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22.1 能源利用的现状和面临的挑战
题型1 能源及其分类 题型2 常规能源与新能源
题型3 可再生能源和不可再生能源 题型4 一次能源与二次能源
题型1 能源及其分类
解｜题｜知｜识 1、能源：凡是能为人类提供能量的物质资源都叫做能源． 2、能源有不同的分类方式： （1）从产生方式角度划分 一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源．例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能． 二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气． （2）从是否可再生角度划分 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能． 不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能． （3）从利用状况划分 常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源．例：化石能源、水能、电能． 新能源：人类新近才开始利用的能源．例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能．
【典例1】今年冬季，济南市主城区54台供暖燃煤锅炉全部关停，首次实现了集中供暖“无煤化”。为此，济南引入了一项名为“聊热入济”的长输供热工程，将聊城、德州等地的工业余热，通过长距离管道输送过来，为千家万户供暖。下列与煤属于同类能源的是（　　）
A．潮汐能 B．太阳能 C．风能 D．天然气
【答案】D
【解答】解：煤、石油和天然气都属于化石能源，这类能源储量有限，是不可再生能源，而潮汐能、太阳能、风能是可再生能源，可循环利用、对环境污染少，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选：D。
【变式1】蓝藻能在水中快速生长，科学家尝试控制它们的光合作用来产生电能，使蓝藻成为一种新能源。下列关于这种新能源的说法，正确的是（　　）
A．是一种化石能源 B．来源于太阳
C．属于非清洁能源 D．属于不可再生能源
【答案】B
【解答】解：A、化石能源是由古代生物的遗骸经过漫长地质年代形成的（如煤、石油、天然气），而蓝藻是当前可直接利用的生物资源，不属于化石能源，故A错误。
B、蓝藻通过光合作用将太阳能转化为自身的化学能，科学家控制其光合作用产生电能，本质上能量来源于太阳，故B正确。
C、蓝藻在产生电能的过程中，不会像化石燃料那样释放大量污染物，属于清洁能源，故C错误。
D、蓝藻可以通过繁殖不断再生，属于可再生能源，故D错误。
故选：B。
【变式2】能源的利用需要考虑可持续发展。理想能源需要具备环境破坏小、足够丰富、可再生等条件，以下各种形式的能源中可作为理想能源的是（　　）
A．太阳能 B．天然气 C．石油 D．煤炭
【答案】A
【解答】解：以下各种形式的能源中可作为理想能源的是太阳能，因为它无污染，是清洁能源，而天然气、石油、煤灰都是化石燃料，有污染，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【变式3】关于火箭的论述，下列说法中错误的是（　　）
A．火箭是一种新型的热机，是人类征服宇宙空间的工具
B．火箭可以飞出大气层，在太空中飞行
C．火箭的飞行是让高温高压的燃气高速地向后喷出，而使它获得向前的动力
D．火箭不需要空气助燃，也不需要带任何氧化剂助燃
【答案】D
【解答】解：A、火箭发动机也是将内能转化成机械能，属于热机，故A正确；
B、火箭可以飞出大气层，靠燃烧自身携带的燃料和助燃剂在太空中在飞行，故B正确；
C、火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，故C正确；
D、火箭必须自身携带燃料和氧化剂，工作时不需要空气，可以在大气层外工作，故D错误。
故选：D。
题型2 常规能源与新能源
解｜题｜知｜识 常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源．例：化石能源、水能、电能． 新能源：人类新近才开始利用的能源．例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能．
【典例1】在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类应特别重视下列哪种能源的利用（　　）
A．石油 B．太阳能 C．煤炭 D．可燃冰
【答案】B
【解答】解：
太阳能取之不尽用之不竭，而且环保，不会对环境产生影响，也在科学技术的进步也很容易转化为其他形式的能；煤炭、石油、可燃冰属于化石能源，属于不可再生能源，并且在使用时会产生废物、废气污染环境，与节能环保，低碳生活不相符。
故选：B。
