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C
D
【分析】
要解决这道题,需逐个分析选项,明确能量守恒定律与能源危机的区别,以及各类能源的合理利用方式:
1. 首先明确能量守恒定律是指能量总量不变,但能源是可被人类利用的能量形式,很多能量转化后会丧失可利用性,这是理解能源危机的关键;
2. 对每个选项逐一判断:
选项A:混淆了能量总量与可利用能源的区别,能量总量不变但可利用能源会减少,因此会出现能源危机;
选项B:人类生产生活离不开能源,不使用能源不现实,不是解决能源问题的办法;
选项C:化石能源等不可再生能源储量有限,随着消耗会逐渐枯竭,因此会出现能源危机;
选项D:核能只要合理利用、做好防护,可避免核泄漏风险,是值得提倡的高效能源,不应因风险就完全否定。
【解析】
逐个分析各选项:
A选项:能量守恒定律指出能量总量不变,但能源是指能被人类有效利用的能量,大量能量转化后会转化为无法被利用的形式(如内能散失到大气中),可利用的能源会逐渐减少,因此会发生能源危机,A错误。
B选项:人类的生产、生活都离不开能源,不使用能源是不现实的,解决能源问题的根本办法是开发新能源、节约现有能源,B错误。
C选项:自然界中的化石能源等不可再生能源储量有限,随着人类的持续消耗,可利用的能源会日益匮乏,因此会出现能源危机,C正确。
D选项:核能是一种高效、清洁的能源,只要通过先进技术做好防护措施,可有效避免核泄漏风险,合理利用核能是解决能源问题的重要途径,不应因潜在风险就不提倡使用,D错误。
【答案】
C
【知识点】
能源危机、能量守恒定律、核能的合理利用
【点评】
本题考查能源相关的基础概念,重点区分能量守恒定律与能源危机的差异,同时考查对各类能源使用的正确认知,要求学生明确“能量总量不变”与“可利用能源有限”的核心区别,避免概念混淆。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先明确可持续发展理念的核心是在满足当代需求的同时,不损害后代人满足其需求的能力,重点体现为节约资源、利用清洁能源、减少环境污染。接下来逐一分析选项:
选项A:出行使用自行车,可减少机动车的能源消耗与尾气排放,符合可持续发展理念;
选项B:太阳能、风能属于可再生清洁能源,开发利用它们能减少对化石能源的依赖,降低污染,符合可持续发展理念;
选项C:节约用水、用电、用气,能有效节约各类资源,减少能源浪费,符合可持续发展理念;
选项D:煤是不可再生的化石燃料,大力发展以煤为燃料的火力发电,会消耗大量不可再生资源,且燃烧过程中会产生大量污染物,破坏环境,不符合可持续发展理念。因此不符合要求的是D选项。
【解析】
对各选项逐一分析:
1. 选项A:出行选择自行车,可降低机动车的使用频率,减少能源消耗与尾气污染,符合可持续发展理念。
2. 选项B:太阳能、风能是可再生的清洁能源,大力开发利用可减少对化石能源的依赖,降低环境污染,符合可持续发展理念。
3. 选项C:节约用水、用电、用气,能够节约资源,减少不必要的能源消耗,符合可持续发展理念。
4. 选项D:煤属于不可再生的化石燃料,大力发展燃煤火力发电,会快速消耗有限的煤炭资源,且煤燃烧会产生二氧化硫、粉尘等大量污染物,严重污染环境,不符合可持续发展理念。
综上,答案为D。
【答案】
D
【知识点】
1. 可持续发展理念
2. 清洁能源利用
3. 化石能源的弊端
【点评】
本题考查对可持续发展理念的理解与应用,属于基础类题目。通过对不同生活、生产行为的分析,引导学生树立资源节约、环境保护的可持续发展意识,题目难度较低,学生结合日常环保常识即可做出正确判断。
【难度系数】
0.8
【分析】
1. 第(1)问:先梳理能量转化路径,蜡烛燃烧是化学变化,先将化学能转化为内能,再通过塞贝克效应将内能转化为电能,因此电能的源头是蜡烛的化学能。
2. 第(2)问:总效率是多环节能量利用的综合效率,每一个环节的效率都是前一环节有效能量的占比,因此总效率为各环节效率的乘积。
3. 第(3)问:先聚焦同一温差的曲线(如温差$60°\mathrm{C}$的曲线),观察电阻变化时输出功率的变化趋势;再对比同一电阻下不同温差的输出功率数值,归纳温差对输出功率的影响规律。
4. 第(4)问:结合塞贝克效应的定义(温度差引起电压差,进而产生电流),可知电流大小与温度差相关,因此可通过电流监测温度差。
【解析】
(1) 蜡烛燃烧是化学变化,将自身的化学能转化为内能,装置再通过塞贝克效应将内能转化为电能,所以此装置的电能由蜡烛的$\boldsymbol{化学}$能转化而来。
(2) 总效率是各环节效率的乘积:蜡烛的效率$\eta_1$是化学能转化为可用能量的比例,装置的$\eta_2$是内能转化为电能的比例,用电器的$\eta_3$是电能有效利用的比例,因此总效率$\boldsymbol{\eta=\eta_1\eta_2\eta_3}$。
(3) 观察图(b)中同一温差的曲线,随着电阻从$0\Omega$增大到$11\Omega$,输出功率先上升至峰值后下降,即先增大后减小;对比同一电阻下不同温差的输出功率(如电阻为$3\Omega$时),温差越大,输出功率越大,因此规律为:$\boldsymbol{电阻一定时,温差越大,输出功率越大}$。
(4) 根据塞贝克效应,两种金属组成的电路中,温度差会产生电压差从而形成电流,电流大小与温度差正相关,因此可通过电流大小监测$\boldsymbol{温度差}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{化学}$
(2) $\boldsymbol{\eta_1\eta_2\eta_3}$
(3) $\boldsymbol{先增大后减小}$;$\boldsymbol{电阻一定时,温差越大,输出功率越大}$
(4) $\boldsymbol{温度差}$
【知识点】
1. 能量的转化与守恒
2. 多环节效率的计算
3. 实验图像的分析与规律归纳
4. 塞贝克效应的应用
【点评】
本题以“蜡烛发电装置”为新情景,将能量转化、效率计算、图像分析结合在一起,既考查基础知识的应用,又要求学生具备从题干和图像中提取信息、归纳规律的能力,注重物理与生活科技的联系。
【难度系数】
0.6