人教版初中物理同步 章节检测 第22章 能源与可持续发展（选拔卷）（教师版含解析）

第二十二章 能源与可持续发展

选拔卷

(考试时间：60分钟  试卷满分：100分)

一、选择题：本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．下列关于能源和可持续发展的表述，正确的是(　　)

A．太阳能、地热能、核能都是可再生能源 

B．原子弹是根据可以控制的核聚变工作的 

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．能量的转化、转移都是有方向性的，人类所能利用的能源是有限的，需要节约能源

解：

A、太阳能、地热能都是可再生能源，核能属于不可再生能源，故A错误；

B、原子弹是根据可以控制的核裂变工作的，故B错误；

C、化石能源在使用过程中会产生大量废气，为了保护环境、控制和消除大气污染，应减少使用化石能源，而不是禁止，故C错误；

D、能量的转化和转移是有方向性的，具有不可逆性，并不是所有的能量都可以被利用，所以我们需要节约能源，故D正确。

答案：D。

2．下列能源属于清洁能源的是(　　)

A．煤 B．柴薪 C．石油 D．太阳能

解：A.煤在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物，故A不符合题意；

B.柴薪在燃烧时能产生一氧化碳、烟尘等空气污染物，故B不符合题意；

C.石油在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、烟尘等空气污染物，故C不符合题意；

D.太阳能在使用时，不会对环境造成污染，故属于清洁能源，故D符合题意。

答案：D。

3．如图所示的发电方式中，利用太阳能发电的是(　　)

A．风力发电 B．光伏发电  C．火力发电 D．潮汐发电

解：A、风力发电将风的机械能转化为电能，故A不符合题意；

B、光伏发电是将太阳能转化为电能，故B符合题意；

C、火力发电是将燃料的化学能转变为内能，内能转化为机械能，机械能转化为电能，故C不符合题意；

D、潮汐发电是将潮汐的机械能转化为电能，故D不符合题意。

答案：B。

4．我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视环境保护和新能源的利用。下列说法中正确的是(　　)

A．废旧电池可以随意丢弃 

B．太阳能既可以转化为内能，也可以转化为电能 

C．太阳能是不可再生能源 

D．积极利用绿地和湖泊加快城市建设

解：A.废旧电池含有有毒的重金属，随意丢弃会污染环境，故A错误；

B.利用太阳灶是将太阳能转化为内能，太阳能电池板将太阳能转化为电能，故B正确；

C.太阳能是可再生能源；故C错误；

D.为保证生态环境，要合理利用绿地和湖泊，故D错误。

答案：B。

5．关于原子核和核能，下列说法正确的是(　　)

A．核反应堆发生的是可控链式反应 

B．核能是可再生能源也是二次能源 

C．原子核占据了原子的大部分空间 

D．原子核是由电子组成的

解：A、核反应堆是利用原子核发生裂变释放能量来工作的，核反应堆中发生的是可控链式反应，故A正确；

B、核能源于核矿石内的能量，核矿石属于矿产资源，而矿产资源属于非可再生资源，所以它是不可再生能源，并且是一次能源，故B不正确；

C、原子核居于原子的中心，几乎集中了原子的全部质量，但体积很小，故C不正确；

D、原子核是由质子和中子组成的，故D不正确。

答案：A。

6．近期，世界在建的最大规模水电站——中国白鹤滩水电站建设进展顺利。水能属于(　　)

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

解：水是能够源源不断的从自然界得到的能源，是可再生能源；水是人类利用多年且广泛使用的能源，属于常规能源；所以①③正确，故A正确，BCD错误。

答案：A。

7．人类的发展离不开能源，“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。对于能量和能源，下列说法中正确的是(　　)

A．现代生活离不开电，电力是一次能源 

B．提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一 

C．新能源的开发和利用技术难、成本高，无实用价值 

D．能量既不能创造，也不会消灭，所以不用节约能源

解：A、电力是二次能源，故A错误；

B、“节能减排”可提高能量转化效率，故B正确；

C、新能源的开发和利用技术难、成本高，但有利用价值，故C错误；

D、有些能量使用以后不可能再被利用，所以要节约资源，故D错误。

答案：B。

8．下列发电站利用不可再生能源发电的是(　　)

