1、第二十二章能源与可持续发展单元测试卷（总分100分时间60分钟）一、选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分）1.下列能源，属于不可再生能源的是（ ）A.煤炭B.太阳能C.风能D.地热能2.关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）A.煤、石油、天然气都是可再生能源B.电能是一次能源C.水力发电是将水的机械能转化为电能D.太阳释放的能量是核裂变产生的3.我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视环境保护和新能源的开发利用。下面列举的项目中，不属于新能源开发的是（ ）A.太阳能发电B.风力发电C.核能发电D.燃煤发电4.2022年6月1日，我国发布了“十四五”可再生能源发展规划，确立了到2025年实现
2、可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时的目标，为此需要逐步减少（ ）A.煤炭、天然气发电B.太阳能、风力发电C.海水涨落的潮汐发电D.水力发电5.下列关于太阳能的说法正确的是（ ）A.太阳能属于二次能源B.太阳能属于不可再生能源C.太阳是一个巨大的“核能火炉”D.太阳能电池直接将太阳能转化为化学能6.2021年1月，使用中国自主研发核电技术的“华龙一号”5号机组正式投入运行。核反应堆内发生核反应后产生大量的热，使第一回路中的水成为高温高压水后进入蒸汽发生器，在其中将第二回路中的水加热成为高温高压水蒸气，驱动汽轮机运转，汽轮机带动发电机发电。下列说法不正确的是（ ）A.核反应堆是利用核裂变产生核
3、能的B.蒸汽发生器内通过热传递改变水的内能C.汽轮机工作时将机械能转化为内能D.发电机的工作原理是电磁感应7.河北丰宁抽水蓄能电站是2022年北京冬奥会的电力保障项目之一。该电站可以利用风能和光能资源充足时发电获得的部分电能，将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，需要时再利用水的势能发电，从而弥补了风能、光能不稳定且转化的电能难储存的不足，实现风、光与水、电的互补，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（ ）A.风能和光能是不可再生能源B.该电站抽水蓄能时可将电能转化为机械能，发电时可将机械能转化为电能C.根据能量守恒定律可知，该电站抽水时消耗的电能全部转化为水的机械能D.风能、光能、
4、机械能、电能可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的二、填空题（本大题共8小题，每空1分，共22分）8.能源问题是现代社会发展的三大基本要素之一。能源家族有：柴薪；煤炭；石油；天然气；水能；风能；太阳能；地热能等。在大量耗用各种能源时，会造成空气污染的有 ；会造成水土流失和沙漠化的有 。（填题中序号）9.以汽油作燃料的汽油机工作时 冲程将内能转化为机械能，使用的燃料是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国“一带一路”战略推进了能源的国际合作，太阳能、风能等是 （选填“新能源”或“常规能源”）。10.经过科学家的不懈努力，找到了获取核能的两条途径： 和 ，前者是较轻的原子核结合成为较重的
5、原子核的一种核反应；后者是较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应。氘和氚结合成氦核的过程属于 。11.人类利用太阳能的过程就是把太阳能转化为其他形式能的过程。如太阳能热水器是把太阳能转化为 能；在太空运动的卫星，它们的能源是靠太阳能电池板提供的，太阳能电池板是把太阳能转化为 能的装置；树在阳光的照射下把太阳能转化为 能。我们利用化石燃料获取的能量，实际上是在上亿年前地球所接收的 能。12.为了推进农业机械智能化，某科技团队研发了5G智能电动拖拉机，它可以通过 （选填“电磁波”或“超声波”）传递云端网络信息实现无人驾驶。拖拉机行驶时消耗的电能是 次能源。13.俗语云：“水往低处流”；空气不会
6、自行聚拢；在烧杯中的水，不可能上面的水沸腾，而下面的水结冰。这些事例都说明了一个问题：能量的转化和转移都是有 的。核电站是利用核能进行发电的，目前核电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核 （选填“聚变”或“裂变”）。14.太阳是巨大的“核能火炉”，是人类能源的宝库。（1）太阳光通过三棱镜，被分解成彩色光束的现象叫做 。（2）核能在一些发达国家已成为常规能源，它是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。（3）上海世博会主题馆表面铺设太阳能电池板，采用并网发电方式将电能传回城市电网。请写出一条使用太阳能的优点： 。15.2022年6月4日，长征二号F遥十四运载火箭开始加注燃料推进剂，于6月5日圆
