第20讲-能源与可持续发展（模拟检测）-2023年中考物理一轮复习讲练测（解析版）

第20讲—能源与可持续发展2023年中考物理一轮复习讲练测学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．新能源的开发和利用在中国发展势头强劲，是东方巨龙腾飞的助推器，图是我国生产的某品牌氢动力汽车。关于新能源，下列说法不正确的是（）A．核燃料、氢燃料和天然气都属于新能源 B．核电站利用核裂变释放的能量来发电C．氢燃料发动机将化学能转化为机械能 D．新能源的开发可以有效缓解能源危机【答案】A【详解】A．天然气属于常规能源，不属于新能源，故A错误，符合题意；B．核电站是利用可控的核裂变释放的能量来发电，故B正确，不符合题意；C．氢燃料发动机在工作时，将燃料蕴藏的化学能用来对外做功，将化学能转化为机械能，故C正确，不符合题意；D．新能源的开发可以解决能源短缺的问题，有效缓解能源危机，故D正确，不符合题意。故选A。2．清洁能源是指不排放污染物，能够直接用于生产、生活的能源。下列能源中都属于清洁能源的是（）A．太阳能、石油 B．石油、风能C．太阳能、风能 D．风能、煤炭【答案】C【详解】属于清洁能源的是太阳能、水能、地热能、风能等；煤、石油、天然气等化石能源使用时会造成污染，属于有污染的能源，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。3．社会的发展离不开能源、信息和材料，下列相关说法正确的是（）A．图甲：石油是可再生能源 B．图乙：核电站利用核聚变发电C．图丙：手机利用超声波传递信息 D．图丁：二极管具有单向导电性【答案】D【详解】A．短时间内不能从自然界得到补充的能源称为不可再生能源，煤、石油、天然气都是不可再生能源，故A错误；B．核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，故B错误；C．手机是利用电磁波来传递信息的，超声波不能在真空中传播，故C错误；D．二极管具有单向导电性，只有正向连入电路时，二极管才能发光，故D正确。故选D。4．下列关于信息的传递和能量的利用说法正确的是（）A．利用声波和电磁波传递信息时都需要介质B．手机利用超声波传递信息C．煤、石油、天然气、太阳能等都是不可再生能源D．核能是指原子核发生分裂或聚合时所释放的能量【答案】D【详解】声的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质，A错；手机是利用电磁波来传递信息的，B错；煤、石油、天然气是不可再生能源，太阳能是可再生能源，C错；核能是核聚变和核裂变时释放的能量，原子弹爆炸和核电站都是利用和裂变的能量，而氢弹爆炸是利用核聚变的能量，D对．5．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于能源、信息，下列说法正确的是（）A．太阳能是可再生能源B．石油作为当今世界的主要能源，是可再生能源C．手机通信是利用电磁波来传递能量的D．“北斗”导航是利用超声波进行定位和导航的【答案】A【详解】A．可再生能源指的是在自然界可以循环再生，取之不尽，用之不竭的能源，属于可再生能源的有风能、水能、太阳能等，故A正确；B．石油作为当今世界的主要能源，不可能在短时间得到补充，因此是不可再生能源，故B错误；C．手机通信是利用电磁波来传递信息，而非传递能量，故C错误；D．超声波属于声波，不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，因此“北斗”导航定位应该利用电磁波工作，故D错误。故选A。6．下列说法中正确的是（）A．地球、篮球、新冠病毒、原子、电子是按空间尺度由大到小排列的B．核能是一种可再生能源，它是未来理想能源的一个重要发展方向C．光纤通信是利用激光在光纤中的反射传输信息的，激光不属于电磁波D．破镜难以重圆，是因为分子间存在较大的斥力【答案】A【详解】A．质子和中子构成原子核，电子和原子核构成原子，原子构成分子，分子构成物质，所以它们从大到小的顺序为地球、篮球、新冠病毒、原子、电子，故A正确；B．核能使用后短时间内不能得到补充，属于不可再生能源，故B错误；C．光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射从另一端射出来传递信息的，激光是光，属于电磁波，故C错误；D．破镜碎片间的距离太大，没有达到分子间引力作用需要的距离，所以“破镜难重圆”不是因为分子间存在着排斥力，故D错误。故选A。7．关于开发利用风能的意义，理解正确的一组是①节约大量的化石燃料②风能是可再生能源③减少二氧化硫的排放，防止形成酸雨④风能是二次能源A．①②③ B．①②④C．①③④ D．②③④【答案】A【详解】风能取之不尽用之不竭，是可再生能源，它可以有效地缓解电力紧张的状况．并且风能是利用风的动能转化为电能，不进行任何燃烧和化学反应，可代替煤炭的发电作用故可以减少煤燃烧产生二氧化硫的排放，防止形成酸雨还可以节约大量的化石燃料．再者风能可以直接从自然界获取的能源，符合一次能源的定义．故选A.【点睛】像动能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源．8．核能是原子核裂变或聚变释放出的能量。下列说法正确的是（）A．原子核由质子和中子构成 B．原子核带负电C．当前的核电站是利用核聚变原理工作的 D．核能是可再生能源【答案】A【详解】A．原子是由原子核和核外电子组成，而原子核是由质子和中子构成，故A正确；B．原子核内的质子是带正电的，中子不带电，所以原子核是带正电的，故B错误；C．当前的核电站是利用可控的核裂变工作的，故C错误；D．核燃料是用一点少一点，在短时间内无法得到补充，所以核能是不可再生能源，故D错误。故选A。二、填空题9．2022年3月23日，“天宫课堂”第二课正式开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。授课期间，“太空教师”与地面课堂师生的实时互动交流是通过________进行传播的。空间站太阳翼上的太阳能电池板将太阳能转化成电能为空间站供电，电能是________（选填“一次”或“二次”）能源。【答案】

电磁波

二次【详解】[1]授课期间，“太空教师”与地面课堂师生的实时互动交流是通过电磁波进行传播的，因为电磁波能够在真空中传播，而声波不可以在真空中传播。[2]电能是是由太阳能转化而成的，所以是二次能源。10．在国家“光伏扶贫”项目中，小聪家安装了太阳能发电系统，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能，此过程中太阳能转化为_____能；太阳能属于_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源；中午时段，太阳能电池板的输出电压为500V、输出电流为20A，3h可以为电网提供电能_____kW•h．【答案】

电

可再生

30【详解】在国家“光伏扶贫”项目中，小明家安装了太阳能发电系统，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能，此过程中利用太阳能,转化成了电能；太阳能可以源源不断地从自然界得到，是可再生能源；太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，3h可以为电网提供电能：P=UI=500V20A=10000W=10kW，W＝Pt＝10kW×3h＝30kW•h．11．北京冬奥会使用的氢能源电动汽车、无人驾驶技术诠释了“绿色奥运”、“科技奥运”的理念。该电动汽车的氢能源电池能够将化学能转化为___________能；无人驾驶时，车辆利用北斗高精度定位系统，以___________波的形式向卫星发射信号。【答案】

电

电磁【详解】[1]该电动汽车的氢能源电池工作时消耗化学能，将化学能转化为电能再转化为机械能，即氢能源电池能够将化学能转化为电能。[2]电磁波可传递信息和能量。无人驾驶时，车辆利用北斗高精度定位系统，以电磁波的形式向卫星发射信号。12．空气中的二氧化碳、甲烷、水汽等物质能让太阳发出的热顺利的通过，到达地球，但却阻碍地表反射的热散发到大气层外，大气的这种保暖作用称作________效应；而城市的平均气温要比周围的乡村高一些，这种现象称为___________效应，它给城市和乡村的环境带来了不利的影响。【答案】

温室

热岛【详解】[1]空气中的二氧化碳、甲烷、水汽等物质能让太阳发出的热顺利的通过，到达地球，但却阻碍地表反射的热散发到大气层外，大气的这种保暖作用就像玻璃温室一样，称作温室效应。[2]热岛效应指的是城市的平均气温要比周围的乡村高一些，它给城市和乡村的环境带来了不利的影响。13．太阳能属______（选填“可”或“不可”）再生能源，在我国新农村建设中已被广泛使用。如平板式集热器可吸收太阳辐射，将集热器内的水加热，这是利用______的方式增加水的内能。【答案】

可

热传递【详解】[1]一次能源按是否可再生分为可再生能源和不可再生能源。太阳能可以从自然界源源不断的获得，属于可再生能源。[2]平板式集热器可吸收太阳辐射，将集热器内的水加热，把获得热量传递给水，使水的内能增大，温度升高，这是利用热传递的方式增加了水内能。14．2021年10月16日0时23分，中国神舟十三号载人飞船发射成功，鼓舞着每一位炎黄子孙。火箭用液态氢作燃料，是因为它具有较大的______。火箭消耗完燃料后将自动脱离飞船，借助降落伞落回地面，进入大气层后与大气剧烈摩擦，这是通过______的方式改变物体的内能。【答案】

热值

做功【详解】[1]1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值；热值是燃料的一种特性，它反映的是燃料的优劣。现代火箭采用液态氢做为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，燃烧时能放出更多的热量。[2]改变内能的方式包括热传递和做功两种方式，火箭消耗完燃料后将自动脱离飞船，借助降落伞落回地面，进入大气层后与大气剧烈摩擦，这是通过做功的方式来改变内能。15．“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境，使用新能源势在必行。太阳能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。从改变物体内能的途径来看，太阳能热水器是通过_____来增加水的内能。【答案】

可再生

热传递【详解】[1]太阳能，取之不尽、用之不竭是可再生的能源。[2]太阳能热水器内的水从太阳吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能。16．不可再生能源：凡是越用_________，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；可再生能源：可以从自然界中_________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。【答案】

越少

源源不断【详解】[1]不可再生能源：指的是越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源。[2]可再生能源：指的是可从自然界中源源不断地得到的能源。17．汽车刹车过程中，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的内能。转化获得的这些能量，将无法重新自动地转化为汽车行驶所需的能量，此现象说明能量的转化具有______性；能量的转化或转移过程中，能的总量保持______。【答案】

方向

不变【详解】[1][2]汽车在刹车过程中需克服摩擦做功，将机械能转化为内能，这些能量无法再转化为使汽车行驶所需要的能量，是因为能量转化和转移是有方向性的，根据能量守恒定律可知，能量在转化或转移的过程中总量保持不变。18．我国自然资源部在2020年3月26日宣布，中国海域天然气水合物即“可燃冰”第二轮试采取得成功。可燃冰属于_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源，同等条件下，它完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明可燃冰的_____很大。若以10倍的关系粗略计算，5kg可燃冰完全燃烧放出的热量可使_____kg的水从20℃刚好加热至100℃。（q煤气＝4.2×107J/kg）【答案】

不可再生

热值

6250【详解】[1]可燃冰属于不可再生能源，因为随着不断的开采，可燃冰会逐渐减少。[2]同等条件下，它完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明相同质量的可燃冰完全燃烧放出的热量比煤气放出的热量多，即可燃冰的热值大。[3]煤气的热值为，可燃冰的热值约5kg可燃冰完全燃烧放出的热量为水吸收热量为由得水的质量为三、实验题19．如图所示，通过探究，我们对太阳光有了更多的了解。（1）光在真空中的速度是_______m/s；（2）太阳能电池板将太阳能转化为电能，说明光具有_______；（3）图甲中，阳光通过三棱镜后，在白色光屏上呈现彩色光带，这是光的_______现象，光屏上A、B是光带边缘的色光，其中B为_______光；（4）在屏上标出了三个区域，用温度计测试不同区域的温度，其中能让温度计示数明显上升的区域是_______（选填“①”、“②”或“③”，下同），能消毒杀菌的区域是_______；（5）图乙中，在三棱镜和白色光屏之间放一块与光屏等大的蓝色玻璃，光屏呈现的光的颜色为_______色。【答案】

3×108

能量

色散

紫

①

③

蓝【详解】（1）[1]光在真空中的速度最快，大约为3×108m/s。（2）[2]太阳能电池板能够从太阳吸收能量并将太阳能转化为电能，这说明太阳光具有能量。（3）[3][4]太阳光经三棱镜后发生色散，图中位置从A到B依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光，故图中B为紫光。（4）[5][6]图中A处应该是红光，红色光之外称为红外线，红外线的热效应很强，因此当温度计玻璃泡放在①区域时，热效应最显著；紫色光之外称为紫外线，紫外线具有杀菌能力，区域是③。（5）[7]在三棱镜和白色光屏之间放一块与光屏等大的蓝色玻璃，由于透明物体的颜色是由它透过的色光决定的，因此蓝色玻璃只能透过蓝光，光屏呈现的光的颜色为蓝光。20．在观察“水的沸腾”实验中：（1）小华组装好实验器材后开始实验，请你指出图甲中存在的操作错误是______；（2）纠正错误操作后，开始计时。第3min温度计的示数如图乙所示，该示数为______℃，从表记录的数据可以分析出：水沸腾的特点是继续吸热，温度______；时间/min0123456……温度/℃909294989898……（3）小华和另一位同学选用的实验装置相同，且同时开始实验，但水开始沸腾的时间不同，他们绘制的沸腾图像如图丙所示，其中水的质量较大的图像为______（选填“a”或“b”）；（4）酒精燃烧将化学能转化为内能，而这部分内能却很难再转化为化学能了，这是因为能量的转化和转移具有______性。【答案】

温度计的玻璃泡接触到了容器底

96

不变

b

方向【详解】（1）[1]测量液体温度时，温度计的玻璃球不能接触容器，故错误是温度计的玻璃泡接触到了容器底。（2）[2]温度计的分度值为1℃，读数为96℃。[3]从表中数据可以看出，四到六分钟时，温度没有发生变化，但此时还是在继续吸热，故沸腾的特点是继续吸热，温度不变。（3）[4]水的质量越大，沸腾所需吸收的热量就越多，在相同的实验装置条件下加热所需要的的时间就越长，从图中可知，b加热到沸腾所用的时间长一些，故b代表水质量较大的图像。（4）[5]能量的转换是具有方向性的，因此能够将一种能转化为另一种能，但却很难逆向进行。燃烧将化学能转化为内能，却很难将内能转化为化学能正说明此道理。21．在研究冰的熔化特点实验中：（1）某同学用“水浴法”进行该实验，装置如图1，这种加热方式的优点是___________。加热过程中，热量从石棉网传递给烧杯，烧杯不能将热量传递给石棉网，说明能量的转移具有___________性；（2）利用酒精灯持续加热，且在此过程中单位时间内试管中的物质吸收的热量恒定，某同学绘制了温度计示数与时间的关系图像如图2所示。则水的比热容____________冰的比热容（选填“>”、“=”或“<”）。BC过程中，试管中的物质内能________，总体积________。物质在DE段________（选填“能”或“不能”）沸腾。【答案】

