1、第5章 能源与可持续发展综合测试(时间：60分钟，满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)1下列现象中属于能量耗散的是()A利用水流能发电变成电能B电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能C电池的化学能转化为电能D火炉把房子烤暖解析：选D.能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终流散在周围环境中无法重新收集又加以利用的现象，能够重新收集，并加以利用的能不能称为能量耗散本题中的电能、光能都可以重新收集，并加以利用，如用光作能源的手表等只有当用电灯照
2、明时的光被墙壁吸收之后变为周围环境的内能，才无法重新吸收并加以利用，但是本题中没有告诉这光能用来做什么，故不能算能量耗散答案为D.2关于能源的利用和节能，下列说法，不正确的是()A根据能量的守恒定律，能源的利用率应该是100%B由于能量不会凭空消失，也不会凭空创生，总是守恒的，所以节约能源意义不大C节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关D在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉解析：选ABC.在能源的利用中，总有部分能量因为各种原因(如燃烧不完全、热量散失等)而损失，利用率总低于100%，则A错误；D正确；能量耗散虽然不会使能的总量减少，却会导致能量品质的降低，它实际上将能量从高
3、度有用的形式降级为不大可用的形式，故B错误，科技进步可以发明新技术、新设备，采用更节省能源的方法，开发新能源，有效提高能源利用率，故C错误3处理污水时要不要除去磷(化合态)，有以下几种意见，你认为正确的是()A磷是生物的营养元素，不必除去B含磷的污水是很好的肥料，不必处理C含磷的污水排放到自然水中，能引起藻类繁殖，使水变质，必须除去D磷对人无毒，除去与否都无关紧要解析：选C.污水中含有化合态的磷，而磷是生物的营养元素，如不加处理，排放到自然水中，为藻类提供丰富的养料，引起藻类大量繁殖，使水变质，所以必须除去，应选C.4能源利用的过程实质上是()A能量的消失过程B能量的创造过程C能量的转化和转移
4、过程D能量的转化、传递并且逐渐消失的过程解析：选C.能源利用的过程是做功或热传递的过程，前者是能量的转化，后者是能量的转移5下列各项中对能源的认识不正确的是()A自然界的能源是守恒的，永不枯竭B太阳的能量给地球带来了云、雨、风浪C自然界可以长期为人类提供煤、石油、天然气等可再生能源D剧烈的核反应会发生强烈的爆炸，人类无法利用核能解析：选ACD.根据能量守恒定律，能量总量不变，但能源利用后变为无法收集的内能，故要节约能源，故A错；云、雨、风浪都是水吸收了太阳能后产生的，故B正确；煤、石油、天然气等储量有限，短期内不可再生，故C错；在核反应堆中能发生可控核反应，可平稳的释放核能，故D错6核电站发电
5、的过程中，能量的转化过程为()A核能机械能内能电能B核能内能机械能电能C核能电能内能机械能D核能电能机械能内能解析：选B.在核电站中，释放的核能转化为内能，使水变为水蒸气，推动蒸汽轮机变为机械能，再带动发电机变为电能，故选B.7“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题对此，以下措施不可行的是()A人人都要自觉做到节约用水、节约用电，不浪费和人为毁坏物品B关闭现有的火力发电站C各地都要新建水力和风力发电站D停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代解析：选BCD.节约能源，提高效率，可有效应对能源危机，故A正确；风力、水力发电站受地域环境的限制，不能推广，因而不能关闭火力发电站，故B、C错，而核能和
6、太阳能受技术限制，尚未大规模利用，所以石油也不能停止使用8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知一下尾气的温度，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
7、说法均不正确解析：选B.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二、非选择题(本题共5小题，共60分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)9(10分)党的十六届三中全会明确提出：“坚持以人为本，树立全面、协调、可持续的发展观，促进经济社会和人的全面发展”氢能源是21世纪极具开发前景
8、的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环使用请在图51的两个空框中填上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能源循环体系图(循环中接收太阳能的物质在自然界中广泛存在)从能量转换的角度看，过程主要是_能转化为_能图51解析：H2是一种绿色能源，因为它燃烧的产物为H2O，对环境没有污染；H2O在一定条件下分解又可以得到H2，所以H2是一种可循环使用的可再生能源在合适的催化剂存在时，H2O可以吸收太阳能，发生分解得到H2和O2.H2、O2通过燃烧电池可以提供电能答案：完成的氢能源循环体系图如图所示；化学电10(10分)(2011年上海综合能力测试)我国自古有“昼涨称潮，夜涨称汐”的说法潮汐主
9、要是由太阳和月球对海水的引力造成的，以月球对海水的引力为主(1)世界两大观潮胜地，一处是亚马孙河北河口，另一处是我国的_入海口(2)如图52所示为双水库潮汐电站原理示意图图52两个水库之间始终保持着水位差，可以全天发电涨潮时，闸门的开关情况是_；落潮时，闸门的开关情况是_从能量的角度说，该电站是将海水_转化为水轮机的动能，再推动发电机发电的解析：(1)钱塘江是世界著名的观潮胜地，有“八月十八潮，壮观天下无”的说法(2)涨潮时，高水位水库储存水，因此闸门的开关情况为A关B开；落潮时，低水位水库放水，所以闸门应B关A开，从能量转化的角度来说，该电站是将海水的重力势能转化为水轮机的动能动能再转化为电
10、能答案：(1)钱塘江(2)A关B开B关A开重力势能11(12分)新疆某地山口的风速可达15 m/s，山口处横截面积为1000 m2，设通过山口的风能全部用于使风力发电机转动，且风能的20%转化为电能，则通过这个山口的风的发电功率多大？(设空气密度1.3 kg/m3)解析：通过山口的风能即风的动能，设为E，则E(Svt)v2Sv3t.PSv31.31531000 W438750 W438.75 kW.答案：438.75 kW12(14分)某海湾共占面积1.0107m2，涨潮时平均水深20 m，此时关上水坝闸门，可使水位保持在20 m不变退潮时，坝外水位降至18 m利用此水坝建立一座水力发电站，重
11、力势能转化为电能的效率为10%.每天有两次涨潮，该发电站每天能发出多少电能？(g取10m/s2)解析：打开闸门后，坝内的水流出，但和外面相比，水量太小，可以认为外面的水位不升高，所以水位下降(2018) m2 m.减少的重力势能(要用重心下降的高度)EpmghVgh1.01031.01072101 J21011J转化为电能E电Ep10%21010 J每天有两次涨潮，故E电2E电41010J.答案：41010J13(14分)现代典型的燃煤发电厂，总效率一般为40%.有一座大型燃煤发电厂，如果发出1.0109W的电力，可供一个大城市使用如图53所示表示这座发电厂的能量流向请回答：(1)燃煤提供的能
12、量应等于哪几项能量之和？(2)图中烟囱废气所带走的能量没有标出，请你算出来，在图中补上(3)算出这座发电厂的总效率(4)根据图53中所表示的电厂能量流向，你认为在哪些地方作些改进，可以提高发电厂的总效率？燃煤发电厂中的能量流向图图53解析：(1)燃煤提供的能量等于进入涡轮机的能量和通过烟囱排出的能量之和(2)根据(1)中的解析可得通过烟囱废气所带走的能量E2.5109W2.2109W0.3109W.(3)由能量流向图可知送达用户的电能为9.0108W.消耗的总能量为2.5109W，所以总效率100%36%.(4)从能量流向图中可以看出，该热电厂的损耗共达到了1.6109W，即达到了60%，最主要的损耗是涡轮机的损耗，由冷凝器排出，所以这个地方应作为改造的重点，降低通过冷凝器时能量的消耗，以此提高涡轮机的效率，进而提高整个电厂的效率，另外，也要尽可能降低另外两条途径的损耗，一是通过烟囱废气带走的能量，对燃煤锅炉及其烟囱进行改造；二是输电过程中的电能损耗答案：见解析
