文档内容
2 太阳能与能源可持续发展
[学习目标]
一、太阳能
1．太阳能是氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，太阳能是人类能源的宝库，如
化石能源、地球上的风能、生物质能都来源于太阳。
2．太阳能的利用
① 间接利用太阳能：化石能源（光能----化学能）；生物质能（光能----化学能）。
② 直接利用太阳能：集热器（有平板型集热器、聚光式集热器）（光能----内能）；
③ 太阳能电池：（光能----电能）一般应用在航空、航天、通讯、计算器、手表等方
面。
④ 太阳能来源丰富，不需要运输，无污染，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，给大规模利用太阳能带来一些新的技术课题。
二、能源与可持续发展
1．能量的转化、能量的转移，都是有方向性的。
我们是在能量的转化和转移中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用，能量的
利用是有条件的，也是有代价的，所以我们应节约能源。
2．能源的消耗给环境带来了负面影响：燃料燃烧时产生的有害气体、大量的粉末污染
了环境，危害人体健康，影响植物正常生长，还会使水土流失，土地沙漠化，加剧温室效
应，核能的使用也可造成辐射污染。
3．能源与可持续发展
① 不可再生能源和可再生能源：化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自
然界得到补充，所以它们属于不可再生能源。而水的动能、风能、太阳能、生物能，可以
在自然界里源源不断地得到，所以它们属于可再生能源。人类生活中，还广泛利用食物等
生命物质中存储的化学能，这类生命物质提供的能量称为生物质能。常见的不可再生能源
有：煤、石油、天然气、核能等。常见的可再生能源有：风能、水能、太阳能、生物质能
等。
② 21世纪能源消耗增长速度明显加快，世界化石能源的使用年限存在严重危机，人
们期待未来的理想能源的开发。未来的理想能源必须满足以下条件：必须足够便宜，可以
保证多数人用得起；相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；必须足够安全、清洁，
可以保证不会严重影响环境。
一、太阳能
1. 产生：太阳是一个巨大的“核能火炉”。在太阳内部，每时每刻都在发生核聚
变，并释放出巨大的能量。
① 大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射除去。
② 绿色植物的光合作用将太阳能转化为生物体的化学能。③ 我们今天使用的煤、石油、天然气等化石燃料，实际上是来自上亿年前地球所接
收的太阳能。
2. 太阳能的利用
① 利用集热器加热物质(热传递，太阳能转化为内能)；
② 用太阳能电池把太阳能转化为电能(太阳能转化为电能)。
3. 太阳能的优缺点
① 优点：清洁、安全、无污染、环保、方便、经济、不受地域限制，取之不尽、用
之不竭，节省地球资源等。
② 缺点：受到天气的限制。
4. 光能转换
光电转换 光能→电能 利用太阳能发电，如太阳能电池等
光热转换 光能→内能 太阳能被大气和水吸收形成空气流动、水循环；利用太阳能给物体加热
光化转换 光能→化学能 植物发生光合作用，转化成生物质能，以化学能的形式贮存到植物中
二、能源革命
1．人类对能源的开发利用有过四次重大的突破：火的使用、蒸汽机的发明、电能的应
用和核能的使用。能源技术的每一次突破都导致了生产力的飞跃和人类社会的巨大进步。
2．能量的转移和转化是具有方向性的，能源的大量开发和使用会造成环境污染与生态
破坏。
3．节约能源减小污染的途径：改进开发技术，减少环境污染物，限制过量开发一些污
染严重的资源，大量开发一些清洁无污染的可再生能源。三次能源革命：火的使用，蒸汽
机的发明，核能的使用。
4．可再生能源和不可再生能源：
① 可再生能源：在自然界可以不断再生并有规律地得到补充的能源，叫做可再生能
源。如太阳能、风能、水能、海洋能、潮汐能等。
② 不可再生能源：经过千百万年形成的、不可能在短期内从自然界得到补充的能
源。如煤炭、石油、天然气、核燃料等。
三、能源的可持续发展
1．能源的转化效率
输出的有用能量
输入的总能量
公式：效率= ×100%
2．能源与可持续发展
① 21世纪的能源趋势
由于世界人口的急剧增加和经济的快速发展，能源的消耗持续迅速增长。
人类的主要能源仍是化石能源，它们属于不可再生能源。
② 能源消耗对环境的影响
如化石能源的大量消耗造成了大气污染和温室效应，一些欠发达国家过分依靠柴薪能
源，加剧水土流失和土地沙漠化等。
③ 解决能源危机的出路
节约使用石油、煤和天然气等常规能源，提高利用率。大力开发和利用新能源。未来可推广的能源有：太阳能、地热能、核能、潮汐能、风
能、可燃冰等。
④ 未来的理想能源必须满足以下条件
必须足够便宜，可以保证多数人用得起；相关的技术必须成熟，可以保证大规模使
用；必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。
四、能量转化的基本定律
1．能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为
其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化或转移的过程中，总量保持不变。
2．能量的转移和方向性：我们是在能量转化或转移过程中利用能量的。另外，自然界
