能源與可持續(xù)發(fā)展

一．選擇題

1．（2020宿遷）能源、信息、材料是現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱，下列說法正確的是（ ）

A．太陽能、核能都屬于不可再生能源

B．能量是守恒的，所以我們不需要節(jié)約能源

C．北斗導航衛(wèi)星與地球之間利用電磁波通信

D．超導材料可用來制作熔斷器的熔絲

【答案】C

【解析】

A、太陽能可以源源不斷從自然界中獲得是可再生能源，但是核能短時間內(nèi)從自然界得不到補充，屬于不可再生能源，故A錯誤；

B、能量是守恒的，但是人類可利用的能源是有限的，還有很多能源人們無法利用，所以我們需要節(jié)約能源，故B錯誤；

C、北斗導航衛(wèi)星與地球之間利用電磁波通信的，故C正確；

D、超導材料電阻為0，不能用來制作熔斷器的熔絲，故D錯誤。

故選：C。

2．（2020鹽城）我市積極利用區(qū)位優(yōu)勢，大力開發(fā)風力發(fā)電。下列能源中與風能同屬于可再生能源的是（ ）

A．煤 B．天然氣 C．石油 D．太陽能

【答案】D

【解析】

ABC、煤、石油、天然氣是短期內(nèi)不能從自然界得到補充的能源，屬于不可再生能源，故ABC不符合題意；

D、太陽能是能夠源源不斷的從自然界得到的能源，屬于可再生能源，故D符合題意。

故選：D。

3．（2020南京）下列能源中，屬于可再生能源的是（ ）

A．煤 B．石油 C．太陽能 D．核燃料

【答案】C

【解析】

A、煤屬于化石燃料，不能短時期內(nèi)從自然界得到補充，屬于不可再生能源，故A不符合題意；

B、石油屬于化石燃料，不能短時期內(nèi)從自然界得到補充，屬于不可再生能源，故B不符合題意；

B、太陽能可以從自然界里源源不斷的得到補充，屬于可再生能源，故C符合題意；

D、核燃料不能短時期內(nèi)從自然界得到補充，屬于不可再生能源，故D不符合題意。

故選：C。

5．（2020蘇州）關于能源和材料，下列說法正確的是（ ）

A．天然氣是可再生能源

B．超導體材料可制成電熱器

C．目前核電站是利用核裂變發(fā)電

D．“永動機”是可以制造出來的

【答案】C

【解析】

A、天然氣使用后在短時間內(nèi)不能再生，所以它是不可再生能源。故A錯誤；

B、超導材料是指電阻為0的材料，若制成電熱器是不可能發(fā)熱的。故B錯誤；

C、目前核電站是利用核裂變方式來發(fā)電的。故C正確；

D、任何機械在使用過程中總有能量損耗，所以不可能制成永動機。故D錯誤。

故選：C。

6．（2020淮安）下列各種能源中，屬于可再生能源的是（ ）

A．煤 B．石油 C．太陽能 D．天然氣

【答案】C

【解析】

A、煤屬于化石燃料，不能短時期內(nèi)從自然界得到補充，屬于不可再生能源；

B、石油屬于化石燃料，不能短時期內(nèi)從自然界得到補充，屬于不可再生能源；

C、太陽能從自然界里源源不斷的得到補充，屬于可再生能源；

D、天然氣屬于化石燃料，不能短時期內(nèi)從自然界得到補充，屬于不可再生能源。

故選：C。

二．填空題

1．（2020揚州）小陽學習太陽能和核能后，建立了利用核能的知識結構圖，請你幫他補全空格處的內(nèi)容。

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解析】太陽能電池通過光電轉(zhuǎn)換裝置，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；

太陽能熱水器通過光熱轉(zhuǎn)換設備，將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

核電站的主要設備是核反應堆，在核反應堆中利用可控的鏈式反應發(fā)生核裂變，人類獲得核能。

故答案為：（1）電；（2）內(nèi)；（3）裂。

2．（2019淮安）淮安某路口安裝的一種太陽能交通信號燈。太陽能屬于一種 可再生 （選填“可再生”或“不可再生”）能源，用 半導體 材料制成的LED（發(fā)光二極管）交通信號燈日夜發(fā)光，提醒著人們注意交通安全。

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解析】太陽能從自然界源源不斷得到，是可再生能源；

LED燈是一種新型的高效節(jié)能光源，它的核心元件是發(fā)光二極管，二極管是由半導體材料制成的。

故答案為：可再生；半導體。

3．（2019蘇州）煤、石油、天然氣是 不可再生 能源（選填“可再生”或“不可再生”）。核能是目前被廣泛應用的新能源，我國已建成十余座核電站，它們是利用 核裂變 （選填“核裂變”或“核聚變”）反應所釋放的能量來發(fā)電的。

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解析】（1）短期內(nèi)可以從自然界得到補充的能源是可再生能源；短期內(nèi)不能在自然界得到補充的能源是不可再生能源；所以煤、石油、天然氣等化石能源都是不可再生能源；

（2）核能的利用包括：核裂變與核聚變。目前科技手段來說核聚變反應的速度還是不可控的；核裂變應用于：核電站、原子彈；太陽表面發(fā)生著核聚變，人類對核聚變的利用有：氫彈。

故答案是：不可再生；核裂變。

4．（2018常州）太陽能充電寶上表面貼有太陽能板，可利用太陽能為內(nèi)部鋰電池充電，但銷量低迷。某款太陽能充電寶內(nèi)鋰電池容量為0.1kWh．合 3.6×105 J；在充足陽光下太陽能板產(chǎn)生5V電壓。0.25A電流為鋰電池充電，充電效率為80%，將鋰電池從無電狀態(tài)下充滿，太陽能板需要輸出 4.5×105 J的電能。若每天充足太陽光照10小時，需要 10 天才能將鋰電池充滿。

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解析】

（1）因為1kWh＝3.6×106J，所以0.1kWh＝0.1×3.6×106J＝3.6×105J；

（2）充電效率η＝（其中E為鋰電池的容量或儲存的電能，W為太陽能板輸出的電能），

所以，將鋰電池從無電狀態(tài)下充滿，太陽能板輸出的電能：

W＝＝＝0.125kWh＝4.5×105J；

（3）太陽能板的供電功率：P＝UI＝5V×0.25A＝1.25W＝1.25×10﹣3kW，

將鋰電池從無電狀態(tài)下充滿，

由P＝可得，需要的時間：

t＝＝

＝100h，

由題意可知，1天充電10h，

所以將鋰電池充滿，需要＝10（天）。

故答案為：3.6×105；4.5×105；10。

三．計算題

（2019常州）小明家用鐵皮桶制作簡易太陽能熱水器，替代燃燒木柴的加熱方式，小明觀測到某日鐵皮桶裝滿水后，經(jīng)過一天的太陽光照，水溫從20℃升高到60℃．已知鐵皮桶的容積為50L，c水＝4.2×103J/（kg℃），ρ水＝1×103kg/m3．問：

（1）當日桶內(nèi)的水吸收的熱量有多大？

（2）設用燃燒木柴加熱，木柴完全燃燒釋放熱量的28%被桶內(nèi)水吸收，則當日使用該太陽能熱水器可節(jié)約多少木柴？（q木柴＝1.2×107J/kg）

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解析】

（1）鐵皮桶的容積，即水的體積：V＝50L＝0.05m3，

由ρ＝得水的質(zhì)量：

m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×0.05m3＝50kg；

水吸收的熱量：

Q吸＝cm△t

＝4.2×103J/（kg℃）×50kg×（60℃﹣20℃）

＝8.4×106J；

（2）由題知ηQ放＝Q吸＝8.4×106J，

由Q放＝m木材q得節(jié)約木材的質(zhì)量：

m木材＝＝＝

＝2.5kg。

答：（1）水吸收了8.4×106J的熱量；

（3）當日使用該太陽能熱水器可節(jié)約2.5kg的木柴。

【中考專題】專題 物理科學方法闡述