11.5 能源开发与可持续发展 同步练习

第十一章物理学与能源技术5能源开发与可持续发展基础过关全练知识点1能源利用中的问题及相应对策1.2023年6月5日世界环境日中国主题为“建设人与自然和谐共生的现代化”。下列措施中，你认为不科学的是()A.禁止使用不可降解的一次性塑料吸管B.开发使用可降解塑料，能有效减少“白色污染”C.加大煤改电、煤改气力度，推广使用清洁能源D.太阳能、地热能等清洁能源的能量转换效率可达到100%2.“低碳小屋”顶部采用太阳能光伏发电，可满足室内照明等基本用电需求。关于太阳能光伏发电和“低碳”，下列说法正确的是()A.光伏发电是将太阳表面发生核裂变释放的光能转化为电能B.光伏发电是将太阳能转化为电能，太阳能属于不可再生能源C.光伏发电的优点主要体现于：无枯竭危险，无噪声D.从减少二氧化碳的排放方面考虑，应尽量减少使用地热能3.碳是废气的一个重要指标，碳的耗用量被称为“碳足迹”，一般情况下，排放的二氧化碳越多，“碳足迹”就越大。“碳足迹”的计算包括一切用于电力、建设、运输等方面的能源以及我们所使用的消耗品。以下做法可以减小“碳足迹”的是()A.减少一次性筷子的使用 B.大量使用煤、石油等燃料C.将生活垃圾进行焚烧处理 D.以私家车代替公共交通工具出行知识点2新能源的开发与利用4.(2023四川成都青羊二诊)推动“节能减排”工作，有助于实现我国提出的“碳中和、碳达标”的目标。下列做法可行的是()A.倡导使用清洁能源代替传统能源 B.燃油汽车降价，提高汽车保有率C.大力研发永动机，减少能源消耗 D.在全国各地都大力发展火力发电5.(2023四川成都高新一诊)“双碳”目标持续推进能源结构的调整，下列关于能源的说法正确的是()A.因为能量是守恒的，所以不必提高能源利用效率B.核燃料是不可再生能源，应减少核能开发和利用C.水能、太阳能、地热能、风能等都是清洁能源D.为促进电动汽车的全面覆盖，应大力扩建火力发电站6.(2021黑龙江齐齐哈尔中考)随着生产和技术的发展，人们已经开始将太阳能转化为其他形式的能加以利用。目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是用吸光性好的材料制成太阳能集热器，实现给水或其他介质加热；另一种是利用半导体材料制成太阳能电池，这种电池目前已用于人造地球卫星、太阳能汽车等。太阳能作为一种新能源，具有来源丰富、不需运输、不会对环境造成污染等优点。但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响很大，又给大规模利用太阳能带来新的技术课题。如图是试验中的无人驾驶太阳能汽车，利用太阳能电池提供能源。(1)太阳能电池工作时，是将太阳能转化为；

(2)技术人员可以通过(选填“超声波”“次声波”或“电磁波”)远程操控汽车；

(3)太阳能属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源。

(4)太阳能汽车的外形做成流线型，上表面弯曲，下表面比较平。汽车高速行驶时对地面的压力汽车静止时对地面的压力(选填“大于”“等于”或“小于”)；

(5)请你说出太阳能的一条优点：。

能力提升全练7.(2023重庆中考B卷)2023年5月30日，我国用长征二号F遥十六运载火箭成功发射神舟十六号载人飞船。如图是飞船与火箭组合体加速上升的情境，以下分析恰当的是()A.飞船的机械能在减小 B.飞船相对于火箭是运动的C.火箭在对飞船做功 D.火箭采用液氧/液氢作为推进剂不环保不高效8.(2022四川自贡中考)下列关于能源及其利用的说法，正确的是()A.目前人类的主要能源是柴草、煤等化石能源B.石油、天然气、天然铀矿等都属于可再生能源C.核电站使用过的核废料无放射性，不会污染环境D.风能、水能、太阳能等清洁能源可以转化为电能9.(2023湖南永州中考)发展是人类永恒的主题，能源与社会发展关系密切。关于能源与可持续发展，下列说法正确的是()A.煤、石油属于可再生能源 B.太阳能电池可以将太阳能转化为电能C.能量是守恒的，我们不需要节约能源 D.核电站是利用核聚变释放的能量进行发电10.(2021广西贵港中考)贵港很多“村村通”的道路两旁都安装有如图所示的太阳能LED照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED灯头等部件构成。LED是一种发光二极管，是由材料制成(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)，通过电流能够发光，可以把电能直接转化成能。11.(2023河南沁阳一模)某校九年级开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起，完成以下内容。(1)如表所示是娜娜家洗衣机的铭牌，若完成一次洗涤的时间为30min，则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤?额定电压：220V洗涤功率：250W额定频率：50Hz脱水功率：380W洗涤/脱水容量：8.0/8.0kg洗涤加热功率：1900W进水水压：0.05-0.8MPa防水等级：IPX4(2)若自来水的温度为15℃，某电热水器的电加热效率为84%，则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至40℃?[c水=4.2×103J/(kg·℃)](3)请你结合日常生活情境写出一条节约用电的建议，并用所学的物理知识加以解释，不得与示例重复。建议：离开房间时随手关灯。解释：减少电灯工作的时间t，由W=Pt可知，消耗的电能减少。建议：。

解释：。

素养探究全练12.(2022陕西师大附中模拟)2022年5月4日，中国海军“辽宁号”航母编队在西太平洋海域进行远海实战化训练。航母上配备大量先进装备，舰载机可以在航母上起飞、降落，执行各种军事任务。(ρ海水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg)(1)航母的动力主要分为常规动力和核动力。“辽宁号”采用的是常规动力，通过蒸汽轮机将内能转化为能。若我国第三艘航母采用核动力，则利用的是(选填“核聚变”或“核裂变”)释放的核能；

(2)“辽宁号”航母上的舰载机采用的是滑跃式起飞，为了增加舰载机的挂弹量，可以借助电磁弹射或蒸汽弹射。电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体有强电流通过时，就可以受到强大的推力，则弹射车工作原理是；

(3)航母配备的深水炸弹，主要用于毁伤敌潜艇。深水炸弹在深度500m处受到的海水压强约为多大?(4)舰载机的主要任务是与敌方歼击机进行空战，拦截敌方轰炸机、强击机和巡航导弹。若10架相同的舰载机起飞后，航母排开海水的体积减小了250m3，则1架该型号舰载机的重力为多少?(5)若“辽宁号”匀速直线航行时，蒸汽轮机的功率为2.1×104kW，蒸汽轮机的效率为35%，则“辽宁号”航行30min，需要消耗燃油多少kg?(q燃油=4.5×107J/kg)

第十一章物理学与能源技术5能源开发与可持续发展答案全解全析基础过关全练1.D实际生产和生活中能量的转换效率不可能达到100%。2.C光伏发电是将太阳内部发生核聚变释放的光能转化为电能，A错误；太阳能属于可再生能源，获得的电能是二次能源，B错误；光伏发电的优点主要体现于：无枯竭危险，无噪声，C正确；地热能属于清洁能源，对二氧化碳的排放没有直接影响，D错误。3.A用木材制一次性筷子，需要多砍伐树木，植物的光合作用就会减弱，吸收的二氧化碳量就少了。因此应减少一次性筷子的使用。4.A有助于实现我国提出的“碳中和、碳达标”的目标的是倡导使用清洁能源代替传统能源，A正确；汽车的使用会对环境造成污染，故燃油汽车降价，提高汽车保有率是错误的做法，B错误；永动机不可能实现，C错误；火力发电会对环境造成污染，还会浪费能源，D错误。5.C能量的转化具有方向性，且可利用的能量是一定的，所以必须提高能源利用效率，A错误；安全地使用核能，可以有效缓解能源危机，B错误；水能、太阳能、地热能、风能都不会对环境造成污染，是清洁能源，C正确；大力扩建火力发电站，会消耗大量的化石能源，造成温室效应，D错误。6.(1)电能(2)电磁波(3)可再生(4)小于(5)来源丰富(不需运输，环保无污染)解析(1)太阳能电池工作时，将太阳能转化为电能。(2)技术人员可以通过电磁波远程操控汽车。(3)太阳能属于可再生能源。(4)汽车高速行驶时，上表面空气流速大，压强小，下表面空气流速小，压强大，产生向上的升力，对地面的压力小于汽车静止时对地面的压力。(5)太阳能作为一种新能源，具有来源丰富、不需运输，不会对环境造成污染等优点。能力提升全练7.C飞船的质量不变、高度变大，重力势能增大，速度变大，动能增大，故机械能增大，A错误；飞船和火箭的相对位置没有发生变化，则飞船相对于火箭是静止的，B错误；飞船加速上升，动能增大，势能增大，即机械能增大，则火箭在对飞船做功，C正确；火箭采用液氧/液氢作为推进剂，是由于液氢的热值大，环保，没有空气污染，D错误。8.D目前人类的主要能源是石油、天然气等化石能源，以及风能、水能、核能等；石油、天然气、天然铀矿等都属于不可再生能源；核电站使用过的核废料具有放射性；风能、水能、太阳能等清洁能源可以转化为电能。故选D。9.B煤、石油消耗后不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，A错误；太阳能电池工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，B正确；能量是守恒的，但是能量的转移或转化是有方向性的，所以节约能源势在必行，C错误；核电站是利用核裂变时释放的能量进行发电的，而不是核聚变，D错误。10.半导体光解析LED是一种半导体发光二极管，通过电流时不用经过加热灯丝能够直接发光，即把电能直接转化成光能。11.(1)一度电可供该洗衣机完成8次洗涤(2)一度电可使该电热水器将28.8千克的自来水加热至40℃(3)见解析解析(1)洗涤功率P=250W=0.25kW；洗涤一次所需时间t0=30min=0.5h；洗涤一次消耗的电能W0=Pt0=0.25kW×0.5h=0.125kW·h；一度电可完成的洗涤次数n=WW0=1kW·h0.125kW·h=8；(2)水吸收的热量Q吸=84%W=0.84×1kW·h=0.84×3.6×106J=3.024×106J；由Q吸=c水m水(t-t0)可得m水=Q吸c水(t−t0)=3.024×106J4.2×10素养探究全练12.(1)机械核裂变(2)磁场对通电导体有力的作用(3)5×106Pa(4)2.5×105N(5)2400kg解析(1)通过燃烧燃料，产生的蒸气最终可以推动航母运动，这是将内能转化为机械能。核动力航母是通过核反应堆的核裂变产生能量来驱动前进的。(2)弹射车处在强磁场中，当弹射车的导体中有强电流通过时，磁场会对通电导体产生力的作用，将弹射车推出，所以弹射车工作原理是磁场对通电导体