中考物理 能源与可持续发展 专项训练
一、单选题
1.你认为下列哪些能源在今后会优先获得开发和利用（?? ）
A.?风能、核能B.?太阳能、风能C.?核能D.?天然气、核能
2.下列措施，能减少PM2.5污染的是（? ）
A.?提倡使用清洁能源B.?提倡使用液化石油气作燃料
C.?提倡多开私家车出行D.?提倡大力发展煤炭火力发电
3.在下列能源中，属于化石能源的是（ ）
A.?核能、生物质能、水能B.?电能、汽油、柴油
C.?太阳能、地热能、风能D.?煤、石油、天然气
4.下列能源属于可再生能源的是（ ）
A.?石油?????????????????????????????????????B.?电能?????????????????????????????????????C.?天然气?????????????????????????????????????D.?煤
5.当今世界，能源的重要性无可置疑，下列对能源与信息的说法中正确的是（??? ）
A.?煤、石油、天然气是目前三大化石能源，但不是当今世界主要能源
B.?能量守恒定律告诉我们能量的总体是不变的，因此我们可以永无止尽的使用能源
C.?光缆是利用激光在光导纤维里发生全反射来传递信息的
D.?声音的传播需要介质，同理电磁波的传播也需要介质
6.下列能源中，既属于一次能源又属于可再生能源的是（ ）
A.?太阳能B.?核能C.?石油D.?电能
7.下列各种能源中，属于“绿色能源”的是（?? ）
A.?太阳能B.?煤炭C.?石油D.?天然气
8.下列能源中，属于化石能源的是（）
A.?柴草????????????????????????????????????B.?树木????????????????????????????????????C.?石油????????????????????????????????????D.?地热能
9.下列将太阳能直接转化为内能的是（ ）
A.?太阳能电池使灯泡发光B.?植物进行光合作用C.?太阳能热水器烧水D.?以上都不是
二、多选题
10.目前工业生产中所采取的节能措施有（?? ）
A.?增加热电机组B.?改造工业锅炉C.?淘汰能耗大的机电产品D.?生产电子高效节能灯
11.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱．关于能源、信息和材料，下列说法错误的是（ ）
A.?在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类特别不重视太阳能的利用
B.?卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波
C.?超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线
D.?光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点，适用于远距离、大容量信息传输
12.未来的理想能源应满足的条件是（?? ）
A.?必须足够丰富，可以长期使用?????????????????????????B.?必须足够便宜，可以保证多数人用得起
C.?相关技术必须成熟，可以保证大规模使用D.?必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境
三、填空题
13.研发太阳能汽车是未来汽车的发展方向．太阳能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，该汽车有个重要的部件是太阳能电池，它可以将太阳能转化为________能．
14.核电站是利用原子核的________发电的．它的核心设备是________，在其中发生的________是可以控制的．而在原子弹中发生的________则是不可控制的．
15.太阳能是来自于太阳内部的________（选填“核裂变”或“核聚变”）过程，太阳能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源．太阳能在真空中的传播速度为________?m/s．
16.当今的核电站是通过________?（选填“重核裂变”或“轻核聚变”）来释放核能的，如图为核电站发电流程图，在核电站发电过程中，能量转化的先后顺序是：________?能、内能、________?能、电能．
四、实验探究题
17.下表是某电辅式太阳能热水器的部分参数，夏天用温度为20℃的水将保温桶充满．假设热水器接收到的太阳能有50%被水吸收，在最好的日光充分照射下，试求：
保温桶容积（L）
150
采光面积（m2）
2.5
水温（℃）
夏天
45～90
冬天
40～60
电热管
220V? ?2000W
（1）当水温恰好达到最高时，需要多少太阳能？
（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需热多长时间？
（3）请简要说出一条太阳能热水器的优点。
五、综合题
