《能源与可持续发展》同步练习2

能源与可持续发展
1．煤、石油、天然气和生物质能作为能源的共同特点是( )
A．可再生能源，取之不尽，用之不竭
B．不可再生能源，用一点，少一点
C．来自太阳辐射的能量
D．污染环境的能源
【解析】煤、石油、天然气是不可再生能源，对环境污染严重，生物质能是可再生能源，对环境无污染或污染少，但它们都来自太阳辐射．C项正确．【答案】 C
2．下述做法能改善空气质量的是 ( )
A．以煤等燃料作为主要生活燃料
B．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源
C．鼓励私人购买和使用汽车代替公交车
D．限制使用电动车
【解析】本题考查的是当今社会的热门话题：环境保护、改善空气质量，主要是减少污染气体的排放．
【答案】 B
3．某中学“STS”小组对开发和利用水资源进行研究，同学们认为在放自来水时，水的机械能没有得到利用而白白浪费．于是他们在老师的指导下经过研制，在水龙头处安装了一只小型水轮发电机，当放水时水的机械能转化为电能．设小型水轮发电机的效率为40%，水塔内的水面高于水龙头10 m，且保持不变．当水龙头放出1 t水时，小型水轮发电机所产生的电能为( )
A．4 000 J B．98 000 J
C．588 000 J D．39 200 J
【解析】W1＝mgh，W2＝ηW1＝40%×1 000×9.8×10 J＝3.92×104 J.
【答案】 D
4．在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示的是每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率＝
人数×路程
消耗能量.一个人骑电动自行车，消耗1 MJ(106 J)的能量可行驶30 km；一辆
载有4人的普通轿车，消耗320 MJ的能量可行驶100 km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是( )
A．6∶1 B．12∶5 C．24∶1 D．48∶7
【解析】由题给信息可知：电动自行车的客运效率/轿车的客运效率＝1×30 km/1 MJ∶(4×100 km/320 MJ)＝24∶1，故选C.
【答案】 C
5．(多选)下列哪些物理过程是不可逆的( )
A．在一绝热容器内盛有液体，通过不停地搅动使液体的温度升高
B．在一个传热的容器内盛有液体，容器放在一恒温的大水池内，不停地搅动液体，但液体的温度不变
C．用一根不可伸长的细轻绳悬挂一个小球，上端固定，把小球拉离平衡位置由静止释放(不计阻力)，小球会摆动
D．在一绝热容器内，不同温度的气体进行混合
【解析】在A、B、D所述的三个过程中，都涉及了热现象，即A中是通过做功使机械能转化为内能，B中是通过做功使机械能转化为内能及“热传导”，D中是“热传导”，所有过程都不可逆，对于C中的过程，只涉及动能与势能的转化，不涉及热现象，此过程是可逆的．
【答案】ABD
6．(多选)关于能源的利用，下列说法中正确的是( )
A．由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要
B．能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程
C．现在人类社会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
【解析】我国煤和石油的储量较丰富但人均占有量很低，开发太阳能和核能，改善能源结构具有十分重要的意义，可知A错．
【答案】BCD
7．(多选)下列说法中正确的有( )
A．热量能自发地由高温物体传给低温物体
B．内能不能转化为动能
C．内能不能自发地转化为动能，而不引起其他变化
D．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性
【解析】根据能量转化和转移的方向性，自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性，D项正确；根据热传递过程中的方向性，A项正确；根据内能与机械能转化时的方向性，B项错误，C项正确．
【答案】ACD
8．(多选)能源可划分为一级能源和二级能源．自然界以现成形式提供的能源称为一级能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源．氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2
H 2O===2H
2
＋O
2
－517.6 kJ.下列叙述正确的是( )
A．电能是二级能源B．水力是二级能源
C．天然气是一级能源D．焦炉气是一级能源
【解析】焦炉气是焦炉厂进行生产时产生的衍生物质，故不是一级能源．天
然气和水力都是自然界中现成的能源，是一级能源，B项错、C项正确．显然电能是二级能源，A项正确．
【答案】AC
9．下列过程中，可能发生的是( )
A．某工作物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有引起其他变化
B．打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发溢进去，恢复原状C．内能不会自动地从低温物体向高温物体转移
D．将两瓶不同液体互融，然后又自发地各自分开
【解析】自然界实际进行的与热现象有关的一切宏观过程都是有方向性的不可逆过程，故只有C项正确．
【答案】 C
10．如果每人每年节约用电1千瓦时，那么，全国13亿人口每年节约用电相当于多少吨标准煤燃烧释放的能量？(标准煤热值为2.93×107 J/kg) 【解析】由题可知，共节约电能为
E＝1.3×109×3.6×106 J＝4.68×1015 J
由E＝mQ可知可节约煤
m ＝E Q ＝4.68×1015
2.93×107 kg
＝1.6×108 kg ＝1.6×105 t.
【答案】 1.6×105 t
11．水能是可再生能源，可持续地利用它来发电，为人类提供“清洁”的能源．一水力发电站，水流的落差为h ＝20 m ，水流冲击水轮机发电时，水流动能的20%将转化为电能，若发电机的功率是200 kW ，g 取10 m/s 2，则每分钟流下的水量是多少千克？(水流初始动能不计)
【解析】 设每分钟流下的水量为m ，则水流的动能E k ＝mgh ，由题意知，mg
h ×20%＝Pt ，故
m ＝Pt 20%gh ＝2×105×600.2×10×20 kg ＝3×105 kg.
【答案】 3×105 kg
12．(2013·澄迈高一检测)在质量为0.5 kg 的重物上安装一极轻的细棒，(设细棒足够长)如图2－4－2所示，用手在靠近重物处握住细棒，使重物静止，握细棒的手不动，稍稍减小握力，使手和细棒间保持一定的摩擦力，让重物和细棒保持一定的加速度下落，在起初的1.0 s 的时间里，重物落下了0.50 m ，在此过程中手和细棒之间所产生的热量占势能变化量的百分比是多少？
图2－4－2
【解析】 设物体下落的加速度为a ，
则h ＝12at 2
1秒末物体速度为v ＝at
解以上两式得v ＝1 m/s
mgh －12mv 2mgh ×100%＝90%.
【答案】 90%。