2025年人教版高中物理必修第三册第十二章电能、能量守恒定律第4节能源与可持续发展.docVIP

第十二章第4节

课后知能作业

基础巩固练

1．电动机正常工作时主要是()

A．电能转化为内能 B．电能转化为机械能

C．内能转化为机械能 D．机械能转化为电能

答案：B

解析：电动机正常工作时，虽然内阻会消耗一小部分电能而转化为内能，但电动机更主要的是将电能转化为机械能，选项B正确，A、C、D错误。故选B。

2．下列有关电能开发与利用的说法正确的是()

A．我国以火力发电为主，是因为火力发电无污染

B．利用太阳能发电可以做到干净、不产生公害

C．电能的转换效率明显低于其他能源

D．核能发电的优点是低成本、零污染

答案：B

解析：火力发电会产生较为严重的大气污染，而且会产生很多废弃物，我国正逐渐取消这种发电方式，故A错误；利用太阳能发电可以做到干净、不产生公害，故B正确；目前人类主要利用电能就是因为电能的转换效率高于其他能源，故C错误；核能发电会产生放射性核废料，若处理不当，会造成重大的核污染事故。显然，其优点并不是零污染，故D错误。故选B。

3．如图所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f。设木块滑行距离为s时开始匀速前进，下列判断正确的是()

A．木块动能的增加量等于f(s＋d)

B．子弹损失的动能等于fs

C．子弹与木块总机械能的损失等于fs

D．子弹与木块总机械能的损失等于fd

答案：D

解析：木块位移为s，木块动能的增加量等于fs，故A错误；子弹位移为s＋d，子弹损失的动能等于f(s＋d)，故B错误；子弹在木块中滑行的距离为d，系统损失的机械能转化为系统的内能，损失的机械能为fd，故C错误，D正确。

4．关于能量和能源，下列说法正确的是()

A．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源

B．在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少

C．能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性

D．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造

答案：B

解析：自然界的能量守恒，但能源需要节约，故A不正确；在利用与节约能源的过程中，能量在数量上并没有减少，故B正确；能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性，比如一杯热水过段时间，热量散失，水冷了，所以转化具有方向性，故C不正确；人类在不断地开发和利用新能源，但能量不能被创造，也不会消失，故D不正确。故选B。

5．“风光互补路灯”系统在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆具备时则同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。该系统()

A．只可以实现风能转化为电能

B．只可以实现太阳能转化为电能

C．可以实现电能转化为风能

D．可以同时实现风能、太阳能转化为电能

答案：D

解析：“风光互补路灯”系统在有阳光时通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，有风时通过风力发电机将风的机械能转化为电能。故选D。

6．受寒潮南下影响，2024年2月21日晚间，浙江丽水等多地出现短时大冰雹。其中在丽水青田县，冰雹混杂着雨水，有的如鸡蛋大小。一粒冰雹自高空云层由静止竖直下落，下落过程中冰雹受到的空气阻力与其速度成正比，不计冰雹质量的变化，则加速下落过程中冰雹()

A．加速度变大

B．动能变大

C．机械能守恒

D．克服空气阻力做功的功率与其速度成正比

答案：B

解析：下落过程中冰雹受到的空气阻力与其速度成正比，则空气阻力f＝kv，由牛顿第二定律得mg－kv＝ma，解得a＝g－eq\f(kv,m)，则加速下落过程中冰雹加速度减小，速度增加，故A错误；由冰雹的动能Ek＝eq\f(1,2)mv2，可知加速下落过程中冰雹的速度增大，动能增大，故B正确；冰雹加速下落过程中，空气阻力做负功，冰雹的机械能减小，故C错误；克服空气阻力做功的功率P＝Fv＝fv＝kv2，所以克服空气阻力做功的功率与其速度的平方成正比，故D错误。故选B。

能力提升练

7．(多选)在能源消耗的过程中，我们无法把一些能源消耗产生的内能收集起来重新利用，这种现象叫作能量的耗散。对于能量耗散理解正确的是()

A．能量耗散说明能量在不断地减少

B．能量耗散遵循能量守恒定律

C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但能量却可以凭空消失

D．能量耗散从能量的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性

答案：BD

解析：能量耗散是能量变成了无法收集利用的内能，能量不会减少，A错误；能量守恒定律适用于整个自然界，物质能量变化必须遵循能量守恒定律，B正确；能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，C错误；能量耗散是一个宏观过程，代表着能量向不可收集利用的方向转化，D正确。故选BD。

8.(多选)如图所示，一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)穿过固定的光滑圆环B，左端固定在A点，右端连接一个质量为m的小球，A、B、C在一条水平线上，弹性绳自然长度为AB。小球穿过竖直固定的杆，从C点由