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11.3 能源 分层练习（解析版）
基础过关练
一、能量转化和转移的方向性
1．能量的转化和转移具有 。热量 自发地从低温物体传给高温物体；汽车制动时， 由于摩擦，动能转化为内能，这些内能 自动地再次被利用来开动汽车（后两空均选填“能 ” 或“不能 ”）。
2 ．能量的转化具有方向性。例如：电能可以使电灯发光，同时产生的内能散失在空气中，但这些 内能却无法自动转化为电能。汽车制动过程中，动能转化为地面、轮胎、空气的内能，这些内能 （选填：“可以 ”或“不可以 ”）自动地转化为机械能用来开动汽车。以上能量在转化 过程中，能的总量 （选填：“增大 ”、“减少 ”或“不变 ”）。
3 ．以下说法中，正确的是 ( )
A ．能量的转化具有方向性 B ．能量的转移不具方向性
C ．任何能量都可以利用 D ．以上说法都正确
4 ．下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性 ”的事例是 ( )
A ．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能
B ．热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，却不能自发地从低温物体传递到高温物体
C ．动能可以和重力势能相互转化
D ．机械能可以转化为内能，内能也可以部分转化为电能
5 ．（多选）下列对于能量转化具有方向性的理解正确的是 ( )
A ．若甲种形式的能可以转化为乙种形式的能，则乙种形式的能不可以转化为甲种形式的能
B ．虽然能量的转化具有方向性，但这种自发的转化方向可以改变
C ．所谓方向性是指能量的自发转化方向
D ．反向的转化在一定条件下是可以进行的
二、能源的分类
6 ．（物理观念）“钻木取火 ”是人类最早的“技术革命 ”，开启了以 等作为主要能源的时 代； 的利用使人类进入工业化社会，人类的主要能源转向 ； 能源是当今 世界的主要能源。电能便于 和 ，成为现代社会人们广泛使用的能源。
7 ．能源的分类：
（1）能源按其产生的方式可分为 能源和 能源。一次能源按其资源的再生性可分 为 能源和 能源。
（2）一次能源是指从自然界 取得，而不改变其 的能源。二次能源是一次能源 经过 ，转换成 的能源。
（3）一次能源根据其利用的广泛程度又分为 和 。
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（4）不可再生能源是须经 才能形成而短期内 的一次能源。可再生能源是 能够不断得到 以供使用的一次能源。
（5）根据能源消耗后是否造成环境污染来分类，可分为 能源和 能源。
8 ．将下列给出的各种能源进行分类，并写明分类依据。
煤炭，木柴，石油，太阳能，电能，核能，潮汐能，地热能，风能
（1）划分依据： ；分类： 。
（2）划分依据： ；分类： 。
（3）划分依据： ；分类： 。
三、世界能源储量及需求
9 ．世界经济的发展和人口的增加，伴随着能源需求量的迅速增长， 目前，世界各国充分认识到地 球上传统的一次能源储备量远远不能满足人类长期的需要，因此，研究开发新能源，以减少对传统 能源的依赖程度是世界各国面临的重要任务。在下列能源中，是绿色新能源的一组的是 ( )
A ．煤、石油、天然气 B ．天然气、太阳能、风能
C ．核能、太阳能、风能 D ．核能、天然气、石油
10．世界经济的发展和人口的增加，导致了能源需求量的迅速 。传统能源储量的
与需求量的 是当今世界面临的能源问题的核心。研究开发 ，以减少对传统能 源的依赖程度，是世界各国面临的重要任务。
能力提升练
11 ．能量的转化具有方向性：说出下列什么能转化为什么能？
（1）电热器能量转化的方向是 。
（2）给手机电池充电能量转化的方向是 。
12 ．以下情景中，关于能量转化的说法正确的是 ( )
A ．钻木取火的过程中，内能转化为机械能 B ．电动机在通电转动过程中，机械能转化为内能
C ．电磁感应现象中，电能转化为机械能 D ．汽油机工作过程中，化学能转化为机械能
13 ．下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是 ( )
A ．在自然界中不是所有能量都能利用
B ．能量的利用是有条件的，也是有代价的
C ．不同温度的物体发生热传递时，热传递的方向只能从高温物体到低温物体，不会相反
D ．汽车，刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力
14 ．关于能量转化与守恒的理解，下列说法中正确的是 ( )
A ．凡是能量守恒的过程就一定会发生
B ．摩擦生热的过程是不可逆过程