【变式1】我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列，为全球环境保护作出了较大贡献。下面所列举的项目中，不属于开发新能源措施的是（　　）
A．太阳能发电 B．风力发电
C．和平利用核能 D．燃煤发电
【答案】D
【解答】解：新能源又称非常规能源．是指传统能源之外的各种能源形式．指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
故ABC都属于新能源开发措施，D中燃煤发电会产生废物、废气污染环境，与节能环保，低碳生活不相符，不属于开发新能源措施。
故选：D。
【变式2】华为麒麟990芯片采用目前世界先进的5nm工艺制造，其中“芯片”所用的材料是 　 　 （导体/绝缘体/半导体/超导体）。低碳环保是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今后理想能源的是 　 　 。
【答案】半导体；太阳能。
【解答】解：华为麒麟990芯片采用世界先进顶级5nm工艺制造，其中“芯片”所用的材料是半导体；
在煤、石油、太阳能这三种能源之中，太阳能因分布广阔、获取方便、清洁不会造成环境污染可能成为未来的理想能源。
故答案为：半导体；太阳能。
【变式3】“低碳环保”是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今后理想能源的是 　 　 。
【答案】太阳能
【解答】解：在煤、石油、太阳能这三种能源之中，太阳能因分布广阔、获取方便、清洁，不会造成环境污染，可能成为未来的理想能源。
故答案为：太阳能。
题型3 可再生能源和不可再生能源
解｜题｜知｜识 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能． 不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能．
【典例1】湖南高速以数字化转型之笔，绘就智慧交通新图景。其中的ETC（电子不停车收费系统）在通道入口处成功识别车辆信息后，会发出“嘀”的提示音。车载电子标签上的太阳能电池板，可以给其内置蓄电池进行充电，下列有关说法正确的是（　　）
A．司机听到识别成功的“嘀”提示音是通过电磁波传播的
B．太阳能属于不可再生能源
C．太阳能是由太阳内部的氢原子核通过聚变释放的
D．给蓄电池充电时，蓄电池相当于电源
【答案】C
【解答】解：A．声音的传播需要介质，司机听到的“嘀”声是通过空气传播的，并非通过电磁波传播的，故A错误；
B．可再生能源是指可以在自然界里源源不断地得到的能源，太阳能可以源源不断地从自然界获取，属于可再生能源，故B错误；
C．太阳内部释放的能量，来源于氢原子核的聚变反应，故C正确；
D．给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，将电能转化为化学能储存，此时相当于用电器，故D错误。
故选：C。
【变式1】海南蕴藏丰富的清洁能源可用于发电，下列发电站利用不可再生能源的是（　　）
A．东方风电基地风电场 B．洋浦天然气发电厂
C．三亚太阳能光伏电站 D．三沙赵述岛潮汐电站
【答案】B
【解答】解：A．东方风电基地风电场是利用风能发电，风能是可再生能源，故A不符合题意
B．洋浦天然气发电厂是利用天然气发电，天然气是化石燃料，是不可能在短期内从自然界得到补充的能源，属于不可再生能源，故B符合题意；
C．三亚太阳能光伏电站是利用太阳能发电，太阳能是可再生能源，故C不符合题意；
D．三沙赵述岛潮汐电站是利用海洋潮汐能发电，潮汐能是可再生能源，故D不符合题意。
故选：B。
【变式2】如图所示的四种发电方式中，利用不可再生能源发电的是（　　）
A．光伏发电 B．风力发电
C．水力发电 D．核能发电
【答案】D
【解答】解：风能、水能、太阳能可以源源不断地从自然界获得，是可再生能源，光伏发电、风力发电、水力发电都是利用可再生能源发电的；核能不能从自然界源源不断获得，也不能重复利用，是不可再生能源，则核能发电是利用不可再生能源发电的，故ABC错误，D正确。
故选：D。
【变式3】关于能源、信息与材料，下列说法错误的是（　　）
A．垃圾分类有利于环保和节约能源
B．风能、水能、核能都是可再生能源
C．5G和4G信号的电磁波在真空中传播的速度相等
D．光纤通信是利用激光在光导纤维中的反射来传递信息
【答案】B
【解答】解：A．垃圾分类后，有一部分垃圾可回收再利用，有一部分有害物质可得到妥善处理，有助于减少环境污染和节约能源，故A正确；
B．风能和水能是可再生能源，核能是不可再生能源，故B错误；
C．5G和4G信号都是利用电磁波传播信息的，所以它们在真空中的传播速度相同，故C正确；
D．光纤通信的原理是利用激光在光导纤维内壁不断发生反射向前传播，以此传递信息，故D正确。
故选：B。
题型4 一次能源与二次能源
解｜题｜知｜识 一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源．例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能． 二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气．
