文档内容
第二十二章 能源与可持续发展 单元测试
满分：100分 时间：90分钟
题型 选择题 填空题 实验题 计算题 综合题 总计
题数 12 9 3 2 1 27小题
分数 36 29 20 10 5 100分
得分
一、选择题（每小题3分，共36分，第1～10题单选，第11～12题双选）
1. 北京冬奥会场馆全部使用“绿电”，绿色办奥。绿电的主要来源为太阳能、风力、生质能、地
热等，下列各种发电方式中，利用不可再生能源发电的是（ ）
A．风力发电站 B．三峡水电站 C．敦煌光热电站 D．大亚湾核电站
2. 俄乌军事冲突开始以来，石油、煤、天然气的供应在国际市场上一下子紧张起来，许多国家正
在谋求长远的多种能源出路。下面有关能源的说法正确的是（ ）
A．风能、地热能、潮汐能，都来自于太阳
B．自然界可以永久地为我们提供石油、天然气等能源
C．石油、煤、天然气都是常规能源
D．核反应会发生剧烈的爆炸，人类无法和平利用核能
3. 今年的两会上，来自各领域的代表和委员都带来了很多新的消息。全国人大代表、国家原子能
机构副主任董保同表示，我国已掌握第四代先进核电技术，其首个示范工程一全球首座球床模块式高
温气冷堆核电站已经并网发电。下列说法正确的是（ ）
A．原子核是由电子和中子构成的
B．核电站利用原子核裂变释放的核能发电
C．核能发电的过程是将核能直接转化为电能D．核能属于可再生能源
4. 如图是一款太阳能座椅，椅子顶部安装的硅光电池板，可储备能量供晚间使用。下列说法正确
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．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变
D．硅光电池板可以将太阳能转化为电能
5. 随州日报2023年5月25日报道了国能长源随州发电有限公司“风光水火储”综合发展的良好
势头。风电、光电、水电、火电、储能多向发力，公司全面投产后预计年发电量可达60亿度。随县光
电400MW项目只是公司的一部分。下列说法正确的是（ ）
A．“度”是电功率的单位，“MW”是电功的单位
B．60亿度即6×106度，400MW即4×104W
C．利用煤炭进行火力发电时，只要注意节约不浪费，发电效率可以达到100%并且不会对环境造
成任何污染
D．风能、水能、太阳能可以从自然界中不断获得，属于可再生能源
6. 核能发电过程如图，某一段时间，反应堆释放能量为E，发电机输出电能为E，则（ ）
1 2
A．E 一定小于E
2 1
B．利用核能发电没有任何缺点
C．核反应堆里，铀发生聚变反应
D．汽轮机是热机的一种，它工作时，将机械能转化为内能7．在很多道路边都安装有太阳能路灯，能够实现白天自动充电，夜晚自动给LED灯供电照明。
若其自动控制电路如图所示，R 为保护电阻，R为光敏电阻。下面说法不正确的是（ ）
0
A．电磁铁的上端为N极
B．白天给蓄电池充电所利用的太阳能是可再生能源
C．无论白天还是晚上，蓄电池在工作电路中都是用电器
D．要实现自动控制，光敏电阻R的阻值应该随光照强度增大而增大
8．如图所示，小轿车的尾部设计有“导流板”（倒置的“翅膀”），高速行驶时，可使汽车行驶
更加平稳。小轿车油箱的容积为40L，装满油最多可行驶500km（汽油的热值为4.5×107J/kg，ρ ＝
汽油
0.8×103kg/m3）。下列有关小轿车的说法正确的是（ ）
A．汽油是可再生能源
B．小轿车在行驶过程中，导流板上方空气流速大，压强小
C．小轿车汽油机的压缩冲程将内能转化为机械能，为其提供动力
D．40L汽油完全燃烧放出的热量为1.44×109J9．如图是武汉市的氢能源公交车。这种公交车不用加油、无需充电，3分钟“喝”满氢气，就能
一口气跑上600公里，且全程零碳排放，连“滴”出来的水也能直接饮用。下列说法正确的是（
）
A．氢能源公交车使用的氢能源是一次能源
B．停在站台上的公交车以旁边缓缓出站的另一辆公交车为参照物是静止的
C．公交车发动机的能量损失中，燃气带走的能量最少
D．汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了内能
10. 近年来，我国科技创新能力日益凸显，各种新技术、新能源、新材料、新装置等科技成果不断
涌现。例如：2017年，我国海域“可燃冰”（天然气水合物）首次开采成功；2020年，深海潜水器
“奋斗者”号实现海底水声定位；2021年，我国磁约束核聚变装置“东方超环”在7000万摄氏度下运
行17.6分钟；2022年，冬奥园区无人驾驶车辆实现基于北斗提供的厘米级高精度定位服务……关于上
述新科技成果，下列说法中正确的是（ ）
A．可燃冰属于可再生能源
B．“奋斗者”号水声定位主要是利用声音传递能量实现的
C．核聚变获得核能的方式与普通核电站一致
D．北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号
11. （多选题）如图为某品牌充电宝的铭牌，根据铭牌上的信息，下列分析正确的是（ ）
A．用充电宝给手机充电过程中充电宝的电能会不断减少
B．该品牌的充电宝在家庭电路中不能正常工作
C．对充电宝充电时充电宝相当于电路组成中的用电器
D．该品牌的充电宝最大可以储存2900J的能量12．（多选题）关于图中四个事例的能量转化，以下说法正确的是（ ）
A．甲图中原始人类“钻木取火”，把内能转化为机械能
B．乙图中水轮机带动发电机发电，把水能转化为电能
C．丙图中行驶的高速电动列车，把电能转化为机械能
D．丁图中楼顶的太阳能热水器，把太阳能转化为内能
二、填空题（每空1分，共29分）
13. 能源家族中，有煤、石油、风能、水能、核能、太阳能等，属于不可再生能源的有 ；电
能是 （选填“一次能源”或“二次能源”）．它可以使电动机转动，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，该现象说明能量转化具有 性．
14. 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
轮的轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为 能。
15. 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。
16．如图为我国首座潮光互补型光伏电站——浙江温岭潮光互补智能电站，已实现并网发电。这
是我国首次将太阳能和月亮潮汐能互补开发的创新应用，利用太阳能电池板、发电机来获得电能。潮
汐能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；太阳能电池板将太阳能转化为 能。17. 核能作为一种新型能源正在被人们开发和利用，它属于 再生能源（选填“不可”或
“可”）。核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆利用的是核材料发生 （选填“核裂变”或
“核聚变”）提供能量，如图是核电站的工作流程，其能量转换过程：核能→内能→ →电能。
18．2019年4月10日，人类发布了首张黑洞照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资料．
（1）质量巨大的天体，像太阳一样，其内部一直发生着核 （填“聚变”或“裂变”）反
应，并 （填“吸收”或“释放”）大量的能量，当天体的能量即将耗尽时，在自身 （填
“重力”或 “惯性”）的作用下发生塌缩，就形成了黑洞．
（2）照片中的黑洞距离我们5500万 （填“年”或“光年”），它是根据接收到的高能射
线经过计算机处理而形成的，高能射线的传播速度为 m/s。
19. 如图是根据初中物理能源的有关内容绘制的知识结构图，线条表示知识间的逻辑联系，据此完
成以下小题。
（1）化石能源和太阳能中属于可再生能源的是 ；（2）目前核电站发电，释放核能的方式是 ；
（3）图中①为连接化石能源与太阳能之间的线条，②为连接核聚变与太阳能之间的线条，请任意
选择其中一根线条说明它所表示的物理意义 。
20. 如图是新型“光导纤维照明系统”，让太阳光先通过可过滤部分紫外线的玻璃球罩，再通过透
镜将光会聚到光导纤维里，将太阳光导入室内不同的地方，此系统具有安全性能高、不带电、能使植
物进行光合作用的特点，太阳光是 （“单色光”或“复色光”），太阳能是 （“一次”
或“二次”）能源。系统中的透镜能对光线进行会聚，这种透镜一定是 （选填“凸”或
“凹”）透镜，光通过光导纤维时，在其内部发生的是 （选填“反射”、“折射”）现象。
21．如图所示是太阳能LED照明路灯，LED是一种发光二极管，它是由 选填（“半导
体”、“导体”或“绝缘体”）材料制成的，二极管具有单向导电的性质。太阳能清洁无污染，它是
太阳内部的氢原子核发生 （填“裂变”或“聚变”）释放出的巨大能量。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。
三、实验探究题（每空1分，共20分）
22. 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。
23．图甲是道路两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、蓄电池组、LED发光二极管、
灯杆及灯具外壳组成。它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电池
板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为LED灯供电照明。
（1）太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；LED灯主要由 （选填
“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成；图丙中流程②是蓄电池给LED灯供电过程，该过程的
能量转化是 ；
（2）某兴趣小组想探究太阳能电池板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，他们提出了如下猜想：
猜想1：与太阳能电池板的面积有关；
猜想2：与太阳能电池板的光照时间有关；
猜想3：与太阳能电池板的颜色有关。
根据以上猜想，他们把不同大小、涂有不同颜色的太阳能电池板正对太阳光照射不同的时间，然
后再分别让它们对规格相同的小灯泡供电直到小灯泡熄灭，并记录小灯泡发光时间于下表中：
太阳能电池板 光照时间 太阳能电池板 小灯泡
序号
的面积（m2） （min） 表面所涂颜色 发光时间（s）
1 0.1 10 黑色 180
2 0.1 10 绿色 120
3 0.1 10 白色 30
4 0.2 10 黑色 360
5 0.3 10 黑色 540
6 0.1 20 黑色 360
7 0.1 30 黑色 540①要验证猜想1，需要分析表中 （填表中的序号）三组数据；
②分析表中1、6、7三组数据，我们可以得出结论：太阳能电池板吸收太阳能的多少与
有关；
③分析表中数据还可得到：太阳能电池板表面涂层用 色最好；
④根据生活经验，我们猜想太阳能电池板吸收太阳能的多少还与 有关。（写出一种即可）
24. 如图是某科技小组设计的利用太阳能给 LED 路灯供电的自动控制电路的示意图（未画完整）。
其中，R是光敏电阻，其电阻大小会随着光照强度的变化而变化。当流经电磁铁A的电流 I≥30.0mA时，
太阳能电池板与蓄电池形成闭合回路，蓄电池处于充电状态。下表为光敏电阻R、流经电磁铁A的电
流I与光照度E的测试数据。
光照度E/lux 5 10 15 20 25 30
光敏电阻R/Ω 60 30 20 15 12 10
线圈中电流I/mA 21.4 27.3 30.0 31.6 32.6 33.3
（1）由表中可知，R的阻值会随光照度E的增强而 。（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）白天，太阳能电池板将 能转化为 能，再通过蓄电池转化为 能。傍晚，当
光照度小于 Lux 时，流经电磁铁A的电流 I<30.0mA 时，动触点D会与静触点 （选填
“G、H”或“E、F”）接触，LED 开始工作；
（3）请根据上述描述将图的电路设计图连接完整，工作电路能正常工作（图中已给出静触点 E、
F、G、H 的四根引线）
（4）当光照度为30Lux时，R两端的电压是多少？
（5）当光敏电阻R为20Ω时，持续了1min，R产生的热量是多少？
四、计算题（共10分）
25．太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万。如图所示，
某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2，1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J，
若阳光照射该热水器5h，可以使量为80kg的水温度升高30℃，[q =1.2×107J/kg]。求：
干木柴（1）水吸收的热量；
（2）若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，需要完全燃烧多少千克干木柴？(假设干木
柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
（3）该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点。
26．如图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。
汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，接收太阳能电池板的面积为8m2，在水平路面上以恒定功率做直
线运动的v-t图象如图乙（取g=10N/kg）。
（1）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，则汽车牵引力为多大?
（2）求汽车在0~20s内牵引力做的功。
（3）若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%，则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功
率为多少?
五、综合题（共5分）
27．阅读材料，回答问题
“海油观澜号”深远海浮式风电平台
2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志
着我国深远海风电关键技术取得重大进展。
“海油观澜号”由浮式基础和风机组成，整体高度超200米，总质量达1.1×107kg。平台采用“半
潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，图甲为其实物照片。浮式
基础上方是高约83米的圆筒状柱子，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电
机转子转动，生成绿色电力，年发电量将达2.2×107kW·h。（1）风能属于 （选填“可”或“不可”）再生能源；
（2）根据图甲估测“海油观澜号”单个叶片长度约为 m（保留整数）；
（3）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积达 m3（海水密度用1.0×103kg/m3计算，
不考虑锚链对平台的作用）；
（4）每年的发电量相当于 kg天然气完全燃烧放出的热量（天然气的热值q取
4.4×107J/kg；
（5）海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式（图乙）。两种方式相比较，你认为
“半潜式”的一个明显优点是 。
