人教版 (2019)必修第三冊(cè)第十二章電能能量守恒定律4 能源與可持續(xù)發(fā)展課堂檢測(cè)-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

第一級(jí)：物理觀念——學(xué)考達(dá)標(biāo)
1.(多選)下列關(guān)于能量的耗散的說(shuō)法正確的是( )
A.能量的耗散使能量的總量減少,違背了能量守恒定律
B.能量的耗散是指耗散在環(huán)境中的內(nèi)能很難被人類利用
C.能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有方向性
D.能量的耗散導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低
2.(2025·浙江寧波階段檢測(cè))下列哪些現(xiàn)象屬于能量的耗散( )
A.利用水流發(fā)電產(chǎn)生電能
B.利用風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生電能
C.電池的化學(xué)能變成電能
D.火爐把屋子烤暖
3.(2025·山西長(zhǎng)治質(zhì)檢)關(guān)于能源、能量,下列說(shuō)法正確的是( )
A.能量是守恒的,所以不會(huì)發(fā)生能源危機(jī)
B.能量利用過(guò)程中存在能量耗散,說(shuō)明能量在不斷減少
C.能量耗散說(shuō)明便于利用的能源最終會(huì)轉(zhuǎn)化為不便于利用的能源
D.能量守恒定律說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移不具有方向性
4.(多選)關(guān)于能量和能源,下列說(shuō)法正確的是( )
A.化石能源是不可再生能源,水能是可再生能源
B.人類在不斷地開(kāi)發(fā)和利用新能源,所以能量可以被創(chuàng)造
C.在能源的利用過(guò)程中,由于能量在數(shù)量上并未減少,所以不需要節(jié)約能源
D.能源危機(jī)的深層次含義是能量在數(shù)量上雖未減少,但在可利用的品質(zhì)上降低了
5.中國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量位居全球首位,我國(guó)電動(dòng)化技術(shù)總體處于全球領(lǐng)先水平。一輛新能源電動(dòng)汽車所用電池是鋰電池,在水平公路上加速啟動(dòng),在此過(guò)程中電能向其他形式的能量轉(zhuǎn)化,下列說(shuō)法正確的是( )
A.電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和內(nèi)能
B.電能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能和內(nèi)能
C.電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和重力勢(shì)能
D.電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能
6.下列說(shuō)法正確的是( )
A.隨著科技的發(fā)展,可以制造出一種機(jī)器,使其不消耗任何能量但能源源不斷地對(duì)外做功
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
7.白鶴灘水電站是我國(guó)實(shí)施“西電東送”的國(guó)家重大工程。水電站裝機(jī)總?cè)萘繛? 600萬(wàn)千瓦,僅次于三峽工程,位居世界第二。下列理解正確的是( )
A.水電站發(fā)電過(guò)程中憑空產(chǎn)生了能量
B.水電站發(fā)電過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
C.水能是可再生能源,不需要節(jié)約水資源
D.水電站發(fā)電過(guò)程中能量是守恒的,不需要節(jié)約能源
8.(多選)下列過(guò)程中,可能實(shí)現(xiàn)的是( )
A.水的溫度自動(dòng)下降時(shí)釋放的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B.在粗糙水平面上運(yùn)動(dòng)的物體,它的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使物體溫度升高
C.利用不同深度的海水溫度不同來(lái)制造一種機(jī)器,把海水的部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D.靜止在光滑水平面上的物體,溫度降低時(shí)釋放的內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能,使物體運(yùn)動(dòng)起來(lái)
9.光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)能的技術(shù)之一,它利用太陽(yáng)能電池板,將照射在其上的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。農(nóng)村居民院落或屋頂?shù)墓夥l(fā)電裝置除滿足居民家庭用電,還可向電網(wǎng)供電獲得收益。太陽(yáng)光垂直照射地面,在每平方米的面積上,平均每分鐘能得到8.4×104 J的太陽(yáng)能,如果我們能利用太陽(yáng)能的10%,那么在面積為50 m2的屋頂上可以利用的太陽(yáng)能的功率最大為( )
A.7 kWB.8.4 kW
C.70 kWD.420 kW
10.(10分)(選自滬科版教材課后練習(xí))人體在最佳狀態(tài)下只能把其化學(xué)能的25%轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能。假設(shè)一位質(zhì)量為60 kg的同學(xué)有這樣的轉(zhuǎn)化效率,他登山時(shí)平均每小時(shí)登高400 m,那么,在3 h 內(nèi),該同學(xué)共消耗了多少化學(xué)能?g取10 m/s2。
第二級(jí)：科學(xué)思維與探究——選考進(jìn)階
11.如圖所示,一個(gè)粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有同種液體,液體質(zhì)量為m。在右端管口用蓋板A密閉,兩邊液面高度差為h,U形管內(nèi)液體的總長(zhǎng)度為4h?，F(xiàn)拿去蓋板,液體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。由于管壁的阻力作用,最終管內(nèi)液體停止運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g,則該過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為( )
A.116mghB.18mgh
C.14mghD.12mgh
12.(2025·浙江溫州月考)如圖所示,某地有一風(fēng)力發(fā)電機(jī),其葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為20 m的圓面。某時(shí)間內(nèi)該地的風(fēng)速為6 m/s,風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直,該風(fēng)力發(fā)電機(jī)可將經(jīng)過(guò)此圓面內(nèi)空氣動(dòng)能的10%轉(zhuǎn)化為電能,發(fā)電的功率約為16 kW,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.若風(fēng)速變大,則發(fā)電的功率變大
B.每秒流經(jīng)此圓面空氣的動(dòng)能約為1.6 kJ
C.每秒流經(jīng)此圓面空氣的動(dòng)能約為16 kJ
D.經(jīng)過(guò)此圓面空氣動(dòng)能的90%轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
13.(12分)十三陵抽水蓄能電站是利用十三陵水庫(kù)為下庫(kù),在蟒山頂上修建上庫(kù)(又名“天池”),上下庫(kù)落差h=430 m。其工作原理是:白天用電高峰期,將天池中的水引向下游水庫(kù),經(jīng)過(guò)水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電;晚上用電低谷期,則用抽水機(jī)將水由下游水庫(kù)引向天池,由此循環(huán)來(lái)發(fā)電。假設(shè)某時(shí)刻將下游水庫(kù)的水抽入天池,用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)效率為η=60%的離心水泵工作,工作電壓為U=380 V,此時(shí)輸入電動(dòng)機(jī)的電功率為P=19 kW,電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為r=0.4 Ω。已知水的密度為ρ=1×103 kg/m3,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率Pr;
(2)如果有10臺(tái)這樣的水泵同時(shí)工作,將540 m3水蓄入天池,需多長(zhǎng)時(shí)間。(不計(jì)進(jìn)、出水口的水流速度)

（解析）同步分層精練(十九)
1.選BCD 能量的耗散是能量在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中有一部分以內(nèi)能的形式被周圍環(huán)境吸收,遵守能量守恒定律,但使得能量品質(zhì)降低,A錯(cuò)誤,D正確;耗散的內(nèi)能很難再被利用,B正確;能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出了自然界中的宏觀過(guò)程具有方向性,C正確。
2.選D 能量耗散是指高品質(zhì)的能量在利用過(guò)程中轉(zhuǎn)化為了低品質(zhì)的能量,內(nèi)能的品質(zhì)最低。故選D。
3.選C 能量是守恒的,能量耗散說(shuō)明便于利用的能源最終會(huì)轉(zhuǎn)化為不便于利用的能源,會(huì)發(fā)生能源危機(jī),故A錯(cuò)誤,C正確;在自然界中能量是守恒的,能量耗散只是能量從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式,故B錯(cuò)誤;由于能量耗散,能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移具有方向性,故D錯(cuò)誤。
4.選AD 化石能源是不可再生能源,水能是可再生能源,故A正確;人類在不斷地開(kāi)發(fā)和利用新能源,但能量不可以被創(chuàng)造,故B錯(cuò)誤;在能源的利用過(guò)程中,雖然能量在數(shù)量上并未減少,但是能源的品質(zhì)在降低,所以還需要節(jié)約能源,故C錯(cuò)誤;能源危機(jī)的深層次含義是能量在數(shù)量上雖未減少,但在可利用的品質(zhì)上降低了,故D正確。
5.選D 普通路面上摩擦力都是不能忽略不計(jì)的,另外電動(dòng)汽車車輪與軸之間也有摩擦,由于摩擦生熱,部分電能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化,另外電池和電動(dòng)機(jī)均有電阻,電流通過(guò)這些電阻的過(guò)程中將產(chǎn)生焦耳熱,電動(dòng)汽車在水平公路上加速啟動(dòng),速度增大,動(dòng)能增大,所以電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能。故選D。
6.選C 任何機(jī)器都不能違背能量守恒定律,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,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,動(dòng)物的能量來(lái)源是食物中儲(chǔ)存的生物能,C正確;所謂的“全自動(dòng)”手表內(nèi)部是有能量轉(zhuǎn)化裝置的,只有當(dāng)人戴著手表活動(dòng)時(shí),才能不斷補(bǔ)充能量,維持手表的運(yùn)行,如果把表放在桌面上靜置一段時(shí)間,它一定會(huì)停擺的,D錯(cuò)誤。
7.選B 根據(jù)能量守恒定律可知,能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,A錯(cuò)誤;水電站發(fā)電過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,B正確;水能是可再生能源,可循環(huán)利用,但地球上可以利用的淡水資源是有限的,因此需要節(jié)約水資源,C錯(cuò)誤;水電站發(fā)電過(guò)程中能量是守恒的,但不是所有能量都能被人類利用,自然資源也是有限的,因此需要節(jié)約能源,D錯(cuò)誤。
8.選BC 一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過(guò)程都是有方向性的,可知機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,可知水的溫度自動(dòng)下降時(shí)釋放的內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A錯(cuò)誤;在粗糙水平面上運(yùn)動(dòng)的物體,它的動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使物體溫度升高,故B正確;利用淺層海水和深層海水間的溫度差制造出一種熱機(jī),將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,符合能量守恒定律,所以能夠?qū)崿F(xiàn),故C正確;靜止在光滑水平面上的物體,溫度降低時(shí)釋放的內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能,使物體運(yùn)動(dòng)起來(lái),故D錯(cuò)誤。
9.選A 在時(shí)間t內(nèi)能夠利用的太陽(yáng)能E0=8.4×10460t×50×10% J=7t×103 J,根據(jù)功率的表達(dá)式有Pmax=E0t,解得Pmax=7 kW,B、C、D錯(cuò)誤,A正確。
10.解析:登山時(shí),60 kg的同學(xué)3 h內(nèi)增加的重力勢(shì)能為Ep=mgh=60×10×400×3 J=7.2×105 J
消耗的化學(xué)能E=Ep0.25=2.88 ×106 J。
答案:2.88×106 J
11.選A 去掉右側(cè)蓋板之后,液體向左側(cè)管內(nèi)流動(dòng),最終兩側(cè)液面相平,液體的重力勢(shì)能減少,減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。如圖所示,最終狀態(tài)可等效為右側(cè)管中12h的液柱移到左側(cè)管中,即產(chǎn)生的內(nèi)能等于該液柱減少的重力勢(shì)能,則Q=18mg·12h=116mgh,故A正確。
12.選A 時(shí)間Δt內(nèi)流經(jīng)此圓面空氣的質(zhì)量為Δm=ρπr2vΔt,則發(fā)電功率為P=η·12Δmv2Δt,解得P=ηρπr2v32,可知若風(fēng)速變大,則發(fā)電的功率變大,故A正確;已知P0=16 kW,則有P0=ηEk01 s,解得Ek0=160 kJ,故B、C錯(cuò)誤;該風(fēng)力發(fā)電機(jī)可將經(jīng)過(guò)此圓面內(nèi)空氣動(dòng)能的10%轉(zhuǎn)化為電能,空氣還存在一定的動(dòng)能,則經(jīng)過(guò)此圓面轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的值小于空氣動(dòng)能的90%,故D錯(cuò)誤。
13.解析:(1)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I=PU=19×103380 A=50 A,電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率Pr=I2r=502×0.4 W=1×103 W。
(2)540 m3水蓄入天池,增加的重力勢(shì)能為ρVgh,一臺(tái)水泵工作時(shí)間t做的有用功為0.6×(P-Pr)t,則ρVgh=10×0.6×(P-Pr)t,代入數(shù)據(jù)解得t=2.15×104 s。
答案:(1)1×103 W (2)2.15×104 s

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