2023年初中物理自主招生講義68（師生版）

初中物理自主招生講練681．原子的核式模型【知識點的認(rèn)識】核式原子結(jié)構(gòu)是1911年由盧瑟福提出的一種原子結(jié)構(gòu)模型．核式原子結(jié)構(gòu)認(rèn)為：原子的質(zhì)量幾乎全部集中在直徑很小的核心區(qū)域，叫原子核，電子在原子核外繞核作軌道運(yùn)動．原子核帶正電，電子帶負(fù)電．在盧瑟福提出其核實原子結(jié)構(gòu)之前，湯姆遜提出了一個被稱為“棗糕式”的電子模型，該模型認(rèn)為，原子的帶正電部分是一個原子那么大的、具有彈性的凍膠狀的球，正電荷均勻地分布著，在這球內(nèi)或球上，有負(fù)電子嵌著．這些電子能在它們的平衡位置上作簡諧運(yùn)動．觀察到的原子所發(fā)出的光譜的各種頻率認(rèn)為就相當(dāng)于這些振動的頻率．【命題方向】原子的核式模型的提出是那位科學(xué)家，以及正電荷的集中在哪里是中考的命題方向，一般以填空或選擇題的方式出現(xiàn)．例1：依據(jù)盧瑟福的原子行星模型理論，在原子中繞核高速旋轉(zhuǎn)的是（）A．核子B．電子C．質(zhì)子D．中子分析：根據(jù)α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子行星模型理論，他認(rèn)為原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核上，帶負(fù)電的電子在原子核外繞核做圓周運(yùn)動，據(jù)此回答問題．解：盧瑟福的原子行星模型理論中正電荷集中在原子核，帶負(fù)電的電子在原子中繞核高速旋轉(zhuǎn)．故選B．點評：本題考查了原子結(jié)構(gòu)的知識，考查是基礎(chǔ)知識，記住盧瑟福的原子行星模型理論即可答題，是一道基礎(chǔ)題．例2：自從湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，人們開始研究原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)．科學(xué)家提出了許多原子結(jié)構(gòu)的模型，在20世紀(jì)上半葉，最為大家接受的原子結(jié)構(gòu)是圖中的（）A．B．C．D．西紅柿西瓜面包太陽系分析：原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)類似于太陽系的結(jié)構(gòu)．解：原子是由位于中心的原子核和繞原子核高速運(yùn)動的外圍電子構(gòu)成．故選D．點評：本題考查了原子的核式結(jié)構(gòu)．【解題方法點撥】物理學(xué)史，只有理解著記住．一．原子的核式模型（共1小題）1．關(guān)于原子核和核能，下列敘述正確的是（）A．原子核由中子和電子組成 B．中子帶正電、電子帶負(fù)電 C．核力做功有可能釋放出核能 D．用質(zhì)子轟擊鈾核發(fā)生裂變2．流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系【知識點的認(rèn)識】液體和氣體都具有流動性，統(tǒng)稱為流體．如：空氣、水等．流體流動時的壓強(qiáng)稱作流體壓強(qiáng)．空氣和水流動時有快有慢，流體在流速大的地方壓強(qiáng)較小，在流速小的地方壓強(qiáng)較大．【命題方向】聯(lián)系生活實際用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋現(xiàn)象是命題方向，一般出現(xiàn)選擇題、填空題或簡答題．例：如圖是家用煤氣灶灶頭的示意圖使用時打開煤氣閥門，擰動點火裝置，煤氣和空氣在進(jìn)口處混合流向燃燒頭被點燃，而煤氣不會從進(jìn)口處向空氣中泄漏，其原因是（）A．進(jìn)口處煤氣流速小，壓強(qiáng)大于大氣壓強(qiáng)B．進(jìn)口處煤氣流速小，壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)C．進(jìn)口處煤氣流速大，壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)D．進(jìn)口處煤氣流速大，壓強(qiáng)大于大氣壓強(qiáng)分析：流體的壓強(qiáng)跟流速有關(guān)，流速越大，壓強(qiáng)越?。容^煤氣進(jìn)口處的內(nèi)外氣體的流速是解決本題的關(guān)鍵．解：因為流速越快，流體的壓強(qiáng)越小，所以進(jìn)口處煤氣流速大，壓強(qiáng)小于大氣壓，煤氣和空氣在大氣壓的作用下流向燃燒頭，而煤氣不會向空氣中泄露．故選C．點評：掌握流體的流速和壓強(qiáng)的關(guān)系，并能運(yùn)用壓強(qiáng)和流速的關(guān)系解釋生活中有關(guān)流體壓強(qiáng)的問題．【解題方法點撥】理解、記住流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系．二．流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系（共1小題）2．2013年6月5日是第42個世界環(huán)境日，為了保護(hù)環(huán)境，低碳出行，一位學(xué)生表示學(xué)校離家不遠(yuǎn)，今后“謝絕”家長開轎車接送。下列關(guān)于轎車的說法正確的是（）A．轎車使用的汽油是可再生能源 B．轎車行駛時，只要不鳴喇叭，就不會產(chǎn)生噪聲 C．轎車上的收音機(jī)接收的信號是依靠電磁波傳過來的 D．轎車上凸下平近似流線型的設(shè)計，使它行駛時，頂部受到氣流的壓強(qiáng)比底部大3．能源及其分類【知識點的認(rèn)識】凡是能為人類提供能量的物質(zhì)資源都叫做能源．