2022年中考物理知识点二轮复习专题练习——能源与可持续发展

能源与可持续发展

一、选择题（共15题）

1．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　）

A．石油和太阳能都是不可再生能源 B．超导材料可用于电饭锅的发热元件

C．光纤通讯是依靠超声波来传递信息的 D．能量的转化与转移具有方向性

2．下列选项中，正确的是（　　）

A．人体安全电压不高于36V B．手电筒正常工作时电流约10A

C．新能源汽车的效率可达100% D．家用台灯正常工作电流大约2A

3．城市环保建设——控制噪声是主要项目之一，下列哪种措施不能减弱噪声（　　）

A．城区内禁止机动车鸣笛

B．减少二氧化碳气体的排放

C．在城市街道两旁多种植树木花草

D．在汽车的排气管上装消声器

4．下列说法中，正确的是（　　）

A．垃圾集中丢弃不分类 B．三插插头改成两插插头使用

C．倡导海绵城市建改 D．矿泉水喝两口就随意丢弃

5．联合国把每年的6月5日定为“世界环境日”，旨在唤起全世界人民的环境保护意识。以下措施有利于环境保护的是（　　）

A．大量砍伐树木

B．大量使用农药和化肥

C．工业废水直接排放

D．将含汞量高的旧电池投到标有“有害垃圾”的垃圾桶里

6．中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（　　）

A．智能机器人只能通过声音信号控制

B．北斗卫星导航是通过光纤传递信息

C．用5G手机上网是通过电磁波传递信息

D．无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量

7．每年6月5日是世界环境日，保护环境人人有责，下列做法不符合这一主题的是（　　）

A．开发氢燃料电池客车

B．使用太阳能路灯

C．分类回收垃圾

D．加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空

8．水是生命之源，保护水资源、节约用水是我们义不容辞的责任。下列做法不能节约用水的是（　　）

A．淋浴擦肥皂时暂时关上喷头

B．洗衣后的水用来拖地

C．水龙头坏了，立即进行修理

D．用水管不间断地冲洗汽车

9．如图所示反映了一只白炽灯正常工作时能量转化情况，下列说法错误的是（　　）

A．图中括号内的能量应该是光能

B．生活中使用这种灯泡电能的利用效率高

C．生活中使用这种灯泡不利于节能

D．这种白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率是10％

10．图为近两个多世纪以来人类能源消耗曲线图，由图可知，自1950年以来，人类能源消耗的情况（　　）

A．显著增长 B．平稳增长 C．稳中有降 D．显著减少

11．1964年人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后通过发电机发电。下列说法不正确的是（　　）

A．当海水下降时，阀门K1关闭，阀门K2开启

B．当海水上升时，阀门K1开启，阀门K2关闭

C．航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的

D．航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的

12．下列各种发电方式中，利用可再生能源发电的是（　　）

A．风力发电 B．潮汐发电 C．水力发电 D．煤炭发电

13．实验装置如图所示，加热试管使水沸腾。对观察到的现象分析错误的是（　　）

A．玻璃管口冒出的“白气”是水汽化成的水蒸气

B．加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能

C．小叶轮的转动说明永动机是可以实现的

D．小叶轮转动，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能

14．关于“热机”，下列说法中错误的是（　　）

A．通过技术改进，可以使热机的效率达到100%

B．减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”

C．用水而不用其它循环物质降低热机的温度，主要是利用水的比热容小的特性

D．严寒的冬天，有人晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏水箱

15．为了改善市民的生活环境，创建宜居文明城市，某市采取了多项措施，下列措施中是主要用于降低噪声污染的是（　　）

A．市区道路设置禁止汽车鸣笛的标志 B．在道路边安装噪声监测仪

C．倡导市民低碳生活，绿色出行 D．在公路和住宅之间植树造林

二、非选择题

16．在完全隔热的装置中，同一酒精灯给100g水和100g某种油加热，其温度随时间的变化关系如图所示，那么100g油每分钟吸收的热量是 _____J。实验中，热量只能自发的由热源传递给该物质，却不会反过来传递，说明能量的转移具有 _____性。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]

17．汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为______。内能散失到空气中，此过程能量的总和______（选填“增大”、“不变”或“缩小”）；散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有______性。