中许多自发的过程都是有方向的。
知识点一：太阳能
【探究重点】
太阳是一个巨大的“核能火炉”。在太阳内部，每时每刻都在发生核聚变，并释放出巨
大的能量
【例题精讲】
1. （2022·江西省）太阳能属______（选填“可”或“不可”）再生能源，在我国新农村
建设中已被广泛使用。如平板式集热器可吸收太阳辐射，将集热器内的水加热，这是利用
______的方式增加水的内能。
【答案】①可；②热传递。
【解析】[1]一次能源按是否可再生分为可再生能源和不可再生能源。太阳能可以从自然界
源源不断 获的得，属于可再生能源。
[2]平板式集热器可吸收太阳辐射，将集热器内的水加热，把获得热量传递给水，使水
的内能增大，温度升高，这是利用热传递的方式增加了水内能。
【巩固训练】
2. （2022·湖北武汉）下列关于太阳能的说法正确的是（ ）。
A太阳能属于二次能源；
B太阳能属于不可再生能源；
C太阳是一个巨大的“核能火炉”；
D太阳能电池直接将太阳能转化为化学能
【答案】C。
【解析】A．太阳能属于一次能源，故A错误；
B．太阳能属于可再生能源，故B错误；
C．太阳内部发生的是核聚变，可以提供大量的能量，太阳是一个巨大的“核能火
炉”，故C正确；
D．太阳能电池直接将太阳能转化为电能，故D错误。故选C。
知识点二：太阳能的优劣与利用
【探究重点】
1．本质:太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变,释放出的巨大核能。
2．利用:①用集热器把物质加热;②利用太阳能电池把太阳能转化为电能。3．缺点：转化效率低
【例题精讲】
3. 太阳能在利用过程中对环境无污染或污染很小，属于 能源(填“清洁”或“非清洁”)；
利用太阳能电池可以把太阳能转化为 能，还有一部分太阳能转化为其他形式的能，根
据能量 定律可知，转化的总能量和接收的太阳能数量相同。
【答案】(1)清洁；(2)电；(3)守恒。
【解析】太阳能在利用过程中对环境无污染或污染很小，所以属于清洁能源；
利用太阳能电池可以把太阳能转化为电能，还有一部分太阳能转化为内能，根据能量守恒
定律，能量只会发生转移或转化，能的总量不变，所以转化的总能量和接收的太阳能数量
相同。
【巩固训练】
4. （2022·锦州） 目前我国在能源、材料和航天等领域都取得了巨大成就。下列说法正
确的是（ ）
A. 核能和地热能都是可再生能源
B. 半导体是制造集成电路的重要材料
C. 地面控制中心通过超声波与空间站中的航天员通信
D. 空间站上太阳能电池板将太阳能转化为内能
【答案】B
【解析】A．核能在短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源，而地热能是可再生
能源，故A错误；
B．集成电路是由二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上，所以半导体
是制造集成电路的重要材料，故B正确；
C．超声波是声波，声音不能在真空中传播，空间站与地面间有真空，所以不能通过超声
波传递信息，要靠电磁波来传递信息，故C错误；
D．空间站上太阳能电池板将太阳能转化为电能，故D错误。
故选B。
知识点三：能量转化的基本规律
【探究重点】
能量的转化和转移都是具有方向性的，不能反过来转化；像化石能源、核能等短期内
不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
【例题精讲】
5. （2022·枣庄） 核电站发电流程如图所示，在核电站的发电过程中，下列所述能量转
化顺序正确的是（ ）
A. 核能→化学能→内能→电能 B. 核能→化学能→机械能→电能
C. 核能→内能→机械能→电能 D. 核能→机械能→内能→电能
【答案】C【解析】核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料（铀）在反应堆内进行裂变并
释放出大量热能，来加热水使之变成蒸汽，蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮带动发电
机发电．所以核电站的发电过程中，能量的转化是核能→内能→机械能→电能．选项C合
题意．
【巩固训练】
6. （2022·武威） 河北丰宁抽水蓄能电站是2022年北京冬奥会的电力保障项目之一、该
电站可以利用风能和光能资源充足时发电获得的部分电能，将水抽到高处转化为水的机械
能储存起来，需要时再利用水的势能发电，从而弥补了风能、光能不稳定且转化的电能难
储存的不足，实现风、光与水电的互补，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确
的是（ ）
A. 风能和光能是不可再生能源
B. 该电站抽水蓄能时可将电能转化为机械能，发电时可将机械能转化为电能
C. 根据能量守恒定律可知，该电站抽水时消耗的电能全部转化为水的机械能
D. 风能、光能、机械能、电能可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的
【答案】B
【解析】A．风能和光能是可再生能源，能够从自然界获得，取之不尽用之不竭，故A错
误；
B．该电站抽水蓄能时，消耗电能，增大的水的机械能，故将电能转化为机械能，发电
时，机械能减小，电能增加，故将机械能转化为电能，故B正确；
C．该电站抽水时消耗的电能不可能全部转化为水的机械能，会有一部分的电能转化为内
能或其它形式的能，故C错误；
