12.4能源与可持续发展基础巩固（word版含答案）

12.4能源与可持续发展基础巩固2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第三册
一、选择题（共15题）
1．在伽利略的理想实验中，小球从一个斜面滚下，就要继续滚上另一个斜面．小球的速度最后总会在斜面上的某点变为零，这一点距斜面底端的竖直高度与它出发点的高度总相同．后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”，并把这个量叫做（ ）
A．能量
B．高度
C．速度
D．速率
2．作为新型燃料，从环保的角度来看，氢气具有的突出特点是（　　）
A．氢气存在自然界里 B．氢气轻且便于携带
C．氢气燃烧污染较小 D．氢气燃烧发热量高
3．近年来，我国出现了大范围的雾霾天气，如何减少环境污染，已成为当务之急．下列发电方式会加剧大气污染的是（ ）
A．太阳能光伏发电 B．火力发电 C．水力发电 D．风力发电
4．能量转化和守恒定律是自然界的基本规律之一，下列属于机械能转化为电能的是（　　）
A．光电池放电 B．给蓄电池充电 C．风力发电 D．电动机运转
5．关于能源和能量，下列说法中正确的是（ ）
A．自然界的能量是守恒的，所以地球上能源永不枯竭
B．能源的利用过程中有能量耗散，这表明自然界的能量是不守恒的
C．能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性
D．在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了
6．能源是社会发展的基础．下列关于能量守恒和能源的说法正确的是（ ）
A．能量是守恒的，能源是取之不尽．用之不竭的
B．能量的耗散反映了能量是不守恒的
C．开发新能源,是缓解能源危机的重要途径
D．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减小，形成“能源危机”
7．下列说法中正确的是( )
A．随着科技的发展，永动机是可以制成的
B．某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加
C．能量耗散表明，在能量的转化过程中能的总量逐渐减少
D．不用电池，也不用上发条的“全自动”手表，说明能量可以凭空产生的
8．能源问题关乎国家建设和社会发展，下列关于能量和能源的说法中正确的是
A．人类在历史的进程中不断地开发和利用新能源，创造了新的能量
B．自然界的能量是守恒的，我们没有必要节约能源
C．在利用能源的过程中，能量在数量上逐渐减少
D．能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性
9．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．
10．下列家用电器工作时，电能主要转化为内能的是（ ）
A．电烙铁 B．电风扇 C．洗衣机 D．电视机
11．如图所示装置中，木块B与水平桌面间的接触面是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（　　）
A．子弹减小的动能等于弹簧增加的弹性势能
B．弹簧、木块和子弹组成的系统机械能不守恒
C．在木块压缩弹簧过程中，木块对弹簧的作用力大于弹簧对木块的作用力
D．在弹簧压缩到最短的时刻，木块的速度为零，加速度也为零
12．生产、生活中使用的许多东西都可看作能量转换器，它们把能量从一种形式转化为另一种形式，下列电器在工作过程中把电能转化为机械能的是（ ）
A．电饭锅 B．洗衣机 C．微波炉 D．电烤箱
13．如图所示为机场用于检查物品的装置，主要由水平传送带和Ⅹ光透视系统两部分组成．若乘客把物品轻放在传送带上之后，物品总会先、后经历两个阶段的运动，传送过程传送带速度不变．用表示传送带速率，用μ表示物品与传送带间的动摩擦因数，则
A．前阶段，物品可能向传送方向的相反方向运动
B．后阶段，物品受到摩擦力的方向跟传送方向相同
C．v相同时，μ不同的等质量物品与传送带摩擦产生的热量相同
D．μ相同时，v增大为原来的2倍，前阶段物品的位移也增大为原来的2倍
14．一质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中（如图甲），某时刻剪断细线，铝球开始在油槽中下沉运动，通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图像如图乙所示，已知重力加速度为g，且铝球速度为零摩擦阻力也为零．根据上述信息，下列说法正确的是（　 　）
A．铝球下沉的速度越来越小
B．开始释放时，铝球加速度
C．铝球下沉过程中与油的力
D．铝球下沉过程机械能的减少量等于克服油所受摩擦阻力所做的功
15．关于能源和能量，下列说法中正确的是（　　）
A．自然界的石油、煤炭等资源可供人类永久使用
B．能量被使用后就消灭了，所以要节约资源
C．人类应多开发与利用太阳能、风能等新资源
D．能量耗散说明自然界的能量正在不断减少
二、填空题（共4题）
16．太阳能光电池是一种新型清洁电源，它在工作时把________能转化为________能．
17．能源的开发与应用：
近年来，我国在能源开发方面取得了很大的成就：如：______发电、水力发电、______发电、______发电。
18．如图，光滑斜面固定在地面上，底端有小物块P，在沿斜面向上的拉力F的作用下由静止开始沿斜面向上运动，经过时间t，拉力做功30J，此时将F反向，又经过2t时间物块P回到出发点，设地面为重力势能零势能面，则物块回到地面时的机械能为__J，当物块动能为8J时，重力势能为__J。
19．为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为L至恢复到原长过程中，弹力所做的功为．于是他设计了下述实验：
第一步，如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时另一端在位置B，使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置A，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达位置C时停止．
第二步，将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态．
请回答下列问题：
（1）你认为，该同学需用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）：
____________________________________和____________________________________．
（2）用测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ的计算式：μ=____________．
三、综合题（共4题）
20．瀑布从10m高处下落，如果下落过程中重力做功的40%是用来提高水的内能，则水的温度可升高多少？[水的比热容为]
21．试说明下列现象中能量转化的情况，其中有的现象，你可能对过程的具体情况不太清楚，但是你起码应能说出：起初是什么形式的能量，最后又转化成什么形式的能量．并看一看能否说出过程中力做功的情况？
（1）在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止．
（2）摆动的秋千，摆幅越来越小，最后停下来．
（3）你用力蹬自行车上一个斜坡．
（4）植物的光合作用．
（5）用太阳能电池做动力的电动汽车在赛车场上奔驰．
（6）用柴油机带动发电机发电，供给电动水泵抽水，把水从低处抽到高处．
（7）核电站发电．
（8）核动力潜艇在深海中加速航行．
22．如图所示，质量为m的木块压缩轻质弹簧静止在O点，水平面ON段光滑，长为L的NN/段粗糙，木块与NN/间的动摩擦因数为m．现释放木块，若木块与弹簧相连接，则木块最远到达NN/段中点，然后在水平面上做往返运动，且第一次回到N时速度大小为v；若木块与弹簧不相连接，木块与弹簧在N点即分离，通过N/点时以水平速度飞出，木块落地点P到N/的水平距离为s．求：
(1)木块通过N/点时的速度；
(2)木块从O运动到N的过程中弹簧弹力做的功；
(3)木块落地时速度vp的大小和方向．
23．如图所示，光滑水平面上的质量为M=1.0kg的长板车，其右端B点平滑连接一半圆形光滑轨道BC，左端A点放置一质量为m=1.0kg的小物块，随车一起以速度v0=5.0m/s水平向右匀速运动。长板车正前方一定距离的竖直墙上固定一轻质弹簧，当车压缩弹簧到最短时，弹簧及长板车立即被锁定，此时，小物块恰好在小车的右端B点处，此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C。已知轻质弹簧被压缩至最短时具有的弹性势能大小为E=13J，半圆形轨道半径为R=0.4m，物块与小车间的动摩擦因数为μ=0.2。重力加速度g取10m/s2。求：
（1）小物块在B点处的速度vB；
（2）长板车的长度L；
（3）通过计算判断小物块能否落到长板车上。
参考答案
1．A
2．C
3．B
4．C
5．D
6．C
7．B
8．D
9．C
10．A
11．B
12．B
13．C
14．C
15．C
16．太阳； 电
17．太阳能 风能 核能
18．60 1或5.2
19．弹簧被压缩的长度x1，滑块滑行的总距离s ； 弹簧悬挂滑块时伸长的长度x2；
20．
21．
（1）汽车的动能转化成内能（克服摩擦、空气阻力等做功）
（2）秋千的动能和重力势能最后都转化为秋千及空气的内能（过程中重力和空气阻力做功）
（3）人体内的化学能转化为自行车的动能和重力势能
（4）太阳能转化为植物体内的化学能
（5）太阳能转化为电能，电能又转化为汽车的动能
（6）柴油的化学能转化为柴油机的机械能，再转化为发电机的电能，电能又通过电动水泵转化为水的机械能
（7）核能转化为电能
（8）核能转化为核潜艇的动能，以及通过克服水的阻力转化为内能
22．(1) （2）mv2/2+mgL（3）；
23．（1）；（2）1m；（3）小物块落在长板车上。