2023年广东省各地九年级物理中考模拟题分项选编：能源与可持续发展
一、单选题
1．（2023·广东广州·统考二模）核能发电过程如图，某次反应堆释放能量为E1，至发电机输出电能为E2，则（　　）
A．核能属于可再生能源
B．E1可能小于E2
C．用废气供热可提高能源利用率
D．汽轮机工作时，将机械能转化为内能
2．（2023·广东广州·统考一模）2018年某国发电总量为7.15×1012kW h；2019年为7.50×1012kW h。各类方式发电的占比如下表所示，其中火电主要消耗化石能源.以下判断正确的是（　　）
火电 水电 核电 风电 太阳能
2018年 71.0% 17.0% 4.0% 5.0% 3.0%
2019年 69.6% 17.4% 4.6% 5.4% 3.0%
A．风力发电：将机械能转化为电能
B．这两年，该国利用可再生能源发电为主
C．这两年，该国利用太阳能的发电量相等
D．电能是可再生能源
3．（2023·广东汕头·统考模拟预测）油电混合动力汽车是以汽油引擎为主，电动马达作为辅助动力驱动汽车。行驶时可利用发动机产生的动力让发电机给蓄电池充电，下列说法正确的是（　　）
A．给蓄电池充电时蓄电池相当于电源
B．发动机消耗的汽油是二次能源
C．汽车里程表中的LED显示灯是由超导材料制成的
D．油电混合动力汽车燃烧的汽油越多，效率就越低
4．（2023·广东佛山·统考二模）北京冬奥会三大赛区26个场馆全部使用“绿电”，向全世界展示了中国推动能源革命的巨大成就。下列有关能源和能量的说法正确的是（　　）
A．核电站获得核能的途径是核裂变
B．石油、天然气、太阳能都是不可再生能源
C．原子弹和氢弹都是利用核聚变
D．电能属于一次能源
5．（2023·广东佛山·统考模拟预测）我国近年来在科技领域取得了许多成就，下列说法正确的是（ ）
A．“国和一号”核能发电技术是利用核裂变而获得巨大的能量
B．“嫦娥五号”采集的月球样品带回地球后质量会变小
C．“天和号”核心舱升入太空后与地面通过超声波与地面联系
D．时速600公里“磁悬浮列车”是利用同名磁极相吸的工作原理
6．（2023·广东汕头·统考模拟预测）信息、能源、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法错误的是（　　）
A．化石能源是可再生能源
B．核电站利用的是核裂变产生的核能
C．LED灯是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的
D．5G 通信与4G 通信相比，其载波的频率较高，因而波长较短
7．（2023·广东深圳·统考一模）我国在城乡建设中，非常重视环境保护和新能源利用。下列说法正确的是（　　）
A．核废水非常安全，可以随意排出
B．太阳能电池板在充电时，将化学能转化为光能
C．风能是不可再生能源
D．煤炭属于一次能源
8．（2023·广东揭阳·统考一模）科技强国，中国科技工作者在各个领域一步一个脚印，一次次刷新“中国高度”，如图所示是近年取得的辉煌成就的代表事件。下列有关说法不正确的是（　　）
A．如图，宇航员在空间站中利用电磁波向大家拜年
B．如图，长征五号遥五重型运载火箭所用燃料的热值大
C．如图，祝融号火星车使用的“中国芯”是半导体材料制成的
D．如图，中国“人造太阳”装置与太阳内部的核反应方式都是核裂变
9．（2023·广东惠州·统考一模）下列说法中正确的是（　　）
A．倒车雷达是靠电磁波传递信息指引倒车 B．红外线在真空中传播的速度比紫外线快
C．电话听筒的工作原理和电动机一样 D．核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的
10．（2023·广东佛山·统考模拟预测）如图为核电站发电流程图．在核电站的发电过程中，能的转化顺序正确的是
A．核能﹣内能﹣机械能﹣电能 B．核能﹣电能﹣机械能﹣内能
C．核能﹣机械能﹣内能﹣电能 D．核能﹣内能﹣电能﹣化学能
11．（2023·广东深圳·统考二模）如图，2021年5月22日10时40分，中国第一辆火星车“祝融号”安全驶离着陆平台，成功“打卡”火星表面，正式开启火星探测之旅。以下说法正确的是（　　）
A．火星车质量约为240公斤，在火星上所受重力约为2400N
B．火星车从火星向地球传递信息是通过超声波传递的
C．火星车采用太阳能电池发电，利用了太阳能电池板直接将太阳能转换成电能
D．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变反应
12．（2023·广东广州·统考一模）如题图中，某新能源汽车配置了北斗卫星导航系统和太阳能穹顶，则下列说法正确的是（ ）
