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.下列物体不属于能源的是( )
A.
流动的空气???B.
汽油机???C.
天然气????D.
地下热水?
2.高铁动车组在高速行驶时是利用车上电动机提供的动力,到站前又可以先停止供电,车速从200
km/h减至90
km/h,这段时间是利用车的惯性前进,磁场中线圈随车轮一起转动,产生感应电流,在90
km/h以下才进行机械刹车,这样既可以减少机械磨损又可以节约能源。整个过程中没有涉及的能量转化是
( )
A.电能转化为机械能
B.机械能转化为电能
C.机械能转化为内能
D.内能转化为机械能
3.
下列物质都属于新能源的是( )
A.
电能、水能、风能????B.
太阳能、地热能
C.
石油、沼气、酒精????D.
石油、天然气、煤
4.下列关于核能开发的说法,你认为正确的是( )
A.
停止开发核能,因为开发核能会带来可怕的核泄漏,弊远大于利
B.
核能不是一种稳定、高效、清洁的能源,还没有好的方式和平利用核能
C.
站开发核能是利用可控核裂变过程中释放的核能
D.
核能开发是绝对安全的,即使有核泄漏也是清洁无污染的
5.和平与发展是当今世界的主流,但是也存在某些不安定因素,加强国防建设有必要,下列有关说法正确的是( )
A.第二次世界大战末,美国在日本广岛投掷原子弹,原子弹是利用聚变的原理制成的
B.1976年6月17日,我国第一颗氢弹爆炸成功,氢弹的威力比原子弹更大,氢弹是利用聚变的原理制成的
C.我国的第一座核电站是浙江嘉兴的秦山核电站,核电站是利用聚变获得的能量来发电的
D.核电非常清洁,没有污染
6.绿色植物的光合作用就是将( )
A.
太阳能转化为内能????
?B.
机械能转化为化学能
C.
化学能转化为内能???????D.
太阳能转化为化学能?
7.下列关于太阳能的说法错误的是( )
A.太阳能十分巨大,供应时间长久,目前太阳能的转换率也很高
B.太阳内部不断地进行核聚变,以电磁波的形式向外辐射能量
C.太阳能分布广泛,获取方便,无需开采运输
D.太阳能安全、清洁,开采利用太阳能不会对环境造成污染
8.我们在节约能源的同时,还应开发和利用新的能源。作为未来的理想能源应满足一定的条件。下列不符合理想能源必要条件的是( )
A.
必须足够丰富,可以保证长期使用
B.
必须足够便宜,可以保证多数人用得起
C.
必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境
D.
必须足够昂贵,可以保证节约使用
9.下列说法正确的是( )
A.未来的理想能源要能大规模替代核能、水能、风能
B.未来的理想能源要能大规模替代太阳能
C.未来的理想能源要能大规模替代化石能源
D.以上说法都正确
10.我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”,它是天然气和水在低温高压下形成的固态物质,因外形晶莹剔透,酷似冰块却能燃烧而得名,是一种热值高、清洁无污染的新型能源。下列说法正确的是
( )
A.可燃冰是可再生能源
B.可燃冰的能量来自亿年前的太阳能
C.可燃冰是核聚变反应生成的
D.可燃冰燃烧时核能转化为内能
二.填空题(4
5=20分)
11.“神舟十号”飞船在太空中飞行时,主要利用太阳电池供电。电能属于 能源(填“一次”或“二次”)。宇航员在太空中与地面指挥中心之间利用微波传递信息,微波 (填“属于”或“不属于”)电磁波。
12.太阳内部进行着大规模的聚变反应,释放出的核能以 和 的形式从太阳表面辐射出来,这就是太阳能。
13.能源是现代社会发展的三大基本要素之一,能源家族有:①柴薪;②煤炭;③石油;④天然气;⑤水能;⑥风能;⑦太阳能;⑧地热能等。在大量耗用各种能源时,会造成空气污染的有 ;会造成水土流失和沙漠化的有 。(填题中序号)?
14.日本仙台以东海域发生9.0级地震并引发海啸,致使福岛核电站受损,造成核泄漏。地震发生后有关部门第一时间发布海啸预警。海啸的速度约为800
km/h,从最初观察到海啸至海啸抵达仙台海岸的时间是
0.15
h。最初观察到海啸的位置离仙台海岸的距离约是 千米。核电站正常工作时,把核能主要转化为 能,并输送出去。
15.美国“福特”级新一代航母的动力来源于核能,动力潜艇是利用核反应堆中发生的_____(选填“核裂变”或“核聚变”)提供动力。在其50年的使用寿命中只需更换一次核燃料,核能属于_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。航母上的导航仪是通过_____与导航卫星互相传递信息确定航母的准确位置。
三.解答题(共20分)
16.请将能源树上的果实摘到对应的方框内。
?
17.日本福岛核电站是目前世界上最大的核电站,如图为福岛第一核电站震前全景及核电站发电流程示意图。
?
(1)核反应堆中的核燃料是????????(填“可”或“不可”)再生能源。
(2)核能发电的过程中,能量转化情况是核能→ → →电能。发电机是利用 的原理来工作的。?
(3)与火电站相比,核电站因其清洁、高效而备受世界多国青睐。日本强震和海啸引发的核泄漏事故,使世界各国政府在高度关注核电站安全、检讨核电发展规划的同时,也加强了对 等安全、清洁能源的补贴扶持力度(填一种新能源)。
18.利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电。河南省安阳市启动了“光伏工程”示范项目,在某中学的教学楼顶安装了总功率为20?kW的光伏发电系统。
(1)光伏发电系统发电时, 能转化为 能。
(2)一天的有效光照时间按8?h计算,该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时?
(3)该光伏发电系统一天的发电量,如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成,需要完全燃烧多少千克煤?(煤的热值q煤=3.0×107?J/kg)
(4)请写出一条光伏发电的优点。
19.阅读下列材料,回答问题。
随着社会的发展和科技的进步,人们发现煤浑身是宝,它不仅是一种重要能源,还是一种十分重要的有机化工原料。
“煤三兄弟”中变质程度最深的是无烟煤,它的发热量最高,火力强,烟尘很少,燃烧后灰渣不多,是一种很好的燃料。烟煤虽说变质程度比无烟煤差,发热中等,却是三兄弟中最有出息的,它不仅可以用来炼焦冶炼钢铁,而且还可以被汽化、液化用于生产和生活的许多方面;褐煤变质程度最差,发热量最低,却是很好的化工原料。
把煤放到炼焦炉里,隔绝空气,加热到1
000
℃左右时,可得到焦炭、煤焦油和焦炉气等产品。焦炭可用于生产煤气、电极、合成氨、电石等,电石除了照明、切割和焊接外,还是生产塑料、纤维橡胶的重要化工原料。焦炉气是气体燃料和化工原料。煤焦油是制造染料、香料、合成橡胶、塑料、合成纤维、农药、化肥、炸药、洗涤剂、除草剂、溶剂、沥青、油漆、糖精、卫生球等的“原料仓库”。
就连煤燃烧过程中产生的硫氧化物也可用来生产出优质硫酸;煤灰和煤渣,可用来制造水泥等建筑材料。
噢!从煤里竟能得到这么多宝贝,怪不得它被人们誉为“万能的原料、黑色的金子”呢!
(1)根据煤在形成过程中变质程度,可将煤分为 、 和 。其中 是最好的燃料。?
(2)煤焦化后的产物为 、 和 ,它们都是重要的化工原料。煤气是用 生产出来的,属 次能源。?
(3)根据你对煤的用途的了解,试想象一下,假若地球上的煤没有了,我们的生活会有什么变化?请列举三例。
20.某品牌太阳能热水器的容积为100L,其装满水后在太阳的照射下水温从20℃的升高到40℃,不计热量的散失.
(1)求热水器中的水吸收的热量。[水的比热容c=4.2×103J/(kg.℃)]
(2)要完全燃烧多少体积的煤气可以产生相同的热量?(煤气的热值q=4.0×107J/m3)
21.下图是利用太阳能电池工作的一种新型动力车,它上面的太阳能接收板的有效面积为8
m2,天气晴朗且接收板正对阳光时,每平方米面积上每秒能接收到太阳辐射的能量为1
000
J,太阳能电池提供的电压为120
V,可供电动机正常工作的电流为10
A。
(1)太阳能属于 (选填“可”或“不可”)再生能源。?
(2)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是 。?
(3)电动机正常工作时,将电能主要转化为 能,若转化效率是80%,且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150
N,则该车匀速行驶的速度是 m/s。?
参考答案:
一.选择题
1.
B
2.D
3.B
4.C
5.B
6.D
7.A
8.D
9.C
10.B
二.填空
11.二次 属于
12.光;热
13.①②③ ①
14.120 电
15.(1).核裂变(2).不可再生(3).电磁波
三.解答题
16.一次能源:水能、风能、地热能、煤、石油
?二次能源:工业余热、电能、汽油
17.(1)
【答案】不可
?【解析】核反应堆中的核燃料在地球上的储量是有限的,是不可再生能源;
?(2)
【答案】内能 机械能 电磁感应
?【解析】在核电站发电过程中能量转化情况:核反应堆放出的核能转化为高温蒸汽的内能,再通过蒸汽轮机将内能转化为机械能,蒸汽机轮带动发电机转动将机械能转化为电能。
?(3)
【答案】太阳能、风能、地热能、生物质能(只填一种即可)
?【解析】世界各国加强开发利用安全、清洁能源,这些能源包括太阳能、风能、水能、潮汐能、生物质能等。
18.(1)
【答案】太阳;电
?(2)
【答案】W=Pt=20?kW×8?h=160?kW·h。
?(3)
【答案】160?kW·h=5.76×108?J,
?则Q===1.92×109?J,
m===64kg。
?(4)
【答案】清洁无污染
19.解析
(1)仔细阅读材料即可得出答案;(2)煤气应属于二次能源;(3)针对煤的用途展开想象。
答案
(1)无烟煤 烟煤 褐煤 无烟煤
(2)焦炭 煤焦油 焦炉气 焦炭 二
(3)如果地球上的煤没有了,就无法用焦炭冶炼钢铁,无法生产煤气、电极、合成氨等,无法为制造染料、香料、塑料等提供原料等等。
20.【答案】(1)8.4×106J(2)0.21m3
【解析】
试题分析:(1)m=ρV=103Kg/m3×100×10-3m3=100Kg
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg.℃)×100Kg×(40℃-20℃)=8.4×106J
(2)根据Q吸=Q放,Q放=qV,得到
V=Q放/q=Q吸/q=8.4×106J÷4.0×107J/m3="0.21"m3
答:(1)求热水器中的水吸收的热量是8.4×106J;
(2)要完全燃烧0.21m3的煤气可以产生相同的热量.
【考点定位】比热容热值的计算
21.解析
(1)太阳能属于可再生能源,可以从自然界中源源不断地得到。
(2)太阳能电池1
s输出的电能W=UIt=120
V×10
A×1
s=1
200
J;
太阳能电池板1
s接收的能量
E=1
000
J/(m2·s)×8
m2×1
s=8
000
J;
则η=×100%=15%。
(3)电动机工作时主要将电能转化为机械能;
若转化效率是80%,则转化成的机械能
W机=W·η=1
200
J×80%=960
J,
输出功率P==960
W;
因为做匀速直线运动,所以P==Fv,
v==6.4
m/s。