第二十一章能源、材料與社會第二節(jié)跨學科:能源的開發(fā)與利用

人類對能源的利用1.(2024山東沂源期末)全球首座第四代核電站——華能石島

灣高溫氣冷堆核電站投產(chǎn)。核電站利用的核能屬于(

)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.②④

D解析核能不可以從自然界源源不斷地得到補充,其屬于不

可再生能源;核能是近幾十年來才開始大規(guī)模使用的能源,屬

于新能源,D正確。故選D。2.(2024貴州榕江模擬)新能源純電動汽車是指以車載電源為

動力,將電源的電能轉(zhuǎn)化為機械能,驅(qū)動電動機帶動車輪行駛,

電能屬于()A.一次能源

B.二次能源C.可再生能源

D.不可再生能源

B

解析電能不能夠從自然界直接獲取,必須通過消耗一次能

源才能獲取,其屬于二次能源,可再生能源與不可再生能源是

在一次能源下的分類,B正確。3.(2024江蘇常州武進二模)我國“一帶一路”倡議推進了能

源的國際合作。下列能源屬于可再生能源的是

()A.核能

B.風能

C.天然氣

D.可燃冰

B

解析可再生能源是指能夠在自然界中源源不斷地獲取的能

源,因此風能屬于可再生能源,核能、天然氣、可燃冰屬于不

可再生能源,B正確。4.(2025黑龍江肇東期末)現(xiàn)有柴薪、煤、石油、天然氣、風能、水能、太陽能、地熱能、核能以及電能。在這些能源中屬于化石能源的有_______________________;屬于一次能源的有_____________________________________________________

_____________;屬于二次能源的有_______。電能

能、核能

柴薪、煤、石油、天然氣、風能、水能、太陽能、地熱煤、石油、天然氣

解析千百萬年前埋在地下的動植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形

成的能源稱為化石能源,如煤、石油、天然氣;可以直接從自

然界獲得而不需要加工轉(zhuǎn)化的能源為一次能源,有柴薪、

煤、石油、天然氣、風能、水能、太陽能、地熱能、核能;

只能通過消耗其他能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換而得到的能源為二次能

源,如電能。

核能5.在能源危機的背景下,水電受客觀條件的限制,開發(fā)難度相

當大,太陽能和生物質(zhì)能的核心技術(shù)開發(fā)成本相當高,核電站

成為我國能源的重點開發(fā),以下關于核電站的說法正確的是

()A.核電站利用了原子核的聚變B.核電站利用了原子核的裂變和聚變C.核電站的反應堆是鏈式反應,所以不能控制D.核電站利用了原子核的裂變

D

解析原子彈是核裂變不加控制,在極短的時間內(nèi)釋放出巨

大的能量的武器,而用人工控制鏈式反應的速度和平利用核

能,是核電站的原理。故選D。6.(2024廣東江門沙坪中學二模)如圖所示是一種核反應的過

程,則有關這個過程的說法中正確的是

()

D

A.該核反應過程屬于核裂變過程B.現(xiàn)代核電站獲取核能的方式就是利用了該核反應的原理C.該核反應的原理可用于制造原子彈D.太陽能提供源源不斷的能量是因為太陽內(nèi)部在不斷地發(fā)生

該核反應過程解析

該核反應把氘核和氚核結(jié)合成氦核并釋放出中子,屬

于核聚變過程,A錯誤;現(xiàn)代核電站獲取核能的方式是核裂變,

B錯誤;制造氫彈利用的是核聚變,制造原子彈利用的是核裂

變,C錯誤;太陽能提供源源不斷的能量是因為太陽內(nèi)部在不

斷地發(fā)生核聚變,D正確。7.【跨學科·工程實踐】(2025河北石家莊橋西期末)全球首座

第四代核電站華能石島灣高溫氣冷堆核電站投產(chǎn),標志著我

國核電技術(shù)已達世界領先水平。如圖所示是核電站發(fā)電和供

電流程圖:以核反應堆來代替火力發(fā)電站的鍋爐,以核燃料在

核反應堆中發(fā)生特殊形式的“燃燒”產(chǎn)生熱量來加熱水,使

之變成蒸汽。蒸汽通過管路進入蒸汽輪機,推動蒸汽輪機帶

著發(fā)電機轉(zhuǎn)動,從而產(chǎn)生電,并通過電網(wǎng)送到四面八方。下列

說法正確的是

()

B

A.核能和太陽能一樣均屬于一次能源,同時核能又屬于可再

生能源B.核電站發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程:核能→內(nèi)能→機械能→電能C.核電站發(fā)電原理與太陽釋放能量的原理相同D.核反應堆中發(fā)生的鏈式反應是不可控制的解析核能和太陽能一樣均屬于一次能源,同時核能又屬于

不可再生能源,A錯誤;核電站發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程:核能→內(nèi)

能→機械能→電能,B正確;核電站發(fā)電原理是核裂變,太陽釋

放能量的原理是核聚變,二者原理不相同,C錯誤;核反應堆中

發(fā)生的鏈式反應是可控制的,D錯誤。故選B。8.【新特色·環(huán)境保護】核能的開發(fā)和利用給人類解決能源危

機帶來了希望,但同時也可能帶來嚴重的環(huán)境污染。關于核

輻射及核能的利用,下列說法正確的是

()A.核能利用裝置需要采取嚴格的防護措施B.核能發(fā)電不需要消耗化石能源,所以應大范圍建造核電站C.核電站是利用人工控制的核聚變反應發(fā)電的D.核反應堆是一種能夠控制鏈式反應的裝置,地震等自然災

害不會對它造成影響

A

解析核燃料使用后會存留一些放射性的核廢料,為了防止

放射性物質(zhì)泄漏,核能利用裝置都采取了嚴格的防護措施,A

正確;核電站發(fā)電過程中產(chǎn)生的核輻射具有危害性,所以應在

合適的范圍內(nèi)建造核電站,B錯誤;目前核電站是利用核裂變

反應發(fā)電的,C錯誤;核反應堆能控制原子核的鏈式反應,讓反

應緩慢進行;在運行中要求嚴密封閉,但若遇地震、海嘯等自

然災害可能會產(chǎn)生核泄漏,D錯誤。故選A。9.【新特色·環(huán)境保護】能源問題已引起世界各國的高度重

視,核能的開發(fā)利用是解決能源緊缺的重要途徑之一。核能

發(fā)電是將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,然后通過汽輪機將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為

__________能,最終通過________再轉(zhuǎn)化為電能的過程;目前

正在運行的核電站,都是利用原子核______變時釋放的能量工

作的。裂

發(fā)電機

機械

解析核能發(fā)電是將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,然后通過汽輪機將內(nèi)

能轉(zhuǎn)化為機械能,最終通過發(fā)電機再轉(zhuǎn)化為電能的過程;目前

正在運行的核電站,都是利用原子核裂變時釋放的能量工作

的。

開發(fā)新能源10.(2025海南?？谄谀?我國大力開發(fā)新能源,減少碳排放,保

護環(huán)境,以下發(fā)電方式中沒有應用新能源的是

()

D

解析光伏發(fā)電、潮汐發(fā)電和風力發(fā)電屬于應用新能源發(fā)

電,故A、B、C不符合題意;火力發(fā)電屬于應用常規(guī)能源發(fā)電,

D符合題意。故選D。11.【跨學科·工程實踐】(2025陜西西安高陵期末)下列有關

在公共建筑屋頂加裝太陽能光伏系統(tǒng)的說法正確的是(

)A.太陽能板可以將接收到的太陽能全部轉(zhuǎn)化為電能B.將太陽能板并聯(lián)起來可以提高總輸出功率C.將太陽能板串聯(lián)起來可以提高其輸出電壓D.太陽能板無法將燈光中的光能轉(zhuǎn)化為電能

D解析太陽能板可以將接收到的太陽能部分轉(zhuǎn)化為電能,A錯

誤;將太陽能板并聯(lián)起來并不可以提高總輸出功率,將太陽能

板串聯(lián)起來并不可以提高其輸出電壓,B、C錯誤;太陽能板無

法將燈光中的光能轉(zhuǎn)化為電能,D正確。故選D。A.太陽能是一種不可再生能源B.太陽能電池板可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能C.地熱能和太陽能一樣,來源于太陽D.太陽能電池板可以把光能100%轉(zhuǎn)化為電能12.【新特色·安全與健康】(2024陜西咸陽秦都一模)如圖所

示是在高速路有安全隱患的路段安裝的爆閃警示燈。下列說

法正確的是

()

B

解析太陽能是一種可再生能源,A錯誤;太陽能電池板可以

將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,B正確;地熱能是指從地球內(nèi)部獲取的

熱能,是一種可再生能源,地熱能不是來自太陽,C錯誤;太陽能

電池板工作時會有能量損耗,不可以把太陽能100%轉(zhuǎn)化為電

能,D錯誤。故選B。13.【新特色·教材習題變式】(2025廣西欽州四中期末)隨著

世界性能源危機的日益加劇,一向為人們所唾棄的垃圾也身

價倍增,變成了能源再生的“寶庫”。利用垃圾的一種方式

就是將垃圾填埋后,通過厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,這些沼氣燃燒,產(chǎn)

生高溫燃氣,推動汽輪機轉(zhuǎn)動,汽輪機驅(qū)動發(fā)電機來發(fā)電。(1)根據(jù)上面的簡述,請你將垃圾發(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化填寫

完整?；瘜W能

_______

________

電能(2)垃圾填埋后產(chǎn)生的沼氣是一種________(選填“可再可再生

機械能

內(nèi)能

生”或“不可再生”)能源。利用垃圾發(fā)電與傳統(tǒng)的垃圾填

埋處理方法相比有哪些優(yōu)點(寫出一條):__________________

_________。污染等)

節(jié)約能源(或減少解析

(1)燃料的化學能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,又通過機器做

功,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,然后帶動發(fā)電機發(fā)電,使機械能轉(zhuǎn)化

為電能。(2)垃圾填埋后產(chǎn)生的沼氣是一種可再生能源。利

用垃圾發(fā)電與傳統(tǒng)的垃圾填埋處理方法相比可以節(jié)約能源、

減少污染等。14.干熱巖是屬于地熱能中最具有開發(fā)潛力的一種________

(選填“可再生”或“不可再生”)清潔能源;若干熱巖的比

熱容為1×103J/(kg·℃),100kg溫度為290℃的干熱巖放在氣溫

為20℃的環(huán)境中,干熱巖最多能放出的熱量為____________J,

如果這些熱量由焦炭完全燃燒供給,則需要完全燃燒______kg的焦炭。(已知焦炭的熱值為3.0×107J/kg)

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