（2年中考1年模擬）備戰(zhàn)2020年中考物理 專題22 能源與可持續(xù)發(fā)展（含解析）

專題22 能源與可持續(xù)發(fā)展本專題中考考點(diǎn)和要求（“”表示該標(biāo)準(zhǔn)要求屬于評(píng)價(jià)水平這一層次）評(píng)價(jià)目標(biāo)和評(píng)價(jià)水平標(biāo)準(zhǔn)要求 知識(shí)性目標(biāo)技能性目標(biāo)體驗(yàn)性目標(biāo)了解認(rèn)識(shí)理解獨(dú)立操作經(jīng)歷認(rèn)同內(nèi)化1.結(jié)合實(shí)例說(shuō)出能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展的系。2.列舉常見(jiàn)的不可再生能源和可再生能源。3.知道核能等新能源的特點(diǎn)和可能帶來(lái)的問(wèn)題。4.了解我國(guó)和世界上其他國(guó)家的能源狀況。對(duì)于能源的開(kāi)發(fā)利用有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。規(guī)律總結(jié)1：能源問(wèn)題1.能源的種類（1）化石能源：我們今天使用的煤、石油、天然氣，是千百萬(wàn)年前埋在地下的動(dòng)、植物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代形成的，所以稱為化石能源。（2）生物質(zhì)能：由生命物質(zhì)提供的能量稱為生物質(zhì)能。生物質(zhì)能是化學(xué)能源的一種，他可以理解成機(jī)體物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)釋放的能量。（3）太陽(yáng)能：由太陽(yáng)輻射提供的能量。（4）風(fēng)能、水能：都屬于自然界提供的機(jī)械能。（5）地?zé)崮埽河傻厍騼?nèi)部提供的能量。2.一次能源和二次能源像化石能源這樣可以直接從自然界中獲得的能源，我們稱為一次能源。我們使用的電能，無(wú)法從自然界直接獲取，必須通過(guò)消耗一次能源才能得到，所以稱電能這樣的能源為二次能源。常見(jiàn)的一次能源有：煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、核能等。常?jiàn)的二次能源有：電能、汽油、柴油等。注意：辨別一次能源和二次能源的依據(jù)一次能源是可以直接從自然價(jià)獲得的能源；二次能源是由一次能源經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換而得到的，如電能、煤氣、焦炭、汽油、柴油等。區(qū)分一次能源和二次能源的關(guān)鍵是看其是否經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換。3.人類廣泛使用電能的原因：電能是由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來(lái)的二次能源。由于電能便于輸送和轉(zhuǎn)化，又加上現(xiàn)代社會(huì)離不開(kāi)各種各樣的用電器，所以電能的利用是人類進(jìn)入現(xiàn)代文明社會(huì)的標(biāo)志。人們使用不同的用電器，根據(jù)需要將電能轉(zhuǎn)化為其他各種形式的能量。4.談?wù)?1世紀(jì)的能源趨勢(shì)（1）能源危機(jī)：由于世界人口的急劇增加和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源的消耗持續(xù)增長(zhǎng)。特別是近幾十年來(lái)，能源消耗增長(zhǎng)速度明顯加快。所以開(kāi)發(fā)新能源、更好地利用已知能源，是全球范圍內(nèi)的重要課題。（2）解決能源問(wèn)題的出路：隨著第三次能源革命序幕的拉開(kāi)，核能成為主要能源。同時(shí)人類正著力開(kāi)發(fā)取之不盡、用之不竭的太陽(yáng)能，并取得了重大成就。核能、太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和利用為人類的能源問(wèn)題找到了新的出路。面對(duì)目前的能源趨勢(shì)，解決能源問(wèn)題的主要出路有：一是提高能源的利用率，做到科學(xué)開(kāi)發(fā)，節(jié)約使用；二是開(kāi)發(fā)和利用新能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?。?guī)律總結(jié)2：核能問(wèn)題1.核能。質(zhì)子、中子依靠強(qiáng)大的核力緊密的結(jié)合在一起，因此原子核十分牢固，要使它們分裂或結(jié)合是極其困難的。但是，一旦質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合，就有可能釋放出驚人的能量，這就是核能。2.核能屬于一次能源，也屬于新能源，釋放核能的方式有兩種：核裂變和核聚變。裂變與聚變的比較比較裂變聚變定義較大原子核分裂為較小原子核的過(guò)程質(zhì)量很小的原子核結(jié)合成較大原子核的過(guò)程條件用中子轟擊較大原子核超高溫釋放核能大小巨大更加巨大是否可控制可利用核反應(yīng)堆控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度目前，核聚變速度還不能認(rèn)為控制應(yīng)用原子彈、核電站氫彈3.核能的利用特點(diǎn)核能的優(yōu)點(diǎn)核能十分巨大，它能極大的補(bǔ)充人類能源的不足，使用核能大大節(jié)約了常規(guī)能源核能能夠解決能源分布不均衡的問(wèn)題核能的缺點(diǎn)核能屬于一次能源，且會(huì)越用越少核能存在核污染，產(chǎn)生核輻射，會(huì)對(duì)地球生物造成傷害核反應(yīng)堆中會(huì)產(chǎn)生核廢料，在治理核廢料過(guò)程中，代價(jià)較高核電站應(yīng)用地域核電站一般建在能源需求量大，而且能源十分缺乏的地區(qū)核電站建在離人群較遠(yuǎn)的地區(qū)，避免對(duì)人畜造成傷害規(guī)律總結(jié)3：太陽(yáng)能問(wèn)題1.