新教材適用2024-2025學年高中物理第12章電能能量守恒定律4能源與可持續(xù)發(fā)展夯基提能作業(yè)新人教版必修第三冊

第十二章4.一、選擇題(本題共6小題，每題6分，共42分)1．(多選)下列關(guān)于能量的說法中正確的是(BC)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(zhuǎn)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(chǎn)生解析：依據(jù)能量守恒定律，能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消逝，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而能量的總量保持不變，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，C正確。故選BC。2．以下幾種發(fā)電方式，屬于利用機械能轉(zhuǎn)化為電能的是(C)A．核電站發(fā)電B．太陽能發(fā)電C．風力發(fā)電D．火力發(fā)電解析：核電站發(fā)電是利用核能最終轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，故A錯誤；太陽能發(fā)電利用太陽能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，故B錯誤；風力發(fā)電是利用空氣的動能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，即利用機械能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，故C正確；火力發(fā)電是先將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為熱能，接著轉(zhuǎn)化為機械能，然后轉(zhuǎn)化為電能，故D錯誤。故選C。3．(2024·浙江紹興高二期末)2024年6月30日位于浙江安吉的長龍山抽水蓄能電站全部機組正式投產(chǎn)發(fā)電。該項目是華東地區(qū)最大的抽水蓄能電站，主要擔當整個華東電網(wǎng)調(diào)峰、填谷的雙倍調(diào)峰功能。電站在電網(wǎng)用電低谷時將水抽到高處，在電網(wǎng)用電高峰時再利用水能發(fā)電，平均用4度谷電能換3度峰電。電站每年可生產(chǎn)清潔電能2.435×109kW·h。已知峰電價格0.50元，谷電價格0.30元。下列說法正確的是(D)A．水能是不行再生能源B．該電站產(chǎn)生的電能小于消耗的電能，從經(jīng)濟的角度沒有實際意義C．電站實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為勢能儲存，須要時再轉(zhuǎn)化為電能，說明能量不僅數(shù)量上守恒，在可利用的品質(zhì)上也不變D．電站每年發(fā)電干脆產(chǎn)生的經(jīng)濟效益約為2.435×104萬元解析：水能是可再生能源，故A錯誤；雖然該電站產(chǎn)生的電能小于消耗的電能，消耗4度谷電能換3度峰電，但峰電價格0.50元，谷電價格0.30元，則可知每4度谷電能換3度峰電產(chǎn)生的干脆經(jīng)濟效益為0.3元，因此從經(jīng)濟的角度是有意義的，故B錯誤；電站實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為勢能儲存，在轉(zhuǎn)化的過程中，雖然能量是守恒的，但有一部分能量被耗散，不能實現(xiàn)百分之百的轉(zhuǎn)化，而須要時再轉(zhuǎn)化為電能的量削減了，利用的品質(zhì)下降了，故C錯誤；電站每年可生產(chǎn)清潔電能E1＝2.435×109kw·h，則須要消耗的電能為E0＝eq\f(4,3)E1，干脆產(chǎn)生的經(jīng)濟效益為E1×0.5－E0×0.3＝2.435×109×0.5元－eq\f(4,3)×2.435×109×0.3元＝2.435×104萬元，故D正確。4．(2024·廣東清遠高二期末)太陽能及風能是清潔能源，我國已經(jīng)建成眾多的太陽能及風力發(fā)電場。風力發(fā)電是利用風的動能推動風力發(fā)電機的葉片轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生電能的。某地區(qū)安裝有20臺超大型風力發(fā)電機，每片扇葉長達80m，該地區(qū)常年的平均風速v＝5.0m/s，風向跟葉片轉(zhuǎn)動的圓面垂直，空氣的密度ρ＝1.25kg/m3，風力發(fā)電機的葉片轉(zhuǎn)動時可形成半徑R＝80m的圓面。已知風力發(fā)電機能將通過圓面的空氣的動能的10%轉(zhuǎn)化為電能。則每臺風力發(fā)電機的發(fā)電功率為(C)A．1.57×103W B．1.57×104WC．1.57×105W D．1.57×106W解析：設(shè)單位時間(t0＝1s)內(nèi)通過每臺風力發(fā)電機葉片轉(zhuǎn)動形成圓面的空氣的體積為V、動能為Ek，則有V＝πr2v，Ek＝eq\f(1,2)ρVv2，Pt0＝10%Ek，解得P＝1.57×105W，選項C正確。5．(多選)(2024·海南?？诟叨A段練習)電動汽車是近幾年國家提倡的流行汽車，其電池包括鉛酸蓄電池、鎳基電池、鈉硫電池、二次鋰電池、空氣電池等，現(xiàn)有一輛汽車裝有鎳基電池，對于其工作原理，下列說法正確的是(AD)A．工作時化學能轉(zhuǎn)化為電能和內(nèi)能B．充電時化學能轉(zhuǎn)化為電能和內(nèi)能C．工作時電能轉(zhuǎn)化為化學能和內(nèi)能D．充電時電能轉(zhuǎn)化為化學能和內(nèi)能解析：電池工作時化學能轉(zhuǎn)化為電能，同時由于用電元件發(fā)熱，也轉(zhuǎn)化為部分內(nèi)能，故A正確，C錯誤；充電時電能轉(zhuǎn)化為化學能，同時由于用電元件發(fā)熱，也轉(zhuǎn)化為部分內(nèi)能，故B錯誤，D正確。故選AD。6．(多選)(2024·浙江高二期末)如圖為裝在屋頂上的太陽能電池板，每塊電池板的面積為2m2。晴天時，電池板每平方米每分鐘接收到的太陽能為6×104J，電池板的光電轉(zhuǎn)化效率為25%。以下說法不正確的是(BCD)A．太陽能為可再生能源B．電池板的光電轉(zhuǎn)化效率25%表示此過程能量不守恒C．晴天時太陽照耀2h，每塊電池板的產(chǎn)生的電能1.44×107JD．晴天時的一天，一塊電池板產(chǎn)生的電能可以供應(yīng)十盞60W的白熾燈正常工作20小時解析：太陽能可以從自然界里源源不斷地得到補充，屬于可再生能源，故A正確，不符合題意；電池板的光電轉(zhuǎn)化效率25%只是表示太陽能有25%能轉(zhuǎn)化成電能，并不代表能量不守恒，故B錯誤，符合題意；由題意可知晴天時太陽照耀2h，每塊電池板的產(chǎn)生的電能E＝2×6×104×2×60×25%J＝0.36×107J，故C錯誤，符合題意；晴天時的一天，日照按8h計算，一塊電池板產(chǎn)生的電能為E′＝4E＝1.44×107J，能讓十盞60W的白熾燈工作的時間t＝eq\f(E′,P)＝eq\f(1.44×107J,10×60W)＝2.4×104s≈6.7h，故D錯誤，符合題意。二、非選擇題(共18分)7．(18分)(2024·全國高一課時練習)某海灣面積為1.0×107m2，漲潮時水深20m，退潮時水深降至18m?，F(xiàn)利用此海灣筑水壩建潮汐水力發(fā)電站，利用漲潮(如圖所示)和落潮過程中進出海灣的潮水推動水輪發(fā)電機組發(fā)電。若重力勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率是10%，每天有兩次漲潮，取海水密度ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度g＝10m/s2，求該發(fā)電站一天能發(fā)出多少電能。答案：8×1010J解析：一次發(fā)電的水的質(zhì)量為M＝ρV＝ρSΔh＝1.0×103×1.0×107×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(20－18))＝2×1010kg，水的重力勢