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C ．空调机既能致热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D ．由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
15 ．下列说法中正确的是 ( )
A ．凡是不违背能量守恒定律的过程都一定能实现
B ．内能在转化为机械能的过程中，只有部分内能可成为有用的机械能
C ．在使用能源时不会减少自然界能的总量，但它们的可利用价值会降低
D ．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体
拓展培优练
16．2025 年 1 月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现 1 亿摄氏度高温下 1066 秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转 化具有 性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持 。
17 ．太阳能可以从自然界源源不断地得到，它 （选填“是”或“不是”）一种可再生能源。我 国月球车在月球上利用太阳能电池将太阳能转化为 能，供月球车使用。
18．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。
19 ．鹊桥二号中继星是嫦娥六号与地球之间的“通信桥梁” ，鹊桥二号中继星是通过 传递 信息的。嫦娥六号利用太阳能电池供电，太阳能属于 能源。
20．近年来，凉山的山川田野间一座座风力发电机组拔地而起。风力发电机是利用风力带动风轮旋 转，把风的动能转变为风轮轴的机械能，风能属于 （“可再生”或“不可再生”）能源。某 型号风力发电机转一圈发电量为 2kW h ，能让额定功率为 50W 的灯泡正常工作 h；相当于 kg 的煤完全燃烧释放的能量（q 煤=3×107J/kg）。
21 ．我国大力发展水力发电。水能是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。水电站通过提高 水位增加水的重力势能，水流下时重力势能转化为 能，使水轮机带动发电机发电，发电机 是利用 原理发电的。
22．太阳能属于 能源。某光伏发电站年均发电量约为 2.9×1012J，相当于完全燃烧 kg 煤炭释放的热量。（q 煤=2.9×107J/kg）
23 ．信息、能源、材料并列为现代文明的三大支柱。下列说法正确的是 ( )
A ．电磁波可以在真空中传播 B ．石油属于可再生能源
C ．太阳能属于化石能源 D ．超导材料可用于制作电热丝
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24.2025年5月29日，长征三号乙Y110 运载火箭在西昌卫星发射中心成功将天问二号探测器发 射升空，如图所示，天问二号将进行为期十年的探测任务。下列说法正确的是( )
A. 高速飞行的火箭与空气摩擦时将内能转化为机械能
B. 火箭上升过程中，天问二号相对于火箭是静止的
C. 监控站利用超声波跟踪太空中的天问二号
D. 探测器上的太阳翼接收的太阳能是不可再生能源
25. 川西高原是我国重要的清洁能源基地，水能、风能、太阳能和地热能资源十分丰富。关于能量 和能源，下列说法正确的是( )
A. 水能属于可再生能源 B. 风能属于不可再生能源
C. 太阳能是可再生能源 D. 地热能是不可再生能源
26. 以下能源形式中，属于清洁型能源的是( )
A. 煤 B. 石油 C. 焦炭 D. 太阳能
27. 下列对物理常识的叙述，正确的是( )
A. 石油等化石能源属于不可再生能源 B . 伽利略最早测出标准大气压的值
C. 电视遥控器利用紫外线遥控电视机 D. 光在光导纤维中始终沿直线传播
28. 与固体燃料相比，液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为 火箭发射的燃料之一，其密度约为0.42×10 kg/m , 热值为5.0×107J/kg。下列能源中属于可再生能 源的是( )
A. 石油 B. 煤炭 C. 太 阳 能 D. 天 然 气
29.“立式大风车”是一种由风力驱动使轮轴旋转的机械。下列与大风车所用能源同属于可再生能源 的 是 ( )
A. 太阳能 B. 天然气 C. 石油 D. 煤炭
30.2024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( )
