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1.核能是一种
不可再生
（选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国在核能利用方面取得了巨大成就，其中具有完全自主知识产权的华龙一号核电站是通过核裂变
（选填“核裂变”或“核聚变”）发电；中国“人造太阳”——大型核实验装置东方超环EAST是通过核聚变
（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量。答案
1. 不可再生 核裂变 核聚变
解析
【分析】
首先明确可再生能源与不可再生能源的定义：可再生能源是短期内可从自然界持续获取补充的能源，不可再生能源是短期内无法补充的能源，核能依赖的核燃料属于矿产资源，据此判断第一空；再区分核能的两种利用方式：核裂变是可控的链式反应，应用于核电站发电；核聚变是太阳等恒星的能量来源，“人造太阳”模拟的就是核聚变，据此判断后两空。
【解析】
1. 核能使用的核燃料（如铀矿）属于短期内无法从自然界得到补充的资源，因此是不可再生能源；
2. 核电站利用可控的核裂变释放能量发电，故华龙一号核电站通过核裂变发电；
3. “人造太阳”（EAST）模拟太阳的能量来源，太阳的能量来自核聚变，因此其通过核聚变释放能量。
【答案】
不可再生；核裂变；核聚变
【知识点】
能源的分类；核裂变；核聚变
【点评】
本题考查能源分类及核能的两种应用，属于基础识记类题目，难度较低，需准确区分核裂变与核聚变的应用场景。
【难度系数】
0.8
首先明确可再生能源与不可再生能源的定义：可再生能源是短期内可从自然界持续获取补充的能源，不可再生能源是短期内无法补充的能源，核能依赖的核燃料属于矿产资源，据此判断第一空；再区分核能的两种利用方式：核裂变是可控的链式反应，应用于核电站发电；核聚变是太阳等恒星的能量来源，“人造太阳”模拟的就是核聚变，据此判断后两空。
【解析】
1. 核能使用的核燃料（如铀矿）属于短期内无法从自然界得到补充的资源，因此是不可再生能源；
2. 核电站利用可控的核裂变释放能量发电，故华龙一号核电站通过核裂变发电；
3. “人造太阳”（EAST）模拟太阳的能量来源，太阳的能量来自核聚变，因此其通过核聚变释放能量。
【答案】
不可再生；核裂变；核聚变
【知识点】
能源的分类；核裂变；核聚变
【点评】
本题考查能源分类及核能的两种应用，属于基础识记类题目，难度较低，需准确区分核裂变与核聚变的应用场景。
【难度系数】
0.8
2.绿色发展是高质量发展的底色。为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，某市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段，如图22-1所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。
(1)“光伏声屏障”是通过
(2)“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为
(1)“光伏声屏障”是通过
阻断噪声的传播
来控制噪声的。(2)“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为
电能
。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约$1.7×10^{5}\ \mathrm{kW}·\mathrm{h}$，相当于完全燃烧$1.8×10^4$
kg的无烟煤释放的能量。($q_{\mathrm{无烟煤}}=3.4×10^{7}\ \mathrm{J/kg}$)答案
2. (1)阻断噪声的传播 (2)电能 $1.8×10^4$
解析
【分析】
第(1)问需回忆噪声控制的三个途径：声源处减弱、传播过程中减弱、人耳处减弱，“光伏声屏障”安装在噪声传播路径上，对应阻断噪声的传播；第(2)问中，光伏电池板的功能是将太阳能转化为电能；计算无烟煤质量时，需先将电能单位kW·h转换为焦耳，再利用热值公式变形计算，注意单位统一。
【解析】
(1) 噪声的控制途径有三种：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。“光伏声屏障”通过阻挡噪声的传播来控制噪声，故填“阻断噪声的传播”。
(2) 光伏电池板工作时，将太阳能转化为电能；
先转换电能单位：$1.7×10^5\ \mathrm{kW·h}=1.7×10^5×3.6×10^6\ \mathrm{J}=6.12×10^{11}\ \mathrm{J}$；
根据热值公式$Q=mq$，可得无烟煤的质量$m=\frac{Q}{q}=\frac{6.12×10^{11}\ \mathrm{J}}{3.4×10^7\ \mathrm{J/kg}}=1.8×10^4\ \mathrm{kg}$。
【答案】
(1) 阻断噪声的传播；(2) 电能；$1.8×10^4$
【知识点】
噪声的控制、太阳能的转化、热值的计算
【点评】
本题结合实际场景考查基础物理知识，难度较低，需掌握噪声控制途径、能量转化及热值公式应用，重点注意单位换算的准确性。
【难度系数】
0.3
第(1)问需回忆噪声控制的三个途径：声源处减弱、传播过程中减弱、人耳处减弱，“光伏声屏障”安装在噪声传播路径上，对应阻断噪声的传播；第(2)问中，光伏电池板的功能是将太阳能转化为电能；计算无烟煤质量时，需先将电能单位kW·h转换为焦耳，再利用热值公式变形计算，注意单位统一。
【解析】
(1) 噪声的控制途径有三种：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。“光伏声屏障”通过阻挡噪声的传播来控制噪声，故填“阻断噪声的传播”。
(2) 光伏电池板工作时，将太阳能转化为电能；
先转换电能单位：$1.7×10^5\ \mathrm{kW·h}=1.7×10^5×3.6×10^6\ \mathrm{J}=6.12×10^{11}\ \mathrm{J}$；
根据热值公式$Q=mq$，可得无烟煤的质量$m=\frac{Q}{q}=\frac{6.12×10^{11}\ \mathrm{J}}{3.4×10^7\ \mathrm{J/kg}}=1.8×10^4\ \mathrm{kg}$。
【答案】
(1) 阻断噪声的传播；(2) 电能；$1.8×10^4$
【知识点】
噪声的控制、太阳能的转化、热值的计算
【点评】
本题结合实际场景考查基础物理知识，难度较低，需掌握噪声控制途径、能量转化及热值公式应用，重点注意单位换算的准确性。
【难度系数】
0.3
3.如图22-2所示是一种利用海水盐差能发电的装置。甲、乙两块渗透膜将容器隔成三个区域，分别加入海水和纯水，由于微粒
运动
，而甲渗透膜只能让带正电的钠离子通过，乙渗透膜只能让带负电的氯离子通过，容器就变成了电池，电流从左向右通过小灯泡，则容器左端是电池的正
极。根据对环境污染的大小来判断，这种能源属于
（选填“属于”或“不属于”）清洁能源，理由是因为海水盐差能发电对环境污染小。
。答案
3. 运动 正 属于 因为海水盐差能发电对环境污染小。
解析
【分析】
首先，渗透膜允许离子通过，说明微粒具有不断运动的性质；其次，电路中电流从电源正极流出、负极流入，结合电流通过小灯泡的方向可判断电池正负极；最后，根据能源对环境的影响判断是否属于清洁能源。
【解析】
1. 微粒的性质：构成物质的微粒在永不停息地做无规则运动，因此离子能透过渗透膜，故第一空填“运动”；
2. 电池正负极判断：电路中电流从电源正极流出，经过用电器后回到负极，已知电流从左向右通过小灯泡，说明容器左端是电池的正极；
3. 清洁能源判断：海水盐差能发电过程中不会产生污染物，对环境污染小，因此属于清洁能源，理由是海水盐差能发电对环境污染小。
【答案】
运动 正 属于 因为海水盐差能发电对环境污染小。
【知识点】
微粒的运动、电流方向、清洁能源
【点评】
本题综合考查了微粒的性质、电流方向的判断以及清洁能源的概念，属于基础类题目，需要学生掌握相关学科的基础常识。
【难度系数】
0.6
首先，渗透膜允许离子通过，说明微粒具有不断运动的性质；其次，电路中电流从电源正极流出、负极流入，结合电流通过小灯泡的方向可判断电池正负极；最后，根据能源对环境的影响判断是否属于清洁能源。
【解析】
1. 微粒的性质：构成物质的微粒在永不停息地做无规则运动，因此离子能透过渗透膜，故第一空填“运动”；
2. 电池正负极判断：电路中电流从电源正极流出，经过用电器后回到负极，已知电流从左向右通过小灯泡，说明容器左端是电池的正极；
3. 清洁能源判断：海水盐差能发电过程中不会产生污染物，对环境污染小，因此属于清洁能源，理由是海水盐差能发电对环境污染小。
【答案】
运动 正 属于 因为海水盐差能发电对环境污染小。
【知识点】
微粒的运动、电流方向、清洁能源
【点评】
本题综合考查了微粒的性质、电流方向的判断以及清洁能源的概念，属于基础类题目，需要学生掌握相关学科的基础常识。
【难度系数】
0.6
4.三峡引领号——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台(如图22-3所示)是引领我国海上风电行业走向深海的重大突破。
(1)风能是
(2)三峡引领号与北斗系统建立关联，利用
(3)当风速为v时，风力发电机的发电功率为1200 kW，风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5 kW·h，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动
(1)风能是
可再生
(选填“可再生”或“不可再生”)能源。风力发电将空气的机械
能转化为电能，电能是二
次能源。(2)三峡引领号与北斗系统建立关联，利用
电磁波
(选填“超声波”或“电磁波”)向工作人员传递平台运动的动态信息。当海上风速变大时，应增加
(选填“增加”或“减少”)平台内水舱中水的质量，使平台下沉一些，保持平台稳定。(3)当风速为v时，风力发电机的发电功率为1200 kW，风力发电机叶片转动一圈的发电量为2.5 kW·h，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动
8
圈；若风力发电机叶片的转速与风速成正比，风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，则当风速为2v时，风力发电机叶片转动一圈的发电量为10
kW·h。答案
4.(1)可再生 机械能 二 (2)电磁波 增加 (3)8 10
解析
【分析】
本题结合海上风电的实际场景，分三小问考查相关物理知识：(1)需明确能源分类、风力发电的能量转化及能源的分类；(2)要区分电磁波和超声波的传播特点，结合浮力知识分析平台稳定的调整；(3)需利用功率与转速、风速的关系进行计算，理清各物理量的比例关系。
【解析】
(1) 风能可源源不断从自然界获取，属于可再生能源；风力发电时，空气的机械能（动能）转化为电能；电能需要消耗一次能源才能得到，属于二次能源。
(2) 超声波无法在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，因此北斗系统利用电磁波传递信息；风速变大时，为保持平台稳定，需增加平台重力使平台下沉，故应增加平台内水舱中水的质量。
(3) ① 计算每分钟转速：发电功率为1200kW，即每分钟发电量为 $ 1200\ \mathrm{kW} × \frac{1}{60}\ \mathrm{h} = 20\ \mathrm{kW·h} $，已知每圈发电量为2.5kW·h，因此每分钟转数为 $ \frac{20}{2.5} = 8 $ 圈；
② 风速为2v时，转速与风速成正比，故转速为原来的2倍，即每分钟 $ 8 × 2 = 16 $ 圈；发电功率与风速三次方成正比，故功率为 $ (2)^3 × 1200 = 9600\ \mathrm{kW} $，每分钟发电量为 $ 9600 × \frac{1}{60} = 160\ \mathrm{kW·h} $，因此每圈发电量为 $ \frac{160}{16} = 10\ \mathrm{kW·h} $。
【答案】
(1)可再生；机械能；二 (2)电磁波；增加 (3)8；10
【知识点】
能源分类、电磁波应用、功率计算
【点评】
本题以海上风电为背景，将物理知识与实际应用结合，考查基础概念和简单计算，需学生理清各物理量的关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题结合海上风电的实际场景，分三小问考查相关物理知识：(1)需明确能源分类、风力发电的能量转化及能源的分类；(2)要区分电磁波和超声波的传播特点，结合浮力知识分析平台稳定的调整；(3)需利用功率与转速、风速的关系进行计算，理清各物理量的比例关系。
【解析】
(1) 风能可源源不断从自然界获取，属于可再生能源；风力发电时，空气的机械能（动能）转化为电能；电能需要消耗一次能源才能得到，属于二次能源。
(2) 超声波无法在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，因此北斗系统利用电磁波传递信息；风速变大时，为保持平台稳定，需增加平台重力使平台下沉，故应增加平台内水舱中水的质量。
(3) ① 计算每分钟转速：发电功率为1200kW，即每分钟发电量为 $ 1200\ \mathrm{kW} × \frac{1}{60}\ \mathrm{h} = 20\ \mathrm{kW·h} $，已知每圈发电量为2.5kW·h，因此每分钟转数为 $ \frac{20}{2.5} = 8 $ 圈；
② 风速为2v时，转速与风速成正比，故转速为原来的2倍，即每分钟 $ 8 × 2 = 16 $ 圈；发电功率与风速三次方成正比，故功率为 $ (2)^3 × 1200 = 9600\ \mathrm{kW} $，每分钟发电量为 $ 9600 × \frac{1}{60} = 160\ \mathrm{kW·h} $，因此每圈发电量为 $ \frac{160}{16} = 10\ \mathrm{kW·h} $。
【答案】
(1)可再生；机械能；二 (2)电磁波；增加 (3)8；10
【知识点】
能源分类、电磁波应用、功率计算
【点评】
本题以海上风电为背景，将物理知识与实际应用结合，考查基础概念和简单计算，需学生理清各物理量的关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
