第五章 电能与能源的可持续发展 单元基础夯实综合检测训练（A卷）-2025-2026学年高二上学期物理粤教版必修第三册

第五章 电能与能源的可持续发展 单元基础夯实综合检测训练（A卷） 一、单选题 1．以下单位中，属于功率单位的是（   ） A．kW∙h B．V∙A C．N∙m D．W∙s 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。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 3．水力发电对实现“碳达峰”目标具有重要意义。当某水电站的水位落差为时，用于发电的水流量为每秒钟，发电机组的发电效率为。重力加速度g取，若某电动汽车行驶消耗的电能，则此时该水电站每秒钟所发的电可使该电动汽车行驶的里程是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为，，，，电源电动势，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（　　） A． B． C． D． 5．杭州湾沿岸有一风力发电机，其叶片转动时可形成半径为20m的圆面，某时间内该地的风速为6.0m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2kg/m3，假如这个风力发电机将此圆面内10%的空气动能转化为电能，取π=3，则下列说法错误的是（　　）    A．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积7200m3 B．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为155.52kJ C．此风力发电机的发电功率约为15.55kW D．若风速变为原来2倍，则电功率将变为原来4倍 6．风能是一种新能源，国内外都很重视利用风力来发电。某风力发电机的发电效率，其风轮机旋转过程中接收风能的有效面积S=400m2，某高山顶部年平均风速为v=10m/s，一年内有效的发电时间约为5500小时（合），已知空气密度，该风力发电机一年的发电量约为（　　） A． B． C． D． 7．2023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 8．如图所示是电阻和的伏安特性曲线，并且把第一象限分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，现在把和并联在电路中，消耗的电功率分别为和，并联总电阻设为。下列关于和的大小关系及的伏安特性曲线应该在的区域判断正确的是（　　） A．特性曲线在Ⅰ区， B．特性曲线在Ⅲ区， C．特性曲线在Ⅰ区， D．特性曲线在Ⅲ区， 9．如图所示是一款海上风力发电机，主要安装在近海。该型号风力发电机的叶轮直径长达200m，它运行起来可以自动调节使得叶轮转动的平面始终与风向垂直，把通过此圆面空气动能的10%转化为电能，已知空气的密度为1.2kg/m3。若某段时间内，该风力发电机所在地区的风速为10m/s，则此时风力发电机的发电功率约为（　　）    A．1.9×106kW B．1.9×103kW C．10.9×106kW D．10.9×103kW 10．2022年6月30日位于浙江安吉的长龙山抽水蓄能电站全部机组正式投产发电。该项目是华东地区最大的抽水蓄能电站，主要承担整个华东电网调峰、填谷的双倍调峰功能。电站在电网用电低谷时将水抽到高处，在电网用电高峰时再利用水能发电，平均用4度谷电能换3度峰电。电站每年可生产清洁电能2.435×109kwh。已知峰电价格0.50元，谷电价格0.30元。下列说法正确的是（　　） A．水能是不可再生能源 B．该电站产生的电能小于消耗的电能，从经济的角度没有实际意义 C．电站实现电能转化为势能储存，需要时再转化为电能，说明能量不仅数量上守恒，在可利用的品质上也不变 D．电站每年发电直接产生的经济效益约为2.435×104万元 二、多选题 11．下列能源中，属于一次能源的有 A．煤 B．电能 C．太阳能 D．风能 12．下列对能量守恒定律的认识正确的是（　　） A．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加 B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加 C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——第一类永动机是不可能制成的 D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了 13．现代社会倡导“绿色、低碳、节能”的新型生活方式。下列做法符合节能要求的是（    ） A．电脑使用完毕后关机并切断电源 B．电视机长时间处于待机状态 C．长时间外出需要切断热水器电源 D．手机充电结束后拔掉充电器 14．现在市场上有一种小台灯，台灯铭牌上标有“，”字样，该台灯正常工作需要的电压和电流为（　　） A． B． C． D． 15．关于能量和能源，下列表述正确的是（           ） A．能量可以从一种形式转化为另一种形式 B．能量可以从一个物体转移到另一个物体 C．能量是守恒的，所以能源永不枯竭 D．能源在利用过程中有能量耗散，这表明能量不守恒 16．