第二十章 能源与能量守恒定律 综合检测

第二十章综合检测(满分100分,限时45分钟)一、选择题(每小题5分,共35分)1.(2022山东青岛中考)能源危机已成为国际性问题,世界各国越来越重视节约能源。下列属于可再生能源的是()A.煤 B.石油 C.天然气 D.风能2.(2023四川成都金牛期末)为实现国家关于“碳达峰”、“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车,工作时汽车尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。下列有关该汽车说法错误的是()A.该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护B.尾气中“汽油味”降低,说明汽油在气缸中燃烧更充分C.大力改进汽油机的结构,也不能使汽油机的效率达到100%D.汽油在气缸内燃烧越充分,汽油的热值越高,热机效率越高3.(2022广东广州广东实验中学二模)学习强国平台发布:“科学岛”上的我国大型科学装置“东方超环”取得重大突破,等离子体中心电子温度首次实现1亿摄氏度运行近10秒。“东方超环”是全超导托卡马克核聚变试验装置,被称为“人造太阳”。该装置由中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所自主研制,是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克,也是中国第四代核聚变实验装置。下列哪组核能利用方式与之相同()①原子弹 ②氢弹 ③江苏田湾核电站 ④太阳A.①② B.①③ C.②③ D.②④4.(2023广东深圳宝安中学一模)据2021年9月29日澎湃新闻,广西南宁隆生达发电力科技有限公司声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组。该公司官网称,这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”,下列有关该装置的分析正确的是()A.根据能量守恒定律,该装置会一直转动下去B.如果没有能量补充,该装置最终会停下来C.发电技术突破了能量守恒定律,证明能量可以不守恒D.不靠任何能量补充,该装置可实现1度电变为10度电5.下列有关资源、环境和能源的说法中,错误的是()A.电动汽车的推广有利于保护环境B.空气中CO2含量过高会形成酸雨C.煤、石油、天然气是三种重要的化石燃料D.太阳能、水能、风能都是可再生能源6.(2022河北唐县期末)2022年六五环境日的主题是“共建清洁美丽社会”。下列做法与这一主题不相符的是()A.坚持低碳生活 B.垃圾分类处理 C.利用风能发电 D.多用一次性用品7.(2022山东济南中考)(多选)关于图中四个事例的能量转化,以下说法正确的是()甲乙丙丁A.甲图中原始人类“钻木取火”,把内能转化为机械能B.乙图中水轮机带动发电机发电,把水能转化为电能C.丙图中行驶的高速电动列车,把电能转化为机械能D.丁图中楼顶的太阳能热水器,把太阳能转化为内能二、填空题(每空3分,共27分)8.(2022贵州黔西南中考)在生产和生活中常用的煤、石油、天然气、太阳能中,属于可再生能源的是,实现“低碳生活”的途径之一是减少和控制的使用量。

9.(2022湖南长沙开福联考)北京冬奥会期间,三大赛区26个场馆将全部使用“绿电”,这意味着奥运历史上首次实现全部场馆100%绿色电能供应,为环保作出了巨大贡献,“绿电”的来源可能是能,它的优点是。

10.(2022内蒙古通辽中考)某太阳能热水器内装有100kg温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到90℃,热水器内的水吸收了J的热量,水的内能是通过的方式被改变的。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]

11.(2022广东珠海九洲中学三模)可燃冰作为一种新型燃料,是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质,可直接点燃,1m3可燃冰在常温常压下可释放160m3的天然气。根据以上信息可知,可燃冰是(选填“可再生”或“不可再生”)能源,1m3的可燃冰释放的天然气完全燃烧放出的热量为J,若该热量全部被水吸收,可将kg的水从10℃加热到90℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=4.2×107J/m3,环境为标准大气压]

三、综合应用题(12题14分,13、14题各12分,共38分)12.(2021广东广州期末)(1)不同形式的能量可以在一定条件下相互转化,如图甲所示。以下事例中分别属于哪些能量转化(只需考虑最主要的能量转化),请将图甲中能量转化对应的字母序号填写在相应的横线上。①热机的压缩冲程;

②给某锂电池充电时;

③植物吸收太阳光进行光合作用;

④电动机带动水泵把水送到高处。

(2)如图乙所示是某装置工作时的能量流向图,请根据图中信息判断,此装置可能是(选填“热机”“电灯”或“电风扇”),效率为,热量的损失应为。

13.阅读下面的短文,回答问题。你听说过“乙醇汽油”吗有这样一则报道:一个美国农民面对自己家里堆积如山的玉米愁容满面。玉米售价低廉而且销路不好,他梦想着怎样将这些有着黄金一样颜色的东西变成真正的黄金。他不顾大家讥笑他异想天开,专程为他的“异想天开”去请教了一位科学家。这位科学家既同情他,又对他的“异想天开”很感兴趣。经过一段时间的研究和考察,这位科学家开发出了“乙醇汽油”,即用玉米生产乙醇,然后以一定比例与汽油混合,就可以供汽车等使用。石油被称为“液体黄金”,但是使用传统能源所带来的环境问题,以及能源危机正越来越严重地困扰着人类,所以“乙醇汽油”的开发和利用或许能给人类开发新的能源带来一种新的途径。(1)乙醇燃烧的过程是能转化为能的过程。理论上,完全燃烧28g乙醇可以产生8.4×105J的热量,如果这些热量完全被水吸收,在标准大气压下,可以将kg、20℃的水加热到沸腾。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

(2)按照能源的分类,乙醇汽油属于(选填“一次”或“二次”)能源。使用乙醇汽油,与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处,请你说出一点:。

(3)请你结合上述实例,谈谈我们在学习中应该具有什么样的精神?。

14.阅读短文,回答问题。北京绿色冬奥会2022年北京冬奥会凸显绿色、科技、自主创新等特色。在低碳能源应用方面,采用了我国原创的、领先世界的柔性直流电网新技术。通过这项技术,不仅可以把时断时续、不稳定的风电、光伏等清洁能源转换成稳定的电能,还能进行清洁能源的储存、调配,是破解新能源大规模开发利用这一世界级难题的“中国方案”。在新能源材料方面,我国自主开发出了碲化镉“发电玻璃”。“发电玻璃”之所以能发电是因为在玻璃表面涂抹的一层碲化镉具有光电转化的功能。与常见的太阳能电池板不同,生产同样一块“发电玻璃”所消耗的时间很短,成本更低,“发电玻璃”的光电转化效率也更高。冬奥会上“氢燃料电池汽车”是一道亮丽的风景线,氢燃料电池通过液态氢与空气中的氧结合发电推动汽车。氢燃料动力的燃料电池释放出能量的60%给汽车提供动力。这种汽车以100km/h的速度行驶时,耗氢4.2kg/100km。(1)柔性直流电网新技术将时断时续、不稳定的等清洁能源转换成稳定的电能,还能进行清洁能源的储存、调配。与太阳能电池板相比,“发电玻璃”将相同太阳能转化成的电能更(选填“多”或“少”)。

(2)燃料电池发动机是一种将氢气和氧气通过电化学反应产生的能源,直接转化为能的装置,代替传统发动机为客车提供动力;氢能大巴平均功率可达80kW,时速100km/h,该车的牵引力是N。

答案全解全析1.D煤、石油、天然气短时期内不能从自然界得到补充,属于不可再生能源,A、B、C错误;风能属于可再生能源,D正确。2.D热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,与燃料的热值无关,D错误。3.D“东方超环”是全超导托卡马克核聚变试验装置,原子弹和核电站是通过核裂变利用核能的,而氢弹和太阳是通过核聚变利用核能的。A、B、C错误,故D正确。4.B发电的过程中,其他形式的能量转化为电能,在转化过程中,不可避免地会有一部分能量转化为内能,如果没有能量补充,此装置不能一直转动下去,但总的能量守恒,故B正确,A、C错误;根据能量守恒定律可知,不靠任何能量补充,1度电可变为10度电的装置是不可能实现的,D错误。5.B空气中CO2含量过高会导致温室效应,全球气候的变暖,而二氧化硫和氮氧化物才是形成酸雨的主要物质,B错误。6.D坚持低碳生活、垃圾分类处理、利用风能发电做法均正确;一次性用品浪费资源,会对环境造成污染,D错误。7.BCD“钻木取火”是克服摩擦力做功,把机械能转化为内能,A错误;水轮机带动发电机发电,将水的机械能转化为电能,B正确;高速电动列车的电动机工作时,将电能转化为机械能,C正确;太阳能热水器把太阳能转化为内能,D正确。8.太阳能不可再生能源解析属于可再生能源的是太阳能,实现“低碳生活”的途径之一是减少和控制不可再生能源的使用量。9.太阳能从自然界源源不断获得,安全无污染解析“绿电”的来源可能是风能、太阳能、水能等,它们的优点是能从自然界源源不断获得,安全无污染。10.2.94×107热传递解析水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(90℃-20℃)=2.94×107J;太阳能热水器内的水吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递改变内能的。11.不可再生6.72×1092×104解析可燃冰在短时间之内不可再生,可燃冰是不可再生能源;1m3可燃冰在常温常压下可释放出160m3的天然气,完全燃烧160m3的天然气可放出的热量Q放=Vq=160m3×4.2×107J/m3=6.72×109J,即1m3的可燃冰释放的天然气完全燃烧放出的热量为6.72×109J,Q吸=Q放=6.72×109J,由Q吸=cm(t-t0)可得,这些热量可加热水的质量:m=Q吸c水(t−12.(1)①C②J③G④A(2)热机37.5%7.5×105J解析(1)①热机的压缩冲程是将机械能转化为内能;②给锂电池充电是将电能转化为化学能;③植物吸收太阳光进行光合作用是将光能转化为化学能;④电动机带动水泵把水送到高处是将电能转化为机械能。(2)由图乙可知,图中的能量转化主要是将内能转化为机械能,所以该装置为热机;总能量为1.2×106J,机械能输出为4.5×105J,则热机的效率为η=W机械W总×100%=4.5×105J1.2×106J×100%=37.5%,热量损失为W总-W机械=1.2×10613.(1)化学内2.5(2)二次污染少(3)大胆想象,勇于实践,勤学好问解析(1)乙醇燃烧时将化学能转化为内能;由Q=cm(t-t0)可得,被加热到沸腾的水的质量是m=Qc水(t−t0)=8.4×105J4.2×103J/(kg·℃)×(100℃