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中考物理一轮复习单元复习讲练考专题66 能源与可持续发展 单元核心素养考试达标试卷（含解析）
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这是一份中考物理一轮复习单元复习讲练考专题66 能源与可持续发展 单元核心素养考试达标试卷（含解析），共12页。试卷主要包含了选择题，填空题，探究题，计算题，综合素养题等内容，欢迎下载使用。
（答题时间90分钟，试卷满分100分）
一、选择题（本道大题有8小题，每小题4分，共32分）
1. （2022江苏南通）节约能源，人人有责。不提倡的做法是（ ）
A. 用节能灯代替白炽灯照明；
B. 私家车代替公交车出行
C. 离开教室，人走灯灭
D. 夏天空调温度调得不要太低
【答案】B
【解析】A．用节能灯代替白炽灯节约电能，光照效果好，故A不符合题意；
B．私家车代替公交车出行，增加碳排放和能源的消耗，故B符合题意；
C．离开教室，人走灯灭，减少不必要的消耗，节约电能，故C不符题意；
D．夏天空调温度调得过低，会使得功率增大，消耗电能较多，浪费能源，所以调得不要太低可以节约电能。故D不符合题意。故选B。
2. （2022贵阳）如图所示，中国环流器二号M装置在可控核聚变（人造太阳）上取得重大突破。核聚变过程中产生的能量是（ ）
A. 核能B. 动能C. 机械能 D. 重力势能
【答案】A
【解析】人类获得核能的途径是核裂变和核聚变，所以核聚变过程中产生的能量是核能。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
3. （2022湖南邵阳）我市积极利用区域优势，大力发展风力发电，在城步南山、新邵龙山、邵东黄帝岭、洞口苏宝顶等地方建立了风力发电站。下列能源中与风能同属于可再生能源的是（ ）
A. 煤炭B. 石油C. 太阳能D. 天然气
【答案】C
【解析】ABD．煤炭、石油和天然气都是经过地质年代形成的，在短期内不能得到补充，是所以是不可再生能源，故ABD不符合题意；
C．太阳能在自然界中能源源不断的获得，是可再生能源，故D符合题意。故选D。
4. （2022湖北宜昌）2022年6月2日，我国发布了“十四五”可再生能源发展规划，确立了到2025年实现可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时的目标，为此需要逐步减少（ ）
A. 煤炭、天然气发电B. 太阳能、风力发电
C. 海水涨落的潮汐发电D. 水力发电
【答案】A
【解析】能源按能否可再生分为可再生能源和不可再生能源。其中，太阳能、风能、潮汐能、水能等属于可再生能源，而煤炭、天然气属于不可再生能源，提高利用可再生能源发电的比例，需减小利用不可再生能源发电的比例，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
5.(2021甘肃威武)中国可再生能源的开发利用规模居世界首位，下列属于可再生能源的是（ ）
A. 太阳能 B. 石油 C. 煤 D. 核燃料
【答案】 A
【解析】考点是能源及其分类 。在短时间内能再生的资源叫做可再生资源，比如水资源、太阳能；再短时间内不能再生的资源叫做可不可再生资源，比如核能、煤炭、石油.
A．太阳能在自然界中是可以再生的能源，即为可再生能源，A符合题意；
BCD．石油、煤和核燃料使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源是不可再生能源，BCD不符合题意。
6.（2021黑牡鸡朝鲜族）下列能源中，属于可再生能源的是（ ）
A. 石油B. 太阳能C. 煤炭D. 天然气
【答案】B
【解析】ACD．石油、煤炭、天然气等能源，使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源，是不可再生能源，故 ACD 不符合题意；
B．太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故符合题意．
7.（2021青海）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
【答案】B
【解析】A．废旧电池随意丢弃会污染环境，故A错误；
B．太阳能热水器把太阳能转化为水的内能，太阳能电池把太阳能转化为电能，故B正确；
C．太阳能取之不尽，用之不竭是可再生能源，故C错误；
D．绿地和湖泊是生态系统的一部分，不能为了城市建设而减少绿地和湖泊，故D错误。
8.关于能源，下 列说法正确的是( )
A. 电能、地热能都是一次能源
B. 风能、水能、太阳能都是不可再生能源
C. 核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的
D. 大量氢核的裂变，可以在瞬间释放出巨大的核能
【答案】C
【解析】AB．一次能源是直接从外界获取的能源，二次能源需要消耗一次能源才能获得，电能属于二次能源，风能、水能、太阳能都是可再生能源，AB错误；
C．核反应堆又称原子反应堆或反应堆，是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置，C正确；
D．氢核发生聚变，可以在瞬间释放出巨大的核能，氢弹就是根据这一原理制成的，D错误。
二、填空题（每空1分，共23分）
1. 梧州市在万秀区打造了多个红色文化街区，安装了太阳能路灯，太阳能属于 ___________（选填“一次”或“二次”）能源，它的优点有 ___________（写出一点即可）。
【答案】 一次 清洁、无污染
【解析】从自然界直接获取的能源叫一次能源，太阳能是直接吸收阳光来利用的，是一次能源，太阳能的优点是清洁、无污染，取之不尽用之不竭。
2. （2022广西桂林）保护环境是全球性重大课题，下列能源在使用过程中对环境污染最小的是______.
A. 煤炭B. 木柴C. 太阳能D. 石油
【答案】C
【解析】ABD．煤炭、木柴、石油在燃烧过程中会产生大量废气、甚至有毒气体会污染环境，故ABD不符合题意；
C．太阳能使用过程中没有废气等产生，不会污染环境，故C符合题意。
故选C。
3. （2022贵州黔东南州）2021年10月20日，中国“人造太阳”一大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，创造了世界新纪录，在上亿摄氏度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。“人造太阳”是氢原子核在超高温条件下发生___________（选填：“裂变”或“聚变”）释放出巨大的核能。太阳能安全、清洁，它属于___________（选填：“可”或“不可”）再生能源。
【答案】 聚变 可
【解析】氢原子核由质子和中子构成，“人造太阳”利用氢原子核在超高温下发生聚变，获得巨大核能；太阳能可以源源不断的获得，取之不尽用之不竭，属于可再生能源。
4. （2022湖南张家界）“低碳引领生活”，太阳能越来越受到人们的青睐，太阳能属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能集热器是通过___________方式增加水的内能。
【答案】 可再生 热传递
【解析】太阳能可以从太阳源源不断的获取，是可再生能源。
太阳能热水器是通过热传递的方式将能量从太阳传递给水。
5. （2022吉林省）在太空中，空间站使用的电能主要来源于太阳能电池板，太阳能是______能源；“天宫课堂”中，太空教师将两个平板上的液滴靠得很近时，两个液滴会自动“搭接”成“液桥”（示意图如图所示），“液桥”的形成表明了分子间存在______。
【答案】 可再生 引力
【解析】太阳能可以从自然界源源不断获得，它是可再生能源。
分子间存在相互作用的引力和斥力，两个液滴会自动“搭接”成“液桥”，这是由于分子间引力的作用。
6. （2022湖北十堰）2022年6月4日，长征二号F遥十四运载火箭开始加注燃料推进剂，于6月5日圆满完成神舟十四号发射任务。运载火箭燃料推进剂选择密度小、热值 _____的气体燃料，采用 _____和压缩体积的方法使气体燃料液化。神州飞船进入太空后，利用太阳能电池板供电，太阳能属于 _____（填“可再生”或“不可再生”）能源。
【答案】 大 降低温度 可再生
【解析】火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有密度小，热值大的性质，所以在完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料，液态氢可以释放出来更多的热量。
火箭中的燃料是液态的，它是由气体燃料液化而来，液化的方式是降低温度和压缩体积。
太阳能可以从自然界源源不断的获取，所以属于可再生能源。
7.（2021贵州黔东南州）如图所示，是用燃烧天然气给水加热的情景。它是通过______途径改变水的内能，天然气是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
【答案】 热传递 不可再生
【解析】改变物体内能的方式有做功和热传递，用燃烧天然气给水加热是通过热传递改变水的内能的。
天然气用一点就少一点，短时间内不会再生，是不可再生能源。
8.（2021河北）太阳能是______（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，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________能转化为电能；车轮轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_________能。
【答案】 可再生 太阳 电
【解析】太阳能取之不尽用之不竭，且清洁无污染，属于可再生能源。
光电转换器的作用是将太阳能转变为电能。
风力发电机的作用是将风能转变为电能。
9.（2021长春）2021年6月17日，神州十二号载人飞船成功发射，并与我国空间站天和核心舱成功交会对接。对接后，载人飞船相对于核心舱是______的。航天员进驻空间站后通过______与地面指挥中心传递信息。空间站可以利用太阳能电池板获得能量，太阳能是太阳内部的氢原子核发生______（选填“裂变”或“聚变”）释放出的核能。
【答案】 静止 电磁波 聚变
【解析】如果一个物体的位置相对于参照物发生了变化，这个物体就是运动的，如果没有变化，它是静止的。神州十二号载人飞船成功发射，并与我国空间站天和核心舱成功交会对接。对接后，因载人飞船相对于核心舱的位置没有发生变化，载人飞船相对于核心舱是静止的。
地球和太空之间有真空，声音不能在真空中传播，而电磁波可在真空中传播，故航天员进驻空间站后通过电磁波与地面指挥中心传递信息。
原子核聚变和核裂变都能释放能量。太阳能是太阳内部的氢原子核发生聚变释放出的核能。
10．常规潜艇以四冲程柴油内燃机为动力，工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中机械能转化为内能的是 冲程；核潜艇利用核反应堆发生核裂变提供动力，其核能是 （选填“新能源”或“常规能源”）；在海面下潜艇上浮过程中受到的重力 下潜过程中受到的重力（选填“等于”、“小于”或“大于”）。
【答案】压缩；新能源；小于。
【解析】（1）在内燃机的四个冲程中，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能；
（2）核能是人们最近开始使用、有待推广的能源，所以是新能源；
（3）潜水艇在海面下上浮，应通过水仓排水而减小自身的重力，由于重力小于浮力故潜水艇会上浮；潜水艇要潜入水中，应通过水仓进水而增大自身的重力，由于重力大于浮力故潜水艇会下沉；所以在海面下潜艇上浮过程中受到的重力小于下潜过程中受到的重力。
三、探究题（10分）
1．（10分）我市风能资源丰富，现各地陆续安装了风力发电机。风力发电机的原理是利用自然风吹动发电机风叶转动，带动内部发电机组发电。某兴趣小组提出了一个问题：风力发电机的发电功率大小可能与哪些因素有关？他们针对这个问题提出如下猜想：
猜想一：风力发电机的发电功率大小可能与风速大小有关
猜想二：风力发电机的发电功率大小可能与风叶长度有关
猜想三：风力发电机的发电功率大小可能与风叶个数有关
猜想四：……
针对以上猜想一和猜想二，该兴趣小组设计了实验方案，准备了以下主要实验器材：小型风力发电机（含形状相同长度分别为10cm、15cm、20cm的风叶共三组）、电吹风、电压表、导线若干。
实验过程中，先将电压表连接在小型发电机输出电路两端，电压表示数可反映发电机的发电情况。用电吹风吹出的风模拟自然风，正对发电机风叶吹风，进行多次实验，实验数据记录如下：
根据以上实验回答下列问题：
（1）本实验是通过 来反映发电机发电功率大小的；
（2）比较实验序号为 （填上表中实验序号）三次实验所得数据，可验证猜想 （选填“一”或“二”），结论是：其他条件都相同时，风速越大，风力发电机的发电功率越大。
（3）比较实验序号为2、4、5三次实验所得数据，可验证猜想 （选填“一”或“二”），结论是： 。
【答案】（1）电压表示数；
（2）1、2、3；一；
（3）二；其他条件都相同时，风叶长度越大，风力发电机的发电功率越大。
【解析】（1）由“将电压表连接在小型发电机输出电路两端，电压表示数可反映发电机的发电情况”知，本实验是通过电压表示数的变化来反映发电机发电功率大小的：示数越大，发电功率越大；
（2）从实验结论可以看出，实验探究的是发电功率大小与风速的关系，所以要保持风叶长度和风叶个数相同，改变风速，因此选择的是实验序号的1、2、3；
（3）在2、4、5三次实验过程中，电吹风档位相同，也就是风速相同，风叶个数相同，但风叶长度不同，并且发现：风叶长度越大，电压表示数越大，说明发电功率与风叶长度有关。所以结论为：其他条件都相同时，风叶长度越大，风力发电机的发电功率越大。
四、计算题（12分）
1. （12分）（2022广西河池）贵南高铁北起贵州贵阳市，经河池市，南至广西南宁市，是广西境内第一条设计时速为350公里客运专线，预计2023年年底建成通车。
（1）若通车后，一列长200m的动车组（如图甲）以60m/s的速度匀速通过一座长1000m的高架桥。该列动车组通过高架桥所用的时间为多少？
（2）若动车组以80m/s的速度匀速运动时电动机的总输出功率为5600kW，则此时动车组受到的阻力为多大？
（3）位于河池市境内的界子良风电场于2021年初成功实现40台风机并网发电（如图乙）。已知当地每秒每平方米面积吹过的风的能量约为200J，若风机有效迎风面积约为 SKIPIF 1 < 0 ，风机把风能转换为电能的效率为 SKIPIF 1 < 0 。请估算一台风机一天的发电量可以供一列总输出功率为4800kW的动车组以250km/h的速度运动多远距离？（忽略其它能量损耗）
【答案】（1）20s；（2） SKIPIF 1 < 0 ；（3） SKIPIF 1 < 0
【解析】（1）列车全部通过高架桥所行驶的路程
SKIPIF 1 < 0
列车全部通过高架桥的时间
SKIPIF 1 < 0 s
（2）匀速运动时车受到阻力等于动力，动车组受到的阻力为
SKIPIF 1 < 0
（3）40台风机一天产生的电能
SKIPIF 1 < 0
一台风机产生的电能可供一列动车组运行的时间
SKIPIF 1 < 0
动车组运行的距离
SKIPIF 1 < 0
五、综合素养题（共23分）
1.（10分） （2022江苏无锡）如图所示，中国“祝融号火星车质量为240kg。太阳能板将太阳能转化为电能，为火星车上的科学设备供电，车顶部安装有集热器，其窗口覆盖了一层透光率很高的膜，阳光可以透进来，保证红外线能量只进不出、在膜下面，是一种叫正十一烷的材料，白天它被阳光照射吸热熔化，到了夜晚温度降低，它逐渐凝固，把储存的能量再释放出来，“祝融号”火星车是六轮驱动，且每个车轮都能转向，爬坡时走“之”字形路线。（火星表面g取4N/kg）
（1）阳光中的红外线具有显著的___________效应；火星车爬坡时走“之”字形路线可以省__________（选填“力”或“功”）
（2）火星车在火星表面所受的重力大小为多少_________？
（3）在下列方框中填上装置或能量名称，完成火星车利用太阳能的路径图_________，_________
【答案】（1）热 力 （2） 960N （3）太阳能板 内能
【解析】（1）红外辐射被物体吸收后转化为内能，使物体的温度升高，是由于红外线具有热效应。
任何机械都不省功，火星车爬坡时走“之”字形路线，相当于利用了斜面，斜面可以省力。
（2）由重力公式可得
G=mg=240kg×4N/kg=960N
（3）太阳光照射在太阳能板上，利用光电效应，将太阳能转化为电能。
集热器保证了热量不会散失，从而使温度升高，内能增大。
2.（8分） （2022甘肃兰州）阅读短文，回答问题。
页岩气
页岩气是指附存于有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料。页岩气主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。
页岩气生产过程中一般无需排水，生产周期长，一般为30年~50年，勘探开发成功率高，具有较高的工业经济价值。随着社会对能源需求不断扩大，特别是水平井与压裂技术水平不断进步，人类对页岩气的勘探开发正在形成热潮。我国页岩气资源潜力大，初步估计我国页岩气可采资源量在36.1万亿立方米，与常规天然气相当。
（1）页岩气属于______（填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）若页岩气的热值为4.2×107J/m3，则燃烧5m3页岩气放出的热量为______J。
【答案】 不可再生 2.1×108
【解析】（1）页岩气不能在短期内再生，属于不可再生能源。
（2）燃烧5m3页岩气放出的热量为
Q放=Vq=5m3×4.2×107J/m3=2.1×108J
3.（5分）（2021齐齐哈尔）随着生产和技术的发展，人们已经开始将太阳能转化为其它形式的能加以利用。目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是用吸光性好的材料制成太阳能集热器，实现给水或其它介质加热；另一种是利用半导体材料制成太阳能电池，这种电池目前已用于人造地球卫星、太阳能汽车等。
太阳能作为一种新能源，具有来源丰富、不需运输、不会对环境造成污染等优点。但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响很大，又给大规模利用太阳能带来新的技术课题。
如图是试验中的无人驾驶太阳能汽车，利用太阳能电池提供能源。
太阳能电池工作时，是将太阳能转化为______ 。
技术人员可以通过______ 远程操控汽车选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”。
太阳能属于______ 能源选填“可再生”或“不可再生”。
太阳能汽车的外形做成流线型，上表面弯曲，下表面比较平。汽车高速行驶时对地面的压力______ 汽车静止时对地面的压力选填“大于”、“等于”或“小于”。
请你说出太阳能的一条优点：______ 。
【答案】电能 电磁波 可再生 小于 来源丰富
【解析】太阳能电池工作时，是将太阳能转化为电能；
技术人员是通过电磁波远程操控汽车；
太阳能是可以再生的，故它是可再生能源；
太阳能汽车在水平路面上静止时，对地面的压力等于其重力。
太阳能汽车的外形做成流线型，上表面弯曲，下表面比较平，在水平路面上高速行驶时，流过上方的空气流速快，下方的流速慢，上方的压强小，下方的压强大，产生向上的压力差，减小对地面的压力，所以小轿车在水平路面高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力；
太阳能作为一种新能源，具有来源丰富、不需运输、不会对环境造成污染等优点。据此可得答案：来源丰富、不需运输、不会对环境造成污染。
实验序号
风叶长度/cm
电吹风档位
风叶个数
电压表示数/v
1
10
弱
3
0.5
2
10
中
3
0.8
3
10
强
3
1.2
4
15
中
3
1.3
5
20
中
3
1.8
（答题时间90分钟，试卷满分100分）
一、选择题（本道大题有8小题，每小题4分，共32分）
1. （2022江苏南通）节约能源，人人有责。不提倡的做法是（ ）
A. 用节能灯代替白炽灯照明；
B. 私家车代替公交车出行
C. 离开教室，人走灯灭
D. 夏天空调温度调得不要太低
【答案】B
【解析】A．用节能灯代替白炽灯节约电能，光照效果好，故A不符合题意；
B．私家车代替公交车出行，增加碳排放和能源的消耗，故B符合题意；
C．离开教室，人走灯灭，减少不必要的消耗，节约电能，故C不符题意；
D．夏天空调温度调得过低，会使得功率增大，消耗电能较多，浪费能源，所以调得不要太低可以节约电能。故D不符合题意。故选B。
2. （2022贵阳）如图所示，中国环流器二号M装置在可控核聚变（人造太阳）上取得重大突破。核聚变过程中产生的能量是（ ）
A. 核能B. 动能C. 机械能 D. 重力势能
【答案】A
【解析】人类获得核能的途径是核裂变和核聚变，所以核聚变过程中产生的能量是核能。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
3. （2022湖南邵阳）我市积极利用区域优势，大力发展风力发电，在城步南山、新邵龙山、邵东黄帝岭、洞口苏宝顶等地方建立了风力发电站。下列能源中与风能同属于可再生能源的是（ ）
A. 煤炭B. 石油C. 太阳能D. 天然气
【答案】C
【解析】ABD．煤炭、石油和天然气都是经过地质年代形成的，在短期内不能得到补充，是所以是不可再生能源，故ABD不符合题意；
C．太阳能在自然界中能源源不断的获得，是可再生能源，故D符合题意。故选D。
4. （2022湖北宜昌）2022年6月2日，我国发布了“十四五”可再生能源发展规划，确立了到2025年实现可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时的目标，为此需要逐步减少（ ）
A. 煤炭、天然气发电B. 太阳能、风力发电
C. 海水涨落的潮汐发电D. 水力发电
【答案】A
【解析】能源按能否可再生分为可再生能源和不可再生能源。其中，太阳能、风能、潮汐能、水能等属于可再生能源，而煤炭、天然气属于不可再生能源，提高利用可再生能源发电的比例，需减小利用不可再生能源发电的比例，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
5.(2021甘肃威武)中国可再生能源的开发利用规模居世界首位，下列属于可再生能源的是（ ）
A. 太阳能 B. 石油 C. 煤 D. 核燃料
【答案】 A
【解析】考点是能源及其分类 。在短时间内能再生的资源叫做可再生资源，比如水资源、太阳能；再短时间内不能再生的资源叫做可不可再生资源，比如核能、煤炭、石油.
A．太阳能在自然界中是可以再生的能源，即为可再生能源，A符合题意；
BCD．石油、煤和核燃料使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源是不可再生能源，BCD不符合题意。
6.（2021黑牡鸡朝鲜族）下列能源中，属于可再生能源的是（ ）
A. 石油B. 太阳能C. 煤炭D. 天然气
【答案】B
【解析】ACD．石油、煤炭、天然气等能源，使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源，是不可再生能源，故 ACD 不符合题意；
B．太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故符合题意．
7.（2021青海）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
【答案】B
【解析】A．废旧电池随意丢弃会污染环境，故A错误；
B．太阳能热水器把太阳能转化为水的内能，太阳能电池把太阳能转化为电能，故B正确；
C．太阳能取之不尽，用之不竭是可再生能源，故C错误；
D．绿地和湖泊是生态系统的一部分，不能为了城市建设而减少绿地和湖泊，故D错误。
8.关于能源，下 列说法正确的是( )
A. 电能、地热能都是一次能源
B. 风能、水能、太阳能都是不可再生能源
C. 核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的
D. 大量氢核的裂变，可以在瞬间释放出巨大的核能
【答案】C
【解析】AB．一次能源是直接从外界获取的能源，二次能源需要消耗一次能源才能获得，电能属于二次能源，风能、水能、太阳能都是可再生能源，AB错误；
C．核反应堆又称原子反应堆或反应堆，是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置，C正确；
D．氢核发生聚变，可以在瞬间释放出巨大的核能，氢弹就是根据这一原理制成的，D错误。
二、填空题（每空1分，共23分）
1. 梧州市在万秀区打造了多个红色文化街区，安装了太阳能路灯，太阳能属于 ___________（选填“一次”或“二次”）能源，它的优点有 ___________（写出一点即可）。
【答案】 一次 清洁、无污染
【解析】从自然界直接获取的能源叫一次能源，太阳能是直接吸收阳光来利用的，是一次能源，太阳能的优点是清洁、无污染，取之不尽用之不竭。
2. （2022广西桂林）保护环境是全球性重大课题，下列能源在使用过程中对环境污染最小的是______.
A. 煤炭B. 木柴C. 太阳能D. 石油
【答案】C
【解析】ABD．煤炭、木柴、石油在燃烧过程中会产生大量废气、甚至有毒气体会污染环境，故ABD不符合题意；
C．太阳能使用过程中没有废气等产生，不会污染环境，故C符合题意。
故选C。
3. （2022贵州黔东南州）2021年10月20日，中国“人造太阳”一大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，创造了世界新纪录，在上亿摄氏度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。“人造太阳”是氢原子核在超高温条件下发生___________（选填：“裂变”或“聚变”）释放出巨大的核能。太阳能安全、清洁，它属于___________（选填：“可”或“不可”）再生能源。
【答案】 聚变 可
【解析】氢原子核由质子和中子构成，“人造太阳”利用氢原子核在超高温下发生聚变，获得巨大核能；太阳能可以源源不断的获得，取之不尽用之不竭，属于可再生能源。
4. （2022湖南张家界）“低碳引领生活”，太阳能越来越受到人们的青睐，太阳能属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能集热器是通过___________方式增加水的内能。
【答案】 可再生 热传递
【解析】太阳能可以从太阳源源不断的获取，是可再生能源。
太阳能热水器是通过热传递的方式将能量从太阳传递给水。
5. （2022吉林省）在太空中，空间站使用的电能主要来源于太阳能电池板，太阳能是______能源；“天宫课堂”中，太空教师将两个平板上的液滴靠得很近时，两个液滴会自动“搭接”成“液桥”（示意图如图所示），“液桥”的形成表明了分子间存在______。
【答案】 可再生 引力
【解析】太阳能可以从自然界源源不断获得，它是可再生能源。
分子间存在相互作用的引力和斥力，两个液滴会自动“搭接”成“液桥”，这是由于分子间引力的作用。
6. （2022湖北十堰）2022年6月4日，长征二号F遥十四运载火箭开始加注燃料推进剂，于6月5日圆满完成神舟十四号发射任务。运载火箭燃料推进剂选择密度小、热值 _____的气体燃料，采用 _____和压缩体积的方法使气体燃料液化。神州飞船进入太空后，利用太阳能电池板供电，太阳能属于 _____（填“可再生”或“不可再生”）能源。
【答案】 大 降低温度 可再生
【解析】火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有密度小，热值大的性质，所以在完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料，液态氢可以释放出来更多的热量。
火箭中的燃料是液态的，它是由气体燃料液化而来，液化的方式是降低温度和压缩体积。
太阳能可以从自然界源源不断的获取，所以属于可再生能源。
7.（2021贵州黔东南州）如图所示，是用燃烧天然气给水加热的情景。它是通过______途径改变水的内能，天然气是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
【答案】 热传递 不可再生
【解析】改变物体内能的方式有做功和热传递，用燃烧天然气给水加热是通过热传递改变水的内能的。
天然气用一点就少一点，短时间内不会再生，是不可再生能源。
8.（2021河北）太阳能是______（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，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________能转化为电能；车轮轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_________能。
【答案】 可再生 太阳 电
【解析】太阳能取之不尽用之不竭，且清洁无污染，属于可再生能源。
光电转换器的作用是将太阳能转变为电能。
风力发电机的作用是将风能转变为电能。
9.（2021长春）2021年6月17日，神州十二号载人飞船成功发射，并与我国空间站天和核心舱成功交会对接。对接后，载人飞船相对于核心舱是______的。航天员进驻空间站后通过______与地面指挥中心传递信息。空间站可以利用太阳能电池板获得能量，太阳能是太阳内部的氢原子核发生______（选填“裂变”或“聚变”）释放出的核能。
【答案】 静止 电磁波 聚变
【解析】如果一个物体的位置相对于参照物发生了变化，这个物体就是运动的，如果没有变化，它是静止的。神州十二号载人飞船成功发射，并与我国空间站天和核心舱成功交会对接。对接后，因载人飞船相对于核心舱的位置没有发生变化，载人飞船相对于核心舱是静止的。
地球和太空之间有真空，声音不能在真空中传播，而电磁波可在真空中传播，故航天员进驻空间站后通过电磁波与地面指挥中心传递信息。
原子核聚变和核裂变都能释放能量。太阳能是太阳内部的氢原子核发生聚变释放出的核能。
10．常规潜艇以四冲程柴油内燃机为动力，工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中机械能转化为内能的是 冲程；核潜艇利用核反应堆发生核裂变提供动力，其核能是 （选填“新能源”或“常规能源”）；在海面下潜艇上浮过程中受到的重力 下潜过程中受到的重力（选填“等于”、“小于”或“大于”）。
【答案】压缩；新能源；小于。
【解析】（1）在内燃机的四个冲程中，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能；
（2）核能是人们最近开始使用、有待推广的能源，所以是新能源；
（3）潜水艇在海面下上浮，应通过水仓排水而减小自身的重力，由于重力小于浮力故潜水艇会上浮；潜水艇要潜入水中，应通过水仓进水而增大自身的重力，由于重力大于浮力故潜水艇会下沉；所以在海面下潜艇上浮过程中受到的重力小于下潜过程中受到的重力。
三、探究题（10分）
1．（10分）我市风能资源丰富，现各地陆续安装了风力发电机。风力发电机的原理是利用自然风吹动发电机风叶转动，带动内部发电机组发电。某兴趣小组提出了一个问题：风力发电机的发电功率大小可能与哪些因素有关？他们针对这个问题提出如下猜想：
猜想一：风力发电机的发电功率大小可能与风速大小有关
猜想二：风力发电机的发电功率大小可能与风叶长度有关
猜想三：风力发电机的发电功率大小可能与风叶个数有关
猜想四：……
针对以上猜想一和猜想二，该兴趣小组设计了实验方案，准备了以下主要实验器材：小型风力发电机（含形状相同长度分别为10cm、15cm、20cm的风叶共三组）、电吹风、电压表、导线若干。
实验过程中，先将电压表连接在小型发电机输出电路两端，电压表示数可反映发电机的发电情况。用电吹风吹出的风模拟自然风，正对发电机风叶吹风，进行多次实验，实验数据记录如下：
根据以上实验回答下列问题：
（1）本实验是通过 来反映发电机发电功率大小的；
（2）比较实验序号为 （填上表中实验序号）三次实验所得数据，可验证猜想 （选填“一”或“二”），结论是：其他条件都相同时，风速越大，风力发电机的发电功率越大。
（3）比较实验序号为2、4、5三次实验所得数据，可验证猜想 （选填“一”或“二”），结论是： 。
【答案】（1）电压表示数；
（2）1、2、3；一；
（3）二；其他条件都相同时，风叶长度越大，风力发电机的发电功率越大。
【解析】（1）由“将电压表连接在小型发电机输出电路两端，电压表示数可反映发电机的发电情况”知，本实验是通过电压表示数的变化来反映发电机发电功率大小的：示数越大，发电功率越大；
（2）从实验结论可以看出，实验探究的是发电功率大小与风速的关系，所以要保持风叶长度和风叶个数相同，改变风速，因此选择的是实验序号的1、2、3；
（3）在2、4、5三次实验过程中，电吹风档位相同，也就是风速相同，风叶个数相同，但风叶长度不同，并且发现：风叶长度越大，电压表示数越大，说明发电功率与风叶长度有关。所以结论为：其他条件都相同时，风叶长度越大，风力发电机的发电功率越大。
四、计算题（12分）
1. （12分）（2022广西河池）贵南高铁北起贵州贵阳市，经河池市，南至广西南宁市，是广西境内第一条设计时速为350公里客运专线，预计2023年年底建成通车。
（1）若通车后，一列长200m的动车组（如图甲）以60m/s的速度匀速通过一座长1000m的高架桥。该列动车组通过高架桥所用的时间为多少？
（2）若动车组以80m/s的速度匀速运动时电动机的总输出功率为5600kW，则此时动车组受到的阻力为多大？
（3）位于河池市境内的界子良风电场于2021年初成功实现40台风机并网发电（如图乙）。已知当地每秒每平方米面积吹过的风的能量约为200J，若风机有效迎风面积约为 SKIPIF 1 < 0 ，风机把风能转换为电能的效率为 SKIPIF 1 < 0 。请估算一台风机一天的发电量可以供一列总输出功率为4800kW的动车组以250km/h的速度运动多远距离？（忽略其它能量损耗）
【答案】（1）20s；（2） SKIPIF 1 < 0 ；（3） SKIPIF 1 < 0
【解析】（1）列车全部通过高架桥所行驶的路程
SKIPIF 1 < 0
列车全部通过高架桥的时间
SKIPIF 1 < 0 s
（2）匀速运动时车受到阻力等于动力，动车组受到的阻力为
SKIPIF 1 < 0
（3）40台风机一天产生的电能
SKIPIF 1 < 0
一台风机产生的电能可供一列动车组运行的时间
SKIPIF 1 < 0
动车组运行的距离
SKIPIF 1 < 0
五、综合素养题（共23分）
1.（10分） （2022江苏无锡）如图所示，中国“祝融号火星车质量为240kg。太阳能板将太阳能转化为电能，为火星车上的科学设备供电，车顶部安装有集热器，其窗口覆盖了一层透光率很高的膜，阳光可以透进来，保证红外线能量只进不出、在膜下面，是一种叫正十一烷的材料，白天它被阳光照射吸热熔化，到了夜晚温度降低，它逐渐凝固，把储存的能量再释放出来，“祝融号”火星车是六轮驱动，且每个车轮都能转向，爬坡时走“之”字形路线。（火星表面g取4N/kg）
（1）阳光中的红外线具有显著的___________效应；火星车爬坡时走“之”字形路线可以省__________（选填“力”或“功”）
（2）火星车在火星表面所受的重力大小为多少_________？
（3）在下列方框中填上装置或能量名称，完成火星车利用太阳能的路径图_________，_________
【答案】（1）热 力 （2） 960N （3）太阳能板 内能
【解析】（1）红外辐射被物体吸收后转化为内能，使物体的温度升高，是由于红外线具有热效应。
任何机械都不省功，火星车爬坡时走“之”字形路线，相当于利用了斜面，斜面可以省力。
（2）由重力公式可得
G=mg=240kg×4N/kg=960N
（3）太阳光照射在太阳能板上，利用光电效应，将太阳能转化为电能。
集热器保证了热量不会散失，从而使温度升高，内能增大。
2.（8分） （2022甘肃兰州）阅读短文，回答问题。
页岩气
页岩气是指附存于有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料。页岩气主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。
页岩气生产过程中一般无需排水，生产周期长，一般为30年~50年，勘探开发成功率高，具有较高的工业经济价值。随着社会对能源需求不断扩大，特别是水平井与压裂技术水平不断进步，人类对页岩气的勘探开发正在形成热潮。我国页岩气资源潜力大，初步估计我国页岩气可采资源量在36.1万亿立方米，与常规天然气相当。
（1）页岩气属于______（填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）若页岩气的热值为4.2×107J/m3，则燃烧5m3页岩气放出的热量为______J。
【答案】 不可再生 2.1×108
【解析】（1）页岩气不能在短期内再生，属于不可再生能源。
（2）燃烧5m3页岩气放出的热量为
Q放=Vq=5m3×4.2×107J/m3=2.1×108J
3.（5分）（2021齐齐哈尔）随着生产和技术的发展，人们已经开始将太阳能转化为其它形式的能加以利用。目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是用吸光性好的材料制成太阳能集热器，实现给水或其它介质加热；另一种是利用半导体材料制成太阳能电池，这种电池目前已用于人造地球卫星、太阳能汽车等。
太阳能作为一种新能源，具有来源丰富、不需运输、不会对环境造成污染等优点。但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响很大，又给大规模利用太阳能带来新的技术课题。
如图是试验中的无人驾驶太阳能汽车，利用太阳能电池提供能源。
太阳能电池工作时，是将太阳能转化为______ 。
技术人员可以通过______ 远程操控汽车选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”。
太阳能属于______ 能源选填“可再生”或“不可再生”。
太阳能汽车的外形做成流线型，上表面弯曲，下表面比较平。汽车高速行驶时对地面的压力______ 汽车静止时对地面的压力选填“大于”、“等于”或“小于”。
请你说出太阳能的一条优点：______ 。
【答案】电能 电磁波 可再生 小于 来源丰富
【解析】太阳能电池工作时，是将太阳能转化为电能；
技术人员是通过电磁波远程操控汽车；
太阳能是可以再生的，故它是可再生能源；
太阳能汽车在水平路面上静止时，对地面的压力等于其重力。
太阳能汽车的外形做成流线型，上表面弯曲，下表面比较平，在水平路面上高速行驶时，流过上方的空气流速快，下方的流速慢，上方的压强小，下方的压强大，产生向上的压力差，减小对地面的压力，所以小轿车在水平路面高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力；
太阳能作为一种新能源，具有来源丰富、不需运输、不会对环境造成污染等优点。据此可得答案：来源丰富、不需运输、不会对环境造成污染。
实验序号
风叶长度/cm
电吹风档位
风叶个数
电压表示数/v
1
10
弱
3
0.5
2
10
中
3
0.8
3
10
强
3
1.2
4
15
中
3
1.3
5
20
中
3
1.8
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