新教材适用2024-2025学年高中物理第12章电能能量守恒定律4能源与可持续发展夯基提能作业新人教版必修第三册

第十二章4.一、选择题(本题共6小题，每题6分，共42分)1．(多选)下列关于能量的说法中正确的是(BC)A．地面上滚动的足球最终停下来，说明能量消逝了B．能量有不同的表现形式，并可以相互转化，但总量不变C．伽利略的斜面试验表明白小球在运动过程中某个量是守恒的D．人类对太阳能的利用说明能量可以凭空产生解析：依据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消逝，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能量的总量保持不变，A、D错误，B正确；伽利略的斜面试验表明白小球在运动过程中某个量是守恒的，C正确。故选BC。2．以下几种发电方式，属于利用机械能转化为电能的是(C)A．核电站发电B．太阳能发电C．风力发电D．火力发电解析：核电站发电是利用核能最终转化为电能发电，故A错误；太阳能发电利用太阳能转化为电能发电，故B错误；风力发电是利用空气的动能转化为电能发电，即利用机械能转化为电能发电，故C正确；火力发电是先将燃料的化学能转化为热能，接着转化为机械能，然后转化为电能，故D错误。故选C。3．(2024·浙江绍兴高二期末)2024年6月30日位于浙江安吉的长龙山抽水蓄能电站全部机组正式投产发电。该项目是华东地区最大的抽水蓄能电站，主要担当整个华东电网调峰、填谷的双倍调峰功能。电站在电网用电低谷时将水抽到高处，在电网用电高峰时再利用水能发电，平均用4度谷电能换3度峰电。电站每年可生产清洁电能2.435×109kW·h。已知峰电价格0.50元，谷电价格0.30元。下列说法正确的是(D)A．水能是不行再生能源B．该电站产生的电能小于消耗的电能，从经济的角度没有实际意义C．电站实现电能转化为势能储存，须要时再转化为电能，说明能量不仅数量上守恒，在可利用的品质上也不变D．电站每年发电干脆产生的经济效益约为2.435×104万元解析：水能是可再生能源，故A错误；虽然该电站产生的电能小于消耗的电能，消耗4度谷电能换3度峰电，但峰电价格0.50元，谷电价格0.30元，则可知每4度谷电能换3度峰电产生的干脆经济效益为0.3元，因此从经济的角度是有意义的，故B错误；电站实现电能转化为势能储存，在转化的过程中，虽然能量是守恒的，但有一部分能量被耗散，不能实现百分之百的转化，而须要时再转化为电能的量削减了，利用的品质下降了，故C错误；电站每年可生产清洁电能E1＝2.435×109kw·h，则须要消耗的电能为E0＝eq\f(4,3)E1，干脆产生的经济效益为E1×0.5－E0×0.3＝2.435×109×0.5元－eq\f(4,3)×2.435×109×0.3元＝2.435×104万元，故D正确。4．(2024·广东清远高二期末)太阳能及风能是清洁能源，我国已经建成众多的太阳能及风力发电场。风力发电是利用风的动能推动风力发电机的叶片转动而产生电能的。某地区安装有20台超大型风力发电机，每片扇叶长达80m，该地区常年的平均风速v＝5.0m/s，风向跟叶片转动的圆面垂直，空气的密度ρ＝1.25kg/m3，风力发电机的叶片转动时可形成半径R＝80m的圆面。已知风力发电机能将通过圆面的空气的动能的10%转化为电能。则每台风力发电机的发电功率为(C)A．1.57×103W B．1.57×104WC．1.57×105W D．1.57×106W解析：设单位时间(t0＝1s)内通过每台风力发电机叶片转动形成圆面的空气的体积为V、动能为Ek，则有V＝πr2v，Ek＝eq\f(1,2)ρVv2，Pt0＝10%Ek，解得P＝1.57×105W，选项C正确。5．(多选)(2024·海南海口高二阶段练习)电动汽车是近几年国家提倡的流行汽车，其电池包括铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池等，现有一辆汽车装有镍基电池，对于其工作原理，下列说法正确的是(AD)A．工作时化学能转化为电能和内能B．充电时化学能转化为电能和内能C．工作时电能转化为化学能和内能D．充电时电能转化为化学能和内能解析：电池工作时化学能转化为电能，同时由于用电元件发热，也转化为部分内能，故A正确，C错误；充电时电能转化为化学能，同时由于用电元件发热，也转化为部分内能，故B错误，D正确。故选AD。6．(多选)(2024·浙江高二期末)如图为装在屋顶上的太阳能电池板，每块电池板的面积为2m2。晴天时，电池板每平方米每分钟接收到的太阳能为6×104J，电池板的光电转化效率为25%。以下说法不正确的是(BCD)A．太阳能为可再生能源B．电池板的光电转化效率25%表示此过程能量不守恒C．晴天时太阳照耀2h，每块电池板的产生的电能1.44×107JD．晴天时的一天，一块电池板产生的电能可以供应十盏60W的白炽灯正常工作20小时解析：太阳能可以从自然界里源源不断地得到补充，属于可再生能源，故A正确，不符合题意；电池板的光电转化效率25%只是表示太阳能有25%能转化成电能，并不代表能量不守恒，故B错误，符合题意；由题意可知晴天时太阳照耀2h，每块电池板的产生的电能E＝2×6×104×2×60×25%J＝0.36×107J，故C错误，符合题意；晴天时的一天，日照按8h计算，一块电池板产生的电能为E′＝4E＝1.44×107J，能让十盏60W的白炽灯工作的时间t＝eq\f(E′,P)＝eq\f(1.44×107J,10×60W)＝2.4×104s≈6.7h，故D错误，符合题意。二、非选择题(共18分)7．(18分)(2024·全国高一课时练习)某海湾面积为1.0×107m2，涨潮时水深20m，退潮时水深降至18m。现利用此海湾筑水坝建潮汐水力发电站，利用涨潮(如图所示)和落潮过程中进出海湾的潮水推动水轮发电机组发电。若重力势能转化为电能的效率是10%，每天有两次涨潮，取海水密度ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度g＝10m/s2，求该发电站一天能发出多少电能。答案：8×1010J解析：一次发电的水的质量为M＝ρV＝ρSΔh＝1.0×103×1.0×107×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(20－18))＝2×1010kg，水的重力势