2017_2018学年高中物理第3章热力学基础第56节能源与可持续发展研究性学习能源的开发利用课后知能检测[小编推荐]

第一篇：2017_2018学年高中物理第3章热力学基础第56节能源与可持续发展研究性学习能源的开发利用课后知能检测[小编推荐]

能源与可持续发展、研究性学习能源的开发利用

1．作为新型燃料，从环保角度看，氢气具有的突出特点是()A．在自然界里存在氢气 B．氢气轻，便于携带 C．燃料氢气污染小 D．氢气燃料放出的热量高

【解析】 从环保角度看，氢气的燃料，基本没有污染，故氢气具有的突出特点就是污染小．

【答案】 C 2．煤、石油、天然气和生物资源的能量作为能源的共同特点是()A．可再生能源，取之不尽，用之不竭 B．不可再生能源，用一点，少一点 C．来自太阳辐射的能量 D．污染环境的能源

【解析】 煤、石油、天然气是常规能源，生物资源是可再生能源，它们的共同特点是来自太阳辐射的能量，故选C.【答案】 C 3．下列叙述中不正确的是()A．市区禁止摩托车通行是为了提高城区空气质量 B．无氟冰箱的使用会使臭氧层受到不同程度的破坏 C．大气中CO2含量的增多是引起温室效应的主要原因 D．“白色污染”是当前环境保护亟待解决的问题之一

【解析】 氟对臭氧层具有破坏作用，使用无氟冰箱是为了保护臭氧层，故选项B不正确．

【答案】 B 4．我国酸雨主要是硫酸型酸雨，其原因是()A．我国是以燃烧木柴为主的国家 B．我国是以利用核电为主的国家 C．我国是以利用水电为主的国家 D．我国能源消费中煤的比重最大

【解析】 造成酸雨的主要原因是SO2气体．而煤的使用就会产生大量的SO2气体． 【答案】 D 1 5．柴油机使柴油在它的汽缸中燃烧，产生高温高压的气体，燃料的化学能转化为气体的内能，高温高压的气体推动活塞做功，气体的内能又转化为柴油机的机械能．燃烧相同的燃料，输出的机械能越多，表明柴油机越节能．是否节能是衡量机器性能好坏的重要指标．有经验的柴油机维修师傅，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管附近，去感觉一下尾气的温度，就能够判断出这台柴油机是否节能，真是“行家一出手，就知有没有”，关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系，你认为正确的是()A．尾气的温度越高，柴油机越节能 B．尾气的温度越低，柴油机越节能 C．尾气的温度高低与柴油机是否节能无关 D．以上说法均不正确

【解析】 气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能，柴油在汽缸中燃烧，产生高温高压的气体，是一个高温热源；而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源．根据能量守恒，这两个热源之间的能量差就是转换的机械能，燃烧相同的燃料，要想输出的机械能越多，尾气的温度就要越低．故B正确．

【答案】 B 6．当前，世界上日益严重的环境问题主要源于()A．温室效应 B．厄尔尼诺现象

C．人类对环境的污染和破坏 D．火山喷发和地震 【答案】 C 7．(双选)太阳能、风能是清洁的新能源，为了环保，我们要减少使用像煤炭这样的常规能源而大力开发新能源．如图3­6­3所示为建立的太阳能电站、风力电站．

太阳能电站

风力发电

图3­6­3

划分下列能源的类别正确的是()A．石油、地热能、天然气属于新能源 B．地热能、核能、风能属于新能源 C．石油、天然气、煤属于常规能源 D．太阳能、风能、电能属于一次能源

【解析】 新能源是指人类发展历史过程中从前未曾使用过，而当今时代被开发利用的 能源．常规能源是指一直被人类生产生活所使用的能源．故B、C正确，A错误．一次能源指自然形成未经加工，二次能源是指由一次能源经加工转化而来，如电能，故D项错．

【答案】 BC 8．温室效应严重威胁着人类生态环境的安全，为了减少温室效应造成的负面影响，有的科学家受到了啤酒在较高压强下能够溶解大量的二氧化碳的启发，设想了一个办法：可以用压缩机将二氧化碳送入深海底，永久储存起来．海底深处，压强很大，温度很低，海底深水肯定能够溶解大量的二氧化碳，这样就为温室气体二氧化碳找到了一个永远的“家”，从而避免温室效应．在将二氧化碳送入深海底的过程中，以下说法错误的是()A．压缩机对二氧化碳做功，能够使其内能增大 B．二氧化碳与海水间的热传递能够使其内能减少 C．二氧化碳分子平均动能会减少 D．每一个二氧化碳分子的动能都会减少

【解析】 考查热力学第一定律．压缩机压缩气体对气体做功，气体温度升高，内能增大，A对．二氧化碳压入海底时比海水温度高，因此将热量传递给海水而内能减小，B对．二氧化碳温度降低，分子平均动能减小，但不是每个分子的动能都减小，C正确，D错．

【答案】 D 9．某海湾所占面积1.0×10 m，涨潮时平均水深20 m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20 m不变．退潮时，坝外水位降至18 m．利用此水坝建立一座水力发电站，重力势能转化为电能的效率为10%，每天有两次涨潮，该电站每天发出的电能是(取g＝10 m/s)()A．1×10 J

C．4×10 J 1010

2B．2×10 J D．8×10 J

10【解析】 每天水位下降时水的重力势能减少

ΔEp＝2mgΔh＝2×1.0×10×2×10×10×2 J＝8×10 J 因转化为电能的效率为10%，所以每天发出的电能为

7311E＝ΔEpη＝8×1011×10%J＝8×1010J.【答案】 D 10．有一座瀑布的高度是50 m，流量为12 m/s，计划在瀑布底部利用水流能发电，设在瀑布顶处水流速率与从发电机处水轮机内流出的速率相等，且水流能有65%被利用，求安装的发电机功率最大值(g取10 m/s)? 【解析】 设流量为Q，水的密度为ρ，在t时间内通过水轮机的水的质量为m＝ρQt，水的机械能有65%转化为电能，故发电机功率为 P＝ρQtghηt3＝ρQghη

＝1×10×12×10×50×65% W ＝3.9×10 kW.【答案】 3.9×10 kW 11．开发利用太阳能，将会满足人类长期对大量能源的需求．太阳能的光热转换是目前技术最为成熟、应用最广泛的形式．太阳能热水器的构造示意图如图3­6­4所示，下方是像日光灯管似的集热管，由导热性能良好的材料制成，在黑色管和外面透明管间有空隙，并抽成真空，集热管的下方是一块光亮的铝合金反光板，做成凹凸一定的曲面．

图3­6­4

试分析下列有关太阳能的利用问题：

(1)说明太阳能热水器哪些结构与其功能相适应，水箱为何安装在顶部而非下部？

图3­6­5

(2)图3­6­5中A是集热器，B是储水容器，在阳光直射下水将沿________时针方向流动，这是因为________________________________________________.C是辅助加热器，其作用是_____________________________________________.请在图中适当位置安上进水阀门和出水阀门，并说明选择位置的理由．

【答案】(1)日光灯管似的集热管面积较大，便于吸收较多的太阳能；外有透明玻璃管，内有黑色管，使阳光能直射入玻璃管而不易被反射；在黑色管和外面透明管间有空隙，并抽成真空，减少两管间因空气对流引起的热损失，减少热传导；集热管的下方是一块光亮的铝合金反光板，做成凹凸一定的曲面，使周围及穿过管隙的阳光尽量聚集在水管内，水箱安装在顶部而非下部，便于水的对流．

(2)顺 集热器中的水被太阳光晒热后密度变小，受浮力作用沿管向右上方运动 在阴天用电加热的方式使水温升高 在封闭的环形管道的左下方安上进水阀门，在贮水容器下方竖直管道上安出水阀门；可使热水流出，冷水得以补充．

12．某地的平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12 m的圆面，如果这个风车能将此圆内10 %的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？

3【解析】 首先可以求出在时间t内作用于风车的气流质量为m＝πrvtρ，这些气流1212E1的动能为mv，转变的电能为E＝mv×10%，故风车带动电动机功率为P＝＝22t2πrρv×10%，代入数据以后得P＝3.4 kW.【答案】 3.4 kW 235