2022年中考物理一轮复习学案 专题十一 能源与可持续发展

专题十一:能源与可持续发展知识点复习(一）能源家族1.一次能源和二次能源可以从自然界直接获取的能源，统称为一次能源。我们使用的电能，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，所以称电能为二次能源。2.化石能源我们今天使用的煤、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。3.不可再生能源和可再生能源化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而水能、风能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断地得到，所以它们属于可再生能源。常见的不可再生能源有：煤、石油、天然气、核能等。常见的可再生能源有：风能、水能、太阳能、生物质能等。(二）核能与太阳能1.核能原子核在分裂或聚合的过程中，可以释放出惊人的能量，这就是核能。 (1)裂变用中子轰击比较大的原子核（轴235原子核）时，原子核变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这个过程叫作裂变。(2)聚变 如果将质量很小的原子核（如氛核和氛核）,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。2.太阳能在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能，并不断向宇宙空间辐射出巨大的能量。太阳能的优点： (1)太阳能十分巨大、安全、环保。 (2)太阳能供应时间长久。对人类来说，太阳能几乎可以说是一种取之不尽，用之不竭的永久性能源。 (3)太阳能获取方便。分布广泛，处处可以利用，无需挖掘开采和运输。目前直接利用太阳能的方式有两种：一种是用集热器把水等物质加热，另一种是用太阳能电池把太阳能转化为电能。(三）能源与社会1.能源革命(1)人类进步的阶梯 ①能源革命：人类历史上不断进行着能量转化技术的进步，就是所谓的能源革命，能源革命导致了人类文明的跃进。 ②能源革命的轨迹：直接利用太阳能→人工取火→蒸汽机的发明→电能的使用→核能的开发与利用。(2)能量转移和能量转化的方向性与节约能源能量的转化、能量的转移都是有方向性的，如内能的转移的方向是从高温物体到低温物体，不能相反。我们是在能量的转化或转移的过程中利用能源，并且，不是什么能量都可以利用，也不是什么东西都可以成为能源，有的能量（如内能）一旦耗尽，便不可再利用，所以，我们要节约能源。2.能源与可持续发展(1)21世纪的能源趋势特点 ①由于世界人口的急剧增加和经济的快速发展，能源的消耗持续、迅速增长； ②人类的主要能源仍是化石能源，它属于不可再生能源。(2)能源消耗对环境的影响 人类在能源革命的进程中给自己带来了便利，也给自己造成了麻烦，主要表现在以下几个方面： ①大量燃烧化石能源造成空气污染和温室效应； ②一些国家过分依赖柴薪能源，加剧了水土流失和土地沙漠化。(3)未来的理想能源 未来的理想能源应满足四个条件：第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第二，必须足够便宜，可以保证多数人用得起；第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。对应习题一，单选题1．（2021秋忠县期末）全球变暖已是大家非常关注的一种现象，它会给人类带来一系列的不利影响。下列现象不是由全球变暖带来的是（）A、海平面上升B、温度和降水的变化影响到作物产量C、春天来了桃花盛开D、高温天气导致人类发病率增加2．（2021资阳）2021年4月13日，日本政府召开阁僚会议，正式决定向太平洋排放福岛第一核电站的核废水。消息一出，引起有关各方强烈反响。关于此事件涉及的物理知识，下列说法正确的是（）A、因为海水有自净能力，所以核废水可以不经过任何处理随意排入大海B、核电站是将核能直接转化为电能，供外界使用C、核电站是利用可控的核聚变来工作的D、媒体在短时间就能让世界人民知晓日本政府会议内容是利用了电磁波传递信息3．（2021湖州）太阳是太阳系中唯一的恒星，每时每刻向外辐射太阳能。下列关于太阳能的叙述中，错误的是（）A、煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自于太阳能B、生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的C、地球上的水循环是由太阳能推动的D、太阳能来源于太阳内部的核裂变4．（2021陕西）河北丰宁抽水蓄能电站是2022年中国冬奥会的电力保障项目之一．该电站可以利用风能和光能资源充足时发电获得的部分电能，将水抽到高处变为水的势能储存起来，需要时再利用水的势能发电，从而弥补了风能、光能不稳定且转化的电能难储存的不足，实现风、光与水电的互补，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（）A、风能和光能是不可再生能源B、该电站抽水蓄能时可将电能转化为机械能，发电时可将机械能转化为电能C、该电站可将抽水时所消耗的电能全部转化为水的势能D、发电机的工作原理是电流周围存在磁场5．