上海市丰华高中2019-2020学年高中物理沪科版选修3-3：5.1能源利用与环境污染 达标训练（含解析）

能源利用与环境污染
1．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．
2．如图所示，一张薄纸板放在光滑水平面上，其右端放有小木块，小木块与薄纸板的接触面粗糙，原来系统静止．现用水平恒力F向右拉薄纸板，小木块在薄纸板上发生相对滑动，直到从薄纸板上掉下来．上述过程中有关功和能的下列说法正确的是（ ）
A．拉力F做的功等于薄纸板和小木块动能的增加
B．摩擦力对小木块做的功一定等于系统的摩擦生热
C．离开薄纸板前小木块可能先做加速运动，后做匀速运动
D．小木块动能的增加可能小于系统的摩擦生热
3．如图中用三个圆圈分别表示自然资源、能源和矿产资源。图中若两圆相交，表示两个概念有重叠的地方；两圆相离，表示它们互不相干；一个圆内部有另一个圆，表示一个概念包括了另一概念。图中的A、B、C、D能正确表示三者关系的是（　　）
A．A B．B C．C D．D
4．以下说法正确的是
A．煤、石油、天然气等燃烧时可放出氧气
B．汽油是一种清洁能源
C．水能是可再生能源
D．煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的
CO2气体几乎不吸收太阳的短波辐射，大气中CO2浓度增加能使地表温度因受太阳辐射而上升；另外，它还有强烈吸收地面红外热辐射的作用，阻碍了地球周围的热量向外层空间的排放，使整个地球就像一个大温室一样，因此，大气中二氧化碳气体浓度的急剧增加已导致气温的逐步上升，使全球气候变暖。
5．这种大气中以CO2为主的气体产生的效应称为（　　）
A．光热效应 B．光电效应
C．光气效应 D．温室效应
6．导致大气中CO2浓度增加的主要原因是（　　）
A．大量植物和生物物种灭绝
B．大量燃料如石油、煤炭、天然气等的燃烧
C．人口剧增，呼出的二氧化碳增多
D．自然因素破坏了地球环境生态平衡
7．为了减缓大气中CO2浓度的增加，可以采取的措施有（　　）
A．禁止使用煤、石油和天然气
B．开发使用核能、太阳能
C．将汽车燃料由汽油改为液化石油气
D．植树造林
8．质量相等的甲、乙两个球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，甲球的动量是8 Kg.m/s ，乙球的动量是4 Kg.m/s ，当甲球追上乙球时发生碰撞，则碰撞后甲、乙两球的动量可能值是（ ）
A．甲的动量是—5 Kg.m/s ，乙的动量是18 Kg.m/s
B．甲的动量是 5 Kg.m/s ，乙的动量是 7 Kg.m/s
C．甲的动量是 3 Kg.m/s ，乙的动量是10Kg.m/s
D．甲的动量是6Kg.m/s ，乙的动量是6 Kg.m/s
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．下列说法正确的是（ ）
A．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
B．能量耗散说明与热有关的宏观过程在能量转化时具有方向性
C．扩散现象在气体、液体能发生，但在固体中不能发生
D．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为
E.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
12．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动是液体（或气体）分子作无规则运动的反映
B．能量守恒定律是普遍规律，但能量耗散违反能量守恒定律
C．两个分子间的距离等于时，分子势能最大
D．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和某些晶体相似具有各向异性
E.水的饱和汽压随温度的升高而增大
13．有关热力学问题，下列说法正确的是（ ）
A．满足能量守恒定律的客观过程都是可以自发进行的
B．从单一热源吸取热量，使之全部转化为有用的机械功是不可能的
C．熵是物体内分子运动无序程度的量度
D．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强不一定减小
E.为了增加物体的内能，可以对物体做功或向它传递热量
14．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
15．我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是(　　)
A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当
B．PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动
C．PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的
D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度
E.PM2.5必然有内能
参考答案
1．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．
2．D
【解析】
试题分析：由功能关系知拉力F做的功等于薄纸板和小木块动能的增加及系统产生的内能，选项A错误；摩擦力对小木块做的功等于小木块动能的增加，选项B错误；离开薄纸板前小木块一定一直在做匀加速运动，选项C错误；对于系统，系统的摩擦生热Q=fL1，对于小木块，fL2=ΔEk，可能L2＜L1，故ΔEk＜Q，选项D正确。
考点：本题考查了功能关系。
3．C
【解析】
自然资源是指能从自然界中直接获得的各种物质资源，包括一次能源和一些非能源的自然资源。矿产资源是指通过采矿而获得的各种资源，包括化石能源和一些非能源的矿产，矿产资源完全属于自然资源。能源是指能够提供能量的物质资源，自然资源中的流水、风都是能源，矿产资源中的煤、石油、天然气、铀等都是能源，但有的能源既不是矿产资源，也不是自然资源，如电能、汽油、柴油等等，C正确，ABD错误。
故选C。
4．C
【解析】
煤、石油、天然气等是动植物转化成的，燃烧时放出二氧化碳，A错；汽油燃烧会引起一些化合物的产生，导致有毒气体的生成，B错；水能是可再生能源，C对；煤、石油等存储量是有限的，是不可再生能源，D错．
5．D
6．B
7．DB
【解析】
5．大气中CO2等气体的含量过高，会引起全球气候变暖，这种现象称为温室效应D正确，ABC错误；
故选D。
6．二氧化碳被称为温室气体，现代化工业社会燃烧过多煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气，以及机动车的尾气等，加剧了温室效应。同时人类对自然资源不合理的开发和利用，如滥砍乱伐，破坏植等，使得植物进行光合作用消耗二氧化碳的能力降低，这些是导致二氧化碳浓度增高的主要原因。B正确，ACD错误。
故选B。
7．大气中二氧化碳含量继续增加，主要是因为人类大量使用化石燃料所致，因此要想扼制温室效应的进一步发展，我们可以采取的措施有减少化石燃料的使用，公民要养成低碳生活习惯，大力植树造林，开发利用无污染的新能源。故答案为减少化石燃料的理用、植树造林，BD正确，AC错误。
故选BD。
8．BD
【解析】
【分析】
两球碰撞过程遵守动量守恒定律，碰撞过程中总动能不增加，动量与动能的关系EK=。
【详解】
A、碰撞前质量相等的甲、乙两球的总动量P=12Kgm/s，总能量Ek=+=
碰撞后甲、乙两球的动量P=—5 Kg.m/s+18 Kg.m/s=13Kgm/s，动量不守恒；
碰撞后甲、乙两球的能量Ek=+=，能量增加，故A错误。
B、碰撞后甲、乙两球的总动量P=5Kg.m/s+7Kg.m/s=12Kgm/s，动量守恒；
碰撞后甲、乙两球的能量Ek=+=，能量不增加，故B正确。
C、碰撞后甲、乙两球的总动量P=3Kg.m/s+10Kg.m/s=13Kgm/s，动量不守恒；
碰撞后甲、乙两球的能量Ek=+=，能量增加，故C错误。
D、碰撞后甲、乙两球的总动量P=6Kg.m/s+6Kg.m/s=12Kgm/s，动量守恒；
碰撞后甲、乙两球的能量Ek=+=，能量不增加，故D正确。
故选:B、D
【点睛】
对于碰撞问题，要掌握碰撞过程的三个基本规律来分析：一、动量守恒；二、系统总动能不增加（爆炸例外）；三、碰撞后如同向运动，后面的物体的速度不大于前面物体的速度，即要符合实际运动情况
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．ABE
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据热力学第二定律可知，在外界的影响下物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功，故A正确；
B．能量耗散从能量转化角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，故B正确；
C．扩散现象在气体、液体能发生，但在固体中也能发生，故C错误；
D．某气体的摩尔体积为V，每个分子的占据的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为，由于气体分子间距大约是分子直径的10倍，故不可以根据气体体积除以气体分子的体积求解阿伏伽德罗常数，故D错误；
E．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，故E正确。
故选ABE。
【点睛】
根据热力学第二定律可知，在外界的影响下物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功，能量耗散从能量转化角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，扩散现象在气体、液体、固体中能发生，空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果．
12．ADE
【解析】
【分析】
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体（或气体）中的固体小颗粒由于受到液体（或气体）分子的不平衡撞击所产生的无规则运动，它是液体（或气体）分子作无规则运动的反映，故A正确；
B．能量守恒定律是普遍规律，所有的情形都将遵守这一规律，能量耗散也不例外，故B错误；
C．两个分子间的距离等于时，分子势能最小，故 C错误；
D．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和某些晶体相似具有各向异性由相关的结论可知，故D正确；
E．水的饱和汽压随温度的升高而增大，故E正确。
故选ADE。
13．CDE
【解析】
【分析】
【详解】
A．满足能量守恒定律的客观过程并不都是可以自发进行的，A错误；
B．从单一热源吸取热量，在引起其它变化时可以全部转化为有用的机械功，B错误；
C．熵是描述分子混乱程度的物理量，是物体内分子运动无序程度的量度，C正确；
D．气体分子热运动的平均动能减小，说明温度降低，但气体的压强不一定减小，D正确；
E．做功和热传递是改变内能的两种方式，为了增加物体的内能，可以对物体做功或向它传递热量，E正确。
故选CDE。
14．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。
15．BDE
【解析】
【分析】
【详解】
A．PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，选项A错误；
B．PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，选项B正确；
C．PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，选项C错误；
D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度，选项D正确；
E．PM2.5必然有内能，选项E正确。
故选BDE。