18.生活在北方，到了冬季，因日照时间短，太阳能热水器的水达不到所需温度，为此人们研制了太阳能、电能两用热水器．大鹏家最近就安装了一台这样的两用热水器，如图所示，则：
?型号V﹣55
?额定容积100L
?额定电压220V
?额定频率50Hz
?额定功率1500W
?防水等级△
（1）太阳能热水器贮满水时，水的质量为50kg，水温20℃加热到60℃时需要吸收多少热量？
（2）如果水吸收的这些热量，全部由燃烧煤气来提供，求至少需要燃烧多少千克煤气（煤气的热值为q=4.2×107J/kg）
（3）说说太阳能热水器有哪些优点？（至少写出两条）
19.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是一家庭的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息．
太阳照射时间h
装水量kg
水升高的温度℃
水的比热容J/（kg?℃）
太阳能吸热功率J/h
10
100
50
4.2×103
3.0×106
求：（1）水在10h内吸收的热量；
【答案】解：）由表格数据：水10h吸收的热量（有用能量）：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×100kg×50℃=2.1×107J
（1）太阳能热水器的能量转化效率．
（2）若用燃烧煤气代替太阳能热水器，不计热量损失，要达到同样的效果，需要完全燃烧多少质量的煤气？（已知煤气的热值g=4.2×107J/kg）．
六、解答题
20.随着科学的进步，人们在实践中发现了许多新的能源，你知道哪些新的能源呢？ （如果对这些你还没有什么了解的话，不妨查查相关的材料或者上网转转，说不定你还有许多意外的发现呢！）
阅读材料
我国丰富的水力资源
我国有较大的河流1500多条，水能蕴藏量达6.8亿千瓦，其中可以开发利用的有3.8亿千瓦，居世界第一位．建国以来，我们在水能利用上已取得了很大成绩，在黄河上，已在龙羊峡、刘家峡、盐锅峡、八盘峡、青铜峡、天桥、三门峡等地修建了大型水电站，总发电能力达356万千瓦．在长江干流已建成葛洲坝水电站，发电能力为271.5万千瓦．截至1993年底，我国已建成的水电站的总功率已达4459万千瓦．这些水电站已成为我国能源开发的重要组成部分．正在建设的三峡水电站总装机容量1820万千瓦，年发电量847亿千瓦时以上．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】解：太阳能、风能可循环利用，而且安全、清洁、无污染，符合人类生存发展与环境保护的要求，应优先获得开发和利用；核能因不能完全解决其安全问题，所以应慎重发展；天然气属化石能源的一种，储量有限，且有一定的污染性，故不是优先开发的目标． 故选B．
【分析】我国提出要建设“资源节约型、环境友好型”社会，“安全、清洁”是今后能源开发和利用的方向，据此分析即可．
2.【答案】A
【解析】【解答】A、提倡使用清洁能源，能减少固体颗粒排放，能减少PM2.5污染，故A符合题意；
B、液化石油气是矿石燃料，燃烧生成的微小颗粒物，会增加PM2.5污染，故B不符合题意；
C、开私家车出行的越多，燃烧的化石燃料越多，生成的微小颗粒物越多，会增加PM2.5污染，故C不符合题意；
D、提倡大力发展煤炭火力发电，煤属于化石燃料，燃烧不充分时生成微小颗粒物，会增加PM2.5污染，故D不符合题意。
故选A
【分析】PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，主要来源之一是化石燃料的燃烧，根据PM2.5的来源进行分析判断能减少固体颗粒排放的措施的选择项。
3.【答案】D
【解析】【解答】解：A、核能、生物质能、水能，在这三类能源中，核能是不可再生能源，但生物质能、水能是可再生能源．故A不正确．
B、电能、汽油、柴油，在这三类能源中，汽油和柴油是化石能源，但电能不是．故B不正确．
C、太阳能、地热能、风能都属于可再生能源．故C不正确．
D、煤、石油、天然气都是化石能源．故D正确．
故选D
【分析】要解答本题需掌握：化石能源即不可再生能源，生活中常见的化石能源有哪些．本题主要是考查学生对常见的化石能源的而理解和掌握．是中招的热点．
4.【答案】B
【解析】【解答】解：石油、天然气、煤都是化石能源，是不可再生能源；电能是可再生能源．
故选B．
【分析】解决此题要知道可以从自然界源源不断得到补充的能源叫可再生能源，如：风能、水能、生物质能、太阳能、电能．
5.【答案】C
【解析】【分析】煤、石油、天然气是目前三大化石能源，是当今世界主要能源；能量守恒定律告诉我们能量的总体是不变的，我们不可以永无止尽的使用能源；光缆是利用激光在光导纤维里发生全反射来传递信息的；电磁波可以在真空中传播，声音不可以在真空中传播。
A．煤、石油、天然气是目前三大化石能源，但不是当今世界主要能源；不合题意；
B．能量守恒定律告诉我们能量的总体是不变的，因此我们可以永无止尽的使用能源；不合题意
C．光缆是利用激光在光导纤维里发生全反射来传递信息的；符合题意；