A．太阳能是一次能源，太阳内部发生的是核聚变
B．穹顶将太阳能直接转化为机械能
C．太阳光在空气中的速度约340m/s
D．导航系统利用超声波接收卫星信号
13．（2023·广东揭阳·统考模拟预测）下列关于材料、信息和能源的说法正确的是（　　）
A．核电站是利用核裂变释放能量发电 B．光纤通讯是依靠超声波来传递信息的
C．太阳能和核能都是可再生能源 D．制作手机芯片的主要材料是超导体
二、填空题
14．（2023·广东阳江·统考一模）如图所示为四旋翼无人机，工人师傅利用它为核电站巡检。核电站是利用核能发电的，核能是______能源；无人机利用电能来工作，电能属于______能源（前两空均选填“一次”或“二次”），无人机上升过程中，将电能转化为______。
15．（2023·广东佛山·统考一模）水能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，水从高处向低处流动时，______能转化为动能。水电站是利用水能资源的一项重大工程，水力发电机每小时能发出8000度电，这相当于完全燃烧______kg无烟煤产生的能量。（无烟煤的热值为3.6×107J/kg）
16．（2023·广东清远·统考一模）如图所示是一款无人驾驶的太阳能汽车，其利用车顶的太阳能电池板提供电能。太阳能是___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，电能是___________（选填“一次”或“二次”）能源，该汽车在干燥的天气里高速行驶一段时间后，发现车身上灰尘很多，这是由于汽车车身与空气摩擦导致车身___________而吸引灰尘。
17．（2023·广东佛山·校考二模）手电筒工作时，电源外部导线中电子______（选填“由正极到负极”或“由负极到正极”）做定向移动。LED灯是由______（选填“半导体”或“超导体”）材料制成的发光二极管。电能属于______（选填“一次”或“二次”）能源。
18．（2023·广东东莞·统考模拟预测）“神舟十号”飞船在太空中飞行时，主要利用太阳电池供电，电能属于 _______能源（选填“一次”或“二次”）。手机是利用 ________传输信号实现通讯的，相同时间内，5G通讯传输的信息量约为4G的10倍。在相同介质中，5G信号的传播速度 _______（选填“大于”、“等于”或“小于”）4G信号的传播速度。
19．（2023·广东肇庆·统考一模）5G通信具有高速率、低延时的特点，它依靠______（选填“电磁波”或“超声波”）作为载体传递信息，在真空中，5G信号的传播速度______（选填“大于”、“等于”或“小于”）4G信号的传播速度，如图所示，在核电站中核反应堆发生的是______（选填“核聚变”或“核裂变”）。

20．（2023·广东汕尾·统考二模）核能作为一种新型能源正在逐步被人们开发和利用。核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是由______（选填“质子”“中子”或“电子”）轰击铀核发生的可控______（选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能的设备。如图是核电站的工作流程，其能量转换过程：核能→内能→______→电能。

21．（2023·广东佛山·统考一模）汤姆生发现了比原子小得多、且带负电的粒子叫__________，这表明原子可以再分。目前的核电站是利用__________（选填“原子”或“原子核”）的裂变释放的能量工作的，核能属于__________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
22．（2023·广东汕头·统考一模）我国第三代核电技术“华龙一号”已成为继高铁之后的又一张中国名片。核能属于 ___________次能源。核电站利用核反应堆中铀核 ___________（填“裂变”或“聚变”）时产生的内能，通过汽轮机做功，带动发电机发电。用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的 ___________。
23．（2023·广东惠州·统考一模）我国太阳能光伏发电已经成为实现“低碳减排”的重要措施。太阳能来自太阳内部的核 _______（选填“裂变”或“聚变”），太阳能属于 _______（选填“一次”或“二次”）能源，是 ________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
24．（2023·广东茂名·统考一模）大亚湾核电站是我国第一座大型商用核电站。它获取核能是图中_______（选填“甲图”或“乙图”）所示途径，核能属于_______能源（选填“可再生”或“不可再生”）；太阳核心每时每刻都在发生_______（选填“甲图”或“乙图”）所示的爆炸。
25．（2023·广东深圳·统考一模）夸父一号，先进天基太阳天文台（简称：ASO-S），是由中国太阳物理学家自主提出的综合性太阳探测专用卫星。ASO-S计划以太阳活动第周峰作为契机，实现中国综合性太阳卫星探测零的突破。
夸父一号的科学目标简称为“一磁两暴”，“一磁”即太阳磁场，“两暴”即指太阳上两类最剧烈的爆发现象耀斑爆发和日冕物质抛射，即观测和研究太阳磁场、太阳耀斑和日冕物质抛射的起源及三者之间可能存在的因果关系。
北京时间2022年10月9日7时43分，中国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将“夸父一号”先进天基太阳天文台卫星发射升空，卫星进入预定轨道。
（1）太阳为地球提供着巨大的能量，而太阳的能源是来自太阳内部每时每刻都在发生的______（选填“核聚变”或“核裂变”）反应；
（2）“夸父一号”太阳探测卫星是通过______将探测的数据传回地球的；
（3）由于日冕物质抛射，可产生定向、高能的“太阳风”，其实质是高速带电粒子流。当太阳风吹到地球附近时，这些高速带电粒子定向移动形成，由于______原理，其产生磁场对地球磁场相互作用，影响了人类的短波通讯；
（4）某小组对“夸父一号”运行时的能量来源产生浓厚兴趣，想测量出“光线垂直射入太阳能电池板时，单位时间内太阳能电池板产生的电能大小”。他们采用大功率白炽灯照射下模拟“夸父一号”运行，且准备用停表、电流表、电压表、太阳能电池板等材料进行实验测量：
①请你帮兴趣小组设计电路图（图2）；______
②该实验小组根据电路图进行实验，使大功率白炽灯垂直照射太阳能电池板，在单位时间内测量出物理量，进而计算出单位时间内太阳能电池板产生的电能大小。
26．（2023·广东东莞·统考一模）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、综合题
27．（2023·广东茂名·校考模拟预测）阅读短文，回答问题：
充电宝
充电宝给人们生活带来了极大的方便。目前，市面上充电宝的电芯有两种：普通锂电芯和高级锂聚合物电芯。高级锂聚合物电芯比普通锂电芯安全系数高。给充电宝充电时，电芯中的化学物质发生化学反应；供电时，电芯中的化学物质再通过逆向化学反应给手机等设备提供电能。
标称容量Q和额定能量E额是衡量充电宝性能的两个重要参数。充电宝的标称容量一般用mAh作为单位，一根普通锂电芯标称容量为3000mAh，表示该电芯若以3000mA电流输出时，可以连续工作1h。额定能量是额定电压与标称容量的乘积，其单位为Wh，例如额定电压为5V，标称容量为3000mAh的普通锂电芯，其额定能量为15Wh。
为了保护电芯，充电宝内有降压电路和保护电路。如图所示，充电时，降压电路将5.0V～6.0V之间的输入电压（U入）降到4.2V的额定电压（U1）给电芯充电。当输入电压不在5.0V～6.0V范围内，保护电路便会使降压电路停止工作。由于在供电过程中能量还存在着诸多的损耗，如充电宝在供电过程会有发热的现象、自身的电路中指示灯或显示屏工作等等，充电宝实际输出的能量总是小于其额定能量，我们把实际输出的能量与额定能量之比，称为充电宝的转换效率η。

（1）目前市面上两种电芯中安全性相对较高的是 _______；
（2）根据文中信息，可以知道保护电路相当于电路中的 _____；
A．用电器 B．电源 C．开关 D．导线
（3）充电宝对手机供电时，充电宝 _____；
A．相当于用电器，将化学能转化为电能
B．相当于电源，将化学能转化为电能
C．相当于用电器，将电能转化为化学能
D．相当于电源，将电能转化为化学能
（4）我国民航规定，严禁携带额定能量超过160Wh的充电宝，根据这个规定判断：小明携带额定电压为5V的充电宝，其标称容量最大为 _____mAh；
（5）若某充电宝的额定电压和实际输出的能量一定，标称容量Q和转换效率η之间的关系图像正确的是 _____。
A． B． C． D．
28．（2023·广东湛江·统考二模）如图是晓宇设计的智能光伏供电系统，光敏电阻R的阻值跟光照有关，白天电磁铁磁性强，吸下衔铁，太阳能电池板、蓄电池与控制器所在电路工作，将太阳能转化为化学能储存起来，晚上电磁铁磁性弱，衔铁向上弹起，蓄电池给LED灯供电，相关设备技术参数与信息见表格乙。
太阳能电池板 光电转化效率15%
蓄电池 额定容量10A·h额定电压12V
LED灯 额定电压12V额定功率20W
（1）太阳能是一次________能源（选填“可再生”或“不可再生”）；
（2）晚上蓄电池给LED灯供电时将___________能转化为_________能；
（3）R在白天的阻值比晚上__________（选填“大”、“小”）；
（4）已知太阳光照射到此太阳能电池板的功率为250W，若太阳光照射4h，电池板能输出电能_________kW·h；
（5）充满电的蓄电池一次可供LED灯正常工作_________h（蓄电池放电至余留20%自动停止电能输出）。
29．（2023·广东惠州·统考一模）阅读短文，回答问题：
核能的利用
在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%来自核电，核电站的大体组成如图所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。请在下面的空格中填上适当的内容：
（1）从能源的转化和转移来看，蒸汽轮机中发生能量转化形式是 ___________能转化为 ___________能；
（2）发电机发电时是让线圈在 ___________中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称之为 ___________现象；
（3）核电站所需的核能是利用原子核 ___________（填“裂变”或“聚变”）所产生的；
（4）核能发电机的定子绕圈采用水内冷，即利用水进行冷却，是因为水的 ___________大；
（5）如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106t的煤炭，则6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量是 ___________J（煤炭的热值为q煤=3×107J/kg）。
30．（2023·广东汕头·统考模拟预测）阅读短文，回答问题。
太阳能被认为是理想的“终极能源”。我国中科院合肥物质科学研究院，持有的有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）于2021年12月30日晚，实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，再次创造新的世界纪录。
科学家们还设想在宇宙空间建立太阳能电站来利用太阳能。这种空间太阳能电站建在赤道平面内的地球同步轨道上，其工作过程如图所示。在太阳能收集板上铺设太阳能电池，通过它把太阳能转化成电能，再通过天线将电能以微波的形式发送至地面接收站，通过转换装置将其转换成电能接入电网。
（1）太阳能属于清洁能源，也属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；目前人类无法利用核聚变反应放出的能量来发电，最主要的原因是______（选填字母）；
A．无法消除核聚变产生的核污染
B．无法实现核聚变反应
C．无法长时间有效控制核聚变反应的速度
（2）“人造太阳”非常复杂，“超高温”与“超低温”共存，“超强磁场”与“超大电流”并行，要在地球上造出“人造太阳”，必须要有性能极其特殊的材料承载。“人造太阳”的腔体器壁材料钨铜合金除了耐高压外，还应具有______特点；实现“超强磁场”与“超大电流”最理想的导体材料是______（选填“半导体”或“超导体”）材料；
（3）假设空间太阳能电站太阳能收集板长10km、宽5km，太阳光辐射到其表面上每平方米的功率为1.2×103W，太阳能电池的光电转化效率为10%，空间太阳能电站向地面的输电效率可达20%；空间太阳能电站工作时，太阳能收集板的发电功率为______W；光照1h，太阳能收集板产生的电能为______J。
31．（2023·广东肇庆·统考一模）阅读短文，回答问题。
光伏发电
我国光伏发电总量位居世界第一。光伏发电使用的太阳能电池板是利用半导体的光电效应将光能直接转化为电能。
太阳能电池板输出的是直流电，不能够直接被居民使用，需用逆变器将直流电转换为交流电，用不完的电可以通过并网光伏发电系统输送到异地。与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统称为并网光伏发电系统，其结构如图乙所示。
该系统包括太阳能电池板阵列、DC/DC连接器、DC/AC逆变器、交流负载、变压器等部件。这种发电系统的灵活性在于，在日照较强时，光伏发电系统在给交流负载供电的同时将多余的电能送入电网；而当日照不足，即太阳能电池板阵列不能为负载提供足够电能时，又可从电网索取电能为负载供电。

