第62讲 能源与生态环境中考问题-2022年中考物理二轮复习核心素养专题讲义

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专题知识呈现
1.能源家族
（1）化石能源：煤、石油、天然气。
（2）生物质能：由生命物质提供的能量称为生物质能，如：食物、柴薪等。所有生命物质中都含有生物质能。
（3）一次能源：可以从自然界直接获取的能源为一次能源。如煤、石油、天然气、风能、水能、潮汐能、太阳能、地热能、核能、柴薪等。
（4）二次能源：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称为二次能源。如电能。
（5）不可再生能源：凡是越用越少，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。
（6）可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，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。
（7）按使用开发的时间长短来分类，能源还可以分成常规能源和新能源。如化石能源、水能、风能等数常规能源，核能、太阳能、潮汐能、地热能属新能源。
2.核能
（1）裂变：用中子轰击较重的原子核，使其裂变为较轻原子核的一种核反应。
核反应堆中的链式反应是可控的，原子弹的链式反应是不可控的。核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应。
（2）聚变：使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应。，也被成为热核反应。氢弹爆炸的聚变反应是不可控的。
（3）核能的优点和可能带来的问题：
①核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质，核电是一种比较清洁的能源。
②利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。
3.太阳能
（1）太阳能：在太阳的内部，氢原子核在超高温度条件下发生聚变，释放出巨大的核能。
大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射除去。绿色植物的光合作用将太阳能转化为生物体的化学能。我们今天使用的煤、石油、天然气等化石燃料，实际上是来自上亿年前地球所接收的太阳能。
太阳能的利用： ① 利用集热器加热物质（热传递，太阳能转化为内能）；
② 用太阳能电池把太阳能转化为电能（太阳能转化为电能）。
（3）优点：太阳能具有取之不尽、用之不竭，清洁无污染等优点。
4.能源与可持续发展
（1）未来的理想能源必须满足以下四个条件：① 必须足够丰富，可以保证长期使用；② 必须足够便宜，可以保证多数人用得起；③ 相关技术必须成熟，可以保证大规模使用；④必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。
（2）解决能源紧张的途径：由于人类的生存和发展使得能源的消耗量持续增长，因此人类必须不断地开发和利用新能源，同时增强节能意识，不断提高能源的利用率，这是目前解决能源紧张的重要途径。
5.节能环保、防止噪声污染、使用清洁能源、构建生态可持续发展等都属于习近平十九大报告中生态文明建设问题。在中考试卷里经常出现以下问题需要引起毕业班同学注意。
（1）能源危机：由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长。特别是近几十年来，能源消耗增长速度明显加快。所以开发新能源、更好地利用已知能源，是全球范围内的重要课题。
（2）解决能源问题的出路：随着第三次能源革命序幕的拉开，核能成为主要能源。同时人类正着力开发取之不尽、用之不竭的太阳能，并取得了重大成就。核能、太阳能的开发和利用为人类的能源问题找到了新的出路。面对目前的能源趋势，解决能源问题的主要出路有：一是提高能源的利用率，做到科学开发，节约使用；二是开发和利用新能源，如太阳能、风能、地热能等。
（3）减小噪声污染的方法，与实际生活密切联系。要求平时学习时，要多联系生活、多解释，提高分析解决问题的能力。
（4）新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。在解决该方面问题需要功的公式、功率公式。
（5）燃料电池问题会涉及对电功公式的掌握和运用，解答此题的关键是从表格中提取有用的信息，此题难度不大。
（6）利用光伏发电时，将太阳能转化为电能，实现了太阳能到电能的转化；
（7）太阳能发电具有清洁无污染（或环保；节能；取之不尽，用之不竭）等优点。
（8）涉及静电除尘设备，治理生产中的空气污染问题，会用到电荷间相互作用规律。
中考典型例题解析
【例题1】（2021陕西）2021年1月，使用中国自主研发核电技术的“华龙一号”5号机组正式投入运行。核反应堆内发生核反应后产生大量的热，使第一回路中的水成为高温高压水后进入蒸汽发生器，在其中将第二回路中的水加热成为高温高压水蒸气，驱动汽轮机运转，汽轮机带动发电机发电。下列说法不正确的是（ ）
