6.3珍惜大自然（讲义）物理鲁科版必修第三册

本高中物理讲义聚焦“能源与可持续发展”核心内容，系统梳理自然资源的分类（可再生与不可再生资源的特点及区别），能源开发利用中的环境问题，以及可持续发展理念，通过能量耗散规律构建从资源特性到环保措施的学习支架。 资料以物理观念为基础，结合能量转化与耗散分析节能必要性，通过疑难点辨析（如可再生能源需合理开发）培养科学思维，随学随练与分层练习（基础、素养、迁移）辅助课堂教学，助力课后查漏补缺，强化科学态度与环保责任。

第六章 能源与可持续发展 6.3珍惜大自然 课标要点 1.了解自然资源的分类，辨析可再生资源与不可再生资源的特点与区别。 2.认识能源开发利用过程中带来的环境问题，树立环境保护意识。 3.理解可持续发展的内涵，掌握节约能源、保护自然的基本途径与措施。 4.结合物理知识，学会从能量利用角度分析绿色节能、生态保护的实际意义。 学习重难点 重点：自然资源的分类、能源利用与环境的关系、可持续发展理念 难点：区分可再生与不可再生能源、结合能量耗散理解节能与环保的必要性 知识点自然资源的分类与特点 1.自然资源的定义 自然资源是指存在于自然界中，能够被人类生产生活利用的物质和能量的总称，是人类生存、社会发展的物质基础。人类的一切生产活动、能源利用都依托于自然资源的开发与转化。 2.自然资源的核心分类 根据资源的再生能力、形成周期，可将自然资源分为可再生资源和不可再生资源两大类，二者特性差异显著。 (1)可再生资源 定义：在较短的时间内可以自然再生、循环利用，或能够持续更新的自然资源。 核心特点：再生周期短、可反复利用，但若过度开发、肆意破坏，会出现资源枯竭、生态失衡问题，并非“取之不尽用之不竭”。 典型实例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能、地热能等。 (2)不可再生资源 定义：经过漫长的地质年代形成，形成周期长达千万年甚至上亿年，短期内无法再生、不可循环补充的自然资源。 核心特点：储量有限、消耗后无法恢复，随着人类持续开采利用，资源总量会不断减少，最终趋于枯竭。 典型实例：煤炭、石油、天然气(化石能源)、核能矿产(铀矿)等。 3.资源利用的物理本质 人类开发利用自然资源，本质是将自然界中的天然能量，通过物理、化学过程转化为可利用的电能、机械能、内能等高品质能量。结合能量耗散规律可知，能量转化过程中必然存在能量损耗，且部分能量会转化为低品质内能散失，无法回收利用。 随学随练 1．下列属于不可再生能源的是（　　） A．水能 B．石油 C．太阳能 D．潮汐能 【答案】B 【详解】ACD．水能来自水循环（如河流、降雨），可自然再生，属于可再生能源。太阳能来自太阳辐射，可持续利用，属于可再生能源。潮汐能来自月球和太阳引力作用，可周期性再生，属于可再生能源，故ACD不符合题意； B．不可再生能源指在人类时间尺度内无法自然再生的能源，如石油等化石燃料，形成需数百万年，消耗后无法短期再生，属于不可再生能源，故B符合题意。 故选B。 2．为何要节约用电？ 【答案】见解析 【详解】能效标识又称能源效率标识，表示产品在能源效率等级等性能指标的一种信息标签，能效标识等级越低，能效越高。从小家小户来说，节约用电既省钱又可以形成良好习惯；从可持续发展角度来看，我们应尽可能的节约用电，来减少我们对自然不可再生资源的索取。 3．如图所示为单库双向潮汐电站的示意图，在海湾建一双拦水坝，使海湾与大海隔开构成水库，其中、、、为水闸.利用潮汐造成的坝内、外水位差，引导高水位的海水通过水轮发电机，使发电机发电.涨、落潮时要得到如图所示的海水流向，则应该（　　） A．涨潮时、打开，、关闭；退潮时、关闭，、打开 B．涨潮时、打开，、关闭；退潮时、关闭，、打开 C．涨潮时、打开，、关闭；退潮时、关闭，、打开 D．涨潮时、打开，、关闭；退潮时、关闭，、打开 【答案】B 【详解】涨潮时，海洋水位高，水库水位低，为了得到题图所示的海水流向，、打开，、关闭；退潮时，海洋水位低，水库水位高，为了得到如图所示的海水流向，、关闭，、打开，故B正确，ACD错误。 故选B。 知识点能源开发与生态环境问题 1.传统化石能源的环境危害 煤炭、石油、天然气等传统不可再生能源，是目前人类社会的主要能源，但其大规模开发与使用会引发一系列生态环境问题，违背自然生态平衡： (1)大气污染：化石燃料燃烧会释放二氧化硫、氮氧化物、粉尘、颗粒物等污染物，引发雾霾、酸雨等大气问题，危害人体健康与动植物生长。 (2)温室效应：燃料燃烧释放大量二氧化碳等温室气体，加剧全球气候变暖，导致冰川融化、海平面上升、极端天气频发。 (3)生态破坏：化石能源开采过程中，会破坏地表植被、土壤结构，造成水土流失、土地荒漠化，破坏动植物栖息地，引发生物多样性减少。 (4)能量浪费严重：传统能源利用技术落后，能量转化效率低，大量能量以热能形式耗散，造成能源浪费的同时加剧热污染。 2.新能源利用的优势与局限 以太阳能、风能、水能为代表的新能源，是绿色清洁能源，契合珍惜自然、保护生态的发展理念： (1)核心优势：可再生、无污染或低污染、能量来源广泛，开发利用过程对生态环境破坏极小，可有效缓解能源危机与环境压力。 (2)现存局限：能量分布分散、稳定性差、受天气地域影响大，能量转化设备成本高、利用效率有待提升，暂时无法完全替代传统能源。 3.能量视角下的环境问题本质 结合能量耗散与转化的方向性可知：人类过度开发不可再生能源、低效利用能量，会导致高品质能源快速消耗、低品质废能大量堆积，打破自然界能量循环与生态平衡，这是能源危机与环境问题的核心物理本质。 随学随练 4．下列对能量转化的描述正确的是（　　） A．电暖器工作时，电能转化为动能 B．雨滴下落过程中，动能转化为重力势能 C．汽油发动机运转时，电能转化为化学能 D．水力发电机工作时，水的机械能转化为电能 【答案】D 【详解】A．电暖器工作时，电能转化为内能，故A错误； B．雨滴下落过程中，重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能，故B错误； C．汽油发动机运转时，化学能转化为机械能，故C错误； D．水力发电机工作时，水的机械能转化为电能，故D正确； 故选D。 5．最有利于环境保护的供热方式是（　　） A．用煤做燃料供热 B．用太阳能供热 C．用石油做燃料供热 D．用天然气和煤气做燃料供热 【答案】B 【详解】A．煤做燃料供热会释放二氧化碳，产生温室效应，且会产生二氧化硫，不利于环境保护，选项A错误； B．太阳能是利用光能转化为电能供热，是清洁能源，有利于环境保护，选项B正确； C．石油做燃料释放氮氧化物和二氧化硫，可形成酸雨，不利于环境保护，选项C错误； D．天然气或煤气燃烧都会释放碳氧化物，不利于环境保护，选项D错误。 故选B。 6．作为新型燃料，从环保的角度来看，氢气具有的突出特点是（　　） A．氢气存在自然界里 B．氢气轻且便于携带 C．氢气燃烧污染较小 D．氢气燃烧发热量高 【答案】C 【详解】ABCD．氢气燃烧生成物是水，所以对环境污染较小，ABD 错误C正确。 故选C。 疑难点能源利用与生态关联易错点 1.可再生能源并非永久可用 易错认知：可再生能源可以无限使用，无需节约。 正确辨析：可再生能源的再生需要自然条件与周期，若过度开发、破坏生态环境，会导致再生能力下降，出现资源短缺，因此仍需节约利用。 2.能量守恒≠无需节能 易错认知：能量总量守恒，所以不需要节约能源。 正确辨析：总能量始终守恒，但能量耗散会使大量高品质可用能量转化为不可利用的低品质内能，造成可用能源减少，引发能源危机，因此节能的核心是减少能量耗散、提升能源利用率。 3.清洁能源的判定误区 易错认知：只要是可再生能源就是绝对无污染能源。 正确辨析：多数可再生能源为清洁能源，但设备生产、搭建、运维过程会产生少量污染，仅能源使用过程无污染，因此仍需合理开发、高效利用。 活学活用 7．2021年6月11日，我国成功将“北京三号”卫星送入预定轨道，如图卫星两翼的太阳能电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。关于能源与可持续发展，以下说法正确的是（     ） A．利用太阳能、风能和核能等能源替代化石能源可以改善空气质量 B．