2024年高中物理第十二章4能源與可持續(xù)發(fā)展檢測新人教版必修第三冊

能源與可持續(xù)發(fā)展基礎過關練題組一能量守恒與能量耗散1.(多選)下列關于能量的說法中正確的是()A.地面上滾動的足球最終停下來,說明能量消逝了B.能量有不同的表現(xiàn)形式,并可以相互轉化,但總量不變C.伽利略的斜面試驗表明白小球在運動過程中某個量是守恒的D.人類對太陽能的利用說明能量可以憑空產生2.(2024江蘇太倉高級中學月考)下列關于能量耗散的說法中不正確的是()A.能量耗散導致能量品質的降低B.能量耗散是指耗散在環(huán)境中的內能很難被人類利用C.能量耗散使能的總量削減,違反了能量守恒定律D.各種形式的能量向內能的轉化,是能夠自動全額發(fā)生的題組二能源的分類與應用3.凡是能夠供應某種形式的能量的物質,統(tǒng)稱為能源。“能源分類相關圖”如圖所示,四組能源選項中,全部符合圖中陰影部分的能源是()A.煤炭、石油、沼氣B.水能、生物能、自然氣C.太陽能、風能、潮汐能D.地熱能、海洋能、核能題組三能源與社會發(fā)展4.關于能源、能量,下列說法正確的是()A.可再生能源是將來志向能源的一個重要發(fā)展方向B.核能的利用會造成放射性污染,所以應當關閉核電站C.能量是守恒的,不會發(fā)生能源危機D.化石能源、水能、核能不能在短期內從自然界得到補充,這類能源稱為不行再生能源5.風能將成為21世紀大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源。風力發(fā)電機是將風能(氣流的動能)轉化為電能的裝置,其主要部件包括風輪機、齒輪箱、發(fā)電機等,如圖所示。風力發(fā)電機示意圖(1)風輪機葉片旋轉所掃過的面積為風力發(fā)電機可接受風能的面積。設空氣密度為ρ,氣流速度為v,風輪機葉片長度為r。求單位時間內流向風輪機的最大風能Pm。(2)已知風力發(fā)電機的輸出電功率P與Pm成正比。某風力發(fā)電機在風速v1=9m/s時能夠輸出電功率P1=540kW。我國某地區(qū)風速不低于v2=6m/s的時間每年約為5000小時。試估算這臺風力發(fā)電機在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時。

答案全解全析4能源與可持續(xù)發(fā)展基礎過關練1.BC依據(jù)能量守恒定律知選項A、D錯誤,B正確;伽利略的斜面試驗表明白小球在運動過程中某個量是守恒的,選項C正確。2.C能量耗散是能量在轉化過程中有一部分內能被四周環(huán)境汲取,我們很難把這些內能收集起來重新利用。能量耗散遵守能量守恒定律,選項C錯誤。3.C煤炭、石油是不行再生能源,選項A錯誤;自然氣不是可再生能源,也不是新能源,選項B錯誤;太陽能、風能、潮汐能符合圖中陰影部分,選項C正確;核能不是來自太陽輻射的能源,選項D錯誤。4.A可再生能源足夠清潔、無污染,可以保證不會嚴峻影響環(huán)境,是將來志向能源的一個重要發(fā)展方向,選項A正確;核電站的建設與運行若有疏漏會造成環(huán)境污染,同時核廢料具有放射性,因此科學家制定了嚴格的平安標準和平安措施,可以平安、合理地利用核能,選項B錯誤;由于能量的轉化具有方向性,所以無節(jié)制地消耗能源會造成能源危機,選項C錯誤;化石能源、核能不行能在短期內從自然界得到補充,所以它們屬于不行再生能源;而水能可以從自然界不斷地得到,屬于可再生能源,選項D錯誤。5.答案(1)12πρr2v3(2)8×105解析(1)風垂直流向風輪機時,供應的風能功率最大。單位時間內垂直流向葉片旋轉面積的氣體質量m=ρvS,S=πr2單位時間內流向風輪機的最大風能Pm=12mv2=12(ρvS)v2=12ρvπr2v2=12πρr(2)設風能的功率和發(fā)電機的輸出功率之間的比例系數(shù)為k,則風力發(fā)電機在風速為v1時能夠輸出功率為P1=kPm=12kπρr2風力發(fā)電機在風速為v