（1）太阳能电池板是利用半导体的 ______效应发电的半导体器件；
（2）太阳能电池板输出的是直流电，需要利用逆变器转换成频率为______Hz的交流电才能被我国居民使用；（已知交流电的频率在数值上等于电流变化周期的倒数，图丙为逆变器两端电压随时间变化的图像）
（3）若太阳能电池的光电转化效率是12%，某地的年太阳辐射量为6×109J/m2，500m2的太阳能电池板方阵每年转化生成电能______J，合______kW·h；
（4）请用自己的话简单描述并网发电系统的灵活性：______。
32．（2023·广东深圳·统考二模）阅读下列材料，回答问题。
材料一：风电技术是利用风力带动风车叶片旋转，并通过增速机将转速提高，从而带动风机内的发电机发电，通过电缆输送到升压变压器提升电压后，再由高压输电线路输送给用户，见图甲。
材料二：光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光电效应是指某些物质在高于特定频率的电磁波照射下，内部的电子逸出而形成电流。图乙为某光伏发电系统简化电路图，当太阳光照射太阳能电池板时可发电。发电后可向蓄电池充电，当夜晚来临时，蓄电池向用电器供电。
（1）风能属于 ___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。风机中的发电机是利用___________原理进行发电的；
（2）光伏发电是指太阳能电池板将太阳能转化为___________能，再通过蓄电池转化为化学能储存起来。图乙中，当开关S1闭合、S2断开时，电路中的电源是___________（选填“太阳能电池板”或“蓄电池”）；
（3）小丽查阅资料得知，太阳能电池板的发电功率约每平方米200W。若她家装了一块1.25m2的太阳能电池板，一天光照8h，其产生的电能为___________J。这些能量相当于___________kg煤完全燃烧释放的能量（不计能量损失，煤的热值（q煤=3×107J/kg）。
参考答案：
1．C
【详解】A．凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为再生能源，反之称为非再生能源。核能在地球上的储量是有限的，是不可再生的，故A不符合题意；
B．能量在转化过程中会有损耗，所以E2一定小于E1，故B不符合题意；
C．废气会带走很多能量，用废气供热可提高能源利用率，故C符合题意；
D．汽轮机工作时，将内能转化为机械能，故D不符合题意。
故选C。
2．A
【详解】A．利用风力发电时消耗机械能，是将机械能转化为电能，故A正确；
B．火电主要消耗化石能源，化石能源属于不可再生能源，这两年利用太阳能发电的比例相同，所以，该国利用不可再生能源发电为主，故B错误；
C．由题意可知，2018年某国发电总量为7.15×1012kW h；2019年为7.50×1012kW h，这两年利用太阳能发电所占比例相同，所以，该国利用太阳能的发电量不相等，故C错误；
D．短期内能够从自然界中得到补充的能源叫可再生能源；电能是不可再生能源，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】A．给蓄电池充电时，将电能转化为化学能储存起来，蓄电池相当于用电器，故A错误；
B．汽油是由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，属于二次能源，故B正确；
C．汽车里程表中的LED显示灯是由半导体材料制成的，故C错误；
D．热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，与燃烧燃料的多少无关，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】A．目前核电站是利用核裂变获得能量的，故A正确；
B．在“石油、天然气、太阳能”这些能源中，太阳能是可再生能源，石油和天然气是不可再生能源，故B错误；
C．氢弹是利用轻核的聚变制成的；原子弹是利用重核裂变的链式反应中能在极短时间内释放出巨大能量的原理制成的，相比起来，氢弹是一种比原子弹威力更强大的核武器，故C错误；
D．电能是由其它能源转化而来，属于二次能源，故D错误。
故选A。
5．A
【详解】A．由于核聚变还不可控，所以“国和一号”核能发电技术是利用核裂变而获得巨大的能量，故A正确；
B．物体的质量与物体空间位置无关，“嫦娥五号”采集的月球样品带回地球后质量不变，故B错误；
C．“天和号”核心舱升入太空后与地面通过电磁波联系，故C错误；
