新教材同步辅导2023年高中物理章末核心训练五第五章电能与能源的可持续发展粤教版必修第三册

章末核心训练（五）电能与能源的可持续发展1.作为新型燃料，从环保的角度来看，氢气具有的突出特点是（）A.氢气存在自然界里 B.氢气轻且便于携带C.氢气燃烧污染较小 D.氢气燃烧发热量高解析：氢气燃烧生成物是水，所以对环境污染较小，A、B、D错误，C正确.答案：C2.关于能源和能量，下列说法中正确的是（）A.自然界的石油、煤炭等资源可供人类永久使用B.能量被使用后就消灭了，所以要节约资源C.人类应多开发与利用太阳能、风能等新资源D.能量耗散说明自然界的能量正在不断减少解析：自然界的石油、煤炭等资源属于不可再生资源，不可供人类永久使用，故A错误；能量被使用后并没有被消灭，只是从一个物体转移到另一个物体或者从一种形式转化为另一种形式，故B错误；为了减少对环境的污染及破坏，人类应多开发与利用太阳能、风能等新资源，故C正确；自然界的能量保持不变，能量耗散只是说明能量可被利用的品质降低了，故D错误.故选C.答案：C3.低碳生活是一种绿色而又环保的新型生活方式，日常生活注意节电、节油、节气、节水，从点滴做起，保护环境，保护地球.下列关于能源与能量理解正确的是（）A.能量是守恒，没有必要提倡节约能源B.能量耗散表明自然界的能量在利用过程中正在不断地消失C.自然界中石油、煤炭等能源取之不尽，用之不竭，只需不断开发D.人类应积极开发与利用风能、太阳能、潮汐能等能再生的新能源解析：在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但可利用率越来越小，故仍需节约能源，故A错误；能量耗散表明自然界的能量在转化的过程中可利用率越来越小，但总量不会减小，故B错误；自然界中石油、煤炭指的是亿万年前的大量生物经过地壳变化，被埋藏在地下，受地层压力和温度的影响，缓慢地形成的可以燃烧的矿物质，在短时间内不能再生，是不可再生能源，故C错误；太阳能、风能是可再生能源，人类应多开发与利用，故D正确.答案：D4.共享电动自行车大大方便了居民的出行，同时利于整个社会的节能减排.如图甲所示为某品牌的共享电动自行车.某校兴趣小组对共享电动自行车的工作原理产生了浓厚的兴趣，现将其电源、车灯、电动机构成的电路简化为如图乙所示.经查阅资料得到了部分信息，该电动车的电源电动势E＝40V，内阻r＝1Ω，电动机的内阻为RM＝0.8Ω，车灯电阻R＝24Ω（不变），电流表内阻忽略不计.当S1、S2都接通时，电流表示数为I＝4A，此时电动机正常工作.求：（1）当只有S1接通时，电流表示数I1及此时车灯的两端电压U1；（2）电动机正常工作时电源消耗的总功率PE及电源的输出功率P；（3）电动机正常工作时电动机的输出功率P出.解析：（1）只接通S1时，由闭合电路欧姆定律可得I1＝eq\f(E,R＋r)＝1.6A，车灯的两端电压U1＝E－I1r＝38.4V.（2）电动机正常工作时电源消耗的总功率PE＝EI＝160W，电源的输出功率P＝PE－I2r＝144W.（3）S1、S2都接通时，路端电压为U＝E－Ir＝36V，电动机中的电流为IM＝I－eq\f(U,R)＝2.5A，电动机消耗的功率为PM＝UIM＝90W，电动机的发热功率为PRM＝Ieq\o\al(2,M)RM＝5W，电动机的输出功率为P出＝PM－PRM＝85W.答案：（1）1.6A38.4V（2）160W144W（3）85W5.如图所示为某化学兴趣小组模拟工业制铝的装置，A为电解槽，N为电炉，先给电炉通电，利用电炉将三氧化二铝加热至熔融状态，保持S1闭合，再闭合S2，电解熔融状态下的三氧化二铝，最终将三氧化二铝电解为单质铝和氧气.已知电源电动势恒为E＝12V，电源内阻r＝0.5Ω，当S1闭合、S2断开时，理想电流表示数为I1＝4A；当S1、S2均闭合时，理想电流表示数为I2＝8A；已知电解槽内阻rA＝1Ω.求：（1）电炉的电阻和仅闭合S1时电炉的发热功率；（2）当S1、S2均闭合时，电炉的发热功率；（3）在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率.解析：（1）当S1闭合、S2断开时，由闭合电路欧姆定律得I1＝eq\f(E,R＋r)，解得R＝2.5Ω，其发热功率PN＝Ieq\o\al(2,N)R＝40W.（2）当S1、S2均闭合时，由闭合电路欧姆定律得U＝E－I2r＝8V，流过电炉的电流IN＝eq\f(U,R)＝3.2A，PN＝UIN＝25.6W.（3）流过电解槽的电流I＝I2－IN＝4.8A，电解槽消耗的电功率P＝UI＝38.4W，电解