新教材2024版高中物理第5章電能與能源的可持續(xù)發(fā)展第2節(jié)能源的利用方式第3節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒第4節(jié)能源與環(huán)境課后提升訓(xùn)練粵教版必修第三冊

第五章第二、三、四節(jié)A組·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．水力發(fā)電站的電能最終來自于()A．太陽能 B．水的動(dòng)能C．水的勢能 D．水的內(nèi)能【答案】A【解析】地球上的水能、風(fēng)能等，最終來自太陽．2．(多選)下列說法中正確的是()A．水能和風(fēng)能是可再生能源B．太陽能是一種清潔能源C．沼氣是一種新能源D．核能對環(huán)境的污染比常規(guī)能源對環(huán)境的污染更大【答案】ABC【解析】水能和風(fēng)能是“可再生能源”，A正確．太陽能是清潔能源，B正確．沼氣是人們開發(fā)的新能源，C正確．核能對環(huán)境的污染比常規(guī)能源較?。?．(多選)“能源分類相關(guān)圖”如圖所示，下列四組選項(xiàng)中，符合圖中陰影部分的能源是()A．煤炭 B．太陽能C．風(fēng)能 D．核能【答案】BC【解析】同時(shí)具備太陽能、新能源及可再生能源三個(gè)條件的有B、C選項(xiàng)．4．有一種叫做“壓電陶瓷”的電子元件，當(dāng)對它擠壓或拉伸時(shí)，它的兩端就會(huì)形成一定的電壓，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)．一種燃?xì)獯蚧饳C(jī)，就是應(yīng)用了該元件的壓電效應(yīng)制成的．只要用大拇指壓一下打火機(jī)上的按鈕，壓電陶瓷片就會(huì)產(chǎn)生10kV～20kV的高壓，形成火花放電，從而點(diǎn)燃可燃?xì)怏w．在上述過程中，壓電陶瓷片完成的能量轉(zhuǎn)化是()A．機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能C．光能轉(zhuǎn)化為光能D．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能【答案】A【解析】由題意，當(dāng)對“壓電陶瓷”電子元件擠壓或拉伸時(shí)，它的兩端就會(huì)形成一定的電壓，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系可知，在擠壓或拉伸的過程中，要消耗機(jī)械能對它做功，同時(shí)產(chǎn)生電能，所以該能量轉(zhuǎn)化的過程為機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能．則A正確，B、C、D錯(cuò)誤．5．下列說法正確的是()A．隨著科技的發(fā)展，永動(dòng)機(jī)是可以制成的B．太陽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”違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，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)，說明能量可以憑空產(chǎn)生【答案】C【解析】永動(dòng)機(jī)是指不消耗或少消耗能量，而可以大量對外做功的裝置，違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，A錯(cuò)誤；太陽輻射大量的能量，地球只吸收了極少的一部分，但輻射到星際空間的能量也沒有消失，一定是轉(zhuǎn)化成了別的能量，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)物的能量來源是食物中儲(chǔ)存的生物質(zhì)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．6．下列對能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認(rèn)識錯(cuò)誤的是()A．某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加B．某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加C．不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)是不可能制成的D．石子從空中落下，最后靜止在地面上，說明機(jī)械能消失了【答案】D【解析】根據(jù)能量守恒定律得知，某種形式的能量減少，其他形式的能量一定增加；某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加，A、B正確；不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)，違反了能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，不可能制成，C正確；石子在運(yùn)動(dòng)和碰撞中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了石子本身及周圍物體的內(nèi)能，能量并沒有消失，故D錯(cuò)誤．7．自行車、電動(dòng)自行車、普通汽車消耗的能量分別是()①生物能②核能③電能④太陽能⑤化學(xué)能A．①④⑤ B．①③⑤C．①②③ D．①③④【答案】B【解析】自行車需要人力，故需要消耗體內(nèi)的生物能；電動(dòng)車要充電，消耗電能；汽車要燃燒汽油，消耗化學(xué)能．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．8．(2023年中山名校段考)我國自古有“晝漲稱潮，夜?jié)q稱汐”的說法．潮汐主要是由太陽和月球?qū)Ｋ囊υ斐傻?，以月球?qū)Ｋ囊橹鳎鐖D是某類潮汐發(fā)電示意圖．漲潮時(shí)開閘門，水由通道進(jìn)入海灣水庫蓄水，待水面升至最高點(diǎn)時(shí)關(guān)閉閘門．落潮時(shí)開閘門放水發(fā)電．設(shè)海灣水庫的面積為5.0×108m2，平均潮差為3.0m，一天漲、落潮兩次，發(fā)電的平均能量轉(zhuǎn)化率為10%，水的密度為1.0×103kg/m3，g取10m/s2，則一天內(nèi)發(fā)電的平均功率約為()A．2.6×104kW B．5.2×104kWC．2.6×105kW D．5.2×105kW【答案】B【解析】發(fā)電時(shí)水減少的重力勢能ΔEp＝mgeq\f(h,2)＝ρShgeq\f(h,2)，一天發(fā)電兩次，轉(zhuǎn)化成的電能E＝2ΔEp×10%，所以P＝eq\f(E,t)＝5.2×104kW，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．B組·能力提升9．足夠長的傳送帶以v勻速傳動(dòng)，一質(zhì)量為m的小物塊A由靜止輕放于傳送帶上，若小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，如圖所示，當(dāng)小物塊與傳送帶相對靜止時(shí)，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能量為()A．mv2 B．2mv2C．eq\f(1,4)mv2 D．eq\f(1,2)mv2【答案】D【解析】物塊A被放于傳送帶即刻做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝eq\f(μmg,m)＝μg，勻加速過程前進(jìn)的距離x1＝eq\f(v2,2a)＝eq\f(v2,2μg)，該時(shí)間內(nèi)傳送帶前進(jìn)的距離x2＝vt＝v·eq\f(v,μg)＝eq\f(v2,μg)，所以物塊相對傳送帶滑動(dòng)的距離為Δx＝x2－x1＝eq\f(v2,2μg)，故產(chǎn)生的內(nèi)能為Q＝μmg·Δx＝μmg·eq\f(v2,2μg)＝eq\f(1,2)mv2，D正確．10．“中國館”世博中心和主題館等主要場館，太陽能的利用規(guī)模達(dá)到了歷屆世博會(huì)之最．總發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到4.6×103kW.設(shè)太陽能電池板的發(fā)電效率為18%，已知地球表面每平方米接收太陽能的平均輻射功率為1.353kW，那么所使用的太陽能電池板的總面積為________m2.【答案】1.9×104【解析】設(shè)P＝4.6×103kW，發(fā)電效率η＝18%，地球表面每平方米接收到太陽能的功率P0＝1.353kW，則由題意得P＝P0×S×η，代入數(shù)據(jù)，解得S≈1.9×104m2.11．太陽能及風(fēng)能是清潔能源，我國已經(jīng)建成眾多的太陽能及風(fēng)力發(fā)電場．風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)的動(dòng)能推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生電能的．某地區(qū)安裝有2臺(tái)超大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，每片扇葉長達(dá)80m，該地區(qū)常年的平均風(fēng)速v＝5.0m/s，風(fēng)向跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直，空氣的密度ρ＝1.25kg/m3，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑R＝80m的圓面．已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將通過圓面的空氣的動(dòng)能的10%轉(zhuǎn)化為電能．(1)求每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率P；(2)已知標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值q＝3.0×107J/kg，則該風(fēng)力發(fā)電場年發(fā)電量相當(dāng)于燃燒多少標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的熱量？【答案】(1)1.57×105W(2)3.3×105kg【解析】(1)設(shè)單位時(shí)間(t0＝1s)內(nèi)通過每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)