=page11專題23能源與可持續(xù)發(fā)展（原卷版）1．了解能源的分類及新能源的開發(fā)利用；2．掌握能量守恒定律、能量轉化的方向性；3．了解能源利用過程中產生的污染及預防污染的方法。一、能源的分類與應用1．什么是能源能源是能提供多種形式、可以相互轉換的能量的源泉。2．能源的分類按來源可分為三大類：(1)來自太陽的能源：太陽能（直接）；煤、石油、天然氣、水能、風能（間接）。(2)地球本身蘊藏的能源：地熱能、核能。(3)太陽、月球等天體與地球的相互作用產生的能源：潮汐能。按生產的方式分類：(1)一次能源：在自然界現(xiàn)成存在的能源。一次能源又可分為和兩大類。稱之為可再生能源，;稱之為不可再生能源，可再生能源：可以不斷得到補充，或能在較短周期內再產生的能源，如太陽能、生物質能、風能、水能、潮汐能等不可再生能源：經過億萬年形成而短期內無法恢復的能源，如煤、石油、天然氣等。(2)二次能源：由一次能源加工轉換而成的能源，如電力、焦炭、煤氣、蒸汽等。按能源的性質：可分為燃料能源、非燃料能源。按能源的利用技術：可分為常規(guī)能源、新能源。3．我國在能源的開發(fā)利用方面，有以下幾種發(fā)電方式：水力發(fā)電、風能發(fā)電、太陽能發(fā)電、核能發(fā)電。二、能量的轉化1．能量守恒定律能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中，能量的總量保持不變．這個規(guī)律叫作能量守恒定律。2．能量守恒定律的適用范圍能量守恒定律是貫穿物理學的基本規(guī)律，是在各種自然現(xiàn)象中普遍適用的一條規(guī)律。3．能量守恒定律的表達式(1)E初＝E末，初狀態(tài)各種能量的總和等于末狀態(tài)各種能量的總和。(2)ΔE增＝ΔE減，某些能量的增加量等于其他能量的減少量。4．應用步驟(1)明確研究對象及研究過程；(2)明確該過程中，哪些形式的能量在變化；(3)確定參與轉化的能量中，哪些能量增加，哪些能量減少；(4)列出增加的能量和減少的能量之間的守恒式(或初、末狀態(tài)能量相等的守恒式)。5．能量轉化的方向性能量轉化的方向性是指內能和其他形式的能量（如電能、機械能等）的相互轉化具有方向性。電能和機械能可以無條件地（自發(fā)地）轉化為內能，而內能不可無條件地轉化為電能和機械能。6．能量的耗散與退降(1)能量耗散的概念：燃料燃燒時一旦把熱量釋放出去，就不會再次自動聚集起來供人類重新利用．電池中的化學能轉化為電能，電能又通過燈泡轉化成內能和光能，熱和光被其他物質吸收之后變成周圍環(huán)境的內能，我們很難把這些散失的能量收集起來重新利用。(2)能量的退降：能量耗散雖然不會導致能量總量的減少，卻會導致能量的可利用價值降低，從便于利用的能源變成不便于利用的能源。(3)能量耗散從能量轉化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性。三、能源與社會發(fā)展1．能源的重要性：能源是社會存在與發(fā)展永遠不可或缺的必需品，是國民經濟運動的物質基礎，它與材料、信息構成現(xiàn)代社會的三大支柱。2．能源和環(huán)境污染(1)溫室效應：石油、煤炭的燃燒增加了大氣中二氧化碳的含量，由于二氧化碳對長波的輻射有強烈的吸收作用，且像暖房的玻璃一樣，只準太陽光的熱輻射進來，不讓室內長波熱輻射出去，使地球氣溫上升，這種效應叫溫室效應。溫室效應造成的影響：溫室效應使兩極的冰雪融化，海平面上升，淹沒沿海城市，使海水倒流入河流，從而使耕地鹽堿化；溫室效應使全球降水量變化，影響氣候和植被變化，影響人體健康。(2)酸雨：酸雨是指pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的大氣降水。形成酸雨的主要原因是燃燒煤炭和石油，以及工業(yè)生產等釋放到大氣中的二氧化硫等物質使雨水酸度升高，形成“酸雨”，腐蝕建筑物、酸化土壤。(3)光化學煙霧：內燃機工作時的高溫使空氣和燃料中的多種物質發(fā)生化學反應，產生氮的氧化物和碳氫化合物。這些化合物在大氣中受到紫外線的照射，產生二次污染物質——光化學煙霧。這些物質有毒，能引起人的多種疾病。另外，常規(guī)能源燃燒時產生的浮塵也是一種污染物。3．預防環(huán)境污染節(jié)約能源與開發(fā)新能源、嚴控排放、垃圾分類與處理是預防污染的重要措施。一、考點一、能源與環(huán)境1．能源是人類社會活動的物質基礎。下列能源屬于不可再生能源的是（）A．太陽能 B．水能 C．風能 D．煤炭2．當今世界的主要能源是（）A．太陽能 B．核能 C．化石能源 D．電能3．石油、氧氣、地熱能、動能中屬于常規(guī)能源的是，屬于新能源的是。4．純電新能源汽車采用的是電力驅動，而不是燃油驅動。電力屬于能源，石油屬于能源。（均選擇：A．“一次”B．“二次”）二、考點二、計算系統(tǒng)內能改變、吸放熱及做功2022年1月，國家能源局有關領導在《經濟日報》刊發(fā)的《推動“十四五”可再生能源高質量躍升發(fā)展》一文中表示，我國要求到2030年非化石能源占一次能源消費比重達到25%左右，風電和太陽能發(fā)電總裝機容量達到12億千瓦以上。2022年3月印發(fā)的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》對煤炭、天然氣等化石能源消費和非化石能源消費等都提出了明確的目標。5．下列能源屬于不可再生能源的是（

）A．水能 B．風能 C．太陽能 D．天然氣6．下列屬于常規(guī)能源的是（

）A．太陽能 B．海洋能 C．石油 D．地熱能7．下列涉及原子核裂變的鏈式反應的是（

）A．核電站發(fā)電 B．煤的形成 C．石油的形成 D．太陽輻射能量8．在物理學中，有些物理量與物體的狀態(tài)有關，另一些物理量則與物理過程有關，下列物理量中與狀態(tài)有關的是（

）A．勢能 B．平均速度 C．功 D．熱量9．如圖為一定質量理想氣體的圖，該氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b的過程中（）A．氣體一直對外做功，內能一直增加 B．氣體沒有對外做功，內能一直增加C．氣體沒有對外做功，內能不變 D．氣體一直對外做功，內能不變10．在研究大氣現(xiàn)象時可把溫度、壓強相同的一部分氣體叫做氣團，氣團可看做理想氣體，將其作為研究對象。氣團直徑很大可達幾千米，其邊緣部分與外界的熱交換相對于整個氣團的內能來說非常小，可以忽略不計。氣團從地面上升到高空后溫度可降低到，關于氣團上升過程中下列說法正確的是（）A．氣團體積膨脹，對外做功，內能增加，壓強減小B．氣團體積收縮，外界對氣團做功，內能減少，壓強增大C．氣團體積膨脹，對外做功，內能減少，壓強減小D．氣團體積收縮，外界對氣團做功，內能增加，壓強不變三、單選題11．下列關于能源的說法正確的是（）A．石油、天然氣、核能都是新能源B．新能源是指新開采出來的能源C．一次能源是直接來源于自然界的能源D．石油是可再生能源12．利用下列能源，可以減少溫室氣體排放的是（）A．太陽能 B．煤 C．石油 D．天然氣13．以下四種能源的使用中，對環(huán)境污染最大的是（）A．風能B．煤炭C．太陽能D．潮汐能四、多選題14．汽車的四沖程內燃機利用奧托循環(huán)進行工作，一個循環(huán)氣體內能變化量為0。該循環(huán)由兩個絕熱過程和兩個等容過程組成。如圖e所示為一定質量的理想氣體所經歷的奧托循環(huán)，則該氣體（）A．在狀態(tài)a和c時氣體分子的平均動能可能相等B．在a→b過程中增加的內能在數(shù)值上等于所圍的“面積”C．在一次循環(huán)過程中吸收的熱量大于放出的熱量D．b→c過程中增加的內能小于d→a過程中減少的內能二、能源能源，是指能夠提供能量的資源。這里的能量通常指熱能、電能、光能、機械能、化學能等。15．“能源分類相關圖”如圖甲所示，下列選項中全部符合圖中陰影部分的能源是（）A．太陽能、風能 B．水能、天然氣C．地熱能、核能 D．煤炭、潮汐能16．關于能量和能源，下列表述中正確的是（）A．只要能量守恒的過程就一定能自發(fā)進行B．能量是守恒的，所以能源永不枯竭C．能量可以從一種形式轉化為另一種形式D．能量的可利用價值變小，能的總量會不斷減少17．一輛新能源小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其v-t圖像如圖乙所示。已知汽車的質量為，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍（g取10m/s2），則汽車在前5s內的牽引力為N，汽車的最大速度為m/s。18．今年我國新能源純電車“800V高壓平臺”車型開始逐漸普及。相比原“400V”車型，不但補能時間大大縮短，同時降低了整車的能耗，緩解了車主續(xù)航的焦慮。如圖丙是新能源汽車驅動電路簡單示意圖，高壓動力電池總功率為P，內阻不計，電池兩端電壓為U，整個回路的電阻為r。試用所學知識闡述當高壓動力電池總功率P不變時，隨著動力電池兩端電壓U的提升，驅動系統(tǒng)上功率的變化情況：。19．質量為1500kg的新能源汽車以10m/s的速度在水平面勻速直線前進，通過激光雷達和傳感器檢測到正前方22m處有靜止障礙物時，系統(tǒng)立即自動控制汽車，首先使之做加速度大小為1m/s2的勻減速直線運動，并向駕駛員發(fā)出警告。當汽車繼續(xù)前行至某處時自動觸發(fā)“緊急制動”，汽車切斷動力系統(tǒng)，同時提供12000N的總阻力使其做勻減速直線運動，最終該汽車恰好沒有與障礙物發(fā)生碰撞。求：（1）汽車在“緊急制動”過程的加速度大小；（2）汽車在上述22m的運動全過程中的平均速度的大小。一、浮沉子在一個大塑料瓶里裝入大半瓶水，并放入一個倒扣的小瓶，小瓶內留有大約一半水，使其剛好浮出水面，擰緊大瓶的蓋子，這個裝置叫做浮沉子。將空氣視為理想氣體。20．環(huán)境溫度恒定不變，當用手緩慢捏扁礦泉水瓶的過程中，（1）大瓶液面上的氣體壓強A．變大

B．變小

C．不變（2）大瓶液面上的氣體A．內能變大，放熱

B．內能不變，放熱

C．內能變小，吸熱

D．內能不變，吸熱（3