2019高中物理刷題首秧第十章課時5能源和可持續(xù)發(fā)展對點練+鞏固練含解析新人教版選修3.docx

課時5能源和可持續(xù)發(fā)展知識點一能源與環(huán)境1水力發(fā)電站的電能最終來自于()A太陽能B水的動能C水的勢能 D水的內(nèi)能答案A解析地球上的一切能源(除核能)均來自太陽，故選A。2當前，世界上日益嚴重的環(huán)境問題主要源于()A溫室效應B厄爾尼諾現(xiàn)象C人類對環(huán)境的污染和破壞D火山噴發(fā)和地震答案C解析溫室效應和厄爾尼諾現(xiàn)象也是人類對環(huán)境的污染和破壞造成的，故選C。3凡是能夠提供某種形式的能量的物質(zhì)，統(tǒng)稱為能源。“能源分類相關圖”如圖所示，四組能源選項中，全部符合圖中陰影部分的能源是()A煤炭、石油、沼氣B水能、生物能、天然氣C太陽能、風能、潮汐能D地熱能、海洋能、核能答案C解析煤炭、石油、沼氣不是可再生能源，A錯誤；天然氣不是可再生能源，也不是新能源，B錯誤；核能不是來自太陽輻射的能源，D錯誤。4關于能源的開發(fā)和利用，下列觀點不正確的是()A能源是有限的，無節(jié)制的利用能源，是一種盲目的短期行為B根據(jù)能量守恒定律，能源是取之不盡、用之不竭的C能源的開發(fā)和利用，必須同時加強對環(huán)境保護D不斷開發(fā)新能源，是緩解能源危機、加強環(huán)境保護的主要途徑答案B解析能量是守恒的，但由于能量的耗散，使得能源越來越少，故B說法錯誤。5作為新型燃料，從環(huán)保角度來看，氫氣具有的突出特點是()A在自然界里存在氫氣B氫氣輕，便于攜帶C燃燒氫氣污染小 D氫氣燃燒發(fā)熱量高答案C解析氫氣燃燒生成水，所以對環(huán)境污染小，故C正確。6能源利用的過程實質(zhì)上是()A能量的消失過程B能量創(chuàng)造過程C能量的轉化和轉移過程D能量的轉化傳遞并且逐漸消失的過程答案C解析能源利用的過程是做功或熱傳遞的過程，前者是能量的轉化，后者是能量的轉移，故C正確。7下列供熱方式最有利于環(huán)境保護的是()A用煤作燃料供熱B用石油作燃料供熱C用天然氣或煤氣作燃料供熱D用太陽能灶供熱答案D解析煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人類獲得大量的內(nèi)能。但由于這些燃料中含有雜質(zhì)以及燃燒的不充分，使得廢氣中含有粉塵、一氧化碳、二氧化硫等物質(zhì)污染了大氣。而太陽能是一種無污染的能源，應大力推廣，故D正確。8(多選)下列關于能量耗散的說法，正確的是()A能量耗散使能的總量減少，違背了能量守恒定律B能量耗散是指散失在環(huán)境中的內(nèi)能再也不能被人類利用C各種形式的能量向內(nèi)能的轉化，是能夠自動全額發(fā)生的D能量耗散導致能量品質(zhì)的降低答案BCD解析能量耗散是能量在轉化的過程中有一部分以內(nèi)能的形式被周圍環(huán)境吸收，遵守能量守恒定律，但使得能量品質(zhì)降低，故A錯誤，D正確；耗散的內(nèi)能無法再被利用，B正確；其他形式的能在一定的條件下可以全部轉化為內(nèi)能，但相反過程卻不能夠全額進行，C正確。知識點二新能源和可持續(xù)發(fā)展9黨的十六屆三中全會明確提出：“堅持以人為本，樹立全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的發(fā)展觀，促進經(jīng)濟社會和人的全面發(fā)展”。(1)氫能源是21世紀極具開發(fā)前景的新能源之一，它既是綠色能源，又可循環(huán)利用。請在圖的兩個空框中填上循環(huán)過程中反應物和生成物的分子式，以完成理想的氫能源循環(huán)體系圖(循環(huán)中接受太陽能的物質(zhì)在自然界中廣泛存在)，從能量轉換的角度看，過程主要是_能轉化為_能。(2)“能源危機”是當今世界各國共同面臨的問題。對此，以下措施可行的是()A人人都要自覺做到節(jié)約用水、節(jié)約用電，不浪費和人為毀壞物品B關閉現(xiàn)有的火力發(fā)電站C各地都要興建水力和風力發(fā)電站D停止使用石油資源，而以核能和太陽能取代答案(1)完成的氫能源循環(huán)體系圖如下圖所示化學電(2)A解析(1)H2是一種綠色能源，因為它燃燒的產(chǎn)物為H2O，對環(huán)境沒有污染；H2O在一定條件下分解又可以得到H2，所以H2是一種可循環(huán)使用的可再生能源。在合適的催化劑存在時，H2O可以吸收太陽能，發(fā)生分解得到H2和O2，H2、O2通過燃料電池可以提供電能。例如，以KOH為電解質(zhì)的H2、O2燃料電池工作時，正極反應為O22H2O4e=4OH；負極反應為H22e2OH=2H2O，燃料電池工作時將化學能轉變成電能。(2)節(jié)約能源，提高效率，可有效應對能源危機，A正確；風力、水力受地域環(huán)境的限制，不能在各地推廣，因而不能關閉火力發(fā)電站，故B、C錯誤；核能和太陽能受技術限制，尚未大規(guī)模利用，所以石油也不能停止使用，故D錯誤。10小明同學原來家住農(nóng)村，八年前隨父母搬到了某市的向陽小區(qū)，住進了居民樓。小明家在農(nóng)村時，燒水做飯用煤，進了城市后用上了天然氣；在農(nóng)村時，冬季取暖家家戶戶也依靠燒煤，但在小區(qū)卻集中供暖。請根據(jù)小明家的變化(燒煤天然氣；單家單戶取暖小區(qū)集中供暖)，結合自己的切身體驗，從科學和人文的角度對此變化加以評價。答案(1)從爐具的變化上，提高了能源的利用率；(2)從燃料的變化上，提高了能源的利用率，減少了環(huán)境污染；(3)從取暖方式上，提高了能源的利用率，減少了污染。小明家的進步反映了整個社會的進步，節(jié)約能源，保護環(huán)境，人人有責。11(1)在英國進行的一項研究結果表明：高煙囪可有效地降低地面SO2濃度。在20世紀的6070年代的10年間，由發(fā)電廠排放的SO2增加了35%，但由于建造高煙囪的結果，地面濃度降低了30%之多，請你從全球環(huán)境保護的角度，分析這種做法是否可??？說其理由。(2)用傳統(tǒng)的煤、石油作燃料，其主要缺點是什么？與傳統(tǒng)的煤、石油做燃料相比，哪種物質(zhì)可以作為新能源？主要優(yōu)點是什么，缺點又是什么？答案(1)不可取，因為SO2的排放總量并沒有減少，進一步形成的酸雨仍會造成對全球的危害。(2)煤、石油是不易再生的化工燃料，其資源是有限的，其次燃燒后產(chǎn)生的SO2、NO2等嚴重污染大氣，進而形成酸雨，燃燒后產(chǎn)生的CO2又會造成溫室效應。第一，H2可以用水作為原料來制??；其次，H2燃燒時放熱多，放出的熱量約為同質(zhì)量汽油的3倍；第三，氫燃料的最大優(yōu)點是燃燒產(chǎn)物為水，不易污染環(huán)境，還可循環(huán)使用。常規(guī)能源儲存量有限，在利用過程中會帶來環(huán)境污染，新能源的開發(fā)和利用成為當務之急。解析本題涉及能源、環(huán)保等社會熱點問題，我們要從化學視角去關注這些與生態(tài)環(huán)境、人們的健康密切相關的問題，環(huán)境污染的惡果是直接影響人類的延續(xù)和發(fā)展，酸雨是影響全球的問題。減少酸雨的產(chǎn)生是要杜絕污染源，而不是建造高煙囪轉移污染，而杜絕酸雨的污染途徑一般有三個：一是對煤、石油等傳統(tǒng)能源進行處理，使其在燃燒過程中不產(chǎn)生SO2；二是對污染物SO2進行回收利用，三是開辟新能源。