18．水是人及一切生物生存所必需的资源，但全国各地区水资源分布不均衡，如湖北地区，就属于水资源轻度缺水地区。因此，为了可持续发展，我们要节约用水，防止水体污染，请认真阅读下面的图表1、2，然后回答有关问题。

表1我国部分地区人均水量

表2水资源紧缺指标

由表2中水资源紧缺指标可以判断我国首都北京属于水资源 ___________缺水地区，针对这一实际问题，请你提出一条可行的解决措施 ___________。

19．煤、石油、天然气等能源的利用，使人类得以获得大量内能，给人类文明带来进步，但同时也造成环境污染，给人类带来危害。请你分别举出一个利用能源和一个污染环境的例子：

利用能源的例子：______。

污染环境的例子：______。

20．丽丽家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg，液化气的热值取5×107J/kg。求：

（1）完全燃烧1kg的液化气，释放的热量是多少？

（2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，小彤想节约能源、降低能耗，如果将上述散失的热量全部收集起来，可以把多少温度为20℃的水加热到100℃？（c水=4.2×103J/(kg·℃)）

（3）液化气与煤相比，热学方面突出的优点是？环保方面突出的优点是？

21．某电动公交车的部分数据如表所示。当该车电池储存的能量降低到充满时的10%以下时，就需要再次充电。该车在刹车时，可以将约10%的动能回收并储存到电池中。已知质量为m、速度为V的物体所具有动能的计算式，请估算：

(1)该车以36km/h匀速行驶时受到的阻力？

(2)公交公司想要估算该车在某线路运行时，充一次电能跑多少趟（从始发站到终点站算1趟，再从终点站返回始发站算第2趟）。该公交线路从始发站到终点站全程21.5km，且没有明显的上下坡。公交公司在该线路上设置了30个站点。线路途径20个红绿灯，假设公交车字行驶过程中，平均每趟10次红灯。假设该车以36km/h匀速行驶，平均每趟搭乘司机和乘客约30人。在上述条件下，请你估算：该车充满一次电最多能跑几趟该公交线路？

(3)你认为实际情况下，该车在此公交线路上连续可行驶路程比第（2）问的估算结果更大还是更小？请说明你的理由（说出 4 条以上）？

22．大量研究表明，我国家庭分散燃烧煤炭是产生雾霾的重要原因，因此高效利用及用清洁能源替代煤炭已经刻不容缓。太阳能热水器很好的利用了清洁能源。小明家太阳能热水器可装水，在夏季可以将这些水从加热到（，煤炭热值）。