小灯泡通电后其电流I随电压U变化的曲线如图所示，P为图线上的一点，PN为图线上P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。则下列说法正确的是（　　）    A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B．对应P点小灯泡的电阻为 C．对应P点小灯泡的电阻为 D．对应P点小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积 三、填空题 17．一盏标有“6V  3W”字样的小灯泡，接入电压值为12V的电路中，若使灯泡正常发光，则需_____联一个阻值为_______Ω的电阻。 18．能量的转化∶做机械运动的物体具有_____和_____，相互之间可以转化；在电路中，电源将___________转化为____，负载又将_____转化为内能、光能、机械能等。 19．能源的开发与应用： 近年来，我国在能源开发方面取得了很大的成就：如：______发电、水力发电、______发电、______发电。 四、解答题 20．图中电源电动势，内电阻。将一盏额定电压为，额定功率为的灯泡与一只线圈电阻为的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电。问： (1)电源输出的能量是多少？ (2)电动机的效率为多少？ 21．一般小汽车的汽油消耗量约为，汽油完全燃烧能释放化学能，那么小汽车行驶消耗能量约为，这相当于消耗多少千瓦时的电能？目前我国小汽车的拥有量迅速上升，这对能源、交通、环境等将产生怎样的影响？‍ 22．北京奥运会女子蹦床决赛中，中国小将何雯娜表现突出，以总分37.80分的成绩为中国蹦床队夺得首枚奥运会金牌。在比赛中，如果她受到蹦床对她的弹力的变化规律如图所示。试分析该同学在段时间内弹性势能、重力势能怎样变化？段时间内又如何变化？ 23．一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段。图甲为多挡咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示。 额定电压. 220V 磨豆功率 110W 加热功率 1210W 保温功率 88W 产品规格 295*280*410mm （1）若仅闭合S2，咖啡机的工作状态处于 阶段。 （2）R1的阻值是多少欧？ （3）小金某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时0.5分钟，加热用时3分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第五章 电能与能源的可持续发展 单元基础夯实综合检测训练（A卷）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B A D C C C B D 题号 11 12 13 14 15 16 答案 ACD ABC ACD AC AB ABD 1．B 【详解】A．kW∙h是能量的单位，故A错误； B．根据P = UI，可知V∙A属于功率单位，故B正确； C．根据功的定义，N∙m是功的单位，功是能量的量度，也是能量的单位，故C错误； D．根据W = Pt，可知W∙s属于功的单位，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】由能量关系可知，火药的能量转化为子弹的动能。 故选C。 3．B 【详解】根据题意可知，发电机组每秒所发电能为 该水电站每秒钟所发的电可使该电动汽车行驶的里程是 故选B。 4．A 【详解】由电路图可知R3与R4串联后与R2并联，再与R1串联。并联电路部分的等效电阻为 由闭合电路欧姆定律可知，干路电流即经过R1的电流为 并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则 四个灯泡的实际功率分别为 ，，， 故四个灯泡中功率最大的是R1。 故选A。 5．D 【详解】AB．单位时间内风力发电机叶片圆面的气流的体积为 每秒流经涡轮机空气的动能约为 故A正确B正确； C．依题意，风力发动机产生的电功率约为 故C正确； D．风力发动机产生的电功率 若风速变为原来2倍，则电功率将变为8倍，故D错误。 本题选错误的，故选D。 6．C 【详解】风力发电过程，由动能转化为电能，满足 其中 联立代入数据解得 故选C。 7．C 【详解】A．火箭内燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能，故A错误； B．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，选项B错误； C．在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化，选项C正确； D．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，选项D错误。 故选C。 8．C 【详解】根据欧姆定律可知，图像的斜率表示电阻的倒数；把和并联在电路中，并联后的总电阻比和都小，则对应的伏安特性曲线斜率大于和的伏安特性曲线的斜率，则对应的伏安特性曲线在Ⅰ区；和并联在电路中，两端电压相等，由题图可知流过电阻的电流较大，则有。 故选C。 9．B 【详解】选取Δt时间内的一段空气柱为研究对象，其质量为 产生的电能为 所以风力发电机的发电功率约为 故选B。 10．D 【详解】A．水能是可再生能源，故A错误； B．