能源与可持续发展

2017-01-05晓州

试题与研究·中考物理 2016年3期

关键词：核能核电站光照

晓州

考情分析

在近年的中招考试中，对本专题的考查，主要集中在对能源的分类、核能、太阳能以及能源与可持续发展。主要题型有填空题、选择题、综合应用题。

试题重视同学们对能源与可持续发展一章的基础知识掌握情况的考查，难度不会很大，命题趋势是将能源与环保意识融合于具体的热量、电能等计算中，一般综合性会稍强，难度也稍大。尤其是关于新能源应用的考查，必将是中考命题考查的热点。

典例分析

考点一能源的分类

【例1】（2016·郴州）各种能源的利用，极大促进了人类文明的发展。以下能源属于二次能源的是（）

A.天然气B.太阳能

C.风能D.电能

解析：天然气、风、太阳能等是直接从自然界直接获取的能源，属于一次能源，选项A、B、C错误。我们生活中所使用的电能都是通过其他形式的能转化而来的，属于二次能源。故正确选项为D。

答案：D

【名师点拨】本题考查了一次能源和二次能源的特点，明确直接和间接获取的能源是解答本题的关键。

跟踪练习1

1.（2016·盐城）我市地处沿海，能源丰富。下列能源中属于不可再生能源的是（）

A.太阳能B.潮汐能

C.风能D.石油

2.（2016·益阳）下列说法正确的是（）

A.电能是一次能源

B.风能是可再生能源

C.我国的煤炭取之不尽，用之也无污染

D.能量是守恒的，故不会有能源危机

3.（多选）科技小组的同学们调查发现，北京地区存在几种不同类型的发电站，如所示。下列发电站发电过程中，利用可再生能源发电的是（）

考点二核能

【例2】（2016·娄底）下列说法中正确的是（）

A.原子核在常温下就能发生轻核的聚变

B.太阳的能量来自大量的氖核的裂变

C.核电站内的核反应堆是可控制的铀核裂变

D.煤、石油、天然气都属于可再生资源

解析：为了使得核聚变，必要条件是应该加热至几百万温度以上，即原子核在常温下不能发生轻核的聚变，选项A错误。在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能，选项B错误。核电站利用核能发电，它的核心设备是反应堆。核电站利用反应堆产生的内能，通过蒸汽轮机做功，带动发电机发电。核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的。即核电站的核反应堆是可控制的铀核裂变，选项C正确。煤、石油、天然气等化石能源不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，选项D错误。

答案：C

【思维拓展】原子弹和核电站的根本区别是核电站利用核反应堆来控制裂变的链式反应速度，从而使链式反应连续、缓慢地进行，核能得以平稳释放。而原子弹对裂变的链式反应速度不加控制，就会在极短的时间内释放巨大的能量，以致引起威力强大的爆炸。

跟踪练习2

1.（2016·成都）关于核电站、能量和能源，下列说法正确的是（）

A.目前人类已建成的核电站，都是利用核聚变发电

B.核电站的核废枓可以直接堆放在露天垃圾场

C.所有能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律

D.水能、风能和太阳能都属于不可再生能源

2.（多选）如是核电站工作的流程图。关于流程图中各装置的能量转化，下列说法正确的是（）

A.核反应堆将核能转化为内能

B.蒸汽轮机将机械能转化为内能

C.发电机将机械能转化为电能

D.各种用电器将电能转化为其他形式的能

考点三太阳能

【例3】（2016·郴州）太阳能作为一种新能源，已被人类广泛使用。例如太阳能路灯，其核心部件是光电板。某兴趣小组提出了一个问题：影响光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关呢？

他们对这个问题有如下猜想：

猜想1：影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的光照时间有关；

猜想2：影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积有关；

猜想3：影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的颜色有关。

根据以上猜想，他们设计好实验方案，进行了实验探究，步骤如下：

A.先选用相同的三块0.1m2的光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间分别为10min、20min、30min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中；

B.再选用0.2m2、0.3m2两块光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间都为10min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中；

C.然后再选用相同的两块0.1m2的光电板，在其表面分别涂上绿色和白色，正对太阳光，照射时间都为10min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中；

实验数据记录如下表：

序号光电板的

面积（m2）光照时间

（min）光电板

表面所

涂颜色LED灯的

发光时间

（min）10.110黑色3020.120黑色6030.130黑色9040.210黑色6050.310黑色9060.110绿色2070.110白色5（1）由表中（填上表中的序号）三组数据对猜想1进行验证，得出结论是：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关。

（2）由表中1、4、5三组数据能对猜想进行验证，得出结论是：

。

（3）由表中数据分析可知：制作太阳能光电板用色最好。

（4）综合分析可知，影响光电板吸收太阳能多少的因素有光照时间、光电板的面积、表面所涂颜色，你觉得还与哪些因素有关？（写出一种即可）

解析：（1）猜想1：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关；验证猜想1，需要控制光电板的面积相同、光电板的颜色相同而光电板的光照时间不同，由表中实验数据可知，实验序号1、2、3的数据符合要求。

（2）由表中1、4、5三组数据可知，光照时间相同、光电板的颜色相同而光电板的面积不同，所以能对猜想2进行验证；进一步分析可知，在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，LED灯的发光时间越长，说明光电板吸收的太阳能越多，得出结论是：在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，光电板吸收的太阳能越多。

（3）根据表中数据1、6、7可知，光电板面积相同、光照时间相同时，黑色光电板能使LED灯的发光时间更长，可以得出制作太阳能光电板用黑色最好。

（4）光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度、光照角度、光电板的材料等因素有关。

答案：（1）1、2、3（2）2在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，光电板吸收的太阳能越多（3）黑（4）光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度、光照角度、光电板的材料等因素有关

跟踪练习3

1.（2016·枣庄）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.甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能

B.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.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.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

2.（2015·十堰）下列应用属于太阳能转化为电能的是（）

A.太阳能热水器

B.太阳能路灯