第二十二章
能源与可持续发展
单元综合测试题(含答案)
一.选择题(4
10=40分)
1.关于石油,下列说法正确的是( )
A.
石油可以从自然界直接获取,是一次能源?B.
开采石油需要消耗能源,石油是二次能源
C.
石油和柴油是二次能源
?D.
石油储量丰富,很难消耗殆尽
2.关于用水制取二级能源氢气,以下研究方向不正确的是( )
A.组成水的氢和氧均为燃烧的物质,因此可研究在水不分解的情况下,使氢气成为二级能源
B.设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解成为氢气
C.寻找高效催化剂,使水分解产生氢气
D.寻找特殊的化学物质,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气
3.下列关于放射现象、原子核和核能的说法中,正确的是( )
A.
通过对放射现象的研究,物理学家确认,原子核由质子和电子组成
B.
放射性有着广泛的应用,但是强剂量或长时间的辐射对人体有害
C.
目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的
D.
核聚变的原料“铀”在地球上的储量非常有限
4.下列关于核能的说法正确的是( )
A.物质是由原子组成的,原子中有原子核,所以利用任何物质都能得到核能
B.到目前为止,人类获得核能有两种途径,即原子核的裂变和聚变
C.原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理
D.原子核只有在人为的条件下才会发生裂变和聚变
5.关于太阳能的下列说法中,正确的是( )
A.
太阳能不受季节和天气的影响?B.
太阳能分布广阔,获取方便,处处可利用
C.
太阳能是地球所有能量的来源?D.
太阳能清洁安全,利用太阳能不会给环境带来污染
6.右图是某校学生设计的一款小夜灯,它的一侧是太阳能电池板,另一侧是高效节能的LED灯。关于小夜灯中所应用的物理知识,下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板主要是靠白天接收阳光的照射而获得能量
B.太阳能电池板将电能转化为内能
C.LED灯的发光物体是由电阻很小的铜质材料制成的
D.LED灯不发光时也有电流通过
7.环境保护、开发新能源是未来能源利用的主旋律。下列做法中最有利于环境保护的是( )
A.
开发太阳能取代煤、天然气等能源?????B.
用天然气代替煤和石油
C.
用核能代替水力发电
????????D.
废电池与其他废品一起填埋
8.长久性地解决人类对能源需求的根本方法是( )
A.充分利用地球上的化石能源
B.改进工艺,提高能源利用率
C.依靠科学技术进步,不断开发新能源
D.尽可能地少用能源
9.关于能源与可持续发展,下列说法正确的是( )
A.能量在转化或转移的过程中,总量会增加
B.核电站发电时所产生的电能是由核能转化来的
C.化石能源是不可再生能源,核能、风能、水能、太阳能是可再生能源
D.能量在转化过程中是守恒的,因此能源是取之不尽、用之不竭的,不用节约
10.科学家设想利用道路来收集太阳能进行发电,供电动汽车和路灯使用。方法是在路基上先铺设覆盖有太阳能电池的水泥板,再在太阳能电池上覆盖透明的玻璃作为路面,这个设想要能实际使用,对玻璃的选择,下列哪一项不是主要需考虑的
A.玻璃颜色
B.玻璃强度
C.玻璃的隔音效果
D.玻璃表面粗糙程度
二.填空题(4
5=20分)
11..
千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的 、 和 等被称为化石能源。
12.
食物等生命物质中存储化学能,这类由 提供的能量称为生物质能。
13.目前核能已经被广泛和平利用,其中核电站是利用 (选填“裂变”或“聚变”)时释放出大量的核能来发电的。核能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。?
14.如图是太阳能热水器的原理图,它工作时将 能转化为 能。?
?
15.
在风力资源丰富的地区,可以看见由许多风力发电机组成的“风车田”。发电机发电的过程是将其他形式的能 (填“转移”或“转化”)成电能的过程。风能安全清洁,作为 (填“可再生”可“不可再生”)能源是未来的理想能源之一。
三.解答题(共20分)
16.能源问题是困扰人类可持续发展的一个重要因素。能源的开采、开发、储存和综合利用是世界各国科学家关注的重大课题。
(1)目前,从一次能源消耗的构成看,我国及世界主要消耗的能源是煤、石油和天然气。如图所示是我国与世界能源消耗结构对比图,从图中可以看出,我国与世界能源消耗结构的主要差异是??????????????????????????????????。?
?
(2)目前世界能源结构中仍以化石燃料为主,但化石燃料燃烧直接排放的气体会对环境产生影响。其影响体现在:一是 ;二是 。?
(3)据报道,科学家在深海发现了一种外表像冰的固态物质,这种物质的成分是甲烷水合物(CH4·xH2O),称为可燃冰。通常状况下,这种物质不稳定,易分解、易燃,在低温或高压下呈固态。其储量超过煤和石油的总储量,是很有前途的待开发能源。
?请你分析可燃冰作为能源有什么优缺点?
17.如图所示是核电站原理的示意图,结合这张图,简要叙述核电站是如何工作的。
?
18.低碳排放,保护地球是当今世界的主题,2010年上海世博会企业馆内围绕这一主题发明的低碳环保产品琳琅满目,太阳电池就是其中的一种,它能够将太阳能直接转化为电能,从而实现碳零排放.
(1)太阳能属于________能源(选填“可再生”或“不可再生”).
(2)有心的小强猜想太阳电池发电量可能与太阳光照强度、接收太阳光照的面积及接收太阳光照的时间有关,究竟有什么关系呢?为此他进行了如下探究:
?探究设计:用太阳电池给手机电池充电.
?所需器材:相同型号的太阳电池4个,相同型号的手机电池4块(电池电量已耗完),硬纸板1张,手表1块.
?实验步骤:
?a.用太阳电池在阳光充足光照强的地方给手机电池充电至满,用时5?h;
?b.在与a同一光照强度的地方用另一个太阳电池给另一块手机电池充电3?h,未能充满;
?c.在与a同一光照强度的地方用硬纸板盖住第三个太阳电池接收面的一半,再给第三块手机电池充电5h,未能充满;
?d.用第四个太阳电池在背阴处给第四块手机电池充电5h,未能充满.
?根据小强的探究,请回答:
?①比较步骤________可以得出:光照强度及接收光照时间相同时,太阳电池发电量随接收光照面积增大而增大.
?②比较步骤a和d,可以得出:?________________________.
19.能源危机制约着现代社会的发展,开发和利用可再生能源是人类立足自身解决能源问题的重要举措之一。
(1)目前,煤、石油、天然气等化石燃料成为最主要的能源,它们的大量使用打破了生物圈中碳循环的平衡,使大气中 的含量迅速增加,导致全球气温升高。?
(2)氢能源是我国正在开发的新能源之一,其使用的主要途径是设法构成原电池。从能量转换的角度看,原电池是一种将 转化为电能的装置。?
(3)某辆以蓄电池为能源的环保汽车,总质量是
1
000
kg;当它在水平路面上以一定速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流为20
A,输入电压为50
V,在此状态下,驱动电机的输入功率为
W。设想改用太阳能电池给该车供电,所需的太阳能电池板的面积至少应为
m2。(按阳光垂直照射时,地球表面每平方米面积上每秒内可获得800
J的能量,太阳能电池的转换效率为20%计算)?
20.阅读短文,回答问题。
海水的利用
地球表面的70%以上是海洋,开发利用海洋能源有广阔的前景。
潮汐是一种海平面周期性变化的现象,海平面每昼夜有两次涨落。人们在靠近海的河口或海湾深处建大坝,在大坝中间装上水轮发电机组。涨潮时,海水通过大坝流进河口,带动水轮发电机发电;退潮时,海水又流回海洋,从相反方向带动水轮发电机发电。法国的郎斯潮汐电站年发电量达5×108
kW·h。
海水淡化和将海水直接用于工业冷却用水的相关设备、管道防腐等技术已比较成熟,部分沿海国家许多工业冷却水都来自于海水。
(1)潮汐发电是将 转化为电能;发电机是应用 现象制成的。?
(2)1吨煤燃烧后可发电2.5×103
kW·h,郎斯潮汐电站每年的发电量可节约 吨煤。?
海水作工业冷却用水主要是利用了水的 大的特性。
21.今年6月,宜阳县樊村镇老羊坡将建成我市首个风力发电场。该项目安装24台单机容量为2000kW的风电机组。气象部门估测该地区的风能年等效利用小时数在2000h左右。
(1)风能属于____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。利用风能发电的好处是____。
(2)该风力发电场每年大约能发电多少千瓦时?___
(3)如果用火力发电,煤燃烧放出的能量有36%转化为电能,则该风力发电场每年可节约多少吨标准煤?___(q煤=3x107J/kg)
参考答案:
一.选择题
1.
A
2.A
3.B
4.B
5.D
6.A
7.A
8.C
9.B
10.C
二.填空
11.煤;石油;天然气
12.生命物质
13.
裂变 一次
14.太阳;内
15.转化 可再生
三.解答题
16.(1)
【答案】我国能源消耗以煤炭为主,石油、天然气为辅,而世界能源消耗以石油、天然气为主,煤炭为辅
?(2)
【答案】酸雨 温室效应
?(3)
【答案】①储量大。②性质不稳定,不易开采。
17.解:核反应堆中的核裂变产生大量内能,导出的热量可以使水变成水蒸气,水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。
18.(1)
【答案】可再生
(2)
【答案】①c和a(a和c) ②接收光照面积及接收光照时间相同时,太阳电池发电量随光照强度的减弱而减小(增强而增大).
19.(1)二氧化碳
(2)化学能
(3)1
000 6.25
20.答案
(1)机械能(或动能) 电磁感应
(2)2×105 (3)比热容
21.【答案】(1).可再生(2).清洁、无污染(3).9.6×107kW?h(4).3.2×104t
【解析】
【分析】
(1)使用完后,在短期可以再生的能源称为可再生能源,使用后,在短期不能再生的能源是不可再生能源;风能是一种很清洁的能源,用风力发电,可以有效地缓解对化石能源的依赖.
(2)电能的计算公式:W=Pt,根据此公式求出提供的电能.
(3)根据η=求出完全燃烧标准煤释放的热量,利用Q放=mq求出所需煤的质量即可得出答案.
【详解】(1)风能可以源源不断的从自然界得到补充,是可再生能源;利用风能资源发电,可以保护环境,减小由于燃烧化石能源对大气的污染,又可以发挥风能可再生的优势,重复使用。
(2)该风力发电场每年提供电能:W=nPt=24×2000kW×2000h=9.6×107kW?h=3.456×1014J,
(3)由η=可得,完全燃烧标准煤释放的热量:Q放===9.6×1014J,由Q放=mq可得,所需煤的质量:m===3.2×107kg=3.2×104t