课时作业(十八)
[第十八章 五、能源与可持续发展]
一、选择题
1.如图18-K-1所示为内燃机的能量流向图,其热机效率(η)等于( )
图18-K-1
A.×100%
B.×100%
C.×100%
D.×100%
2.2020·河北
2020年世界环境日中国宣传主题是“美丽中国,我是行动者”.下列做法与这一主题不相符的是( )
A.垃圾分类投放
B.野炊明火烧烤
C.控制汽车鸣笛
D.坚持绿色出行
3.关于能源与可持续发展,下列认识中不正确的是( )
A.能量在转化或转移的过程中,总量不变
B.太阳能电池将太阳能转化为电能
C.天然气是一种清洁能源,人类可以无尽地开发利用
D.核燃料是不可再生能源
4.2019·齐齐哈尔
“北国好风光,尽在黑龙江”,建设人与自然和谐共存的美丽家园,打响蓝天保卫战,能源问题已成焦点,全球能源将发生巨大变革.下列关于能源问题的说法中正确的是( )
A.天然气燃烧产生的二氧化碳,不会加剧地球温室效应
B.煤是不可再生的化石能源,它在能源领域的重要性有所降低
C.地下石油资源取之不尽、用之不竭,可无限开采
D.核电站可完全替代火电站,因为核能是可再生能源
5.为体现低碳经济的理念,上海世博会充分利用太阳能发电技术,其主题馆屋面太阳能电池板的面积达3×104
m2,年发电量3×106
kW·h.若这些电能由火力发电站提供(煤的热值为3×107
J/kg,煤完全燃烧释放的内能转化为电能的效率是30%),则仅此一项每年可节约煤的质量为
( )
A.2.0×104
kg
B.1.2×105
kg
C.3.6×105
kg
D.1.2×106
kg
二、填空题
6.请你完成如图18-K-2所示的电风扇的能量转化图:①__________;②__________.
图18-K-2
7.可持续的能源发展战略,就是要依靠科技进步,发展太阳能、风能、________等可再生能源;改变能源结构,减少日常生活、生产实践对________(选填“化石”“清洁”或“新”)能源的依赖;提高能源利用率,减少环境污染.
8.天然气是一种清洁的__________(选填“可再生”或“不可再生”)能源.105
m3的天然气完全燃烧释放出的热量是__________J;若这些热量有50%被质量为10
t初温为20
℃的水吸收,水的温度能够上升到________℃.[q天然气=4.0×107
J/m3,c水=4.2×103
J/(kg·℃)]
9.小华准备参加玩具赛车比赛,他利用如图18-K-3所示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机.设电池的电压恒定不变,他先用手捏住电动机的转轴,使其不转动,闭合开关后读出电流表的读数为2
A;然后放手,当电动机正常转动时,又读出电流表的读数为0.6
A.则该电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为
( )
图18-K-3
A.91%
B.70%
C.30%
D.9%
详解详析
1.B 2.B
3.C [解析]
根据能量守恒定律可知,能量在转化或转移的过程中,总量是不变的,故A正确;太阳能电池将太阳能转化为电能,故B正确;天然气是一种化石能源,在地球上的储量是有限的,人类不可能无尽地开发利用,故C错误;核燃料在地球上的储量是有限的,它属于不可再生能源,故D正确.
4.B [解析]
天然气燃烧虽然对大气造成的污染较小,但燃烧产生的二氧化碳仍然会在一定程度上加剧地球温室效应,故A错误;煤是不可再生的化石能源,在能源结构发生变化的今天,随着新能源的开发和利用,煤在能源领域的重要性有所降低,故B正确;石油和煤、天然气一样,在地球上的储量是有限的,所以属于不可再生能源,故C错误;核电站不可能完全替代火电站,同时核能属于不可再生能源,故D错误.
5.D [解析]
太阳能电池板年发电量W=3×106
kW·h=3×106×3.6×106
J=1.08×1013
J,若这些能量由火力发电站提供,需要消耗煤炭的质量:m===1.2×106
kg.
6.电能 机械能
[解析]
电流通过电风扇做功,消耗电能,其中大部分转化为机械能(风扇转动),小部分转化为内能(风扇发热).
7.水能(合理即可) 化石
8.不可再生 4.2×109 70 [解析]
天然气是化石能源的一种,化石能源会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以天然气属于不可再生能源;105
m3的天然气完全燃烧产生的热量:Q放=Vq天然气=105
m3×4.0×107
J/m3=4.2×109
J;由η=×100%得,水吸收的热量:Q吸=ηQ放=50%×4.2×109
J=2.1×109
J,由Q=cmΔt得,加热后水上升的温度:Δt===50
℃,水的末温t=t0+Δt=20
℃+50
℃=70
℃.
9.B [解析]
通电后,使电动机转轴不转动,电流表的示数为2
A,此时电动机将电能全部转化为内能,所以电动机的内部电阻为R=;当电动机正常转动时,将电能转化为机械能和内能,此时消耗的电能W=UIt,根据焦耳定律可知,电动机产生的内能Q=I2Rt,所以电动机产生的机械能W机械=W-Q=UIt-I2Rt;电动机的效率η=×100%=×100%=×100%=(1-)×100%=(1-)×100%=70%.