能源和可持续发展练习
一、单选题
下列说法中正确的是(????)
A. 一次能源是可再生能源
B. 煤炭、石油、天然气属于常规能源
C. 凡是能量守恒的过程就一定会发生能量的转化
D. 空调机既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性
关于能量的转化,下列说法中正确的是(????)
A. 因为能量守恒,所以“永动机”是存在的
B. 摩擦生热的过程是不可逆过程
C. 空调既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性
D. 由于能的转化过程符合能量守恒定律,所以不会发生能源危机
“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题。对此,以下措施可行的是(????)
A. 人人都要自觉做到节约用水、节约用电,不浪费和不人为毁坏物品
B. 关闭现有的火力发电站
C. 各地都要兴建水力和风力发电站
D. 停止使用石油资源,而以核能和太阳能取代
下列能源属于不可再生能源的是(????)
A. 水能 B. 风能 C. 太阳能 D. 天然气
关于能源及能源利用,下列说法中正确的是
A. 煤炭、石油和天然气都是化石能源
B. 太阳能电池能够将电能转化为太阳能
C. 由于能量是守恒的,因此没有必要节约能源
D. 水能和风能归根结底来源于太阳能,它们是不可再生能源
热现象过程中不可避免地出现能量耗散现象,所谓能量耗散是指在能量转化过程中无法把流散的能量重新收集加以利用.关于能量耗散,下列说法中错误的是(????)
A. 能量耗散过程中仍遵从能量守恒定律
B. 所有热现象的过程中能量的总量保持不变
C. 能量耗散说明能量的转化有方向性
D. 能量耗散说明能量在数量上逐渐减少
如图所示为某型号节能灯,节能灯之所以被推广使用,是因为节能灯(????)
A. 不消耗能量
B. 能够创造能量
C. 没有能量耗散
D. 减少了能量耗散
下列说法中正确的是(????)
A. 某种形式的能量减少,一定有其他形式的能量增加
B. 能量耗散表明,能量的总量并不守恒
C. 随着科技的发展,能量是可以凭空产生的
D. 随着科技的发展,永动机是可以制成的
关于能量耗散,下列说法中正确的是(????)
A. 能量耗散是指在一定条件下,能量在转化过程中总量减少了
B. 能量耗散表明能量守恒定律具有一定的局限性
C. 能量耗散表明在能源的利用过程中,能量在数量上越来越少
D. 能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性
关于人类对能源的利用大致经历过的时期,以下选项错误的是(????)
A. 柴薪时期 B. 煤炭时期 C. 石油时期 D. 稀土时期
二、多选题
关于功和能,下列说法中正确的是
A. 重力势能是物体单独具有的能量
B. 合力对物体所做的功等于物体动能的改变量
C. 弹簧的弹性势能随弹簧的长度增加而增加
D. 能量的耗散反映出自然界中能量转化是有方向性的
关于能量与能源,下列表述正确的是(????)
A. 能量可以从一种形式转化为另一种形式
B. 能量可以从一个物体转移到另一个物体
C. 自然界的能量是守恒的,所以能源永不枯竭
D. 能源在利用过程中存在能量耗散现象,这表明自然界的能量不守恒
关于能量的转化,下列说法中正确的是(????)
A. 洗衣机把电能转化为动能
B. 太阳能热水器把太阳能转化为水的内能
C. 电饭煲把电能转化为动能
D. 燃气热水器把电能转化为水的内能
下列说法正确的(????)
A. 在车胎突然爆裂的瞬间,气体内能减少
B. 凡是能量守恒的过程一定能够自发地发生的
C. 能量转化过程中,其总能量越来越小,所以要大力提倡节约能源
D. 两个温度不同的物体相互接触这两个物体组成的系统处于非平衡态
E. 随着高度的增加,大气压和温度都在减小,一个正在上升的氢气球内的氢气内能减小
下面关于热力学第二定律微观意义的说法中正确的是(????)
A. 从微观的角度看,热力学第二定律是一个统计规律
B. 一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行
C. 有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行,有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行
D. 在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小
三、填空题
近年来我国建立了许多风力发电厂.某台风力发电机的输出功率为P,输出电压为U,则输电线上的电流为______.风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积.某台风力发电机风轮机叶片的长度为r,设空气的密度为ρ,气流速度为v,则在时间t内风轮机可以接受到的最大风能为______.
利用能源的过程就是能量的转化过程。例如,让煤燃烧使水汽化,化学能转化为内能;然后蒸汽推动汽轮机转动,部分内能转化为机械能;汽轮机带动发电机发电,机械能又转化为电能;电能进一步使各种用电器工作,等等。在整个过程中,由于热量的散失和摩擦不可避免,煤的化学能的一部分最后都转化为??????????能,散失到环境中,散失了的??????????不会再自动聚集起来供人类重新利用,这就是能量的耗散。
答案和解析
1.【答案】B
【解答】
A.可以从自然界直接获取的能源叫一次能源,一次能源并不一定都是可再生能源,比如煤是一次能源,但属于不可再生能源,故A错误;
B.煤、石油、天然气属于化石能源,已经能够大量的开发利用,属于常规能源,故B正确;
C.热力学第一定律说明能量守恒,热力学第二定律反映了宏观自然过程的方向性,自然界中的宏观过程既要满足能量守恒定律,又要满足热力学第二定律,故C错误;
D.热传递存在方向性的含义是指热量可以自发的从高温物体传递到低温物体,而不能自发的从低温物体传递到高温物体,但若有其它影响也可以将热量从低温物体传递到高温物体,空调机制冷时必须通过压缩机做功才能实现热量从低温物体传递到高温物体,因此热传递仍然存在方向性,故D错误。
2.【答案】B
【解答】
A.因为能量守恒,所以不消耗能量而对外做功的“永动机”是不存在的,故A错误;
B.根据热力学第二定律可知,机械能向内能转化时具有方向性,摩擦生热的过程是不可逆过程。故B正确;
C.热传递在自发进行时有方向性,总是从高温物体传递到低温物体,故C错误;
D.能的转化过程虽然符合能量守恒定律,但是在转化过程中存在着“能量耗散”和“品质降低”,能量向品质低的大气内能转化,不能再重复利用,因此要节约能源,故D错误。
3.【答案】A
【解析】解:A、节约能源,提高效率,可有效应对能源危机,故A正确;
BC、风力、水力受地域环境的限制,不能在各地推广,因而不能关闭火力发电站,故B、C错误;
D、核能和太阳能受技术限制,尚未大规模利用,所以石油也不能停止使用,故D错误。
4.【答案】D
【解答】
A、水能在短时间内可以再次产生,是可再生能源,故A错误;
B、风能在短时间内可以再次产生,是可再生能源,故B错误;
C、太阳能在短时间内可以再次产生,是可再生能源,故C错误;
D、天然气短时间内不能再次产生的,是不可再生能源,故D正确。
5.【答案】A
【解答】
A.煤炭、石油和天然气是经过长期的地质演化而形成的,属于化石能源,故A正确;
B.太阳能电池能够将太阳能转化为电能,故B错误;
C.能量虽然是守恒的,但是能量会耗散,可利用的能源在减少,所以要节约能源,故C错误;
D.水能和风能可以循环使用,属于可再生资源,故D错误。
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】A
【解答】
A.根据能量守恒定律,某种形式的能量减少,一定有其他形式的能量增加,故A正确;
B.能量耗散表明,能量的总量虽然守恒,但其转化和转移具有方向性,故B错误;
C.根据能量守恒定律,能量是不能创生的,故C错误;
D.永动机违背了热力学第一和第二定律,故是不可能制造成功的,故D错误。
9.【答案】D
【解答】
AB、能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变过程,但是总的能量是守恒的,能量不能凭空产生,也不能凭空消失,故A、B错误;
C、能量耗散表明在能源的利用过程中,能量在数量上并未减少,但是在可利用的品质上降低了,故C错误;
D、能量耗散就是从能量的角度反映了宏观过程的方向性,故D正确。
10.【答案】D
【解答】
从人类发展的进程来看,人类对能源的利用大致经历了三个时期:柴草时期、煤炭时期、石油时期,没有所谓的稀土时期。
故D错误,ABC正确。
11.【答案】BD
【解答】
A.重力势能是物体和地球组成的系统共有的,故A错误;
B.根据动能定理可知,合力对物体所做的功等于物体动能的改变量,故B正确;?
C.弹簧的弹性势能随弹簧的长度增加不一定增加,关键是判断弹簧弹力做正功还是负功,故C错误;
D.能量的耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性,故D正确。
12.【答案】AB
【解答】
A.根据能量守恒定律,能量可以从一种形式转化为另一种形式,故A正确;
B.根据能量守恒定律,能量可以从一个物体转移到另一个物体,故B正确;
C.能量与能源不同;能量是守恒的,但随着能量的耗散,能量可以利用的品质会下降,故依然要节约能源,故C错误;
D.能源在利用过程中有能量耗散,但能量是守恒的,故D错误。
13.【答案】AB
【解答】
A、洗衣机把电能转化为动能。故A正确;
B、太阳能热水器把太阳能转化为水的内能。故B正确;
C、电饭煲把电能转化为内能。故C错误;
D、燃气热水器把化学能转化为水的内能。故D错误;
14.【答案】ADE
【解答】
A、车胎突然爆裂的瞬间气体对外界做功,来不及吸收热量,根据热力学第一定律,其内能应减少。故A正确;
B、根据热力学第二定律可知热量不可自发从低温传递到高温,因此能量守恒的过程不一定能够自发地发生。故B错误;
C、根据能量转化与守恒可知,在能量转化的过程中,其总能量保持不变。故C错误;
D、两个温度不同的物体相互接触这两个物体组成的系统处于非平衡态。故D正确;
E、温度是分子的平均动能的标志,随着高度的增加,温度减小,一个正在上升的氢气球内的氢气内能减小。故E正确。
15.【答案】AD
【解答】
A.系统的热力学过程就是大量分子无序运动状态的变化,从微观角度看,热力学第二定律是一个统计规律,故A正确;
BC.热力学第二定律的微观意义是“一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行”,故BC错误;
D.在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小,这是在引入熵之后对热力学第二定律微观意义的描述,故D正确。
16.【答案】PU?πρr2v3t2
【解析】解:某台风力发电机的输出功率为P,输出电压为U,则输电线上的电流为:I=PU;
在时间t内通过风轮机的最大空气质量为m=ρvtπr2.
时间t内风轮机可以接受到的最大风能为E=12mv2=12?ρvtπr2?v2=πρr2v3t2;
17.【答案】内;内能。