2024解析：第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展-講核心（原卷版）

第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展-講核心模塊要點考查方式學習要求考查類型等級劃分1個要點能源能源的分類概念辨析?？键c☆核能、太陽能的開發(fā)與利用概念辨析?？键c☆能源危機與可持續(xù)發(fā)展規(guī)律應用?？键c☆人類利用能源的歷程人類利用能源的過程，實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化.能源的分類分類標準類型定義實例可否再生可再生能源可以從自然界源源不斷地得到的能源太陽能、風能、水能等不可再生能源不能在短時間內(nèi)從自然界得到補充的能源化石能源、核能等能源的來源一次能源可以從自然界直接獲取的能源化石燃料、太陽能、風能、水能等二次能源無法從自然界直接獲取，需要消耗一次能源才能得到的能源電能、煤氣等對環(huán)境的影響清潔能源（也稱綠色能源）對環(huán)境無污染（或污染很?。┑哪茉刺柲堋⑺?、風能等非清潔能源對環(huán)境污染很大的能源煤、石油等化石能源溫馨提示經(jīng)過漫長地質(zhì)年代形成的能源稱為化石能源，例如煤、石油、天然氣等.核能定義質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合時所釋放出的能量優(yōu)點（1）核能能量十分巨大，能極大地補充人類能源的不足，使用核能大大地節(jié)約了常規(guī)能源（2）核能能夠解決能源分布不均衡問題缺點（1）不可再生（2）核燃料產(chǎn)生核輻射，使用不當會對地球上的生物造成傷害知識拓展國際放射性標志裂變和聚變獲取核能的途徑核裂變核聚變概念較重的原子核裂變成較輕的原子核并釋放出核能的一種核反應較輕原子核結(jié)合為較重的原子核并釋放出巨大能量的一種核反應反應方式鏈式反應熱核反應實際應用原子彈、核能發(fā)電氫彈能量釋放巨大的能量反應程度非常劇烈易錯辨析目前核電站和原子彈的原理都是核裂變，但核電站的鏈式反應是可控的，原子彈則是不可控的核裂變.太陽能太陽能是氫原子核在超高溫時聚變釋放的巨大能量，太陽能是人類能源的寶庫，如化石能源、地球上的風能、生物質(zhì)能都來源于太陽。太陽能的利用（1）間接利用太陽能：化石能源（光能----化學能）；生物質(zhì)能（光能----化學能）。（2）直接利用太陽能：集熱器（有平板型集熱器、聚光式集熱器）（光能----內(nèi)能）；太陽能電池：（光能----電能）一般應用在航空、航天、通訊、計算器、手表等方面。（3）太陽能來源豐富，不需要運輸，無污染，但由于能量比較分散且受季節(jié)、氣候和晝夜變化的影響很大，給大規(guī)模利用太陽能帶來一些新的技術課題。1.近期，世界在建的最大規(guī)模水電站——中國白鶴灘水電站建設進展順利。水能屬于（）①可再生能源②不可再生能源③常規(guī)能源④新能源A.①③ B.①④ C.②③ D.②④2.如圖所示，下列發(fā)電站發(fā)電過程中，利用不可再生能源發(fā)電的是（）A.核電站 B.風力發(fā)電站C.水力發(fā)電站 D.太陽能發(fā)電站3.現(xiàn)代社會倡導“節(jié)能減排，低碳生活”。下列能源中屬于二次能源的是（）A.電能 B.石油 C.核能 D.太陽能4.關于能源，下

列說法正確的是A.電能、地熱能都是一次能源B.風能、水能、太陽能都是不可再生能源C.核反應堆中發(fā)生的鏈式反應，是可以控制的D.大量氫核的裂變，可以在瞬間釋放出巨大的核能5.2022年5月30日，我國首座潮光互補型光伏電站并網(wǎng)發(fā)電，通過光伏發(fā)電、潮汐發(fā)電實現(xiàn)“日月同輝”。發(fā)電站分別把太陽能和月亮潮汐能轉(zhuǎn)化為______。太陽能和潮汐能都屬于______能源。6.2022年6月5日，我國神舟十四號載人飛船發(fā)射圓滿成功。航天英雄在太空中利用______與地面互相傳遞信息；當飛船的太陽能帆板打開時會把太陽能轉(zhuǎn)化為______能；太陽能屬于______能源（填“一次”或“二次”）。7.如圖所示，中國環(huán)流器二號M裝置在可控核聚變（人造太陽）上取得重大突破。核聚變過程中產(chǎn)生的能量是（）A.核能 B.動能 C.機械能 D.重力勢能8.中國成功研發(fā)出了先進核裂變能——釷基熔鹽堆的第4代核反應堆發(fā)電技術，于2021年9月底在甘肅武威啟動試運行，創(chuàng)造了又一項奇跡，其技術應用屬于世界首次。釷基熔鹽堆具有產(chǎn)生的核廢料非常少、使用氟化鹽作為冷卻劑無需耗費大量水資源和熱轉(zhuǎn)換效率高等顯著優(yōu)點。下列有關釷基熔鹽堆的說法正確的是（）A.釷基熔鹽堆不產(chǎn)生核廢料B.釷基熔鹽堆需要大量水作冷卻劑，因此不可以建在內(nèi)陸C.釷基熔鹽堆的熱轉(zhuǎn)換效率比傳統(tǒng)的核反應堆還要低D.釷基熔鹽堆是利用核裂變放出的能量9.2021年4月13日，日本政府召開閣僚會議，正式?jīng)Q定向太平洋排放福島第一核電站的核廢水。消息一出，引起有關各方強烈反響。關于此事件涉及的物理知識，下列說法正確的是（）A.因為海水有自凈能力，所以核廢水可以不經(jīng)過任何處理隨意排入大海B.核電站是將核能直接轉(zhuǎn)化為電能，供外界使用C.核電站是利用可控的核聚變來工作的D.媒體在短時間就能讓世界人民知曉日本政府會議內(nèi)容是利用了電磁波傳遞信息10.學習強國平臺發(fā)布：“科學島”上的我國大科學裝置“東方超環(huán)”取得重大突破，等離子體中心電子溫度首次實現(xiàn)1億攝氏度運行近10秒?！皷|方超環(huán)”是全超導托卡馬克核聚變試驗裝置，被稱為“人造太陽”。該裝置由中科院合肥物質(zhì)科學研究院等離子體物理研究所自主研制，是世界上第一個非圓截面全超導托卡馬克，也是中國第四代核聚變實驗裝置。下列哪組核能利用方式與之相同是：（）（1）原子彈（2）氫彈（3）江蘇田灣核電站（4）太陽A.（1）（2） B.（1）（3） C.（2）（3） D.（2）（4）11.“華龍一號”是我國核電走向世界的“國家名片”，2021年1月30日在福建福清投入商業(yè)運行，這對助力碳達峰、實現(xiàn)碳中和具有重要意義?！叭A龍一號”核電站反應堆內(nèi)的核反應是（）A.可控的裂變 B.不可控的裂變C.可控的聚變 D.不可控的聚變12.下列關于太陽能的說法正確的是（）A.太陽能屬于二次能源B.太陽能屬于不可再生能源C.太陽是一個巨大的“核能火爐”D.太陽能電池直接將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能13.如圖，太陽能汽車利用太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，儲存在車上的蓄電池內(nèi)，為汽車提供動力。下列說法正確的是（）A.太陽能是一種不可再生能源B.蓄電池為汽車提供動力時，將電能轉(zhuǎn)化為化學能C.太陽能汽車不能將接收到的太陽能全部轉(zhuǎn)化為機械能D.太陽能汽車將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動能14.關于核能和太陽能，下列說法正確的是（）A.現(xiàn)有核電站是利用聚變來發(fā)電的B.核能是一次能源，也是可再生能源C.太陽能來源于太陽內(nèi)部氫核的裂變反應D.太陽能是未來理想能源的一個重要發(fā)展方向15.太陽能是人類優(yōu)先開發(fā)和利用的新能源之一，關于太陽能的利用，下列說法正確的是A.圖甲中，綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能B.圖乙中，太陽能熱水器通過做功方式將太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能C.圖丙中，太陽能交通信號燈將太陽能直接轉(zhuǎn)化為信號燈的光能D.圖丁中，首架環(huán)球航行的太陽能飛機將太陽能直接轉(zhuǎn)化為飛機的機械能16.核能是一種______（選填“可再生”或“不可再生”）能源。核電站利用核能發(fā)電，它的核心設備是核反應堆，核反應堆是通過可控______（選填“核裂變”或“核聚變”）反應釋放核能的設備。核電站中的汽輪機屬于______（選填“發(fā)電機”“電動機”或“熱機”）。17.太陽能屬______（選填“可”或“不可”）再生能源，在我國新農(nóng)村建設中已被廣泛使用。如平板式集熱器可吸收太陽輻射，將集熱器內(nèi)的水加熱，這是利用______的方式增加水的內(nèi)能。18.2021年10月20日，中國“人造太陽”一大型核實驗裝置“東方超環(huán)”（EAST）取得重大突破，創(chuàng)造了世界新紀錄，在上億攝氏度的高溫狀態(tài)下，物質(zhì)呈現(xiàn)等離子態(tài)，它們可以被磁場約束?！叭嗽焯枴笔菤湓雍嗽诔邷貤l件下發(fā)生___________（選填：“裂變”或“聚變”）釋放出巨大的核能。太陽能安全、清潔，它屬于___________（選填：“可”或“不可”）再生能源。19.如圖是根據(jù)初中物理能源的有關內(nèi)容繪制的知識結(jié)構(gòu)圖，線條表示知識間的邏輯聯(lián)系，據(jù)此完成以下小題。（1）化石能源和太陽能中屬于可再生能源的是______；（2）目前核電站發(fā)電，釋放核能的方式是______；（3）圖中①為連接化石能源與太陽能之間的線條，②為連接核聚變與太陽能之間的線條，請任意選擇其中一根線條說明它所表示的物理意義______。20.閱讀《核聚變與中國的“人造太陽”》回答問題。核聚變與中國的“人造太陽”2021年5月，中科院合肥物質(zhì)科學研究院有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置創(chuàng)造新的世界紀錄，成功實現(xiàn)可重復的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒運行，標志著我國受控核聚變研究工作又上升到一個新的水平。人們對核聚變的研究源于對太陽能源的認識。太陽每秒輻射出的能量約為3.8×1026J。是什么使太陽有如此豐富的能量？科學家們通過研究發(fā)現(xiàn)，太陽中心區(qū)處于高溫、高壓和高密度狀態(tài)。在此條件下，原子的所有電子幾乎都擺脫了原子核的束縛，這些失去電子的原子核相互之間的距離很小，易于結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核，同時釋放出能量。因此，太陽的能源是核聚變釋放出來的。人們也一直在努力嘗試實現(xiàn)受控核聚變，進而利用核聚變中的能源。與核裂變相比，核聚變有很多優(yōu)點。第一，核聚變產(chǎn)能效率高。第二，地球上核聚變?nèi)剂想碗皟α控S富。第三，核聚變更為安全、清潔。然而，在地球上要想實現(xiàn)受控核聚變，需要將超高溫（1億攝氏度以上）狀態(tài)下的核燃料，長時間地約束在一個非常小的空間內(nèi)。但是地球上沒有任何容器能夠承受如此高的溫度，為此科學家們想到了利用磁場來約束，并設計了名為托卡馬克的實驗裝置，其主要結(jié)構(gòu)類似于一個兩端相連的閉合通電螺線管，如圖所示。由于核燃料在超高溫狀態(tài)下已經(jīng)變成了帶電粒子，磁場對運動的帶電粒子可以產(chǎn)生力的作用，因此超高溫狀態(tài)下的核燃料可以被托舉在磁場中，避免與容器直接接觸。