10.6能源和可持续发展—2020-2021学年人教版高中物理选修3-3同步一节一练(word含答案)

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名称 10.6能源和可持续发展—2020-2021学年人教版高中物理选修3-3同步一节一练(word含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2021-06-01 06:30:11

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10.6能源和可持续发展
1.抽水蓄能电站是利用用电低谷期的多余清洁能源进行抽水,在用电高峰期的时候代替部分火力发电。浙江是抽水蓄能电站已建和在建较多的省份,其中丽水缙云的抽水蓄能电站预计2026年全部投产发电,该电站设计年抽水电量24亿千瓦时,设计年发电量为18亿千瓦时,大大减少了二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等排放,具有显著的环境效益和经济效益,被称为“超级绿色蓄电池”。根据发改委提供的数据为火电厂平均每千瓦时供电耗煤约为320g标准煤,而每吨标准煤产生的二氧化碳为2620kg,则该蓄电站建成后每年可减少二氧化碳的排放量约为(  )
A.15万吨 B.150万吨 C.20万吨 D.200万吨
2.关于能量的转化与守恒,下列说法中正确的是(  )
A.摩擦生热的过程是不可逆的
B.所有能量守恒的过程都是可逆的
C.空调既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性
D.由于能的转化过程符合能量守恒定律,所以不会发生能源危机
3.某小组在试验一种模型车,该模型车以蓄电池为驱动能源,驱动电机能够将输入功率的false转化为牵引模型车前进的机械功率。该模型车的总质量false,当它在水平路面上以false的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流false,电压false。某地区地表的平均日照辐射度约为false,若以太阳能为该模型车的蓄电池供电,已知能量转化效率约为false,该模型车的太阳能电池板受到太阳照射面积约为false。以下说法正确的是(  )
A.该模型车以false的速度行驶时,所受的阻力大小为false
B.该模型车以false的速度行驶时,驱动电机的机械功率为false
C.该模型车若只由太阳能供电,能以速度false正常行驶
D.若该地区一天的有效日照时间为8小时,只由太阳能充电一天可供该模型车以false的速度行驶约false
4.如图所示为单库双向潮汐电站的示意图,在海湾建一双拦水坝,使海湾与大海隔开构成水库,其中false、false、false、false为水闸.利用潮汐造成的坝内、外水位差,引导高水位的海水通过水轮发电机,使发电机发电.涨、落潮时要得到如图所示的海水流向,则应该(  )
A.涨潮时false、false打开,false、false关闭;退潮时false、false关闭,false、false打开
B.涨潮时false、false打开,false、false关闭;退潮时false、false关闭,false、false打开
C.涨潮时false、false打开,false、false关闭;退潮时false、false关闭,false、false打开
D.涨潮时false、false打开,false、false关闭;退潮时false、false关闭,false、false打开
5.下列哪一项没有太阳能的参与(  )
A.植物生长 B.帆船顺风航行
C.夏天利用晒在屋顶上的水洗澡 D.把自行车推上坡
6.在能源的开发和利用中,属于“可再生能源”的是(  )
A.风能 B.天然气 C.煤炭 D.石油
7.如图所示是一“能源相关图”,下列四组能源选项中全部符合图中阴影部分能源的是(  )
A.煤炭、石油、沼气 B.水能、生物能、天然气
C.风能、太阳能、潮汐能 D.地热能、海洋能、核能
8.根据热力学定律,下列说法中正确的是(  )
A.电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递
B.空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量
C.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机
D.对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少,形成“能源危机”
E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
9.我国能源利用中的问题是(  )
A.人均能源消费量较少 B.能源利用效率低
C.单位产值的能耗高 D.能源消费总量比美国多
10.如图所示是表示光电池工作原理的示意图:当太阳光照射到组成光电池的叠在一起的两片不同的半导体的表面时,将会产生光电效应,从而使电路中产生电流,从能量转化的角度看,光电池是将______能转化为______能的装置。太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一。太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机将______能转化为______能来驱动的一种新型机动车。
11.取一个横截面积为false的圆筒,筒内装水0.6kg,用来测量射到地面的太阳能。在太阳光垂直照射2min后温度升高1℃,已知射到大气顶层的大阳能只有45%到达地面,另外55%被大气吸收和反射而未到达地面,太阳与地球相距false。请估算太阳辐射的功率。
12.人们采用“太阳常数”来描述地球大气层上方的太阳辐射照度。它是指平均日地距离时,在地球大气层上界垂直于太阳辐射的单位表面积上所接受的太阳辐射能。近年来通过各种先进手段测得的太阳常数的标准值为false。又知地球半径约为false。试根据上述数据估算一下太阳每秒辐射到地球的总能量。
10.6能源和可持续发展
1.抽水蓄能电站是利用用电低谷期的多余清洁能源进行抽水,在用电高峰期的时候代替部分火力发电。浙江是抽水蓄能电站已建和在建较多的省份,其中丽水缙云的抽水蓄能电站预计2026年全部投产发电,该电站设计年抽水电量24亿千瓦时,设计年发电量为18亿千瓦时,大大减少了二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等排放,具有显著的环境效益和经济效益,被称为“超级绿色蓄电池”。根据发改委提供的数据为火电厂平均每千瓦时供电耗煤约为320g标准煤,而每吨标准煤产生的二氧化碳为2620kg,则该蓄电站建成后每年可减少二氧化碳的排放量约为(  )
A.15万吨 B.150万吨 C.20万吨 D.200万吨
【答案】B
【解析】年发电量为18亿千瓦时需耗煤
false
则每年可减少二氧化碳的排放量为
false
故选B。
2.关于能量的转化与守恒,下列说法中正确的是(  )
A.摩擦生热的过程是不可逆的
B.所有能量守恒的过程都是可逆的
C.空调既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性
D.由于能的转化过程符合能量守恒定律,所以不会发生能源危机
【答案】A
【解析】A.摩擦过程会自发地产生热量,但热量不能自发地产生摩擦,所以摩擦生热的过程是不可逆的,A正确;
B.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的,B错误;
C.热传递存在方向性的含义是指热量可以自发地从高温物体传递到低温物体,而不能自发地从低温物体传递到高温物体,但若有其他影响也可以将热量从低温物体传递到高温物体,空调机制冷时必须通过压缩机做功才能实现热量从低温物体传递到高温物体,因此热传递仍然存在方向性,C错误;
D.能量的转化过程尽管符合能量守恒定律,但能量在利用的过程中产生能量耗散,所以会发生能源危机,D错误。
故选A。
3.某小组在试验一种模型车,该模型车以蓄电池为驱动能源,驱动电机能够将输入功率的false转化为牵引模型车前进的机械功率。该模型车的总质量false,当它在水平路面上以false的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流false,电压false。某地区地表的平均日照辐射度约为false,若以太阳能为该模型车的蓄电池供电,已知能量转化效率约为false,该模型车的太阳能电池板受到太阳照射面积约为false。以下说法正确的是(  )
A.该模型车以false的速度行驶时,所受的阻力大小为false
B.该模型车以false的速度行驶时,驱动电机的机械功率为false
C.该模型车若只由太阳能供电,能以速度false正常行驶
D.若该地区一天的有效日照时间为8小时,只由太阳能充电一天可供该模型车以false的速度行驶约false
【答案】D
【解析】AB.当模型车在水平路面上以false的速度匀速行驶时,模型车的牵引力false和阻力false相等,此时该车的机械功率
false

false
故AB错误;
C.由题意可知,太阳能给模型车供电的功率为
false
而该模型车以false的速度行驶时的功率为false,显然只由太阳能供电不能够让该模型车正常行驶,故C错误;
D.太阳能一天8小时提供的能量为
false
模型车以false的速度行驶的总
false
模型车用这些能量能够行驶的时间为
false
模型车能够行驶距离
false
故D正确。
故选D。
4.如图所示为单库双向潮汐电站的示意图,在海湾建一双拦水坝,使海湾与大海隔开构成水库,其中false、false、false、false为水闸.利用潮汐造成的坝内、外水位差,引导高水位的海水通过水轮发电机,使发电机发电.涨、落潮时要得到如图所示的海水流向,则应该(  )
A.涨潮时false、false打开,false、false关闭;退潮时false、false关闭,false、false打开
B.涨潮时false、false打开,false、false关闭;退潮时false、false关闭,false、false打开
C.涨潮时false、false打开,false、false关闭;退潮时false、false关闭,false、false打开
D.涨潮时false、false打开,false、false关闭;退潮时false、false关闭,false、false打开
【答案】B
【解析】涨潮时,海洋水位高,水库水位低,为了得到题图所示的海水流向,false、false打开,false、false关闭;退潮时,海洋水位低,水库水位高,为了得到如图所示的海水流向,false、false关闭,false、false打开,故B正确,ACD错误。
故选B。
5.下列哪一项没有太阳能的参与(  )
A.植物生长 B.帆船顺风航行
C.夏天利用晒在屋顶上的水洗澡 D.把自行车推上坡
【答案】D
【解析】植物生长、帆船顺风航行以及夏天利用晒在屋顶上的水洗澡都离不开太阳能的参与;把自行车推上坡不需要太阳能的参与。
故选D。
6.在能源的开发和利用中,属于“可再生能源”的是(  )
A.风能 B.天然气 C.煤炭 D.石油
【答案】A
【解析】天然气、煤炭、石油都属于不可再生能源,只有风能是可再生能源。
故选A。
7.如图所示是一“能源相关图”,下列四组能源选项中全部符合图中阴影部分能源的是(  )
A.煤炭、石油、沼气 B.水能、生物能、天然气
C.风能、太阳能、潮汐能 D.地热能、海洋能、核能
【答案】C
【解析】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、潮汐能都是可再生的新能源,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,核能是指核在聚变的时候产生光能和热能,不是源于太阳能的辐射,故D错误。
故选C。
8.根据热力学定律,下列说法中正确的是(  )
A.电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递
B.空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量
C.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机
D.对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少,形成“能源危机”
E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
【答案】ABE
【解析】A.电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递,但要引起其它变化,故A正确;
B.空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量,因为电能也部分转化为热能,故B正确;
C.根据热力学第二定律,不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其它变化,故C错误;
D.对能源的过度消耗将形成能源危机,但自然界的总能量守恒,故D错误;
E.根据热力学第二定律知,一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的,可知功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程,故E正确。
故选ABE。
9.我国能源利用中的问题是(  )
A.人均能源消费量较少 B.能源利用效率低
C.单位产值的能耗高 D.能源消费总量比美国多
【答案】BC
【解析】我国能源储量相对不足,人均能源消费量较多,循环利用率低,单位产值能耗高,能源消费总量比美国少。
故选BC。
10.如图所示是表示光电池工作原理的示意图:当太阳光照射到组成光电池的叠在一起的两片不同的半导体的表面时,将会产生光电效应,从而使电路中产生电流,从能量转化的角度看,光电池是将______能转化为______能的装置。太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一。太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机将______能转化为______能来驱动的一种新型机动车。
【答案】太阳 电 电 机械
【解析】从能量转化的角度看,光电池是将太阳能转化为电能的装置。
太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机将电能转化为机械能来驱动的一种新型机动车。
11.取一个横截面积为false的圆筒,筒内装水0.6kg,用来测量射到地面的太阳能。在太阳光垂直照射2min后温度升高1℃,已知射到大气顶层的大阳能只有45%到达地面,另外55%被大气吸收和反射而未到达地面,太阳与地球相距false。请估算太阳辐射的功率。
【答案】false
【解析】每秒每平方米到达地球表面的太阳能量为
false
太阳辐射的功率为
falsefalse
12.人们采用“太阳常数”来描述地球大气层上方的太阳辐射照度。它是指平均日地距离时,在地球大气层上界垂直于太阳辐射的单位表面积上所接受的太阳辐射能。近年来通过各种先进手段测得的太阳常数的标准值为false。又知地球半径约为false。试根据上述数据估算一下太阳每秒辐射到地球的总能量。
【答案】false
【解析】由题意可知太阳常数的标准值
false
垂直于太阳辐射光的地球的有效面积
false
故每秒辐射到地球的总能量
false