使物质受热均匀

方向

>

增加

变小

不能【详解】（1）[1]图1中装置将需要加热的物质放入试管中，并用水进行加热，这样可以使加热物质受热更加均匀。[2]能量转移具有方向性，加热过程中，热量从石棉网传递给烧杯，烧杯不能将热量传递给石棉网，说明能量的转移具有方向性。（2）[3]由图像可以看出，AB段与CD段的倾斜程度不同，可知升高相同的温度，冰比水用的时间短，由Q=cmΔt，质量相同的水和冰，升高相同的温度，冰加热时间少，吸热少，故冰的比热容比水的比热容小。[4][5]BC过程中，物质不断吸热，内能增加，冰逐渐熔化成水，总体积变小。[6]BC过程中，烧杯内的水沸腾时温度保持不变，试管内的水虽达到沸点，但不能继续吸热，所以不能沸腾。四、计算题22．2022年是广州BRT开通第十二年，从缓解拥堵到绿色低碳，广州BRT不断努力。广州BRT具有专用的车道和站点，有利于中心城区各项功能的向外辐射和向心聚焦。（1）B5线路是客流量较大的主要线路之一。其中从车陂站至体育中心站总车程约8公里。若“BRT”专用车在这路段的平均速度为17km/h，求BRT通过该段路需要的时间为多少分钟？（结果保留整数）（2）目前，由于堵车现象严重，再加上该路段红绿灯较多，该路段开轿车上班的平均速度约为12km/h，乘坐“BRT”专用车比开轿车上班通过该路段可以节约时间多少分钟？（结果保留整数）（3）从以上计算以及你对“BRT”的了解，你认为该系统的主要优点有哪些？（只需写出两点即可）【答案】（1）28min；（2）12min；（3）见解析【详解】解：（1）公交车行驶的时间为（2）轿车行驶的时间为公交车比轿车节省的时间为Δt=t2-t1=40min-28min=12min（3）快速公交系统最大的优点：减轻城市交通压力；节约能源，减轻大气污染。答：（1）BRT通过该段路需要的时间为28min；（2）乘坐“BRT”专用车比开轿车上班通过该路段可以节约时间12min；（3）见解析。23．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，使热水器中质量为100kg、初温为25℃的水温度升高到45℃。求：（1）热水器中的水吸收的热量Q；[已知水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]（2）热水器的效率η；（3）若改用煤气来加热这些水，则需要完全燃烧多少千克的煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量有50%被水吸收）【答案】（1）8.4×106J；（2）40%；（3）0.4kg【详解】解：（1）热水器中的水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(45℃-25℃)=8.4×106J（2）热水器5小时内接收到的太阳能E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J热水器的效率（3）设需要完全燃烧煤气的质量为m煤气，这些煤气放出的热量为Q放=qm煤气煤气燃烧放出的热量50%被水吸收，则Q吸=50%Q放需要完全燃烧的煤气质量答:（1）热水器中的水吸收的热量为8.4×106J；（2）热水器的效率为40%；（3）若改用煤气来加热这些水，则需要完全燃烧0.4kg的煤气。24．太阳能是21世纪重点开发利用的新能源之一。小明家的太阳能热水器每天吸收4h的太阳能，平均每小时吸收7.0×106J的太阳能，可以使体积为50L的水从20℃升高到70℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3]。求：（1）水吸收的热量；（2）该太阳能热水器的效率。【答案】（1）1.05×107J；（2）37.5%【详解】解：（1）水的质量m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg水吸收的热量Q水吸=c水m水∆t水=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(70℃-20℃)=1.05×107J（2）太阳能热水器4小时共吸收太阳能E=7.0×106J/h×4h=2.8×107J该太阳能热水器的效率答：（1）水吸收的热量是1.05×107J；（2）该太阳能热水器的效率是37.5%。五、综合题25．请根据材料，回答下面的问题：酒精测试仪酒精测试仪（AlcoholTester）是测试酒精含量的仪器，是交警常用的执法装备。通常，检测驾驶员酒后驾驶的方法：一是检测血液酒精浓度；二是检测呼气酒精浓度。在违法行为处理或者公路交通例行检查中，通常是现场检测驾驶人员呼气中的酒精含量。酒精测试仪内部的核心部件是酒精气体传感器，目前普遍使用的有半导体型和燃料电池型两种。半导体型呼气酒精测试仪采用半导体型氧化锡作为传感器，它具有气敏特性，当接触的敏感气体浓度增加时，它的电阻值就降低。燃料电池型呼气酒精测试仪采用燃料电池酒精传感器，其原理是采用贵金属铂金为电极，进入燃