第4节能源与可持续发展一、选择题1．关于能量和能源的利用，下列说法中正确的是（）A．化石能源、水能、风能均是可再生能源B．目前的核电站都是利用核裂变释放的能量来发电的C．太阳能无法被人类直接利用D．因为能量是守恒的．所以不存在能源危机2．根据媒体了解到，造成空气污染的首要污染物是可吸入颗粒物和二氧化硫。下列对其形成原因的分析不合理的是（）A．环境绿化不好，粉尘随风飘扬B．生活和生产中燃烧煤炭C．工业生产排放废水D．机动车排放尾气3．关于我国能源的利用和能源的节约，下列说法正确的是（）A．我国化石燃料储量丰富，只可以说是取之不尽、用之不竭的B．在能源的利用中，应注意环境保护C．核能的利用肯定会造成污染，所以不能开发核能D．太阳能的利用不会产生污染，所以应集中全力开发太阳能4．下列各组能源中，均属于不可再生能源的是（）A．煤、石油、天然气B．太阳能、地热能、风能C．电能、汽油、风能D．核能、水能、生物能5．长久性地解决人类对能源需求的根本方法是（）A．充分利用地球上化石燃料资源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6．“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，不浪费和人为毁坏物品B．关闭现有的火力发电站C．各地都要新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7．近年来某市面貌发生了很大变化，增加了许多绿地，在道路两旁栽种了大量树木，改善了城市环境。下列关于城市绿化作用的说法中，不正确的是（）A．植物的蒸腾作用，可以调节环境温度B．城市绿地面积的增加，可以改善空气质量C．在道路两旁栽种树木，可以减小车辆噪声对居民的影响D．城市绿化后，可以减少工业废气和车辆尾气的排放8．为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的是（）A．尽量使燃料充分燃烧B．尽量增加热机的工作时间C．尽量减少废气带走的热量D．尽量减少热机部件间的摩擦9．未来的理想能源要能够大规模替代常规能源，它必须满足以下哪几个条件（）9 A．必须足够丰富，可以保证长期使用，必须足够便宜，可以保证多数人用得起B．相关的技术必须成熟，可以保证大规模的使用C．必须足够安全和清洁，可以保证不会严重影响环境D．以上3个条件必须都满足二、填空题10．冬天，火炉把自己的_________传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，我们不能把这些能量重新收集起来供来年再用，一般情况下，_________只能从高温物体转移到低温物体，不能相反。上述事例说明：能量的转化、能量的转移，都是有__________性的。11．目前，作为人类主要能源的_________能源，并非取之不尽，用之不竭的，因此我们应该努力寻找一些理想的能源来代替它们，如_________和_________。由是否可以直接从自然界获取，可以将能源分为_________能源和_________能源。对于一次能源：①太阳能、②风能、③水能、④煤、⑤石油、⑥天然气、⑦核燃料，其中_________（填写序号）可以从自然界源源不断地得到，称之为可再生能源，而_________（填写序号）一旦消耗就很难再生，称之为不可再生能源。12．在太阳能、天然气、石油、煤炭、风能这些能源中，属于可再生能源的是_____________________。如图，滚摆在运动过程中，上升的高度会逐渐降低，它的机械能逐渐转化为内能，散失到空气中，但能量的总量_________；这些散失到空气的能量，不能自动地再次驱动滚摆，这说明能量的转化和转移具有_________。13．目前，化石燃料是人类生产、生活的主要能源。随着全球能量使用的增长，化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭。世界各国人民的节能意识正在日趋增强（如图是我国的节能标志），科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面，做着积极的努力。请你回答：（1）有待继续开发、利用的能源有（至少答3种）：____________________________________。（2）生产、生活中存在着化学能和电能的相互转化。请你举出一个在使用中由化学能转化为电能的例子：____________________。（3）氢气具有热值高且__________________________的特点，因此被认为是最清洁的燃料。三、解答题14．三峡水电站是世界上最大的水力发电站，年平均发电量预计为8.5×1010kW·h，这些电能将送往华东、华中等九省市，所以人们讲“三峡可以照亮半个中国”。据专家介绍，三峡水电站的年发电量相当于一个每年消耗5×1010kg煤的火力发电站的年发电量。水能是廉价、清洁、可再生的能源。（1）已知煤的热值是2.9×107J/kg，5×1010kg煤完全燃烧后，将放出多少热量？9 （2）向大气中排放过量的二氧化碳等气体是造成“温室效应”的主要原因。三峡水电站与同等供电量的火力发电站相比，每年将少排放二氧化碳1.2×1011kg，在通常情况下，已知二氧化碳气体的密度为1.98kg/m3，则这些二氧化碳气体在通常情况下的体积约为多少？15．氢气是一种有巨大发展前景的绿色能源，有人设想用电解水的方法制取氢气开发氢能源。回答下列问题：（1）已知在220V、2A的条件下，通电36min可电解9.9g水，求电解这些水需要的电能是多少？（2）若氢气的热值为1.43×108J/kg，电解9.9g水能产生的1.1g的氢气，则这些氢气完全燃烧放出的热量是多少？（1）根据以上计算，用电解水的方法开发氢能源是否可行？说明理由。9 第4节能源与可持续发展参考答案1.B解析：在一次能源中，煤、石油、天然气等化石能源和核燃料属于不可再生能源。目前的核电站利用了可控的核裂变，迄今为止，人们还不能使核聚变在人工控制条件下进行。目前，人们直接利用太阳能的方式有两种：一是把太阳能转化为内能，如太阳能热水器；二是把太阳能转化为电能，如太阳能电池。由于我们在能量的转化和转移过程中利用能量，而能量的转化和转移有方向性，总会有一部分能量转化为内能散失在周围环境中，可利用的能量只会减少，不会增加；我们目前的能源结构以不可再生能源为主，所以，必须开发和推广使用清洁的可再生能源。2.C解析：空气污染中的可吸入颗粒主要是一些粉尘固体，工地的扬尘、工厂的粉尘、生活中的燃料的燃烧、汽车行驶等都会向空气中排放固体小颗粒形成空气污染。工业生产排放废水会对水体污染，属于液体废弃物。3.B解析：化石燃料属于一次能源，属于不可再生能源。我国化石燃料储量丰富，但由于不可再生，所以不是取之不尽的。人类发展的过程就是利用能源的过程，但在使用能源的过程中也会对环境造成污染，如化石能源的使用会产生固体废弃物和有害气体，对大地和大气污染，所以在使用能源的同时要注意环境保护。核能中使用的核燃料具有放射性，如果没有安全防护措施，会造成污染，但随着科技的发展，人类采用多种安全措施，能确保核燃料不泄漏，在一些发达国家，核电已经成了一种重要的常规能源。太阳能属于新能源，在使用中环保，无污染。但由于技术还不成熟，所以目前只在一些特殊环境下使用。4.A解析：根据能源使用后能否从自然界短期内获得补充，可以把能源分为可再生能源和不可再生能源。例如煤、石油、天然气等化石能源，它们是动植物经亿万年形成的，所以短期内无法从自然界获得补充。像风能、水能、生物质能等使用后，在短期内能从自然界获得补充。5.C解析：人类现在大规模使用的能源大都是化石能源，它是动植物在地下经亿万年形成的，但按照现阶段的使用速度，很快就能用完，短时间内无法再生，所以化石能源不能成为人类长久性使用的能源。改进工艺，可以提高能源利用率，但不能从根本上解决能源问题。依靠科技进步，开发新能源，才能实现能源的可持续发展。6.A解析：由于现在过度依赖化石能源，而化石能源又是不可再生能源，所以会出现能源危机，但不能因为化石能源不可再生，而停止一切化石能源的使用。我们要加快开发新能源，找到化石能源的替代品。水能和风能都是可再生能源，但受地域、环境影响较大，并不适合在所有地方建水力和风力发电站。由于核能和太阳能都属于新能源，尤其太阳能还是可再生能源，但由于受技术和成本的影响，现在还不能大规模的使用。7.D解析：在道路两旁栽种树木，利用了水的蒸腾，水蒸发吸热具有调节环境温度的作用。城市绿地的增加，植物能吸附灰尘，改善空气质量。由于树木蓬松多孔，也能在传播过程中吸收噪声。城市绿化，可以减少空气中的粉尘，但无法减少工业废气和车辆尾气的排放。8.B解析：为了解决能源使用的可持续性，要提高能源的利用率。提高热机的效率就是在输出有用能量的情况下，尽量减少消耗的能源，燃料充分燃烧，相同质量的燃料燃烧放出的热量多。可以充分利用废气带走的热量，减少热损失。热机各部件间的摩擦会消耗一部分能量，使用的能源会有部分消耗在摩擦损失上。热机的工作效率与工作时间无关。9.D解析：随着化石能源的大量消耗，寻找新能源已经非常迫切了，未来选择的理想能源来替代常规能源，未来的能源必须足够丰富，可以保证长期使用；必须足够便宜，可以保证多数人用得起；相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；必须足够安全、清洁，以保证不会严重影响环境等。10.内能内能方向解析：能量的利用主要是转移和转化，火炉工作时燃料燃烧把内能转移到空气中，热传递的条件是要有温度差，内能从温度高的物体传递到温度低的物体。内能不能自发地从低温物体转移到高温物体，因为能量的转化和转移具有方向性。11.化石太阳能风能一次二次①②③④⑤⑥⑦解析：现阶段人类使用的能源还是以化石能源为主9 ，它是由动、植物在地下经亿万年形成的，它的储量是有限的，短期内无法再生，属于不可再生能源。为了能源的可持续发展，要不断地开发新能源来替代化石能源，这些新能源要满足价格合理、获取方便、对环境污染小等特点，如太阳能、风能、水能等。根据能否直接从自然界获取，可以把能源分为一次能源和二次能源，一次能源是指能从自然界直接获得的，如煤、石油、天然气等，二次能源无法从自然界直接获得，需要通过一次能源转化而来的。12.太阳能、风能保持不变方向性解析：可再生能源是指从自然界中获得，消耗后，在较短的时间内能得到补充，如太阳能来自太阳，可以长时期使用。风能是间接来自于太阳，太阳照射，使空气的温度升高，形成对流形成风，所以风能也是可以长期使用。其余的能源在地球上的储量都是有限的，并且使用完后短期内无法得到补充。滚摆在上下运动，动能和势能的相互转化，在运动过程中由于滚摆与绳子之间有摩擦、与空气有摩擦，使一部分机械能转化为内能，但机械能和内能的总量保持不变，这就是能量守恒。但能量的转化和转移是有方向性的，消耗的机械能转化为内能，无法自动地再转化为机械能。13.（1）风能、太阳能、核能（2）电池（3）燃烧产物不污染环境解析：现阶段使用的大多是化石能源，在地球上的储量是有限的，需要寻找新的能源来替代化石能源。如选择一些可再生的能源，如风能、太阳能、水能等，也可以选择一些地球储量丰富、可长期提供的能源，如核能中的聚变等。电能的获得有多种途径，化学能转化为电能是其中的一种，如电池等。氢气燃烧后的产物是水，对环境没有污染，所以它是一种清洁的能源。14.（1）1.45×1018J  （2）6×1010m3（3）21%解析：（1）水力发电是一种环保的发电形式，发电过程不会造成环境污染，水能也是一种可再生能源，可以作为化石能源的替代能源，在有条件的地方可以适当发展。煤燃烧后放出的热量为Q=m煤q=5×1010kg×2.9×107J/kg=1.45×1018J。（2）二氧化碳的体积约为。15.（1）9.504×105J（2）1.573×105J（3）不可行，因为电解水产生的氢气燃烧后放出的热量小于消耗的电能，有一部分能量转化为其他形式的能了。解析：消耗的电能可以利用W=UIt=220V×2A×36×60s=9.504×105J。氢气燃烧放出的热量为Q=mq=1.1×10-3kg×1.43×108J/kg=1.573×105J。比较电解水消耗的电能和氢气燃烧放出的热量，可以发现消耗的电能大于氢气燃烧放出的热量，原因是在电解水时一部分电能用于发热等损失掉了。所以用电解水的方法开发氢能不可行。9 第四节能源与可持续发展1、日本福岛第一核电站发生的核泄漏事件，是核能和平利用成为舆论焦点.请列举出核能利用的一条优点:____________________________________；一条缺点:_____________________________________.2、能量的转化和转移具有________．热量__________自发地从低温物体传给高温物体；汽车制动时，由于摩擦动能转化为内能，这些内能__________自动地再次开动汽车（后两空选填“能”或“不能”）．3、如图所示是太阳能LED照明路灯.它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成.LED是一种发光二极管，通过电流能够发光，可以把电能直接转化成_________能.太阳能是_________能源（填“一次”或“二次”）、清洁无污染，它是在太阳内部，氢原子核发生__________（填“裂变”或“聚变”）反应释放出的核能.4、关于能源的利用，下列说法正确的是（）A、大量使用石油产品会造成大气污染，所以应该停止开采石油B、和平利用核能特别要注意防止核泄漏，以免造成环境污染C、修筑拦河坝建造水电站利用水能发电，有百利而无一害D、天燃气是一种清洁能源，人类可以无穷无尽地开发5、上海世博会上最受欢迎的中国馆，处处蕴含着“低碳”理念.下列做法不符合该理念的是（）A、提倡步行B、一水多用C、少用空调D、焚烧垃圾6、同学们都是未来理想能源的探索者和使用者。关于未来理想能源，下列说法不合理的是（）A、必须全部转化为电能，可以保证大规模使用B、必须足够丰富，可以保证长期使用C、必须足够便宜，可以保证多数人用得起D、必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境7、2013年1月以来，全国中东部地区陷入严重的雾霾和污染天气中，如图所示．中央气象台将大雾蓝色预警升级至黄色预警．德州市环保局也提出要进一步改善城市空气质量，创造更加适宜的人居环境．以下措施与改善空气质量无关的是（）A、加大煤改电、煤改气力度，推广使用清洁能源B、加大老旧机动车更新力度，提高尾气排放标椎C、减少学生户外运动时间，避免呼吸道疾病D、限制节日爆竹燃放，减少有害气体排放．8、下列说法正确的是（）A、江苏田湾核电站是利用核裂变方式来发电的B、天然气是可再生能源C、太阳能热水器中的水是通过做功来改变内能的D、“永动机”是可以制造出来的9、下面四种能源使用时，会造成空气污染的是（）9 A、煤炭B、水能C、风能D、太阳能10、2013中国国际节能减排展览会于2013年3月21日在北京召开，提倡低碳工业、低碳建筑、低碳交通、低碳生活，走可持续发展之路．下列的做法符合“低碳生活”要求的是（）A、若有可能，出行时尽量使用自行车B、废电池随便丢弃C、为了方便而使用一次性塑料袋D、大力发展以煤为燃料的火力发电11、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12、下列做法有利于环境保护的是（）A、开发洁净能源B、丢弃废旧电池C、大量使用化肥D、焚烧废弃塑料13、关于能量和能源的利用，以下说法正确的是（）A、核电站是利用化学能来发电的B、水能、风能和化石能源均是可再生资源C、太阳能电池是把太阳能转化为内能的装置D、电能可以使电灯发光，同时产生内能，而这些内能无法自动地转化为电能14、能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱.关于能源、信息和材料，下列说法错误的是（）A、在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类特别重视太阳能的利用B、超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线C、卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波D、光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点，适用于远距离、大容量信息传输15、关于能源与环境，下列说法正确的是（）A、光的应用不会造成环境污染，城市建筑可以随意使用玻璃幕墙B、彩电、空调、手机等家用电器在使用中，对人和环境不会产生任何不利的影响C、石油、煤、天然气的开采和使用不会造成环境污染和生态破坏D、太阳能是一种既无污染，又取之不尽的新能源16、近年来，我国沿海地区利用潮汐现象建成了潮流能发电站，其原理就是利用海水的流动来推动发电机工作.从能量转化的角度，潮流能发电是将（）A、海水的机械能转化成电能B、海水的化学能转化成电能C、电能转化成海水的势能D、电能转化成海水的机械能17、从人类生存的环境考虑，未来用于汽车的理想燃料是（）A、天然气B、煤C、氢气D、石油18、物理课上，同学们正以“科技创新让上海世博更精彩”为主题开展活动.以下是几位同学介绍世博会中的物理知识，其中不正确的是()9 A、图甲：中国馆主要部分呈现红色，是因为反射日光中的红色光B、图乙：园区多处使用太阳能光伏发电系统，将太阳能转化为电能C、图丙：多数场馆顶部有雨水回收系统，水从顶部流下时重力势能不变D、图丁：游客等待区大量采用喷雾降温技术降低气温，主要利用水汽化吸热19、我国提出要建设“资源节约型、环境友好型”社会，“安全、清洁”是今后能源开发下列倡议，与“节能减排”的主题不符合的是（）A、提倡多步行多骑自行车，少开家庭轿车B、提倡使用环保购物袋，减少塑料垃圾C、提倡少用空调，减少用电D、提倡城市亮丽工程通宵亮灯，美化城市20、为控制大气污染，下列措施目前不可行的是()A、尽量用天然气代替煤作城市居民生活用的燃料B、开发和使用新能源C、改进消烟和除尘装置，提高共性能D、禁止使用石油资源21、大力开发新能源和节能减排已成为世界各国重点关注的战略问题.(1)达坂城风力发电是将风的_________能转化为电能，风能属于_______(选填“可”或“不可”）再生能源；我国现有的核电站是利用核_________（选填“裂变”或“聚变”）释放核能的，核能属于______次能源.(2)近几年电动汽车的研发和推广得到了快速发展.①电动汽车是________（选填“零”或“高”）排放的环保车，当通过家庭电路对电动汽车充电时，为了安全起见，应使用_______线插头，若充电电流为10A，则充电功率为__________W.若充电8h，消耗的电能为______kW·h.②某款电动汽车在平直公路上匀速行驶时，每百公里耗电16kW·h，若不计能量损失，则该电动汽车匀速行驶时受到的阻力为______N.若质量和外观与该电动汽车相同的燃油汽车，它的能量转化效率为25%，在相同的路面上匀速行驶时，每百公里耗油_______kg.（汽油的热值是4.6×107J·kg-1）9 第四节能源与可持续发展参考答案1.可以节约常规能源有放射性污染2.方向性不能不能3.光一次聚变4.B5.D6.A7.C8.A9.A10.A11.D12.A13.D14.B15.D16.A17.C18.C19.D20.D21、(1)动可裂变一（2）零三220017.657659