A．核电站 B．风力发电站 

C．水力发电站 D．太阳能发电站

解：

核能在自然界中的储量有限，会越用越少，不可能在短时间内补充，是不可再生能源；太阳能、风能、水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电站，故A符合题意、BCD不符合题意。

答案：A。

9．城市交通指示灯大量使用了太阳能。白天，太阳能电池板除了将一部分太阳能给交通指示灯供电外，还将多余的太阳能给蓄电池充电；夜晚蓄电池给交通指示灯供电。此过程中关于能源及能量转化的说法正确的是(　　)

A．太阳能是可再生能源 

B．太阳能电池板将太阳能转化为化学能 

C．夜晚蓄电池将电能转化为化学能 

D．交通指示灯将光能转化为电能

解：

A、太阳能可以从自然界中源源不断的获得，是可再生能源，故A正确；

B、太阳能电池板将太阳能转化为电能，故B错误；

C、蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来；在夜晚时蓄电池给交通指示灯供电照明，将化学能转化为电能，故C错误；

D、交通指示灯属于用电器，将电能转化为光能，故D错误。

答案：A。

10．2021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

解：A.核电站是利用原子核裂变的链式反应释放出大量的核能，故A正确；

B.核能可以从自然界中直接获得，是一次能源，故B正确；

C.核能不能短时间从自然界得到补充的，是不可再生能源，故C正确；

D.利用核能虽然存在一定的风险，但要合理开发利用，平衡能源的使用紧缺，故D错误；

答案：D。

11．“华龙一号”是我国核电走向世界的“国家名片”，2021年1月30日在福建福清投入商业运行，这对助力碳达峰、实现碳中和具有重要意义。“华龙一号”核电站反应堆内的核反应是(　　)

A．可控的裂变 B．不可控的裂变 

C．可控的聚变 D．不可控的聚变

解：核裂变的链式反应加以控制就可以使核能平稳释放，可控制地进行核反应的装置称为核反应堆，核电站就是利用核反应堆提供能量的。

答案：A。

12．如图，太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能，储存在车上的蓄电池内，为汽车提供动力。下列说法正确的是(　　)

A．太阳能是一种不可再生能源 

B．蓄电池为汽车提供动力时，将电能转化为化学能 

C．太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能 

D．太阳能汽车将太阳能转化为内能，再将内能转化为动能

解：A、太阳能可以在自然界源源不断地得到，属于可再生能源，故A错误；

B、蓄电池为汽车提供动力时，先将化学能转化为电能，然后将电能转化为机械能，故B错误；

C、由于在能量的转化或转移的过程中存在能量的散失，所以太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能，故C正确；

D、太阳能汽车将太阳能转化为电能，再将电能转化为其他形式的能，故D错误。

答案：C。

13．我国的核电技术已进入世界先进行列。2021年5月19日下午，国家主席习近平在北京通过视频连线，同俄罗斯总统普京共同见证两国核能合作项目——田湾核电站和徐大堡核电站开工仪式。下列关于田湾核电站和徐大堡核电站的说法正确的是(　　)

A．可以利用各种原子核发电 

B．利用核聚变发电 

C．发电后产生的核废料仍然具有放射性 

D．核能能够全部转化为电能而没有损失

解：AB、核电站可利用铀原子核发生核裂变时产生的能量发电，故AB说法错误；

C、发电后产生的核废料具有放射性，故C说法正确；

D、核能在转化为电能的过程中，有一部份转化内能而损耗，不能全部转化为电能，故D说法错误。

答案：C。

14．中国是一个负责任的大国，为构建人类命运共同体而不懈努力，实现可持续发展已成为21世纪各国的任务。能源可按不同方式分类，如图，下列四组能源中，能归入图中阴影部分的一组是(　　)

A．煤炭、沼气 B．太阳能、风能 

C．水能、天然气 D．石油、核能

解：

A、煤炭，属于化石能源，一旦消耗，在短时间内不能再生，属于不可再生能源；沼气与电能同属于二次能源，是否可再生应该只对一次能源划分的，对二次能源划分是否可再生无意义，故A不符合题意；

B、太阳能、风能都是来自太阳能的可再生能源，属于新能源，故B符合题意；

C、天然气属于化石能源，一旦消耗，在短时间内不能再生，属于不可再生能源，故C不符合题意；

D、石油属于化石能源，一旦消耗，在短时间内不能再生，属于不可再生能源；核能不是来自太阳能，故D不符合题意。

答案：B。

15．今年世界环境日的中国主题是“美丽中国，我是行动者”，下列做法和想法错误的是(　　)

A．在倡导“节能环保”的今天，尽可能使用风能、太阳能 

B．因为能量在转化过程中是守恒的，所以能源是取之不尽，用之不竭的 

C．在输送电能上应用超导体材料可以降低电能的损耗 

D．将使用后的废旧电池集中起来，统一处理

解：

A、在倡导“节能环保”的今天，尽可能使用风能、太阳能，因为风能、太阳能属于可再生能源，且属于无污染的绿色能源，故A正确。

B、能量在转化过程中是守恒的，但是人类对能源的消耗越来越多，能源会逐渐减少，故B错误。

C、在输送电能上应用超导体材料可以降低电能的损耗，因为超导体的电阻为零，有电流通过时，不会产生热量，故C正确。

D、将使用后的废旧电池集中起来，统一处理，是因为废旧电池中含有大量有害物质，故D正确。

答案：B。

16．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

解：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。

答案：A。

二、填空题(每空1分，共19分)

17．太阳是人类的“能源之母”，地球上除核能、地热能和潮汐能以外，几乎所有能源都来自太阳。太阳能分布广阔、获取方便，既是清洁能源，又是 　可再生　(填“可再生”或“不可再生”)能源。小明家的太阳能热水器装水50L，这些水升高2℃所吸收的热量是 　4.2×105　J。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，密度为1.0×103kg/m3]

解：(1)太阳能，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；

(2)水的体积：V＝50L＝50×10﹣3m3，

由ρ＝得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3＝50kg，

水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/(kg•℃)×50kg×2℃＝4.2×105J。

答案：可再生；4.2×105。

18．2021年5月15日，天问一号着陆巡视器“祝融号”登陆火星，其利用太阳能电池板获得的电能属于 　二次　能源(选填“一次”或“二次”)；太阳能实际上是太阳内部发生 　核聚变　(选填“核聚变”或“核裂变”)释放的核能。

解：电能不能从自然界直接获得，必须通过消耗其它能源才能获得，属于二次能源；

由较轻的原子核聚合成较重的原子核时，会释放出巨大的能量，这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应。

答案：二次；核聚变。

19．太阳能是 　可再生　(选填“可再生”或“不可再生”)能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，如图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将 　太阳　能转化为电能；车轮的轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为 　电　能。

解：太阳能是可再生能源，清洁无污染。车顶部装有高效光电转换器，它是把太阳能转化为电能的装置；风力发电机，它是将风能转化为电能的装置。

答案：可再生；太阳；电。

20．煤属于 　不可再生　能源(选填“可再生”或“不可再生”)；若煤的热值是3×107J/kg，2t煤完全燃烧放出的热量是 　6×1010　J。利用不加控制的核裂变，制造的毁灭性武器是 　原子弹　(选填“原子弹”或“氢弹”)。

解：(1)煤属于化石能源，一旦消耗，不能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；

(2)质量为m＝2t＝2000kg的煤完全燃烧放出的热量为：Q＝mq＝2000kg×3×107J/kg＝6×1010J；

(3)原子弹是利用不加控制的核裂变的核武器。

答案：不可再生；6×1010J；原子弹。

21．如图所示，是用太阳能电池板做成叶片的百叶窗，既能遮阳，还能发电。电池板将太阳能转化为电能，为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池相当于　用电器　(选填“用电器”或“电源”)；太阳能属于　可再生　(选填“可再生”或“不可再生”)能源。

解：

(1)太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，相当于用电器；

(2)太阳能可以源源不断的从自然界中得到，属于可再生能源。

答案：用电器；可再生。

22．某热水器使用天然气作为燃料，天然气属于 　不可再生　(选填“可再生”或“不可再生”)能源。现将10kg的水从20℃加热到39℃，若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要 　2.1×10﹣2　m³的天然气。[c水＝4.2×10³J/(kg•℃)，q天然气＝3.8×107J/m³]

解：(1)天然气不能在短期内从自然界中得到补充，故为不可再生能源。

(2)水吸收的热量为：

Q吸＝c水m水Δt＝10kg×4.2×103J/(kg•℃)×19℃＝7.98×105J。

 若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，根据热值公式Q放＝Vq天然气得：V＝＝2.1×10﹣2m3。

答案：(1)不可再生；(2)2.1×10﹣2

23．新一代“人造太阳”装置在成都建成并实现首次放电。“人造太阳”利用 　聚变　(选填“聚变”或“裂变”)，这种方式释放的核能具有不产生高放射性核废料的优点，属于 　不可再生　(选填“可再生”或“不可再生”)能源。

解：“人造太阳”利用核聚变的原理工作的；核能不能源源不断从自然界获得，是不可再生能源。

答案：聚变；不可再生。

24．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　不可再生　(选填“可再生”或“不可再生”)能源，核电站利用原子核　裂变　(选填“聚变”或“裂变”)释放的能量发电，电能属于　二次能源　(选填“一次能源”或“二次能源”)。

解：

核能会越用越少，属于不可再生能源；

原子弹和核电站都是利用原子核裂变的链式反应发电；

电能上通过消耗一次能源而得到的能源，故属于二次能源。

答案：不可再生；裂变；二次能源。

三、解答题(25题6分，26题8分，27题6分，28题6分，29题7分，共33分)

25．阅读短文，回答问题：

“长五”助力，“天和”巡天

2021年4月29日，搭载中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场点火升空。长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭，它使用的是冷藏液氢、液氧低温燃料，液氢温度为﹣253℃，液氧为183℃。在塔架上未起飞前，这些燃料在与外界空气接触时，火箭侧壁会冒出“白雾”，在“点火”口令下达后，重达800多吨的火箭拔地而起，火箭尾部发出又长又亮的蓝白色火焰，约490s后离开视野。将天和核心舱送入预定轨道后，末级火箭与核心舱分离，末级火箭再入大气层，与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁。

进入预定轨道的天和核心舱使用的是大功率LT﹣100型霍尔电推系统，该设备将太阳能先转化为电能，再将电能转化为机械能。天和核心舱使用的是目前世界上最先进的砷化钾太阳能电池翼，它的光电转换效率高达50%以上，而传统的晶硅电池只有20%左右，此外，砷化钾电池还具有很好的耐温性，在250℃高温下也能正常工作。天和号核心舱目前翼展长是13m，未来将发射升空的“问天”号和“梦天”号两个实验舱的太阳翼单侧翼展将达到30m!到那时，“天宫”号空间站的供电能力将达到100kW。

(1)火箭在塔架上未起飞前，侧壁冒出的“白雾”是由水蒸气 　液化　产生的；

(2)末级火箭绝大部分烧蚀销毁过程，火箭的机械能一部分转化 　内能　；

(3)“点火”发射时，使“长五”火箭起飞需要的最小推力大小为 　8×106　N；

(4)建成后的“天宫”号空间站，太阳能电池接收太阳能的最大功率为 　200　kW。

解：(1)运载火线使用的是冷藏液氢、液氧低温燃料，当他们与外界空气接触时，空气中的水蒸气遇冷会液化成小水滴，即产生“白雾”；

(2)末级火箭进入入大气层，与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁，在该过程中，与大气剧烈摩擦，火箭的机械能一部分会转化成内能；

(3)火箭的质量为：m＝800t＝8×105kg，则火箭的重力为：G＝mg＝8×105kg×10N/kg＝8×106N，

要使火箭升空，给它施加的推力至少等于自身的重力，即F＝8×106N；

(4)太阳能电池光电转换效率高达50%，供电能力为100kW，

则接受太阳能的最大功率为：P＝＝200kW。

答案：(1)液化；(2)内能；(3)8×106；(4)200。

26．阅读短文，回答问题。

“华龙一号”一走向世界的“中国名片”

2021年3月18日，“华龙一号”海外首堆——巴基斯坦卡拉奇2号机组首次并网成功，这是中国自主三代核电“华龙一号”海外建设取得的重大里程碑。

“华龙一号”是中国核工业集团公司和中国广核集团根据福岛核事故经验反馈以及中国和全球安全要求，研发的先进百万千瓦级压水堆核电技术，是具有完全自主知识产权的三代核电技术。其设计寿命为60年，反应堆采用177堆芯设计，堆芯采用18个月换料，电厂可利用率高达90%。创新性采用“能动和非能动”相结合的安全系统、双层安全壳等技术，在安全性上满足国际最高安全标准要求。“华龙一号”每台机组每年发电近100亿度，相当于每年减少标准煤消耗312万吨、减少二氧化碳排放816万吨、植树造林7000多万棵，环境效益十分明显。

“核电站是怎样发电的呢？”简而言之，它是以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料(铀)在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量来加热水，使之变成蒸气。蒸气通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电(如图所示)。

(1)核电站是通过核　裂变　(选填“聚变”或“裂变”)获得能量的。

(2)核反应堆是把核能转化为　内　能，发电机是把　机械　能转化为电能。

(3)请写出一条使用核能发电的好处：　污染较少、原料运输方便、相对较安全等　。

解：(1)核能主要包括核裂变与核聚变，由于核聚变的反应目前还不可控，故核电站主要是利用了核裂变获得能量；

(2)核反应堆中是把核能转化为内能，发电机是把机械能转化为电能。

(3)分析实际可知，核能发电的好处有污染较少、原料运输方便、相对较安全等。

答案：(1)裂变；(2)内；机械；(3)污染较少、原料运输方便、相对较安全等。

27．人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能，如图画出了太阳能转化的方框图，其中矩形表示太阳能的转化方式、椭圆表示转化的装置或物体，菱形表示由太阳能所转化的另一种形式的能。请在图中的相应处填入正确的术语。

解：

通过太阳能集热器把太阳能转化为内能；

通过太阳能电池把太阳能转化为电能；

通过光合作用的植物把太阳能转化为化学能。

答案：①光热转换；②太阳能电池；③化学能。

28．核能的合理开发和利用缓解了能源危机，但核废料处理不当会对环境造成极大污染。某国政府不顾民众反对，决定向海洋排放核废水，请你写出此行为将对海洋生态环境造成哪些危害。(写出两条即可)

解：(1)核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．核废料具有放射线，向海洋排放核废水，对海洋生物会造成极大的伤害，最大的影响是破坏鱼类的繁殖能力；

(2)核辐射会造成很多海洋动物的不良变异，一些动物还会把变异遗传给下一代，影响海洋生物长期生存的能力。

29．开展物理实践活动能使我们将课内学习和课外学习相结合，更好地培养我们的创新精神和实践能力。请根据你开展物理实践活动的情况，回答下列问题：

(1)人类的一些活动可以形成城镇中的热岛效应，请你举出三个实例。

(2)请你写出家里使用的主要两种能源的名称，并提出两条相应的节能措施。

解：(1)城镇中人口密度大，人每天要呼出大量的二氧化碳气体，而且树木和绿地少；

使用煤、天然气等放出大量的热；

各种汽车每天排放大量的废气；

(2)能源名称有：电、煤、木柴、沼气等；

节能措施：改善燃烧条件，提高炉子的效率；做到人走灯灭。