4. 为实现可持续发展,要依靠科技进步改变能源结构、开发和推广清洁的
可再生能源
、提高能源的利用率
、减少环境污染
。答案:可再生能源
利用率
环境污染
利用率
环境污染
解析:
【分析】
首先,结合“改变能源结构、开发和推广清洁的”这一语境,思考可持续发展中替代传统化石能源的清洁能源类型,可知应为可再生能源;其次,从能源合理利用的角度,提高能源的利用率能减少能源浪费,符合可持续发展的要求;最后,能源开发和使用过程中会带来各类环境问题,所以要减少环境污染。我们可以通过对可持续发展能源相关措施的知识回忆,逐一确定每个空的内容。
【解析】
为实现可持续发展,在能源领域的核心举措包括:依靠科技进步调整能源结构,开发和推广清洁的可再生能源(这类能源环保且可持续,可替代高污染的传统化石能源);提高能源的利用率,降低能源的不必要消耗;同时减少能源开发与使用过程中产生的环境污染,实现人与自然的协调发展。因此三个空依次填入:可再生能源、利用率、环境污染。
【答案】
可再生能源、利用率、环境污染
【知识点】
可持续发展措施、清洁能源、能源利用率
【点评】
本题属于基础识记类题目,考查学生对可持续发展在能源领域相关举措的掌握,需要学生理解能源与环境的关系,熟记可持续发展的核心要求,注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.8
首先,结合“改变能源结构、开发和推广清洁的”这一语境,思考可持续发展中替代传统化石能源的清洁能源类型,可知应为可再生能源;其次,从能源合理利用的角度,提高能源的利用率能减少能源浪费,符合可持续发展的要求;最后,能源开发和使用过程中会带来各类环境问题,所以要减少环境污染。我们可以通过对可持续发展能源相关措施的知识回忆,逐一确定每个空的内容。
【解析】
为实现可持续发展,在能源领域的核心举措包括:依靠科技进步调整能源结构,开发和推广清洁的可再生能源(这类能源环保且可持续,可替代高污染的传统化石能源);提高能源的利用率,降低能源的不必要消耗;同时减少能源开发与使用过程中产生的环境污染,实现人与自然的协调发展。因此三个空依次填入:可再生能源、利用率、环境污染。
【答案】
可再生能源、利用率、环境污染
【知识点】
可持续发展措施、清洁能源、能源利用率
【点评】
本题属于基础识记类题目,考查学生对可持续发展在能源领域相关举措的掌握,需要学生理解能源与环境的关系,熟记可持续发展的核心要求,注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.8
5. 如图所示表示白炽灯将电能转化为光能和内能的大致比例,由此可以计算出白炽灯的发光效率为

10%
。某节能灯的发光效率为50%,它只要有12
W的功率就可以达到60 W的白炽灯的亮度。答案:10%
12
12
解析:
【分析】
首先明确发光效率的定义:发光效率等于转化为光能的能量与消耗的总电能的比值。对于第一空,根据图中给出的电能和光能的数值,代入效率公式即可计算出白炽灯的发光效率。对于第二空,要达到相同亮度,即两种灯每秒转化的光能相同,先计算出60W白炽灯每秒产生的光能,再结合节能灯的发光效率,利用效率公式反推出节能灯所需的功率。
【解析】
1. 计算白炽灯的发光效率:
根据发光效率公式$\eta = \frac{W_{\mathrm{光}}}{W_{\mathrm{电}}} × 100\%$,由图可知,消耗的电能$W_{\mathrm{电}}=100\,\mathrm{J}$,转化的光能$W_{\mathrm{光}}=10\,\mathrm{J}$,则:
$\eta_{\mathrm{白炽灯}} = \frac{10\,\mathrm{J}}{100\,\mathrm{J}} × 100\% = 10\%$
2. 计算达到60W白炽灯亮度所需节能灯的功率:
① 60W的白炽灯每秒消耗的电能:$W_{\mathrm{白电}} = P_{\mathrm{白}}t = 60\,\mathrm{W} × 1\,\mathrm{s} = 60\,\mathrm{J}$
② 60W白炽灯每秒转化的光能:$W_{\mathrm{光}} = W_{\mathrm{白电}} × \eta_{\mathrm{白炽灯}} = 60\,\mathrm{J} × 10\% = 6\,\mathrm{J}$
③ 设节能灯的功率为$P_{\mathrm{节}}$,其发光效率$\eta_{\mathrm{节能灯}}=50\%$,要产生相同的光能,则$W_{\mathrm{光}} = P_{\mathrm{节}}t × \eta_{\mathrm{节能灯}}$,代入$t=1\,\mathrm{s}$、$W_{\mathrm{光}}=6\,\mathrm{J}$可得:
$6\,\mathrm{J} = P_{\mathrm{节}} × 1\,\mathrm{s} × 50\%$
解得$P_{\mathrm{节}} = 12\,\mathrm{W}$
【答案】
10%;12
【知识点】
发光效率计算、能量转化、电功率计算
【点评】
本题考查能量转化效率与电功率的综合应用,核心是理解发光效率的含义,明确有用能量(光能)与总能量(消耗的电能)的关系,通过公式推导进行计算,属于基础应用型题目,注重对概念的理解和公式的灵活运用。
【难度系数】
0.7
首先明确发光效率的定义:发光效率等于转化为光能的能量与消耗的总电能的比值。对于第一空,根据图中给出的电能和光能的数值,代入效率公式即可计算出白炽灯的发光效率。对于第二空,要达到相同亮度,即两种灯每秒转化的光能相同,先计算出60W白炽灯每秒产生的光能,再结合节能灯的发光效率,利用效率公式反推出节能灯所需的功率。
【解析】
1. 计算白炽灯的发光效率:
根据发光效率公式$\eta = \frac{W_{\mathrm{光}}}{W_{\mathrm{电}}} × 100\%$,由图可知,消耗的电能$W_{\mathrm{电}}=100\,\mathrm{J}$,转化的光能$W_{\mathrm{光}}=10\,\mathrm{J}$,则:
$\eta_{\mathrm{白炽灯}} = \frac{10\,\mathrm{J}}{100\,\mathrm{J}} × 100\% = 10\%$
2. 计算达到60W白炽灯亮度所需节能灯的功率:
① 60W的白炽灯每秒消耗的电能:$W_{\mathrm{白电}} = P_{\mathrm{白}}t = 60\,\mathrm{W} × 1\,\mathrm{s} = 60\,\mathrm{J}$
② 60W白炽灯每秒转化的光能:$W_{\mathrm{光}} = W_{\mathrm{白电}} × \eta_{\mathrm{白炽灯}} = 60\,\mathrm{J} × 10\% = 6\,\mathrm{J}$
③ 设节能灯的功率为$P_{\mathrm{节}}$,其发光效率$\eta_{\mathrm{节能灯}}=50\%$,要产生相同的光能,则$W_{\mathrm{光}} = P_{\mathrm{节}}t × \eta_{\mathrm{节能灯}}$,代入$t=1\,\mathrm{s}$、$W_{\mathrm{光}}=6\,\mathrm{J}$可得:
$6\,\mathrm{J} = P_{\mathrm{节}} × 1\,\mathrm{s} × 50\%$
解得$P_{\mathrm{节}} = 12\,\mathrm{W}$
【答案】
10%;12
【知识点】
发光效率计算、能量转化、电功率计算
【点评】
本题考查能量转化效率与电功率的综合应用,核心是理解发光效率的含义,明确有用能量(光能)与总能量(消耗的电能)的关系,通过公式推导进行计算,属于基础应用型题目,注重对概念的理解和公式的灵活运用。
【难度系数】
0.7
6. 出行是人们工作、生活必不可少的环节,出行的交通工具多种多样,使用的能源也不尽相同。在① 生物能、② 核能、③ 电能、④ 太阳能、⑤ 化学能中,自行车、电动自行车和燃油汽车所消耗的能量的类型分别是(
A.①③⑤
B.①④⑤
C.①②③
D.①③④
A
)A.①③⑤
B.①④⑤
C.①②③
D.①③④
答案:A
解析:
【分析】
要解决这道题,需逐个分析三种交通工具消耗的能量类型:
1. 自行车依靠人力驱动,人运动时消耗自身储存的生物能,对应①;
2. 电动自行车通过电池供电驱动电机运转,消耗的是电能,对应③;
3. 燃油汽车依靠燃油燃烧提供动力,燃油燃烧是将其储存的化学能转化为机械能,消耗的是化学能,对应⑤。
