課時(shí)分層作業(yè)(十五)　能源與可持續(xù)發(fā)展(建議用時(shí)：25分鐘)◎考點(diǎn)一　能量守恒定律的理解和應(yīng)用1．有人設(shè)想在夏天用冰箱來(lái)降低房間內(nèi)的溫度，他的辦法是：關(guān)好房間的門(mén)窗，然后打開(kāi)冰箱的所有門(mén)讓冰箱運(yùn)轉(zhuǎn)，則開(kāi)機(jī)后，室內(nèi)的溫度將(　　)A．升高B．保持不變C．開(kāi)機(jī)時(shí)降低，停機(jī)后又升高D．開(kāi)機(jī)時(shí)升高，停機(jī)后降低A　[冰箱壓縮機(jī)將冰箱內(nèi)部的熱量通過(guò)消耗電能轉(zhuǎn)移到冰箱外部來(lái)，但由于和室外沒(méi)有熱交換，故熱量仍在室內(nèi)，并且，壓縮機(jī)工作時(shí)其電路中也會(huì)因?yàn)橛须娮瓒a(chǎn)生熱量，即產(chǎn)生的熱量大于制冷量，故室內(nèi)溫度不降反升，故A正確。]2．(多選)關(guān)于能量和能源，下列說(shuō)法正確的是 (　　)A．由于自然界的能量守恒，所以不需要節(jié)約能源B．人類(lèi)在不斷地開(kāi)發(fā)新能源，所以能量可以被創(chuàng)造C．氫能源是清潔能源D．能量可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式CD　[自然界的能量守恒，但能源需要節(jié)約，故A錯(cuò)誤；為了提高生活質(zhì)量，人類(lèi)在不斷地開(kāi)發(fā)和利用新能源，但能量不能被創(chuàng)造，也不會(huì)消失，故B錯(cuò)誤；氫燃燒的產(chǎn)物是水，所以氫能源是清潔能源，C正確；能量可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，故D正確。]3．從能量的轉(zhuǎn)化與守恒的角度理解，太陽(yáng)能草坪節(jié)能燈(　　)A．創(chuàng)造了電能B．草坪節(jié)能燈白天儲(chǔ)存太陽(yáng)能，晚上再把太陽(yáng)能釋放C．創(chuàng)造了太陽(yáng)能D．把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成了電能，電能再轉(zhuǎn)化為光能D　[根據(jù)能量守恒定律，能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中其總量不變。草坪節(jié)能燈把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成了電能，電能又轉(zhuǎn)化為光能，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。]4．(多選)下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法，正確的是(　　)A．能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，我們無(wú)法把這些內(nèi)能收集起來(lái)重新利用B．各種形式的能量在轉(zhuǎn)化時(shí)，總能量是不變的C．在能源的利用過(guò)程中，能量的總量并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成了不便于利用的D．各種能量在不轉(zhuǎn)化時(shí)是守恒的，但在轉(zhuǎn)化時(shí)是不守恒的ABC　[根據(jù)能量守恒定律可知，不論在能量的轉(zhuǎn)化還是在能量的轉(zhuǎn)移過(guò)程中，能量的總量都是不變的。由能量耗散知，在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，有一部分能量轉(zhuǎn)化為周?chē)h(huán)境的內(nèi)能，而我們無(wú)法把這些內(nèi)能收集起來(lái)重新利用，這表明，在能源的利用過(guò)程中，能量的總量并未減少，但是在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成不便于利用的了，而自然界的能量仍是守恒的。故選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤。]5．如圖所示是一種太陽(yáng)能草坪節(jié)能燈，太陽(yáng)能電池板供一只“10 V  9 W”的電子節(jié)能燈工作，若太陽(yáng)能電池板接收太陽(yáng)能的有效面積為0.3 m2，平均1小時(shí)得到的太陽(yáng)輻射能為4×105J，太陽(yáng)光平均一天按8小時(shí)計(jì)算，恰好可以供電子節(jié)能燈工作10小時(shí)。問(wèn)：(結(jié)果保留整數(shù))(1)太陽(yáng)能節(jié)能燈的能量轉(zhuǎn)化情況；(2)太陽(yáng)能電池板單位面積上接收太陽(yáng)能的功率大約是多少？(3)太陽(yáng)能節(jié)能燈利用太陽(yáng)能的效率大約是多少？[解析]　(1)能量轉(zhuǎn)化：太陽(yáng)能→電能→光能(熱能)。(2)太陽(yáng)能電池板單位面積上接收太陽(yáng)能的功率：P＝ W≈370 W。(3)節(jié)能燈利用太陽(yáng)能的效率η＝×100%＝10%。[答案]　(1)見(jiàn)解析　(2)370 W　(3)10%◎考點(diǎn)二　能源和可持續(xù)發(fā)展6．關(guān)于能源的利用，下列說(shuō)法不正確的是(　　)A．因?yàn)樽匀唤绲哪芰渴鞘睾愕模圆恍枰?jié)約能源B．一座城市的能量耗散使其環(huán)境溫度略高于其周?chē)r(nóng)村的環(huán)境溫度C．煤炭和石油產(chǎn)品燃燒會(huì)造成空氣污染和溫室效應(yīng)D．能量耗散表明能源的利用是有條件的，也是有代價(jià)的A　[自然界的能量是守恒的，但能量在利用過(guò)程中，可利用的品質(zhì)在逐漸降低，因此，必須節(jié)約能源，A錯(cuò)誤，D正確；城市工業(yè)、交通的急劇發(fā)展使得城市過(guò)多地接收了耗散的能量，使城市的環(huán)境溫度升高，B正確；由常識(shí)可知C正確，故A符合題意。]7．(多選)下列對(duì)能量耗散理解正確的是(　　)A．能量耗散說(shuō)明能量在不斷減少B．能量耗散遵守能量守恒定律C．能量耗散說(shuō)明能量不能憑空產(chǎn)生，但可以憑空消失D．能量耗散從能量角度反映出自然界的宏觀自發(fā)過(guò)程具有方向性BD　[在發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的宏觀過(guò)程中，其他形式的能量最終轉(zhuǎn)化為流散到周?chē)h(huán)境的內(nèi)能，無(wú)法再回收利用，這種現(xiàn)象叫能量耗散．能量耗散并不違反能量守恒定律，宇宙中的能量既沒(méi)有減少，也沒(méi)有消失，它從能量角度反映出自然界中與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自發(fā)過(guò)程具有方向性，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確．]8．下列說(shuō)法正確的是(　　)A．隨著科技的發(fā)展，節(jié)能燈利用太陽(yáng)能的效率能達(dá)到100%B．太陽(yáng)照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空間的能量都消失了C．“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量守恒定律，因而是不可能的D．有種“全自動(dòng)”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動(dòng)，說(shuō)明能量可以憑空產(chǎn)生C　[A的說(shuō)法雖然沒(méi)有違背能量守恒定律，但是從能量耗散的角度可知自然界中的自發(fā)變化過(guò)程具有方向性，A錯(cuò)誤；太陽(yáng)輻射大量的能量，地球只吸收了極少的一部分，使萬(wàn)物生長(zhǎng)，但輻射到宇宙空間的能量也沒(méi)有消失，而是轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，B錯(cuò)誤；馬和其他動(dòng)物，包括人，要運(yùn)動(dòng)，必須消耗能量，C正確；所謂“全自動(dòng)”手表，內(nèi)部還是有能量轉(zhuǎn)化裝置的，一般是一個(gè)擺錘，當(dāng)人戴著手表活動(dòng)時(shí)，使擺錘不停擺動(dòng)，給游絲彈簧補(bǔ)充能量，才會(huì)維持手表的運(yùn)行，如果把這種手表放在桌面上靜置幾天，它一定會(huì)停止走動(dòng)的，D錯(cuò)誤。]9．關(guān)于能源的利用和節(jié)能，下列說(shuō)法正確的是 (　　)A．根據(jù)能量守恒定律，能源的利用率應(yīng)該是100%B．由于能量既不會(huì)憑空消失，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，總是守恒的，所以節(jié)約能源的意義不大C．節(jié)約能源只要提高節(jié)能意識(shí)就行，與科學(xué)進(jìn)步無(wú)關(guān)D．在能源的利用中，總會(huì)有一部分能源未被利用而損失掉D　[能源的使用在任何情況下都不可能達(dá)到理想狀態(tài)，做到?jīng)]有任何損失，雖然遵從能量守恒定律，但它指的是損失部分和被利用部分總和與原來(lái)的能量總量相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的方向性可知，能量經(jīng)轉(zhuǎn)化后，可利用的能量只可能減少，不可能增加，因此節(jié)能的意義重大，同時(shí)，只有節(jié)能意識(shí)是不夠的，必須利用科技手段來(lái)提高能源的利用率，不斷開(kāi)發(fā)新能源，以滿足人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤。](建議用時(shí)：15分鐘)10．(多選)關(guān)于“溫室效應(yīng)”，下列說(shuō)法中正確的是 (　　)A．太陽(yáng)能源源不斷地輻射到地球上，由此產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”B．石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量，由此產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”C．“溫室效應(yīng)”使得地面氣溫上升，兩極冰雪融化D．“溫室效應(yīng)”使得土壤酸化BC　[“溫室效應(yīng)”的產(chǎn)生是由于石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量。它的危害是使地面氣溫上升、兩極冰雪融化、海平面上升、淹沒(méi)沿海城市、海水河流倒灌、耕地鹽堿化等，故B、C正確。]11．(多選)流星在夜空中發(fā)出明亮的光焰，此時(shí)會(huì)有人在內(nèi)心里許下一個(gè)美好的愿望。有些流星是外太空物體被地球強(qiáng)大引力吸引墜落到地面的過(guò)程中同空氣發(fā)生劇烈摩擦造成的。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(　　)A．流星同空氣摩擦?xí)r部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．引力對(duì)流星做正功則其動(dòng)能增加，機(jī)械能守恒C．當(dāng)流星的速度方向與空氣阻力和重力的合力不在同一直線上時(shí)，流星做曲線運(yùn)動(dòng)D．流星物體進(jìn)入大氣層后做斜拋運(yùn)動(dòng)AC　[流星同空氣摩擦?xí)r部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，A正確；引力對(duì)流星做正功，除了重力之外還有其他力做功，機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)誤；當(dāng)流星的速度方向與空氣阻力和重力的合力不在同一直線上時(shí)，流星做曲線運(yùn)動(dòng)，C正確，D錯(cuò)誤。]12．能源問(wèn)題是人類(lèi)面臨的重大課題，尋找新的、無(wú)污染的能源是人們努力的方向，利用潮汐發(fā)電即為一例。如圖所示的是利用潮汐發(fā)電的簡(jiǎn)單示意圖。左邊為陸地和海灣，中間為大壩，其下有通道，水經(jīng)通道可帶動(dòng)發(fā)電機(jī)。漲潮時(shí)，水進(jìn)入海灣，待內(nèi)外水面高度相同，堵住通道，如圖甲所示；潮落至最低點(diǎn)時(shí)放水發(fā)電，如圖乙所示；待內(nèi)外水面高度相同，再堵住通道，直到下次漲潮至最高點(diǎn)，又放水發(fā)電，如圖丙所示。設(shè)海灣面積為5.0×107m2，高潮與低潮間高度差為3.0 m，則一天內(nèi)水流的平均功率為多少。(海水密度ρ＝1.0×103 kg/m3，g取10 m/s2，每天兩次漲潮，四個(gè)發(fā)電時(shí)間段)甲　　　　　乙　　　　　　丙[解析]　每次漲潮時(shí)流進(jìn)海灣(落潮時(shí)流出海灣)的海水的質(zhì)量m＝ρSh＝1.5×1011 kg其重心高度變化為h′＝1.5 m每次落潮海水重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝mgh′＝2.25×1012 J一天內(nèi)水流做功的功率P＝≈1.04×108 W。[答案]　1.04×108 W13．隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車(chē)數(shù)量迅猛增長(zhǎng)，汽車(chē)排放的尾氣造成的空氣污染越來(lái)越嚴(yán)重。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，汽車(chē)尾氣排放造成的空氣污染目前已占整個(gè)污染源的一半以上。在這種情況下，目前研制開(kāi)發(fā)的太陽(yáng)能汽車(chē)具有更好的發(fā)展前景。如圖是某研究所研制的太陽(yáng)能汽車(chē)，它是利用太陽(yáng)能電池將接收到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的一種新型汽車(chē)。設(shè)太陽(yáng)光照射到電池板上的輻射功率為7 kW。在晴朗的天氣里，太陽(yáng)能電池對(duì)著太陽(yáng)時(shí)產(chǎn)生的電壓為160V，并對(duì)車(chē)上的電動(dòng)機(jī)提供12 A的電流。(1)在這種情況下電動(dòng)機(jī)消耗的電功率是多大？(2)如果這輛汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%，當(dāng)汽車(chē)在水平路面上勻速行駛時(shí)，受到的牽引力為180 N，則在1 min內(nèi)這輛汽車(chē)行駛了多少米？[解析]　(1)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P＝UI＝160 V×12 A＝1 920 W。(2)由P＝得，W電＝Pt＝1 920 W×60 s＝115 200 J由題意W機(jī)＝W電·η＝115 200 J×75%＝86 400 J又由W＝Fs得，汽車(chē)行駛的距離s＝＝ m＝480 m。[答案]　(1)1 920 W　(2)480 m 

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4 能源與可持續(xù)發(fā)展

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