A. 核反应堆是利用核裂变产生核能的B. 蒸汽发生器内通过热传递改变水的内能
C. 汽轮机工作时将机械能转化为内能D. 发电机的工作原理是电磁感应
【答案】C
【解析】A．核反应堆是利用裂变产生核能的，故A正确，不符合题意；
B．蒸汽发生器内水通过吸收热量增加内能的，所以是热传递的方式的改变内能，故B正确，不符合题意；
C．汽轮机工作时，是将水蒸气的内能转化为汽轮机的机械能，故C错误，符合题意；
D．发电机的工作原理是电磁感应现象，故D正确，不符合题意。
【例题2】（2021青海）我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视环境保护和新能源的利用。下列说法中正确的是（ ）
A. 废旧电池可以随意丢弃
B. 太阳能既可以转化为内能，也可以转化为电能
C. 太阳能是不可再生能源
D. 积极利用绿地和湖泊加快城市建设
【答案】B
【解析】A．废旧电池随意丢弃会污染环境，故A错误；
B．太阳能热水器把太阳能转化为水的内能，太阳能电池把太阳能转化为电能，故B正确；
C．太阳能取之不尽，用之不竭是可再生能源，故C错误；
D．绿地和湖泊是生态系统的一部分，不能为了城市建设而减少绿地和湖泊，故D错误。
【例题3】（2021云南）近年，我国在信息、材料和能源等领域取得了辉煌的成绩，以下说法正确的是（ ）
A．量子计算机中的电子器件都是超导体制成的
B．“祝融号”火星车利用电磁波将信息传回地球
C．水力、风力、太阳能发电都是利用不可再生能源
D．核电站产生的核废料可以像生活垃圾那样被处理
【答案】B
【解析】超导体：某些材料的温度降低到一定程度时，电阻会突然消失，这就是超导现象（如水银在﹣269℃时，电阻会突然消失）；
导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体（semicnductr）。常见的半导体材料是硅和锗。半导体主要用于电子工业或 IT信息技术）产品；
火星和地球之间的信息传播，通过电磁波的方式进行；
水力、风力、太阳能发电都是利用可再生能源；
核电站产生的核废料具有放射性，不能随意处理，需要进行特殊处理。
A、计算机中的电子器件主要是由半导体材料制成的，A说法错误；
B、火星距离地球太远，目前火星车是利用电磁波将信息传回地球，故B说法正确；
C、水力、风力、太阳属于可再生能源，是清洁能源，故C说法错误；
D、核电站产生的核废料具有放射性，需要进行特殊处理。故D说法错误。
专题问题综合训练
一、选择题
1.（2021长春）下列能源中，属于可再生能源的是（ ）
A. 煤B. 石油C. 风能D. 天然气
【答案】C
【解析】ABD．煤、石油和天然气不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故ABD不符合题意；C．风能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故C符合题意。
2.（2021天津）在医院、学校附近，常常有禁止鸣笛的标志，如图所示。这种控制噪声的措施属于（ ）
A. 防止噪声产生 B. 阻断噪声传播 C. 减小噪声传播速度 D. 通过监测减弱噪声
【答案】 A
【解析】禁止鸣笛是禁止声源振动发声，属于在声源处减弱噪声，是防止噪声产生，BCD不符合题意，A符合题意。
3．（2021·遂宁）新能源电动公交车已成为遂宁人民常见的“绿色”交通工具。以下对新能源电动公交车涉及到的物理知识分析合理的有（ ）
①公交车刹车减速，惯性减小
②轮胎表面刻有花纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦
③公交车匀速直线前进时，受到的合力为零
④公交车停靠在水平站台时，它对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
⑤电动公交车使用的电能是二次能源
⑥市区内禁止鸣笛是在传播过程中减弱噪声
A．①②④ B．②③⑤ C．②③④⑤ D．①③⑤⑥
【答案】B
【解析】惯性大小取决于物体的质量，质量不变，惯性不变，所以公交车刹车减速时惯性不变，①错误；轮胎表面刻有花纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦，②正确；公交车匀速直线前进时受平衡力，合力为零，③正确；公交车停靠在水平站台时，它对地面的压力和地面对它的支持力作用在两个物体上，是一对相互作用力，④错误；电能是通过一次能源的消耗得到的，是二次能源，⑤正确；市区内禁止鸣笛是在声源处减弱噪声，⑥错误，故B项正确。
4．（2021四川攀枝花）关于能源信息与材料，下列说法不正确的是（ ）
A．核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的
B．化石能源和核能都属于可再生能源
C．5G和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度相等
D．若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
【答案】B
【解析】（1）核电站中的核反应堆中的链式反应是可以控制的；
