专题22 能源与可持续发展（练习）-2025年中考物理二轮复习配套专练

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目 录
一、题型梳理
题型1 能源及其分类
题型2 原子、原子核的组成
题型3 裂变 聚变 核能
题型4 太阳能 太阳能的利用
题型5 能量转移和转化的方向性
题型6 能源消耗对环境的影响
二、直击中考
三、新题+综合题
一、题型梳理
题型1 能源及其分类
1. 新疆达坂城发电站利用可再生能源发电，其利用的能源为（ ）
A．核能 B．风能 C．石油 D．天然气
2. 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
3. 为防止化石燃料枯竭后出现能源危机，同学们就利用和开发能源的问题展开了热烈讨论，你认为错误的是（ ）
A．积极研究和寻找新能源
B．减少工农业能源用量
C．用超导体送电，减少输电过程中的能量损失，提高输电效率
D．研究使煤充分燃烧以减少热量损失的措施
4. 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
5. 目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、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”）。
题型2 原子、原子核的组成
1. 物理学家汤姆森发现了 ，说明原子是可分的，原子是由 和 构成的，其中 带正电， 带负电．
2. 下列关于原子核的描述：
①通常是由中子和电子构成；②通常是由质子和中子构成； ③带正电荷；④不显电性；⑤不能再分；⑥跟原子比较体积很小，但却几乎集中了原子的全部质量。
其中正确的是（ ）
A. ②④⑥ B. ②③⑥ C. ①③⑤ D. ①④⑤
3. 下列关于核能的说法中正确的是（ ）
A．物质是由原子组成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能
B．到目前为止，人类获得核能有两种途径，即原子核的裂变和聚变
C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的
D．自然界只有在人为的条件下才会发生聚变
题型3 裂变 聚变 核能
1. 如图所示是一种核反应的过程，这种反应的原理可用于制造（ ）
A．原子弹 B．氢弹 C．导弹 D．普通炮弹
2. 2021年4月，日本政府拟定将福岛第一核电站中核废水排入太平洋的计划，消息一出立刻引起了亚太地区乃至世界各国的不安。如图，媒体报道：福岛核电站的废水中含有大量具有放射性的核物质。结合上述材料判断以下说法错误的是（ ）
A．核电站是利用裂变的链式反应发电的
B．核能可以直接从自然界获得，属于一次能源
C．核能属于不可再生能源
D．核能是高风险能源，世界各国应彻底抛弃对核能的利用
3. 如图是核电站发电的原理图。核电站发电时的能量转化情况是（ ）
A．核能内能机械能电能核反应堆
B．核能化学能机械能电能
C．核能内能化学能电能
D．核能机械能化学能电能
4. 用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量的核能。这就是裂变中的 。
5. 2023年4月12日，中国“人造太阳”——“东方超环”成功运行403秒，创造了新的世界纪录。“人造太阳”获取核能的方式如图的 所示。太阳能属于 能源。

6. 核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能的设备。核电站中的汽轮机属于 （选填“发电机”“电动机”或“热机”）。
7. 核聚变能量被称为人类理想的永久能源。近年来，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置不断创造新的记录，使我国人工可控核聚变的研究处于世界领先水平。核聚变的主要原料是氘，它可以从海水中提取，1L海水中含有3.4×10-5kg的氘。在完全核聚变反应中，1L海水中的氘释放出的能量相当于300L汽油完全燃烧所释放的能量。请完成下列问题。
（1）当前运行的核电站是利用核 变的原理工作的，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）1L海水中所含有的氘完全核聚变反应所释放的能量是多少？可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作多长时间？ρ汽油=0.71×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg，计算结果保留两位小数 ；
（3）未来实现人工可控核聚变后，若一座核聚变发电站每年消耗340kg的氘，理论上可释放的能量是多少？
题型4 太阳能 太阳能的利用
1. 如图甲所示的某路灯，白天光伏电池对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，图乙是这一过程中的能量转化图（图中a、b、c分别表示某种形式的能量），下列判断正确的是（ ）
A．a是电能，b是电能，c是光能 B．a是内能，b是机械能，c是光能
C．a是机械能，b是内能，c是光能 D．a是内能，b是光能，c是电能
2. 市场上有一种装有太阳能电风扇的帽子，阳光照射太阳能电池板，扇叶快速转动，能在炎热的夏季给人带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是（ ）
A．机械能→太阳能→电能 B．太阳能→机械能→电能
C．电能→太阳能→机械能 D．太阳能→电能→机械能
3. 如图，我国空间站正在航行。下列关于空间站的说法正确的是（ ）

A．质量为零 B．全部由超导体材料构成
C．通过超声波与地面联系 D．消耗的电能主要由太阳能电池板提供
4. 如图是政府免费给乡村安装的太阳能路灯，太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，太阳能是源自于原子核 （选填“裂变”或“聚变”）释放的核能；晒太阳时人体会感到温暖，这是通过 改变内能的。

