课时分层检测(19)能源与可持续发展-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理必修第三册同步辅导与测试(人教版)

班级 姓名 课时分层检测（十九） …0基础达标练0… 1.（多选)下列说法正确的是 A.热量只能自发地从高温物体传给低温物： 体而不能自发地从低温物体传给高温 物体 B.内能不能转化为动能 C.内能不能自发地转化为动能 D.自然界中涉及热现象的宏观过程都有方 向性 2.从能量的转化与守恒的角度理解，太阳能草： 坪节能灯 ) A.创造了电能 B.草坪节能灯白天储存太阳能，晚上再把太： 阳能释放 C.创造了太阳能 D.把太阳能转化成了电能，电能再转化为 光能 3.(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 4.(多选)下列过程中，可能实现的是( A.水的温度自动下降时释放的内能全部转 化为机械能 B.利用不同深度的海水温度不同来制造一 种机器，把海水的内能转化为机械能 C.在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转 化为内能，使物体温度升高 D.静止在光滑水平面上的物体，温度降低时 释放的内能可以转化为物体的动能，使物 体运动起来 17 得分 能源与可持续发展 5.关于能量和能源，下列说法正确的是() A.由于自然界的能量守恒，所以不需要节约 能源 B.在利用能源的过程中，能量在数量上并未 减少 C.能量的耗散说明能量在转化过程中没有 方向性 D.人类在不断地开发和利用新能源，所以能 量可以被创造 6.能源问题是人类面临的重大课题，寻找新 的、无污染的能源是人们努力的方向，利用 潮汐发电即为一例.如图所示的是利用潮汐 发电的简单示意图.左边为陆地和海湾，中 间为大坝，其下有通道，水经通道可带动发 电机.涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度 相同时，堵住通道，如图甲所示；潮落至最低 点时放水发电，如图乙所示；待内外水面高 度相同，再堵住通道，直到下次涨潮至最高 点，又放水发电，如图丙所示.设海湾面积为 5.0×107m2,高潮与低潮间高度差为3.0m, 则一天内水流的平均功率为多少？（海水密 度p=1.0×103kg/m3,g取10m/s2,每天 两次涨潮，四个发电时间段) 地海湾坝大海： 陆海湾坝 陆 大海 地海湾 坝大海 通道 甲 丙 班级 姓名 …。能力提升练 7.低碳生活是一种绿色又环保的新型生活方 式，日常生活中注意节电、节油、节气、节水，！ 从点滴做起，保护环境，保护地球.下列关于 能源与能量的理解正确的是 ( A.能量是守恒的，没有必要提倡节约能源 B.能量的耗散表明自然界的能量在利用过 程中正在不断地消失 C.自然界中石油、煤炭等能源取之不尽，用 之不竭，只需不断开发 D.人类应积极开发与利用风能、太阳能、潮： 汐能等可再生的新能源 8.三峡水电站是我国最大的水力发电站，平均 水位落差约为100m,每秒约有1×104m3 的水用来发电，水的重力势能约有20%转化 为电能.已知水的密度为1.0×103kg/m3, 火电厂每发一度电大约需耗标准煤0.3kg, 同时排放二氧化碳1kg.关于三峡水电站， 下列说法正确的是 A.发电平均功率约为2×1012W B.每天的发电量约为4.8×107kW·h C.相比于同功率的火电厂，每天可减少煤炭 消耗约2×106kg D.相比于同功率的火电厂，每天可减少二氧 化碳排放约4.8×105kg 9.（多选)构建和谐、节约型 E/ 500 社会的思想深得民心，也 体现在生活的方方面面 250 ① ② 自动充电式电动车就是 0 610x/m 很好的一例：将电动车的 前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接，当 电动车滑行时，就可以向蓄电池充电，将其 他形式的能转化成电能储存起来.现有某人 骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上 滑行，第一次关闭充电装置，让车自由滑行， 其动能随位移的变化关系如图线①所示；第 二次启动充电装置，其动能随位移的变化关 系如图线②所示.下列说法正确的是( A.电动车受到的摩擦阻力为50N B.电动车受到的摩擦阻力为83N C.第二次启动充电装置，向蓄电池所充的电 能是200J D.第二次启动充电装置，向蓄电池所充的电： 能是300J 172 得分 0.某地的平均风速为5m/s,已知空气密度是 1.2kg/m3,有一风车，它的车叶转动时可 形成半径为12m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？7,BC[把R1看作电源内阻，当R1十r一R2时，R2获得最大功率， 故B正确，A错误：根据P一IR1可知，当R2一0时，电路中总电 流最大，所以此时R,获得最大功率，故C正确：外电阻从零逐渐 增大，电源的输出功率的变化关系为先增大再减小，当外电阻等 于电源的内阻时，电源的输出功率最大，由于r>R1,外电阻先小 于电源内阻，当R,逐渐变大时，电源的输出功率先变大后变小， 故D错误.门 E 8.AD[开关S闭合时，1=，十R+R=0.75A,选项A正猜，B 错误；开关S闭合时Uc=Ur并=1.5V,Qe=C·Ue=3×105C, 若将开关断开，则电容器上所带的电荷量通过R1、R放掉，因 I1:I3=R:R1=1:2,根据q=It可知，通过R1的电荷量q= 3Q=1X10-5C,选项C错误，D正确.] 9.ACD[根据闭合电路的欧姆定律，电源的输出电压：U=E一Ir, 对照U一I图像，当I=0时，U=E=50V,故A正确：U一I图像 斜率的绝对值表示内电阻，故：r恕1=50.20Q=5Q,故B 6 错误：电流为2.5A时，总电阻为R二=50=200，故外】 电路电阻为：R=R一r=152,故C正确：输出功率为120W时， 对照P一I图像，电流为4A,由P=UI得输出电压为U=30V, 故D正确.门] 10.解析(1)由题图乙知电源的电动势和内阻分别为 E=20V,r=20,5n=7.5n 2 由题图甲分析知道，当R=0时，R,消耗的功率最大， g+传为p=(—)2R0=(2十25)×3W≈10.9W (2)当r=R十R。,即R=4.52时，电源的输出功率最大，最大值 为Pn'= E (R,+R+T(R+R)= 20 ×(3十 3+4.5+7.5 4.5)W≈13.3W. 答案(1)010.9W(2)4.513.3W 11.B[当滑动变阻器接入电路的有效阻值为3时与阻值为R2 E E 时消耗的功率相等，则有（3+R中)严X3=(,十R+)PXR, 解得R2=122(R2=3舍去)，A错误：将R看成电源的内阻， 据外电路电阻等于电源内阻时电源输出功率最大知，当等效电 源的内外电阻相等时滑动变阻器消耗的功率最大，由题图乙知， 当R,=R十r=4n十2n=6n时，滑动变阻器消耗的功率P最 E E2 大，最大功率为B=[2(R+R+)=40R+万=1.5W,B 正确：当R=0时，电路中电流最大，电源的输出功率最大：根据 B选项可知，当R,=6时滑动变阻器消耗的功率P最大，但此 时电路中的电流不是最大，电源输出功率不是最大，C错误；当 E R,=0时，电路中电流最大，且最大值为1m=R千，=1A,此时 电源的输出功率最大为Pm=EImx=6×1W=6W,大于 4.5W,所以调整滑动变阻器R,的阻值，电源的输出功率可以达 到4.5W,D错误.] 12.BD[由于R2功率变大，根据P=R可知R2的电流增大，根 据“串反并同”可得R的阻值减小，照射到R的光照强度一定 增加，电路总电阻减小，电路总电流增大，电源内电压增大，路端 电压减小，所以电压表示数减小，电流表示数增大，故B、D正确， A错误：R?的阻值减小，通过R?的电流增大，根据P=IR可 知，R的功率变化无法确定，故C错误，] 课时分层检测（十九） 1,ACD[内能可以转化为动能，热机就是这种情况，但不能自发地 转化，故B错误：由能量转化或转移的方向性可知，A、C、D正确.] 2.D[根据能量守恒定律，草坪节能灯把太阳能转化成了电能，电 能又转化为光能，故D正确，A、B、C错误.] 3.ABC[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，由能量的耗散知，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，] 2 4.BC[根据能量转化和转移的方向性可知，物体温度下降释放的 内能不可能在不引起其他变化的情况下完全转化为机械能，因此 选项A、D是错误的，而选项B、C都是可能实现的过程，] 5,B[自然界的能量守恒，但能源需要节约，故A错误：在利用与节 约能源的过程中，能量在数量上并没有减少，故B正确：能量的耗 散说明能量在转化过程中具有方向性，故C错误：人类在不断地 开发和利用新能源，但能量不能被创造，也不会消失，故D错误.] 6,解析每次涨潮时流进海湾（落潮时流出海湾）的海水的质量 m=aSh=1.5×10l1kg 其重心高度变化为h'=1.5m 每次落潮海水重力势能的减少量 △Ep=mgh'=2.25X1012J 一天内水流做功的功率P=4△E≈1,04X10W, 答案1.04×10W 7.D[在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但可利 用的品质越来越差，故仍需节约能源，故A错误；能量的耗散表明 自然界的能量在转化的过程中可利用的品质越来越差，但总量不 会减小，故B错误：自然界中石油、煤炭指的是亿万年前的大量生 物的遗体在地层中经过一系列生物化学变化而生成的，在短时间 内不能再生，是不可再生能源，故C错误：风能、太阳能、潮汐能是 可再生能源，人类应多开发与利用，故D正确，] 8,B[发电功率P=W 1.0×103×1×101×10×100X20%w=2×10W,A错误；每天 的发电量W1=Pt1=2×10×24kW·h=4.8×102kW·h,B正 确：相比于同功率的火电厂，每天可减少煤炭消耗约4.8X10× 0.3kg=1.44×107kg,每天可减少二氧化碳排放约为4.8×10 ×1kg=4.8×10kg,C、D错误.] 9.AC[当关闭充电装置，让车自由滑行时，电动车的动能全部用来 克服摩擦力做功，转化为内能，有Ek=Fx1,解得F:=50N:当启 动充电装置滑行时，自行车的动能一部分克服摩擦力做功，另一 部分转化为蓄电池的电能，根据能量守恒定律有Ek=Fx2十E电， 故E也=Ek一Fu2=200J,故A、C正确，B、D错误.] ]0.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=rp,这些气流的动能为Ek=方m 故风车带动发电机发电的功率为 P=10%E= rUX10% 代入数据解得P=3.4kW. 答案3.4kW 课时分层检测（二十） 1,D[首先发现电流的磁效应的科学家是奥斯特，根据右手螺旋定 则和小磁针N极受力方向为该点磁场方向可知D正确.门 2.A[司南能够指示南北，是由于地球具有磁性，地磁场是南北指 向，故A正确：司南的指向会受到附近磁体和铁块的千扰，故B、C 错误：由于司南的磁勺尾静止时指向南方，所以磁勺的S极位于 司南的磁勺尾部，故D错误.] 3.A[磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，在内部则是从S极 回到N极，磁感线是闭合曲线：电场线从正电荷或无限远出发，终 止于无限远或负电荷，电场线不是闭合曲线，A正确：磁感线和电 场线不一定都是一些互相平行的曲线，B错误：磁体周围的磁感线 从N极出发回到S极，在内部则是从S极回到N极，故在地球外 部，地磁场从地球的地理南极附近出来，进入地球的地理北极附 近，不是终止，C错误：磁感线和电场线是为了形象描述磁场和电 场而引入的假想的线，实际并不存在，D错误. 4.AD[图甲是条形磁体外部磁感线分布示意图，外部磁场的磁感 线是从磁体的N极出来，进入磁体的S极，故A正确，B错误：图 乙是两异名磁极磁感线分布示意图，磁感线仍然是从磁体的N极 出来，进入磁体的S极，故C错误，D正确.] 5.A[根据安培定则可以判断通电螺线管左侧为S极，右侧为N极，因 比左侧小磁针静止时N极指向右侧，故B、C、D错误，A正确. 6.解析云层间放电必须发生在异号电荷之间，在云层间放电时， 形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子，并在强电场 的作用下做定向移动，形成电流，相当于通电直导线，由题意知， 从南往北看，磁场是逆时针方向的，根据安培定则可以判断电流 是从A流向B的，故可知A带正电，B带负电 答案见解析