第12章 能源与可持续发展（重难点专练）物理沪科版必修第三册

**基本信息** 聚焦能源问题与分类，以实际情境选择题为载体，构建“问题-措施-分类-影响”的知识逻辑链，强化能量观念与科学态度。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |能源与可持续发展|6题（含风力发电、神舟飞船等案例）|结合科技/生活情境的单选/多选，考查能源短缺成因、可持续发展措施|从能源短缺与环境恶化问题切入，推导可持续发展核心（资源与环境平衡）及实践路径（节能与清洁能源）| |能源分类|6题（含亚运会电子烟花、新能源汽车等案例）|依托社会热点的概念辨析题，涉及能源分类、环境污染影响|衔接可持续发展，细化能源分类标准（可再生/不可再生），关联温室效应、酸雨等环境问题的成因与危害|

12 能源与可持续发展（题型突破） 题型01 能源与可持续发展 题型02 能源分类 ▌题型01 能源与可持续发展 1．随着人口迅速增长、经济快速发展以及工业化程度的提高， 能源　短缺和过度使用 化石能源　带来的环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题。 2．可持续发展 (1)可持续发展的核心：追求发展与 资源　、 环境　的平衡：既满足当代人的需求，又不损害子孙后代的需求。 (2)需要做好两方面： ①要大力提倡 节能　； ②发展 可再生　能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的 清洁　能源。 1．如图所示，我国东海大桥两侧将建成海上风力发电场。每台风力发电机的叶片转动时可形成半径为的圆面，当地风向可视为与叶片转动的圆面垂直，发电机将此圆面内气流动能转化为输出电能的效率为。风速在范围内，可视为不变。已知风速时每台发电机输出电功率为，空气的密度为，则（　　） A．单位时间内经过每台发电机叶片圆面的气流动能为 B．当风速为时每台发电机的输出电功率约为 C．每台发电机叶片转动时形成的圆面半径约为 D．若每年有风速在，则每台发电机年发电量至少为 【答案】C 【详解】A．单位时间内经过每台发电机叶片圆面的气流动能为 故A错误； B．根据 可知每台发电机的输出电功率与成正比，结合题意有 解得 故B错误； C．风速时每台发电机输出电功率为，则有 解得 故C正确； D．若每年有风速在，则每台发电机年发电量至少为 故D错误。 故选C。 2．2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，飞船飞向太空，太阳能电池板展开，飞船两翼的太阳电池板是太阳能电池在太空领域的应用、关于电源、电流与电路，以下说法正确的是（　　） A．太阳能安全、清洁，是可供人类利用的一种新能源，是不可再生资源 B．某电池板不接负载时的电压是，短路电流是，则内阻为 C．电源是将化学能转化为电能的装置，电路两端有电压，电路中就有电流 D．电源的作用只是在电源内部把正电荷由负极搬运到正极，保持两极之间有电压 【答案】B 【详解】A．太阳能安全、清洁，是可供人类利用的一种新能源，是可再生资源，故A错误； B．某电池板不接负载时的电压是，短路电流是，则内阻为 故B正确； C．电源是将其他形式的能量转化为电能的装置，并不限于只将化学能转化为电能；电路两端有电压，则电路中不一定有电流，要想有电流，电路还必须闭合，故C错误； D．电源之所以能维持外电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地搬运到正极或把负电荷由正极搬运到负极和在外电路中形成稳定的电场，故D错误。 故选B。 3．（多选）关于能源的利用，下列说法正确的是（　　） A．由于煤和石油的储量是无限的，没有必要开发太阳能和核能 B．能源的利用过程实质是能的转化过程 C．现在使用的能源主要是煤、石油和天然气 D．煤、石油和天然气的化学能归根结底来自太阳能 【答案】BCD 【详解】A．虽然我国的煤不和石油的储量十分丰富，但是它们是化石能源，用完以后不能再短时间内形成，太阳能和核能的开发和利用是十分重要的，故A错误； B．能源的利用过程，实质上是能的转化和转移过程，故B正确； C．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油、天然气，故C正确； D．