选修3-3 10.6 能源和可持续发展 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 选修3-3 10.6 能源和可持续发展 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 115.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-23 07:12:20 | ||
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文档简介
选修3-3 10.6 能源和可持续发展 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 以下是新能源的是
A. 太阳能 B. 煤炭 C. 石油 D. 天然气
2. 下列供热方式最有利于环境保护的是
A. 用煤作为燃料供热 B. 用石油作为燃料供热
C. 用天然气或煤气作为燃料供热 D. 用太阳能灶供热
3. 下列关于能源的说法中，正确的是
A. 由于能量不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源意义不大
B. 煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能
C. 节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关
D. 水能是不可再生能源
4. 热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象，所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集利用。关于能量的耗散，下列说法中正确的是
A. 能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
B. 能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性
C. 能量耗散表明，在能源的利用过程中，在可利用的品质上降低了
D. 以上说法都不对
5. 下列说法中正确的是
A. 随着科技的发展，永动机是可以制成的
B. 能量守恒表明节约能源是无意义的
C. 机械能守恒是自然界遵循的普遍规律
D. 能量的耗散反映出自然界宏观过程的方向性
6. 热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是
A. 能量耗散说明能量不守恒
B. 能量耗散不符合热力学第二定律
C. 能量耗散过程中能量不守恒
D. 能量耗散是从能量转化的角度，反映出自然界中的宏观过程具有方向性
7. 关于能量和能源，下列说法中正确的是
A. 能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加
B. 能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少
C. 能量在转化和转移过程中总量保持不变，故节约能源没有必要
D. 能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源
8. 下列说法正确的是
A. 能量耗散和能量守恒是矛盾的
B. 热量不可能由低温物体传给高温物体而不引起其他变化
C. 一定质量的理想气体放出热量，则分子的平均动能一定减少
D. 满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行
9. 下列说法中正确的是
A. 直接来自自然界的能源就是二次能源
B. 新能源是技术上比较成熟的能源
C. 二次能源就是新能源
D. 从自然界的能源转化而来的能源是二次能源
10. 年 月份，中国首座太阳能综合利用示范楼在北京建成并试运行成功。该楼是 年北京绿色奥运的重点示范工程。据统计，该楼每天发电 ，北京地区太阳能辐射量为 。若太阳能的转化率按 计，则太阳能集热器的面积不小于
A. B. C. D.
二、填空题（共4小题；共26分）
11. 人类只有一个地球，我们要保护赖以生存的环境。试完成以下三个题目：
（1）下列不属于当今世界的三大环境问题的是
A.酸雨 B.臭氧层的破坏
C.人口的急剧增长 D.温室效应
（2）酸雨的形成主要是由于
A.大气中 含量的增加
B.大气中 含量的增加
C.乱砍滥伐森林，破坏生态环
D.大气中氟利昂含量增加
（3）大气臭氧层
A.能大量反射太阳辐射中的紫外线，所以那里的温度较低
B.能散射太阳光中的紫外线，使地面生物免受紫外线之害
C.是大气层中存在臭氧的唯一场所，我们应该加以保护
D.吸收大量的太阳紫外线，减少到达地面的紫外线辐射
12. 气体有个“怪脾气”，它几乎不吸收太阳的短波辐射。大气中 浓度的增加，能使地表温度因受太阳辐射而上升；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已导致气温的逐步上升，使全球气候变暖。