【解題方法點撥】（1）能源是一種物質(zhì)，是可以提供某種形式的能量的一種物質(zhì)，能源與能量是兩個不同的物理量，能源是能為人類的提供能量蝗物質(zhì)資源，以能源的利用過程實質(zhì)上就是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程，能量則是物體做功本領(lǐng)的一個量度．（2）生活中常見的能源有：煤炭、石油、天燃?xì)狻⑵?、柴油、熱力、電力等．【命題方向】能源的定義在中考中單獨(dú)命題很少，能源的分類較為常見．例：下列關(guān)于能源的說法中正確的是（）A．煤、石油是當(dāng)今人類利用的主要能源，它們是可再生能源B．天然氣是一種清潔的能源，人類可以無盡地開發(fā)利用C．如果大量利用太陽能，可使太陽能在短期內(nèi)消耗殆盡D．水能和風(fēng)能可以從自然界里得到，是可再生能源分析：煤、石油、天燃?xì)馐嵌唐趦?nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充的能源叫不可再生能源．水能和風(fēng)能可以從自然界源源不斷的得到，是可再生能源．太陽能還要50億年才會燃盡自己的核燃料．解：A、煤、石油是當(dāng)今人類利用的主要能源，它們是不可再生能源；B、天然氣是一種清潔的能源，但它的存儲量是有限的，不能無盡的開發(fā)利用；C、大量使用太陽能對太陽的壽命是沒有任何影響的；D、水能和風(fēng)能可以從自然界源源不斷的得到，是可再生能源．故選D．點評：此題考查了可再生能源和不可再生能源的區(qū)別，以及太陽能的使用．【知識點的認(rèn)識】能源有不同的分類方式：（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)崮堋⒊毕?、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(bǔ)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)崮堋⑻柲?、核能、風(fēng)能．【解題方法點撥】能源的分類是按照不同角度劃分的，同一種能源可能歸屬不同的能源類別，可以按下表進(jìn)行歸類．一次能源二次能源不可再生能源可再生能源常規(guī)能源化石能源生物質(zhì)能電能新能源核能風(fēng)能、太陽能沼氣、氫能【命題方向】能源的分類是中考能源類問題的熱點，分值雖不大，但隨著能源問題的日益突出，命題的趨勢會有所增加．第一類?？碱}：下面所列的各種能源中，屬于可再生能源的是（）A．煤炭B．太陽能C．核能D．石油分析：從能源是否可再利用的角度可分為可再生能源和不可再生能源．化石能源、核能會越用越少，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，所以它們屬于不可再生能源；而風(fēng)能、水能、太陽能、生物質(zhì)能，可以在自然界里源源不斷的得到補(bǔ)充，所以它們屬于可再生能源．解：核能、煤炭、天然氣都屬于不可再生能源，只有太陽能是可再生能源．故選B．點評：此題主要考查對可再生能源和不可再生能源特點的理解，屬于基礎(chǔ)知識．第二類常考題：能源問題是現(xiàn)代社會發(fā)展的三大基本問題之一．能源家族中：①煤炭、②核能、③石油、④天然氣、⑤水能、⑥風(fēng)能、⑦地?zé)崮艿?，屬于不可再生的是①②③④；不是直接或間接來自于太陽的是②⑦．（填序號）分析：從能源是否可再利用的角度可分為可再生能源和不可再生能源．化石能源、核能會越用越少，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，所以它們屬于不可再生能源；而風(fēng)能、水能、太陽能、生物質(zhì)能，可以在自然界里源源不斷的得到補(bǔ)充，所以它們屬于可再生能源．這些能源中有一些是直接或間接的來自太陽，而有一些不是來自太陽．來源于太陽能的有：由千萬年以前的植物、動物尸體所變成的煤、石油、天然氣等物質(zhì)所含的能量也間接來自太陽能；生物能、水能、風(fēng)能等也是太陽能的作用．解：在上述能源中，煤炭、核能、石油、天然氣屬于不可再生能源，而水能、風(fēng)能、地?zé)崮苁强稍偕茉?；同時煤炭、石油、天燃?xì)狻⑺?、風(fēng)能等是直接或間接的來自太陽，而對于核能和地?zé)崮懿皇莵碜蕴枺蚀鸢笧椋孩佗冖邰?；②⑦．點評：此題考查的是對可再生能源和非可再生能源的判斷，是一道基礎(chǔ)題．地球上的能源有三個來源：第一是來源于太陽能．由千萬年以前的植物、動物尸體所變成的煤、石油、天然氣等物質(zhì)所含的能量也間接來自太陽能；生物能、水能、風(fēng)能等也是太陽能的作用．第二是來自地球內(nèi)部的能源，如地?zé)崮埽責(zé)崮軄碓从诘厍蜃约海谌翘?、月亮等星球?qū)Φ厍虻娜f有引力所帶來的能量，如潮汐能．三．能源及其分類（共7小題）3．生活處處有物理，留心觀察皆學(xué)問，對以下現(xiàn)象解釋錯誤的是（）A．高壓鍋是利用水的沸點隨氣壓增大而升高的特點制成的 B．小汽車駕駛室前邊的擋風(fēng)玻璃不采用豎直安裝的主要原因是為了排除像的干擾 C．風(fēng)能、水能、太陽能可以在自然界里源源不斷地得到，它們是可再生能源 D．遠(yuǎn)視眼看不清近處的景物，是因為景物的像落在視網(wǎng)膜的前方4．電動自行車使用可重復(fù)充電的蓄電池提供動力。試分析電動自行車所消耗的能源屬于①一次能源；②二次能源；③可再生能源；④不可再生能源；⑤常規(guī)能源；⑥新能源。（）A．②③⑤ B．①③⑥ C．②④⑥ D．①④⑤5．下列各組能源中，均為不可再生能源的是（）A．煤、石油、天然氣 B．太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能 C．電能、汽油、風(fēng)能 D．核能、水能、生物能（多選）6．下列能源中，屬于可再生能源的是（）A．石油 B．風(fēng)能 C．煤炭 D．太陽能7．