2020-2021学年人教版物理选修3-3同步导练课时作业：19能源和可持续发展(含答案)

1、课时作业19能源和可持续发展基础巩固1 1( (多选 ) )下列说法正确的是 ( () )A A .能量的耗散说明自然界中能量是不守恒的B B .能量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C.C. 煤炭、石油、天然气都是常规能源D.D. 具有能量的物质都是能源解析： 能量守恒定律是自然界无条件成立的普适定律， A A 选项错 误；能量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， B B 选项正确；煤炭、石油、天然气都是常规能源， C C 选项正确； 能源是指能够提供可利用能量的物质，而不是有能量的物质，任何有 质量的物质都具有能量， D D 选项错误答案：BCBC

2、2 2热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象 所谓能量耗散 是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利 用下列关于能量耗散的说法中正确的是 ( () )A A .能量耗散现象是指能量在周围环境中消失了B B .能量耗散不符合热力学第二定律C.C. 能量耗散过程中能量仍守恒D.D. 使用清洁的能源可以减少能量耗散解析： 能量守恒定律是自然界无条件成立的普适定律，能量耗散 并不是指能量消失了， A A 选项错误， C C 选项正确；热力学第二定律说 明了能量在转化过程中不可逆，因此能量无法重新收集加以利用， B B 选项错误；清洁能源的使用过程中，能量同样发生耗散，不可避免答案：

3、C C3 3下列现象属于能量耗散的是 ( ( ) )A A .利用水流能发电转化为电能B B .电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能C.C. 电池的化学能转化为电能D.D. 火炉把房子烤暖解析： 能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终流散在周围 环境中无法重新收集并加以利用的现象，能够重新收集并加以利用的 能不能称能量耗散. 本题中的电能、 光能都可以重新收集并加以利用， 如用光作能源的手表等.只有当用电灯照明时的光能被墙壁吸收之后 变为周围环境的内能，才无法重新收集并加以利用，但本题没有告诉 这光能用来做什么，故不能算能量耗散.只有火炉把房子烤热后使燃 料的化学能转化成内能并流散在周围的环境中

4、，无法重新收集并加以 利用，才是能量耗散.答案： D D4.4. ( (多选) )下列关于能源的说法中正确的是 ( () )A A .能源是取之不尽、用之不竭的B B .能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气等C.C. 大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源D.D. 核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤炭大解析： 尽管能量守恒，但耗散的内能无法重新收集利用，所以能 源是有限的，特别是常规能源. A A 项错， B B 项对；常规能源的利用比 核能的利用对环境的影响大.C C 项对，D D 项错.答案： BCBC5.5.下列说法中正确的是 ( () )A A .从甲物体自发

5、传递热量给乙物体，说明甲物体的内能比乙物 体的多B B .热机的效率可达 100%100%C.C. 因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能的D.D. 以上说法均不正确解析： 发生传热的条件是必须存在温差，而不是内能差，甲物体 传递热量给乙物体，说明甲物体的温度比乙物体的高，故 A A 错误；由 热力学第二定律：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而 不产生其他影响， 可知任何热机的机械效率都不可能达到 100%100%，故 B B 错；关于“能源危机”必须明白几点： (1)(1)能源是提供能量的资源，如 煤、石油等； (2)(2)人们在消耗能源时，放出的热量，有的转化为内能， 有的转化为

6、机械能等等，但最终基本上都转化成了内能，人们无法把 这些内能收集起来再利用( (能量耗散 ) )，因此可供利用的能源是有限的， 不可再生的 ( (或短时间内不可再生 ) )，“能源危机 ”并非说明能量不守 恒， C C 错.答案：D D6 6( (多选 ) )关于“温室效应”，下列说法正确的是 ( ( ) )A A .太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了 “温室效应”B B .石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的 含量，由此产生了“温室效应”C.C. “温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化D.D. “温室效应”使得土壤酸化解析： “温室效应 ” 的产生是由于石油和煤炭燃

7、烧时产生的二氧 化碳增加了大气中二氧化碳的含量.它的危害是使地面气温上升、两 极冰雪融化、海平面上升、淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐 碱化等，故选项 B B、 C C 正确.答案： BCBC7.7. ( (多选) )二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用，行星表面发出 的长波辐射到大气以后被二氧化碳截获，最后使大气升温，大气中的 二氧化碳像暖房里的玻璃一样，只准太阳的热辐射进来，却不允许室 内的长波热辐射出去，大气中的二氧化碳的这种效应叫温室效应.这 是目前科学界对地球气候变暖进行分析的一种观点，根据这种观点， 以下说法成立的是( () )A A .在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量的

8、二氧化碳， 当时地球的气温很高B B .经过漫长的年代，地壳的岩石和气体二氧化碳发生化学反应， 导致二氧化碳减少，地球上出现了生命C C.由于工业的发展和人类的活动，导致二氧化碳在空气中的含 量增大，地球上的气温正在升高D D.现在地球正在变暖的原因是工业用电和生活用电的急剧增加， 使电能和其他形式的能转化为内能解析：地球形成的早期， 地壳不如现在牢固， 地球不如现在稳定， 火山活动频繁，符合地质的发展规律.由于火山的喷发，排出大量的 二氧化碳，进而导致当时地球的气温很高，地球上的岩石由于多种原 因，其中包括岩石中的矿物成分与水、氧气、二氧化碳发生化学反应， 使岩石进一步分化，最后形成土壤，二

9、氧化碳减少，形成生命适应生 存的条件.由于工业的发展和人类的活动，大量地使用常规能源，导 致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高.生活用电 和工业用电是电能和其他形式的能的转化，会产生热量.四个选项的 说法都是正确的，但是 D D 选项不属于温室效应的原因，因此正确答案 是：A A、B B、C.C.答案： ABCABC综合应用8.8.产生酸雨的罪魁祸首是 ( () )A A .二氧化碳B B .氟利昂C C. 二氧化硫D D. 氧化碳解析： 酸雨的主要成分是亚硫酸，二氧化硫与空气中的水蒸气接 触会生成亚硫酸，故 C C 正确答案：C C9 9( (多选 ) )下列关于能量耗散的说法

10、，正确的是 ( ( ) )A A .能量耗散使能的总量减少，违背了能量守恒定律B B .能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用C.C.各种形式的能量向内能的转化，是能够自动全额发生的D.D.能量耗散导致能量品质的降低解析： 能量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，但使得能量的品质降低，故 A A 错, D D 对；耗散的内能无法再被利用， B B 项对；其他形式的能在一定的条 件下可以全部转化为内能，但相反过程却不能够全额进行，C C 项对.答案： BCDBCD10.10. 对于能源和环境的表述，正确的是 ( () )A A .能源就是能量B

11、 B .石油是一种可再生能源C.C.使用沼气会污染和破坏环境D.D.利用水能实质是间接使用太阳能解析：能源是可利用的能量，A A 选项错误；石油是不可再生能源，B B 选项错误；沼气是一种清洁能源，不会污染和破坏环境， C C 选项错 误；水的循环利用是以太阳辐射的能量作为动力的， D D 选项正确.答案： D D11.11. 长江三峡工程位于长江西陵峡中段，坝址在湖北省宜昌市三斗坪.三峡工程是一座具有防洪、发电、航运及养殖和供水巨大综合 利用效益的特大型水利水电工程，长江三峡具有丰富的水利资源，其 主要数据如表 1 1,表 2 2 所示.表 1 1大坝坝咼(m)(m)185185坝长(m)(

12、m)23352335最大畜水位(m)(m)175175水库总库容量(m(m1 2 3) )3.9303.930X 101010防洪库容量(m(m3) )2.2152.215X 101010平均年流量(m(m3) )4.5104.510X 101011表 2 2电站总装机数( (台) )2626电总装机容量(kw)(kw)1.8201.820X 10107年平均发电量(kw(kw h)h)8.4688.468X 101010通航站万吨级双线 5 5 级船闸( (座) )1 13 3 000000 吨级单线垂直升船机( (座) )1 1年单向通船能力( (总吨数)(t)(t)5 5X 10107请

13、根据表 1 1,表 2 2 的有关数据完成下列问题.1 1 最大蓄水位 h h = =_ m,m,平均年流量 V=V=_m m5 5，年平均消耗水能 E=E=_J,J,转化为电能的百分比 n=_.2 2 若 2626 台发电机组全部建成并发电，按设计要求年发电时间为多少天?解析：(1)(1)由题表 1 1 知最大蓄水位为 175175 m m;平均年流量为 4.5104.510X 101011m m3年平均消耗水能 E E= mghmgh=4.5104.510X 101011x 10103x 9.89.8X 175175 J=J= 7.77.7X 101017J J转化为电能的百分比 n*x

14、100%100%(2)(2)设年发电时间为 t tE E电8.4688.468x 101010t t = PP = 1.8201.820 x 10107 h=193.9 d答案：(1)175(1)175 4.5104.510 x 1010117.77.7x 10101739.6%39.6%(2)(2)见解析12.12.如图 1 1 是锅炉工作时的外景，从节约能源和环境保护角度来 看，分析存在的主要问题是什么.解：由题图中的浓烟滚滚，可以发现存在的主要问题有两个：一 是燃料燃烧不充分，且烟气带走大量的热量，造成能量损失；二是造 成大气污染131320172017 年 1 1 月上旬我国北方大面积

15、形成雾霾天气， 对部分城市 造成极为严重的影响，雾霾天气的形成与汽车尾气排放有重要的关 系为了改善尾气排放现状，各大汽车厂商竞相开发新能源汽车如 图 2 2 所示是某厂研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接收到的 太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车设太阳光 照射到电池板上的辐射功8.468.468 8X7.77.7X 101017x 100%100%= 39.6%39.6%率为 7 7 kWkW 在晴朗的天气里，太阳能电池对 着太阳时产生的电压为 160160 V V,并对车上的电动机提供 1212 A A 的电流， 求：图 2 2(1)(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是

16、多大？(2)(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180180 N N，则在 1 1 minmin 内这辆汽车行驶了多少米？解：（1 1）电动机消耗的电功率P P= UIUI = 160160X 1212 W W= 1 1 920920 W.W.W W（2 2）由 P P = 得 W W电=PtPt= 1 1 920920X 6060 J J=115115 200200 J J由题意 W W机=W W电n= 115115 200200 JXJX 75%75%= 8686 400400 J J又由 W W= FsFs 得，汽车行驶的距离14.14.某地强风的风速约为 v v = 2020 m/s,m/s,设空气密度为 尸 1.31.3 kg/mkg/m3, 如果能利用该强风进行发电，并将其动能的20%20%转化为电能，现考虑 用横截面积 S S= 2020 m m2的风车（风车车叶转动形成圆面面积为 S S），求:（1 1）利用上述已知量计算电功率的表达式；电功率大小约为多少？（保留 1 1 位