课时梯级训练(29) 能源与可持续发展（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中物理必修第三册（教科版2019）

课时梯级训练(29)　能源与可持续发展 1．关于能量和能源，下列说法正确的是(　　) A．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造 B．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源 C．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性 D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质提升了 C　解析：根据能量守恒定律，能量是不能够被创造的，选项A错误；在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但是能源的品质再降低，所以还需要节约能源，选项B错误；根据热力学第二定律可知，自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性，选项C正确；能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减小，但能量品质降低了，选项D错误。 2．下列说法正确的是(　　) A．凡是能量守恒的过程就一定会发生 B．摩擦生热的过程是不可逆的过程 C．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机 B　解析：各种物理过程能量是守恒的，但是自然界的宏观过程具有方向性，A错误；通过摩擦生热，能量耗散了，即能量可以利用的品质降低了，这是不可逆过程，B正确；空调机既能制热又能制冷，但是要耗电，即热传递有方向性，热量只能自发地由高温物体传向低温物体，C错误；虽然总能量守恒，但随着能量耗散，能量可以利用的品质降低了，D错误。 3．电动机通电后带动其他机器运转，一段时间后，电动机的外壳会变得烫手，则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是(　　) A．电能全部转化为机械能，总的能量守恒 B．电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒 C．电能全部转化为内能，内能守恒 D．电能转化为机械能和内能，机械能守恒 B　解析：因为电动机的外壳会变得烫手，说明有少量一部分电能转化成了内能，A错误；电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒，B正确；在转化中是电能转化为机械能及小部分的内能，故内能不守恒，C错误；因为电能转化为机械能和内能，机械能增加了，但是，能的总量守恒，D错误。 4．如图所示是一“能源相关图”，下列四组能源选项中全部符合图中阴影部分能源的是(　　) A．煤炭、石油、沼气 B．水能、生物能、天然气 C．风能、太阳能、潮汐能 D．地热能、海洋能、核能 C　解析：煤炭、石油、沼气都是不可再生能源，A错误；天然气是一种化石燃料是不可再生能源，B错误；太阳能、风能、潮汐能都是可再生的新能源，都来自于太阳能，C正确；地热能来源于地球内部的热量，核能是指核在聚变的时候产生光能和热能，不是源于太阳能的辐射，D错误。 5．自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图所示为一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形，则水的重力势能(　　) A．增大 B．变小 C．不变 D．不能确定 A　解析：人对水做正功，则水的机械能增大，由于水的动能仍为0，故重力势能增大，A对。 6．升降机底板上放一质量为100 kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s，则此过程中(g取10 m/s2)(　　) A．升降机对物体做功5 800 J B．合外力对物体做功5 800 J C．物体的重力势能增加500 J D．物体的机械能增加800 J A　解析：根据动能定理得W升－mgh＝mv2，可解得W升＝5 800 J，A正确；合外力做的功为mv2＝×100×42 J＝800 J，B错误；物体重力势能增加mgh＝100×10×5 J＝5 000 J，C错误；物体机械能增加ΔE＝Fh＝W升＝5 800 J，D错误。 7．下列属于可再生的一次能源是(　　) A．电能 B．煤炭 C．核能 D．地热能 D　解析：电能属于二次能源，煤炭、核能、地热能属于一次能源，但只有地热能属于可再生的一次能源。 8．随着工业的发展和家用电器的普及，电能危机已迫在眉睫。节约用电是我们都应养成的良好习惯。下列几种做法能够节约用电的是(　　) A．为了方便不用随手关闭不使用的电器 B．夏天使用空调时温度设置要越低越好 C．选用高效节能的家用电器，如节能灯等 D．较长时间不使用的电视、电脑为了使用方便些，电脑要处于待机状态 C　解析：随手关闭不使用的电器，如随手关灯等能节约用电，A错误；夏天使用空调时温度设置不要过低，能节约用电，B错误；选用高效节能的家用电器，如节能灯等能有效节约用电，C正确；长时间不使用的电视、电脑为了方便，应该处于待机状态，将多消耗一些电能，不能节约用电，D错误。 9．(多选)关于能源的分类与应用，以下说法正确的是(　　) A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能 B．煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的 C．煤、汽油是一种清洁能源 D．水能是可再生能源 AD　解析：煤、石油、天然气等化石燃料，是由古代动植物的遗体转化来的，而动植物体内的能量最初都可以追溯到太阳能，A正确；煤、石油等常规能源是不可再生资源，更是有限的。B错误；煤、汽油燃烧过程中都会产生有害物质(有毒气体)，C错误；水能是可再生能源，D正确。 10．(多选)关于能源的开发和节约，你认为以下观点正确的是(　　) A．能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为 B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现 C．能源的开发利用，必须要同时考虑对环境的影响 D．合理利用核能是目前开发新能源的一项有效途径 ACD　解析：能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为，A正确；能量都转化为不能利用或不易利用的能源，所以这样会减少可利用资源的数量，因此应该节约能源，B错误；能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响，C正确；合理利用核能是目前开发新能源的一项有效途径，D正确。 11．某地有一风力发电场，共有风力发电机20台，如图所示，发电机的叶片转动时可形成直径为40 m的圆面。某日该地区的风速是6 m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2 kg/m3，假如该风力发电机能将通过此圆面内空气动能的10%转化为电能，π取3，下列说法正确的是(　　) A．每秒冲击每台风力发电机叶片转动形成的圆面的空气体积为28 800 m3 B．每秒冲击每台风力发电机叶片转动形成的圆面的空气动能约为6.2×105 J C．每台风力发电机发电的功率约为1.56×105 W D．该发电场工作3.2 h，发电量约1 000 kW·h D　解析：设风速为v＝6 m/s，每秒能到达圆面的空气柱的长度为l＝v×1 s＝6 m，设叶片的长度为R＝20 m，则每秒冲击每台风力发电机叶片转动形成圆面的空气体积为V0＝l×πR2＝7 200 m3，A错误；单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能约为Ek0＝m0v2＝ρV0v2＝1.56×105 J，B错误；此风力发电机发电的功率约为P＝＝1.56×104 W，C错误；该发电场工作3.2 h，发电量约E电＝P×3.2 h×20＝998.4 kW·h≈1 000 kW·h，D正确。 12．(多选)如图所示，新安江水库发电站是我国最早自行设计建设的水电站，水库年径流量113亿立方米(1亿＝1×108)，年发电量为18.6亿千瓦时，上下游高度差约73 m，里面装有九台水电机组，装机总容量(即九台机组一起工作时的功率)662.5兆瓦(1兆＝1×106)，只有在用电高峰期才会开启九台机组。设每户人家平均每月用电为200度，我们平时所说的一度电即为1千瓦时的电能，根据以上信息，以下分析正确的是(　　) A．一度电的能量约为10立方米的水从水库上游流下时减少的重力势能 B．新安江水力发电站可以为7.75×105户家庭供电 C．一年平均开启的发电机组约3台 D．水电站是将水的机械能转化为电能，该发电站的转化效率约为32% BC　解析：10立方米的水从水库上游流下时减少的重力势能为Ep＝mgh＝ρVgh＝7.3×106 J，而一度电1 kW·h＝3.6×105 J，选项A错误；由200×12×n＝18.6×108，可得n＝7.75×105，B正确；由18.6×108×103 W·h＝P×365×24 h，得P＝2.12×108 W，大约3台发电机组的功率，C正确；转化效率η＝＝81%，D错误。 13．某海湾共占面积1.0×107 m2，涨潮时平均水深20 m，此时关上水坝闸门，可使水位保持在20 m不变。退潮时，坝外水位降至18 m(如图所示)。利用此水坝建立一座水力发电站，重力势能转化为电能的效率为10%，每天有两次涨潮，该发电站每天能发出多少电能？(g＝10 m/s2) 答案：4×1010 J 解析：打开闸门后，坝内的水流出，但和外面相比，水量太小，可以认为外面的水位不升高，所以水位下降(20－18)＝2 m，减少的重力势能(要用重心下降的高度)ΔEp＝mgh＝ρVgh＝1.0×103×1.0×107×10×2＝2×1011 J，转化为电能ΔE电＝ΔEp×10%＝2×1010 J，每天有两次涨潮，故ΔE电总＝ΔE电×2＝4×1010 J。 学科网（北京）股份有限公司 $$