2014年5月21日，中國與俄羅斯簽署了總額高達(dá)4000億美元的天然氣貿(mào)易合同，俄羅斯向中方提供30年的天然氣供應(yīng)。天然氣是（選填“可”或“不可”）再生能源。目前城市公共汽車用天然氣取代汽油做燃料是因為使用天然氣相對減少了二氧化碳?xì)怏w的排放，可以有效緩解效應(yīng)。通常采用方法使天然氣在常溫下液化。8．我們今天使用的煤、石油、天然氣，它們屬于能源。（填“可再生”或“不可再生”）9．2011年3月11日13時46分，日本本州島附近海域發(fā)生里氏9.0級強(qiáng)震并引發(fā)海嘯，地震、海嘯、臺風(fēng)、火山噴發(fā)等都會產(chǎn)生（填“超聲波”或“次聲波”）．地震造成福島第一核電站反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)破壞，日本當(dāng)局不斷采取向反應(yīng)堆空中、地面注水的方法進(jìn)行冷卻，以免造成更大的核事故，這種冷卻方法主要是利用了水的大的特性，核能是能源（填“可再生”或“不可再生”）。4．核能、核裂變和核聚變【知識點的認(rèn)識】（1）原子核是由質(zhì)子和中子靠強(qiáng)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。（3）核能優(yōu)點：①只需要消耗很少的燃料就可以產(chǎn)生大量的電能；②核電站可以大大減少燃料的運(yùn)輸量。（4）核能缺點：一旦發(fā)生核泄漏事件，會產(chǎn)生放射性污染。（5）核能的和平利用方式：核電站。非和平利用方式：原子彈?！窘忸}方法點撥】這是屬于識記性內(nèi)容，對以上知識點識記即可。【命題方向】近年中考核能這一知識點的命題幾率很小，重點放在獲得核能兩種途徑上，也可能是以核能為例，與其他形式能源的對比出現(xiàn)計算題。典例：核電站利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。下列說法錯誤的是（）A．目前核電站都是通過聚變反應(yīng)來利用核能B．核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可以控制的C．原子核分裂或聚合時釋放出核能D．核能是一種不可再生的能源分析：（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）原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時會釋放出大量能量，這種能量稱核能；核能的主要途徑為核裂變和核聚變。（3）可再生能源指可以在自然界里源源不斷地得到的能源，如水能、風(fēng)、太陽能等；不可再生能源只會越用越少，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充的能源，如煤、石油、天然氣等。解：A、核電站主要利用核裂變的可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)來發(fā)電的。錯誤，符合題意。B、核電站的核反應(yīng)堆是利用可控的核裂變反應(yīng)釋放核能的設(shè)備。正確，不合題意。C、核能是指重核裂變或輕核發(fā)生聚變時釋放出的能量。正確，不合題意。D、核能會越用越少，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，所以它們屬于不可再生能源；正確，不合題意。故選A。點評：本題通過核電站考查了核能應(yīng)用的相關(guān)知識，為近幾年考查的熱點應(yīng)熟練掌握?！局R點的認(rèn)識】（1）將質(zhì)量很小的原子核，在超高溫下結(jié)合成新的原子核，會釋放出更大的核能，這種反應(yīng)叫做聚變，也稱為熱核反應(yīng)．（2）自然界中最容易實現(xiàn)的聚變反應(yīng)是氫的同位素氘與氚的聚變．【解題方法點撥】（1）核裂變與核聚變的比較：比較裂變聚變定義較大原子核分裂為較小原子核的過程質(zhì)量很小的原子核結(jié)合成較大原子核的過程發(fā)生條件中子轟擊較大原子核超高溫釋放核能大小巨大更加巨大應(yīng)用或?qū)嵗訌?、核電站氫彈、太陽?nèi)部爆炸（2）核能是原子核發(fā)生變化時釋放的能量，不是原子核本身具有的內(nèi)能．【命題方向】本知識點是了解性內(nèi)容，了解對聚變的定義和應(yīng)用實例，注意和裂變進(jìn)行對比識記．第一類?？碱}：人類對核能的開發(fā)和利用不斷取得新的進(jìn)展，根據(jù)目前的科研水平，你認(rèn)為下列關(guān)于原子彈和核電站的說法中正確的是（）A．原子彈利用核裂變，核電站利用核聚變B．原子彈利用核聚變，核電站利用核裂變C．原子彈對聚變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制D．核電站控制裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度分析：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：原子彈及核電站都是利用了重核的裂變，但原子彈是讓核能瞬間釋放，不加以控制，而核電站通過吸收中子而控制反應(yīng)速度，從而使能量緩慢釋放．A、核電站也是利用的核裂變，故A錯誤；B、原子彈是利用的核裂變，在反應(yīng)過程中不加控制讓能量瞬間釋放，故B錯誤；C、原子彈應(yīng)用的是核裂變不是核聚變，故C錯誤；D、核電站通過對中子的控制來控制裂變的鏈?zhǔn)桨l(fā)應(yīng)速度，故D正確．故選D．點評：本題考查原子彈及核電站的性質(zhì)，應(yīng)記住原子彈和核電站均利用了原子核的聚變，只有氫彈是利用了核聚變．第二類?？碱}：在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放出巨大的核能；核電站利用的是核反應(yīng)堆內(nèi)的鈾核發(fā)生裂變時所釋放的核能來發(fā)電的．（填“聚變”或“裂變”）分析：核裂變是較重的原子核裂變成較輕的原子核的一種核反應(yīng)，核聚變是較輕的原子核結(jié)合成較重的原子核的一種核反應(yīng)．太陽內(nèi)部為核聚變，而核電站應(yīng)用了重核的裂變．解：太陽能內(nèi)部是由于較輕的氫原子核在高溫下發(fā)生聚變而釋放出核能；而核電站利用的是鈾核裂變時釋放核能發(fā)電的；故答案為：聚變，裂變．點評：本題考查了太陽內(nèi)能進(jìn)行的核反應(yīng)及核電站的核反應(yīng)的類型．核裂變【知識點的認(rèn)識】（1）用中子轟擊較大的原子核，使其變成兩個中等大小的原子核，同時釋放出巨大的能量，這種反應(yīng)叫做裂變．（2）原子核裂變時釋放出核能，同時還會產(chǎn)生幾個新的中子，這些中子又會轟擊其他原子核，導(dǎo)致一系列原子核持續(xù)裂變，釋放出大量核能，這就是鏈?zhǔn)綉?yīng)．如圖所示．【解題方法點撥】了解核裂變的定義和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過程．【命題方向】本知識點是了解性內(nèi)容，注意對比裂變和聚變，了解鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過程，這是本知識點的命題熱點．常考題：原子彈和核電都是利用鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，兩者的本質(zhì)區(qū)別是：原子彈爆炸時發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是不加控制的，核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可以控制的．分析：如果原子核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)在可控制的核反應(yīng)堆中進(jìn)行，就可和平利用核能發(fā)電，若不加控制，就會發(fā)生原子彈爆炸．解：原子彈是核裂變不加控制，在極短的時間內(nèi)釋放出巨大的能量的武器，而用人工控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度和平利用核能，是核電站的原理．故本題答案為：不加控制的；可以控制的．點評：本題考查了原子彈的原理和核電站的原理的區(qū)別：是否人工控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度．四．核能、核裂變和核聚變（共6小題）10．日本福島核電站發(fā)生核泄漏危機(jī)引起世界對安全利用核能的關(guān)注。下列關(guān)于核能的說法正確的是（）A．只有裂變才能釋放出核能 B．裂變和聚變都能釋放出核能 C．核能和電能都是二次能源 D．核能和風(fēng)能都是可再生能源11．《不擴(kuò)散核武器條約》締約國第八次審議大會在紐約聯(lián)合國總部召開，消除核武器與和平利用核能成為參會國討論的焦點。關(guān)于原子彈與核電站的敘述正確的是（）A．原子彈對聚變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，核電站控制裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速率 B．原子彈對聚變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，核電站控制聚變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速率 C．原子彈對裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，核電站控制裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速率 D．原子彈對裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，核電站控制聚變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速率12．關(guān)于核能下列說法正確的是（）A．物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，原子中有原子核，所以利用任何物質(zhì)都能得到核能 B．到目前為止，人類獲得核能有兩種途徑，即重核裂變和輕核聚變 C．原子彈和氫彈都是利用原子核裂變和聚變的原理制成的 D．自然界只有在人為的條件下才會發(fā)生裂變13．將火柴搭成圖所示的結(jié)構(gòu)，點燃第一根火柴后，發(fā)生的現(xiàn)象與相似。14．人工釋放原子能的方法是：一是重核發(fā)生；二是輕核發(fā)生。15．北京時間3月11日13時46分，日本東北地區(qū)宮城縣北部發(fā)生里氏9.0級強(qiáng)震并爆發(fā)海嘯，導(dǎo)致日本福島核電站發(fā)生5級核泄漏事故。原子彈和核電站都是利用鏈?zhǔn)椒磻?yīng)釋放核能，兩者的本質(zhì)區(qū)別是：原子彈爆炸時發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是，核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是。5．太陽能【知識點的認(rèn)識】（1）太陽能是由太陽內(nèi)部氫原子發(fā)生氫氦聚變釋放出巨大核能而產(chǎn)生的，來自太陽的輻射能量．（2）優(yōu)點：十分巨大、供應(yīng)時間長、分布廣闊、獲取方便、安全、干凈、不污染環(huán)境．