初中物理第2节 新能源的发展同步测试题

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一．核能及其原理（共8小题）
二．裂变及其应用（共9小题）
三．聚变及其应用（共7小题）
四．太阳能的来源（共6小题）
五．太阳能的利用（共10小题）
六．水能、风能、潮汐能与地热能（共5小题）
一．核能及其原理（共8小题）
1．2025年4月10日，日本开始福岛核电站发生核泄漏后第12轮核污染水排海，该事件会影响到全球海洋环境、食品安全和人类健康等方面，我国全面暂停进口原产地为日本的水产品，以下分析正确的是（ ）
A．核能是可再生能源
B．福岛核电站是利用聚变产生能量
C．核污染水仍具有放射性，但人类食用排海周边生物不影响健康
D．福岛核电站发电的能量转化是：核能→电能
2．2025年1月20日中国有“人造太阳”之称的EAST创造了新世界纪录，实现1亿摄氏度1066秒稳态运行，突破核聚变的控制难题，标志着核能源研究重大跨越。关于核能的利用，下列说法正确的是（ ）
A．核能是属于可再生能源B．核聚变反应中，核能转化为内能
C．核聚变和核裂变的原料是相同的D．核聚变反应中，核能转化为化学能
3．古往今来的中国科学家为民族的科技进步作出了卓越贡献。下列科学家为我国“两弹一星”事业作出杰出贡献的是（ ）
A．钱学森 B．南仁东 C．张衡 D．沈括
4．大亚湾核电站是中国大陆第一座大型商用核电站，下列关于核能说法正确的是（ ）
A．核能是可再生能源
B．核能可以直接转化为电能
C．核能是原子核发生变化时释放的能量
D．核能是清洁能源，所以核废料可以随意埋放
5．2024年，阳江核电站成为我国年发电量最大核电站。核电站是利用核 的方式获取能量的，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。请写出目前核能发电的一条不足 。
6．核电站发电利用的是原子核发生 （填“裂变”或“聚变”）时释放的能量，其核能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源，其巨大能量来自图 （选填“A”或“B”）所示的核反应。
7．核能作为我国新型能源正被开发和利用，图示核反应堆中发生的是可控核 （选填“聚变”或“裂变”），核发电能量转换过程是核能→ → -→电能。
8．核能利用前景广阔，核电站为缓解我国用电紧张做出了巨大贡献。核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量，使核能转变成内能来加热水产生蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电。核电站的工作原理和火电厂相似，都是利用水蒸气推动发电机组发电的。
(1)核能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，其发电过程是先将核能转化为内能，再转化为 能，最后转化为电能。
(2)某核电站中的一台发电机组发电功率为100万千瓦，则该发电机组30天发电多少（一天工作） ？
(3)若30天内产生的电能，用热电转换效率为30%的火力发电厂发电，需要完全燃烧多少吨煤 ？若煤产生粉尘，燃烧这些煤会产生多少粉尘 ？（）
二．裂变及其应用（共9小题）
9．阳江核电站是我国广东省的第四座核电站。下列关于核能和核能发电的说法中，正确的是（ ）
A．核能是一次能源，利用核裂变发电
B．核能是一次能源，利用核聚变发电
C．核能是二次能源，利用核裂变发电
D．核能是二次能源，利用核聚变发电
10．“中国环流三号”是我国目前设计参数最高、规模最大的核聚变大科学装置，也被称为中国的新一代“人造太阳”。下列说法中正确的是（ ）
A．“人造太阳”与核电站释放能量的方式相同 B．核电站核反应堆中发生可控核裂变
C．风能、水能、太阳能、电能均属于一次能源 D．核聚变装置能量转化率可达100%
11．近年来，我国在科技领域取得了辉煌的成就，下列说法正确的是（ ）
A．核聚变装置“中国环流器三号”获得核能的方式与核电站相同
B．国内AI大模型DeepSeek的后台高算力芯片是由半导体材料制成的
C．“5G”通信所使用的电磁波传播速度比“4G”快的多
D．“神舟二十号”载人飞船加速升空过程中将动能转化为重力势能
12．近年来，我国在信息、新材料等高科技领域取得了巨大成就。下列说法正确的是（ ）
A．华龙一号核电站利用核裂变释放的能量来发电 B．LED屏幕主要是由超导材料制成的
C．北斗导航卫星系统利用超声波为汽车导航 D．新能源电动汽车使用的电能是一次能源
13．全国各省、直辖市、自治区年政府工作报告发布，多地政府工作报告中提及核电，并发布年核电项目建设规划，涉及石岛湾核电、三门核电、徐大堡核电等个核电项目。核电站是通过 选填“核裂变”或“核聚变”发电。核电站一天的发电量为万度电，假设这些电采用火力发电，且煤能完全燃烧，则核电站一天能节约用煤 吨。煤的热值取
14．物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识。原子核由带正电的 和不带电的中子组成；如图甲，可以利用 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放的核能进行发电；如图乙，表示的是两个不同种类的物质在摩擦时，电子转移情况的示意图，则 （选填“A”或“B”）物体将带负电。
15．原子是由带正电的原子核和带 电的核外电子构成的；如图，核电站可以利用 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放的核能进行发电。
16．如图所示是我国具有完全自主知识产权的全球首座第四代核电站——高温气冷堆核电站发电的流程图，核电站中的核反应堆是通过可控的 （选填“核聚变”或“核裂变”）释放核能的设备，核反应堆的“水冷却系统”是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能的。
17．近年来，我国大力推进核电发展，加快核电站的大规模建设。秦山核电站是我国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦核电站，其工作原理如图所示。核电站的主要组成部分包括核反应堆、汽轮机、发电机等，核燃料（如铀﹣235）在核反应堆中发生反应，释放出大量的热量。这些热量被用来加热水，产生水蒸气。水蒸气随后推动汽轮机旋转，汽轮机再带动发电机发电，最终将核能转化为电能。
(1)核电站所需的核能是原子核 （选填“裂变”或“聚变”）所产生的。
(2)冷却水在核电站中起到至关重要的作用，它是维持核电站正常运行的关键环节。秦山核电站依山傍海为反应堆的冷却提供了极大的便利，已知冷凝器循环冷却水所需的水量为每小时26000t，请计算1h内所用的这些海水温度从20℃升高到50℃，可吸收的热量是多少？[已知
(3)如果1kg铀﹣235能产生约为8×1013J的能量，核电站的效率约为40%，秦山核电站的年发电总量为1.8×1018J，那么秦山核电站每年要消耗铀﹣235的质量为多少千克？有资料显示，核燃料能有效减少燃料占用空间，降低燃料成本，如果秦山核电站的年发电量用热值为3.0×107J/kg的煤作为燃料，煤车一辆车要跑多少趟？（已知煤电转化效率为25%，假设运煤的大型卡车载重为50t）
三．聚变及其应用（共7小题）
18．如图所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”取得重大突破，创造世界新纪录，在上亿度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。“东方超环”的反应原理与太阳类似。下列有关说法正确的是（ ）
A．利用“东方超环”反应原理可制作氢弹 B．核能是可再生能源
C．“东方超环”是利用核裂变产生核能的 D．太阳是通过做功的方式向地球辐射能量
19．下图是我国西部某熔盐塔式光热电站，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法正确的是（ ）
A．太阳内部不停地进行着核裂变
B．塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，内能增大
C．汽轮发电机发电的原理是电流的磁效应
D．不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶不遵循光的反射定律
20．记者2025年3月28日获悉，位于成都的新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现原子核和电子温度均突破1亿摄氏度大关，综合参数大幅跃升，中国可控核聚变技术取得重大进展。下列关于核能的利用说法正确的是（ ）
A．“人造太阳”释放的核能是可再生能源
B．“人造太阳”利用核聚变获取能量
C．原子核是由质子和电子组成的，电子的直径小于原子的直径
D．利用核能发电是直接将核能转化成电能
21．下列关于能源与材料的说法正确的是（ ）
A．我国“人造太阳”创造“亿度千秒”世界纪录，“人造太阳”通过核裂变释放核能
B．我国研制出世界最大功率甲醇双燃料船用发动机，甲醇燃烧过程中的热值减小
C．我国成功在常压下实现镍基材料的高温超导电性，该超导体可制成发热电阻
D．海南省清洁能源装机比重达到83.6%，海上风电和光电均利用可再生能源发电
22．2025年3月28日，中核集团高调宣布，新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现原子核温度与电子温度的双亿度突破，综合参数跃居世界前列。它的反应原理和太阳一样，利用核 所释放的核能转化成 能，从而获得上亿摄氏度的超高温度。
23．“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”，它主要是让氘、氚原子核在超高温下发生 （选填“裂变”或“聚变”），从而获得巨大核能。这与 （选填“原子弹”或“氢弹”）获得能量的方式相同。氘、氚原子核是由质子和 组成的。
24．原子核分裂或聚合，可以释放出巨大的能量，这种能量叫作 。用中子轰击比较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这是原子核的 。两个质量很小的原子核，在一定条件下结合成一个新的原子核，会释放出更大的核能，这就是原子核的 ，氢弹就是利用这种变化制成的。
25．中国计划建造自己的热核实验反应堆，这个被称为“人造太阳”的热核聚变反应堆，可望为能源短缺的中国提供“用之不竭”的能源。想发生可控核聚变需要满足两个基本条件。一是要有高温高压的环境，地球上要想让两个轻核聚合在一起，最起码也要5000万摄氏度的温度，这样才能让两个带正电的轻核，具有足够的能量克服相互靠近时的静电斥力。二是要有一个“容器”将聚变材料“约束”起来。
托卡马克是一种利用磁约束来实现受控核聚变复杂的环形容器。如图所示，环心处有一欧姆线圈，四周是一个环形真空室，真空室的外部排列着环向场线圈和极向场线圈。当欧姆线圈中通以变化的电流时，在托卡马克的内部会产生巨大的涡旋电场，将真空室中的等离子体加热，再通过辅助加热手段，逐渐达到聚变需要的临界温度。同时，环形真空室中的高温等离子体形成的等离子电流与极向场线圈、环向场线圈共同产生磁场，在真空室区域内形成闭合磁笼子，将高温等离子体紧紧约束在真空室中。理论上讲，可控核聚变必须使等离子温度达到一亿摄氏度以上，并能稳定运行1000s以上，才能用于商业运行。
我国建成的利用磁约束来实现可控核聚变的环形容器，取名为“东方超环”，刚刚实现了101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行5000万度，创造了新的世界纪录。这标志着中国成为了世界上第一个实现稳态高约束模式运行持续时间达到百秒量级的国家。重要的是该装置是百分之百国产，没有用任何一个外国零部件。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）托卡马克装置中核聚变的原理和我国已经商业运行的核电站（如广东的大亚湾核电站）中核反应的原理是 （填“相同”或“不同”）的。
（2）发生核聚变时，两个带正电的轻核需要具有很大的动能，以克服它们之间相互作用的静电 （填“吸引”或“排斥”）力，才能发生核融合。
（3）给托卡马克真空室里的等离子体加热称为“点火”，三个线圈中，首先给等离子体“点火”的是 线圈。根据材料介绍，“被加热的高温等离子体”与“真空室的内壁” （填“是”或“不是”）紧密接触的。
（4）2kg海水的提取物质经过核聚变相当于完全燃烧420kg汽油释放的热量。若汽油的热值为，则2kg海水的提取物质经过核聚变可放出 J的热量，这些热量完全被水吸收，可使 kg的水从20℃升高到100℃。
四．太阳能的来源（共6小题）
26．图中是新农村建设中安装的太阳能LED照明路灯。路灯顶端装有太阳能电池板，路灯杆内部装有蓄电池。下列说法错误的是（ ）
A．太阳能是通过太阳内部核聚变反应而来的
B．太阳能属于可再生能源
C．LED灯主要是由半导体材料制成
D．电池板向蓄电池充电时，此时的蓄电池相当于电源
27．如图，航天器都有很大的太阳能电池板，对它分析正确的是（ ）
A．电池板工作时将太阳能转化为内能 B．太阳能电池板的能量转化率低于100%
C．电池板利用的太阳能是不可再生能源 D．太阳能来自于太阳内部发生的核裂变
28．太阳是人类能源的宝库，下列说法错误的是（ ）
A．太阳能是一次能源
B．太阳能是太阳内部发生聚变释放的能量
C．太阳能电池把太阳能转化为电能
D．集热器可以吸收太阳辐射并将其转化为化学能
29．2025年1月27日太阳能无人机“云帆1号”成功试飞，它具有续航长，轻便灵活的特点，其外壳采用的是高强度、密度 （选填“大”或“小”）的碳纤维复合材料制成，太阳能电池板能量源自太阳的核 （选填“裂变”或“聚变”），地面操控人员与无人机之间是通过 米传递信息。
30．如图是“太阳能”路灯示意图。太阳能来源于太阳内部发生的 ，给蓄电池充电时蓄电池相当于电路中的 ，控制器中的集成电路是用 材料制成。
31．太阳能是在太阳内部氢原子核发生 （选填“裂变”或“聚变”） 时释放出的核能，属于 （选填“可再生”或“不可再生”） 能源。太阳能可以通过太阳能电池转化为电能，再以化学能的方式存储在太阳能电池里，但这些化学能却无法自动转化为太阳能， 该现象说明能量的转化具有 性。
五．太阳能的利用（共10小题）
32．2025年3月21日，神舟十九号航天员乘组圆满完成第三次出舱活动，活动过程中航天员一边完成既定作业任务，一边通过电磁波与地面工作人员交流。下列说法错误的是（ ）
A．迅速变化的电流能够产生电磁波
B．神舟十九号的太阳能电池板工作时将太阳能直接转化为电能
C．航天员佩戴的通话设备既能发射电磁波，又能接收电磁波
D．电磁波像声波一样，传播过程需要介质
33．如图，是我国西部某熔盐塔式光热电站，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法不正确的是（ ）
A．塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能
B．塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，内能增大
C．水蒸气推动汽轮发动机发电是将机械能转化为电能
D．不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶全都遵循光的反射定律
