12.4 能源与可持续发展 学科素养提升练-2022-2023学年物理高二上学期（人教版2019必修第三册）

12.4能源与可持续发展学科素养提升练（解析版）一、选择题1．日常生活中，处处有物理，下列分析正确的是（）A．汽车关闭发动机后会停下来，说明物体的运动需要力来维持B．自行车的飞轮上安装了滚动轴承是为了减小摩擦C．跳高运动员能跳起是因为克服了重力D．鸡蛋碰石头，鸡蛋碎了，说明鸡蛋受到的力大于石头受到的力2．为了节能减排，我国大力发展新能源汽车。如图所示电源正在给电动汽车中的锂电池充电，下列说法正确的是（）A．充电时电能全部转化为汽车的机械能B．充电时电能全部转化为锂电池的化学能C．汽车加速运动时锂电池减少的化学能部分转化为汽车动能D．汽车匀速运动时锂电池减少的化学能全部转化为汽车动能3．下列家用电器工作时，主要利用电流热效应的是（）A．节能灯 B．吸尘器 C．电冰箱 D．电熨斗4．共享单车是一种新型的交通工具租赁业务。甲、乙两种单车都采用了电子锁，车锁内集成了GPS模块与联网模块等，这些模块工作时需要电能，这两种单车采用了不同的方式获取电能：甲车靠小型发电机（车轮转动时，带动线圈在磁场中转动）产生电能；乙车靠车筐底部的太阳能电池板产生电能。这两种单车获取电能时，都是把其他形式的能转化为电能。关于它们的能量转化，下列说法中正确的是（）A．都是把机械能转化为电能B．都是把光能转化为电能C．甲车把机械能转化为电能，乙车把光能转化为电能D．甲车把光能转化为电能，乙车把机械能转化为电能5．下面属于二次能源的是（）A．石油 B．太阳能 C．煤炭 D．电能6．如图所示是新型“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列说法正确的是（）A．照明灯利用的风能属于不可再生能源B．夜晚蓄电池放电，将化学能转化为电能C．小风扇利用风力发电，将电能转化为机械能D．太阳能为可再生能源，光电池板将电能转化为光能7．下列说法正确的是（）A．汽车在平直公路上匀速行驶，能量守恒不用耗油 B．内能不能转化为动能C．电动机工作时把电能全部转化为机械能 D．自然界中能的转化和转移是有方向性的8．关于能源、能量，下列说法正确的是（）A．可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向B．核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站C．能量是守恒的，不会发生能源危机D．化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源9．电风扇正常工作时，主要将（）A．太阳能转化成机械能 B．化学能转化成机械能C．电能转化成机械能 D．内能转化成机械能10．下列能源属于新能源的是（）A．电能 B．煤气 C．太阳能 D．天然气11．如图所示，射箭运动员用力把弓拉开，然后放手让箭射出。对此过程的判断，下列说法正确的是（）A．在把弓拉开过程中，运动员的动能转化弓和弦的动能B．在把弓拉开过程中，弓和弦的弹性势能转化为运动员的动能C．在箭射出过程中，弓和弦的弹性势能转化为箭的动能D．在箭射出过程中，弓和弦的弹性势能转化为运动员的动能12．下列关于能量守恒定律的认识错误的是（）A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B．石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成D．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加13．如图，取一块长为L的表面粗糙的木板，第一次将其左端垫高，让一小物块从板左端的A点以初速度沿板下滑，滑到板右端的B点时速度为;第二次保持板右端位置不变，将板放置水平，让同样的小物块从A点正下方的C点也以初速度向右滑动，滑到B点时的速度为，下列说法正确的是A．一定大于B．一定大于C．第一次的加速度一定大于第二次的加速度D．两个过程中物体损失的机械能相同14．如图所示，在倾角的光滑足够长斜面上有两个用轻质弹簧连接的物体A和B，质量分别为，，弹簧劲度系数为，C为固定挡板，当A在受到沿斜面向下，的力作用下处于静止，且弹簧弹性势能（x为形变量），当撤去外力后，物体上升至最高处时，B恰好脱离挡板C，g取，以下说法正确的是（）A．物体A上升位移为0.12mB．物体A运动中最大速度时弹簧处于原长C．弹簧处于原长时，物体A动能为0.8JD．物体A向上运动过程中，先超重后失重15．如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，轻弹簧一端固定在垂直斜面的挡板上。现将一质量为的物块（可视为质点）从斜面上的点由静止释放，物块下滑过程中压缩弹簧到达最低点后，被弹簧弹回并沿斜面上滑到距点处速度减为零。已知，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为。下列说法中正确的是（）A．物块与斜面间的动摩擦因数为0.1B．物块与斜面间的动摩擦因数为C．物块压缩弹簧到最低点的过程中弹簧弹力对物块做功为D．物块压缩弹簧到最低点的过程中弹簧弹力对物块做功为二、解答题16．请阅读某报的报道（摘要）：电荒、地荒、水荒的警钟接连在长江三角洲上空敲响。这使得长三角地区城市的负责人深刻反省：“必须站在长三角全面、协调、可持续发展的全局高度来统筹全地区的发展。”日前在长江三角洲16个城市峰会上，有关领导在总结一年来的工作情况时说，长三角总的形势虽好，但隐忧凸显。今年以来，我国最大的区域电网——华东电网饱受缺电之苦。仅1到5月份，全网拉限电量就超过56亿千瓦时，接近去年全年拉限电总量60亿千瓦时的水平，达到历史之最。“河网纵横”“湖泊星罗棋布”曾是描述“鱼米之乡”长三角典型地貌的用语。但眼下，在卫星遥感照片中，“星罗棋布”的不再是湖泊而是开发区，本是土地丰饶的长三角地区已出现“地荒”。更令人震惊的是。河网纵横的长三角地区竟然因为水质型缺水而酿成“水荒”。由于工业排污日渐严重，长三角的水源不断恶化，一些城市出现了工业用水和居民饮用水吃紧的局面。你阅读了这一报道后。有什么想法？请与同学商讨、交流后作出回答。‍‍参考答案1．B【详解】A．汽车关闭发动机后先做减速运动，最后停下来，因为关闭发动机后汽车还会受到地面的摩擦力，而物体的运动不需要力来维持，所以A错误；B．自行车的飞轮上安装了滚动轴承，滚动轴承内部受滚动摩擦力，滚动摩擦力要比滑动摩擦力小的多，所以这样做是为了减小摩擦，所以B正确；C．跳高运动员能跳起的原因是由内部的化学能转化为最终的重力势能和动能，所以C错误；D．鸡蛋碰石头，是鸡蛋与石头的相互作用，由牛顿第三定律可知，一对相互作用力大小相等，方向相反，所以D错误。故选B。2．C【详解】AB．充电时电能转化为锂电池的化学能，但不是全部转化，选项AB错误；C．汽车加速运动时锂电池减少的化学能部分转化为汽车动能，部分转化为其他形式的能，选项C正确；D．汽车匀速运动时动能不变，锂电池减少的化学能全部转化为其他形式的能，选项D错误。故选C。3．D【详解】A．节能灯把电能转化成光，不符合题意，故A错误；B．吸尘器是利用电动机带动工作的，应用了电流的磁效应，不符合题意，故B错误；C．电冰箱是利用电动机带动工作的，应用了电流的磁效应，不符合题意，故C错误；D．电熨斗是利用了电流的热效应，电能转化成内能，符合题意，故D正确。故选D。4．C【详解】甲车靠小型发电机（车轮转动时，带动线圈在磁场中转动）产生电能，是把机械能转化为电能；乙车靠车筐底部的太阳能电池板产生电能，是把光能转化为电能。故选C。5．D【详解】一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源；二次能源是转化过形式的能源。故石油、太阳能、煤炭是一次能源，电能是二次能源；故选D。6．B【详解】A．照明灯利用的风能属于可再生能源。故A错误；B．夜晚蓄电池放电，将化学能转化为电能。故B正确；C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能。故C错误；D．太阳能为可再生能源，光电池板将光能转化为电能。故D错误。故选B。7．D【详解】A．汽车运动中动能不变，机械能不变，但是克服阻力做功消耗能量，所以要不断耗油，故A错误；B．内能可以转化成动能，只是不能全部转化为动能，故B错误；C．电动机工作时一部分能量转化为内能，故电能不能全部转化为机械能，故C错误；D．能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有方向性．选项D正确。故选D。8．A【详解】A．可再生能源足够清洁、无污染，可以保证不会严重影响环境，是未来理想能源的一个重要发展方向，A正确；B．核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染，同时核废料具有放射性，但不应该关闭核电站，应该合理地利用，B错误；C．由于能量的转化具有方向性，所以无节制地消耗能源会造成能源危机，C错误；D．化石能源、核能不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而水能可以从自然界不断地得到，属于可再生能源，D错误；故选A。9．C【详解】电风扇正常工作时，主要将电能转化成机械能，部分转化为内能。故选C。10．C【详解】新能源是在新技术基础上系统地开发利用能源，一般有太阳能，风能，地热能，海洋能，氢能等，传统能源是指已经大规模生产和广泛利用的常规能源，如电能、煤炭、石油、天然气等。故选C。11．C【详解】AB.在把弓拉开过程中，运动员做功把人体的生物能转化弓和弦的弹性势能，故AB错误；CD.在箭射出过程中，弓和弦的弹性势能转化为箭的动能，故C正确，D错误。故选C。12．B【详解】A．由能量守恒定律可知，某种形式的能量减少，必然有其他形式的能增加；故A正确，不符合题意；B．石子从空中下落时，停止在地面上，机械能减少，但变成了其它形式的能，没有消失；故B错误，符合题意；C．永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律；故C正确，不符合题意；D．由能量守恒定律可知，某个物体能量减少，必然有其他物体能量增加；故D正确，不符合题意；故选B。13．BD【详解】A．物体向下滑动的过程中受到重力、支持力和摩擦力的作用，若重力向下的分力大于摩擦力，则物体做加速运动，若重力向下的分力小于摩擦力，则物体做减速运动。故A错误；BD．设木板长L，斜面的倾角为θ时，物块受到滑动摩擦力：f1=μmgcosθ摩擦力做功：W1=f1L=μmgcosθ•L木板水平时物块受到的摩擦力做功：W2=μmg•Lcosθ=W1两次摩擦力做的功相等，所以两个过程中物体损失的机械能相同；第一次有重力做正功，所以由动能定理可知第一次的动能一定比第二次的动能大，v1一定大于v2，故BD正确。C．A向下滑动的过程中受到重力、支持力和摩擦力的作用，若重力向下的分力大于摩擦力则：B运动的过程中因为角度与摩擦因数关系未知，第一次的加速度不一定大于第二次的加速度，故C错误。14．CD【详解】A．当作用于A静止时，对A物体：，弹簧压缩量，当B恰要脱离挡板C时，对B物体，，弹簧压缩量，物体A上升位移，故A错误，B．物体A运动速度最大时，处于平衡位置：，弹簧仍处于压缩，故B错误；C．当物体A运动至弹簧处于原长时，由能量守恒：，∴，故C正确；D．物体A上升中先加速再减速，故先重后失重，故D正确。15．BC【详解】AB．在整个运动过程中，根据能量守恒定律整理的A错误，B正确；CD．从A到B的过程中，根据动能定理代入数据整理的C正确，D错误。故选BC。16．见解析【详解