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能源与可持续发展

一．选择题

1．（宿迁）能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ 　　）

A．太阳能、核能都属于不可再生能源

B．能量是守恒的，所以我们不需要节约能源

C．北斗导航卫星与地球之间利用电磁波通信

D．超导材料可用来制作熔断器的熔丝

C

A、太阳能可以源源不断从自然界中获得是可再生能源，但是核能短时间内从自然界得不到补充，属于不可再生能源，故A错误；

B、能量是守恒的，但是人类可利用的能源是有限的，还有很多能源人们无法利用，所以我们需要节约能源，故B错误；

C、北斗导航卫星与地球之间利用电磁波通信的，故C正确；

D、超导材料电阻为0，不能用来制作熔断器的熔丝，故D错误。

故选：C。

2．（无锡）如图所示，是由大量反射镜组成的太阳能发电装置。图中的各个反射镜在计算机的控制下，使反射的太阳光聚集在塔顶的集热器（锅炉）上，集热器中的水变成水蒸气推动汽轮机，从而带动发电机发电，下列说法中正确的是（ 　　）

A．太阳能是可再生能源

B．一天中反射镜的朝向不需要做任何调整

C．水蒸气推动汽轮机做功时，机械能转化为内能

D．汽轮机带动发电机发电时，电能转化为机械能

A

A、太阳能可以从自然界源源不断的获得，属于可再生能源，故A正确；

B、反射镜在计算机的控制下调整方向使反射的太阳光聚集在塔顶的集热器（锅炉）上，故B错误；

C、水蒸气推动汽轮机，将内能转化为机械能，带动发动机发电，故C错误；

D、汽轮机带动发电机发电时，将机械能转化为电能，故D错误。

故选：A。

3．（盐城）我市积极利用区位优势，大力开发风力发电。下列能源中与风能同属于可再生能源的是（ 　　）

A．煤　　B．天然气　　C．石油　　D．太阳能

D

ABC、煤、石油、天然气是短期内不能从自然界得到补充的能源，属于不可再生能源，故ABC不符合题意；

D、太阳能是能够源源不断的从自然界得到的能源，属于可再生能源，故D符合题意。

故选：D。

4．（南京）如图是内燃机某冲程的工作示意图，下面四个事例中能量转化与之相同的是（ 　　）

A．

瓶塞冲出　　B．

搓手取暖

C．

压缩气体　　D．

钻木取火

A

根据图示可知，两个气门都关闭，活塞下行，因此该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能；

A、酒精燃烧时化学能转化为内能，试管口塞子喷出是内能转化为机械能，故A符合题意；

B、冬天，搓手取暖是克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，内能增加，故B不符合题意；

C、用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能，故C不符合题意；

D、钻木取火过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，内能增加，故D不符合题意。

故选：A。

5．（南京）下列能源中，属于可再生能源的是（ 　　）

A．煤　　B．石油　　C．太阳能　　D．核燃料

C

A、煤属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A不符合题意；

B、石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B不符合题意；

B、太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故C符合题意；

D、核燃料不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D不符合题意。

故选：C。

6．（苏州）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

C

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0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。

7．（淮安）下列各种能源中，属于可再生能源的是（ 　　）

A．煤　　B．石油　　C．太阳能　　D．天然气

C

A、煤属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；

B、石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；

C、太阳能从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源；

D、天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。

故选：C。

8．（徐州）我省首座“光充储”电动汽车充电站已投入使用，该充电站利用清洁能源，通过屋顶发电板发电，这种能源是（ 　　）

A．石油　　B．天然气　　C．太阳能　　D．风能

C

“光充储”电动汽车充电站，利用太阳能发电板将太阳能转化为电能，蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来，故C符合题意。

故选：C。

9．（无锡）下列属于可再生能源的是（ 　　）

A．石油　　B．煤炭　　C．核燃料　　D．太阳能

D

石油、煤炭、核燃料都属于不可再生能源；只有太阳能是可再生能源，故D正确，ABC错误。

故选：D。

10．（泰州）以下属于非清洁能源的是（ 　　）

A．太阳能　　B．煤炭　　C．风能　　D．水能

B

大力开发太阳能、水能、风能、海洋能和生物质能等能源，可以减少环境污染，太阳能、水能、风能属于清洁能源；

而燃煤排放二氧化硫、二氧化碳等气体，二氧化硫形成酸雨，对生物造成了巨大的伤害。过多的二氧化碳的排放还会导致全球的温度的提升，形成“温室效应”，因此煤炭不属于清洁能源，故B正确、ACD错误。

故选：B。

11．（盐城）下列利用不可再生能源发电的是（ 　　）

A．水力发电　　B．风力发电　　C．光伏发电　　D．核能发电

D

核能会越用越少，不可能在短时间内补充，是不可再生能源；水能、风能、太阳能可以源源不断的得到，是可再生能源。所以利用不可再生能源发电的是核能发电，故D正确，ABC错误。

故选：D。

12．（南京）下列能源中，属于可再生能源的是（ 　　）

A．天然气　　B．煤　　C．石油　　D．风能

D

天然气、煤、石油都属于不可再生能源，只有风能可以在自然界里源源不断的得到补充，是可再生能源，故D正确、ABC错误。

故选：D。

13．（苏州）下列说法中正确的是（ 　　）

A．电能表是用来测量电功率的

B．江苏田湾核电站是利用核裂变发电的

C．神舟十一号与天宫二号对接过程中是相对静止的

D．根据能量守恒定律，能量不会消失，所以是不会有能源危机的

B

A、电能表是用来测量电路消耗电能的仪表，故A错误；

B、江苏田湾核电站是利用核裂变方式来发电的，故B正确；

C、在进行对接的过程中，“神舟十一号”和“天宫二号”相互靠近，它们是相对运动的，故C错误；

D、能量的转化是有方向性的，故即使能量符合守恒定律，某些能量也是在短期内无法再生的，故D错误。

故选：B。

14．（无锡）电影纪录片《厉害了，我的国》中介绍：“在无锡的国家重点实验室里，年轻的双手刚刚创造出全球晶硅太阳能电池效率的世界纪录”太阳能电池能直接将光能转化为电能。以下说法错误的是（ 　　）

A．太阳能只能转化为电能

B．太阳能是可再生能源

C．硅是制作太阳能电池的重要材料

D．太阳能电池给我们提供了新的电能来源

A

A、太阳能可以转化为电能、内能、生物质能等，故A错误；

B、太阳能是可再生能源，故B正确。

C、硅是半导体，是制作太阳能电池的重要材料，故C正确；

D、太阳能电池给我们提供了新的电能来源，故D正确。

故选：A。

15．（盐城）下列能源中，属于可再生能源的是（ 　　）

A．天然气　　B．风能　　C．石油　　D．煤炭

B

A、天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A不符合题意；

B、风能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故B符合题意；

C、石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C不符合题意；

D、煤炭属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D不符合题意。

故选：B。

16．（宿迁）下列能源中，属于可再生能源的是（ 　　）

A．风能　　B．煤　　C．石油　　D．天然气

A

A、水能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故A符合题意；

B、煤属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B不符合题意；

C、石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C不符合题意；

D、天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D不符合题意。

故选：A。

二．填空题

17．（徐州）如图所示是振荡浮子式波浪发电原理图，浮子随着波浪起伏运动，带动发电机运转、利用　电磁感应　原理产生电流，将　机械　能转化为电能。这种波浪提供的能源属于　可再生　能源（填“可再生”或“不可再生“）。

见试题解答内容

（1）波浪发电机是根据电磁感应原理发电的，利用波浪发电时，是将机械能（水能）转化为电能；

（2）海浪能能够源源不断地从自然界中获得，属于可再生能源。

故答案为：电磁感应；机械；可再生。

18．（扬州）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。

见试题解答内容

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）裂。

19．（淮安）如图所示是淮安某路口安装的一种太阳能交通信号灯。太阳能属于一种　可再生　（选填“可再生”或“不可再生”）能源，用　半导体　材料制成的LED（发光二极管）交通信号灯日夜发光，提醒着人们注意交通安全。

见试题解答内容

太阳能从自然界源源不断得到，是可再生能源；

LED灯是一种新型的高效节能光源，它的核心元件是发光二极管，二极管是由半导体材料制成的。

故答案为：可再生；半导体。

20．（苏州）煤、石油、天然气是　不可再生　能源（选填“可再生”或“不可再生”）。核能是目前被广泛应用的新能源，我国已建成十余座核电站，它们是利用　核裂变　（选填“核裂变”或“核聚变”）反应所释放的能量来发电的。

见试题解答内容

（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。

故答案是：不可再生；核裂变。

21．（常州）太阳能充电宝上表面贴有太阳能板，可利用太阳能为内部锂电池充电，但销量低迷。某款太阳能充电宝内锂电池容量为0.1kWh．合　3.6×　J；在充足阳光下太阳能板产生5V电压。0.25A电流为锂电池充电，充电效率为80%，将锂电池从无电状态下充满，太阳能板需要输出　4.5×　J的电能。若每天充足太阳光照10小时，需要　10　天才能将锂电池充满。

见试题解答内容

（1）因为1kWh＝3.6×J，所以0.1kWh＝0.1×3.6×J＝3.6×J；

（2）充电效率η＝（其中E为锂电池的容量或储存的电能，W为太阳能板输出的电能），

所以，将锂电池从无电状态下充满，太阳能板输出的电能：

W＝＝＝0.kWh＝4.5×J；

（3）太阳能板的供电功率：P＝UI＝5V×0.25A＝1.25W＝1.25×10﹣3kW，

将锂电池从无电状态下充满，

由P＝可得，需要的时间：

t＝＝

＝h，

由题意可知，1天充电10h，

所以将锂电池充满，需要＝10（天）。

故答案为：3.6×；4.5×；10。

22．（南通）三峡水电站利用水能发电，水能属于　可再生　能源；水从高处落下进入发电机前，其重力势能转化为　动　能：发电机是利用　电磁感应　原理发电的。

见试题解答内容

（1）风能、太阳能和水能在使用完后，短期可以再生，故是可再生能源；

（2）水从高处向低处运动时，其质量不变，速度增加，故水的动能增加，同时高度减小，故水的重力势能减小，其重力势能转化为动能；

（3）发电机的原理是电磁感应现象，即闭合电路中的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流。

故答案为：可再生；动；电磁感应。

23．（徐州）太阳能在利用过程中对环境无污染或污染很小，属于　清洁　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　电　能，还有一部分太阳能转化为其他形式的能，根据能量　守恒　定律可知，转化的总能量和接收的太阳能数量相同。

见试题解答内容

（1）太阳能在利用过程中对环境无污染或污染很小，属非清洁能源；

（2）太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置；

（3）自然界中存在不同形式的能量，各种不同形式的能量在一定条件下都可以相互转化，同种形式能量也可在不同物体间进行转移，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，故转化的总能量和接收的太阳能数量相同。

故答案为：清洁；电；守恒。

三．计算题

24．（常州）小明家用铁皮桶制作简易太阳能热水器，替代燃烧木柴的加热方式，小明观测到某日铁皮桶装满水后，经过一天的太阳光照，水温从20℃升高到60℃．已知铁皮桶的容积为50L，c水＝4.2×J/（kg℃），ρ水＝1×kg/m3．问：

（1）当日桶内的水吸收的热量有多大？

（2）设用燃烧木柴加热，木柴完全燃烧释放热量的28%被桶内水吸收，则当日使用该太阳能热水器可节约多少木柴？（q木柴＝1.2×J/kg）

见试题解答内容

（1）铁皮桶的容积，即水的体积：V＝50L＝0.05m3，

由ρ＝得水的质量：

m＝ρV＝1.0×kg/m3×0.05m3＝50kg；

水吸收的热量：

Q吸＝cm△t

＝4.2×J/（kg℃）×50kg×（60℃﹣20℃）

＝8.4×J；

（2）由题知ηQ放＝Q吸＝8.4×J，

由Q放＝m木材q得节约木材的质量：

m木材＝＝＝

＝2.5kg。

答：（1）水吸收了8.4×J的热量；

（3）当日使用该太阳能热水器可节约2.5kg的木柴。

专题物理科学方法阐述