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造 C．水电站里的发电装置可以将水库中储存的水的机械能全部转化为电能 D．核能对环境的污染比常规能源对环境的污染大 【答案】A 【详解】A．改善空气质量，就应该从根本上减少碳排放量，用新能源代替传统的化石能源，节能减排，故A正确； B．能量是守恒的，既不能创造也不可能消失，但能量品质会下降，故要节约能源，故B错误； C．由于水下落过程以及发电装置都有摩擦，故该装置不可能将水库中储存的水的机械能全部转化为电能，故C错误； D．核能属于新能源，处理得当是一种清洁能源，故D错误； 故选A。 8．（多选）下列能源中，哪些属于不污染环境的新能源（　　） A．太阳能 B．天然气 C．风能 D．沼气 【答案】AC 【详解】AC．新能源如海洋能、地热能、风能、太阳能等，不会污染环境，故AC符合题意； BD．常规能源如石油，天然气等不属于新能源，也会污染环境。沼气属于生物质能源，属于新能源，但生产和使用过程中可能产生少量污染物（如硫化氢），故BD不符合题意。 故选AC。 9．对于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中正确的是（　　） A．系统的总熵只能减小，不可能增加 B．系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小 C．系统逐渐从比较有序的状态向更无序的状态发展 D．系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展 【答案】C 【详解】AB．由热力学第二定律可知，系统的熵只能增大，不可能减小，故AB错误； CD．系统只能自发地从比较有序的状态向更无序的状态发展，故C正确，D错误； 故选C。 基础通关 1.关于自然界中宏观过程的方向性，下列说法正确的是（　　） A. 热量可以自发地从低温物体传到高温物体 B. 机械能可以全部转化为内能，内能也可以自发地全部转化为机械能 C. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的 D. 只要对系统做功，就能使内能自动转化为机械能而不引起其他变化 【答案】C 【解析】自然界中一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，是不可逆的。热量只能自发地从高温物体传到低温物体；机械能可以全部转化为内能，但内能不能自发地全部转化为机械能而不引起其他变化，因此 A、B、D 错误，C 正确。 2.第二类永动机不可能制成，是因为（　　） A. 违背了能量守恒定律 B. 违背了热力学第一定律 C. 违背了热力学第二定律 D. 以上说法都不对 【答案】C 【解析】第二类永动机不违背能量守恒定律（热力学第一定律），它设想从单一热源吸热全部转化为有用功而不产生其他影响，违背了热力学第二定律，因此不可能制成。 3.关于熵的概念，下列说法正确的是（　　） A. 熵是描述系统有序程度的物理量，熵值越大越有序 B. 熵是描述系统无序程度的物理量，熵值越大越无序 C. 孤立系统的熵可以自发减小 D. 熵的增加意味着有效能量的增加 【答案】B 【解析】熵是描述系统分子运动无序程度的物理量，熵值越大，系统的无序程度越高；根据熵增原理，孤立系统的熵只会自发增大或不变，不会自发减小；熵的增加意味着能量品质下降，有效可利用的能量减少。 4.下列能源中，都属于可再生能源的一组是（　　） A. 煤炭、石油、天然气 B. 水能、风能、太阳能 C. 核能、生物质能、地热能 D. 潮汐能、化石能源、氢能 【答案】B 【解析】可以从自然界源源不断得到补充的能源为可再生能源，水能、风能、太阳能均属于可再生能源；煤炭、石油、天然气等化石能源、核能属于不可再生能源。 5.下列过程中，能体现能量转化具有方向性的是（　　） A. 冬天用热水袋取暖，热水袋的内能传递给人体 B. 电动机工作时将电能全部转化为机械能 C. 电冰箱可以使热量从低温内部传到高温外界，不消耗电能 D. 汽车刹车时，动能自发地全部转化为内能，内能也能自发全部变回动能 【答案】A 【解析】热水袋取暖体现了热传递的方向性，热量自发从高温物体传向低温物体。电动机工作时部分电能会转化为内能；电冰箱需要消耗电能才能将热量从低温传到高温；汽车刹车时动能转化为内能，但内能不能自发变回动能，均体现了能量转化的方向性。 6.关于能量耗散，下列说法错误的是（　　） A. 能量耗散说明能量在数量上减少了 B. 能量耗散过程中能量仍然守恒 C. 能量耗散说明能量的品质降低了 D. 能量耗散从能量角度反映出自然界宏观过程的方向性 【答案】A 【解析】能量耗散过程中，能量的总量保持守恒，并不会减少；只是能量从便于利用的高品质形式，转化为难以回收利用的低品质内能，能量品质降低，从能量角度反映了宏观过程的方向性。 7.煤、石油、天然气等化石能源作为能源的共同特点是（　　） A. 都是可再生能源 B. 都来自太阳辐射的能量 C. 都是清洁能源，对环境无污染 D. 都可以直接转化为电能 【答案】B 【解析】煤、石油、天然气均由古代生物遗体经过漫长地质年代形成，本质是古代生物固定的太阳能，都来自太阳辐射；它们都是不可再生能源，燃烧会产生废气、废渣等污染物，需要通过热机、发电机等装置才能转化为电能。 8.根据热力学第二定律，判断下列说法正确的是（　　） A. 热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 B. 热量能够从高温物体传到低温物体，也能从低温物体传到高温物体 C. 机械能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化为机械能 D. 机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能且不引起其他变化 【答案】B 【解析】热量可以自发地从高温物体传到低温物体，也可以通过外界做功从低温物体传到高温物体（如电冰箱）；机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能，但必然会引起其他变化，无法在不产生其他影响的前提下实现。 9.下列关于熵增原理的理解，正确的是（　　） A. 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵一定减小 B. 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小 C. 地球是一个孤立系统，熵会不断增加 D. 生物的生长过程违背了熵增原理 【答案】B 【解析】熵增原理指出：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小。地球不是孤立系统，持续接收太阳能输入；生物生长过程中自身熵减小，但会向环境释放热量，使环境的熵增大，系统总熵仍然增加，不违背熵增原理。 10.关于能源开发与环境保护，下列说法不正确的是（　　） A. 化石能源的大量使用是造成大气污染和温室效应的重要原因 B. 提高能源利用效率是节约能源的重要途径 C. 可再生能源取之不尽，完全不需要节约使用 D. 开发新能源、减少化石能源依赖是可持续发展的必然要求 【答案】C 【解析】可再生能源虽然可以循环再生，但在特定时间、特定区域内的可利用量是有限的，同样需要节约使用、合理开发。 素养提升 11.某火力发电厂用煤炭发电，已知煤炭的热值为，发电厂的发电效率为 40%。若该电厂每天消耗 2000 吨煤炭，求： （1）每天煤炭完全燃烧放出的总热量； （2）该电厂每天能输出多少电能（单位：kW・h）。 【解答】 （1）煤炭质量 煤炭完全燃烧放出的总热量： （2）由发电效率公式 ，得输出电能： 换算单位： 12.某家庭冬季使用电暖气取暖，电暖气的额定功率为 2000W，平均每天使用 5 小时。已知当地电价为 0.6 元 /（kW・h），求： （1）该电暖气一个月（按 30 天计算）消耗的电能； （2）一个月的电费支出； （3）若改用效率为 80% 的天然气取暖，天然气热值为，要获得相同的热量，每月需要消耗多少立方米天然气。 【解答】 （1）电暖气功率 一个月总工作时长： 消耗电能： （2）一个月电费： （3）电暖气提供的总热量： 天然气需要放出的总热量： 消耗天然气体积： 迁移创新 13.某地区太阳能电池板的光电转化效率为 18%，该地区每平方米面积上接收太阳能的平均功率为 1.2kW。若要安装一套总功率为 5kW 的太阳能发电系统，求： （1）至少需要多大面积的太阳能电池板； （2）若每天有效日照时间为 6 小时，该系统一天能发电多少千瓦时。 【解答】 （1）每平方米电池板的有效发电功率： 所需电池板总面积： （2）系统一天的发电量： 14.一辆汽车发动机的输出功率为 60kW，以 72km/h 的速度匀速行驶 100km，已知发动机的效率为 25%，汽油的热值为。求： （1）汽车行驶这段路程所用的时间； （2）发动机做的有用功； （3）消耗汽油的质量。 【解答】 （1）车速换算：，路程 行驶时间： （2）发动机输出功率 发动机做的有用功： （3）由效率公式 ，得汽油完全燃烧放出的总热量： 消耗汽油的质量： 学科网（北京）股份有限公司1/10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六章 能源与可持续发展 6.3珍惜大自然 课标要点 1.了解自然资源的分类，辨析可再生资源与不可再生资源的特点与区别。 2.认识能源开发利用过程中带来的环境问题，树立环境保护意识。 3.理解可持续发展的内涵，掌握节约能源、保护自然的基本途径与措施。 4.结合物理知识，学会从能量利用角度分析绿色节能、生态保护的实际意义。 学习重难点 重点：自然资源的分类、能源利用与环境的关系、可持续发展理念 难点：区分可再生与不可再生能源、结合能量耗散理解节能与环保的必要性 知识点自然资源的分类与特点 1.自然资源的定义 自然资源是指存在于自然界中，能够被人类生产生活利用的物质和能量的总称，是人类生存、社会发展的物质基础。人类的一切生产活动、能源利用都依托于自然资源的开发与转化。 2.自然资源的核心分类 根据资源的再生能力、形成周期，可将自然资源分为可再生资源和不可再生资源两大类，二者特性差异显著。 (1)可再生资源 定义：在较短的时间内可以自然再生、循环利用，或能够持续更新的自然资源。 核心特点：再生周期短、可反复利用，但若过度开发、肆意破坏，会出现资源枯竭、生态失衡问题，并非“取之不尽用之不竭”。 典型实例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能、地热能等。 (2)不可再生资源 定义：经过漫长的地质年代形成，形成周期长达千万年甚至上亿年，短期内无法再生、不可循环补充的自然资源。 核心特点：储量有限、消耗后无法恢复，随着人类持续开采利用，资源总量会不断减少，最终趋于枯竭。 典型实例：煤炭、石油、天然气(化石能源)、核能矿产(铀矿)等。 3.资源利用的物理本质 人类开发利用自然资源，本质是将自然界中的天然能量，通过物理、化学过程转化为可利用的电能、机械能、内能等高品质能量。结合能量耗散规律可知，能量转化过程中必然存在能量损耗，且部分能量会转化为低品质内能散失，无法回收利用。 随学随练 1．下列属于不可再生能源的是（　　） A．水能 B．石油 C．太阳能 D．潮汐能 2．为何要节约用电？ 3．如图所示为单库双向潮汐电站的示意图，在海湾建一双拦水坝，使海湾与大海隔开构成水库，其中、、、为水闸.利用潮汐造成的坝内、外水位差，引导高水位的海水通过水轮发电机，使发电机发电.涨、落潮时要得到如图所示的海水流向，则应该（　　） A．涨潮时、打开，、关闭；退潮时、关闭，、打开 B．涨潮时、打开，、关闭；退潮时、关闭，、打开 C．涨潮时、打开，、关闭；退潮时、关闭，、打开 D．涨潮时、打开，、关闭；退潮时、关闭，、打开 知识点能源开发与生态环境问题 1.传统化石能源的环境危害 煤炭、石油、天然气等传统不可再生能源，是目前人类社会的主要能源，但其大规模开发与使用会引发一系列生态环境问题，违背自然生态平衡： (1)大气污染：化石燃料燃烧会释放二氧化硫、氮氧化物、粉尘、颗粒物等污染物，引发雾霾、酸雨等大气问题，危害人体健康与动植物生长。 (2)温室效应：燃料燃烧释放大量二氧化碳等温室气体，加剧全球气候变暖，导致冰川融化、海平面上升、极端天气频发。 (3)生态破坏：化石能源开采过程中，会破坏地表植被、土壤结构，造成水土流失、土地荒漠化，破坏动植物栖息地，引发生物多样性减少。 (4)能量浪费严重：传统能源利用技术落后，能量转化效率低，大量能量以热能形式耗散，造成能源浪费的同时加剧热污染。 2.新能源利用的优势与局限 以太阳能、风能、水能为代表的新能源，是绿色清洁能源，契合珍惜自然、保护生态的发展理念： (1)核心优势：可再生、无污染或低污染、能量来源广泛，开发利用过程对生态环境破坏极小，可有效缓解能源危机与环境压力。 (2)现存局限：能量分布分散、稳定性差、受天气地域影响大，能量转化设备成本高、利用效率有待提升，暂时无法完全替代传统能源。 3.能量视角下的环境问题本质 结合能量耗散与转化的方向性可知：人类过度开发不可再生能源、低效利用能量，会导致高品质能源快速消耗、低品质废能大量堆积，打破自然界能量循环与生态平衡，这是能源危机与环境问题的核心物理本质。 随学随练 4．下列对能量转化的描述正确的是（　　） A．电暖器工作时，电能转化为动能 B．雨滴下落过程中，动能转化为重力势能 C．汽油发动机运转时，电能转化为化学能 D．水力发电机工作时，水的机械能转化为电能 5．最有利于环境保护的供热方式是（　　） A．用煤做燃料供热 B．用太阳能供热 C．用石油做燃料供热 D．用天然气和煤气做燃料供热 6．作为新型燃料，从环保的角度来看，氢气具有的突出特点是（　　） A．氢气存在自然界里 B．氢气轻且便于携带 C．氢气燃烧污染较小 D．氢气燃烧发热量高 疑难点能源利用与生态关联易错点 1.可再生能源并非永久可用 易错认知：可再生能源可以无限使用，无需节约。 正确辨析：可再生能源的再生需要自然条件与周期，若过度开发、破坏生态环境，会导致再生能力下降，出现资源短缺，因此仍需节约利用。 2.能量守恒≠无需节能 易错认知：能量总量守恒，所以不需要节约能源。 正确辨析：总能量始终守恒，但能量耗散会使大量高品质可用能量转化为不可利用的低品质内能，造成可用能源减少，引发能源危机，因此节能的核心是减少能量耗散、提升能源利用率。 3.清洁能源的判定误区 易错认知：只要是可再生能源就是绝对无污染能源。 正确辨析：多数可再生能源为清洁能源，但设备生产、搭建、运维过程会产生少量污染，仅能源使用过程无污染，因此仍需合理开发、高效利用。 活学活用 7．2021年6月11日，我国成功将“北京三号”卫星送入预定轨道，如图卫星两翼的太阳能电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。关于能源与可持续发展，以下说法正确的是（     ） A．利用太阳能、风能和核能等能源替代化石能源可以改善空气质量 B．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造 C．水电站里的发电装置可以将水库中储存的水的机械能全部转化为电能 D．核能对环境的污染比常规能源对环境的污染大 8．（多选）下列能源中，哪些属于不污染环境的新能源（　　） A．太阳能 B．天然气 C．风能 D．沼气 9．对于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中正确的是（　　） A．系统的总熵只能减小，不可能增加 B．系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小 C．系统逐渐从比较有序的状态向更无序的状态发展 D．系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展 基础通关 1.关于自然界中宏观过程的方向性，下列说法正确的是（　　） A. 热量可以自发地从低温物体传到高温物体 B. 机械能可以全部转化为内能，内能也可以自发地全部转化为机械能 C. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的 D. 只要对系统做功，就能使内能自动转化为机械能而不引起其他变化 2.第二类永动机不可能制成，是因为（　　） A. 违背了能量守恒定律 B. 违背了热力学第一定律 C. 违背了热力学第二定律 D. 以上说法都不对 3.关于熵的概念，下列说法正确的是（　　） A. 熵是描述系统有序程度的物理量，熵值越大越有序 B. 熵是描述系统无序程度的物理量，熵值越大越无序 C. 孤立系统的熵可以自发减小 D. 熵的增加意味着有效能量的增加 4.下列能源中，都属于可再生能源的一组是（　　） A. 煤炭、石油、天然气 B. 水能、风能、太阳能 C. 核能、生物质能、地热能 D. 潮汐能、化石能源、氢能 5.下列过程中，能体现能量转化具有方向性的是（　　） A. 冬天用热水袋取暖，热水袋的内能传递给人体 B. 电动机工作时将电能全部转化为机械能 C. 电冰箱可以使热量从低温内部传到高温外界，不消耗电能 D. 汽车刹车时，动能自发地全部转化为内能，内能也能自发全部变回动能 6.关于能量耗散，下列说法错误的是（　　） A. 能量耗散说明能量在数量上减少了 B. 能量耗散过程中能量仍然守恒 C. 能量耗散说明能量的品质降低了 D. 能量耗散从能量角度反映出自然界宏观过程的方向性 7.煤、石油、天然气等化石能源作为能源的共同特点是（　　） A. 都是可再生能源 B. 都来自太阳辐射的能量 C. 都是清洁能源，对环境无污染 D. 都可以直接转化为电能 8.根据热力学第二定律，判断下列说法正确的是（　　） A. 热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 B. 热量能够从高温物体传到低温物体，也能从低温物体传到高温物体 C. 机械能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化为机械能 D. 机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能且不引起其他变化 9.下列关于熵增原理的理解，正确的是（　　） A. 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵一定减小 B. 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小 C. 地球是一个孤立系统，熵会不断增加 D. 生物的生长过程违背了熵增原理 10.关于能源开发与环境保护，下列说法不正确的是（　　） A. 化石能源的大量使用是造成大气污染和温室效应的重要原因 B. 提高能源利用效率是节约能源的重要途径 C. 可再生能源取之不尽，完全不需要节约使用 D. 开发新能源、减少化石能源依赖是可持续发展的必然要求 素养提升 11.某火力发电厂用煤炭发电，已知煤炭的热值为，发电厂的发电效率为 40%。若该电厂每天消耗 2000 吨煤炭，求： （1）每天煤炭完全燃烧放出的总热量； （2）该电厂每天能输出多少电能（单位：kW・h）。 12.某家庭冬季使用电暖气取暖，电暖气的额定功率为 2000W，平均每天使用 5 小时。已知当地电价为 0.6 元 /（kW・h），求： （1）该电暖气一个月（按 30 天计算）消耗的电能； （2）一个月的电费支出； （3）若改用效率为 80% 的天然气取暖，天然气热值为，要获得相同的热量，每月需要消耗多少立方米天然气。 迁移创新 13.某地区太阳能电池板的光电转化效率为 18%，该地区每平方米面积上接收太阳能的平均功率为 1.2kW。若要安装一套总功率为 5kW 的太阳能发电系统，求： （1）至少需要多大面积的太阳能电池板； （2）若每天有效日照时间为 6 小时，该系统一天能发电多少千瓦时。 14.一辆汽车发动机的输出功率为 60kW，以 72km/h 的速度匀速行驶 100km，已知发动机的效率为 25%，汽油的热值为。求： （1）汽车行驶这段路程所用的时间； （2）发动机做的有用功； （3）消耗汽油的质量。 学科网（北京）股份有限公司1/10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $