4.1 能量 能量守恒定律&4.2 能源&4.3 环境保护与可持续发展(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册（教科版)

**基本信息** 聚焦能量守恒定律、能源利用及环境保护，通过基础与综合题组构建“概念-应用-社会意义”的递进训练，强化物理观念与科学态度。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础对点练|5题|概念辨析（如能量守恒理解）、环保措施选择、能源转化判断|从能量守恒定律（核心）→能源分类与利用→环境保护措施，形成闭环逻辑| |素养综合练|5题|实际应用分析（如节能路灯）、能量效率计算（如太阳能、风能）、现象解释（如流星能量转化）|结合生活场景（共享单车、太阳能灯）与科技应用（风力发电），体现能量观念在可持续发展中的实践价值|

1.能量　能量守恒定律　2.能源 3.环境保护与可持续发展 1.〔多选〕为了减缓大气中CO2浓度的增加，可以采取的措施有（　　） A．禁止使用煤、石油和天然气 B．开发使用核能、太阳能 C．将汽车燃料由汽油改为液化石油气 D．植树造林 2.关于能源的利用和节约，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产生，也不会凭空消失，总是守恒的，所以节约能源的意义不大 C．节约能量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 3.一种新型节能路灯如图所示，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能路灯的设计解释合理的是（　　） A．小风扇是用来给太阳能电池板散热的 B．太阳能电池板将太阳能转化为电能 C．小风扇是风力发电机，将电能转化为风能 D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能 4.针对图中工厂烟囱向空中排放大量废气的现象，下列说法中，错误的是（　　） A．排放废气不仅浪费能源，而且严重违反能量守恒定律 B．排放废气引起能量耗散，但并没有违反能量守恒定律 C．当前存在着环境恶化和能源短缺问题，所以必须加强废气排放等污染治理 D．能量守恒定律揭示出了各种自然现象之间的相互联系与转化 5.〔多选〕煤炭是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境，某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气（一氧化碳及氢气总含量≥90%），把煤“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是（　　） A．煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化 B．煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化 C．该技术实现了煤的清洁利用 D．该技术实现了煤的高效利用 6.有经验的柴油机维修师傅，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管附近，去感受一下尾气的温度，就能判断出这台柴油机是否节能，真是“行家伸伸手，就知有没有”。关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系，下列说法正确的是（　　） A．尾气的温度越高，柴油机越节能 B．尾气的温度越低，柴油机越节能 C．尾气的温度高低与柴油机是否节能无关 D．以上说法均不正确 7.〔多选〕如图所示，流星在夜空中发出明亮的光焰。有些流星是外太空物体被地球强大引力吸引，在坠落到地面的过程中与空气发生剧烈摩擦造成的。下列相关说法正确的是（　　） A．流星与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方向不在同一直线上时，流星做曲线运动 D．流星物体进入大气层后做斜抛运动 8.（2026•自贡月考）风能是清洁能源，风力发电是利用风的动能推动发电机的叶片转动而产生电能。某地有一个风力发电场，安装有20台风电机组，该风电场一年之中能满负荷发电的时间约为80天。已知发电机叶片长度为30米，空气的密度为1.3 kg/m3，该地区平均风速10 m/s，风向与叶片转动面垂直，空气的动能约有10%可以转化为电能，则该发电场年发电量约为（　　） A.2.4×107 kW•h　　B.7.1×106 kW•h C.2.1×106 kW•h　　D.8.5×107 kW•h 9.目前，共享单车作为绿色出行的交通工具，成为一种时尚。甲、乙两种共享单车都采用了电子锁，车锁内集成了GPS模块与联网模块等，这些模块工作时需要电能。这两种共享单车采用了不同的方式获取电能：甲车靠小型发电机——踩动单车时，线圈在磁场中转动，产生电能，如图（a）所示；乙车靠车筐底部的太阳能电池板——有光照时，产生电能，如图（b）所示。这两种共享单车获取电能时，都是把其他形式的能转化为电能。关于它们的能量转化，下列说法中正确的是（　　） 　　 A．都是把机械能转化为电能 B．都是把光能转化为电能 C．甲车把机械能转化为电能，乙车把光能转化为电能 D．甲车把光能转化为电能，乙车把机械能转化为电能 10.如图所示是一种太阳能草坪节能灯，太阳能电池板供一只“10 V　9 W”的电子节能灯工作，若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3 m2，平均1小时得到的太阳辐射能为4×105 J，太阳光平均一天按8小时计算，恰好可以供电子节能灯工作10小时。问：（结果保留整数） （1）太阳能节能灯的能量转化情况； （2）太阳能电池板单位面积上接收太阳能的功率大约是多少？ （3）太阳能节能灯利用太阳能的效率大约是多少？ 答案 1.能量　能量守恒定律　2.能源 3.环境保护与可持续发展 1.BD　能源利用与环境保护是相互制约的，要尽量节约常规能源的使用，大力开发新能源，植树造林，故B、D正确。 2.D　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，可利用的能量只可能减少，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。 3.B　“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，这样只要有风，这种路灯就可以发电，填补了阴天和晚上不能发电的空白，可用于晚上照明使用，故A、C错误；“肩扛”太阳能电池板可以把太阳能转化为电能，故B正确；蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，故D错误。 4.A　排放废气浪费能源，但不违反能量守恒定律，故A错误；排放废气引起能量耗散，但并没有违反能量守恒定律，故B正确；当前存在着环境恶化和能源短缺问题，所以必须加强废气排放等污染治理，故C正确；能量守恒定律揭示出了各种自然现象之间的相互联系与转化，故D正确。 5.ACD　煤粉加压气化制备合成气过程中既有物理变化，又有化学变化，A正确，B错误；该技术使煤得以良好利用又环保，C、D正确。 6.B　气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能，柴油在汽缸中燃烧，产生高温高压气体，是一个高温热源，而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源。根据能量守恒定律，这两个热源之间的能量差就是转换的机械能，燃烧相同的燃料，要想输出的机械能越多，尾气的温度就要越低，即这样的柴油机就越节能，故选项B正确。 7.AC　流星与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。 8.B　单位时间内与发电机叶片作用的空气质量为m==πl2ρv，每台发电机的发电功率为P0=10%×mv2=10%×πl2ρv3，该发电厂一年之中能满负荷发电的时间约为t=80×24 h=1 920 h，该发电场年发电量约为W=20P0t≈7.1×106 kW•h，故选B。 9.C　甲车靠小型发电机——踩动单车时，线圈在磁场中转动，产生电能，是将机械能转化为电能；乙车靠车筐底部的太阳能电池板——有光照时，产生电能，是将光能转化为电能。故A、B、D错误，C正确。 10.（1）见解析　（2）370 W　（3）10% 解析：（1）能量转化：太阳能→电能→光能（热能）。 （2）太阳能电池板单位面积上接收太阳能的功率 P= W≈370 W。 （3）节能灯利用太阳能的效率 η=×100%≈10%。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $