2016-2017学年高中物理第6章能源与可持续发展第1节能源环境与人类生存第2节能源的开发与环境保护学业分层测评鲁科版选修

1、第1节 能源、环境与人类生存 第2节 能源的开发与环境保护(建议用时：45分钟)学业达标1下列说法中正确的是()A水能和风能是“可再生能源”B太阳能是一种清洁能源C沼气是一种新能源D核能对环境的污染比常规能源对环境的污染更大E水力发电站的电能最终来自于水的机械能【解析】水能和风能是“可再生能源”，A正确太阳能是清洁能源，B正确沼气是人们开发的新能源，C正确核能对环境的污染比常规能源较小，D错误水力发电的能量来源于太阳能，E错【答案】ABC2“能源分类相关图”如图613所示，下列四组选项中，全部符合图中阴影部分的能源是()图613A煤炭 B太阳能C风能 D潮汐能E核能【解析】同时具备太阳能、新能源及可再生能源三个条件的有B、C、D三个选项【答案】BCD3关于自行车、电动自行车、普通汽车、高铁动车组、大型轮船消耗能源的类型，下列正确的对应关系是()A自行车生物能B电动自行车电能C普通汽车化学能D高铁动车组化学能E大型轮船风能【解析】高铁动车组消耗的是电能，大型轮船消耗的是化学能，故A、B、C正确【答案】ABC4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

2、“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E“温室效应”使土地干旱，沙漠化面积增大【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、耕地盐碱化沙漠化面积增大等，故B、C、E选项正确【答案】BCE5氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作燃料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汽车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进氢能具有的优点包括()A原料来源广 B储存方便C制备工气廉价 D易燃烧E热值高【解析】氢易燃烧、热值高，原料来源广，但储存难、制备成本高，故A、D、E正确【答案】ADE6太阳能是清洁的新能源，为了环保，我们要减少使用像煤炭这样的常规能源而大力开发新能源划分下列能源的类别，把编号填入相应的表格石油地热能核能天然气风能潮汐能类别编号新能源常规能源【解析】常规能源是指技术较为成熟且被大规

3、模利用的能源，主要包括煤、石油、天然气等；新能源是指尚未被大规模利用或利用历史短的能源，如地热能、核能、风能、潮汐能等注意：“风能”作为新能源的利用方式是风力发电【答案】7有下列各种能源：A.天然气B水能C石油D核能E地热能F电能G太阳能H潮汐能其中属于不可再生能源的有_；属于二次能源的有_；属于化石能源的有_【解析】根据能源的产生和利用情况进行分类，不可再生能源有A、C、D；二次能源是一次能源加工转换成的另一种形态的能源，有F；化石能源有A、C.【答案】A、C、DFA、C8为了开发新能源，某同学设想了一个利用氢能的方案，图614是它的示意图请你判断这一方案的可行性，并说明理由图614判断：_(填“可行”或“不可行”)理由：_.【解析】不可行；违反了能量守恒定律；此流程每个环节皆消耗能量，因此不可能实现；这种流程类似永动机，是不可能的【答案】见解析能力提升9“中国馆”世博中心和主题馆等主要场馆，太阳能的利用规模达到了历届世博会之最总发电装机容量达到4.6103 kW.设太阳能电池板的发电效率为18%，已知地球表面每平方米接收太阳能的平均辐射功率为1.353 kW，那么所使用的太阳能电池

4、板的总面积为_m2.【导学号：30110068】图615【解析】设P4.6103 kW，发电效率18%，地球表面每平方米接收到太阳能的功率P01.353 kW，则由能量转化与守恒得：PP0S代入数据，解得S1.9104 m2.【答案】1.910410水能是可再生能源，可持续地利用水能来发电，为人类提供“清洁”的能源若一水力发电站水流的平均流量为Q(m3/s)，落差为h(m)，发电效率为，则该电站全年的发电量(kWh)约是多少？(g取10 m/s2，水的密度1103 kg/m3)【解析】每秒钟水能转化为电能的量为EQgh，也就是发电功率，所以一年内的发电量E365243 600106Qgh(kWh)8.8104Qh(kWh)【答案】8.8104Qh(kWh)11如图616所示是一种太阳能草坪节能灯，太阳能电池板供一只“10 V9 W”的电子节能灯工作，若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3 m2，平均1小时得到的太阳辐射能为0.4106 J，太阳光平均一天按8小时计算，恰好可以供电子节能灯工作10小时问：图616(1)太阳能节能灯的能量转化情况；(2)太阳能电池板单位面积上接收太阳能

5、的功率为多少？(3)太阳能节能灯利用太阳能的效率大约是多少？【解析】(1)能量转化：太阳能电能光能(热能)(2)电池板单位面积上接收功率：P W370.4 W.(3)节能灯效率：100%10%.【答案】(1)见解析(2)370.4 W(3)10%12风力发电作为一种无污染、低成本的电力产业，发展前景广阔，我国风力资源丰富，到2000年底，我国风力发电机的总装机容量已达264万千瓦风力发电的原理是利用风推动叶轮转动，将风的动能转化为叶轮的动能，再将叶轮的动能转化为电能图617(1)设空气的密度为，每个叶轮的长度为L，正对叶轮的水平风速为v，整个发电机的效率为，那么每台发电机发出的电功率P为多大？(2)我国研制的WD646型风力发电机，每个叶轮L22 m，当风速达到15 m/s时，其输出电功率可达600 kW.求该风力发电机将风的动能转化为电能的总效率.(空气的密度为1.29 kg/m3)【解析】(1)mSvtL2vtEkmv2L2v3tPL2v3.(2)由PL2v3得100%100%18%.【答案】(1)L2v3(2)18%13太阳每年辐射到地球上的能量可达1018 kWh.(已知地球到太阳的距离r1.51011 m，地球的半径为R6.4106 m)(1)试估算太阳每年释放的能量；(2)如果太阳辐射到地球上的能量全部用来推动热机发电，能否每年发出1018度电？【解析】太阳的能量向四面八方辐射，地球仅仅是“四面八方”中的一个“小单元”，因此太阳辐射的能量只有一小部分到达地球(1)地球到太阳的距离为r1.51011 m，地球的半径为R6.4106 m，所以地球的接收面积为SR2.以太阳为球心，以日地距离为半径画一球面，其面积为S4r2，太阳辐射的能量全部通过该球面由比例关系，得Q太2.21027 kWh.(2)由热力学第二定律知，热机的效率无法达到100%，因此每年发出的电小于1018度【答案】(1)2.21027 kWh(2)不能

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