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口算心算速算應(yīng)用題系列答案科目：初中物理 來源：1＋1 輕巧奪冠·優(yōu)化訓練 九年級物理 北京課改版 題型：048
閱讀與思考．
21世紀——核能時代21世紀，能源問題是首先要解決的問題之一，隨著人口的增加和經(jīng)濟的發(fā)展，能源的消耗量飛快地增長．從目前的消耗量計算，石油還能采50年，煤最多能采100多年．若全世界均按美國和加拿大的耗能水平(人均耗煤8.4噸/年)計算，即使人口增長率為零，地球上的煤也只能維持30多年，而石油和天然氣只能維持10幾年．
雖然地球上還有其他形式的能源，如太陽能、風能、地熱能、水能等，但與煤和石油相比微不足道，不能滿足人類的需要．相比之下，核能是解決能源危機的一個最有效的途徑．核能是地球上儲量最豐富的能源．又是高度密集的能源．它的效率是驚人的，1 kg核燃料所釋放的能量相當于2 500 t煤或2 000 t石油．而且，核裂變發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟，它有其無法取代的優(yōu)點．首先，是地球上核燃料資源儲量豐富，已探明的礦至少有460萬噸，可供人類使用200多年；其次，核能發(fā)電比較經(jīng)濟，總的算起來，核電廠的發(fā)電成本要比火電廠低15％～50％；第三，核電是清潔的能源，有利于保護環(huán)境．
所以，21世紀是核能發(fā)電的大發(fā)展時期．氫是一種很有前途的新的“二次能源”．液態(tài)氫已被用來作為人造衛(wèi)星和宇宙飛船中的能源，但困難是不能大量制�。湓蚴悄壳爸迫涞霓k法是以消耗其他能源為代價的．若利用核聚變反應(yīng)則非常有希望解決這一問題．因為海水中含有大量氫及其同位素氘和氚(據(jù)計算，一桶海水中能提取的氘的能量相當于300桶汽油)．若將海水中所有的氘的核能都釋放出來，它所產(chǎn)生的能量足以提供人類使用數(shù)百億年．
然而，實現(xiàn)持續(xù)的可控核聚變，難度非常大．核聚變反應(yīng)的溫度大約需要幾十億度，在這樣的高溫下，氘、氚混合燃料形成高溫等離子態(tài)．這里有許多問題需要解決，如怎樣加熱到如此高的溫度？怎樣盛裝如此高溫度的等離子體？這就是如何約束的問題．
目前，世界各國已建造多種類型的試驗裝置200多臺．近年來，設(shè)在英國牛津附近的核聚變裝置完成了一項可控核聚變試驗．在圓形圈內(nèi)，在2億攝氏度下，氘、氚氣體相遇成功爆炸，產(chǎn)生了200 kW的能量，試驗持續(xù)了幾分鐘．雖然這距實際應(yīng)用還有相當大的距離，技術(shù)上也還有許多難題需要解決．但已露出勝利的曙光．預(yù)計到21世紀50年代前后能實現(xiàn)原型示范的可控聚變反應(yīng)．
可見，下世紀一旦核聚變能被利用起來，將會使人類徹底擺脫能源危機．我們設(shè)想，到那時，廉價的能源將使21世紀成為一個能量富足的時代，可生產(chǎn)出更豐富更新型的產(chǎn)品，而成本更為低廉．例如，可以從海洋中提取更多有用的元素，像金和鉑，到那時，其價值不再是金錢的象征．那么利用金和鉑耐腐蝕的優(yōu)良特性，來制造耐腐蝕的儲槽、閥門、管道等，可延長其使用壽命而不用頻繁更換．
此外，從海水中提取礦物質(zhì)的“核”工廠生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品——蒸餾水，也非常有用，可以通過管道將它們輸送到水源短缺的地方，實施龐大的灌溉計劃，改造農(nóng)田，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱量還可以送入城市，用于取暖或作為熱源．核能除了發(fā)電之外，還可以用于煉鋼、推動動力機械、海水淡化處理、建筑物供熱采暖、空調(diào)制冷及熱水供應(yīng)等．
低溫核供熱反應(yīng)堆是一種既清潔、經(jīng)濟又安全的理想新熱源．建設(shè)一座20萬千瓦的供熱堆，每年消耗核燃料二氧化鈾僅1 t，它可以為500萬立方米的建筑物供暖．利用核能還可以對海水進行淡化處理，以解決缺水問題．
法國已設(shè)計了一種輕小型反應(yīng)堆，功率為10～20萬千瓦，只有10個大氣壓的運行壓力，比較安全．利用堆芯產(chǎn)生的熱量將海水加熱蒸餾，每天可生產(chǎn)8萬立方米淡水，可供15萬人飲用．
中子照相已成為一種新的無損檢驗方法，它可以彌補X射線和γ射線照相的不足之處，進行一些它們鞭長莫及的工作．如可以檢驗手機、航天器、火箭等裝置內(nèi)部零件的結(jié)構(gòu)狀況和質(zhì)量，進行考古文物內(nèi)部的無損檢驗等．
可以預(yù)計，21世紀是核能與核技術(shù)在醫(yī)學中廣泛應(yīng)用并取得重大發(fā)展的時代．除了現(xiàn)有的核醫(yī)學診斷治療技術(shù)之外，中子治療癌癥是比較有前途的方法之一．這是因為許多癌組織對硼有較好的吸收效果，同時硼又有吸收中子的能力，當它被癌組織吸收后，經(jīng)中子輻照，硼－10變成鋰－7，并放出α粒子，α粒子的射線能量較高，可以更有效地殺死癌細胞．
例如，日本有一腦癌患者就是利用這種方法治療后，不僅痊愈了，而且還能駕駛卡車，簡直不可思議．在交通運輸領(lǐng)域，核能的利用將使其產(chǎn)生革命性的變革．核能艦船組成的遠洋艦隊可以在水上游弋幾十年而不用補充燃料．如果將反應(yīng)堆做得足夠小，并解決防護問題，到那時，就能生產(chǎn)出核能汽車、核能坦克、核能火車、核能飛機．
核能還可作為宇宙飛船的動力，到那時，人們可以到其他星系去旅游．21世紀，人們可以對“老天爺”——天氣發(fā)號施令．人類將充分利用核能與大自然抗衡．到那時，不會因氣候和天氣情況影響飛機的起降，沒有飛機會因機場封凍而不能著陸，因為我們可設(shè)法在飛機水泥跑道下面安裝蒸氣管道．
不難預(yù)料，未來的世紀將是科學技術(shù)日新月異的時代，是人類學會和自然和諧相處的時代，是經(jīng)濟和文明繼續(xù)高速發(fā)展的時代，也是核能與核技術(shù)全方位應(yīng)用的新時代．未來的核能時代將成為人類歷史上最光彩奪目、最美好的時代．
(李士 中國科學院核分析開放實驗室)
(1)21世紀存在什么樣的能源危機？為什么說核能是解決能源危機的一個最有效的途徑？
(2)21世紀，核能除了發(fā)電之外，還有哪些方面的應(yīng)用？
(3)人類社會現(xiàn)在所應(yīng)用的能源很多來自千百萬年前埋在地下的植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的化石能源(例如：石油、煤)，如果有一天化石燃料枯竭了，你能否想出一些能替代這些化石能源的清潔能源．(至少寫出三種)
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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解
人教版第十七章 能源與可持續(xù)發(fā)展 復(fù)習提綱
一、能源家族
（一）、能源：凡是能提供能量的物質(zhì)資源。
（二）、分類：
1、按能源的利用方式分為：
一次能源：（直接從自然界中可以獲取的能源）（化石能源：煤、石油、天然氣；核能；內(nèi)能、太陽能、海洋能、生物質(zhì)能）
二次能源：（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）電能
2、按是否可再生分：
不可再生能源（化石能源：煤、石油、天然氣；核能）
可再生能源：內(nèi)能、太陽能、海洋能、生物質(zhì)能
3、按開發(fā)早晚的情況還可分為：常規(guī)能源（煤、石油、天然氣、）和新能源（太陽能、水能、潮汐能、地熱能、核能）。
4、化石能源：煤、石油、天然氣，是千百年前埋在地下的動植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的。
5、生物質(zhì)能：由生命物質(zhì)提供的能量。
二、核能
1、原子和原子核
（1）原子的組成：質(zhì)子、中子、電子組成，質(zhì)子帶正電荷，電帶負電荷，中子不帶電。
（2）原子核的組成：由質(zhì)子和中子組成。
2、核能：由于原子核的變化而釋放的巨大能量叫核能，也叫原子核。
裂變：用中子轟擊重核時，重核會分裂成大小相差不大的部分，同時釋放核能。 原子彈：不可控核裂變。
聚變：較輕的核在超高溫下結(jié)合成新核的過程同時釋放巨大的能量。 氫彈：不可控核聚變。
（2）核能獲得的途徑：
①原子核的核裂變：核電站。②原子核的核聚變：太陽能（太陽表核聚變面）的利用。
3、核電站
（1）利用核能發(fā)電的電站。已建成的核電站都是利用重原子核裂變釋放的能量發(fā)電。
（2）核電站具有的消耗的燃料少、運輸量小、成本低、功率大的特點，但需防止放射性物質(zhì)泄漏，避免放射性污染，確保安全。
三、太陽能
太陽能的優(yōu)缺點：
來源 | 優(yōu)點 | 缺點 |
輕核聚變的核能以電磁波的形式輻射出去 | 十分巨大；供應(yīng)時間長；分布廣闊；無需開采、運輸安全；無污染。 | 存在分散；太陽能的功率變化大，不穩(wěn)定，給正常連續(xù)使用造成困難；轉(zhuǎn)換效率低；轉(zhuǎn)換系統(tǒng)造價過高。 |
人類利用太陽能的四個渠道：
被直接利用；被海洋、大地吸收；被植物、微生物吸收；使大氣、水升騰循環(huán)。
直接利用太陽能兩種方式：
2、太陽能的轉(zhuǎn)化
使空氣變熱形成風能；直接使大地變熱，使水汽化，太陽能變?yōu)閮?nèi)能；被生物吸收成為生物質(zhì)能等。
四、能源革命 五、能源與可持續(xù)發(fā)展
1、能源革命
人類歷史上，能量轉(zhuǎn)化技術(shù)在不斷進步，這就在能源革命。
A、第一次能源革命：標識：鉆木取火； 主要能源：柴薪； 持續(xù)時間：近一萬年。
B、第二次能源革命：標識：蒸汽機的發(fā)明；主要能源：煤、石油、天然氣；持續(xù)時間：二百多年
C、第三次能源革命：標識：核能的使用 主要能源： 持續(xù)時間：到現(xiàn)在
2、能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性： 例如：汽車制動時，由于摩擦而使一部分動能變?yōu)榈孛婧涂諝獾膬?nèi)能，這部分內(nèi)能就不能再次開動汽車。
3、節(jié)約能源：由于能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性，目前作為人類主要能源的化石能源正逐漸被消耗，所以節(jié)約能源，已成為緊迫部問題。
出路：提高能源的利用率，開發(fā)新能源，特別是開發(fā)利用核能和太陽能。
4、能源消耗對環(huán)境的影響
（1）環(huán)境污染：燃料燃燒過程中會產(chǎn)生有害氣體，不完全燃燒還會產(chǎn)生粉塵，污染大氣，危害人體健康，影響動植物正常生長。
（2）環(huán)境影響：水土流失，土地沙漠化。
（3）環(huán)境保護的主要措施：改進燃燒設(shè)備，盡量使燃料充分燃燒；加裝消煙裝置，減少煙塵排放量。普及使用煤氣和天然氣，以代替家用煤爐。集中供熱，以減少煙囪數(shù)目，既提高了燃料的利用率又減少了污染。開發(fā)利用污染小的新能源。
5、未來的理想能源
理想能源滿足的四個條件：
第一，必須足夠豐富，可以保證長期使用；第二，必須足夠便宜，可以保證大多數(shù)人用得起；第三，相關(guān)的技術(shù)必須成熟，可以保證大規(guī)模使用；第四，必須足夠安全、清潔，可以保證不會污染環(huán)境。
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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解
人教版第十七章 能源與可持續(xù)發(fā)展 復(fù)習提綱
一、能源家族
（一）、能源：凡是能提供能量的物質(zhì)資源。
（二）、分類：
1、按能源的利用方式分為：
一次能源：（直接從自然界中可以獲取的能源）（化石能源：煤、石油、天然氣；核能；內(nèi)能、太陽能、海洋能、生物質(zhì)能）
二次能源：（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）電能
2、按是否可再生分：
不可再生能源（化石能源：煤、石油、天然氣；核能）
可再生能源：內(nèi)能、太陽能、海洋能、生物質(zhì)能
3、按開發(fā)早晚的情況還可分為：常規(guī)能源（煤、石油、天然氣、）和新能源（太陽能、水能、潮汐能、地熱能、核能）。
4、化石能源：煤、石油、天然氣，是千百年前埋在地下的動植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的。
5、生物質(zhì)能：由生命物質(zhì)提供的能量。
二、核能
1、原子和原子核
（1）原子的組成：質(zhì)子、中子、電子組成，質(zhì)子帶正電荷，電帶負電荷，中子不帶電。
（2）原子核的組成：由質(zhì)子和中子組成。
2、核能：由于原子核的變化而釋放的巨大能量叫核能，也叫原子核。
裂變：用中子轟擊重核時，重核會分裂成大小相差不大的部分，同時釋放核能。 原子彈：不可控核裂變。
聚變：較輕的核在超高溫下結(jié)合成新核的過程同時釋放巨大的能量。 氫彈：不可控核聚變。
（2）核能獲得的途徑：
①原子核的核裂變：核電站。②原子核的核聚變：太陽能（太陽表核聚變面）的利用。
3、核電站
（1）利用核能發(fā)電的電站。已建成的核電站都是利用重原子核裂變釋放的能量發(fā)電。
（2）核電站具有的消耗的燃料少、運輸量小、成本低、功率大的特點，但需防止放射性物質(zhì)泄漏，避免放射性污染，確保安全。
三、太陽能
太陽能的優(yōu)缺點：
來源 | 優(yōu)點 | 缺點 |
輕核聚變的核能以電磁波的形式輻射出去 | 十分巨大；供應(yīng)時間長；分布廣闊；無需開采、運輸安全；無污染。 | 存在分散；太陽能的功率變化大，不穩(wěn)定，給正常連續(xù)使用造成困難；轉(zhuǎn)換效率低；轉(zhuǎn)換系統(tǒng)造價過高。 |
人類利用太陽能的四個渠道：
被直接利用；被海洋、大地吸收；被植物、微生物吸收；使大氣、水升騰循環(huán)。
直接利用太陽能兩種方式：
2、太陽能的轉(zhuǎn)化
使空氣變熱形成風能；直接使大地變熱，使水汽化，太陽能變?yōu)閮?nèi)能；被生物吸收成為生物質(zhì)能等。
四、能源革命 五、能源與可持續(xù)發(fā)展
1、能源革命
人類歷史上，能量轉(zhuǎn)化技術(shù)在不斷進步，這就在能源革命。
A、第一次能源革命：標識：鉆木取火； 主要能源：柴薪； 持續(xù)時間：近一萬年。
B、第二次能源革命：標識：蒸汽機的發(fā)明；主要能源：煤、石油、天然氣；持續(xù)時間：二百多年
C、第三次能源革命：標識：核能的使用 主要能源： 持續(xù)時間：到現(xiàn)在
2、能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性： 例如：汽車制動時，由于摩擦而使一部分動能變?yōu)榈孛婧涂諝獾膬?nèi)能，這部分內(nèi)能就不能再次開動汽車。
3、節(jié)約能源：由于能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化的方向性，目前作為人類主要能源的化石能源正逐漸被消耗，所以節(jié)約能源，已成為緊迫部問題。
出路：提高能源的利用率，開發(fā)新能源，特別是開發(fā)利用核能和太陽能。
4、能源消耗對環(huán)境的影響
（1）環(huán)境污染：燃料燃燒過程中會產(chǎn)生有害氣體，不完全燃燒還會產(chǎn)生粉塵，污染大氣，危害人體健康，影響動植物正常生長。
（2）環(huán)境影響：水土流失，土地沙漠化。
（3）環(huán)境保護的主要措施：改進燃燒設(shè)備，盡量使燃料充分燃燒；加裝消煙裝置，減少煙塵排放量。普及使用煤氣和天然氣，以代替家用煤爐。集中供熱，以減少煙囪數(shù)目，既提高了燃料的利用率又減少了污染。開發(fā)利用污染小的新能源。
5、未來的理想能源
理想能源滿足的四個條件：
第一，必須足夠豐富，可以保證長期使用；第二，必須足夠便宜，可以保證大多數(shù)人用得起；第三，相關(guān)的技術(shù)必須成熟，可以保證大規(guī)模使用；第四，必須足夠安全、清潔，可以保證不會污染環(huán)境。
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