1、有利于節(jié)約能源的措施
(1)由于世界人口的急劇增長和經(jīng)濟的不斷發(fā)展,能源的消耗急劇增長,目前作為人類主
要能源的化石能源正逐漸被消耗,所以節(jié)約能源已成為當(dāng)今社會的一大問題,解決能源問題
的出路主要有兩種:一是提高能源的利用率;二是開發(fā)和利用新能源,特別是開發(fā)和利用
太陽能和核能。
(2)具體措施有:
①節(jié)能降耗,從我做起:隨手關(guān)燈、關(guān)電腦等,注意節(jié)約用水等等;
②注意技術(shù)創(chuàng)新,提高能源利用效率,減少廢氣、廢物排放的污染因素;
③依靠科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)綠色新能源,加強能源利用中的防護(hù)措施,提高能源使用的安全性。
2、能源的分類
(1)從產(chǎn)生方式角度劃分
一次能源:是指可以從自然界直接獲取的能源;例:煤炭、石油、天然氣、水能、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能、核能;
二次能源:是指無法從自然界直接獲取,必須經(jīng)過一次能源的消耗才能得到的能源.例:電能、乙醇汽油、氫能、沼氣;
(2)從是否可再生角度劃分
可再生能源:可以從自然界中源源不斷地得到的能源.例:水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、潮汐能;
不可再生能源:不可能在短期內(nèi)從自然界得到補充的能源.例:化石能源(煤炭、石油、天然氣)、核能;
(3)從利用狀況劃分
常規(guī)能源:人類利用多年的,使用技術(shù)已經(jīng)成熟的能源.例:化石能源、水能、電能;
新能源:人類新近才開始利用的能源.例:潮汐能、地?zé)崮?、太陽能、核能、風(fēng)能。
3、能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移的方向性和能源的現(xiàn)狀
(1)能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移、都是有方向性的,要逆向轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移能量,就會消耗其他的能量。
自然界中的一切實際變化過程都具有方向性,朝某個方向的變化是可以自發(fā)發(fā)生的,相反方向的變化卻是受到限制的,這時如果要使變化了的事物重新恢復(fù)到原來的狀態(tài),一定會對外界產(chǎn)生無法消除的影響,這就是自然界的不可逆性;
(2)能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),能源利用對人類社會的發(fā)展進(jìn)步起著重要作用,就目前來看,全球能源利用主要有以下幾個特點:
①全球能源分布不均,各地能源品種、數(shù)量差異大;
②石油危機日趨嚴(yán)重,煤炭資源日漸匱乏;
③能源危機已成為全球性發(fā)展問題.
(3)由于世界人口的急劇增長和經(jīng)濟的不斷發(fā)展,能源的消耗急劇增長,目前作為人類主要能源的化石能源正逐漸被消耗,所以節(jié)約能源已成為當(dāng)今社會的一大問題;
能源危機具體表現(xiàn)在
①能源轉(zhuǎn)化的方向性:并不是所有的能源都能夠被人類所利用.
②能源分布的不勻性:地球上幾乎全部的能源都來源于太陽,但是由太陽能轉(zhuǎn)化成的各種能量形式在地球上的分布并不均勻,如在沙漠地帶,太陽能充足,但卻無人居住.
③由于石油、煤炭等目前大量使用的傳統(tǒng)化石能源枯竭,同時新的能源生產(chǎn)供應(yīng)體系又未能建立而在交通運輸、金融業(yè)、工商業(yè)等方面造成的一系列問題統(tǒng)稱能源危機;
4、能源的利用和對環(huán)境的危害
(1)城市大氣污染:一次能源利用過程中,產(chǎn)生大量的CO、SO2、NOX、TSP及多種芳烴化合物,已對一些國家的城市造成了十分嚴(yán)重的污染,不僅導(dǎo)致對生態(tài)的破壞,而且損害人體健康;
(2)礦物燃料的燃燒,使大氣CO2濃度增加,溫室效應(yīng)增強;
(3)酸雨:化石能源的燃燒產(chǎn)生的大量SO2和NOX等污染物通過大氣傳輸,在一定條件下形成大面積酸雨,改變酸雨覆蓋區(qū)的土壤性質(zhì),危害農(nóng)作物和森林生態(tài)系統(tǒng),改變湖泊水 庫的酸度,破壞了水生生態(tài)系統(tǒng),腐蝕材料,造成重大經(jīng)濟損失.酸雨還導(dǎo)致地區(qū)氣候改變,造成難以估量的后果;
(4)核廢料問題:發(fā)展核能技術(shù),盡管在反應(yīng)堆方面已有了安全保障,但是,世界范圍內(nèi)的民用核能計劃的實施,已產(chǎn)生了上千噸的核廢料.這些核廢料的最終處理問題并沒有完全解決,這些廢料在數(shù)百年里仍將保持著有危害的放射性。
【考點1 有利于節(jié)約能源的措施】
【典例1-1】(2022秋?承德縣期末)為了節(jié)能環(huán)保,提高效率,下列措施正確的是( )
A.增大汽油機的油箱容量,可以提高效率
B.將家里的白熾燈更換為LED燈
C.把電飯鍋的電阻器改為超導(dǎo)體,以使減少熱量損失
D.為了節(jié)能降耗,應(yīng)將鋁導(dǎo)線改用銀導(dǎo)線
【答案】B
【分析】根據(jù)低碳的理念進(jìn)行分析,低碳就是減少二氧化碳的排放,就是低能量、低消耗、低開支的生活方式。
【解答】解:A、增大汽油機的油箱容量,使加一次油,行駛更大的距離,但由于增大了汽油機的質(zhì)量,做的額外功增多,效率會降低,故A錯誤;
B、家里的白熾燈將其更換為LED燈,可以節(jié)約用電,故B正確;
C、把電飯鍋的電阻器是利用電流的熱效應(yīng)工作的,若改為超導(dǎo)體,不能產(chǎn)生熱量,無法工作,故C錯誤;
