内容正文:
应用创新四 环境保护类
〔背景资料〕
一、沙尘、水污染问题
资料一 环境问题是中国21世纪面临的最严峻挑战之一,保护环境是保证经济长期稳定增长和实现可持续发展的基本国家利益.环境问题解决得好坏关系到中国的国家安全、国际形象、广大人民群众的根本利益,以及全面小康社会的实现.为了防止自然环境的恶化,对山脉、绿水、蓝天、大海、丛林的保护就显得非常重要.具体地讲,保护环境包括防止工业生产排放的“三废”(废水、废气、废水源污染渣)、粉尘、放射性物质以及产生的噪声、振动、恶臭和电磁微波辐射,交通运输活动产生的有害气体、液体、噪声,海上船舶运输排出的污染物,工农业生产和人民生活使用的有毒有害化学品,城镇生活排放的烟尘、污水和垃圾等造成的污染;对已污染的大地(土地、山峦、陆架)强化治理,减少排放,用自然结合人工的方法恢复健康环境.
二、新能源问题
资料二 新能源作为中国加快培育和发展的战略性新兴产业之一,将为新能源大规模开发利用提供坚实的技术支撑和产业基础.
1.风能无论是总装机容量还是新增装机容量,全球都保持着较快的发展速度,风能将迎来发展高峰.
2.生物质能有望在农业资源丰富的热带和亚热带普及,主要问题是降低制造成本,生物乙醇、生物柴油以及二甲醚燃料应用值得期待.
3.太阳能随着中国国内光伏产业规模逐步扩大、技术逐步提升,光伏发电成本会逐步下降,未来中国国内光伏容量将大幅增加.
4.汽车新能源环境污染、能源紧张与汽车行业的发展紧密相联,国家大力推广混合动力汽车,汽车新能源战略开始进入加速实施阶段,开源节流齐头并进.
资料三 未来的几种新能源:海洋波浪能.这是一种取之不尽,用之不竭的无污染可再生能源.据推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9亿千瓦.在各国的新能源开发计划中,波能的利用已占有一席之地.尽管波能发电成本较高,需要进一步完善,但进展已表明了这种新能源潜在的商业价值.第四代核能源:正反物质的原子在相遇的瞬间湮灭,此时,会产生高当量的冲击波以及光辐射能.这种强大的光辐射能可转化为热能,如果能够控制正反物质的核反应强度,来作为人类的新型能源,那将是人类能源史上的一场伟大的能源革命.
〔命题预测〕
1.(2022·山东高三月考)近年来,我国加大了环境治理,践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念,沙尘天气明显减少.现把沙尘上扬后的情况简化为沙尘颗粒悬浮在空中不动.已知风对沙尘的作用力表达式为F=αρAv2,其中α为常数,ρ为空气密度,A为沙尘颗粒的截面积,v为风速.设沙尘颗粒为球形,密度为ρ0,半径为r,风速竖直向上,重力加速度为g,则v的表达式为( B )
A. B.
C. D.
【解析】 沙尘悬浮时受力平衡,根据平衡条件有mg=F,其中m=ρ0V=ρ0×πr3
由题意知F=αρAv2,A=πr2联立以上四式得v=,选项B正确,A、C、D错误.
2.(多选)某化工厂为检测污水排放量,技术人员在排污管末端安装一台污水流量计,如图所示,该装置由非磁性绝缘材料制成,长、宽、高分别为a=1 m、b=0.2 m、c=0.2 m,左、右两端开口,在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B=1.25 T的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板,带负离子的污水以某一速度从左向右匀速流经该装置时,测得两个金属板间的电压U=1 V.下列说法中正确的是( ACD )
A.金属板M的电势高,金属板N的电势低
B.污水中离子浓度对电压表的示数有影响
C.污水的流量(单位时间内流出的污水体积)Q=0.16 m3/s
D.电荷量为1.6×10-19 C的离子,流经该装置时受到的静电力F=8.0×10-19 N
【解析】 根据左手定则,正离子所受洛伦兹力方向向上,向上偏转知负离子所受的洛伦兹力方向向下,则向下偏转,N板带负电,M板带正电,则M板的电势比N板电势高,故A正确;最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡,有qvB=q解得U=Bvc,与离子浓度无关,故B错误;污水的流速v=,则流量为Q=vbc== m3/s=0.16 m3/s,故C正确;流经该装置时受到的静电力F== N=8×10-19 N,故D正确.故选ACD.
3.(多选)(2022·重庆联考)某质量m=1 500 kg的“双引擎”小汽车,当行驶速度v≤54 km/h时靠电动机输出动力;当行驶速度在54 km/h<v≤90 km/h范围内时靠汽油机输出动力,同时内部电池充电;当行驶速度v>90 km/h时汽油机和电动机同时工作,这种汽车更节能环保.若该小汽车在一条平直的公路上由静止启动,汽车的牵引力F随运动时间t变化的图象如图所示,若小汽车行驶过程中所受阻力恒为f=1 250 N.已知汽车在t0时刻第一次切换动力引擎,t0时刻后保持恒定功率行驶至第11 s末.则在这11 s内,下列判断正确的是(