2018－2019学年高中物理 第三章 热力学第一定律 课时跟踪检测（十八）能源与可持续发展（含解析）粤教版选修3-3.doc

能源与可持续发展 1．某城市人口密度大，汽车等交通工具向对流层大量排放碳氢化合物、氮氧化合物等有害物质，最有可能发生的是(　　) A．酸雨　　　　　　　　　 B. 臭氧层空洞 C．光化学烟雾 D．温室效应 解析：选C　氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生二次污染物质——化学烟雾，故选C。 2．煤、石油、天然气和生物质能资源的能量形成和转换利用过程基本上是(　　) A．太阳能辐射→化学能→热能 B．太阳能辐射→机械能→电能 C．生物质能→电能→化学能→热能 D．太阳能辐射→机械能→化学能 解析：选A　太阳能辐射转化成了煤、石油、天然气等的化学能，在对这些能源利用的过程中，又把它们的化学能转化成了热能，故选A。 3.“能源分类的相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分能源的是(　　) A．煤炭、石油、天然气 B．水能、生物质能、天然气 C．太阳能、风能、生物质能 D．地热能、海洋能、核能 解析：选C　由能源的分类及各能源的特点，三种不同分类方法中的公共部分为太阳能、风能、生物质能，故C项正确。 4．[多选]下面关于热机的说法中，正确的是(　　) A．热机是把内能转化为机械能的装置 B．热机是把机械能转化为内能的装置 C．只要对热机不断的革新，它可以把气体的内能全部转化为机械能 D．即使没有漏气，也没有摩擦等能量损失，内燃机也不能将内能全部转化为机械能 解析：选AD　热机是把内能转化为机械能的装置，A正确，B错误；工作过程中一定有一部分内能排放给低温物体(冷凝器或大气)，即不能把内能全部转化为机械能，C错误， D正确。 5．下列哪些现象属于能量降退(　　) A．电能通过电灯的电阻丝变为光能 B．利用水流发电变成电能 C．火炉生火把房间烤暖 D．电池的化学能转化为电能 解析：选C　A、B、D选项的能量转化利用程度很高。火炉生火取暖的过程中，有一部分内能以热量的形式传给周围的空气，变为周围环境的内能，这些能量可利用程度降低，即能量降退，C正确。 6．[多选]CO2有个“怪脾气”，它几乎不吸收太阳的短波辐射，大气中CO2浓度增加能使地表温度因受太阳的辐射而上升；另外，它还有强烈吸收地面红外热辐射的作用，阻碍了地球周围的热量向外层空间排放，使整个地球就像一个大温室，因此，大气中的CO2浓度增加能使地表温度逐渐上升，全球气候变暖。为缓解大气中的CO2浓度增加，可以采取的措施有(　　) A．禁止使用煤、石油、天燃气 B．开发使用核能、太阳能 C．将汽车燃料由汽油改为液化石油气 D．植树种草 解析：选BD　现阶段人类还必须使用一定量的煤、石油、天然气，它们能提供大量的内能，A错误；减少大气中CO2浓度可多利用不产生CO2的能源，如核能、太阳能，也可让植物进行光合作用多吸收CO2，B、D正确，液化石油气燃烧也会产生CO2，C错误。 7．酸雨对植物的正常生长影响很大，为了减少酸雨的影响，应采取的措施是(　　) ①少用煤当燃料　②燃料脱硫　③在已经酸化的土壤中加石灰　④多种植美人蕉、银杏等植物　⑤开发新能源 ⑥多种植法国梧桐、柠檬等植物 A．①②④⑤ B．①②⑤⑥ C．①②③④⑤ D．①②③⑤⑥ 解析：选A　酸雨主要是由煤、石油等燃料尤其是煤燃烧所释放的SO2和氮氧化物在降水过程中溶入雨水形成的。因而为减少酸雨的影响，少烧煤和燃料脱硫是有效的方法；开发新能源也是减少煤使用量的方法；另外美人蕉和银杏对SO2有较强的吸收能力，所以①②④⑤正确，应选A。 8．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无关 D．以上说法均不正确 解析：选B　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。故B正确。 9．某地强风速度为14 m/s，设空气密度为ρ＝1.3 kg/m3，通过横截面积为400 m2的风全部使风力发电机转动，其动能有20%转化为电能，则发电的功率为多大？(取2位有效数字) 解析：在t时间强风作用于发电机，发电机获得的动能Ek＝mv2 发电的功率P＝η ＝ηmv2/t ＝ηρSvtv2/t ＝0.20.51.3400143 W ＝1.4105 W。 答案：1.4105 W 10．某市有20万台空调机，每台空调机在夏季平均使用60天，每天耗电8 kWh。为了节约能源，该市政府建议大家都把室内设定温度提高1℃，这样每台空调机每天可节省6%的电能。那么这样做能使该市节省多少电能？已知标准煤的热值是2.92107 J/kg。发电厂的发电效率是30%。请计算一下，这项节能建议的实现能为我们后辈留下多少吨标准煤？ 解析：设可节省的电能为E，则 E＝86%6020104 kWh ＝5.76106 kWh ≈2.11013 J 设可为后辈多留标准煤为m吨， 则由能量守恒定律有2.92107m10330%＝E 解得m≈2.4103 t。 答案：2.11013J　2.4103 t 11．太阳每年辐射到地球上的能量可达1018 kWh。 (1)如果太阳辐射到地球上的能量全部用来推动热机发电，能否每年发出1018度电？ (2)试估算太阳每年释放出的能量。(地球到太阳的距离r＝1.51011 m，地球的半径R＝6.4106 m) 解析：(1)若用到达地球的能量推动热机发电，由热力学第二定律可知，发电量必小于1018度。 (2)太阳向四面八方辐射能量，地球仅是“四面八方”中的一个“小元”，地球到太阳的距离为r＝1.51011 m，地球的半径为R＝6.4106 m，所以太阳辐射的总能量为 Q＝q＝q＝1018 kWh ≈2.21027 kWh。 答案：(1)不能　(2)2.21027 kWh