D．声音的传播需要介质，同理电磁波的传播也需要介质。不合题意；
故选C。
【点评】化石能源是当今的主要能源，能量的转化和转移是有方向性的，我们不可以永无止尽的使用能源；光缆是利用激光在光导纤维里发生全反射来传递信息的；电磁波可以在真空中传播，声音不可以在真空中传播。
6.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、太阳能可以从自然界直接获取的，是一次能源；可以从自然界源源不断的得到，是可再生能源，所以A是正确的；
B、核能是从自然界直接获取的，是一次能源；但短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源，所以B是错误的；
C、石油是从自然界直接获取的，是一次能源；不能短期内从自然界得到补充的，是不可再生能源，所以C是错误的；
D、电能不能从自然界直接获取的，是二次能源；不能短期内从自然界得到补充的，是不可再生能源，所以D是错误的．
故选A．
【分析】一次能源是指可以从自然界直接获取的能源，如：太阳能、风能、水能、化石能源等；
二次能源指的必须通过一次能源的消耗才能够得到的能源，如：电能；
可以从自然界源源不断得到补充的能源叫可再生能源，如：风能、水能、生物质能、太阳能；
短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源，如：煤、石油、天然气．
7.【答案】A
【解析】【解答】解：在可持续发展的理念下，绿色能源体现了与环境友好相容的自然资源的开发利用原则，也可以认为绿色能源不会对环境造成危害．煤、石油、天然气是三大化石燃料，燃烧除了产生大量的二氧化碳之外，也会产生二氧化硫等有毒的气体，还有固体废弃物需要处理，而太阳能不但能节约化石能源，缓解能源危机，还不会造成环境污染，属于绿色能源． 故选A．
【分析】绿色能源也称清洁能源，是环境保护和良好生态系统的象征和代名词．绿色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能．这些能源消耗之后可以恢复补充，很少产生污染．
8.【答案】C
【解析】?【解答】化石能源是在短时间内不能形成的能源，像煤、石油和天然气等．
故选C
【分析】要解答本题需掌握：化石能源是在短时间内不能形成的能源．本题主要考查学生对：能源的分类，以及化石能源的了解和掌握．
9.【答案】C
【解析】【解答】解：A、太阳能电池使灯泡发光，是太阳能转化为电能，不符合题意；
B、植物进行光合作用，是太阳能转化为化学能，不符合题意；
C、太阳能热水器烧水，是太阳能转化为内能，符合题意；
故选C．
【分析】太阳能通常可以转化为其它形式的能量，例如可以转化为电能、化学能、内能等．
二、多选题
10.【答案】BCD
【解析】【解答】解：A、增加热电机组需要消耗更多的电和煤，并且会排出更多的污染物，不属于节能措施，不符合题意； B、改造工业锅炉可以减少对能源的消耗，属于节能措施，符合题意；
C、淘汰能耗大的机电产品，属于节能措施，符合题意；
D、利用高效节能灯可以消耗较少的电能，属于节能措施，符合题意；
故选B、C、D．
【分析】工业生产需要大量的电和煤炭等能源，需要从改造生产器械和利用节能电器入手进行节能．
11.【答案】A,C
【解析】【解答】解：A、由于太阳能是清洁能源，故倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类特别重视太阳能的利用，故错误；
B、卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波，故正确；
C、超导体的电阻为零，不会放热，所以电能无法转化为内能，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作．故超导材料不能应用于电饭锅，故错误；
D、光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点，适用于远距离、大容量信息传输，故正确；
故选AC．
【分析】本题考查了学生对能源、信息和新材料的认识，属于基础性的常识，据课本所学的知识逐项分析即可判断．
12.【答案】A,B,C,D
【解析】【解答】解：未来的理想能源必须满足以下四个条件：
第一，必须足够丰富，可以保证开发利用工作之便；
第二，必须足够低廉，保证多数人用得起；
第三，相关技术必须成熟，可以保证安全使用；
第四，必须足够清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境；
故选ABCD．
【分析】本题考查了未来理想能源的条件，未来新能源应满足的条件：①贮量丰富；②价格便宜；③技术成熟；④安全清洁．
三、填空题
13.【答案】可再生；电
【解析】【解答】解：能源可分为可再生能源与不可再生能源，太阳能属于可再生能源；太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，供汽车使用.