太陽(yáng)的構(gòu)造：從內(nèi)到外一次是太陽(yáng)核心、輻射曾、對(duì)流層、太陽(yáng)大氣。2.太陽(yáng)能的由來(lái)氫核聚變。在太陽(yáng)內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放出巨大的核能。因此可以講，太陽(yáng)核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸，所以說(shuō)太陽(yáng)是一個(gè)巨大的“核能火爐”。3.太陽(yáng)能的傳遞熱輻射。太陽(yáng)核心的溫度高達(dá)1500萬(wàn)攝氏度，太陽(yáng)核心釋放的能量向外擴(kuò)散可以傳送到太陽(yáng)表面。太陽(yáng)表面溫度約為6000，就像一個(gè)高溫氣體組成的海洋。大部分太陽(yáng)能以熱和光的形式向四周輻射開(kāi)去。4.太陽(yáng)是人類能源的寶庫(kù)（1）地球上除核能、地?zé)崮芎统毕芤酝馑械哪芰慷紒?lái)自太陽(yáng)，所以說(shuō)太陽(yáng)是人類能源的寶庫(kù)。（2）化石能源的形式：遠(yuǎn)古時(shí)期陸地和海洋中的植物，通過(guò)光合作用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物體的化學(xué)能。在它們死后，軀體埋在地下和海底，腐爛了。滄海桑田，經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年的沉積、化學(xué)變化、地層的運(yùn)動(dòng)，在高壓下漸漸變成了煤和石油。在石油形成過(guò)程中還放出天然氣。今天我們開(kāi)采的化石燃料來(lái)獲取能量，實(shí)際上是在開(kāi)采上一年前地球所接收的太陽(yáng)能。5.太陽(yáng)能的利用。利用太陽(yáng)能的四個(gè)渠道（1）綠色植物的“光化轉(zhuǎn)換”。通過(guò)植物的光合作用（被植物、微生物吸收）將太陽(yáng)能儲(chǔ)存起來(lái)，再以草木、沼氣、煤、石油、天然氣等形式釋放出來(lái)，實(shí)現(xiàn)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。（2）空氣水分的“光機(jī)轉(zhuǎn)換”。由于太陽(yáng)的熱輻射，使大氣和水分升騰循環(huán)，再通過(guò)風(fēng)、水等形式釋放出來(lái)，實(shí)現(xiàn)光能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（3）被海洋吸收，成為海洋內(nèi)能。（4）直接被人們利用。人們直接利用太陽(yáng)能的方式有兩種：集熱器的“光熱轉(zhuǎn)換”，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；太陽(yáng)能電池的“光電轉(zhuǎn)換”，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。6.太陽(yáng)能的優(yōu)缺點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)：太陽(yáng)能作為一種新能源，它具有一些普通能源不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。太陽(yáng)能取之不盡，用之不竭，太陽(yáng)內(nèi)部的熱核反應(yīng)足以持續(xù)50億年，是人類可以利用的最豐富的永久性資源。太陽(yáng)能分布廣闊，不需要挖掘、開(kāi)采和運(yùn)輸，透入少收益大。太陽(yáng)能是一種清潔能源，使用時(shí)不會(huì)帶來(lái)任何污染。（2）缺點(diǎn)：太陽(yáng)能雖然具有傳統(tǒng)能源所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，但也有一些缺點(diǎn)給利用上帶來(lái)一些困難。太陽(yáng)能到達(dá)地球上非常分散，需要裝置有相當(dāng)大的接收面積，提高了接收裝置的造價(jià)。太陽(yáng)能的利用受氣候、晝夜的影響很大。因此必須有貯存張志，這不僅增加了技術(shù)上的困難，也使造價(jià)增加。目前雖然已經(jīng)制成多種貯存系統(tǒng)，但總是不夠理想，具體應(yīng)用也有一定困難。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率很低。規(guī)律總結(jié)4：能源與可持續(xù)發(fā)展1能源消耗對(duì)環(huán)境的影響，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）能源消耗會(huì)造成熱污染。化石能源在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的內(nèi)能，其中被利用的內(nèi)能只是其中的一部分，還有相當(dāng)一部分沒(méi)有被利用，從而造成了熱污染。汽車尾氣就是造成城市熱島效應(yīng)的原因之一。（2）大量燃燒化石能源會(huì)造成空氣污染和溫室效應(yīng)的加劇。如燃燒石油和天然氣、煤等會(huì)產(chǎn)生大量的CO2、SO2、氮氧化物等氣體，除污染空氣和加劇溫室效應(yīng)外，還會(huì)形成酸雨，導(dǎo)致水、土壤酸化，對(duì)植物、建筑物、金屬構(gòu)件等造成危害。（3）一些欠發(fā)達(dá)國(guó)家用柴薪能源除會(huì)造成空氣污染、產(chǎn)生廢物外，還會(huì)加劇水土流失和沙漠化。（4）作為第三次能源革命的標(biāo)志核能的開(kāi)發(fā)和利用，也不是絕對(duì)清潔和安全的，處理不當(dāng)會(huì)造成有害輻射。2人類不應(yīng)當(dāng)無(wú)限制的向大自然索取，我們必須在提升物質(zhì)文明的同時(shí)，保持與自然、環(huán)境的和諧與平衡。不要因?yàn)槔媚茉磿r(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染而停止使用能源，也不要因?yàn)槟茉吹睦么龠M(jìn)了文明和社會(huì)的發(fā)展而對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。