12.4 能源与可持续发展 同步测试-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

　第4节 能源与可持续发展 同步测试 一、选择题 1．关于能源的利用，下列说法不正确的是(　　) A．因为自然界的能量是守恒的，所以不需要节约能源 B．一座城市的能量耗散使其环境温度略高于其周围农村的环境温度 C．煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应 D．能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的 2.关于能量耗散，下列说法正确的是(　　) A.能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了 B.能量耗散表明，能量守恒定律是错误的 C.能最耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但可利用的能源减少了 D.能量不可能耗散，能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性 3．能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一。下列说法正确的是 (　　) A．因为能量守恒，所以不需要节约能源 B．因为能量不会消失，所以不可能有能源危机 C．不同形式的能量之间可以相互转化 D．能量可以被消灭，也可以被创生 4．关于能源的利用和节能，下列说法正确的是(　　) A．根据能量守恒定律，能源的利用率应该是100% B．由于能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源的意义不大 C．节约能源只要提高节能意识就行，与科学进步无关 D．在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉 5.下列说法正确的是(　　) A．随着科技的发展，可以制造出一种机器，使其不消耗任何能量但能源源不断地对外做功 B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了 C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的 D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生 6.某地强风的风速约为v，空气的密度为ρ，如果把通过横截面积S的风的动能完全转化为电能，则用上述已知量计算电功率的公式为(　　) A．P＝ρSv B．P＝ρSv2 C．P＝ρSv3 D．P＝ρSv4 7．(多选)下列对能量耗散理解正确的是(　　) A．能量耗散说明能量在不断减少 B．能量耗散遵守能量守恒定律 C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失 D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观自发过程具有方向性 8．(多选)下列关于能量转化的说法，正确的是(　　) A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用 B．各种形式的能量在转化时，总能量是不变的 C．在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的 D．各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的 9．(多选)流星在夜空中发出明亮的光焰，此时会有人在内心里许下一个美好的愿望。有些流星是外太空物体被地球强大引力吸引坠落到地面的过程中同空气发生剧烈摩擦造成的。下列相关说法正确的是 (　　) A．流星同空气摩擦时部分机械能转化为内能 B．引力对流星做正功则其动能增加，机械能守恒 C．当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同一直线上时，流星做曲线运动 D．流星物体进入大气层后做斜抛运动 10.(多选)对于能量的耗散理解正确的是(　　) A．能量的耗散说明能量在不断的减少 B．能量的耗散遵循能量守恒定律 C．能量的耗散说明能量不能凭空产生，但能量却可以凭空消失 D．能量的耗散从能量的角度反应出自然界中的宏观过程具有方向性 二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 11．某地的平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12 m的圆面，如果这个风车能将此圆内10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？ 12.某市有20万台空调机，每台空调机在夏季平均使用60天，每天耗电8 kW·h.为了节约能源，该市政府建议大家都把室内设定温度提高1 ℃，这样每台空调机每天可节省6%的电能．那么这样做能使该市在夏季节省多少电能？已知标准煤的热值是2.92×107 J/kg.发电厂的发电效率是30%.请计算一下，这项节能建议的实现能在1年内节约多少吨标准煤？(结果均保留两位有效数字) 参考答案： 1.A[解析][自然界的能量是守恒的，但能量在利用过程中，可利用的品质在逐渐降低，因此，必须节约能源，A错误，D正确；城市工业、交通的急剧发展使得城市过多地接收了耗散的能量，使城市的环境温度升高，B正确；由常识可知C正确，本题选择不正确的，故选A。] 2. C[解析]能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量总量上并未减少，但可利用的能源减少了，能量转化的宏观过程是有方向性的，故C正确，ABD错误。故选C。 3.C[解析][自然界的总能量是守恒的，能量既不能被消灭，又不能被创生，但随着能量耗散，能量可以利用的品质会降低，可利用的能源会减少，所以会有能源危机，我们要节约能源，C正确。] 4.D[解析][能源的使用在任何情况下都不可能达到理想状态，做到没有任何损失，虽然遵从能量守恒定律，但它指的是损失部分和被利用部分总和与原来的能量总量相等，选项A错误，D正确；根据能量转化的方向性可知，能量经转化后，可利用的能只可能减少，不可能增加，因此节能的意义重大，同时，只有节能意识是不够的，必须利用科技手段来提高能源的利用率，不断开发新能源，以满足人类社会可持续发展的需要，选项B、C错误。] 5.C[解析]题述机器违背了能量守恒定律，A错误；太阳辐射大量的能量，地球只吸收了极少的一部分，但辐射到宇宙空间的能量也没有消失，一定是转化成了其他形式的能量，B错误；马和其他动物，包括人要运动，必须消耗能量，动物的能量来源是食物中储存的生物能，C正确；所谓的“全自动”手表内部是有能量转化装置的，只有当人戴着手表活动时，才能不断补充能量，维持手表的运行，如果把表放在桌面上静置一段时间，它一定会停摆的，D错误． 6.C[解析]风能完全转化为电能，由能量守恒定律得mv2＝Pt，其中m＝ρV＝ρvtS，联立解得P＝＝ρSv3，A、B、D错误，C正确． 7.BD[解析][在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能量最终转化为流散到周围环境的内能，无法再回收利用，这种现象叫能量耗散．能量耗散并不违反能量守恒定律，宇宙中的能量既没有减少，也没有消失，它从能量角度反映出自然界中与热现象有关的宏观自发过程具有方向性，故A、C错误，B、D正确．] 8.ABC[解析][根据能量守恒定律可知，不论在能量的转化还是在能量的转移过程中，能量的总量都是不变的。由能量耗散知，在能量转化的过程中，有一部分能量转化为周围环境的内能，而我们无法把这些内能收集起来重新利用，这表明，在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但是在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了，而自然界的能量仍是守恒的。故选项A、B、C正确，D错误。] 9.AC[解析][流星同空气摩擦时部分机械能转化为内能，A正确；引力对流星做正功，除了重力之外还有其他力做功，机械能不守恒，B错误；当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同一直线上时，流星做曲线运动，C正确，D错误。] 10.BD[解析]能量的耗散是能量变成了无法收集利用的内能，能量不会不断减少，A错误；能量守恒定律适用于整个自然界，物质能量变化必须遵循能量守恒定律，B正确；能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，C错误；能量的耗散是一个宏观过程，代表着能量向不可收集利用的方向转化，D正确． 11.[解析]首先可以求出在时间t内作用于风车的气流质量为m＝πr2vtρ， 这些气流的动能为Ek＝mv2 故风车带动发电机发电的功率为P＝＝πr2ρv3×10% 代入数据以后得P＝3.4 kW。 [答案]　3.4 kW 12.[解析]设可节省的电能为E， 则E＝8×6%×60×20×104 kW·h＝5.76×106 kW·h≈2.1×1013 J， 设1年内节约的标准煤的质量为m， 由能量守恒定律有2.92×107 J/kg×m×30%＝E， 解得m≈2.4×106 kg＝2.4×103 t. [答案]　2.1×1013 J　2.4×103 t 3 学科网（北京）股份有限公司 $