第二十二章 能源与可持续发展
1．人类社会的进步与能源的利用息息相关，下列能源中，属于可再生能源的是( )
A．核能 B．天然气 C．太阳能 D．石油
2．2022年6月2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．太阳能、风力发电 B．煤炭、天然气发电
C．海水涨落的潮汐发电 D．水力发电
3. 化石能源是目前最为主要的能源，下列关于化石能源的说法正确的是 ( )
A．既是一次能源，又是可再生能源 B．既是一次能源，又是不可再生能源
C．既是二次能源，又是可再生能源 D．既是二次能源，又是不可再生能源
4. 永久性解决人类对能源需求的根本方法是( )
A．依靠科技进步，不断开发新能源 B．改进工艺，提高能源利用率
C．充分利用地球上的化石燃料资源 D．尽可能地少用能源
5. “研究能源利用，实现可持续发展”已成为21世纪世界各国共同的任务。能源按不同的分类方式可进行不同分类。下列四组能源中，能归入如图所示阴影部分的一组是( )
A．煤炭、地热能、沼气 B．太阳能、风能、水能
C．水能、木柴、天然气 D．石油、潮汐能、核能
6. 新能源的开发和利用在中国发展势头强劲，如图是我国生产的某品牌氢动力汽车。关于新能源，下列说法不正确的是( )
A. 核燃料、氢燃料和天然气都属于新能源 B．核电站利用核裂变释放的能量来发电
C．氢燃料发动机将化学能转化为机械能 D．新能源的开发可以有效缓解能源危机
7．关于信息的传递与能源的利用，下列说法中不正确的是( )
A．手机既能接收电磁波，也能发射电磁波
B．卫星通信、移动通信可以利用声呐传递信息
C．人类认识到涉及热现象的能量转化过程是有方向性的，所以必须节约能源
D．煤、石油、天然气等常规能源有限，因此，未来的理想能源是太阳能、水能和风能等可再生能源
8．关于材料、信息和能源，下列说法错误的是( )
A．绝缘体在任何情况下都不能导电
B．卫星通信主要依靠微波传递信号，用三颗同步卫星能实现全球通信
C．用光导纤维制成的光缆可以高速传递大量信息
D．太阳能、核能、地热能和氢能都属于新能源
9. 学习了“能源与可持续发展”内容后，同学们就利用和开发能源问题展开了热烈讨论，提出了如下几条建议和设想，其中永远做不到的是( )
A．尽快研究开发利用太阳能
B．研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失的措施
C．研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器
D．用超导体输电，减少输电过程中能量损失，提高输电效率
10. 下列说法正确的是( )
A．太阳是人类的“能源之母”，可能成为未来最理想的能源
B．石油、煤炭、天然气、风能属于不可再生能源，因此要节约能源
C．电能可以转化为多种形式的能量，但不能从其他形式的能量转化而来
D．人类用智慧创造机械改变世界，造福人类，所以能创造出省功的机械
11. 抽水蓄能电站是2022年北京冬奥会的电力保障项目之一。抽水蓄能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、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
12. “绿水青山就是金山银山”为未来中国的生态文明建设和绿色发展指明了路线，我们要从生活中的小事做起，以下行为符合节能减排要求的是( )
A．尽量多开启电冰箱门 B．照明时选用新型节能灯
C．电视机长期处于待机状态 D．多使用内燃机为动力的汽车
13. (多选)下列说法中正确的是( )
A．核能是可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径
B．新能源光伏发电技术是利用太阳能电池把太阳能转化为电能
C．固定电话是通过电磁波把信息传到远方
D．卫星通信利用电磁波传递信息
14. 小明对“能源与可持续发展”这一章进行了总结性反思，其中正确的是( )
A．能量是守恒的，不会有能源危机 B．能量转化和转移具有方向性
C.核电站不会产生任何污染 D．化石能源日趋珍贵，应开发新能源
15. 能提供__________的物质资源是能源。生物质能是指由_______________提供的能量。
16. 一次能源是指可以从自然界中____________的能源，如化石能源、太阳能、水能、风能、地热能、生物质能、核能等。
17. 二次能源无法从自然界中直接获取，必须通过____________的消耗，由一次能源直接或间接转化而来的能源。如________能、焦炭、煤气、汽油、煤油、沼气等。二次能源按开发早晚的情况还可分为常规能源(煤、石油、天然气)和_______能源(太阳能、潮汐能、地热能、核能等)。二次能源按是否可再生可分为_____________能源(水能、太阳能、生物质能、风能、地热能和海洋能等)和_______________能源(煤、石油、天然气、核能等)。
18. 由于原子核发生__________或_________时而释放的巨大能量叫核能。获得核能的途径有裂变和聚变。裂变是质量较大的原子核分裂成质量较小新原子核，并释放出核能。应用于__________________、______________。聚变是质量较小的原子核结合成新原子核，并释放出核能。应用于________。
19. 利用太阳能有四个渠道：
(1)通过植物的______________把太阳能转化和储存起来，再以柴薪、沼气、煤、石油和天然气等燃料的形式释放出来。
(2)通过__________和____________的升腾循环，再通过风、流水、波浪和海流等释放出来。
(3)被海洋吸收，成为海洋的________能。
(4)被人类直接利用，如_______________、________________等。
20. 能量转化和转移具有________________、____________的特点。大量使用化石能源会造成____________和_______________。我们要合理地利用能源，一方面，提高能源的_____________，减少能源对环境的_____________；另一方面，发展_______________________。
21. 近年来我州践行绿色发展理念，挖掘自然资源优势，减少化石燃料的使用，大力发展水能、风能等绿色能源。目前经常使用的化石能源属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源，大力推广的风力发电是将_______能转化为____能。
22．太阳能是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源，利用太阳能的方式有多种，绿色植物的光合作用是将光能转化为________能；太阳能热水器是通过________的方式增加水的内能。
23．核能是一种____________(选填“可再生”或“不可再生”)的能源，我国将计划建造50座核电站。核电站通常都建在水源充足的地方，用水来降温减压，这是利用了水的比热容____的特点。从能量转化的角度看，核电站的主要目的是将核能转化为____能。核电站中的汽轮机属于________(选填“发电机”“电动机”或“热机”)。
24．天然气是一种清洁能源，它是__________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。某出租车在一段时间内消耗了0.5 kg天然气，若天然气的热值为4.4×107 J/kg，这些天然气完全燃烧，可放出热量________J。
25. 如图所示是核电站工作原理示意图。
(1)核电站的核心是____________，它是以____为核燃料的，是利用原子核裂变的________反应产生的能量来发电的。
(2)在核电站里，能量的转化过程是：反应堆中放出的______能转化为高温蒸汽的______能，高温蒸汽的______能转化为蒸汽轮机的______能，再通过发电机转化为______能。
(3)核电站使用过的核燃料称为________，它具有______性，会对人和其他生物造成伤害，一般深埋在人烟稀少的地方。
(4)某核电站的功率为3.0×105kW。如果1g铀235完全裂变产生的能量为8.2×1010J，并且假设所产生的能量全部变成了电能，那么每年(按365天计算)要消耗铀235的质量约为________kg(结果保留一位小数)。
26. 有一种太阳能路灯(电路如图所示)，光控开关S1白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电，晚上与触点b接触，给路灯供电，光控开关S2，晚上12点前与触点c接触，主灯发光，12点后与触点d接触，副灯发光。主灯为“24V 15W”的节能灯，副灯为“24V 10W”的节能灯，平均每天各工作6小时。
(1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时？
(2)已知太阳能电池板的面积为0.5m2，每平方米平均收集功率为1.5kW，若太阳光一天照射10小时能使路灯正常工作5天，求太阳能电池板光电转化效率。
(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点。
答案：
1-12 CBBAB ABACA BB
13. BD
14. BD
15. 能量 生命物质
16. 直接获取
17. 一次能源 电 新 可再生 不可再生
18. 分裂 结合 核反应堆 原子弹 氢弹
19. (1) 光合作用
(2) 大气 水分
(3) 内
(4) 太阳灶 太阳能电池
20. 方向性 不可逆 大气污染 温室效应 利用率 污染 新的理想能源
21. 不可再生 机械 电
22. 可再生 化学 热传递
23. 不可再生 大 电 热机
24. 不可再生 2.2×107
25. (1) 核反应堆 铀 链式
(2) 核 内 内 机械 电
(3) 核废料 放射
(4) 115.4
26. 解：(1)主灯一天消耗的电能W1＝P1t＝15×10－3kW×6h＝0.09kW·h；副灯一天消耗的电能W2＝P2t＝10×10－3kW×6h＝0.06kW·h；路灯正常工作一天消耗的电能W＝W1＋W2＝0.09kW·h＋0.06kW·h＝0.15kW·h
(2)一天收集太阳能W光＝P′t＝1.5kW/m2×0.5m2×10h＝7.5kW·h；电池板光电转化效率η＝×100%＝×100%＝10%
(3)太阳能路灯的优点：①采用太阳能电池可以节约电能；②主灯和副灯切换工作，也节约电能；③太阳能无污染、取之不尽等