D．风能、光能、机械能、电能可以相互转化，但是能量的转化有方向性的，比如汽车行
驶时，克服摩擦力做的功，机械能转化为内能，这个内能不会自发的转化为原来的机械
能，故D错误。
故选B。
知识点四：能源与可持续发展
【探究重点】
未来理想能源的四大特征：1足够丰富，可以保证长期使用2足够便宜，可以保证多
数人用得起3相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用4足够安全、清沽，可以保证不
会严重影响环境。如生物能、太阳能、风能、潮汐能、温差能、地热能、波浪能、废弃物
能等都属于未来理想能源。
【例题精讲】
7. （2022·四川凉山）近年来我州践行绿色发展理念，挖掘自然资源优势，减少化石燃料
的使用，大力发展水能风能等绿色能源。目前经常使用的化石能源属于____________（选
填“可再生”或“不可再生”）能源。大力推广的风力发电是将____________能转化为
____________能。
【答案】①不可再生；②机械能（风能/动能）；③电。
【解析】[1]化石能源短时间内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源。
[2][3]风力发电消耗机械能（风能/动能），产生电能。【巩固训练】
8. （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】①大；②降低温度；③可再生。
【解析】[1]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。
[2]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。
[3]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。
1. 下图是获取电能的几种途径,其中消耗不可再生能源又不会对大气造成污染的是( )
【答案】:D
【解析】:煤是不可再生能源,在燃烧过程中会对大气造成污染,所以A不符合要求;太阳能电
池板将太阳能转化为电能,太阳能是可再生能源,所以B不符合要求;风力发电机将风能转化
为电能,风能是可再生能源,所以C不符合要求;核能发电是通过核燃料发生核裂变的方式,将
核能转化为电能,由于核燃料是有限的,所以核能属于不可再生能源,且核能发电不会对大气
造成污染。故选D。
2. 下图是某校学生使用的一款小夜灯,它的一侧是太阳能电池板,另一侧是高效节能的LED
灯。关于小夜灯中所应用的物理知识,下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板主要是靠白天接收阳光的照射而获得能量 B.太阳能电池板将电能转
化为内能
C.LED灯的发光物体是由电阻很小的铜质材料制成的 D.LED灯不发光时也有电
流通过
【答案】:A【解析】:太阳能电池板是靠白天接收阳光的照射,把太阳能转化为电能,故A选项正确,B选
项错误;LED灯的发光物体是由半导体材料制成的,C选项错误;LED灯不发光时没有电流通
过,D选项错误。
3. 右图为一种新型薄膜太阳能电池,厚度只有几微米,可弯曲,1 g薄膜太阳能电池1 h可提供
6×10-3 kW·h的电能,它可以贴在玻璃上,制成太阳能发电窗户。下列说法正确的是( )
A.太阳能不是清洁能源
B.太阳能从太阳传递到薄膜电池上没有能量损失
C.薄膜太阳能电池将电能直接转化为光能
D.1 g薄膜太阳能电池1 h可提供2.16×104 J的电能
【答案】:D
【解析】:太阳能清洁环保无污染,所以A错误;太阳能从太阳传递到薄膜电池上有一定的效
率,所以有能量损耗,所以B错误;薄膜太阳能电池将光能直接转化为电能,所以C错误;可根据
题目已知条件“1 g薄膜太阳能电池1 h可提供
6×10-3 kW·h的电能”进行单位换算得出以焦耳为单位的电能数值,6×10-3 kW·h=6×10-
3×3.6×106 J=2.16×104 J,D正确。
4. “低碳环保”是当今世界的主题,太阳能已被人们广泛利用。太阳能来自于太阳内部的
(选填“核裂变”或“核聚变”),太阳发出的光以 km/s的速度向周围空间传播(不计
空气的影响)。
【答案】:核聚变 3×105
【解析】: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;光在真空中的传播速度为3×105 km/s。
5. 许多城市都在推广利用太阳能，城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能，下
列关于太阳能的说法不正确的是( )
A．太阳是一个巨大的“核能火炉” B．太阳能为二次能源
C．太阳能属于可再生能源 D．太阳能清洁，无污染
【答案】B
【解析】地球接受的辐射能来自太阳中的核聚变反应，因此太阳是一个巨大的“核能火炉”,
A正确；太阳能可以从自然界直接获取为一次能源,B不正确；太阳能属于可再生能源，并
且清洁无污染,C、D正确,选B。
6. 下列能源中，不来源于太阳能的是( )。
A．石油 B．天然气 C．江河水流能 D．核能
【答案】D。
【解析】石油和天然气的最初来源都是地球上的海洋生物，所以它们是间接获得了太
阳的能量；水是因为太阳照射，受热蒸发，水蒸气跟随大气运动，凝结落到高处．然后再
从高处流到低处，形成水流，这个过程中产生了水能，所以究其本质也来自于太阳的能
量；只有核能是放射性物质通过核聚变或核裂变，将物质内部大量的能量释放出来，没有
