高中物理第十章热力学定律第6节能源和可持续发展课时训练新人教版.docx

能源和可持续发展题组一对能源的认识1.下列能源中,既属于新能源,又属于可再生能源的是() A.煤B.石油C.天然气D.沼气解析:煤、石油、天然气是动植物的遗体经过漫长的地质年代形成的,不可再生,只有沼气既是可再生能源,又是新能源,故D选项正确。答案:D2.下列属于一次能源的是()A.太阳能B.焦炭C.核能D.汽油解析:一次能源是自然形成,未经加工的,因此B、D错误,选A、C。答案:AC3.以下说法正确的是()A.煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能B.汽油是一种清洁能源C.水能是可再生能源D.煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的解析:煤、石油、天然气等是动植物转化成的,其来源可追溯到太阳能,选项A对。汽油燃烧会引起一些化合物的产生,导致有毒气体的生成,选项B错。水能是可再生能源,选项C对。煤、石油等储量是有限的,是不可再生能源,选项D错。答案:AC题组二可持续发展4.CO2气体有个“怪脾气”,它几乎不吸收太阳的短波辐射,大气中CO2浓度增加能使地表温度因受太阳的辐射而上升;另外,它还有强烈吸收地面红外热辐射的作用,阻碍了地球周围的热量向外层空间的排放,使整个地球就像一个大温室一样,因此,大气中二氧化碳气体浓度的急剧增加会导致气温的逐步上升,使全球气候变暖。为了减缓大气中CO2浓度的增加,以下措施中可行且有效的是()A.禁止使用煤、石油和天然气B.开发使用核能、太阳能C.将汽车燃料由汽油改为液化石油气D.植树造林解析:可行且行之有效的措施是开发新能源以便减少对常规能源的利用,减少CO2的排放;植树造林可以吸收空气中的CO2,所以选项B、D正确。选项A、C措施虽然有效,但并不可行。答案:BD5.下面关于能源的说法中正确的是()A.能源是取之不尽、用之不竭的B.能源是有限的,特别是常规能源,如煤、石油、天然气等C.大量消耗常规能源会使环境恶化,故提倡开发利用新能源D.核能的利用对环境没有污染解析:常规能源的储量有限,且不可再生,故A错误,B正确;常规能源特别是煤和石油对环境的污染很大,应努力开发新能源;核能属新能源且污染小,故C正确,D错误。答案:BC6.(1)常规能源的利用带来很多环境问题,如煤和石油的燃烧会产生大量的二氧化碳,其主要危害是;(2)煤在燃烧时产生的二氧化硫等物质对环境的主要危害是。解析:(1)阳光中多种波长的电磁波辐射透过大气照到地球表面,使地面温度升高,而地面的热辐射是较长波长的电磁辐射,它不容易透过大气中的二氧化碳,于是大气温度上升。大气中的二氧化碳像暖房的玻璃一样,让太阳的热辐射进来,却使地面的热辐射不易出去,这种效应叫“温室效应”。二氧化碳是一种重要的“温室气体”。(2)煤在燃烧时产生的二氧化硫等物质使雨水的酸度升高,形成酸雨;落到地面时腐蚀建筑物、酸化土壤。答案:(1)产生“温室效应”(2)形成酸雨、腐蚀建筑物、酸化土壤7.“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题。对此,以下措施可行的是()A.人人都要自觉做到节约用水、节约用电,不浪费和不人为毁坏物品B.关闭现有的火力发电站C.各地都要兴建水力和风力发电站D.停止使用石油资源,而以核能和太阳能取代解析:节约能源,提高效率,可有效应对能源危机,A正确;风力、水力受地域环境的限制,不能在各地推广,因而不能关闭火力发电站,故B、C错误;核能和太阳能受技术限制,尚未大规模利用,所以石油也不能停止使用,故D错误。故选A。答案:A8.“东方绿舟”内有一个绿色能源区,同学们可以在这里做太阳能和风能的研究性实验。某同学为了测定夏季中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能,制作了一个太阳能集热装置。实验器材有:(a)内壁涂黑的泡沫塑料箱一个,底面积为1 m2;(b)盛水塑料袋一个;(c)温度计一个;(d)玻璃板一块(约1 m2)。如图甲所示。甲图乙为一个斜坡草地,太阳光垂直照射到草地表面,请将上述实验器材按实验设计要求画在乙图中。如果已知水的比热容c,被水吸收的热量Q与水的质量m、水温升高量t间的关系是Q=cmt,则为了测定中午单位面积上,单位时间内获得的太阳能,除了需要测量m、t外,还应测量的物理量是。本实验会有一定误差,试写出一个产生误差的主要原因:。乙解答:这是测定夏季中午太阳能的研究性实验,给出了实验器材、实验环境(斜坡草地)、实验原理(Q=cmt),根据研究性要求设计实验,并明确需测量的物理量,指出实验中产生误差的主要原因。实验图如图所示。还需测量时间T(或t),产生误差的原因有:太阳能没有全部被水吸收,或水吸收的太阳能还有一部分损失等。答案:水温升高t所需时间T太阳能没有全部被吸收或水吸收的太阳能还有一部分损失9.随着我国经济的发展,汽车数量迅猛增长,汽车排放的尾气造成的空气污染越来越严重。据有关资料统计,汽车尾气排放造成的空气污染目前已占整个污染源的一半以上。在这种情况下,目前研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景。如图是某研究所研制的太阳能汽车,它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动的一种新型汽车。设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7 kW。在晴朗的天气里,太阳能电池对着太阳时产生的电压为 160 V,并对车上的电动机提供12 A的电流。(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大?(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力为180 N,则在 1 min 内这辆汽车行驶了多少米?解析:(1)电动机消耗的电功率P=UI=160 V12 A=1 920 W。(2)由P=得,W电=Pt=1 920 W60 s=115 200 J,由题意W机=W电=115 200 J75%=86 400 J,又由W=Fs得,汽车行驶的距离s= m=480 m。答案:(1)1 920 W(2)480 m(建议用时:30分钟)1.当前,世界上日益严重的环境问题主要源于()A.温室效应B.厄尔尼诺现象C.人类对环境的污染和破坏D.火山喷发和地震解析:当前,世界上最严重的环境问题是人类对环境的污染和破坏。答案:C2.关于开发能源和节约能量,下列观点正确的是()A.能源是有限的,无节制地利用能源,如石油之类,是一种盲目的短期行为B.根据能量守恒定律,担心能源枯竭是杞人忧天C.能源的开发和利用必须要同时考虑其对环境的影响D.和平地利用核能是目前开发新能源的一种途径解析:尽管能量是守恒的,但在利用的过程中可利用的品质逐渐降低,即可以利用的能源越来越少,因此从能量耗散的角度来看,有必要节约能量。答案:ACD3.关于“温室效应”,下列说法正确的是()A.太阳能源源不断地辐射到地球上,由此产生了“温室效应”B.石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中的二氧化碳的含量,由此产生了“温室效应”C.“温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化D.“温室效应”使得土壤酸化解析:“温室效应”的产生是由于石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量。它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平面上升、淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等,故B、C选项正确。答案:BC4.下列哪些现象属于能量耗散()A.利用水能发电转变成电能B.电能通过电灯中的电阻丝放出热量和光能C.电池的化学能转变成电能D.火炉把房间的温度升高解析:水力发电、化学能转变成电能,电能可以利用,不属于能量耗散,可再进一步利用,直到都转变成不可回收的内能,就是能量耗散了,故B、D正确。答案:BD5.有经验的柴油机维修师傅,不用任何仪器,只要将手伸到柴油机排气管附近,去感受一下尾气的温度,就能判断出这台柴油机是否节能,真是“行家伸伸手,就知有没有”。关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系,下列说法中正确的是()A.尾气的温度越高,柴油机越节能B.尾气的温度越低,柴油机越节能C.尾气的温度高低与柴油机是否节能无关D.以上说法均不正确解析:气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能,柴油在汽缸中燃烧,产生高温高压气体,是一个高温热源,而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源。根据能量守恒定律,这两个热源之间的能量差就是转换的机械能,燃烧相同的燃料,要想输出的机械能越多,尾气的温度就要越低,即这样的柴油机就越节能,故选项B是正确的。答案:B6.下列说法中正确的是()A.热力学第一定律和热力学第二定律是相辅相成、缺一不可的B.热力学第二定律的两种表述是等效的C.能量耗散说明能量是不守恒的D.热量不能自发地从低温物体传到高温物体解析:热力学第一定律指出了在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失,对自然过程也没有任何限制,而热力学第二定律是解决了哪些过程可以发生。两者从不同的角度提示了热力学过程中遵循的规律,既相互独立,又互为补充,共同构成了热力学知识的理论基础,故A、B对。热量不能自发地从低温物体传到高温物体,只能在外界对其做功的情况下,才能实现热量从低温物体传到高温物体,故D对。能量耗散说明能量不能全部用来做有用功,有一部分转化成内能,但总的能量是保持不变的。答案:ABD7.设计在风力资源丰富的甘肃河西走廊西端的玉门建一个大型风力发电场,其单机的额定功率为600 kW。通过实验测得风力发电机的功率与风速的关系曲线如图所示。从图示资料可知:当平均风速大于 m/s时就可以发电,当平均风速达到 m/s时达到额定功率。气象资料显示:河西走廊常年平均风速为v=12 m/s,则一台风力发电机的年发电量约为 kWh。解析:由题图可知,横坐标为风速、纵坐标为功率,起点处纵坐标为零,横坐标在23之间,所以当平均风速大于2 m/s时,就有电功率输出,就能发电。再由图线可知,在风速达到14 m/s时,电功率稳定,所以此时达到额定功率。风速 v=12 m/s时,对应电功率为530 kW,应用W=Pt公式,将数据代入求解整理可得W=4.64106 kWh。答案:2144.641068.据中国环境报报道:从一份科技攻关课题研究结果显示,我国酸雨区已占国土面积的40%以上,研究结果还表明,我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达15亿多元。为了有效控制酸雨,国务院已批准酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案等法规。(1)在英国进行的一项研究结果表明:高烟囱可有效地降低二氧化硫地面浓度。在20世纪的 6070年代的10年间,由发电厂排放的二氧化硫增加了35%,但由于建造高烟囱的结果,地面二氧化硫浓度降低了30%之多。请你从全球环境保护的角度,分析这种作法是否可取,说明其理由。 (2)用传统的煤、石油作燃料,其主要缺点是什么?与传统的煤、石油作燃