（1）水吸收的热量是多少？

（2）如果煤炭加热水的效率为，加热上述水需要多少煤炭？（保留2位小数）

（3）节约能源也可以减少雾霾的产生，可是有人认为自然界的能量是守恒的，不必节约能源，这种观点为什么不对？

23．“超级电容”电动公交车利用超级电容替代电池储存电能，仅需在起始站和终点站充电数分钟就能完成一次运营。在平直公路上，某次运营过程简化为图示三个阶段阶∶

阶段一∶公交车充满电后，从起始站加速运动至A处时速度达到54km/h，此阶段电容释放的电能为E1=1.5×106J，其中80%转化为车的动能。

阶段二∶公交车从A处开始以54km/h的速度匀速行驶100s后到达B处，此阶段电容释放电能的90%用于维持公交车匀速行驶，公交车匀速行驶时所受阻力为3000N。

阶段三∶公交车从B处开始刹车，最后停在终点站｡

(1)求公交车运动至A处时的动能E2

(2)在公交车匀速行驶的过程中，求电容释放的电能E3

(3)在进站刹车过程中，若公交车可将动能减少量的75%回收为电能储存在电容中｡

①求进站车过程中回收的电能E4

②到达终点站后，要将电容充满电，求需要充入的电能E5

参考答案

1．D

【详解】

A．太阳能、风能是可再生能源，但是石油短时间内从自然界得不到补充，属于不可再生能源，故A错误；

B．超导材料没有电阻，电饭锅是利用电流的热效应工作的，超导体不能应用于电饭锅，故 B错误；

C．光导纤维是利用激光来传递信息的，故C错误；

D．能量在转化和转移的过程中总量是不变的，但能量的转化和转移具有方向性，故D正确。

故选D。

2．A

【详解】

A．因为人体有电阻，微弱的电流通过人体时不会造成伤害，所以人体可以承受一定的电压，人体安全电压不高于36V，故A正确；

B．手电筒使用干电池，正常工作时电流约0.2A，故B错误；

C．新能源汽车使用电能工作，由于电流的热效应，在工作时会产生热量散失掉，所以新能源汽车的效率不可达100%，故C错误；

D．家用台灯的工作电压为220V，功率大概12W左右，因此家用台灯正常工作电流不是2A，故D错误。

故选A。

3．B

【详解】

A．市区内禁止机动车鸣笛是在噪声的产生处减弱噪声，故A不符合题意；

B．减少二氧化碳气体的排放可以改善空气质量，不能减弱噪声，故B符合题意；

C．城市街道两旁和空地多种草、多植树可以在噪声的传播过程中减弱噪声，故C不符合题意；

D．在汽车的排气管上装消声器可以在声源处减弱噪声，故D不符合题意。

故选B。

4．C

【详解】

A．垃圾集中丢弃不分类，既造成环境污染，又造成能源浪费。故A错误；

B．三插头改成两插插头使用，虽然不影响用电器的正常使用，但可能造成人体触电。故B错误；

C．倡导海绵城市，有利于缓解城市发展压力，有利于城市的可持续发展。故C正确；

D．矿泉水喝两口就随意丢弃，既造成环境污染，又造成能源浪费。故D错误。

故选C。

5．D

【详解】

A．大量砍伐树木会造成水土流失，土地贫瘠，对环境有很大的危害，所以A不符合题意；

B．大量使用农药和化肥会破坏当地生态环境、导致土地板结、水体富营养化等，所以B不符合题意；

C．未经处理的工业废水中含有大量有害物质，有些物质在自然环境中不易分解，若直接排放，对当地环境的危害非常大，所以C不符合题意；

D．汞对人体是有害的，处理含汞的物质时不能采用简单填埋的方式，将含汞量高的旧电池投到标有“有害垃圾”的垃圾桶里集中合理处理，可以将危害降到最低，所以D符合题意。

故选D。

6．C

【详解】

A．智能机器人具备形形色色的信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉，所以机器人还可以通过光线等各种信号进行控制，故A错误；

B．我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它是利用电磁波传递信息的，故B错误；

C．5G手机上网网速加快，它传递信息是通过电磁波中的微波来实现的，故C正确；

D．无人自动驾驶汽车行驶是指它的操作智能化，因为能量在转化和转移的过程中，总量是守恒的，所以它也需要消耗能量才能前进，故D错误。

故选C。

7．D

【详解】

A．开发氢燃料电池客车，减少使用化石能源，可以减少污染物的排放，故A不符合题意；

B．使用太阳能路灯，减少使用化石能源，可以减少污染物的排放，故B不符合题意；

C．分类回收垃圾，即能减少资源浪费又可防止污染环境，故C不符合题意；

D．加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空，污染空气，故D符合题意。

故选D。

8．D

【详解】

A．淋浴擦肥皂时关上喷头，可以减少用水，符合节约用水要求，故A不符合题意；

B．洗衣后的水用来拖地，把水重复使用可以减少水的用量，符合节约用水要求，故B不符合题意；

C．水龙头坏了立即进行修理，可以减少水的浪费，符合节约用水要求，故C不符合题意；

D．用水管不间断的冲洗汽车，造成水的浪费，不符合节约用水要求，故D符合题意。

故选D。

9．B

【详解】

A．从白炽灯的工作方式及能量转化图可知，100J的电能转化成了90J的内能和10J的光能，所以图中括号内的能量应该是光能，故A正确，A不符合题意；

BC．从能量转化图可知，转化为的内能为90J，而光能只有10J，所以该灯泡的电能利用效率低，不利于节能，故B错误，B符合题意，C正确，C不符合题意；

D．这种白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率

100%10%

故D正确，D不符合题意。

故选B。

10．A

【详解】

根据图像看出，自1950年以来，人类能源消耗的情况逐年上升，增长幅度也是显著的。故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

11．D

【详解】

解海水下降时，气室体积增大，压强减小，阀门K 1 关闭，阀门K 2 开启，将空气吸入气室；海水上升时，气室体积减小，压强增大，阀门K1 开启，阀门K 2 关闭，压缩后将空气推入工作室。整个过程是海水推动活塞做功，将海水的机械能转化成了电能，故ABC错误，D正确。

故选D。

12．ABC

【详解】

ABC．风能、水能、潮汐能都可以源源不断地从自然界获得，是可再生能源，所以水力发电、风力发电、潮汐发电都是利用可再生能源发电的，故ABC符合题意；

D．煤炭发电是通过燃烧煤产生的内能转化为电能的过程，煤是不能从自然界源源不断获得的，也不能重复利用，是不可再生能源，所以火力发电是利用不可再生能源发电的，故D不符合题意。

故选ABC。

13．ABC

【详解】

A．玻璃管口冒出的“白气”，是水蒸气上升遇冷液化形成的小水滴，故A错误，符合题意；

B．加热使水升温是通过热传递的方式改变水的内能，故B错误，符合题意；

C．小叶轮的转动是因为内能转化为机械能，而不能说明永动机是可以实现的，故C错误，符合题意。

D．小叶轮转动，水蒸气对小叶轮做功，是水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，故D正确，不符合题意。

故选ABC。

14．AC

【详解】

A．因为热机工作时不可能没有能量消耗，通过技术改进，可以提高热机的效率，但无论如何热机效率都不可能达到100%，故A错误，符合题意；

B．减少城市热岛效应的措施之一是倡导“绿色出行”，可以减少二氧化碳的排放，降低温室效应，故B正确，不符合题意；

C．水的比热容大，可吸收更多的热量，升高较低的温度，故用水而不用其它循环物质降低热机的温度，故C错误，符合题意；

D．严寒的冬天，把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏水箱，故D正确，不符合题意。

故选AC。

15．AD

【详解】

A．市区道路设置禁止汽车鸣笛标志是为了在声源处防止噪声的产生，故A符合题意；

B．在道路边安装噪声监测装置，只能监测噪声，无法降低噪声的污染，故B不符合题意；

C．倡导市民低碳生活、绿色出行是为了节约能源，保护环境，不是为了降低噪声，故C不符合题意；

D．在公路和住宅之间植树造林可以在传播过程中减弱噪声，故D符合题意。

故选AD。

16．1050    方向   

【详解】

12min水吸收的热量

Q水吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(30℃-0℃)=12600J

1min水吸收的热量

因为同一热源放热一样，所以二者在相同时间吸热相同，1min油吸收的热量

Q油吸′=Q水吸′=1050J

热传递时，能量总是从高温物体传递到低温物体，即能量的转移具有方向性。

17．内能    不变    方向   

【详解】

据能量的守恒定律可知，能量不会无缘无故产生和消失，汽车刹车的过程，通过做功，将机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和是不变的。

散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，能量的转移和转化的过程中能量可以向一个方向自发地进行，但是向相反的方向却不能自发地进行，因此能量的转化和转移具有方向性。

18．极度    南水北调   

【详解】

从图示中可查出北京年人均占有的水量小于500m3，在表格中可以发现人均水量小于500m3的是极度缺水地区，因此北京是极度缺水地区。

为了保护水资源，一方面要节约用水，防止水源被污染；另外还可以通过南水北调的方法解决北京的用水困难。

19．生活中很多地方都需要用到能源，比如利用柴油作为燃料使拖拉机耕地。

人类在使用能源的同时，不可避免对环境造成影响，如化石燃料在燃烧时，产生的废气会污染环境。

20．（1）5×107J；（2）1250kg；（3）热学方面突出的优点是热值高，环保方面突出的优点是污染少

【详解】

解：（1）1kg的液化气完全燃烧释放的热量

Q放=mq=1kg×5×107J/kg=5×107J

（2）整瓶21kg的液化气完全燃烧释放的热量

Q放=m′q=21kg×5×107J/kg=1.05×109J

因为整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，所以散失的热量

Q散=Q放(1﹣η)=1.05×109J×(1﹣60%)＝1.05×109J×40%＝4.2×108J

因为Q吸=cm(t−t0)，且水的温度由20℃加热到100℃，所以可加热水的质量

（3）液化气与煤炭相比较，具有热值高的特点，在质量相同时液化气燃烧产生的热量多；液化气的燃烧充分程度要比煤好，排出的二氧化碳少，对环境的污染较小。

答：（1）1kg的液化气完全燃烧释放的热量是5×107J；

（2）可以把1250kg温度为20℃的水加热到100℃；

（3）热学方面突出的优点是热值高，环保方面突出的优点是污染少。

21．(1)2000N；(2)4；(3)更小；实际道路中，刹车减速的情况更普遍，又要刹车导致的能量损失更多；实际行驶中速度常常大于36km/h所以损失能量更多；冬天或夏天开空调会损失更多的能量；每次充电不一定保证完全充满。

【分析】

(1)利用电功的计算公式以及功的计算公式，根据能量的转化、利用率以及力与运动的关系得到公交车受到的阻力；

(2)考虑公交车的行驶情况以及能量的损耗，根据(1)中充一次电得到的能量可解答问题；

(3)实践生活中有很多地方都会有能量的损耗，比如车内其他功能的使用；另外实际生活中的道路行驶情况没有题干中那么理想。

【详解】

(1)由表格中数据可知公交车一小时充电储存的电能，当该车电池储存的能量降低到充满时的10%以下时，就需要再次充电。可知充一次电，有90%电能转化为机械能供公交车做有用功。根据有

(2)当该车以36km/h行驶时，该车在刹车时，每停车一次，可以将约10%的动能回收并储存到电池中。则损失的动能

该车行驶一趟该线路，共停车

30+10=40次

共损失能量

该车匀速行驶受到平衡力，将能量用来做有用功的部分

故该车行驶一趟该线路，需要消耗的电能至少为

所以充满一次电最多能跑的趟数

故充满一次电，公交车最多能跑4趟。

(3)实际情况下，该车在此公交线路上连续可行驶路程比第(2)问的估算结果更小；

理由：①实际道路中，刹车减速的情况更普遍，由于刹车导致的能量损失更多。例如：因为前方有车辆或行人、道路拐弯刹车减速的情况随时可能发生，而且经常会因为避让行人或道路拥堵停车。在上下班等高峰时段，坐车的人更多、道路更拥堵，于是因车辆加速、减速、走走停停损失的动能更多；②实际道路中，公交车行驶的速度常常大于36km/h，速度大，刹车是损失的动能也更多；③若在冬天或夏天，公交车打开空调会消耗能量，在夜间行车打开内外灯也会消耗能量；④每次充电不一定能保证充满，且随着电池的使用其贮电能力下降（合理即可）。

答：(1)该车以36km/h匀速行驶时受到的阻力大约是2000N；

(2)该车充满一次电最多能跑4趟该公交线路；

(3)见详解。

22．(1)4.2×107J；(2)4.67kg；(3)不对，因为能量的转移和转化是有方向性的，不是所有的能源都可以直接利用的

【分析】

知道水的质量、比热容、初末温度，由吸热公式可以求出水吸收的热量；煤炭来提供热量，不计热量损失，根据公式变形可求得煤炭的质量；自然界的能量是守恒，但能量的转移和转化是有方向性的，故需要节约能源。

【详解】

(1)水吸收的热量

(2)煤炭放出的热量

需要煤炭

(3)不对，因为能量的转移和转化是有方向性的，不是所有的能源都可以直接利用的。

答：(1)水吸收的热量是；

(2)如果煤炭加热水的效率为，加热上述水需要煤炭；

(3)不对，因为能量的转移和转化是有方向性的，不是所有的能源都可以直接利用的。

23．(1)1.2×106J；(2)5×106J；(3)①9×105J，②5.6×106J

【详解】

(1)根据题意知道，公交车运动至A处时的动能

(2) 54km/h=15m/s，公交车匀速行驶时克服阻力所做的功

电容释放的电能

(3)①根据题意知道，进站车过程中回收的电能E4

②到达终点站后，需要充入的电能

答：(1)公交车运动至A处时的动能E2是1.2×106J；

(2)在公交车匀速行驶的过程中，电容释放的电能E3是5×106J；

(3)①进站车过程中回收的电能E4是9×105J；

②到达终点站后，要将电容充满电，需要充入的电能E5是5.6×106J。