為了更好地約束上億攝氏度的核燃料，人們利用超導材料制作導體線圈來產(chǎn)生強大的電流和磁場。目前，關于受控核聚變的研究工作還在繼續(xù)，相信不久的將來這一領域?qū)⒂兴黄?。核聚變能一旦開始大規(guī)模地開發(fā)利用，就可以向人類提供“取之不盡，用之不竭”的能源，這將幫助人類徹底解決能源危機。（1）“人造太陽”是通過______（選填“核裂變”或“核聚變”）反應釋放能量的；（2）原子是由原子核和_______構(gòu)成的；（3）相比核裂變，核聚變具有的優(yōu)點是：_______；（4）請你根據(jù)所學知識，解釋超導材料制作的導體線圈可以產(chǎn)生強大電流的原因。_______21.新能源的開發(fā)和利用在中國發(fā)展勢頭強勁，是東方巨龍騰飛的助推器，圖是我國生產(chǎn)的某品牌氫動力汽車。關于新能源，下列說法不正確的是（）A.核燃料、氫燃料和天然氣都屬于新能源 B.核電站利用核裂變釋放的能量來發(fā)電C.氫燃料發(fā)動機將化學能轉(zhuǎn)化為機械能 D.新能源的開發(fā)可以有效緩解能源危機22.目前我國在能源、材料和航天等領域都取得了巨大成就。下列說法正確的是（）A.核能和地熱能都是可再生能源B.半導體是制造集成電路的重要材料C.地面控制中心通過超聲波與空間站中的航天員通信D.空間站上太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能23.2022年6月2日，我國發(fā)布了“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃，確立了到2025年實現(xiàn)可再生能源年發(fā)電量達到3.3萬億千瓦時的目標，為此需要逐步減少（）A.煤炭、天然氣發(fā)電 B.太陽能、風力發(fā)電C.海水漲落潮汐發(fā)電 D.水力發(fā)電24.人類的發(fā)展離不開能源，“碳達峰、碳中和”是我國對世界做出的莊嚴承諾。對于能量和能源，下列說法中正確的是（）A.現(xiàn)代生活離不開電，電力是一次能源B.提高能量轉(zhuǎn)化效率是“節(jié)能減排”的重要措施之一C.新能源的開發(fā)和利用技術難、成本高，無實用價值D.能量既不能創(chuàng)造，也不會消滅，所以不用節(jié)約能源25.無錫市歌《太湖美》中唱到太湖美呀，太湖美，美就美在太湖水”，節(jié)約用水，加強水資保護。下列做法中錯誤的是（）A.農(nóng)業(yè)灌溉推廣滴灌 B.不向太湖排放工業(yè)污水C.將飲料瓶扔進湖中 D.洗手后及時關閉水龍頭26.能源和信息在我們生活生產(chǎn)中越來越重要，下列說法中正確的是（）A.可以利用月球作為微波通信的中繼站B.光在光導纖維中是通過光的反射傳播的C.水能是一次能源，所以水力發(fā)電產(chǎn)生的電能也是一次能源D.原子核聚變和裂變能釋放出驚人的能量，所以核能是可再生能源27.河北豐寧抽水蓄能電站是2022年北京冬奧會的電力保障項目之一、該電站可以利用風能和光能資源充足時發(fā)電獲得的部分電能，將水抽到高處轉(zhuǎn)化為水的機械能儲存起來，需要時再利用水的勢能發(fā)電，從而彌補了風能、光能不穩(wěn)定且轉(zhuǎn)化的電能難儲存的不足，實現(xiàn)風、光與水電的互補，堪稱電力系統(tǒng)的巨型“充電寶”。下列說法正確的是（）A.風能和光能是不可再生能源B.該電站抽水蓄能時可將電能轉(zhuǎn)化為機械能，發(fā)電時可將機械能轉(zhuǎn)化為電能C.根據(jù)能量守恒定律可知，該電站抽水時消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為水的機械能D.風能、光能、機械能、電能可以相互轉(zhuǎn)化，說明能量的轉(zhuǎn)化是沒有方向性的28.關于能源、環(huán)境保護及能量守恒定律，下列說法正確的是（）A.可燃冰、石油都屬于可再生能源B.廢舊電