1. (★★)如图 11 - 1 所示是某科技馆的一台“永动机”,它由 5 根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有由形状记忆合金制成的叶片。进入热水后因叶片伸展“划水”而转动,离开热水后叶片形状迅速复原。关于该“永动机”,下列说法正确的是【】

A.科技发展制造出了永动机
B.转动会使水温升得更高
C.形状记忆合金是一种新型化合物
D.水的内能转化为转轮的机械能

D

A 选项：永动机是不消耗能量而能永远对外做功的机器，违反了能量守恒定律，是不可能制造出来的，所以 A 错误。
B 选项：该装置转动过程中，需要从热水中吸收热量，会使水温降低，而不是升得更高，所以 B 错误。
C 选项：形状记忆合金属于金属材料，是混合物，不是新型化合物，所以 C 错误。
D 选项：叶片进入热水后，吸收水的内能，转化为转轮的机械能，从而使转轮转动，所以 D 正确。

2. (★★)核电站利用核能发电,核能属于(填“可再生”或“不可再生”)能源。核电站发生重大事故时,为降低核安全壳周围的温度,用水对其冷却,这是因为水的较大。

不可再生；比热容

核能所需的核燃料在地球上的储量是有限的，一旦消耗完就无法在短时间内再生，所以核能属于不可再生能源。水的比热容较大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量更多，所以用水对核安全壳冷却。

3. (★★)关于核能,下列说法正确的是【】
A.利用任何物质都能得到核能
B.原子弹和氢弹都利用了核裂变
C.只有在人为条件下才能发生核反应
D.到目前为止,人类获得核能的途径是核裂变和核聚变

D

A.并非任何物质都能提供核能，只有某些特定的核素（如铀、钚等）可通过核裂变，或氢的同位素（如氘、氚）通过核聚变释放核能，A错误；B.原子弹利用核裂变，氢弹利用核聚变，B错误；C.自然界中存在天然核反应（如放射性衰变），并非只有人为条件，C错误；D.目前人类获得核能的途径是核裂变（如核电站、原子弹）和核聚变（如氢弹），D正确。

4. (★★)能源危机日益加剧,开发和利用新能源成为当务之急。光伏发电将能转化为能；目前的核能发电,是通过(填“核裂变”或“核聚变”)释放的核能来发电的。

光，电，核裂变

光伏发电利用光生伏特效应将光能转化为电能。当前的核能发电技术主要利用核裂变反应释放能量，核聚变尚未实现商业应用。

5. (★★)人类历史上不断进行着能量转化技术的进步,即能源革命。下列关于能源的说法正确的是【】
A.核能都是原子核分裂时释放出来的能量
B.地球 50 亿年积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉
C.电能和风能都是通过消耗一次能源得到的二次能源
D.化石能源、核能可以在自然界源源不断地得到,都属于可再生能源

B

A. 核能包括原子核分裂（核裂变）和聚合（核聚变）时释放的能量，故A错误；
B. 地球50亿年积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉，比如化石能源是古代生物储存的太阳能转化而来，故B正确；
C. 风能是直接从自然界获取的一次能源，而电能是通过消耗一次能源得到的二次能源，故C错误；
D. 化石能源和核能都不能在自然界源源不断地得到，都属于不可再生能源，故D错误。

6. (★★★)同学们学习了“能源与可持续发展”的内容后,知道热电站既能发电又能供热,随着热电站技术不断更新,煤的燃烧程度比传统火电站更充分。为深入了解,他们对某热电站进行调查,获取的信息如下：
| |工作时间|燃煤|发电总功率|废气|
|××热电站|20 h|4 000 t|$5×10^5 kW$|向周边居民供热$ 3.4×10^1^3 J$|
(1)4 000 t 煤完全燃烧放出的热量是多少？20 h 发电多少千瓦时？(q₍煤$₎= 3×10^7 J/kg)$
(2)该热电站的能量利用率是多少？
(3)请结合以上信息,写出提高热电站能量利用率的方法。

(1)煤的质量$m=4000\,t=4× 10^{6}\,kg$，完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=mq=4× 10^{6}\,kg× 3× 10^{7}\,J/kg=1.2× 10^{14}\,J$；
发电量$W=Pt=5× 10^{5}\,kW× 20\,h=1× 10^{7}\,kW\cdoth$。
(2)发电量转化为的能量$W=1× 10^{7}\,kW\cdoth=1× 10^{7}× 3.6× 10^{6}\,J=3.6× 10^{13}\,J$，
有用能量$Q_{有用}=W+Q_{供热}=3.6× 10^{13}\,J+3.4× 10^{13}\,J=7× 10^{13}\,J$，
能量利用率$\eta=\frac{Q_{有用}}{Q_{放}}× 100\%=\frac{7× 10^{13}\,J}{1.2× 10^{14}\,J}× 100\%\approx 58.3\%$。
(3)使燃料充分燃烧；回收废气中的热量。