2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十二章電能能量守恒定律4能源與可持續(xù)發(fā)展課時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修3

PAGEPAGE4能源與可持續(xù)發(fā)展eq\o(\s\up7(限時(shí)：45分鐘),\s\do5())一、單項(xiàng)選擇題1．“能源危機(jī)”是當(dāng)今世界各國(guó)共同面臨的問(wèn)題．對(duì)此，以下措施可行的是(A)A．人人都要自覺(jué)做到節(jié)約用水、節(jié)約用電，不奢侈和人為毀壞物品B．關(guān)閉現(xiàn)有的火力發(fā)電站C．各地都要興建水力和風(fēng)力發(fā)電站D．停止運(yùn)用石油資源，而以核能和太陽(yáng)能取代解析：受地域環(huán)境的限制，風(fēng)力、水力發(fā)電站不能在各地興建，因而不能關(guān)閉火力發(fā)電站，故B、C錯(cuò)；受技術(shù)限制，核能和太陽(yáng)能尚未大規(guī)模被利用，所以也不能停止運(yùn)用石油資源，故D錯(cuò)誤．2．關(guān)于能源的開(kāi)發(fā)和利用，下列觀點(diǎn)不正確的是(B)A．能源是有限的，無(wú)節(jié)制地利用能源，是一種盲目的短期行為B．依據(jù)能量守恒定律，能源是取之不盡、用之不竭的C．能源的開(kāi)發(fā)和利用，必需同時(shí)加強(qiáng)對(duì)環(huán)境愛(ài)護(hù)D．不斷開(kāi)發(fā)新能源，是緩解能源危機(jī)、加強(qiáng)環(huán)境愛(ài)護(hù)的主要途徑解析：能量守恒定律是自然界普遍存在的規(guī)律，但由于能量耗散，所以仍存在能源危機(jī)問(wèn)題．3．氫能是一種既高效又干凈的新能源，發(fā)展前景良好，用氫作能源的燃料電池汽車(chē)備受青睞．我國(guó)擁有完全自主學(xué)問(wèn)產(chǎn)權(quán)的氫燃料電池轎車(chē)“超越三號(hào)”，已達(dá)到世界先進(jìn)水平，并加快向產(chǎn)生化的目標(biāo)邁進(jìn)．氫能具有的優(yōu)點(diǎn)包括(A)①原料來(lái)源廣 ②易燃燒、熱值高③儲(chǔ)存便利 ④制備工藝廉價(jià)易行A．①② B．①③C．③④ D．②④解析：氫能是易燃燒、熱值高，原料來(lái)源廣；但儲(chǔ)存難、制備成本高，故①②正確．4．在探討性學(xué)習(xí)的過(guò)程中，同學(xué)們提出了以下四個(gè)活動(dòng)方案，哪些從理論上講是可行的(D)A．制作一個(gè)內(nèi)能回收器，將散失在四周環(huán)境中的內(nèi)能全部收回再利用B．獨(dú)創(chuàng)一種制冷設(shè)備，使溫度降至肯定零度C．汽車(chē)尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴(yán)峻污染了空氣，想方法使它們自發(fā)地分別，既清潔了空氣，又變廢為寶D．將房屋頂蓋上太陽(yáng)能板，可干脆用太陽(yáng)能來(lái)解決照明和熱水問(wèn)題解析：系統(tǒng)的內(nèi)能流失到四周環(huán)境中，不行能全部收回再利用，A錯(cuò)；溫度不能無(wú)限降低，肯定零度不行能達(dá)到，B錯(cuò)；擴(kuò)散現(xiàn)象具有方向性，逆過(guò)程不行能自發(fā)進(jìn)行，C錯(cuò)；太陽(yáng)能可以用來(lái)發(fā)電和進(jìn)行加熱，D正確．5．下列敘述中不正確的是(B)A．市區(qū)禁止摩托車(chē)通行是為了提高城區(qū)空氣質(zhì)量B．無(wú)氟冰箱的運(yùn)用會(huì)使臭氧層受到不同程度的破壞C．大氣中CO2含量的增多是引起溫室效應(yīng)的主要緣由D．“白色污染”是當(dāng)前環(huán)境愛(ài)護(hù)亟待解決的問(wèn)題之一解析：城市的空氣污染一方面來(lái)自工業(yè)，另一方面來(lái)自機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的排放；氟是促使臭氧分解的催化劑，所以無(wú)氟冰箱的運(yùn)用會(huì)降低對(duì)臭氧層的破壞；二氧化碳的性質(zhì)確定了它能引起溫室效應(yīng)，現(xiàn)在大氣中二氧化碳的濃度日益增大；由于塑料極難分解，所以“白色污染”成了當(dāng)前環(huán)境愛(ài)護(hù)的重大問(wèn)題之一．6．下列關(guān)于能量耗散的說(shuō)法，不正確的是(A)A．能量耗散使能的總量削減，違反了能量守恒定律B．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C．各種形式的能量向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，是不能夠自動(dòng)全額發(fā)生的D．能量耗散導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低解析：能量耗散是能量在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中有一部分以內(nèi)能的形式被四周環(huán)境汲取，遵守能量守恒定律，但使得能量品質(zhì)降低，故A錯(cuò)、D對(duì)；耗散的內(nèi)能無(wú)法再被利用，B項(xiàng)對(duì)；其他形式的能在肯定的條件下可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但相反過(guò)程卻不能夠全額進(jìn)行而不引起其他改變，C項(xiàng)對(duì)；故選A.7．作為新型燃料，從環(huán)保角度來(lái)看，氫氣具有的突出特點(diǎn)是(C)A．在自然界里存在氫氣 B．氫氣輕，便于攜帶C．燃燒氫氣污染小 D．氫氣燃燒發(fā)熱量高解析：氫氣燃燒生成水，所以對(duì)環(huán)境污染?。?、多項(xiàng)選擇題8．二氧化碳對(duì)長(zhǎng)波輻射有劇烈的汲取作用，行星表面發(fā)出的長(zhǎng)波輻射到大氣以后被二氧化碳截獲，最終使大氣升溫，大氣中的二氧化碳像暖房的玻璃一樣，只準(zhǔn)太陽(yáng)的輻射熱進(jìn)來(lái)，卻不讓室內(nèi)的長(zhǎng)波熱輻射出去，大氣中的二氧化碳的這種效應(yīng)叫溫室效應(yīng)．這是目前科學(xué)界對(duì)地球氣候變暖進(jìn)行分析的一種觀點(diǎn)，依據(jù)這種觀點(diǎn)，以下說(shuō)法成立的是(ABC)A．在地球形成的早期，火山活動(dòng)頻繁，排出大量的二氧化碳，當(dāng)時(shí)地球的氣溫很高B．經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的年頭，地殼的巖石和氣體二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致二氧化碳削減，地球上出現(xiàn)了生命C．由于工業(yè)的發(fā)展和人類的活動(dòng)，導(dǎo)致二氧化碳在空氣中的含量增大，地球上的氣溫正在上升D．現(xiàn)在地球正在變暖的緣由是工業(yè)用電和生活用電的急劇增加，使電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能解析：地球形成的早期，地殼不如現(xiàn)在堅(jiān)固，地球不如現(xiàn)在穩(wěn)定，火山活動(dòng)頻繁，符合地質(zhì)的發(fā)展規(guī)律．由于火山的噴發(fā)，排出大量的二氧化碳，這是必需的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致當(dāng)時(shí)地球的氣溫很高．地球上的巖石由于多種緣由，其中包括巖石中的礦物成分與水、氧氣、二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使巖石進(jìn)一步分化，最終形成土壤，二氧化碳削減，形成了生命適合生存的條件．由于工業(yè)的發(fā)展和人類的活動(dòng)，大量地運(yùn)用常規(guī)能源，導(dǎo)致二氧化碳在空氣中的含量增大，地球上的氣溫正在上升．生活用電和工業(yè)用電是電能和其他形式的能的轉(zhuǎn)變，會(huì)產(chǎn)生熱．四個(gè)選項(xiàng)都很正確，但就溫室效應(yīng)這一點(diǎn)而言，A、B、C是正確的．9．煤是重要的能源和化工原料，干脆燃燒既奢侈資源又污染環(huán)境．最近，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(shuō)法中正確的是(ACD)A．煤粉加壓氣化制備合成氣過(guò)程涉及化學(xué)改變和物理改變B．煤粉加壓氣化制備合成氣過(guò)程涉及化學(xué)改變但沒(méi)有物理改變C．該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了煤的清潔利用D．該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了煤的高效利用解析：煤粉加壓氣化制備合成氣中既有物理改變，又有化學(xué)改變，A正確，B錯(cuò)誤；該技術(shù)使煤得以高效良好利用又環(huán)保，C、D正確．10．下列對(duì)能量耗散的理解，正確的有(BD)A．能量耗散說(shuō)明能量在不斷削減B．能量耗散遵守能量守恒定律C．能量耗散說(shuō)明能量不能憑空產(chǎn)生，但可以憑空消逝D．能量耗散從能量角度反映出自然界的宏觀過(guò)程具有方向性解析：在發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的宏觀過(guò)程中，其他形式的能量最終會(huì)轉(zhuǎn)化為流散到四周環(huán)境的內(nèi)能，無(wú)法再回收利用，這種現(xiàn)象叫能量耗散．能量耗散并不違反能量守恒定律，宇宙的能量既沒(méi)有削減，也沒(méi)有消逝，它只從能量角度反映出自然界的宏觀過(guò)程具有方向性，故A、C錯(cuò)．三、非選擇題11．某地的平均風(fēng)速為5m/s，已知空氣密度是1.2kg/m3，有一風(fēng)車(chē)，它的車(chē)葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為12m的圓面，假如這個(gè)風(fēng)車(chē)能將此圓面內(nèi)10%的氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，則該風(fēng)車(chē)帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)功率是多少？答案：3.4kW解析：首先可以求在時(shí)間t內(nèi)作用于風(fēng)車(chē)的氣流質(zhì)量為m＝πr2vtρ，這些氣流的動(dòng)能為eq\f(1,2)mv2，轉(zhuǎn)變的電能為E＝eq\f(1,2)mv2×10%，故風(fēng)車(chē)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率為P＝eq\f(E,t)＝eq\f(1,2)πr2ρv3×10%代入數(shù)據(jù)以后得P≈3.4kW.12．太陽(yáng)能是人類最基本的能源，它無(wú)污染、無(wú)費(fèi)用，這種能源的運(yùn)用期和太陽(yáng)本身壽命一樣長(zhǎng)，當(dāng)太陽(yáng)光照耀地面時(shí)，1m2地面上在1s內(nèi)平均得到的太陽(yáng)輻射能約為1.0×103J．太陽(yáng)能熱水器就是干脆利用太陽(yáng)能的裝置，目前已經(jīng)漸漸地出現(xiàn)在我們的生活中．曉陽(yáng)在網(wǎng)上下載了某型號(hào)太陽(yáng)能熱水器的宣揚(yáng)廣告：(1)曉陽(yáng)家每天大約須要100kg熱水，用這種熱水器將這些水從25℃加熱到45℃須要多長(zhǎng)時(shí)間？(2)與效率為80%的電熱水器相比，曉陽(yáng)家每天可節(jié)約多少電能？答案：(1)3.9h(2)2.9kW·h解析：(1)設(shè)T為光照時(shí)間，k＝1.0×103J/(s·m2)，Q吸＝cm(t－t0)＝(4.2×103×100×20)J＝8.