而目前最理想的能源為氫能源，因為它原料來源豐富，燃燒的產(chǎn)物又是水，既不污染環(huán)境，又可以循環(huán)利用。提升訓練一、選擇題1熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散的現(xiàn)象。所謂能量耗散是指在能量轉化的過程中無法把流散的能量重新收集、重新加以利用。下列關于能量耗散的說法中正確的是()A能量耗散現(xiàn)象是指能量在周圍環(huán)境中消失了B能量耗散不符合熱力學第二定律C能量耗散過程中能量仍守恒D使用清潔的能源可以減少能量耗散答案C解析能量守恒定律是自然界無條件成立的普適定律，并不是指能量消失了，A錯誤，C正確；熱力學第二定律說明了能量在轉化過程中不可逆，因此能量無法重新收集加以利用，B錯誤；清潔能源的使用過程中，能量同樣發(fā)生耗散，不可避免，D錯誤。2(多選)關于“溫室效應”，下列說法中正確的是()A太陽能源源不斷地輻射到地球上，由此產(chǎn)生了“溫室效應”B石油和煤炭燃燒時產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量，由此產(chǎn)生了“溫室效應”C“溫室效應”使得地面氣溫上升，兩極冰雪融化D“溫室效應”使得土壤酸化答案BC解析“溫室效應”的產(chǎn)生是由于石油和煤炭燃燒時產(chǎn)生的二氧化碳，增加了大氣中二氧化碳的含量，它的危害是使地面氣溫上升、兩極冰雪融化、海平面上升、淹沒沿海城市、海水河流倒灌、耕地鹽堿化等，故應選B、C。3下列說法中，正確的是()A從甲物體自發(fā)傳遞熱量給乙物體，說明甲物體的內(nèi)能比乙物體多B熱機的效率從原理上講可達100%C因為能量守恒，所以“能源危機”是不可能的D以上說法均不正確答案D解析發(fā)生熱傳遞的條件是兩物體間存在溫度差，A錯誤。熱機的效率不能達到100%，B錯誤。由于能量耗散后不可收集，依然要珍惜現(xiàn)有能源，C錯誤。4(多選)下列關于能量耗散的說法，正確的是()A電能通過燈泡中的燈絲轉化為光能屬于能量耗散B火爐把房子烤暖屬于能量耗散C各種形式的能量向內(nèi)能的轉化是能夠自動全額發(fā)生的D能量耗散導致能量品質(zhì)降低答案BCD解析能量耗散是指其他形式的能轉化為內(nèi)能，最終流散到周圍環(huán)境中無法重新收集并加以利用的現(xiàn)象，故A錯誤，B正確；能量耗散是能量在轉化的過程中有一部分以內(nèi)能的形式被周圍環(huán)境吸收，遵守能量守恒定律，但使得能量品質(zhì)降低，故D正確；其他形式的能在一定的條件下可以全部轉化為內(nèi)能，但相反過程卻不能夠全額進行，C正確。5煤是重要的能源和化工原料，直接燃燒既浪費資源又污染環(huán)境。最近，某企業(yè)利用“煤粉加壓汽化制備合成氣新技術”，讓煤變成合成氣(一氧化碳及氫氣總含量90%)，把煤“吃干榨盡”。下列有關說法中正確的是()煤粉加壓汽化制備合成氣過程涉及化學變化和物理變化煤粉加壓汽化制備合成氣過程涉及化學變化但沒有物理變化該技術實現(xiàn)了煤的清潔利用該技術實現(xiàn)了煤的高效利用A BC D答案C解析煤粉加壓汽化制備合成氣中既有物理變化，又有化學變化，正確；該技術使煤得以良好利用又環(huán)保，、正確，故C正確。6(多選)下面關于能源的說法中正確的是()A能源是取之不盡，用之不竭的B能源是有限的，特別是常規(guī)能源，如煤、石油、天然氣等C大量消耗常規(guī)能源會使環(huán)境惡化，故提倡開發(fā)利用新能源D核能的利用對環(huán)境的影響比燃燒石油、煤炭大答案BC解析盡管能量守恒，但耗散的內(nèi)能無法重新收集利用，所以能源是有限的，特別是常規(guī)能源。A錯誤，B正確。常規(guī)能源的利用比核能的利用對環(huán)境的影響大。C正確，D錯誤。7在研究性學習的過程中，針對能源問題、大氣污染問題，同學們提出了如下四個活動方案，從理論上講可行的是()A利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機，將海水的全部內(nèi)能轉化為機械能是可能的B制作一種制冷設備，使溫度降至絕對零度以下C將房屋頂蓋上太陽能板，可直接用太陽能來解決照明和熱水問題D汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴重污染了空氣，想辦法使它們自發(fā)地分離，既清潔了空氣，又變廢為寶答案C解析本題考查的是對熱力學相關問題的研究。利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機，將海水的全部內(nèi)能轉化為機械能是不可能的，因為它違反了熱力學第二定律，A錯誤；制作一種制冷設備，使溫度降至絕對零度以下是不可能的，B錯誤；將房屋頂蓋上太陽能板，可直接用太陽能來解決照明和熱水問題是可行的，C正確；汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴重污染了空氣，使它們自發(fā)地分離是不可能的，D錯誤。8(多選)CO2氣體有個“怪脾氣”，它幾乎不吸收太陽的短波輻射，大氣中CO2濃度增加能使地表溫度因受太陽的輻射而上升；另外，它還有強烈吸收地面紅外熱輻射的作用，阻礙了地球周圍的熱量向外層空間的排放，使整個地球就像一個大溫室一樣，因此，大氣中二氧化碳氣體濃度的急劇增加已導致氣溫的逐步上升，使全球氣候變暖。為了減緩大氣中CO2濃度的增加，可以采取的措施有()A禁止使用煤、石油和天然氣B開發(fā)使用核能、太陽能C將汽車燃料由汽油改為液化石油氣D植樹造林答案BD解析開發(fā)新能源以便減少對常規(guī)能源的利用，減少CO2的排放，植樹造林可以吸收空氣中的CO2，故B、D正確。二、非選擇題9能源按其是否自然存在來分，可以分為_和_，以天然的形式存在于自然界的能源叫做_，如_、_、_、_、_、_、_等。需要人工制取的能源叫做_，如_、_、_、_等。太陽是一個巨大的能源，它不斷地向外輻射能量，其中輻射到地面的總功率為81023 kW，直接利用太陽能不會污染環(huán)境。答案一次能源二次能源一次能源煤石油天然氣風流水地熱太陽能二次能源電能汽油氫能酒精10開發(fā)利用太陽能，將會滿足人類長期對大量能源的需求。太陽能的光熱轉換是目前技術最為成熟、應用最廣泛的形式。太陽能熱水器的構造示意圖如圖1所示，下方是像日光燈管似的集熱管，由導熱性能良好的材料制成，在黑色管和外面透明管間有空隙，并抽成真空，集熱管的下方是一塊光亮的鋁合金板子，做成凹凸一定的曲面。試分析下列有關太陽能的利用問題：(1)說明太陽能熱水器哪些結構與其功能相適應，水箱為何安裝在頂部而非下部？(2)圖2中A是集熱器，B是儲水容器，在陽光直射下水將沿_時針方向流動，這是因為_。C是輔助加熱器，其作用是_。請在圖中適當位置安上進水閥門和出水閥門，并說明選擇位置的理由。答案(1)日光燈管似的集熱管面積較大，便于吸收較多的太陽能；外有透明玻璃管，內(nèi)有黑色管子，使陽光能直射入玻璃管而不易被反射；在黑色管和外面透明管間有空隙，并抽成真空，減少兩管間因空氣對流引起的熱損失，減少熱傳導；集熱管的下方是一塊光亮的鋁合金板子，做成凹凸一定的曲面，使周圍及穿過管隙的陽光盡量聚集在水管內(nèi)，水箱安裝在頂部而非下部，便于水的對流。(2)順集熱器中的水被太陽光曬熱后密度變小，受浮力作用沿管向右上方運動在陰天用電加熱的方式使水溫升高在封閉的環(huán)形管道的左下方安上進水閥門，在貯水容器下方