第二十二章 新材料、能源与可持续发展
中考真题
1.(2022广东)关于能量和能源,下列说法正确的是( )
A.煤、石油、天然气都是可再生能源 B.电能是一次能源
C.水力发电是将水的机械能转化为电能 D.太阳释放的能量是核裂变产生的
2.(2024广东)在太阳内部,氢原子核在超高温下发生________(选填“聚变”或“裂变”),释放出巨大的核能.太阳能属于__________(选填“可再生”或“不可再生”)能源.请写出太阳能的1个优点:______________.
3.(2020广东)目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、海洋能、氢能……其中核能是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源,核电站利用原子核________(选填“聚变”或“裂变”)释放的能量发电,电能属于__________(选填“一次能源”或“二次能源”).
4.(2023广东)题图是飞船与空间站完成对接时的情景,空间站利用太阳能电池板获得能量,太阳能来自太阳内部的核__________变.
随堂测验
1.(2024西藏)西藏蕴藏丰富的清洁能源可用于发电,下列发电站利用不可再生能源的是( )
A.那曲风电场 B.拉萨火电厂
C.纳金太阳能电站 D.羊八井地热电站
2.(2024新疆)目前人类大规模利用核能发电的方式属于( )
A.可控核裂变 B.可控核聚变
C.不可控核裂变 D.不可控核聚变
3.(2022湘西州)超导材料具有零电阻、抗磁性等特殊的物理性质,应用领域非常广泛,近年来,我国积极推进常温超导及其应用领域的研究.常温下的超导体,最适合运用于( )
A.制作家用保险丝 B.制作白炽灯泡的灯丝
C.制作电炉的电阻丝 D.远距离输电
4.下列能源既是一次能源又是不可再生能源的是( )
A.石油 B.电能 C.风能 D.太阳能
5.(2023株洲)太阳是人类能源的宝库,太阳能( )
A.是可再生能源 B.是二次能源
C.不是未来的理想能源之一 D.来自太阳内部的核裂变
6.(2024湖北)2024年5月25日,我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成.关于核能的利用,下列说法正确的是( )
A.核能是可再生能源
B.“华龙一号”是利用聚变产生能量
C.核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成
D.核废料仍具有放射性,一般深埋在人烟稀少的地方
7.(2024成都)三峡水电站是当今世界上装机容量最大的水电站,三峡大坝横跨长江,雄伟壮丽(如图).下列说法正确的是( )
A.水力发电是将电能转化为机械能
B.水能是一次能源,电能是二次能源
C.利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能,用来发电
D.机械能和电能可以相互转化,所以能量转化没有方向性
8.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.
9.(2024烟台)核能是一种____________(选填“可再生”或“不可再生”)能源.我国在核能利用方面取得了巨大成就,其中具有完全自主知识产权的“华龙一号”核电站是通过__________(选填“核裂变”或“核聚变”)发电;中国“人造太阳”——大型核试验装置“东方超环”是通过__________(选填“核裂变”或“核聚变”)释放巨大的能量.
10.(2024泸州)根据国家能源局发布数据,2024年1~3月,我国风电太阳能发电装机容量再次突破11亿千瓦.电能属于________次能源;风力发电是将空气的________能转化为电能;太阳能来自太阳内部发生的核________(选填“裂变”或“聚变”)释放的能量.
11.(2024无锡)我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖,其工作流程如图所示,核燃料反应堆内有低浓度的铀-235,发生核反应后产生大量的热,一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路,一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯,带走核反应堆产生的热量,在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水,然后流回堆芯.二回路的水在蒸汽发生器中受热,产生大量高温水蒸气,水蒸气做功推动汽轮机发电,做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器.核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民.单个机组,如果仅供电,每秒提供的电能为1.25×109 J;若在供电的同时进行供热,每秒提供的电能为1.21×109 J、热量为2×108 J,对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%.(标准煤的热值取3.0×107 J/kg)
(1)核燃料反应堆中的铀-235是____________(选填“可再生”或“不可再生”)能源.二回路中的水在蒸汽发生器中发生________(填物态变化名称)吸收热量.
(2)在下列空格中补充完整核能发电的能量转化过程.
核能→内能→__________→电能.
(3)若给居民供热5.4×1015 J,相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量?
(4)单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为__________J.
12.阅读材料,回答问题.
自从原始人发现火的使用方法以后,能源就成为人类文明跃进的重要基础.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.
一方面,已探测的数据表明,目前作为人类主要能源的化石能源储量并不丰富,而且化石能源开发利用后不能再生,如果长期大规模开采,不久的将来会消耗殆尽.另一方面,人类在耗用各种能源时,不可避免地会对环境造成影响.例如,化石能源产生了大量的内能,其中相当一部分没有被利用,从而造成了热污染.同时,燃烧化石能源的产物如二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳和粉尘,对水、土壤、大气也会造成污染.
因此,许多人认为风力应该取代燃油与煤矿作为发电的能源.如图中的结构物是借由风力转动叶片的风车.这些转动让风车推动的发电机产生电能.风越强,风车的叶片转动越快,产生越多电力.但是在真实环境中,风速和电力并没有直接关系.以下是真实环境中风力发电机的四个运作条件.
①当风速达到v1的时候,叶片开始转动.
②当风速是v2的时候,所产生的电力(W)会达到最大.
③基于安全的理由,当风速大过v2的时候,叶片的转动速度不会增加.
④当风速达到v3的时候,叶片会停止转动.
就相同的风速而言,在海拔越高的地方,风车转动得越慢.
(1)风力发电是将________能转化为电能.
(2)下列风速与电力的关系图中,________满足文中所述风力发电机的四个运作条件.
A B C D
(3)就相同的风速而言,在海拔越高的地方,风车转动越慢.这是因为海拔较高的地区________(选填“空气稀薄”或“气温较低”).
(4)与使用化石燃料如煤矿和石油等发电相比,请描述风力发电特有的一项优点.
________________________________________________________________________.
答案解析
【中考真题】
1.C
2.聚变 可再生 清洁无污染
3.不可再生 裂变 二次能源
4.聚
【随堂检测】
1.B 2.A 3.D 4.A 5.A 6.D 7.B
8.煤、石油、核能 二次能源 方向
9.不可再生 核裂变 核聚变
10.二 动能 聚变
11.(1)不可再生 汽化
(2)机械能
(3)若给居民供热5.4×1015 J,相当于完全燃烧1.8×108 kg标准煤产生的热量
(4)5×109
12.(1)机械 (2)B (3)空气稀薄 (4)无污染