2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册 12.4 能源与可持续发展 同步练习（word版含答案）

12.4 能源与可持续发展
一、单选题
1．关于能量和能源，下列说法正确的是（　　）
A．自然界的能量在转化和转移的过程中，其总量在不断增加
B．自然界的能量在转化和转移的过程中，其总量在不断减少
C．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
D．能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用能源有限，故必须节约能源
2．物体沿斜坡匀速滑下，在这个过程中正确的说法是（　　）
A．物体的机械能守恒 B．动能的增加量等于势能的减少量
C．机械能转化为内能，总能量守恒 D．内能转化为机械能，总能量守恒
3．图是一幅“能源分类相关图”以下四组能源中，全部符合图中阴影部分的是（　　）
A．煤炭、石油、沼气 B．水能、潮汐能、天然气
C．太阳能、风能、生物能 D．地热能、海洋能、核能
4．下雨时，雨滴在空中先加速下降，后匀速下降；流星在空中坠落并发出明亮的光；双手搓动时手发烫。对这三个过程的描述，下列说法正确的是（　　）
A．都存在物体克服阻力做功 B．都是重力势能转化为内能
C．都是动能转化为其他形式的能 D．都是其他形式的能转化为机械能
5．下列关于能量耗散的说法中不正确的是（　　）
A．能量耗散导致能量品质的降低
B．能量耗散是指耗散在环境中的内能很难被人类利用
C．能量耗散使能的总量减少，违背了能量守恒定律
D．各种形式的能量向内能的转化，是能够自动全额发生的
6．自然界存在多种能为人类提供生活、生产所需能量的能源，在下列几组能源中，属于可再生能源的一组是（　　）
A．水能、石油、核燃料
B．风能、煤炭、天然气
C．煤炭、石油、天然气
D．风能、水能、太阳能
7．下列关于能量转化的现象的说法中，正确的是（　　）
A．用太阳灶烧水是太阳能转化为电能
B．电灯发光是电能转化为光能
C．核电站发电是电能转化为内能
D．生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是动能转化为内能
8．如图所示是我国某风能发电基地，全球可利用的风能为2×107 MW（1 MW＝106 W），比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，我国风能资源总储量约1.6×105 MW 。2012年7月4日装机容量达到2 240万千瓦的三峡水电站，已成为全世界最大的水力发电站和清洁能源生产基地。下列说法正确的是（　　）
A．风力发电是把风的内能转化为电能
B．我国风能资源总储量约为7个三峡水电站的装机容量
C．风力发电过程违反能量守恒定律
D．水能和风能都是清洁能源且都是不可再生能源
9．下列能源中，既属于新能源，又属于可再生能源的是（　　）
A．煤 B．石油 C．天然气 D．沼气
10．不同的物理现象往往反映出相同的物理规律。下图所示现象中在能量转化方面的共同点是（　　）
A．物体的机械能转化为其他形式的能量
B．物体的动能全部转化为重力势能
C．其他形式的能量转化为物体的机械能
D．物体的重力势能转化为其他形式的能量
11．下列说法正确的是（　　）
A．随着科技的发展，永动机是可以制成的
B．太阳照射到地球上的光能转化成其他能量，但照到宇宙空间的能量都消失了
C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的
D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生
12．如图所示，射箭运动员用力把弓拉开，然后放手让箭射出。对此过程的判断，下列说法正确的是（　　）
A．在把弓拉开过程中，运动员的动能转化弓和弦的动能
B．在把弓拉开过程中，弓和弦的弹性势能转化为运动员的动能
C．在箭射出过程中，弓和弦的弹性势能转化为箭的动能
D．在箭射出过程中，弓和弦的弹性势能转化为运动员的动能
13．共享单车是一种新型的交通工具租赁业务。甲、乙两种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，这两种单车采用了不同的方式获取电能：甲车靠小型发电机（车轮转动时，带动线圈在磁场中转动）产生电能；乙车靠车筐底部的太阳能电池板产生电能。这两种单车获取电能时，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
14．下列有关电能开发与利用的说法正确的是（　　）
A．我国以火力发电为主，是因为火力发电无污染
B．利用太阳能发电可以做到干净、不产生公害
C．电能的转换效率明显低于其他能源
D．核能发电的优点是低成本、零污染
15．太阳能光伏发电是一种新型清洁能源。如图所示，是装在农家屋顶上的12块多晶硅太阳能电池板，每块尺寸：长、宽。晴天时，电池板每平方米每分钟接收到的太阳辐射能约，电池板的光电转化效率约，平均每天等效日照时间，则1年可发电约（　　）
A． B． C． D．
16．为了节能减排，我国大力发展新能源汽车。如图所示电源正在给电动汽车中的锂电池充电，下列说法正确的是（　　）
A．充电时电能全部转化为汽车的机械能
B．充电时电能全部转化为锂电池的化学能
C．汽车加速运动时锂电池减少的化学能部分转化为汽车动能
D．汽车匀速运动时锂电池减少的化学能全部转化为汽车动能
17．三峡水力发电站是我国最大的水力发电站，三峡水库蓄水后，平均水位落差约100m。假设通过水轮机以后水的动能为零，下列说法正确的是（　　）
A．水下落过程中重力势能增加 B．水下落过程中机械能增加
C．水减少的一部分机械能转化为电能 D．重力对水做负功
18．下列关于能量守恒定律的认识错误的是（　　）
A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加
B．石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成
D．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加
19．某运动员参加撑杆跳高比赛如图所示，这个过程中能量变化描述正确的是（　　）
A．加速助跑过程中，运动员的动能和重力势能都不断增大
B．起跳上升过程中，杆的弹性势能先增大后减小
C．起跳上升过程中，运动员的机械能守恒
D．运动员越过横杆正上方时，动能为零
20．某地区的风速为14m/s，空气的密度为1.3kg/m3。若通过截面积为400m2的风能全部用于使风力发电机转动，且风能的20%转化为电能，则发电功率约为（　　）
A．97kW B．143kW C．210kW D．269kW
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
AB．据能量守恒定律知,能量既不能凭空产生，也不可能凭空消失,只能从一种物体转移到另种物体，另一种形式转化为另一种形式，在转化或转移过程中能量的总量保持不变，故AB错误；
CD．虽然能量守恒，但存在能量耗散现象，无法把消耗的内能重新收集利用，所以必须节约能源，故C错误，D正确。
故选D。
2．C
【详解】
物体匀速下滑，受重力、支持力和摩擦力，加速度为零，合力为零，所以合力做功为零，动能不变，重力势能减小，故机械能减小，通过客服摩擦力做功，机械能逐渐转化为内能，总能量守恒，故C正确，ABD错误。
故选C。
3．C
【详解】
符合图中阴影部分的应是来自太阳辐射能的可再生新能源。
A．煤炭、石油、沼气都是不可再生能源，故A错误；
B．天然气是一种化石燃料是不可再生能源，故B错误；
C．太阳能、风能、生物能都是可再生新能源，都来自于太阳能，故C正确；
D．地热能来源于地球内部的热量，核能是指核裂变或聚变时产生的光能和热能，不是源于太阳能的辐射，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】
三个过程都克服阻力做功；下雨时，雨滴在空中先加速下降，机械能转化为内能；流星在空中坠落并发出明亮的光是机械能转化为内能和光能；双手搓动时手发烫是机械能转化为内能，所以都是机械能转化为其他形式的能。
故选A。
5．C
【详解】
A．能量耗散是能量在转化过程中有一部分以内能的方式被周围环境吸收，使得能量品质降低，故A正确；
B．通过能量耗散，耗散在环境中的内能无法被人类再利用，故B正确；
C．能量耗散是能量在转化过程中有一部分以内能的方式被周围环境吸收，遵守能量守恒定律，故C错误；
D．各种形式的能量在一定条件下向内能转化时是能够自动全额发生的，故D正确。
本题选不正确的，故选C。
6．D
【详解】
煤炭、石油、天然气属于不可再生能源，风能、水能、太阳能属于可再生能源，故选项D正确，ABC错误。
故选D。
7．B
【详解】
A．用太阳灶烧水是光能转化为内能，故A错误；
B．电灯发光是电能转化为光能，故B正确；
C．核电站发电是核能转化为电能，故C错误；
D．生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是化学能转化为内能，故D错误；
故选B。
8．B
【详解】
A．风力发电是把风的机械转化为电能，A错误；
B．我国风能资源总储量约，三峡水电站的装机容量为2240万千瓦合，因此我国风能资源总储量约为7个三峡水电站的装机容量，B正确；
C．风力发电是把风的机械转化为电能，不违反能量守恒定律，C错误；
D．水能和风能都是清洁能源且都是可再生能源，D错误；
故选B。
9．D
【详解】
煤、石油、天然气是动植物的遗体经过漫长的地质年代形成的，不可再生，只有沼气既是可再生能源，又是新能源。
故选D。
10．A
【详解】
图中几种现象的共同特点是物体的机械能转化为其他形式的能量，A正确。
故选A。
11．C
【详解】
A．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机违背热力学第二定律，均无法制成，A错误；
B．任何能量转移或转化的过程均满足能量守恒，不会凭空消失，B错误；
C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的，C正确；
D．“全自动”手表，靠手部的抖动上发条，机械能转化为电能，D错误。
故选C。
12．C
【详解】
AB. 在把弓拉开过程中，运动员做功把人体的生物能转化弓和弦的弹性势能，故AB错误；
CD. 在箭射出过程中，弓和弦的弹性势能转化为箭的动能，故C正确，D错误。
故选C。
13．C
【详解】
甲车靠小型发电机（车轮转动时，带动线圈在磁场中转动）产生电能，是把机械能转化为电能；乙车靠车筐底部的太阳能电池板产生电能，是把光能转化为电能。
故选C。
14．B
【详解】
A．火力发电会产生较为严重的大气污染，而且会产生很多废弃物，我国正逐渐取消这种发电方式，故A错误；
B．利用太阳能发电可以做到干净、不产生公害，故B正确；
C．目前人类主要利用电能就是因为电能的转换效率高于其他能源，故C错误；
D．核能发电会产生高低阶放射性核废料，若处理不当，会造成重大的核污染事故。显然，其优点并不是零污染，故D错误。
故选B。
15．C
【详解】
每天太阳能电池板吸收的太阳能转化为电能的大小为
故选C。
16．C
【详解】
AB．充电时电能转化为锂电池的化学能，但不是全部转化，选项AB错误；
C．汽车加速运动时锂电池减少的化学能部分转化为汽车动能，部分转化为其他形式的能，选项C正确；
D．汽车匀速运动时动能不变，锂电池减少的化学能全部转化为其他形式的能，选项D错误。
故选C。
17．C
【详解】
AD．水下落的过程中，质量不变，高度降低，重力做正功，所以重力势能减小，故AD错误；
B．水下落过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，故B错误；
C．水下落过程中，减少的一部分机械能转化为电能，故C正确。
故选C。
18．B
【详解】
A．由能量守恒定律可知，某种形式的能量减少，必然有其他形式的能增加；故A正确，不符合题意；
B．石子从空中下落时，停止在地面上，机械能减少，但变成了其它形式的能，没有消失；故B错误，符合题意；
C．永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律；故C正确，不符合题意；
D．由能量守恒定律可知，某个物体能量减少，必然有其他物体能量增加；故D正确，不符合题意；
故选B。
19．B
【详解】
A．加速助跑过程中，运动员的动能不断增加，重力势能不变，故A错误；
B．起跳上升过程中，杆先逐渐弯曲然后伸直，则杆的弹性势能先增加后减小，故B正确；
C．起跳上升过程中，运动员和杆的系统动能、重力势能和弹性势能之和守恒，因杆的弹性势能先增加后减小，则运动员的机械能先减小后增加，故C错误；
D．运动员到达横杆正上方时，由于有水平速度，则动能不为零，故D错误。
故选B。
20．B
【详解】
在t时间内，风的质量为
风能为
则发电功率为
代入数据得
故B正确，ACD错误。
故选B。答案第1页，共2页
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