资源简介

第二十二章 能源与可持续发展 基础卷（解析版）
建议用时：40 分钟，满分：100 分
一、选择题（本大题共 12 题，每题 4 分，共 48 分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1 ．我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视能源的开发利用，具有重大意义。下列能源属于不可再生能源的是 ( )
A ．太阳能 B ．石油 C ．风能 D ．水能
2．能源的利用要考虑可持续发展，以下能源属于一次能源，同时又是可再生能源的一组是 ( )
A ．木柴、煤炭 B ．天然气、太阳能 C ．水能、太阳能 D ．风能、电能
3 ．为落实双碳战略，实现 2030 年“碳达峰”与 2060 年“碳中和” 目标，国家大力发展清洁能源，下列属于清洁能源的是 ( )
A ．煤 B ．石油 C ．焦炭 D ．太阳能
4 ．下列关于能源的说法中正确的是 ( )
A ．电能属于一次能源
B ．核能和地热能都是来自于太阳辐射的能源
C ．涉及热现象的能量转化和转移过程是有方向性、不可逆的
D ．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的能量
5 ．在全球能源转型加速推进的大背景下，我国秉持生态文明思想和绿色发展理念。为减少二氧化碳的排放，我们应尽量减少下列哪种能源的使用 ( )
A ．水能 B ．石油 C ．风能 D ．太阳能
6 ．“ 能源危机”是当今世界各国共同面临的问题。对此，以下措施中可行的是 ( )
A ．停止使用石油资源，用核能和太阳能代替 B ．关闭现有的火力发电站
C ．各地都要建水力和风力发电站 D ．人人都要自觉做到节约用水、节约用电
7 ．2025 年 5 月 14 日，我国自主三代核电“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电 5 号机组实现连续安全稳定运行 1000 天，持续向社会稳定输送清洁电能超 370 亿度，如图所示是“华龙一号”全球首堆外景。下列有关说法错误的是 ( )
A ．核能属于不可再生能源 B ．核电站利用核反应堆通过可控核裂变释放核能
C ．核反应堆将核能直接转化为电能 D．核废料具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方8 ．“华龙一号”核电机组是中国核电技术走向世界的“ 国家名片” 。它发电时利用了核裂变释放的下列哪种能量 ( )
第二十二章 能源与可持续发展 基础卷（学生版）
第 1 页 共 10 页
A ．内能 B ．动能 C ．核能 D ．光能9 ．如图所示为核反应示意图，下列说法中正确的是 ( )
A ．图中表示核聚变
B ．核反应释放的核能是可再生的
C ．原子弹、氢弹释放的核能均来自图示的核反应
D ．核电站的核反应堆里发生的就是可控的图中所示核反应
10 ．关于太阳内部核反应的说法正确的是 ( )
A ．是核裂变，反应吸收能量 B ．是核裂变，反应放出能量
C ．是核聚变，反应吸收能量 D ．是核聚变，反应放出能量
11 ．关于能源，下列说法正确的是 ( )
A ．太阳能、风能、石油都属于可再生能源 B ．太阳能电池可以将太阳能转化为电能
C ． 目前的核电站发电利用的是可控的核聚变 D ．氢弹利用的是链式反应
12．如图所示，中国空间站在太空飞行，太阳能帆板提供保证空间站正常工作需要的能量，下列说法正确的是 ( )
A ．太阳能帆板相当于用电器
B ．太阳能帆板将电能转化为太阳能
C ．太阳能帆板相当于电源
D ．太阳能帆板工作的整个过程中不遵循能量守恒定律
二、填空题（共 4 题，每空 3 分，共 27 分）
13．工人师傅利用下图中的四旋翼无人机为核电站巡检。无人机飞行时，将电能转化为 能；核电站是利用核能发电，核能是 再生能源。
第二十二章 能源与可持续发展 基础卷（学生版）
第 2 页 共 10 页
14．搭载“天问二号”探测器的火箭升空时，由于摩擦，部分机械能转化为空气和箭体的内能，这些消耗的能量不能再自动地被用来推动火箭，说明能量的转化具有 ；我国自主研发的“偏二甲肼”火箭燃料属于 （选填“一次”“二次”）能源。
15．下图是某科技馆展出的名为“ 叶子” 的小型低碳化未来汽车，汽车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器，车子的动力由压缩空气膨胀推动活塞做功提供。光电转换器中的能量转化
为 ，能量转化过程中，能的总量 （选填“增加”“减少”或“保持不变”）
16 ．我国大力推广风力、水力发电，风能和水能都属于 （选填“清洁”或“非清洁”）能源，
我国现有的核电站是利用核 （选填“裂变”或“ 聚变”）释放核能的，核能属于 （选填“一次”或“二次”）能源.