D、由于銀的電阻率較小,將鋁導(dǎo)線改用銀導(dǎo)線后,可以較小電阻,節(jié)能降耗,但由于銀比較貴重,此方案不可行,故D錯誤。
故選:B。
【典例1-2】(2023?新鄉(xiāng)三模)“低碳生活”是我國踐行的綠色發(fā)展理念,在生產(chǎn)和生活中常用的煤、石油、天然氣、太陽能中,符合這個理念的能源是 太陽能 ;為了節(jié)約能源,請你提出一種綠色出行方式: 建議出行使用共享單車 。
【答案】太陽能;建議出行使用共享單車。
【分析】化石能源的過度使用可以造成成大氣污染,溫室效應(yīng)、酸雨等危害環(huán)境問題,太陽能是一種新型能源,具有清潔、環(huán)保、能量大、獲取方便等優(yōu)點;
出門選擇步行或共享單車,少開車。
【解答】解:煤、石油、天然氣屬于化石能源,化石能源的過度使用可以造成成大氣污染,溫室效應(yīng)、酸雨等危害環(huán)境問題,太陽能是一種新型能源,具有清潔、環(huán)保、能量大、獲取方便等優(yōu)點,符合綠色發(fā)展理念的能源是太陽能;
為了節(jié)約能源,可以選擇共享單車出行。
故答案為:太陽能;建議出行使用共享單車。
【變式1-1】(2022?新吳區(qū)一模)為了減排溫室氣體,我國提出碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)。下列哪項措施不能很好地推動實現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)( )
A.優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),因地制宜發(fā)展水電、風(fēng)電、太陽能、海洋能、地?zé)崮艿?br>B.推動產(chǎn)業(yè)和工業(yè)優(yōu)化升級,發(fā)展新一代新材料、新能源、節(jié)能環(huán)保等新興產(chǎn)業(yè)
C.大力發(fā)展靠石油、煤炭發(fā)電的電力行業(yè),以及以煤炭、石油為熱源或能源的重工業(yè)
D.建設(shè)、運行、管理各環(huán)節(jié)落實綠色低碳理念,建設(shè)低碳智慧型城市和綠色鄉(xiāng)村
【答案】C
【分析】據(jù)物理學(xué)中關(guān)于能源的常識進(jìn)行回答。
【解答】解:水電、風(fēng)電、太陽能、海洋能、地?zé)崮苁褂眠^程中沒有釋放二氧化碳等溫室氣體,為了減少化石能源一類燃料的使用,推動產(chǎn)業(yè)和工業(yè)優(yōu)化升級,發(fā)展新一代新材料、新能源、節(jié)能環(huán)保等新興產(chǎn)業(yè)減少對空氣的污染,在綠色低碳理念下倡導(dǎo)健康綠色出行和生活,可以降低對化石能源的使用,從而減少二氧化碳等溫室氣體釋放,故ABD不符合題意;
大力發(fā)展靠石油、煤炭發(fā)電的電力行業(yè),以及以煤炭、石油為熱源或能源的重工業(yè),這些化石能源的使用會加大空中碳的含量,故C符合題意。
故選:C。
【變式1-2】(2022秋?黔江區(qū)校級月考)2020年地球一小時的主題為“保護(hù)生物多樣性,為地球發(fā)聲”。關(guān)燈是通過 節(jié)約用電時間 的方法來節(jié)約電能的。收看電視節(jié)目時,電視屏幕不要調(diào)得太亮,此項節(jié)能的方法與關(guān)燈 不同 (選填“相同”或“不同”)。
【答案】節(jié)約用電時間;不同。
【分析】節(jié)約電能可以從節(jié)約用電時間和減小用電器的電功率兩個方面考慮。
【解答】解:由W=Pt可知,消耗的電能與電功率和通電時間有關(guān),關(guān)燈是通過節(jié)約用電時間的方法來節(jié)約電能的;
電視屏幕調(diào)的太亮?xí)龃箅娨暤碾姽β?,在通電時間一定時,電功率越大,消耗的電能越多,所以電視屏幕不要調(diào)得太亮,是通過減小電視機的電功率來減少消耗的電能,此節(jié)能的方法與關(guān)燈不同。
故答案為:節(jié)約用電時間;不同。
【考點2 能源的分類】
【典例2-1】(2023?南崗區(qū)模擬)關(guān)于能量和能源,下列說法錯誤的是( )
A.電能必須通過消耗一次能源才能得到,是二次能源
B.我們今天使用的煤、石油、天然氣,都是化石能源
C.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的
D.自然界的能量是守恒的,它既不能創(chuàng)生,也不會消滅,所以不用節(jié)約能源
【答案】D
【分析】(1)二次能源:是指無法從自然界直接獲取,必須經(jīng)過一次能源的消耗才能得到的能源.例:電能、乙醇汽油、氫能、沼氣。
(2)化石能源包括煤、石油、天然氣;
(3)能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的;
(4)自然界的能量是守恒的,它既不能創(chuàng)生,也不會消滅,但人類可利用的資源是有限的。
【解答】解:A、電能必須通過消耗一次能源才能得到,是二次能源,故A正確;
B、我們今天使用的煤、石油、天然氣,都是化石能源,故B正確;
C、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的,故C正確;
D、自然界的能量是守恒的,它既不能創(chuàng)生,也不會消滅,但由于能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是具有方向性的,因而人類可利用的資源是有限的,所以我們?nèi)匀灰⒁夤?jié)約能源,故D錯誤。
故選:D。
【典例2-2】可以直接從自然界獲得的能源叫一次能源,必須通過消耗一次能源才能獲得的能源叫二次能源,石油、風(fēng)能、天然氣、煤、電能等能源中,屬于可再生能源的是 風(fēng)能 ,屬于二次能源的是 電能 。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源;短期內(nèi)不能從自然界得到補充的能源叫不可再生能源。
一次能源是指可以從自然界直接獲取的能源。如化石能源、風(fēng)能、水能等;二次能源是指無法從自然界直接獲取,必須經(jīng)過一次能源的消耗才能得到的能源。如電能等。
【解答】解:風(fēng)能可以源源不斷的得到,是可再生能源;電能是必須通過一次能源的消耗才能獲得的,所以稱為二次能源。
故答案為:風(fēng)能;電能。
【變式2-1】(2022?興寧區(qū)校級三模)2022年北京冬奧會所有場館使用“綠電”。綠電的主要來源為太陽能、風(fēng)力、地?zé)崮艿?。有關(guān)能源和能量下列說法正確的是( )
A.太陽能、風(fēng)能、核能是可再生能源
B.風(fēng)能、地?zé)崮芗昂四芫鶎儆谝淮文茉?br>C.核電站是利用核聚變產(chǎn)生的能量來發(fā)電的
D.因為能量守恒,所以我們不需要節(jié)約能源
【答案】B
【分析】(1)能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源;短期內(nèi)不能從自然界得到補充的能源叫不可再生能源;
(2)化石能源主要是煤炭、石油和天然氣,這些都是一次能源,像化石能源一樣,風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮芤约昂四?,是可以直接從自然界獲得的,這些可以從自然界直接獲取的能源,統(tǒng)稱一次能源;
(3)核能的利用由兩種:核裂變、核聚變;
(4)自然界的總能量是守恒的,能量即不能被消滅,也不能被創(chuàng)生,但隨著能量耗散,可利用的能源減少了,所以會有能源危機。
【解答】解:
A、太陽能、風(fēng)能可以從自然界不斷地得到,所以它們屬于可再生能源;而核燃料是有限的,所以核能屬于不可再生能源,故A錯誤;
B、風(fēng)能、地?zé)崮芤约昂四?,都是可以直接從自然界獲得的,屬于一次能源,故B正確;
C、核電站利用的是核裂變時產(chǎn)生的能量的原理來工作的,故C錯誤;
D、能量雖然是守恒的,但能源并不是取之不盡用之不竭的,所以需要節(jié)約能源,故D錯誤。
故選:B。
【變式2-2】人類第一次能源革命的標(biāo)志是 鉆木取火 ;目前核電站是通過控制 核裂變 (選填“核裂變”或“核聚變”)獲得核能;少用化石能源控制 二氧化碳 排放可減少溫室效應(yīng)造成的災(zāi)害。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】(1)鉆木取火是人類在能量轉(zhuǎn)化方面最早的一次技術(shù)革命;
(2)核電站是通過核裂變來獲取能量的;
(3)燃料燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化硫、及氮氧化物氣體造成了溫室效應(yīng)、酸雨等危害。
【解答】解:(1)鉆木取火技術(shù)是人類在能量轉(zhuǎn)化方面的最早的一次技術(shù)革命,導(dǎo)致了以柴薪作為主要能源的時代的到來,這就是人類第一次能源革命;
(2)核電站可以通過獲取核能,來緩解能源危機。它的原理是通過核裂變來進(jìn)行的;
(3)煤、石油、天然氣這些化石能源在燃燒時會產(chǎn)生大量二氧化碳,造成溫室效應(yīng)。
故答案為:鉆木取火;核裂變;二氧化碳。
【考點3 能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移的方向性和能源的現(xiàn)狀】
【典例3-1】我國常規(guī)能源分布和能源的消耗很不均衡,出現(xiàn)“北煤南運、西電東送、西氣東輸”的現(xiàn)象,不能有效地解決這一問題的是( )
A.修建三峽水電站
B.在東部地區(qū)修建若干火力發(fā)電站
C.在西北地區(qū)修建許多火力發(fā)電站
D.在東部地區(qū)修建幾座核電站
【答案】B
【分析】根據(jù)各地區(qū)實際情況分析可在東部修建核電站,由于核燃料的需求量少,因此可以解決運輸和輸送電的實際困難。
【解答】解:長江水資源豐富,修建水電站可充分利用水資源;西北地區(qū)化石燃料資源豐富,可修建火力發(fā)電站。而東部地區(qū)由于化石燃料資源缺乏,若修建火力發(fā)電站,需要從西北部運輸化石燃料,因而增加了運輸成本,增大了投資。若在東部修建核電站,由于核燃料的需求量少,因此可以解決運輸和輸送電的實際困難。
故選:B。
【典例3-2】水是人及一切生物生存所必需的資源,但全國各地區(qū)水資源分布不均衡,如湖北地區(qū),就屬于水資源輕度缺水地區(qū)。因此,為了可持續(xù)發(fā)展,我們要節(jié)約用水,防止水體污染,請認(rèn)真閱讀下面的圖表1、2,然后回答有關(guān)問題。
表1我國部分地區(qū)人均水量
表2水資源緊缺指標(biāo)
由表2中水資源緊缺指標(biāo)可以判斷我國首都北京屬于水資源 極度 缺水地區(qū),針對這一實際問題,請你提出一條可行的解決措施 南水北調(diào) 。
【答案】極度;南水北調(diào)。
【分析】觀察圖示找出北京的水資源狀況,并與圖表中的對應(yīng),看北京應(yīng)屬于哪一類地區(qū);然后觀察圖表還可以看出南方水資源較為豐富,可通過南水北調(diào)的方法解決北京的用水困難。
【解答】解:從圖示中可查出北京年人均占有的水量小于500m3,在表格中可以發(fā)現(xiàn)人均水量小于500m3的是極度缺水地區(qū),因此北京是極度缺水地區(qū);
為了保護(hù)水資源,一方面要節(jié)約用水,防止水源被污染;另外還可以通過南水北調(diào)的方法解決北京的用水困難。
故答案為:極度;南水北調(diào)。
【變式3-1】由于人類活動造成水污染的是( )
A.雖然地球上總水量很大,但淡水資源卻不富裕
B.地球上淡水分布很不均勻
C.大量生產(chǎn)、銷售和使用含磷洗衣粉
D.浪費水的現(xiàn)象依然嚴(yán)重存在
【答案】C
【分析】環(huán)境污染是指人類直接或間接地向環(huán)境排放超過其自凈能力的物質(zhì)或能量,從而使環(huán)境的質(zhì)量降低,對人類的生存與發(fā)展、生態(tài)系統(tǒng)和財產(chǎn)造成不利影響的現(xiàn)象。具體包括:水污染、大氣污染、噪聲污染、固體廢棄物污染、放射性污染等。
【解答】解:(1)雖然地球上總水量很大,但淡水資源卻不富裕;地球上淡水分布不均勻,是自然因素形成的。
(2)不合理地開發(fā)利用水資源,浪費水的現(xiàn)象依然嚴(yán)重存在,是由于人類活動造成的水資源危機。
(3)含磷洗衣粉中含有植物生長必須的營養(yǎng)元素“P”,會使水中植物過快生長、繁殖,污染水資源。
故選:C。
【變式3-2】水是人及一切生物生存所必需的資源,但全國各地區(qū)水資源分布不均衡,如湖北地區(qū)就屬于水資源輕度缺乏地區(qū)。因此,為了可持續(xù)發(fā)展,我們要節(jié)約用水,防止水體污染。請認(rèn)真閱讀下表和下圖。然后回答有關(guān)問題。
我國首都北京屬于水資源 極度 缺乏地區(qū),針對這一實際問題,請你提出一條可行的解決措施 南水北調(diào)、合理開發(fā)水資源等 (要求:不要重復(fù)題中已有的措施)。
我國部分地區(qū)人均水量
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】通過閱讀柱狀圖與我國部分地區(qū)人均水量表,對照相關(guān)數(shù)據(jù)來確定北京屬于哪一類缺水的地區(qū),并根據(jù)自己的理解舉出解決的措施。
【解答】解:讀圖象可知,北京人均水量在500m3以下,對照表格可知,500m3以下屬于極度缺水的地區(qū);
針對這一實際問題,可行的解決措施有南水北調(diào)、合理開發(fā)水資源等。
故答案為:極度;南水北調(diào)、合理開發(fā)水資源等。
【考點4 能源的利用和對環(huán)境的危害】
【典例4-1】(2023?昌邑區(qū)模擬)如圖,這是我縣2016年12月中旬的一張照片,當(dāng)時日近正午,紅日當(dāng)頭,紅旗飄揚,近處的樓房模模糊糊,遠(yuǎn)處的景物蹤影全無。關(guān)于此情此景,以下說法正確的是( )
A.當(dāng)時霧很大
B.風(fēng)把別處的霧吹到了我縣
C.日照不會使霧消失
D.每個人都應(yīng)該減少污染
【答案】D
【分析】(1)霧主要是大量懸在空氣中的小水滴,霾主要是懸在空氣中的灰塵等小顆粒;
(2)日照使得小水珠汽化為水蒸氣;
(3)每個人都應(yīng)該減少污染,減弱霧霾。
【解答】解:
A、當(dāng)時日近正午,紅日當(dāng)頭,紅旗飄揚,近處的樓房模模糊糊,遠(yuǎn)處的景物蹤影全無說明當(dāng)時霧霾很大,不是霧,故A錯誤;
B、霧是空氣中的水蒸氣遇冷液化成的小水珠,不是風(fēng)把別處的霧吹到了我縣,故B錯誤;
C、日照使得小水珠汽化為水蒸氣,使霧消失,故C錯誤;
D、每個人都應(yīng)該減少污染,減弱霧霾,故D正確。
故選:D。
【典例4-2】(2021秋?陜州區(qū)期中)煤、石油、天然氣等能源的利用,使人類得以獲得大量內(nèi)能,給人類文明帶來進(jìn)步,但同時也造成環(huán)境污染,給人類帶來危害。請你分別舉出一個利用能源和一個污染環(huán)境的例子:
利用能源的例子: 以柴油為燃料使拖拉機耕地 。
污染環(huán)境的例子: 煤、石油等燃料往往有雜質(zhì),致使燃燒生成的二氧化硫和氮氧化合物經(jīng)化學(xué)變化溶解于水,會產(chǎn)生酸雨,危害農(nóng)作物、森林和湖泊中和生物 。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】人類在消耗各種能源的同時,不可避免的對環(huán)境造成影響,化石燃料在燃燒時,產(chǎn)生的廢氣會污染環(huán)境;大量的汽車燃燒汽油排出的含有氮氧化物、二氧化硫等有害物質(zhì),污染了空氣,形成酸雨,危害了農(nóng)作物的生長;大量的燃料燃燒排出的廢熱使全球變暖,形成溫室效應(yīng)。
【解答】答:(1)利用能源的例子:以柴油為燃料使拖拉機耕地。
(2)污染環(huán)境的例子:煤、石油等燃料往往有雜質(zhì),致使燃燒生成的二氧化硫和氮氧化合物經(jīng)化學(xué)變化溶解于水,會產(chǎn)生酸雨,危害農(nóng)作物、森林和湖泊中和生物。(合理即可)
【變式4-1】(2022春?雙流區(qū)期末)福船,福建沿海一帶尖底古海船的統(tǒng)稱,上闊下窄,首尖尾寬兩頭翹,復(fù)原模型如圖所示,福船作為木質(zhì)時代遠(yuǎn)洋船只中的佼佼者。成就了明代鄭和、戚繼光、鄭成功等人的偉大壯舉,為中國乃至世界航海史寫下了璀璨一頁。福船利用( )航行。
A.水能B.風(fēng)能C.電能D.內(nèi)能
【答案】B
【分析】根據(jù)福船航行時的動力來源可做出判斷。
【解答】解:由圖可知,福船的實質(zhì)是一種帆船,靠風(fēng)力來驅(qū)動船只前進(jìn),在當(dāng)時的年代,人們還無法利用內(nèi)能和電能來作為動力驅(qū)動船只;而水能也不能使船持續(xù)前進(jìn),因此,福船是利用風(fēng)能航行的。
故選:B。
【變式4-2】熱機給人類文明帶來了進(jìn)步,也給生態(tài)環(huán)境造成了污染,熱機對環(huán)境造成的污染主要有:熱污染、 大氣 污染和 噪聲 污染。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】熱機的對環(huán)境的影響包括:熱機工作時會產(chǎn)生噪聲污染;廢氣中主要包含二氧化碳、二氧化硫,會造成溫室效應(yīng)和酸雨。
【解答】解:
在生活中,熱機主要是汽油機和柴油機,汽油和柴油的燃燒會產(chǎn)生大量的煙塵和廢氣,所以會造成大氣污染,由于廢氣帶走很多的熱量,所以會造成熱污染,由于熱機各部位的振動會產(chǎn)生高分貝的噪聲,造成噪聲污染。
故答案為:大氣;噪聲。
一、選擇題。
1.(2022?平?jīng)鲆荒#榱藴p小溫室效應(yīng)對地球環(huán)境的影響,我國將采取更加有力的政策和措施,努力爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和。以下各種發(fā)電模式中,不利于這一目標(biāo)實現(xiàn)的是( )
A.太陽能發(fā)電B.風(fēng)力發(fā)電C.火力發(fā)電D.核能發(fā)電
【答案】C
【分析】新能源又稱非常規(guī)能源。是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源,如太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。要解答本題需掌握:新能源是既無污染,又是新開發(fā)的能源。
【解答】解:太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以及核能發(fā)電是清潔無污染的,火力發(fā)電需要煤作燃料,發(fā)電會產(chǎn)生廢物、廢氣污染環(huán)境,與努力爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和不相符。
故選:C。
2.(2022秋?寧化縣期中)目前,世界上有20多億人口面臨缺乏淡水,我們必須節(jié)約用水。下列節(jié)水措施中錯誤的是( )
A.洗過菜的水直接用來澆花
B.用工業(yè)廢水直接澆灌農(nóng)田
C.生活污水集中處理后再排放
D.推廣使用節(jié)水龍頭
【答案】B
【分析】可以根據(jù)節(jié)約用水方面的知識進(jìn)行分析、判斷,從而得出正確的結(jié)論。
【解答】解:A、洗過菜的水用來澆花可以節(jié)約用水。故A正確;
B、用工業(yè)廢水直接澆灌農(nóng)田會污染土壤、毀壞農(nóng)作物。故B錯誤;
C、生活污水集中處理后再排放可以節(jié)約用水,保護(hù)環(huán)境。故C正確;
D、推廣使用節(jié)水龍頭可以節(jié)約用水。故D正確。
故選:B。
3.(2023?單縣二模)人類的發(fā)展離不開能源,為構(gòu)建清潔低碳能源體系,中國力爭在2030年前實現(xiàn)“碳達(dá)峰”,2060年前實現(xiàn)“碳中和”,這是我國對世界人民做出的莊嚴(yán)承諾。對于能量和能源,下列說法中不正確的是( )
A.能量之間可以在一定條件下相互轉(zhuǎn)化,能量的轉(zhuǎn)化有方向性
B.提高能量轉(zhuǎn)化效率是“節(jié)能減排”的重要措施之一
C.電能因為使用方便快捷,幾乎遍及人們的生活,電能是一次能源
D.風(fēng)能、水能、太陽能都是清潔能源
【答案】C
【分析】(1)在一定條件下,一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化成另一種形式的能量,這種現(xiàn)象即為能量的轉(zhuǎn)化,能量轉(zhuǎn)化具有方向性;
(2)提高能量的轉(zhuǎn)化效率,能有效的起到節(jié)能減排的目的;
(3)一次能源:是指可以從自然界直接獲取的能源;二次能源:是指無法從自然界直接獲取,必須經(jīng)過一次能源的消耗才能得到的能源.例:電能、乙醇汽油、氫能、沼氣;
(4)在利用過程中不會對環(huán)境產(chǎn)生污染的能源屬于清潔能源。
【解答】解:A、不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化過程中具有一定的方向性,故A正確;
B、提高能量轉(zhuǎn)化效率是“節(jié)能減排”的重要措施之一,故B正確;
C、電能不能直接從自然界中獲得,需要消耗其他能源進(jìn)行加工和轉(zhuǎn)化,所以電能是二次能源,故C錯誤;
D、風(fēng)能、水能、太陽能都是清潔能源,故D正確。
故選:C。
4.(2022?黔南州模擬)意大利科學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎得主卡羅?魯比亞曾發(fā)表了關(guān)于能源領(lǐng)域與新能源開發(fā)方面的演講,預(yù)言在未來20年之內(nèi),人們將徹底放棄石油而使用氫氣作為新一代汽車的燃料。這是因為( )
A.石油是可再生能源
B.氫氣是一次能源
C.氫能源汽車幾乎沒有污染
D.氫燃料電池汽車行駛時將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機械能
【答案】C
【分析】(1)一次能源是指可以從自然界直接獲取的能源;二次能源是指無法從自然界直接獲取,必須經(jīng)過一次能源的消耗才能得到的能源;
可再生能源是可以從自然界中源源不斷地得到的能源;不可再生能源是不可能在短期內(nèi)從自然界得到補充的能源;
(2)氫氣燃燒生成水,不污染環(huán)境;
(3)氫燃料電池驅(qū)動汽車行駛時燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,電能再轉(zhuǎn)化為汽車的機械能。
【解答】解:A、石油是不可再生能源,故A錯誤;
B、氫氣是二次能源,故B錯誤;
C、氫能源汽車的產(chǎn)物是水,幾乎沒有污染,故C正確;
D、氫燃料電池汽車行駛時將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,電能才轉(zhuǎn)化為機械能,故D錯誤。
故選:C。
5.(2023?潮陽區(qū)模擬)下列有關(guān)節(jié)約能源和信息傳遞的說法正確的是( )
A.頻率越高的電磁波在空氣中傳播速度越大
B.人類已建成的核電站是利用核聚變發(fā)電的
C.太陽能、水能是可再生能源,也是二次能源
D.化石能源的大量使用造成酸雨、霧霾等環(huán)境問題
【答案】D
【分析】(1)電磁波的波速是一定的;
(2)核裂變和核聚變都能釋放能量,但是又有區(qū)別,對于核裂變是可控的,目前核電站利用的是核裂變發(fā)電的;
(3)能源可分為一次能源和二次能源,一次能源指的是:可以從自然界直接獲取的能源;二次能源指的是:必須通過一次能源的消耗才可以得到的能源叫二次能源;可以從自然界源源不斷地得到的能源稱之為可再生能源;一旦消耗就很難再生的能源稱之為不可再生能源;
(4)根據(jù)化石燃料燃燒得產(chǎn)物來分析。
【解答】解:A、電磁波的波速的大小與頻率無關(guān),其波速是一定的,故A錯誤;
B、由于核裂變是可控的,所以核電站利用核裂變釋放的能量來發(fā)電,故B錯誤;
C、太陽能、水能可從自然界不斷獲得且可重復(fù)利用,屬可再生能源,并且是一次能源,故C錯誤;
D、化石能源包括,煤、石油、天然氣,他們的使用會產(chǎn)生二氧化硫、二氧化碳、粉塵,引起酸雨、霧霾、溫室效應(yīng)等環(huán)境問題,故D正確。
故選:D。
6.(2022秋?澤州縣期末)人體生存需要清潔的空氣,下列情況會造成環(huán)境污染的是( )
A.氫氣燃燒B.光合作用C.燃放煙花D.植樹造林
【答案】C
【分析】通過空氣污染狀況來分析本題,知道每一種變化的實質(zhì),再分析答案.
【解答】解:A、氫氣燃燒產(chǎn)生水,不污染環(huán)境,故A錯誤;
B、光合作用吸收二氧化碳、水生成有機物和氧氣,不污染環(huán)境,故B錯誤;
C、燃放煙花能產(chǎn)生二氧化氮、一氧化碳等有害氣體,污染了空氣,故C正確;
D、植樹造林,不污染環(huán)境,故D錯誤。
故選:C。
7.(2023?雁塔區(qū)校級三模)學(xué)習(xí)了“能源與可持續(xù)發(fā)展”內(nèi)容后,同學(xué)們就利用和開發(fā)能源問題展開了熱烈討論,提出了如下幾條建議和設(shè)想,其中永遠(yuǎn)做不到的是( )
A.盡快研究開發(fā)利用太陽能
B.研究如何使煤充分燃燒以減少熱量損失的措施
C.研究一種既可以不消耗能源,又能不斷對外做功的機器
D.用超導(dǎo)體送電,減少輸電過程中能量損失,提高輸電效率
【答案】C
【分析】解決能源問題有兩條出路:一是要把現(xiàn)有的能源利用好,提高利用率;二是要積極開發(fā)新能源,尋找替代能源。
【解答】解:A、太陽能是取之不盡的能源,開發(fā)和利用好太陽能是解決能源問題的重要環(huán)節(jié),說法正確,不符合題意;
B、煤炭資源有限,所以使煤充分燃燒以減少熱量損失的措施是可行且必須的,說法正確,不符合題意;
C、自然界中的能量是守恒的,沒有永動機,說法錯誤,符合題意;
D、輸電過程要損耗部分電能,如果利用超導(dǎo)體送電,可以減少輸電過程中能量損失,提高輸電效率,說法正確,不符合題意;
故選:C。
8.(2023?開福區(qū)模擬)(多選)在倡導(dǎo)低碳生活的今天,電動汽車將逐步取代汽油車,下列說法正確的是( )
A.電動車噪音小、無尾氣排放,更環(huán)保
B.電動汽車的效率可達(dá)到100%
C.電動汽車充電時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
D.電動汽車的工作原理是電磁感應(yīng)
【答案】AC
【分析】(1)根據(jù)電動汽車的特點可做出判斷;
(2)能量在轉(zhuǎn)化過程中會存在一定的損耗;
(3)電動汽車充電時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;
(4)電動汽車的主要部件是電動機,利用了通電導(dǎo)體在磁場中受力的原理。
【解答】解:A、電動汽車噪音小、無尾氣排放,相比燃油汽車更環(huán)保,故A正確;
B、電動汽車的電能轉(zhuǎn)化為機械能的過程中,會有一定的能量損耗,其效率不可能達(dá)到100%,故B錯誤;
C、電動汽車充電時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,儲存在電池內(nèi),故C正確;
D、電動汽車?yán)昧送妼?dǎo)體在磁場中受力的原理,不是利用電磁感應(yīng),故D錯誤。
故選:AC。
二、填空題。
9.(2022?龍華區(qū)二模)有人認(rèn)為能源的使用,不過是一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能而已,自然界的能量是守恒的,它既不能創(chuàng)生,也不會消滅。既然如此,沒必要節(jié)約能源。你認(rèn)為這句話 錯誤 (選填“正確”或“錯誤”),理由是 能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是具有方向性的 。
【答案】錯誤;能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是具有方向性的。
【分析】(1)根據(jù)能量守恒定律的內(nèi)容填空。
(2)能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是具有方向性的,不能反過來轉(zhuǎn)化。
【解答】解:能量守恒定律:能量既不會憑空消滅,也不會憑空產(chǎn)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上,在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中,能的總量保持不變。但是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是具有方向性的,不能反過來轉(zhuǎn)化,因而人類可利用的資源是有限的,所以我們?nèi)匀灰⒁夤?jié)約能源。
故答案為:錯誤;能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是具有方向性的。
10.目前,化石燃料仍是世界上的主要能源。
(1)化石燃料屬于 不可再生 (填“一次”或“二次”)能源。
(2)完全燃燒4m3的天然氣可放出 3×108 J的熱量。(天然氣的熱值約為7.5×107J/m3)
(3)化石燃料燃燒可造成空氣污染,為減少有害物質(zhì)排放,請你提出一條合理建議: 開發(fā)使用清潔燃料 。
【答案】(1)不可再生;(2)3×108;(3)開發(fā)使用清潔燃料。
【分析】①根據(jù)化石燃料的成因來判斷是不是可再生能源;
②利用熱量的計算公式Q=mg求天然氣完全燃燒放出的熱量;
③化石燃料燃燒會產(chǎn)生一些有害氣體和廢渣,我們可以采用一些清潔的新能源來逐步的代替化石燃料。
【解答】解:(1)化石能源是動植物體經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的,是短期內(nèi)不能從自然界得到補充的,是不可再生能源;
(2)完全燃燒4m3的天然氣可放出的熱量Q放=Vq=4m3×7.5×107J/m3=3×108J;
(3)化石燃料燃燒可產(chǎn)生有害氣體和廢渣污染,為減小有害物質(zhì)排放,我們可以開發(fā)利用清潔燃料,如:氫。
故答案為:(1)不可再生;(2)3×108;(3)開發(fā)使用清潔燃料。
11.(2022?寧陵縣一模)我國承諾2030年前,二氧化碳的排放不再增長,達(dá)到峰值之后逐步降低。請說出一種造成二氧化碳排放增加的常用能源名稱: 煤炭 ,減少碳排放人人有責(zé),請說出一種能夠?qū)p少碳排放做出貢獻(xiàn)的出行方式: 近距離出行采用步行或騎行的方式,遠(yuǎn)距離出行采用公交車等公共交通 。
【答案】煤炭(或石油、天然氣);近距離出行采用步行或騎行的方式,遠(yuǎn)距離出行采用公交車等公共交通。
【分析】(1)目前人類使用的能源主要是煤炭、石油、天然氣等化石能源,使用這些化石能源時會排放大量的二氧化碳,導(dǎo)致溫室效應(yīng)的進(jìn)一步加??;
(2)為減少二氧化碳的排放,我們需要減少煤炭、石油、天然氣等化石能源的使用。
【解答】解:目前我們使用的主要能源是煤炭、石油、天然氣,這些能源在使用過程中都會產(chǎn)生大量的二氧化碳,導(dǎo)致溫室效應(yīng)的進(jìn)一步加劇。為減少二氧化碳的排放,我們應(yīng)盡量減小這些能源的使用量,如無必要不開車等。
故答案為:煤炭(或石油、天然氣);近距離出行采用步行或騎行的方式,遠(yuǎn)距離出行采用公交車等公共交通。
12.(2021?焦作二模)為應(yīng)對氣候變化,我國提出“二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”的目標(biāo)承諾。請列舉一種會導(dǎo)致二氧化碳排放比較大的能源 石油 。作為普通百姓,也可以為減排做貢獻(xiàn),請舉一例 綠色出行,出門盡量不開車 。
【答案】石油;綠色出行,出門盡量不開車;
【分析】礦物燃料的燃燒,使大氣CO2濃度增加。
【解答】答:在現(xiàn)在社會,汽車尾氣的排放是導(dǎo)致二氧化碳排放增加的重要因素,汽車用的能源是石油。作為普通百姓,也可以為減排做貢獻(xiàn),如:綠色出行,出門盡量不開車。
故答案為:汽車尾氣的排放;綠色出行,出門盡量不開車;
三、綜合能力題。
13.(2022?中山市校級二模)2021年日本不顧國際社會的反對,強行向海洋排泄核污染的廢水,使2011年的福島核事故再次引起人們的關(guān)注。2011年3月11日,日本發(fā)生里氏9.0級地震,導(dǎo)致反應(yīng)堆內(nèi)乏燃料池的冷卻水外流,并導(dǎo)致堆芯裸露,從而在高溫下發(fā)生鋯﹣水反應(yīng)生成大量氫氣。氫氣與氧氣混合后,在高溫下爆炸。為支援福島核電站,中國三一重工集團(tuán)將62米長臂的泵車運往日本。
(1)核電站反應(yīng)堆里原子核發(fā)生了核 裂變 (選填“裂變”或“聚變”)。
(2)由于一系列的爆炸,使得大量的核燃料外泄,周圍的人們處在核污染中.圖中是核輻射標(biāo)志的是 丁 ;
(3)乏燃料池中使用海水作冷卻劑,是因為海水的 比熱容 比較大。若池中有200m3的海水,溫度從20℃升高到90℃,可吸收 5.88×1010 J的熱量[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg?℃)]。
(4)泵車的簡化模型如圖2所示,液壓頂作用在A點,與長臂始終保持垂直。已知OB=62m,OA為OB的。泵車工作時將重為30t的重物提升了10m,歷時100s。不考慮長臂的重。如圖2所示,當(dāng)長臂與水平面成30°時,液壓頂?shù)淖饔昧至少為 2.6×106 N,這個過程所做的有用功為 3×106 J(=1.7,結(jié)果保留1位小數(shù))。
(5)“能源和環(huán)境”是世界各國共同面臨的問題,保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源要從我做起.下列說法中需要改正的是 D 。
A.盡可能用太陽能熱水器代替電熱水器
B.養(yǎng)成及時關(guān)掉水龍頭和人走關(guān)燈的習(xí)慣
C.用洗臉?biāo)疀_廁所,將廢報紙、空酒瓶等送到廢品收購站
D.及時將生活垃圾,廢電池裝在一起丟入垃圾箱
【答案】(1)裂變;(2)??;(3)比熱容;5.88×1010;(4)2.6×106;3×106;(5)D。
【分析】(1)核電站是利用核裂變反應(yīng)所釋放的能量產(chǎn)生電能的發(fā)電廠;
(2)認(rèn)識生活中的一些標(biāo)志;
(3)海水的比熱容大,根據(jù)m=ρV求出海水的質(zhì)量,根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)求出海水吸收的熱量;
(4)知道長臂的質(zhì)量,利用重力公式求長臂重,求出動力臂OA=OB,阻力臂OB×cs30°,利用杠桿的平衡條件求此液壓頂對長臂的作用力;液壓臂做的有用功W有用=Gh;
(5)根據(jù)選擇項中的物理情景,結(jié)合對應(yīng)的節(jié)能與環(huán)保知識進(jìn)行分析解答。
【解答】解:(1)電站是利用核能來發(fā)電的,其能量是原子核發(fā)生了可控的核裂變來工作的;
(2)圖乙圖是“噪聲有害”標(biāo)志;丙圖為“高壓危險”標(biāo)志;丁圖為“當(dāng)心電離輻射”標(biāo)志;
(3)使用海水作冷卻劑,是因為海水的比熱容大,升高相同溫度時,同樣質(zhì)量的海水比其他物質(zhì)吸收的熱量多;
由ρ=可知,V=200m3水的質(zhì)量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×200m3=2×105kg,
水吸收的熱量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2×105kg×(90℃﹣20℃)=5.88×1010J;
(4)物體的重力G=mg=30×103kg×10N/kg=3×105N,杠桿受到的阻力:F2=G=3×105N,
由杠桿平衡的條件F1L1=F2L2可得:
F×OA=G×OB×cs30°,
即:F×OB=3×105N×OB×cs30°,所以液壓頂?shù)淖饔昧Γ篎=2.6×106N,
液壓臂做的有用功:W有用=Gh=3×105N×10m=3×106J;
(5)A、用太陽能熱水器代替電熱水器可以節(jié)約部分電能,做法正確,不符合題意;
B、及時關(guān)掉水龍頭可以節(jié)約水資源,人走關(guān)燈可以減少燈泡工作時間,減少對電能的消耗,做法正確,不符合題意;
C、把洗臉?biāo)脕頉_廁所可以節(jié)約水資源,將廢報紙、空酒瓶等送到廢品收購站可以起到廢物利用的作用,做法正確,不符合題意;
D、生活垃圾和廢電池應(yīng)該分類分裝,這樣會減少電池對環(huán)境的破壞,將生活垃圾和廢電池裝在一起丟入垃圾箱不妥,符合題意;
故選:D。
故答案為:(1)裂變;(2)??;(3)比熱容;5.88×1010;(4)2.6×106;3×106;(5)D。
四、解答題。
14.(2022秋?沁陽市月考)某校九年級開展“節(jié)約一度電”主題活動。請你和他們一起,完成以下內(nèi)容。
(1)如表所示,是娜娜家洗衣機的銘牌,若完成一次洗滌的時間為30min,則一度電可供該洗衣機完成幾次洗滌?
(2)若自來水的溫度為15℃,某電熱水器的電加熱效率為84%,則一度電可使該電熱水器將多少千克的自來水加熱至40℃?[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
(3)請你接合日常生活情境寫出一條節(jié)約用電的建議,并用所學(xué)的物理知識加以解釋,不得與示例重復(fù)。
【示例】建議:離開房間時隨手關(guān)燈。
解釋:減少電燈工作的時間t,由W=Pt可知,消耗的電能減少。
建議: 電視機不看時隨手拔掉電源 。
解釋: 隨手拔掉電源,使電視機的待機功率P=0,待機時間t=0,由W=Pt可知,由待機消耗的電能為零 。
【答案】(1)一度電可供該洗衣機完成8次洗滌;
(2)一度電可使該電熱水器將28.8千克的自來水加熱至40℃;
(3)建議:電視機不看時隨手拔掉電源。
解釋:隨手拔掉電源,使電視機的待機時間t=0,由W=Pt可知,電視機不消耗電能。
【分析】(1)根據(jù)W=Pt算出電熱水器消耗的電能,一度電可完成的洗滌次數(shù)n=計算即可;
(2)根據(jù)W=Pt算出電熱水器消耗的電能,再根據(jù)加熱效率算出水吸收的熱量,根據(jù)Q吸=c水m水(t﹣t0)可得水的質(zhì)量;
(3)根據(jù)生活中的實際案例進(jìn)行分析。
【解答】解:(1)由圖可知,該洗衣機洗滌功率P=250W=0.25kW;
洗滌一次所需時間t0=30min=0.5h;
由W=Pt可得,
該洗衣機洗滌一次消耗的電能W0=Pt0=0.25kW×0.5h=0.125kW?h;
一度電可完成的洗滌次數(shù)n===8;
(2)由題意可知,t0=15℃,t=40℃,
水吸收的熱量Q吸=84%W=0.84×1kW?h=0.84×3.6×106J=3.024×106J;
由Q吸=c水m水(t﹣t0)可得
m水===28.8kg;
(3)建議:電視機不看時隨手拔掉電源。
解釋:隨手拔掉電源,使電視機的待機時間t=0,由W=Pt可知,電視機不消耗電能。
答:(1)一度電可供該洗衣機完成8次洗滌;
(2)一度電可使該電熱水器將28.8千克的自來水加熱至40℃;
(3)建議:電視機不看時隨手拔掉電源。
解釋:隨手拔掉電源,使電視機的待機時間t=0,由W=Pt可知,電視機不消耗電能。
緊缺型
人均水量(m3)
輕度缺水
1700~3000
中度缺水
1000~1700
中度缺水
500~1000
極度缺水
<500
緊缺型
人均水量(m3)
輕度缺水
1700~3000
中度缺水
1000~1700
中度缺水
500~1000
極度缺水
<500
額定電壓:220V
洗滌功率:250W
額定評率:50Hz
脫水功率:380W
洗滌/脫水容量:8.0/8.0kg
洗滌加熱功率:1900W
進(jìn)水水壓:0.05﹣0.8MPa
防水等級:IPX4

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初中物理人教版(2024)九年級全冊電子課本

第4節(jié) 能源與可持續(xù)發(fā)展

版本: 人教版(2024)

年級: 九年級全冊

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