能源与可持续发展
一、选择题(每小题4分，共40分)
1．有的能源可直接从自然界获取，该类能源叫一次能源；有的不能直接从自然界获取，需要一次能源转化，此类能源叫二次能源．下列属于二次能源的是( )
A．太阳能 B．核能 C．天然气 D．电能
2．在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类应特别重视下列哪种能源的利用( )
A．太阳能 B．煤炭 C．石油 D．天然气
3．(淮安中考)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，下列说法正确的是( )
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
4．如图所示，是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花．花盆表面的太阳能电池板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动．下列有关该小花摆动过程中能量转化的描述正确的是( )
A．叶片将光能转化为化学能 B．电动机将机械能转化为电能
C．太阳能电板将太阳能转化为电能 D．小花将动能转化为化学能
5．关于能源，下列说法正确的是( )
A．地球上的能源都是可再生能源
B．核能是无污染的可再生能源
C．核废料会对环境造成严重的破坏，不能随意丢弃
D．目前的核电站都是利用核聚变释放的核能来发电的
6．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事故，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
7．(兰州中考)下列说法中，正确的是( )
A．航空器材常采用密度大、强度高的合金材料
B．用光年表示宇宙时间，用纳米量度分子大小
C．卫星通信、移动通信都是利用电磁波传递信息
D．化石能源、核能、水能、太阳能，都属于不可再生能源
8．(德州中考)图中是获取电能的几种途径，其中消耗不可再生能源又不会对大气造成污染的是( )
A．燃煤发电 B．太阳能发电 C．风力发电 D．核能发电
9．在中央电视台发布的重点城市空气质量日报中可看到造成空气污染的首要污染物是可吸入颗粒物和二氧化硫，下列对其形成原因的分析不合理的是( )
A．环境绿化不好，粉尘随风飘扬 B．生活和生产中燃烧煤炭
C．工业生产排放废水 D．机动车排放尾气
10．下列倡议与“节能减排”的主题不符合的是( )
A．提倡多步行多骑自行车，少开家庭轿车 B．提倡使用环保购物袋，减少塑料垃圾
C．提倡少用空调，减少用电 D．提倡城市亮丽工程，通宵亮灯，便于美化城市
二、填空题(每空2分，共24分)
11．(苏州中考)开发和利用新能源是现代社会发展面临的重要课题．以下列出的几种能源中，属于不可再生能源的是________，属于清洁能源的是________．(均填序号)
①煤 ②风能 ③太阳能 ④石油
12．近年来，一些地区推广使用乙醇汽油(乙醇俗称酒精)，乙醇汽油是由10%的乙醇与90%的汽油混合而成．按照能源分类，由于乙醇是由植物酿造制成的，所以乙醇属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源，请你说出使用乙醇汽油的一条好处：____________________________________________.
13．太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库．太阳能属于________(填“一次”或“二次”)能源．太阳能是在太阳内部氢原子核发生________释放出的能．
14．(烟台中考)人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能，如图画出了太阳能转化的方框图，其中矩形表示太阳能的转化方式、椭圆表示转化的装置或物体，菱形表示由太阳能所转化的另一种形式的能．请在图中的相应处填入正确的术语.
15．(达州中考)一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是2 400 r/min，该汽油机每秒做功________次．太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，太阳能属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源，研发太阳能汽车已是当今发展的趋势，它将太阳能最终转化成汽车的________．
三、简答与探究题(第16题8分，第17题6分，共14分)
16．核电站是利用核能发电的．若核电站建成后，电网白天用电量多，深夜用电量少．为了使核电站稳定工作和充分利用能源，专家设想在核电站周边筹建抽水蓄能电站．深夜，电动水泵将山下水库的水抽到山顶水库，如图甲所示．白天用电高峰时再把山顶水库的水放下，来推动水轮机发电，如图乙所示．
(1)核电站是利用对原子________的链式反应加以控制，使之能够缓慢、平稳、安全地释放核能的装置．
(2)深夜抽水过程是将________能转化为水的________能．
(3)下列能源中，属于不可再生能源的是________．
A．太阳能 B．风能 C．水能 D．石油
17．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的装置．为有效地利用太阳能，某“研究性学习小组”对“吸收太阳能与表面颜色之间的关系”进行了实验探究；在黑色塑料袋与白色透明塑料袋内装入相同质量的水，插入温度计后密封好．放在阳光下曝晒，每隔相同的时间，读出温度计的示数．数据记录如下：
塑料袋
水的质量m/kg
初温
t0/℃
t1/℃
t2/℃
t3/℃
黑色
1.0
15.0
22.3
27.8
31.5
……
白色透明
1.0
15.0
16.5
17.8
19.0
……
(1)学习小组的同学对实验数据进行了分析，得出的结论是_____________________________________________．
(2)他们在实验中采用的科学研究方法是____________．
(3)由以上研究可知，太阳能热水器的集热管表面颜色以________色为宜．
四、综合题(第18题10分，第19题12分，共22分)
18．太阳能被称为21世纪能源．太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车．如图所示是一辆太阳能实验车，车上的太阳能电池板的有效面积S＝8 m2.在晴朗的天气里，太阳光垂直照射到电池板每平方米面积上的辐射功率P＝1 kW，电池板产生的电压U＝120 V，对车上的电动机提供I＝10 A的电流，请解答：
(1)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？
(2)若此辆车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，汽车在水平路面上匀速行驶时，牵引力为120 N，则汽车行驶的速度多大？
19．以“低碳世博”为理念的上海世博园区，有很多新能源汽车在示范运行，其中包括120辆纯电动客车，实现了公共交通的零排放．下表是某纯电动汽车与燃油汽车进行测试时的部分数据：
纯电动汽车
燃油汽车
能源种类
电能
汽油(q汽油＝4.5×107 J/kg ρ汽油＝0.7×103 kg/m3)
牵引力
600 N
600 N
每百公里能耗
20 kW·h
8 L
单位能耗价格
1.0元/kW·h
6.5元/L
二氧化碳排放量
0
每消耗1 kg汽油排放2.2 kg二氧化碳
请根据上表提供的有关数据计算：
(1)电动汽车行驶100 km比燃油汽车节约多少费用？
(2)燃油汽车每行驶100 km向空气排放多少千克的二氧化碳？
(3)电动汽车和燃油汽车的能量转换效率分别是多少？
参考答案
1．D 2.A 3.A 4.C 5.C 6.D 7.C 8.D 9.C 10.D 11.①④ ②③ 12.
可再生 污染小(环保、减小对生态的破坏、缓解能源危机等) 13.一次 聚变 14.①光热转换 ②太阳能电池 ③化学能 15.20 可再生 机械能 16.(1)核裂变 (2)电 重力势 (3)D 17.(1)黑色物质对太阳辐射能的吸收能力强 (2)控制变量法 (3)黑
18.(1)太阳能电池板得到的功率为P太阳＝PS＝1 kW/m2×8 m2＝8 kW，电池板产生的电功率P电＝UI＝120 V×10 A＝1 200 W＝1.2 kW，太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为：η＝＝＝＝15%.(2)汽车在水平路面上匀速行驶时得到的机械功率为：P机械＝η′P电＝75%×1 200 W＝900 W，由P机械＝Fv得汽车行驶的速度：v＝＝＝7.5 m/s.
19.(1)电动汽车耗能费用为1.0元/kW·h×20 kW·h＝20元，燃油汽车耗能费用为6.5元/L×8 L＝52元，电动车节省52元－20元＝32元．(2)燃油汽车100公里耗油质量m＝ρV＝0.7×103 kg/m3×8×10－3 m3＝5.6 kg，排放二氧化碳的质量为2.2 kg×5.6＝12.32 kg.(3)两种汽车分别行驶100公里做的有用功W有＝Fs＝600 N×105 m＝6×107 J，电动汽车的能量转换效率η＝×100%＝×100%＝83.3%，燃油汽车的能量转换效率η＝×100%＝×100%＝23.8%.
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