4. 目前太阳能已被人们广泛利用。太阳能来自于太阳内部的核 （选填“裂变”或“聚变”），太阳能属于 （选填“一次”“二次”）能源，利用太阳能的方式之一是用集热器加热，这是通过 方式改变物体内能的。某台太阳能集热器在天气晴好时，一天可以吸收的热量，这相当于完全燃烧 m3的煤气释放的热量。（q煤气=4.0×107J/m3）
题型5 能量转移和转化的方向性
1. 能源家族中，有煤、石油、风能、水能、核能、太阳能等，属于不可再生能源的有 ；电能是 （选填“一次能源”或“二次能源”）．它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中．但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有 性．
2. 我国红沿河核电站核能供暖示范项目，利用核能发电的同时实现了清洁供暖。
（1）核电站利用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的核能发电；
（2）核电站利用发电过程中产生的余热进行供暖，提高了能量的利用率。供暖时，用水做输运能量的介质，是因为水的 大；
（3）在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。但是在供暖过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反，这一现象说明能量的转移具有 。
3. 我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站，它可以利用风能和光能发电，获得的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，如图所示。需要时，再利用水的机械能发电，从而弥补了风能、光能不稳定，转化的电能难储存等不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（ ）

A．风能、光能和电能都是一次能源属于不可再生能源
B．抽水时，消耗的电能全部转化为水的机械能
C．发电站利用水能发电时，可将机械能转化为电能
D．不同形式的能量可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的
题型6 能源消耗对环境的影响
1. 节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是（ ）
A．把废旧电池随意丢弃 B．将电视机处于待机状态
C．关停高能耗高污染的工厂D．将有害废水排放到江河中
2. 推动“节能减排”工作，有助于实现国家提出的“碳中和、碳达标”的目标。下列做法可取的是（ ）
A．实行垃圾分类回收利用 B．出行时尽量选择驾驶私家车
C．就餐时选择使用一次性餐具 D．大力发展火力发电
3. 初夏，漫山遍野的新绿、金灿灿的阳光，将曲靖富源西风电场打扮得分外美丽，135台风电机组矗立在高山之巅，点缀在蓝天白云间，呈现出一幅无比壮观的风景画。下列说法错误的是（ ）
A．风力发电过程中利用的风能是可再生能源
B．风力发电是把机械能转化为电能
C．为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源
D．去山顶做托里拆利实验，玻璃管内外水银液面高度差将变小
4. 在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%是来自核电。核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。
（1）在下面方框中填写核电站发电过程中能量的转化情况：
① ；② 。
（2）核能释放出的能量十分巨大，因为核燃料在核反应堆中发生了核 （填“裂变”或“聚变”），核能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
（3）核电站的核废料具有 性，若发生事故时，对环境会造成相当大的危害。
（4）“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起。写出一条节约能源的措施 。
二、直击中考
1．（2024·江苏淮安·中考真题）下列发电站利用不可再生能源发电的是（ ）
A．火力发电 B．光伏发电 C．水力发电 D．风力发电
2. （2024·山东东营·中考真题）关于能源、信息传输，下列说法正确的是（ ）
A．风能、地热能、电能均属于一次能源
B．太阳内部，原子核发生裂变释放出巨大的核能
C．能量的转化和转移都是有方向性的
D．光从光导纤维一端射入，在内壁多次折射，把携带的信息传送出去
3．（2024·陕西·中考真题）“玲珑一号”是我国研发的新一代小型核电机组，它利用如图所示的核反应释放的能量来发电。下列说法正确的是（ ）
A．该核反应是核裂变 B．太阳内部发生的也是这种核反应
C．核能属于可再生能源 D．原子核是由中子和电子组成的
4．（2024·山东淄博·中考真题）如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（ ）
A．风力发电机利用了电磁感应原理
B．太阳能来自太阳内部的核裂变
C．给蓄电池充电时化学能转化为电能
D．控制器中的集成电路是用超导材料制成的
5. （2024·山东烟台·中考真题）核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国在核能利用方面取得了巨大成就，其中具有完全自主知识产权的“华龙一号”核电站是通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）发电；中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过
（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量。
6．（2024·广东·中考真题）在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 （选填“聚变”或“裂变”），释放出巨大的核能。太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。请写出太阳能的1个优点： 。
7．（2024·四川南充·中考真题）作为传统燃油汽车燃料的汽油和柴油是 能源（选填“可再生”“不可再生”），为了减少燃油汽车对环境的污染，我国大力发展新能源汽车。如今，我国电动汽车的多项技术已领跑世界，某型号的国产电动汽车的电池容量为200A⋅h，额定电压为400V，充满电后，它储存了 kw⋅h的能量。
8．（2024·江苏常州·中考真题）2024年3月2日，神舟十七号航天员出舱修复受损的太阳翼，使其将太阳能转化为电能的功能恢复正常，如图所示，太阳能、太阳翼分别属于（ ）
A．可再生能源、电源 B．可再生能源、用电器
C．不可再生能源、电源D．不可再生能源、用电器
9. （2024·湖北武汉·中考真题）绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段，如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。
（1）“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的；
（2）“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约1.7×105kW·h，相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量。（无烟煤的热值为3.4×107J/kg）
10．（2024·新疆·中考真题）“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台，是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。
（1）风能是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。风力发电将空气的 能转化为电能，电能是 次能源；
（2）“三峡引领号”与北斗系统建立关联，利用 （填“超声波”或“电磁波”）向工作人员传递平台运动的动态信息。当海上风速变大时，应 （填“增加”或“减少”）平台内水仓中水的质量，使平台下沉一些，保持平台稳定。给“三峡引领号”风力发电机安装消声器，通过防止噪声
来降低噪声；
（3）当风速为v时，风力发电机的发电功率为1200kW，风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5kW·h，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动 圈；若风力发电机叶片的转速与风速成正比，风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，则当风速为2v时，风力发电机叶片转动一圈的发电量为 kW·h。
三、新题+综合题
1．下列有关能量的分析中，不正确的是（ ）

A B

C D
A．太阳能风扇帽使用过程中的能量转化为太阳能转化为机械能
B．原子弹爆炸其原理是核裂变
C．潮汐能是一种不可再生能源
D．在常温条件下热水杯中的冰块不会变多，只能变少，这是由于能量的转移具有方向性
2. 近些年河南各地安装了许多风力发电装置（如图所示），助力“中原出彩”，每台风力发电装机容量可达2000kW，关于风力发电，下列说法正确的是（ ）
A．风能是一种清洁的、可再生的二次能源
B．风车发电获得的电能成本比较低
C．电能是通过高压输电线传送的，传送过程中没有消耗
D．每台风力发电正常工作时每小时可发电2×106J
3. 2024年5月3日“嫦娥六号”飞船发射成功，该飞船将担负世界首次月球背面采样返回任务，本次任务有望解决制作燃料电池的新材料问题，为缓解日趋严重的能源短缺开辟新途径。关于能源的开发和利用，下列说法正确的是（ ）
A．燃料电池提供的电能为二次能源
B．太阳能电池具有寿命长、转化效率高的特点
C．核能属于可再生能源
D．核电站是利用核聚变释放的能量来发电的
4. 某装置如图甲所示。白天，太阳能电池将太阳能转化为电能，再通过蓄电池将能量储存起来，晚上为灯供电。结合图乙，下列说法正确的是（ ）
A．太阳能是一种不可再生能源
B．LED灯发光时，蓄电池将电能转化为化学能
C．该装置不能将接收到的太阳能全部转化为灯的光能
D．真空中，相比蓝光，红光的波长较长、光速较大
5. （多选题）关于能源和能量，下列说法中正确的是（ ）
A．自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源不会永不枯竭
B．能源的利用过程有能量耗散，但能量的总量没有改变
C．太阳能是一种既无污染又取之不尽的新能源
D．自发状态下，能量多的物体向能量少的物体转移能量
6. 新能源类：
（1）如图所示风力发电机靠叶片在风力的推动下转动，带动发电机发电，把风能转化为电能，这种发电机的工作原理是 ；电能是 （选填“一次能源”或“二次能源”），它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有 性。
（2）国家“光伏扶贫”项目中的太阳能发电系统中，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能。中午时段，太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，10h可以为电网提供电能 kW⋅h；这些电能可供额定功率为2000W的热水器正常工作 h。
（3）“氢气的低温制备和存储”入选中国十大科技。氢气可以通过电解水制取。用氢气做燃料，完全燃烧过程中，其燃烧产物是水和少量的氮化氢，氢气放出的热量是汽油放出的热量的3倍。氢气属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，具有 的优点。目前我国研发出一款新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种新型发动机对汽车提供动力时将
能转化为 能。
7. 阅读短文，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而将光能直接转变为电能的一种技术。我国光伏发电总量位居世界第一。
太阳能光伏板输出的是直流电，不能够直接被居民使用，需用逆变器将直流电转换为交流电，其结构如图乙所示。该系统包括太阳能电池板阵列、连接器、逆变器、交流负载、变压器等部件。这种发电系统的灵活性在于，在日照较强时；而当日照不足，即太阳能电池板阵列不能为负载提供足够电能时，又可从电网索取电能为负载供电。
（1）太阳能清洁、无污染是 （可再生/不可再生）能源；太阳内部温度可达1500万℃，其内部发生 （核裂变/核聚变）；
（2）根据生活经验，光伏发电缺点有： （说一个）；
（3）太阳能电池板输出的是直流电，需要利用逆变器转换成交流电才能被居民使用，转换成的交流电的U﹣t图像如图丙所示 Hz；
（4）小明去某太阳能光伏发电站参观，震惊！一望无际的光伏发电板…，据工作人员介绍，该光伏发电站的发电功率可达800MW（兆瓦），光照1h，该电站最多发电量为 kW•h；小明还想知道此光伏发电站有多少块光伏板，于是上网查到这个地区太阳辐射的最大功率为1.0×103W/m2，又查到单块光伏板的面积为1.6m2，太阳能的光电转化效率为10%，请你帮小明计算出这个光伏发电站有 块发电板。
8. 我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取）
（1）核燃料反应堆中的铀-235是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生 （填物态变化名称）吸收热量；
（2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程 ；
（3）若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？
（4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为 J。