鲁科版（2019）高二物理必修3第6章 能源与可持续发展测试卷（解析版）

鲁科版（2019）必修3《第6章
能源与可持续发展》测试卷
一、选择题
1．关于能源的利用，下列说法中正确的是（　　）
A．由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要
B．能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程
C．现代人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
D．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能
2．下列做法中，不会起到提高能源利用效率的是（　　）
A．采用联合热电技术为居民小区供热
B．禁止使用煤炭资源
C．将煤制成煤浆
D．关闭火力发电厂
3．运用填埋法处理城市垃圾的优点是（　　）
A．投资少
B．不需任何分选收集
C．可回收沼气
D．可消灭各种病原体
4．关于下列现象中的能量转化的说法正确的是（　　）
A．在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止，是机械能转化为内能
B．电风扇通电后开始转动，断电后转动着的风扇又慢慢停下来，是电能转化为机械能
C．火药爆炸产生燃气，子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去，射穿一块钢板，速度减小，是化学能转化为内能
D．用柴油机带动发电机发电，供给电动水泵抽水，把水从低处抽到高处，是电能转化为机械能
5．城市垃圾不断增多与什么因素有关（　　）
A．消费商品量不断增加
B．不良的生活习惯
C．一次性用品使用的限制
D．方便袋的使用
6．下列供热方式最有利于环境保护的是（　　）
A．用煤做燃料供热
B．用石油做燃料供热
C．用天然气或煤气做燃料供热
D．用太阳能灶供热
7．太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（　　）
A．图中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B．图中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C．图中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D．图中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
8．下列关于熵的说法中正确的是（　　）
A．熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高
B．熵值越小，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高
C．熵值越大，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序
D．熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序
9．节约能源、保护环境，下列做法或现象中需要改进的是（　　）
A．及时关掉未关紧的水龙头，尽量做到一水多用
B．将废纸、矿泉水瓶等送到废品收购站
C．人不在屋里也要保持灯亮
D．汽车排出黑色的尾气
10．关于能源的利用和节能，下列说法不正确的是（　　）
A．根据能量的守恒定律，能源的利用率应该是100%
B．由于能量不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源意义不大
C．节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关
D．在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉
11．下列各项中对能源的认识不正确的是（　　）
A．自然界的能源是守恒的，永不枯竭，不需要节约
B．太阳的能量给地球带来了云、雨、风浪
C．自然界可以长期为人类提供煤、石油、天然气等可再生能源
D．剧烈的核反应会发生强烈的爆炸，人类无法利用核能
二、非选择题
12．据《中国环境报》报道：从一份科技攻关课题研究结果显示，我国酸雨区已占国土面积的40%以上，研究结果还表明，我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达15亿元．为了有效控制酸雨，目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规．
（1）在英国进行的一项研究结果表明：高烟囱可有效地降低地面SO2浓度．在20世纪60～70年代的10年间，由发电厂排放的SO2增加了35%，但由于建造高烟囱，地面浓度降低了30%，请你从全球环境保护的角度，分析这种做法是否可取？说明理由．
（2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是什么？与传统的煤、石油作燃料相比，哪种物质可以作为新能源？主要优点是什么，缺点又是什么？
13．地球上的人类使用的能源主要是：煤、石油、天然气、水能、风能。为什么说地球上的能源主要来自太阳？
14．能源问题是人类面临的重大课题，寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向，利用潮汐发电即为一例，如图所示的是利用潮汐发电的简单示意图，左边为陆地和海湾，中间为大坝，其下有通道，水经通道可带动发电机，涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同，堵住通道．如图甲所示：潮落至最低点时放水发电，如图乙所示：待内外水面高度相同，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电，如图丙所示，设海湾面积为5.0×107m2，高潮与低潮间高度差为3.0m，则一天内水流的平均功率为多少兆瓦．（g取10m/s2，每天两次涨潮，四个发电时间段）
鲁科版（2019）必修3《第6章
能源与可持续发展》测试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1．关于能源的利用，下列说法中正确的是（　　）
A．由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要
B．能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程
C．现代人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
D．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能
【分析】煤和石油是不可再生资源，太阳能和核能的开发在我国很重要；能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程；除了地热能、潮汐能和原子核能以外，地球上所有其他能源全部来自太阳能。
【解答】解：A、虽然我国煤和石油的储量十分丰富，但这些能源是不可再生资源，迟早会有用完的一天，所以太阳能和核能的开发在我国很重要。故A错误；
B、能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程。故B正确；
C、现代人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气。故C正确；
D、除了地热能、潮汐能和原子核能以外，地球上所有其他能源全部来自太阳能，这是“广义太阳能”。故D正确；
故选：BCD.
【点评】本题考查了能源的开发和利用。重点：①能源是提供可利用能量的物质资源或自然过程。
②地球上的能源绝大部分直接或间接来自太阳能。
2．下列做法中，不会起到提高能源利用效率的是（　　）
A．采用联合热电技术为居民小区供热
B．禁止使用煤炭资源
C．将煤制成煤浆
D．关闭火力发电厂
【分析】提高能源利用效率不等于禁止能源的使用，以此进行分析。
【解答】解：A、采用联合热电技术可以使热能更高效利用，故A错误；
BD、禁止使用煤炭资源和关闭火力发电厂在目前来说是不切实际的，提高能源利用效率不等于禁止能源使用，故BD正确；
C、将煤制成煤浆可以使得煤炭充分的燃烧，提高了利用效率，故C错误；
故选：BD。
【点评】本题主要考查了考生对于如何提高能源利用效率的理解，难度较低。
3．运用填埋法处理城市垃圾的优点是（　　）
A．投资少
B．不需任何分选收集
C．可回收沼气
D．可消灭各种病原体
【分析】填埋法处理操作简单，可以节约投资，但填埋法占地面积大，容易造成对土壤和水的污染。
【解答】解：
利用填埋法处理城市垃圾时，需要先把可回收的东西分选出来，然后把15mm～60mm大小的垃圾填埋，垃圾填埋一段时间后，就会产生沼气，但回收这部分沼气相对困难。
其次，填埋法处理城市垃圾操作简单，投资少，填埋场封场后，表面可实行绿化，使土地恢复利用，但无法消灭各种病原体。故A选项正确，B、C、D选项错误。
故选：A。
【点评】本题考查学生对于垃圾处理知识的了解。
4．关于下列现象中的能量转化的说法正确的是（　　）
A．在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止，是机械能转化为内能
B．电风扇通电后开始转动，断电后转动着的风扇又慢慢停下来，是电能转化为机械能
C．火药爆炸产生燃气，子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去，射穿一块钢板，速度减小，是化学能转化为内能
D．用柴油机带动发电机发电，供给电动水泵抽水，把水从低处抽到高处，是电能转化为机械能
【分析】根据能量守恒定律：能量即不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变，叫能量守恒定律；认识各种能量，从而确定能量转化的方向。
【解答】解：A、在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止，这一过程中，汽车所受的阻力做负功，机械能转化为内能，故A正确；
B、风扇通电后开始转动，电流做功，电能转化为机械能，有一部分转化为内能；断电后转动着的风扇又慢慢停下来，阻力做负功，机械能转化为内能，故B错误；
C、火药爆炸产生燃气，化学能转化为内能；子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去，推力做功，内能转化为机械能；子弹射穿一块钢板，速度减小，阻力做负功，机械能转化为内能，故C错误；
D、柴油的化学能转化为柴油机的机械能，再转化为发电机的电能，电能又通过电动水泵转化为水的机械能，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了能量守恒定律的应用，要求能认识常能量，并能准确说明能量转化的方向，明确在转化和转换的过程中总能量是不变的。
5．城市垃圾不断增多与什么因素有关（　　）
A．消费商品量不断增加
B．不良的生活习惯
C．一次性用品使用的限制
D．方便袋的使用
【分析】随着工业发展，商品消费量增多，人们对于方便袋的使用，同时，由于人们不良的生活习惯，大量的一次性用品被使用，导致了城市垃圾的增多。
【解答】解：
A.消费商品量的增加，导致城市垃圾的增多，故A选项正确；
B.人们不良的生活习惯，使用了大量的一次性用品，导致城市垃圾增多，故B选项正确；
C.一次性用品的限制，有利于减少城市垃圾，故C选项错误；
D.方便袋的使用，导致城市垃圾的增多，故D选项正确。
故选：ABD。
【点评】本题考查学生对于导致城市垃圾增多的原因的了解。
6．下列供热方式最有利于环境保护的是（　　）
A．用煤做燃料供热
B．用石油做燃料供热
C．用天然气或煤气做燃料供热
D．用太阳能灶供热
【分析】常见的有利于环境保护的能源包括风能，水能，太阳能，潮汐等．供热过程释放出各种碳氧化物，硫化物的都不利于保护环境．
【解答】解：A、煤做燃料供热会释放二氧化碳，提高温室效应，不利于环境保护；
B、石油作燃料释放碳氧化物和硫化物，可形成酸雨，不利于环境保护；
C、天然气或煤气燃烧都会释放碳氧化物，不利于环境保护；
D、太阳能是利用光能转化为电能供热，是清洁能源，有利于环境保护；
故选：D.
【点评】考查学生理论联系生活的能力，需学生本身多观察，多思考．
7．太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（　　）
A．图中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B．图中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C．图中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D．图中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
【分析】太阳能的利用形式有：1.植物的光合作用将太阳能转化为化学能；2.太阳能热水器利用热传递的方式将太阳能转化为水的内能；3.利用光电转换装置，将太阳能转化为电能。
【解答】解：
A.绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，故A选项正确；
B.太阳能热水器通过热传递的方式将太阳能转化为水的内能，故B选项错误；
C.太阳能交通信号灯是利用光电转换装置，将太阳能转化为电能，再将电能转化为信号灯的光能，故C选项错误；
D.首架环球航行的太阳能飞机是利用光电转换装置，将太阳能转化为电能，再将电能转化为飞机的机械能，故D选项错误。
故选：A。
【点评】本题考查学生对于几种太阳能利用方式的了解。
8．下列关于熵的说法中正确的是（　　）
A．熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高
B．熵值越小，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高
C．熵值越大，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序
D．熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序
【分析】热力学第二定律的微观实质是：孤立系统中的熵总是不会减少的，是分子运动无序程度的量度，分子运动无序程度越大，熵越大。
【解答】解：AC、根据熵的意义可知，熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高，故A正确，C错误；
BD、熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序，故B错误，D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查了热力学第二定律的微观解释，难度不大，要求学生要重视课本，强化理解并记忆。
9．节约能源、保护环境，下列做法或现象中需要改进的是（　　）
A．及时关掉未关紧的水龙头，尽量做到一水多用
B．将废纸、矿泉水瓶等送到废品收购站
C．人不在屋里也要保持灯亮
D．汽车排出黑色的尾气
【分析】根据选择项中的物理情景，结合对应的节能与环保知识进行分析解答。
【解答】解：A、使用完水后及时关掉水龙头，一水多用，都可以节约能源，故A正确；
B、生活垃圾和废品要回收，送到回收站，可以节约能源，故B正确；
C、人走灯灭可以节约电能，从而起到保护环境，节约能源，所以保持灯常亮是错误的，故C错误；
D、汽车排出黑色的尾气会污染环境，故D错误。
本题选择需要改进的，
故选：CD。
【点评】本题考查节约能源保护环境的基本方法，保护环境人人有责，要从身边的小事做起，学会节约能源。
10．关于能源的利用和节能，下列说法不正确的是（　　）
A．根据能量的守恒定律，能源的利用率应该是100%
B．由于能量不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源意义不大
C．节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关
D．在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉
【分析】明确能源的利用，知道能源在利用过程中会存在能量的耗散，所以能源的利用率不会达到100%，知道能量和能源的定义，明确能量是守恒的，但可用能源是有限的，应节约能源；科技进步可以发明新技术，从而找到更节省能源的方法。
【解答】解：AD、在能源的利用中，总有部分能量因为各种原因（如燃烧不完全、热量散失等）而损失，利用率总低于100%，则A错误、D正确；
B、能量耗散虽然不会使能的总量减少，却会导致能量品质的降低，它实际上将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式，故需要节约能源，故B错误；
C、科技进步可以发明新技术、新设备，采用更节省能源的方法，开发新能源，有效提高能源利用率，故C错误。
本题选不正确的，
故选：ABC。
【点评】本题考查能源的耗散，要明确能量虽然是守恒的，但是由于能源存在耗散现象，故需要节约能源。
11．下列各项中对能源的认识不正确的是（　　）
A．自然界的能源是守恒的，永不枯竭，不需要节约
B．太阳的能量给地球带来了云、雨、风浪
C．自然界可以长期为人类提供煤、石油、天然气等可再生能源
D．剧烈的核反应会发生强烈的爆炸，人类无法利用核能
【分析】明确能源的定义，知道常见能源的分类，知道短期内不能从自然界得到补充的能源是不可再生能源，可以源源不断的从自然界得到补充的能源叫可再生能源，明确能量是守恒的，但能源是有限的，要节约能源，知道核反应堆中可以进行可控核反应，从而能和平利用核能。
【解答】解：A、根据能量守恒定律，能量总量不变，但能源利用后变为无法收集的内能，故要节约能源，故A错误；
B、云、雨、风浪都是水吸收了太阳能后产生的，故B正确；