受到太阳能的影响，故选D。7. 蒸汽机的发明对人类利用能源的意义，说法错误的是( )
A. 蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑
B. 蒸汽机的发明使人类逐步地以机械动力代替人力和畜力
C. 蒸汽机的发明使人类主要的能源由柴薪转向煤
D. 蒸汽机的发明使人类主要的能源由煤转向了电
【答案】D
【解析】A. 蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，说法正确；
B. 蒸汽机的发明使人类逐步地以机械动力代替人力和畜力，说法正确；
C. 蒸汽机的发明使人类主要的能源由柴薪转向煤，说法正确；
D. 蒸汽机的发明使人类主要的能源由煤转向了电，天然气等。
8. 关于能量的转化与转移，下列说法中不正确的是( )。
A．内能可以从温度高的物体向温度低的物体转移，也可以从温度低的物体向温度高
的物体转移；
B．内能可以转化为机械能，机械能也可以转化为内能；
C．内能在转化或转移过程中一定有能量损失；
D．能量可以从一种形式转化为其他形式，也可以从一个物体转移到其他物体，在转
化和转移的过程中，能量的总量保持不变
【答案】A。
【解析】A．热传递的条件是存在温度差，内能从温度高的物体向温度低的物体转
移，不能从温度低的物体向温度高的物体转移，故A错误，A符合题意；
B．内能和机械能之间可以相互转化，内能可以转化为机械能，机械能也可以转化为
内能，故B正确，B不符合题意；
C．内能在转化或转移过程中不可避免的有能量损失，故C正确，C不符合题意；
D．由能量守恒定律可知，能量可以从一种形式转化成另一种形式，也可以从一个物
体转移到另一个物体，转化前后总能量保持不变，故D正确，D不符合题意。故选A。
9. 前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解
制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力(该技术成本很高，目前仍处在试验阶
段)，但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是( )。
A．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从，更不能以讹传讹；
B．该车行驶的能量最终来源于水，所以说水是一种能源；
C．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量；
D．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
【答案】B。
【解析】A．由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹
传讹，故A正确，不符合题意；B．该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故B
错误，符合题意；
C．根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故C正确，
不符合题意；
D．氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的该车行驶的，
故D正确，不符合题意。故选B。
10. 课本中的插图“太阳能凉帽。电池板把太阳能转化为扇叶的动能”（如图），引发了小
聪一些联想，他的下列表达错误的是（ ）。
A.太阳能实质上是太阳内部核及应释放出的能量；
B.太阳能为“二次能源”，也是不可再牛能源；
C.太阳光中的可见光是电磁波；
D.太阳光可以在真空中传播
【答案】B。
【解析】A、在太阳内部具有高温高压的环境，可以产生聚变反应，从而放出大量的能
量。故A正确；
B、在太阳内部，氢原子核在超高温下发生核聚变，释放出巨大的核能，这就是太阳
能，所以太阳能不是二次能源，而是直接从自然界获取的一次能源，是可再生能源。故B
错误；
C、电磁波是一个大家族，太阳光属于电磁波的一种。故C正确；
D、电磁波的传播不需要介质，太阳光本质是电磁波，所以可以在真空中传播；故D
正确。故选B。
11. “嫦娥五号”返回舱载着月球土壤回归地球，地面对它的控制是靠______选填(“电磁
波”或“声波”)来传递数据信息的。“嫦娥五号”月球探测器的太阳能电池板将太阳能转
化为电能，电能属于______(选填“一次能源”或“二次能源”)。
【答案】电磁波；二次能源。
【解析】[1]地面科技人员对“嫦娥五号”的控制是靠电磁波来传递数据信息的。
[2]电能不能从自然界直接获得，需要消耗其它能源经过加工转换获得，电能是二次能
源。
12. 图中是德州市安装的一种太阳能路灯，太阳能电池将太阳能转化为________能提供给
路灯，太阳能属于_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。【答案】（1）电；（2）可再生。
【解析】太阳能电池将太阳能转化为电能提供给路灯，太阳能取之不尽用之不竭，可从自
然界不断获得，属于可再生能源。
13. （2022·贵州黔东南）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】①聚变；②可。
【解析】[1][2]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。
14. 太阳能在利用过程中对环境无污染或污染很小，属于 能源（填“清洁”或“非清
洁”）；利用太阳能电池可以把太阳能转化为 能，还有一部分太阳能转化为其他形式
的能，根据能量 定律可知，转化的总能量和接收的太阳能数量相同。
【答案】（1）清洁；（2）电；（3）守恒。
【解析】太阳能在利用过程中对环境无污染或污染很小，所以属于清洁能源；
利用太阳能电池可以把太阳能转化为电能，还有一部分太阳能转化为内能，根据能量
守恒定律，能量只会发生转移或转化，能的总量不变，所以转化的总能量和接收的太阳能
数量相同。
1. （2022·广东）关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A. 煤、石油、天然气都是可再生能源 B. 电能是一次能源
C. 水力发电是将水的机械能转化为电能 D. 太阳释放的能量是核裂变产生的
【答案】C
【解析】A．煤、石油、天然气不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故
A错误；
B．生活中所使用的电能是从自然界中的一次能源转化而来的，因此电能属于二次能源，
故B错误；
C．水力发电时，消耗水的机械能，转化为电能，因此水力发电是将水的机械能转化为电
能，故C正确；
D．太阳内部发生的是热核反应，太阳释放的的巨大能量是由核聚变产生的，故D错误；故选C。
2. （2022·无锡）如图所示的白鹤滩水电站是实施西电东送”的国家重大工程，是世界在
建规模最大的水电工程正式投运后，每年可向华东地区输送 的电能，相当于火
力发电站燃烧 标准煤所获得的电能，标准煤的热值取 ，下列说
法中错误的是（ ）
A. 水能是可再生能源 B. 水电站将水的机械能转化为电能
C. 煤炭是不可再生能源 D. 火力发电站的发电效率为50%
【答案】D
【解析】A．水能是可再生能源，能够从自然界中源源不断地获得，故A正确，A不符合
题意；
B．水电站是利用水的机械能来发电的，将水的机械能转化为电能，故B正确，B不符合
题意；
C．煤炭是化石能源，一旦消耗短时间内无法再生，故煤炭是不可再生能源，故C正确，C
不符合题意；
D．燃烧 标准煤所获得的热量为
每年可向华东地区输送 的电能，火力发电站的发电效率
故D错误，D符合题意。故选D。
3. 关于能量和能源，下列说法错误的是（ ）。
A电能必须通过消耗一次能源才能得到，是二次能源；
B我们今天使用的煤、石油、天然气，都是化石能源；
C能量的转化和转移有时是有方向性的；
D自然界的能量是守恒的，它既不能创生，也不能消灭
【答案】C。
【解析】A、电能需通过消耗一次能源才能获得，叫做二次能源，故A正确；
B、化石能源是指由远古时代的动植物在地壳中经过几亿年转化而来的燃料，包括石
油、煤和天然气，故B正确；
C、内能不能自动地从低温物体转移到高温物体，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用来再次开动汽车，这些例子都说明了能量的转化和转移总是具有方向性，故C错误；
D、能量既不能创生，也不会消灭。在能的转化和转移的过程中，能量的总量保持不
变，故D正确。故选C。
4. （2022·百色）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开发利
用。下面列举的项目中，不属于新能源开发的是（ ）
A. 太阳能发电 B. 风力发电
C. 核能发电 D. 燃煤发电
【答案】D
【解析】新能源是指传统能源之外的各种能源形式，是指刚开始开发、利用或正在积极研
究并有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等，燃煤不属
于新能源。
故选D。
5. (2020•江南区模拟)关于能源和能量，下列说法不正确的是( )
A．电能可以转化为其他形式的能，所以电能是一次能源
B．化石能源是不可再生能源
C．太阳内部，氢原子核在超高温下不断发生聚变
D．在热传递过程中，热量能自发地从高温物体转移到低温物体
【答案】A
【解析】A、电能属于二次能源，故A不正确。
B、化石能源是不可再生能源，故B正确。
C、在太阳内部，氢原子在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能，故C正确。
D、温度不同的物体接触时，热量由高温物体传向低温物体，即在热传递过程中，热量能自
发地从高温物体转移到低温物体，故D正确。
故选：A。
6. “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
；目前核电站一般利用的是 (选填“核聚变”或“核裂变”)时产生的能量。
【答案】太阳能；核裂变。
【解析】太阳能是取之不尽用之不竭，且无污染，是较为理想的能源；核裂变和核聚变都
能释放能量，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的。
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；(2)核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的。
7. （2022·营口）我国光伏发电量位居世界首位，太阳能是__________（选填“可再
生”或“不可再生”）能源；锂离子电池充电时，电池相当于____________（选填“电
源”或“用电器”）；100g氢完全燃烧放出的热量是________J。（q =1.4×108J/kg）
氢
【答案】 ①. 可再生 ②. 用电器 ③. 1.4×107
【解析】
[1]太阳能是取之不尽的能源，是可再生能源，。
[2]锂离子电池放电时是电源，充电时消耗电能，相当于用电器。[3]100g氢气完全燃烧放出的热量是Q =m q =100×10-3kg×1.4×108J/kg=1.4×107J
放 氢 氢
8. 太阳能是未来的理想能源，它是清洁的 再生能源(选填“可”、或“不可”)；行驶中的
太阳能汽车，其太阳能电池将太阳能直接转化为电能，进而再转化为汽车的 能。
【答案】可、机械。
【解析】太阳能是可再生能源，电动机将电能转化为机械能。
9. （2022·绥化）2022年6月5日神舟十四号载人飞船与天宫空间站对接成功，神舟十四
号靠接收和发射___________与地面联系；空间站利用的太阳能是___________能源（选
填“可再生”或“不可再生”）。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 可再生
【解析】
[1]太空中是真空，而电磁波的传播不需要介质，可以传递信息，神舟十四号靠接收和发射
电磁波与地面联系。
[2]太阳能可以在自然界里源源不断地得到补充，所以太阳能是可再生能源。
10. 能量守恒和转化定律与细胞学说、进化论并称19世纪自然科学的三大发现。它的具体
阐述是能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会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，而在转化或转移的过程中其总量保持不变。虽然总量保
持不变，但因为能量的转移或转化具有 ，所以人们在生活中得养成节能环保得
意识，重点推广使用可再生能源。核能 (填“是”、“不是” )可再生能源。
【答案】方向性 不是
【解析】[1][2]能量在转化和转移的过程中，都是具有方向性的，不能反过来转化；核能在
使用后，短时间内不能源源不断的获得，属于不可再生能源。
11. （2022·北部湾）为了推进农业机械智能化，某科技团队研发了5G智能电动拖拉
机，它可以通过______（选填“电磁波”或“超声波”）传递云端网络信息实现无人驾
驶。拖拉机行驶时消耗的电能是______次能源。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 二
【解析】
[1]5G智能电动拖拉机是利用电磁波，将信息传递云端网络，实现无人驾驶传递的。
[2]一次能源是指从自然界直接获取、没有经过加工的能源，电能是人们消耗一次能源获得
的，属于二次能。
1. 前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制
氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力(该技术成本很高，目前仍处在试验阶
段)，但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是( )
A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量
C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹
D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源【答案】D
【解析】(1)燃料中的化学能可通过技术手段最终再转化为电能；
(2)根据能量守恒可做出判断；
(3)从科学角度来认识生活中的热点事件，据此判断；
(4)水也是一种能源。但在这里的能源并不能说是水提供的。
A.氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故A正确；
B.根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故B正确；
C.由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹，故C正
确；
D.该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故D错
误。
2. 下列关于能源说法正确的是( )
A．太阳能是清洁能源 B．核能是可再生能源
C．煤是新型能源 D．电能是一次能源
【答案】A
【解析】A.太阳能安全、清洁，开发利用太阳能不会给环境带来污染，叫做清洁能源。故
A正确；
B.核能属于新能源，但核材料的储量是一定的，所以属于不可再生能源。故B错误；
C.煤是传统能源，也叫做常规能源。故C错误；
D.电能是由其他能源转化来的，属于二次能源。故D错误。
3. 关于能源和材料，下列说法正确的是( )
A．天然气是可再生能源
B．超导体材料可制成电热器
C．目前核电站是利用核裂变发电
D．“永动机”是可以制造出来的
【答案】C
【解析】
A．天然气使用后在短时间内不能再生，所以它是不可再生能源。故A错误；
B．超导材料是指电阻为0的材料，若制成电热器是不可能发热的。故B错误；
C．目前核电站是利用核裂变方式来发电的。故C正确；
D．任何机械在使用过程中总有能量损耗，所以不可能制成永动机。故D错误。
故选C。
4. 关于核聚变，下列说法正确的是( )
A．原子核必须在超高温下才能发生聚变
B．任何两个原子核都可以发生聚变
C．原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核聚变
D．目前人类已经建成核电站，利用核聚变发电
【答案】A【解析】A.氘或氚，在一定条件下(如超高温和高压)，发生原子核互相聚合作用，生成新
的质量更重的原子核，发生聚变，故A正确。
B.自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素﹣﹣氘与氚的聚变，不是任意的原子核就
能发生核聚变，故B错误。
C.原子弹是利用重核裂变(链式反应)而制成的核武器；原子弹爆炸时释放的巨大能量来自
核裂变，故C错误。
D.目前人类己建成的核电站，都是利用核裂变发电，故D错误。
5. 关于信息和能源，下列说法正确的是( )
A．光纤通信是依靠光在光导纤维中发生反射来传递信息的
B．目前的核电站是利用核聚变释放的核能工作的
C．化石能源、风能和核能都是可不再生能源
D．能量在转化和转移过程中，总量保持不变，故节约能源没有必要
【答案】A
【解析】
A．光纤通讯是依靠光在光纤中连续反射来传递信息的，故A正确；
B．核电站是利用原子核裂变时释放的核能来发电的，故B错误；
C．化石能源和核能是不可再生能源，风能是可再生能源，故C错误；
D．能量在转化和转移过程中有方向性，可被利用的能量会越来越少，故D错误。
故选A。
6. “北国好风光，尽在黑龙江”，建设人与自然和诺共存的美丽家园，打响蓝天保卫战，能
源问题已成焦点，全球能源将发生巨大变革。下列关于能源问题说法正确的是( )
A.天然气燃烧产生的二氧化碳，不会加剧地球温室效应
B．煤是不可再生的化石能源，它在能源领域重要性有所降低
C．地下石油资源取之不尽用之不竭，可无限开采
D．核电站可完全替代火电站，因为核能是可再生能源
【答案】B
【解析】①温室效应加剧主要是由于现代化工业社会燃烧过多煤炭、石油和天然气，这些
燃料燃烧后放出
大量的二氧化碳气体进入大气造成的；
②煤、石油和天然气合称化石能源，属于不可再生能源；
③核燃料在地球上的储量是有限的，属于核能属于不可再生能源。
A.天然气燃烧虽然对大气造成的污染较小，但燃烧产生的二氧化碳仍然会在一定程度上加
剧地球温室效应。故A错误；
B.煤是不可再生的化石能源，在能源结构发生变化的今天，随着新能源的开发和利用，煤
在能源领域重要性有所降低。故B正确；
C.石油和煤、天然气一样，在地球上的储量是有限的，所以属于不可再生能源。故C错
误；D.核电站不可能完全替代火电站，同时核能属于不可再生能源。故D错误。
7. 下列说法错误的是( )
A. 检查和维修电路时，必须先切断电源
B. 广东大亚湾核电站是利用核聚变原理来发电的
C. 煤、石油、天然气是不可再生能源
D. 我国自主研发的北斗导航系统已组网完成，它是利用电磁波进行导航服务的
【答案】B
【解析】A．检查和维修电路时，必须先切断电源，以免发生触电事故，故正确，不符合
题意；
B．目前核电站都是使用可控核裂变技术发电的，故错误，符合题意；
C．煤、石油、天然气短期内无法再生，是不可再生能源，故正确，不符合题意；
D．电磁波传播速度快，可在真空中传播，我国自主研发的北斗导航系统就是利用电磁波
进行导航服务的，故正确，不符合题意。故选B。
8. 核能作为一种新能源，正在逐步被人们开发和利用，核电站是利用核能发电，如图所示
核燃料在反应堆内通过核 (选填“裂变”或“聚变”)的方式，把核能转化为电能输送到
国家电网，供千家万户使用。我国家庭照明电路的电压是 V。核能是 (选
填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】裂变 220 不可再生
【解析】
[1]人类目前能够和平使用的核能利用方式为核裂变，所以核电站是利用核能发电，其核燃
料在反应堆内是通过核裂变的方式，把核能转化为电能输送到国家电网，供千家万户使
用。
[2]我国家庭照明电路的电压是220V。
[3]核能不是可再生能源，尤其是现在我们已经使用核裂变能源，核裂变的元素是不可再生
的。
9. 太阳能属于_____ (选题“一次”或“二次”)能源，利用太阳能的方式主要有两种，一种
是用集热器加热，如某台太阳能集热器在天气晴好时，一天可以吸收5.2×107J的热量，
这相当于完全燃烧 m3的煤气释放的热量；另一种是用太阳能电池将太阳能转化为
．(煤气的热值为4.0×107J/m3)
【答案】一次；1.3；电能．
【解析】(1)可以从自然界直接获取的能源叫一次能源；不能从自然界直接获取，必须通过
一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；(2)由题意可知，Q =Q ，根据Q =Vq的变形公式求出需要完全燃烧煤气的体积；
放 吸 放
(3)太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置．
10. 现有柴薪、煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能以及电能。在这
些能源中属于化石能源的有 ；属于一次能源的有 ；属于二次
能源的有 。
【答案】柴薪、煤、石油、天然气；柴薪、煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地
热能、核能；电能。
【解析】一次能源：化石能源(煤、石油、天然气)、核能、太阳能、地热能、水能、风
能。二次能源：无法从自然界获取，必须通过 一次能源的消耗才能得到的能源。如电能
等。