【典例1】“神舟十号”飞船在太空中飞行时，主要利用太阳电池供电，电能属于 　 　 能源（选填“一次”或“二次”）。宇航员在太空中与地面指挥中心之间利用 　 　 波传递信息。
【答案】二次；电磁
【解答】解：（1）神舟十号 飞船在太空中飞行时，主要利用太阳电池供电，电能属于二次能源；
（2）宇航员在太空中与地面指挥中心之间利用微波传递信息，微波属于电磁波。
故答案为：二次；电磁。
【变式1】如图为四旋翼无人机，工人师傅利用它为核电站巡检。核电站是利用核能发电，核燃料在反应堆内通过核 　 　 （选填“裂变”或“聚变”）的方式释放能量的；无人机的操作系统是靠 　 　 （选填“电磁波”或“超声波”）传递信息的，无人机利用电能来工作，电能属于 　 　 （选填“一次”或“二次”）能源。
【答案】裂变；电磁波；二次。
【解答】解：核电站是利用核能发电，核燃料在反应堆内通过核裂变的方式释放能量。无人机的操作系统是靠电磁波传递信息。无人机利用电能来工作，电能属于二次能源。
故答案为：裂变；电磁波；二次。
【变式2】如图所示是我国神舟十五号航天员乘组在中国空间站向全国人民送新春祝福的情景。航天英雄在太空中利用 　 　 与地面互相传递信息。神舟飞船主要利用太阳能电池供电，电能属于 　 　 （选填“一次”或“二次”）能源。
【答案】电磁波；二次。
【解答】解：（1）航天英雄在太空中利用电磁波与地面互相传递信息；
（2）电能是消耗其它能源经过加工转换来的，属于二次能源。
故答案为：电磁波；二次。
【变式3】如图所示是世博园周边安装的智慧灯杆，它除照明外，还增加了充电、视频监控等功能。在用充电桩给新能源汽车电池充电时，电能将转化为　 　 能，电能属于　
　 （填“一次”或“二次”）能源。
【答案】化学；二次
【解答】解：用充电桩给新能源汽车电池充电时，电能将转化为化学能；电能需要消耗一次能源得到，属于二次能源。
故答案为：化学；二次。
1．全球首座第四代核电站——华能山东石岛湾高温气冷堆核电站投产。核电站利用的核能属于（　　）
①可再生能源
②不可再生能源
③常规能源
④新能源
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】D
【解答】解：核能不可以从自然界源源不断得到补充，其属于不可再生能源；核能是近几十年来才开始大规模使用的能源，属于新能源，故D正确。
故选：D。
2．2020年11月24日，我国在海南文昌航天发射场用长征五号运载火箭，成功将嫦娥五号探测器送入预定轨道（如图）。不考虑火箭自身质量变化，火箭加速上升过程中下列说法中正确的是（　　）
A．重力势能增大，动能减小
B．机械能保持不变
C．机械能增大
D．燃料释放的内能全部转化为火箭的机械能
【答案】C
【解答】解：ABC、火箭加速上升阶段，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大；机械能＝动能+重力势能，所以机械能增大；故AB错误，C正确；
D、火箭发射过程中燃料燃烧释放的内能不能全部转化为火箭的机械能，还有能量损失，故D错误。
故选：C。
3．如图所示，某公园安装的“智能脚蹬车”配备了太阳能电池板和遮阳伞，可实现太阳能发电、锂电池存储、运动数据分析处理等功能。健身者通过手机扫码连接“智能脚蹬车”后，就可以收集其运动数据。下列说法正确的是（　　）
A．“智能脚蹬车”利用的太阳能是可再生能源
B．太阳能电池板主要是由半导体材料制成的
C．锂电池在供电过程中将电能转化为化学能
D．手机与“智能脚蹬车”通过电磁波传输数据
【答案】ABD
【解答】解：
A.太阳能取之不尽，用之不竭，属于可再生能源，故A正确。
B.太阳能的电池板主要是由硅材料制成的，硅材料属于半导体材料，故B正确。
C.锂电池在供电过程中将化学能转化为电能，故C错误。
D.手机扫码连接质能脚蹬车是通过电磁波传输数据的，故D正确。
故答案为：ABD。
4．在“双碳”目标推动下，光伏发电产业飞速发展。光伏发电站利用太阳能转化为　　 能，太阳能是一种　　 再生能源。
【答案】电；可。
【解答】解：光伏发电站中的太阳能电池板工作时，吸收太阳能，通过光电转换产生电能，所以这一过程是太阳能转化为电能。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。太阳能来自于太阳内部核聚变反应产生的能量，只要太阳存在就会持续向外辐射能量，在人类的时间尺度上可以认为是无限的，所以太阳能属于可再生能源。
故答案为：电；可。
5．河北丰宁抽水蓄能电站是世界上最大的“水能充电宝”，在电力富余时，利用风电、光伏电能抽水到高处，将电能转化为水的　 　 储存起来，用电高峰时，则开闸放水，利用水能发电。风电、光伏电的优点是　 　 。
【答案】重力势能；无污染。
【解答】解：电力富余时抽水到高处，根据重力势能与高度的关系，电能转化为水的重力势能。
风电、光伏电利用的是风能和太阳能，属于清洁能源，在生产、使用过程中无污染（或清洁、可再生等），这是它们的突出优点。
故答案为：重力势能；无污染。