使用能源和保護(hù)環(huán)境可以做到有機(jī)的統(tǒng)一和諧的發(fā)展。要解決這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)然離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展。3.不能再生能源和可再生能源化石能源、核能等能源會(huì)越用越少，不能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，這類能源稱為不可再生能源。想水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等可以在 自然界里源源不斷的得到，所以我們把它們稱為可再生資源。常見(jiàn)的不可再生能源有：煤、石油、天然氣、核能等。常見(jiàn)的可再生能源有：風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等。注意：我們說(shuō)講的“可再生能源”和“不可再生能源”都是針對(duì)一次能源而言的，即只有對(duì)自然界中自然存在，可直接取用的能源來(lái)講，才能說(shuō)其屬于“可再生能源”或“不可再生能源”。4.未來(lái)的理想能源必須滿足的四個(gè)條件未來(lái)理想能源能夠大規(guī)模替代石油、煤和天然氣等不可再生能源。必須滿足以下幾個(gè)條件。第一，必須足夠豐富，可以保證長(zhǎng)期使用；第二，必須足夠便宜，可以保證多數(shù)人用得起；第三，相關(guān)的技術(shù)必須成熟，可以保證大規(guī)模使用；第四，必須足夠安全清潔，可以保證不會(huì)污染環(huán)境?！纠}1】（2019銀川模擬題）可以直接從自然界獲得的能源叫一次性能源，必須通過(guò)消耗一次能源才能獲得的能源叫二次能源，石油、風(fēng)能、天然氣、煤、電能等能源中，屬于可再生能源的兩種是 ，屬于二次能源的是 【答案】風(fēng)能、電能；電能【解析】能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充的能源叫不可再生能源一次能源是指可以從自然界直接獲取的能源如化石能源、風(fēng)能、水能等；二次能源是指無(wú)法從自然界直接獲取，必須經(jīng)過(guò)一次能源的消耗才能得到的能源如電能等風(fēng)能、電能可以源源不斷的得到，是可再生能源；電能是必須通過(guò)一次能源的消耗才能獲得的，所以稱為二次能源【例題2】（2019山東省東營(yíng)）目前，人類利用核能發(fā)電的主要方式是 （選填“核裂變”或“核聚變”）。隨著科技的發(fā)展，人類 （選填“會(huì)”或“不會(huì)”）制造出永動(dòng)機(jī)?！敬鸢浮亢肆炎?；不會(huì)?！窘馕觥坑捎诤肆炎兪强煽氐?，故核電站中的核反應(yīng)堆就是通過(guò)核裂變過(guò)程中釋放核能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的；據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律知，由于能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移具有方向性，人類是無(wú)法制成永動(dòng)機(jī)的?！纠}3】（2018福建）物理學(xué)家霍金常提醒人們關(guān)注能源和人類生存問(wèn)題。下列屬于可再生能源的是（ ）A煤 B石油 C天然氣 D風(fēng)能【答案】D【解析】從能源是否可再利用的角度可把能源分為可再生能源和不可再生能源。人類開(kāi)發(fā)利用后，在現(xiàn)階段不可能再生的能源，屬于不可再生能源；在自然界中可以不斷再生的能源，屬于可再生能源。A煤屬于化石燃料，不能短時(shí)期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，屬于不可再生能源；B石油屬于化石燃料，不能短時(shí)期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，屬于不可再生能源；C天然氣屬于化石燃料，不能短時(shí)期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，屬于不可再生能源；D風(fēng)能是能夠源源不斷的從自然界得到的能源，屬于可再生能源?！纠}4】（2019棗莊）關(guān)于原子、原子核、核能和能源，下列說(shuō)法正確的是（ ）A原子由原子核和質(zhì)于組成B原子核由質(zhì)子和中子組成C太陽(yáng)的驚人能量來(lái)自內(nèi)部的核裂變D石油、風(fēng)能、可燃冰屬于可再生能源【答案】B【解析】原子是由原子核和電子組成的，原子核又是由質(zhì)子和中子組成的；太陽(yáng)的能量來(lái)自于原子核的聚變；核能主要有兩種：核裂變和核聚變，核裂變是指用中子轟擊較大的原子核，使其變成兩個(gè)中等大小的原子核，核聚變是指兩質(zhì)量較輕的核變成一個(gè)質(zhì)量中等的核。能源從是否可再生角度劃分為可再生能源和不可再生能源。可再生能源：可以從自然界中源源不斷地得到的能源。例：水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、潮汐能。不可再生能源：不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充的能源。例：化石能源（煤炭、石油、天然氣）、核能。A原子由原子核和核外電子兩部分組成。故A錯(cuò)誤；B原子核由質(zhì)子和中子兩部分組成，質(zhì)子帶正電，中子不帶電。故B正確；C太陽(yáng)的能量來(lái)自大量的氘核的聚變。故C錯(cuò)誤；D石油、可燃冰屬于化石燃料，不能短時(shí)期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，屬于不可再生能源。風(fēng)能在自然界中可以不斷再生、連續(xù)利用，屬于可再生能源。故D錯(cuò)誤。【2019年題組】一、填空題1.（2019山東泰安）習(xí)近平總書(shū)記提出綠水青山山就是金山銀山”，倡導(dǎo)保護(hù)環(huán)境。光伏發(fā)電是將轉(zhuǎn)化為電能。