2019-2020学年高中物理 第三章 热力学基础 第五节 能源与可持续发展 第六节 研究性学习——

[随堂检测]1．(多选)关于能源，以下说法中正确的是()A．煤、石油、天然气等燃料的化学能实际上是太阳能转化而来的B．能源的利用过程，实际上是能的转化和转移的过程C．到目前为止人类所利用的所有能源，实际上都是太阳能转化而来的D．核能和地热能来自地球本身答案：ABD2．水力发电站的电能最终来自于()A．太阳能B．水的动能C．水的势能D．水的内能解析：选A.水能、风能、生物质能均来源于太阳能，故选A.3．下述做法能改善空气质量的是()A．以煤等燃料作为主要生活燃料B．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源C．鼓励私人购买和使用汽车代替公交车D．限制使用电动车解析：选B.以煤等燃料作为主要生活燃料时会产生大量空气污染物；私人汽车代替公交车会使汽油消耗量增加，带来的空气污染物增多；限制使用电动车对改善空气质量无影响．故只能选B.4．下列哪些现象属于能量降退()A．利用水流能发电转化为电能B．电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能C．电池的化学能转化为电能D．火炉把房子烤暖解析：选D.能量降退是指其他形式的能转化为内能，最终流散在周围环境中无法重新收集并加以利用的现象，能够重新收集并加以利用的不能称为能量降退．本题中的电能、光能都可以重新收集并加以利用，如用光作能源的手表等．只有光能被墙壁吸收之后变为周围环境的内能，才无法重新吸收并加以利用，但本题没有告诉光能用来做什么，故不能算能量降退，火炉把房子烤热后使燃料的化学能转化成内能并流散在周围的环境中，无法重新收集并加以利用，是能量降退．5．(多选)关于能源的开发和节约，你认为下列哪些观点是正确的()A．常规能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭是一种杞人忧天的表现C．能源的开发和利用，必须要同时考虑其对环境的影响D．通过核聚变和平利用核能是目前开发新能源的一种新途径解析：选ACD.能量虽然守恒，但耗散的能量无法重新收集利用，所以能源是有限的，特别是常规能源，故A的观点正确，B的观点错误；能源的开发和利用，不能以破坏环境为代价，故C的观点正确；合理开发和利用新能源可以缓解能源危机，故D的观点正确．[课时作业]一、单项选择题1．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：C2．作为新型燃料，从环保角度来看，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．燃烧氢气污染小D．氢气燃烧发热量高解析：选C.氢气燃烧生成水，所以对环境污染小．3．煤、石油、天然气和生物资源能量的形成和转换利用的基本过程是()A．太阳辐射能化学能热能B．太阳辐射能机械能电能C．生物能电能化学能热能D．太阳辐射能机械能化学能解析：选A.煤、石油、天然气是几亿年前的生物吸收太阳能转化为化学能，生物资源是现在的生物吸收太阳能转化为化学能，最终都转化为热能，故选A.4．很多居民都在楼顶安装了太阳能热水器，太阳能热水器是将太阳能转化为()A．电能B．化学能C．机械能D．内能解析：选D.目前人们直接利用太阳能的方式有两种：其一是把太阳能转化为内能，其二是把太阳能转化为电能；太阳能热水器是将太阳能转化为内能，故选项D正确．二、多项选择题5．关于能源与能源利用，下列说法正确的是()A．汽油、煤油和柴油都属于一次能源B．水能、波浪能和海洋能与太阳能无关C．天然气通常与石油储存在同一地域D．石油是化工生产的重要原料解析：选CD.汽油、煤油和柴油等是由石油炼制而成，属于二次能源，A项错误；水能、波浪能和海洋能都是由太阳能转化而来的，B项错误；天然气通常与石油储存在同一地域，往往一起开采，C项正确；石油是化工生产的重要原料，化纤、尼龙制品以及塑料都来源于石油，D项正确．6．下列新能源中，属于清洁能源的是()A．风能B．太阳能C．核能D．潮汐能解析：选ABD.风能、太阳能、潮汐能对环境不造成污染，是清洁能源．而核能如果没有防护措施会对环境造成一定的污染，所以必须有防护措施．7．为了减缓大气中的CO2浓度的增加，可以采取的措施有()A．禁止使用煤、石油和天然气B．开发利用核能、太阳能C．将汽车燃料由汽油改为液化石油气D．植树造林解析：选BD.能源与环境保护是相互制约的，要尽量节约常规能源的使用，大力开发新能源．8．下列关于能量降退的说法，正确的是()A．能量降退使能的总量减少，违背了能量守恒定律B．能量降退是指降退在环境中的内能再也不能被人类利用C．各种形式的能量向内能的转化，是不能够自动全额发生的D．能量降退导致能量品质的降低解析：选BD.能量降退是指能量在转化的过程中有一部分以内能的形式被周围环境吸收，遵守能量守恒定律，但使得能量品质降低，故A错，D对；降退的内能无法再被利用，B项对；其他形式的能在一定条件下可以全部转化为内能，但相反过程却不能够全额进行，C项错；故B、D正确．9．关于“温室效应”，下列说法中正确的是()A．太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效应”B．石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应”C．“温室效应”使得地面气温上升，两极冰雪融化D．“温室效应”使得土壤酸化解析：选BC.“温室效应”的产生是由于石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量．它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平面上升、淹没沿海城市、海水河流倒灌、耕地盐碱化等，故B、C正确．10．下列关于能源的说法中正确的是()A．能源是取之不尽，用之不竭的B．能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气等C．大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源D．核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤炭小解析：选BCD.尽管能量守恒，但耗散能量无法重新收集利用，所以能源是有限的，特别是常规能源，A错误，B正确；常规能源的利用比新能源核能的利用对环境影响大，C、D正确．11．柴油机使柴油燃料在它的汽缸中燃烧，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，去感知一下尾气的温度，就能够判断出这台柴油机是否节能，真是“行家伸伸手，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有关D．以上说法均不正确解析：选BC.气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能，柴油机使柴油燃料在它的汽缸中燃烧，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．三、非选择题12．随着人类消耗能量的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务．如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度，请你从提高能量利用效率的角度，分析这种设计的优点．解析：列车进站时，利用上坡把列车的部分动能转化为重力势能，减小因为刹车而损耗的机械能．列车出站时，利用下坡把列车储存的重力势能又转化为动能，起到节能的作用．答案：见解析13．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)解析：每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水的重力mg＝ρShg＝1.5×1012N其高度变化为h′＝1.5m每次落潮海水重力势能的减少量ΔEp＝mgh′＝2.25×1012J一天内水流做功的功率P＝4ΔEpt≈1.04×108W＝104MW.答案：104MW