2024年中考物理母題解密 專題22 能源與可持續(xù)發(fā)展（附答案）

專題22能源與可持續(xù)發(fā)展考點解讀《能源與可持續(xù)發(fā)展》作為義務(wù)教育階段物理教學(xué)的最后一章，起著至關(guān)重要的壓軸作用。它使得義務(wù)教育階段物理教學(xué)的目的在此達到高潮，物理教育教學(xué)的意義得以充分的體現(xiàn)。從知識方面看，對能量、能源及轉(zhuǎn)化有全面的認(rèn)識。從價值觀方面看，培養(yǎng)了學(xué)生的節(jié)能意識和環(huán)保意識，對于能源的開發(fā)利用有可持續(xù)發(fā)展的意識。本章以“能量”作為主線之一，也貫穿在整套教材當(dāng)中。本章在前面學(xué)過的各種能的知識基礎(chǔ)之上，對能源知識做了常識性的介紹，對“能量”概念進行了簡單的回顧和總結(jié)。0101能源及其分類揭秘揭秘母題【母題1】（2023?內(nèi)蒙古）關(guān)于能量和能源，下列說法正確的是A．電能是一次能源B．太陽釋放的能量是核裂變產(chǎn)生的C．水力發(fā)電是將水的機械能轉(zhuǎn)化為電能D．煤、石油、天然氣都是可再生能源【答案】【分析】（1）能從自然界直接獲取的是一次能源，需要通過一次能源的消耗來獲得的能源，叫二次能源；（2）太陽釋放的能量是氫聚變產(chǎn)生的；（3）水力發(fā)電機發(fā)電時是把機械能轉(zhuǎn)化為電能；（4）煤、石油、天然氣都是化石能源，不能在短時間內(nèi)形成，是不可再生能源?！窘獯稹拷猓骸㈦娔苄柰ㄟ^消耗一次能源才能獲得，是二次能源，故錯誤；、太陽釋放的能量是氫核聚變產(chǎn)生的，故錯誤；、水力發(fā)電機發(fā)電時是將水的機械能轉(zhuǎn)化為電能，故正確；、煤、石油、天然氣都是化石能源，不能在短時間內(nèi)形成，是不可再生能源，故錯誤；故選：?！灸割}2】（2023?淄博）能源是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，人類社會的每一次重大進步都伴隨著能源的改進和更替。關(guān)于能源的開發(fā)和利用，下列說法錯誤的是A．核能是可再生能源，開發(fā)和利用核能是人類獲取能源的一個新途徑B．煤是不可再生能源，以煤為主要燃料的火電站容易造成環(huán)境污染C．太陽能是一次能源，可直接利用且污染小，開發(fā)前景廣闊D．能量在利用的過程中，其轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的【答案】【分析】可再生能源可以在短時間內(nèi)形成，不可再生能源不可在短時間內(nèi)形成。清潔能源污染小，一次能源可以直接從自然界獲取，能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的。【解答】解：．核能是不可再生能源，開發(fā)和利用核能是人類獲取能源的一個新途徑，故錯誤；．煤是不可再生能源，以煤為主要燃料的火電站容易造成環(huán)境污染，故正確；．太陽能是可以直接獲取的一次能源，可直接利用且污染小，開發(fā)前景廣闊，故正確；．能量在利用的過程中，其轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的，故正確。故選：。【母題3】（2023?鎮(zhèn)江）開發(fā)和利用可再生能源，可實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展。以下屬于可再生能源的是A．石油B．天然氣C．煤D．風(fēng)能【答案】【分析】像水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等都是能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期內(nèi)不能從自然界得到補充的能源叫不可再生能源?！窘獯稹拷猓菏?、天然氣、煤都屬于不可再生能源，只有風(fēng)能是可再生能源，故正確，錯誤。故選：。方法技巧能源家族的成員種類繁多，而且新成員在不斷地加入，只要能被人類所利用以獲取有用能量的各種物質(zhì)都可以加入能源家族中來。能源家族的成員按照不同的角度可以劃分為不同的類別，具體有以下幾種劃分方式：分類方法類別概念常見能源從能源的獲取方式劃分一次能源可以直接從自然界獲得的能源化石能源、風(fēng)能、水能、太陽能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能、核能二次能源由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)化而來的能源電能、汽油、柴油、煤油、木炭等從能源的開發(fā)時間和利用狀況劃分常規(guī)能源已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛使用的能源煤、石油、天然氣及水能等新能源剛開始利用或正在積極研究有推廣的能源核能、太陽能、潮汐能、地?zé)崮艿葟哪茉词欠窨梢栽偕鷦澐植豢稍偕茉床荒茉诙唐趦?nèi)從自然界得到補充的能源煤、石油、天然氣、核能等可再生能源可以從自然界源源不斷地獲得的能源風(fēng)能、水能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、潮汐能等從對環(huán)境的影響劃分清潔能源對環(huán)境無污染的能源太陽能、電能、風(fēng)能、水能、潮汐能、地?zé)崮艿确乔鍧嵞茉磳Νh(huán)境有污染的能源煤、石油，柴薪等注意：理解和判斷的類別應(yīng)注意的兩個方面：（1）不可再生能源和“可再生能源”都是對于一次能源來說的；（2）常規(guī)能源和新能源的劃分是相對的，它們的本質(zhì)區(qū)別是利用時間上的差異。隨著時間的推移和科技的進步，現(xiàn)在所說的新能源會逐漸稱為常規(guī)能源。0202太陽能和核能的利用揭秘揭秘母題【母題4】（2023?廣州）某路燈照明系統(tǒng)的太陽能電池白天將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，對蓄電池充電，晚上蓄電池對路燈供電，對如圖方框中能量形式判斷正確的是A．甲是“電能”B．乙是“太陽能”C．丙是“電能”D．丁是“機械能”【答案】【分析】（1）太陽能電池工作時將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。（2）太陽能給蓄電池充電時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。（3）蓄電池放電時將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量。（4）路燈工作時將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能。【解答】解：太陽能電池白天將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，對蓄電池充電，晚上蓄電池對路燈供電，其能量轉(zhuǎn)化過程如下：太陽能電能化學(xué)能電能光能。故正確，錯誤。故選：?！灸割}5】（2023?益陽）太陽能是人類能源的寶庫，下列有關(guān)太陽能的說法錯誤的是A．太陽能是氫聚變釋放的核能B．我們今天開采的化石能源來自于上億年前地球接收的太陽能C．目前太陽能電池轉(zhuǎn)化太陽能的效率非常高D．太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能【答案】【分析】（1）太陽是一個巨大的核能火爐，每時每刻都在發(fā)生聚變反應(yīng)，向周圍釋放出驚人的核能。（2）化石能源來自于上億年前地球接收的太陽能。（3）目前太陽能的光電轉(zhuǎn)換效率比較低。（4）太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能?！窘獯稹拷猓?、太陽能是氫聚變釋放的核能，故正確；、我們今天開采的化石能源來自于上億年前地球接收的太陽能，故正確；、目前太陽能電池轉(zhuǎn)化太陽能的效率較低，故錯誤；、太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故正確。故選：?！灸割}6】（2023?青海）如圖所示，為紀(jì)念我國第一顆原子彈和氫彈的誕生，彰顯不畏強暴、艱苦創(chuàng)業(yè)、勇攀高峰的“兩彈一星”精神，2005年原子城被確定為全國愛國主義教育示范基地。關(guān)于原子彈和氫彈的說法中錯誤的是A．氫彈利用了核聚變B．原子彈利用了核裂變C．核廢料沒有污染D．原子核是由質(zhì)子和中子組成【答案】【分析】（1）原子核是由質(zhì)子和中子靠強大的核力緊密結(jié)合在一起的，一旦原子核分裂或聚合，就能釋放出巨大的能量，這就是核能；（2）獲得核能的兩種途徑：核裂變和核聚變；一旦發(fā)生核泄漏事件，會產(chǎn)生放射性污染；（3）原子彈及核電站都是利用了原子核的裂變釋放能量，只不過原子彈對于裂變的速度不加控制，而核電站是控制裂變的速度讓能量得以緩慢釋放。【解答】解：、氫彈利用了核聚變，故正確；、原子彈利用了核裂變，故正確；、一旦發(fā)生核泄漏事件，會產(chǎn)生放射性污染，故錯誤；、原子核是由質(zhì)子和中子組成，故正確；故選：。方法技巧1.太陽能是一次能源中的可再生能源，還是清潔、無污染的新能源。太陽向外輻射的能量來自于其內(nèi)部進行的熱核反應(yīng)（輕核聚變）。太陽能是人類的“能源之母”，除地?zé)崮堋⒊毕芎秃四芡?，大部分能源如風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、化石能源等都來自于太陽能。人類直接利用太陽能的方式主要是用集熱器把水等物質(zhì)加熱（光熱轉(zhuǎn)換）、用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)換成電能（光電轉(zhuǎn)換）。2.核能的兩種獲取方式的對比比較核裂變核聚變定義質(zhì)量較大的原子核分裂為較小的原子核的過程質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成較大的原子核的過程條件中子轟擊質(zhì)量較大的原子核超高溫釋放核能大小巨大更加巨大應(yīng)用原子彈、核電站氫彈模擬模擬中考1．（2023?青羊區(qū)模擬）推動“節(jié)能減排”工作，有助于實現(xiàn)我國提出的“碳中和、碳達峰”的目標(biāo)。下列做法可行的是A．倡導(dǎo)使用清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源B．燃油汽車降價，提高汽車保有率C．大力研發(fā)永動機，減少能源消耗D．在全國各地都大力發(fā)展火力發(fā)電【答案】【分析】在使用能源時，總會對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，要盡可能多的減小對環(huán)境的污染?！窘獯稹拷猓?、有助于實現(xiàn)我國提出的“碳中和、碳達標(biāo)”的目標(biāo)的是倡導(dǎo)使用清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，故正確。、汽車使用會對環(huán)境產(chǎn)生污染，故燃油汽車降價，提高汽車保有率是錯誤的做法，故錯誤。、永動機不可能實現(xiàn)，故錯誤；、火力發(fā)電會對環(huán)境造成污染，還浪費能源，故錯誤。故選：。2．（2023?碧江區(qū)校級四模）人類的發(fā)展離不開能源，“碳達峰、碳中和”是我國對世界做出的莊嚴(yán)承諾。為了保護地球這個人類共同的家園，下列能源中哪一種是我們更應(yīng)該去積極開發(fā)和利用的？A．煤B．石油C．天然氣D．太陽能【答案】【分析】（1）煤、石油、天然氣這些化石能源，都屬于不可再生能源，儲量是有限的（2）石油產(chǎn)品會造成大氣污染，只能盡量減少使用，不能停止開采；（3）太陽能是可再生能源，環(huán)保無污染，所以應(yīng)該積極開發(fā)和利用。【解答】解：（1）煤、石油、天然氣這些化石能源，都屬于不可再生能源，且對環(huán)境有污染，不適合積極開發(fā)和利用。錯誤。（2）太陽能是可再生能源，環(huán)保無污染，所以應(yīng)該積極開發(fā)和利用。答案為。3．（2023?黃州區(qū)校級模擬）近年來，我國科技創(chuàng)新能力日益凸顯，各種新技術(shù)、新能源、新材料、新裝置等科技成果不斷涌現(xiàn)。例如：2017年，我國海域“可燃冰”（天然氣水合物）首次開采成功；2020年深海潛水器“奮斗者”號實現(xiàn)海底水聲定位；2021年，我國磁約束核聚變裝置“東方超環(huán)”在7000萬攝氏度下運行17.6分鐘；2023年5信號的推廣使用關(guān)于上述新科技成果，下列說法中正確的是A．可燃冰屬于可再生能源B．“奮斗者”號水聲定位主要是利用聲音傳遞能量實現(xiàn)的C．核聚變獲得核能的方式與普通核電站一致D．和通信信號的波在真空中傳播的速度相同【答案】【分析】（1）化石能源屬于不可再生能源；（2）水聲地位主要是利用聲音來獲取海底信息；（3）現(xiàn)階段核電站是利用核裂變獲得核能；（4）不同頻率的電磁波在真空中的速度是相同的。【解答】解：．可燃冰屬于化石能源，是在開發(fā)利用后就不會在短時間內(nèi)再次從自然界產(chǎn)生的能源，屬于不可再生能源，故錯誤；．水聲定位主要是利用聲音傳遞信息實現(xiàn)的，故錯誤；．核聚變獲得核能的方式與普通核電站不一致，現(xiàn)階段核電站是利用核裂變獲得核能，故錯誤；．和信號都是利用電磁波傳播信息的，所以它們在真空中的傳播速度相同，都是，故正確。故選：。4．（2023?聊城三模）太陽能路燈系統(tǒng)可以保障陰雨天氣15天以上正常工作。它是由光源、太陽能電池板、蓄電池等主要部分構(gòu)成。下列說法正確的是A．光源是由超導(dǎo)體材料制成的發(fā)光元件B．太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為光能C．太陽能是可再生能源，發(fā)電時產(chǎn)生的電能是一次能源D．陰雨天路燈工作時，蓄電池是提供電能的裝置【答案】【分析】（1）二極管是由半導(dǎo)體做成的器件，它具有單向?qū)щ娦?；?）判斷能量轉(zhuǎn)化時，要看消耗的能量和獲得的能量分別是什么，總是減少的轉(zhuǎn)化的增加的；（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；可再生能源：可以從自然界中源源不斷地得到的能源；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；（4）電源是提供電能的裝置。【解答】解：、光源其核心元件是發(fā)光二極管，是由半導(dǎo)體材料制成的發(fā)光元件，故錯誤；、太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故錯誤；、太陽能是可以從自然界中源源不斷地得到的能源，是可再生能源；發(fā)電時產(chǎn)生的電能是經(jīng)過一次能源的消耗才能得到的能源，是二次能源，故錯誤；、陰雨天路燈工作時，蓄電池是提供電能的裝置，就是電源，故正確。故選：。5．（2023?蘇州模擬）如圖所示，“華龍一號”是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代核反應(yīng)堆，設(shè)置了完善的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施，使核能的利用更安全，下列關(guān)于核能說法正確的是A．核能可直接轉(zhuǎn)化為電能B．核反應(yīng)堆是可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)裝置C．核能是一種可再生的能源D．核能是原子內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)釋放出來的能量【答案】【分析】（1）核能發(fā)電是利用鈾原子核裂變時放出的核能來發(fā)電的。核電站的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆，核反應(yīng)堆是通過可控裂變（鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）釋放能量的；（2）核能會越用越少，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補充，所以它們屬于不可再生能源?！窘獯稹拷猓骸⒑穗娬镜暮诵氖呛朔磻?yīng)堆，它以鈾為核燃料，核反應(yīng)堆中發(fā)生的核裂變反應(yīng)是可以控制的；核能會先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后內(nèi)能對外做功，機械能轉(zhuǎn)化為電能，故錯誤，正確；、核能直接取自于地殼中的核物質(zhì)，短時間得不到補充，是不可再生能源，故錯誤；、核能是原子核發(fā)生裂變產(chǎn)生的能量，不是原子內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)釋放出來的能量，故錯誤。故選：。6．（2023?天元區(qū)一模）科普小組同學(xué)調(diào)研了我省不同的發(fā)電站，如圖所示，其中利用不可再生能源發(fā)電的是A．太陽能發(fā)電站B．東山風(fēng)力發(fā)電站C．永安燃煤發(fā)電站D．水口水力發(fā)電站【答案】【分析】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?！窘獯稹拷猓禾柲馨l(fā)電站利用的能源是太陽能，太陽能屬于可再生能源，故不符合題意；風(fēng)力發(fā)電站利用的能源是風(fēng)能，風(fēng)能屬于可再生能源，故不符合題意；火力發(fā)電站利用的能源是煤，煤屬于不可再生能源，故符合題意；水力發(fā)電站利用的能源是水能，水能屬于可再生能源，故不符合題意。故選：。7．（2023?洛陽一模）近年來，我國科技領(lǐng)域取得了很多成就。下列說法中正確的是A．“華龍一號”核電站的核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可控的B．我國在南海開采的可燃冰屬于可再生能源C．“天問一號”火星探測器是通過超聲波傳遞信息的D．我國的鐵基超導(dǎo)研究處于世界領(lǐng)先地位，超導(dǎo)體可用作輸電導(dǎo)線、電熱絲等【答案】【分析】（1）核電站是通過可控的核裂變反應(yīng)來利用核能；（2）能夠短時間內(nèi)從自然界源源不斷得到補充的是可再生能源；短時間內(nèi)從自然界得不到補充的是不可再生能源；（3）聲音不能在真空中傳播，電磁波能在真空中傳播；（4）超導(dǎo)體的電阻為零，電流通過時幾乎不產(chǎn)生熱量，因此不能用于利用電流熱效應(yīng)工作的電器?！窘獯稹拷猓?、“華龍一號”核電站的核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可控的核裂變反應(yīng)，故正確；、可燃冰開發(fā)使用后，會越來越少，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補充，所以可燃冰屬于不可再生能源，故錯誤；、聲音不能在真空中傳播，而電磁波能在真空中傳播，因此天問一號火星探測器通過電磁波傳遞信息，故錯誤；、超導(dǎo)材料沒有電阻，不能應(yīng)用于電熱絲，但是可以應(yīng)用于遠(yuǎn)距離輸電線，故錯誤。故選：。8．（2023?鳳慶縣模擬）2023年1月18日，通泉風(fēng)電項目26、28、29號風(fēng)力發(fā)電機組順利完成并網(wǎng)調(diào)試投入運行，為我省綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出貢獻。下列關(guān)于能源的說法正確的是A．風(fēng)力發(fā)電過程中利用的風(fēng)能是可再生能源B．能量的轉(zhuǎn)移是有方向性的，而能量的轉(zhuǎn)化沒有方向性C．化石能源是不可再生能源，核能、水能、太陽能都是可再生能源D．為了保護環(huán)境，控制和消除大氣污染，應(yīng)禁止使用化石能源【答案】【分析】（1）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；（2）能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化是有方向性的；（3）為了保護環(huán)境，控制和消除大氣污染，應(yīng)盡量減少使用化石能源。【解答】解：、風(fēng)能是由大氣的流動形成的，風(fēng)能可以從自然界源源不斷獲得，為可再生能源，故正確；、能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程是有方向性的，是不可逆的，故錯誤；、化石能源和核能均是不可再生能源，太陽能和水能都屬于可再生能源，故錯誤；、化石能源在使用過程中會產(chǎn)生大量廢氣，為了保護環(huán)境、控制和消除大氣污染，應(yīng)減少使用化石能源，而不是禁止，故錯誤。故選：。9．（2023?天心區(qū)校級模擬）節(jié)能減排、保護環(huán)境是全人類的共同責(zé)任，日常生活中以下做法合理的是A．隨意把廢舊電池丟到垃圾桶中B．將家中的電視機長時間處于待機狀態(tài)C．關(guān)停高能耗、高污染的工廠D．將廢水直接排放到江河中【答案】【分析】主要考查日常生活中節(jié)能環(huán)保的一些常見、合理性做法?！窘獯稹拷猓海畬U舊電池隨手丟到垃圾桶中，會污染水體和土壤，不利于環(huán)境保護，故不符合題意；．電視機處于待機狀態(tài)時仍有部分元件在工作，仍會消耗電能，不合理，故不符合題意；．關(guān)停高能耗、高污染的工廠，既可以節(jié)能減排，也可以保護環(huán)境，故符合題意；．廢水直接排放到江河中，會污染水資源，不合理，故不符合題意。故選。10．（2023?槐蔭區(qū)三模）我國在新能源開發(fā)與利用方面走在了世界前列，為全球環(huán)境保護做出了巨大貢獻。以下利用可再生能源發(fā)電的是A．燃?xì)獍l(fā)電B．風(fēng)能發(fā)電C．核能發(fā)電D．煤炭發(fā)電【答案】【分析】（1）可再生能源的概念：像風(fēng)能、水能、太陽能等可以在自然界源源不斷地得到，把它們稱為可再生能源。（2）不可再生能源的概念：化石能源、核能等能源會越用越少，不能在短期內(nèi)從自然界得到補充，這類能源稱為不可再生能源。【解答】解：．燃?xì)獍l(fā)電，燃?xì)鈱儆诓豢稍偕茉?，故不正確；．風(fēng)能發(fā)電，風(fēng)能屬于可再生能源，故正確；．核能發(fā)電，核能屬于不可再生能源，故不正確；．煤炭發(fā)電，煤炭屬于不可再生能源，故不正確。故選：。11．（2023?葉縣模擬）我國科技突飛猛進，發(fā)展速度振奮人心。下列關(guān)于如圖所展示的4款車的說法正確的是A．甲圖：月球