核能作為一種新能源，正在逐步被人們開(kāi)發(fā)和利用，核電站是利用核能發(fā)電，其核燃料在反應(yīng)堆內(nèi)是通過(guò)核（選填“裂變”或“聚變”）的方式，把核能轉(zhuǎn)化為電能輸送到國(guó)家電網(wǎng)，供千家萬(wàn)戶使用。【答案】太陽(yáng)；裂變?！窘馕觥浚?）太陽(yáng)能電池在太陽(yáng)光照射下發(fā)電，是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；（2）核裂變和核聚變都能釋放能量，對(duì)于核裂變是可控的，如核潛艇的核反應(yīng)堆就是通過(guò)核裂變提供能量的，對(duì)于核聚變過(guò)程不可控，如氫彈爆炸就是利用核聚變釋放能量。光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電時(shí)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；核能主要包括核裂變與核聚變，由于核聚變的反應(yīng)目前還不可控，故核電站主要是利用了核裂變獲得能量。2.（2019岳陽(yáng)）太陽(yáng)是巨大的“核能火爐”，是人類能源的寶庫(kù)。（1）太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡，被分解成七色光束的現(xiàn)象叫做 （2）核能在些發(fā)達(dá)國(guó)家已成為常規(guī)能源，它是 能源（選填“可再生”或“不可再生”）?！敬鸢浮抗獾纳?；不可再生【解析】本題考查光的色散和能源。（1）太陽(yáng)光是混合光，由各種色光混合而成的，經(jīng)過(guò)三棱鏡可以分散為各種色光，這種現(xiàn)象叫光的色散。（2）能源分可再生能源和不可再生能源，核能與煤、石油能源類似，屬于不可再生能源。3.（2019杭州）可燃冰，石油、煤都屬于 （選填“可“或“不可”）再生能源。若可燃冰的熱值為4×107J/m3，完全燃燒lm3的可燃冰可放出的熱量是 J，這些熱量有60%被水吸收，可把 kg的水從20加熱到80水的比熱容C=4.2×103J/（kg）【答案】不可；4×l07；95.2【解析】（1）可燃冰、石油、煤開(kāi)發(fā)使用后，會(huì)越來(lái)越少，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，所以它們都屬于不可再生能源；（2）1m3天然氣完全燃燒產(chǎn)生熱量：Q放=Vq=1m3×4×107J/m3=4×107J；（3）由題知，水吸收的熱量：Q吸=60%×Q放=60%×4×107J=2.4×107J；由Q吸=cm（tt0）可得加熱水的質(zhì)量：m=Q吸/ c（tt0）95.2kg。二、選擇題5.（2019湖南郴州）自然界有些能源一旦消耗就很難再生，因此我們要節(jié)約能源。下列能源屬于不可再生能源的是（）A石油B風(fēng)能C水能D太陽(yáng)能【答案】A【解析】太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能等在短時(shí)間內(nèi)可以再次產(chǎn)生，是可再生能源，化石能源是短時(shí)間內(nèi)不能再次產(chǎn)生的，是不可再生能源，故A符合題意。6.（2019海南）下列能源中，屬于可再生能源的是A. 石油 B. 風(fēng)能 C. 煤炭 D. 太陽(yáng)能【答案】BD【解析】本題主要考查能源的分類。像煤、石油、天然氣，這些能源短時(shí)間內(nèi)不能得到補(bǔ)充屬于非可再生能源，而風(fēng)能太陽(yáng)能可以由自然界源源不斷地提供，屬于可再生能源。故選BD。7.（2019吉林）我國(guó)核動(dòng)力潛艇的相關(guān)技術(shù)已十分成熟，目前正在加緊研究將大功率核動(dòng)力用于航空母艦的技術(shù)，關(guān)于核動(dòng)力航母說(shuō)法正確的是 （ ）A.航母使用的核能屬于可再生能源B.航母核反應(yīng)堆里發(fā)生的是核聚變C.航母核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可以控制的D.航母核反應(yīng)堆產(chǎn)生的核廢料對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染【答案】C【解析】航母使用的核能屬于不可再生能源，故A錯(cuò)誤；航母核反應(yīng)堆里發(fā)生的是核裂變，故B錯(cuò)誤；航母核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是可以控制的，否則無(wú)法為我們所用，故C正確；航母核反應(yīng)堆產(chǎn)生的核廢料會(huì)產(chǎn)生核污染，應(yīng)選擇無(wú)人區(qū)深埋處理，故D錯(cuò)誤。三、綜合計(jì)算題8（2019蘇州模擬題）“共享單車”普及后王老師由原來(lái)開(kāi)汽車上班改成騎“共享單車”上班，如圖所示的“共享單車”，它具有GPS定位功能，方便人們用手機(jī)尋找到附近“共享單車”的具體位置，它的前貨倉(cāng)底板是一個(gè)太陽(yáng)能電池板，為GPS功能供電（1）太陽(yáng)能電池板工作時(shí)，把光能轉(zhuǎn)化為 能GPS工作是靠 來(lái)實(shí)現(xiàn)定位的（2）王老師上班騎車的平均速度為15km/h，騎行時(shí)間為20min，比以前開(kāi)汽車走相同的路上班要減少二氧化碳排放多少千克？（王老師開(kāi)汽車上班的油耗為10L/100km，燃燒IL汽油要排放二氧化碳2.4kg）【答案】（1）電；電磁波；（2）要減少二氧化碳排放1.2千克【解析】（1）太陽(yáng)能電池板能把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；GPS工作是靠電磁波來(lái)實(shí)現(xiàn)定位的；（2）由v=s/t可知王老師通過(guò)的距離為：s=vt=15km/h×1/3h=5km；則通過(guò)5km的路程消耗的汽油為：V=5km×=0.5L，燃燒IL汽油要排放二氧化碳2.4kg，則燃燒0.5L汽油要排放二氧化碳1.2kg?！?018年題組】一、填空題1.（2018海南）海南有豐富的太陽(yáng)能資源，太陽(yáng)能熱水器使用廣泛。太陽(yáng)能是_（選填“可再生”或“不可再生”）能源。