高中物理 第6章 能源与可持续发展章末检测 鲁科版选修33

【创新设计】2013-2014高中物理第6章能源与可持续发展章末检
测鲁科版选修3-3
一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个是正确的，全选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分．)
1．现有以下几种措施：①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理；②少用原煤当燃料；③燃煤时鼓入足量空气；④开发清洁能源．其中能减少酸雨产生的措施是
( )．
A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④
解析煤及其他化石燃料中含有硫元素，它们燃烧产生的SO2的大量排放是形成酸雨的主要原因．对燃煤产生的尾气进行除硫，少用、不用原煤为燃料，开发清洁能源都可以减少SO2的排放，减少酸雨的产生，燃煤时鼓入足量空气只能提高煤的燃烧效率，不能减少SO2的排放．
答案 C
2．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
解析煤、石油、天然气等燃料的利用，使人类获得大量的内能．但由于这些燃料中含有杂质以及燃烧的不充分，使得废气中含有粉尘、一氧化碳、二氧化硫等物质而污染了大气，而太阳能、风能和氢能等能源是无污染的能源，应大力推广，应鼓励人们乘坐公交车和使用电车，减少汽车尾气的排放．
答案 B
3．下列关于能源的说法正确的是 ( )．A．煤、石油是当今人类利用的主要能源，它们是可再生能源
B．天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用
C．如果大量利用太阳能，可能使太阳能在短期内消耗殆尽
D．水能和风能可以从自然界里得到，是可再生能源
解析煤、石油、天然气等常规能源的储量有限，且不可再生，故A、B错误；太阳能能量巨大，且寿命很长，能再持续50亿年，C错；水能和风能是另外形式的太阳能，可重复获得，故D正确．
答案 D
4．下列对能源的认识正确的是 ( )．A．自然界的能源是守恒的，永不枯竭
B．太阳的能量给地球带来了云、雨、风浪
C．自然界可以长期为人类提供煤、石油、天然气等可再生能源
D．剧烈的核反应会发生强烈地爆炸，人类无法利用核能
解析根据能量守恒定律，能量总量不变，但能源利用后变为无法收集的内能，故要节约能源，故A错；云、雨、风浪都是水吸收了太阳能后产生的，故B对；煤、石油、天然气等储量有限，短期内不可再生，C错；在核反应堆中能发生可控核反应，可平稳的释放核能，D错．
答案 B
5．核电站发电的过程中，能量的转化过程为 ( )．A．核能→机械能→内能→电能
B．核能→内能→机械能→电能
C．核能→电能→内能→机械能
D．核能→电能→机械能→内能
解析在核电站中，释放的核能转化为内能，使水变为水蒸气，推动蒸气轮机变为机械能，再带动发电机变为电能．
答案 B
6．某同学决定利用身边的材料制作一个简易的太阳能热水器，
容器壁的其中两个面用玻璃板替代，以利于阳光射入，其设
计结构如图1所示．为了更有效地利用太阳能，提高热水温
图1 度，下列措施中不合理的是
( )．A．容器容积一定时，增大日光入射的有效面积
B．尽量使有效采光面与太阳光垂直
C．将除玻璃板之外的内壁涂黑
D．将除玻璃板之外的内壁涂上一层反射面
解析若将除玻璃板之外的内壁涂上一层反射面，则不利于对阳光的吸收，应涂成黑色，因为黑色的吸热效果较好，故选D.
答案 D
7．“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．停止使用石油而以核能和太阳能取代
解析节约能源，提高效率，可有效应对能源危机，A正确；风力、水力发电站受地域环境的限制，不能推广，因而不能关闭火电站，故B、C错；而核能和太阳能受技术限制，尚未大规模利用，所以石油也不能停止使用．
答案 A
8．节约能源、提高能源的利用率，下列措施中不可行的有( ) A．采用新技术、新设备，更新改造落后的技术设备
B．集中供热
C．将家庭固体燃料改用气体燃料
D．不断地开采、开发常规能源
解析采用新技术、新设备可减少能量损失，提高效率，A对；集中供热能减少分散供暖时热量的散失，B对；气体燃料比固体燃料的燃烧率高，且污染小，C对；开发新能源，减少常规能源的开采才可以提高能源的利用率，故D错．
答案 D
9．关于能源的利用和节能，下列说法正确的是 ( )．A．根据能量的守恒定律，能源的利用率应该是100%
B．由于能量不会凭空消失，也不会凭空创生，总是守恒的，所以节约能源意义不大
C．节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关
D．在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉
解析 在能源的利用中，总有部分能量因为各种原因(如燃烧不完全、热量散失等)而损失，利用率总低于100%，故A 、B 错，D 对；科技进步可以发明新技术、新设备，采用更节省能源的方法，开发新能源，有效提高能源利用率，故C 错．
答案 D
10．关于核能的获得，下列说法中正确的是 ( )．
A ．一般情况下，核反应堆是指装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式 反应的装置
B ．当原子核内部发生变化时会释放出巨大的能量，核裂变和核聚变是获得
核能的两种方式
C ．核电站是使核能转化为内能再通过蒸汽轮机带动发电机转化为电能的装
置
D ．目前，在核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变
解析 目前核电站中的核反应堆一般只指核裂变，故A 、B 、D 对；核电站中的核能转化为水的内能推动蒸汽轮机带动发电机转化为电能，则C 对．
答案 ABCD
二、非选择题(本题共2小题，每小题15分，共30分．计算题要求有必要的文 字叙述，列出必要的方程和演算步骤．)
11．有一种太阳能热水器，接收太阳能的15根真空管总有效面积约为1.35 m 2
，能把接收到太阳能的50%转变为水的内能，如果每平方米的面积在1 h 内得到的太阳能平均值为
3.6×106 J ，每天接收太阳能的时间以10 h 计算，则可以将质量为100 kg ，初温为20 ℃的水加热到多少℃？
解析 每天吸收的太阳能为E 1＝3.6×106×1.35×10 J ＝4.86×107 J ．转为水的内能：E 2＝E 1×50%＝2.43×107 J ．所以E 2＝cm Δt ，Δt ＝E 2cm ＝ 2.434.2×103×100
×107 ℃≈58 ℃，则升温后水的温度为t ′＝t 0＋Δt ＝78 ℃.
答案 78 ℃
12．氢作为一种清洁能源，正日益受到各国的重视．许多汽车厂商正努力研究用氢作为燃料来取代汽油，生产21世纪的“环保”汽车．设有一种燃氢汽车，正常燃烧时的耗氢量为
1.2 kg/h ，并且在0.01×105
Pa 的压强下燃烧，氢的燃烧热值为285.8 J/mol ，则：
(1)以氢气为燃料的汽车与目前以汽油为燃料的汽车相比有哪些优点？
(2)若燃烧后内能转化为机械能的效率为50%，这辆汽车受到的阻力为
1 000 N ，问这辆汽车的最大速度为多大？
解析 (1)由于氢气汽车以H 2为燃料，生成物为H 2O ，故无污染．H 2燃烧释放的热量值高，使汽车的功率增大．
(2)1.2 kg 氢气完全燃烧产生的热量为Q ＝1.2×103 g 2 g/mol
×285.8×103 J/mol.＝1.7×108 J ，汽车功率P ＝Q ηt
，汽车受到的阻力恒为1 000 N ，汽车做变加速直线运动，当F ＝f 时，汽车达到最大速度，又P ＝F ·v max ，所以v max ＝P F ＝Q ηft ＝1.7×108×50%1 000×3 600
m/s ＝23.6 m/s.
答案 (1)见解析 (2)23.6 m/s。