C、煤、石油、天然气等储量有限，短期内不可再生，故C错误；
D、在核反应堆中能发生可控核反应，可平稳的释放核能，故D错误。
本题选不正确的，
故选：ACD。
【点评】此题考查的知识点是：①能源；②太阳能是我们今天所用的大部分能量的源泉；③可再生能源与不可再生能源的区别；④核能的利用。
二、非选择题
12．据《中国环境报》报道：从一份科技攻关课题研究结果显示，我国酸雨区已占国土面积的40%以上，研究结果还表明，我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达15亿元．为了有效控制酸雨，目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规．
（1）在英国进行的一项研究结果表明：高烟囱可有效地降低地面SO2浓度．在20世纪60～70年代的10年间，由发电厂排放的SO2增加了35%，但由于建造高烟囱，地面浓度降低了30%，请你从全球环境保护的角度，分析这种做法是否可取？说明理由．
（2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是什么？与传统的煤、石油作燃料相比，哪种物质可以作为新能源？主要优点是什么，缺点又是什么？
【分析】（1）二氧化硫是一种有毒的物质，能够污染空气，容易和水反应生成显酸性的物质，从而污染环境．
（2）根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源，污染型能源包括煤炭、石油等，清洁型能源包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等．
【解答】解：（1）这种方法不可取，增加烟筒的高度虽然可以使周围地表面SO2的含量减少，但是二氧化硫的排放总量不变，且污染范围扩大了．
（2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是燃烧过程中产生大量的二氧化碳和含硫化合物，会造成温室效应和酸雨；
氢气可以作为新能源，因为氢的燃烧值大，燃烧后只产生水，无污染物形成；缺点是氢的熔点低，不易液化，给运输带来不安全因数；
故答案为：
（1）这种方法不可取，二氧化硫的排放总量不变，且污染范围扩大了；
（2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是燃烧过程中产生大量的二氧化碳和含硫化合物，会造成温室效应和酸雨；氢气可以作为新能源，因为氢的燃烧值大，燃烧后值产生水，无污染物形成；缺点是氢的熔点低，不易液化，给运输带来不安全因数．
【点评】本题考查了能源的使用及其分类，考虑污染和环境问题，得出使用新能源的迫切性．
13．地球上的人类使用的能源主要是：煤、石油、天然气、水能、风能。为什么说地球上的能源主要来自太阳？
【分析】煤、石油、天然气也叫做化石能源，它们积累的能量来自于上亿万年前地球所接收的太阳能，而水能则是太阳照到江、河、海的水面上，使水蒸发，蒸发的水汽上升到空中，在高空遇冷空气变成雨、雪降下来，降到高山的雨、雪成为水从高处流下，形成水能，故地球上的能源主要来自太阳。
【解答】解：
煤、石油、天然气叫做化石能源。化石能源是地球给人类提供的最主要的一次能源。远古时期陆地和海洋中的动植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。
在它们死后，躯体埋在地下和海底，腐烂了。沧海桑田，经过几百万年的沉积，化学变化，地层的运动，在高压下渐渐变成煤和石油。在石油形成的过程中还放出天然气。
今天，我们开采化石燃料来获取能量，从根本上讲是在开采上亿万年前地球所接收的太阳能。太阳照到江、河、海的水面上，使水蒸发，蒸发的水汽上升到空中，在高空遇冷空气变成雨、雪降下来，降到高山的雨、雪成为水从高处流下，形成水能。故说地球上的能源主要来自太阳。
【点评】本题考查学生对地球上常规能源的产生机制的了解。
14．能源问题是人类面临的重大课题，寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向，利用潮汐发电即为一例，如图所示的是利用潮汐发电的简单示意图，左边为陆地和海湾，中间为大坝，其下有通道，水经通道可带动发电机，涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同，堵住通道．如图甲所示：潮落至最低点时放水发电，如图乙所示：待内外水面高度相同，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电，如图丙所示，设海湾面积为5.0×107m2，高潮与低潮间高度差为3.0m，则一天内水流的平均功率为多少兆瓦．（g取10m/s2，每天两次涨潮，四个发电时间段）
【分析】已知海湾的面积和水涨潮、退潮时的深度，可求减少的水的体积，根据公式m＝ρV可求减少水的质量，还知道产生的水位差，根据公式W＝Gh可求产生的势能，根据P＝求出一天内水流的平均功率；
【解答】解：高潮与低潮间海水的体积：
V＝S△h＝5.0×107m2×3.0m＝1.5×108m3，
根据ρ＝可得：
高潮与低潮间水坝内海水变化的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×108m3＝1.5×1011kg，
一天内水流做的功：
W＝2G×△h＝2mg×△h＝2×1.5×1011kg×10N/kg××3m＝4.5×1012J，
一天内水流的平均功率：
P＝＝≈5.2×107W＝52兆瓦
答：一天内水流的平均功率为52兆瓦
【点评】本题考查了质量、功、功率、电能的计算，关键是公式及其变形式的灵活应用，计算过程要注意明确应研究重心高度变化，即坝内水平均高度的变化量为坝内水高度的一半．