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题型:科普阅读题 难度:0.65 引用次数:25 题号:19640874
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氢能助力“绿色冬奥”


2022年2月4日,第24届冬季奥运会在北京拉开帷幕。作为全球性的体育盛事,北京冬奥会吸引了全世界的目光,它不仅是运动健儿奋力拼搏的赛场,也是我国绿色低碳技术创新与应用的盛会。特别是近千辆氢氧燃料电池汽车的应用,打破了历届冬奥会使用清洁能源车辆的纪录,生动诠释了“绿色冬奥”的理念。
现代工业社会使用的煤炭、石油、天然气都属于化石能源。化石能源在燃烧后会产生污染物和温室气体,给全球气候带来许多负面影响。相比之下,氢能源有很多优势:通常情况下,氢气与氧气燃烧后只生成水,对环境非常友好;氢气的热值较高,在相同条件下,其燃烧释放的能量多于普通燃料。
除了将氢气直接用于燃烧,科学家们还发明了氢氧燃料电池。氢氧燃料电池与普通的电池相似,都是利用化学反应来提供电能的装置。如图所示,这是氢氧燃料电池的工作原理图。将氢气送到燃料电池的负极,经过催化剂的作用,氢分解成带正电的氢离子(质子)和带负电的电子,氢离子穿过质子交换膜,到达燃料电池的正极。而电子是不能通过质子交换膜的,只能经外电路从负极流向正极,于是外电路中就形成了电流。电子到达正极后,再与氧气和氢离子重新结合为水,整个过程实现了化学能与电能的转化。
(1)氢能源在能源种类上来讲属于__________(选填“一次能源”或“二次能源”);
(2)氢能源的优势是__________;(写出一条即可)
(3)氢氧燃料电池中,电子在外电路中运动形成的电流方向为__________(选填“从负极到正极”或“从正极到负极”)。
      
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科普阅读题 | 适中 (0.65)
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解题方法
【推荐1】阅读下面的短文,回答问题。
把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如题图所示的闭合回路,当AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点AB间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。
请回答下列问题:

(1)如图所示,其它条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路中将________(选填“有”或“没有”)电流;
(2)其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,稳定后,电路电流__________;(选填“变大”、“变小”、“变为零”或“不变”)
(3)其它条件不变,移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,稳定后,电路电流________;(选填“变大”、“变小”、“变为零”或“不变”)
(4)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由_________能转化而来;
(5)如图,将一块铜片和一块锌片插在一个切开的柳橙上,就制作出了一个水果电池,将铜片、锌片和LED灯用导线连接,我们发现LED发光了,LED灯将电能转化为了________能;

(6)水果电池的工作原理:铜、锌两金属片一同插入水果接触到果酸,由于锌比铜活泼,容易失去电子,电子由锌片通过LED灯流向铜片,溶液中的氢离子从铜片获得电子。所以,在如图的电路中,导线中的电流方向是_________(选填“从铜片到锌片”或“从锌片到铜片”),水果电池的正极是_________(选填“铜片”或“锌片”),与锌片相连的是LED的_________(选填“长脚”或“短脚”)。
2023-12-06更新 | 119次组卷
科普阅读题 | 适中 (0.65)
【推荐2】阅读下面的短文,回答问题:

热电偶


把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如题图甲所示的闭合回路,当AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点AB间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大,利用热电偶可以测量温度,只要选用适当的金属作热电偶材料,就可轻易测量到从-180℃到+200℃的温度。请回答下列问题:

(1)如题图甲所示,其它条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路中将______(选填“有”或“无”)电流;
(2)其它条件不变,移去酒精灯,一段时间后,电路中电流______
A.变大       B.变小
C.不变       D.无法判断
(3)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由______能转化而来;
(4)利用热电偶做成的温度计,与液体温度计相比,不受液体的沸点、凝固点等因素的影响,因而具有明显的测量范围大的优势,因此,在选用适当的金属做热电偶材料时,主要考虑金属材料的______
A.熔点的高低
B.密度的大小
C.比热容的大小
D.质量的大小
(5)如题图乙所示为一水果电池,其工作原理是:铜、锌两金属片一同插入水果接触到果酸,由于锌比铜活泼,容易失去电子,电子由锌片通过导线流向铜片,溶液中的氢离子从铜片获得电子。在如题图乙所示的电路中,导线中的电流方向是______(选填“从铜片到锌片”或“从锌片到铜片”),水果电池的正极是______(选填“铜片”或“锌片”)。
2023-01-07更新 | 204次组卷
科普阅读题 | 适中 (0.65)
【推荐3】阅读短文,回答问题:
物体带电的几种方法自然界经常出现物体带电的情况,你知道有几种方法可以使物体带电吗?
摩擦起电:实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实,日常用的塑料梳子、笔杆、尺子与头发或晴纶针织物摩擦也极易起电。摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚电子的能力不同,在摩擦过程中,电子发生转移而使相互摩擦的两物体带上了等量的异种电荷。
根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同,科学家通过实验的方法得出了起电顺序表:兔毛、玻璃、羊毛、丝绸、铝、木、硬橡胶、硫磺、人造丝。顺序表中任意两种物质相互摩擦时,排在前面的物质带正电,排在后面的物质带负电。两物质次序相隔越多,起电的效果就越好。
接触起电:将一带电体与一不带电体接触时,就会有一部分电子从带电体跑到非带电体上,或从非带电体跑到带电体上,使原来不带电体上带上了与带电体相同的电荷。
感应起电:如图甲所示,将一带正电的物体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时,由于电荷间的相互作用,B的左端聚集了与A所带电荷相反的负电荷,右端聚集了与A所带电荷相同的正电荷。这就是感应起电。

(1)摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚电子的能力不同,其实质是___________发生了转移;
(2)若用兔毛与木条相互摩擦而带电,___________将带正电;
(3)甲图中,若此时站在地面上的人用手碰触B的右端,电子将从大地通过人体跑到物体B上,这说明人体是___________(选填“导体”或“绝缘体”),此过程中通过人体的电流方向是___________(选填“从大地到物体 B”或“从物体B 到大地”);
(4)如图乙是在科技馆看到的静电游戏“怒发冲冠”,这是因为通过___________起电,电荷通过人体传到头发上,头发由于___________而使头发竖起来。
2023-11-07更新 | 43次组卷
共计 平均难度:一般