5.4能源与环境同步练习 （word版含答案）

粤教版（2019）必修三 5.4 能源与环境 同步练习
一、单选题
1．下列不属于清洁能源的是（　　）
A．氢能 B．风能 C．太阳能 D．煤
2．如图所示是新型“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列说法正确的是（　　）
A．照明灯利用的风能属于不可再生能源
B．夜晚蓄电池放电，将化学能转化为电能
C．小风扇利用风力发电，将电能转化为机械能
D．太阳能为可再生能源，光电池板将电能转化为光能
3．关于能源的开发和利用，下列说法错误的是（　　）
A．能源是有限的，无节制地利用常规能源，是一种盲目的短期行为
B．根据能量守恒，能源应该是取之不尽，用之不竭的，所以不需要节约能源
C．能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响
D．不断开发新能源，是缓解能源危机，加强环境保护的重要途径
CO2气体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。
4．这种大气中以CO2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
5．导致大气中CO2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衡
6．为了减缓大气中CO2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
7．关于能源和能量，下列说法中正确的是（ ）
A．自然界的能量是守恒的，所以地球上能源永不枯竭
B．能源的利用过程中有能量耗散，这表明自然界的能量是不守恒的
C．能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性
D．在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了
8．下列能源中属于常规能源的是（ ）
A．太阳能 B．天然气 C．核能 D．地热能
9．如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动，离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是（　　）
A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D．转轮的叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
10．关于太阳能，以下说法中正确的是（ ）
A．太阳能是一种常规能源，它清洁、安全、广泛被人类利用
B．太阳能是一种新能源，它容量巨大、使用前景广阔，人类仅刚刚开始开采和利用
C．太阳能是一种新能源，我们有着十分丰富的太阳能资源，它可以直接被人类利用
D．太阳能是一种非燃料能源，地球上一切能量都来源于太阳
11．“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，“低碳”要求我们节约及高效利用能源．关于能源与能量，下列说法正确的是
A．能量被使用后就消失了，所以要节约能源
B．自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用
C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源
D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造
12．下述做法能改善空气质量的是（　　）
A．以煤等燃料作为主要生活燃料
B．利用太阳能、风能和氢能等干净能源替代化石能源
C．鼓励私人购买和使用汽车代替公交车
D．限制使用电动车
13．太阳能及风能是清洁能源，我国已经建成众多的太阳能及风力发电场。风力发电是利用风的动能推动风力发电机的叶片转动而产生电能的。某地区安装有20台超大型风力发电机，每片扇叶长达，该地区常年的平均风速，风向跟叶片转动的圆面垂直，空气的密度，风力发电机的叶片转动时可形成半径的圆面。已知风力发电机能将通过圆面的空气的动能的转化为电能。则每台风力发电机的发电功率为（　　）
A． B．
C． D．
14．关于能量和能源的利用，下列说法中正确的是（　　）
A．根据能量守恒定律可知能量是守恒的，所以不会存在能源危机
B．人类可以直接利用太阳能，但不能将太阳能直接转化为电能
C．现在人类社会使用的主要能源仍然是化石能源
D．核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站
15．对太阳能的直接转化，下列说法中错误的是（ ）.
A．用太阳灶将太阳能转化为内能 B．用硅光电池将太阳能转化为电能
C．光合作用将太阳能转化为化学能 D．上述情况转化都不能直接发生
16．针对下图中工厂烟囱向空中排放大量废气的现象，下列说法中，错误的是（　　）
A．排放废气不仅浪费能源，而且严重违反能量守恒定律
B．排放废气引起能量耗散，但并没有违反能量守恒定律
C．当前存在着环境恶化和能源短缺问题，所以必须加强废气排放等污染治理
D．能量守恒定律揭示出了各种自然现象之间的相互联系与转化
17．下列说法正确的是（ ）
A．新能源是指新开发的能源 B．一次能源是直接来自于自然界的能源
C．石油是二次能源 D．二次能源就是新能源
二、填空题
18．能源可分为一次能源和二次能源。直接取之于自然界，未经人类加工转换的能源称为一次能源，如煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能、生物能、海洋能等。从一次能源直接或间接转化而来的能源称为二次能源，如电能、氢能、焦炭等，下面按照表中给出的能源分类法，填写能源的名称。
类别 一次能源 二次能源
可再生能源 _______ _______
不可再生能源 _______ _______
未来的理想能源 _______ _______
19．我国太阳能利用技术发展现状和采集太阳能的主要装置有：
(1)____________________________；(2)____________________________；
(3)____________________________；(4)____________________________；
(5)____________________________。
20．能源的开发与环境的关系∶
（1）人类的生存与发展需要____，能源的开发与使用又会对环境造成_____。
（2）一方面要大力提倡____，另一方面要发展_______能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的____能源。
21．随着人口迅速增长、经济快速发展以及工业化程度的提高，______短缺和过度使用______带来的环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题．
三、解答题
22．考察你的家庭与学校，说出你在生活和学习中必须用到哪些形式的能量，它们是通过何种设备由什么形式的能量转化来的。
23．根据热力学定律，判断下列说法是否正确，若不正确请说明理由。
(1)空调在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量；
(2)海水降低温度可以放出大量的热量，科技的不断进步使得人类有可能通过降低海水的温度来发电，从而解决能源短缺的问题；
(3)即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可能把燃料产生的内能全部转化为机械能；
(4)对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”。
24．什么叫温室效应？温室效应有哪些危害？如何控制温室效应的增强？
25．风能是一种环保型能源，目前我国风力发电总装机容量已达，风力发电是将风的动能转化为电能。设空气的密度为，水平风速为，风力发电机每个叶片的长度为，风力发电机将风能转化为电能的效率为。
(1)求该风力发电机的发电功率的表达式；
(2)若某地平均水平风速为，空气密度，所用风力发电机的叶片长度，效率，平均每天发电，则平均每天能获得多少电能？（结果保留3位有效数字）
26．三峡水利工程的坝高h0＝185 m，正常水位为h＝175 m，水库容积V＝3.93×1010 m3，装机容量（发电机的总功率）P＝1.768×107 kW，假设发电机效率为η＝80%，试根据这些数据计算出三峡水利枢纽的流量Q，并写出每个物理量应选用的单位．（不进行具体计算，用字母表示）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
不属于清洁能源的是煤，因为煤炭燃烧时释放大量的有害的烟气，污染环境。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．照明灯利用的风能属于可再生能源。故A错误；
B．夜晚蓄电池放电，将化学能转化为电能。故B正确；
C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能。故C错误；
D．太阳能为可再生能源，光电池板将光能转化为电能。故D错误。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
AB．能源是有限的，不能无节制地利用常规能源，因为常规能源都是短期内不可再生的，故肆意开采是一种盲目的短期行为，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；
C．能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响，不计后果的开发能源是不可取的，故C正确，不符合题意；
D．新能源是缓解能源危机的趋势，应是清洁能源的代表。能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．D
5．B
6．BD
【解析】
4．
大气中CO2等气体的含量过高，会引起全球气候变暖，这种现象称为温室效应，故选D。
5．
二氧化碳被称为温室气体，现代化工业社会燃烧过多煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气，以及机动车的尾气等，加剧了温室效应。同时人类对自然资源不合理的开发和利用，如滥砍乱伐，破坏植被等，使得植物进行光合作用消耗二氧化碳的能力降低，这些是导致二氧化碳浓度增高的主要原因。故B正确，ACD错误。
故选B。
6．
大气中二氧化碳含量继续增加，主要是因为人类大量使用化石燃料所致，因此要想扼制温室效应的进一步发展，我们可以采取的措施有减少化石燃料的使用，公民要养成低碳生活习惯，大力植树造林，开发利用无污染的新能源。故BD正确，AC错误。
故选BD。
7．D
【解析】
【详解】
A． 自然界的能量虽然是守恒的，但是利用过程中有能量耗散，能源被利用后不能被重复使用，所以地球上能被利用的能源并不是永不枯竭。故A错误；
B． 能源的利用过程中有能量耗散，但是自然界的能量是守恒的。故B错误；
C． 能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性，比如一杯热水过段时间，热量跑走啦，水冷了。所以转化具有方向性。故C错误；
D． 在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了，故D正确。
故选D。
8．B
【解析】
【详解】
新能源又称非常规能源．是指传统能源之外的各种能源形式．指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等．所以天然气为常规能源，选B.
9．D
【解析】
【详解】
A．转轮转动的过程中克服摩擦力做功，转轮的速度越来越小，所以要维持转轮转动需要外力做功，故A错误；
B．要维持转轮转动需要外力做功，转轮转动所需能量不能由转轮自己提供，故B错误；
C．转动的叶片不断搅动热水的过程是水对转轮做功的过程，同时水会向四周放出热量，根据热力学第一定律可知水的内能减小，故水温降低，故C错误；
D．根据热力学第二定律，物体不可能从单一热源吸收能量全部用来对外做功而不引起其变化，故叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量，故D正确。
故选D。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
太阳能是一种新能源，它容量巨大、使用前景广阔，人类仅刚刚开始开采和利用，太阳能并非直接被人类利用，而是间接利用，转化成电能等其他形式能，地球上并非一切能量均来源太阳，如核能。
故选B。
11．C
【解析】
【详解】
A．能量是守恒的，能量使用后可能散失到自然界而无法收集，所以要节约能源，A错误；
B．自然界中石油、煤炭等能源是不可再生能源，都是有限的，不可能供人类长久使用，B错误；
C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源，选项C正确；
D．能量不能创生也不能消失，D错误；
故选C。
12．B
【解析】
【详解】
A．以煤作为主要生活燃料会产生大量污染物，如：CO、CO2、SO2等有害气体，污染大气，温室效应、导致酸雨等环境问题，故A错误；
B．利用太阳能、风能等替代化石能源可以减少有害气体的排放，解决能源问题的最佳方法是开发新能源（如风能、地热能、氢能、水能、核能、生物质能等），故B正确；
C．汽车尾气中含有氮氧化物和硫氧化物，会严重污染大气，故C错误；
D．使用电动车不会产生污染，故限制使用电动车不能改善空气质量，故D错误。
故选B。
13．C
【解析】
【详解】
设单位时间（）内通过每台风力发电机叶片转动形成圆面的空气的体积为、动能为，则有
解得
选项C正确。
14．C
【解析】
【详解】
A．能量的转化是有方向性的，虽然能量符合守恒定律，但在可利用的品质上降低了，故A错误；
B．太阳能电池就是将太阳能直接转化为电能的装置，所以人类能将太阳能直接转化为电能，故B错误；
C．现在人类社会使用的主要能源仍然是化石能源，故C正确；
D．合理利用核能不会造成核污染，故D错误。
故选C。
15．D
【解析】
【详解】
A. 用太阳灶将太阳能转化为内能，这属于直接利用太阳能的形式，故A正确不符合题意；
B. 硅光电池可以通过太阳能向电能的转化，供用电器进行工作。这属于直接利用太阳能，故B正确不符合题意。
C. 植物通过光合作用，可以将太阳能转化为化学能，故C正确不符合题意。
D.根据以上分析可知，故D错误符合题意。
16．A
【解析】
【详解】
A． 排放废气浪费能源，但不违反能量守恒定律，故A错误，符合题意；
B． 排放废气引起能量耗散，但并没有违反能量守恒定律，故B正确，不符合题意；
C． 当前存在着环境恶化和能源短缺问题，所以必须加强废气排放等污染治理，故C正确，不符合题意；
D． 能量守恒定律揭示出了各种自然现象之间的相互联系与转化，故D正确，不符合题意。
故选A。
17．B
【解析】
【详解】
新能源是指新近才开始使用的可以重复使用的能源，故A错误；一次能源是直接来自自然界而未经加工转换的能源，如石油，故B正确，石油属于常规能源，属于化石能源，不可再生，不是二次能源，也不是新能源，故CD错误；故选B．
【点睛】
本题题考查了新能源和常规能源的区别：常规能源又称传统能源．已经大规模生产和广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能等能源．新能源在新技术的基础上系统地开发利用的可再生能源，如太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能、氢能等．
18． 水能、风能、太阳能，生物能，海洋能 电能、氢能 煤、石油、天然气 焦炭 海洋能 氢能
【解析】
【详解】
可再生能源中，一次能源有：水能、风能、太阳能，生物能，海洋能，二次能源有：电能、氢能；
不可再生能源中，一次能源有：煤、石油、天然气，二次能源有：焦炭；
未来的理想能源有：海洋能，主要原因是海洋在地球占比巨大，海洋中含有能源丰富，二次能源有：氢能，主要原因是不污染环境，清洁环保。
19． 全玻璃真空集热管和家用太阳能热水器 太阳能制冷技术 太阳能发电 太阳房 太阳灶
【解析】
【分析】
【详解】
我国太阳能利用技术发展现状和采集太阳能的主要装置有
(1)[1]全玻璃真空集热管和家用太阳能热水器；
(2)[2]太阳能制冷技术；
(3)[3]太阳能发电；
(4)[4]太阳房；
(5)]5]太阳灶。
20． 能源 影响 节能 可再生 清洁
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]人类的生存与发展需要能源，能源的开发与使用又会对环境造成影响。
（2）[3][4][5]一方面要大力提倡节能，另一方面要发展可再生能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的清洁能源。
21． 能源 化石能源
【解析】
【分析】
【详解】
略
22．见解析
【解析】
【详解】
在生活和学习中必须用到的能量形式包括内能、电能、光能和机械能。
内能通过电热水器由电能转化而来，也可以通过燃气灶由化学能转化而来；
电能通过发电机由机械能转化而来，或通过光伏发电装置由光能转化而来；
光能通过电灯由电能转化而来；
机械能通过电动机由电能转化而来，也可以通过汽油机由化学能转化而来。
23．见解析
【解析】
【详解】
(1)正确；因为空调制冷过程中，还要消耗电能，电能转化过程中也要放出热量，所以空调制冷时从室内吸收的热量加电能转化过程中放出的热量都会排到室外去；
(2)不正确；因为要使海水降低温度，需要对海水做功才能实现，即要消耗更多的能量才能实现，这样并不可持续；
(3)正确；因为热机在工作时，要做功，一定会使热机内的温度高于环境温度，从而导致热机向环境散热，同时，热机在工作过程中还要向外排出热量，因此，热机不可能将燃料产生的内能全部转化为机械能；
(4)不正确；对能源的过度消耗确实会形成“能源危机”，但自然界的总能量是守恒的，自然界的能量不会减小，形成能源危机的原因不是能量减少了，而是可以利用的能源减少了，因为有些能源耗散到空中后不能再回收利用了。
24．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
大气中二氧化碳含量增加而导致气温升高的现象叫做温室效应；温室效应危害有：使大气变暖，气候反常，海洋风暴增多，极地冰川融化，使海平面上升，病虫害增加，土地干旱，沙漠化面积增多等现象，对人类的生存和发展造成了严重的威胁；控制温室效应增强的根本措施是：减少温室气体（二氧化碳等）的排放，控制工厂废气的排放，使用无氟制冷剂，采用先进的燃煤技术，大力植树造林，禁止乱砍滥伐，开发太阳能、核能等清洁能源。
25．(1)；(2)
【解析】
【详解】
（1）叶片旋转所形成的圆面积为
时间内流过该圆面积的空气柱体积为
空气柱的质量为
空气柱的动能为
转化成的电能为
发电功率
（2）将已知数据代入可求得平均每天获得的电能为
26．Q＝ ,其中Q的单位为m3/s，P的单位为W，ρ的单位为kg/m3，g的单位为m/s2，h的单位为m.
【解析】
【分析】
【详解】
设在时间Δt内，有ΔV的水通过三峡水利枢纽，则
Q＝
ΔV＝QΔt
减少的势能
ΔEp＝mgh＝ΔV·ρgh＝QΔtρgh
发电机的功率
P＝＝＝Qρghη
流量为
Q＝
其中Q的单位为m3/s，P的单位为W，ρ的单位为kg/m3，g的单位为m/s2，h的单位为m。
答案第1页，共2页
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