1、1第 4 节 能源与可持续发展【学业达标训练】1.滚摆上下摆动，而高度越来越低，说明( )A.滚摆的机械能守恒B.能量正在消失C.只有动能和势能的相互转化D.减少的机械能转化为内能，但总能量守恒2.下列说法中正确的是（ ）A.从甲物体自发传递热量给乙物体，说明甲物体的内能比乙物体多B.热机的效率从原理上讲可达 100%C.因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能的D.以上说法均不正确3.当今人类利用的新能源是（ ）A.电能 B.太阳能 C.化石燃料 D.核能4.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
2、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：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5.如果每人年节约用电 1 千瓦时，那么，全国 13 亿人口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 2.93107 J/kg）【素能综合检测】一、选择题（本题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分.每小题至少一个选项正确）1.根据能量转化与转移的方向性，下列判断不正确的是( )A.电流的电能可能全部转变为内能B.在火力发电中，燃气的内能不可能全部转变为电能C.热机中，燃气内能不可能全部转化为机械能D.在热传导中，热
3、量不可能自发地从高温物体传向低温物体22.下列说法中正确的是（ ）A.电动机是把电能全部转化为机械能的装置B.热机是将内能全部转化为机械能的装置C.若将所有海水的温度都降低 1 ，就能获得巨大的能量，我们可以通过这种途径来获得能量D.虽然不同形式的能量可以相互转化，但不可能将已转化成内能的能量全部收集起来加以利用3.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4.煤、石油、天然气和生物资源的能量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，
4、少一点C.来自太阳辐射的能量D.污染环境的能源5.设想在一间与外界绝热的房间里，有一台正在工作的电冰箱，如果电冰箱的门是开着的，那么室内的温度将（ ）A.升高 B.降低 C.不变 D.都有可能二、非选择题（本题共 3 小题，共 30 分.要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要说明单位）6.（9 分）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 1 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
5、间所产生的热量占势能变化量的百分比是多少？37.（思维拓展题）(9 分)人类每年消耗的能量换算成石油，约为 50 亿吨，一个人维持生存所必需的食品的热量是每天 1.26107 J 左右，若世界总人口为 60 亿，试估算人类活动所需要的能量是人类生存所必需能量的多少倍 ？（燃烧1 g 石油得到的热量大约是 4.2104 J）探究创新8.（12 分）电动车所需能量由它所携带的蓄电池供给.如图 2 所示为某类电动车与汽油车性能的比较.通常车用电动机的质量是汽油机的 4 倍或 5 倍.为促进电动车的推广使用，在技术上主要应对电动车的_部件加以改进.给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电站，一般发电站
6、燃烧燃料所释放出来的能量仅 30%转化为电能，在向用户输送及充电过程中又损失了 20%，这意味着使用电动车时能量转化的总效率约为多少？45参考答案【学业达标训练】1.【解析】选 D.滚摆上下摆动的高度越来越低，说明滚摆的机械能在减少.在摆动的过程中，不只是动能和势能发生相互转化，还有一部分机械能转化为内能，但总能量守恒.所以D 项正确.2.【解析】选 D.自发热传递的条件是温度差，而不是内能的多少，故 A 错；任何热机都不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，所以任何热机的效率都不可能达到 100%，故 B 错；由于能源的利用是不可逆的，煤炭、石油等都是不可再生的能源，故
7、 C 错；D 正确.3.【解析】选 B、D.电能是二次能源，是由其他形式的能转化而来，不是新能源.化石燃料是常规能源，太阳能和核能是当今的新能源，故 B、D 正确.4.【解析】选 A、C.焦炉气是焦炉厂运作生产产生的衍生物质,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.5.【解析】由题可知，共节约电能为 9615=1.30.1=4.80EJJ,由 E=mQ 可知可节约煤，158524.680.6.93EmkgktQ，答案 5.t。【素能综合检测】一、选择题（本题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分.每小题至少一个选
8、项正确）1.【解析】选 D.根据热传导过程中能量转化的方向性，D 项错误;根据内能与机械能之间转化的方向性，B、C 项正确;电能可以全部转变为内能，A 项正确.2.【解析】选 D.电动机把大部分电能转化为机械能，还有一部分转化为内能消耗在电路上，故 A 错；热机并不能将内能全部转化为机械能，故 B 错；由于热传递有方向性，所以不可能通过使海水降温来获得巨大的能量，故 C 错；由于能量耗散，各种形式的能量，一旦转化为内能，就无法全部收集起来加以利用，故 D 正确.3.【解析】选 B.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.4.【解析】选 C.煤、石油、天
9、然气是不可再生能源，对环境污染严重，生物资源是可再生能源，对环境无污染或污染少，但它们都来自太阳辐射.C 项正确.65.【解析】选 A.电冰箱是利用制冷剂如氟利昂从箱内蒸发器处吸热而汽化后，到箱外冷凝器中放热液化，然后又到蒸发器中吸热汽化如此循环而制冷的.由于蒸发器温度低，冷凝器温度高，制冷过程中，全靠压缩机将蒸发器中的氟利昂抽出再压缩到冷凝器中，以实现热量从低温物体传递到高温物体.其中压缩机对氟利昂蒸气做了功，电能转化为内能，所以制冷剂从蒸发器吸收的热量比整台冰箱放出的热量要少，房间又是绝热的，故室内温度升高.当制冷剂从低温物体吸收的热量等于它在高温物体处放出的热量时，室内温度就会保持不变，压缩机必须停止做功，由热力学第二定律可知，这是不可能的，C 错.室内温度更不可能降低，因为不符合能量守恒定律，B、D 错.二、非选择题（本题共 3 小题，共 30 分.要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要说明单位）6.7.【解析】人类每年活动所消耗的总能量等于 50 亿吨石油燃烧所释放的能量，其值为E=km=4.210450108103103 J=2.11020 J.每年按 365 天计，可估算出每人每天活动所需要的能量为 9.6107 J.因而，人类活动所需要的能量大约是人类生存所必需能量的 7.6 倍.答案:7.6 倍探究创新78.
