22.1 能源 22.2 核能（专题训练）【三大题型】（原卷版）

221 能源 222 核能（专题训练）【三大题型】 【题型1 能源及其分类】.........................................................................................................................................1 【题型2 核能、核裂变和核聚变】.........................................................................................................................4 【题型3 新能源】..................................................................................................................................................... 7 【题型1 能源及其分类】 1．（2023•常州）“玲龙一号”是中国研发、全球首创的陆上商用小型核能发电装置，核 能属于（ ） ①可再生能源 ②不可再生能源 ③常规能源 ④新能源 ．①③ B．①④ ．②③ D．②④ 2．（2023•赫山区校级一模）能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。下列说法正 确的是（ ） ．光能、风能、潮汐能和核能都属于可再生能源 B．由半导体材料制成的二极管，具有单向导电性 ．光纤利用电信号传递信息，具有抗干扰的特点 D．超导体材料的零电阻特性使其有良好的产热能力 3．（2023•雁塔区校级三模）如图所示这是物理实验室的手摇发电机。下列说法正确的是 （ ） ．产生的电能属于一次能源 B．产生的电流的方向不变 ．工作原理是法拉第发现的电磁感应现象 D．对换磁极位置且同时改变手摇方向时，产生的电流方向改变 4．（2023•如东县二模）为应对地球气候变暖，促进可持续发展，在践行节能低碳的今天， 应特别重视新能源和可再生能源的开发和利用。如图所示阴影部分对应的能源是（ ） ．煤炭 B．核能 ．水能 D．风能 5．（2023•德州）2023 年5 月30 日，我国神舟十六号载人飞船成功发射，以下说法正确的 是（ ） ．火箭升空利用了力的作用是相互的 B．神舟十六号进入预定轨道后受到平衡力的作用 ．宇航员在空间站中不受地球引力的作用 D．太阳能帆板打开后接收的太阳能是不可再生能源 6．（2023•叶集区校级模拟）下列说法中正确的是（ ） ．家庭电路中空气开关跳闸，一定是发生了短路 B．太阳能、风能和核能都属于可再生能源 ．地面控制中心通过电磁波与空间站中的航天员通信 D．超导体材料更适合做电热丝，且通电时不会产生磁场 7．（2023•正阳县三模）（多选）近些年我们“老家河南”建了大量风力发电站（如图所 示），助力“中原出彩”，关于风力发电，下列说法正确的是（ ） ．按照能源分类，风能属于一次能源也属于可再生能源 B．按照能源分类，电能属于一次能源也属于可再生能源 ．风力发电机的工作原理和动圈式话筒的工作原理相同 D．风力发电机的工作原理和扬声器的工作原理相同 8．（2023•淮阳区校级模拟）（多选）从古至今，我国在科技领域取得了许多成就，下列 有关说法正确的是（ ） ．北斗卫星导航系统利用次声波传递信息 B．白鹤滩水电站是利用可再生能源发电的 ．直接电解海水制氢气是将化学能转化为电能 D．“天问一号”火星探测器着陆时比“玉兔号月球车”着陆时距离地球更远 9．（2023 春•成武县期中）2022 年5 月30 日，我国首座潮光互补型光伏电站并发电，通 过光伏发电、潮汐发电实现“日月同辉”。发电站分别把太阳能和月亮潮汐能转化为电 能。太阳能和潮汐能都属于 能源。 10．（2023•东莞市模拟）据最新消息中国科学家发现了大量干热岩新能源。干热岩是属于 地热能中最具有开发潜力的一种 （选填：可再生、不可再生）清洁能源；若干 热岩的比热容为1×103/（kg•℃），100kg 温度为290℃的干热岩放在气温为20℃的环境 中，干热岩最多能放出的热量为 ，如果这些热量由焦炭完全燃烧供给，则需要 完全燃烧 kg 的焦炭。（已知：焦炭的热值为30×107/kg） 11．（2023•喀什地区三模）认真阅读信息，完成以下填空内容： （1）用扫帚把篮球场地面上的积水扫开，可以使水尽快消失，这是因为增大了水的 ，而加快了水的蒸发，水的蒸发伴随着 热（选填“吸”或“放”）； （2）利用放大镜观察近处物体，是为了成正立、放大的 （选填“实像”或“虚 像”）。放大镜可用于矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）； （3）为节能环保，我市引进了新能源电动公交车，若充电电流为100，充电电压为 380V，则新能源电动公交车充电2 消耗的电能为 k•，转弯时，电动公交车受 （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用； （4）在石油、风能、水能、电能、太阳能、地热能等各种能源中，属于不可再生能源 的是 ，电动机工作时电能转化为机械能的同时，还要向空气中散热，这些散失的 内能无法再自动转化为电能，是因为能量转化具有 性。 12．（2023•无锡）我国的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水电站实现联 合调度，标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成。水力发电是将水的 能转化 为电能，水能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。水电站年均发电量 可达108×1018，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为40%，煤的热值为30×107/ kg，则需要用煤 kg。 13．（2023•青岛）高铁改变着人们的出行和生活方式，大大提升了人民的幸福感。 （1）复兴号动车组应用了自主开发的新型EPM 隔音材料，同时列车还装有双层真空玻 璃，这些都是通过 （选填“防止噪声产生”、“阻断噪声传播”或“防 止噪声入耳”）的方式来减弱噪声的。 （2）动车组运行时消耗的电能属于 次能源，它通常是由其他形式的能转化而来 的。例如，电能可以由 能转化而来。 （3）某列复兴号动车组共设置2500 个传感器检测点，在动车行驶过程中，当某个传感 器检测到异常情况，立刻通过无线电波向相距300km 的地面监控站发送信息，则在 秒后，地面监控站收到信息。已知无线电波的传播速度为3×108m/s。 （4）某时段动车组以360km/的速度在水平轨道上匀速直线行驶，硬币可以静止竖立在 列车窗台上。 ①该时段动车组的运行速度为 m/s。 ②该时段动车组在水平方向上受到的牵引力F 牵与受到的阻力F 阻的大小关系为 。 ③请画出硬币静止在列车窗台时的受力示意图。 ④若动车组减速行驶时，硬币会向前滚动，这是因为硬币具有 。 【题型2 核能、核裂变和核聚变】 14．（2023•嘉禾县校级二模）下列说法中正确的是（ ） ．核能、太阳能都是可再生能源 B．电视遥控器是通过紫外线来发射信号的 ．核电站是利用核裂变方式来发电的 D．光纤通信时，在光导纤维中传输的实际上是电信号 15．（2023•武侯区校级三模）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176 分钟；2023 年5 信号 的推广使用……关于上述新科技成果，下列说法中正确的是（ ） ．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 ．核聚变获得核能的方式与普通核电站一致 D．5G 和4G 通信信号的波在真空中传播的速度相同 16．（2023 春•岳阳楼区校级月考）关于信息、能源和材料，下列说法正确的是（ ） ．太阳能、风能、核能都是可再生能源 B．随着科学技术快速发展，我国已经建成了利用核聚变能量发电的核电站 ．“北斗”导航系统是利用电磁波进行定位和导航的 D．节能光源LED 灯的核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是超导体 17．（2023•罗庄区二模）我国近年来在科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（ ） ．未来无人驾驶汽车是利用5G 络传递信息 B．我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于可再生能源 ．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它使用的电磁波传播速度更快 D．核电站是利用核聚变释放的核能发电的 18．（2023•南召县模拟）（多选）近年来，我国在信息、能源和新材料等方面的研究取得 了巨大进步．下列说法正确的是（ ） ．北斗卫星导航系统主要是依靠电磁波传递信息的 B．5G 芯片是利用超导材料制成的 ．石油、风能、可燃冰都属于可再生能源 D．国家名片“华龙一号”核电机组是利用核裂变释放的能量来发电的 19．（2023•惠州校级一模）“端午浓情，粽叶飘香”。“粽叶飘香”说明分子在 ；原子组成中带负电的是 ；大亚湾核电站是利用核 反应释放的 能量来发电的。 20．（2023•大连模拟）如图所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环” （EST）取得重大突破，创造世界新纪录，在上亿度的高温状态下，物质呈现等离子态， 它们可以被磁场约束。“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过 （选填 “核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能，核能属于 （选填“可再生” 或“不可再生”）能源。 21．（2023•明山区校级模拟）如图所示为一款太阳能庭院灯，太阳能是 （选填 “不可再生能源”或“可再生能源”或“二次能源”），太阳能来自于太阳内部发生的 核 （选填“裂变”或“聚变”），能量在转移和转化的过程中，总量是 的。 22．（2023•合江县模拟）太阳内部的原子核发生 （选填“裂变”、“聚变”）从而 释放能量，小王家的太阳能热水器每天工作吸收太阳能336×107，相当于燃烧 kg 的煤气，这是通过 的形式改变水的内能。（q 煤气＝42×107/kg） 23．（2022•金东区二模）2020 年12 月，“嫦娥五号”探测器在月球上采集了一些月壤。 月壤中含的“氦﹣3”被科学家称为“完美能源”。请回答下列问题： （1）使用“氦﹣3”作为能源，需通过 （选填“轻核聚变”或“重核裂变”） 释放其内部的核能。 （2）已知“嫦娥五号”着陆器点质量为2400 千克、则着陆器停留在月球表面时受到的 重力为多大？（已知物体在月球表面受到的重力是地球上的 ） （3）在返回过程中，探测器发动机以3000 牛的推力将探测器成功送入离月球表面约15 千米的预定轨道，用时6 分钟。则探测器发动机的功率至少为多大？ 24．（2023•碑林区校级模拟）如图甲所示为我国新一代战略096 型核潜艇，它的部分性能 参数如下：长度约150m，宽度20m，水下满载排水量16000t，最大潜深600m，水下巡 航速度30 节。（g 取10/kg，ρ 海水＝10×103kg/m3）求： （1）核潜艇的核反应堆利用 （选填“核聚变”或“核裂变”）产生能量，核 能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）096 型核潜艇在深海中满载匀速水平航行时受到的浮力。 （3）096 型核潜艇下潜到最大潜深时受到海水的压强。 （4）该核潜艇在水下匀速航行时，所受阻力与速度的关系如图乙所示，当它在水下巡 航时，其动力功率约多少？（1 节≈05m/s） 25．（2023•哈尔滨模拟）下列说法不正确的是（ ） ．电能表是测量电功的仪表 B．白光通过三棱镜可以分散成不同颜色的光 ．核电站是利用轻核聚变产生的巨大能量来发电 D．鸟翼获得向上的升力是利用了流体压强与流速的关系 【题型3 新能源】 26．（2020•玉林一模）在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类应特别重视下列哪 种能源的利用（ ） ．煤炭 B．石油 ．天然气 D．太阳能 27．（2023•莱芜区三模）下列能源中，不可能成为21 世纪理想能源的是（ ） ．太阳能 B．核能 ．氢气 D．天然气 28．（2023•喀什地区模拟）为了保护我们的环境，未来我国应该大力发展的能源是（ ） ．风能 B．天然气 ．煤炭 D．核能 29．（2023•海口一模）华为麒麟990 芯片采用目前世界先进的5m 工艺制造，其中“芯 片”所用的材料是 （导体/绝缘体/半导体/超导体）。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 。 30．请仔细阅读下文，并回答文后的问题。 垃圾处理方式新探：沼气发电实现资源循环利用和无害化处理 填埋是目前全球垃圾处理的主要方式，垃圾发酵过程中产生二氧化碳和甲烷等废气，易 造成常规污染，可能带来温室效应，甚至有爆炸的危险。 有关专家对我国城市垃圾的成分进行分析统计，发现其中易腐有机垃圾占60% 70% ﹣ ， 塑料占8% 9% ﹣ ，玻璃占3% 5% ﹣ 等。而现在城市垃圾中无机炉灰、食品废物、城市建 筑垃圾明显减少，纸张、塑料、金属、玻璃灯、废旧家电等电子产品比例大大增加。垃 圾填埋发电厂将垃圾采用科学方法使其发酵，将产生的填埋气收集起来用于发电，是非 常有发展前景的可再生能源。1999 年6 月，广州大田山利用填埋气体发电的一台机组投 入运行。10 个月内大田山发电厂总计发电上500 万瓦，9 个月利用甲烷气体300 万立方 米。 但是目前填埋气体发电碰到许多技术问题，例如创造一个深的、密封好的环境中，保持 40℃左右的温度，含水量、渗透液p 等适宜等都影响甲烷的产出率。 垃圾填埋发电厂将垃圾发酵主要处理垃圾中易腐的 。将产生的填埋气收集起来用 于发电，是将甲烷的 能最终转化为 能。 31．（2022 秋•朝阳区校级期中）请阅读《氢能助力“绿色冬奥”》并回答问题。 氢能助力“绿色冬奥” 2022 年2 月4 日，第24 届冬季奥运会在北京拉开帷幕。作为全球性的体育盛事，北京 冬奥会吸引了全世界的目光，它不仅是运动健奋力拼搏的赛场，也是我国绿色低碳技术 创新与应用的盛会。特别是近千辆氢氧燃料电池汽车的应用，打破了历届冬奥会使用清 洁能源车辆的记录，生动诠释了“绿色冬奥”的理念。 现代工业社会使用的煤炭、石油、天然气都属于化石能源。化石能源储量有限，不可再 生。而且在燃烧后会产生污染物和温室气体，给全球气候带来了许多负面影响。相比之 下，氢能源有很多优势：通常情况下，氢气与氧气燃烧后只生成水，对环境非常友好； 氢气的热值较高，在相同条件下，其燃烧释放的能量多于普通燃料；氢的来源比较广泛， 只要有水，就能通过电解等方式产生氢气，利用水和氢气之间的循环，能较好地缓解能 源危机。 除了将氢气直接用于燃烧，科学家们还发明了氢氧燃料电池。氢氧燃料电池与普通的电 池相似，都是利用化学反应来提供电能的装置。如图所示，是氢氧燃料电池的工作原理 图。将氢气送到燃料电池的负极，经过催化剂的作用，氢分解成带正电的氢离子（质 子）和带负电的电子，氢离子穿过质子交换膜，到达燃料电池的正极。而电子是不能通 过质子交换膜的，只能经外电路从负极流向正极，于是外电路中就形成了电流。电子到 达正极后，再与氧气和氢离子重新结合为水，整个过程实现了化学能与电能的转化。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）氢能源的优势是 。（写出一条即可） （2）氢氧燃料电池在工作过程中，主要将 能转化为电能。 （3）氢燃料的热值为14×108/kg，那么2kg 的氢完全燃烧时可放出 的热量。