石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能，即间接来自太阳能，故D正确； 故选BCD。 4．“化风为电，御风而行”。2023年 6 月 28日，全球首台16兆瓦海上风电机组在三峡集团福建海上风电场顺利完成吊装，并于7月 19日成功并网发电。下列关于能源知识的说法正确的是（　　） A．“兆瓦”是能量单位 B．风能属于不可再生能源 C．风力发电实现了空气动能与电能的转化 D．各种不同形式的能量在相互转化的过程中不需要做功 【答案】C 【详解】A．瓦是功率的单位，“兆瓦”是较大的功率单位，故A错误； B．风能属于可再生能源，故B错误； C．风力发电实现了空气动能与电能的转化，故C正确； D．功是能量转化的量度，各种不同形式的能量在相互转化的过程中需要做功，故D错误。 故选C。 5．（多选）能源短缺和环境恶化指的是（    ） A．煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限的，这叫能源短缺 B．煤炭和石油资源是有限的，短时间内不能再次生成，这叫能源短缺 C．煤炭和石油具有很大的气味，在开采，存放和使用过程中这些气味会聚集在空气中污染空气，使环境恶化 D．大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了大气成分，使环境恶化 【答案】BD 【详解】煤炭和石油都是由几亿年以前的生物遗体形成的，这些能源短时间内不能再次生成，它们的储量是有限的，并不是取之不尽，用之不竭的，这是能源短缺；大量化石能源在使用时会排出有害气体污染空气，这是环境恶化。故BD正确，AC错误。 故选BD。 6．（多选）下列措施有助于缓解能源危机、保证可持续发展的有（　　） A．用木材代替煤，进行火力发电 B．将高能耗企业从发达地区转移到欠发达地区 C．少开汽车，多骑自行车或搭乘公共交通工具出行 D．大力开发风力发电，减少火力发电 【答案】CD 【详解】A．用木材代替煤，进行火力发电，不能减少电能的消耗，也不能减少化石燃料的使用，不能做到节能减排，无助于缓解能源危机、保证可持续发展，故A错误； B．将高能耗企业从发达地区转移到欠发达地区，不能减少化石燃料的使用，也不能做到节能减排，无助于缓解能源危机、保证可持续发展，故B错误； C．少开汽车，多骑自行车或搭乘公共交通工具，可减少污染物的排放，减少化石能源的使用，有助于缓解能源危机、保证可持续发展，故C正确； D．大力开发风力发电，减少火力发电，可减少污染物的排放，减少化石能源的使用，有助于缓解能源危机、保证可持续发展，故D正确。 故选CD。 ▌题型02 能源分类 1．能源和环境污染 (1)温室效应：石油和煤炭的燃烧增加了大气中二氧化碳的含量，因此加剧了温室效应。温室效应使得两极的冰雪融化，海平面上升，淹没沿海城市，使海水倒流入河流，从而使耕地盐碱化；温室效应使全球降水量变化，影响气候和植被变化，影响人体健康。 (2)酸雨：酸雨是指pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水。形成酸雨的主要原因是燃烧煤炭和石油，以及工业生产等释放到大气中的二氧化硫等物质使雨水酸度升高，形成“酸雨”，腐蚀建筑物、酸化土壤。 (3)光化学烟雾：内燃机工作时的高温使空气和燃料中的多种物质发生化学反应，产生氮的氧化物和碳氢化合物。这些化合物在大气中受到紫外线的照射，产生二次污染物质——光化学烟雾。这些物质有毒，会引起人的多种疾病。 另外，常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种主要的污染物。 2.能源与社会发展 要实现可持续发展就要树立新的能源安全观，并转变能源的供需模式。一方面大力提倡节约能源，另一方面要发展可再生能源以及天然气、清洁煤和核能等清洁能源，推动人类与自然的和谐发展。 7．第19届亚运会于9月23日晚在杭州盛大开幕。此次亚运会开幕式将实体烟花燃放改成电子烟花表演展示，通过数字技术、光学投影等展现烟花绽放场景，传递出中国绿色低碳环保且负责任的发展中大国形象。以下说法正确的是（    ） A．能量在使用过程中总量保持不变，故无需节约用电，可尽情燃放电子烟花 B．不断开发新能源，发展新技术，是缓解能源危机、加强环境保护的重要手段 C．电子烟花技术将电能全部转化为光能和内能，过程中不存在能量耗散 D．相比于传统烟花，使用电子烟花完全无污染 【答案】B 【详解】A．能量在使用过程中虽然总量保持不变，但品质越来越差，即可利用率越来越低，所以必需节约能源，故Ａ错误； B．不断开发新能源，发展新技术，是缓解能源危机、加强环境保护的重要手段，选项Ｂ正确； C．电子烟花技术将电能不能全部转化为光能和内能，过程中也存在能量耗散，选项Ｃ错误； D．相比于传统烟花，使用电子烟花污染较少，但也不是完全无污染，选项D错误。 故选B。 8．PM2.5主要来自化石燃料的燃烧以及生活物质、垃圾的焚烧，为了控制污染，要求我们节约及高效利用资源。关于能源和能量，下列说法正确的是（　　） A．能量被使用后就消灭了，所以要节约资源 B．能量利用的品质降低说明自然界的能量正在不断减少 C．自然界的石油、煤炭等资源可供人类永久使用 D．人类应多开发与利用太阳能、风能等新能源 【答案】D 【详解】A．能量被使用后转化为其他形式的能，能量并没有消失，选项A错误； B．能量虽然守恒，但有些能量使用以后不可能再被利用，所以要节约资源，但能量是不会减少，也不会被消灭掉的，只是形式发生转变，选项B错误； C．煤、石油虽然是当今人类利用的主要能源，但不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，选项C错误； D．太阳能和风能，包括水能等都是可再生能源且为清洁能源，应该大力开发，选项D正确。 故选D。 9．下列关于能量的说法，正确的是（　　） A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们可以容易地把这些内能收集起来重新利用 B．在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的 C．科学家研究发现，一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的 D．各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的 【答案】B 【详解】A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们可以容易地把这些内能的一部分收集起来重新利用，不能全部收集起来重新利用，A错误； B．在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的，B正确； C．科学家研究发现，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，C错误； D．各种能量在不转化时是守恒的，在转化时也是守恒的，D错误； 故选B。 10．目前，我国大力发展新能源汽车产业，新能源车的出现，在减少尾气排放、保护生态环境、节省油气资源等方面，产生立竿见影的效果，下列关于新能源汽车说法正确的是（　　） A．汽车充电时电能全部转化为汽车锂电池的化学能 B．汽车运动时消耗的电能大于输出的机械能，该过程能量不守恒 C．汽车所用的电能是清洁能源，也是一次能源 D．汽车运动时，有一部分能量转化为内能，这些内能我们无法收集起来重新利用 【答案】D 【详解】A．汽车充电时电能一部分转化为汽车锂电池的化学能，一部分会转化为充电过程产生的内能。故A错误； B．汽车运动时消耗的电能大于输出的机械能，该过程能量守恒。故B错误； C．汽车所用的电能是清洁能源，是二次能源。故C错误； D．汽车运动时，有一部分能量转化为内能，这些内能我们无法收集起来重新利用。故D正确。 故选D。 【点睛】熟悉掌握电能转化过程的能量变化。能量守恒定律是自然界的基本规律之一。 11．中央提出了“推进绿色发展、循环发展、低碳发展”的理念，下列有关新能源和能量观的描述中，正确的是（  ） A．外出旅游时，尽可能选择自驾出行 B．核能是高效能源，在使用时要注意防范核泄漏事故 C．水能和风能等能源，这些能源来源于太阳能，是不可再生能源 D．根据能量守恒，担心能源危机是杞人忧天 【答案】B 【详解】A．外出旅游时，尽可能选择公共交通工具出行，可以减小污染，节约能源，A错误； B．核能是一种清洁高效的能源，核能的和平开发和利用对人类经济社会的发展做出了巨大的贡献,而核泄漏事故的发生又会造成一定的灾难，所以使用时要注意防范核泄漏事故，B正确； C．水能和风能等能源，这些能源来源于太阳能，是可再生能源，C错误； D．能量虽然守恒，但是可利用的能源是有限的，D错误。 故选B。 12．（多选）关于能源的开发和利用，下列观点正确的是（　　） A．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．开发和利用能源的同时，必须加强对环境的保护 D．不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径 【答案】ACD 【详解】A．能源是有限的，必须合理利用能源，故A正确； B．尽管能量守恒，但使用过程中会有能量耗散及品质降低，故B错误； C．能源的开发利用推动人类进步，但同时会破坏人类生存的环境，所以必须加强对环境的保护，故C正确； D．开发新能源、清洁能源可以缓解常规能源的不足，故D正确。 故选ACD。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 12 能源与可持续发展（题型突破） 题型01 能源与可持续发展 题型02 能源分类 ▌题型01 能源与可持续发展 1．随着人口迅速增长、经济快速发展以及工业化程度的提高， 能源　短缺和过度使用 化石能源　带来的环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题。 2．可持续发展 (1)可持续发展的核心：追求发展与 资源　、 环境　的平衡：既满足当代人的需求，又不损害子孙后代的需求。 (2)需要做好两方面： ①要大力提倡 节能　； ②发展 可再生　能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的 清洁　能源。 1．如图所示，我国东海大桥两侧将建成海上风力发电场。每台风力发电机的叶片转动时可形成半径为的圆面，当地风向可视为与叶片转动的圆面垂直，发电机将此圆面内气流动能转化为输出电能的效率为。风速在范围内，可视为不变。已知风速时每台发电机输出电功率为，空气的密度为，则（　　） A．单位时间内经过每台发电机叶片圆面的气流动能为 B．当风速为时每台发电机的输出电功率约为 C．每台发电机叶片转动时形成的圆面半径约为 D．若每年有风速在，则每台发电机年发电量至少为 2．2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，飞船飞向太空，太阳能电池板展开，飞船两翼的太阳电池板是太阳能电池在太空领域的应用、关于电源、电流与电路，以下说法正确的是（　　） A．太阳能安全、清洁，是可供人类利用的一种新能源，是不可再生资源 B．某电池板不接负载时的电压是，短路电流是，则内阻为 C．电源是将化学能转化为电能的装置，电路两端有电压，电路中就有电流 D．电源的作用只是在电源内部把正电荷由负极搬运到正极，保持两极之间有电压 3．（多选）关于能源的利用，下列说法正确的是（　　） A．由于煤和石油的储量是无限的，没有必要开发太阳能和核能 B．能源的利用过程实质是能的转化过程 C．现在使用的能源主要是煤、石油和天然气 D．煤、石油和天然气的化学能归根结底来自太阳能 4．“化风为电，御风而行”。2023年 6 月 28日，全球首台16兆瓦海上风电机组在三峡集团福建海上风电场顺利完成吊装，并于7月 19日成功并网发电。下列关于能源知识的说法正确的是（　　） A．“兆瓦”是能量单位 B．风能属于不可再生能源 C．风力发电实现了空气动能与电能的转化 D．各种不同形式的能量在相互转化的过程中不需要做功 5．（多选）能源短缺和环境恶化指的是（    ） A．煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限的，这叫能源短缺 B．煤炭和石油资源是有限的，短时间内不能再次生成，这叫能源短缺 C．煤炭和石油具有很大的气味，在开采，存放和使用过程中这些气味会聚集在空气中污染空气，使环境恶化 D．大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了大气成分，使环境恶化 6．（多选）下列措施有助于缓解能源危机、保证可持续发展的有（　　） A．用木材代替煤，进行火力发电 B．将高能耗企业从发达地区转移到欠发达地区 C．少开汽车，多骑自行车或搭乘公共交通工具出行 D．大力开发风力发电，减少火力发电 ▌题型02 能源分类 1．能源和环境污染 (1)温室效应：石油和煤炭的燃烧增加了大气中二氧化碳的含量，因此加剧了温室效应。温室效应使得两极的冰雪融化，海平面上升，淹没沿海城市，使海水倒流入河流，从而使耕地盐碱化；温室效应使全球降水量变化，影响气候和植被变化，影响人体健康。 (2)酸雨：酸雨是指pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水。形成酸雨的主要原因是燃烧煤炭和石油，以及工业生产等释放到大气中的二氧化硫等物质使雨水酸度升高，形成“酸雨”，腐蚀建筑物、酸化土壤。 (3)光化学烟雾：内燃机工作时的高温使空气和燃料中的多种物质发生化学反应，产生氮的氧化物和碳氢化合物。这些化合物在大气中受到紫外线的照射，产生二次污染物质——光化学烟雾。这些物质有毒，会引起人的多种疾病。 另外，常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种主要的污染物。 2.能源与社会发展 要实现可持续发展就要树立新的能源安全观，并转变能源的供需模式。一方面大力提倡节约能源，另一方面要发展可再生能源以及天然气、清洁煤和核能等清洁能源，推动人类与自然的和谐发展。 7．第19届亚运会于9月23日晚在杭州盛大开幕。此次亚运会开幕式将实体烟花燃放改成电子烟花表演展示，通过数字技术、光学投影等展现烟花绽放场景，传递出中国绿色低碳环保且负责任的发展中大国形象。以下说法正确的是（    ） A．能量在使用过程中总量保持不变，故无需节约用电，可尽情燃放电子烟花 B．不断开发新能源，发展新技术，是缓解能源危机、加强环境保护的重要手段 C．电子烟花技术将电能全部转化为光能和内能，过程中不存在能量耗散 D．相比于传统烟花，使用电子烟花完全无污染 8．PM2.5主要来自化石燃料的燃烧以及生活物质、垃圾的焚烧，为了控制污染，要求我们节约及高效利用资源。关于能源和能量，下列说法正确的是（　　） A．能量被使用后就消灭了，所以要节约资源 B．能量利用的品质降低说明自然界的能量正在不断减少 C．自然界的石油、煤炭等资源可供人类永久使用 D．人类应多开发与利用太阳能、风能等新能源 9．下列关于能量的说法，正确的是（　　） A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们可以容易地把这些内能收集起来重新利用 B．在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的 C．科学家研究发现，一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的 D．各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的 10．目前，我国大力发展新能源汽车产业，新能源车的出现，在减少尾气排放、保护生态环境、节省油气资源等方面，产生立竿见影的效果，下列关于新能源汽车说法正确的是（　　） A．汽车充电时电能全部转化为汽车锂电池的化学能 B．汽车运动时消耗的电能大于输出的机械能，该过程能量不守恒 C．汽车所用的电能是清洁能源，也是一次能源 D．汽车运动时，有一部分能量转化为内能，这些内能我们无法收集起来重新利用 11．中央提出了“推进绿色发展、循环发展、低碳发展”的理念，下列有关新能源和能量观的描述中，正确的是（  ） A．外出旅游时，尽可能选择自驾出行 B．核能是高效能源，在使用时要注意防范核泄漏事故 C．水能和风能等能源，这些能源来源于太阳能，是不可再生能源 D．根据能量守恒，担心能源危机是杞人忧天 12．（多选）关于能源的开发和利用，下列观点正确的是（　　） A．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．开发和利用能源的同时，必须加强对环境的保护 D．不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $