第20講-能源與可持續(xù)發(fā)展（思維導(dǎo)圖+考點精講+例題精析）-2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)講練測（原卷版）

第20講—能源與可持續(xù)發(fā)展2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)講練測一、思維導(dǎo)圖考點精講考點1能源家族1.化石能源：煤、石油、天然氣。2.生物質(zhì)能：由生命物質(zhì)提供的能量稱為生物質(zhì)能，如：食物、柴薪等。所有生命物質(zhì)中都含有生物質(zhì)能。3.一次能源：可以從自然界直接獲取的能源為一次能源。如煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能、潮汐能、太陽能、地?zé)崮?、核能、柴薪等?.二次能源：無法從自然界直接獲取，必須通過一次能源的消耗才能得到的能源稱為二次能源。如電能。5.不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充的能源，都屬于不可再生能源。如煤、石油、天然氣、核能。6.可再生能源：可以從自然界中源源不斷地得到的能源，屬于可再生能源。如水能、風(fēng)能、太陽能、食物、柴薪、地?zé)崮?、沼氣、潮汐能等。按使用開發(fā)的時間長短來分類，能源還可以分成常規(guī)能源和新能源。如化石能源、水能、風(fēng)能等數(shù)常規(guī)能源，核能、太陽能、潮汐能、地?zé)崮軐傩履茉?。考點2核能1.裂變：用中子轟擊較重的原子核，使其裂變?yōu)檩^輕原子核的一種核反應(yīng)。核反應(yīng)堆中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可控的，原子彈的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是不可控的。核電站利用核能發(fā)電，目前核電站中進(jìn)行的都是核裂變反應(yīng)。2.聚變：使較輕原子核結(jié)合成為較重的原子核的一種核反應(yīng)。，也被成為熱核反應(yīng)。氫彈爆炸的聚變反應(yīng)是不可控的。（1）核能的優(yōu)點和可能帶來的問題：①核能的優(yōu)點：核能將是繼石油、煤和天然氣之后的主要能源。利用核能發(fā)電不僅可以節(jié)省大量的煤、石油等能，而且用料省，運(yùn)輸方便。核電站運(yùn)行時不會產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫和粉塵等對大氣和環(huán)境污染的物質(zhì)，核電是一種比較清潔的能源。②利用核能可能帶來的問題：如果出現(xiàn)核泄漏會造成嚴(yán)重的放射性環(huán)境污染?？键c3太陽能1.在太陽的內(nèi)部，氫原子核在超高溫度條件下發(fā)生聚變，釋放出巨大的核能。2.大部分太陽能以熱和光的形式向四周輻射除去。3.綠色植物的光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為生物體的化學(xué)能。4.我們今天使用的煤、石油、天然氣等化石燃料，實際上是來自上億年前地球所接收的太陽能。5.太陽能的利用：（1）利用集熱器加熱物質(zhì)（熱傳遞，太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）；（2）用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為電能（太陽能轉(zhuǎn)化為電能）。6.太陽能具有取之不盡、用之不竭，清潔無污染等優(yōu)點?？键c4能量的轉(zhuǎn)化和守恒1.能源革命：人類歷史上不斷進(jìn)行著能量轉(zhuǎn)化技術(shù)的進(jìn)步，就是所謂的能源革命。能源革命導(dǎo)致了人類文明的躍進(jìn)。第一次能源革命：鉆木取火；第二次能源革命：蒸汽機(jī)的發(fā)明；第三次能源革命：核能能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性。2.能量守恒定律：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。考點5能源與可持續(xù)發(fā)展1.煤和石油燃燒時生成的主要污染物是粉塵和有害氣體。2.未來的理想能源必須滿足以下四個條件：（1）必須足夠豐富，可以保證長期使用；（2）必須足夠便宜，可以保證多數(shù)人用得起；（3）相關(guān)技術(shù)必須成熟，可以保證大規(guī)模使用；（4）必須足夠安全、清潔，可以保證不會嚴(yán)重影響環(huán)境。解決能源緊張的途徑：由于人類的生存和發(fā)展使得能源的消耗量持續(xù)增長，因此人類必須不斷地開發(fā)和利用新能源，同時增強(qiáng)節(jié)能意識，不斷提高能源的利用率，這是目前解決能源緊張的重要途徑。三、例題精析1．近年來，我國在材料、能源等領(lǐng)域取得了輝煌的成就，下列說法正確的是（）A．量子計算機(jī)中的電子器件都是由超導(dǎo)體制成B．水力、風(fēng)力、火力發(fā)電是不可再生能源的利用C．新能源汽車的動力部件是畜電池，其工作原理與內(nèi)燃機(jī)的工作原理相同D．光纖通信，是利用光在纖維材料中多次反射傳輸信息的2．下列對能量轉(zhuǎn)化分析錯誤的是（）A．水電站主要將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B．核電站主要將核能轉(zhuǎn)化為電能C．太陽能熱水器主要將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．燃料燃燒主要將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能3．關(guān)于開發(fā)利用風(fēng)能的意義，理解正確的一組是①節(jié)約大量的化石燃料②風(fēng)能是可再生能源③減少二氧化硫的排放，防止形成酸雨④風(fēng)能是二次能源A．①②③ B．①②④C．①③④ D．②③④4．不可再生能源：凡是越用_________，不能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充的能源，都屬于不可再生能源。如煤、石油、天然氣、核能；可再生能源：可以從自然界中_________地得到的能源，屬于可再生能源。如水能、風(fēng)能、太陽能、食物、柴薪、地?zé)崮?、沼氣、潮汐能等?．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的天然氣釋放的熱量為______J，若這些熱量的30%被水吸收，在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下可以將2.5kg的水由25℃加熱到______℃。（q天然氣=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃））6．未來的理想能源必須滿足以下四個條件：①必須足夠豐富，可以保證長期使用；②必須足夠便宜，可以保證多數(shù)人用得起；③相關(guān)技術(shù)必須成熟，可以保證安全使用；④必須足夠_________、_________，可以保證不會嚴(yán)重影響環(huán)境。7．炎熱的夏天，南昌市室外氣溫很高，小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)自家電動自行車黑色的座包曬得很燙，面旁邊一輛套有白色防曬墊的座包曬得卻不怎么燙，這是怎么回事呢？經(jīng)過思考，小明同學(xué)猜想：物體的吸熱性能與物體的顏色有關(guān)，于是設(shè)計實驗方案進(jìn)行驗證?！緦嶒炂鞑摹看笮　⑿螤?、厚度均相同的白紙和黑紙各一張，兩個相同的玻璃瓶，溫度計，適量的水?！局朴営媱潯?1)在兩個相同的玻璃瓶中裝入______和初溫相同的水，用白紙和黑紙分別將玻璃瓶包裹好放在太陽光下。(2)每隔測一次水的溫度并記錄?！具M(jìn)行實驗收集證據(jù)】(3)實驗數(shù)據(jù)記錄如下，請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在如圖所示中畫出水溫變化大小隨時間變化的關(guān)系圖像______。時間051015202530白紙包裹的玻璃瓶中水的溫度/℃20212223242526黑紙包裹的玻璃瓶中水的溫度/℃20222426283032【分析與論證】(4)實驗中，小明通過觀察______來比較白紙和黑紙吸熱性能的好壞。(5)分析實驗數(shù)據(jù)或圖像可知，______（選填“白紙”或“黑紙”）的吸熱性能更好。(6)為了縮短實驗時間及更好地觀察實驗現(xiàn)象，請你為小明同學(xué)的實驗提出一個有效的措施：______。(7)請你舉出一個日常生活、生產(chǎn)中利用該實驗結(jié)論的實例：______。8．閱讀材料回答問題：“月下棹神舟，星夜赴天河”，2021年10月16日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人航天發(fā)射場，翟志剛、王亞平、葉光富三位中國航天員乘神舟十三號再征太空，開啟了中國空間站有人長期駐留的時代。為發(fā)揮中國空間站的綜合效益，推出了首個太空科普教育節(jié)目“天宮課堂”?！疤鞂m課堂”結(jié)合載人飛行任務(wù)，貫穿中國空間站建造和在軌運(yùn)營系列化推出，授課將由中國航天員擔(dān)任“太空教師”，以青少年為主要對象，采取天地協(xié)同互動方式開展。2021年12月9日15時40分，“天宮課堂”第一課開始，神舟十三號乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站進(jìn)行太空授課。中央廣播電視總臺進(jìn)行全程現(xiàn)場直播。2022年3月23日15時40分，“天宮課堂”第二課在中國空間站開講。第二課中，王亞平老師和葉光富老師在太空中向同學(xué)們展示了“液體橋”。液體橋是將水?dāng)D到兩塊板上，將兩塊板靠近后兩水球相連，形成了一座橋。在“太空拋物”實驗中，請來頂流助教冰墩墩，當(dāng)王亞平老師將冰墩墩拋出后，冰墩墩實現(xiàn)了牛頓第一定律所描述的現(xiàn)象。在“太空冰雪”實驗中，用沾了結(jié)晶核的毛根觸碰過飽和乙酸鈉溶液形成的液體球，液體球迅速變成“冰球”。請根據(jù)以上材料，結(jié)合我們所學(xué)過的物理知識回答以下問題：（1）如圖乙所示為長征二號F運(yùn)載火箭正在發(fā)射的情景，它使用液態(tài)氫作燃料，主要是因為液態(tài)氫具有較大的___________；火箭也是一種熱機(jī)，在火箭點火發(fā)射時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為___________能；（2）火箭發(fā)射塔修建在水池上，利用了水的___________較大，可以吸收更多的熱，從而保護(hù)了發(fā)射塔不被高溫?zé)龤?；火箭發(fā)射時會看到大量的“白氣”，這是由于水蒸氣遇冷___________形成的小水滴；（3）在太空中的水不會往下流，是因為水球不受___________的作用。水能形成球狀和液體橋?qū)嶒灦寄苷f明___________；（4）12月9日宇航員王亞平在空間站進(jìn)行了太空直播授課，實現(xiàn)了天地互動，所需的電能主要來源于太陽能帆板，太陽能帆板是一種把太陽能轉(zhuǎn)化為___________能的裝置，它相當(dāng)于電路中的___________。9．某學(xué)校每天需將1000kg、20℃的水燒開供師生飲用。（1）試計算每天燒開水所需要的熱量是多少？（當(dāng)?shù)貧鈮簽橐粯?biāo)準(zhǔn)大氣壓）（2）若分別用煤炭、煤氣、天然氣做燃料，根據(jù)課本中的知識和你生活時的經(jīng)驗，簡述以上三種燃料中使用哪種燃料對大氣污染程度最重以及它對大氣的污染物主要是什么？10．“節(jié)能減排”是當(dāng)今社會的主題，充分利用太陽能是當(dāng)今社會發(fā)展的需要太陽能熱水器已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，如圖所示是小王家的太陽能熱水器，它在晴天利用太陽能集熱，在陰雨連綿的天氣，則用標(biāo)有“220V1000W”字樣的電熱水管對水加熱，該太陽能熱水器的容積為20L，求：（1）該熱水器電熱管正常工作時的電阻；（2）該熱水器電熱管正常工作10min產(chǎn)生的熱量；（3）如果用該電熱管給水加熱，在用電高峰期，該電熱管的實際電壓只有198V，加熱效率為80%，忽略溫度對加熱管電阻的影響，將滿箱水溫度從15℃加熱到96℃需要多長時間（水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃））。11．“超級電容”電動公交車?yán)贸夒娙萏娲姵貎Υ骐娔?，僅需在起始站和終點站充電數(shù)分鐘就能完成一次運(yùn)營。在平直公路上，某次運(yùn)營過程簡化為圖示三個階段∶階段一∶公交車充滿電后，從起始站加速運(yùn)動至A處時速度達(dá)到54km/h，此階段電容釋放的電能為E1=1.5×106J，其中80%轉(zhuǎn)化為車的動能。階段二∶公交車從A處開始