太陽(yáng)能熱水器在加熱水時(shí)，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)?！敬鸢浮靠稍偕?內(nèi)能【解析】太陽(yáng)能具有取之不盡，用之不竭的特點(diǎn)，所以屬于可再生能源；太陽(yáng)能熱水器在加熱水時(shí)，涉及的能量轉(zhuǎn)化是：太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2.（2018山東泰安）“風(fēng)能、電能、水能、煤炭”中屬于二次能源的是 、屬于不可再生能源的是 ?！敬鸢浮侩娔埽幻禾俊窘馕觥浚?）從自然界直接獲得不需要加工的能源是一次能源，對(duì)一次能源通過(guò)加工轉(zhuǎn)化而獲得的能源是二次能源；（2）能從自然界源源不斷獲得的能源是可再生能源，不能從自然界源源不斷獲得的能源是不可再生能源。風(fēng)能、水能、煤炭可以直接從自然界獲得而不需要加工轉(zhuǎn)化，它們都屬于一次能源；電能是消耗一次能源、經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換而獲得的是二次能源；水能、電能、風(fēng)能都能從自然界源源不斷獲得，都屬于可再生能源；煤炭短時(shí)間內(nèi)從自然界得不到補(bǔ)充，屬于不可再生能源。3.（2018海南）今年3月23日，科學(xué)家在海南瓊北成功完成了第一口干熱巖鉆井，干熱巖是地?zé)崮苤凶罹哂虚_(kāi)發(fā)潛力的一種 清潔能源（選填“可再生”或“不可再生”）。為建設(shè)美麗、生態(tài)海南，我省鼓勵(lì)使用電動(dòng)汽車，電動(dòng)汽車在行駛過(guò)程中是將電能轉(zhuǎn)化為 能。【答案】可再生；機(jī)械【解析】（1）能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充的能源叫不可再生能源；（2）根據(jù)電動(dòng)汽車行駛時(shí)消耗和獲得的能量可判斷其能量轉(zhuǎn)化。干熱巖是可以源源不斷地從自然界得到補(bǔ)充的，是可再生能源；電動(dòng)汽車在行駛過(guò)程中，消耗電能，獲得機(jī)械能，因此，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。二、選擇題4.（2018吉林）在我國(guó)西部建有不同類型的發(fā)電站，下列發(fā)電站在發(fā)電過(guò)程中，利用不可再生能源發(fā)電的是（）【答案】A【解析】能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充的能源叫不可再生能源；根據(jù)可再生能源和不可再生能源的特點(diǎn)來(lái)作答。A.燃?xì)獍l(fā)電站利用天然氣進(jìn)行發(fā)電，天然氣不能從自然界源源不斷獲得，也不能重復(fù)利用，是不可再生能源，則燃?xì)獍l(fā)電站是利用不可再生能源發(fā)電的，故A符合題意；BCD、太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能夠源源不斷地從自然界獲得，是可再生能源，太陽(yáng)能電站、風(fēng)電站、水電站是利用可再生能源發(fā)電的，故BCD不符合題意。5.（2018濰坊）關(guān)于能源和能量的說(shuō)法正確的是（ ）A煤和石油都是不可再生能源B汽車可以從排放的尾氣中吸收能量，不消耗新的能源，返回原地C達(dá)芬奇設(shè)想的永動(dòng)機(jī)是可以制成的D目前的核電站是利用核聚變來(lái)發(fā)電【答案】A【解析】考查了能源的分類、能量守恒定律以及核能的利用，屬于綜合性題目。（1）能源源不斷從自然界獲得的能源是可再生能源，不能源源不斷從自然界獲得的能源是不可再生能源；（2）雖然自然界中的能量是守恒的，它既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，但由于能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移具有方向性（如水只能從高處流向低處；熱量只能從高溫物體傳向低溫物體），所以自然界里無(wú)論什么運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生熱，熱向四周擴(kuò)散，成為無(wú)用的能量，如不補(bǔ)給能量，任何運(yùn)動(dòng)著的機(jī)器都會(huì)停下來(lái)；（3）核能發(fā)電是利用鈾原子核裂變時(shí)放出的核能來(lái)發(fā)電的。A煤和石油都是化石能源不能源源不斷獲得，是不可再生能源，故A正確；B能量的轉(zhuǎn)化是具有方向性的，所以汽車不能從排放的尾氣中吸收能量，故B錯(cuò)誤；C給永動(dòng)機(jī)一個(gè)動(dòng)力后，永動(dòng)機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)能夠保持轉(zhuǎn)動(dòng)，但由于摩擦力的存在，將有一部分能量以熱量的形式散失掉，如果不補(bǔ)充能量，則機(jī)器不能永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以自然界中不可能存在永動(dòng)機(jī)，它違背了能量守恒定律，故C錯(cuò)誤；D核能發(fā)電是利用鈾原子核裂變時(shí)放出的核能來(lái)發(fā)電，故D錯(cuò)誤。三、綜合題7.（2018天津）閱讀短文，回答問(wèn)題：為了滿足人們對(duì)能源不斷增長(zhǎng)的需要，科學(xué)家們?cè)O(shè)想在空間建立太陽(yáng)能電站來(lái)利用太陽(yáng)能這種空間太陽(yáng)能電站建在地球同步軌道上，其工作過(guò)程如圖所示在太陽(yáng)能收集板上鋪設(shè)太陽(yáng)能電池，通過(guò)它把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能，再通過(guò)天線將電能以微波的形式發(fā)送至地面接收站已知太陽(yáng)能收集板長(zhǎng)10km、寬5km，太陽(yáng)光在它的表面處每平方米的功率為1.4×103W，太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化效率為10%，微波的頻率為2.5×109Hz，空間太陽(yáng)能電站向地面的輸電效率可達(dá)80%（1）太陽(yáng)發(fā)出具大能量來(lái)源于太陽(yáng)內(nèi)部的氫原子核發(fā)生的_（選填“核聚變”或“核裂變”）（2）太陽(yáng)能電站相對(duì)于地面接收站是_（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）的，空間太陽(yáng)能電站工作時(shí)，地面接收站的接收功率是_W（3）試計(jì)算在輸電過(guò)程中所使用的微波的波長(zhǎng)【答案】（1）核聚變（2）靜止，6×109W（3）0.12m【解析】（1）太陽(yáng)能內(nèi)部是由于較輕的氫原子核在高溫下發(fā)生聚變而釋放出核能（2）太陽(yáng)能電站建在地球同步軌道上，太陽(yáng)能電站的轉(zhuǎn)動(dòng)和地球的轉(zhuǎn)動(dòng)是同步的，地球怎么轉(zhuǎn)電站也怎么轉(zhuǎn)，所以它相對(duì)地球的位置沒(méi)有發(fā)生變化，處于相對(duì)靜止太陽(yáng)能電池板面積S=5×103 m×104 m=5×107m2，太陽(yáng)能電站的發(fā)電能力E=PS=1.4×103W/m2×5×107 m2×10%=7×109W地面接收站接收到的電能是W=E=7×109W×80%=5.6×10 9W（3）光在空氣中速度為C=3×108m/s，頻率f=2.5×109Hz，則波長(zhǎng)=0.12m9（2018長(zhǎng)春）新能源純電功汽車因其環(huán)保、節(jié)能、高效、維護(hù)方使等諸多優(yōu)勢(shì)，將來(lái)有望取代燃油車成為人們?nèi)粘Ｊ褂玫闹匾煌üぞ?，現(xiàn)在常德市的出租汽車中就已出現(xiàn)了純電動(dòng)汽車的靚麗身影。電動(dòng)汽車提供能量的裝置為車內(nèi)的電池組，當(dāng)它給電動(dòng)機(jī)供電時(shí)，電動(dòng)機(jī)將驅(qū)動(dòng)車輪行駛。如圖所示為國(guó)內(nèi)某型號(hào)的純電動(dòng)汽車，若該車和車內(nèi)乘客的總質(zhì)量為2.4×103kg每個(gè)車輪與地血的接觸面積為0.01m2當(dāng)該車在水平路面上以25m/s的速度勻速行駛時(shí)，它受到的阻力約等于人和車總重的0.02倍，此時(shí)電池組加在電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為320V，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為60A若連接導(dǎo)線的電阻不計(jì)，傳動(dòng)裝置消耗的能量不計(jì)，求：（1）該電動(dòng)汽車此時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；（2）該電動(dòng)汽車將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率；（3）該電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)線圈的電阻?！敬鸢浮浚?）6×105Pa；（2）6.25%；（3）2?！窘馕觥浚?）電動(dòng)汽車對(duì)水平地面的壓力：F=G=mg=2.4×103kg×10N/kg=2.4×104N，受力面積S=4S0=4×0.01m2=0.04m2，電動(dòng)汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：p=6×105Pa；（2）電動(dòng)汽車在水平路面上勻速行駛，則汽車受到的牽引力F=f=0.02G=0.02×2.4×104N=480N，汽車勻速行駛牽引力做功的功率：P有用=Fv=480N×25m/s=1.2×104W；電動(dòng)汽車行駛消耗的電功率：P電=UI=320V×60A=1.92×104W；則該電動(dòng)車將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率：=×100%=×100%=62.5%；（3）若連接導(dǎo)線的電阻不計(jì)，傳動(dòng)裝置消耗的能量不計(jì)，則電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率為：P熱=P電P有用=1.92×104W1.2×104W=7.2×103W，根據(jù)P=I2R可得：線圈的電阻R=2。10（2018北京）閱讀短文，回答問(wèn)題能源問(wèn)題日日漸嚴(yán)重，現(xiàn)在全世界都非常重視能源問(wèn)題，一方面大力發(fā)展科學(xué)技術(shù)，努力努力開(kāi)發(fā)和利用新能源；另一方面想方設(shè)法提高能源利用率，并重視節(jié)約能源。盡管目前能源相當(dāng)短缺，但是能源的開(kāi)發(fā)前景是廣闊的，首先地球上的水相當(dāng)豐富，如果高效地把水分解成氫氣和氧氣，世界的能源問(wèn)題可以得到解決。第二，一旦可控核聚變能夠?qū)崿F(xiàn)，可以說(shuō)將永遠(yuǎn)解決人類能源的需求。聚變的核燃料，儲(chǔ)量非常豐富（主要在海水中），假如地球上儲(chǔ)量的1%被加以利用，找現(xiàn)在的能源消耗計(jì)算，可滿足人類未來(lái)幾億年對(duì)能源的需求。第三，太陽(yáng)能是取之不盡、用之不竭的，太陽(yáng)內(nèi)部不斷地進(jìn)行核反應(yīng)，一年中輻射到地面的總能量為1.47×1018KW·h；等于全世界一年生產(chǎn)的總能量之和的兩萬(wàn)多倍。由于太陽(yáng)能太分散，現(xiàn)在太陽(yáng)能的利用規(guī)模很小，在到達(dá)地面的能量中，被人類直接利用的只有萬(wàn)分之零點(diǎn)一，若提高光電轉(zhuǎn)換效率，我們將可以大規(guī)模直接利用太陽(yáng)能發(fā)電。太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)潛力巨大；第四，隨著科技的發(fā)展，人類像發(fā)現(xiàn)何能一樣，還會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)其他新能源并生產(chǎn)人造能源。（1）解決能源問(wèn)題的根本途徑是什么？（2）對(duì)于太陽(yáng)能的使用，我們面臨的主要問(wèn)題是哪些？（3）就人類現(xiàn)有技術(shù)和認(rèn)識(shí)，結(jié)合本文章的介紹，你認(rèn)為應(yīng)該迫切開(kāi)發(fā)和利用哪些新能源以環(huán)節(jié)能源危機(jī)？【答案】（1）開(kāi)發(fā)利用新能源；提高能源利用率；節(jié)約能源。（2）分散，受時(shí)間、天氣限制。光電、光熱轉(zhuǎn)換，效率低。（3）充分利用海水資源，進(jìn)一步掌握可控核聚變技術(shù)?！窘馕觥空J(rèn)真閱讀短文，收集有用信息，根據(jù)學(xué)過(guò)的能源利用問(wèn)題就可以容易解決本題。【2020年模擬壓軸題組】一、填空題1（2020廣西北部灣模擬）中國(guó)援建了巴基斯坦的核電站，核電站的核反應(yīng)堆利用原子核的_（選填“裂變”或“聚變”）釋放核能。Wi-fi無(wú)線上網(wǎng)是利用_（選填“電磁波”或“超聲波”）傳遞信息?！敬鸢浮苛炎?電磁波【解析】目前的核電站的核反應(yīng)堆都是利用原子核的裂變釋放核能的；Wi-fi無(wú)線上網(wǎng)是通過(guò)電磁波來(lái)傳遞信息的。2（2020齊齊哈爾三中模擬）能源家族中，有煤，石油、風(fēng)能、水能，核能、太陽(yáng)能等，屬于不可再生能源的有；電能是（選填“一次能源”或“二次能源“）。它可以使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生內(nèi)能散失在空氣中，但這些內(nèi)能卻無(wú)法自動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能，該現(xiàn)象說(shuō)明能量轉(zhuǎn)化具有性?！敬鸢浮棵?、石油、核能； 二次能源；方向?！窘馕觥浚?）能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充的能源叫不可再生能源；（2）可以從自然界直接獲取的能源叫一次能源，不能從自然界直接獲取必須通過(guò)一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；（3）能量在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中具有方向性，很多能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例都說(shuō)明了這一點(diǎn)。煤、石油、核能一旦消耗就很難再生，屬于不可再生能源；風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能可以長(zhǎng)期提供或再生，屬于可再生能源；電能是由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來(lái)的，屬于二次能源；能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，其總量保持不變。電能可以使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生內(nèi)能散失在空氣中，但這些內(nèi)能卻無(wú)法自動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能。該現(xiàn)象說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)化具有方向性。3（2020沈陽(yáng)模擬）天然氣已經(jīng)被廣泛利用，它是一種 （選填“可”或“不可”）再生能源，完全燃燒0.07m3天然氣釋放的熱量為 J，若這些熱量的30%被水吸收，可以將4kg的水由20加熱到 q天然氣=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg）【答案】不可；2.8×106；70【解析】（1）天然氣屬于化石能源，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，屬于不可再生能源；（2）完全燃燒0.07m3天然氣釋放的熱量：Q放=Vq=0.07m3×4×107J/m3=2.8×106J；（3）由題知，水吸收的熱量：Q吸=30%Q放=30%×2.8×106J=8.4×105J，由Q吸=cm（tt0）可得：8.4×105J=4.2×103J/（kg）×4kg×（t20），解得水的末溫：t=70。二、選擇題4（2020天津模擬）在我國(guó)西部建有不同類型的發(fā)電站，下列發(fā)電站發(fā)電過(guò)程中，利用不可再生能源發(fā)電的是（ ）A燃?xì)怆娬?B風(fēng)電站 C水電站 D太陽(yáng)能電站【答案】A【解析】天然氣不能從自然界源源不斷獲得，也不能重復(fù)利用，是不可再生能源，則燃?xì)獍l(fā)電站是利用不可再生能源發(fā)電的，故A符合題意；太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能夠源源不斷地從自然界獲得，是可再生能源，故BCD不符合題意。5（2020深圳模擬）許多城市在推廣利用太陽(yáng)能，城市交通指示燈及路燈照明系統(tǒng)已大量使用太陽(yáng)能，下列關(guān)于太陽(yáng)能的說(shuō)法不正確的是（ ）A.太陽(yáng)是一個(gè)巨大的“核能火爐” B.太陽(yáng)能為二次能源C.太陽(yáng)能屬于可再生能源D.太陽(yáng)能清潔、無(wú)污染【答案】B【解析】太陽(yáng)能為一次能源，選項(xiàng)B的說(shuō)法錯(cuò)誤，選項(xiàng)ACD的說(shuō)法均正確。故選B。三、綜合計(jì)算題6（2020河北模擬）2019年4月10日，人類發(fā)布了首張黑洞照片，為解開(kāi)星系演化之謎提供了寶貴資枓。（1）質(zhì)量巨大的天體，像太陽(yáng)一樣，其內(nèi)部一直發(fā)生著核 （填“聚變"或“裂變”反應(yīng)，并 （填“吸收"或“釋放”）大量的能量，當(dāng)天體的能量即將耗盡時(shí).在自身 （填“重力”或“慣性”）的作用下發(fā)生塌縮，就形成了黑洞。