D．时速600公里“磁悬浮列车”是利用同名磁极相斥的原理工作，故D错误。
故选A。
6．A
【详解】A．像煤、石油等这些化石能源都属于不可再生能源，故A错误，符合题意；
B．核电站利用的是核裂变释放的能量，故B正确，不符合题意；
C．LED灯的核心元件发光二极管是由半导材料制成的，故C正确，不符合题意；
D．5G通信采用的电磁波频率比4G通信更高，电磁波在真空中传播速度是3×108m/s确定不变的，由于c=f λ，因此频率高的波长短、频率低的波长长，所以5G电磁波的波长比4G更短，故D正确，不符合题意。
故选A。
7．D
【详解】A．由于核废水有污染，所以不可以随意排出，故A错误；
B．蓄电池白天充电，光电池板是将太阳能转化为电能，电能再转化为化学能，故B错误；
C．由于风短时间内可以再生，可知风能属于可再生能源，故C错误；
D．煤炭是可以直接从自然界获得的能源，因此是一次能源，故D正确。
故选D。
8．D
【详解】A．电磁波的传播不需要介质，如图甲，宇航员在空间站中向大家拜年的视频是通过电磁波传输回地球的，故A正确，不符合题意；
B．如图乙，长征五号遥五重型运载火箭所用的热值大，完全燃烧的量相同时，释放的热量多，故B正确，不符合题意；
C．如图丙，祝融号火星车使用的“中国芯”是半导体材料制成的，具有单向导电性，故C正确，不符合题意；
D．如图丁，中国“人造太阳”装置与太阳内部的核反应方式都是核聚变，故D错误，符合题意。
故选D。
9．C
【详解】A．汽车倒车雷达是利用超声波的回声定位原理制作的，故A错误；
B．紫外线和红外线都属于光（即不可见光），所以，紫外线和红外线在真空中的传播速度是一样的，故B错误；
C．听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音的信号的；电动机在工作时是电能转化为机械能，所以电话听筒的工作原理和电动机一样，故C正确；
D．目前人类还不能控制核聚变反应的速度，所以，目前的核潜艇是使用核裂变释放的能量作为动力，故D错误。
故选C。
10．A
【详解】根据核能发电的过程图可知，核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，用产生的高温、高压蒸汽为动力，推动蒸汽涡轮转动，从而带动发电机发电．能量传递和转化过程是：先将核能转化为水的内能，水蒸气的内能再转变化为蒸汽轮机的机械能，轮机的机械能在通过发电机转化为电能；
11．C
【详解】A．火星车质量约为240公斤，在火星上所受重力小于2400N，故A错误；
B．火星车从火星向地球传递信息是通过电磁波传递的，故B错误；
C．太阳能电池板把太阳能转化成电能，产生电能，故C正确；
D．太阳能内部是由于较轻的氢原子核在高温下发生聚变而释放出核能，故D错误。
故选C。
12．A
【详解】A．太阳能可以从自然界直接获取，是一次能源；太阳能来自其内部进行的核聚变反应释放的能量，故A正确；
B．穹顶装有太阳能电池板，可以将太阳能转化为电能，电能通过电动机再转化为机械能，故B错误；
C．太阳光在空气中的速度与光在真空中的传播速度近似，约3×108m/s，故C错误；
D．导航系统利用电磁波接收卫星信号，故D错误。
故选 A。
13．A
【详解】A．利用核能的方式有两种：核裂变、核聚变。目前核电站是利用原子核裂变时释放的核能来发电的，故A正确；
B．光纤通信利用光在光导纤维中反射传递信息，故B错误；
C．太阳能、风能等是可再生资源，但核能是不可再生能源，故C错误；
D．制作手机芯片主要是利用半导体，故D错误。
故选A。
14． 一次 二次 机械能
【详解】[1][2]一次能源是指从自然界直接取得，而不改变其基本形态的能源；二次能源是一次能源经过加工，转换成另一种形态的能源。所以核能是一次能源，电能属于二次能源。
[3]无人机上升过程中，机械能越来越大，因此是将电能转化为机械能。
15． 可再生 重力势 800
【详解】[1]水能可以重复利用，能源源不断从自然界获取，属可再生能源。
[2]水由高处流下的过程中，质量不变，水的高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。
[3]无烟煤完全燃烧释放的能量
无烟煤的质量
16． 可再生 二次 带电
【详解】[1]太阳能取之不尽、用之不竭，可以在自然界里源源不断地得到，是可再生能源。
[2]电能不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到，因此电能是二次能源。
[3]汽车在干燥的天气里高速行驶一段时间后，由于汽车车身与空气摩擦导致车身带电，而带电体具有吸引轻小物体的性质，因此车身上会有很多灰尘。
17． 由负极到正极 半导体 二次
【详解】[1]在电源外部，电流从正极流向负极，电子定向移动方向与电流方向相反，因此手电筒工作时，电源外部导线中电子由负极到正极做定向移动。
[2]半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，LED灯是由半导体材料制成的发光二极管。
[3]电能无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，属于二次能源。
18． 二次 电磁波 等于
【详解】[1]电能无法从自然界直接获取，是通过消耗一次能源得到的，属于二次能源。
[2]电磁波可以传递信息且传播速度约等于光速。手机通讯是利用电磁波传输信号来实现通讯的。
[3] 5G信号和4G信号都是利用的电磁波，在相同的介质中，传播速度相同，则5G信号的传播速度等于4G信号的传播速度。
19． 电磁波 等于 核裂变
【详解】[1][2]电磁波可以传递信息，5G通信依靠电磁波传递信息；在真空中，电磁波的传播速度相同，5G信号的传播速度等于4G信号的传播速度。
[3]核电站的核反应堆是利用可控的核裂变反应释放核能的设备。
20． 中子 核裂变 机械能
【详解】[1][2][3]核电站是利用核裂变来进行发电的，发电时核反应堆利用不带电的中子轰击铀核，核电站发电过程中，先是将核裂变产生的核能转化为内能，内能对外做功，转化为机械能，然后机械能再通过发电机转化为电能。
21． 电子 原子核 不可再生
【详解】[1]汤姆生发现了比原子小得多、且带负电的粒子叫电子，这表明原子可以再分。
[2]核电站是利用原子核裂变的链式反应发电。
[3]核能会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，核能是不可再生能源。
22． 一 裂变 比热容较大
【详解】[1]从能源的分类来看，核能是直接从自然界获取的，所以属于一次能源。
[2]核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的，通过汽轮机做功，以蒸汽轮带动发电机发电。
[3]用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多。
23． 聚变 一次 可再生
【详解】[1]在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能。
[2]太阳能可以从自然界直接获取，没有经过加工转换，故是一次能源。
[3]太阳能其主要特点是取之不尽用之不竭，是可再生能源。
24． 乙图 不可再生 甲图
【详解】[1]获得核能的途径一是重核裂变，二是轻核聚变；乙图中进行的是较重的原子核裂变成较轻的原子核的一种核反应，是核裂变，核电站是利用可控核裂变过程中释放核能的，核电站获取核能是图中乙图所示途径。
[2]核能不能从自然界源源不断地获得，一旦消耗便不可再生，核能属于不可再生能源。
[3]在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能，太阳核心每时每刻都在发生甲图所示的爆炸。
25． 核聚变 电磁波 电生磁
【详解】（1）[1]太阳能来自于太阳内部的核聚变反应。
（2）[2]电磁波的传播不需要介质，所以“夸父一号”太阳探测卫星是通过电磁波将探测的数据传回地球的。
（3）[3]高速带电粒子定向移动形成电流，由于电生磁原理，其产生磁场对地球磁场相互作用，影响了人类的短波通讯。
（4）[4]测量出“光线垂直射入太阳能电池板时，单位时间内太阳能电池板产生的电能大小”，故应将太阳能转化为电能，根据W=UIt设计电路如图所示：
26． 半导体 聚变 方向
【详解】[1]LED是一种半导体发光二极管，它是由半导体材料制成的，二极管具有单向导电的性质。
[2]在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能。
[3]能量的转化和守恒定律即指能量在转化和转移中总量保持不变，但能量在转化中具有方向性，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，说明能量的转化具有方向性。
27． 高级锂聚合物电芯 C B 32000 B
【详解】（1）[1]目前，市面上充电宝的电芯有两种：普通锂电芯和高级锂聚合物电芯。高级锂聚合物电芯比普通锂电芯安全系数高。
（2）[2]当输入电压不在5.0V～6.0V范围内，保护电路便会使降压电路停止工作，故保护电路相当于开关，故C符合题意，ABD不符合题意。
（3）[3]充电宝对手机供电时，充电宝对手机提供电能，故充电宝相当于电源，是将化学能转化为电能，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（4）[4]我国民航规定，严禁携带额定能量超过160Wh的充电宝，根据这个规定判断：小明携带额定电压为5V的充电宝，根据
其标称容量最大为
（5）[5]充电宝的额定电压和实际输出的能量一定，实际输出的能量与额定能量之比，称为充电宝的转换效率η，标称容量Q和转换效率η之间的关系成反比例关系，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
28． 可再生 电 光 小 0.15 4.8
【详解】（1）[1]太阳能在长期内可以源源不断地获得，所以是可再生能源。
（2）[2][3]晚上蓄电池给LED灯供电时，消耗电能，获得光能，所以是将电能转化为光能。
（3）[4]白天电磁铁磁性强，晚上电磁铁磁性弱，说明电磁继电器的电路中，白天的电流较大，而电源电压一定，根据欧姆定律可知，白天电路中的电阻较小，所以R在白天的阻值比晚上小。
（4）[5]太阳能电池板吸收的太阳能为
W=Pt=0.25kW×4h=1kW·h
电池板输出电能为
（5）[6]蓄电池充满一次所存储的电能为
可以输出的电能为
可供LED灯正常工作的时间为
29． 内 机械 磁场 电磁感应 裂变 比热容 1.8×1017
【详解】（1）[1][2]蒸汽轮机中，蒸汽的内能会转化为机械能。
（2）[3][4]发电机发电时是让线圈在磁场中旋转而切割磁感线运动，从而产生感应电流，这就是电磁感应现象。
（3）[5]核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的。
（4）[6]因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以核能发电机的定子线圈采用水来冷却。
（5）[7]6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量
30． 可再生 C 耐高温 超导体 6×109 2.16×1013
【详解】（1）[1]可以从自然界中源源不断地得到的能源是可再生能源，太阳能属于可再生能源。
[2]目前人类无法利用核聚变反应放出的热量来发电，最主要的原因是无法控制核聚变反应的速度，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（2）[3]由材料可知，“人造太阳”非常复杂，“超高温”与“超低温”共存，所以还要有耐高温的特点。
[4]超导体材料电阻为零，可以实现“超大电流”，也能实现“超强磁场”。
（3）[5]已知太阳光照射到电池板时每平方米面积上的辐射功率为1.2×103W，而月球上此电池板的面积为
S=ld=10×103m×5×103m=5×107m2
光电转化效率为10%，故它的发电功率
P=P'S×10%=1.2×103W/m2×5×107m2×10%=6×109W
[6]空间太阳能电站向地面的输电效率可达20%；光照1h，太阳能收集板产生的电能
W=Pt=6×109W×1×3600s=2.16×1013J
31． 光电 50 3.6×1011 1×105 见解析
【详解】（1）[1]太阳能电池板是利用半导体的光电效应发电的半导体器件，可将光能直接转化为电能。
（2）[2]我国交流电的频率是50Hz；太阳能电池板输出的是直流电，根据图丙得到：电压的变换周期为0.02s，则需要利用逆变器转换成频率为
（3）[3][4]500m2的太阳能电池板方阵每年转化生成电能为
（4）[5]由材料得，光伏并网发电系统的灵活性：既可以向电网输电，也可以向电网借电。
32． 可再生 电磁感应 电 太阳能电池板 7.2×106 0.24
【详解】（1）[1]太阳能可以在自然界里源源不断地得到，属于可再生能源。
[2]风机中的发电机是利用电磁感应原理进行发电，即指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象。
（2）[3]太阳能电池板将太阳能转化电能，蓄电池充电时，再通过蓄电池将电能转化为化学能储存起来。
[4]当太阳光照射太阳能电池发电时，控制器发射控制信号将开关S1闭合、S2断开，太阳能电池向蓄电池充电，电路中的电源是太阳能电池。
（3）[5][6]太阳能电池板8h接收的太阳能为
W=200W/m2×1.25m2×8×3600s=7.2×106J
不计能量损失，电池板可以提供的电能
W电=W=7.2×106J
煤完全燃烧提供的能量
Q=W电=7.2×106J
由Q=qm可得需要煤炭的质量为