12.4 能源与可持续发展 课后练习卷-2022-2023学年物理高二上学期（人教版2019必修第三册）

能源与可持续发展一、选择题1.在研究性学习的过程中，同学们提出了以下四个活动方案，哪些从理论上讲是可行的()A．制作一个内能回收器，将散失在周围环境中的内能全部收回再利用B．发明一种不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器—永动机C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝D．将房屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题2．“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题。对此，以下措施可行的是()A．人人都要自觉做到节约用水、节约用电，不浪费和人为毁坏物品B．关闭现有的火力发电站C．各地都要兴建水力和风力发电站D．停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代3.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散失的能量重新收集、加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是()A．能量耗散说明能量不守恒B．由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机C．能量耗散过程中能量不守恒D．能量耗散是从能量转化的角度，反映出自然界中涉及热运动的宏观过程具有方向性4.如图甲所示，一物块从足够长的固定粗糙斜面底端以某一速度冲上斜面。从初始位置起物块动能Ek随位移x的变化关系如图乙所示。已知物块质量为2kg，斜面倾角为37°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是()A．物块上升的最大高度为5mB．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C．整个上滑过程物块机械能减少了100JD．整个上滑过程物块重力势能增加了100J5.物体由地面以120J的初动能竖直向上抛出，当它从抛出点至上升到某一点A的过程中，动能减少40J，机械能减少10J。设空气阻力大小不变，以地面为零势能面，则物体()A．落回到地面时机械能为70JB．到达最高点时机械能为80JC．从最高点落回地面的过程中重力做功为60JD．从抛出到落回地面的过程中克服摩擦力做功为60J6.2021年5月，某公司宣布其光伏科学与技术国家重点实验室所研发的高效N型单晶i－TOPCon太阳能电池光电转换效率高达24.58%，创造了大面积TOPCon电池效率新的世界纪录。假定在光伏发电政策的推动下，浙江省有100万户家庭采用N型单晶i－TOPCon材料制作的太阳能电池屋顶光伏发电系统。已知省域内每年能正常发电的时间约为1200h，太阳照射到地面上单位面积的平均功率约为1kW。若单个光伏发电系统平均有效受光面积为10m2，则全省光伏发电系统年总发电量约为()A．2.95×108kW·h B．2.95×109kW·hC．1.06×1013J D．1.06×1015J7.(多选)关于能源的开发和利用，下列观点正确的是()A．无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为B．根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的C．开发和利用能源的同时，必须加强对环境的保护D．不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径8.(多选)下列关于能量耗散的说法，正确的是()A．能量耗散使能的总量减少，违背了能量守恒定律B．能量耗散是指散失在环境中的内能再也不能收集起来被人类利用C．各种形式的能量向内能的转化，是能够全额发生的D．能量耗散导致能量品质降低9．(多选)(2022·福建厦门外国语学校高二下学期检测)煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境。最近，某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)，把煤“吃干榨尽”。下列有关说法中正确的是()A．煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化B．煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化C．该技术实现了煤的清洁利用D．该技术实现了煤的高效利用10．(多选)下列对能量耗散的理解正确的有()A．能量耗散说明能量在不断减少B．能量耗散遵守能量守恒定律C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性11．(多选)2017年5月，我国首次海域“可燃冰”试采成功。可燃冰是一种藏在深海海底的新型能源，1m3可燃冰可转化为164m3的天然气和0.8m3的水，下列关于可燃冰的说法正确的是()A．“可燃冰”是不可再生能源B．“可燃冰”属于可再生能源C．1m3可燃冰比0.8m3的水质量小D．相同体积的可燃冰和天然气完全燃烧后，可燃冰释放的热量多二、非选择题12.如图所示是某类潮汐发电示意图。涨潮时开闸，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门(如图甲)，落潮时，开闸放水发电(如图乙)。设海湾水库面积为6.0×108m2，平均最高水位与最低水位差为4.0m，一天涨落潮两次，发电机的平均能量转化效率为10%，则一天内发电的平均功率约为__(ρ海水＝1.0×103kg/m3，g取10m/s2)，结果保留一位有效数字。13．某地的平均风速为5m/s，已知空气密度是1.2kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12m的圆面，如果这个风车能将此圆面内10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多少？14.如图所示是一种太阳能草坪节能灯，太阳能电池板供一只“10V9W”的电子节能灯工作，若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3m2，平均1小时得到的太阳辐射能为4×105J，太阳光平均一天按8小时计算，恰好可以供电子节能灯工作10小时。