4课时跟踪检测能源与可持续发展

课时跟踪检测（十九）能源与可持续发展
1．(多选)下列关于能量的耗散的说法正确的是(　 )
A．能量的耗散使能量的总量减少，违背了能量守恒定律
B．能量的耗散是指耗散在环境中的内能很难被人类利用
C．能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
D．能量的耗散导致能量品质的降低
解析：选BCD　能量的耗散是能量在转化的过程中有一部分以内能的形式被周围环境吸收，遵守能量守恒定律，但使得能量品质降低，A错误，D正确；耗散的内能很难再被利用，B正确；能量的耗散从能量转化的角度反映出了自然界中的宏观过程具有方向性，C正确。
2．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。
3．(2022·广东1月学考)我国计划在2060年达到“碳中和”目标，到时生产、生活排放的碳总量与植被吸收的碳总量将达到平衡，为了实现这一目标。 未来四十年我国应减少使用的能源是(　 )
A．水能 B．石油能源
C．太阳能 D．风能
解析：选B　水能、风能、太阳能属于清洁能源，使用过程污染少，环保；而石油能源属于污染能源，使用过程中向空气中排碳，污染严重，所以我国应减少使用石油能源，A、C、D错误，B正确。
4．下列说法正确的是(　 )
A．随着科技的发展，可以制造出一种机器，使其不消耗任何能量但能源源不断地对外做功
B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射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
解析：选C　任何机器都不能违背能量守恒定律，A错误；太阳辐射大量的能量，地球只吸收了极少的一部分，但辐射到宇宙空间的能量也没有消失，而是转化成了其他形式的能量，B错误；马和其他动物，包括人要运动，必须消耗能量，动物的能量来源是食物中储存的生物能，C正确；所谓的“全自动”手表内部是有能量转化装置的，只有当人戴着手表活动时，才能不断补充能量，维持手表的运行，如果把表放在桌面上静置一段时间，它一定会停摆的，D错误。





5.白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”的国家重大工程。电站装机总容量为1 600万千瓦，仅次于三峡工程，位居世界第二。下列理解正确的是(　 )
A．水电站发电过程中凭空产生了能量
B．水电站发电过程中机械能转化为电能
C．水能是可再生能源，不需要节约水资源
D．水电站发电过程中能量是守恒的，不需要节约能源
解析：选B　根据能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，A错误；水电站发电过程中机械能转化为电能，B正确；水能是可再生能源，可循环利用，但地球上可以利用的淡水资源是有限的，因此需要节约水资源，C错误；水电站发电过程中能量是守恒的，但不是所有能量都能被人类利用，自然资源也是有限的，因此需要节约能源，D错误。
6．(多选)下列过程中，可能实现的是(　 )
A．水的温度自动下降时释放的内能全部转化为机械能
B．在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高
C．利用不同深度的海水温度不同来制造一种机器，把海水的部分内能转化为机械能
D．静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能可以转化为物体的动能，使物体运动起来
解析：选BC　机械能可以全部转化为内能，但内能不可能全部转化为机械能，则知水的温度自动下降时释放的内能不可能全部转化为机械能，故A错误；在粗糙水平面上运动的物体，它的动能可以转化为内能，使物体温度升高，故B正确；利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，符合能量守恒定律，所以能够实现，故C正确；一切与热现象有关的物理过程都是有方向性的，可知静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能不能转化为物体的动能，使物体运动起来，故D错误。
7.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，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＝t×50×10% J＝7t×103 J，根据功率的表达式有Pmax＝，解得Pmax＝7 kW，B、C、D错误，A正确。
8.如图所示，一个粗细均匀的U形管内装有同种液体，液体质量为m。在管口右端用盖板A密闭，两边液面高度差为h，U形管内液体的总长度为4h，现拿去盖板，液体开始运动。由于管壁的阻力作用，最终管内液体停止运动，重力加速度为g，则该过程中产生的内能为(　 )
A.mgh B.mgh
C.mgh D.mgh
解析：选A　去掉右侧盖板之后，液体向左侧管内流动，最终两侧液面相平，液体的重力势能减少，减少的重力势能转化为内能。如图所示，最终状态可等效为右侧h的液柱移到左侧管中，即产生的内能等于该液柱减少的重力势能，则Q＝mg·h＝mgh，故A正确。
9．(选自沪科版教材课后练习)人体在最佳状态下只能把其化学能的25%转化为有用的机械能。假设一位质量为60 kg的同学有这样的转化效率，他登山时平均每小时登高400 m，那么，在3 h内，该同学共消耗了多少化学能？g取10 m/s2。
解析：登山时，60 kg的同学3 h内增加的重力势能为
Ep＝mgh＝60×10×400×3 J＝7.2×105 J
消耗的化学能E＝＝2.88 ×106 J。
答案：2.88×106 J