34．传统太阳能电池成本高、效率低，影响了太阳能电池的推广应用。如图所示是中国科学院于2024年研发的一种有机叠层太阳能电池，它由前电池、后电池和中间连接层堆叠而成，其中前电池和后电池能吸收不同频率的太阳光，它不仅效率高，而且成本低。下列说法错误的是（ ）
A．太阳能是一次能源
B．太阳能是一种清洁的可再生能源
C．有机叠层太阳能电池工作时将太阳能直接转化为电能
D．传统太阳能电池使用的主要材料是硅，其导电性能很好
35．我国太空电站于2025年3月试验成功。太空电站距离地面高度约为，需要通过火箭发射完成。当太空电站发电时，是将 （填“卫星的机械能”或“太阳能”）转化为电能。
36．2025年4月24日23时49分，神舟二十号载人飞船与中国空间站成功对接。空间站上的太阳能电池板是将太阳光转化为 能，为空间站的运行提供稳定的电力支持。电池板每天可发电1000kW•h，相当于 kg的干木材完全燃烧放出的热量。（干木材的热值约为1.2×107J/kg）
37．安装了太阳能板的无人机可以大大提高续航能力，前景广阔。遥控无人机精准飞行作业，是利用 （选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的。太阳能作为可再生能源，内部时刻发生着核 （选填“聚变”或“裂变”）。
38．如图为某景区内的国产新能源游客车，其能量来源于顶部的太阳能电池板，该太阳能电池板吸收太阳能转化为游客车的机械能的效率为20%。某次工作中该游客车以恒定功率匀速行驶在水平路面上，速度v=10m/s，游客车和乘客的总质量为480kg，行驶过程中所受阻力为游客车和乘客总重的0.02倍，g=10N/kg。求：
(1)游客车的功率；
(2)若游客车行驶过程中太阳光照情况稳定，则太阳光照的辐射的总功率多少瓦？
39．人类对能源的需求越来越大，如何充分利用和开发新能源，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题。目前，我国在开发、利用太阳能方面已取得很大进展。
(1)请你说出太阳能的优点之一 ，缺点 。
(2)小明家的太阳能热水器接受太阳能的总有效面积为2m2，热水器每平方米的面积上1h接受的太阳辐射能平均为2.52×106J，光照2h热水器可以接受的太阳能为多少焦耳 ﹖若热水器仅能把接收的太阳能的50%转化为水的内能。可以使热水器内初温为20℃、质量为100kg的水温度升高到多少 摄氏度?c水=4.2×103J/（kg·℃）
40．近年来，我国探月工程不断取得突破性成果，并计划于2035年前基本建成月球科研站。为支撑月球科研站等深空探测重大工程。2025年4月29日，“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验，有效拓展了激光测距技术的观测窗口，过程示意如图。研究人员表示未来嫦娥八号将会携带试验装置登陆月球开展试验，比如聚焦太阳光熔化月壤，获得可以用于月球科研站建设的材料等。月球环境近似为真空。g月大约是地球上g的。
(1)聚焦太阳光熔化月壤过程是 能转化为 能；
(2)测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是 ；
(3)假定激光站和“天都一号”之间为真空环境，激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s，求激光站与“天都一号”间的距离；（激光的传播速度取）
(4)小明畅想未来在月球科研站内的生活：“未来在月球上，我的质量变小了，完成引体向上更轻松了。”请你对小明的畅想作出评析。
六．水能、风能、潮汐能与地热能（共5小题）
41．风能作为一种清洁的新能源，已经广受世界各国的重视，下列图中利用风能的是（ ）
A． B． C． D．
42．信息的传递、绿色可再生能源、新材料的研发及应用都是当前科技界的主流研究方向。以下相关说法正确的是（ ）
A．无线通信中，5G信号频率更高，在真空中传播速度比4G信号更快
B．太阳能、潮汐能、核能均是可再生能源
C．东方超环（简称EAST）是用来研究通过核聚变利用核能的装置
D．随着技术的进步，未来有可能造出永动机，人类将实现能源自由
43．下列有关能量的分析，不正确的是（ ）
A．图-1：太阳能风扇帽的太阳能电池将太阳能转化为电能
B．图-2：原子弹爆炸的原理是核聚变
C．图-3：潮汐能是一种可再生能源
D．图-4：常温下杯中的冰块不会变多，只能变少，说明能量的转移具有方向性
44．能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一。能源家族中：①煤炭、②核能、③石油、④天然气、⑤水能、⑥风能、⑦地热能、⑧潮汐能等，属于不可再生能源的是 （填序号），其中不来自太阳的能源是 （填序号）。根据能量的转化和守恒定律可知，能量在转化或转移的过程中，其总量 。电能可以使电灯发光，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，该现象说明能量的转化具有 。
45．2022年5月30日，我国首座潮光互补型光伏电站并网发电。发电站分别把太阳能和月亮潮汐能转化为 ，太阳能和潮汐能都属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。