高二物理选修3-3.10.6能源和可持续发展同步检测-新人教版

第六节能源和可持续发展
基础夯实
1．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
答案：D
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不充分，使得废气中所含粉尘、一氧化碳、二氧化硫等物质污染了大气。

而太阳能是一种无污染的能源，应大力推广，答案应选D。

2．下列叙述中不正确的是( )
A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能
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
答案：B
解析：煤、石油、天然气等是动植物转化成的，其来源可追溯到太阳能，所以A正确；氟利昂会使臭氧层遭到破坏，但无氟冰箱不含氟利昂，所以B错误；引起温室效应的气体有很多，但在大气中CO2含量最大，所以CO2含量增多是引起温室效应的主要原因，C正确；“白色污染”物是一些不易分解的化工材料，所以亟待解决，如近几年国家发布“限塑令”就是为解决“白色污染”所采取的有效措施，故D正确。

3．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
答案：BC
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、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等，故B、C选项正确。

4．人类只有一个地球，我们要保护赖以生存的环境。

试完成以下三个题目：
(1)下列哪一种不属于当今世界的三大环境问题( )
A．酸雨B．臭氧层的破坏
C．人口的急剧增长D．温室效应
(2)酸雨的形成主要是由于( )
A．大气中CO2含量的增加
B．大气中SO2含量的增加
C．乱砍滥伐森林，破坏生态环境
D．大气中氟利昂含量增加
(3)大气臭氧层( )
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唯一场所，我们应该加以保护
D．吸收大量的太阳紫外线，减少到达地面的紫外线辐射
答案：(1)C (2)B (3)D
5．在上海市青少年校外活动营地“东方绿舟”内有一个绿色能源区，同学们可以在这里做太阳能和风能的研究性实验。

某同学为了测定夏季中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能，制作了一个太阳能集热装置，实验器材有：(a)内壁涂黑的泡沫塑料箱一个，底面积为1m2；(b)盛水塑料袋一个；(c)温度计一个；(d)玻璃板一块(约1m2)。

如图所示。

假设图为一斜坡草地，太阳光垂直照射到草地表面，请将上述实验器材按实验设计要求画在下图中。

如果已知水的比热容c，被水吸收的热量Q与水的质量m、水温升高量Δt间的关系是
Q ＝cm Δt ，则为了测定中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能，除了需要测量m 、Δt 外，还应测量的物理量是________，本实验会有一定误差，试写出一条产生误差的主要原因： _________________________________________________________。

答案：实验图示如下：
还应测时间T (或t )
解析：产生误差的主要原因：太阳能没有全部被水吸收(或水吸收的太阳能还有一部分损失等)
6．某地的平均风速为5m/s ，已知空气密度是1.2kg/m 3
，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12m 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：3.4kW
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 2vt ρ，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 ＝3.4kW
能力提升
1．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，去感觉一下尾气的温度，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
答案：B
解析：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。

2．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
答案：D
3.凡是能提供某种形式能量的物质，或是物质各种各样的运动，统称为能源，下面是一组关于能源的问题，请完成下列题目。

(1)“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
(2)煤、石油、天然气和生物质能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．来自太阳辐射的能源
D．污染环境的能源
(3)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．太阳辐射能→化学能→热能
B．太阳辐射能→机械能→电能
C．生物质能→电能→化学能→热能
D．太阳辐射能→机械能→化学能
答案：(1)C (2)C (3)A
4．CO2气体有个“怪脾气”，它几乎不吸收太阳的短波辐射。

大气中CO2浓度的增加，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。

(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环境生态平衡
(3)为了减缓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
答案：(1)D (2)B (3)BD
解析：大气中CO2浓度的增加，导致了温室效应；为了缓解这种局面，一方面要尽量少
使用煤、石油等常规能源，另一方面要开发利用新能源并植树造林改善环境。

5．据《中国环境报》报道：从一份简单科技攻关课题研究结果显示，我国酸雨区已占国土面积的40%以上，研究结果还表明，我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达15亿多元。

为了有效控制酸雨，目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。

在英国进行的一项研究结果表明：高烟囱可有效地降低地面SO2浓度。

在20世纪的60～70年代的10年间，由发电厂排放的SO2增加了35%，但由于建造高烟囱的结果，地面浓度降低了30%之多。

请你从全球环境保护的角度，分析这种做法是否可取？说明其理由并举出几种控制酸雨的有效途径。

答案：这种做法不可取。

建设高烟囱只能降低地面SO2的浓度，不能从根本上降低大气中SO2的浓度。

控制酸雨的途径主要有三个：一是对煤、石油等传统能源进行处理，使其燃烧过程不产生SO2；二是对SO2回收；三是开辟“绿色能源”，主要是氢能源。