课时测评27 能源的利用方式 能量的转化与守恒 能源与环境-【金版新学案】2024-2025学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版2019）

课时测评27　能源的利用方式　能量的转化与守恒　能源与环境 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－11题，每题3分，共33分) 1．一艘帆船只在风力作用下航行，该帆船动能由(　　) A．风能转化而来 B．核能转化而来 C．太阳能转化而来 D．化学能转化而来 答案：A 解析：一艘帆船只在风力作用下航行，通过风力对帆船做功，将风能转化为帆船的动能，故A正确。 2．小小的一颗子弹被抛出后，人可轻易将其接住。但是，子弹被高速射出，则可击穿玻璃，木块甚至石头等。子弹在枪管中时，火药的能量转化为子弹的(　　) A．热能 B．重力势能 C．动能 D．弹性势能 答案：C 解析：由能量关系可知，子弹在枪管中时，火药的能量转化为子弹的动能。故选C。 3．“风光互补路灯”系统在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆具备时则同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。该系统(　　) A．只可以实现风能转化为电能 B．只可以实现太阳能转化为电能 C．可以实现电能转化为风能 D．可以同时实现风能、太阳能转化为电能 答案：D 解析：由题意可知，“风光互补路灯”系统可以同时实现风能、太阳能转化为电能。故选D。 4.科技馆中有一个球体上移的装置，一个球体放在一个架子上，架子是倾斜的，球可以从架子的低处向高处滚动。简化装置如图所示，两条支撑杆是向上抬起的，但是杆间距离在不断增大，在球向高处滚动的过程中，不计一切阻力，下列说法正确的是(　　) A．球的重心升高 B．杆的支持力逐渐增大 C．杆的支持力方向垂直于杆竖直向上 D．违背了能量守恒定律 答案：B 解析：该过程满足能量守恒定律，向高处滚的过程中，实际上重心在降低，重力势能减小，动能增大，故A、D错误；对小球受力分析可知，杆的支持力垂直于杆指向小球球心，与水平方向夹角为θ，满足2FNsin θ＝mg，滚动过程中θ在减小，则支持力在逐渐增大，故B正确，C错误。故选B。 5.(2023·重庆高一开学考试)2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，下列关于能量及其转化的说法正确的是(　　) A．燃料燃烧时内能转化为机械能 B．火箭加速升空的过程中机械能不变 C．在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化 D．能量在转移和转化的过程中总会有损耗，但能量的总量可以增加 答案：C 解析：火箭内燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能，故A错误；火箭加速升空的过程中，动能和重力势能都增加，则机械能增加，B错误；在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化，C正确；能量在转移和转化的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变，D错误。故选C。 6．下列能源中，既属于新能源，又属于可再生能源的是(　　) A．煤炭 B．石油 C．天然气 D．沼气 答案：D 解析：煤炭、石油、天然气是动植物的遗体经过漫长的地质年代形成的，不可再生，只有沼气既是可再生能源，又是新能源。故选D。 7．我国计划在2060年达到“碳中和”目标，到时生产、生活排放的碳总量与植被吸收的碳总量将达到平衡。为了实现这一目标，我国应减少使用的能源是(　　) A．水能 B．石油能源 C．太阳能 D．风能 答案：B 解析：水能、风能、太阳能属于可再生能源，使用过程污染少，环保；而石油能源属于不可再生能源，使用过程中向空气中排碳，污染严重，所以我国应减少使用石油能源。故选B。 8.如图是一种新型“风光互补”节能路灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板，“腰挎”节能灯。下列说法正确的是(　　) A．节能路灯利用的风能属于不可再生能源 B．小风扇利用风力发电，将电能转化为机械能 C．太阳能电池板是将光能转化为电能 D．太阳能电池板只能白天工作，风力发电机只能夜间工作 答案：C 解析：风能是可再生资源，故A错误；小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能，故B错误；太阳能电池板是将光能转化为电能，故C正确；风力发电机既可以在白天工作也可以在夜间工作，故D错误。故选C。 9．PM2.5主要来自化石燃料、生活物质、垃圾的焚烧，为了控制污染，要求我们节约及高效利用资源。关于能源和能量，下列说法正确的是(　　) A．自然界的石油、煤炭等资源可供人类永久使用 B．能量被使用后就消灭了，所以要节约资源 C．人类应多开发与利用太阳能、风能等新资源 D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造 答案：C 解析：煤炭、石油虽然是当今人类利用的主要能源，但不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，不可能供人类永久使用，故A错误；能量被使用后转化为其他形式的能，能量并没有消失，故B错误；太阳能、风能等都是可再生资源且为清洁能源，应该多开发利用，故C正确；能量不会凭空产生，也不会凭空消失，故D错误。 10.风能是一种清洁的可再生能源。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等、某两台风力发电机的风轮叶片长度之比为2∶3，转化效率相等，若均保持风正面吹向叶片，在相同风力环境下，这两台风力发电机的输出电功率之比为(　　) A．3∶2　 B．2∶3 C．4∶9 D．8∶27 答案：C 解析：设空气密度为ρ，风速为v，风轮叶片长度为r，则t时间内流向风轮机的风能为Ek＝mv2，又m＝ρV＝ρSvt＝ρπr2vt，联立可得Ek＝ρπr2v3t，设转化效率为η，则风力发电机的输出电功率为P＝η＝η·ρπr2v3∝r2，可知这两台风力发电机的输出电功率之比为＝＝＝，故选C。 11.(多选)如图所示的太阳能电池板，每块电池板的面积为2 m2。晴天时，电池板每平方米每分钟接收到的太阳能为6×104 J，电池板的光电转化效率为25%。以下说法不正确的是(　　) A．太阳能为可再生能源 B．电池板的光电转化效率25%表示此过程能量不守恒 C．晴天时太阳照射2 h，每块电池板的产生的电能1.44×107 J D．晴天时的一天，一块电池板产生的电能可以提供十盏60 W的白炽灯正常工作20小时 答案：BCD 解析：太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故A正确；电池板的光电转化效率25%只是表示太阳能有25%能转化成电能，并不是表示能量不守恒，故B错误；由题意可知晴天时太阳照射2 h，每块电池板的产生的电能E＝2×6×104×2×60×25% J＝3.6×106 J，故C错误；晴天时的一天，日照按8 h计算，一块电池板产生的电能为E′＝4E＝1.44×107 J，能让十盏60 W的白炽灯工作的时间t＝＝＝2.4×104 s≈6.7 h，故D错误。本题选不正确的，故选BCD。 12．(13分)人的身体在最佳状态下，只能把人体化学能的25%转化为有用的机械能。假如一位质量为60 kg的登山运动员恰好具有这样的转化效率，若他平均每小时登高500 m，那么，他在5 h内共消耗的化学能为多少？(g取10 m/s2) 答案：6×106 J 解析：设运动员克服重力做功的功率为P1，则P1＝(t1＝1 h) 则人体消耗化学能的功率为P2＝(η为转化效率) 运动员在5 h内共消耗的化学能为E＝P2t2＝t2＝×5 J＝6×106 J。 13．(14分)三峡水电站是我国最大的水力发电站，平均水位落差约100 m，水的流量约1.35×104 m3/s。船只通航需要约3 500 m3/s的流量，其余流量全部用来发电。水流冲击水轮机发电时，水流减少的势能有20%转化为电能，重力加速度g＝10 m/s2，水的密度为1.0×103 kg/m3。 (1)按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率最大是多大？ (2)某省每户月平均用电量最高为240 kW·h，三峡电站至少可以满足该省多少户家庭生活用电？ 答案：(1)2×106 kW　(2)6×106 解析：(1)三峡发电站的发电功率最大值为P1＝1.0×103×(1.35×104－3 500)×10×100×20% W＝2×106 kW。 (2)每户用电平均功率为P2＝ kW＝ kW 而＝＝6×106 即三峡电站至少可以满足该省6×106户家庭生活用电。 学科网（北京）股份有限公司 $$