故答案为：可再生，电。
【分析】可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的能源；太阳能电池的工作原理：将电能转化为电能。
14.【答案】核能；核反应堆；核裂变；核裂变
【解析】【解答】解：核电站是利用原子核的核能发电的，即核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的； 核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变（链式反应）释放能量的，而在原子弹中发生的核裂变则是不可控制的．
故答案为：核能；核反应堆；核裂变；核裂变．
【分析】解决本题需了解：核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的，其核心设备是核反应堆，核裂变分可控和不可控，不可控的核裂变可制成原子弹．
15.【答案】核聚变；可再生；3×108
【解析】【解答】解：①由较轻的原子核聚合成较重的原子核时，会释放出巨大的能量，这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应．②太阳能可以从自然界中源源不断的得到，因此它属于可再生能源．③光在真空中的传播速度为3×108m/s．故答案为：核聚变；可再生；3×108 ．
【分析】太阳的能量来自于它内部发生的核聚变．能够从自然界中源源不断的得到的能源叫可再生能源．光在真空中的传播速度为3×108m/s．
16.【答案】重核裂变；核；机械
【解析】【解答】解：当今的核电站是通过重核裂变来释放核能的；根据核电站的发电过程可知，核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能；
故答案为：重核裂变；核；机械．
【分析】核电站的核心是核反应堆，它以铀为燃粒，在裂变过程中释放出核能，再通过热交换器变为高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽去驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机的旋转带动发电机发电．
四、实验探究题
17.【答案】（1）8.82×107J
（2）6.125h
（3）节能、无污染、环保、高效利用太阳能
【解析】解答：（1）保温箱充满水时：V=150L=0.15m3 ，
由 得，
水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.15m3=150kg；
当最好的日光充分照射下，水温达到最高值，t=90℃，
则水吸收的热量Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×150kg×（90℃-20℃）=4.41×107J；
因为太阳能有50%被水吸收；由 得，
所以 。
若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，
不计热量损失时；即：Q吸=W电=4.41×107J，
由 得，
。
3）普通的电热水器需消耗电能，煤气热水器需消耗煤气、燃烧时会产生废气污染空气，而太阳能热水器都避免这些，具有节能、无污染、环保、高效利用太阳能。
答：（1）在最好的日光充分照射下，当水温恰好达到最高时，需要吸收8.82×107J的太阳能；（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需加热6.125小时；（3）太阳能热水器的优点是：节能、无污染、环保、高效利用太阳能。
分析：先利用密度公式m=ρV求出水的质量，再根据吸热公式Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；再根据热水器接收到的太阳的效率计算太阳能热水器吸收的太阳能；若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，即利用电热管将保温桶里的水温度由20℃升高到90℃时，电热管需加热需多长时间；比较太阳能热水器与普通的电热水器、煤气热水器的不同，可知太阳能热水器的优点。
五、综合题
18.【答案】（1）解：吸收太阳的热量： Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（60℃﹣20℃）=8.4×106J
（2）解：由题知，Q吸=Q放=mq，所以需要煤气质量： m= = =0.2kg
（3）解：太阳能热水器是将太阳能（属于可再生能源，取之不尽）转化为内能，相比之下节约了能源，环保
【解析】【分析】（1）已知水的质量，利用公式Q吸=cm（t﹣t0）可求水吸收的热量；（2）由题知，Q吸=Q放=mq，据此求需要煤气质量；（3）太阳能热水器用的是太阳能，从节约能源方面分析．
19.【答案】（1）解：10h太阳能热水器吸收的太阳能（总能量）： Q总=Pt=3×106J/h×10h=3×107J，
η= ×100%= ×100%=70%
（2）解：不计热量损失，要达到同样的效果则有： Q放=Q吸=mq，
所以需要完全燃烧煤气的质量：
m= = =0.5kg
【解析】【分析】（1）由表中数据知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量（有用能量）；（2）由太阳辐射功率知道1h内投射到1m2面积上的太阳能，据此求出10h吸收的太阳能（总能量），再利用效率公式求太阳能热水器的能量转化效率；（3）由题Q放=Q吸 ， 由Q 放=mq计算需要完全燃烧煤气的质量．
六、解答题
20.【答案】答：随着科学的进步，开发和利用的新能源越来越多，比如：太阳能、风能、地热能、潮汐能等
【解析】【分析】要解答本题需掌握常见的新能源﹣﹣太阳能、风能、地热能、潮汐能等．
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