高二物理鲁科版选修3-3同步训练：第6章 能源与可持续发展测评

2015-2016学年高二物理鲁科版选修3-3同步训练：第6章 能源与可持续发 测评 Word版含解析
第6章测评
一、选择题(本题共9小题,每小题5分,共45分)
1.以下说法正确的是(　　)
A.常规能源的最初来源可追溯到太阳能
B.氢气是一种清洁能源
C.风能是可再生能源
D.煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的
解析:煤、石油、天然气都是古代动、植物经 ( http: / / www.21cnjy.com )地壳的变迁转化而来的,植物的叶子在阳光的作用下,吸收二氧化碳,通过光合作用把太阳能转变成植物的化学能,植物又是动物的饲料,把植物的化学能转变成动物的化学能,故煤、石油、天然气等常规能源实际上是地球储存的太阳能,它们的储量是有限的,A正确,D错误;氢气燃烧生成水,是一种清洁能源,B正确;风能是可再生能源,C正确。
答案:ABC
2.关于能源,下列说法中正确的是(　　)
A.大量消耗常规能源对环境的最突出影响是温室效应和酸雨
B.能量耗散现象是指能量在周围环境中消失了
C.能源危机是指非再生矿物能源资源枯竭可能带来的危机
D.太阳能、地热能、风能、海洋能、核能以及生物质能等存在于自然界中的能源被称作“新能源”
答案:ACD
3.关于能源的开发和利用,你认为下列哪些观点是错误的(　　)
A.能源是有限的,无节制地利用常规能源,如石油之类,是一种盲目的短期行为
B.根据能量守恒定律,担心能源枯竭是一种杞人忧天的表现
C.能源的开发和利用,必须要同时考虑其对环境的影响
D.通过核聚变和平利用核能是目前开发新能源的一种新途径
解析:能量虽然守恒,但有的资源能利用,有的 ( http: / / www.21cnjy.com )资源难以利用,资源短缺成为社会发展的阻碍,因而要合理开发利用,A正确,B错误;并且能源的开发和利用要考虑对环境的影响,C也对;核聚变发电是开发新能源的一种途径,D也对,故错误的应选B。
答案:B
4.“能源分类相关图”如图所示,下列四组选项中,全部符合图中阴影部分的能源是(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
A.煤炭、石油、沼气
B.水能、生物能、天然气
C.太阳能、风能、潮汐能
D.地热能、海洋能、核能
解析:同时具备太阳能、新能源及可再生能源三个条件的只有C选项。
答案:C
5.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
解析:以煤等燃料作为主要生活燃料时会产生大 ( http: / / www.21cnjy.com )量空气污染物;私人汽车代替公交车会使汽油消耗量增加,带来的空气污染物增多,限制使用电动车对改善空气质量无影响,故只能选B。
答案:B
6.酸雨对植物的正常生长影响很大,为了减少酸雨的影响,应采取的措施是(　　)
①少用煤作燃料　②燃料脱硫　③在已经酸化的土壤中加石灰　④多种植美人蕉、银杏等植物　⑤开发新能源　⑥多种植法国梧桐、柠檬等植物
A.①②④⑤　　　　　　　B.①②⑤⑥
C.①②③④⑤ D.①②③⑤⑥
解析:酸雨主要是由煤、石油 ( http: / / www.21cnjy.com )等燃料,尤其是煤燃烧所释放的SO2和氮氧化物在降水过程中溶入雨水形成的,因而为减小酸雨的影响,少烧煤和燃料脱硫是有效的方法;开发新能源也是减少煤的使用量的方法;另外美人蕉和银杏对SO2有较强的吸收能力,所以①②④⑤正确。
答案:A
7.我国拥有较丰富的地热资源,其开发利用前景广阔。下列关于地热能说法正确的是(　　)
①可以用于洗浴、发电以及供暖等方面　② ( http: / / www.21cnjy.com )与煤炭、石油、天然气一样都是化石能源　③主要源于地球内部放射性元素衰变产生的能量　④与地下水结合可形成热水型地热,释放形式之一是温泉
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
解析:地热能的用途有采暖、发电、种 ( http: / / www.21cnjy.com )植、养殖、医疗等多个方面;地热能是来自地球内部的能量,不属于化石能源,是地球内部放射性元素衰变释放的热能;地热能与地下水结合就变成地下热水或蒸气,这些地下热水沿着断层或裂隙上升到地表,就形成温泉等。
答案:C
8.近年来,我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油,其主要原因是(　　)
A.提高汽油燃烧效率
B.降低汽油成本
C.避免铅污染大气
D.铅资源短缺
解析:含铅汽油燃烧后产生有毒物质,污染大气,而汽车尾气是大气污染的重要来源之一,所以选C项。
答案:C
9.柴油机使柴油燃料在它的汽缸中燃 ( http: / / www.21cnjy.com )烧,产生高温高压的气体,燃料的化学能转化为气体的内能,高温高压的气体推动活塞做功,气体的内能又转化为柴油机的机械能。燃烧相同的燃料,输出的机械能越多,表明柴油机越节能。是否节能,是衡量机器性能好坏的重要指标。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,去感知一下尾气的温度,就能够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,你认为正确的是(　　)
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 ( http: / / www.21cnjy.com )能,燃料在它的汽缸中燃烧,产生高温高压的气体,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,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。故选B。
答案:B
二、填空题(本题共2小题,共16分。把答案填在题中横线上)
10.(6分)有下列各种能 ( http: / / www.21cnjy.com )源:A.天然气　B.水能　C.石油　D.核能　E.地热能　F.电能　G.太阳能　H.潮汐能。其中属于不可再生能源的有　　　　;属于二次能源的有　　　　;属于化石能源的有　　　　。
解析:根据能源的产生和利用情况进行分类,不可再生能源有A、C、D;二次能源是一次能源加工转换成的另一种形态的能源,有F;化石能源有A、C。
答案:A、C、D　F　A、C
11.(10分)我国自古 ( http: / / www.21cnjy.com )有“昼涨称潮,夜涨称汐”的说法。潮汐主要是由太阳和月球对海水的引力造成的,以月球对海水的引力为主。潮汐发电是目前能源开发的一种方式,常用的是双水库潮汐发电。涨潮时开闸,水由通道进入海湾水库蓄水,待水面升至最高点时关闭闸门,当落潮时,开闸放水发电,如图所示为双水库潮汐电站原理示意图。
( http: / / www.21cnjy.com )
两个水库之间始终保持着水位差,可以全天 ( http: / / www.21cnjy.com )发电,涨潮时,闸门的开关情况是　　　　;落潮时,闸门的开关情况是　　　　。从能量的角度说,该电站是将海水的　　　　转化为水轮机的动能,再推动发电机发电的。
解析:涨潮时,高水位水库储存水,因此闸 ( http: / / www.21cnjy.com )门的开关情况为A关B开;落潮时,低水位水库放水,所以闸门应B关A开,从能量转化的角度来说,该电站是将海水的重力势能转化为水轮机的动能,再发电。
答案:A关B开　B关A开　重力势能
三、解答题(本题共3小题,共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
12.(10分)“中国馆”世博中心 ( http: / / www.21cnjy.com )和主题馆等主要场馆,太阳能的利用规模达到了历届世博会之最。总发电装机容量达到4.6×103 kW。设太阳能电池板的发电效率为18%,已知地球表面每平方米接收太阳能的平均辐射功率为1.353 kW,那么所使用的太阳能电池板的总面积为多少
( http: / / www.21cnjy.com )
解析:设P=4.6×103 kW,发电效率η=18%,地球表面每平方米接收到太阳能的功率P0=1.353 kW,则由能量转化与守恒得:
P=P0×S×η
代入数据,解得S=1.9×104 m2。
答案:1.9×104 m2
13.(14分)下面是晓阳在题为《能源的利用和节约能源》的研究性学习中收集到的有关太阳能的资料:
太阳能是人类最基本的能源,它无污染、无费 ( http: / / www.21cnjy.com )用,这种能源的使用期和太阳本身寿命一样长,当太阳光照射地面时,1 m2地面上在1 s内平均得到的太阳辐射能约为1.0×103 J。太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置,目前已经广泛出现在我们的生活中。
晓阳在网上下载了某型号太阳能热水器的宣传广告:
容积(V)　　　　　　　　　　　100 L
集热管的采光面积(S) 1.5 m2
效率(η) 40%
使用年限(z) 15年
(1)晓阳家每天大约需要100 kg热水,用这种热水器将这些水从25 ℃加热到45 ℃需要多长时间
(2)与效率为80%的电热水器相比,晓阳家每天可节约多少电能
解析:(1)设T为光照时间,
k=1.0×103 J/(s·m2)
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103×100×20 J=8.4×106 J
太阳能热水器传给水的热量
Q放=kSTη
因为Q吸=Q放,所以
T= s=1.4×104 s
≈3.9 h。
(2)由Q电=Wη1=Q吸得
W= J=1.05×107 J≈2.9 kW·h。
答案:(1)3.9 h　(2)2.9 kW·h
14.(15分)风力发电作为一种无污 ( http: / / www.21cnjy.com )染、低成本的电力产业,发展前景广阔,我国风力资源丰富,到2013年底,我国风力发电机的总装机容量超9 000万千瓦。风力发电的原理是利用风推动叶轮转动,将风的动能转化为叶轮的动能,再将叶轮的动能转化为电能。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)设空气的密度为ρ,每个叶轮的长度为L,正对叶轮的水平风速为v,整个发电机的效率为η,那么每台发电机发出的电功率P为多大
(2)我国研制的WD646型风力发电机,每个叶轮L=22 m,当风速达到15 m/s时,其输出电功率可达600 kW。求该风力发电机将风的动能转化为电能的总效率η。(空气的密度为1.29 kg/m3)
解析:(1)m=ρSvt=ρπL2vt,
Ek=mv2=πρL2v3t
P=πηρL2v3。
(2)由P=πηρL2v3得
η=×100%
=×100%=18%。
答案:(1)πηρL2v3　(2)18%