第五章 能与可持续发展 单元测试 Word版含答案

第五章 能与可持续发展 单元测试
(时间 90分钟, 满分 100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)
在煤炭利用中，引起的环境问题是(　　)
A．温室效应 B．滑坡
C．酸雨 D．光化学烟雾
答案：AC
水能和潮汐能的共同特点是(　　)
A．潮汐能是水能的一种转化形式
B．都属于可再生资
C．都是太阳能的一种转化形式
D．可能因建大坝面对周围环境造成不利影响
答案：BD
下列关于能的转化的说法中，错误的是(　　)
A．因为热机的效率不高，说明热能转化为其他形式的能是不守恒的
B．自然界里各种形式的能都可以相互转换
C．通风不良的房间内，电风扇开动后空气温度应比电风扇开动前空气温度略高
D．转动着的空竹发出嗡嗡的响声，是机械能转变为声能
解析：选A.热机在工作过程中，有能量损失，但总能量还是守恒的．在通风不良的房间内，电风扇开动后，由于要消耗电能，这些电能最终转化为空气的内能，所以，开动后房间内空气温度比开动前空气温度略高，空竹因为转动而发出嗡嗡的响声，是机械能转化成了声能的缘故．
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、风能和氢能等能替代化石能
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：选B.本题考查的是当今社会的热门话题：环境保护、改善空气质量，主要是减少污染气体的排放．
如图中关于自然资、水资、能三者之间关系的图解，表述正确的是(　　)
答案：D
我国酸雨主要是硫酸型酸雨，其原因是(　　)
A．我国是以燃烧木柴为主的国家
B．我国是以利用火电为主的国家
C．我国是以水电为主的国家
D．我国能消费中煤的比重最大
答案：D
煤、石油、天然气和生物资的能量作为能的共同特点是(　　)
A．可再生能，取之不尽，用之不竭
B．不可再生能，用一点，少一点
C．自太阳辐射的能量
D．污染环境的能
解析：选C.煤、石油、天然气是不可再生能，对环境污染严重，生物资是可再生能，对环境无污染或污染少，但它们都自太阳辐射．C项正确．
(2012·新都一中高二检测)关于能量和能，下列说法中正确的是(　　)
A．化石能是清洁能；水能是可再生能
B．人类在不断地开发和利用新能，所以能量可以被创造
C．在能的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能
D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质降低了
解析：选D.化石能在燃烧时放出SO2、CO2等气体，形成酸雨和温室效应，破坏生态环境，不是清洁能，A项错误；能量是守恒的，既不能创造也不可能消失，但能量品质会下降，故要节约能，B、C均错，D项正确．
全世界每年消耗大量的石化燃料，产生的二氧化碳直接排入地球大气层中，造成温室效应，温室效应严重威胁着地球生态环境的安全．为了减少温室效应造成的负面影响，有的科学家受到了啤酒在较高的压强下能够溶解大量二氧化碳的启发，设想了一个办法：用压缩机将二氧化碳送入深海底，永久贮存起，在海底深处，压强很大，温度很低，海底深水肯定能够溶解大量的二氧化碳．这样，就为温室气体二氧化碳找到了一个永远的“家”，从而避免温室效应．在将二氧化碳送入深海底的过程中，以下说法中正确的是(　　)
A．压缩机对二氧化碳做正功
B．二氧化碳向海水放热
C．二氧化碳分子平均动能会减小
D．每一个二氧化碳分子的动能都会减小
答案：ABC
环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数，下列名词与环境污染无关的是(　　)
①赤潮　②酸雨　③光化学烟雾　④温室效应　⑤潮汐　⑥水华 ⑦大脖子病
A．①②④ B．③④⑦
C．⑤⑦ D．⑤⑥
答案：C
二、填空题(本题共2小题，共20分．把答案填在题中横线上)
(8分)评价能量品质的标准是能量可被利用的价值，据此，机械能的品质________内能的品质，高温热量的品质________低温热量的品质．(填“高于”或“低于”)
答案：高于　高于
(12分)水利发电站的电能最终自于________，为了解决能危机，人类还需要进一步开发可再生能，包括太阳能、风能、潮汐能、生物质能等各类能，生物质能包括农、林、畜牧业的废弃物、藻类等，蕴藏着相当惊人的能量．生物质能是绿色植物通过光合作用的光反应阶段，将________能转变为________能贮存在生物分子中，利用生物质能还可以极大地减少CO2的排放，有利于解决能消耗带的________效应问题．
答案：太阳能　太阳　化学　温室
三、计算题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
(8分)新疆某地山口的风速可达15 m/s，山口处横截面积为1000 m2，设通过山口的风能全部用于使风力发电机转动，且风能的20%转化为电能，则通过这个山口的风的发电功率多大？(设空气密度ρ＝1.3 kg/m3)
解析：通过山口的风能即风的动能，设为E，则E＝(ρSvt)v2＝ρSv3t
P＝＝＝＝ρSv3＝×1.3×1000×153 W＝438750 W＝438.75 kW.
答案：438.75 kW
(10分)随着我国经济的发展，汽车数量迅猛增长，汽车排放的尾气造成的空气污染越越严重．据有关资料统计，汽车尾气排放造成的空气污染目前已占整个污染的一半以上．在这种情况下，目前研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景．如图5－3所示是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机驱动的一种新型汽车．设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7 kW.在晴朗的天气里，太阳能电池对着太阳时产生的电压为160 V，并对车上的电动机提供12 A的电流，请你求出：
(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大？
(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180 N，则在1 min内这辆汽车行驶了多少米？
解析：(1)电动机消耗的电功率
P＝UI＝160 V×12 A＝1920 W.
(2)由P＝W/t得
W电＝Pt＝1920 W×60 s＝115200 J
由题意得W机＝W电η＝115200 J×75%＝86400 J
又由W＝Fs得
汽车行驶的距离s＝W机/F＝86400/180 m＝480 m.
答案：(1)1920 W　(2)480 m
(10分) 人类每年消耗的能量换算成石油，约为50亿吨，一个人维持生存所必需的食品的热量是每天1.26×107 J左右，若世界总人口为60亿，试估算人类活动所需要的能量是人类生存所必需能量的多少倍 ？(燃烧1 g石油得到的热量大约是4.2×104 J)
解析：人类每年活动所消耗的总能量等于50亿吨石油燃烧所释放的能量，其值为E＝4.2×104×50×108×103×103 J＝2.1×1020 J．每年按365天计，可估算出每人每天活动所需要的能量为9.6×107 J．因而，人类活动所需要的能量大约是人类生存所必需能量的7.6倍．
答案：7.6
(12分)下面是晓阳在题为《能的利用和节约能》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，它无污染、无费用，这种能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，目前已经逐渐出现在我们的生活中．
晓阳在网上下载到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得
W＝＝J＝1.05×107 J≈2.9 kW·h.
答案：(1)3.9 h　(2)2.9 kW·h