(2照片中的黑洞距離我們5500萬(wàn) （填“年”或“光年"），它是根據(jù)接收到的高能射線經(jīng)過(guò)計(jì)箅機(jī)處理而形成的，高能射線的傳播速度為 m/s；研究人員在計(jì)算機(jī)屏幕上將黑洞邊緣環(huán)狀（明亮）部分用紅色顯示，紅光 （填“屬于"或“不屬于”）光的三原色?！敬鸢浮浚?）聚變 釋放 重力 （2）光年 3×108 屬于 【解析】本題綜合考查核能、天體、光學(xué)等知識(shí)。（1）質(zhì)量巨大的天體，其內(nèi)部發(fā)生著核聚變，并通過(guò)輻射的形式，向外輻射能量。當(dāng)天體的能量即將耗盡時(shí)，在自身重力的作用下發(fā)生坍塌，就形成了黑洞。（2）宇宙中的天體之間的距離單位用光年，高能射線是一種電磁波，其傳播速度為3×108m/s。光的三原色包含紅光、綠光、藍(lán)光。7（2020湖南郴州模擬）我市風(fēng)能資源豐富，現(xiàn)各地陸續(xù)安裝了風(fēng)力發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理是利用自然風(fēng)吹動(dòng)發(fā)電機(jī)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)內(nèi)部發(fā)電機(jī)組發(fā)電。某興趣小組提出了一個(gè)問(wèn)題：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率大小可能與哪些因素有關(guān)？他們針對(duì)這個(gè)問(wèn)題提出如下猜想：猜想一：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率大小可能與風(fēng)速大小有關(guān)猜想二：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率大小可能與風(fēng)葉長(zhǎng)度有關(guān)猜想三：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率大小可能與風(fēng)葉個(gè)數(shù)有關(guān)猜想四：針對(duì)以上猜想一和猜想二，該興趣小組設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，準(zhǔn)備了以下主要實(shí)驗(yàn)器材：小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)（含形狀相同長(zhǎng)度分別為10cm、15cm、20cm的風(fēng)葉共三組）、電吹風(fēng)、電壓表、導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先將電壓表連接在小型發(fā)電機(jī)輸出電路兩端，電壓表示數(shù)可反映發(fā)電機(jī)的發(fā)電情況。用電吹風(fēng)吹出的風(fēng)模擬自然風(fēng)，正對(duì)發(fā)電機(jī)風(fēng)葉吹風(fēng)，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：實(shí)驗(yàn)序號(hào)風(fēng)葉長(zhǎng)度/cm電吹風(fēng)檔位風(fēng)葉個(gè)數(shù)電壓表示數(shù)/v110弱30.5210中30.8310強(qiáng)31.2415中31.3520中31.8根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題：（1）本實(shí)驗(yàn)是通過(guò) 來(lái)反映發(fā)電機(jī)發(fā)電功率大小的；（2）比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)為 （填上表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)）三次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證猜想 （選填“一”或“二”），結(jié)論是：其他條件都相同時(shí)，風(fēng)速越大，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率越大。（3）比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)為2、4、5三次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證猜想 （選填“一”或“二”），結(jié)論是： 。【答案】（1）電壓表示數(shù)；（2）1、2、3；一；（3）二；其他條件都相同時(shí)，風(fēng)葉長(zhǎng)度越大，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率越大?！窘馕觥浚?）由“將電壓表連接在小型發(fā)電機(jī)輸出電路兩端，電壓表示數(shù)可反映發(fā)電機(jī)的發(fā)電情況”知，本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)電壓表示數(shù)的變化來(lái)反映發(fā)電機(jī)發(fā)電功率大小的：示數(shù)越大，發(fā)電功率越大；（2）從實(shí)驗(yàn)結(jié)論可以看出，實(shí)驗(yàn)探究的是發(fā)電功率大小與風(fēng)速的關(guān)系，所以要保持風(fēng)葉長(zhǎng)度和風(fēng)葉個(gè)數(shù)相同，改變風(fēng)速，因此選擇的是實(shí)驗(yàn)序號(hào)的1、2、3；（3）在2、4、5三次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電吹風(fēng)檔位相同，也就是風(fēng)速相同，風(fēng)葉個(gè)數(shù)相同，但風(fēng)葉長(zhǎng)度不同，并且發(fā)現(xiàn)：風(fēng)葉長(zhǎng)度越大，電壓表示數(shù)越大，說(shuō)明發(fā)電功率與風(fēng)葉長(zhǎng)度有關(guān)。所以結(jié)論為：其他條件都相同時(shí)，風(fēng)葉長(zhǎng)度越大，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率越大。17