（2021绵阳）“华龙一号”是我国核电走向世界的“国家名片”，2021年1月30日在福建福清投入商业运行，这对助力碳达峰、实现碳中和具有重要意义。“华龙一号”核电站反应堆内的核反应是（）A、可控的裂变 B、不可控的裂变C、可控的聚变 D、不可控的聚变6．（2021兴安盟）关于能源、信息与材料，下列说法错误的是（）A、垃圾分类有利于环保和节约能源B、风能、水能、核能都是可再生能源C、5G和4G信号的电磁波在真空中传播的速度相等D、若用超导材料制造输电线，则可以大大降低由于电阻引起的电能损耗7．（2021广州）如图，太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能，储存在车上的蓄电池内，为汽车提供动力。下列说法正确的是（）A、太阳能是一种不可再生能源B、蓄电池为汽车提供动力时，将电能转化为化学能C、太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能D、太阳能汽车将太阳能转化为内能，再将内能转化为动能8．（2021益阳）我国的核电技术已进入世界先进行列。2021年5月19日下午，国家主席习近平在北京通过视频连线，同俄罗斯总统普京共同见证两国核能合作项目——田湾核电站和徐大堡核电站开工仪式。下列关于田湾核电站和徐大堡核电站的说法正确的是（）A、可以利用各种原子核发电B、利用核聚变发电C、发电后产生的核废料仍然具有放射性D、核能能够全部转化为电能而没有损失二．非选择题9．（2021齐齐哈尔）随着生产和技术的发展，人们已经开始将太阳能转化为其它形式的能加以利用。目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是用吸光性好的材料制成太阳能集热器，实现给水或其它介质加热；另一种是利用半导体材料制成太阳能电池，这种电池目前已用于人造地球卫星、太阳能汽车等。太阳能作为一种新能源，具有来源丰富、不需运输、不会对环境造成污染等优点。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，又给大规模利用太阳能带来新的技术课题。如图是试验中的无人驾驶太阳能汽车，利用太阳能电池提供能源。（1）太阳能电池工作时，是将太阳能转化为___________。（2）技术人员可以通过___________远程操控汽车（选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）。（3）太阳能属于___________能源（选填“可再生”或“不可再生”）。（4）太阳能汽车的外形做成流线型，上表面弯曲，下表面比较平。汽车高速行驶时对地面的压力___________汽车静止时对地面的压力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（5）请你说出太阳能的一条优点：______________________。10．（2021潍坊）阅读短文，回答问题：“长五”助力，“天和”巡天2021年4月29日，搭载中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场点火升空。长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭，它使用的是冷藏液氢、液氧低温燃料，液氢温度为−253℃，液氧为183℃。在塔架上未起飞前，这些燃料在与外界空气接触时，火箭侧壁会冒出“白雾”，在“点火”口令下达后，重达800多吨的火箭拔地而起，火箭尾部发出又长又亮的蓝白色火焰，约490s后离开视野。将天和核心舱送入预定轨道后，末级火箭与核心舱分离，末级火箭再入大气层，与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁。进入预定轨道的天和核心舱使用的是大功率LT−100型霍尔电推系统，该设备将太阳能先转化为电能，再将电能转化为机械能。天和核心舱使用的是目前世界上最先进的砷化钾太阳能电池翼，它的光电转换效率高达50%以上，而传统的晶硅电池只有20%左右，此外，砷化钾电池还具有很好的耐温性，在250℃高温下也能正常工作。天和号核心舱目前翼展长是13m，未来将发射升空的“问天”号和“梦天”号两个实验舱的太阳翼单侧翼展将达到30m!到那时，“天宫”号空间站的供电能力将达到100kW。（1）火箭在塔架上未起飞前，侧壁冒出的“白雾”是由水蒸气___________产生的；（2）末级火箭绝大部分烧蚀销毁过程，火箭的机械能一部分转化___________；（3）“点火”发射时，使“长五”火箭起飞需要的最小推力大小为___________N；（4）建成后的“天宫”号空间站，太阳能电池接收太阳能的最大功率为___________kW。11．（2019抚顺）如图所示为5月23日在青岛下线的时速为600km的高速磁悬浮试验车，它是目前为止陆地上最快的一种交通工具。请结合你所学的物理知识，