（3）缺點：分散性廣、晝夜穩(wěn)定性差、可轉(zhuǎn)化率低．【解題方法點撥】（1）太陽能是一種清潔、無污染、可再生能源，它取之不盡用之不竭，是一種新型的能源．（2）地球上幾乎所有的能源都來自太陽能（除：核能、地?zé)崮?、潮汐能）．【命題方向】此考點主要考查太陽能的優(yōu)缺點有哪些，常以選擇題為主．例：關(guān)于太陽能的下列說法中，不正確的是（）A．太陽能分布廣闊，獲取比較方便B．太陽能安全、清潔，利用太陽能不會給環(huán)境帶來污染C．太陽能是可供人類利用的一種新能源，但無法被人直接利用D．對于人類來說，太陽能幾乎是一種取之不盡、用之不竭的永久性能源分析：解決此題要知道太陽能是一種清潔、無污染、可再生能源，它取之不盡用之不竭，是一種新型的能源，越來越被廣泛利用．它的優(yōu)點很多，比如：太陽能分布廣闊，獲取方便；清潔不會造成環(huán)境污染．解：A、任何地方都有太陽能，其分布廣泛、獲取方便，選項說法正確，不符合題意；B、太陽能是一種清潔、無污染的能源，選項說法正確，不符合題意；C、太陽能是一種新能源，可以直接利用，選項說法錯誤，符合題意；D、太陽能是一種可再生能源，它取之不盡用之不竭，選項說法正確，不符合題意；故選C．點評：本題主要考查對太陽能優(yōu)點的掌握和理解，屬于基礎(chǔ)題目．【知識點的認(rèn)識】（1）目前直接利用太陽能的途徑主要有兩種：一種是用集熱器把水等物質(zhì)加熱，例如太陽能熱水器；另一種是用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化成電能．（2）太陽能利用的優(yōu)缺點：太陽能既是一次能源，又是可再生的新能源，人類正在大量的開發(fā)使用太陽能，因為太陽能有儲量巨大、供應(yīng)時間長久、分布廣闊、容易獲取、使用安全、無污染等優(yōu)點；但是太陽能在使用過程中也有一定的缺點，如太陽能太分散、功率受季節(jié)、時間因素影響大，轉(zhuǎn)換時效率低等都影響了太陽能的廣泛使用．【解題方法點撥】需掌握人類對太陽能的利用主要是將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和電能，如太陽能熱水器、太陽能電池等．【命題方向】第一類常考題：太陽能在生活中的應(yīng)用如圖所示，是一種利用新能源的路燈，它“頭頂”小風(fēng)扇，“肩扛”太陽能電池板．這種設(shè)計最合理的應(yīng)用是（）A．小風(fēng)扇是一個美化城市的時尚裝飾B．小風(fēng)扇是用來給太陽能電池散熱的C．太陽能電池同時向小風(fēng)扇和路燈供電D．小風(fēng)扇是小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它和太陽能電池共同向路燈供電分析：自然界中的風(fēng)能和太陽能是能量巨大的資源，現(xiàn)在科學(xué)家都在設(shè)計裝置利用它們的能量；風(fēng)扇式發(fā)電機(jī)可以通過風(fēng)吹動扇片轉(zhuǎn)動，把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能；太陽能電池可以把太陽能轉(zhuǎn)化為電能．解：這種新能源的路燈，“頭頂”的小風(fēng)扇可以把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，“肩扛”太陽能電池板也可以把太陽能轉(zhuǎn)化為電能；這樣無論是晴天還是陰天，此種路燈都可以發(fā)電，供路燈晚上照明使用；故選D．點評：風(fēng)能和太陽能都是清潔能源，且能量取之不盡用之不竭，能夠巧妙的設(shè)計利用是關(guān)鍵．第二類?？碱}：利用太陽能的實例目前人們直接利用太陽能的方式有兩種：其一是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，如：太陽能熱水器．其二是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，如太陽能電池．請你舉出一個間接利用太陽能的實例：水力發(fā)電．分析：要解答本題需掌握：人們直接和間接利用太陽能的實例．解：目前人們直接利用太陽能的方式有兩種：其一是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其二是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能．太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能．間接利用太陽能的有：水力發(fā)電、化石能源、風(fēng)能等．故答案為：太陽能熱水器、太陽能電池、水力發(fā)電．點評：本題主要考查學(xué)生對：太陽能的利用和了解，是一道基礎(chǔ)題．【知識點的認(rèn)識】（1）光﹣熱能轉(zhuǎn)換原理：利用太陽輻射加熱物體而獲得熱能應(yīng)用：太陽能熱水器、反射式太陽灶、高溫太陽爐、地膜、大棚、溫室（2）光﹣電轉(zhuǎn)換原理：根據(jù)光電效應(yīng)，利用太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能應(yīng)用：為無電場所提供電池，包括移動電源和備用電源、太陽能日用電子產(chǎn)品【解題方法點撥】需掌握人類對太陽能的利用主要是將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和電能，【命題方向】此知識點為識記性題型，考察太陽能利用中能量的轉(zhuǎn)化形式，主要以選擇題為主．第一類?？碱}：《深圳商報》2004年3月11日報導(dǎo)：近日一種新型太陽能公共衛(wèi)生間落戶北京東郊民巷，該衛(wèi)生間的能源全部由位于頂部的太陽能電池板提供，它還能將多余的能量儲存在蓄電池里．這種能量的轉(zhuǎn)化和儲存方式是（）A．太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再化為化學(xué)能B．太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D．太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為光能分析：不同形式的能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中能的總量不變．解：太陽能電池板把太陽能轉(zhuǎn)化成電能，它還能把多余的能量儲存在蓄電池里，是指把多余的電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存在蓄電池里．故選B．點評：照明時，太陽能轉(zhuǎn)化成電能，電能再轉(zhuǎn)化成光能；不照明時，太陽能轉(zhuǎn)化成電能，電能在轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，儲存在蓄電池里．第二類?？碱}：北京市在申辦2008奧運(yùn)會期間推出一種太陽能環(huán)保路燈，如圖所示，該環(huán)保路燈主要部件由太陽能電池板及照明燈泡組成，在晴好的白天里充分接受陽光照射，在這一過程中實現(xiàn)太陽能轉(zhuǎn)化為電能．到了傍晚，當(dāng)外界光線平均照度降低到約20LX時，照明燈泡就能自動發(fā)光，在這一過程中電池板的電能最終轉(zhuǎn)化為照明燈泡的光能．分析：根據(jù)太陽能電池板工作時能量的轉(zhuǎn)化情況分析答題．解：在晴好的白天里太陽能電池板把太陽能轉(zhuǎn)化為電能；到了傍晚，照明燈泡就能自動發(fā)光，在這一過程中電池板的電能最終轉(zhuǎn)化為照明燈泡的光能；故答案為：太陽；電；電；光．點評：本題考查了太陽能電池板工作過程的能量轉(zhuǎn)化，是一道基礎(chǔ)題，知道轉(zhuǎn)化前后能量存在的形式，是正確解題的關(guān)鍵．五．太陽能（共17小題）16．2020年6月23日上午，長征三號乙運(yùn)載火箭將最后一顆北斗三號全球組網(wǎng)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，如圖分別為火箭發(fā)射升空和衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時的情景，有關(guān)火箭和衛(wèi)星的說法：①火箭升空時，燃料的化學(xué)能最終部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能②火箭升空過程中只受重力③衛(wèi)星通過超聲波把信息傳回地球④衛(wèi)星帶有太陽能電池帆板可把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，其中正確的是（）A．①② B．①④ C．①③ D．②④17．太陽光可認(rèn)為是由一份一份的光子組成。光子不僅具有能量，還有動量。光照射到某個面上就會產(chǎn)生壓力。有人設(shè)想在火星探測器上安裝面積很大的薄膜，正對著太陽光，靠太陽光在薄膜上產(chǎn)生的壓力推動探測器在太空中前進(jìn)，推力越大，探測器獲得的加速度越大。第一次安裝的是反射率極高的薄膜，第二次安裝的是吸收率極高的薄膜，那么（）A．安裝反射率極高的薄膜，探測器獲得的加速度大 B．安裝吸收率極高的薄膜，探測器獲得的加速度大 C．兩種情況下，由于探測器的質(zhì)量一樣，探測器獲得的加速度大小應(yīng)相同 D．兩種情況下，探測器獲得的加速度大小無法比較18．某太陽能熱水器內(nèi)裝有質(zhì)量為200kg，溫度為20℃的水，在陽光照射一段時間后，水溫升高到80℃。如果用熱效率為40%的燃?xì)庠钊紵烊粴鈦砑訜嵬瑯佣嗟乃?，使水升高到同樣的溫度，需要燃燒m3的天然氣。（已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值是4.2×107J/m3）19．如圖所示，是太陽能路燈照明系統(tǒng)。它的工作原理是使太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲存在蓄電池內(nèi)，供路燈發(fā)光。這個過程中能量發(fā)生轉(zhuǎn)化的流程：太陽能→電能→→→光能。20．右圖是“光電互補(bǔ)型”太陽能熱水器，晴天以吸收太陽能作為加熱方式，陰雨天可用電加熱方式。某該種太陽能熱水器水箱內(nèi)的水為120kg，當(dāng)水溫由15℃升高到45℃時，（1）這些水吸收的熱量是J[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（2）若在陰雨天，采用電加熱方式進(jìn)行工作時的效率為70%，則要消耗的電能是千瓦時。21．太陽能路燈的燈桿頂端是太陽能電池板，它能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并向燈桿下方的蓄電池充電，將電能轉(zhuǎn)化為能儲存起來，供夜晚路燈照明。若在一定時間內(nèi)，太陽光輻射到該太陽能電池板的能量為2.7×107J，這與完全燃燒kg的煤放出的熱量相當(dāng)；這些能量經(jīng)轉(zhuǎn)化后，可供功率為35W的路燈工作60h，那么該太陽能路燈的能量轉(zhuǎn)化效率是%（煤的熱值為3.0×107J/kg）。22．有一種太陽能照明燈，它是利用太陽能電池板供1只“12伏9W”的電子節(jié)能燈工作的原理制成。若太陽能電池接受太陽能的有效面積為0.3m2，平均1小時內(nèi)得到的太陽輻射能約為0.4×106焦，太陽光照一天（不考慮天氣影響，經(jīng)8小時計算），恰好可供電子節(jié)能燈工作10小時。額定電壓額定功率平均壽命每只售價（元）每度電費(fèi)/元白熾燈220伏40瓦1000小時150.4電子節(jié)能燈12伏9瓦2000小時15太陽能電池板20年1000（1）太陽能照明燈利用太陽能的效率大約是多少？。（2）40瓦的白熾燈與這種9瓦的電子節(jié)能燈的發(fā)光效果相當(dāng)。請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計算說明：按目前價格使用這種太陽能照明燈與使用這種白熾燈相比較經(jīng)濟(jì)上是否有優(yōu)勢？（燈每天工作10小時，一年按365天計算）23．2016年7月26日，全球最大的太陽能飛機(jī)“陽光動力2號”（如圖所示）降落在阿聯(lián)酋阿布扎比機(jī)場，完成人類首次太陽能環(huán)球飛行壯舉。這次飛行共經(jīng)歷了十段航程，途徑我國重慶和南京兩個城市。整個飛行過程中，飛機(jī)依靠太陽能為平均功率10kW的電動機(jī)提供動力，首次實現(xiàn)晝夜飛行而不耗費(fèi)一滴燃油，成功地向人們傳播了新能源理念。某日，日照持續(xù)15h，白天高效太陽能電池板將太陽能E的25%轉(zhuǎn)化為電能，若其中一部分電能全部為電動機(jī)提供動力，另一部分電能全部給超輕薄鋰離子電池充電，其充電效率為90%．夜間飛行時，如果鋰離子電池將儲備的能量全部釋放，為電動機(jī)提供動力。（1）求飛機(jī)上的電動機(jī)工作一天消耗的電能W；（2）求太陽能電池板提供給鋰離子電池充電的電能W充；（3）若每秒每平方米的太陽能電池板接收太陽輻射的功率為250W，則覆蓋在飛機(jī)表面的太陽能電池板面積S至少為多少？（保留一位小數(shù)）24．據(jù)有關(guān)媒體報道：“陽光動力2號”太陽能飛機(jī)于2015年3月9日從阿聯(lián)酋首都阿布扎比起飛，展開為期近5個月的環(huán)球之旅，在中國重慶。南京等地停留，最后返回出發(fā)點?？傦w行天數(shù)25天，總里程達(dá)35000km。本次環(huán)球之旅的意義是向世人展示創(chuàng)新和環(huán)保理念，推廣清潔能源。在白天飛行時，飛機(jī)“汲取”太陽能并轉(zhuǎn)化為電能，還能將多余的太陽能電力儲備到高性能蓄電池中供夜間飛行，實現(xiàn)不用一滴燃油晝夜飛行。整架飛機(jī)的動力來源于機(jī)翼上安裝的17248塊超薄高效太陽能電池板，面積達(dá)到260平方米，太陽光照射到太陽能電池板單位面積上的輻射功率為1.0×103W/m2，”陽光動力2號”使用的太陽能電池板屬于第一代單晶硅薄膜太陽能電池，它將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率較高，達(dá)到25%，飛機(jī)的飛行速度平均為108km/h。求：（1）正常工作時，太陽能電池的電功率為多少？（2）如果飛機(jī)在空中沿水平方向勻速飛行時受到的空氣阻力為1500N，則飛機(jī)克服空氣阻力做功的平均功率為多少？25．為了倡導(dǎo)低碳生活，太陽能熱水器被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活。如表提供的是一裝滿初溫為10℃水的太陽能熱水器在太陽照射下的相關(guān)信息：太陽照射時間/h太陽能轉(zhuǎn)換為水的內(nèi)能的效率熱水器最大水容量/L1060%100水升高的溫度/℃水的比熱容/[J?（kg?℃）﹣1]水的密度/kg?m﹣3604.2×1031.0×103根據(jù)上表信息，求：（1）熱水器中的水吸收的熱量是多少。（2）此次熱水器接收的太陽能為多少。26．太陽能是21世紀(jì)重點開發(fā)利用的能源之一。太陽能動力車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機(jī)來驅(qū)動的一種新型機(jī)動車。有一輛太陽能實驗車（研制過程中的樣品），它上面的太陽能電池板的有效面積為8m2，天氣晴朗且電池板對著太陽時，每平方米面積上能夠接收到的太陽能的功率為1kW，太陽能電池產(chǎn)生的電壓為120V，可供電動機(jī)正常工作的電流為10A．求：（1）在電動機(jī)正常工作時，太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多大？（2）如果電動機(jī)正常工作時，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%，且該車沿水平路面勻速行駛時所獲得的牽引力為150N，則該車勻速行駛的速度是多大？27．經(jīng)驗表明，自制家用太陽能熱水器的效率，在夏天時可達(dá)所接收的天陽能總量的50%；已知在地球表面，晴天時對垂直于陽光的表面接收到的熱輻射為8×104J/（min?m2），太陽能熱水器的水箱內(nèi)裝水60kg，玻璃蓋面積為0.84m2，并隨時調(diào)整水箱位置使陽光總能垂直射入玻璃蓋，計算：（1）曬水4h后水溫升高多少？（2）若要用干木材將同樣多的水升高相同的問題，至少需要干木材多少千克？（不考慮熱損失，干木材的熱值q＝1.2×107J/kg）28．用一個底面積是500cm2、高不小于2cm的圓柱形容器，內(nèi)裝水1kg，可用來估測射到地面上的太陽能。在日光垂直照射5min后，水溫升高了2.5℃．試估算在日光直射下地球表面每平方米每秒鐘獲得的熱量。（忽略容器吸收的和散失到周圍的熱量）29．太陽能是21世紀(jì)重點發(fā)展的能源之一。太陽能汽車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機(jī)來驅(qū)動汽車的一種新型汽車。如圖所示的是一輛太陽能實驗車，車上太陽能電池接受太陽能的面板的有效面積為S＝8m2，太陽光照射到電池板每1m2面積上輻射功率為P0＝1KW，在晴朗的天氣，電池對著太陽時產(chǎn)生的電壓為U＝120V，并對車上的電動機(jī)提供I＝10A的電流，試問：（1）太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？（2）如果這輛汽車的電動機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%，當(dāng)汽車在水平路面上勻速行駛時，受到的牽引力為150N，則汽車的行駛速度是多大？30．下表是某電輔式太陽能熱水器的部分參數(shù)。保溫桶容積（L）150采光面積（m2）2.5水溫（℃）夏天45﹣90冬天40﹣60電熱管220V，2000W夏天用溫度為20℃的水將保溫桶充滿，假設(shè)熱水器接受到的太陽能有50%被水吸收，在最好的日光照射下，C水＝4.2×103J/（kg?℃），試求：（1）當(dāng)水溫恰好達(dá)到最高時，需要多少太陽能？（2）若夜間無陽光照射時，用電熱管加熱，達(dá)到同樣的要求，在電熱管不計熱量損失的情況下，需要加熱多長時間？31．1996年清華大學(xué)和香港大學(xué)的學(xué)生合作研制了一輛太陽能汽車。車上電池的太陽能接收板的面積是8m2，它正對太陽時電池能夠產(chǎn)生120V的電壓，并對車上電動機(jī)提供10A的電流。電動機(jī)的直流電阻為4Ω，而太陽光照射到地面時單位面積上的輻射功率為1.0×103W/m2．求：（1）該車的太陽能電池的效率是多少？電動機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？（2）若太陽輻射的總功率為3.9×1.026W，且太陽光在穿過太空及地球大氣層到達(dá)地面的途中有28%的能量損耗，還知道半徑為R的球面面積為S＝4πR2．請根據(jù)這些資料計算太陽到地球的距離。32．橫截面積為S1＝3×10﹣2m2的圓筒內(nèi)裝有m＝0.6kg的水，太陽光垂直照射t＝2min可以使水溫升高△t＝1℃．水的比熱容為C＝4.2×103J/（kg?℃）]。求：（1）兩分鐘內(nèi)水吸收的太陽能Q；（2）地球上每秒鐘每平方米的面積上可以接受到的太陽能E0。（3）設(shè)大氣頂層的太陽能有45%能達(dá)到地面被水吸收，地球的半徑R＝6.4×106m．問每秒鐘有多少太陽能到達(dá)地球？E＝？（4）太陽與地球表面的平均距離r＝1.5×1011m，估算太陽的全部輻射功率P（太陽發(fā)射能量可看成是分散到以太陽為圓心太陽到地球為半徑的得球面上，此球面面積為S＝4πr2）6．新能源【知識點的認(rèn)識】（1）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．（2）新能源的各種形式都是直接或者間接地來自于太陽或地球內(nèi)部伸出所產(chǎn)生的熱能．包括了太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產(chǎn)生的能量．也可以說，新能源包括各種可再生能源和核能．相對于傳統(tǒng)能源，新能源普遍具有污染少、儲量大的特點，對于解決當(dāng)今世界嚴(yán)重的環(huán)境污染問題和資源（特別是化石能源）枯竭問題具有重要意義．同時，由于很多新能源分布均勻，對于解決由能源引發(fā)的戰(zhàn)爭也有著重要意義．【解題方法點撥】（1）新能源例舉：核能、太陽能、潮汐能、地?zé)崮堋淠埽?）新能源普遍具有污染少、儲量大的特點．【命題方向】隨著能源問題的日益突出，開發(fā)和利用新能源顯得日益重要，可能會成為中考能源類問題的熱點．只要求知道有哪些能源是新能源即可．典例：2013年6月17日是第1個“全國低碳日”．在踐行“節(jié)能低碳”的今天，應(yīng)特別重視開發(fā)利用的能源是（）A．煤炭B．石油C．天然氣D．太陽能分析；“低碳生活”倡導(dǎo)我們在生活中所耗用的能量、材料要盡量減少，從而減低二氧化碳的排放量，為減低碳排放量，有的能源不能大力開發(fā)，比如與碳元素有關(guān)的能源．解：煤炭、石油、天然氣使用時會產(chǎn)生廢物、廢氣污染環(huán)境，與節(jié)能環(huán)保，低碳生活不相符；太陽能取之不盡用之不竭，而且環(huán)保，不會對環(huán)境產(chǎn)生影響，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也很容易轉(zhuǎn)化為其他形式的能．故選D．點評：能源的使用會對環(huán)境造成危害，所以要選擇對環(huán)境影響小的新能源，如太陽能、核能、氫能等．六．新能源（共1小題）33．在國家大力提倡節(jié)能減排和使用新能源的政策支持下，小明家計劃安裝太陽能電池板供照明使用，同時將普通白熾燈全部換成LED節(jié)能燈。他通過調(diào)查和查閱資料獲取了以下信息：①小明家所處位置每天平均能接收的太陽能約為1.44×107J/m2。②某型號的太陽能電池板對太陽能的利用率為10%。③5W的LED節(jié)能燈照明效果與40W的普通白熾燈相同。④家里有5盞40W的普通白熾燈，每盞燈每天平均使用4h。請回答下列問題：（1）請寫出一種新能源（除太陽能外），并說說你（家）能為節(jié)能減排做些什么？（2）換用節(jié)能燈后與原來相比，每天可節(jié)約照明用電多少度？（3）至少要安裝多少平方米該型號的太陽能電池板才夠節(jié)能燈使用？7．能源的利用和對環(huán)境的危害【知識點的認(rèn)識】任何一種能源的開發(fā)和利用都給環(huán)境造成了一定的影響．在諸多的能源中以不可再生能源引起的環(huán)境影響最為嚴(yán)重和顯著，它們在開采、運(yùn)輸、加工、利用等環(huán)節(jié)都會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響．它們給環(huán)境帶來的問題主要有以下幾方面：（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(qiáng)（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，