高中物理第十章热力学定律6能源和可持续发展课后作业含解析新人教版选修3_3
新人教版选修3-3《第10章_热力学定律》课时作业物理试卷有答案
新人教版选修3-3《第10章热力学定律》课时作业物理试卷一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分）1. 下列说法正确的是（）A.机械能全部变成内能是不可能的B.第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式C.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D.从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的2. 关于系统内能的下列说法中正确的是（）A.物体内所有分子的平均动能与分子势能的总和叫物体的内能B.当一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化C.外界对系统做了多少功W，系统的内能就增加多少，即△U＝WD.系统从外界吸收了多少热量Q，系统的内能就增加多少，即△U＝Q3. 一定量气体膨胀做功100J，同时对外放热40J，气体内能的增量△U是（）A.60JB.−60JC.−140JD.140J4. 固定的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略。
假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变。
若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，如图所示，则在拉动活塞的过程中，关于气缸内气体的下列结论，其中正确的是（）A.气体对外做功，气体内能减小B.气体对外做功，气体内能不变C.外界对气体做功，气体内能不变D.气体向外界放热，气体内能不变5. 密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）（）A.内能增大，放出热量B.内能减小，吸收热量C.内能增大，对外界做功D.内能减小，外界对其做功6. 给旱区送水的消防车停于水平面，在缓缓放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体（）A.从外界吸热B.对外界做负功C.分子平均动能减少D.内能增加7. 带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a；然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，V−T图如图所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为P b和P c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac，则（）A.p b>p c，Q ab>Q acB.p b>p c，Q ab<Q acC.p b<p c，Q ab<Q acD.p b<p c，Q ab>Q ac8. A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同。
高中物理 第十章 热力学定律 6 能源和可持续发展课件 新人教版选修3-3
自然形成，未 经加工
由一次能源经 加工转换而成
常规能源
按利用技 术分 新能源
已大规模正常 煤、石油、天 使用 然气、水能
正在开发．或 太阳能、核能、 有新的利用方 地热能、海洋 式 能、风能
按可否再 生分
可再生能源
可循环使用， 水能、风能、生物质 不断补充 能、地热能 短期内无法转 煤、石油、天然气、 换获得 核燃料 对环境基本上 太阳能、海洋能、风 没有污染 能、水能 会严重污染环 化石燃料(煤、石油、 境 天然气)
3．开发新能源． (1) 化石能源的短缺和利用常规能源带来的环境污 染，使得新能源的开发成为当务之急． (2)新能源主要有下列几种：太阳能、生物质能、风 能、水能等．太阳能、风能、水能是清洁能源，也是“可 再生能源”．
【典例 2】 (多选)关于“温室效应”，下列说法正 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
各种形式的能量向内能的转化，是无序程度较小的 状态向无序程度较大的状态转化，是能够自动发生、全 额发生的，能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界 中的宏观过程具有方向性．
2．能量品质的降低． 能量耗散虽然不会使能量减少，却会导致能量品质 的降低，它实际上将能量从高度有用的形式降级为不大 可用的形式．煤、石油、天然气等能源储存着高品质的 能量，在利用它们的时候，高品质的能量释放出来并最 终转化为低品质的内能．内能较之机械能、电能、光能、 核能等是一种低品质能量．
不可再生能源
清洁能源
按对环境 污染情况 分
高中物理 第十章 热力学定律 第6课时 能源和可持续发展同步课时检测 新人教版选修33
训练6 能源和可持续发展[概念规律题组]1．下列说法中正确的是( ) A．机械能和内能之间的转化是可逆的B．气体向真空的自由膨胀是可逆的C．如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较有序的D．如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较无序的2．下列关于热力学第二定律微观意义的说法正确的是( ) A．从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律B．一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行C．有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行，有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行D．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵会减小3．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4．下列关于能量耗散的说法中正确的是( ) A．能量耗散使能的总量减少，违背了能量守恒定律B．能量耗散是指散失在环境中的内能再也不能收集起来被人类利用C．各种形式的能量向内能的转化，是能够自动、全额发生的D．能量耗散导致能量品质的降低5．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6．下列供热方式最有利于环境保护的是( ) A．用煤做燃料供热B．用石油做燃料供热C．用天然气或煤气做燃料供热D．用太阳能灶供热[方法技巧题组]7．下列现象能够发生，并且不违背热力学第二定律的有( ) A．一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热B．蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能C．桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离D．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体8．关于熵，下列说法中正确的是( )A．熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高B．熵值越小，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高C．熵值越大，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序D．熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序9．下列说法正确的是( ) A．人的学习过程随着知识的逐渐积累，引起认知系统总熵值减小B．人的学习过程随着知识的逐渐积累，引起认知系统总熵值增加C．因为能量守恒，所以无需节约能源D．热机中的内能可以全部用来做功10．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11．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少用煤作燃料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．①②⑤⑥C．①②③④⑤ D．①②③⑤⑥12．能源利用的过程实质上是( ) A．能量的消失过程B．能量的创造过程C．能量的转化和转移过程D．能量的转化、传递并且逐渐消失的过程[创新应用题组]13．CO2气体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的排放，使整个地球就像一个大温室一样，因此，大气中二氧化碳气体浓度的急剧增加已导致气温的逐步上升，使全球气候变暖．请回答：(1)这种大气中以CO2为主的气体产生的效应称为( )A．光热效应B．光电效应C．光气效应D．温室效应(2)导致大气中CO2浓度增加的主要原因是( )A．大量植物和生物物种灭绝B．大量燃料如石油、煤炭、天然气等的燃烧C．人口剧增，呼出的二氧化碳增多D．自然因素破坏了地球生态环境的平衡答案1．D 2．A 3．C 4.BCD 5．A 6．D 7．CD 8．AD 9．A 10．BC 11．A 12．C 13．(1)D (2)B。
高中物理第十章热力学定律综合检测含解析新人教版选修3_3
章末综合检测(第十章)时间:60分钟满分:100分一、选择题(本题共14小题,1～10题为单项选择题,11～14题为多项选择题,每小题4分,共56分．)1．热力学定律表明自然界中进行的热现象的宏观过程( )A．有的只遵守热力学第一定律B．有的只遵守热力学第二定律C．有的既不遵守热力学第一定律,也不遵守热力学第二定律D．所有的都遵守热力学第一、第二定律2．一个带活塞的汽缸内盛有一定量的气体,若此气体的温度随其内能的增大而升高,则( )A．将热量传给气体,其温度必升高B．压缩气体,其温度必升高C．压缩气体,同时气体向外界放热,其温度必不变D．压缩气体,同时将热量传给气体,其温度必升高3．下列说法正确的是( )A．对某物体做功,必定会使该物体的内能增加B．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但它是制造不出来的C．电流的能不可能全部转化为内能D．热量不可能从低温物体传到高温物体4．在给自行车轮胎打气时,会发现胎内空气温度升高,这是因为( )A．胎内气体压强不断增大,而容积不变B．轮胎从外界吸热C．外界空气温度本来就高于胎内气体温度D．打气时,外界不断地对胎内气体做功5．下列有关焦耳及焦耳实验的说法正确的是( )A．焦耳是法国物理学家,他的主要贡献是焦耳定律及热功当量B．焦耳实验中用到的容器可以用普通玻璃杯代替C．焦耳实验的研究对象是容器中的水D．焦耳实验中要使容器及其中的水升高相同的温度,实验中悬挂重物的质量、下落的高度可以不相同,但做功必须相同6．如图所示,直立容器内部有被隔板隔开的A、B两部分体积相等的气体,A的密度小,B 的密度较大,抽去隔板,加热气体,使两部分气体均匀混合,设在此过程中气体吸收的热量为Q,气体内能增量为ΔU,则( )A．ΔU＝Q B．ΔU＜QC．ΔU＞Q D．无法比较7．下列关于物体内能变化的说法,正确的是( )A．一定质量的晶体在熔化过程中内能保持不变B．一定质量的气体在体积膨胀过程中内能一定增加C．一定质量的物体在热膨胀过程中内能不一定增加D．一定质量的物体在体积保持不变的过程中,内能一定不变8．如图所示,用导热的固定隔板把一容器隔成容积相等的甲、乙两部分,甲、乙中分别有质量相等的氮气和氧气,在达到平衡时,它们的温度必相等,若分子势能可忽略,则甲、乙中( )A．气体的压强相等B．气体分子的平均动能相等C．气体的内能相等D．气体分子的平均速率相等9．金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气,打开筒的开关,筒内高压空气迅速向外溢出,待筒内外压强相等时,立即关闭开关．在外界保持恒温的条件下,经过一段较长的时间后,再次打开开关,这时出现的现象是( )A．筒外空气流向筒内B．筒内空气流向筒外C．筒内外有空气交换,处于动平衡状态,筒内空气质量不变D．筒内外无空气交换10．在如图所示的柱形容器内封有一定质量的密闭气体,光滑活塞C(质量为m)与容器用良好的隔热材料制成．另有质量为M的物体从活塞上方的A点自由下落到活塞上,并随活塞一起到达最低点B而静止．在这一过程中,密闭气体内能的改变量ΔU、外界对密闭气体所做的功W与物体和活塞的重力势能的变化关系是( )A．Mgh＋mgΔh＝ΔU＋WB．ΔU＝W ,W＝Mgh＋mgΔhC．ΔU＝W,W<Mgh＋mgΔhD．ΔU≠W ,W＝Mgh＋mgΔh11．在下述现象中,没有做功而使物体内能改变的是( )A．电流通过电炉而使温度升高B．在阳光照射下,水的温度升高C．锤打铁块,使铁块温度升高D．夏天在室内放几块冰,室内温度会降低12．我国航天员漫步太空已成为现实,已知飞船在航天员出舱前先要“减压”,在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”,因此将此设施专门做成了飞船的一个舱,叫“气闸舱”,其原理如图所示．两个相通的舱A、B间装有阀门K.指令舱A中充满气体,气闸舱B内为真空,整个系统与外界没有热交换．打开阀门K后,A中的气体进入B中,最终达到平衡．若将此气体近似看成理想气体,则此过程( )A．气体体积膨胀,对外做功B．气体分子势能减少,内能增加C．气体体积变大,温度不变D．B中气体不可能自发地全部退回到A中13．某同学做了如下实验:先把空烧瓶放入冰箱冷冻,取出后迅速用一个气球紧套在烧瓶颈上,再将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球膨胀起来,如图所示,与烧瓶放进热水前相比,放进热水后密闭气体的( )A．内能减小B．分子平均动能增大C．分子对烧瓶底的平均作用力变大D．体积是所有气体分子的体积之和14．如图所示,一定质量的理想气体,从状态A经绝热过程A→B、等容过程B→C、等温过程C→A又回到了状态A,则( )A．A→B过程气体降温B．B→C过程气体内能增加,可能外界对气体做了功C．C→A过程气体放热D．全部过程气体做功为零二、非选择题(本题共4个小题,共44分)15．(8分)如图所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置,开始时被封闭的气体的长度为32 cm,某同学用力向下压缩气体,使封闭气体的长度变为12 cm,该同学对活塞做90 J的功,大气压强为p＝1×105 Pa,活塞的横截面积S＝10 cm2,不计活塞的重力和摩擦,若以适当的速度压缩气体,在此过程中向外散热20 J,求气体内能变化了多少？16．(10分)爆米花酥脆可口、老少皆宜,是许多人喜爱的休闲零食,如图为高压爆米花的装置原理图,玉米在铁质的密闭容器内被加热,封闭气体被加热成高温高压气体,当打开容器盖后,“嘭”的一声气体迅速膨胀,压强急剧减小,玉米粒就“爆炸”成了爆米花．设当地温度为t1＝27 ℃,大气压为p0,已知密闭容器打开前的气体压强达到4p0.试分析:(1)容器内的气体看做理想气体,求容器内气体的温度．(2)假定在一次打开的过程中,容器内气体膨胀对外界做功15 kJ,并向外释放了20 kJ 的热量,容器内原有气体的内能如何变化？变化了多少？17.(12分)如图所示为一汽缸内封闭的一定质量的气体的p V图象,当该系统从状态a 沿过程a→c→b到达状态b时,有335 J的热量传入系统,系统对外界做功126 J,求:(1)若沿a→d→b过程,系统对外做功42 J,则有多少热量传入系统？