第22章《能源与可持续发展》考点专项复习（原卷版）

第二十二章《\o"第22章能源与可持续发展"能源与可持续发展》考点专项复习（原卷版）知识导航考点回顾考点1：\o"22.1能源"能源能源：凡是能够提供能量的物质资源，都可以叫做能源。1、能源的分类一：（1）一次能源：可以从自然界直接获取的能源称为一次能源。如煤、石油、天然气、风能、水能、潮汐能、太阳能、地热能、核能、柴薪等。（2）二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源称为二次能源。如电能、汽油、煤油、酒精等。2、能源的分类二：（1）可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源。如水能、风能、太阳能、食物、柴薪、地热能、沼气、潮汐能等。（2）不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源，都属于不可再生能源。如煤、石油、天然气、核能。考点2：\o"22.2核能"核能1、获取核能的两条途径：（1）核裂变：快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的，我们还可以控制链式反应的速度。“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。①核电站核反应堆中的链式反应是可控的，原子弹的链式反应是不加控制的。②核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应。（2）核聚变：将质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这就是聚变，有时聚变也称为热核反应。※氢弹爆炸的核聚变反应是不可控的。考点3：\o"22.3太阳能"太阳能1、太阳能是由不断发生的核聚变产生的，人类赖以生存的各种能源绝大部分来源于太阳能。2、人类利用太阳能的三种方式：（1）光热转换：太阳能热水器，太阳能转化为内能；（2）光电转换：太阳能电池，太阳能转化为电能；（3）光化转换：植物光合作用，太阳能转化为化学能。※太阳能来源丰富，不需要运输，无污染，但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响很大，给大规模利用太阳能带来一些新的技术课题。考点4：\o"22.4能源与可持续发展"能源与可持续发展1、能量的转化、能量的转移，都是有方向性的。我们是在能量的转化和转移中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用，能量的利用是有条件的，也是有代价的，所以我们应节约能源。2、能源的消耗给环境带来了负面影响：燃料燃烧时产生的有害气体、大量的粉末污染了环境，危害人体健康，影响植物正常生长，还会使水土流失，土地沙漠化，加剧温室效应，核能的使用也可造成辐射污染。3、能源与可持续发展未来的理想能源必须满足以下四个条件：（1）足够丰富；（2）足够便宜；（3）技术成熟；（4）安全清洁。典例分析【考点1能源】【典例1】（2023春•武汉月考）现代社会发展的三大支柱：能源、信息和材料，下列说法正确的是（）A．太阳能、风能、核能都是可再生能源 B．LED灯的核心元件发光二极管是由超导材料制成的 C．“北斗”导航系统是利用超声波进行定位和导航的 D．移动通信是利用电磁波来传递信息的【典例2】（2023•吉林三模）下列能源中属于不可再生能源的是（）A．风能 B．太阳能 C．水能 D．核能【典例3】（2023•大连一模）小型汽车的发动机大多是汽油机，四冲程汽油机给汽车提供动力的是冲程；汽油是（选填“可”或“不可”）再生能源。【典例4】（2023•广饶县校级模拟）2022年11月29日，“神舟十五号”载人飞船成功发射。飞船与火箭分离后，打开太阳能帆板，为飞船提供电能，太阳能是（选填“可再生”或“不可再生”）能源；航天员在舱内的实时画面是通过传回地面指挥中心的。【考点2核能】【典例5】（2023•吴江区二模）如图所示，“华龙一号”是我国具有自主知识产权的第三代核反应堆，设置了完善的严重事故预防和缓解措施，使核能的利用更安全，下列关于核能说法正确的是（）A．核能可直接转化为电能 B．核反应堆是可控的链式反应装置 C．核能是一种可再生的能源 D．核能是原子内部的化学反应释放出来的能量【典例6】（2023•海丰县模拟）如图是我国目前能源使用比例图。其中核能是我国正在大力开发和利用的一种有前途的能源，下列说法正确的是（）A．核能是可再生能源 B．核电站利用核能发电，将核能转化为电能 C．现在的核电站是利用聚变反应来产生电能 D．核能是我国目前消耗的主要能源【典例7】（2023•雁峰区校级自主招生）我国已掌握第四代先进核电技术，其首个示范工程——全球首座球床模块式高温气冷堆核电站已经并网发电，其核反应堆中进行的是可控（选填“核裂变”或“核聚变”），核能属于能源。（选填“可再生”或“不可再生”）【典例8】（2023•涟水县校级模拟）据美国《防务新闻》网站3月9日报道，五角大楼已签署3份合同，开始进行移动式小型核反应堆的设计工作。移动式小型核反应堆也可以用于发电，核能发电利用了（请选填“核裂变”或“核聚变”）原理释放核能量转化为；反应堆冷却系统采用水冷方式是利用（请选填“做功”或“热传递”）的方式来改变内能；发电机是利用原理工作的。【考点3太阳能】【典例9】（2023秋•东西湖区期中）如图是武汉江滩公园中安装的一款太阳能LED路灯，LED灯泡是由多个发光二极管制成的，下列说法正确的是（）A．LED灯泡的发光部件是由超导体制成的 B．白天，太阳能电池板将太阳能直接转化为化学能储存起来 C．白天，太阳能电池板旁的蓄电池作用是将化学能直接转化为电能储存起来 D．夜晚，蓄电池将化学能转化为电能对LED灯供电【典例10】（2023•唐河县模拟）2021年10月16月，搭载“神舟十三号”载人飞船的运载火箭精准点火，液氢燃料燃烧，火箭拔地而起。2022年3月23日，航天员在“天宫课堂”做了将水连接在两块玻璃板之间形成“水桥”实验。2022年4月16日，“神舟十三号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层时，与大气剧烈摩擦，发出耀眼的光。下列判断正确的是（）A．选择液氢燃料主要是液氢的比热容大 B．“水桥”的形成是因为分子之间存在引力 C．飞船上的太阳能电池翼是为飞船提供能量的装置，它的作用是将太阳能转化为机械能D．返回舱进入大气层发出光是热传递改变了返回舱的内能【典例11】（2023秋•济南期中）（多选）近年来，很多道路上出现了如图所示的按钮式太阳能红绿灯，当路上车辆不多时，行人通过触摸按钮使人行道绿灯亮起，行人可以安全通过。关于按钮式红绿灯，下列说法中正确的是（）A．这个按钮相当于电路元件中的开关 B．红灯与绿灯交替发光，它们是并联的 C．阳光照射时，太阳能电池板将光能转化为化学能 D．太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池是用电器【典例12】（2023秋•镇原县校级月考）甘肃甘南每年到暑假时都会吸引很多各地游客。清晨缥缈若仙境的美丽晨雾弥漫整个山谷，晨雾（选填“属于”或“不属于”）扩散现象，太阳升起后晨雾消散，发生了（填物态变化名称），该过程中将太阳能转化为能。【典例13】（2023秋•西工区期中）太阳能热水器已走进千家万户。某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每天吸收5.6×107J太阳能（太阳能用符号“E”表示），可以使质量为100kg的水温度升高40℃。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q＝3.5×107J/m3。（1）计算该太阳能热水器的效率。（2）若水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则每月（30天）需要多少立方米的天然气？【考点4\o"22.4能源与可持续发展"能源与可持续发展】【典例14】（2023秋•洋县校级月考）为减少大气污染，下列措施不可行的是（）A．通过技术改造改变燃烧方式，提高利用率 B．减少使用煤、石油等燃料 C．大力推广使用太阳能 D．放弃内能的利用，停止使用一切燃料【典例15】（2023秋•卧龙区校级月考）我国是世界人均水资源贫乏的国家之一。爱护水资源是我们应尽的义务。我们不仅要节约用水，同时还要防止水体污染。下列措施中不合理的是（）A．生活中不使用含磷洗涤剂 B．禁止施用农药化肥 C．生活污水经净化后再排放 D．禁止在江河边倾倒垃圾【典例16】（2022秋•南关区期末）九年一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起，完成以下活动内容。（1）某型号洗衣机的洗涤功率为250W，完成一次洗涤的时间为30min，则一度电可供该洗衣机完成次洗涤。（2）若自来水的温度为15℃，某电热水器的电加热效率为84%，则一度电可使该电热水器将kg的自来水加热至45℃[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。（3）请写出一条关于家庭节约用电的建议，。【典例17】（2023春•长沙期中）如图是今年火热的科幻电影《流浪地球2》中的太空电梯需要拽住电梯不跑出去，缆绳必须要有强大的抗拉力，碳纳米管是最接近要求的材料，直径约为20nm＝m，有同学说用电能驱动更好，请说明使用电能驱动的优点是：。（写一条即可）巩固训练1．（2023•天元区一模）科普小组同学调研了我省不同的发电站，如图所示，其中利用不可再生能源发电的是（）A．太阳能发电站 B．东山风力发电站C．永安燃煤发电站 D．水口水力发电站2．（2023•凤庆县模拟）2023年1月18日，通泉风电项目26、28、29号风力发电机组顺利完成并网调试投入运行，为我省绿色能源产业发展作出贡献。下列关于能源的说法正确的是（）A．风力发电过程中利用的风能是可再生能源 B．能量的转移是有方向性的，而能量的转化没有方向性 C．化石能源是不可再生能源，核能、水能、太阳能都是可再生能源 D．为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源3．