济南历城四中2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-3：能源与可持续发展 单元测试题（含解析）

能源与可持续发展
1．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
2．热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是(　　)
A．能量耗散说明能量不守恒
B．能量耗散不符合热力学第二定律
C．能量耗散过程中能量不守恒
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
3．下列说法中不正确的是 （　　）
A．利用放大1000倍的高倍光学显微镜，可以观察到分子的无规则运动．
B．有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态
C．对于煤炭、石油等化石能源要节约使用，提高其利用率，并避免使用过程中对环境造成影响．
D．一定质量的理想气体气体温度升高，体积增大，压强不变，则气体分子在单位时间撞击容器壁单位面积的次数一定减少．
4．下列说法正确的是（? ）
A．一个长方体铜板三个对面间电阻不同，说明铜具有导电性能各向异性
B．半导体元件的制作可通过高温扩散的方法在单晶硅中掺入其它元素
C．当液晶处于电场中时，光学性质不会发生变化
D．生物质能是新能源，沼气作为燃料不会加剧温室效应
5．下列说法正确的是（ ）
A．温度是分子平均动能的宏观标志，所以两个物体只要温度相等，那么它们分子的平均速率就相等
B．热力学第二定律可描述为：“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
C．在自然界能的总量是守恒的，所以不存在能源危机
D．热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成
6．低碳生活是一种绿色而又环保的新型生活方式，日常生活注意节电、节油、节气、节水，从点滴做起，保护环境，保护地球．下列关于能源与能量理解正确的是( )
A．能量是守恒，没有必要提倡节约能源
B．能量耗散表明自然界的能量在利用过程中正在不断地消失
C．自然界中石油、煤炭等能源取之不尽，用之不竭，只需不断开发
D．人类应积极开发与利用风能、太阳能、潮汐能等能再生的新能源
7．下列能源中属于常规能源的是（　　）
A．石油 B．地热能 C．太阳能 D．核能
8．下述做法不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
E.大量使用核能发电、风力发电和水力发电
9．下列说法正确的是(　　)
A．给农作物松土，是破坏土壤的毛细管从而保存土壤中的水份
B．空气相对湿度越大，空气中的水分子含量就越高
C．第二类永动机不能做成，是因为其违背了能量守恒
D．在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行
E.电能、焦炭、蒸汽属于二次能源
F.一个物体的内能增大，它的温度一定升高
10．日常生活中应节约能源，下列符合节能做法的是（ ）
A．白天长时间开着走廊电灯 B．白天尽量利用自然光
C．夏季家庭空调长时间设置在18°C D．电脑长时间不用时关机
11．关于能源的开发和节约，你认为以下观点正确的是(　　)
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，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现
C．能源的开发利用，必须要同时考虑对环境的影响
D．和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径
12．下列说法正确的是___________
A．1kg的0的冰比1kg的0的水的内能小些
B．在自然界能的总量是守恒的，所以不存在能源危机
C．热力学第一定律也可表述为“第一类永动机不可能制成”
D．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
E.质量相同且温度也相同的两种不同气体（不计分子间的作用力），其内能不一定相同
13．关于现代科技在生产、生活中的应用，下列说法正确的是________
A．潮湿的房间内，开启空调制热，可降低空气的绝对湿度
B．普通液晶显示器在严寒地区不能工作，是因为物质的液晶态是在一定温度范围内
C．石墨晶体是层状结构，层与层原子间作用力小，可用作固体润滑剂
D．天然气是一种洁净环保的能源，相比于传统化石燃料不会产生地球温室效应
14．能源是人类社会活动的物质基础，其中常规能源有：________；________；天然气．清洁能源有________；________；风能等．
15．按基本形态分类，能源通常可分为一次能源和二次能源．太阳能属于________．按再生性分类，能源分为再生能源和非再生能源．天然气属于________．
16．有一座城市，经常受到大风和风沙的侵扰．为了合理使用新能源，计划建造风能发电站或太阳能发电站．请用物理学知识，指出建造哪种类型的发电站更合适，并请说明理由．
参考答案
1．D
【解析】能源是有限的，如果无节 制地开采，能源终有一日会枯竭的，故A、B项均错；在能源开发过程中必须考虑对环境的影响，故C项错误；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，D项正确.故选D.
2．D
【解析】
【详解】
能量耗散是指能量在转化和转移的过程中扩散到周围环境中无法再收集起来的，其满足能量守恒定律，也符合热力学第二定律，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了。能量耗散反应了涉及热运动的宏观过程都具有方向性，所以A、B、C错误；D正确。
3．A
【解析】
A项：分子直径的数量级是10-10m，利用放大1000倍的高倍光学显微镜是看不到的，故A错误；
B项：当有些物质溶解达到饱和度时，会达到溶解平衡，所以有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态，故B正确；
C项：煤炭、石油在利用时，会产生二氧化碳、灰尘等有害物质，为避免对环境的危害，必须提高利用率，故C正确；
D项：气体压强的微观解释可知，压强取决于单位时间撞击容器壁单位面积的次数（体积）和分子的无规则运动程度即分子的平均动能（温度），所以体积增大，压强不变时，气体分子在单位时间撞击容器壁单位面积的次数一定减少，故D正确．
点晴：明确分子直径的数量级和压强的微观解释是解题的关键，从环保的角度分析能源的利用．
4．B
【解析】
【分析】
由电阻定律即可说明一个长方体铜板三个对面间电阻不同；在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素来制作元件；液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性；沼气作为生物质能是新能源，在燃料时同样放出二氧化碳．
【详解】
根据电阻定律可知，一个长方体铜板三个对面间电阻不同，是由于铜的电阻率不变，长方体的各边的长度以及相应的横截面积不同的原因，A错误；半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间，在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素来制作元件，B正确；液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构特征的一类物质．所以液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，当液晶处于电场中时，光学性质会发生变化，C错误；沼气作为生物质能是新能源，在燃料时同样放出二氧化碳，会加剧温室效应，D错误．
5．D
【解析】温度是分子平均动能的宏观标志，所以两个物体只要温度相等，那么它们分子的平均动能就相等，但是由于分子质量不同，分子的平均速率不同，选项A错误；热力学第二定律可描述为：“不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他的变化”，选项B错误；在自然界能的总量是守恒的，但是能源利用之后，短期不能再生，或被重复利用，故肆意浪费能源必然造成能源危机，故C错误．热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成，选项D正确；故选D.
6．D
【解析】
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、能量耗散表明自然界的能量在转化的过程中可利用率越来越小，但总量不会减小，故B错误；
C、自然界中石油、煤炭指的是亿万年前的大量生物经过地壳变化,被埋藏在地下,受地层压力和温度的影响,缓慢地形成的可以燃烧的矿物质,在短时间内不能再生,是不可再生能源,故C错误；
D、太阳能、风能是可再生能源,人类应多开发与利用,故D正确
故选D
点睛：能量的转化是有方向性的,故即使能量符合守恒定律,某些能量也是在短期内无法再生的;太阳能不但丰富而且无污染,如现在的太阳能电池就是将太阳能转化为电能的装置;煤、石油和天然气是目前使用的主要能源;
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
常规能源是已能大规模生产和广泛利用的一次能源，故石油是常规能源；太阳能和地热能、核能还没有大规模使用，是新能源；故A正确，BCD错误；
故选A。
【点睛】
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。
8．ACD
【解析】
以煤等燃料作为主要生活燃料时会产生大量空气污染物；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；太阳能、核能、风能和氢能等属于清洁能源，可以减少污染物排放．
故选ACD．
9．ADE
【解析】
【分析】
【详解】
A．给农作物松土壤为了破坏土壤中的毛细管，防止水分快速蒸发，选项A正确；
B．相对湿度是指水蒸汽的实际压强与该温度下水蒸汽的饱和压强之比，空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压；但空气中的水分子含量不一定高，选项B错误；
C．第二类永动机不能做成，是因为其违背了热力学第二定律，它是遵循能量守恒定律的，选项C错误；
D．由热力学第二定律可知，在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行；选项D正确；
E．二次能源是一次能源经过加工或转换得到的能源，如煤气、焦碳、汽油、煤油、电力、蒸汽、热水、氢能等，选项E正确。
F．一个物体的内能增大可能是分子势能增大，也可能是分子动能增大，其温度不一定升高，选项F错误。
故选ADE。
【点睛】
本题考查热学中较多的知识点，但大多数属于识记内容，要求重点掌握的是热力学第一定律和热力学第二定律，并会用它们来解释生活中所遇到的基本现象，同时要关注能源方面的相关问题。
10．BD
【解析】
白天应关掉电灯，有窗户的地方，拉开窗帘，利用自然光照明，电视机，电脑等用电器长时间不用时应关机，不要待机，都能节约能源；故本题选BD
11．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
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，选项A正确；能量都转化为不能利用或不易利用的能源，所以这样会减少可利用资源的数量，因此应该节约能源，所以B是错误．能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响，所以C是正确的．和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径，选项D正确；故选ACD.
【点睛】
可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源．化石能源是指煤、石油、天然气等资源；同时我们要注意节约能源，充分利用可再生能源．
12．ACE
【解析】
【详解】
A．冰在熔解成水的时候需要吸收热量，所以1kg的0的冰比1kg的0的水的内能小些，故A正确；
B．在自然界能的总量是守恒的，但由于能量耗散，散失到周围空间的内能无法再收集重新利用，能源的利用品质降低，所以存在能源危机，故B错误；
C．热力学第一定律也可表述为“第一类永动机不可能制成”，故C正确；
D．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不产生其它影响”，故D错误；
E．质量相同且温度也相同的两种不同气体（不计分子间的作用力），由于两种气体的摩尔质量不一定相同，所以质量相同的气体的分子数不一定相同，其内能不一定相同，E正确。
故选ACE。
13．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．空气的绝对湿度是用空气中水蒸气的压强表示的，对房间内气体加热，不会减少空气中的水蒸气，故空气的绝对湿度不会降低，故A错误；
B．普通液晶显示器在严寒地区不能工作，是因为物质的液晶态是在一定温度范围内，故B正确；
C．石墨晶体是层状结构，层与层原子间作用力小，可用作固体润滑剂，故C正确；
D．天然气燃烧同样产生二氧化碳，也会产生温室效应，故D错误。
故BC正确。
14．煤炭 石油 水力发电 太阳能
【解析】
【分析】
【详解】
能源是人类社会活动的物质基础，其中常规能源有：煤炭、石油、天然气、水力等，是促进社会进步和文明的主要能源；
清洁能源是不排放污染物的能源，有：水力发电、风力发电、太阳能、生物能（沼气）、海潮能等；
【点睛】
常规能源也叫传统能源，是指已经大规模生产和广泛利用的能源．清洁能源是不排放污染物的能源，它包括核能和“可再生能源”．可再生能源是指原材料可以再生的能源，如水力发电、风力发电、太阳能、生物能（沼气）、海潮能这些能源．可再生能源不存在能源耗竭的可能，因此日益受到许多国家的重视，尤其是能源短缺的国家．
15．一次能源 非再生能源
【解析】
【详解】
按基本形态分类，能源通常可分为一次能源和二次能源．太阳能属于一次能源．按再生性分类，能源分为再生能源和非再生能源．天然气属于非再生能源.
16．建风能发电站比较合理
【解析】
【详解】
该城市经常受到大风的侵扰．说明此地具有丰富的风力资源，由于没有说明是否具有丰富的太阳能，所以适合建风力发电站．