济南济北中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-3：能源与可持续发展 单元测试（含解析）

能源与可持续发展
1．下列能源属于不可再生能源的是
A．水能
B．风能
C．太阳能
D．天然气
2．如图所示，足够长的传送带与水平方向的倾角为 ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑滑轮与物块b相连，b的质量为m.开始时，a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中下列说法错误的是( )
A．物块a的重力势能减少
B．摩擦力对a做的功等于a机械能的增量
C．摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增量之和
D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等
3．关于能量转化与守恒的理解，下列说法中正确的是　　
A．凡是能量守恒的过程就一定会发生
B．摩擦生热的过程是不可逆过程
C．热传递的过程不存在方向性
D．由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
4．下列说法中正确的是
A．分子间的距离增大时，引力和斥力都增大
B．分子间的距离增大时，分子势能一定增大
C．由于能量的耗散，虽然能量总量不会减少，但仍需节约能源
D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
5．关于能量，下列说法正确的是 （ ）
A．内能不能转化为动能
B．根据能量守恒定律，能量是取之不尽、用之不竭的
C．在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体
D．能量不能创造，但可以再生
6．下列能源中属于常规能源的是（ ）
A．太阳能 B．煤炭 C．核能 D．地热能
7．下列说法中，正确的是
A．航空器材常采用密度大、强度高的合金材料
B．用光年表示宇宙时间，用纳米量度分子大小
C．卫星通信、移动通信都是利用电磁波传递信息
D．化石能源、核能、水能、太阳能，都属于不可再生能源
8．作为新能源，从环保角度来看，氢气具有的突出特点是(　　）
A．在自然界里存在氢气 B．氢气轻，便于携带
C．燃烧氢气无污染 D．氢气燃烧发热量高
9．下列说法正确的是
A．能量耗散和能量守恒是矛盾的
B．热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化
C．一定质量的理想气体放出热量，则分子平均动能一定减少
D．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
10．以下说法正确的是__________
A．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
B．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子力表现为引力，因而产生表面张力
C．一定温度下气体的分子速率一般不等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少
D．当分子间的距离r=r0时，分子力为零，说明此时分子间不存在作用力
E. 冬天取暖时，火炉把房子烤暖属于能量耗散
11．下列对热学相关知识的判断中正确的是( )
A．对一定质量的气体加热，其内能一定增大
B．不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功
C．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
D．自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源
12．下列叙述，正确的是___________。
A．气体吸热后温度一定升高
B．对气体做功可以改变其内能
C．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
E. 物体从单一热源吸收的热量在不引起外界变化的情况下可全部用于做功
13．下列车辆中,属于无污染车辆的是 ( 　　 )
A．电车和酒精汽车 B．柴油车和氢气汽车
C．汽油车和柴油车 D．太阳能车和氢气汽车
14．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(　　)
A．少用煤做燃料
B．燃料脱硫
C．在已经酸化的土壤中加石灰
D．多种植美人蕉、银杏等植物
E. 鼓励大量购买私家车
15．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(　　)
A．可以用于洗浴、发电以及供暖等方面
B．与煤炭、石油、天然气一样都是化石能源
C．主要源于地球内部放射性元素衰变产生的能量
D．与地下水结合可形成热水型地热，释放形式之一是温泉
E. 地热能不是一次能源，也不是新能源
16．我国在青海省祁连山南缘永久冻土带成功钻获天然气水合物（俗称“可燃冰”）实物样品，成为 世界上第一个在中纬度冻土区发现可燃冰的国家．可燃冰外面看似冰，点火却可以烧起来，原因是 冰内含有大量的甲烷．1m3的可燃冰完全燃烧，相当于 164m3 的天然气完全燃烧所放出的热量．则 1m3 的可燃冰完全燃烧放出的热量为_______________ J；可燃冰属于_______________ （填“可再生”或“不可再生”）能源．（q 天然气=4×107J/m ）
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
A. 水能在短时间内可以再次产生，是可再生能源，选项A错误；
B. 风能在短时间内可以再次产生，是可再生能源，选项B错误；
C. 太阳能在短时间内可以再次产生，是可再生能源，选项C错误；
D. 天然气短时间内不能再次产生的，是不可再生能源，选项D正确。
2．B
【解析】
【详解】
A.开始时，a、 b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，有，则上升h，则a下降，则a重力势能的减小量为
故A正确不符合题意;
BC.根据能量守恒定律得，摩擦力对a做的功等于a、b系统机械能的增量，因为a重力势能的减小量等于b重力势能增加量，系统重力势能不变，所以摩擦力对a做的功等于系统动能的增量，故B错误符合题意，C正确不符合题意;
D.任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力做功的瞬时功率，对a有:
所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等，故D正确不符合题意。
3．B
【解析】
【详解】
能量守恒的过程在传递能量的时候也需要考虑能量传递的方向性，因此不一定发生，A错误；
摩擦生热的过程是不可逆的．例如钻木取火，不能用火得到木头．符合题意．热传递是有方向性的，B正确
热量从温度高的物体传向温度低的物体，或从温度高的部分传向温度低的部分．C错误；
由于能量转移或转化是有方向性的，虽然能量守恒，但是还会产生能源危机．D错误
4．C
【解析】
【详解】
A．分子间的距离增大时，引力和斥力都减小，选项A错误；
B．若分子力表现为斥力时，当分子间的距离增大时，分子力做正功，则分子势能减小；若分子力表现为引力时，当分子间的距离增大时，分子力做负功，则分子势能增大；选项B错误；
C．由于能量的耗散，虽然能量总量不会减少，但仍需节约能源，选项C正确；
D．液体中的扩散现象是由于液体分子做无规则运动造成的，选项D错误．
5．C
【解析】
【详解】
内能也能转化为动能，例如内燃机，选项A错误；根据能量守恒定律，能量是取之不尽、用之不竭的，但是可用的能源越来越少，能量虽然守恒，但是有些能量耗散了不能再利用，所以要节约资源，故B错误。在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体，C正确；能量不能创造，也不可以再生，选项D错误.
6．B
【解析】
【分析】
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、水力，是促进社会进步和文明的主要能源．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．
【详解】
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、核能还没有大规模使用，是新能源；故B正确，ACD错误
7．C
【解析】
【详解】
A项：航空器材常采用密度小、强度高的合金材料，故A错误；
B项：光年是天文学上的长度单位，指光在一年内通过的距离，纳米是量度分子大小的长度单位，故B错误；
C项：电磁波传播不需要介质，现代通信、卫星通讯都利用电磁波传递信息。故C正确；
D项：化石能源、核能属于不可再生能源，水能、太阳能是可再生能源，故D错误。
故应选C。
8．C
【解析】
【详解】
作为新能源，氢的优点是发热量高，燃烧后生成物是水，所以仅仅从环保方面讲它造成的污染几乎没有。故选：C
9．BD
【解析】
【详解】
A.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，所以能量耗散与能量守恒不矛盾，故A错误；
B.根据热力学第二定律得知热量不可能从低温物体传给高温物体而不引起其他变化，
故B正确；
C.一定质量的理想气体放出热量，若同时外界对气体做功，则气体的内能不一定减小，温度
不一定降低，所以分子平均动能不一定减少，故C错误；
D.根据热力学第二定律可知，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进
行的，故D正确。
10．BCE
【解析】
【详解】
A、在完全失重的环境下因重力而产生的现象消失，但气体分子做永不停息的无规则热运动是由温度决定的，故对容器壁产生的持续碰撞压力不会消失，则压强不为零；故A错误.
B、液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，分子力表现为引力，因而产生表面张力，表面张力方向跟斜面相切，跟这部分液面的分界线垂直；故B正确.
C、一定温度下气体的分子速率满足“中间高，两边低”的正态分布规律，分子速率一般不等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少，故C正确；
D、分力引力和分子斥力同时存在于两分子之间，当分子间的距离等于平衡距离时，分子力为零，说明此时分子的引力和斥力相等，故D错误；
E、根据热力学第二定律，冬天取暖时，火炉把房子烤暖属于能量耗散，故E正确.
故选BCE.
11．CD
【解析】
【详解】
根据热力学第一定律可知，对一定质量的气体加热，气体吸收的热量如果小于气体对外做功，则其内能减小，选项A错误；热力学第二定律指出“不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功而不产生其他影响”，故B错误；一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，选项C正确；自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源，选项D正确；故选CD.
12．BCD
【解析】
【分析】
热力学第一定律：做功和热传递都可以改变物体的内能；热力学第二定律：自然界中宏观过程具有方向性；不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响．
【详解】
A、根据热力学第一定律，气体吸热后如果对外做功，则温度不一定升高，说法A错误；
B、改变物体内能的方式有做功和热传递，对气体做功可以改变其内能，说法B正确.
C、根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体；说法C正确；
D、能量耗散说明宏观现象的发生具有方向性；D正确.
E、物体从单一热源吸收热量可以全部用于做功，但一定引起外界变化；E错误.
故选BCD.
【点睛】
本题考查了热力学第一定律和热力学第二定律，只有熟练掌握热力学的一些基本概念，一定要注意积累．
13．AD
【解析】
【分析】
汽油和柴油燃烧后产生大量的废气，污染环境．
【详解】
汽油和柴油燃烧后产生大量的废气，污染环境．而太阳能汽车、电车没有尾气产生，无污染，酒精汽车、氢气汽车的尾气没有污染，故AD正确；故选AD．
【点睛】
解决本题要明确各种机车的动力产生条件，据此判断是否会对环境产生污染．
14．ABD
【解析】
酸雨主要是由煤、石油等燃料，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；另外美人蕉和银杏对SO2有较强的吸收能力；汽车尾气不能减少酸雨的形成，故CE错误、ABD正确。
故选：ABD。
15．ACD
【解析】
A、地热能的用途有采暖、发电、种植、养殖、医疗等多个方面，A正确；
B、地热能是来自地球内部的能量，不属于化石能源，B错误；
C、地热能是地球内部放射性元素衰变释放的热能，是一次能源也是新能源，C正确、E错误；D、地热能与地下水结合就变成地下热水或蒸汽，这些地下热水沿着断层或裂隙上升到地表，就形成温泉等，D正确。
故选：ACD。
16．6.56×109 不可再生
【解析】
【详解】
164m3天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq天然气=164m3×4×107J/m3=6.56×109J，可燃冰属于不可再生能源．