将三者对应的能量类型组合,即可确定正确选项。
【解析】
自行车:人力驱动,消耗生物能,对应①;
电动自行车:电能驱动,消耗电能,对应③;
燃油汽车:燃油燃烧释放化学能提供动力,消耗化学能,对应⑤。
综上,三者消耗的能量类型依次为①③⑤,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
能量类型识别、能量转化应用
【点评】
本题结合生活实际考查不同交通工具的能量来源,难度较低,关键是对常见交通工具的能量消耗形式有清晰认知,需联系生活常识分析判断。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需逐个分析三种交通工具消耗的能量类型:
1. 自行车依靠人力驱动,人运动时消耗自身储存的生物能,对应①;
2. 电动自行车通过电池供电驱动电机运转,消耗的是电能,对应③;
3. 燃油汽车依靠燃油燃烧提供动力,燃油燃烧是将其储存的化学能转化为机械能,消耗的是化学能,对应⑤。
将三者对应的能量类型组合,即可确定正确选项。
【解析】
自行车:人力驱动,消耗生物能,对应①;
电动自行车:电能驱动,消耗电能,对应③;
燃油汽车:燃油燃烧释放化学能提供动力,消耗化学能,对应⑤。
综上,三者消耗的能量类型依次为①③⑤,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
能量类型识别、能量转化应用
【点评】
本题结合生活实际考查不同交通工具的能量来源,难度较低,关键是对常见交通工具的能量消耗形式有清晰认知,需联系生活常识分析判断。
【难度系数】
0.8
7. 环境保护、开发新能源是未来能源利用的主旋律。下列做法中最有利于环境保护的是(
A.开发太阳能替代煤、天然气等能源
B.用天然气替代煤和石油
C.用核能替代水力发电
D.废电池与其他废品一起填埋
A
)A.开发太阳能替代煤、天然气等能源
B.用天然气替代煤和石油
C.用核能替代水力发电
D.废电池与其他废品一起填埋
答案:A
解析:
【分析】
解题思路为:明确环境保护的核心是减少污染物排放、降低生态破坏,优先选择清洁无污染的能源,再逐个分析选项中能源的特性及对环境的影响:
1. 对于选项A,太阳能是可再生清洁能源,替代化石能源可大幅减少污染物排放;
2. 选项B,天然气属于化石能源,仍会产生温室气体,环保性不如清洁能源;
3. 选项C,核能存在核废料污染问题,而水力发电是清洁可再生能源,该替代不利于环保;
4. 选项D,废电池含重金属,填埋会污染土壤水源,危害环境。通过对比得出最有利于环保的选项。
【解析】
A. 太阳能是可再生的清洁能源,在开发利用过程中几乎不产生污染物,用其替代煤、天然气等化石能源,能有效减少二氧化碳、二氧化硫等温室气体和有害气体的排放,对环境破坏极小,有利于环境保护。
B. 天然气属于化石能源,燃烧时会产生二氧化碳等温室气体,虽然相比煤和石油的污染程度较低,但仍会加剧温室效应,不是最有利于环境保护的做法。
C. 水力发电是清洁的可再生能源,对环境影响较小;而核能使用后会产生具有放射性的核废料,若处理不当会造成严重的环境污染,因此用核能替代水力发电不利于环境保护。
D. 废电池中含有汞、镉等重金属有害物质,若与其他废品一起填埋,重金属会逐渐渗入土壤和地下水中,造成土壤污染和水污染,严重危害生态环境,该做法错误。
综上,最有利于环境保护的是A选项。
【答案】
A
【知识点】
清洁能源利用、环境保护措施、新能源开发
【点评】
本题考查不同能源对环境的影响及环保措施的判断,要求学生掌握清洁能源、化石能源等的特性,树立正确的环保意识,了解新能源开发在环境保护中的重要意义。
【难度系数】
0.8
解题思路为:明确环境保护的核心是减少污染物排放、降低生态破坏,优先选择清洁无污染的能源,再逐个分析选项中能源的特性及对环境的影响:
1. 对于选项A,太阳能是可再生清洁能源,替代化石能源可大幅减少污染物排放;
2. 选项B,天然气属于化石能源,仍会产生温室气体,环保性不如清洁能源;
3. 选项C,核能存在核废料污染问题,而水力发电是清洁可再生能源,该替代不利于环保;
4. 选项D,废电池含重金属,填埋会污染土壤水源,危害环境。通过对比得出最有利于环保的选项。
【解析】
A. 太阳能是可再生的清洁能源,在开发利用过程中几乎不产生污染物,用其替代煤、天然气等化石能源,能有效减少二氧化碳、二氧化硫等温室气体和有害气体的排放,对环境破坏极小,有利于环境保护。
B. 天然气属于化石能源,燃烧时会产生二氧化碳等温室气体,虽然相比煤和石油的污染程度较低,但仍会加剧温室效应,不是最有利于环境保护的做法。
C. 水力发电是清洁的可再生能源,对环境影响较小;而核能使用后会产生具有放射性的核废料,若处理不当会造成严重的环境污染,因此用核能替代水力发电不利于环境保护。
D. 废电池中含有汞、镉等重金属有害物质,若与其他废品一起填埋,重金属会逐渐渗入土壤和地下水中,造成土壤污染和水污染,严重危害生态环境,该做法错误。
综上,最有利于环境保护的是A选项。
【答案】
A
【知识点】
清洁能源利用、环境保护措施、新能源开发
【点评】
本题考查不同能源对环境的影响及环保措施的判断,要求学生掌握清洁能源、化石能源等的特性,树立正确的环保意识,了解新能源开发在环境保护中的重要意义。
【难度系数】
0.8
8. 有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10 g汽油(汽油的热值为4.6×10⁷ J/kg),这台汽油机的效率为30%,则它一个工作循环输出的有用机械能为(
A.1.38×10⁵ J
B.1.38×10⁷ J
C.4.6×10⁵ J
D.3.22×10⁵ J
A
)A.1.38×10⁵ J
B.1.38×10⁷ J
C.4.6×10⁵ J
D.3.22×10⁵ J
答案:A
解析:
【分析】
要解决这道题,我们需要分两步进行:首先利用热值公式计算汽油完全燃烧放出的总热量,再结合热机效率公式求出有用机械能。
1. 首先统一单位:题目中汽油质量为10g,需换算为千克(kg),与热值的单位(J/kg)匹配;
2. 根据热值公式$ Q_{\mathrm{放}} = mq $计算汽油完全燃烧释放的总热量;
3. 由热机效率公式$ \eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{Q_{\mathrm{放}}} $变形得到$ W_{\mathrm{有用}} = Q_{\mathrm{放}} × \eta $,代入数据算出有用机械能,最后对比选项得出答案。
【解析】
步骤1:单位换算
汽油的质量 $ m = 10\ \mathrm{g} = 0.01\ \mathrm{kg} $
步骤2:计算汽油完全燃烧放出的总热量
根据热值公式 $ Q_{\mathrm{放}} = mq $,代入数据:
$ Q_{\mathrm{放}} = 0.01\ \mathrm{kg} × 4.6 × 10^7\ \mathrm{J/kg} = 4.6 × 10^5\ \mathrm{J} $
步骤3:计算有用机械能
已知汽油机效率 $ \eta = 30\% = 0.3 $,由效率公式变形得:
$ W_{\mathrm{有用}} = Q_{\mathrm{放}} × \eta = 4.6 × 10^5\ \mathrm{J} × 0.3 = 1.38 × 10^5\ \mathrm{J} $
因此答案选A。
【答案】
A
【知识点】
热值公式应用、热机效率计算
【点评】
本题属于热学基础计算题,主要考查热值和热机效率公式的理解与应用,解题关键是注意单位统一,以及公式的正确变形,难度较低,适合巩固热机相关基础知识点。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,我们需要分两步进行:首先利用热值公式计算汽油完全燃烧放出的总热量,再结合热机效率公式求出有用机械能。
1. 首先统一单位:题目中汽油质量为10g,需换算为千克(kg),与热值的单位(J/kg)匹配;
2. 根据热值公式$ Q_{\mathrm{放}} = mq $计算汽油完全燃烧释放的总热量;
3. 由热机效率公式$ \eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{Q_{\mathrm{放}}} $变形得到$ W_{\mathrm{有用}} = Q_{\mathrm{放}} × \eta $,代入数据算出有用机械能,最后对比选项得出答案。
【解析】
步骤1:单位换算
汽油的质量 $ m = 10\ \mathrm{g} = 0.01\ \mathrm{kg} $
步骤2:计算汽油完全燃烧放出的总热量
根据热值公式 $ Q_{\mathrm{放}} = mq $,代入数据:
$ Q_{\mathrm{放}} = 0.01\ \mathrm{kg} × 4.6 × 10^7\ \mathrm{J/kg} = 4.6 × 10^5\ \mathrm{J} $
步骤3:计算有用机械能
已知汽油机效率 $ \eta = 30\% = 0.3 $,由效率公式变形得:
$ W_{\mathrm{有用}} = Q_{\mathrm{放}} × \eta = 4.6 × 10^5\ \mathrm{J} × 0.3 = 1.38 × 10^5\ \mathrm{J} $
因此答案选A。
【答案】
A
【知识点】
热值公式应用、热机效率计算
【点评】
本题属于热学基础计算题,主要考查热值和热机效率公式的理解与应用,解题关键是注意单位统一,以及公式的正确变形,难度较低,适合巩固热机相关基础知识点。
【难度系数】
0.8
9. 未来的理想能源要能够大规模替代常规能源,它应满足的条件是(
A.必须足够丰富,可以保证长期使用,且必须足够便宜,可以保证多数人用得起
B.相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用
C.必须足够安全和清洁,可以保证不会严重影响环境
D.以上三个条件都必须满足
D
)A.必须足够丰富,可以保证长期使用,且必须足够便宜,可以保证多数人用得起
B.相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用
C.必须足够安全和清洁,可以保证不会严重影响环境
D.以上三个条件都必须满足
答案:D
解析:
【分析】
要解决这道题,需明确理想能源大规模替代常规能源的核心要求,逐一分析各选项:
1. 选项A:能源足够丰富才能保证长期稳定供应,足够便宜才能保障多数人负担得起,这是实现大规模普及的基础条件;
2. 选项B:只有相关技术成熟,才能实现能源的大规模开采、转化和使用,是大规模应用的技术保障;
3. 选项C:安全清洁的能源不会对环境造成严重破坏,符合可持续发展和环保的要求,也是必备条件。
三个条件缺一不可,因此需选择涵盖所有条件的选项。
【解析】
对各选项分析如下:
A选项:足够丰富且便宜的能源,是长期大规模使用、普及的基础,属于必要条件;
B选项:成熟的技术是实现大规模开发利用的前提,没有成熟技术无法替代常规能源;
C选项:安全清洁的能源能避免严重影响环境,符合可持续发展需求,也是必要条件。
综上,理想能源要大规模替代常规能源,A、B、C三个条件必须同时满足,故答案为D。
【答案】
D
【知识点】
理想能源的条件
【点评】
本题属于基础识记类题目,考查对理想能源必备条件的全面理解,需考生明确理想能源在储量成本、技术应用、环保安全等多维度的要求,避免遗漏关键条件。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需明确理想能源大规模替代常规能源的核心要求,逐一分析各选项:
1. 选项A:能源足够丰富才能保证长期稳定供应,足够便宜才能保障多数人负担得起,这是实现大规模普及的基础条件;
2. 选项B:只有相关技术成熟,才能实现能源的大规模开采、转化和使用,是大规模应用的技术保障;
3. 选项C:安全清洁的能源不会对环境造成严重破坏,符合可持续发展和环保的要求,也是必备条件。
三个条件缺一不可,因此需选择涵盖所有条件的选项。
【解析】
对各选项分析如下:
A选项:足够丰富且便宜的能源,是长期大规模使用、普及的基础,属于必要条件;
B选项:成熟的技术是实现大规模开发利用的前提,没有成熟技术无法替代常规能源;
C选项:安全清洁的能源能避免严重影响环境,符合可持续发展需求,也是必要条件。
综上,理想能源要大规模替代常规能源,A、B、C三个条件必须同时满足,故答案为D。
【答案】
D
【知识点】
理想能源的条件
【点评】
本题属于基础识记类题目,考查对理想能源必备条件的全面理解,需考生明确理想能源在储量成本、技术应用、环保安全等多维度的要求,避免遗漏关键条件。
【难度系数】
0.8