三、计算题（共 2 题，第 17 题 12 分，第 18 题 13 分，共 25 分）
17．太阳能清洁无污染，取之不尽，用之不竭，是未来理想的能源之一。在该地用太阳能热水器将质量为 100kg 、初温为 30℃的水加热到60℃需要 5h ，此次太阳能热水器 5h 工作所吸收的热量相当于 0.63m3 的天然气完全燃烧所释放的热量，已知天然气的热值 q=4.0×107J/m3。
(1)这些水吸收了多少热量？
(2)太阳能热水器 5h 接收到的能量是多少？
(3)太阳能热水器的加热效率是多少？
18．安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用，一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为 20℃的水，阳光照射一段时间后，水温升高到 80℃。[水的比热容是 4.2×103J/(kg ℃)）， q 干木柴= 1.2×107J/kg]
(1)太阳能量的来源属于核反应中的 （选填“ 聚变”或“裂变”）；
(2)水吸收的太阳能是多少？
(3)这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？
(4)如果把太阳能改为锅炉，实际完全燃烧干木柴 21kg ，求锅炉的效率。
第二十二章 能源与可持续发展 基础卷（学生版）
第 3 页 共 10 页
建议用时：40 分钟，满分：100 分
一、选择题（本大题共 12 题，每题 4 分，共 48 分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1 ．我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视能源的开发利用，具有重大意义。下列能源属于不可再生能源的是 ( )
A ．太阳能 B ．石油 C ．风能 D ．水能
【答案】B
ACD ．太阳能、风能、水能可以从自然界里源源不断地得到补充，属于可再生能源，故ACD 不符合题意；
B ．石油是经过漫长的地质年代形成的，在短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B 符合题意。故选 B。
2．能源的利用要考虑可持续发展，以下能源属于一次能源，同时又是可再生能源的一组是 ( )
A ．木柴、煤炭 B ．天然气、太阳能 C ．水能、太阳能 D ．风能、电能
【答案】C
一次能源：是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，又称天然能源，如煤炭、石油、天然气、水能等。可再生能源：是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，具有取之不尽，用之不竭的特点，主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。电能是由其他形式的能转化而来的，如火力发电是将煤炭等能源的化学能转化为电能，水力发电是将水能转化为电能等，所以电能属于二次能源，不属于一次能源。
A ．木柴是可再生能源，但煤炭是不可再生能源，，故 A 不符合题意；
B ．天然气是不可再生能源，故 B 不符合题意；
C ．水能、太阳能均为一次能源且可再生，故 C 符合题意；
D ．电能是二次能源（由其他能源转换而来），故 D 不符合题意。故选 C 。
3 ．为落实双碳战略，实现 2030 年“碳达峰”与 2060 年“碳中和” 目标，国家大力发展清洁能源，下列属于清洁能源的是 ( )
A ．煤 B ．石油 C ．焦炭 D ．太阳能
【答案】D
太阳能绿色环保无污染，能够直接用于生产生活，属清洁能源；煤、石油、焦炭燃烧能生成大量的一氧化碳、氮氧化物等物质，能够污染环境，不属于清洁能源，故 D 符合题意，ABC 不符合题意。故选 D。
4 ．下列关于能源的说法中正确的是 ( )
A ．电能属于一次能源
第二十二章 能源与可持续发展 基础卷（解析版）
第 4 页 共 10 页
B ．核能和地热能都是来自于太阳辐射的能源
C ．涉及热现象的能量转化和转移过程是有方向性、不可逆的
D ．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的能量
