4.4能源与可持续发展
跟踪训练（含解析)
1．随着工业的发展和家用电器的普及，电能危机已迫在眉睫．节约用电是我们都应养成的良好习惯．下列几种做法能够节约用电的是：________（将正确的选出，只需填字母代号）．
A．为了方便不用随手关闭不使用的电器；
B．夏天使用空调时温度设置要越低越好；
C．选用高效节能的家用电器，如节能灯等；
D．较长时间不使用的电视、为了使用电脑方便些，电脑要处于待机状态；
E.天气过热，打开冰箱门来降低室温．
2．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
3．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
4．如右图是郴州市许多地方使用的“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。下列解释合理的是（
）
A．光电池板是将电能转化为光能
B．照明灯是将内能转化为电能
C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能
D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能
5．下列说法中正确的是（
）
A．随着科技的发展，永动机是可以制成的
B．能量守恒表明，节约能源是无意义的
C．机械能守恒是自然界遵循的普遍规律
D．能量的耗散反映出自然界宏观过程的方向性
6．下列能源中属于常规能源的是
A．太阳能
B．地热能
C．核能
D．天然气
7．关于能源的利用中，下列说法不正确的是（
）
A．自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
B．煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应
C．能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的
D．一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的温度
8．按能源使用对空气是否存在污染，能源又可分为清洁能源和不清洁能源，下列属于清洁能源的是（
）
A．煤炭
B．核能
C．90号柴油
D．97号汽油
9．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．风力发电
B．火力发电
C．太阳能发电
D．水力发电
10．下列关于能源的说法正确的是：（
）
A．二次能源是指可重复利用的能源
B．新能源是指新开采的能源
C．一次能源又可分为可再生能源和不可再生能源
D．石油是再生能源．
11．下列各项中，属于常规能源的是
（
）
A．天然气
B．太阳能
C．地热能
D．风能
12．下列能源中，哪些属于不污染环境，且比较经济的新能源(
)
A．太阳能
B．核能
C．风能
D．地热能
13．下列关于电机的说法正确的是（ ）
A．电动机使人类能够把电能100%转化为机械能
B．电机实现了电能和其他形式能源的转化
C．发电机使人类获得了高效、清洁的能源
D．只有发电机才能成为电机
14．下列关于能量说法正确的是（ ）
A．化学能是由于化学反应，物质的分子结构变化而产生的能量
B．核能是由于核反应，物质的原子结构发生变化而产生的能量
C．可再生能源就是可以长期提供或可以再生的能源
D．能量是守恒的，因此我们不需要节约能源
15．2017年5月，我国首次海域“可燃冰”试采成功.
可燃冰是一种藏在深海海底的新型能源，1m3可燃冰可转化为164m3的天然气和0.8m3的水，下列关于可燃冰说法正确的是（
）
A．“可燃冰”是不可再生能源
B．“可燃冰”属于可再生能源
C．1m3可燃冰比0.8m3的水质量小
D．相同体积的可燃冰和天然气完全燃烧后，可燃冰释放的热量多
参考答案
1．C
【解析】
A.随手关闭不使用的电器，如随手关灯等能节约用电，故A错误；
B.夏天使用空调时温度设置不要过低，能节约用电，故B错误；
C.选用高效节能的家用电器，如节能灯等能有效节约用电，故C正确；
D.长时间不使用的电视、电脑为了方便，应该处于待机状态，将多消耗一些电能，不能节约用电，故D错误；
E.天气过热，打开冰箱门，冰箱处于工作状态，消耗的电能转化为室内的热量，而冰箱内外的内能不变，所以不能降低室温，且会更加消耗电能，故E错误。
故选AC.
2．B
【解析】
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．
3．D
【解析】
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。
4．C
【解析】
这种新能源的路灯，“肩扛”太阳能电池板也可以把太阳能转化为电能，选项A错误；照明灯消耗电能而发光，即是将电能转化为光能，选项B错误；“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，这样只要有风，这种路灯也可以发电，填补了一点阴天和晚上不能发电的空白，有利于路灯晚上照明使用，磁场C正确；蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，选项D错误；可得C选项正确。故选C。
5．D
【解析】
永动机违背了能量守恒定律，所以即使随着科技的发展，永动机也是不可以制成的，选项A错误；虽然能量是守恒的，但可利用的能源不断减少，节约能量意义重大，故B错误。机械能守恒是有条件，这个定律不是自然界遵循的普遍规律，故C错误。根据热力学第二定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，故D正确。故选D.
6．D
【解析】
常规能源是已能大规模生产和广泛利用的一次能源，故天然气是常规能源；太阳能和地热能还有核能还没有大规模使用，是新能源；故选D．
【点睛】
常规能源与新能源的划分是相对的：以核裂变能为例，20世纪50年代初开始把它用来生产电力和作为动力使用时，被认为是一种新能源．到80年代世界上不少国家已把它列为常规能源；太阳能和风能被利用的历史比核裂变能要早许多世纪，由于还需要通过系统研究和开发才能提高利用效率，扩大使用范围，所以还是把它们列入新能源．
7．A
【解析】
能源不是能量，自然界的能量是守恒的，但是能源是有限的，故需要节约能源，A错误；根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源，污染型能源包括煤炭、石油等，燃烧后产生的大量含硫化合物和二氧化碳，会造成空气污染和温室效应，B正确；能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的，C正确；能量耗散使除内能外的其他能转化为内能，故一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的环境温度，D正确．
8．B
【解析】
煤炭、柴油、汽油燃烧过程中对空气有污染；核能使用过程中对空气没有污染．则属于清洁能源的是核能．故答案是B．
9．B
【解析】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；而火力发电燃烧煤，会带来大气污染，不符合低碳要求；
故不符合低碳要求的为B。
故选：B
10．C
【解析】
二次能源是由一次性能源直接或间接转换而来的能源，不一定是可重复利用的能源，故A错误；新能源是指新近才开始使用的可以重复使用的能源，B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，分为可再生和不可再生能源，故C正确D错误．
11．A
【解析】
常规能源是已能大规模生产和广泛利用的一次能源．又称传统能源．如煤炭、石油、天然气，而新能源是在新技术基础上系统地开发利用的能源，如太阳能、风能、海洋能、地热能等，与常规能源相比，新能源生产规模较小，使用范围较窄，A正确．
12．ACD
【解析】
新能源主要指海洋能、地热能、风能、太阳能、核能等，核能会产生核辐射，污染环境，而太阳能、风能和地热能不污染环境，ACD正确．
【点睛】
新能源主要指海洋能、地热能、风能、太阳能、核能等．常规能源是指传统的能源，包括植物秸秆和化石燃料，而石油，天然气和煤都是化石燃料．
13．BC
【解析】
电动机不可能将电能全部转化为机械能，因为电机本身会散发热量；故A错误；电机实现了电能和其他形式能源的相互转换；故B正确；发电机将人类不易利用的机械能内能等转化为了高效清洁的电能；故C正确；电机包括电动机和发电机；故D错误；故选BC．
14．AB
【解析】
A．化学能是由于化学反应中物质的分子结构被破坏，变为另一种物质而产生而释放的能量，故A正确．
B．核能是由于核反应中物质的原子结构发生变化，从而释放出能量，如重核裂变，轻核聚变等，故B正确．
C．可再生能源是指自然界中可以不断利用、循环再生的一种能源．人类近代社会大规模开发利用的煤炭、石油、天然气等化石能源，其能量来源实际上也是源自太阳能的转化，但它们是地球在远古时期的演化化过程中形成和储存下来的，对于我们人类来说一旦用完短时间就无法恢复和再生，因此属于不可再生的能源资源．故C错误．
D．能量虽然守恒，但使用之后并不是都可以循环利用，故要节约能源，故D错误．
故选AB．
【点睛】
关键是弄清楚可再生能源与不可再生能源的区别，不能以为只要是可以再生的就叫可再生能源，如煤炭、石油、天然气等化石能源．
15．AD
【解析】
可燃冰一次能源，属于不可再生能源，故A正确，B错误；1m3可燃冰可转化为164m3的天然气和0.8m3的水；故C错误D正确．故选AD．
【点睛】
根据属于不可再生能源进行分析；可燃冰存在于压强大、温度低的地方；可燃冰的热值大于天然气的热值，根据Q=qV比较放出热量的多少．4.4能源与可持续发展
跟踪训练（含解析)
1．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
2．下列能源中，不是“可再生”能源的是（
）
A．太阳能
B．天然气
C．风能
D．潮汐能
3．关于能量的耗散，下列说法中正确的是(
）
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，能量守恒定律具有一定的局限性
C．能量耗散表明，在能源的利用过程中，在可利用的品质上降低了
D．以上说法都不对
4．下列列举的事例或事实中正确的是（ ）
A．牛顿运动定律可以适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象
B．不同形式的能量之间可以相互转化，能量在转化和转移中有方向性
C．开普勒经严密的推理运算，提出了万有引力定律
D．若物体间距离接近于零，万有引力定律不成立
5．关于能量和能源，下列说法正确的是（??
）
A．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源
B．能量耗散说明能量在转化的过程中，其总量会不断减少
C．能量耗散现象说明，在能量转化的过程中，可利用的品质降低了
D．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
6．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
7．学习完高一物理《必修2》后,你认为以下说法正确的是(
)
A．借助机械做功可以省力但不可以省功
B．牛顿发现了万有引力定律并测量了万有引力常量
C．机械能可以转化为热能而热能不可以转化为机械能
D．能量守恒定律告诉我们能源是取之不尽用之不竭的
8．关于能量和能源，下列说法正确的是(
)
A．在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少
B．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
C．能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性
D．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
9．能源的种类有很多，下列能源属于可再生能源的是
(
)
A．煤
B．石油
C．潮汐能
D．天然气
10．能源的种类有很多，下列能源属于二次能源的是
A．煤
B．石油
C．电能
D．天然气
11．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，所以不需要节约能源
B．因为能量不会消失，所以不可能有能源危机
C．不同形式的能量之间可以相互转化
D．能量可以被消灭，也可以被创生
12．关于能源和能量，下列说法正确的有
A．自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源永不枯竭。
B．能源的利用过程中有能量耗散，所以自然界的能量在不断减少。
C．能量耗散遵循能量守恒定律。
D．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造。
13．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
14．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是(
)
A．牛顿发现了万有引力定律
B．牛顿通过实验测出了万有引力常量的数值
C．经典力学适用于宏观低速物体
D．由于能量是守恒的，所以不必节约能源
15．石油、煤、天然气等是不可再生的能源．人类无节制地使用和开釆这些能源，不但破坏环境，还会导致能源枯竭．下列措施有助于缓解能源危机、保证可持续发展的有
A．用木材代替煤，进行火力发电
B．将高能耗企业从发达地区转移到欠发达地区
C．少开汽车，多骑自行车或搭乘公共交通工具出行
D．大力开发风力发电，减少火力发电
16．科学家们通过大量的实践研究，估算出了整个地球表面接受的太阳辐射能主要去向的数据：
直接反射
以热辐射形式散发到太空
水循环
大气流动
光合作用
5.0×1013kJ/s
8.0×1013kJ/s
4.0×1013kJ/s
4.0×1011kJ/s
5.0×1010kJ/s
根据以上数据可估算出地球对太阳能的利用率为_________%，每年通过植物的光合作用转化的化学能为____________kJ（两空均保留三位数）．
17．甲、乙两台机械所做的有用功之比为4∶1，它们的机械效率之比为4∶3，则它们所做的总功之比为_________，若乙做的总功为100J，则甲做的总功为_____．
参考答案
1．B
【解析】
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。
2．B
【解析】
根据可再生和不可再生能源的区别，可知：煤、石油、天然气等化石能源是短时间内不能再次产生的，是不可再生能源．太阳能、潮汐能、风能等在短时间内可以再次产生，是可再生能源，ACD错误B正确
3．C
【解析】
能量不能凭空产生，也不能凭空消失，能量耗散的过程中总的能量是守恒的，但是在能源的利用过程中，能量向品质低的大气内能转变，即在可利用的品质上降低了，故ABD错误，C正确．故选C．
4．B
【解析】
A.根据根据经典力学的局限性科学，牛顿运动定律不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象.故选项A不符合题意.
B.根据热力学第二定律可知，不同形式的能量之间可以相互转化，能量在转化和转移中有方向性.故选项B符合题意.
C.根据物理学史可知，牛顿经严密的推理运算，提出了万有引力定律.故选项C不符合题意.
D.万有引力是宇宙中具有质量的物体间普遍存在的相互作用力，物体间距离接近于零时万有引力定律仍然成立.故选项D不符合题意.
5．C
【解析】
试题分析：能量既不会创生也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体．在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但由于能量耗散，故能量的可利用率越来越小．
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、能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，但总量不会减少．故B错误．
C、能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，可利用的品质降低了，故C正确．
D、能量既不会创生也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体．故D错误．
故选C．
点评：能量转化和守恒定律是说能量总量保持不变，但能量耗散是说能量的可利用率逐渐降低．
6．D
【解析】
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.
7．A
【解析】
A、借助机械做功可以省力，根据能量转化和守恒定律得知，机械是不可以省功的，故A正确；
B、牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪许通过扭秤实验测量了万有引力常量．故B错误；
C、机械能可以转化为热能，热能也可以转化为机械能，故C错误；
D、能量守恒定律告诉我们能量在转化或转移过程中，能量的总量保持不变．能源是能提供能量的物质，能源是有限的，故一定要注意节约能源，故D错误．
8．A
【解析】A、自然界的能量守恒，在利用能的过程中，能量在数量上并未减少，A正确；
B、自然界的能量守恒，但能源需要节约，因为能量的转换有方向性，同时为了提高生活质量，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，C不正确；
D、人类在不断地开发和利用新能源，但能量不能被创造，也不会消失，D不正确；
故选A。
9．C
【解析】煤、石油、天然气是可再生能源，潮汐能是不可再生的，故C正确；ABD错误。
10．C
【解析】
煤、石油、天然气等是直接从自然界直接获取的能源，是一次能源，故ABD错误；我们生活中所使用的电能都是通过其他形式的能转化而来的，是二次能源。故C正确。
11．C
【解析】
掌握热力学四个定律的内容和本质．
【详解】
自然界的总能量是守恒的，能量即不能被消灭，也不能被创生，但随着能量耗散，能量可以利用的品质降低了，可利用的能源减少了，所以会有能源危机，所以我们要节约能源．所以ABD均错，而C正确．
故选C．
【点睛】
本题关键是根据热力学第二定律进行分析，即能量虽然守恒，但热过程具有方向性，故能量存在耗散，能量可以利用的品质会降低了．
12．C
【解析】
A、地球上的化石能源的存储量是有限的，如果过量开采这些能源，就会存在能源危机，A错误；
BC、能源的利用过程中有能量耗散，但自然界中的能量是守恒的，所以自然界中的能量不会减小，故B错误，C正确；
D、能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，故D错误。
13．C
【解析】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，而太阳能则不属于，故选项C符号题意。
14．AC
【解析】
牛顿发现了万有引力定律，选项A正确；卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值，选项B错误；经典力学适用于宏观低速物体，选项C正确；能量虽然是守恒的，但是随着能源的品质降低，可用的能源逐渐减小，所以要节约能源，选项D错误.
15．CD
【解析】
将木材代替煤，进行火力发电，不能减少电能的消耗，也不能减少化石燃料的使用，不能做到节能减排，无助于缓解能源危机、保证可持续发展，故A错误；将高能耗企业从发达地区转移到欠发达地区，不能减少化石燃料的使用，也不能做到节能减排，无助于缓解能源危机、保证可持续发展，故B错误；少开汽车，采取骑自行车或做公交车，可减少污染物的排放，减少化石能源的使用，有助于缓解能源危机、保证可持续发展，故C正确；大力开发风力发电，减少火力发电，可减少污染物的排放，减少化石能源的使用，有助于缓解能源危机、保证可持续发展．故D正确．
16．23.7
1.57×1018
【解析】
表中提供的热量是太阳能的总能量，其中③④⑤是利用了的能量．由每秒利用的能量可以计算出每年利用的能量．
[1]．地球对太阳能的利用率为
[2]．每年通过光合作用转化为化学能的太阳能为
17．3：1；
300J
【解析】
机械效率
，有用功之比为4：1，机械效率之比为4：3，所以它们的总功之比为3：1．当乙的总功为100J，则甲的总功为300J．
