内容正文:
11.5能源与可持续发展
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.“美丽中国,我是行动者”。下列方式可能造成空气污染的是( )
A.风车发电 B.焚烧秸秆 C.洒水增湿 D.温室育苗
2.我省三门峡盆地蕴藏着一个原油储量为亿吨级的巨型油田,并有十分丰富的地热资源。下列说法正确的是( )
A.原油属于不可再生能源
B.地热能属于非清洁能源
C.利用地热发电是能量的转移过程
D.原油和地热能实质上均来自太阳能
3.下列不属于全球变暖造成的影响的是( )
A.海平面上升 B.使北极熊无家可归
C.传染病发病率增加 D.提高粮食产量
4.下列关于能源与可持续发展的说法正确的是( )
A.煤、石油、天然气是可再生能源
B.太阳能、风能、核能都是清洁能源
C.能量的转化和转移是有方向性的
D.核电站是利用核聚变释放的能量发电
5.2020年12月26日,株洲智轨一期的第一次试跑在河西段完美落幕。智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势,零排放、无污染。智轨列车的动力系统在输出动力的过程中( )
A.内能转化为机械能 B.电能转化为机械能
C.机械能转化为电能 D.机械能转化为内能
6.全球变暖已是大家非常关注的一种现象,它会给人类带来一系列的不利影响。下列现象不是由全球变暖带来的是( )
A.海平面上升 B.春天来了桃花盛开
C.温度和降水的变化影响到作物产量 D.高温天气导致人类发病率增加
7.下列关于材料、能源和信息说法中正确的是( )
A.太阳是人类能源的宝库,内部每时每刻都发生着剧烈的核聚变
B.超导材料既可用于制作远距离输电导线,又可用于制作电炉的电阻丝
C.太阳能、风能与天然气都是可再生、清洁、无污染能源
D.北斗导航系统是利用超声波进行定位和导航的
8.2022年世界地球日的主题是“真爱地球,人与自然和谐共生”,垃圾分类、低碳出行、节能减排……下列做法符合这一理念的是( )
A.使用一次性碗筷 B.燃放烟花爆竹 C.旧教材循环使用 D.焚烧废旧塑料
9.关于能源、信息与材料,下列说法不正确的是( )
A.垃圾分类有利于环保和节约能源
B.为了减少对环境的污染,未来我国占能源消费总量的比例逐步降低的能源是核能
C.5G和4G信号的电磁波在真空中传播的速度相等
D.若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
10.以下行为符合“绿色低碳、文明出行”生活理念的是( )
A.放学后,未关闭教室内的日光灯
B.教室的电脑显示器周末处于待机状态
C.选择自行车或公共交通出行
D.夏天上课时,将教室内的空调温度调得很低
二、填空题
11.能量的转化和转移具有____________,能源的利用是______的,我们能利用的能源是有限的。
12.为满足环保需求及确保能源安全,我县很多出租车已使用天然气来代替燃油。某出租车在一段时间内消耗了天然气,若这些天然气完全燃烧放出的热量是_____,这些热量可使质量为_____的水由升高到。【水的比热容为,天然气的热值取】
13.国家能源局4月25日发布数据显示,2025年第一季度,我国风电光伏发电合计新增装机7433万千瓦,累计装机达14.82亿千瓦,首次超过火电装机。千瓦是______的单位;风电光伏发电与传统火电相比,优点是______。(只写一条)
14.微波炉工作时,消耗电能,产生微波,电能属于________(填“一次”或“二次”)能源,微波________(填“是”或“不是”)电磁波。
15.我国最新建成的“华龙一号”核电站正式投入商业运行。它采用了先进的第三代核电技术,兼顾了安全性与经济性。目前核电站是通过核______(选填“裂变”或“聚变”)的方式释放能量,核能属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源;核电站的大规模应用可显著减少温室气体排放,助力实现“______中和”目标。
三、综合题
16.PM2.5 表示大气中粒径小于或等于 2.5μm 的细颗粒物的含量,这个值越高,就代表空气污染越严重。细颗粒物的形成,人为的因素是各种燃料的不完全燃烧,其来源包括发电、冶金、纺织印染等各种工业过程中排放的烟尘以及各类交通工具排放的尾气。
(1)PM2.5 在大气中漫游__________________(填“是”或“不是”)分子无规则运动;
(2)请你结合生活体验,提出一条改善雾霾天气的措施:_________________ 。
17.“凌风号”是国内首个成功下线的12兆瓦级陆上风电机组,助推国家能源结构优化升级,助力实现“双碳”目标。
(1)风电机组利用闭合电路的部分导体切割______将风能转化为电能,产生的电能属于______次能源。能量在转化过程中具有______性。
(2)当风吹过风电机叶片时,叶片两侧的气流速度不同会形成压力差推动叶片旋转,流速较大的一侧叶片受到空气的压强_______(选填“较大”或“较小”);叶片和空气摩擦的过程中失去电子会带上______(选填“正”或“负”)电荷。某风电机的一个叶片质量为,体积约为,已知制作叶片材料的平均密度约为,则叶片的空心比(空心体积占总体积的比值)为________%。
(3)已知风电机每秒捕获的风能与风速的三次方成正比,与叶轮直径的二次方成正比;若甲乙两个风电机分别在风速为和的情况下捕获的风能之比为,则甲乙两个风电机的叶轮直径之比为______,乙风机在风速为的情况下每秒捕获的风能为,风能转化为电能的效率始终为40%,当风速为时乙风机的发电功率为______。
18.如图所示为同学们制作简易汽轮机的设计方案,向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。测试过程中,发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为,这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是___________。
A.增加酒精灯的高度,用其内焰加热
B.更换一个更细的喷嘴
C.降低小风扇的高度,使喷嘴对准风扇的中心
交流过程中,有同学设想:用凹面镜会聚太阳光替代酒精灯加热易拉罐,制成一个“太阳能蒸汽机”。你认为这个“太阳能蒸汽机”的优势是___________。(写出一条即可)
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《11.5能源与可持续发展》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
C
B
B
A
C
B
C
1.B
【详解】A.风车发电将风的机械能转化为电能,不会造成空气污染,故A不符合题意;
B.焚烧秸秆会产生大量的空气污染物,会污染空气,故B符合题意;
C.洒水增湿能够除尘,防治空气污染,故C不符合题意;
D.温室育苗只是提高温室内的气温,不会造成空气污染,故D不符合题意。
故选B。
2.A
【详解】A.原油是经过地质变化形成的化石能源,在短时间内无法从自然界重新生成,属于不可再生能源,故A正确;
B.清洁能源是指在使用过程中对环境影响较小或无污染的能源,地热能利用时对环境的污染极小,属于清洁能源,故B错误;
C.利用地热发电时,是将地热中的能量转化为电能,这一过程属于能量的转化,故C错误;
D.原油是由古代生物遗骸经过地质作用形成,其能量源于古代生物固定的太阳能,而地热能主要来自地球内部放射性元素衰变产生的热能,并非来自太阳能,故D错误。
故选A。
3.D
【详解】A.全球变暖会导致冰川消融,海平面上升,故A不符合题意;
B.北极熊生活在冰雪的世界中,而冰川的消融导致冰川大量减少,使得北极熊的生存条件越来越恶劣,故B不符合题意;
C.全球变暖会导致气温过高,会扩大蚊虫等疾病传播媒介的活动范围,可能导致相关传染病发病率增加,故C不符合题意;
D.全球变暖会导致极端天气出现频率增多,导致大面积干旱或洪涝发生,对植物的生长有很大影响,可能降低粮食产量,故D符合题意。
故选D。
4.C
【详解】A.煤、石油、天然气是化石能源,短期内无法从自然界得到补充,属于不可再生能源,故A错误;
B.太阳能、风能是清洁能源,核能使用后会产生放射性核废料,对环境存在危害,不属于清洁能源,故B错误;
C.能量的转化和转移是有方向性的,比如热量只能自发从高温物体转移到低温物体,不能反向自发进行,故C正确;
D.目前核电站是利用可控核裂变释放的能量发电,故D错误。
故选C 。
5.B
【详解】智轨列车的动力系统在输出动力的过程中,消耗了电能,获得了机械能,所以是将电能转化为机械能。
故选B。
6.B
【详解】ACD.全球气候变暖导致海平面上升,温度和降水的变化影响到作物产量,对人体的生理活动有害,高温天气导致人类发病率增加,故ACD不符合题意;
B.春天来了桃花盛开,是春季发生的现象,不是全球变暖带来的,故B符合题意。
故选B。
7.A
【详解】A.太阳内部的氢原子核在高温高压下不断发生核聚变,释放出巨大的能量,这些能量以光和热的形式辐射到地球,是地球上大部分能源的最终来源,比如化石能源、风能、水能等都间接来自太阳能,故A正确;
B.超导材料的特点是在特定低温下电阻为零,用它制作远距离输电导线可以减少电能损耗;但电炉的电阻丝是利用电流的热效应工作的,需要电阻较大的材料,超导材料电阻为零,无法产生热量,不能用来制作电阻丝,故B错误;
C.太阳能和风能是可再生能源,且清洁无污染;但天然气是化石能源,属于不可再生能源,燃烧时会产生二氧化碳等气体,不属于完全无污染的能源,故C错误;
D.北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的,因为电磁波可以在真空中传播,能实现卫星与地面之间的信号传输;而超声波是声波,需要介质传播,无法在真空中传递信息,故D错误。
故选A。
8.C
【详解】A.使用一次性筷子,增加了森林的砍伐,而树木可以通过光合作用吸收二氧化碳,不符合“低碳生活”的要求,故A不符合题意;
B.燃放烟花爆竹,会产生大量的空气污染物,增加了二氧化碳的排放,不符合“低碳生活”的要求,故B不符合题意;
C.旧教材循环使用,减少了森林的砍伐,而树木可以通过光合作用吸收二氧化碳,符合“低碳生活”理念,故C符合题意;
D.焚烧废旧塑料,会产生大量的空气污染物,增加了二氧化碳的排放,不符合“低碳生活”的要求,故D不符合题意。
故选C。
9.B
【详解】A.垃圾分类有助于回收、利用,所以有利于环保的节能。故A正确,不符合题意;
B.为了减少环境污染,我国占能源消费问题的比例逐步降低的能源是化石能源,故B错误,符合题意;
C.5G和4G信号的电磁波在真空中传播的速度都是3×108m/s,故C正确,不符合题意;
D.超导材料的电阻为零,用它来造输电线可以降低能耗,故D正确,不符合题意。
故选B。
10.C
【详解】A.放学后,应及时关闭教室内的日光灯,故A不符合题意;
B.教室的电脑显示器在不用时,应及时关闭,而不是一直处于待机状态,故B不符合题意;
C.选择自行车或公共交通出行,尽量少开私家车符合绿色低碳、文明出行的理念,故C符合题意;
D.夏天上课时,教室内的空调温度调得很低,会消耗更多的电能,不符合绿色低碳、文明出行的理念,故D不符合题意。
故选C。
11. 方向性 有条件
【详解】[1]能量转化和转移是有方向性的,并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
[2]能量的转化和转移是有条件的,例如:不做功的前提下,内能只能由高温物体转移到低物体。
12. 25
【详解】[1]因为消耗的天然气的质量为
所以天然气完全燃烧放出的热量为
[2]因为
所以由可得可加热的水的质量为
13. 电功率 清洁无污染
【详解】[1]电功率:用电器单位时间内消耗的电能,单位是瓦特、千瓦;所以千瓦是电功率的单位。
[2]风电光伏发电与传统火电相比,优点是清洁无污染,不会产生二氧化硫、氮氧化物等有害气体以及粉尘等污染物,能有效改善空气质量,助力环境保护。
14. 二次 是
【详解】[1]电能是消耗其它能源经过加工转换来的,属于二次能源。
[2]微波、无线电波、光波都是电磁波。
15. 裂变 不可再生 碳
【详解】[1]核裂变是指重原子核分裂成两个或多个较轻原子核的过程,在这个过程中会释放出大量的能量;而核聚变目前还主要处于研究阶段,尚未大规模应用于核电站。目前,核电站是通过核裂变的方式释放能量的。
[2]可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源,如太阳能、风能、水能等;核原料是矿产资源,一旦被使用,在短时间内无法从自然界得到补充,所以核原料属于不可再生能源。
[3]核电站的大规模应用可显著减少温室气体排放,助力实现“碳”中和目标。“碳”中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。
16. 不 少开车,低碳出行
【详解】(1)[1]PM2.5是粒径小于或等于2.5μm的细颗粒物,在大气中的漫游是机械运动,而不是分子的无规则运动。
(2)[2]PM2.5的来源包括各类交通工具排放的尾气,所以出行时,少开车,低碳出行。
17.(1) 磁感线 二 方向性
(2) 较小 正 90
(3) 9∶10 5000
【详解】(1)[1]风力发电机组的原理是电磁感应,即闭合电路的部分导体切割磁感线,将风能转化为电能。
[2]电能是由风能(一次能源)转化而来的,属于二次能源。
[3]能量转化具有方向性,例如内能难以完全转化为机械能而不损耗。
(2)[1]流体流速越大的位置,压强越小,故流速大的一侧叶片受到的空气压强较小。
[2]摩擦起电中,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,叶片与空气摩擦失去电子,故带正电。
[3]叶片材料的实心体积
空心体积
空心比
(3)[1]由题意可知,风车每秒捕获的风能与风速、叶轮直径的关系可以表示为(为常数),甲乙两个风电机的叶轮直径之比
[2]同一风车每秒在不同速度下捕获的风能之比为,风速为,乙风车每秒捕获的风能
乙风车每秒转化成的电能
乙风车的电功率
18. B 不需要燃烧燃料,环保无污染
【解析】【小题1】[1]A.根据酒精灯的使用方法,外焰温度最高,内焰温度较低。如果将酒精灯调高,使用内焰加热,反而会降低加热效率,导致水蒸气产生量减少,喷射力更小,故A不符合题意;
B.根据流体压强与流速的关系,喷嘴变细后,相同时间内通过的水蒸气流速会增加,相同情况下喷射力会增大,这将有效提高扇叶的转速,故B符合题意;
C.调整喷嘴与扇叶的对准位置,可以提高能量利用率,但并不能增大蒸汽喷射力本身。题目明确指出问题是“蒸汽喷射力不足”,而非喷射方向问题,故C不符合题意。
故选B。
[2]“太阳能蒸汽机”利用太阳能加热,无需燃烧化石燃料,具有环保无污染、节约能源、可再生等优点。
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