(2)若系统由状态b沿曲线过程返回状态a时,外界对系统做功84 J,问系统是吸热还是放热？热量传递是多少？18．(14分)如图所示,长为50 cm、内壁光滑的汽缸固定在水平面上,汽缸内用横截面积为100 cm2的活塞封闭有压强为1.0×105 Pa、温度为27 ℃的理想气体,开始时活塞位于距左侧缸底30 cm处．现对封闭的理想气体加热,使活塞缓慢向右移动．(已知大气压强为1.0×105 Pa)(1)试计算当温度升高到327 ℃时,缸内封闭气体的压强．(2)若在此过程中封闭气体共吸收了700 J的热量,试计算气体增加的内能．章末综合检测(第十章)1．解析:热力学第一、第二定律是热力学的基本定律,对所有涉及热现象的宏观过程都成立．选项D正确．答案:D2．解析:由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知,当压缩气体,同时将热量传给气体,其内能增加,温度必升高,D正确；若压缩气体的同时向外界放热,内能增加或减少的情况无法确定,温度变化也无法确定,C错误；而A、B只是考虑了或W或Q的一个方面而忽略了另一方面,故不正确．答案:D3．解析:由ΔU＝W＋Q可知,A错误；第二类永动机违背了热力学第二定律,所以制造不出来,B正确；电流通过纯电阻电路可使电能全部转化为内能,C错误；在一定条件下热量可以从低温物体传到高温物体,D错误．答案:B4．解析:给自行车轮胎打气,人对胎内气体做功,气体内能增加,所以温度升高．答案:D11。
最新人教版高中物理选修3-3第十章《能源和可持续发展》课后训练1
课后训练1．下列说法中正确的是()。
A．机械能和内能之间的转化是可逆的B．气体向真空的自由膨胀是可逆的C．如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较有序的D．如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较无序的2．下列关于热力学第二定律微观意义的说法中，正确的是()。
A．从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律B．一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行C．有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行，有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行D．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵会减小3．下列关于熵的有关说法中错误的是()。
A．熵是系统内分子运动无序性的量度B．在自然过程中熵总是增加的C．热力学第二定律也叫做熵减小原理D．熵值越大代表着越无序4．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5．下列关于能量耗散的说法中，正确的是()。
A．能量耗散使能的总量减少，违背了能量守恒定律B．能量耗散是指耗散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，是能够自动全额发生的D．能量耗散导致能量品质的降低6．如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q内为真空，整个系统与外界没有热交换。
打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则()。
A．气体体积膨胀，内能增加B．气体分子势能减少，内能增加C．气体分子势能增加，压强可能不变D．Q中气体不可能自发地全部退回到P中7．在研究性学习的过程中，同学们提出了以下四个活动方案，哪些从理论上讲是可行的()。
A．改进热机的生产工艺，总有一天热机的效率可达到100%B．发明一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝D．将房屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题8．下列对“覆水难收”的叙述中，正确的是()。
2020_2021学年高中物理第十章热力学定律6能源和可持续发展学案新人教版选修3_3
第六节能源和可持续发展【素养目标定位】※了解什么是能量耗散和品质降低※了解能源与人类社会、环境的关系※了解几种新能源的发展【素养思维脉络】课前预习反馈知识点1 能量耗散和品质降低1．能量耗散系统的内能流散到__周围环境中__，没有办法把这些内能__收集__起来加以利用，这种现象叫作能量耗散。
2．品质降低能量从高度有用的形式降级为__不大可用__的形式叫品质降低。
能量在利用过程中，总是由高品质的能量最终转化为__低品质__的能量。
知识点2 能源与人类社会发展、环境1．能源能源是指能够提供__可利用能量__的物质，它是现代社会生活的重要物质基础。
2．常规能源常规能源是指__已被广泛应用__的能源，如煤、石油、天然气、水力等。
3．能源危机按目前的消耗量，石油、天然气最多只能维持半个世纪，煤炭尚可维持一二百年。
4．环境污染能源利用的过程也直接污染着地球环境，主要有__温室效应__、__酸雨污染__、__臭氧层__的破坏等。
辨析思考『判一判』(1)石油、天然气都属于新能源。
(×)(2)能量耗散不遵循能量守恒定律。
(×)(3)能量耗散会导致能量品质的降低。
(√)(4)为了可持续发展，必须节约能源。
(√)(5)石油和煤炭的燃烧增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应”。
(√)(6)能量耗散现象反映了在一些特殊过程中能量并不守恒，从而导致能源不可再生。
(×)『选一选』在研究性学习的过程中，同学们提出了以下四个活动方案，哪些从理论上讲是可行的( D )A．制作一个内能回收器，将散失在周围环境中的内能全部收回再利用B．发明一种制冷设备，使温度降至绝对零度C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝D．将房屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题解析：系统的内能流失到周围环境中，不可能全部收回再利用，A错；温度不能无限降低，绝对零度不可能达到，B错；扩散现象具有方向性，逆过程不可能自发进行，C错；太阳能可以用来发电和进行加热，D正确。
最新高中物理第10章热力学定律第6节能源和可持续进展课堂作业新人教版选修3_3
第十章第6节能源和可持续进展基础夯实一、选择题(1、2题为单选题，3、4题为多选题)1．以下说法正确的是( C )A．煤、石油、天然气等燃烧时可放出氧气B．汽油是一种清洁能源C．水能是可再生能源D．煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的解析：煤、石油、天然气等是动植物转化成的，燃烧时放出二氧化碳，A 错；汽油燃烧会引发一些化合物的产生，导致有毒气体的生成，B错；水能是可再生能源，C对；煤、石油等存储量是无量的，是不可再生能源，D错。
2．人类只需一个地球，我们要爱护赖以生存的环境。
试完成以下三个题目：(1)以下哪一种不属于当今世界的三大环境成绩( C )A．酸雨B．臭氧层的破坏C．人口的急剧增长D．温室效应(2)酸雨的构成次要是由于( B )A．大气中CO2含量的添加B．大气中SO2含量的添加C．乱砍滥伐森林，破坏生态环境D．大气中氟利昂含量添加(3)大气臭氧层( D )A．能大量反射太阳辐射中的紫外线，所以那里的温度较低B．能散射太阳光中的紫外线，使地面生物免受紫外线之害C．是大气层中存在臭氧的独一场所，我们该当加以爱护D．汲取大量的太阳紫外线，增添到达地面的紫外线辐射3．以下对能量耗散的理解正确的有( BD )A．能量耗散说明能量在不断增添B．能量耗散恪守能量守恒定律C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消逝D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性解析：在发生能量转化的宏观过程中，其他方式的能量毕竟会转化为流散到四周环境的内能，没法再回收利用，这类景象叫能量耗散。
能量耗散并不违犯能量守恒定律，宇宙的能量既没有增添，也没有消逝，它只从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，故A、C错。
4．关于“温室效应”，以下说法正确的是( BC )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添加了大气中的二氧化碳的含量，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：“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添加了大气中二氧化碳的含量。
【提分必做】高中物理 第10章 热力学定律 第6节 能源和可持续发展课堂达标 新人教版选修3-3
第十章第6节能源和可持续发展1．(淄博淄川中学2017年高二月考)“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 )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．各地都要兴建水力和风力发电站D．停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代解析：受地域环境的限制，风力、水力发电站不能在各地兴建，因而不能关闭火力发电站，故B、C错；受技术限制，核能和太阳能尚未大规模被利用，所以也不能停止使用石油资源，故D错误。
2．(多选)(山东聊城2017～2018学年高二检测)煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境。
最近，某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)，把煤“吃干榨尽”。
下列有关说法中正确的是( ACD ) A．煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化B．煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化C．该技术实现了煤的清洁利用D．该技术实现了煤的高效利用解析：煤粉加压气化制备合成气中既有物理变化，又有化学变化，A正确，B错误；该技术使煤得以高效良好利用又环保，C、D正确。
3．(多选)(江苏省苏州市2017年高二下学期期末)下列说法正确的是( BC )A．能量耗散，说明能量在不断减少B．因为液体表面分子分布比内部稀，所以表面有收缩趋势C．某些液晶中掺入少量多色性染料后，对不同颜色的光吸收强度与所加电场的场强有关D．温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多解析：能量耗散是指能量的可利用率越来越低，但仍然遵守能量守恒定律，故A错误；液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力，但由于分子间的距离大于分子的平衡距离r0，分子引力大于分子斥力，分子力表现为引力，即存在表面张力，表面张力使液体表面有收缩的趋势，B正确；彩色液晶显示屏是应用液晶在不同电场中对不同颜色的光吸收强度不同制成的，C正确；物体的内能与物质的量、温度、体积、以及物态有关，温度高的物体具有的内能不一定比温度低的物体具有的内能多，故D错误。
高二物理人教版选修3-3同步课时作业10.6能源和可持续发展
10.6能源和可持续发展一、单选题1.可燃冰是一种天然气水合物的俗称,这种物质在低温和40多个大气压下才是稳定的。
可燃冰到达水面可以立即融化,同时成分中的甲烷开始燃烧。
每立方米可燃冰可释放164立方米甲烷。
可燃冰虽好,但开采不易。
2017年我国突破了这一开采技术。
那么可燃冰所含有的能量形式是( )A.核能B.化学能C.风能D.太阳能2.关于“节约能源”下列说法正确的是()A.由于自然界的能量的总和是守恒的，所以节约能源是毫无意义的B.浪费能源只是浪费个人金钱，对整个社会和自然界是无关紧要的，因为能量是守恒的C.从能量转化的角度看，自然界中宏观过程是有方向性的，能量的利用受这种方向性的制约，所以“节约能源”对人类社会发展有很大影响D.上述说法都是错误的3.关于能量耗散,下列说法正确的是( )A.能量耗散是指在一定条件下,能量在转化过程中总量减少了B.能量耗散表明,能量守恒定律是错误的C.能量耗散表明,在能源的利用过程中,能量在数量上并未减少,但可利用的能量减少了D.能量不可能耗散,能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性4.煤、石油、天然气和生物质能能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→内能B.太阳能辐射→机械能→电能C.生物质能→电能→化学能→内能D.太阳能辐射→机械能→化学能5.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少用煤做燃料;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.①②④⑤B.①②⑤⑥C.①②③④⑤D.①②③⑤⑥6.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,其设计结构如图所示。
为了更有效地利用太阳能,提高热水温度,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上一层反射面D.将除玻璃板之外的内壁涂黑二、多选题7.关于能源的开发利用，下列说法正确的是()A.根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的B.能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响C.不断开发新能源，是缓解能源危机，加强环境保护的重要途径D.能源是有限的，无节制地使用常规能源，是一种盲目的短期行为8.关于“温室效应”,下列说法正确的是( )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,两极冰雪熔化D."温室效应"使得土壤酸化9.(多选)2CO 气体有个“怪脾气”,它几乎不吸收太阳的短波辐射,大气中2CO 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的排放,使整个地球就像一个大温室一样,因此,大气中二氧化碳气体浓度的急剧增加会导致气温的逐步上升,使全球气候变暖,为了减缓大气中2CO 浓度的增加,以下措施中可行且有效的是( )A.禁止使用煤、石油和天然气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.植树造林10.(多选）热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。
人教版高中物理选修3-3《10.6能源和可持续发展(同步练习)
高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）1．煤、石油、天然气等燃料的能，通过燃烧转化为能；这种能可以直接供给生产、生活的需要，也可以通过内燃机、汽轮机转化为能．还可以进一步转化为能，然后被利用．2．下列不属于新能源的是( )A.太阳能B.核能C.风能D.石油3．下列属于可再生能源的是( )A.电能B.水流能、风能C.煤炭D.核能、太阳能4．下列说法中正确的应是（）A.热力学第一定律和热力学第二定律是相辅相成缺一不可的．B.热力学第二定律的两种表述是等效的C.能量耗散说明能量是不守恒的D.热量不能自发地从低温物体传到高温物体5．消耗石油和煤炭给环境带来的主要问题是（）A.运输过程中的泄漏B.机械运动过程中的噪音C.燃烧时消耗的氧气D.燃烧时产生的二氧化碳6．太阳辐射到地球的能量是巨大的，每年可达4×1024Ｊ，假设学校每月要用电能1010J，如果把太阳一天幅射到地球上的能量全部转化为电能，可供学校使用多长时间？人类有可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能吗？请注意观察你的周围，说说人们在太阳能的利用方面取得的进展．7．到达地球表面的太阳辐射功率在与太阳光线垂直的表面上每平方米大约为Ｐ＝1400W,如果用面积为Ｓ＝2㎡的太阳能热水器，热水器内装有100㎏水，水的初温为20℃，若热水器的效率为80%，则需多长时间才能使水的温度达到100℃？［Ｃ＝4200J/㎏·℃］8．太阳总辐射功率为3.86×1026W,太阳与地球之间的平均距离为1.5×1011m，试估算地面上1㎡所获得的太阳能的功率是多少？9．某地强风速为14m/s，空气密度为ρ＝1.3 kg/m3．若通过截面为400 m2的风能全部用于使风力发电机转动，且风能的20％转化为电能，则通过这个截面的风的发电功率是多大？10．太阳热水器是利用太阳能来加热水的设备，在我国城乡许多屋顶上都可以看到．太阳单位时间直射到地面单位面积的能量为E0＝7×103J/(m2s)．某热水器的聚热面积Ｓ＝2m2，若每天相当于太阳直射的时间为t＝4h，太阳能的20％转化为水的内能，计算这个热水器最多能使m＝500kg的水温度升高多少．。
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能源和可持续发展
限时：45分钟总分：100分
一、单项选择题(每小题7分，共49分)
1．“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 ) 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．各地都要兴建水力和风力发电站
D．停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代
解析：受地域环境的限制，风力、水力发电站不能在各地兴建，因而不能关闭火力发电站，故B、C错；受技术限制，核能和太阳能尚未大规模被利用，所以也不能停止使用石油资源，故D错误．
2．关于能源的开发和利用，下列观点不正确的是( B )
A．能源是有限的，无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为
B．根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的
C．能源的开发和利用，必须同时加强对环境保护
D．不断开发新能源，是缓解能源危机、加强环境保护的主要途径
解析：能量守恒定律是自然界普遍存在的规律，但由于能量耗散，所以仍存在能源危机问题．
3．氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐．我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产生化的目标迈进．氢能具有的优点包括( A )
①原料来源广②易燃烧、热值高③储存方便
④制备工艺廉价易行
A．①②B．①③
C．③④D．②④
解析：氢能是易燃烧、热值高，原料来源广；但储存难、制备成本高，故①②正确．4．在研究性学习的过程中，同学们提出了以下四个活动方案，哪些从理论上讲是可行的( D )
A．制作一个内能回收器，将散失在周围环境中的内能全部收回再利用
B．发明一种制冷设备，使温度降至绝对零度
C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝
D．将房屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题
解析：系统的内能流失到周围环境中，不可能全部收回再利用，A错；温度不能无限降低，绝对零度不可能达到，B错；扩散现象具有方向性，逆过程不可能自发进行，C错；太阳能可以用来发电和进行加热，D正确．
5．下列叙述中不正确的是( B )
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：城市的空气污染一方面来自工业，另一方面来自机动车尾气的排放；氟是促使臭氧分解的催化剂，所以无氟冰箱的使用会降低对臭氧层的破坏；二氧化碳的性质决定了它能引起温室效应，现在大气中二氧化碳的浓度日益增大；由于塑料极难分解，所以“白色污染”成了当前环境保护的重大问题之一．
6．下列关于能量耗散的说法，不正确的是( A )
A．能量耗散使能的总量减少，违背了能量守恒定律
B．能量耗散是指耗散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，是能够自动全额发生的
D．能量耗散导致能量品质的降低
解析：能量耗散是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；耗散的内能无法再被利用，B项对；各种形式的能量向内能的转化，是能够自动全额发生的，因为此过程除了转化为内能还是内能，C项对．故选A.
7．作为新型燃料，从环保角度来看，氢气具有的突出特点是( C )
A．在自然界里存在氢气
B．氢气轻，便于携带
C．燃烧氢气无污染
D．氢气燃烧发热量高
解析：氢气燃烧生成水，所以对环境无污染．
二、多项选择题(每小题9分，共27分)
8．二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用，行星表面发出的长波辐射到大气以后被二氧化碳截获，最后使大气升温，大气中的二氧化碳像暖房的玻璃一样，只准太阳的辐射热进来，却不让室内的长波热辐射出去，大气中的二氧化碳的这种效应叫温室效应．这是目前科学界对地球气候变暖进行分析的一种观点，根据这种观点，以下说法成立的是( ABC ) A．在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量的二氧化碳，当时地球的气温很高
B．经过漫长的年代，地壳的岩石和气体二氧化碳发生化学反应，导致二氧化碳减少，地球上出现了生命
C．由于工业的发展和人类的活动，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高
D．现在地球正在变暖的原因是工业用电和生活用电的急剧增加，使电能和其他形式的能转化为内能
解析：地球形成的早期，地壳不如现在牢固，地球不如现在稳定，火山活动频繁，符合地质的发展规律．由于火山的喷发，排出大量的二氧化碳，这是必需的现象，进而导致当时地球的气温很高．地球上的岩石由于多种原因，其中包括岩石中的矿物成分与水、氧气、二氧化碳发生化学反应，使岩石进一步分化，最后形成土壤，二氧化碳减少，形成了生命适合生存的条件．由于工业的发展和人类的活动，大量地使用常规能源，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高．生活用电和工业用电是电能和其他形式的能的转变，会产生热．四个选项都很正确，但就温室效应这一点而言，A、B、C是正确的．9．煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境．最近，某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90 %)，把煤“吃干榨尽”．下列有关说法中正确的是( ACD )
A．煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化
B．煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化
C．该技术实现了煤的清洁利用
D．该技术实现了煤的高效利用
解析：煤粉加压气化制备合成气中既有物理变化，又有化学变化，A正确，B错误；该技术使煤得以高效良好利用又环保，C、D正确．
10．下列对能量耗散的理解，正确的有( BD )
A．能量耗散说明能量在不断减少
B．能量耗散遵守能量守恒定律
C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失
D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性
解析：在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能量最终会转化为流散到周围环境的内能，无法再回收利用，这种现象叫能量耗散．能量耗散并不违反能量守恒定律，宇宙的能量既没有减少，也没有消失，它只从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，故A、C错．
三、非选择题(共24分)
11．(12分)某地的平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m3，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面内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少？
答案：3.4 kW
解析：首先可以求在时间t 内作用于风车的气流质量为m ＝πr 2
vtρ，这些气流的动能为12mv 2，转变的电能为E ＝12mv 2×10%，故风车带动电动机功率为P ＝E t ＝12
πr 2ρv 3×10%代入数据以后得P ≈3.4 kW.
12．(12分)太阳能是人类最基本的能源，它无污染、无费用，这种能源的使用期和太阳本身寿命一样长，当太阳光照射地面时，1 m 2地面上在1 s 内平均得到的太阳辐射能约为1.0×103 J ．太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，目前已经逐渐地出现在我们的生活中．
晓阳在网上下载了某型号太阳能热水器的宣传广告：
(1)晓阳家每天大约需要100 kg 热水，用这种热水器将这些水从25 ℃加热到45 ℃需要多长时间？
(2)与效率为80%的电热水器相比，晓阳家每天可节约多少电能？
答案：(1)3.9 h (2)2.9 kW·h 解析：(1)设T 为光照时间，
k ＝1.0×103 J/(s·m 2)，
Q 吸＝cm (t －t 0)＝4.2×103×100×20 J＝8.4×106 J
太阳能热水器传给水的热量Q 放＝kSTη
因为Q 吸＝Q 放，
所以T ＝Q 放kSη＝8.4×1061.0×103×1.5×40%
s ＝1.4×104
s≈3.9 h
(2)由Q 电＝Wη得 W ＝Q 电η1＝8.4×106
0.8
J ＝1.05×107 J≈2.9 kW·h.。