6．如图所示，标有“3V 0.9W”的灯泡L与阻值为20Ω的定值电阻R串联接入电路。闭合开关，灯泡正常发光。求：
（1）灯泡的额定电流；
（2）灯泡的阻值；
（3）10min整个电路消耗的电能。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：由电路图可知，电阻R与灯泡串联。
（1）由P＝UI可得，灯泡L的额定电流：I0.3A；
（2）灯泡正常发光，由I可得，灯泡的阻值：R10Ω；
（3）整个电路在10min内消耗的电能：W＝I2Rt＝（0.3A）2×（10Ω+20Ω）×600s＝1620J。
答：（1）灯泡L的额定电流是0.3A；（2）灯泡的阻值是10Ω；（3）整个电路在10min内消耗的电能是1620J。
7．随着国家能源战略的发展，我国新型绿色能源体系建设取得积极进展。下列不属于绿色能源体系建设项目的是（　　）
A．水力发电 B．风力发电 C．火力发电 D．光伏发电
【答案】C
【解答】解：ABD．水力发电、风力发电、光伏发电分别利用水能、风能、太阳能，属于绿色新能源项目，故ABD不正确；
C．火力发电，燃烧煤炭，排放废气、粉尘，污染环境，故C正确。
故选：C。
8．我国大力开发能源，减少碳排放保护环境，以下不属于新能源的是（　　）
A．光伏发电 B．潮汐发电
C．风力发电 D．火力发电
【答案】D
【解答】解：ABC、光伏发电、潮汐发电和风力发电属于新能源，故ABC不符合题意；
D、火力发电属于常规能源，不属于新能源，故D符合题意。
故选：D。
9．下列能源中，不可能成为21世纪理想能源的是（　　）
A．太阳能 B．核能 C．氢气 D．天然气
【答案】D
【解答】解：大规模太阳能、核能、氢气在使用过程中不会对环境造成污染或造成的污染较小，而大规模使用天然气会产生温室气体、造成环境污染等，所以天然气不是21世纪的理想能源。故选项A、B、C不符合题意，选项D符合题意。
故选：D。
10．未来的理想能源要能够大规模替代常规能源，它必须满足以下哪几个条件（　　）
A．必须足够丰富，可以保证长期使用，必须足够便宜，可以保证多数人用得起
B．相关的技术必须成熟，可以保证大规模的使用
C．必须足够安全和清洁，可以保证不会严重影响环境
D．以上3个条件必须都满足
【答案】D
【解答】解：A、理想能源要足够丰富，才能被人们长期使用，并要足够便宜，才能保证多数人用得起，A正确；
B、相关技术成熟，才可以保证大规模的使用，B正确；
C、理想能源比较常规能源，应更加清洁、环保，且使用安全，才能代替常规能源，C正确。
故选：D。
11．近年来，我国在能源、材料与信息技术领域取得多项重大突破。下列说法正确的是（　　）
A．乌东德水电站主要是利用可再生能源发电的
B．太阳能电池可以将太阳能转化成化学能
C．国产芯片制造中使用的硅、锗等材料属于超导体
D．环流器EAST是用来研究“人造太阳”实现可控核裂变的装置
【答案】A
【解答】解：A．水电站利用水能发电，水能可以源源不断从自然界获得，属于可再生能源，故A正确；
B．太阳能电池是将太阳能转化为电能，而太阳能给蓄电池充电是电能转化为化学能，故B错误；
C．硅、锗的导电性能介于导体和绝缘体之间，属于半导体材料，故C错误；
D．环流器EAST是研究可控核聚变的装置，故D错误。
故选：A。
12．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．天然气属于可再生能源
C．太阳能属于不可再生能源
D．超导材料可用于制作电热丝
【答案】A
【解答】解：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．天然气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．太阳能是可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源，故C错误；
D．超导材料是指在一定温度下电阻为零的材料，而电热丝是利用电流的热效应工作的，需要电阻较大的材料，若用超导材料制作电热丝，根据Q＝I2Rt，电阻为零则不会产生热量，无法正常工作，故D错误。
故选：A。
13．开发利用新型清洁能源是人类长久以来的美好愿景。下列能源中属于可再生能源的是（　　）
A．石油 B．核能 C．太阳能 D．天然气
【答案】C
【解答】解：A、石油是化石燃料，由古代生物遗体经过漫长地质年代形成，消耗后不能在短期内再生，属于不可再生能源，故A错误。
B、核能依赖的核燃料是有限的矿产资源，消耗后难以再生，属于不可再生能源，故B错误。
C、太阳能来自太阳内部的核聚变反应，只要太阳存在，就会持续向地球输送能量，因此太阳能是可再生能源，故C正确。
D、天然气属于化石能源，形成过程漫长，储量有限，消耗后无法快速再生，属于不可再生能源，故D错误。
故选：C。
14．聊城位山闸是引黄灌溉的重要工程，当闸门关闭时，闸门两侧的水面如图实线所示。下列说法合理的是（　　）
A．水能是不可再生能源
B．此时闸门两侧构成连通器
C．水中C、D两处的压强pC＜pD
D．闸门所受浮力等于两侧水的压力差
【答案】C
