人教版 (2019)必修 第三册第十二章 电能 能量守恒定律4 能源与可持续发展课堂检测

能源与可持续发展

(建议用时：40分钟)

◎题组一　能量守恒定律的理解和应用

1．(多选)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．人类在不断地开发新能源，所以能量可以被创造

C．氢能源是清洁能源

D．能量可以从一种形式转化为另一种形式

CD　[自然界的能量守恒，但能源需要节约，故A错误；为了提高生活质量，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B错误；氢燃烧的产物是水，所以氢能源是清洁能源，C正确；能量可以从一种形式转化为另一种形式，故D正确。]

2．从能量的转化与守恒的角度理解，太阳能草坪节能灯(　　)

A．创造了电能

B．草坪节能灯白天储存太阳能，晚上再把太阳能释放

C．创造了太阳能

D．把太阳能转化成了电能，电能再转化为光能

D　[根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。草坪节能灯把太阳能转化成了电能，电能又转化为光能，故D正确，A、B、C错误。]

3．如图是城市照明中常使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是(　　)

A．光电池板是将电能转化为光能

B．照明灯是将内能转化为电能

C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能

D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能

C　[这种新能源的路灯，“肩扛”太阳能电池板可以把太阳能转化为电能，选项A错误；照明灯消耗电能而发光，是将电能转化为光能，选项B错误；“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，这样只要有风，这种路灯也可以发电，填补了一点阴天和晚上不能发电的空白，有利于路灯晚上照明使用，选项C正确；蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，选项D错误。]

4．下列有关能量的描述正确的是(　　)

A．“又要马儿跑得快，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律

B．工作中的电风扇，消耗的电能大于输出的机械能，该过程能量不守恒

C．滑块在粗糙的水平面上减速滑行，最终停了下来，动能消失，能量不守恒

D．同时做自由落体运动的物体，质量越大，势能减少越快，机械能减少也越快

A　[马儿跑的时候需要消耗能量，而草能够为马儿提供能量，因此“又要马儿跑得快，又要马儿不吃草”，这当然是不科学的，违背了能量守恒定律，故A正确；工作中的电风扇，消耗的电能大于输出的机械能，同时电风扇电机有内阻，工作时发热也要消耗电能，总的过程能量守恒，故B错误；滑块在粗糙的水平面上减速滑行，通过克服摩擦力做功，动能转化成滑块与地面的内能散失在空气中，最终停了下来，该过程能量守恒，故C错误；做自由落体运动的物体，在下落过程中，物体减少的重力势能转化成物体的动能，质量越大，下落过程中势能减少越快，但机械能守恒，故D错误。]

◎题组二　能源和可持续发展

5．关于能源的利用，下列说法不正确的是(　　)

A．因为自然界的能量是守恒的，所以不需要节约能源

B．一座城市的能量耗散使其环境温度略高于其周围农村的环境温度

C．煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应

D．能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的

A　[自然界的能量是守恒的，但能量在利用过程中，可利用的品质在逐渐降低，因此，必须节约能源，A错误，D正确；城市工业、交通的急剧发展使得城市过多地接收了耗散的能量，使城市的环境温度升高，B正确；由常识可知C正确，故A符合题意。]

6．(多选)下列对能量耗散理解正确的是(　　)

A．能量耗散说明能量在不断减少

B．能量耗散遵守能量守恒定律

C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失

D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观自发过程具有方向性

BD　[在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能量最终转化为流散到周围环境的内能，无法再回收利用，这种现象叫能量耗散。能量耗散并不违反能量守恒定律，宇宙中的能量既没有减少，也没有消失，它从能量角度反映出自然界中与热现象有关的宏观自发过程具有方向性，故A、C错误，B、D正确。]

7．下列说法正确的是(　　)

A．随着科技的发展，节能灯利用太阳能的效率能达到100%

B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了

C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的

D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生

C　[A的说法虽然没有违背能量守恒定律，但是从能量耗散的角度可知节能灯利用太阳能的效率不能达到100%，A错误；太阳辐射大量的能量，地球只吸收了极少的一部分，使万物生长，但辐射到宇宙空间的能量也没有消失，而是转化成了其他形式的能量，B错误；马和其他动物，包括人，要运动，必须消耗能量，C正确；所谓“全自动”手表，内部还是有能量转化装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，使摆锤不停摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的运行，如果把这种手表放在桌面上静置几天，它一定会停止走动的，D错误。]

8．十八大报告提出了“推进绿色发展、循环发展、低碳发展”的理念，以下做法中不符合这个理念的是(　　)

A．夏天天气炎热，空调的温度调得越低越好

B．把家里的燃气热水器换成太阳能热水器

C．出行时，如果条件允许的话，尽可能选择公共交通工具

D．日常生活中，做到随手关灯，关掉较长时间不使用的电脑和电视

A　[夏天天气炎热，空调温度调得越低电能消耗越多，造成不必要的能源浪费，选项A不符合“绿色发展、低碳发展”的理念；燃气热水器消耗的燃气是不可再生能源，太阳能热水器使用的太阳能取之不尽用之不竭，属于绿色能源；选择公交出行有利于减小碳排放，减少污染；随手关灯等习惯有利于节约能源，选项B、C、D都符合“绿色发展、循环发展、低碳发展”的理念。]

9．随着我国经济的发展，汽车数量迅猛增长，汽车排放的尾气造成的空气污染越来越严重。据有关资料统计，汽车尾气排放造成的空气污染目前已占整个污染源的一半以上。在这种情况下，目前研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景。如图是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7 kW。在晴朗的天气里，太阳能电池对着太阳时产生的电压为160 V，并对车上的电动机提供12 A的电流。

(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大？

(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180 N，则在1 min内这辆汽车行驶了多少米？

[解析]　(1)电动机消耗的电功率

P＝UI＝160 V×12 A＝1 920 W。

(2)由P＝得，W电＝Pt＝1 920 W×60 s＝115 200 J

由题意W机＝W电·η＝115 200 J×75%＝86 400 J

又由W＝Fs得，汽车行驶的距离

s＝＝ m＝480 m。

[答案]　(1)1 920 W　(2)480 m