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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
31. “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。
32.2024年5月3日，嫦娥六号由长征五号遥八运载火箭成功发射，开启了月背探秘华章。
(1)火箭穿越大气层过程中：火箭外壳与大气摩擦温度升高，说明 可以改变物体的内能； 以火箭为参照物，嫦娥六号是 的；
(2)着陆器着陆后，其下方月面凹陷，说明力可以改变物体的 。着陆器上的太阳能电池 板将太阳能转化为 ,太阳能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源；
(3)着陆器在月背采样的影像用 传回地球。
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基础过关练
一、能量转化和转移的方向性
1．能量的转化和转移具有 。热量 自发地从低温物体传给高温物体；汽车制动时， 由于摩擦，动能转化为内能，这些内能 自动地再次被利用来开动汽车（后两空均选填“能 ” 或“不能 ”）。
【答案】方向性；不能；不能
根据热传递时内能只能从高温物体转移向低温物体的；摩擦生热时内能以热量的形式散发掉，所以 能量转化和转移具有方向性，热量不能自发地从低温物体传给高温物体；汽车制动时，由于摩擦动 能转化为内能，这些内能不能自动地再次开动汽车。
故答案为：方向性；不能；不能。
2 ．能量的转化具有方向性。例如：电能可以使电灯发光，同时产生的内能散失在空气中，但这些 内能却无法自动转化为电能。汽车制动过程中，动能转化为地面、轮胎、空气的内能，这些内能 （选填：“可以 ”或“不可以 ”）自动地转化为机械能用来开动汽车。以上能量在转化 过程中，能的总量 （选填：“增大 ”、“减少 ”或“不变 ”）。
【分析】能量转化和转移是有方向性的，并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
【解答】能量的转化是具有方向性的，故电灯发光、汽车制动过程中产生的内能散失在空气中，不 可以自动转化为电能或机械能。如内能是从高温物体转移向低温物体的；植物生长的过程中，总是 按照生根、开花、结果这样的方向进行的，而不可能相反。
根据能量守恒定律可知：能量既不会创生，也不会消灭，它只能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，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。
故答案为：不可以，不变。
【点评】各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的，能量互相转换时其量值不变，表明能量是 不能被创造或消灭的。
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3 ．以下说法中，正确的是 ( )
A ．能量的转化具有方向性
C ．任何能量都可以利用
B ．能量的转移不具方向性
D ．以上说法都正确
【答案】A
能量的转化和转移都具有方向性，A 正确，BD 错误；
人们现在主要使用的是化石能源，主要包括煤、石油、天然气等。化石能源使用完后不可能在短时 间内形成，是不可再生能源，属于一次能源。目前人类的大量开采和使用使化石能源面临枯竭的危 机。所以并非所有的能量都可以利用能量；能源的利用是有条件的，也是有代价的，C 错误。
故答案为：A。
4 ．下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性 ”的事例是 ( )
A ．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能
B ．热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，却不能自发地从低温物体传递到高温物体
C ．动能可以和重力势能相互转化
D ．机械能可以转化为内能，内能也可以部分转化为电能
【答案】B
【分析】能量可以从某一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转 移的过程中能量的总量保持不变，能量转化具有方向性。
【解答】A ．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能，只能说明能量之间的相互转化， 不能说能量转化具有方向性；
B ．热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，说 明能量转移具有方向性；
C ．动能可以和重力势能相互转化，能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性；
D ．电能可以转化为内能，内能也可以部分地转化为电能，能说明能量之间的相互转化，不能说能 量转化具有方向性。
故选 B。
【点评】本题考查能量守恒定律及能量传递的方向性，能量守恒定律告诉我们能量总量是不变的， 但方向性告诉我们有些有用能量会越来越少的。
5 ．（多选）下列对于能量转化具有方向性的理解正确的是 ( )
A ．若甲种形式的能可以转化为乙种形式的能，则乙种形式的能不可以转化为甲种形式的能
B ．虽然能量的转化具有方向性，但这种自发的转化方向可以改变
C ．所谓方向性是指能量的自发转化方向
D ．反向的转化在一定条件下是可以进行的
【答案】CD
选项 A 错误，因为能量转化在逆转时可以发生，但必须借助外界的条件。例如，热能可 以自发地从高温物体传递到低温物体，但通过制冷机的帮助（消耗电能），可以使热能反向传递。 选项 B 错误，因为自发的转化方向无法自行改变，必须依赖外界干预。
选项 C 正确，能量转化的方向性特指自发过程的方向性。
选项 D 正确，反向转化在特定条件下（如外界做功）可以实现。
因此正确选项为 C 和 D。
二、能源的分类
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6 ．（物理观念）“钻木取火 ”是人类最早的“技术革命 ”，开启了以 等作为主要能源的时
代； 的利用使人类进入工业化社会，人类的主要能源转向 ； 能源是当今 世界的主要能源。电能便于 和 ，成为现代社会人们广泛使用的能源。
【答案】柴薪；蒸汽机；煤；化石；输送；转化
（1）“钻木取火 ”通过摩擦生热使木材燃烧，人类早期主要利用木材等生物质能源，即 柴薪，故第一空填“柴薪 ”。
（2）蒸汽机的发明和应用是工业革命的标志，推动人类进入工业化社会，故第二空填“蒸汽机 ”。
（3）蒸汽机以煤为主要燃料，工业化社会中人类能源消费转向煤，第三空填“煤 ”。
（4）当今世界能源消费仍以煤、石油、天然气等化石能源为主，第四空填“化石 ”。
（5）电能具有便于远距离输送和灵活转化为其他形式能量（如机械能、光能等）的特点，因此成 为广泛使用的能源，最后两空依次填“输送 ”“转化 ”。
7 ．能源的分类：
（1）能源按其产生的方式可分为 能源和 能源。一次能源按其资源的再生性可分 为 能源和 能源。
（2）一次能源是指从自然界 取得，而不改变其 的能源。二次能源是一次能源 经过 ，转换成 的能源。
（3）一次能源根据其利用的广泛程度又分为 和 。
（4）不可再生能源是须经 才能形成而短期内 的一次能源。可再生能源是 能够不断得到 以供使用的一次能源。
（5）根据能源消耗后是否造成环境污染来分类，可分为 能源和 能源。
【答案】（1）一次；二次；可再生；不可再生；（2）直接；基本形态；加工转换；另一种形态；
（3）常规能源；新能源；（4）地质年代；无法再生；补充；（5）污染型；清洁型
（1）能源按产生方式的不同，可分为直接从自然界获取的一次能源和由一次能源加工转 换而来的二次能源。一次能源依据能否在短期内通过自然过程再生，进一步分为可再生能源（如太 阳能、风能等可循环利用的能源）和不可再生能源（如煤、石油等储量有限、消耗后难以再生的能 源）。
（2）一次能源的核心特征是“直接获取 ”和“不改变基本形态 ”，例如原煤、天然气等直接来源 于自然界且保持原有形态。二次能源则是对一次能源进行加工、转换（如燃烧发电、石油炼制等过 程）后，形成的新形态能源，如电能、汽油等。
（3）从人类利用的广泛程度来看，一次能源中已被大规模、长期使用的称为常规能源（如煤炭、 石油、天然气），而近年来才开始开发利用或正在研究推广的能源称为新能源（如核能、地热能、 生物质能等）。
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（4）不可再生能源的形成需要经历数百万年甚至上亿年的地质年代，其生成速度远慢于人类消耗 速度，因此短期内无法再生。可再生能源则通过自然循环（如水循环、光合作用等）能够不断得到 补充，可持续满足人类需求。
（5）按照能源消耗后对环境的影响，会产生二氧化硫、粉尘等污染物的能源属于污染型能源（如 煤、石油），而对环境影响较小或无污染的能源属于清洁型能源（如太阳能、风能、水能等）。
8 ．将下列给出的各种能源进行分类，并写明分类依据。
煤炭，木柴，石油，太阳能，电能，核能，潮汐能，地热能，风能
（1）划分依据： ；分类： 。
（2）划分依据： ；分类： 。
（3）划分依据： ；分类： 。
【答案】，见解析
（1）划分依据：根据能否从自然界直接获取，可分为：一次能源和二次能源；分类：① 一次能源：煤炭，木柴，石油，太阳能，核能，潮汐能，地热能，风能。②二次能源：电能。
（2）划分依据：根据能源的物质来源，可将能源分为生物质能源和非生物质能源。分类：①生物 质能：木柴。②非生物质能：煤炭，石油，核能，太阳能，电能，潮汐能，地热能，风能。
（3）划分依据：根据人们对能源利用时间的长短，可将能源分为可再生能源和不可再生能源。分 类：①可再生能源：木柴，太阳能，电能，潮汐能，地热能，风能；②不可再生能源：煤炭，石油， 核能。
三、世界能源储量及需求
9 ．世界经济的发展和人口的增加，伴随着能源需求量的迅速增长， 目前，世界各国充分认识到地 球上传统的一次能源储备量远远不能满足人类长期的需要，因此，研究开发新能源，以减少对传统 能源的依赖程度是世界各国面临的重要任务。在下列能源中，是绿色新能源的一组的是 ( )
A ．煤、石油、天然气 B ．天然气、太阳能、风能
C ．核能、太阳能、风能 D ．核能、天然气、石油
A ．煤、石油、天然气是化石能源，不是绿色新能源，故 A 错误；
B ．天然气是化石能源，太阳能、风能可再生，属于绿色新能源，故 B 错误；
C ．核能、太阳能、风能全是绿色新能源，故 C 正确；
D ．天然气、石油是化石能源，不是新能源，核能是绿色新能源，故 D 错误。 故选 C。
10．世界经济的发展和人口的增加，导致了能源需求量的迅速 。传统能源储量的 与需求量的 是当今世界面临的能源问题的核心。研究开发 ，以减少对传统能 源的依赖程度，是世界各国面临的重要任务。
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【答案】增长；有限性；逐年增加；新能源
随着世界经济发展和人口增多，能源需求会快速上升，所以第一空填“增长”；传统能源储 量不是无限的，具有“有限性” ，第二空填此；需求量是一年比一年多，即“逐年增加” ，填第三空； 为减少对传统能源依赖，要研究开发新的能源，即“新能源” ，填第四空。
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11 ．能量的转化具有方向性：说出下列什么能转化为什么能？
（1）电热器能量转化的方向是 。
（2）给手机电池充电能量转化的方向是 。
【分析】电功的实质就是能量间的转化，要根据物体产生的能量性质分析能量转化的方向。
【解答】（1）电热器是利用电流通过电阻丝发热，是利用了电流的热效应，电热器工作时，将电 能转化为内能。
（2）给手机电池充电时，使内部发生化学变化，故使电能转化为化学能。
故答案为：（1）电能转化为内能；（2）电能转化为化学能。
【点评】本题考查能量转化的方向性，能量守恒定律告诉我们能量总量是不变的，但方向性告诉我 们有些有用能量会越来越少的。
12 ．以下情景中，关于能量转化的说法正确的是 ( )
A ．钻木取火的过程中，内能转化为机械能 B ．电动机在通电转动过程中，机械能转化为内能
C ．电磁感应现象中，电能转化为机械能 D ．汽油机工作过程中，化学能转化为机械能
【答案】D
A ．钻木取火的过程中，机械能转化内能，故 A 错误；
B ．电动机在通电转动过程中，电能转化为机械能，故 B 错误；
C ．电磁感应现象中，机械能转化为电能，故 C 错误；
D ．汽油机工作过程中，化学能转化机械能，故 D 正确。
故正确的选 D。
13 ．下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是 ( )
A ．在自然界中不是所有能量都能利用
B ．能量的利用是有条件的，也是有代价的
C ．不同温度的物体发生热传递时，热传递的方向只能从高温物体到低温物体，不会相反
D ．汽车，刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力
【答案】D
A ．在自然界中不是所有能量都能利用，例如雷电带来的能量，还不能被人类所利用，故 A 正确，不符合题意；
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B ．能量的利用是有条件的，也是有代价的，例如利用核能来发电，一旦核泄漏造程度的后果将不 堪想象，故 B 正确，不符合题意；
C ．热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，说 明能量转移具有方向性，故 C 正确，不符合题意；
C．汽车刹车时，车的动能转化为内能，内能不可以自动地、不引起其它变化地完全转化为机械能， 说能量转化具有方向性，故 D 错误，符合题意。
故选 D。
14 ．关于能量转化与守恒的理解，下列说法中正确的是 ( )
A ．凡是能量守恒的过程就一定会发生
B ．摩擦生热的过程是不可逆过程
C ．空调机既能致热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D ．由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
【答案】B
A ．各种物理过程能量是守恒的，但是自然界的宏观过程具有方向性，故 A 错误；
B ．通过摩擦生热，能量耗散了，即能量可以利用的品质降低了，这是不可逆过程，故 B 正确；
C ．空调机既能致热又能制冷，但是要耗电，即热传递有方向性，热量只能自发地由高温物体传向 低温物体，故 C 错误；
D ．虽然总能量守恒，但随着能量耗散，能量可以利用的品质降低了，故 D 错误； 故选 B。
15 ．下列说法中正确的是 ( )
A ．凡是不违背能量守恒定律的过程都一定能实现
B ．内能在转化为机械能的过程中，只有部分内能可成为有用的机械能
C ．在使用能源时不会减少自然界能的总量，但它们的可利用价值会降低
D ．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体
【答案】BCD
A ．不违背能量守恒定律但违背热学方向性的过程不能实现，A 错误；
B ．内能在转化为机械能的过程中，只有部分内能可成为有用的机械能，机械效率小于 1，B 正确；
C ．在使用能源时不会减少自然界能的总量，但它们的可利用价值会降低，一些能量耗散后不可利 用，C 正确；
D ．热量能够从高温物体传到低温物体，不能自发地从低温物体传到高温物体，D 正确； 故选：BCD。
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11.3 能源 分层练习（解析版）
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16．2025 年 1 月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现 1 亿摄氏度高温下 1066 秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转 化具有 性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持 。
【答案】方向；守恒
由题意可知，核能转化为内能的过程不能自发逆向进行，说明能量转化具有方向性，即某 些转化需要特定条件。
根据能量守恒定律，无论能量如何转化或转移，其总量始终守恒即保持不变。
17 ．太阳能可以从自然界源源不断地得到，它 （选填“是”或“不是”）一种可再生能源。我
国月球车在月球上利用太阳能电池将太阳能转化为 能，供月球车使用。
【答案】是；电
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。太阳能可以从自然界源源不 断地得到，所以它是一种可再生能源。
太阳能电池消耗太阳能，为电路提供电能，所以是将太阳能转化为电能，从而供月球车使用。
18．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。
【答案】不可再生；80
汽油和柴油短时间内无法再次获取，是不可再生能源。
充满电后储存的能量为：Q=UIt=400V×200A×1h=80000W×1h=80 kW·h
19 ．鹊桥二号中继星是嫦娥六号与地球之间的“通信桥梁” ，鹊桥二号中继星是通过 传递 信息的。嫦娥六号利用太阳能电池供电，太阳能属于 能源。
【答案】电磁波；可再生
鹊桥二号中继星是嫦娥六号与地球之间的“通信桥梁”，鹊桥二号中继星是通过电磁波来传 递信息的。
在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源叫可再生能源，嫦娥六号利用太 阳能电池供电，太阳能属于可再生能源。
20．近年来，凉山的山川田野间一座座风力发电机组拔地而起。风力发电机是利用风力带动风轮旋 转，把风的动能转变为风轮轴的机械能，风能属于 （“可再生”或“不可再生”）能源。某 型号风力发电机转一圈发电量为 2kW h ，能让额定功率为 50W 的灯泡正常工作 h；相当于 kg 的煤完全燃烧释放的能量（q 煤=3×107J/kg）。
11.3 能源 分层练习（解析版）
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【分析】像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能 源；
根据 W=Pt 可求得可供灯泡正常工作时间；1kW h=3.6×106J；
根据热量、煤的热值求出煤的质量。
【解答】风能可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它属于可再生能源； 由 W=Pt 知，可供灯正常工作时间为：t 40h
煤完全燃烧释放的热量与该型号发电机转一圈产生的电能相同，则：Q 放= W'=2kW h=7.2×106J
煤的质量为：m 0.24kg
故答案为：可再生；40；0.24。
【点评】本题考查了电功率公式的灵活应用、电能的计算、热量的计算，可再生能源是将来我们主 要的发展方向，也是考试中的热点，应注意多了解。
21 ．我国大力发展水力发电。水能是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。水电站通过提高
水位增加水的重力势能，水流下时重力势能转化为 能，使水轮机带动发电机发电，发电机 是利用 原理发电的。
【答案】可再生；动能；电磁感应
能够源源不断从自然界得到的能源叫可再生能源，如风能、太阳能和水能。
水从高处向低处运动时，质量不变，高度降低，重力势能减小，同时速度增大，水动能增大，此过 程中重力势能转化为动能。
发电机是利用电磁感应原理来工作的。
22．太阳能属于 能源。某光伏发电站年均发电量约为 2.9×1012J，相当于完全燃烧 kg
煤炭释放的热量。（q 煤=2.9×107J/kg）
【答案】可再生；105J
太阳能可以从自然界源源不断地得到，根据能源的定义与分类可知属于可再生能源。
依题意得根据燃料完全燃烧放出的热量等于电站年发电量，由热值计算公式 Q 放=mq 可知：
Q 放=mq=2.9×1012J
需要完全燃烧煤炭的质量：m 1 105 kg
23 ．信息、能源、材料并列为现代文明的三大支柱。下列说法正确的是 ( )
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A ．电磁波可以在真空中传播
C ．太阳能属于化石能源
【答案】A
B ．石油属于可再生能源
D ．超导材料可用于制作电热丝
A . 电磁波传播不需要介质，电磁波可以在真空中传播，故A 正确；
B. 石油短期内不能够从自然界源源不断得到补充，属于不可再生能源，故B 错误；
C. 煤、石油、天然气属于化石能源，太阳能不是化石能源，故C 错误；
D. 超导体的电阻为零，电流流过超导体时导体不发热，超导材料不能用来制作电热丝，故D 错误。
故选 A。
24.2025年5月29日，长征三号乙Y110 运载火箭在西昌卫星发射中心成功将天问二号探测器发 射升空，如图所示，天问二号将进行为期十年的探测任务。下列说法正确的是( )
A. 高速飞行的火箭与空气摩擦时将内能转化为机械能
B. 火箭上升过程中，天问二号相对于火箭是静止的
C. 监控站利用超声波跟踪太空中的天问二号
D. 探测器上的太阳翼接收的太阳能是不可再生能源
【答案】B
A. 高速飞行的火箭与空气摩擦时，摩擦生热，将机械能转化成了内能，故A 错误；
B. 火箭上升过程中，因为天问二号与火箭作为一个整体在飞行，两者保持相对静止，所以天问二 号相对于火箭是静止的，故B 正确；
C. 因为超声波无法在真空中传播，所以监控站利用电磁波跟踪太空中的天问二号，故C 错误；
D. 探测器上的太阳翼接收的太阳能是可再生能源，故D 错误。
故选 B。
25. 川西高原是我国重要的清洁能源基地，水能、风能、太阳能和地热能资源十分丰富。关于能量 和能源，下列说法正确的是( )
A. 水能属于可再生能源 B. 风能属于不可再生能源
C. 太阳能是可再生能源 D. 地热能是不可再生能源
【答案】AC
ABC. 水能、风能、太阳能，能源源不断的从自然界获取，是可再生能源，故AC 正确，
B 错误；
D. 地热能来自地球内部的热能，主要源于地球形成时的残余热量以及放射性元素衰变产生的能量。 这种能量会持续不断地从地球内部向地表释放，其再生速度远快于人类的消耗速度，因此被归类为
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可再生资源，故 D 错误。
故选 AC。
26 ．以下能源形式中，属于清洁型能源的是 ( )
A ．煤 B ．石油 C ．焦炭 D ．太阳能
【答案】D
A ．煤燃烧时会产生废气，污染环境，是非清洁能源，故 A 不符合题意；
B ．石油燃烧时会产生废气，污染环境，是非清洁能源，故 B 不符合题意；
C ．焦炭燃烧时会产生废气，污染环境，是非清洁能源，故 C 不符合题意；
D ．太阳能使用时没有废气，无污染，是清洁能源，故 D 符合题意。
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故选 D。
27 ．下列对物理常识的叙述，正确的是 (
A ．石油等化石能源属于不可再生能源
C ．电视遥控器利用紫外线遥控电视机
)
B ．伽利略最早测出标准大气压的值
D ．光在光导纤维中始终沿直线传播
【答案】A
A．可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源 称之为不可再生能源，石油等化石能源属于不可再生能源，故 A 正确；
B ．托里拆利最早通过实验测出标准大气压的值，故 B 错误；
C ．电视遥控器利用红外线遥控电视机，故 C 错误；
D ．光在光导纤维是通过不断反射向前传播的，故 D 错误。
故选 A。
28．与固体燃料相比，液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为 火箭发射的燃料之一，其密度约为 0.42×103kg/m3 ，热值为 5.0×107J/kg 。下列能源中属于可再生能 源的是 ( )
A ．石油 B ．煤炭 C ．太阳能 D ．天然气
【答案】C
在自然界短时间就能得到补充的是可再生能源，不能及时补充的是不可再生能源；石油、 煤炭、天然气一旦使用，在短期内不能再生，是不可再生能源；太阳能在短期内能及时得到补充， 是可再生能源，故 ABD 不符合题意，C 符合题意。
故选 C。
29．“立式大风车”是一种由风力驱动使轮轴旋转的机械。下列与大风车所用能源同属于可再生能源 的是 ( )
A ．太阳能 B ．天然气 C ．石油 D ．煤炭
【答 案】A
大风车利用的是风能，风能可以源源不断地从自然界获得，是可再生能源；
A. 太阳能可以源源不断地从自然界获得，是可再生能源，故A 符合题意；
BCD. 天然气、石油、煤炭不能源源不断地从自然界获得，是不可再生能源，故BCD 不符合题意。
故选 A。
30.2024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
【答 案】A
太阳能能源源不断获得，是可再生能源；太阳翼为电路提供电能，在电路中属于电源。
故选A。
31. “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
2.5kWh, 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
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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。
【答案】（1）可再生；机械；二；（2）电磁波；增加；产生；（3）8 ；10
（1）风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；风力发电时，空气 流动带动扇叶转动，将空气的机械能转化为电能；电能不能够从自然界直接获取，需要由一次能源 转化而来，属于二次能源。
（2）电磁波可以传递信息，电磁波可以在真空中传播，北斗系统是通过电磁波传递信息。
使平台下沉一些，排开液体体积增大，则浮力增大，根据漂浮时，浮力等于重力，故重力增大，即 需增加平台内水仓中水的质量。
控制噪声的方法：声源处（防止噪声产生）；传播过程中（阻断噪声传播）；人耳处（防止噪声进 入人耳）；风力发电机安装消声器，通过防止噪声产生来降低噪声。
（3）风力发电机的工作 1 分钟发电量为：W=Pt= 1200kW×h=20kW·h
若风力发电机叶片的转速与风速成正比，当风速为 2υ时，转速为每分钟转动 2×8 圈，即 n ′=16 圈； 风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，当风速为 2υ时，风力发电机的发电功率为
8×1200kW ，即 9600kW；则一分钟发电量为：W′=P′t=9600kW×h= 160kW·h
32 ．2024 年 5 月 3 日，嫦娥六号由长征五号遥八运载火箭成功发射，开启了月背探秘华章。
（1）火箭穿越大气层过程中：火箭外壳与大气摩擦温度升高，说明 可以改变物体的内能； 以火箭为参照物，嫦娥六号是 的；
（2）着陆器着陆后，其下方月面凹陷，说明力可以改变物体的 。着陆器上的太阳能电池 板将太阳能转化为 ，太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（3）着陆器在月背采样的影像用 传回地球。
【答案】（1）做功；静止；（2）形状；电能；可再生；（3）电磁波
（1）火箭穿越大气层过程中：火箭外壳与大气摩擦，火箭外壳克服摩擦力做功，内能增 大，温度升高，说明做功可以改变物体的内能。
以火箭为参照物，嫦娥六号的位置不变，是静止的。
（2）着陆器着陆后，其下方月面凹陷，月面在力的作用下，形状发生改变，说明力可以改变物体 的形状。
着陆器上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，供用电器使用。
太阳能可以从自然界源源不断获得，是可再生能源。
（3）电磁波的传播不需要介质，着陆器在月背采样的影像用电磁波传回地球。
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