7、满完成神舟十四号发射任务。运载火箭燃料推进剂选择密度小、热值 的气体燃料，采用 和压缩体积的方法使气体燃料液化。神舟飞船进入太空后，利用太阳能电池板供电，太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。三、实验题（本大题共2小题，共12分）16.（6分）低碳排放，保护地球是当今世界的主题，太阳能电池能够将太阳能直接转化为电能，从而实现碳的零排放。（1）太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。（2）有心的小强猜想太阳能电池发电量可能与太阳光照强度、接收太阳光照的面积及接收太阳光照的时间有关，究竟有什么关系呢？为此他进行了如下探究：探究设计：用太阳能电池给手机电池充电。所需器材：相同型
8、号的太阳能电池4个，相同型号的手机电池4块（电池电量已耗完），硬纸板1张，手表1块。a.用太阳能电池在阳光充足、光照强的地方给手机电池充电至满，用时5 h；b.在与a同一光照强度的地方用另一个太阳能电池给另一块手机电池充电3 h，未能充满；c.在与a同一光照强度的地方用硬纸板盖住第三个太阳能电池接收面积的一半，再给第三块手机电池充电5 h，未能充满；d.用第四个太阳能电池在背阴处给第四块手机电池充电5 h，未能充满。根据小强的探究，请回答：比较步骤 可以得出：光照强度及接收光照时间相同时，太阳能电池发电量随接收光照面积增大而增大。比较步骤a和d，可以得出： 。17.（6分）太阳能热水器是把太阳
9、能转化为内能的装置。为有效地利用太阳能，某研究性学习小组对“吸收太阳能与表面颜色之间的关系”进行了实验探究：在黑色塑料袋与无色透明塑料袋内装入相同质量的水，插入温度计后密封好，放在阳光下曝晒，每隔相同的时间，读出温度计的示数，数据记录如下。塑料袋水的质量m/kg初温t0/温度t1/温度t2/温度t3/黑色1.015242932无色透明1.0151820.522（1）学习小组的同学对实验数据进行了分析，得出的结论是 。（2）他们在实验中采用的科学研究方法是 。（3）由以上研究可知，太阳能热水器的集热管表面颜色以 色为宜。四、计算题（本大题共1小题，共15分）18.有一款太阳能热水器，其盛水容量为
10、80 L，将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水。（1）若我市（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8106 J。 若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5 m2，每天日照时间按8 h计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？c水4.2103 J/（kg）（2）若该热水器一天中接收的太阳能，由完全燃烧某种燃料来获得，需要完全燃烧这种燃料0.8 kg，则这种燃料的热值是多大？（3）请你：从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由；说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难（可从自然因素或技术因素
11、等方面思考）。五、综合题（本大题共3小题，每空2分，共30分）19.阅读以下材料，回答问题。地球的温室效应太阳通过热辐射把能量输送到地面，温暖了地球，养育了万物。地表受热后，也会产生热辐射，向外传递能量。由于地球表面有一层大气层，大气中的二氧化碳气体会减弱这种向外的热辐射，因此地表温度会维持在一个相对稳定的水平，这就是温室效应。适度的温室效应是维持地球上生命生存环境的必要保证。大气层中的大部分二氧化碳是自然产生的，然而现代工业大量燃烧煤炭和石油，产生了更多的二氧化碳；另外，由于人类大量砍伐森林，削弱了植物因光合作用对二氧化碳的消耗。这些都加剧了地球的温室效应。这是近年来全球气候变暖的重要原因。
12、如果地球表面温度过高，将会导致两极的冰雪融化，使得海平面上升，淹没城市，大片良田盐碱化。温度的升高还会影响全球气候，使得一些地区暴雨成灾，而另一些地区干旱少雨，促使土地荒漠化。（1）“太阳通过热辐射把能量输送到地面，温暖了地球，养育了万物。”这是通过 的方式改变内能。（2）地表受热后，也会产生热辐射，向外 （选填“吸收”或“放出”）热量。由于地球表面有一层大气层，大气中的 气体会减弱热辐射，因此地表温度会维持在一个相对稳定的水平，这就是温室效应。（3）地球温室效应加剧，主要的人为因素有两个，一是 ，二是 。20.阅读下列短文，回答问题。可燃冰可燃冰是一种新型能源，主要成分是甲烷和水，分布在深海
13、沉积物里或陆域的永久冻土中，如图所示。可燃冰形似冰块却能燃烧，燃烧后几乎不产生任何残渣，1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8 m3的水和164 m3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%99.9%。可燃冰的生成有三个基本条件：首先要求低温，可燃冰在010时生成，超过20便会分解，海底温度一般保持在24左右；其次是高压，可燃冰在0时，只需海水产生29个标准大气压即可生成，而以海洋的深度，此高压容易保证；最后是充足的气源，海底的有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充足的气源。在温度、压强、气源三者都具备的条件下，可燃冰就会生成。请回答下列问题：1个标准大气压取1105 Pa，海水的密度取11
14、03 kg/m3，g取10 N/kg，c水4.2103 J/（kg），甲烷的热值取4.2107 J/m3（1）可燃冰的主要成分是 。（2）若要在0 的海底生成可燃冰，海水的深度至少要 m。（3）若海底有一块体积为100 m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A，其受到海水的浮力为 N。（4）0.5 m3的可燃冰分解后，其中的甲烷完全燃烧放出的热量，不考虑热损失，在标准大气压下，至少可以将质量为 kg温度为20 的水加热至沸腾。21.如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图，它既能遮阳，又能发电。它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板（以下简称电池板），其工作电路示意图如图乙所示。电池板将太阳能转化为电能
15、（转化效率为10%），为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1.2103 J（即“辐射照度”为1.2103 W/m2），电池板对蓄电池充电的功率为60 W。蓄电池充满电后，能够让10盏“12 V3 W”的节能灯正常工作6小时。不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则：（1）电池板对蓄电池充电，是将电能转化为 能的过程。（2）白天，蓄电池处于充电而不供电的状态，在图乙中应闭合开关 。（3）10盏“12 V3 W”的节能灯正常工作时的总电功率为 W。（4）要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电 小时。若充电电压为20 V，则充电电流为 A。（5）
16、该百叶窗电池板的面积为 m2。第二十二章能源与可持续发展单元测试卷（总分100分时间60分钟）一、选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分）1.下列能源，属于不可再生能源的是（A）A.煤炭B.太阳能C.风能D.地热能2.关于能量和能源，下列说法正确的是（C）A.煤、石油、天然气都是可再生能源B.电能是一次能源C.水力发电是将水的机械能转化为电能D.太阳释放的能量是核裂变产生的3.我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视环境保护和新能源的开发利用。下面列举的项目中，不属于新能源开发的是（D）A.太阳能发电B.风力发电C.核能发电D.燃煤发电4.2022年6月1日，我国发布了“十四五”可再生能源发
17、展规划，确立了到2025年实现可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时的目标，为此需要逐步减少（A）A.煤炭、天然气发电B.太阳能、风力发电C.海水涨落的潮汐发电D.水力发电5.下列关于太阳能的说法正确的是（C）A.太阳能属于二次能源B.太阳能属于不可再生能源C.太阳是一个巨大的“核能火炉”D.太阳能电池直接将太阳能转化为化学能6.2021年1月，使用中国自主研发核电技术的“华龙一号”5号机组正式投入运行。核反应堆内发生核反应后产生大量的热，使第一回路中的水成为高温高压水后进入蒸汽发生器，在其中将第二回路中的水加热成为高温高压水蒸气，驱动汽轮机运转，汽轮机带动发电机发电。下列说法不正确的是（C）
18、A.核反应堆是利用核裂变产生核能的B.蒸汽发生器内通过热传递改变水的内能C.汽轮机工作时将机械能转化为内能D.发电机的工作原理是电磁感应7.河北丰宁抽水蓄能电站是2022年北京冬奥会的电力保障项目之一。该电站可以利用风能和光能资源充足时发电获得的部分电能，将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，需要时再利用水的势能发电，从而弥补了风能、光能不稳定且转化的电能难储存的不足，实现风、光与水、电的互补，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（B）A.风能和光能是不可再生能源B.该电站抽水蓄能时可将电能转化为机械能，发电时可将机械能转化为电能C.根据能量守恒定律可知，该电站抽水时消耗的电能全部转
19、化为水的机械能D.风能、光能、机械能、电能可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的二、填空题（本大题共8小题，每空1分，共22分）8.能源问题是现代社会发展的三大基本要素之一。能源家族有：柴薪；煤炭；石油；天然气；水能；风能；太阳能；地热能等。在大量耗用各种能源时，会造成空气污染的有；会造成水土流失和沙漠化的有。（填题中序号）9.以汽油作燃料的汽油机工作时做功冲程将内能转化为机械能，使用的燃料是不可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国“一带一路”战略推进了能源的国际合作，太阳能、风能等是新能源（选填“新能源”或“常规能源”）。10.经过科学家的不懈努力，找到了获取核能的两条途径：核
20、聚变和核裂变，前者是较轻的原子核结合成为较重的原子核的一种核反应；后者是较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应。氘和氚结合成氦核的过程属于核聚变。11.人类利用太阳能的过程就是把太阳能转化为其他形式能的过程。如太阳能热水器是把太阳能转化为内能；在太空运动的卫星，它们的能源是靠太阳能电池板提供的，太阳能电池板是把太阳能转化为电能的装置；树在阳光的照射下把太阳能转化为化学能。我们利用化石燃料获取的能量，实际上是在上亿年前地球所接收的太阳能。12.为了推进农业机械智能化，某科技团队研发了5G智能电动拖拉机，它可以通过电磁波（选填“电磁波”或“超声波”）传递云端网络信息实现无人驾驶。拖拉机行驶时消
21、耗的电能是二次能源。13.俗语云：“水往低处流”；空气不会自行聚拢；在烧杯中的水，不可能上面的水沸腾，而下面的水结冰。这些事例都说明了一个问题：能量的转化和转移都是有方向的。核电站是利用核能进行发电的，目前核电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核裂变（选填“聚变”或“裂变”）。14.太阳是巨大的“核能火炉”，是人类能源的宝库。（1）太阳光通过三棱镜，被分解成彩色光束的现象叫做光的色散。（2）核能在一些发达国家已成为常规能源，它是不可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源。（3）上海世博会主题馆表面铺设太阳能电池板，采用并网发电方式将电能传回城市电网。请写出一条使用太阳能的优点：安全 、清洁
22、。15.2022年6月4日，长征二号F遥十四运载火箭开始加注燃料推进剂，于6月5日圆满完成神舟十四号发射任务。运载火箭燃料推进剂选择密度小、热值大的气体燃料，采用降温和压缩体积的方法使气体燃料液化。神舟飞船进入太空后，利用太阳能电池板供电，太阳能属于可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源。三、实验题（本大题共2小题，共12分）16.（6分）低碳排放，保护地球是当今世界的主题，太阳能电池能够将太阳能直接转化为电能，从而实现碳的零排放。（1）太阳能属于可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源。（2）有心的小强猜想太阳能电池发电量可能与太阳光照强度、接收太阳光照的面积及接收太阳光照的时间有关，
23、究竟有什么关系呢？为此他进行了如下探究：探究设计：用太阳能电池给手机电池充电。所需器材：相同型号的太阳能电池4个，相同型号的手机电池4块（电池电量已耗完），硬纸板1张，手表1块。a.用太阳能电池在阳光充足、光照强的地方给手机电池充电至满，用时5 h；b.在与a同一光照强度的地方用另一个太阳能电池给另一块手机电池充电3 h，未能充满；c.在与a同一光照强度的地方用硬纸板盖住第三个太阳能电池接收面积的一半，再给第三块手机电池充电5 h，未能充满；d.用第四个太阳能电池在背阴处给第四块手机电池充电5 h，未能充满。根据小强的探究，请回答：比较步骤a，c可以得出：光照强度及接收光照时间相同时，太阳能电
24、池发电量随接收光照面积增大而增大。比较步骤a和d，可以得出：接收太阳光照的面积及接收太阳光照的时间相同时，太阳能电池发电量随光照强度增大而增大。17.（6分）太阳能热水器是把太阳能转化为内能的装置。为有效地利用太阳能，某研究性学习小组对“吸收太阳能与表面颜色之间的关系”进行了实验探究：在黑色塑料袋与无色透明塑料袋内装入相同质量的水，插入温度计后密封好，放在阳光下曝晒，每隔相同的时间，读出温度计的示数，数据记录如下。塑料袋水的质量m/kg初温t0/温度t1/温度t2/温度t3/黑色1.015242932无色透明1.0151820.522（1）学习小组的同学对实验数据进行了分析，得出的结论是黑色物
25、质对太阳能辐射的吸收能力强。（2）他们在实验中采用的科学研究方法是转化法和控制变量法。（3）由以上研究可知，太阳能热水器的集热管表面颜色以黑色为宜。四、计算题（本大题共1小题，共15分）18.有一款太阳能热水器，其盛水容量为80 L，将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水。（1）若我市（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8106 J。 若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5 m2，每天日照时间按8 h计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？c水4.2103 J/（kg）（2）若该热水器一天中接收的太阳能，由完
26、全燃烧某种燃料来获得，需要完全燃烧这种燃料0.8 kg，则这种燃料的热值是多大？（3）请你：从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由；说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难（可从自然因素或技术因素等方面思考）。解：（1）由题可得，一天中接收的太阳能E2.8106J/（m2h）1.5m28 h3.36107 J水吸收的热量Q吸E60%3.36107 J2.016107 J 80 L水的质量为mV1.0103kg/m380103m380 kg，由Q吸cm（tt0），得tQ吸cm2.016107J4.2103J/(kg）80 kg60 （2）Q放mq，则这种燃料的热值qQ
27、放m3.36107J0.8 kg4.2107 J/kg（3）利用太阳能可节约化石能源（或“减少煤、石油等化石能源的消耗”或“节约能源”）；减少环境污染（或“减少污染”“无污染”）。受天气影响（或“受夜晚影响”“或转换效率低”或“提供的功率小”）。五、综合题（本大题共3小题，每空2分，共30分）19.阅读以下材料，回答问题。地球的温室效应太阳通过热辐射把能量输送到地面，温暖了地球，养育了万物。地表受热后，也会产生热辐射，向外传递能量。由于地球表面有一层大气层，大气中的二氧化碳气体会减弱这种向外的热辐射，因此地表温度会维持在一个相对稳定的水平，这就是温室效应。适度的温室效应是维持地球上生命生存环境
28、的必要保证。大气层中的大部分二氧化碳是自然产生的，然而现代工业大量燃烧煤炭和石油，产生了更多的二氧化碳；另外，由于人类大量砍伐森林，削弱了植物因光合作用对二氧化碳的消耗。这些都加剧了地球的温室效应。这是近年来全球气候变暖的重要原因。如果地球表面温度过高，将会导致两极的冰雪融化，使得海平面上升，淹没城市，大片良田盐碱化。温度的升高还会影响全球气候，使得一些地区暴雨成灾，而另一些地区干旱少雨，促使土地荒漠化。（1）“太阳通过热辐射把能量输送到地面，温暖了地球，养育了万物。”这是通过热传递的方式改变内能。（2）地表受热后，也会产生热辐射，向外放出（选填“吸收”或“放出”）热量。由于地球表面有一层大气
29、层，大气中的二氧化碳气体会减弱热辐射，因此地表温度会维持在一个相对稳定的水平，这就是温室效应。（3）地球温室效应加剧，主要的人为因素有两个，一是大量燃烧煤炭和石油，产生了更多的二氧化碳，二是大量砍伐森林，削弱了植物因光合作用对二氧化碳的消耗。20.阅读下列短文，回答问题。可燃冰可燃冰是一种新型能源，主要成分是甲烷和水，分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中，如图所示。可燃冰形似冰块却能燃烧，燃烧后几乎不产生任何残渣，1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8 m3的水和164 m3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%99.9%。可燃冰的生成有三个基本条件：首先要求低温，可燃冰在010时生成，超过20便
30、会分解，海底温度一般保持在24左右；其次是高压，可燃冰在0时，只需海水产生29个标准大气压即可生成，而以海洋的深度，此高压容易保证；最后是充足的气源，海底的有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充足的气源。在温度、压强、气源三者都具备的条件下，可燃冰就会生成。请回答下列问题：1个标准大气压取1105 Pa，海水的密度取1103 kg/m3，g取10 N/kg，c水4.2103 J/（kg），甲烷的热值取4.2107 J/m3（1）可燃冰的主要成分是水和甲烷。（2）若要在0 的海底生成可燃冰，海水的深度至少要290m。（3）若海底有一块体积为100 m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A，其受
31、到海水的浮力为0N。（4）0.5 m3的可燃冰分解后，其中的甲烷完全燃烧放出的热量，不考虑热损失，在标准大气压下，至少可以将质量为8.2103kg温度为20 的水加热至沸腾。21.如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图，它既能遮阳，又能发电。它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板（以下简称电池板），其工作电路示意图如图乙所示。电池板将太阳能转化为电能（转化效率为10%），为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1.2103 J（即“辐射照度”为1.2103 W/m2），电池板对蓄电池充电的功率为60 W。蓄电池充满电后，能够让10盏“12 V3 W”的节能灯正常工作6小时。不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则：（1）电池板对蓄电池充电，是将电能转化为化学能的过程。（2）白天，蓄电池处于充电而不供电的状态，在图乙中应闭合开关S1。（3）10盏“12 V3 W”的节能灯正常工作时的总电功率为30W。（4）要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电1.5小时。若充电电压为20 V，则充电电流为3A。（5）该百叶窗电池板的面积为0.5m2。