11. 中国援建了巴基斯坦的核电站，核电站的核反应堆利用原子核的__________(选填“裂
变”或“聚变”)释放核能。Wi-fi无线上网是利用________(选填“电磁波”或“超声波”)传递信
息。
【答案】裂变 电磁波
【解析】目前的核电站的核反应堆都是利用原子核的裂变释放核能的；Wi-fi无线上网是
通过电磁波来传递信息的。
12. 在“石油、天然气、煤炭、太阳能、核燃料”中，属于可再生能源的是________，现在
人们建造的核电站，其能量来自原子核________(选填“裂变”或“聚变”)释放的核能。
【答案】太阳能；裂变。
【解析】可再生能源的特点是可以重复利用，取之不尽用之不竭，例如风能、水能、太阳
能等；核电站是通过核裂变来获取能量的。 太阳能是能够源源不断的从自然界得到的能
源，是可再生能源；石油、天然气、煤炭和核燃料能是短期内不能从自然界得到补充的能
源，属于不可再生能源； 核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。
13. (2020·山东省滨州市)2020年6月23日，我国北斗三号最后一颗组网卫星发射成功。如
图所示，北斗卫星工作所需要的电能是通过太阳能电池板由______能转化而来的，电能属
于______(选填“一次能源”或“二次能源”)
【答案】 (1). 太阳 (2). 二次能源
【解析】[1][2]太阳能电池板是把太阳能转化成电能的装置，所以北斗卫星工作所需要的
电能是通过太阳能电池板由太阳能转化而来的。我们生活中所使用的电能都是通过其他形
式的能转化而来的，是二次能源。14. 在国家“光伏扶贫”项目中，小明家安装了太阳能发电系统，白天太阳能电池板发电，
向电网提供电能，此过程中太阳能转化为 能；中午时段，太阳能电池板的输出电压为
500V，输出电流为20A，3h可以为电网提供电能 kW•h。
【答案】电；30。
【解析】太阳能电池板就是将太阳能直接转化为电能的装置；根据W=UIt可求提供的电
能。
在国家“光伏扶贫”项目中，小明家安装了太阳能发电系统，白天太阳能电池板发电，向电
网提供电能，此过程中太阳能转化为电能；
太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，3h可以为电网提供电能：
W=UIt=500V×20A×3h=10000W×3h=10kW×3h=30kW•h。
15. 太阳核心的温度高达1500万摄氏度，在太阳内部，氢原子核在超高温下发生
(选填”裂变”或”聚变”)，释放出巨大的核能。
【答案】聚变。
【解析】在太阳内部，太能之所以能发光发热，实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的，
即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能。
16. 某单缸四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速为2400r/min，若每次做功冲程对外所做
的有用功为300J，则该汽油机的输出功率为 W，所使用的燃料是 能源(选
填“可再生”或“不可再生”)。
【答案】6000；不可再生。
【解析】由题可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min，即每秒钟飞轮转40圈，
因曲轴转2圈完成一个工作循环，对外做功一次，
所以该汽油机每秒完成20个工作循环，对外做功20次，则每秒做的有用功W＝20×300J＝
6000J，
该汽油机的输出功率为P＝ ＝ ＝6000W；
汽油机所用的燃料是汽油，属于化石能源，是不可再生能源。
17. 2019年1月3日“嫦娥四号”探测器在月球背面成功降落，右图是“玉兔二号”巡视器
与“嫦娥四号”着陆器分离时的照片。“玉兔二号”巡视器的影子是因为光的___形成的；太阳
能电池板利用的太阳能属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源；太阳能电池板给充
电电池充电时，充电电池相当于______(选填“用电器”或“电源”)。【答案】直线传播 可再生 用电器
【解析】(1)“玉兔二号”巡视器的影子是光的直线传播现象，是巡视器挡住太阳光射向
月面形成的；
(2)太阳能可以源源不断的从自然界中得到，是可再生能源；
(3)太阳能电池板给充电电池充电时，充电电池消耗电能，相当于用电器。
18. 共享单车”普及后．王老师由原来开汽车上班改成骑“共享单车”上班，如图所示的“共
享单车”，它具有GPS定位功能，方便人们用手机寻找到附近“共享单车”的具体位置，它的
前货仓底板是一个太阳能电池板，为GPS功能供电．
(1)太阳能电池板工作时，把光能转化为 能．GPS工作是靠 来实现定位的．
(2)王老师上班骑车的平均速度为15km/h，骑行时间为20min，比以前开汽车走相同的路上
班要减少二氧化碳排放多少千克？(王老师开汽车上班的油耗为10L/100km，燃烧IL汽油
要排放二氧化碳2.4kg．)
【答案】(1)电；电磁波；(2)要减少二氧化碳排放1.2千克．
【解析】(1)太阳能电池板能把太阳能转化为电能；GPS工作是靠电磁波来实现定位的；
(2)由v= 可知王老师通过的距离为：s=vt=15km/h× h=5km；
则通过5km的路程消耗的汽油为：V=5km× =0.5L，燃烧IL汽油要排放二氧化碳
2.4kg，则燃烧0.5L汽油要排放二氧化碳1.2kg．