（1）这种大气中以 为主的气体产生的效应称为
A.光热效应 B.光电效应
C.光气效应 D.温室效应
（2）导致大气中 浓度增加的主要原因是
A.大量植物和生物物种灭绝
B.大量燃料如石油、煤炭、天然气等的燃烧
C.人口剧增，呼出的二氧化碳增多
D.自然因素破坏了地球环境生态平
（3）为了减缓 浓度的增加，可以采取的措施有
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
13. 凡是能提供某种形式能量的物质，或是物质各种各样的运动，统称为能源，下面是一组关于能源的问题，请完成下列题目。
（1）“能源分类的相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分能源的是
A.煤炭、石油、天然气
B.水能、生物质能、天然气
C.太阳能、风能、生物质能
D. 地热能、海洋能、核能
（2）煤、石油、天然气和生物质能作为能源的共同特点是
A.可再生能源，取之不尽，用之不竭
B.不可再生能源，用一点，少一点
C.来自太阳辐射的能源
D.污染环境的能源
（3）煤、石油、天然气和生物质能资源的能量形成和转换利用过程基本上是
A.太阳辐射能 化学能 热能
B.太阳辐射能 机械能 电能
C.生物质能 电能 化学能 热能
D.太阳辐射能 机械能 化学能
14. （1）阳光照射到太阳能集热器上，将太阳能转化为 能，如图所示是一种太阳能热水器的示意图，图中 是集热器， 是储水容器，在阳光直射下水将沿 时针（选填“顺”或‘‘逆”）方向运动。 是辅助加热器，其作用是 。
（2）请在图中适当位置安上进水阀门和出水阀门，并说明选择位置的理由 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 如图是一台风力发电机，风吹在叶片上推动叶片做功将风的动能转化为电能，若每分（钟）作用在叶片上风的动能由 减小为 。该机发电的功率为 ，则该风力发电机的能量转化效率为多少
16. 取一个横截面积是 的不高的圆筒，桶内装水 ，用来测量照射到地面的太阳能。某天中午在太阳垂直照射 后，水的温度升高了 ，已知射到大气顶层的太阳能只有 到达地面，另外 被大气吸收和反射，而未到达地面，地球半径 ，太阳半径 ，太阳中心与地心之间的距离 ，水的比热容 。设照射到水中的太阳能全部被水吸收，试求：
（1）在太阳直射下，地球表面每平方米每秒获得的能量
（2）太阳辐射的功率。（要求结果保留两位有效数字）
17. 一本国外科普杂志在《地球的能量资源》 一文中提供了下表：到达地球表面的太阳能辐射的几条主要去路
（1）地球对太阳能的利用率约为多大
（2）通过光合作用，每年有多少太阳能转化为化学能 （每年按 天计算）
答案
第一部分
1. A
2. D
【解析】煤、石油、天然气等燃料的利用，使人类获得大量的内能，但由于这些燃料中含有杂质以及燃烧不充分，使得废气中含有的粉尘、一氧化碳、二氧化硫等污染了大气，而太阳能是一种无污染的能源，应大力推广，故选D。
3. B
【解析】高度可用的能量会转化为不能利用或不易利用的能量，所以这样会减少可利用资源的数量，因此应该节约能源，故A错误；
煤、石油、天然气等是化石燃料，是由古代动植物的遗体转化来的，而动植物体内的能量最初都可以追溯到太阳能，故B正确；
加强发展科技，提高能源的利用率，可以更多地节约能源，故C错误；
水具有循环性，水能属于可再生能源，故D错误。
4. C
【解析】能量不能凭空产生，也不能凭空消失，能量耗散的过程中总的能量是守恒的，但是在能源的利用过程中，能量向品质低的大气内能转变，即在可利用的品质上降低了，选项A、B、D错误，C正确。
5. D
【解析】根据能量守恒定律和能量转移和转化具有方向性可知，永动机是不可能制成的，选项A错误；
虽然能量是守恒的，但可利用的能源不断减少，节约能源意义重大，选项B错误；
机械能守恒是有条件的，这个定律不是自然界遵循的普遍规律，选项C错误；
自然界中宏观过程具有方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，选项D正确。
6. D
【解析】能量耗散是指能量在转化的过程中扩散到周围环境中无法再收集起来加以利用，其满足能量守恒定律，也符合热力学第二定律。能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了。能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，所以A、B、C错误，D正确。
7. D
【解析】能量在转化和转移过程中，总量是守恒的，故选项A、B错误；虽然能量在转化和转移过程中总量保持不变，但品质会下降，能源会逐步减少，故必须节约能源。
8. B
【解析】能量耗散的过程中能量向低品质的内能转变，但是总的能量是守恒的，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，所以能量耗散与能量守恒不矛盾，故A错误；根据热力学第二定律可知热量不可能从低温物体传给高温物体而不引起其他变化，故B正确；一定质量的理想气体放出热量，若同时外界对气体做功，则气体的内能不一定减小，温度不一定降低，分子的平均动能不一定减少，故C错误；涉及热现象的宏观自然过程具有方向性，满足能量守恒定律的物理过程不一定能自发地进行，故D错误。
9. D
10. A
第二部分
11. （1）C；（2）B；（3）D
12. （1）D；（2）B；（3）BD
【解析】大气中 ，浓度的增加，导致了温室效应。为了缓解这种局面，一方面要尽量少使用煤、石油等常规能源，另一方面要开发利用新能源并植树造林改善环境。
13. （1）C；（2）C；（3）D
14. （1）内；顺；在阴天用电加热方式使水温升高（2）在封闭的环形管道的左上方安上进水阀门，在贮水器下方竖直管道上安出水阀门，可使热水流出，冷水得到补充。
【解析】集热器中的水被太阳光晒热后密度变小，受到浮力作用沿管向右上方运动形成顺时针方向流动的水流。在阴天用电加热方式使水温升高。在封闭的环形管道的左上方安上进水阀门，在贮水器下方竖直管道上安出水阀门，可使热水流出，冷水得到补充。
第三部分
15.
【解析】风力发电机每分（钟）产生的电能 ，每分（钟）风所做的功 ，。
16. （1）
【解析】圆筒内的水经过 照射增加的内能为 ，地球表面每平方米每秒获得的能量为：。
（2）
【解析】以太阳为球心，以日地距离 为半径作一球面，根据题意有：地球表面的单位面积上每秒接受的太阳能为 。太阳辐射时是向四面八方均匀辐射的，上述球面每秒接收到的太阳能即为太阳的辐射功率 ，即 。
17. （1）
【解析】
（2）
【解析】
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一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 以下是新能源的是
A. 太阳能 B. 煤炭 C. 石油 D. 天然气
2. 下列供热方式最有利于环境保护的是
A. 用煤作为燃料供热 B. 用石油作为燃料供热
C. 用天然气或煤气作为燃料供热 D. 用太阳能灶供热
3. 下列关于能源的说法中，正确的是
A. 由于能量不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源意义不大
B. 煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能
C. 节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关
D. 水能是不可再生能源
4. 热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象，所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集利用。关于能量的耗散，下列说法中正确的是
A. 能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
B. 能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性
C. 能量耗散表明，在能源的利用过程中，在可利用的品质上降低了
D. 以上说法都不对
5. 下列说法中正确的是
A. 随着科技的发展，永动机是可以制成的
B. 能量守恒表明节约能源是无意义的
C. 机械能守恒是自然界遵循的普遍规律
D. 能量的耗散反映出自然界宏观过程的方向性
6. 热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是
A. 能量耗散说明能量不守恒
B. 能量耗散不符合热力学第二定律
C. 能量耗散过程中能量不守恒
D. 能量耗散是从能量转化的角度，反映出自然界中的宏观过程具有方向性
7. 关于能量和能源，下列说法中正确的是
A. 能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加
B. 能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少
C. 能量在转化和转移过程中总量保持不变，故节约能源没有必要
D. 能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源
8. 下列说法正确的是
A. 能量耗散和能量守恒是矛盾的
B. 热量不可能由低温物体传给高温物体而不引起其他变化
C. 一定质量的理想气体放出热量，则分子的平均动能一定减少
D. 满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行
9. 下列说法中正确的是
A. 直接来自自然界的能源就是二次能源
B. 新能源是技术上比较成熟的能源
C. 二次能源就是新能源
D. 从自然界的能源转化而来的能源是二次能源
10. 年 月份，中国首座太阳能综合利用示范楼在北京建成并试运行成功。该楼是 年北京绿色奥运的重点示范工程。据统计，该楼每天发电 ，北京地区太阳能辐射量为 。若太阳能的转化率按 计，则太阳能集热器的面积不小于
A. B. C. D.
二、填空题（共4小题；共26分）
11. 人类只有一个地球，我们要保护赖以生存的环境。试完成以下三个题目：
（1）下列不属于当今世界的三大环境问题的是
A.酸雨 B.臭氧层的破坏
C.人口的急剧增长 D.温室效应
（2）酸雨的形成主要是由于
A.大气中 含量的增加
B.大气中 含量的增加
C.乱砍滥伐森林，破坏生态环
D.大气中氟利昂含量增加
（3）大气臭氧层
A.能大量反射太阳辐射中的紫外线，所以那里的温度较低
B.能散射太阳光中的紫外线，使地面生物免受紫外线之害
C.是大气层中存在臭氧的唯一场所，我们应该加以保护
D.吸收大量的太阳紫外线，减少到达地面的紫外线辐射
12. 气体有个“怪脾气”，它几乎不吸收太阳的短波辐射。大气中 浓度的增加，能使地表温度因受太阳辐射而上升；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已导致气温的逐步上升，使全球气候变暖。
（1）这种大气中以 为主的气体产生的效应称为
A.光热效应 B.光电效应
C.光气效应 D.温室效应
（2）导致大气中 浓度增加的主要原因是
A.大量植物和生物物种灭绝
B.大量燃料如石油、煤炭、天然气等的燃烧
C.人口剧增，呼出的二氧化碳增多
D.自然因素破坏了地球环境生态平
（3）为了减缓 浓度的增加，可以采取的措施有
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
13. 凡是能提供某种形式能量的物质，或是物质各种各样的运动，统称为能源，下面是一组关于能源的问题，请完成下列题目。
（1）“能源分类的相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分能源的是
A.煤炭、石油、天然气
B.水能、生物质能、天然气
C.太阳能、风能、生物质能
D. 地热能、海洋能、核能
（2）煤、石油、天然气和生物质能作为能源的共同特点是
A.可再生能源，取之不尽，用之不竭
B.不可再生能源，用一点，少一点
C.来自太阳辐射的能源
D.污染环境的能源
（3）煤、石油、天然气和生物质能资源的能量形成和转换利用过程基本上是
A.太阳辐射能 化学能 热能
B.太阳辐射能 机械能 电能
C.生物质能 电能 化学能 热能
D.太阳辐射能 机械能 化学能
14. （1）阳光照射到太阳能集热器上，将太阳能转化为 能，如图所示是一种太阳能热水器的示意图，图中 是集热器， 是储水容器，在阳光直射下水将沿 时针（选填“顺”或‘‘逆”）方向运动。 是辅助加热器，其作用是 。
（2）请在图中适当位置安上进水阀门和出水阀门，并说明选择位置的理由 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 如图是一台风力发电机，风吹在叶片上推动叶片做功将风的动能转化为电能，若每分（钟）作用在叶片上风的动能由 减小为 。该机发电的功率为 ，则该风力发电机的能量转化效率为多少
16. 取一个横截面积是 的不高的圆筒，桶内装水 ，用来测量照射到地面的太阳能。某天中午在太阳垂直照射 后，水的温度升高了 ，已知射到大气顶层的太阳能只有 到达地面，另外 被大气吸收和反射，而未到达地面，地球半径 ，太阳半径 ，太阳中心与地心之间的距离 ，水的比热容 。设照射到水中的太阳能全部被水吸收，试求：
（1）在太阳直射下，地球表面每平方米每秒获得的能量
（2）太阳辐射的功率。（要求结果保留两位有效数字）
17. 一本国外科普杂志在《地球的能量资源》 一文中提供了下表：到达地球表面的太阳能辐射的几条主要去路
（1）地球对太阳能的利用率约为多大
（2）通过光合作用，每年有多少太阳能转化为化学能 （每年按 天计算）
答案
第一部分
1. A
2. D
【解析】煤、石油、天然气等燃料的利用，使人类获得大量的内能，但由于这些燃料中含有杂质以及燃烧不充分，使得废气中含有的粉尘、一氧化碳、二氧化硫等污染了大气，而太阳能是一种无污染的能源，应大力推广，故选D。
3. B
【解析】高度可用的能量会转化为不能利用或不易利用的能量，所以这样会减少可利用资源的数量，因此应该节约能源，故A错误；
煤、石油、天然气等是化石燃料，是由古代动植物的遗体转化来的，而动植物体内的能量最初都可以追溯到太阳能，故B正确；
加强发展科技，提高能源的利用率，可以更多地节约能源，故C错误；
水具有循环性，水能属于可再生能源，故D错误。
4. C
【解析】能量不能凭空产生，也不能凭空消失，能量耗散的过程中总的能量是守恒的，但是在能源的利用过程中，能量向品质低的大气内能转变，即在可利用的品质上降低了，选项A、B、D错误，C正确。
5. D
【解析】根据能量守恒定律和能量转移和转化具有方向性可知，永动机是不可能制成的，选项A错误；
虽然能量是守恒的，但可利用的能源不断减少，节约能源意义重大，选项B错误；
机械能守恒是有条件的，这个定律不是自然界遵循的普遍规律，选项C错误；
自然界中宏观过程具有方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，选项D正确。
6. D
【解析】能量耗散是指能量在转化的过程中扩散到周围环境中无法再收集起来加以利用，其满足能量守恒定律，也符合热力学第二定律。能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了。能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，所以A、B、C错误，D正确。
7. D
【解析】能量在转化和转移过程中，总量是守恒的，故选项A、B错误；虽然能量在转化和转移过程中总量保持不变，但品质会下降，能源会逐步减少，故必须节约能源。
8. B
【解析】能量耗散的过程中能量向低品质的内能转变，但是总的能量是守恒的，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，所以能量耗散与能量守恒不矛盾，故A错误；根据热力学第二定律可知热量不可能从低温物体传给高温物体而不引起其他变化，故B正确；一定质量的理想气体放出热量，若同时外界对气体做功，则气体的内能不一定减小，温度不一定降低，分子的平均动能不一定减少，故C错误；涉及热现象的宏观自然过程具有方向性，满足能量守恒定律的物理过程不一定能自发地进行，故D错误。
9. D
10. A
第二部分
11. （1）C；（2）B；（3）D
12. （1）D；（2）B；（3）BD
【解析】大气中 ，浓度的增加，导致了温室效应。为了缓解这种局面，一方面要尽量少使用煤、石油等常规能源，另一方面要开发利用新能源并植树造林改善环境。
13. （1）C；（2）C；（3）D
14. （1）内；顺；在阴天用电加热方式使水温升高（2）在封闭的环形管道的左上方安上进水阀门，在贮水器下方竖直管道上安出水阀门，可使热水流出，冷水得到补充。
【解析】集热器中的水被太阳光晒热后密度变小，受到浮力作用沿管向右上方运动形成顺时针方向流动的水流。在阴天用电加热方式使水温升高。在封闭的环形管道的左上方安上进水阀门，在贮水器下方竖直管道上安出水阀门，可使热水流出，冷水得到补充。
第三部分
15.
【解析】风力发电机每分（钟）产生的电能 ，每分（钟）风所做的功 ，。
16. （1）
【解析】圆筒内的水经过 照射增加的内能为 ，地球表面每平方米每秒获得的能量为：。
（2）
【解析】以太阳为球心，以日地距离 为半径作一球面，根据题意有：地球表面的单位面积上每秒接受的太阳能为 。太阳辐射时是向四面八方均匀辐射的，上述球面每秒接收到的太阳能即为太阳的辐射功率 ，即 。
17. （1）
【解析】
（2）
【解析】
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