5.4能源与环境 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）必修三 5.4 能源与环境 同步练习
一、单选题
1．煤、石油、天然气的共同特点是
A．都是可再生的能源 B．都是新能源
C．都是一次能源 D．都是清洁能源
2．以下属于一次能源的是（　　）
A．太阳能 B．电能 C．煤气 D．焦炭
3．利用物体的动能做功，为人类服务的实例是（ ）．
A．自然界中海浪冲击海滩 B．流动的水推动水轮机
C．龙卷风把耕牛卷到天空 D．行驶中的公交车撞坏了隔离栏
4．海洋能是一种蕴藏量极大的可再生能源，具有广阔的应用前景。下列能源不属于海洋能的是(　　)
A．潮汐能 B．波浪能
C．太阳能 D．海流能
5．最有利于环境保护的供热方式是（　　）
A．用煤做燃料供热 B．用太阳能供热
C．用石油做燃料供热 D．用天然气和煤气做燃料供热
6．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
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．下列说法中正确的是（ ）
A．因为能量是守恒的，所以不需要节约能源
B．不同形式的能量之间可以相互转化
C．因为能量是守恒的，所以不可能发生能源危机
D．能量可以被消灭，也可以被创生
8．下列有关电能开发与利用的说法正确的是（　　）
A．我国以火力发电为主，是因为火力发电无污染
B．利用太阳能发电可以做到干净、不产生公害
C．电能的转换效率明显低于其他能源
D．核能发电的优点是低成本、零污染
9．下列说法正确的是（　　）
A．卡文迪许测出了万有引力常量
B．能量守恒，所以节约能量毫无意义
C．做离心运动的物体一定沿原圆周轨道的切线方向飞出
D．重力势能的大小是绝对的
10．关于能源的开发和利用下列说法正确的是（　　）
A．能源是无限的，地下煤、石油、天然气是足够人们开采的
B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭就是杞人忧天
C．能源的开发和利用不必考虑对环境的影响
D．通过核裂变和平利用核能是目前开发新能源的一种途径
11．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
12．太阳能光伏发电是一种新型清洁能源。如图所示，是装在农家屋顶上的12块多晶硅太阳能电池板，每块尺寸：长、宽。晴天时，电池板每平方米每分钟接收到的太阳辐射能约，电池板的光电转化效率约，平均每天等效日照时间，则1年可发电约（　　）
A． B． C． D．
13．下列关于能源开发和利用的说法中，正确的是（　　）
A．能源利用的过程是内能转化成机械能的过程
B．能量是守恒的，因此不需要节约能源
C．能源利用的过程是一种形式的能向另外一种形式的能转化的过 程
D．无论是节约能源还是开发能源，我国都要外国支援
14．平板式集热器的箱面是玻璃，内表面涂黑，这是因为（　　）
A．黑色物体容易反射太阳光的能量 B．黑色物体容易吸收太阳光的能量
C．黑色物体的比热容大 D．黑色物体的密度大
15．下列说法中正确的是（　　）
A．能源开发和利用的过程是内能转化成机械能的过程
B．在能源的利用过程中，能量可利用的品质不会降低
C．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
D．能源的利用受方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的
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．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)____________________________。
19．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
20．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。
21．“和平号”空间站已于2001年3月23日成功地坠落在南太平洋海域，坠落过程可简化为从一个近圆轨道（可近似看作圆轨道）开始，经过与大气摩擦，空间站的绝大部分经过升温、熔化，最后汽化而销毁，剩下的残片坠入大海.此过程中，空间站原来的机械能中，除一部分用于销毁和一部分被残片带走外，还有一部分能量E′通过其他方式散失（不考虑坠落过程中化学反应的能量）.
（1）试导出以下列各物理量的符号表示散失能量E′的公式；
（2）算出E′的值（结果保留两位有效数字）.
坠落开始时空间站的质量M=1.17×105 kg；轨道离地面的高度为h=146 km；地球半径R=6.4×106 m；
坠落空间范围内重力加速度可看作g=10m/s2；入海残片的质量m=1.2×104 kg；入海残片的温度升高ΔT=3000K；
入海残片的入海速度为声速v=340m/s空间站材料每1 kg升温1 K平均所需能量c=1.0×103 J；
每销毁1 kg材料平均所需能量μ=1.0×107 J.
22．水能是可再生能源，可持续地利用水能来发电，为人类提供“清洁”的能源．若一水力发电站水流的平均流量为Q（m3/s），落差为h（m），发电效率为η，则该电站一年的发电量（kW·h）是多少？（一年按365天计算，g取10 m/s2，水的密度ρ＝1×103 kg/m3）
23．三峡水利工程的坝高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）
24．请阅读2004年11月4日某报的报道（摘要）：
电荒、地荒、水荒的警钟接连在长江三角洲上空敲响。这使得长三角地区城市的负责人深刻反省：“必须站在长三角全面、协调、可持续发展的全局高度来统筹全地区的发展。”
日前在长江三角洲16个城市峰会上，有关领导在总结一年来的工作情况时说，长三角总的形势虽好，但隐忧凸显。今年以来，我国最大的区域电网——华东电网饱受缺电之苦。仅1到5月份，全网拉限电量就超过56亿千瓦时，接近去年全年拉限电总量60亿千瓦时的水平，达到历史之最。
“河网纵横”“湖泊星罗棋布”曾是描述“鱼米之乡”长三角典型地貌的用语。但眼下，在卫星遥感照片中，“星罗棋布”的不再是湖泊而是开发区，本是土地丰饶的长三角地区已出现“地荒”。
更令人震惊的是。河网纵横的长三角地区竟然因为水质型缺水而酿成“水荒”。由于工业排污日渐严重，长三角的水源不断恶化，一些城市出现了工业用水和居民饮用水吃紧的局面。
你阅读了这一报道后。有什么想法？请与同学商讨、交流后作出回答。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
ABD．煤、石油和天然气都是不可再生能源，是常规能源，不是新能源（风能太阳能等）；燃烧过程中都会有污染，故ABD错误；
C．煤、石油和天然气都是都是一次能源，故C正确。
故选C。
2．A
【详解】
直接从自然界取得的能源称为一次能源，故太阳能时一次能源，电能、煤气、焦炭都是二次能源，故选A。
3．B
【详解】
A.海浪的动能没有被人类利用，A错误；
B.水的动能推动水轮机转动，被人类利用了，B正确；
C.龙卷风的动能产生了破坏作用，也不属于被人类利用，C错误；
D.公交车撞击护栏，动能也没有被利用，D错误；
故选B。
4．C
【详解】
海洋能是一种蕴藏量极大的可再生能源，具有广阔的应用前景，潮汐能、波浪能、海流能等都属于海洋能，太阳能则不属于海洋能。
故选C。
5．B
【详解】
A．煤做燃料供热会释放二氧化碳，产生温室效应，且会产生二氧化硫，不利于环境保护，选项A错误；
B．太阳能是利用光能转化为电能供热，是清洁能源，有利于环境保护，选项B正确；
C．石油做燃料释放氮氧化物和二氧化硫，可形成酸雨，不利于环境保护，选项C错误；
D．天然气或煤气燃烧都会释放碳氧化物，不利于环境保护，选项D错误。
故选B。
6．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。
7．B
【详解】
ACD．自然界的总能量是守恒的，能量既不能被消灭，也不能被创生，但随着能量的耗散，能源可以利用的品质降低了，可利用的能源减少了，所以可发生有能源危机，所以我们要节约能源．故ACD错误；
B．不同形式的能量之间可以相互转化，如动能与势能之间可以发生相互转化，故B正确。
故选B。
8．B
【详解】
A．火力发电会产生较为严重的大气污染，而且会产生很多废弃物，我国正逐渐取消这种发电方式，故A错误；
B．利用太阳能发电可以做到干净、不产生公害，故B正确；
C．目前人类主要利用电能就是因为电能的转换效率高于其他能源，故C错误；
D．核能发电会产生高低阶放射性核废料，若处理不当，会造成重大的核污染事故。显然，其优点并不是零污染，故D错误。
故选B。
9．A
【详解】
A．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量，A正确；
B．虽说能量守恒，但可利用的、方便利用的能源一直减小，转变为难以利用的能量，所以节约能量具有重大意义，B错误；
C．做匀速圆周运动的物体，当合外力突然消失，物体沿圆周轨道的切线方向飞出，当合外力减小不足以作为向心力时，物体运动的轨道半径逐渐增大，并不会从圆周轨道的切线方向飞出，C错误；
D．重力势能的大小与参考平面的选择有关，D错误。
故选A。
10．D
【详解】
能源是有限的，如果无节 制地开采，能源终有一日会枯竭的；在能源开发过程中必须考虑对环境的影响；通过核裂变和平利用核能是目前开发新能源的一种新途径。
故选D.
11．B
【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．
12．C
【详解】
每天太阳能电池板吸收的太阳能转化为电能的大小为
故选C。
13．C
【详解】
AC、能源利用是将一种形式的能转化为另一种形式能的转化过程，并不是单纯的应用内能；故A错误，C正确；
B、能量虽然是守恒的，但是能直接利用的能源越来越少，因此需要节约能源，选项B错误；
D、在能源利用上，要注意独立自主，不能单纯依赖外国；故D错误。
故选C。
14．B
【详解】
AB．黑色物体容易吸收太阳的热，所以玻璃内表面涂成黑色，A选项错误，B选项正确；
CD．物质的比热和密度都跟物质的颜色没有关系，CD选项都错误；
故选B。
15．D
【详解】
A.能源利用是将一种形式的能转化为另一种形式能的转化过程，并不是单纯的应用内能转化成机械能的过程；故A错误.
B.能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，因此在能源的利用过程中，能量可利用的品质会降低，故B错误.
C.石子在运动和碰撞中机械能转化为了物体及周围物体的内能，机械能并没有消失；故C错误.
D.能源在使用中存在品质降低的现象，能量的耗散从能量转换的角度反映出自然界中宏观过程的方向性；能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的；故D正确.
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． 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
【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。
19． 能源 化石能源
【详解】
略
20．
【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
21．（1）；（2）
【详解】
根据题给条件，从近圆道到地面的空间中重力加速度，
若以地面为重力势能零点，坠落过程开始时空间站在近圆轨道的势能为：
①
以表示空间站在近圆轨道上的速度，由牛顿定律可得：
②
其中为轨道半径，若以表示地球半径，则：
③
由②、③式可得空间站在近圆轨道上的动能为：
④
由①、④式得，在近圆轨道上空间站的机械能
⑤
在坠落过程中，用于销毁部分所需的能量为
⑥
用于残片升温所需的能量
△⑦
残片的动能为
⑧
以表示其他方式散失的能量，则由能量守恒得
⑨
由此得
△⑩
（2）以题给数据代入得
22．
【详解】
每秒钟水能转化为电能为
也就是发电功率，所以一年内的发电量
23．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.
【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。
24．见解析
【详解】
电荒、地荒、水荒的出现，说明国家的建设发展迅速，同时人民生活水平和质量的提高，对能源的需求日渐增大，所以“必须站在长三角全面、协调、可持续发展的全局高度来统筹全地区的发展。”在整合和调整现有资源的情况下，大力开发新能源。提倡节约用水用电，同时对违规建筑要坚决说不，对滥开采水资源的要坚决制止，对工业的排污一要减少，二要用科学技术来消除，变废为宝再利用。树立绿水青山就是金山银山的理念。使国家的建设，人民的生活在清洁的大环境下健康快速发展，把祖国建成一个强大的国家，站在世界领先的地位。
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