【解答】解：A、水能是利用水的流动和落差产生的能量，水在自然界中通过水循环不断更新，属于可再生能源，故A错误。
B、连通器是上端开口、底部相连通的容器。当闸门关闭时，闸门两侧之间的底部不再相连通，所以不构成连通器，故B错误。
C、水中C、D两处虽然在同一水平线上，但两边的水面不同，由图可知hC＜hD，根据p＝ρgh可知pC＜pD，故C正确。
D、闸门所受浮力等于闸门底部产生的向上的压力，故D错误。
故选：C。
15．在“碳达峰，碳中和”的政策指导下，我国的风力发电技术得到了大力推广。下列说法正确的是（　　）
A．风力发电过程中利用的风能是不可再生能源
B．风力发电是把机械能转化为电能
C．风力发电机给蓄电池充电时，蓄电池相当于电源
D．为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源
【答案】B
【解答】解：A．风能可以源源不断的从自然界获得，是可再生能源，故A错误；
B．风吹动风机叶片转动，带动发电机将机械能转化为电能，故B正确；
C．风力发电机给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，此时蓄电池相当于用电器，故C错误；
D．为了保护环境，控制和消除大气污染，应减少使用化石能源，完全禁止使用不现实，故D错误。
故选：B。
16．我省不同类型的发电站中利用不可再生能源发电的是（　　）
A．文登抽水蓄能电站 B．牟平海上风力电站
C．济南章丘燃气电站 D．东营海上光伏电站
【答案】C
【解答】解：A．文登抽水蓄能电站是利用水能发电，而水能够源源不断地从自然界获得，是可再生能源，故A不正确；
B．牟平海上风力电站是利用风能发电，而风能够源源不断地从自然界获得，是可再生能源，故B不正确；
C．济南章丘燃气电站是利用天然气发电，而天然气是化石能源，会越用越少，不可能在短时间内补充，是不可再生能源，故C正确；
D．东营海上光伏电站是利用太阳能发电，而太阳能能够源源不断地从自然界获得，是可再生能源，故D不正确。
故选：C。
17．“绿水青山就是金山银山”，绿色发展的理念日益深入人心。如今，全球许多国家正在积极开发可再生能源，中国更是推动可再生能源发展的重要力量。以下属于可再生能源的是（　　）
A．天然气 B．核能 C．电能 D．太阳能
【答案】D
【解答】解：A、天然气属于化石能源，是古代生物经过漫长地质年代形成的，属于不可再生能源，故A不符合题意；
B、核能所使用的核燃料如铀矿等属于矿产资源，消耗后不能短时间再生，属于不可再生能源，故B不符合题意；
C、电能是一种二次能源，它是由其他形式的能量转化而来，并不是一次能源分类中的可再生或不可再生，故C不符合题意；
D、太阳能来自太阳辐射，只要太阳存在就会持续提供能量，属于可再生能源，故D符合题意。
故选：D。
18．在①煤炭、②石油、③风能、④核能这四种能源中，属于不可再生能源的是（　　）
A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．②③④
【答案】C
【解答】解：煤炭、石油、核能不可能在短期内从自然界得到补充，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，所以属于可再生能源。
故选：C。
19．彩虹无人机（如图所示）是我国自主研发的一款无人机，它采用太阳能作为动力源，具备超长航时的特点。从循环利用角度，下列与太阳能属于同类能源的是（　　）
A．石油 B．核能 C．风能 D．天然气
【答案】C
【解答】解：太阳能在自然界中可以源源不断的获得，属于可再生能源。
AD．石油和天然气属于化石能源，是经过亿万年形成的，短期内无法恢复的能源，属于非可再生能源，故AD不正确；
B．核能的获得需消耗核燃料，而核燃料是不可再生的，故B不正确；
C．风能由太阳辐射造成地球表面受热不均引起空气流动形成，是可再生能源，故C正确。
故选：C。
20．下面是小明同学对物理概念的列举说明，其中完全正确的一组是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解答】解：
A、铅笔芯不是“铅”，是石墨；铅笔芯、金属、大地都容易导电，属于导体；橡胶、干木头、陶瓷，都不容易导电，属于绝缘体，故A正确；
B、石蜡没有固定的熔点，属于非晶体，故B错误；
C、微波属于电磁波，不是声波，故C错误；
D、核能消耗后短期内无法再生，属于不可再生能源，故D错误。
故选：A。
21．近年来，我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就，下列说法正确的是（　　）
A．光纤通信，是利用激光在纤维材料中多次折射传输信息的
B．量子计算机中的电子器件是由半导体制成的
C．新能源汽车的动力部件是蓄电池，其工作原理与热机的工作原理相同
D．水力、风力、火力发电都是不可再生能源的利用
【答案】B
【解答】解：A、光纤通信，是利用激光在纤维材料中多次反射传输信息的，故A错误；
B、量子计算机中的电子器件都是由半导体材料制成的，故B正确；
C、新能源汽车的动力部件是蓄电池，工作时电能转化为机械能，内燃机工作时内能转化为机械能，故C错误；
D、水力、风力、利用的是水能、风能，属于可再生能源，火力发电利用的是煤炭的内能，煤炭属于不可再生资源，故D错误。
故选：B。
22．下列能源属于可再生能源的是（　　）
A．石油 B．核能 C．天然气 D．风能
【答案】D
【解答】解：
A、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A不符合题意；
B、核能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、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C不符合题意；
D、风能从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故D符合题意。
故选：D。
23．下列说法正确的是（　　）
A．太阳能属于二次能源
B．我国北斗卫星导航系统是通过电磁波传递信息的
C．光在真空中的传播速度是340m/s
D．英国物理学家法拉第发现了电流的磁效应
【答案】B
【解答】解：A．太阳能可以直接从自然界获得，都属于一次能源，故A错误；
B．我国北斗卫星导航系统是通过电磁波传递信息的，电磁波可以在真空中传播，故B正确；
C．光在真空中的传播速度是3×108m/s，故C错误；
D．奥斯特发现通电导体周围存在着磁场，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，故D错误。
故选：B。
24．下列关于信息、能源和材料的说法中正确的是（　　）
A．华为手机的芯片中含有半导体材料
B．煤、石油和天然气都是化石能源，电能是一次能源
C．我国自主研发的“北斗”卫星导航系统，通过超声波提供定位服务
D．我国的“长征五号”B型火箭用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多
【答案】A
【解答】解：A.目前，我们使用的智能设备中都大量使用了半导体材料。故A正确。
B.电能需要消耗一次能源才可以获得，这种需要消耗一次能源才可以获得的能源叫作二次能源。故B错误。
C.我国自主研发的“北斗”卫星导航系统是通过电磁波提供定位服务的。声波无法在真空中传播，所以不可能用来实现地面与外太空设备的互联。故C错误。
D.我国的“长征五号”B型火箭用液态氢作燃料，是因为它的热值高，在燃烧时可以释放更多的热量用于做功。热量是一个过程量，物体含有热量”的表述是错误的。故D错误。
故选：A。22.1 能源利用的现状和面临的挑战
题型1 能源及其分类 题型2 常规能源与新能源
题型3 可再生能源和不可再生能源 题型4 一次能源与二次能源
题型1 能源及其分类
解｜题｜知｜识 1、能源：凡是能为人类提供能量的物质资源都叫做能源． 2、能源有不同的分类方式： （1）从产生方式角度划分 一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源．例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能． 二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气． （2）从是否可再生角度划分 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能． 不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能． （3）从利用状况划分 常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源．例：化石能源、水能、电能． 新能源：人类新近才开始利用的能源．例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能．
【典例1】今年冬季，济南市主城区54台供暖燃煤锅炉全部关停，首次实现了集中供暖“无煤化”。为此，济南引入了一项名为“聊热入济”的长输供热工程，将聊城、德州等地的工业余热，通过长距离管道输送过来，为千家万户供暖。下列与煤属于同类能源的是（　　）
A．潮汐能 B．太阳能 C．风能 D．天然气
【变式1】蓝藻能在水中快速生长，科学家尝试控制它们的光合作用来产生电能，使蓝藻成为一种新能源。下列关于这种新能源的说法，正确的是（　　）
A．是一种化石能源 B．来源于太阳
C．属于非清洁能源 D．属于不可再生能源
【变式2】能源的利用需要考虑可持续发展。理想能源需要具备环境破坏小、足够丰富、可再生等条件，以下各种形式的能源中可作为理想能源的是（　　）
A．太阳能 B．天然气 C．石油 D．煤炭
【变式3】关于火箭的论述，下列说法中错误的是（　　）
A．火箭是一种新型的热机，是人类征服宇宙空间的工具
B．火箭可以飞出大气层，在太空中飞行
C．火箭的飞行是让高温高压的燃气高速地向后喷出，而使它获得向前的动力
D．火箭不需要空气助燃，也不需要带任何氧化剂助燃
题型2 常规能源与新能源
