2020届中考物理一轮复习专题练习卷：能源与可持续发展

能源与可持续发展

考点一：核能

1.关于原子核和核能，下列叙述正确的是(　　)

A．原子核由中子和电子组成

B．中子带正电，电子带负电

C．核力做功有可能释放出核能

D．用质子轰击铀核发生裂变

2.目前世界上很多国家把核能发电当作解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识正确的是(　　)

A．核能是二次能源

B．当前核能发电是利用原子核裂变释放的核能

C．当前核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能

D．当前核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同

3.我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术。关于核动力航母说法正确的是(　　)

A．航母核反应堆里发生的是化学反应

B．航母核反应堆里发生的是核聚变

C．航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的

D．航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染

4.在作为人类主要能源的化石能源发生危机时，核能由于其能量密度远高于化石能源，给人类解决能源危机带来希望。但1986年切尔诺贝利核电站的核泄漏和2011年日本福岛核电站的核泄漏等，使各国对核电站的安全性不得不高度重视。造成核电站的安全性得不到保障的最主要的原因是(　　)

A．核废料不好处理

B．核能发电技术还不成熟

C．只有核裂变可控，核聚变不可控

D．意外发生核泄漏时，会产生放射性污染

5.和平利用核能，提高清洁能源比重，是我国能源发展战略的重要内容，关于核能，下列说法正确的是(　　)

A．核反应堆中，核能是通过聚变释放的能量 

B．核反应堆中，核能是通过裂变释放的能量

C．核能是可再生能源 

D．核能是二次能源

6.朝核问题是有关东北亚的安全问题，原子弹利用________(填“聚变”或“裂变”)释放大量能量，核能是____________(填“可再生”或“不可再生”)能源，而核反应堆是可控的，核反应堆是把核能转化为蒸汽的________；核废料仍然具有放射性，核废料的一般处理方式是________________________。

考点二：能源的分类

1.下列能源属于二次能源的是(　　)

A．风能 

B．电能 

C．太阳能 

D．水能

2.下列关于能量转化与能源，说法不正确的是(　　)

A．电风扇通过电动机，能将电能转化为风能

B．电磁感应现象中，有其他形式的能量转化为电能

C．地热、天然气、电能都属于二次能源

D．虽然能量是守恒的，但是我们仍需节约能源

3.关于能源、信息和材料，下列说法正确的是(　　)

A．手机通话是利用电磁波来传递信息的 

B．随着科技的发展永动机不久将会实现

C．煤、太阳能、天然气都是可再生能源 

D．LED灯中的发光二极管由超导材料制成

4.2018年3月23日，科学家在海南琼北成功完成了第一口干热岩钻井，干热岩是地热能中最具有开发潜力的一种________(填“可再生”或“不可再生”)清洁能源。为建设美丽、生态海南，海南省鼓励使用电动汽车，电动汽车在行驶过程中是将电能转化为________能。

5.历史上大国崛起都反复证明了一个定律：背海而弱，向海则兴。开发利用海洋，是新时代我国能源发展的总体目标。如图所示，是我国矗立在东海的风力发电场，风力发电机靠叶片在风力的推动下转动，带动发电机发电，把风能转化为电能。这种发电机的工作原理是____________；风能属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源。

考点三：太阳能

1.如图所示是某高校学生设计的一款小夜灯，它的一侧是太阳能电池板，另一侧是高效节能的LED灯。关于小夜灯中所应用的物理知识，下列说法正确的是(　　)

A．太阳能电池板主要是靠白天接收阳光的照射而获得能量  　　　　　　

B．太阳能电池板将电能转化为内能

C．LED灯的发光物体是由电阻很小的铜质材料制成的  　　　　　　

D．LED灯不发光时也有电流通过

2.在电视台的天气预报中，常看到吐鲁番和达坂城的天气常常为图示的符号。从气象条件和能源利用的角度看，吐鲁番有丰富的________能资源，达坂城有丰富的________能资源。

3.如图所示是我国在宁夏建造的一座试验性发电站的示意图。阳光穿过透明的集热棚顶使棚内空气变热，热空气从烟囱中上冲，带动发电机发电。这种发电站利用的能源是________能。这种发电站__________(填“能”或“不能”)将获得的能量完全转化为电能。这种发电方式与火力发电相比优点是____________(写出一条即可)。

4.2017年4月19日19时41分，搭载航天“快递小哥”天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭发射成功，飞船与火箭分离后仍能向前飞行是因为它具有______；4月22日，天舟一号与在轨道的天宫二号空间实验室成功进行首次交会对接，形成组合体(如图)，此时以天宫二号为参照物，天舟一号是________的；天舟一号的电池板利用的太阳能属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源。

5.当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了，如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8 ℃、100 L水加热到38 ℃。请解答：[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103 kg/m3]

(1)太阳能属于________(填“一次”或“二次”)能源。

(2)热水器中水的质量是多少？

(3)在此过程中，水吸收了多少热量？

(4)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107 J，则该热水器的效率是多少？

考点四：能源与可持续发展

1.关于能源与可持续发展，下列认识正确的是(　　)

A．能量在转化或转移的过程中，总量不变  　　　

B．太阳能电池是将太阳能转化为内能的装置

C．天然气是一种清洁能源，人类可以无尽地开发利用  　　　

D．核燃料是可再生能源

2.下列行为中属于节约用电的是(　　)

A．离开教室随手关灯 

B．用电水壶烧水时不盖盖子

C．白天总是用灯光代替自然光照明 

D．夏天，房间里长时间没人时空调还一直开着

3.2017年6月2日美国总统特朗普宣布退出《巴黎协定》，但节能减排、保护环境是全人类的共同责任。日常生活中以下做法合理的是(　　)

A．随意把废旧电池丢到垃圾桶中

B．家中的电视机可以长时间处于待机状态

C．为了节能减排、保护环境，郴州市决定关停所有高能耗、高污染的工厂

D．废水直接排放到江河

4.目前，化石能源是人类生产、生活中使用的主要能源，随着全球能源使用量的增长，化石能源等不可再生能源将日趋枯竭，世界各国人民的节能意识也日益增强(如图所示是我国节能标志)，科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面进行着积极的努力。请回答：

(1)有待继续开发、利用的能源有________、____________、________。(请写出三种)

(2)生产、生活中存在着化学能和电能的相互转化，请你分别举一例：

①由化学能转化为电能：________________________。

②由电能转化为化学能：________________________。

(3)氢气具有热值高且____________________________________的特点，因此被认为是最清洁的燃料。

5.早期的风光互补发电(图甲)巧妙利用太阳光强时风速小，光弱时风速大的自然特点，使风能、光能互补，从而基本保证发电功率稳定。

(1)风能和光能都来源于________，属于________能源。若太阳光弱的时候风速小，________(填“能”或“不能”)实现风光互补发电。

(2)风机功率和风速的三次方成正比，风速加倍，其功率增加到原来的________倍。光伏功率和光的辐射量有关，单位面积光能的功率叫光的辐射量，其单位是________。

(3)用风光互补发的电对额定功率为P的用电器供电，风机功率为P1，光伏功率为P2，当P1＋P2＝________，用电器正常工作。如图乙是某风光互补发电系统一段时间内功率变化的图线，在________(填“9”或“11”)点钟左右，光伏功率最大。对于额定功率为1 kW的用电器，在13点～16点这段时间里，风光互补发的电________(填“能”或“不能”)满足其工作。

6.如图所示是小明家厨房内的天然气表月初及月末示数，则：

(1)小明家2019年2月份消耗了多少体积的天然气？

(2)这些天然气完全燃烧放出热量的40%被水吸收，可将质量为多少的20 ℃水加热到100 ℃？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气热值取4.2×107 J/m3]

7.天然水流蕴藏着巨大的能量，是人类可以利用的重要能源之一。兴建水电站可以把天然水流蕴藏着的巨大能量转换成电能，是水能利用的主要形式。有一处水利工程，在河流上修建了115 m高的拦河大坝，如图所示。年平均水流总量为3×1010 m3。该水利工程的主要任务包括防洪、发电和航运，在发电方面，年平均发电总量为6×109 kW·h。现安装水轮发电机20台，每台水轮发电机装机容量(即发电功率)为9.26×104 kW。水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，求：

(1)年平均水流总量所受的重力。

(2)若上、下游水位差为100 m，年平均水流总量做的总功及转化为电能的效率。

(3)若每台发电机平均年发电时间为180天，则平均每天约有多少台发电机在工作？

参考答案

考点一：核能

1.关于原子核和核能，下列叙述正确的是(　　)

A．原子核由中子和电子组成

B．中子带正电，电子带负电

C．核力做功有可能释放出核能

D．用质子轰击铀核发生裂变

【答案】C　

2.目前世界上很多国家把核能发电当作解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识正确的是(　　)

A．核能是二次能源

B．当前核能发电是利用原子核裂变释放的核能

C．当前核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能

D．当前核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同

【答案】B　

3.我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术。关于核动力航母说法正确的是(　　)

A．航母核反应堆里发生的是化学反应

B．航母核反应堆里发生的是核聚变

C．航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的

D．航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染

【答案】C　

4.在作为人类主要能源的化石能源发生危机时，核能由于其能量密度远高于化石能源，给人类解决能源危机带来希望。但1986年切尔诺贝利核电站的核泄漏和2011年日本福岛核电站的核泄漏等，使各国对核电站的安全性不得不高度重视。造成核电站的安全性得不到保障的最主要的原因是(　　)

A．核废料不好处理

B．核能发电技术还不成熟

C．只有核裂变可控，核聚变不可控

D．意外发生核泄漏时，会产生放射性污染

【答案】D　

5.和平利用核能，提高清洁能源比重，是我国能源发展战略的重要内容，关于核能，下列说法正确的是(　　)

A．核反应堆中，核能是通过聚变释放的能量 

B．核反应堆中，核能是通过裂变释放的能量

C．核能是可再生能源 

D．核能是二次能源

【答案】B

6.朝核问题是有关东北亚的安全问题，原子弹利用________(填“聚变”或“裂变”)释放大量能量，核能是____________(填“可再生”或“不可再生”)能源，而核反应堆是可控的，核反应堆是把核能转化为蒸汽的________；核废料仍然具有放射性，核废料的一般处理方式是________________________。

【答案】裂变；不可再生；内能；深埋荒无人烟的地方

考点二：能源的分类

1.下列能源属于二次能源的是(　　)

A．风能 

B．电能 

C．太阳能 

D．水能

【答案】B　

2.下列关于能量转化与能源，说法不正确的是(　　)

A．电风扇通过电动机，能将电能转化为风能

B．电磁感应现象中，有其他形式的能量转化为电能

C．地热、天然气、电能都属于二次能源

D．虽然能量是守恒的，但是我们仍需节约能源

【答案】C 

3.关于能源、信息和材料，下列说法正确的是(　　)

A．手机通话是利用电磁波来传递信息的 

B．随着科技的发展永动机不久将会实现

C．煤、太阳能、天然气都是可再生能源 

D．LED灯中的发光二极管由超导材料制成

【答案】A　

4.2018年3月23日，科学家在海南琼北成功完成了第一口干热岩钻井，干热岩是地热能中最具有开发潜力的一种________(填“可再生”或“不可再生”)清洁能源。为建设美丽、生态海南，海南省鼓励使用电动汽车，电动汽车在行驶过程中是将电能转化为________能。

【答案】可再生；机械

5.历史上大国崛起都反复证明了一个定律：背海而弱，向海则兴。开发利用海洋，是新时代我国能源发展的总体目标。如图所示，是我国矗立在东海的风力发电场，风力发电机靠叶片在风力的推动下转动，带动发电机发电，把风能转化为电能。这种发电机的工作原理是____________；风能属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源。

【答案】电磁感应；可再生

考点三：太阳能

1.如图所示是某高校学生设计的一款小夜灯，它的一侧是太阳能电池板，另一侧是高效节能的LED灯。关于小夜灯中所应用的物理知识，下列说法正确的是(　　)

A．太阳能电池板主要是靠白天接收阳光的照射而获得能量  　　　　　　

B．太阳能电池板将电能转化为内能

C．LED灯的发光物体是由电阻很小的铜质材料制成的  　　　　　　

D．LED灯不发光时也有电流通过

【答案】A　

2.在电视台的天气预报中，常看到吐鲁番和达坂城的天气常常为图示的符号。从气象条件和能源利用的角度看，吐鲁番有丰富的________能资源，达坂城有丰富的________能资源。

【答案】太阳；风　

3.如图所示是我国在宁夏建造的一座试验性发电站的示意图。阳光穿过透明的集热棚顶使棚内空气变热，热空气从烟囱中上冲，带动发电机发电。这种发电站利用的能源是________能。这种发电站__________(填“能”或“不能”)将获得的能量完全转化为电能。这种发电方式与火力发电相比优点是____________(写出一条即可)。

【答案】太阳；不能；清洁(或经济等)　

4.2017年4月19日19时41分，搭载航天“快递小哥”天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭发射成功，飞船与火箭分离后仍能向前飞行是因为它具有______；4月22日，天舟一号与在轨道的天宫二号空间实验室成功进行首次交会对接，形成组合体(如图)，此时以天宫二号为参照物，天舟一号是________的；天舟一号的电池板利用的太阳能属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源。

【答案】惯性；静止；可再生

5.当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了，如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8 ℃、100 L水加热到38 ℃。请解答：[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103 kg/m3]

(1)太阳能属于________(填“一次”或“二次”)能源。

(2)热水器中水的质量是多少？

(3)在此过程中，水吸收了多少热量？

(4)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107 J，则该热水器的效率是多少？

【答案】解：(1)一次

(2)太阳能热水器中水的体积：V＝100 L＝100 dm3＝0.1 m3，

水的质量：m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×0.1 m3＝100 kg。

(3)在此过程中，水吸收的热量：

Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(38 ℃－8 ℃)＝1.26×107 J。

(4)该热水器的效率：

η＝×100%＝×100%＝30%。

考点四：能源与可持续发展

1.关于能源与可持续发展，下列认识正确的是(　　)

A．能量在转化或转移的过程中，总量不变  　　　

B．太阳能电池是将太阳能转化为内能的装置

C．天然气是一种清洁能源，人类可以无尽地开发利用  　　　

D．核燃料是可再生能源

【答案】A　

2.下列行为中属于节约用电的是(　　)

A．离开教室随手关灯 

B．用电水壶烧水时不盖盖子

C．白天总是用灯光代替自然光照明 

D．夏天，房间里长时间没人时空调还一直开着

【答案】A

3.2017年6月2日美国总统特朗普宣布退出《巴黎协定》，但节能减排、保护环境是全人类的共同责任。日常生活中以下做法合理的是(　　)

A．随意把废旧电池丢到垃圾桶中

B．家中的电视机可以长时间处于待机状态

C．为了节能减排、保护环境，郴州市决定关停所有高能耗、高污染的工厂

D．废水直接排放到江河

【答案】C　

4.目前，化石能源是人类生产、生活中使用的主要能源，随着全球能源使用量的增长，化石能源等不可再生能源将日趋枯竭，世界各国人民的节能意识也日益增强(如图所示是我国节能标志)，科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面进行着积极的努力。请回答：

(1)有待继续开发、利用的能源有________、____________、________。(请写出三种)

(2)生产、生活中存在着化学能和电能的相互转化，请你分别举一例：

①由化学能转化为电能：________________________。

②由电能转化为化学能：________________________。

(3)氢气具有热值高且____________________________________的特点，因此被认为是最清洁的燃料。

【答案】(1)核能；太阳能；风能；地热能(任选三种，合理即可)

(2)①干电池的使用　②给蓄电池充电

(3)燃烧后生成水、无污染

5.早期的风光互补发电(图甲)巧妙利用太阳光强时风速小，光弱时风速大的自然特点，使风能、光能互补，从而基本保证发电功率稳定。

(1)风能和光能都来源于________，属于________能源。若太阳光弱的时候风速小，________(填“能”或“不能”)实现风光互补发电。

(2)风机功率和风速的三次方成正比，风速加倍，其功率增加到原来的________倍。光伏功率和光的辐射量有关，单位面积光能的功率叫光的辐射量，其单位是________。

(3)用风光互补发的电对额定功率为P的用电器供电，风机功率为P1，光伏功率为P2，当P1＋P2＝________，用电器正常工作。如图乙是某风光互补发电系统一段时间内功率变化的图线，在________(填“9”或“11”)点钟左右，光伏功率最大。对于额定功率为1 kW的用电器，在13点～16点这段时间里，风光互补发的电________(填“能”或“不能”)满足其工作。

【答案】(1)太阳；一次(或可再生)；不能　(2)8；W/m2

(3)P；11；能　点拨：(1)风能和光能都来源于太阳能，可以从自然界直接源源不断地获得，属于一次能源或可再生能源。如果太阳光弱的时候风速小，不能实现风光互补发电。(2)风机功率和风速的三次方成正比，风速加倍，其功率增加到原来的23＝8倍。单位面积光能的功率叫光的辐射量，即光的辐射量＝，光能功率的单位是W，则光的辐射量的单位是W/m2。(3)用风光互补发的电对额定功率为P的用电器供电，风机功率为P1，光伏功率为P2，当P1＋P2＝P，用电器正常工作。由图象知光伏功率最大的时间是11点。由图象知在13点～16点风光互补发电的功率的和大于1 kW，能满足额定功率为1 kW的用电器工作。

6.如图所示是小明家厨房内的天然气表月初及月末示数，则：

(1)小明家2019年2月份消耗了多少体积的天然气？

(2)这些天然气完全燃烧放出热量的40%被水吸收，可将质量为多少的20 ℃水加热到100 ℃？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气热值取4.2×107 J/m3]

【答案】解：(1)由图可知，小明家2019年2月份消耗的天然气V＝398.277 m3－368.277 m3＝30 m3。

(2)30 m3天然气完全燃烧放出的热量

Q放＝Vq＝30 m3×4.2×107 J/m3＝1.26×109 J。

水吸收的热量Q吸＝40%Q放＝40%×1.26×109 J＝5.04×108 J。

加热水的质量

m水＝＝＝1 500 kg。

7.天然水流蕴藏着巨大的能量，是人类可以利用的重要能源之一。兴建水电站可以把天然水流蕴藏着的巨大能量转换成电能，是水能利用的主要形式。有一处水利工程，在河流上修建了115 m高的拦河大坝，如图所示。年平均水流总量为3×1010 m3。该水利工程的主要任务包括防洪、发电和航运，在发电方面，年平均发电总量为6×109 kW·h。现安装水轮发电机20台，每台水轮发电机装机容量(即发电功率)为9.26×104 kW。水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，求：

(1)年平均水流总量所受的重力。

(2)若上、下游水位差为100 m，年平均水流总量做的总功及转化为电能的效率。

(3)若每台发电机平均年发电时间为180天，则平均每天约有多少台发电机在工作？

【答案】解：(1)年平均水流总量所受的重力

G＝mg＝ρVg＝1.0×103 kg/m3×3×1010 m3×10 N/kg＝3×1014 N。

(2)年平均水流总量做的总功W＝Gh＝3×1014 N×100 m＝3×1016 J，

年平均发电总量W电＝6×109 kW·h＝6×109×3.6×106 J＝2.16×1016 J，

转化为电能的效率η＝＝＝72%。

(3)若每台发电机平均年发电时间为180天，则每天发电量

W电′＝＝×108 kW·h，

每台水轮发电机发电量W电″＝Pt＝9.26×104 kW×24 h＝2.222 4×106 kW·h，

需要发动机数量n＝≈15台。