人教版高中物理（必修三）同步講義+練習(xí)12.4能源與可持續(xù)發(fā)展（含解析）

第十二章電能能量守恒定律第4節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展課程標(biāo)準學(xué)習(xí)目標(biāo)知道不同形式的能量可互相轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中能量總量保持不變，能量轉(zhuǎn)化是有方向性的。了解可再生能源和不可再生能源的分類，認識能源的過度開發(fā)和利用對環(huán)境的影響1.掌握能量守恒定律的內(nèi)容和重要意義.2.了解什么是能源的耗散和品質(zhì)降低，認識自然界中能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性.3.了解能源的分類與應(yīng)用.4.認識當(dāng)前環(huán)境問題，增強環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的意識．（一）課前閱讀：1.近幾年流行一種“自發(fā)電電動車”，基本原理是將一小型發(fā)電機緊靠車輪處，車輪轉(zhuǎn)動時，帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，發(fā)出的電又繼續(xù)供給電動車，你認為僅靠這種方式，電動車能持續(xù)運動下去嗎？答案僅靠這種方式，不能使電動車持續(xù)運動下去．因為靠這種方式，只能將電動車的一部分能量收集起來，但電動車運動時受到的阻力做負功，不斷把電動車的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)能量守恒定律，要想使電動車持續(xù)運動下去，必須不斷地給電動車補充新的能量，如用腳蹬電動車或給電動車的電源充電．2．內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為電能，電能可以轉(zhuǎn)化為光能、內(nèi)能、機械能……既然能量是守恒的，不會憑空消失，為什么還要節(jié)約能源呢？答案雖然能量的總量沒有減少，但由于能量轉(zhuǎn)化的方向性，使能量從便于利用的形式轉(zhuǎn)化為不便于利用的形式，導(dǎo)致了可利用的能源減少，因此我們?nèi)砸?jié)約能源．（二）基礎(chǔ)梳理一、能量守恒定律、能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性1．能量守恒定律能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變．2．能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性（1）一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的．（2）能量的耗散：其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能后不能再重復(fù)利用，這種現(xiàn)象叫作能量的耗散．（3）能量的耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性【拓展補充】把剛煮好的熱雞蛋放在冷水中，過一會，雞蛋的溫度降低，水的溫度升高，最后水和雞蛋的溫度相同。是否可能發(fā)生這樣的現(xiàn)象:原來溫度相同的水和雞蛋，過一會兒水的溫度自發(fā)地降低，而雞蛋的溫度上升?答案：不能發(fā)生二、能量的分類與應(yīng)用1．能源的分類(1)不可再生能源：煤炭、石油和天然氣是目前人類生產(chǎn)、生活中使用的主要能源，這類能源又叫作化石能源．化石能源無法在短時間內(nèi)再生，所以這類能源叫作不可再生能源．(2)可再生能源：水能和風(fēng)能等能源，歸根結(jié)底來源于太陽能．這些能源在自然界可以再生，叫作可再生能源．2．能源的開發(fā)與應(yīng)用近年來，我國在能源開發(fā)方面取得了很大的成就：如：太陽能發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、核能發(fā)電．【即學(xué)即練】判斷下列說法的正誤.(1)由能量守恒定律知，能量是取之不盡、用之不竭的，也不必要節(jié)約能源．(×)(2)熱量可以自發(fā)地由高溫物體傳向低溫物體，也可以自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體．(×)三、能源與社會發(fā)展1．隨著人口迅速增長、經(jīng)濟快速發(fā)展以及工業(yè)化程度的提高，能源短缺和過度使用化石能源帶來的環(huán)境惡化已經(jīng)成為關(guān)系到人類社會能否持續(xù)發(fā)展的大問題．2．可持續(xù)發(fā)展(1)可持續(xù)發(fā)展的核心：追求發(fā)展與資源、環(huán)境的平衡：既滿足當(dāng)代人的需求，又不損害子孫后代的需求．(2)需要做好兩方面：①要大力提倡節(jié)能；②發(fā)展可再生能源以及天然氣、清潔煤和核能等在生產(chǎn)及消費過程中對生態(tài)環(huán)境的污染程度低的清潔能源．【即學(xué)即練】判斷下列說法的正誤.(3)大量消耗常規(guī)能源會使環(huán)境惡化，故提倡開發(fā)利用新能源．(√)(4)能量的耗散就是能量的總量在減少．(×)能量守恒定律能量守恒定律的理解與應(yīng)用1．自然界中不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，一種形式的能量減少一定伴隨著其他形式的能量增加，能量的總量保持不變．2．能量守恒定律的適用范圍能量守恒定律是貫穿物理學(xué)的基本規(guī)律，是在各種自然現(xiàn)象中普遍適用的一條規(guī)律．3．能量守恒定律的表達式(1)E初＝E末，初狀態(tài)各種能量的總和等于末狀態(tài)各種能量的總和．(2)ΔE增＝ΔE減，某些能量的增加量等于其他能量的減少量．4．應(yīng)用步驟(1)明確研究對象及研究過程；(2)明確該過程中，哪些形式的能量在變化；(3)確定參與轉(zhuǎn)化的能量中，哪些能量增加，哪些能量減少；(4)列出增加的能量和減少的能量之間的守恒式(或初、末狀態(tài)能量相等的守恒式)．【典例精析】例1．能量守恒定律的建立是人類認識自然的一次重大飛躍，它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一．下列說法正確的是()A．因為能量守恒，所以能量可以隨意使用B．不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化C．因為能量不會消失，所以不可能有能源危機D．能量可以被消滅，也可以被創(chuàng)生答案B解析能量是守恒的，但在利用能量的過程中有能量耗散，耗散的能量不可再利用，符合自然界中一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都有方向性，是不可逆的，應(yīng)節(jié)約能源，故A、C錯誤；自然界中的能量可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，不同形式的能量間可以相互轉(zhuǎn)化，故B正確；能量不能被創(chuàng)生，也不能被消滅，故D錯誤．例2．某地強風(fēng)的風(fēng)速約為v，空氣的密度為ρ，如果把通過橫截面積S的風(fēng)的動能完全轉(zhuǎn)化為電能，則用上述已知量計算電功率的公式為()A．P＝eq\f(1,2)ρSv B．P＝eq\f(1,2)ρSv2C．P＝eq\f(1,2)ρSv3 D．P＝eq\f(1,2)ρSv4答案C解析風(fēng)能完全轉(zhuǎn)化為電能，由能量守恒定律得eq\f(1,2)mv2＝Pt，其中m＝ρV＝ρvtS，聯(lián)立解得P＝eq\f(ρv3tS,2t)＝eq\f(1,2)ρSv3，A、B、D錯誤，C正確．二、能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性對“能量的耗散和品質(zhì)降低”的理解(1)各種形式的能最終都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，流散到周圍的環(huán)境中，分散在環(huán)境中的內(nèi)能不管數(shù)量多么巨大，它也不過只能使地球、大氣稍稍變暖一點，卻再也不能驅(qū)動機器做功了．(2)從可被利用的價值來看，內(nèi)能較之機械能、電能等，是一種低品質(zhì)的能量．由此可知，能量的耗散雖然不會導(dǎo)致能量的總量減少，卻會導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低，實際上是將能量從高度有用的形式降級為不太可用的形式．(3)能量的耗散導(dǎo)致可利用能源減少，所以要節(jié)約能源．【典例精析】例3．(多選)電冰箱能夠不斷地把熱量從溫度較低的冰箱內(nèi)部傳給溫度較高的外界空氣，下列說法正確的是()A．熱量能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B．在一定條件下，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體C．熱量的傳遞過程不具有方向性D．在自發(fā)的條件下熱量的傳遞過程具有方向性答案BD解析自然界一切自發(fā)過程都有方向性，如熱傳導(dǎo)，熱量總是由高溫物體自發(fā)地傳向低溫物體；又如擴散，氣體總是自發(fā)地由密度大的地方向密度小的地方擴散．在外界幫助下氣體可以由密度小的地方向密度大的地方擴散，熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，電冰箱就是借助外界做功把熱量從低溫物體傳向高溫物體，故選B、D.例4．熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散的現(xiàn)象．所謂能量耗散是指在能量轉(zhuǎn)化的過程中無法把耗散的能量重新收集、重新加以利用．下列關(guān)于能量耗散的說法中正確的是()A．能量耗散是指在一定條件下，能量在轉(zhuǎn)化過程中總量減少了B．能量耗散表明，在能源的利用過程中，能量在數(shù)量上并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了C．能量耗散表明，能量守恒定律不一定正確答案B解析能量雖然有耗散但總的能量是守恒的，在轉(zhuǎn)化的過程中總量不會減少，故A、C錯誤；能量耗散表明在能源的利用過程中，能量在數(shù)量上并未減少，但是在可利用的品質(zhì)上降低了，故B正確；自然界中的宏觀過程具有方向性，能量耗散就是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映了這種方向性，故D錯誤．三、能源的分類與應(yīng)用能源與社會發(fā)展1．能源的分類按可否再生分為可再生能源與不可再生能源(1)不可再生能源：人們把煤炭、石油、天然氣叫作化石能源．化石能源無法在短時間內(nèi)再生，被叫作不可再生能源．(2)可再生能源：在自然界可以再生，例如水能、風(fēng)能、潮汐能、生物能、地?zé)崮艿龋?．能源和環(huán)境污染(1)溫室效應(yīng)：石油和煤炭的燃燒增加了大氣中二氧化碳的含量，因此加劇了溫室效應(yīng)．溫室效應(yīng)使得兩極的冰雪融化，海平面上升，淹沒沿海城市，使海水倒流入河流，從而使耕地鹽堿化；溫室效應(yīng)使全球降水量變化，影響氣候和植被變化，影響人體健康．(2)酸雨：酸雨是指pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的大氣降水．形成酸雨的主要原因是燃燒煤炭和石油，以及工業(yè)生產(chǎn)等釋放到大氣中的二氧化硫等物質(zhì)使雨水酸度升高，形成“酸雨”，腐蝕建筑物、酸化土壤．(3)光化學(xué)煙霧：內(nèi)燃機工作時的高溫使空氣和燃料中的多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氮的氧化物和碳氫化合物．這些化合物在大氣中受到紫外線的照射，產(chǎn)生二次污染物質(zhì)——光化學(xué)煙霧．這些物質(zhì)有毒，會引起人的多種疾?。硗猓Ｒ?guī)能源燃燒時產(chǎn)生的浮塵也是一種主要的污染物．3．能源與社會發(fā)展要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展就要樹立新的能源安全觀，并轉(zhuǎn)變能源的供需模式．一方面大力提倡節(jié)約能源，另一方面要發(fā)展可再生能源以及天然氣、清潔煤和核能等清潔能源，推動人類與自然的和諧發(fā)展．【典例精析】例5．某市有20萬臺空調(diào)機，每臺空調(diào)機在夏季平均使用60天，每天耗電8kW·h.為了節(jié)約能源，該市政府建議大家都把室內(nèi)設(shè)定溫度提高1℃，這樣每臺空調(diào)機每天可節(jié)省6%的電能．那么這樣做能使該市在夏季節(jié)省多少電能？已知標(biāo)準煤的熱值是2.92×107J/kg.發(fā)電廠的發(fā)電效率是30%.請計算一下，這項節(jié)能建議的實現(xiàn)能在1年內(nèi)節(jié)約多少噸標(biāo)準煤？(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)答案2.1×1013J2.4×103t解析設(shè)可節(jié)省的電能為E，則E＝8×6%×60×20×104kW·h＝5.76×106kW·h≈2.1×1013J，設(shè)1年內(nèi)節(jié)約的標(biāo)準煤的質(zhì)量為m，由能量守恒定律有2.92×107J/kg×m×30%＝E，解得m≈2.4×106kg＝2.4×103t.1．能量的存在形式及相互轉(zhuǎn)化(1)各種運動形式都有對應(yīng)的能：機械運動有機械能，分子的熱運動有內(nèi)能，還有其他運動中的電磁能、化學(xué)能、原子能等。(2)各種形式的能，通過某種力做功可以相互轉(zhuǎn)化。例如，利用電爐取暖或燒水，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；煤燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；列車剎車后，輪子溫度升高，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2．應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化與守恒解題的步驟(1)首先分析研究對象的受力和做功情況，能量的轉(zhuǎn)化方向及初、末狀態(tài)能量的具體形式。(2)分別列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達式。(3)依據(jù)ΔE減＝ΔE增列式求解。3．能源的分類方式及能源特點對比分類方法分類名稱特點舉例按形式或轉(zhuǎn)換特點分一次能源自然形成，未經(jīng)加工太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、核能、潮汐能二次能源由一次能源?jīng)加工轉(zhuǎn)換而成焦炭、木炭、蒸汽、液化氣、酒精、汽油、電能按利用技術(shù)分常規(guī)能源已大規(guī)模正常使用煤、石油、天然氣、水能新能源正在開發(fā)，或有新的利用方式太陽能、核能、地?zé)崮?、海洋能、沼氣、風(fēng)能按可否再生分可再生能源可循環(huán)使用水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮懿豢稍偕茉炊唐趦?nèi)無法轉(zhuǎn)換獲得煤、石油、天然氣、核燃料按對環(huán)境的污染情況分清潔能源對環(huán)境基本沒有污染太陽能、海洋能、風(fēng)能、水能污染能源會嚴重污染環(huán)境化石燃料(煤、石油、天然氣)4．能源對環(huán)境的影響(1)常規(guī)能源對環(huán)境的影響：石油和煤燃燒產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量，產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”，引發(fā)了一系列問題，如兩極的冰雪融化、海平面上升，海水倒灌、耕地鹽堿化……這些都是人類過度開發(fā)自然所產(chǎn)生的嚴重問題。(2)做好環(huán)境保護工作：目前的任務(wù)是采用能源新技術(shù)，解決突出的環(huán)境污染問題。例如，城市生活垃圾問題，變垃圾為能源；提高汽車發(fā)動機效率，解決尾氣問題，達到廢氣“零排放”；環(huán)境污染的綜合治理問題，解決廢物、廢水、廢氣等，變廢為寶。一、單選題1．（2022·山西·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）2021年全國青年科普創(chuàng)新實驗大賽中風(fēng)帆車項目是利用自然風(fēng)吹動風(fēng)帆車前進，2022年該大賽中太空車項目是利用電池驅(qū)動電動機帶動太空車攀爬障礙物。關(guān)于它們的能量轉(zhuǎn)化，以下說法正確的是（）A．都是將電能轉(zhuǎn)化為機械能B．都是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能C．風(fēng)帆車將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能，太空車將電能轉(zhuǎn)化為機械能D．風(fēng)帆車將電能轉(zhuǎn)化為機械能，太空車將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能【答案】C【解析】風(fēng)帆車項目是利用自然風(fēng)吹動風(fēng)帆車前進，風(fēng)帆車是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能，太空車項目是利用電池驅(qū)動電動機帶動太空車攀爬障礙物，太空車是將電能轉(zhuǎn)化為機械能。故選C。2．（2022春·海南省直轄縣級單位·高一校考期中）以下幾種發(fā)電方式，屬于利用機械能轉(zhuǎn)化為電能的是（）A．核電站發(fā)電 B．太陽能發(fā)電C．風(fēng)力發(fā)電 D．火力發(fā)電【答案】C【解析】A．核電站發(fā)電是利用核能最終轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，故A錯誤；B．太陽能發(fā)電利用太陽能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，故B錯誤；C．風(fēng)力發(fā)電是利用空氣的動能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，即利用機械能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，故C正確；D．火力發(fā)電是先將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，接著轉(zhuǎn)化為機械能，然后轉(zhuǎn)化為電能，故D錯誤。故選C。3．（2023·浙江金華·統(tǒng)考模擬預(yù)測）碳酸飲料具有高熱量，過量飲用會影響身體健康。如圖所示是一款碳酸飲料的相關(guān)信息，與圖中“大卡”對應(yīng)的單位是（）A．W B．J C．K D．SKIPIF1<0【答案】B【解析】“大卡”是熱量單位，熱量的國際單位為焦耳SKIPIF1<0一大卡等于1000卡約等于4200焦耳。故B正確，ACD錯誤。故選B。4．（2023春·寧夏銀川·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）能量守恒定律是人類認識自然的最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，下列說法正確的是（）A．不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化B．能量可以被創(chuàng)生，也可以被消滅C．因為能量是守恒的，所以不需要節(jié)約能源D．因為能量是守恒的，所以不可能發(fā)生能源危機【答案】A【解析】A．不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，總量不變。故A正確；B．能量不能被創(chuàng)生，也不能被消滅。故B錯誤；CD．雖然能量是守恒的，總量不變，但是我們可以利用的能源是有限的，故一定要節(jié)約能源防止能源危機。故CD錯誤。故選A。5．（2023春·遼寧遼陽·高二統(tǒng)考期末）一種叫作“壓電陶瓷”的電子元件，當(dāng)對它擠壓或拉伸時，它的兩端就會形成一定的電壓，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。一種燃氣打火機，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上的按鈕，壓電陶瓷片就會產(chǎn)生10kV~20kV的高壓，形成火花放電，從而點燃可燃氣體。上述過程中，壓電陶瓷片完成的能量轉(zhuǎn)化是（）A．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能C．光能轉(zhuǎn)化為電能 D．機械能轉(zhuǎn)化為電能【答案】D【解析】壓電陶瓷片能量轉(zhuǎn)化前要消耗機械能（大拇指壓一下打火機上的按鈕），轉(zhuǎn)化后得到了電能（產(chǎn)生10kV~20kV的高壓，形成火花放電），故ABC錯誤，D正確。故選D。6．（2023春·浙江衢州·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，為我國某地的一風(fēng)力發(fā)電機，其葉片的半徑為R，若風(fēng)速恰好與葉片轉(zhuǎn)動所在圓面垂直，風(fēng)力發(fā)電機將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η。已知空氣密度為ρ，風(fēng)速為v。下列說法正確的是（）

A．單位時間內(nèi)沖擊發(fā)電機葉片圓面的氣流的質(zhì)量為SKIPIF1<0B．單位時間內(nèi)沖擊發(fā)電機葉片圓面的氣流的動能為SKIPIF1<0C．該風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率為SKIPIF1<0D．若每天平均有SKIPIF1<0的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量為SKIPIF1<0【答案】C【解析】AB．單位時間內(nèi)沖擊發(fā)電機葉片圓面的氣流的質(zhì)量為SKIPIF1<0單位時間內(nèi)沖擊發(fā)電機葉片圓面的氣流的動能為SKIPIF1<0故AB錯誤；C．該風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率為SKIPIF1<0故C正確；D．若每天平均有SKIPIF1<0的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量滿足SKIPIF1<0故D錯誤。故選C。7．（2023春·江蘇徐州·高一徐州市第一中學(xué)?？计谥校?022年6月30日位于浙江安吉的長龍山抽水蓄能電站全部機組正式投產(chǎn)發(fā)電。該項目是華東地區(qū)最大的抽水蓄能電站，主要承擔(dān)整個華東電網(wǎng)調(diào)峰、填谷的雙倍調(diào)峰功能。電站在電網(wǎng)用電低谷時將水抽到高處，在電網(wǎng)用電高峰時再利用水能發(fā)電，平均用4度谷電能換3度峰電。電站每年可生產(chǎn)清潔電能2.435×109kwh。已知峰電價格0.50元，谷電價格0.30元。下列說法正確的是（）A．水能是不可再生能源B．該電站產(chǎn)生的電能小于消耗的電能，從經(jīng)濟的角度沒有實際意義C．電站實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為勢能儲存，需要時再轉(zhuǎn)化為電能，說明能量不僅數(shù)量上守恒，在可利用的品質(zhì)上也不變D．電站每年發(fā)電直接產(chǎn)生的經(jīng)濟效益約為2.435×104萬元【答案】D【解析】A．水能是可再生能源，故A錯誤；B．雖然該電站產(chǎn)生的電能小于消耗的電能，消耗4度谷電能換3度峰電，但峰電價格0.50元，谷電價格0.30元，則可知每4度谷電能換3度峰電產(chǎn)生的直接經(jīng)濟效益為SKIPIF1<0元，因此從經(jīng)濟的角度是有意義的，故B錯誤；C．電站實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為勢能儲存，在轉(zhuǎn)化的過程中，雖然能量是守恒的，但有一部分能量被耗散，不能實現(xiàn)百分之百的轉(zhuǎn)化，而需要時再轉(zhuǎn)化為電能的量減少了，利用的品質(zhì)下降了，故C錯誤；D．電站每年可生產(chǎn)清潔電能SKIPIF1<0則需要消耗的電能為SKIPIF1<0直接產(chǎn)生的經(jīng)濟效益為SKIPIF1<0故D正確。故選D。8．（2023春·浙江臺州·高一浙江省臨海市大田中學(xué)?？茧A段練習(xí)）風(fēng)能是一種潔凈、無污染、可再生的能源，臨海括蒼山山頂上建有全國第四大風(fēng)力發(fā)電場，如圖所示。已知該地區(qū)的風(fēng)速約為6m/s，空氣密度約SKIPIF1<0，已知風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)葉葉片長度為40m，且風(fēng)能的30％可轉(zhuǎn)化為電能，則一臺發(fā)電機發(fā)電功率約為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】B【解析】在1s內(nèi)經(jīng)葉片的空氣體積為SKIPIF1<0空氣質(zhì)量SKIPIF1<0空氣的動能SKIPIF1<0風(fēng)能的30％可轉(zhuǎn)化為電能，則有SKIPIF1<01s的電能，就是發(fā)電功率，約為SKIPIF1<0。故選B。二、多選題9．（2023春·內(nèi)蒙古包頭·高一統(tǒng)考期末）現(xiàn)代社會倡導(dǎo)“綠色、低碳、節(jié)能”的新型生活方式。下列做法符合節(jié)能要求的是（

）A．電腦使用完畢后關(guān)機并切斷電源B．電視機長時間處于待機狀態(tài)C．長時間外出需要切斷熱水器電源D．手機充電結(jié)束后拔掉充電器【答案】ACD【解析】A．電腦使用完畢后關(guān)機并切斷電源符合現(xiàn)代社會倡導(dǎo)“綠色、低碳、節(jié)能”的新型生活方式，故A正確；B．電視機長時間處于待機狀態(tài)，仍會消耗電能，不節(jié)能，因此不符合現(xiàn)代社會倡導(dǎo)“綠色、低碳、節(jié)能”的新型生活方式，故B錯誤；C．長時間外出需要切斷熱水器電源符合現(xiàn)代社會倡導(dǎo)“綠色、低碳、節(jié)能”的新型生活方式，故C正確；D．手機充電結(jié)束后拔掉充電器符合現(xiàn)代社會倡導(dǎo)“綠色、低碳、節(jié)能”的新型生活方式，故D正確。故選ACD。10．（2022·高二課時練習(xí)）煤炭是重要的能源和化工原料，直接燃燒既浪費資源又污染環(huán)境。某企業(yè)利用“煤粉加壓氣化制備合成氣”新技術(shù)，讓煤變成合成氣（一氧化碳及氫氣總含量≥90%），把煤“吃干榨盡”。下列有關(guān)說法正確的是（）A．煤粉加壓氣化制備合成氣過程涉及化學(xué)變化和物理變化B．煤粉加壓氣化制備合成氣過程涉及化學(xué)變化但沒有物理變化C．該技術(shù)實現(xiàn)了煤的清潔利用D．該技術(shù)實現(xiàn)了煤的高效利用【答案】ACD【解析】AB．煤粉加壓氣化制備合成氣過程中既有物理變化，又有化學(xué)變化，故A正確，B錯誤；CD．該技術(shù)使煤得以良好利用又環(huán)保，故CD正確。故選ACD。11．（2023·全國·高三專題練習(xí)）下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程的說法中不正確的是（）A．所有能量守恒的過程都能自發(fā)地發(fā)生B．摩擦生熱的過程是不可逆過程C．人們對太陽能的開發(fā)和利用，說明能量可以憑空產(chǎn)生D．能的轉(zhuǎn)化過程符合能量守恒定律，因此不會發(fā)生能源危機【答案】ACD【解析】A．并非所有能量守恒的過程都能自發(fā)地進行，如在沒有引起其他變化的情況下，熱量不能自發(fā)地從低溫向高溫傳遞，A錯誤，符合題意；B．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，機械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化具有方向性可知，摩擦生熱的過程是不可逆過程，B正確，不符合題意；C．能量是不能憑空產(chǎn)生的，此說法違背了能量守恒定律，C錯誤，符合題意；D．能的轉(zhuǎn)化過程雖然符合能量守恒定律，但是在轉(zhuǎn)化過程中存在著“能量耗散”和“品質(zhì)降低”，能量向品質(zhì)低的大氣內(nèi)能轉(zhuǎn)化，不能再重復(fù)利用，因此會發(fā)生能源危機，D錯誤，符合題意。故選ACD。12．（2022·高三課時練習(xí)）下列關(guān)于能量耗散的說法正確的是（）A．能量耗散使能量的總量減少B．能量耗散遵守能量守恒定律C．能量耗散是指耗散在環(huán)境中的內(nèi)能再也不能被人類利用D．能量耗散導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低【答案】BCD【解析】ABD．能量耗散是能量在轉(zhuǎn)化的過程中有一部分以內(nèi)能的形式被周圍環(huán)境吸收，遵守能量守恒定律，但使得能量品質(zhì)降低，故A錯誤，BD正確；C．耗散在環(huán)境中的內(nèi)能無法再被人類利用，故C正確。故選BCD。13．（2023·全國·高三專題練習(xí)）細繩一端固定在天花板上，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，如圖所示。使小球在豎直平面內(nèi)擺動，經(jīng)過一段時間后，小球停止擺動，下列說法正確的是（）A．小球機械能不守恒B．小球能量正在消失C．小球擺動過程中，只有動能和重力勢能在相互轉(zhuǎn)化D．總能量守恒，但小球的機械能減少【答案】AD【解析】A．小球在豎直平面內(nèi)擺動，經(jīng)過一段時間后，小球停止擺動，說明機械能通過克服阻力做功不斷地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即機械能不守恒，故A正確；B．小球的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能量的種類變了，但能量不會消失，故B錯誤；CD．小球長時間擺動過程中，重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化的同時，機械能不斷地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故擺動的幅度越來越小，但總能量守恒，故C錯誤，D正確。故選AD。14．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖為裝在屋頂上的太陽能電池板，每塊電池板的面積為2m2。晴天時，電池板每平方米每分鐘接收到的太陽能為6×104J，電池板的光電轉(zhuǎn)化效率為25%。以下說法不正確的是（）A．太陽能為可再生能源B．電池板的光電轉(zhuǎn)化效率25%表示此過程能量不守恒C．晴天時太陽照射2h，每塊電池板的產(chǎn)生的電能1.44×107JD．晴天時的一天，一塊電池板產(chǎn)生的電能可以提供十盞60W的白熾燈正常工作20小時【答案】BCD【解析】A．太陽能可以從自然界里源源不斷的得到補充，屬于可再生能源，故A正確，不符題意；B．電池板的光電轉(zhuǎn)化效率25%只是表示太陽能有25%能轉(zhuǎn)化成電能，并不代表能量不守恒，故B錯誤，符合題意；C．由題意可知晴天時太陽照射2h，每塊電池板的產(chǎn)生的電能SKIPIF1<0故C錯誤，符合題意；D．晴天時的一天，日照按8h計算，一塊電池板產(chǎn)生的電能為SKIPIF1<0能讓十盞60W的白熾燈工作的時間SKIPIF1<0故D錯誤，符合題意。本題選不正確的，故選BCD。15．（2023·浙江溫州·樂清市知臨中學(xué)?？寄M預(yù)測）三峽水力發(fā)電站是我國最大的水力發(fā)電站，三峽水庫蓄水后，平均水位落差約為100m，水的流量約為SKIPIF1<0。船只通航需要約SKIPIF1<0的流量，其余流量可全部用來發(fā)電。水流沖擊水輪機發(fā)電時，水流減少的機械能有20%轉(zhuǎn)化為電能。則三峽發(fā)電站（）A．最大功率約為SKIPIF1<0B．年發(fā)電量約為SKIPIF1<0C．天發(fā)電量能充滿約SKIPIF1<0輛新能源汽車D．通航一天流失的能量SKIPIF1<0【答案】AB【解析】A．三峽發(fā)電站的最大功率為P=ρ（Q1-Q2）gh×20%=1.0×103×（1.35×104×-3500）×10×100×20%=2×109W故A正確；B．年發(fā)電量約為SKIPIF1<0故B正確；C．一天的發(fā)電量為SKIPIF1<0每臺新能源汽車需要的電量為SKIPIF1<0不符合實際，故C錯誤；D．通航一天流失的能量W=ρQ2ght×20%=1.0×103×0.35×104×10×100×20%×24×3.6×106J=6×1016J故D錯誤。故選AB。16．（2022春·山西·高一統(tǒng)考期末）2022年2月18日，我國選手谷愛凌榮獲北京冬奧會女子滑雪U型槽項目的冠軍。如圖所示，SKIPIF1<0型槽可簡化成由SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩個相同的四分之一圓弧與SKIPIF1<0水平雪道組成，SKIPIF1<0與圓弧雪道相切。質(zhì)量為SKIPIF1<0的谷愛凌（可視為質(zhì)點）從SKIPIF1<0點自由下落，由左側(cè)SKIPIF1<0點進入SKIPIF1<0型槽中，從右側(cè)SKIPIF1<0點自由飛出后上升至SKIPIF1<0點。其中SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，圓弧半徑SKIPIF1<0。不計空氣阻力，下列判斷正確的是（）A．谷愛凌運動到SKIPIF1<0點的速度為SKIPIF1<0B．谷愛凌首次運動到SKIPIF1<0點時，對SKIPIF1<0點的壓力為SKIPIF1<0C．谷愛凌由SKIPIF1<0到SKIPIF1<0過程損耗的機械能比SKIPIF1<0到SKIPIF1<0過程的大D．谷愛凌第二次離開SKIPIF1<0型槽后，最高能夠到達相對于SKIPIF1<0點SKIPIF1<0的位置【答案】AC【解析】A．谷愛凌從SKIPIF1<0點自由下落到S