22.1能源22.2核能22.3太陽能22.4能源與可持續發展——精剖細解講義知識點1：能源1、常見的能量機械能，內能，化學能，電能，風能，太陽能，核能等。2、能源凡是能夠提供能量的物質資源，都可以叫做能源。煤、石油和天然氣是當今人類利用的主要能源。人類利用能源的歷程：鉆木取火這項技術的出現，使人類實現了從利用自然火到利用人工火的轉變。開啟了人類以柴薪為主要能源的時代。柴薪主要通過砍伐森林獲得，大面積的砍伐森林嚴重破壞地球的生態平衡。同時由于通過燃燒柴薪來獲取能量的效率較低，人類仍需要開發其他的能源。蒸汽機的發明是人類利用能量的新里程碑。人類從此逐步以機械動力代替人力和畜力，人類的主要能源從柴薪轉向熱值更高的煤。煤、石油、天然氣是千百萬年前埋在地下的動、植物經過漫長的地質年代形成的，所以稱為化石能源。這三種能源是當今世界一次能源的三大支柱。能源的分類：按能源的來源來分一次能源可以從自然界直接獲取的能源稱為一次能源。如煤、石油、天然氣、風能、水能、潮汐能、太陽能、核能等。二次能源無法從自然界直接獲取，必須通過一次能源的消耗才能得到的能源稱為二次能源。如電能、汽油、煤油、酒精等。按是否可以再生來分可再生資源可以從自然界中源源不斷地得到的能源，屬于可再生能源。如水能、風能、太陽能地熱能、沼氣、潮汐能等。不可再生資源凡是越用越少，不能在短期內從自然界得到補充的能源，都屬于不可再生能源。如煤、石油、天然氣、核能。化石能源的缺點：屬于不可再生的資源，所以總有使用殆盡的一天；在開采和使用化石能源的過程中，對環境破壞十分嚴重。3、21世紀的能源趨勢能源危機：由于世界人口急劇增加和經濟的不斷發展，能源的消耗持續增長。特別是近幾十年，能源的消耗增長速度明顯加快。解決能源問題的方法：提高能源的利用率，做到科學開發，節約使用；開發和利用新能源，如太陽能、風能地熱能等。能源及其分類1．下列能源屬于不可再生能源的是（）A．風能 B．水能 C．太陽能 D．化石能源【分析】使用之后可以在短時間內從自然界中再次產生的能源是可再生能源，使用之后在短時間內無法在自然界中再次產生的能源是不可再生能源。【解答】解：太陽能、水能、風能等在短時間內可以再次產生，是可再生能源，化石能源是短時間內不能再次產生的，是不可再生能源，故D符合題意。故選：D。【點評】本題主要考查學生對可再生能源和不可再生能源特點的理解和掌握，屬于基礎知識的考查，比較簡單。2．下列關于水的說法正確的是（）A．水可以滋養萬物，水能是不可再生能源 B．水力發電無污染，將電能轉化為機械能 C．水的三態變化中，霜和露都是凝華現象 D．水的比熱容較大，有利于調節氣溫【分析】（1）能夠短時間從自然界得到補充的是可再生能源，不能得到補充的是不可再生能源；（2）水電站里水輪機帶動發電機發電，機械能轉化為電能；（3）物體直接由氣態變為固態的過程叫凝華，物質由氣態變為液態的過程叫液化；（4）水的比熱容大，在相同的吸放熱條件下，水的溫度變化小。【解答】解：A、水可以滋養萬物，水能可以在自然界里源源不斷地得到，是可再生能源，故A錯誤；B、水力發電是將機械能轉化為電能，故B錯誤；C、水的三態變化中，霜是水蒸氣凝華形成的小冰晶，露是水蒸氣液化形成的小水珠，故C錯誤；D、水的比熱容大，在相同的吸放熱條件下，水的溫度變化小，冬暖夏涼，晝夜溫差小，有利于調節氣溫，故D正確。故選：D。【點評】本題考查了能源的分類、能量的轉化、凝華現象、液化現象和水的比熱容大的應用，屬于基本內容，比較簡單。3．我國在材料、能源等領域取得了輝煌的成就，下列說法不正確的是（）A．太陽能、風能、天然氣都是可再生能源 B．北斗衛星導航系統傳遞信息利用的是電磁波 C．發光二極管的核心部件是半導體材料 D．若用超導材料制造輸電線，則可以大大降低由于電阻引起的電能損耗【分析】（1）可再生能源的概念：像風能、水能、太陽能等可以在自然界源源不斷地得到，把它們稱為可再生能源；不可再生能源的概念：化石能源、核能等能源會越用越少，不能在短期內從自然界得到補充，這類能源稱為不可再生能源；（2）衛星是通過電磁波傳遞信息的；（3）半導體材料應用非常廣泛，發光二極管的主要材料就是半導體；（4）超導體的電阻為零，電流流過超導體時不會產生熱量，凡是利用電流熱效應工作的設備，都不能使用超導體，超導體適合制作輸電導線和電動機線圈等。【解答】解：A．太陽能、風能是可再生能源，天然氣是不可再生能源，故A錯誤；B．衛星導航、移動通信是利用電磁波來傳遞信息的，故B正確；C．發光二極管的核心部件是半導體材料，故C正確；D、如果用超導材料作為輸電線，由于超導材料的電阻為0，所以可大大降低輸電過程中的電能損耗，故D正確。故選：A。【點評】本題考查了學生對能源的分類、電磁波的應用、半導體、超導材料的了解，屬于基礎知識的考查，難度不大4．能源、信息技術和材料被稱為當代文明的三大支柱，下列說法中正確的是（）A．光纖通訊是依靠超聲波來傳遞信息的 B．太陽能和核能都是可再生能源 C．煤、石油、天然氣等化石能源是不可再生能源 D．電能是一次能源【分析】（1）電磁波可以傳遞信息。（2）短期內能夠從自然界中得到補充的一次能源叫可再生能源。（3）短期內不能夠從自然界中得到補充的能源叫不可再生能源。（4）需要消耗一次能源才能得到補充的能源叫二次能源。【解答】解：A．光纖通信時依靠光來傳遞信息的，故A錯誤；B．太陽能是可再生能源，但是核能使用后不能在短時間內得到補充，不可再生能源，故B錯誤；C．煤、石油、天然氣等化石能源，在地球上的儲量是有限的，消耗后短時間內不可能再生，屬于不可再生能源，故C正確；D．電能是其他能源轉化而來，屬于二次能源，故D錯誤。故選：C。【點評】本題主要考查的是能源的分類和電磁波的應用。新能源5．在倡導“節能環保”“低碳生活”的今天，人類應特別重視下列哪種能源的利用（）A．煤炭 B．石油 C．天然氣 D．太陽能【分析】理想能源應滿足幾個特點：環保，來源廣泛，容易轉化等。【解答】解：太陽能取之不盡用之不竭，而且環保，不會對環境產生影響，也在科學技術的進步也很容易轉化為其他形式的能；煤炭、石油、天然氣屬于化石能源，屬于不可再生能源，并且在使用時會產生廢物、廢氣污染環境，與節能環保，低碳生活不相符。故選：D。【點評】能源的使用會對環境造成危害，所以要選擇對環境影響小的新能源，如太陽能、核能、氫能等。6．近年來，我國在材料、能源等領域取得了輝煌的成就，下列說法正確的是（）A．量子計算機中的電子器件都是由超導體制成 B．水力、風力、火力發電是不可再生能源的利用 C．新能源汽車的動力部件是蓄電池，其工作原理與內燃機的工作原理相同 D．光纖通信，是利用光在纖維材料中多次反射傳輸信息的【分析】A、計算機中的電子器件主要是由半導體材料制成的；B、水力、風力、利用的是水能、風能，火力發電利用的化石能源；C、新能源汽車用的電能，內燃機利用的汽油的內能；D、光纖通信，利用光在光纖中的反射。【解答】解：A、計算機中的電子器件主要是由半導體材料制成的，故A錯誤；B、水力、風力、利用的是水能、風能，屬于可再生能源，火力發電利用的是煤炭的內能，屬于不可再生資源，故B錯誤；C、新能源汽車的動力部件是蓄電池，用的電能，內燃機利用的汽油的內能，故C錯誤；D、光纖通信，是利用了光在纖維材料中多次反射傳輸信息，故D正確。故選：D。【點評】此題考查能源的基礎知識，屬于基礎題目。7．同學們都是未來理想能源的探索者和使用者。關于未來理想能源，下列說法不合理的是（）A．必須全部轉化為電能，可以保證大規模使用 B．必須足夠豐富，可以保證長期使用 C．必須足夠便宜，可以保證多數人用得起 D．必須足夠安全、清潔，可以保證不會嚴重影響環境【分析】本題考查了未來理想能源的條件，未來新能源應滿足的條件：①貯量豐富；②價格便宜；③技術成熟；④安全清潔。【解答】解：未來的理想能源必須滿足以下四個條件：第一，必須足夠豐富，可以保證長期使用；第二，必須足夠低廉，保證多數人用得起；第三，相關技術必須成熟，可以保證安全使用；第四，必須足夠清潔、無污染環境，可以保證不會嚴重影響環境；不一定必須全部轉化為電能。故選：A。【點評】此題考查了未來的理想能源的條件，是一道基礎題。8．2013年6月17日是第1個“全國低碳日”。在踐行“節能低碳”的今天，應特別重視開發利用的能源是（）A．煤炭 B．石油 C．天然氣 D．太陽能【分析】“低碳生活”倡導我們在生活中所耗用的能量、材料要盡量減少，從而減低二氧化碳的排放量，為減低碳排放量，有的能源不能大力開發，比如與碳元素有關的能源。【解答】解：煤炭、石油、天然氣使用時會產生廢物、廢氣污染環境，與節能環保，低碳生活不相符；太陽能取之不盡用之不竭，而且環保，不會對環境產生影響，隨著科學技術的進步也很容易轉化為其他形式的能。故選：D。【點評】能源的使用會對環境造成危害，所以要選擇對環境影響小的新能源，如太陽能、核能、氫能等。知識點2：核能1、原子結構原子結構組成：原子核和核外電子，原子核由質子和中子組成，如下所示：2、核能質子和中子依靠強大的核力緊密地結合在一起。要使它們分裂或結合都是極其困難的。質量較大的原子核發生分裂或者質量較小的原子核相互結合時，就有可能釋放出驚人的能量，這就是核能。核裂變：是指由重的原子核（主要是指鈾核或钚核）分裂成兩個或多個質量較小的原子的一種核反應形式。1938年，科學家用中子轟擊質量比較大的鈾235原子核，使其發生了裂變。發生裂變的條件：用中子轟擊鈾核，鈾核才能發生裂變，放出能量，外界中子停止轟擊，裂變也就停止了。用中子轟擊鈾235原子核，鈾核在分裂時，會釋放出核能，同時還會產生幾個新的中子，這些中子會繼續轟擊其他鈾核。于是就導致一系列鈾核持續裂變，并釋放出大量核能，這就是裂變中的鏈式反應。鏈式反應如果是在一瞬間進行那將是劇烈的爆炸。原子彈的爆炸就是鈾核或钚核裂變發生鏈式反應的結果。核電站的核心設備是核反應堆。核反應堆是原子核發生鏈式反應的場所。核電站核反應堆中的鏈式反應是可控的，原子彈的鏈式反應是不加控制的。核電站利用核能發電，目前核電站中進行的都是核裂變反應。聚變：將質量較小的原子核結合起來，也會釋放出巨大的核能。例如氘核與氚核在超高溫下結合形成氦核和一個中子，能釋放大量核能。這一過程就是聚變。氘核和氚核都屬于氫核的一種。大量氫核的聚變，可以在瞬間釋放驚人的能量。氫彈利用的就是聚變瞬間釋放的能量。可控聚變尚未實現，海水中蘊藏著豐富的氘核，科學家預言，通過可控聚變來利用核能，將有望徹底解決人類能源問題。核能、核裂變和核聚變9．廣東擁有六座核電站，占全國核電站總數的六分之一。下列說法正確的是（）A．電能是一次能源 B．核能是可再生能源 C．核電站的能量由核聚變產生 D．核電站將核能最終轉化為電能【分析】一次能源：是指可以從自然界直接獲取的能源．例：煤炭、石油、天然氣、水能、風能、太陽能、地熱能、潮汐能、生物質能、核能；二次能源：是指無法從自然界直接獲取，必須經過一次能源的消耗才能得到的能源．例：電能、乙醇汽油、氫能、沼氣。煤、石油、天然氣是短期內不能從自然界得到補充的能源叫不可再生能源。核能發電是利用鈾原子核裂變時放出的核能來發電的。核電站的核心設備是核反應堆，核反應堆是通過可控裂變（鏈式反應）釋放能量的。【解答】解：A．電能是由其他形式的能量轉化來的，電能是二次能源，故A錯誤；B．短期內不能從自然界得到補充的能源叫不可再生能源，核能的能量來源于礦物質，因此屬于不可再生能源，故B錯誤；C．目前，核電站是利用可控核裂變來進行發電的，故C錯誤；D．核電站最終是把核能轉化為電能，進行供電，故D正確。故選：D。【點評】此題考查了能源的分類及核能的利用，屬于基礎知識。10．2022年5月17日，“華龍一號”浙江三澳核電站1號機組核島安裝工程開工，標志著我國核電工程建設進入新階段。如圖是“華龍一號”核電站，它的6臺機組全部工作后，年發電量將達到525億千瓦時，每年可減少標煤消耗1600多萬噸，減少二氧化碳排放4300多萬噸，相當于造林11.8萬公頃。關于核電工程項目中，下列說法正確的是（）A．利用核能發電是把化學能轉化為電能 B．“華龍一號”核反應堆內發生與太陽內部不同的核反應 C．核電反應是利用了核外電子的能量 D．利用核能發電有益無害【分析】（1）核電站是利用原子核發生可控的核裂變來發電的，是將核能轉化為電能，而太陽內部發生的是輕核聚變；（2）核反應堆產生的廢料是具有放射性，對人和環境都是有害的。【解答】解：A、B、核電站是利用可控的核裂變來發電的，是將核能轉化為電能，而太陽內部發生的是輕核聚變，因此“華龍一號”核反應堆內發生與太陽內部不同的核反應，故A錯誤，B正確；C、核電反應是利用了原子核發生可控核裂變來獲得能量的，而不是利用核外電子的能量，故C錯誤；D、核反應堆產生的廢料具有放射性，對環境和人體都是有害的，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查核能發電原理及危害，屬于基礎知識考查。11．如圖是核電站工作情況的方框圖，以下關于核電站的說法錯誤的是（）A．核能屬于不可再生能源 B．核電站是利用可控的核裂變發電 C．核電站將核能全部轉化為電能 D．核泄漏會引發嚴重環境污染【分析】（1）短期內不能從自然界中得到補充的能源是不可再生能源；短期內能夠從自然界中得到補充的能源是可再生能源。（2）核電站是利用可控的核裂變發電的。（3）核電站不可能將核能全部轉化為電能。（4）核泄漏會引發嚴重環境污染。【解答】解：A、核能屬于不可再生能源，故A正確；B、核電站是利用可控的核裂變發電，故B正確；C、核電站在工作時，不可能將核能全部轉化為電能，因為每一級能量轉化過程都有存在效率問題，故C錯誤；D、核泄漏產生的核廢料和放射線會引發嚴重環境污染，故D正確。故選：C。【點評】本題考查的是核能的利用，關鍵是理解目前人類獲取核能的兩種基本方式，用于核電站的是可控的核裂變釋放的核能。12．隨著人們對原子核結構認識的不斷深入，核能的開發和利用備受關注。下列有關原子核與核能的說法，正確的是（）A．原子核是不帶電的 B．核能是可再生的清潔能源 C．原子彈利用的是核聚變，核電站利用的是核裂變 D．核能是原子核發生變化時放出的能量【分析】（1）原子由帶正電的原子核與帶負電的核外電子組成，原子核由質子和中子組成；（2）原子核在發生改變的過程中有時會釋放出巨大的能量，這種能量叫核能，又叫原子能；（3）原子彈及核電站都是利用了原子核的裂變釋放能量；（4）核能是原子核聚變或裂變產生的能量。【解答】解：A、原子由帶正電荷的原子核和核外帶負電的電子構成，原子核是由帶正電的質子與不帶電的中子構成，故A錯誤；B、核能源于核礦石內的能量，核礦石屬于礦產資源，而礦產資源屬于非可再生資源，所以它是不可再生能源，故B錯誤；C、原子彈和核電站都是利用的核裂變，故C錯誤；D、核能是原子核聚變或裂變產生的能量，故D正確。故選：D。【點評】解答本題關鍵是要熟悉原子的構成，知道質子、中子、電子的帶電情況，知道原子中各微粒間的關系以及核能的利用。知識點3：太陽能1、太陽——巨大的核能火爐太陽距地球億千米，直徑大約是地球的110倍，體積是地球的130萬倍，質量是地球的33萬倍，核心溫度高達1500萬攝氏度。在太陽內部，氫原子核在超高溫下發生聚變，釋放出巨大的核能。太陽的核心每時每刻都在發生氫彈爆炸，因此它的核心溫度高達1500萬攝氏度，太陽這個巨大的“核能火爐”已經穩定的“燃燒”了50億年，而且還能繼續“燃燒”50億年。2、太陽是人類能源的寶庫太陽向外輻射的能量中，只有二十億分之一傳遞到地球，但人類的日常生活，已無法離開陽光。太陽是人類能源的寶庫，地球上的能源大多來自于太陽。地球在這50億年中積累的太陽能是我們今天所用大部分能量的源泉。風能：冷暖空氣產生流動，形成了風。水能：地球表面的水吸收太陽的能量蒸發形成水蒸氣，氣體上升結成云，遇冷下落成雨。生物質能：最初是由植物從太陽獲取能量，以化學能的形式存儲在植物體內，這提供了整個生態圈食物鏈的能量基礎。化石能源：遠古時期的植物通過光合作用將太陽能轉化為生物體內的化學能。經過地殼的不斷運動，死后的動植物軀體埋在地下和海底。經過幾百萬年的復雜變化，變成了煤、石油、天然氣。3、太陽能的利用人類利用太陽能的三種方式：光熱轉換：太陽能熱水器，太陽能轉化為內能；光電轉換：太陽能電池，太陽能轉化為電能；光化轉換：植物光合作用，太陽能轉化為化學能。光熱轉化：用集熱器收集陽光中的能量來加熱水等物質。實現了把太陽能轉化為內能。光電轉化：太陽能電池可以將太陽能轉變為電能。光化轉化：光合作用是綠色植物在可見光的照射下，將二氧化碳和水轉化為有機物，并釋放出氧氣的過程。植物之所以被稱為食物鏈的生產者，是因為它們能夠通過光合作用貯存能量。通過食用，食物鏈的消費者可以吸收到植物及細菌所貯存的能量，效率為10%~20%左右。在地球上的碳氧循環，光合作用是必不可少的。太陽能利用的優點能源量大，能源易獲取，不排放CO2，可持續性強。太陽能利用的缺點能源分散，受自然條件限制，成本較高，轉化率低。太陽能13．福州江濱大道繽紛園入口處，安裝了兩盞“風光互補”景觀節能燈，它“頭頂”小風扇，“肩扛”太陽能電池板。關于節能燈的設計解釋合理的是（）A．小風扇是用來給太陽能電池板散熱的 B．蓄電池在白天充電時，將電能轉化為化學能 C．小風扇是風力發電機，將電能轉化為機械能 D．蓄電池在夜晚放電時，將電能轉化為化學能【分析】自然界中的風能和太陽能是能量巨大的資源，現在科學家都在設計裝置利用它們的能量；風扇式發電機可以通過風吹動扇片轉動，把風能轉化為電能；太陽能電池可以把太陽能轉化為電能；蓄電池充電時，將電能轉化為化學能；放電時，將化學能轉化為電能。【解答】解：A、小風扇的作用可以把風能轉化為電能，不是用來散熱的，故A錯誤；B、蓄電池在白天充電時，將電能轉化為化學能，故B正確；C、小風扇是利用電磁感應現象把風能轉化為電能，故C錯誤；D、蓄電池在夜晚放電時，將化學能轉化為電能，故D錯誤。故選：B。【點評】風能和太陽能都是清潔能源，且能量取之不盡用之不竭，能夠巧妙的設計利用是關鍵。14．1、1.2021年5月22日，我國第一輛火星車“祝融號”安全踏上火星表面，火星車以太陽能電池作為原始動力來源，太陽能電池工作后，必須優先給鋰電池加熱，待溫度達到﹣15℃左右，火星車被喚醒。“祝融號”攜帶有紅外光譜儀可調查火星表面物質成分。根據以上信息，下列說法正確的是（）A．太陽能不屬于新能源 B．太陽能帆板的作用是將太陽能轉化為電能 C．紅外線是一種紅光，火星上溫度越高的地方輻射的紅外線就越多 D．“祝融號”在火星上和在地球上相比，其慣性變小【分析】（1）新能源一般指20世紀中葉以后才開始被利用的能源，太陽能屬于新能源；（2）太陽能電池是將太陽能轉化為電能的過程；（3）光譜上紅光以外的部分，叫紅外線，是不可見光，紅外線具有熱效應，生活中的應用：遙控器、夜視儀、測溫儀等；（4）慣性大小只跟物體的質量大小有關，跟物體是否受力、是否運動、運動速度等都沒有關系，質量越大，慣性越大。【解答】解：A、新能源一般指20世紀中葉以后才開始被利用的能源，如核能、地熱、海洋能、太陽能等，故太陽能屬于新能源，故A錯誤；B、太陽能帆板的作用是將太陽能轉化為電能，故B正確；C、光譜上紅光以外的部分，叫紅外線，是不可見光，紅外線具有熱效應，故C錯誤；D、慣性由物體的質量決定，與地理位置無關，“祝融號”在火星上的質量和在地球上的質量相同，故“祝融號”在火星上的慣性和在地球上慣性相同，即慣性不變，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查太陽能的利用、慣性大小的影響因素、紅外線等多個知識點的理解和掌握，對于此類結合現代科技考查物理知識的題目，是現在中考的熱點，解決此類問題時要緊扣物理考點，認真分析作答。15．在城市繁忙的十字路口，當紅綠燈發生故障時，交通部門會運來如圖所示的可移動式紅綠燈臨時指揮交通，保證車輛及行人的安全。下列有關說法中正確的是（）A．紅、綠燈是發光二極管，主要制造材料為超導體 B．太陽能電池板工作時將電能轉化為太陽能 C．白天，蓄電池儲能過程中，蓄電池相當于電路中的電源 D．紅燈與綠燈交替發光，它們連接方式為并聯【分析】（1）制造發光二極管的主要材料是半導體，其具有單向導電性。（2）太陽能電池板是通過吸收太陽光，將太陽輻射能通過光電效應或者光化學效應直接或間接轉換成電能的裝置，大部分太陽能電池板的主要材料為硅，硅屬于半導體。（3）蓄電池蓄電時將電能轉化為化學能，對外供電時將化學能轉化為電能。（4）在串聯電路中，用電器同時工作，同時關閉；在并聯電路中，各用電器可以單獨工作，與可以同時工作。【解答】解：A.制造發光二極管的主要材料是半導體，其具有單向導電性，所以A錯誤；B.太陽能電池板是通過吸收太陽光，將太陽輻射能通過光電效應或者光化學效應直接或間接轉換成電能的裝置，即其可以將太陽能轉換為電能，所以B錯誤；C.蓄電池儲能過程中，會將電能轉換為化學能，這是其相當于用電器，所以C錯誤；D.紅燈與綠燈可以單獨工作，說明二者是并聯的，所以D正確。故選：D。【點評】隨著科技的發展，各種新材料、新事物層出不窮，所以現在出現了一些以科技發展前沿為背景的試題，這類試題的主要特點是起點高、落點低，只要我們能將其與已學知識聯系起來就不難解答。16．2020年6月23日上午，長征三號乙運載火箭將最后一顆北斗三號全球組網衛星送入預定軌道，如圖分別為火箭發射升空和衛星在軌道上運行時的情景，有關火箭和衛星的說法：①火箭升空時，燃料的化學能最終部分轉化為機械能②火箭升空過程中只受重力③衛星通過超聲波把信息傳回地球④衛星帶有太陽能電池帆板可把太陽能轉化為電能，其中正確的是（）A．①② B．①④ C．①③ D．②④【分析】（1）燃料具有化學能，燃料燃燒時，化學能轉化為內能，發動機利用內能對外做功，轉化為機械能；（2）對升空的火箭進行受力分析即可判斷；（3）電磁波能傳遞信息；（4）太陽能電池板就可以將太陽能轉化為電能。【解答】解：①火箭發動機是熱機的一種，工作時燃料的化學能先轉化為內能，再轉化為火箭的機械能，由于存在能量的損失，所以燃料的化學能最終部分轉化為機械能，故①正確；②火箭在升空過程中受到重力的作用，同時還受到發動機的推力和空氣阻力的作用，故②錯誤；③衛星是通過電磁波來傳遞信息的，故③錯誤；④衛星帶有太陽能電池帆板可把太陽能轉化為電能，故④正確。綜上可知，說法正確的是①④。故選：B。【點評】本題考查了能量的轉化及電磁波的傳播等，屬于常見題型，要熟記這些知識。知識點4：能源與可持續發展1、能量轉化和轉移的方向性熱傳遞過程如下：汽車行駛過程的能量轉化過程如下：涉及熱現象的能量轉化過程是有方向性的、不可逆的，消耗掉的內能不能被收集起來在利用。能源的利用是有條件的，我們所能利用的能源是有限的，所以要節約能源。2、能源消耗對環境的影響能源的消耗給環境帶來了負面影響：燃料燃燒時產生的有害氣體、大量的粉末污染了環境，危害人體健康，影響植物正常生長，還會使水土流失，土地沙漠化，加劇溫室效應，核能的使用也可造成輻射污染。燃燒所產生的酸性氣體最終形成酸雨，使水、土壤酸化、對植物、建筑物、金屬構件造成危害。人類不能無限制向大自然索取，必須在提升物質文明的同時，保持與自然、環境的和諧與平衡。3、能源與可持續發展不能在短期內從自然界得到補充的能源稱為不可再生能源；可以在自然界源源不斷地得到補充的能源稱為可再生能源。不可再生能源會消耗殆盡，使用可再生能源是未來理想能源的一個發展方向，未來的理想能源要滿足以下條件：足夠便宜；相關技術成熟；安全、清潔。能源的利用和對環境的危害17．下列有關節約能源和信息傳遞的說法正確的是（）A．頻率越高的電磁波在空氣中傳播速度越大 B．人類已建成的核電站是利用核聚變發電的 C．太陽能、水能是可再生能源，也是二次能源 D．化石能源的大量使用造成酸雨、霧霾等環境問題【分析】（1）電磁波的波速是一定的；（2）核裂變和核聚變都能釋放能量，但是又有區別，對于核裂變是可控的，目前核電站利用的是核裂變發電的；（3）能源可分為一次能源和二次能源，一次能源指的是：可以從自然界直接獲取的能源；二次能源指的是：必須通過一次能源的消耗才可以得到的能源叫二次能源；可以從自然界源源不斷地得到的能源稱之為可再生能源；一旦消耗就很難再生的能源稱之為不可再生能源；（4）根據化石燃料燃燒得產物來分析。【解答】解：A、電磁波的波速的大小與頻率無關，其波速是一定的，故A錯誤；B、由于核裂變是可控的，所以核電站利用核裂變釋放的能量來發電，故B錯誤；C、太陽能、水能可從自然界不斷獲得且可重復利用，屬可再生能源，并且是一次能源，故C錯誤；D、化石能源包括，煤、石油、天然氣，他們的使用會產生二氧化硫、二氧化碳、粉塵，引起酸雨、霧霾、溫室效應等環境問題，故D正確。故選：D。【點評】本題綜合考查了電磁波的波速、核電站的發電原理、能源的分類以及能源與環境問題，屬于基礎內容的考查，比較簡單。18．新修訂的《環境空氣質量標準》增設了PM2.5平均濃度限值，PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可吸入顆粒物，主要來源于直接排放的工業污染物和汽車尾氣等，是形成霧霾天氣的最大元兇，下列做法不合理的是（）A．工業廢氣必須經處理后才能排放 B．霧霾天出門時戴專業口罩 ﹣1.0微米，提倡不吸或少吸煙 D．為了減小PM2.5對環境的影響，禁止家庭使用私家車【分析】根據PM2.5的來源及尺度分析解題。【解答】解：A、工業廢氣必須經處理后才能排放，減少空氣污染，故A正確；B、因為PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，N95專業口罩過濾口徑在0.1微米左右，所以能防止PM2.5進入體內，故B正確；C、吸煙會形成PM2.5，故C正確；D、為了減小PM2.5對環境的影響，應該對汽車尾氣處理后再排放，不應禁止家庭使用私家車，故D錯誤。故選：D。【點評】本題考查了能源的利用和環境的危害，屬于礎題型。19．我國城鄉建設和管理越來越注重環保，以下做法符合環保要求的是（）A．廢舊電池隨意丟棄 B．減少城市綠地和湖泊的面積 C．工業廢水直接排放到江河中 D．使用太陽能、風能等清潔能源【分析】（1）根據廢舊電池中含有有毒的重金屬離子來分析；（2）根據城市綠地和湖泊對環境的影響分析；（3）根據水污染、節約用水的措施來分析；（4）根據減少環境污染和節約能源來分析。【解答】解：A、廢舊電池中含有重金屬離子，隨意丟棄會對土壤、地下水造成污染，故A錯誤；B、減少城市綠地和湖泊的面積，不利于改善空氣質量和調節空氣溫度等，故B錯誤；C、工業廢水直接排放到江河中會嚴重污染水資源，且工業用水處理后重復利用可以節約用水，故C錯誤；D、使用太陽能、風能等清潔能源可以大大減少能源使用帶來的污染，同時可以節約能源，減少能源危機帶來的影響，故D正確。故選：D。【點評】保護環境、減少污染、節約能源等有關知識需要熟知，與人類生產生活相關，也是重要的中考熱點之一。20．關于能源和能源的利用，以下說法正確的是（）A．能源的利用過程，實質上是能量的轉化和轉移過程 B．煤、石油、天然氣是可再生能源 C．核電廠將核能直接轉化成電能 D．因為能量轉化遵循能量的轉化和守恒定律，因此無需節約能源【分析】（1）根據能源利用的實質進行分析；（2）能夠短時間從自然界得到補充的是可再生能源，短時間得不到補充的是不可再生能源；（3）核電站是利用核裂變來發電的，由核能轉化成電能；（4）能量在轉化的過程中具有方向性，但有些能源是無法短時間得到補充的。【解答】解：A、能源的利用過程，實質上是能量的轉化和轉移過程，故A正確；B、煤、石油、天然氣，在短時間內是得不到補充的，因此屬于不可再生能源，故B錯誤；C、核電廠是先將核能轉化為內能，再轉化為機械能，然后轉化成電能，故C錯誤；D、能量的轉化是有方向性的，故即使能量符合守恒定律，某些能量也是在短期內無法再生的，故D錯誤。故選：A。【點評】本題考查學生對能量和能源相關知識的掌握情況，綜合性強，在學習過程中注意知識的積累。能源危機和節約能源21．2017年6月2日美國總統特朗普宣布退出《巴黎協定》。但節能減排、保護環境是全人類的共同責任。日常生活中以下做法合理的是（）A．隨手把廢舊電池丟到垃圾桶中 B．廢水直接排放到江河 C．家中的電視機可以長時間處于待機狀態 D．為了節能減排、保護環境，政府決定關停所有高能耗、高污染的工廠【分析】①節約能源就是提高能源利用率；②有利于環境保護就是對環境無污染，不能污染空氣，不能污染水體，不能造成白色污染等方面。【解答】解：A、將廢舊電池隨手丟到垃圾桶中，會污染水體和土壤，不利于環境保護。故A不合理；B、廢水直接排放到江河中，會污染水資源，所以不利于環境保護。故B不合理。C、電視機處于待機狀態時仍有部分元件在工作如指示燈，電路中會有電流，由電功公式W＝UIt可知就會消耗電能。故C不合理；D、關停高能耗、高污染的工廠，既可以節能減排，也可以保護環境。故D合理；故選：D。【點評】本題考查節能減排及環境污染的處理，注意物理規律來源于生產、生活，也應服務于生產、生活，注重物理與生活的聯系，題目難度不大。22．下列措施中不屬于節約用電的是（）A．電視機不用時切斷電源 B．離開教室隨手關燈 C．夏天用空調時把溫度調得很低 D．用節能燈代替白熾燈【分析】我國現在電資源很緊缺，所以要養成節約用電的好習慣，生活中的很多措施都可以節約用電。【解答】解：A、電視機不用時應該切斷電源，因為其待機時也會消耗電能，切斷電源可以節約電能，做法正確，不合題意；B、離開教室時應該隨手關燈，這樣可以節約電能，做法正確，不合題意；C、夏天用空調時，把溫度調得很低，這樣會很浪費電能，做法錯誤，符合題意；D、使用節能燈代替白熾燈可以節約電能，符合節約用電的做法，不合題意。故選：C。【點評】如果人人都能養成良好的節約用電習慣，可以為社會節約大量的電能，供生產和生活應用，本題主要是生活常識，解答不難。23．為減輕大氣污染，下列措施中不可行的是（）A．建熱電站，集中對企業或居民供熱 B．改進消煙和除塵裝置，提高其性能 C．大力推廣使用太陽能 D．放棄內能的利用，停止使用一切燃料【分析】減輕大氣污染的方法是很多的，可以通過提到燃料的利用率來減少有害氣體的排放；可以通過植樹造林或者改進除塵裝置來改善空氣質量；但不能為了減輕大氣污染而不使用會產生污染的化石能源，化石能源至今依然是當今社會的主要能源是存在一定道理的，只有當新能源的開發和應用技術達到了一定的高度時，才可以取代常規能源。【解答】解：A、由集中供熱代替居民分散供熱，可以提高燃料的熱效率，使燃料更充分的燃燒，減少有害氣體的排放，減輕大氣污染；B、改進消煙和除塵裝置，可以減少空氣中的有害氣體和粉塵，可以減輕大氣污染；C、太陽能是安全、清潔、無污染的，大量使用可以減輕大氣污染；D、停止內能的使用固然可以減輕大氣污染，但由于我們對于新能源的開發不夠，新能源獲得的能量跟不上能量的消耗，是不可行的。故選：D。【點評】此題考查環保的有關知識，環境問題是當今社會的主題，也是中考的熱點，需要引起學生的注意。24．2015年2月26日，中國國家統計局發布的數據顯示，2014年我國共消費42.6億噸標準煤，比上年增長2.2%，而這些煤有一半以上是用來發電的。從能量守恒定律的角度來講，能量是不能再生的，所以當我們用電的時候，就是在消耗其他的能源，因此我們要節約用電。以下措施中屬于節約用電的是（）A．長時間不看電視時，要關閉電視機總開關 B．為方便其他人使用復印機，用過后不用隨手關閉電源 C．晚上睡覺時把空調的溫度調的低一些 D．為了防止開關燈對燈泡壽命的影響，將燈泡一直開著【分析】請選用高效率燈具，如使用電子式日光燈，PL燈及燈泡型日光燈等，避免使用耗電較大普通燈泡（白熾燈）；做到人走燈滅，減少不必要的電能浪費；減少開關電冰箱的次數和每次打開的時間，同時最關鍵的是要合理擺放冰箱內的食物。夏天使用空調時要關妥門窗，避免冷氣外泄，造成壓縮機不停的工作，同時將溫度調的很低都是浪費電能。【解答】解：A、電視機不用時不要處于待機狀態，同時還要切斷電源，否則浪費電能。故A正確；B、復印機不用時不要處于待機狀態，用過后要隨手關閉電源人，減少電能的浪費。故B錯誤；C、夏天使用空調時把溫度調的很低，造成壓縮機不停的工作，浪費電能。故C錯誤；D、燈泡一直開著雖然可以延長燈泡的使用壽命，都是會浪費很多電能，得不償失，故D錯誤。故選：A。【點評】如果人人都能養成良好的節約用電習慣，可以為社會節約大量的電能，供生產和生活應用。填空題25．我國的烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩、三峽、葛洲壩水電站實現聯合調度，標志著世界最大的“清潔能源走廊”已形成。水力發電是將水的機械能轉化為電能，水能是可再生（選填“可再生”或“不可再生”×1018×107J/kg，則需要用煤9×1010kg。【分析】（1）判斷能量的轉化，我們主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，總是消耗的能量轉化為得到的能量；（2）可再生能源：可以從自然界中源源不斷地得到的能源，例：水能、風能、太陽能、生物質能、潮汐能；（3）根據η＝×100%求出煤完全燃燒釋放的熱量，根據Q放＝mq求出需要煤的質量。【解答】解：水力發電是利用發電機將水的機械轉化為電能；水能是可以從自然界中源源不斷地得到的能源，屬于可再生能源；由η＝×100%可得，煤完全燃燒釋放的熱量：Q放＝＝×1018J，由Q放＝mq可得，需要煤的質量：m＝＝＝9×1010kg。故答案為：機械；可再生；9×1010。【點評】本題考查能量轉化、能源分類、燃料完全燃燒釋放熱量公式等。26．據最新消息中國科學家發現了大量干熱巖新能源。干熱巖是屬于地熱能中最具有開發潛力的一種可再生（選填：可再生、不可再生）清潔能源；若干熱巖的比熱容為1×103J/（kg?℃），100kg溫度為290℃的干熱巖放在氣溫為20℃的環境中，干熱巖最多能放出的熱量為×107J，如果這些熱量由焦炭完全燃燒供給，則需要完全燃燒0.9×107J/kg）【分析】（1）像風能、水能、太陽能等可以在自然界里源源不斷地得到，把它們稱為可再生能源。化石能源、核能等能源會越用越少，不能在短期內從自然界得到補充，稱為不可再生能源；（2）根據Q放＝cmΔt計算干熱巖最多能放出的熱量；（3）根據Q放＝mq求出需要完全燃燒焦炭的質量。【解答】解：（1）干熱巖是地熱能中最具有開發潛力的一種可再生清潔能源；（2）干熱巖最多能放出的熱量：Q放＝c干熱巖m干熱巖Δt＝1×103J/（kg?℃）×100kg×（290℃﹣20℃×107J；（3）由Q焦炭放＝Q干熱巖放×107J，Q焦炭放＝m焦炭q可得，需要完全燃燒焦炭的質量：m焦炭＝＝＝0.9kg。×107；0.9。【點評】本題考查了能源的分類和熱量的有關計算，屬于基礎題。27．“低碳環保”是當今世界環境主題，天然氣是一種低污染燃料，在我市已普遍使用。天然氣屬于不可再生能源（選填“可再生”或“不可再生”）。天然氣熱值為4×107J/m33的天然氣所釋放的熱量為×106J，若這些能量50%被水吸收，能使25kg的水溫度升高40℃。[c水×103J/（kg?℃）]【分析】（1）能夠短時間內從自然界源源不斷得到補充的是可再生能源，短時間內從自然界得不到補充的是不可再生能源；3天然氣放出的熱量；（3）由題知，Q吸＝ηQ放，再利用Q吸＝cmΔt求水的質量。【解答】解：天然氣隨著使用不斷減少，短時間內從自然界得不到補充，因此屬于不可再生能源；3的天然氣放出的熱量：Q放3×4×107J/m3×106J；這些熱量50%被水吸收Q吸＝ηQ放＝50%××106×106J；由Q吸＝cmΔt可得水的質量：m＝＝＝25kg。×106；25。【點評】本題考查了能源的分類、燃料完全燃燒釋放熱量公式和吸熱公式的應用，是一道基礎題目。28．原子核是由質子和中子組成，它們是靠強大的核力（填“分子力”“靜電力”“核力”）結合在一起的。核能屬于不可（填“可”或“不可”）再生能源。【分析】（1）原子核是由質子和中子組成的，質子和中子依靠強大的核力結合在一起。（2）核能屬于不可再生能源。【解答】解：原子核是由質子和中子組成，它們是靠強大的核力結合在一起的。核能屬于不可再生能源。故答案為：中子；核力；不可。【點評】知道原子的核式結構；知道能源的分類。29．2021年中國“人造太陽”——“東方超環”（EAST）在可控核反應方面創造了世界新紀錄，“人造太陽”是氘核和氚核在超高溫條件下發生核聚變（選填“裂變”或“聚變”）釋放出巨大的核能，核能屬于不可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源，花香四溢，這是擴散現象。【分析】（1）核能分為裂變和聚變兩種，裂變分為兩種：可控鏈式反應和不可控鏈式反應，前者主要應用在核反應堆中，后者應用在原子彈中；聚變主要應用在氫彈上；（2）由可再生能源與不可再生能源的分類要求來看，可以從自然界源源不斷地得到的能源稱之為可再生能源；一旦消耗就很難再生的能源稱之為不可再生能源；（3）擴散現象表明，一切物質的分子都在不停地做無規則的運動。【解答】解：（1）“人造太陽”是氘核與氚核在超高溫下結合成新的原子核，會釋放出巨大的核能，這屬于核聚變；（2）核能在使用后短時間內無法重新獲得，屬于不可再生能源；（3）花香四溢，說明分子在不停地做無規則運動，這是擴散現象。故答案為：聚變；不可再生；擴散。【點評】本題考查了核能的利用、能源的分類和擴散現象，屬于基礎題。30．“端午濃情，粽葉飄香”。“粽葉飄香”說明分子在不停地做無規則運動；原子組成中帶負電的是電子；大亞灣核電站是利用核裂變反應釋放的能量來發電的。【分析】（1）一切物體的分子都在不停地做無規則運動。（2）原子中帶負電的是電子。（3）目前的核電站是利用核裂變所釋放的核能來發電的。【解答】解：“端午濃情，粽葉飄香”。“粽葉飄香”說明分子在不停地做無規則運動；原子組成中帶負電的是電子；大亞灣核電站是利用核裂變反應釋放的能量來發電的。故答案為：不停地做無規則運動；電子；裂變。【點評】知道分子的熱運動；知道原子的結構；知道核裂變和核聚變。31．大亞灣核電站是我國第一座大型商用核電站。它獲取核能是圖中乙圖（填“甲圖”或“乙圖”）所示途徑，太陽核心每時每刻都在發生甲圖（填“甲圖”或“乙圖”）所示的爆炸。核能屬于不可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源。【分析】（1）核能的釋放包括核聚變和核裂變，核裂變是較重的原子核裂變成較輕的原子核的一種核反應，核聚變是較輕的原子核結合成較重的原子核的一種核反應；核能發電是利用了可控的裂變；（2）太陽內部進行著核聚變，由氫原子核聚變成氦原子核，釋放出核能；（3）不可再生能源是指一旦消耗就很難再獲得的能源，風能屬于可再生能源。【解答】解：獲得核能的途徑一是重核裂變，二是輕核聚變；乙圖中進行的是較重的原子核裂變成較輕的原子核的一種核反應，是核裂變，核電站利用可控的核裂變，甲圖中是較輕的原子核結合成較重的原子核的一種核反應，是核聚變；在太陽內部，氫原子核在超高溫作用下發生聚變，釋放巨大的核能。因而太陽具有巨大的能量。核能不能從自然界源源不斷地獲得，一旦消耗便不可再生。故答案為：乙圖；甲圖；不可再生。【點評】此題考查了新能源的分類、核能的利用、太陽內部能量變化，是一道基礎題。32．如圖是一款太陽能玩具電動車。其中的硅光電池板主要是利用半導體（填“半導體”或“超導”）材料制成，它具有單向導電性，它可以直接將太陽能轉化為電能。【分析】（1）半導體導電能力介于導體與絕緣體之間，它具有單向導電性。（2）硅光電池板工作時，接收太陽能，并轉化為電能。【解答】解：硅光電池板主要是利用半導體材料制成，它具有單向導電性，硅光電池板工作時，將太陽能轉化為電能。故答案為：半導體；單向導電；電。【點評】本題考查了半導