《能源与可持续发展》中考题赏析

《能源与可持续发展》中考题赏析 一、能源的分类能源的种类繁多，为了便于认识和研究，人们从不同角度对能源进行分类。从获取途径上，可以分为一次能源和二次能源。可以从自然界直接获取的能源是一次能源，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是二次能源；从可使用的时间长短可分为可再生能源和不可再生能源。不会越用越少，可以从自然界源源不断地得到补充的能源是可再生能源。越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充的能源是不可再生能源；从使用规模上，分为常规能源和新能源；从对环境的影响上，分为清洁能源和非清洁能源。各种能源由于分类角度不同可以被分成不同的能源，如太阳能既是一次能源、新能源，又是清洁能源、可再生能源。要想正确区分能源的种类，应明确各种能源的意义。例1．（2013年天津中考题）开发和利用可再生能源是解决能源危机的有效途径，下列属于可再生能源的是（ ）A．石油        B．天然气        C．煤炭      D．太阳能解析：煤炭、石油、天然气可以从自然界直接获取，属于一次能源；煤炭、石油、天然气消耗以后，不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。太阳能是能够源源不断的从自然界得到的能源，属于可再生能源。答案：D二、核能原子核内的质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，一旦使原子核分裂或聚合，就能释放出巨大的能量，这就是核能。核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以属于不可再生能源。把重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应称为核裂变，其原理是链式反应。原子弹利用的是不可控的核裂变，核电站的核反应堆中发生的都是可控制的核裂变。两个较轻的原子核结合为一个较重的原子核，并释放能量的过程叫核聚变。由于聚变必须极高的温度和压强，所以核聚变也称为热核反应。太阳就是利用热核反应源源不断地向外释放能量的。例2．（2013年枣庄中考题）核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。下列说法错误的是（　　）A．目前核电站都是通过聚变反应来利用核能B．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的C．原子核分裂或聚合时释放出核能D．核能是一种不可再生的能源解析：A、核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的。选项错误，符合题意。B、核电站的核反应堆是利用可控的核裂变反应释放核能的设。选项正确，不合题意。C、核能是指重核裂变或轻核发生聚变时释放出的能量。选项正确，不合题意。D、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。选项正确，不合题意。答案：A三、太阳能太阳向外辐射的能量来自于其内部进行的热核反应。太阳是人类的“能源之母”，她不仅直接给地球光和热，还能引起水能、风能、生物质能，煤、石油、天然气等化石燃料也都来自太阳能。可以说，地球上除核能、地热能和潮汐能以外的所有能量几乎都来自于太阳。人类利用太阳能有三种方式：光热转换（如通过太阳能热水器）、光电转换（如通过太阳能电池）、光化转换（如通过绿色植物）。例3．（2013年菏泽中考题）“全球通新浪号”帆船跨越欧非亚7个海区，航行1.1万海里，在45个港口留下中国帆船的名字，于2006年12月23日下午2时抵达深圳浪骑游艇会的码头，完成历时半年的航行，这标志着中国人首次无动力帆船环海航行划上句号。聪明的船员设计了一个“太阳能蒸馏器”，用海水获得淡水，解决了生活用水的难题。太阳能蒸馏器的设计中，使用的物理现象和物理原理有：（1）                                  （2）                                  （3）                                  解析：海水中各种物质浓度太高无法直接饮用，必须经过淡化处理才可以饮用。蒸馏法是海水淡化常用的方法，即先把海水加热，使海水变为蒸气，再把蒸气冷凝下来变成蒸馏水。加热过程是利用太阳能转化为水的内能，发生的状态变化是由液态变为气态，对应的物态变化是蒸发(或汽化)；蒸气变成蒸馏水则是液化过程。答案：（1）太阳能转化为内能  （2）蒸发 (或汽化)  （3）液化四、能量转化的规律人们是在能的转化或转移过程中利用能量的，能量的转化或转移具有方向性，能量在转化或转移过程中，总量保持不变。“永动机”从来都没有成功的原因是它违背了能量转化和守恒定律。例4．（2013年镇江中考题）下列说法正确的是（　　）A．江苏田湾核电站是利用核裂变方式来发电的B．天然气是可再生能源C．太阳能热水器中的水是通过做功来改变内能的D．“永动机”是可以制造出来的解析：A、获得核能的方式：核裂变和核聚变两种，目前可供人们控制利用的核能是通过核裂变获得的；B、煤、石油、天然气是化石能源，使用后在短时间内不能再生，所以是不可再生能源，故B错误；C、改变内能有两种方式，做功和热传递。太阳能热水器是通过热传递的方式来改变内能的，故C错误；D、由于摩擦和阻力，任何机械在使用过程中总有能量损耗，永动机违反能量转化和守恒定律，所以不可能制成，故D错误。答案：A五、能量转化的效率能量可以从一种形式转化为另一种形式，要实现这种能量的转化需要一定的设备，由于设备本身的重力和摩擦阻力的限制，不可能将一种能量全部转化为另一种能量。能量转换的效率可用公式平衡法的应用 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯，君子以经纶-高垚骏的物理空间计算。其中E有用表示设备输出的有用的能量，E总表示给设备输入的总的能量。例5．（2013年南京中考题）用燃气灶烧水时，把2.2kg 初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了45g 天然气（假设天然气完全燃烧）。已知天然气的热值为4.4×107 J/ kg，水的比热容为?4.2×103 J/（kg?℃） 。（1）天然气属于_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，这说明能量的转化和转移是有_________的。（2）水的内能增加了_______J。（3）燃气灶烧水的效率为_______。解析：（1）像水能、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；能量转化和转移具有方向性，如：热传递时内能只能从高温物体转移给低温物体。（2）水的内能增加值等于水吸收的热量，可利用吸热公式Q吸=cm△t求得。（3）用燃气灶烧水时，天然气完全燃烧放出的热量是总的能量，可由Q放=mq求出；水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率。解析：（1）天然气是不可再生资源，在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，说明在能的转化和转移的过程中，能量转化和转移具有方向性。（2）水的内能增加量等于水吸收的热量：平衡法的应用 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯，君子以经纶-高垚骏的物理空间（3）天然气完全燃烧放出的热量：平衡法的应用 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯，君子以经纶-高垚骏的物理空间燃气灶的效率：平衡法的应用 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯，君子以经纶-高垚骏的物理空间答案：（1）不可再生；方向；（2）7.392×105；（3）37.3%。六、能源与可持续发展当今社会最主要的能源是化石能源（煤、石油、天然气）；最方便的能源是电能，便于输送和转化。随着能源消耗的迅速增长，化石能源将会枯竭，必须提高能源利用率，节约能源，不断开发新能源，才能解决能源危机。能源消耗对环境有不利的影响，如利用化石能源会造成空气污染，加剧温室效应，形成酸雨等；核泄漏会对人类和其他生物造成危害。为了人类的可持续发展，未来的理想能源应满足以下四条件：必须足够丰富，可以保证长期使用；必须足够便宜，可以保证多数人用得起；技术必须成熟，可以保证大规模使用；必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。例6．（2013年德州中考题）2013年1月以来，全国中东部地区陷入严重的雾霾和污染天气中，如图所示，中央气象台将大雾蓝色预警升级至黄色预警。德州市环保局也提出要进一步改善城市空气质量，创造更加适宜的人居环境。以下措施与改善空气质量无关的是（　　） A．加大煤改电、煤改气力度，推广使用清洁能源B．加大老旧机动车更新力度，提高尾气排放标椎C．减少学生户外运动时间，避免呼吸道疾病D．限制节日爆竹燃放，减少有害气体排放解析：A、煤的燃烧会产生大量的空气污染物，加大煤改电、煤改气力度，推广使用清洁能源，可以改善空气质量；B、机动车排放的尾气也是空气的主要污染物，加大老旧机动车更新力度，提高尾气排放标准，可以改善空气质量；C、减少学生户外运动时间，避免呼吸道疾病，与改善空气质量无关；D、节日爆竹燃放产生的气体也是造成空气污染的原因，限制节日爆竹燃放，减少有害气体排放，可以改善空气质量。答案：C