【答案】C
A ．电能是由一次能源经过加工转换而成的能源产品，属于二次能源，如火力发电是将煤炭等一次能源的化学能转化为电能，水力发电是将水的机械能转化为电能等，故 A 错误；
B ．核能是通过核反应从原子核释放的能量，它来自于地球内部的核燃料，与太阳辐射无关；地热能是地球内部蕴藏的热能，是地球形成时产生的，也不是来自太阳辐射，故 B 错误；
C ．热现象的能量转化和转移过程具有方向性，例如热量只能自发地从高温物体传递到低温物体，而不能自发地从低温物体传递到高温物体；能量在转化过程中也会有一部分以热的形式散失到周围环境中，无法再完全转化为其他形式的能量，所以是不可逆的，故 C 正确；
D ．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的能量，而不是裂变。核聚变是轻原子核结合成较重原子核的过程，太阳就是通过氢核聚变产生光和热的，故 D 错误。故选 C。
5 ．在全球能源转型加速推进的大背景下，我国秉持生态文明思想和绿色发展理念。为减少二氧化碳的排放，我们应尽量减少下列哪种能源的使用 ( )
A ．水能 B ．石油 C ．风能 D ．太阳能
【答案】B
A ．水能属于可再生能源，使用时几乎不排放二氧化碳，故 A 不符合题意；
B ．石油是化石燃料，燃烧时会释放大量二氧化碳。为减少二氧化碳的排放，我们应尽量减少石油的使用，故 B 符合题意；
C ．风能是清洁能源，使用过程不产生二氧化碳，故 C 不符合题意；
D ．太阳能是绿色能源，无二氧化碳排放，故 D 不符合题意。故选 B。
6 ．“ 能源危机”是当今世界各国共同面临的问题。对此，以下措施中可行的是 ( )
A ．停止使用石油资源，用核能和太阳能代替 B ．关闭现有的火力发电站
C ．各地都要建水力和风力发电站 D ．人人都要自觉做到节约用水、节约用电
【答案】D
A ．石油产品是重要的能源来源和化工原料，核能和太阳能还不能全部代替石油能源，不能停止使用石油资源，故 A 不符合题意；
B ．火力发电还是当今社会获取能量的主要来源，不能关闭现有的火力发电站，故 B 不符合题意；
C ．建水力和风力发电站需要一定的条件，不是每个地方都适合，故 C 不符合题意；
D ．人人都要自觉做到节约用水、节约用电、不浪费和人为毁坏物品，故 D 符合题意。
故选 D。
第二十二章 能源与可持续发展 基础卷（解析版）
第 5 页 共 10 页
7 ．2025 年 5 月 14 日，我国自主三代核电“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电 5 号机组实现连续安全稳定运行 1000 天，持续向社会稳定输送清洁电能超 370 亿度，如图所示是“华龙一号”全球首堆外景。下列有关说法错误的是 ( )
A ．核能属于不可再生能源 B ．核电站利用核反应堆通过可控核裂变释放核能
C ．核反应堆将核能直接转化为电能 D．核废料具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方【答案】C
A ．核能是一种相对较为清洁的能源，但由于核燃料在地球上的总量是一定的，所以核能属于不可再生能源，故 A 正确，不符合题意；
B ．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核裂变反应释放核能的设备，故 B 正确，不符合题意；
C ．核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→ 电能，故C 错误，符合题意；
D．核污染主要是指核燃料或核废料具有放射性，因此一般埋在人烟稀少的地方，故 D 正确，不符合题意。故选 C。
8 ．“华龙一号”核电机组是中国核电技术走向世界的“ 国家名片” 。它发电时利用了核裂变释放的下列哪种能量 ( )
A ．内能 B ．动能 C ．核能 D ．光能
【答案】C
“华龙一号”核电站反应堆内的核反应是利用核裂变将核能释放，进而转化为内能，通过汽轮机将内能转化为机械能，最后通过发电机将机械能转化为电能，因此“华龙一号”核电机组发电是利用核裂变释放的核能。故选 C。
9 ．如图所示为核反应示意图，下列说法中正确的是 ( )
A ．图中表示核聚变
B ．核反应释放的核能是可再生的
C ．原子弹、氢弹释放的核能均来自图示的核反应
D ．核电站的核反应堆里发生的就是可控的图中所示核反应
第二十二章 能源与可持续发展 基础卷（解析版）
第 6 页 共 10 页
【答案】D
A ．图中，在中子的轰击下，一个大核分为两个小核，并放出能量，表示的是核裂变，故A 错误；
B ．核能不能短期内从自然界中补充，是不可再生能源，故 B 错误；
C ．原子弹释放的核能来自核裂变，氢弹释放的核能来自核聚变，故氢弹释放的核能不是来自图示的反应，故 C 错误；
D ． 目前的核电站反应堆利用的是可控的核裂变，是可控的图中所示核反应，故 D 正确。故选 D。
第二十二章 能源与可持续发展 基础卷（解析版）
第 7 页 共 10 页
10 ．关于太阳内部核反应的说法正确的是 ( A ．是核裂变，反应吸收能量
C ．是核聚变，反应吸收能量
)
B ．是核裂变，反应放出能量
D ．是核聚变，反应放出能量
【答案】D
太阳内部是一个巨大的核能火炉，每时每刻都在发生核聚变，释放出巨大的核能；因此太阳内部发生的是核聚变，且在发生聚变时向外释放出惊人的能量，故 D 正确，ABC 错误。故选 D。
11 ．关于能源，下列说法正确的是 ( )
A ．太阳能、风能、石油都属于可再生能源 B ．太阳能电池可以将太阳能转化为电能
C ． 目前的核电站发电利用的是可控的核聚变 D ．氢弹利用的是链式反应
【答案】B
A ．石油不能短时间内再次获得，故石油不属于可再生能源，故 A 错误；
B ．太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应等，直接把太阳能（太阳光的光能）转化为电能的装置，故 B 正确；
C ． 目前的核电站发电利用的是可控的核裂变，故 C 错误；
D ．氢弹利用的是核聚变，故 D 错误。故选 B。
12．如图所示，中国空间站在太空飞行，太阳能帆板提供保证空间站正常工作需要的能量，下列说法正确的是 ( )
A ．太阳能帆板相当于用电器
B ．太阳能帆板将电能转化为太阳能
C ．太阳能帆板相当于电源
D ．太阳能帆板工作的整个过程中不遵循能量守恒定律
【答案】C
AC．用电器是消耗电能的装置，太阳能帆板是将太阳能转化为电能的装置，相当于电源，不是用电器，故 A 错误，C 正确；
B ．太阳能帆板是将太阳能转化为电能，并非将电能转化为太阳能，故 B 错误；
D ．能量守恒定律普遍适用，太阳能帆板工作过程也遵循该定律，故 D 错误。故选 C。
二、填空题（共 4 题，每空 3 分，共 27 分）
13．工人师傅利用下图中的四旋翼无人机为核电站巡检。无人机飞行时，将电能转化为 能；核电站是利用核能发电，核能是 再生能源。
【答案】 机械 不可
[ 1]无人机飞行时，消耗电能，获得了机械能（包括动能和重力势能），所以是将电能转化为机械能。
[2]核能是由核燃料（如铀等）提供的，核燃料在地球上的储量是有限的，一旦消耗短时间内难以再生，所以核能属于不可再生能源。
14．搭载“天问二号”探测器的火箭升空时，由于摩擦，部分机械能转化为空气和箭体的内能，这些消耗的能量不能再自动地被用来推动火箭，说明能量的转化具有 ；我国自主研发的“偏二甲肼”火箭燃料属于 （选填“一次”“二次”）能源。
【答案】 方向性 二次
[ 1]火箭升空时，由于摩擦，部分机械能转化为空气和箭体的内能，由于能量的转化具有方向性，这些消耗的能量不能再自动地被用来推动火箭。
[2]我国自主研发的“偏二甲肼”火箭燃料必须通过一次能源的消耗才能得到的能源，属于二次能源。
15．下图是某科技馆展出的名为“ 叶子” 的小型低碳化未来汽车，汽车顶部的巨型叶子实际上是一个
高效光电转换器，车子的动力由压缩空气膨胀推动活塞做功提供。光电转换器中的能量转化为 ，能量转化过程中，能的总量 （选填“增加”“减少”或“保持不变”）
【答案】 电能 保持不变
[ 1]光电转换器的作用是将光能转化为电能，以此为汽车的动力系统等提供能量。
[2]根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。
第二十二章 能源与可持续发展 基础卷（解析版）
第 8 页 共 10 页
16 ．我国大力推广风力、水力发电，风能和水能都属于 （选填“清洁”或“非清洁”）能源，
我国现有的核电站是利用核 （选填“裂变”或“ 聚变”）释放核能的，核能属于 （选填“一次”或“二次”）能源.
【答案】 清洁 裂变 一次
【解析】【小题 1】[ 1]风能、水能都是直接从自然界获取的，不排放污染物，所以是清洁能源。
[2][3]核电站是利用核燃料的核裂变（原子核分裂）释放能量，而不是核聚变。其是从自然界直接取得的，没有经过加工转换，因此属于一次能源。
三、计算题（共 2 题，第 17 题 12 分，第 18 题 13 分，共 25 分）
17．太阳能清洁无污染，取之不尽，用之不竭，是未来理想的能源之一。在该地用太阳能热水器将质量为 100kg 、初温为 30℃的水加热到60℃需要 5h ，此次太阳能热水器 5h 工作所吸收的热量相当于 0.63m3 的天然气完全燃烧所释放的热量，已知天然气的热值 q=4.0×107J/m3。
(1)这些水吸收了多少热量？
(2)太阳能热水器 5h 接收到的能量是多少？
(3)太阳能热水器的加热效率是多少？
【答案】(1)1.26×107J；(2)2.52×107J；(3)50%
（1）由题可知，水的比热容 c = 4.2 × 103 J/(kg·℃) ，质量 m = 100kg ，温度变化
Δt = 60℃- 30℃ = 30℃ ,
所以由Q = cmΔt 可得水吸收的热量Q水 = cmΔt = 4.2 × 103 J/(kg·℃)× 100kg× 30℃ = 1.26× 107 J
（2）太阳能热水器接收的能量等于天然气完全燃烧释放的热量，所以由 Q放 = qV 可得E = Q放 = qV = 4.0 × 107 J/m3 × 0.63m3 = 2.52× 107 J
（3）太阳能热水器的效率为水吸收的热量与接收的总能量之比，即
18．安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用，一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为 20℃的水，阳光照射一段时间后，水温升高到 80℃。[水的比热容是 4.2×103J/(kg ℃)）， q 干木柴= 1.2×107J/kg]
(1)太阳能量的来源属于核反应中的 （选填“ 聚变”或“裂变”）；
(2)水吸收的太阳能是多少？
(3)这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？
(4)如果把太阳能改为锅炉，实际完全燃烧干木柴 21kg ，求锅炉的效率。
【答案】(1)聚变；(2)6.3×107J；(3)5.25kg；(4)25%
第二十二章 能源与可持续发展 基础卷（解析版）
第 9 页 共 10 页
（1）太阳的能量来源于其内部的核聚变反应，氢原子核在高温高压下结合成氦核，释放巨大能量。
（2）水吸收的太阳能为Q吸 = cmΔt = 4.2 x 103 J /(kg .℃)x 250kg x (80℃- 20℃) = 6.3 x 107 J
（3）若用干木柴来提供，则干木柴燃烧放出的热量为Q放 = Q吸 = 6.3 x 107 J可得干木柴的质量为m柴 kg
（4）完全燃烧干木柴 21kg ，放出的热量为Q放 = m柴总q = 21kg x 1.2 x 107 J / kg = 2.52x 108 J锅炉的效率为x 100% = 25%
第 10 页 共 10 页

展开更多......

收起↑