虽然该电站产生的电能小于消耗的电能，消耗4度谷电能换3度峰电，但峰电价格0.50元，谷电价格0.30元，则可知每4度谷电能换3度峰电产生的直接经济效益为元，因此从经济的角度是有意义的，故B错误； C．电站实现电能转化为势能储存，在转化的过程中，虽然能量是守恒的，但有一部分能量被耗散，不能实现百分之百的转化，而需要时再转化为电能的量减少了，利用的品质下降了，故C错误； D．电站每年可生产清洁电能 则需要消耗的电能为 直接产生的经济效益为 故D正确。 故选D。 11．ACD 【详解】所谓一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，所以煤、太阳能、风能属于一次能源；由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源，所以电能属于二次能源，故选项A、C、D正确，B错误． 12．ABC 【详解】A．不同形式的能量间的转化过程中能量是守恒的，即某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，A正确； B．能量在不同的物体间发生转移过程中能量是守恒的，即某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加，B正确； C．第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律，C正确； D．石子从空中落下的过程中，机械能在变化，比如受空气阻力作用使机械能减少，最后停止在地面上时机械能并没有消失，而是转化成其他形式的能，能量守恒定律表明能量既不能创生，也不能消失，D错误； 故选ABC。 13．ACD 【详解】A．电脑使用完毕后关机并切断电源符合现代社会倡导“绿色、低碳、节能”的新型生活方式，故A正确； B．电视机长时间处于待机状态，仍会消耗电能，不节能，因此不符合现代社会倡导“绿色、低碳、节能”的新型生活方式，故B错误； C．长时间外出需要切断热水器电源符合现代社会倡导“绿色、低碳、节能”的新型生活方式，故C正确； D．手机充电结束后拔掉充电器符合现代社会倡导“绿色、低碳、节能”的新型生活方式，故D正确。 故选ACD。 14．AC 【详解】该台灯正常工作需要的电压即为额定电压为 由，可知该台灯正常工作需要的电流为 故选AC。 15．AB 【详解】A．根据能量守恒定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，故A正确； B．根据能量守恒定律，能量可以从一个物体转移到另一个物体，故B正确； C．能量与能源不同，能量是守恒的，但随着能量的耗散，能量可以利用的品质会下降，故依然要节约能源，故C错误； D．能源在利用过程中有能量耗散，但能量是守恒的，故D错误。 故选AB。 16．ABD 【详解】A．由图像可知灯泡的电阻，等于图线上的点与原点O连线斜率的倒数，可知电压增大，此斜率减小，则灯泡的电阻增大，故A正确； BC．由图像可知，P点对应的电压为U1，电流为，则灯泡的电阻 故B正确，C错误； D．对应P点小灯泡的功率为 所以对应P点小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积，故D正确。 故选ABD。 17． 串 12 【详解】[1][2] 一盏标有“6V  3W”字样的小灯泡，若使灯泡正常发光，则灯泡两端的电压为6V，流过灯泡的电流为 灯泡接入电压值为12V的电路中，要使灯泡正常发光，则需要串联电阻分压6V，且流过分压电阻的电流为0.5A，所以串联电阻的阻值为 18． 动能 势能 其他形式的能 电能 电能 【详解】[1][2]能量的转化∶做机械运动的物体具有动能和势能，相互之间可以转化； [3][4][5]在电路中，电源将其他形式的能转化为电能，负载又将电能转化为内能、光能、机械能等。 19． 太阳能 风能 核能 【详解】略 20．（1）384000J；（2）62.5% 【详解】(1)灯发光正常，其电压8V，根据并联电路特点，路端电压为8V，则电源内电压为 U内=12V-8V=4V 总电流 电源输出能量 W出=UIt=384000J (2)灯的电流 I灯==2A 电动机电流 I1=I-I灯=8A-2A=6A 电流对电动机做功 P电=U灯I1=48W 电动机热功率 P热=I12R=18W 电动机输出机械功率 P机=P电-P热=30W 电动机效率 η==62.5% 21．91.67kW·h；增加石油能源的消耗，提升交通压力，大气污染加剧 【详解】相等于消耗的电能为 小汽车的拥有量迅速上升，对石油能源的消耗急剧上升，同时也会增加交通压力，汽油的大量消耗也会产生大量的污染，使大气污染加剧。 22．见解析 【详解】段时间内弹性势能为零、重力势能先变大再变小；段时间内弹性势能先变大再变小、重力势能先变小再变大。段时间内在空中，不受弹力作用，段时间内与蹦床接触，是先下落又上升的过程。 23．（1）保温；（2）；（3） 【详解】（1）由电功率可知，在电源电压U=220V一定时，电阻越大电功率越小，电阻越小电功率越大，当只闭合S2时，电阻R1、R2串联接入电路，电阻最大，为保温阶段，当闭合S2、S3时，只有R1接入电路，电阻最小，为加热阶段。 （2）当闭合S2、S3时，只有R1接入电路，电阻最小，为加热阶段，由电功率 可知R1的阻值 （3）磨豆用时0.5分钟 加热用时3分钟 本次泡制咖啡共消耗电能 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $