22.1--4能源与可持续发展（原卷版）.docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 第二十二章 能源与可持续发展 1---4节 一、学习目标 认识：核裂变和核聚变；太阳能利用特点；再生能源和不可再生能源。 二、学习过程 一）、知识梳理 能源与可持续发展 凡是能够提供能量的物质资源，都可以叫做能源。 1.人类利用能源的历程： （1）钻木取火是人类从利用自然火到利用人工火的转变，导致了以柴薪为主要能源的时代的到来。 （2）蒸汽机的发明使人类以机械动力代替人力和畜力，人类的主要能源从柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转化，利用化石燃料的各种新型热机的问世，使化石能源成为当今世界的主要能源。 （3）物理学家发明了可以控制核能释放的装置---反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。 2.一次能源和二次能源 像化石能源一样，风能、太阳能、地热能以及核能，是可以直接从自然界获得的，这些可以从自然界直接获取的能源，统称为一次能源。我们使用的电能，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，所以称电能为二次能源。 我们今天使用的煤、石油、天然气是千百年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。 常见的化石能源有：煤、石油、天然气。 常见的一次能源有：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能等。 常见的二次能源有：电能。 3.核裂变：快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的，我们还可以控制链式反应的速度，把核能用于和平建设事业。“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。 4.核聚变：除了裂变外，如果将质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这就是聚变，有时聚变也称为热核反应。 5.核能的利用：我国是核能资源丰富的国家，现已具备了建造核电站的物质和技术基础，现已在浙江和广东建设了核电站，分别是浙江秦山核电站、广东大亚湾核电站。核电站的建立给人类解决能源危机带来了希望，在不可再生资源日趋珍贵之时，适度发展核电是人类的一种选择，全世界已经建成几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。 6.太阳能是氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，太阳能是人类能源的宝库，如化石能源、地球上的风能、生物质能都来源于太阳。 7.太阳能的利用 （1）间接利用太阳能：化石能源（光能----化学能）；生物质能（光能----化学能） （2）直接利用太阳能：集热器（有平板型集热器、聚光式集热器）（光能----内能）； 太阳能电池：（光能----电能）一般应用在航空、航天、通讯、计算器、手表等方面。 （3）太阳能来源丰富，不需要运输，无污染，但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响很大，给大规模利用太阳能带来一些新的技术课题。 8.能量的转化、能量的转移，都是有方向性的。 我们是在能量的转化和转移中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用，能量的利用是有条件的，也是有代价的，所以我们应节约能源。 9.能源的消耗给环境带来了负面影响：燃料燃烧时产生的有害气体、大量的粉末污染了环境，危害人体健康，影响植物正常生长，还会使水土流失，土地沙漠化，加剧温室效应，核能的使用也可造成辐射污染。 10.能源与可持续发展 （1）不可再生能源和可再生能源：化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源。而水的动能、风能、太阳能、生物能，可以在自然界里源源不断地得到，所以它们属于可再生能源。人类生活中，还广泛利用食物等生命物质中存储的化学能，这类生命物质提供的能量称为生物质能。常见的不可再生能源有：煤、石油、天然气、核能等。常见的可再生能源有：风能、水能、太阳能、生物质能等。 （2）21世纪能源消耗增长速度明显加快，世界化石能源的使用年限存在严重危机，人们期待未来的理想能源的开发。未来的理想能源必须满足以下条件：必须足够便宜，可以保证多数人用得起；相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。 二）、例题 练习 1．关于信息与材料，下列说法正确的是（　　） A．5G手机利用超声波传递信息 B．光纤通信用光波传递信息，光导纤维是导体 C．用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗 D．塑料容器对电磁波能起到屏蔽作用 2．下列现象中，能用光的折射解释的是（　　） A．电影放映 B．凹面镜取火 C．湖面倒影 D．光纤通信 3．关于能源、信息与材料，下列说法不正确的是（ ） A．垃圾分类有利于环保和节约能源 B．用光导纤维制成的光缆，可以在很短时间内传递大量的信息 C．航空器材常采用密度大的合金，可以减小航空器的质量 D．若用超导材料制造输电线可以大大降低电能损耗 4．光纤通信已成为现代通信的主要支柱之一，关于光纤以下说法正确的是（　　） A．光纤是超导体 B．光波在光纤中不断折射向前传播 C．光波在光纤中的传播速度为3×108m/s D．光纤不导电，不会受外界电磁场的干扰 5．如图所示，降落在月球背面的嫦娥四号登月探测器，借助鹊桥中继卫星向地球传送信息。利用的是（　　） A．次声波 B．无线电波 C．红外线 D．超声波 6．关于信息传递，下列说法正确的是（　　） A．一条光导纤维只能传输一条信息 B．5G网络通信必须通过光导纤维来传输信息 C．用数字信号传输图像信息比模拟信号容易失真 D．北斗卫星定位系统可提供全天候即时定位服务 7．关于电磁波和现代通信，下列说法错误的是（　　） A．电磁波可以在真空中传播 B．移动电话是靠电磁波传递信息的 C．卫星只能作为传递电视信号的中继站 D．光纤通信具有传输信息量大、信号衰减小等特点 8．2020年6月23日9时 43分，北斗3号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功，它是北斗 3 号系列的第三颗地球同步卫星，主要用于无线电导航、无线电测定等。关于卫星下列说法正确的是（　　） A．该卫星在加速升空的过程中，受到了平衡力 B．该卫星进入同步轨道后，相对地面静止 C．该卫星运行一周的时间约为 365 天 D．该卫星与地面基站可通过超声波传递信息 9．关于材料，下列说法正确的是（　　） A．指南针是磁性材料制成的，指向地理南极附近的那端叫南极 B．避雷针是用绝缘体材料制成的 C．电热丝是用超导体材料制成的 D．家中的宽带光纤线主要是由铜导线制成的 10．下列说法正确的是（　　） A．从环境保护的角度来讲，优美的音乐一定不属于噪声 B．微波炉是用声波来加热食品的 C．电磁波不能在真空中传播 D．鼓声是由鼓面振动产生的 11．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　） A．LED灯的核心元件发光二极管是由超导材料制成的 B．卫星通信、移动通信是利用电磁波来传递信息的 C．“北斗”导航是利用超声波进行定位和导航的 D．太阳能是不可再生能源 12．下列哪组能源都属于可再生能源（　　） A．木炭、煤炭 B．石油、天然气 C．核能、太阳能 D．水能、风能 13．我省积极利用区位优势，大力开发水力发电。下列能源与水能同属于可再生能源的是（　　） A．核能 B．天然气 C．太阳能 D．石油 14．“可燃冰”是CH4与水在低温高压下形成的一种天然气水合物，是一种储量丰富、高热值、环保的新能源。它属于（　　） A．三次能源 B．一次能源 C．生物质能源 D．二次能源 15．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　） A．太阳能、风能和核能都是可再生能源 B．光纤通讯是依靠超声波来传递信息的 C．移动通信是用电磁波传递信号的 D．超导材料可用于电饭锅的发热元件 16．近期，世界在建的最大规模水电站——中国白鹤滩水电站建设进展顺利。水能属于（　　） ①可再生能源 ②不可再生能源 ③常规能源 ④新能源 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 17．下列能源中，属于可再生能源的是（　　） A．煤 B．风能 C．石油 D．核燃料 18．下列能源属于清洁能源的是（　　） A．煤 B．柴薪 C．石油 D．太阳能 19．贵州省正在推行能源结构转型，目前存在多种类型的发电方式，如图所示。下列发电站利用不可再生能源发电的是（　　） A．乌江渡水电站 B．六盘水光伏发电站 C．纳雍火力发电站 D．龙里风力发电站 20．更迅速便捷地传递信息、寻找绿色可再生能源、研制具有各种特殊性能的新材料是当前科技界的三大研究方向以下说法错误的是（　　） A．5G手机是利用电磁波传递信息的 B．核能是人类大力开发的新能源，它是可再生能源 C．输电线若采用超导材料可大大减小电能损耗 D．电脑中的集成芯片是由半导体材料制成的 21．下列关于能源、信息的说法正确的是（　　） A．煤改气后所用的天然气属于可再生能源 B．能量是守恒的，所以我们不需要节约能源 C．北斗导航卫星与地球之间利用电磁波通信 D．“5G”传输信息速度快，是因为“5G”的传播速度大 22．2021年5月15日，天问一号巡视器利用降落伞和反推火箭在火星表面减速着陆，环绕器仍在环绕火星运动，下列说法正确的是（　　） A．环绕器的帆板利用的太阳能是不可再生能源 B．环绕器是通过超声波向地面发送信息的 C．巡视器在火星表面减速着陆时，机械能不变 D．巡视器在火星表面减速着陆时，势能减小，动能减小 23．人们将信息、能源和材料并列为现代文明的三大支柱，材料是能源和信息的基础。下列有关说法正确的是（　　） A．太阳是人类能源的宝库，太阳能属于可再生能源 B．超导体目前被大量应用在生活中 C．5G时代的人和物连接、物和物连接是利用声音来传递信息的 D．人造地球卫星由近地点向远地点运动时，重力势能转化为动能 24．下列说法正确的是（　　） A．化石能源是可再生能源 B．欧姆最早测出了大气压强的值 C．注射器抽取药液，利用了连通器原理 D．“天问一号”火星探测器利用电磁波向地球传递信息 25．下列关于汽车的说法错误的是（　　） A．汽车尾气污染环境 B．汽车发动机将燃料燃烧释放的内能转化为机械能 C．汽车使用的汽油属于可再生能源 D．汽车发动机工作时提供机械能的是做功冲程 26．大力开发可再生能源，是当今人类社会的共识，下列属于可再生能源的是（　　） A．天然气 B．水能 C．核燃料 D．石油 27．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 28．下列说法不正确的是（ ） A．太阳光是由多种色光混合而成的 B．一切物体都具有内能 C．光是一种电磁波 D．核能属于可再生能源 29．关于信息、能源、材料的描述中，下列说法正确的是（　　） A．北斗卫星定位系统是利用超声波传递信息 B．人类开采的石油，是上亿年前地球接收的太阳能 C．核能是二次能源，也是不可再生能源 D．集成电路上的芯片是利用超导材料制成的 30．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法不正确的是（　　） A．超导体和电磁铁都属于高新技术材料 B．水能、风能、太阳能都属于可再生能源 C．“北斗导航系统”是利用电磁波向地面传递信息的 D．中考实行网上阅卷，条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料 31．下列说法中正确的是（　　） A．天然气属于可再生能源 B．煤炭、石油、太阳能都属于不可再生能源 C．原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成 D．核电站利用核能发电，核反应堆中发生的是核聚变反应 32．下列各种微观粒子中，带负电的粒子是（　　） A．原子 B．电子 C．质子 D．中子 33．对原子核的一些说法，观点错误的是（　　） A．原子的中心是原子核，原子核周围有一定数目的电子在核外运动 B．原子核由质子和中子组成，质子带正电，其电荷量跟电子电荷量相等，中子不带电 C．质子的质量大约是电子质量的1.836倍，中子和质子的质量几乎相等 D．中子和质子依靠强大的核力紧密结合在一起，原子核十分牢固 34．在联合国峰会上我国提出了要提高非化石能源消费比重的计划，下列关于原子、能源和能量，说法错误的是（　　） A．太阳能是“能源之母”，其能量来自于自身的核聚变 B．化石能源是不可再生能源 C．能量在转化过程中一定遵守能量守恒定律 D．原子核由质子和电子组成 35．关于信息、能源和材料，下列说法正确的是（　　） A．太阳内部不断进行着剧烈的核裂变 B．LED灯（发光二极管）是由半导体材料制成的 C．北斗卫星是通过超声波传递信息，从而提供导航和通信服务的 D．光导纤维是良好的导体 36．2021年4月，日本政府拟定将福岛第一核电站中核废水排入太平洋的计划，消息一出立刻引起了亚太地区乃至世界各国的不安。如图，媒体报道:福岛核电站的废水中含有大量具有放射性的核物质。结合上述材料判断以下说法错误的是（　　） A．核电站是利用裂变的链式反应发电的 B．核能可以直接从自然界获得，属于一次能源 C．核能属于不可再生能源 D．核能是高风险能源，世界各国应彻底抛弃对核能的利用 37．能源、信息、材料对人类的生活和社会生产有很大影响，下列说法正确的是（ ） A．超导材料利用在集成电路上，可以节约电能损耗 B．北斗导航卫星传送信号利用的是超声波 C．纳米材料只缩小了物体的尺寸，并没有特殊性能 D．我国援建非洲的核电站是利用核聚变释放核能的 38．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 39．近年来，我国在科技领域取得了许多成就，下列有关说法正确的是（　　） A．“嫦娥五号”采集的月球样品带回地球后，质量会变大 B．“奋斗者号”潜水器用钛合金做外壳，利用其导电性好 C．“天和号”核心舱升入太空后，与地面通过电磁波联系 D．“国和一号”核电机组发电，利用的是核聚变释放能量 40．关于信息、能源和材料，下列说法正确的是（　　） A．目前所建成的核电站，都是利用核聚变释放的能量发电的 B．光不能在弯曲的光纤中传播 C．核能、风能和太阳能均属于可再生能源 D．通过手机微信的“扫一扫”，就可以参与抢红包，这一过程是靠电磁波传递信息的 41．2020年11月27日0时41分，“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组首次并网成功。这标志着中国打破了国外核电技术垄断，正式进入核电技术先进国家行列。下列有关核能的说法正确的是（　　） A．核能是可再生能源 B．核反应堆中发生的是核裂变 C．核能不会对环境造成污染 D．核反应堆内发生的链式反应是不可控的 42．下列说法正确的是（　　） A．原子由原子核和质子构成 B．石油是可再生能源 C．核电站利用核聚变发电 D．手机利用电磁波交流信息 43．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于它们下列说法正确的是（　　） A．超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线 B．核电站利用的是核聚变释放的能量 C．超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料 D．太阳能、风能、核能是可再生能源 44．下列关于材料、技术及能源的说法中正确的是（　　） A．数码相机的图象传感器与处理芯片是由半导体材料制成的 B．超导体可应用于电饭锅和电动机 C．我国海域深处蕴藏大量的“可燃冰”属于可再生能源 D．核电站是利用核聚变释放出的能量来发电的 45．核电站发电需要经过核反应堆、蒸汽轮机、发电机的工作，最终把核能转化为电能。下列说法正确的是（　　） A．原子核由质子、中子和电子组成 B．核反应堆的作用是把化学能转化为内能 C．经过核反应堆后的能量转化是：内能→机械能→电能 D．发电过程中有大量的能量耗损，因此上述过程中能量不守恒 46．关于能源、电磁波、超声波等物理知识，下列说法中正确的是（　　） A．石油属于可再生资源 B．科学家利用超声波来监测地震、海啸等自然灾害 C．核电站利用核聚变时产生的能量来发电 D．“北斗”导航系统利用电磁波传递信息 47．下列关于能源信息说法中正确的是（　　） A．目前人类已建立的核电站，都是利用核聚变发电的 B．光缆通信是通过光在光导纤维内壁上多次反射传递信息的 C．打电话时，出现“占线”现象，一定是对方的话机在使用 D．日常生活中可以看到各式各样的天线，它们只是用来发射电磁波的 48．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（　　） A．太阳能、石油、风能都属于可再生能源 B．我国已建成的核电站是利用核聚变来发电的 C．条形码扫描器中的光敏二极管使用的材料是超导材料 D．火电厂提供的电能是二次能源 49．关于能源、信息，下列说法正确的是（　　） A．太阳能是不可再生能源 B．核电站利用的是核聚变时释放的能量 C．卫星通信利用电磁波传递信息 D．“北斗”导航是利用超声波进行定位和导航的 50．关于原子核和核能，下列说法正确的是（　　） A．原子由原子核和中子组成 B．现有核电站利用的是重核裂变 C．氢弹爆炸时的链式反应是可控的 D．核能和太阳能、风能、水能一样，都是可再生能源 51．如图所示，是“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”电池板，“脚踩”蓄电池，“腰”挎照明灯，下列解释合理的是（　　） A．光电池板是将光能转化为电能 B．照明灯是将光能转化电能 C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能 D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能 52．2020年12月17日，嫦娥五号探测器携带月球土壤样本安全降落在内蒙古四子王旗着落场，我国首次地外天体采样返回工程圆满成功。位于安徽合肥的中国电科第43研究所为嫦娥五号量身定做了4款高压抗辐照电源，下列关于电源的描述中正确的是（　　） A．电路中只要有了电源就有电流产生 B．电池只能作为电源，不能作为用电器 C．电流方向总是从电源正极流向电源负极 D．太阳能电池是将光能转化为电能的设备 53．2021年4月29日11时22分30秒，文昌航天发射场发出震耳欲聋的轰鸣声，搭载空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭点火升空。天和核心舱与火箭分离后进入预定轨道，之后太阳能帆板两翼顺利展开，此次发射任务的圆满成功，标志着我国空间站在轨组装建造全面展开。下列说法正确的是（　　） A．震耳欲聋的轰鸣声属于超声波 B．震耳欲聋是指轰鸣声的响度很大 C．在预定轨道飞行的天和舱受力平衡 D．太阳能帆板将太阳能转化为内能 54．人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量。太阳能转化为其他形式能量的方式说法错误的是（　　） A．一是光热转换，例如用太阳能集热器把水加热 B．二是光化转换，把太阳能转化为化学能 C．三是光电转换，把太阳能转化为电能 D．四是光力转换，把太阳能转化为机械能 55．生活中能量转化的实例很多，下列描述中正确的是（　　） A．摩擦生热是把内能转化为机械能 B．燃料燃烧放热是把内能转化为化学能 C．阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能 D．摩擦起电是把电能转化为机械能 56．如下图所示是有些城市使用的“风光互补”景观照明灯。它头顶“小风扇”，肩扛光电池板，腰挎照明灯，脚踩蓄电池。下列说法正确的有（　　） ①光电池板可将电能转化为光能 ②“小风扇”利用风力发电，将机械能转化为电能 ③蓄电池充电时，将电能转化为化学能 A．①②③ B．②③ C．①③ D．①② 57．如图所示，太阳能路灯的顶端是太阳能电池板，它白天向灯杆中的蓄电池充电，而夜晚则由蓄电池给路灯供电。下列关于太阳能路灯中能量转化的说法正确的是（　　） A．白天太阳能电池板向蓄电池充电时，化学能转化为电能 B．白天太阳能电池板向蓄电池充电时，太阳能转化为化学能 C．白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能转化为电能 D．夜晚蓄电池给路灯供电时，电能转化为化学能 58．某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（　　） A．光能→电能→机械能 B．光能→机械能→电能 C．电能→机械能→光能 D．机械能→电能→光能 59．图所示的碲化镉光伏发电玻璃，是将半导体材料集成到玻璃中，利用光伏效应来发电的，这种玻璃每平方米一年能够发出100到200度电。以下关于这种玻璃说法正确的是（　　） A．太阳能是不可再生的清洁能源 B．光伏发电玻璃是将太阳能转化为电能 C．半导体材料导电性能比导体强 D．100到200度电即到的电 60．5月19日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火屋，这标志着我国首台火星车“祝融号”开启探索之旅。下列表述与实际不相符的是（　　） A．火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差的属性 B．火星车上安装的“蝴蝶型”太阳能帆板可将太阳能转化为电能 C．着陆器在临近火星表面悬停时，它受到的力一定是平衡力 D．着陆器下降至着陆点的过程中，动能变大，重力势能变小，机械能变小 61．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　） A．汽车上安装有GPS（全球定位系统）是利用超声波来确定行驶路线和距离 B．家用电热水壶的电热丝可以使用超导体材料制造 C．半导体材料是制进电子芯片的主要材料 D．太阳能是由原子核裂变而释放的能量 62．下列生活、生产实例与所包含物理知识的说法中，错误的是（　　） A．用太阳能集热器加热和用太阳能电池获取电能，是直接利用太阳能的两种方式 B．司机驾车时必须系安全带，这是对惯性的利用 C．电饭煲通电后会发热，是利用了电能可以转化为内能 D．潜水艇是通过水舱蓄水、排水改变自重，实现浮沉 63．关于中国科技成果的应用事例所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．“雾炮车”沿水平路面匀速作业时动能不变 B．核电站利用的核聚变产生的能量发电 C．月球车上的太阳能电池板将太阳能转化为电能 D．山东舰航行时船体周围的海水的流速较小、压强较大 64．关于能源的说法中，错误的是（　　） A．太阳能是可再生能源，太阳能电池是直接把太阳能转化为电能的装置 B．电能是二次能源，便于输送和转化 C．化石能源不可再生，大量使用会造成严重的环境污染 D．核能是不可再生能源，核电站是利用可控核聚变反应所释放的能量来发电的 65．如图甲是汉能便携式薄膜太阳能发电书包,这样的书包给人们带来了全新体验。对于该书包，下列说法不正确的是（　　） A．太阳能来源于太阳内部发生的核裂变 B．如图乙所示，该书包左侧肩带处设计有大小吸盘，可以安放手机，这是由于大气压的作用 C．该书包带有两个USB接口，利用该书包给手机充电时，书包相当于电源 D．某时刻，该太阳能发电书包的发电功率为10. 5 W，接收太阳能的功率为52. 5 W，则该过 程中太阳能的利用率为20% 66．2020年我国将完成脱贫任务，全面进入小康社会，人民生活水平将得到了极大的改善，体现在衣食住行等各个方面，各种场景与所对物理知识点不符的是（　　） A．太阳能路灯是将太阳