（2）可再生能源的概念：像风能、水能、太阳能等可以在自然界源源不断地得到，把它们称为可再生能源。不可再生能源的概念：化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源；
（3）不同频率的电磁波在真空中的速度是相同的；
（4）超导体的电阻为零，电流流过超导体时不会产生热量，凡是利用电流热效应工作的设备，都不能使用超导体，超导体适合制作输电导线和电动机线圈等。
A、核电站是核裂变的应用，核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的，故A正确；
B、化石能源、核能是不可再生能源，故B错误；
C、5G和4G信号都是利用电磁波传播信息的，所以它们在真空中的传播速度相同，都是3×108m/s，故C正确；
D、如果用超导材料作为输电线，可大大降低输电过程中的电能损耗，所以利用超导体的零电阻可以实现远距离输电，故D正确。
5．（2021四川成都）成都正以新发展理念创建公园城市，让市民可以出门见绿意，抬头望雪山。对下列美好生活场景的分析，正确的是（ ）
A．春天，蒲江品茗春茶暖；热茶暖手，是通过做功改变手的内能
B．夏天，龙泉戏水浸心凉；水比岸边石头凉，说明水的比热容小
C．秋天，新都赏桂满城香；花香袭人，是分子无规则运动的结果
D．冬天，郫都望雪西岭上；山顶积雪常年不化，积雪的内能为零
【答案】C
【解析】（1）改变内能有两种方式：做功和热传递
（2）水的比热容比较大，质量相同、吸收相同的热量时，温度变化比较小；
（3）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，这一运动的外在表现就是扩散现象的产生；
（4）任何物体都有内能。
A、热茶暖手，手吸收热量，是通过热传递的方式改变手的内能，故A错误；
B、水的比热容比石头的比热容大，吸收相同的热量，水的温度变化小、石头的温度变化大，所以水比石头要凉一些，故B错误；
C、我们能闻到酒的花香味，是因为香味分子在做无规则运动引起的，属扩散现象，故C正确；
D、任何物体都有内能，山顶的积雪也具有内能，故D错误。
【点评】本题考查了比热容、改变内能的方法、以及分子的无规则运动，综合性较强，但难度不大，是中考常见的题型。
6．（2021四川成都）2021年5月19日，中俄两国核能合作项目在两国领导人见证下正式开工。下列关于核能、原子核的说法，正确的是（ ）
A．太阳能来自太阳内部物质的核裂变反应
B．核反应堆发生的链式反应是可以控制的
C．核废料可直接排放，无需任何处理
D．原子核是由质子、中子和电子组成
【答案】B
【解析】太阳内部发生剧烈的核聚变反应，释放出核能、大量光和热；核裂变的链式反应可以用控制棒吸收中子，使得反应减速，从而控制核反应堆；核料会对环境产生污染，需要处理或深埋；原子由原子核和核外电子构成；原子核由质子和中子组成。
A.太阳能来自太阳内部物质的核聚变反应，核聚变释放出大量核能，故选项A错误；
B.核反应堆发生的链式反应属于核裂变反应，可以采用减速棒吸收中子，从而控制反应速度，故选项B正确；
C.核废料对环境造成核辐射，故不能直接排放，故选项C错误；
D.原子核由质子和中子组成，故选项D错误。
【点评】本题考查了太阳能量的来源，核裂变的原理和控制，核废料的处理，原子的构成这些知识点，属于基本知识。
7．（2021四川成都）人类的发展离不开能源，“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。对于能量和能源，下列说法中正确的是（ ）
A．现代生活离不开电，电力是一次能源
B．提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一
C．新能源的开发和利用技术难、成本高，无实用价值
D．能量既不能创造，也不会消灭，所以不用节约能源
【答案】B
【解析】（1）电力是二次能源；
（2）“节能减排”可提高能量转化效率；
（3）新能源的开发和利用技术难、成本高，但有利用价值，据此分析；
（4）有些能量使用以后不可能再被利用，据此分析。
A、电力是二次能源，故A错误；
B、“节能减排”可提高能量转化效率，故B正确；
C、新能源的开发和利用技术难、成本高，但有利用价值，故C错误；
D、有些能量使用以后不可能再被利用，所以要节约资源，故D错误。
【点评】本题考查能源的有关知识，属于基础知识，难度不大。
8.（2021四川达州）习总书记指出“绿水青山就是金山银山”，彰显出我国对生态环境保护的重视，水是生命之源，节约用水是我们每个达州人应尽的义务。关于水的物态变化，下列说法正确的是
A. 初春，万物复苏、冰雪消融，这是熔化现象，需要吸热
B. 夏天，小明将糖水放入冰箱制成了冰棍，这是凝固现象，需要吸热
C. 秋天的早晨，花草上出现晶莹的露珠，这是汽化现象，需要放热
D. 冬天，房屋上出现白色的霜，这是凝华现象，需要吸热
【答案】A
【解析】A、冰雪消融是固态冰变为液态水的过程，属于熔化现象，熔化吸热，故A正确；
B、糖水放入冰箱由液态的水制成了固态的冰棍，这是凝固现象，凝固放热，故B错误；
C、小露珠是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴，属于液化现象，液化放热，故C错误；
D、房屋上出现白色的霜是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶，属于凝华现象，凝华放热，故D错误。
9.（2020湖北武汉）关于能源，下列说法正确的是
A. 电能、地热能都是一次能源
B. 风能、水能、太阳能都是不可再生能源
C. 核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的
D. 大量氢核的裂变，可以在瞬间释放出巨大的核能
【答案】C
【解析】AB．一次能源是直接从外界获取的能源，二次能源需要消耗一次能源才能获得，电能属于二次能源，风能、水能、太阳能都是可再生能源，AB错误；
C．核反应堆又称原子反应堆或反应堆，是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置，C正确；
D．氢核发生聚变，可以在瞬间释放出巨大的核能，氢弹就是根据这一原理制成的，D错误。
10．物理学家霍金常提醒人们关注能源和人类生存问题。下列属于可再生能源的是（ ）
A．煤 B．石油 C．天然气 D．风能
【答案】D
【解析】从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源。人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源，属于不可再生能源；在自然界中可以不断再生的能源，属于可再生能源。
A．煤属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；
B．石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；
C．天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；
D．风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。
11.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.航母使用的核能属于可再生能源
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
【解析】航母使用的核能属于不可再生能源，故A错误；航母核反应堆里发生的是核裂变，故B错误；航母核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的，否则无法为我们所用，故C正确；航母核反应堆产生的核废料会产生核污染，应选择无人区深埋处理，故D错误。
12.关于原子、原子核、核能和能源，下列说法正确的是（ ）
A．原子由原子核和质于组成
B．原子核由质子和中子组成
C．太阳的惊人能量来自内部的核裂变
D．石油、风能、可燃冰属于可再生能源
【答案】B
【解析】①原子是由原子核和电子组成的，原子核又是由质子和中子组成的；
②太阳的能量来自于原子核的聚变；
③核能主要有两种：核裂变和核聚变，核裂变是指用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，核聚变是指两质量较轻的核变成一个质量中等的核。
④能源从是否可再生角度划分为可再生能源和不可再生能源。可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源。例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能。
A．原子由原子核和核外电子两部分组成。故A错误；
B．原子核由质子和中子两部分组成，质子带正电，中子不带电。故B正确；
C．太阳的能量来自大量的氘核的聚变。故C错误；
D．石油、可燃冰属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。风能在自然界中可以不断再生、连续利用，属于可再生能源。故D错误。
13.（2022海南模拟）许多城市在推广利用太阳能，城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能，下列关于太阳能的说法不正确的是（ ）
A.太阳是一个巨大的“核能火炉”
B.太阳能为二次能源
C.太阳能属于可再生能源
D.太阳能清洁、无污染
【答案】B
【解析】太阳能为一次能源，选项B的说法错误，选项ACD的说法均正确。故选B。
14.（2020山东聊城）因为电能便于输送和转化，已成为现代社会离不开的一种能源。电能属于（ ）
A. 一次能源 B. 二次能源 C. 可再生能源 D. 不可再生能源
【答案】B
【解析】电能是通过一次能源的消耗才可以得到的能源，属于二次能源。
15.（2020四川成都）关于原子、能源和能量，下列说法正确的是（ ）
A. 原子由原子核和质子构成
B. 石油是不可再生能源
C. 核电站利用核聚变发电
D. 太阳能是核裂变释放的能量
【答案】B
【解析】A．原子是由原子核和核外电子构成，故A错误；
B．化石能源是指上古时期遗留下来的动植物的遗骸在地层下经过上万年的演变形成的能源，属于不可再生能源，故B正确；
C．核电站是利用核裂变发电，故C错误；
D．太阳能是核聚变释放的能量，故D错误。
16．太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，说法正确的是（ ）
A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B．图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
【答案】A
【解析】A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，说法正确；
B．图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能，说法错误；
C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能，说法错误；
D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能，说法错误。
17.如图所示，下列有关能源及能的转化的说法中正确的是( )

太阳能集热器 太阳能汽车 乐山大佛 汽车散失的热
A．太阳能集热器的吸热板把太阳能转化为内能
B．太阳能汽车利用太阳能电池把太阳能直接转化成汽车动能
C．乐山大佛脸上出现的黑色条纹是人类消耗化石能源产生酸性气体形成酸雨腐蚀造成的
D．汽车散失的热不能收集起来再利用表明能量转化过程具有方向性
【答案】ACD
【解析】A．太阳能集热器的吸热板把太阳能转化为内能，说法正确；
B．太阳能汽车利用太阳能电池把太阳能直接转化成汽车动能，说法错误；
C．乐山大佛脸上出现的黑色条纹是人类消耗化石能源产生酸性气体形成酸雨腐蚀造成的，说法正确；
D．汽车散失的热不能收集起来再利用表明能量转化过程具有方向性，说法正确。
18.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用说法正确的是（ ）
A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B．图乙中，太阳能热水器通过热传递的方式将太阳能转化为水的内能
C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
【答案】AB
【解析】A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，说法正确；
B．图乙中，太阳能热水器通过热传递的方式将太阳能转化为水的内能，说法正确；
C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能，说法错误；
D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能，说法错误。
二、填空题
1.（2021河北）太阳能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将________能转化为电能；车轮轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_________能。
【答案】 可再生 太阳 电
【解析】太阳能取之不尽用之不竭，且清洁无污染，属于可再生能源。
光电转换器的作用是将太阳能转变为电能。
风力发电机的作用是将风能转变为电能。
2. （2021青海）某路灯的灯杆顶端有太阳能电池板和风车，风车转动带动发电机发电，它发电的原理是______现象。若太阳光辐射到该电池板的能量为2.7×107J，这与完全燃烧______kg焦炭放出的热量相当（焦炭的热值为3×107J/kg）。
【答案】 电磁感应 0.9
【解析】将闭合回路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这个现象叫电磁感应现象，发电机就是根据这个原理制成的。
由可知，焦炭的质量
3.（2021辽宁阜新）煤属于______能源（选填“可再生”或“不可再生”）；若煤的热值是3×107J/kg，2t煤完全燃烧放出的热量是______J。利用不加控制的核裂变，制造的毁灭性武器是______（选填“原子弹”或“氢弹”）。
【答案】 ① 不可再生 ②6×1010 ③原子弹
【解析】常见的不可再生资源有：煤、石油、天然气等。这些资源在短期内不能从自然界中得到补充，所以是不可再生资源。
根据可知，2t煤完全燃烧放出的热量是
原子弹是利用核裂变原理制成的武器，氢弹是根据核聚变原理制成的武器。
4.（2021湖北鄂州）合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1kg垃圾能“榨”出0.17kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为______J，燃烧时燃料油的化学能转化为______能；如果这些热量的42%被水吸收，则可以使______kg的水温度从20℃升高到100℃，这是通过______的方式改变水的内能。
【答案】 ① 6.8×106 ②内 ③8.5 ④ 热传递
【解析】若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则0.17kg燃料油完全燃烧释放出的热量为
燃料燃烧时消耗化学能得到内能，故燃烧时燃料油时燃料油的化学能转化为内能。
如果这些热量的42%被水吸收，则水吸收的热量
水温从20℃升高到100℃水的质量为
改变物体内能的方法有做功和热传递两种方式，水吸热升温是通过热传递的方式改变水的内能。
5.（2021四川达州）第八届全国人民代表大会通过了中华人民共和国环境噪声污染防治法，用法律的手段保护和改善生活环境，保障人体健康，促进经济和社会的发展。小明周末在家里看电视，为了不打扰邻居他将电视机声音调得很小，这是在______ 处减弱噪声；突然，乌云密布、雷电交加、大雨倾盆，雷雨中，小明看到闪电后才听到雷声，响雷处距离小明大约有______ m。声音在空气中的传播速度为
【答案】声源 850
【解析】小明周末在家里看电视，为了不打扰邻居他将电视机声音调得很小，这是在声源处减弱噪声；
声音在空气中的传播速度是，光在空气中的传播速度是，光速远大于声速，闪电与雷声同时同地发生，但闪电传播到观察者位置的时间远短于声音传播的时间，所以我们总是先看到闪电后听到雷声。由v=s/t得，响雷处到小明的距离：。
6.（2020四川南充）生活中的各种用电器工作时都要消耗电能，电能属于________(选填“一次"或“二次”)能源；我国核能利用的技术已居于世界领先地位，其中氢弹利用的就是________(选填“裂变"或“聚变")在瞬间释放的能量。
【答案】(1) 二次 (2) 聚变
【解析】（1）一次能源可以从自然界直接获取，二次能源需要消耗一次能源，经过加工转换才能得到的能源，电能属于二次能源。
（2）大量氢核的聚变，可以在瞬间释放出惊人的能量，氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的能量。
7.能源家族中，有煤，石油、风能、水能，核能、太阳能等，属于不可再生能源的有 ；电能是 （选填“一次能源”或“二次能源“）。它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有 性。
【答案】煤、石油、核能； 二次能源；方向。
【解析】（1）能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；
（2）可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，不能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叫二次能源；
（3）能量在转化的过程中具有方向性，很多能量转化的实例都说明了这一点。
煤、石油、核能一旦消耗就很难再生，属于不可再生能源；
风能、水能、太阳能可以长期提供或再生，属于可再生能源；
电能是由其他形式的能转化而来的，属于二次能源；
能量在转化或转移的过程中，其总量保持不变。电能可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，
但这些内能却无法自动转化为电能。该现象说明能量的转化具有方向性。
8．（2020齐齐哈尔）天然气是一种清洁能源，它是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。某出租车在一段时间内消耗了0.5kg天然气，若天然气的热值为4.4×107J/kg，这些天然气完全燃烧，可放出热量 J。
【答案】不可再生；2.2×107。
【解析】（1）天然气是化石能源的一种，化石能源、核能等能源会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以天然气属于不可再生能源；
（2）这些天然气完全燃烧可放出热量：Q放＝mq＝0.5kg×4.4×107J/kg＝2.2×107J.
9.（2020贵州黔东南）“低碳环保”是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今后理想能源的是_________能。手机是现代最常用的通信工具，手机之间是利用________传递信息的。
【答案】 (1) 太阳 (2) 电磁波
【解析】（1）在煤、石油、太阳能这三种能源之中，太阳能因分布广阔、获取方便、清洁不会造成环境污染可能成为未来的理想能源；
（2）手机既是无线电发射台又是无线电接收台：在人讲话的时候，它用电磁波把信息发射到空中，同时它又能在空中捕获电磁波。
10.十九大报告中提出：“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境。光伏发电站的推广实现了将 转化为电能，这种绿色能源具有 的优点。
【答案】太阳能；清洁无污染。
【解析】利用光伏发电时，将太阳能转化为电能，实现了太阳能到电能的转化；
太阳能发电具有清洁无污染（或环保；节能；取之不尽，用之不竭）等优点。
三、综合应用题
1. （2021青海）随着生态环境的改善，我省化隆县群科镇黄河边成了天鹅的栖息地。某只天鹅的质量为9kg，若该天鹅每只脚掌与地面的接触面积为200cm2，g取10N/kg。求：
（1）这只天鹅双脚站立在水平地面时，其对地面的压强是多少?
（2）当这只天鹅漂浮在河面时，其浸在河水中的体积是多少?
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）天鹅的重力为
当天鹅双脚站立在水平地面时
对地面的压强
（2）天鹅漂浮在河面上，根据浮沉条件可知
又因为，所以
答：（1）天鹅双脚站立在水平地面时，其对地面的压强是2.25×103Pa；
（2）这只天鹅漂浮在河面时，其浸在河水中的体积是9×10-3m3。
2.（2021浙江嘉兴）核能是一种高效清洁的能源。2020年11月，具有完全自主产权的“华龙一号”核电机组并网发电。如图是核电机组示意图，通过三个回路的设计有效提高了安全性。
（1）一回路：反应堆中核燃料反应产生大量的热，从而将水加热到约，气压达到150多个标准大气压，此时水不会沸腾的原因是______ 。
（2）二回路：蒸汽发生器中的水被加热后______ 填物态变化名称成水蒸气，这些水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。
（3）三回路：核电站通常建在海边用海水作冷凝剂，原因是海水量多且______ 。
【答案】气压增大，水的沸点升高 汽化 比热容大
【解析】(1)在一个标准大气压下，水的沸点是。当上方气压增加时，沸点也增加，此题中水面上方有150多个标准大气压，所以将水加热到约也不会沸腾。
(2)蒸发器中的水是液体，被加热后变成了水蒸气，水蒸气是气体，水由液态变为气态是汽化。
(3)因为在质量一定的情况下，升高相同的温度，物质比热容越大，吸收的热量就越多。核电站用水做冷却剂就是应用了水的比热容较大这一特性。
3．（2021云南）自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时20s。该过程中前后轮与地面的总接触面积为20cm2。若小明的质量为55kg，自行车重150N，骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）求骑行时车对水平地面的压强；
（2）该压强相当于多高水柱产生的压强？
（3）求骑行过程中动力做的功及功率。
【答案】（1）求骑行时车对水平地面的压强为3.5×105Pa；
（2）该压强相当于35m高水柱产生的压强；
（3）骑行过程中动力做的功为2100J，功率为105w。
【解析】（1）小明和自行车对水平地面的压力等于他们的重力；由压强公式p＝可以求出自行车对地面的压强；
（2）根据液体压强公式p＝ρ液gh进行计算；
（3）自行车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据W＝Fs求出此过程中动力做的功；再根据功率公式P＝求出功率。
解：（1）小明的重力为：G小明＝mg＝55kg×10N/kg＝550N，
小明和自行车对地面的压力为：F＝G小明+G自行车＝550N+150N＝700N，
自行车前后轮与地面的总接触面积为：S＝20cm2＝2×10﹣3m2；
骑行时自行车对地面的压强为：p＝＝＝3.5×105Pa；
（2）根据液体压强公式p＝ρ液gh可知：h＝＝＝35m；
（3）骑行时自行车受到的阻力为：f＝0.03（G小明+G自行车）＝0.03×700N＝21N，
由于自行车在做匀速直线运动，所以自行车受到的牵引力与阻力为一对平衡力，即：F＝f＝21N，
所以骑行过程中动力做的功为：W＝Fs＝21N×100m＝2100J，
骑行过程中动力做的功的功率为：P＝＝＝105w。
故答案为：（1）求骑行时车对水平地面的压强为3.5×105Pa；
（2）该压强相当于35m高水柱产生的压强；
（3）骑行过程中动力做的功为2100J，功率为105w。
4.随着全球汽车保有量的急剧增加，燃油汽车尾气排放带来的环境问题也日趋严峻，为汽车寻找合适新能源成为了各汽车企业重点研究课题。Mirai是某品牌汽车企业首款数量产的新型氢燃料电池车，它不是利用氢气燃烧获取能量，而是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，其燃料电池工作原理如图，燃料电池的部分参数如下表：
请回答：
（1）Mirai在环保方面最大的优点是 （写一点即可）；
（2）新型氢燃料电池原理示意图中“X”所代表微粒的符号是 。
（3）Mirai的燃料电池堆栈的体积约为 升（保留两位小数点）
（4）燃料电池以最大功率工作10秒钟，总共输出多少电能？
【答案】（1）零排放，尾气无污染；（2）H；（3）36.77；（4）总共输出1.14×106J电能。
【解析】从燃烧时对环境的污染情况分析；根据Mirai是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，结合工作原理图解答；已知最大功率为114千瓦，体积功率密度为3.1千瓦/升，然后可求Mirai的燃料电池堆栈的体积；已知燃料电池以最大功率工作10秒钟，利用P=可求得总共输出多少电能。
（1）Mirai在环保方面最大的优点是零排放，尾气无污染；
（2）由题意可知，Mirai是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，结合工作原理图可知，新型氢燃料电池原理示意图中“X”所代表微粒的符号是H；
（3）已知最大功率为114千瓦，体积功率密度为3.1千瓦/升
则Mirai的燃料电池堆栈的体积V=≈36.77L
（4）由P=可得总共输出电能：
W=Pt=114000W×10s=1.14×106JMirai燃料电池部分参数
燃料电池堆栈
主要材料
固体高分子薄膜
最大功率
114千瓦
体积功率密度
3.1千瓦/升
升压器
最大电压
650伏