问：(结果保留整数)(1)太阳能节能灯的能量转化情况；(2)太阳能电池板单位面积上接收太阳能的功率大约是多少？(3)太阳能节能灯利用太阳能的效率大约是多少？能源与可持续发展一、选择题1.在研究性学习的过程中，同学们提出了以下四个活动方案，哪些从理论上讲是可行的(D)A．制作一个内能回收器，将散失在周围环境中的内能全部收回再利用B．发明一种不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器—永动机C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝D．将房屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题2．“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题。对此，以下措施可行的是(A)A．人人都要自觉做到节约用水、节约用电，不浪费和人为毁坏物品B．关闭现有的火力发电站C．各地都要兴建水力和风力发电站D．停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代3.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散失的能量重新收集、加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是(D)A．能量耗散说明能量不守恒B．由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机C．能量耗散过程中能量不守恒D．能量耗散是从能量转化的角度，反映出自然界中涉及热运动的宏观过程具有方向性4.如图甲所示，一物块从足够长的固定粗糙斜面底端以某一速度冲上斜面。从初始位置起物块动能Ek随位移x的变化关系如图乙所示。已知物块质量为2kg，斜面倾角为37°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是 (B)A．物块上升的最大高度为5mB．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C．整个上滑过程物块机械能减少了100JD．整个上滑过程物块重力势能增加了100J5.物体由地面以120J的初动能竖直向上抛出，当它从抛出点至上升到某一点A的过程中，动能减少40J，机械能减少10J。设空气阻力大小不变，以地面为零势能面，则物体(D)A．落回到地面时机械能为70JB．到达最高点时机械能为80JC．从最高点落回地面的过程中重力做功为60JD．从抛出到落回地面的过程中克服摩擦力做功为60J6.2021年5月，某公司宣布其光伏科学与技术国家重点实验室所研发的高效N型单晶i－TOPCon太阳能电池光电转换效率高达24.58%，创造了大面积TOPCon电池效率新的世界纪录。假定在光伏发电政策的推动下，浙江省有100万户家庭采用N型单晶i－TOPCon材料制作的太阳能电池屋顶光伏发电系统。已知省域内每年能正常发电的时间约为1200h，太阳照射到地面上单位面积的平均功率约为1kW。若单个光伏发电系统平均有效受光面积为10m2，则全省光伏发电系统年总发电量约为(B)A．2.95×108kW·h B．2.95×109kW·hC．1.06×1013J D．1.06×1015J7.(多选)关于能源的开发和利用，下列观点正确的是(ACD)A．无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为B．根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的C．开发和利用能源的同时，必须加强对环境的保护D．不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径8.(多选)下列关于能量耗散的说法，正确的是(BCD)A．能量耗散使能的总量减少，违背了能量守恒定律B．能量耗散是指散失在环境中的内能再也不能收集起来被人类利用C．各种形式的能量向内能的转化，是能够全额发生的D．能量耗散导致能量品质降低9．(多选)(2022·福建厦门外国语学校高二下学期检测)煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境。最近，某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)，把煤“吃干榨尽”。下列有关说法中正确的是(ACD)A．煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化B．煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化C．该技术实现了煤的清洁利用D．该技术实现了煤的高效利用10．(多选)下列对能量耗散的理解正确的有(BD)A．能量耗散说明能量在不断减少B．能量耗散遵守能量守恒定律C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性11．(多选)2017年5月，我国首次海域“可燃冰”试采成功。可燃冰是一种藏在深海海底的新型能源，1m3可燃冰可转化为164m3的天然气和0.8m3的水，下列关于可燃冰的说法正确的是(AD)A．“可燃冰”是不可再生能源B．“可燃冰”属于可再生能源C．1m3可燃冰比0.8m3的水质量小D．相同体积的可燃冰和天然气完全燃烧后，可燃冰释放的热量多二、非选择题12.如图所示是某类潮汐发电示意图。涨潮时开闸，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门(如图甲)，落潮时，开闸放水发电(如图乙)。设海湾水库面积为6.0×108m2，平均最高水位与最低水位差为4.0m，一天涨落潮两次，发电机的平均能量转化效率为10%，则一天内发电的平均功率约为_1.1×105kW_(ρ海水＝1.0×103kg/m3，g取10m/s2)，结果保留一位有效数字。13．某地的平均风速为5m/s，已知空气密度是1.2kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12m的圆面，如果这个风车能将此圆面内10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多少？