解｜题｜知｜识 常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源．例：化石能源、水能、电能． 新能源：人类新近才开始利用的能源．例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能．
【典例1】在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类应特别重视下列哪种能源的利用（　　）
A．石油 B．太阳能 C．煤炭 D．可燃冰
【变式1】我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列，为全球环境保护作出了较大贡献。下面所列举的项目中，不属于开发新能源措施的是（　　）
A．太阳能发电 B．风力发电
C．和平利用核能 D．燃煤发电
【变式2】华为麒麟990芯片采用目前世界先进的5nm工艺制造，其中“芯片”所用的材料是 　 　 （导体/绝缘体/半导体/超导体）。低碳环保是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今后理想能源的是 　 　 。
【变式3】“低碳环保”是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今后理想能源的是 　 　 。
题型3 可再生能源和不可再生能源
解｜题｜知｜识 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能． 不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能．
【典例1】湖南高速以数字化转型之笔，绘就智慧交通新图景。其中的ETC（电子不停车收费系统）在通道入口处成功识别车辆信息后，会发出“嘀”的提示音。车载电子标签上的太阳能电池板，可以给其内置蓄电池进行充电，下列有关说法正确的是（　　）
A．司机听到识别成功的“嘀”提示音是通过电磁波传播的
B．太阳能属于不可再生能源
C．太阳能是由太阳内部的氢原子核通过聚变释放的
D．给蓄电池充电时，蓄电池相当于电源
【变式1】海南蕴藏丰富的清洁能源可用于发电，下列发电站利用不可再生能源的是（　　）
A．东方风电基地风电场 B．洋浦天然气发电厂
C．三亚太阳能光伏电站 D．三沙赵述岛潮汐电站
【变式2】如图所示的四种发电方式中，利用不可再生能源发电的是（　　）
A．光伏发电 B．风力发电
C．水力发电 D．核能发电
【变式3】关于能源、信息与材料，下列说法错误的是（　　）
A．垃圾分类有利于环保和节约能源
B．风能、水能、核能都是可再生能源
C．5G和4G信号的电磁波在真空中传播的速度相等
D．光纤通信是利用激光在光导纤维中的反射来传递信息
题型4 一次能源与二次能源
解｜题｜知｜识 一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源．例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能． 二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气．
【典例1】“神舟十号”飞船在太空中飞行时，主要利用太阳电池供电，电能属于 　 　 能源（选填“一次”或“二次”）。宇航员在太空中与地面指挥中心之间利用 　 　 波传递信息。
【变式1】如图为四旋翼无人机，工人师傅利用它为核电站巡检。核电站是利用核能发电，核燃料在反应堆内通过核 　 　 （选填“裂变”或“聚变”）的方式释放能量的；无人机的操作系统是靠 　 　 （选填“电磁波”或“超声波”）传递信息的，无人机利用电能来工作，电能属于 　 　 （选填“一次”或“二次”）能源。
【变式2】如图所示是我国神舟十五号航天员乘组在中国空间站向全国人民送新春祝福的情景。航天英雄在太空中利用 　 　 与地面互相传递信息。神舟飞船主要利用太阳能电池供电，电能属于 　 　 （选填“一次”或“二次”）能源。
【变式3】如图所示是世博园周边安装的智慧灯杆，它除照明外，还增加了充电、视频监控等功能。在用充电桩给新能源汽车电池充电时，电能将转化为　 　 能，电能属于　
　 （填“一次”或“二次”）能源。
1．全球首座第四代核电站——华能山东石岛湾高温气冷堆核电站投产。核电站利用的核能属于（　　）
①可再生能源
②不可再生能源
③常规能源
④新能源
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
2．2020年11月24日，我国在海南文昌航天发射场用长征五号运载火箭，成功将嫦娥五号探测器送入预定轨道（如图）。不考虑火箭自身质量变化，火箭加速上升过程中下列说法中正确的是（　　）
A．重力势能增大，动能减小
B．机械能保持不变
C．机械能增大
D．燃料释放的内能全部转化为火箭的机械能
3．如图所示，某公园安装的“智能脚蹬车”配备了太阳能电池板和遮阳伞，可实现太阳能发电、锂电池存储、运动数据分析处理等功能。健身者通过手机扫码连接“智能脚蹬车”后，就可以收集其运动数据。下列说法正确的是（　　）
A．“智能脚蹬车”利用的太阳能是可再生能源
B．太阳能电池板主要是由半导体材料制成的
C．锂电池在供电过程中将电能转化为化学能
D．手机与“智能脚蹬车”通过电磁波传输数据
4．在“双碳”目标推动下，光伏发电产业飞速发展。光伏发电站利用太阳能转化为　　 能，太阳能是一种　　 再生能源。
5．河北丰宁抽水蓄能电站是世界上最大的“水能充电宝”，在电力富余时，利用风电、光伏电能抽水到高处，将电能转化为水的　 　 储存起来，用电高峰时，则开闸放水，利用水能发电。风电、光伏电的优点是　 　 。
6．如图所示，标有“3V 0.9W”的灯泡L与阻值为20Ω的定值电阻R串联接入电路。闭合开关，灯泡正常发光。求：
（1）灯泡的额定电流；
（2）灯泡的阻值；
（3）10min整个电路消耗的电能。
7．随着国家能源战略的发展，我国新型绿色能源体系建设取得积极进展。下列不属于绿色能源体系建设项目的是（　　）
A．水力发电 B．风力发电 C．火力发电 D．光伏发电
8．我国大力开发能源，减少碳排放保护环境，以下不属于新能源的是（　　）
A．光伏发电 B．潮汐发电
C．风力发电 D．火力发电
9．下列能源中，不可能成为21世纪理想能源的是（　　）
A．太阳能 B．核能 C．氢气 D．天然气
10．未来的理想能源要能够大规模替代常规能源，它必须满足以下哪几个条件（　　）
A．必须足够丰富，可以保证长期使用，必须足够便宜，可以保证多数人用得起
B．相关的技术必须成熟，可以保证大规模的使用
C．必须足够安全和清洁，可以保证不会严重影响环境
D．以上3个条件必须都满足
11．近年来，我国在能源、材料与信息技术领域取得多项重大突破。下列说法正确的是（　　）
A．乌东德水电站主要是利用可再生能源发电的
B．太阳能电池可以将太阳能转化成化学能
C．国产芯片制造中使用的硅、锗等材料属于超导体
D．环流器EAST是用来研究“人造太阳”实现可控核裂变的装置
12．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．天然气属于可再生能源
C．太阳能属于不可再生能源
D．超导材料可用于制作电热丝
13．开发利用新型清洁能源是人类长久以来的美好愿景。下列能源中属于可再生能源的是（　　）
A．石油 B．核能 C．太阳能 D．天然气
14．聊城位山闸是引黄灌溉的重要工程，当闸门关闭时，闸门两侧的水面如图实线所示。下列说法合理的是（　　）
A．水能是不可再生能源
B．此时闸门两侧构成连通器
C．水中C、D两处的压强pC＜pD
D．闸门所受浮力等于两侧水的压力差
15．在“碳达峰，碳中和”的政策指导下，我国的风力发电技术得到了大力推广。下列说法正确的是（　　）
A．风力发电过程中利用的风能是不可再生能源
B．风力发电是把机械能转化为电能
C．风力发电机给蓄电池充电时，蓄电池相当于电源
D．为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源
16．我省不同类型的发电站中利用不可再生能源发电的是（　　）
A．文登抽水蓄能电站 B．牟平海上风力电站
C．济南章丘燃气电站 D．东营海上光伏电站
17．“绿水青山就是金山银山”，绿色发展的理念日益深入人心。如今，全球许多国家正在积极开发可再生能源，中国更是推动可再生能源发展的重要力量。以下属于可再生能源的是（　　）
A．天然气 B．核能 C．电能 D．太阳能
18．在①煤炭、②石油、③风能、④核能这四种能源中，属于不可再生能源的是（　　）
A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．②③④
19．彩虹无人机（如图所示）是我国自主研发的一款无人机，它采用太阳能作为动力源，具备超长航时的特点。从循环利用角度，下列与太阳能属于同类能源的是（　　）
A．石油 B．核能 C．风能 D．天然气
20．下面是小明同学对物理概念的列举说明，其中完全正确的一组是（　　）
A．
B．
C．
D．
21．近年来，我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就，下列说法正确的是（　　）
A．光纤通信，是利用激光在纤维材料中多次折射传输信息的
B．量子计算机中的电子器件是由半导体制成的
C．新能源汽车的动力部件是蓄电池，其工作原理与热机的工作原理相同
D．水力、风力、火力发电都是不可再生能源的利用
22．下列能源属于可再生能源的是（　　）
A．石油 B．核能 C．天然气 D．风能
23．下列说法正确的是（　　）
A．太阳能属于二次能源
B．我国北斗卫星导航系统是通过电磁波传递信息的
C．光在真空中的传播速度是340m/s
D．英国物理学家法拉第发现了电流的磁效应
24．下列关于信息、能源和材料的说法中正确的是（　　）
A．华为手机的芯片中含有半导体材料
B．煤、石油和天然气都是化石能源，电能是一次能源
C．我国自主研发的“北斗”卫星导航系统，通过超声波提供定位服务
D．我国的“长征五号”B型火箭用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多

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