（2023•洛阳一模）近年来，我国科技领域取得了很多成就。下列说法中正确的是（）A．“华龙一号”核电站的核反应堆中发生的链式反应是可控的 B．我国在南海开采的可燃冰属于可再生能源 C．“天问一号”火星探测器是通过超声波传递信息的 D．我国的铁基超导研究处于世界领先地位，超导体可用作输电导线、电热丝等4．（2023•湖北模拟）如图甲、乙是某便携式薄膜太阳能发电书包，该书包给人们带来了全新体验。对于该书包，下列说法错误的是（）A．太阳能来源于太阳内部发生的核裂变 B．该书包肩带很宽，背起来感觉很舒适，这是由于增大受力面积可以减小压强 C．该书包带有两个USB接口，利用该书包给充电时，此时书包相当于电源 D．某时刻，该太阳能发电书包的发电功率为10W，接收太阳能的功率为50W，则该过程中光电转化效率为20%5．（2023春•攸县月考）下列说法错误的是（）A．水电站主要将机械能转化为电能 B．由能量守恒定律可知，永动机总是不可以制造成功的 C．太阳能热水器主要将太阳能转化为内能 D．由能量守恒定律可知，热机的机械效率可以达到100%6．（2023秋•郧西县期中）下列关于如图所示实验的分析，说法正确的是（）A．图甲中太阳能蓄电池在夜晚放电使电灯发光时，将电能转化为化学能 B．图乙中试管内的水沸腾后水蒸气将软木塞推出，水蒸气对外做功，内能增加 C．图丙中燃放的烟花，化学能转化为内能和机械能，粉尘散落，是分子扩散 D．图丁中小球弹起高度越来越小，是小球有部分机械能转化为内能，总能量守恒7．（2023秋•海安市期中）下列做法会影响海安“全国文明城市”称号的是（）A．生活污水直接排入河流 B．加强对烟花爆竹燃放管理 C．鼓励工厂使用清洁能源 D．生产及生活垃圾分类放置8．（2023秋•罗湖区校级期中）2022年世界在建规模最大、综合技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站截止5月5日累计生产清洁电能100亿千瓦时，下列说法正确的是（）A．水电站通过将水的机械能转化为内能来进行发电 B．泄洪时，水奔涌而下，水的重力势能减小，动能增大 C．科技进步可以使水电站的能源利用率达到100% D．因为能量在转化过程中是守恒的，所以能源“取之不尽，用之不竭”9．（2023•铁锋区模拟）（多选）如图所示是我国2023年即将完全建成的空间站图片。空间站虽然在地球大气层以外的区域运转，但并不完全处于真空中，周围仍然有少量的空气和微尘。关于空间站的下列说法，你认为正确的是（）A．空间站在运行过程中运动状态不发生改变 B．空间站张开的太阳能电池板为空间站提供部分能量 C．空间站的高度会在运行过程中不断地下降是因为有机械能转化为内能 D．空间站在运行过程中机械能保持不变是守恒的10．（2023•保山二模）2021年6月25日，我国自主研发的平均水深最深、勘探开发难度最大的海上超深水大气田“深海一号”正式投产通气，它的投产意味着我国海洋石油勘探开发能力实现了由300米到1500米超深水的历史性跨越。在大气田上矗立着“深海一号”能源站，气田通过能源站进行生产，它是世界首座十万吨级深水半潜式生产储油平台，排水量11万立方米，能源站总重量达5.3万吨，排水量相当于两艘辽宁舰。目前已经探明储量超千亿方，最大井深4000米以上，最大水深超过1500米。在1500多米的深海之中，由海洋生物遗体分解产生的天然气，就是被这座能源站处理达标后，顺着海底管线呼啸着游向粤港澳大湾区以及南海等地的千家万户，主要用于发电和城市燃气。（1）天然气属于下列哪一类能源。（2）海下1500m深处，海水压强的大小为Pa；它表示的物理意义是。（海水的密度为1.0×103kg/m3）（3）请你结合题中信息和所学知识，分析开采和传输天然气面临的技术难题有。（写出一条即可）11．（2023•龙江县三模）2021年6月17日，神舟十二号载人飞船成功发射，并与我国空间站天和核心舱成功交会对接。航天员进驻空间站后通过与地面指挥中心传递信息。空间站可以利用太阳能电池板获得能量，太阳能是太阳内部的氢原子核发生（选填“裂变”或“聚变”）释放出的核能。12．（2023秋•南海区期中）2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，火箭选择液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的大。发射台下面大水池装满水是利用水的大且水剧烈汽化时能吸收大量的热量来降低发射台温度。神舟十六号载人飞船与运载火箭分离进入预定轨道后，飞船上的太阳能帆板顺利展开。太阳能帆板相当于一个小型发电站，把太阳能转化为能。13．（2023秋•旌阳区校级月考）如图是一款风光互补路灯的照片，它的头顶的风力发电机能将风能转化为电能，其肩上太阳能电池板能将太阳能转化为能。在一定时间内，太阳光辐射在该太阳能电池板上的能量为1.68×106J，若这些能量全部被水吸收，在一个标准大气压下，能将kg水从20℃加热到沸腾。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]14．（2023秋•镇平县期中）2009年，世