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粤教版 (2019)必修 第三册第四节 能源与环境巩固练习
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这是一份粤教版 (2019)必修 第三册第四节 能源与环境巩固练习，共5页。试卷主要包含了下列说法正确的是，利用能源的过程实质上是等内容，欢迎下载使用。
A组—重基础·体现综合
1．关于能源的开发和应用，下列说法中正确的是( )
A．能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程
B．化石能源的能量归根结底来自太阳能，因此化石能源永远不会枯竭
C．在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源
D．随着科学技术的发展，煤炭资源将取之不尽、用之不竭
解析：选C 能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程，各种转化形式均可为人类服务，A错误；化石能源的能量虽然来自太阳能，但要经过数亿年的地质演变才能形成，且储量有限，为不可再生能源，B错误；在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大，C正确；无论技术先进与否，煤炭资源不可能取之不尽、用之不竭，D错误。
2．下列说法正确的是( )
A．能就是功，功就是能
B．外力对物体做功越多，这个物体的能量就越大
C．外力对物体不做功，这个物体就没有能量
D．能量转化的多少可以用做功的多少来量度
解析：选D 功和能是两个不同的概念，外力对物体做功的多少只是说明了能量转化的多少，而不能说明物体能量的多少，外力对物体不做功不能说明物体没有能量，A、B、C错误；功是能量转化的量度，D正确。
3．[多选]下列对能量耗散的理解正确的有( )
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过程具有方向性
解析：选BD 在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能量最终会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，它只从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，故A、C错误，B、D正确。
4．[多选]下列关于能源的说法正确的是( )
A．石油、天然气都属于新能源
B．能量耗散不遵循能量守恒定律
C．能量耗散会导致能量品质的降低
D．为了可持续发展，必须节约能源
解析：选CD 石油、天然气属于常规能源，A项错误；能量耗散同样遵循能量守恒定律，但能量耗散导致能量品质降低，B项错误，C项正确；因可用能源正在减少，故为了可持续发展，必须节约能源，D项正确。
5．利用能源的过程实质上是( )
A．能量的消失过程
B．能量的创造过程
C．能量不守恒的过程
D．能量转化或转移并且耗散的过程
解析：选D 利用能源的过程实质上是能量转化或转移的过程，在能源的利用过程中能量是耗散的，A、B、C错误，D正确。
6．能源在社会的发展和建设中有着重要的意义，节约用电应成为现代公民的行为准则。下列用电方式中属于科学、合理地节约用电的是( )
A．家电尽量长时间待机
B．用节能灯替换白炽灯
C．楼道、走廊照明灯尽量不采用声、光控制
D．不要清除冰箱内的冰、霜
解析：选B 家电长时间待机浪费电，家电尽量不要长时间待机，才属于科学、合理地节约用电，故A错误；用节能灯替换白炽灯，可节约用电，故B正确；楼道、走廊照明灯采用声、光控制，才属于科学、合理地节约用电，故C错误；清除冰箱内的冰、霜，能够提高冰箱的工作效率，才属于科学、合理地节约用电，故D错误。
7．为保护人类的生存环境，保障经济社会的可持续发展，我国提出了“推进绿色发展、循环发展、低碳发展”的理念，以下做法中不符合这个理念的是( )
A．夏天天气炎热，空调的温度调得越低越好
B．把家里不好用的燃气热水器换成太阳能热水器
C．出行时，如果条件允许的话，尽可能选择公共交通工具
D．日常生活中，做到随手关灯，关掉较长时间不使用的电脑和电视
解析：选A 夏天天气炎热，空调温度调得越低电能消耗越多，造成不必要的能源浪费，选项A不符合；燃气热水器消耗的燃气是不可再生能源，太阳能热水器使用的太阳能取之不尽用之不竭，属于绿色能源；选择公交出行有利于减少二氧化碳排放；随手关灯等习惯有利于节约能源，选项B、C、D都符合。
8.(2022·浙江1月学考)浙江省某地的“渔光互补”光伏发电项目计划在5 000多亩荒草地和水域上方安装90余万块单晶双面双玻光伏组件(如图所示)，该光伏电站在阳光照射时正常工作的总容量为4.0×108 W，则晴朗的一天能够提供的电能约为( )
A．4.0×10 8 kW·h B．3.0×10 6 kW·h
C．9.6×10 6 kW·h D．9.6×10 8 kW·h
解析：选B 晴朗的一天有阳光照射的时间大约为8个小时，则能够提供的电能为Q＝Pt＝4.0 ×108 W× 8 h＝3.2×106 kW·h，B项最接近，故选B。
B组—重应用·体现创新
9．水平地面上平放着一根长为L、质量为M的匀质棒，把它的一端匀速抬高H(H≪L)，假设用手直接作用于棒端抬高时手做功W1，用一根弹簧钩住棒端抬至同样高度时手做功W2，则( )
A．W1＝W2
B．W1＞W2
C．W1＜W2
D．不确定W1与W2之间的关系
解析：选C 手直接作用于棒的一端时手做功W1＝ΔEpG，用弹簧钩住升高相同高度时手做功W2＝ΔEpG＋ΔEp弹，显然W1＜W2，C正确。
10.抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时，电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电，浙江天荒坪抽水蓄能电站是亚洲第一大高山蓄能水电站，堪称世纪之作。山顶水库面积达2.8×105 m2(水库近似为长方体)。已知上、下水库落差H＝600 m，如图所示。蓄水后一个昼夜连续发电，山顶水库水位降低30 m，若水的重力势能80%转化为电能，水的密度为1.0×103 kg/m3。则一个昼夜连续发电所产生的电能约为(g取10 m/s2)( )
A．4×1010 J B．4×1011 J
C．4×1012 J D．4×1013 J
解析：选D 一个昼夜能用于发电的水的体积V＝Sh＝2.8×105×30 m3＝8.4×106 m3，水的总质量m＝ρV，水的重力势能Ep＝mgh′＝ρVgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(H－\f(h,2)))，一个昼夜连续发电所产生的电能约为E＝Ep×80%，代入数据得E≈4×1013 J，故D正确，A、B、C错误。
11．光伏发电是利用太阳能的技术之一，它利用太阳能电池板，将照射在其上的太阳能转化为电能。农村居民院落或屋顶的光伏发电装置除满足居民家庭用电，还可向电网供电获得收益。太阳光垂直照射地面，在每平方米的面积上，平均每分钟能得到8.4×104 J的太阳能量，如果我们能利用太阳能的10%，那么在面积为50 m2的屋顶上可以利用的太阳能的功率最大为( )
A．7 kW B．8.4 kW
C．70 kW D．420 kW
解析：选A 在时间t内能够利用的太阳能E0＝eq \f(8.4×104,60)t×50×10% J＝7t×103 J，根据功率的表达式有Pmax＝eq \f(E0,t)，解得Pmax＝7 kW，B、C、D错误，A正确。
12．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？
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＝eq \f(1,2)mv2，
故风车带动发电机发电的功率为
P＝eq \f(10%Ek,t)＝eq \f(1,2)πr2ρv3×10%，
代入数据得P＝3.4 kW。
答案：3.4 kW
13.随着我国经济的发展，汽车数量迅猛增加，汽车排放的尾气造成的空气污染越来越严重。在这种情况下，目前正在研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景。如图所示是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池板将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7 kW。在晴朗的天气里，电池板对着太阳时产生的电压为160 V，并对车上的电动机提供12 A的电流，求：
(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大？
(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180 N，则在1 min内这辆汽车行驶的距离？
解析：(1)电动机消耗的电功率
P＝UI＝160 V×12 A＝1 920 W。
(2)由P＝eq \f(W,t)得W电＝Pt＝1 920 W×60 s＝115 200 J。
由题意W机＝W电η＝115 200 J×75%＝86 400 J，
又由W＝Fs得汽车行驶的距离
s＝eq \f(W机,F)＝eq \f(86 400,180) m＝480 m。
答案：(1)1 920 W (2)480 m
A组—重基础·体现综合
1．关于能源的开发和应用，下列说法中正确的是( )
A．能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程
B．化石能源的能量归根结底来自太阳能，因此化石能源永远不会枯竭
C．在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源
D．随着科学技术的发展，煤炭资源将取之不尽、用之不竭
解析：选C 能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程，各种转化形式均可为人类服务，A错误；化石能源的能量虽然来自太阳能，但要经过数亿年的地质演变才能形成，且储量有限，为不可再生能源，B错误；在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大，C正确；无论技术先进与否，煤炭资源不可能取之不尽、用之不竭，D错误。
2．下列说法正确的是( )
A．能就是功，功就是能
B．外力对物体做功越多，这个物体的能量就越大
C．外力对物体不做功，这个物体就没有能量
D．能量转化的多少可以用做功的多少来量度
解析：选D 功和能是两个不同的概念，外力对物体做功的多少只是说明了能量转化的多少，而不能说明物体能量的多少，外力对物体不做功不能说明物体没有能量，A、B、C错误；功是能量转化的量度，D正确。
3．[多选]下列对能量耗散的理解正确的有( )
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过程具有方向性
解析：选BD 在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能量最终会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，它只从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，故A、C错误，B、D正确。
4．[多选]下列关于能源的说法正确的是( )
A．石油、天然气都属于新能源
B．能量耗散不遵循能量守恒定律
C．能量耗散会导致能量品质的降低
D．为了可持续发展，必须节约能源
解析：选CD 石油、天然气属于常规能源，A项错误；能量耗散同样遵循能量守恒定律，但能量耗散导致能量品质降低，B项错误，C项正确；因可用能源正在减少，故为了可持续发展，必须节约能源，D项正确。
5．利用能源的过程实质上是( )
A．能量的消失过程
B．能量的创造过程
C．能量不守恒的过程
D．能量转化或转移并且耗散的过程
解析：选D 利用能源的过程实质上是能量转化或转移的过程，在能源的利用过程中能量是耗散的，A、B、C错误，D正确。
6．能源在社会的发展和建设中有着重要的意义，节约用电应成为现代公民的行为准则。下列用电方式中属于科学、合理地节约用电的是( )
A．家电尽量长时间待机
B．用节能灯替换白炽灯
C．楼道、走廊照明灯尽量不采用声、光控制
D．不要清除冰箱内的冰、霜
解析：选B 家电长时间待机浪费电，家电尽量不要长时间待机，才属于科学、合理地节约用电，故A错误；用节能灯替换白炽灯，可节约用电，故B正确；楼道、走廊照明灯采用声、光控制，才属于科学、合理地节约用电，故C错误；清除冰箱内的冰、霜，能够提高冰箱的工作效率，才属于科学、合理地节约用电，故D错误。
7．为保护人类的生存环境，保障经济社会的可持续发展，我国提出了“推进绿色发展、循环发展、低碳发展”的理念，以下做法中不符合这个理念的是( )
A．夏天天气炎热，空调的温度调得越低越好
B．把家里不好用的燃气热水器换成太阳能热水器
C．出行时，如果条件允许的话，尽可能选择公共交通工具
D．日常生活中，做到随手关灯，关掉较长时间不使用的电脑和电视
解析：选A 夏天天气炎热，空调温度调得越低电能消耗越多，造成不必要的能源浪费，选项A不符合；燃气热水器消耗的燃气是不可再生能源，太阳能热水器使用的太阳能取之不尽用之不竭，属于绿色能源；选择公交出行有利于减少二氧化碳排放；随手关灯等习惯有利于节约能源，选项B、C、D都符合。
8.(2022·浙江1月学考)浙江省某地的“渔光互补”光伏发电项目计划在5 000多亩荒草地和水域上方安装90余万块单晶双面双玻光伏组件(如图所示)，该光伏电站在阳光照射时正常工作的总容量为4.0×108 W，则晴朗的一天能够提供的电能约为( )
A．4.0×10 8 kW·h B．3.0×10 6 kW·h
C．9.6×10 6 kW·h D．9.6×10 8 kW·h
解析：选B 晴朗的一天有阳光照射的时间大约为8个小时，则能够提供的电能为Q＝Pt＝4.0 ×108 W× 8 h＝3.2×106 kW·h，B项最接近，故选B。
B组—重应用·体现创新
9．水平地面上平放着一根长为L、质量为M的匀质棒，把它的一端匀速抬高H(H≪L)，假设用手直接作用于棒端抬高时手做功W1，用一根弹簧钩住棒端抬至同样高度时手做功W2，则( )
A．W1＝W2
B．W1＞W2
C．W1＜W2
D．不确定W1与W2之间的关系
解析：选C 手直接作用于棒的一端时手做功W1＝ΔEpG，用弹簧钩住升高相同高度时手做功W2＝ΔEpG＋ΔEp弹，显然W1＜W2，C正确。
10.抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时，电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电，浙江天荒坪抽水蓄能电站是亚洲第一大高山蓄能水电站，堪称世纪之作。山顶水库面积达2.8×105 m2(水库近似为长方体)。已知上、下水库落差H＝600 m，如图所示。蓄水后一个昼夜连续发电，山顶水库水位降低30 m，若水的重力势能80%转化为电能，水的密度为1.0×103 kg/m3。则一个昼夜连续发电所产生的电能约为(g取10 m/s2)( )
A．4×1010 J B．4×1011 J
C．4×1012 J D．4×1013 J
解析：选D 一个昼夜能用于发电的水的体积V＝Sh＝2.8×105×30 m3＝8.4×106 m3，水的总质量m＝ρV，水的重力势能Ep＝mgh′＝ρVgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(H－\f(h,2)))，一个昼夜连续发电所产生的电能约为E＝Ep×80%，代入数据得E≈4×1013 J，故D正确，A、B、C错误。
11．光伏发电是利用太阳能的技术之一，它利用太阳能电池板，将照射在其上的太阳能转化为电能。农村居民院落或屋顶的光伏发电装置除满足居民家庭用电，还可向电网供电获得收益。太阳光垂直照射地面，在每平方米的面积上，平均每分钟能得到8.4×104 J的太阳能量，如果我们能利用太阳能的10%，那么在面积为50 m2的屋顶上可以利用的太阳能的功率最大为( )
A．7 kW B．8.4 kW
C．70 kW D．420 kW
解析：选A 在时间t内能够利用的太阳能E0＝eq \f(8.4×104,60)t×50×10% J＝7t×103 J，根据功率的表达式有Pmax＝eq \f(E0,t)，解得Pmax＝7 kW，B、C、D错误，A正确。
12．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？
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＝eq \f(1,2)mv2，
故风车带动发电机发电的功率为
P＝eq \f(10%Ek,t)＝eq \f(1,2)πr2ρv3×10%，
代入数据得P＝3.4 kW。
答案：3.4 kW
13.随着我国经济的发展，汽车数量迅猛增加，汽车排放的尾气造成的空气污染越来越严重。在这种情况下，目前正在研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景。如图所示是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池板将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7 kW。在晴朗的天气里，电池板对着太阳时产生的电压为160 V，并对车上的电动机提供12 A的电流，求：
(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大？
(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180 N，则在1 min内这辆汽车行驶的距离？
解析：(1)电动机消耗的电功率
P＝UI＝160 V×12 A＝1 920 W。
(2)由P＝eq \f(W,t)得W电＝Pt＝1 920 W×60 s＝115 200 J。
由题意W机＝W电η＝115 200 J×75%＝86 400 J，
又由W＝Fs得汽车行驶的距离
s＝eq \f(W机,F)＝eq \f(86 400,180) m＝480 m。
答案：(1)1 920 W (2)480 m
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