深海一号”能源站的无人无缆潜水器在下潜的过程中，受到海水产生的压强逐渐变小C．“纤维锂离子电池”的规模化制备，与已经应用的氢燃料电池都属于绿色能源D．“量子U盘”将光存储时间从分钟量级推进至小时量级，其存储介质光不属于电磁波27．我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。请说出一种造成二氧化碳排放增加的常用能源名称：___________，减少碳排放人人有责，请说出一种能够对减少碳排放做出贡献的出行方式：___________。28．北京冬奥会期间，三大赛区26个场馆将全部使用“绿电”，这意味着奥运历史上将首次实现全部场馆100%绿色电能供应，为环保做出了巨大贡献，“绿电”的来源可能是___________能，它的优点是___________。29．原子弹爆炸是由铀原子核裂变产生的，首先由一个中子击中一个铀原子核使它裂变为两个原子核。同时释放出两个中子，两个中子各自又击中一个铀原子核，使每个铀原子核裂变产生两个原子核与两个中子，那么经过6次裂变会产生_______原子核，经过100次裂变会产生_______个原子核。30．每年4月24日设立为“中国航天日”。我国的航天事业发展迅速，到目前为止，我们不仅有自己的同步通讯卫星，也有自主研发的“神舟”系列飞船，还有自行研制的全球卫星定位与通信系统（北斗卫星导航系统）。现在请回答下列问题：（1）火箭发动机在没有空气的环境中_____（填“能”或“不能”）正常工作，月球车的大灯和尾灯之间是_____（选填“串”或“并”联）的；（2）飞船在太空运行时，处于失重状态的两名航天员_____惯性（填“没有”或“仍具有”）。航天员是通过_____与指挥中心联系（填“超声波”或“电磁波”）。飞船在太空成功完成数千个运行动作，是通过喷射燃气来实施变轨、姿态确定的（即改变运行的高度、运行方向），这是应用了物理学中_____的原理；（3）未来两三年我国将完成中国空间站的建设。空间站运行时，其动力补充来源于_____次能源的太阳能，它是来自太阳内部_____（选填“聚变”或“裂变”）时释放的核能。空间站以7.8×103m/s的速度运行一年，通过的路程为_____光年。31．（1）2022年3月份的北京冬奥会上，中央广播电视总台研发的一款特种摄像设备“猎豹”4K轨道摄像机系统，被专门用于冬奥会速度滑冰赛事的转播工作，让个别国家一贯喜欢作弊犯规的运动员无所遁形。摄像机是利用_______（填“u＞2f”或“2f＞u＞f”）范围内成缩小像的性质工作的，比赛中由于_______运动员到达终点时很难马上停下来。（2）2021年10月16日，长征二号运载火箭将神舟十三号载人飞船成功送入太空空间站，火箭发射时用液体氢作燃料，这是因为液态氢的_______大，返回舱进入大气层落回地面过程中温度会升高，这主要是通过_______方法使返回舱内能增加。（3）2022年4月份，面对北约及其盟友的制裁，俄罗斯祭出了自己的能源与核武器两大法宝来对应。能源武器主要是指作为_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源的天然气出口；核武方面，俄罗斯成功试射了一枚“萨尔马特”洲际弹道导弹，它可以携带利用核_______（选填“裂变”或“聚变”）原理工作的原子弹。32．请阅读《光伏发电》并回答问题。光伏发电光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，将光能转化为电能的一种技术。通常其工作系统主要由太阳能电池、控制器和蓄电池等部分组成，简化电路如图所示。当太阳光照射太阳能电池发电时，控制器发射控制信号将开关S1闭合、S2断开，太阳能电池向蓄电池充电；当控制信号将开关S1断开、S2闭合时，蓄电池向外供电。太阳能电池吸收光能，使其两端出现异种电荷的积累，太阳能电池的两端产生电压，将光能转化成电能，这就是“光生伏特效应”。光-电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标，所谓“光-电转化效率”简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率，可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算。目前实际应用中，单晶硅太阳能电池转化效率较高，投入使用时的效率可达到15%。太阳能是可再生能源，比石油、煤炭等不可再生的矿物能源的利用更加有利于环境保护。自2015年以来，我国光伏发电累计装机容量不断增长，到2020年装机容量已达到。未来太阳能光伏发电技术将会持续突破、拥有广阔的发展前景。请根据上述材料，回答下列问题：（1）太阳能属于_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；（2）控制信号将图中开关S1闭合、S2断开时，电路中的电源是_________；（3）单晶硅太阳能电池板的主要的材料为_________（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）；（4）如果在太阳照射条件较好的天气里，用E1表示一段时间内太阳能电池产生的电能，用E2表示在这段时间内太阳能电池接收到的太阳能，则太阳能电池的光-电转化效率的表达式为：k=_________。33．小致在项目化学习中，对太阳能在生活中的应用展开研究。（1）太阳能是______能源（选填“可再生”或“不可再生”），太阳核心处温度很高，是由于大量氢原子______（选填“核聚变”或“核裂变”）反应变成氦原子，释放巨大能量。（2）共享单车在车筐底部覆盖着太阳能发电板，如图甲所示，通过阳光给里面的蓄电池充电。此时在太阳能发电板和蓄电池的电路中，发电板相当于______（选填“电源”、“用电器”或“开关”）。（3）人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量，主要包含三种方式：光热转换、光化转换、光电转换，植物进行光合作用属于以上哪种转换方式______。（4）太阳能热水器主要是通过______的方式增加水的内能，如图乙所示，若它接收阳光垂直照射的面积是2m2，每平方米每秒接收到的太阳能为1000J，热水器中水的质量为100kg，垂直照射7min，水的比热为4.2×103J/（kg•℃）。若不计一切热量损失，水温可以升高()℃34．如图所示，某太阳能汽车质量为350kg。（1）汽车上太阳能电池板将太阳能转化为___________能；（2）当车上载有1500N的人和物品时，车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2m2，则汽车静止时对地面的压强为多少Pa？()（3）若汽车上太阳能电池板的有效面积为6m2，它正对太阳时电池能够产生100V的电压，并对车上电动机提供8.4A的电流，已知太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.0×103W/m2，求电池的输出功率是多少_______W？将太阳能转化为电能的效率是多少？()[高频考题实战练]35．（2022·广西柳州·统考中考真题）2022年6月5日，“神舟上四号”载人飞船与空间站天和核心舱成功对接，我国三名航天员将在空间站工作生活6个月。空间站在工作时的能源主要来自（）A．煤炭 B．地热 C．汽油 D．太阳能36．（2022·甘肃金昌·中考真题）河北丰宁抽水蓄能电站是2022年北京冬奥会的电力保障项目之一、该电站可以利用风能和光能资源充足时发电获得的部分电能，将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，需要时再利用水的势能发电，从而弥补了风能、光能不稳定且转化的电能难储存的不足，实现风、光与水电的互补，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（）A．风能和光能是不可再生能源B．该电站抽水蓄能时可将电能转化为机械能，发电时可将机械能转化为电能C．根据能量守恒定律可知，该电站抽水时消耗的电能全部转化为水的机械能D．风能、光能、机械能、电能可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的第22章能源与可持续发展[基础达标练]知识点1能源1．如图所示的四种能源中，属于可再生能源的是（）A．可燃冰 B．石油C．天然气 D．潮汐能【答案】D【解析】A．可燃冰、石油、天然气都是化石能源，需要通过千百万年才能形成，短时间内不可再生，属于不可再生能源，故ABC不符合题意；D．潮汐能是由于月球的引力产生的，可再生，故D符合题意。故选D。2．关于中国科技成果的应用事例中所涉及的物理知识，下列说法正确的是（）A．“超导材料”可以用于制作输电导线和电热器的发热板B．长征二号F运载火箭发射升空时将内能转化为机械能C．太阳能发电站利用的太阳能属于不可再生能源D．手机微信“摇一摇”是利用超声波来传递信息的【答案】B【解析】A．超导材料的电阻为零，超导体可以用作输电导线，减小电能的损失，提高传输效率，但是电器的发热板，是利用电阻的热效应，故A错误；B．长征二号F运载火箭发射升空时，燃料燃烧释放的化学能转化成内能，再将内能转化为机械能，故B正确；C．太阳能在长时间内是取之不尽用之不竭的，所以太阳能发电站利用的太阳能属于可再生能源，故C错误；D．手机通信是利用的电磁波，所以手机微信“摇一摇”是利用电磁波来传递信息的，故D错误。故选B。3．随着全球变暖和“碳中和”目标的提出，要求我们大力开发清洁能源。下列能源中，属于清洁可再生能源的是（）A．风能 B．天然气 C．石油 D．煤炭【答案】A【解析】根据可再生和不可再生能源的区别可以知道，风能可重复利用，在短时间内可以再次产生，是可再生能源。天然气、石油、煤炭等化石能源是短时间内不能再次产生的，是不可再生能源。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。4．一次能源：可以从自然界_________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_________。如电能。【答案】

直接获取

二次能源【解析】[1]一次能源的定义：一次能源是可以从自然界直接获取的能源。[2]二次能源的定义：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。5．风是地球上的一种自然现象。风能作为一种新型清洁能源，属于___________（填“一次”“二次”）能源。风力发电首先是利用风力带动风车叶片旋转，把风的动能转化为风轮的机械能，风轮带动发电机发电，风力发电机的原理为___________。从能源利用等角度说说使用风能的优点___________（答出一点）。【答案】

一次

电磁感应

风能为洁净能源，是可再生环保能源【解析】[1]风能是可以直接从自然界中获取的能源，叫做一次能源。[2]风力发电机借助风力吹动发电机的轮叶片转动，从而产生电能，即消耗机械能产生电能，故是利用电磁感应现象的原理来工作的。[3]风能为洁净的能量来源，是可再生的环保能源。知识点2核能6．如图是核能发电原理图，下列说法正确的是（）A．核能是可再生能源，核电站是利用重核裂变来释放核能B．能量转换：核能→机械能→热能→电能C．原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速率D．核电站使用的核燃料是石油或天然气【答案】C【解析】A．核能是不可再生能源，核电站是利用可控的重核裂变来释放核能的，故A错误；B．核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能，故B错误；C．在核电站的核反应堆中，利用的是可控的核裂变，而原子弹同样是核裂变的链式反应，但却是不加控制的，故C正确；D．核电站使用的就是核燃料，而不是石油或天然气，故D错误。故选C。7．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（）A．太阳能和核能都属于不可再生能源B．目前世界上的核能发电站是利用核聚变原理发电的C．电磁波的频率越高，传播的速度就越大D．晶体二极管具有单向导电性【答案】D【解析】A．太阳能是可再生能源，核能不属于，故A错误；B．核电站是利用原子核裂变发生链式反应释放的核能来发电的，故B错误；C．电磁波频率不同，但不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，故C错误；D．晶体二极管具有单向导电性，故D正确。故选D。8．裂变：用中子_________较重的原子核，使其_________为较轻原子核的一种核反应。核反应堆中的链式反应是_________，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_________反应。【答案】

轰击

分裂

可控的

核裂变的可控链式反应【解析】[1][2]裂变是用中子轰击较大的原子核，使其分裂成较轻原子核，从而释放出能量。、[3][4]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；目前核电站是利用核裂变的可控链式反应时放出的核能来发电的。9．原子弹是利用不加控制的___________释放的核能；核电站是利用___________释放的核能，它的核心设备是___________。【答案】

核裂变

可控核裂变

核反应堆【解析】[1]一个重核裂变成两个中等质量的原子核，同时释放大量的能量，这就是核裂变，原子弹的原理就是利用不加控制的核裂变剧烈释放能量。[2][3]核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆中的链式反应是加以控制的，在控制下缓慢释放核能。10．意大利物理学家以系统的实验和观察推翻了纯属思辨的传统的自然观，开启了实验物理时代，制造了人类第一架望远镜，誉为实验物理的先驱者。今年2月27日，对乌克兰的特别军事行动中，俄罗斯总统普京下令将以核弹为代表的战略威慑力量转入特殊战备状态，用于战争的核弹主要指原子弹，爆炸时原子核发生______（选填“裂变”或“聚变”），释放出巨大核能，它的出现使人类自身处于随时可能被毁灭的境地。【答案】裂变【解析】原子弹爆炸是原子核发生裂变释放出的巨大的核能。知识点3太阳能11．近年，我国在信息、材料和能源等领域取得了辉煌的成绩。以下说法正确的是（）A．太阳能是未来理想能源的一个重要发展方向，它来源于太阳内部氢核的裂变反应B．量子计算机中的电子器件都是超导体制成的C．核电站是利用可控的核聚变释放的能量发电的D．5G和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度相等【答案】D【解析】A．太阳内部氢核发生的是核聚变反应，故A错误；B．量子计算机中的电子器件都是半导体制成的，故B错误；C．核电站是利用可控的核裂变释放的能量发电的，故C错误；D．5G和4G通讯信号都是电磁波，电磁波在真空中传播的速度相等，故D正确。故选D。12．太阳是太阳系中唯一的恒星，每时每刻向外辐射太阳能。下列关于太阳能的叙述中，错误的是（）A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自太阳能B．生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的C．地球上的水循环是由太阳能推动的D．太阳能来源于太阳内部的核裂变【答案】D【解析】A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自太阳能，故A正确，不符合题意；B．生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的，故B正确，不符合题意；C．太阳辐射能维持地表的温度，地球上的水循环是由太阳能推动的，故C正确，不符合题意；D．太阳能来源于太阳内部的核聚变，故D错误，符合题意。故选D。13．下列生活、生产实例与所包含物理知识的说法中，错误的是（）A．用太阳能集热器加热和用太阳能电池获取电能，是直接利用太阳能的两种方式B．司机驾车时必须系安全带，这是对惯性的利用C．电饭煲通电后会发热，是利用了电能可以转化为内能D．潜水艇是通过水舱蓄水、排水改变自重，实现浮沉【答案】B【解析】A．用太阳能集热器加热和用太阳能电池获取电能，是直接利用太阳能的两种方式，故A正确，不符合题意；B．汽车行驶中司机为了防止紧急刹车时由于惯性带来的危害必须系安全带，故B错误，符合题意；C．电饭煲通电后会发热，是利用了电能可以转化为内能，故C正确，不符合题意；D．潜水艇靠改变自重实现浮沉，故D正确，不符合题意。故选B。14．太阳能具有_________、_________，清洁_________等优点。【答案】

取之不尽

用之不竭

无污染【解析】[1][2][3]太阳能是由太阳内部氢原子发生核聚变释放出来的巨大能量，来自太阳辐射的太阳能，具有取之不尽、用之不竭、清洁无污染等优点。15．太阳是人类的“能源之母”，地球上除核能、地热能和潮汐能以外，几乎所有能源都来自太阳。太阳能分布广阔、获取方便，既是清洁能源，又是_______（填“可再生”或“不可再生”）能源。小明家的太阳能热水器装水50kg，这些水升高2℃所吸收的热量是_______J。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]【答案】

可再生

4.2105【解析】[1]太阳能可以在自然界里源源不断的得到补充，所以属于可再生能源。[2]水吸收的热量16．“祝融号”火星车使用太阳能电池板供电，太阳能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站是利用核反应堆发生核______（选填“裂变”或“聚变”）时提供的能量发电的。【答案】

可再生

裂变【解析】[1]能源根据是否可以再生可以分为可再生能源和不可再生能源。太阳能内部核聚变能源源不断提供能量，属于可再生能源。[2]目前世界上的核电站都是根据链式反应原理，利用核反应堆发生核裂变产生的能量发电的。核聚变反应发电目前处于研究阶段。知识点4能源与可持续发展17．下列说法正确的是（）A．原子核中带正电的粒子是电子B．核废水经过过滤并稀释后对海洋环境无害C．目前核电站是利用核裂变反应发电的D．英国物理学家焦耳最先确定了电流、电压、电阻间的定量关系【答案】C【解析】A．原子核有质子和中子，质子带正电，中子不带电，原子核里面没有电子，原子核中带正电的粒子是质子，故A错误；B．核废料对环境污染是非常严重的，核废水经过过滤并稀释后对海洋环境还是有害的，故B错误；C．核能发电是利用铀原子核裂变时，放出的核能来发电的，即目前核电站是利用核裂变反应发电的，故C正确；D．最先确定了电流、电压、电阻间的定量关系的人是德国物理学家欧姆，故D错误。故选C。18．“世界环境日”的主题重点是应对空气污染。下列做法不利于减少空气污染的是（）A．积极推广使用新能源公交车B．限制、禁止燃放烟花爆竹C．田间焚烧秸秆，净化环境D．火力发电厂进行脱硫、控尘处理【答案】C【解析】A．积极推广使用新能源公交车，不污染环境，利于减少空气污染，故A不符合题意；B．限制、禁止燃放烟花爆竹，利于减少空气污染，故B不符合题意；C．焚烧秸秆生成有害气体和烟尘，不利于减少空气污染，故C符合题意；D．火力发电厂进行脱硫、控尘处理，利于减少空气污染，故D不符合题意。故选C。19．如图是用中子轰击铀235原子核产生氪核和钡核的模型。下列叙述中正确的是（）A．该模型表示的是聚变B．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应C．该反应不会产生放射性物质D．不能用该反应获得能量的方式来发电【答案】B【解析】A．观察该模型发现，模型表示一个重核裂变为两个轻核，并释放出能量，应为核裂变，故A错误；B．一个重原子核裂变产生两个轻原子核，并释放出中子，产生的中子具有能量，可继续轰击其他铀核发生裂变，形成链式反应，故B正确；C．核反应产生的核废料都具有放射性，故C错误；D．目前人类可以控制核裂变，所以可以用该反应获得能量来发电，故D错误。故选B。20．太空“出差”六个月，神舟十三号的电到底从哪里来？经过查找资料，小浩得知，神舟十三号的电力系统主要由太阳能电池板和储能电池蓄电池组成，下面关于能量说法正确的是（）A．太阳能电池板将太阳能转化为化学能 B．太阳能来源于太阳内部的核裂变C．蓄电池充电的过程将化学能转化为电能 D．太阳能属于一次能源【答案】D【解析】A．太阳能电池板将太阳能转化为电能，故A错误；B．太阳能来源于太阳内部的核聚变，故B错误；C．蓄电池充电的过程将电能转化为化学能，故C错误；D．太阳能够从自然界中直接获得，能属于一次能源，故D正确。故选D。21．细心的小东发现，安阳的有些路口安装了带有太阳能电池板的警示灯，如图所示，白天，太阳能电池板将太阳能转化成___________，并储存起来；用___________材料制作的LED灯日夜发光，提醒着人们注意交通安全。【答案】

电能

半导体【解析】[1]白天，太阳能电池板将太阳能转化成电能，并以化学能的形式储存在蓄电池中。[2]LED灯由半导体材料制成的，节能高效，日夜发光，提醒着人们注意交通安全。22．如图所示，卫星的太阳能电池帆板可以把太阳能直接转化成_______能，给卫星提供动力，太阳能是_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，它是在太阳内部的氢原子核发生______（选填“裂变”或“聚变”）释放出的能量。【答案】

电

可再生

聚变【解析】[1]太阳能电池板是把太阳能转化成电能，原理是光照射在适当的半导体设备上，被转换成电能的物理过程。[2]太阳能属于可再生能源，其主要特点是取之不尽用之不竭，并且环保无污染。[3]在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能。[能力提升练]23．建设人与自然和谐共生的美丽家园，打响蓝天保卫战，能源问题已成焦点，全球能源将发生巨大变革。下列关于能源问题的说法正确的是（）A．太阳能、石油、风能都属于可再生能源B．能量的转化和转移都是有方向的，转化和转移的过程中能量的总量会减少C．核能是一种可再生能源，可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向D．目前核电站都是利用链式反应来释放核能【答案】D【解析】A．石油属于化石能源，是不可再生能源，太阳能、风能属于可再生能源，故A错误；B．由能量守恒定律可知，能量的转化和转移都是有方向的，但是在转移和转化过程中能量的总量保持不变，故B错误；C．核能在地球上的储量是一定的，属于不可再生能源，而可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向，故C错误；D．目前由于核聚变不可控，核电站都是通过核裂变来发电的，核裂变通过链式反应在短时间内释放出巨大的能量，故D正确。故选D。24．我们的生产生活总离不开能量及其转化。下列说法正确的是（）A．现代生活离不开电，电力是一次能源B．水力、核能、地热能、生物质能都属于可再生能源C．燃气灶烧水，只要调大火力，燃气灶的加热效率就提高D．卫星从远地点向近地点运动的过程中，动能增大，势能减小【答案】D【解析】A．一次能源指从自然界取得未经改变或转变而直接利用的能源，如风能、太阳能、煤等，我们生活中用到的电能不是直接从自然界获取的，而是由其它形式的能量转化而来，不属于一次能源，故A错误；B．水力、地热能和生物质能可以源源不断从自然界中获得，都是可再生能源，而产生核能的核原料属于矿产资源，使用后不能在短时间内得到补充，属于不可再生资源，因此核能是不可再生能源，故B错误；C．燃气灶烧水，调大火力，则燃烧产生的热量被散失掉的也会增加，因此水吸收的热量占燃料完全燃烧释放的热量的百分比不一定增加，所以燃气灶的加热效率不一定会提高，故C错误；D．卫星从远地点向近地点运动的过程中，卫星离地球的高度减小，故重力势能减小，重力势能转化为动能，动能增大，故D正确。故选D。25．近年，我国科技事业迅猛发展，许多科技成就居于世界领先地位。以下关于我国的科技成就的说法中，正确的是（）A．水力、风力、太阳能发电都是利用不可再生能源B．超导光量子计算机中的所有电子器件都是超导体制成的C．春节期间，空间站航天员利用电磁波向祖国和人民送上节日祝福D．商用磁浮3.0版列车利用“5G”通信技术，是因为“5G”的传播速度大【答案】C【解析】A．水力、风力和太阳能可以在自然界里源源不断地得到，都是可再生能源，所以水力、风力和太阳能发电是利用可再生能源来发电的，故A错误；B．超导光量子计算机中的电子器件主要是由半导体制成的，故B错误；C．空间站与地面是通过电磁波传递信息的，故C正确；D．5G通信技术的优点是能携带的信息更多，5G也是电磁波，其传播速度与其它电磁波的速度一样。故D错误。故选C。26．“十四五”开局之年，我国重大科技成果竞相涌现，创新能力持续提升，创新的“脉动”持续强劲。图中有关信息、能源和材料的说法中正确的是（）A．“东方超环”（EAST）的反应原理与太阳类似，即通过核裂变反应释放巨大的核能B．“深海一号”能源站的无人无缆潜水器在下潜的过程中，受到海水产生的压强逐渐变小C．“纤维锂离子电池”的规模化制备，与已经应用的氢燃料电池都属于绿色能源D．“量子U盘”将光存储时间从分钟量级推进至小时量级，其存储介质光不属于电磁波【答案】C【解析】A．“东方超环”（EAST）的反应原理与太阳类似，即通过核聚变反应释放巨大的核能，故A错误；B．由得，“深海一号”能源站的无人无缆潜水器在下潜的过程中，受到海水产生的压强逐渐变大，故B错误；C．“纤维锂离子电池”的规模化制备，与已经应用的氢燃料电池都属于绿色能源，具有环保，无污染等特点，故C正确；D．“量子U盘”将光存储时间从分钟量级推进至小时量级，其存储介质光是电磁波，故D错误。故选C。27．我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。请说出一种造成二氧化碳排放增加的常用能源名称：___________，减少碳排放人人有责，请说出一种能够对减少碳排放做出贡献的出行方式：___________。【答案】

煤炭（或石油、天然气）

近距离出行采用步行或骑行的方式，远距离出行采用公交车等公共交通【解析】[1]目前我们使用的主要能源是煤炭、石油、天然气，这些能源在使用过程中都会产生大量的二氧化碳，导致温室效应的进一步加剧。[2]为减少二氧化碳的排放，我们应尽量减小这些能源的使用量，如无必要不开车等，近距离出行采用步行或骑行的方式，远距离出行采用公交车等公共交通。28．北京冬奥会期间，三大赛区26个场馆将全部使用“绿电”，这意味着奥运历史上将首次实现全部场馆100%绿色电能供应，为环保做出了巨大贡献，“绿电”的来源可能是___________能，它的优点是___________。【答案】

太阳

能从自然界源源不断获得，安全无污染【解析】[1][2]“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小，利用太阳能发电产生的电能就属于“绿电”，所以“绿电”的来源可能是太阳能，它的优点是能从自然界源源不断获得，安全无污染。29．原子弹爆炸是由铀原子核裂变产生的，首先由一个中子击中一个铀原子核使它裂变为两个原子核。同时释放出两个中子，两个中子各自又击中一个铀原子核，使每个铀原子核裂变产生两个原子核与两个中子，那么经过6次裂变会产生_______原子核，经过100次裂变会产生_______个原子核。【答案】

64

2100【解析】[1][2]一个中子击中一个轴原子核使它裂变为两个原子核，即1次裂变后变成21=2个原子核；同时释放出两个中子，两个中子各自又击中一个轴原子核，即2次裂变后变成22=4个原子核；依此类推，3次裂变后变成23=8个原子核；所以经过6次裂变后变成26=64个原子核；经过100次裂变后变成2100个原子核。30．每年4月24日设立为“中国航天日”。我国的航天事业发展迅速，到目前为止，我们不仅有自己的同步通讯卫星，也有自主研发的“神舟”系列飞船，还有自行研制的全球卫星定位与通信系统（北斗卫星导航系统）。现在请回答下列问题：（1）火箭发动机在没有空气的环境中_____（填“能”或“不能”）正常工作，月球车的大灯和尾灯之间是_____（选填“串”或“并”联）的；（2）飞船在太空运行时，处于失重状态的两名航天员_____惯性（填“没有”或“仍具有”）。航天员是通过_____与指挥中心联系（填“超声波”或“电磁波”）。飞船在太空成功完成数千个运行动作，是通过喷射燃气来实施变轨、姿态确定的（即改变运行的高度、运行方向），这是应用了物理学中_____的原理；（3）未来两三年我国将完成中国空间站的建设。空间站运行时，其动力补充来源于_____次能源的太阳能，它是来自太阳内部_____（选填“聚变”或“裂变”）时释放的核能。空间站以7.8×103m/s的速度运行一年，通过的路程为_____光年。【答案】

能

并

仍具有

电磁波

力的作用是相互

一

聚变

2.610-5【解析】（1）[1]火箭发动机的燃料中有助燃剂，在没有空气的环境中仍然能正常工作。[2]电动车前面的大灯和车尾灯工作时互不影响，所以它们是并联的。（2）[3]两位宇航员的质量不会随位置的变化而变化，而惯性只与物体的质量有关，所以仍然有惯性。[4]超声波在真空中不能传播，电磁波可以在真空中传播，所以航天员是通过电磁波与指挥中心联系的。[5]飞船可以通过喷射燃气来实施变轨、姿态确定，所以力的作用是相互的。（3）[6]太阳能可以从自然界中直接获取，所以属于一次能源。[7]在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能。[8]一光年的路程为3×108m/s×1年；空间站以7.8×103m/s的速度运行一年通过的距离为7.8×103m/s×1年；空间站通过的路程为31．（1）2022年3月份的北京冬奥会上，中央广播电视总台研发的一款特种摄像设备“猎豹”4K轨道摄像机系统，被专门用于冬奥会速度滑冰赛事的转播工作，让个别国家一贯喜欢作弊犯规的运动员无所遁形。摄像机是利用_______（填“u＞2f”或“2f＞u＞f”）范围内成缩小像的性质工作的，比赛中由于_______运动员到达终点时很难马上停下来。（2）2021年10月16日，长征二号运载火箭将神舟十三号载人飞船成功送入太空空间站，火箭发射时用液体氢作燃料，这是因为液态氢的_______大，返回舱进入大气层落回地面过程中温度会升高，这主要是通过_______方法使返回舱内能增加。（3）2022年4月份，面对北约及其盟友的制裁，俄罗斯祭出了自己的能源与核武器两大法宝来对应。能源武器主要是指作为_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源的天然气出口；核武方面，俄罗斯成功试射了一枚“萨尔马特”洲际弹道导弹，它可以携带利用核_______（选填“裂变”或“聚变”）原理工作的原子弹。【答案】

u＞2f

惯性

热值

做功

不可再生

裂变【解析】（1）[1]摄像机的镜头是凸透镜，拍摄景物时，需要成缩小的实像呈现在感光元件上。而根据凸透镜成像规律可知，当时，凸透镜成倒立缩小的实像，故摄像机是利用范围内成缩小像的性质工作的。[2]惯性是物体保持原有运动状态的性质，质量是决定惯性大小的唯一因素，当外力要改变物体的运动状态时，物体质量越大，惯性越大，物体的运动状态越难改变，由于运动员具有质量，因而具有惯性，故比赛中运动员到达终点时很难马上停下来。（2）[3]火箭发射时需要燃料提供大量的能量以克服重力做功，将燃料释放出的内能转化为火箭的机械能，而液态氢具有热值大，密度小的特点，和其他燃料相比，可使火箭克服重力做的功少一些的同时提供更多的能量，故发射时用液体氢作燃料。[4]改变内能的方式有做功和热传递，摩擦是做功改变内能的形式之一，返回舱进入大气层后，与大气摩擦，温度升高，通过做功的方式使返回舱的内能增大。（3）[5]不可再生能源是经过极长时间才能形成而短期内无法再生的一次能源，包括煤、石油、天然气等。[6]核裂变是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，在此过程中释放出大量的能量，如果是短时间发生的大量原子的核裂变，就会放出巨大的能量，引起爆炸，这就是原子弹的工作原理。32．请阅读《光伏发电》并回答问题。光伏发电光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，将光能转化为电能的一种技术。通常其工作系统主要由太阳能电池、控制器和蓄电池等部分组成，简化电路如图所示。当太阳光照射太阳能电池发电时，控制器发射控制信号将开关S1闭合、S2断开，太阳能电池向蓄电池充电；当控制信号将开关S1断开、S2闭合时，蓄电池向外供电。太阳能电池吸收光能，使其两端出现异种电荷的积累，太阳能电池的两端产生电压，将光能转化成电能，这就是“光生伏特效应”。光-电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标，所谓“光-电转化效率”简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率，可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算。目前实际应用中，单晶硅太阳能电池转化效率较高，投入使用时的效率可达到15%。太阳能是可再生能源，比石油、煤炭等不可再生的矿物能源的利用更加有利于环境保护。自2015年以来，我国光伏发电累计装机容量不断增长，到2020年装机容量已达到。未来太阳能光伏发电技术将会持续突破、拥有广阔的发展前景。请根据上述材料，回答下列问题：（1）太阳能属于_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；（2）控制信号将图中开关S1闭合、S2断开时，电路中的电源是_________；（3）单晶硅太阳能电池板的主要的材料为_________（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）；（4）如果在太阳照射条件较好的天气里，用E1表示一段时间内太阳能电池产生的电能，用E2表示在这段时间内太阳能电池接收到的太阳能，则太阳能电池的光-电转化效率的表达式为：k=_________。【答案】

可再生

太阳能电池

半导体

【解析】（1）[1]由题中材料信息可知，“太阳能是可再生能源，比石油、煤炭等不可再生的矿物能源的利用更加有利于环境保护”，即太阳能属于可再生能源。（2）[2]控制信号将图中开关S1闭合、S2断开时，由题中材料信息可知，太阳能电池向蓄电池充电，那么这时蓄电池为用电器，太阳能电池为电路中的电源。（3）[3]由题中材料信息可知，单晶硅太阳能电池板是由晶态硅制成的，而硅属于半导体，所以单晶硅太阳能电池板的主要的材料为半导体。（4）[4]由题中材料信息可知，光-电转化效率可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算，而E1表示一段时间内太阳能电池产生的电能，E2表示在这段时间内太阳能电池接收到的太阳能，可得到太阳能电池的光-电转化效率的表达式33．小致在项目化学习中，对太阳能在生活中的应用展开研究。（1）太阳能是______能源（选填“可再生”或“不可再生”），太阳核心处温度很高，是由于