第二十章 能源與能量守恒定律 綜合檢測

第二十章綜合檢測(滿分100分,限時45分鐘)一、選擇題(每小題5分,共35分)1.(2022山東青島中考)能源危機(jī)已成為國際性問題,世界各國越來越重視節(jié)約能源。下列屬于可再生能源的是()A.煤 B.石油 C.天然氣 D.風(fēng)能2.(2023四川成都金牛期末)為實現(xiàn)國家關(guān)于“碳達(dá)峰”、“碳中和”目標(biāo),東風(fēng)汽車集團(tuán)研發(fā)了一款新型汽車,工作時汽車尾氣中“汽油味”明顯降低,動力更強(qiáng)勁。下列有關(guān)該汽車說法錯誤的是()A.該發(fā)動機(jī)減少了碳排放,有利于節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)B.尾氣中“汽油味”降低,說明汽油在氣缸中燃燒更充分C.大力改進(jìn)汽油機(jī)的結(jié)構(gòu),也不能使汽油機(jī)的效率達(dá)到100%D.汽油在氣缸內(nèi)燃燒越充分,汽油的熱值越高,熱機(jī)效率越高3.(2022廣東廣州廣東實驗中學(xué)二模)學(xué)習(xí)強(qiáng)國平臺發(fā)布:“科學(xué)島”上的我國大型科學(xué)裝置“東方超環(huán)”取得重大突破,等離子體中心電子溫度首次實現(xiàn)1億攝氏度運(yùn)行近10秒。“東方超環(huán)”是全超導(dǎo)托卡馬克核聚變試驗裝置,被稱為“人造太陽”。該裝置由中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所自主研制,是世界上第一個非圓截面全超導(dǎo)托卡馬克,也是中國第四代核聚變實驗裝置。下列哪組核能利用方式與之相同()①原子彈 ②氫彈 ③江蘇田灣核電站 ④太陽A.①② B.①③ C.②③ D.②④4.(2023廣東深圳寶安中學(xué)一模)據(jù)2021年9月29日澎湃新聞,廣西南寧隆生達(dá)發(fā)電力科技有限公司聲稱研發(fā)出一款“突破能量守恒定律”的電機(jī)組。該公司官網(wǎng)稱,這一技術(shù)名為“一種電容補(bǔ)償式自循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)”,下列有關(guān)該裝置的分析正確的是()A.根據(jù)能量守恒定律,該裝置會一直轉(zhuǎn)動下去B.如果沒有能量補(bǔ)充,該裝置最終會停下來C.發(fā)電技術(shù)突破了能量守恒定律,證明能量可以不守恒D.不靠任何能量補(bǔ)充,該裝置可實現(xiàn)1度電變?yōu)?0度電5.下列有關(guān)資源、環(huán)境和能源的說法中,錯誤的是()A.電動汽車的推廣有利于保護(hù)環(huán)境B.空氣中CO2含量過高會形成酸雨C.煤、石油、天然氣是三種重要的化石燃料D.太陽能、水能、風(fēng)能都是可再生能源6.(2022河北唐縣期末)2022年六五環(huán)境日的主題是“共建清潔美麗社會”。下列做法與這一主題不相符的是()A.堅持低碳生活 B.垃圾分類處理 C.利用風(fēng)能發(fā)電 D.多用一次性用品7.(2022山東濟(jì)南中考)(多選)關(guān)于圖中四個事例的能量轉(zhuǎn)化,以下說法正確的是()甲乙丙丁A.甲圖中原始人類“鉆木取火”,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B.乙圖中水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,把水能轉(zhuǎn)化為電能C.丙圖中行駛的高速電動列車,把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.丁圖中樓頂?shù)奶柲軣崴?把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能二、填空題(每空3分,共27分)8.(2022貴州黔西南中考)在生產(chǎn)和生活中常用的煤、石油、天然氣、太陽能中,屬于可再生能源的是,實現(xiàn)“低碳生活”的途徑之一是減少和控制的使用量。

9.(2022湖南長沙開福聯(lián)考)北京冬奧會期間,三大賽區(qū)26個場館將全部使用“綠電”,這意味著奧運(yùn)歷史上首次實現(xiàn)全部場館100%綠色電能供應(yīng),為環(huán)保作出了巨大貢獻(xiàn),“綠電”的來源可能是能,它的優(yōu)點(diǎn)是。

10.(2022內(nèi)蒙古通遼中考)某太陽能熱水器內(nèi)裝有100kg溫度為20℃的水,陽光照射一天后,水溫升高到90℃,熱水器內(nèi)的水吸收了J的熱量,水的內(nèi)能是通過的方式被改變的。[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)]

11.(2022廣東珠海九洲中學(xué)三模)可燃冰作為一種新型燃料,是天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結(jié)晶物質(zhì),可直接點(diǎn)燃,1m3可燃冰在常溫常壓下可釋放160m3的天然氣。根據(jù)以上信息可知,可燃冰是(選填“可再生”或“不可再生”)能源,1m3的可燃冰釋放的天然氣完全燃燒放出的熱量為J,若該熱量全部被水吸收,可將kg的水從10℃加熱到90℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃),天然氣的熱值q=4.2×107J/m3,環(huán)境為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓]

三、綜合應(yīng)用題(12題14分,13、14題各12分,共38分)12.(2021廣東廣州期末)(1)不同形式的能量可以在一定條件下相互轉(zhuǎn)化,如圖甲所示。以下事例中分別屬于哪些能量轉(zhuǎn)化(只需考慮最主要的能量轉(zhuǎn)化),請將圖甲中能量轉(zhuǎn)化對應(yīng)的字母序號填寫在相應(yīng)的橫線上。①熱機(jī)的壓縮沖程;

②給某鋰電池充電時;

③植物吸收太陽光進(jìn)行光合作用;

④電動機(jī)帶動水泵把水送到高處。

(2)如圖乙所示是某裝置工作時的能量流向圖,請根據(jù)圖中信息判斷,此裝置可能是(選填“熱機(jī)”“電燈”或“電風(fēng)扇”),效率為,熱量的損失應(yīng)為。

13.閱讀下面的短文,回答問題。你聽說過“乙醇汽油”嗎有這樣一則報道:一個美國農(nóng)民面對自己家里堆積如山的玉米愁容滿面。玉米售價低廉而且銷路不好,他夢想著怎樣將這些有著黃金一樣顏色的東西變成真正的黃金。他不顧大家譏笑他異想天開,專程為他的“異想天開”去請教了一位科學(xué)家。這位科學(xué)家既同情他,又對他的“異想天開”很感興趣。經(jīng)過一段時間的研究和考察,這位科學(xué)家開發(fā)出了“乙醇汽油”,即用玉米生產(chǎn)乙醇,然后以一定比例與汽油混合,就可以供汽車等使用。石油被稱為“液體黃金”,但是使用傳統(tǒng)能源所帶來的環(huán)境問題,以及能源危機(jī)正越來越嚴(yán)重地困擾著人類,所以“乙醇汽油”的開發(fā)和利用或許能給人類開發(fā)新的能源帶來一種新的途徑。(1)乙醇燃燒的過程是能轉(zhuǎn)化為能的過程。理論上,完全燃燒28g乙醇可以產(chǎn)生8.4×105J的熱量,如果這些熱量完全被水吸收,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,可以將kg、20℃的水加熱到沸騰。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

(2)按照能源的分類,乙醇汽油屬于(選填“一次”或“二次”)能源。使用乙醇汽油,與使用傳統(tǒng)汽油、柴油等相比具有明顯的好處,請你說出一點(diǎn):。

(3)請你結(jié)合上述實例,談?wù)勎覀冊趯W(xué)習(xí)中應(yīng)該具有什么樣的精神?。

14.閱讀短文,回答問題。北京綠色冬奧會2022年北京冬奧會凸顯綠色、科技、自主創(chuàng)新等特色。在低碳能源應(yīng)用方面,采用了我國原創(chuàng)的、領(lǐng)先世界的柔性直流電網(wǎng)新技術(shù)。通過這項技術(shù),不僅可以把時斷時續(xù)、不穩(wěn)定的風(fēng)電、光伏等清潔能源轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的電能,還能進(jìn)行清潔能源的儲存、調(diào)配,是破解新能源大規(guī)模開發(fā)利用這一世界級難題的“中國方案”。在新能源材料方面,我國自主開發(fā)出了碲化鎘“發(fā)電玻璃”?！鞍l(fā)電玻璃”之所以能發(fā)電是因為在玻璃表面涂抹的一層碲化鎘具有光電轉(zhuǎn)化的功能。與常見的太陽能電池板不同,生產(chǎn)同樣一塊“發(fā)電玻璃”所消耗的時間很短,成本更低,“發(fā)電玻璃”的光電轉(zhuǎn)化效率也更高。冬奧會上“氫燃料電池汽車”是一道亮麗的風(fēng)景線,氫燃料電池通過液態(tài)氫與空氣中的氧結(jié)合發(fā)電推動汽車。氫燃料動力的燃料電池釋放出能量的60%給汽車提供動力。這種汽車以100km/h的速度行駛時,耗氫4.2kg/100km。(1)柔性直流電網(wǎng)新技術(shù)將時斷時續(xù)、不穩(wěn)定的等清潔能源轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的電能,還能進(jìn)行清潔能源的儲存、調(diào)配。與太陽能電池板相比,“發(fā)電玻璃”將相同太陽能轉(zhuǎn)化成的電能更(選填“多”或“少”)。

(2)燃料電池發(fā)動機(jī)是一種將氫氣和氧氣通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能源,直接轉(zhuǎn)化為能的裝置,代替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)動機(jī)為客車提供動力;氫能大巴平均功率可達(dá)80kW,時速100km/h,該車的牽引力是N。

答案全解全析1.D煤、石油、天然氣短時期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充,屬于不可再生能源,A、B、C錯誤;風(fēng)能屬于可再生能源,D正確。2.D熱機(jī)的效率是指用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比,與燃料的熱值無關(guān),D錯誤。3.D“東方超環(huán)”是全超導(dǎo)托卡馬克核聚變試驗裝置,原子彈和核電站是通過核裂變利用核能的,而氫彈和太陽是通過核聚變利用核能的。A、B、C錯誤,故D正確。4.B發(fā)電的過程中,其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能,在轉(zhuǎn)化過程中,不可避免地會有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,如果沒有能量補(bǔ)充,此裝置不能一直轉(zhuǎn)動下去,但總的能量守恒,故B正確,A、C錯誤;根據(jù)能量守恒定律可知,不靠任何能量補(bǔ)充,1度電可變?yōu)?0度電的裝置是不可能實現(xiàn)的,D錯誤。5.B空氣中CO2含量過高會導(dǎo)致溫室效應(yīng),全球氣候的變暖,而二氧化硫和氮氧化物才是形成酸雨的主要物質(zhì),B錯誤。6.D堅持低碳生活、垃圾分類處理、利用風(fēng)能發(fā)電做法均正確;一次性用品浪費(fèi)資源,會對環(huán)境造成污染,D錯誤。7.BCD“鉆木取火”是克服摩擦力做功,把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,A錯誤;水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,將水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,B正確;高速電動列車的電動機(jī)工作時,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,C正確;太陽能熱水器把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,D正確。8.太陽能不可再生能源解析屬于可再生能源的是太陽能,實現(xiàn)“低碳生活”的途徑之一是減少和控制不可再生能源的使用量。9.太陽能從自然界源源不斷獲得,安全無污染解析“綠電”的來源可能是風(fēng)能、太陽能、水能等,它們的優(yōu)點(diǎn)是能從自然界源源不斷獲得,安全無污染。10.2.94×107熱傳遞解析水吸收的熱量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(90℃-20℃)=2.94×107J;太陽能熱水器內(nèi)的水吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增大,是通過熱傳遞改變內(nèi)能的。11.不可再生6.72×1092×104解析可燃冰在短時間之內(nèi)不可再生,可燃冰是不可再生能源;1m3可燃冰在常溫常壓下可釋放出160m3的天然氣,完全燃燒160m3的天然氣可放出的熱量Q放=Vq=160m3×4.2×107J/m3=6.72×109J,即1m3的可燃冰釋放的天然氣完全燃燒放出的熱量為6.72×109J,Q吸=Q放=6.72×109J,由Q吸=cm(t-t0)可得,這些熱量可加熱水的質(zhì)量:m=Q吸c(diǎn)水(t?12.(1)①C②J③G④A(2)熱機(jī)37.5%7.5×105J解析(1)①熱機(jī)的壓縮沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;②給鋰電池充電是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;③植物吸收太陽光進(jìn)行光合作用是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;④電動機(jī)帶動水泵把水送到高處是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(2)由圖乙可知,圖中的能量轉(zhuǎn)化主要是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,所以該裝置為熱機(jī);總能量為1.2×106J,機(jī)械能輸出為4.5×105J,則熱機(jī)的效率為η=W機(jī)械W總×100%=4.5×105J1.2×106J×100%=37.5%,熱量損失為W總-W機(jī)械=1.2×10613.(1)化學(xué)內(nèi)2.5(2)二次污染少(3)大膽想象,勇于實踐,勤學(xué)好問解析(1)乙醇燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;由Q=cm(t-t0)可得,被加熱到沸騰的水的質(zhì)量是m=Qc水(t?t0)=8.4×105J4.2×103J/(kg·℃)×(100℃