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．下列关于能量转化的现象的说法中，正确的是（　　）
A．用太阳灶烧水是太阳能转化为电能
B．电灯发光是电能转化为光能
C．核电站发电是电能转化为内能
D．生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是动能转化为内能
2．节约能源的主要措施是（ ）
A．大力开发新能源，减少对矿产能源的依赖
B．大量利用太阳能、地热能
C．大量利用风能、水能
D．采用新技术，更新改造落后的设备
3．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
4．关于能量耗散，下列说法正确的是（　　）
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，能量守恒定律是错误的
C．能最耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但可利用的能源减少了
D．能量不可能耗散，能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性
5．2021年8月23日至8月29日是全国节能宣传周，今年的主题是“节能降碳，绿色发展”，下面的发电方式不符合这一主题的是（　　）
A．火力发电 B．风能发电 C．水能发电 D．太阳能发电
6．关于能量转化与守恒，下列说法中正确的是（　　）
A．摩擦生热的过程是不可逆的
B．凡是能量守恒的过程就一定会发生
C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
7．能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一。下列说法正确的是 （　　）
A．因为能量守恒，所以能量可以随意使用
B．不同形式的能量之间可以相互转化
C．因为能量不会消失，所以不可能有能源危机
D．能量可以被消灭，也可以被创生
8．近几年来，人们特别重视对太阳能的研究与利用，下面列举的能源中，哪些与太阳能无关（ ）
A．石油 B．风能 C．水力发电 D．核能
9．低碳生活是一种绿色而又环保的新型生活方式，日常生活注意节电、节油、节气、节水，从点滴做起，保护环境，保护地球．下列关于能源与能量理解正确的是( )
A．能量是守恒，没有必要提倡节约能源
B．能量耗散表明自然界的能量在利用过程中正在不断地消失
C．自然界中石油、煤炭等能源取之不尽，用之不竭，只需不断开发
D．人类应积极开发与利用风能、太阳能、潮汐能等能再生的新能源
10．生态文明要求人们注重环保和节能．下列获得电能的方法不符合低碳要求的是（ ）
A．火力发电 B．风力发电 C．太阳能发电 D．水力发电
11．自然界存在多种能为人类提供生活、生产所需能量的能源，在下列几组能源中，属于可再生能源的一组是（　　）
A．水能、石油、核燃料
B．风能、煤炭、天然气
C．煤炭、石油、天然气
D．风能、水能、太阳能
12．关于“能量耗散”的下列说法中，正确的是 （　　）
A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫作能量的耗散
B．能量在转化过程中变少的现象叫能量的耗散
C．能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量的数量不但减少，而且可利用的品质降低了
D．能量耗散表明，各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的
13．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
14．物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做匀速上升、加速上升和减速上升三种运动．在这三种情况下，物体机械能的变化情况是（　　）
A．匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小
B．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小
C．由于该拉力与重力大小的关系不明确，所以不能确定物体机械能的变化情况
D．三种情况中，物体的机械能均增加
15．一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块在斜面底端时机械能为E0、动能为Ek0、势能为零。物块与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的机械能E、动能Ek、势能EP与位移x关系的图象正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
16．能源是有限的
（1）能源：具有_______的容易利用的储能物质。
（2）能量耗散：使用的能源转化成内能分散在环境中不能_______起来驱动机器做功，这样的转化过程叫作“能量耗散”。
（3）能源的使用过程中虽然能的总量保持不变，但能量的品质下降了，_______减少了。
17．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 _______ _______
18．能量的分类：
（1）不可再生能源：煤炭、石油和天然气是目前人类生产、生活中使用的主要能源，这类能源又叫作______能源．化石能源无法在短时间内再生，所以这类能源叫作不可再生能源。
（2）可再生能源：水能、风能、潮汐能等能源，归根结底来源于太阳能。这些能源在自然界可以再生，叫作可再生能源。
19．能源的开发与应用：
近年来，我国在能源开发方面取得了很大的成就：如：______发电、水力发电、______发电、______发电。
三、解答题
20．调查一下本地主要使用哪些能源，并了解这些能源的储量和开发情况。
21．喇叭发出的声波是空气振动形成的，它具有能量.追根溯源，声波的能量是从哪里来的？又到哪里去了？
22．某海湾面积为1.0×107m2，涨潮时水深20m，退潮时水深降至18m。现利用此海湾筑水坝建潮汐水力发电站，利用涨潮（如图所示）和落潮过程中进出海湾的潮水推动水轮发电机组发电。若重力势能转化为电能的效率是10%，每天有两次涨潮，取海水密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2，求该发电站一天能发出多少电能。
23．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2台超大型风力发电机，每片扇叶长达80m，该地区常年的平均风速v=5.0m/s，风向跟叶片转动的圆面垂直，空气的密度ρ=1.25kg/m3，风力发电机的叶片转动时可形成半径R=80m的圆面。已知风力发电机能将通过圆面的空气的动能的10%转化为电能。
（1）求每台风力发电机的发电功率P；
（2）已知标准煤的热值q=3.0×107J/kg，则该风力发电场年发电量相当于燃烧多少标准煤产生的热量？
24．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）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．用太阳灶烧水是光能转化为内能，故A错误；
B．电灯发光是电能转化为光能，故B正确；
C．核电站发电是核能转化为电能，故C错误；
D．生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是化学能转化为内能，故D错误；
故选B。
2．D
【详解】
大力开发新能源，大量利用太阳能、地热能，大量利用水能、风能等都是开发新能源的措施；只有采用新技术、新设备，更新落后的技术装备才是节约能源的主要措施。
故选D。
3．B
【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。
4．C
【详解】
能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量总量上并未减少，但可利用的能源减少了，能量转化的宏观过程是有方向性的，故C正确，ABD错误。
故选C。
5．A
【详解】
A．火力发电属于燃烧发电，不符合节能降碳，绿色发展的主题，故A正确；
BCD．风能发电、水能发电和太阳能发电都不属于燃烧发电，符合节能降碳，绿色发展的主题，故BCD错误。
故选A。
6．A
【详解】
摩擦生热是由机械能转化为内能的过程，是自发的过程，而内能不能自发的变为机械能，所以摩擦生热的过程是不可逆的，故A正确；根据“热力学第二定律”可知，宏观热现象具有方向性，故能量守恒的过程不一定都会发生，故B错误；热传递存在方向性的含义是指热量可以自发的从高温物体传递到低温物体，而不能自发的从高温物体传递到低温物体，但若有其它影响也可以将热量从低温物体传递到高温物体，空调机制冷时必须通过压缩机做功才能实现热量从低温物体传递到高温物体，因此热传递仍然存在方向性，故C错误；能量的转化过程尽管符合能量守恒定律，高品质的能量能够自发的变为内能耗散到空中，但耗散的低品质的能量不能再集中利用，所以会发生能源危机，故D错误；故选A．
7．B
【详解】
AC．能量是守恒的，但在利用能量的过程中有能量耗散，耗散的能量不可再利用，符合自然界中一切与热现象有关的宏观过程都有方向性，是不可逆的；应节约能源，故AC错误；
B．自然界中的能量可以从一种形式转化为另一种形式，不同形式的能量间可以相互转化，故B正确；
D．能量不能被创生，也不能被消灭，故D错误；
故选B。
8．D
【详解】
A.石油是由古代生物遗体形成的，与太阳能有关，故A错误；
C.水的循环是靠太阳照射形成的，故C错误；
B.风的形成也是因为太阳照射不同的地方形成压强差产生的，故B错误；
D.核能是原子核内部的能量，是原子核发生裂变或聚变时产生的能量，故D正确．
故选D．
9．D
【详解】
A、在能源的利用过程中,虽然能量在数量上并未减少,但可利用率越来越小,故仍需节约能源.故A错误.
B、能量耗散表明自然界的能量在转化的过程中可利用率越来越小，但总量不会减小，故B错误；
C、自然界中石油、煤炭指的是亿万年前的大量生物经过地壳变化,被埋藏在地下,受地层压力和温度的影响,缓慢地形成的可以燃烧的矿物质,在短时间内不能再生,是不可再生能源,故C错误；
D、太阳能、风能是可再生能源,人类应多开发与利用,故D正确
故选D
点睛：能量的转化是有方向性的,故即使能量符合守恒定律,某些能量也是在短期内无法再生的;太阳能不但丰富而且无污染,如现在的太阳能电池就是将太阳能转化为电能的装置;煤、石油和天然气是目前使用的主要能源;
10．A
【详解】
火力发电燃烧煤，从而带来大气污染，不符合低碳要求；而风力发电、太阳能发电及水力发电均为清洁能源，不会带来污染，故A符合题意，BCD不符合题意。
【点睛】
本题考查能源的利用，要注意节约能源和避免污染．
11．D
【详解】
煤炭、石油、天然气属于不可再生能源，风能、水能、太阳能属于可再生能源，故选项D正确，ABC错误。
故选D。
12．A
【详解】
能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，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，但有方向性，机械能转化为内能后，我们无法将它们收集起来重新利用，故A项正确，BCD错误。
故选A。
13．B
【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。
14．D
【详解】
无论物体怎样向上运动，拉力都做正功，物体的机械能均增加，故ABC错误，D正确。
故选D。
15．D
【详解】
A．物块上滑和下滑，摩擦力一直做负功，机械能减小，设倾角为，上滑过程有
则上滑到最高点后下滑过程机械能继续减小，故A错误；
B．重力做功衡量重力势能的变化，则上滑过程重力势能均匀增大，下滑过程重力势能均匀减小，故B错误；
CD．合外力做功衡量动能的变化，故图像的斜率表示合外力恒定，有
即下滑时斜率较小，故C错误，D正确；
故选D。
16． 高品质 自动聚集 能源
【详解】
略
17． 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
【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。
18．化石
【详解】
略
19． 太阳能 风能 核能
【详解】
略
20．见解析
【详解】
本地主要使用能源是：煤、石油、天然气等，近几年开发了太阳能；煤、石油、天然气等能源的储量有限，对太阳能的开发也是刚起步，还达不到一定的规模。
21．肌肉做的功，见解析
【详解】
声波的能量来源于乐师胸部肌肉做的功，这个功又来源于他吃的食物，食物的能量来源于光合作用时吸收的太阳能，太阳能来源于太阳上的核反应.声波传播时引起了空气振动，声波能量转化为空气内能
22．
【详解】
一次发电的水的质量为
水的重力势能的减小量为
一天发电产生的电能为
23．（1）P=1.57×105W；（2）m=3.30×105kg。
【详解】
（1）设单位时间（t0=1s）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V、动能为Ek，则有
解得
P=1.57×105W
（2）2台风力发电机发电的功率为2P，年发电时间
t=365×24×3600s
设年发电量为E，则有
E=2Pt
E=qm
解得
m=3.30×105kg
24．(1)；(2)
【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
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