文档内容
二、 核能 太阳能
目录
题型分组练
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题型01 核能.......................................................................................................2
题型02 核电站...................................................................................................3
题型03 太阳能...................................................................................................4
题型04 太阳能的应用.......................................................................................4
创新拓展练 ...........................................................................................................................6
题型分组练
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司题型01 核能
1．如图，用中子轰击质量较大的铀核，变成两个质量中等的原子核和新的中子，使其发生 变，
同时释放巨大的 能。 产生的新中子又会轰击其他的铀核，于是发生了 反应。如果这种反应
加以控制，就可以用来发电，如果不加以控制就可以用来制造原子弹。
2．如图表示原子核在转变过程中释放能量的方式。原子的原子核由中子和 组成，太阳辐射的
巨大能量来自图 （选填“A”或“B”）所示的核反应。
3．下列属于链式反应的是（ ）
A．氢弹爆炸 B．木柴燃烧
C．原子弹爆炸 D．太阳内部发生的核反应
4．聚变现象发生在（ ）
A．重核与重核之间 B．轻核与轻核之间
C．重核与轻核之间 D．任意两种原子核之间
5. 如图所示是一种核反应的过程，这种反应的原理可用于制造（ ）
A．原子弹 B．氢弹 C．导弹 D．普通炮弹
6. 如图所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）实现1.2亿摄氏度101秒
等离子体运行，创造了世界新纪录．“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过 （选填“裂变”
或“聚变”）释放巨大的核能，原子核能又转化为 能，从而获得上亿度的高温。
题型02 核电站
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司7. “华龙一号”核电装置是我国的“国之重器”。核电站获取核能的方式如图 所示（选填
“甲”或“乙”），核原料属于 能源。
8. 如图甲所示，是“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”，其反应原理与太阳类似，是通过
核 （选填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能；图乙为核电站发电流程图，核电站发电过程中
的能量转化是 →内能→ →电能。
9. 下图是核电站发电的工作情况，下列关于核电站和核能的描述中，正确的是（ ）
A．核电站发电的能量转换：核能→机械能→内能→电能
B．启动核裂变反应的粒子是中子，中子带正电
C．核能是可再生能源
D．核反应堆是通过可控核裂变释放核能的
题型03 太阳能
10．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 （选填“聚变”或“裂变”），释放出巨大的核
能。太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。请写出太阳能的1个优点： 。
11．地球上最基本、最主要的能量来源是（ ）
A．风能 B．太阳能 C．煤 D．石油
题型04 太阳能的应用
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司12．太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是
甲 乙 丙 丁
A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B．图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
13. 如图所示，敦煌盐塔式光热电站将太阳光会聚到熔盐吸热塔，阳光的能量被熔盐吸收，熔盐带着
这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气推动汽轮机发电，下列说法正确的是（ ）
A．盐塔式光热电站实现了光电转化，将光能直接转化为电能
B．太阳能是不可再生能源
C．熔盐通过热传递的方式改变内能
D．能量在转移和转化过程中总量不断减少
14. 某地马路边放置了如图所示的“智能太阳能座椅”，它使用太阳能面板，支持座椅下的蓝 牙音箱
播放歌曲。座椅上的 LED 灯在夜晚亮起，还可实现无线充电——将手机放在充电板上；手 机内的线圈
就会产生感应电流对电池充电。关于此智能座椅，下列说法不正础的是（ ）
A．手机无线充电是通过电磁感应输送电能
B．LED 灯的主要材料是超导体
C．太阳能面板工作时将太阳能转化为电能
D．蓝牙音响和手机通过电磁波传递信息
15. 如图所示的“风光互补”路灯，该路灯内的蓄电池将风力发电机和太阳能电池板获得的电能储存
起来，供夜间照明使用，下列说法中不正确的是（ ）
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司A．风力发电机的原理是电磁感应现象
B．太阳能电池板主要将太阳能转化为内能
C．储存电能的过程中蓄电池将电能转化成化学能
D．照明灯用LED灯替换白炽灯更节能
16. 城市路灯，现在大多采用太阳能LED照明灯，主要由太阳能电池板和LED灯头等组成，太阳能是
（选填“可再生”或“不可再生”）能源，太阳能电池板可以把光能直接转化为 能，如果LED灯用
6V的电压，正常工作电流为2500mA，则LED的功率是 W，1000个路灯连续工作一个晚上
（10h），消耗电能是 kWh。
17. 长征五号B运载火箭分别发射天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱。2022年11月3日，中国空
⋅
间站终于迎来三舱“T”字基本构型在轨组装完成的重大时刻。如图为空间站T字型效果图。
（1）火箭使用液氢作为燃料，因为液氢密度小、 大、且环保；
（2）火箭在大气层内高速运动时，其头部整流罩会与空气剧烈摩擦，温度升高达上千摄氏度，此过
程是通过 的方式改变了整流罩的内能；
（3）中国空间站首次使用柔性太阳电池翼作为能量来源，该电池翼接收太阳能的功率为500W/m2，
发电效率则高达30％，是国际空间站太阳翼发电效率的两倍；
①太阳电池翼把太阳能直接转化为 能；
②问天实验舱的太阳翼展开面积约220m2，当它展开10s能够接收太阳能 J，提供电能 J。
创新拓展练
18. 图甲是道路两边的太阳能路灯，它主要由太阳能电池板、控制器、蓄电池组和12个LED灯组成。
它的结构如图乙所示，每个LED灯的工作电压约为2V，蓄电池组的电压为24V。下列说法正确的是（
）
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司A．LED灯主要由超导体材料制成
B．该太阳能路灯中的12个LED灯是并联的
C．白天，开关S接b，太阳能电池板将光能全部转化为电能
D．夜晚，开关S接c，蓄电池为电路中的电源
19．太阳能转化为其它形式能量的方式有如图所示的三种，其中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能量形式。请你在图中①②③空白处填入相关的文字：
、 、 。
20．有一款太阳能电池板，它能确保与日照方向始终垂直，使其吸收的太阳能最多。该电池板有自动
清洁装置，使得它的工作效率比沾满灰尘的电池板更高，电池板相关参数如下表；
叶片面积 光电转换效率 充电效率 清洁功率
25m2 20% 84% 1kW
（1）太阳能电池板将光能转化为 能储存在电池中；
（2）太阳能电池板晚间自动清洁一次需要1h，需要消耗的电能为 J，这一能量需要完全
燃烧 kg焦炭；（焦炭的热值q=3×107J/kg）
（3）白天太阳能电池板接收太阳辐射的平均功率为1000W/m2，转化的电能直接供功率为4kW的用电
器工作，多余的电能存储在电池中，晚上将当天存储的电能全部转化为内能，可将60kg的水从20℃加热
到68℃，则当天的日照时间为 h。
21. 在敦煌戈壁难上，有一座熔岩塔式光热电站如图所示，电站内有12万面可随太阳转动，略有弧度
的定日镜能将太阳光反射到吸热塔的顶部，加热其中的熔盘。熔盘的比热容是1.53×103J/(kg·℃)，
熔点是131℃，将290℃左右的熔盐存储在保温性能较好的低温储热器中，输送到接收器内，通过太阳能
加热使其温度达到566℃以上。再存储在高温的储热器中，当需要发电时，将高温熔盐送往蒸汽发生器，
产生高温高压的水蒸气驱动涡轮发电机发电。
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司（1）为提高日定的聚光效果，每面定日镜应设计成 （选填“平面镜”、“凹面镜”或“凸面
镜”）。
（2）在电厂投产前，需要将固态的熔盐熔化后注入低温储热器中，在熔化过程中，熔盐的温度为
℃。在蒸汽发生器中水是通过 方式增大内能的，熔盐发电最终将太阳能转化为 。
（3）请计算在蒸汽发生器中若1kg的高温熔盐温度由560℃降到300℃时放出的热量是多少？
（4）熔盐塔式光热电站与火力发电站相比，有什么优点（写出一条即可）
22. 阅读《核聚变与中国的“人造太阳”》回答问题。
核聚变与中国的“人造太阳”
2021年5月，中科院合肥物质科学研究院有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造
新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒运行，标志着我国受控核聚变
研究工作又上升到一个新的水平。
人们对核聚变的研究源于对太阳能源的认识。太阳每秒辐射出的能量约为3.8×1026J。是什么使太阳有
如此丰富的能量？科学家们通过研究发现，太阳中心区处于高温、高压和高密度状态。在此条件下，原子
的所有电子几乎都摆脱了原子核的束缚，这些失去电子的原子核相互之间的距离很小，易于结合成质量较
大的原子核，同时释放出能量。因此，太阳的能源是核聚变释放出来的。
人们也一直在努力尝试实现受控核聚变，进而利用核聚变中的能源。与核裂变相比，核聚变有很多优
点。第一，核聚变产能效率高。第二，地球上核聚变燃料氘和氚储量丰富。第三，核聚变更为安全、清洁。
然而，在地球上要想实现受控核聚变，需要将超高温（1亿摄氏度以上）状态下的核燃料，长时间地约束
在一个非常小的空间内。但是地球上没有任何容器能够承受如此高的温度，为此科学家们想到了利用磁场
来约束，并设计了名为托卡马克的实验装置，其主要结构类似于一个两端相连的闭合通电螺线管，如图所
示。由于核燃料在超高温状态下已经变成了带电粒子，磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用，因此超
高温状态下的核燃料可以被托举在磁场中，避免与容器直接接触。为了更好地约束上亿摄氏度的核燃料，
人们利用超导材料制作导体线圈来产生强大的电流和磁场。
目前，关于受控核聚变的研究工作还在继续，相信不久的将来这一领域将有所突破。核聚变能一旦开
始大规模地开发利用，就可以向人类提供“取之不尽，用之不竭”的能源，这将帮助人类彻底解决能源危
机。
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（2）原子是由原子核和 构成的；
（3）相比核裂变，核聚变具有的优点是： ；
（4）请你根据所学知识，解释超导材料制作的导体线圈可以产生强大电流的原因。
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