高中物理-能源和可持续发展练习题
物理《能源与可持续发展》检测题

第21-22章信息的传递能源与可持续发展练习题2022年江苏省物理中考模拟题选编

第2122章信息的传递、能源与可持续发展练习题一、单选题1.(2022·江苏·模拟预测)人类社会的发展离不开能源的开发和利用,随着社会对能源的需求不断增加,造成了能源的短缺,而开发和利用可再生能源是解决能源危机的有效途径。
下列能源属于可再生能源的是()A.风能B.天然气C.核能D.石油2.(2022·江苏盐城·模拟预测)下列关于电磁波和信息技术说法正确的是()A.电磁波既能传递信息也能传递能量B.电磁波的传播需要介质C.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息D.由我国华为公司主导的5G通讯技术主要是利用超声波传递信息的3.(2022·江苏扬州·一模)学习强国平台发布:“科学岛”上的我国大科学装置“东方超环”取得重大突破,等离子体中心电子温度首次实现1亿摄氏度运行近10秒。
“东方超环”是全超导托卡马克核聚变试验装置,被称为“人造太阳”。
该装置由中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所自主研制,是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克,也是中国第四代核聚变实验装置。
下列哪组核能利用方式与之相同是:()(1)原子弹(2)氢弹(3)江苏田湾核电站(4)太阳A.(1)(2)B.(1)(3)C.(2)(3)D.(2)(4)4.(2022·江苏省南菁高级中学实验学校一模)关于能源、材料和通讯,下列说法不正确的是()A.中国7 纳米芯片的主要材料是半导体B.未来无人驾驶汽车是利用5G 网络传递信息C.光缆通信是通过光在光导纤维内壁上多次折射传递信息的D.汽车散失的热不能收集起来再利用,表明能量转化过程有方向性5.(2022·江苏省南菁高级中学实验学校一模)下列说法正确的是()A.地球上的潮汐能和地热能来自太阳能B.石油是可再生能源C.核电站利用核聚变发电D.利用电磁波交流信息6.(2022·江苏无锡·一模)2017年5月,我国首次海域“可燃冰”试采成功.“可燃冰”分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,主要成分为甲烷.“可燃冰”属于A.化石能源B.常规能源C.清洁能源D.可再生能源7.(2022·江苏苏州·模拟预测)下列说法不正确的是()A.能量在转化过程中是守恒的,所以能源是“取之不尽,用之不竭”的B.植物的光合作用是将光能转化为化学能C.为节约能源,我们应该从小养成“人走灯关”的好习惯D.在能源的利用中,总会有一部分能量未被利用就损失了8.(2022·江苏·灌南县实验中学一模)现代科学技术在生产、生活、军事等多个领域得到广泛应用。
2022年中考物理真题选及答案---能源与可持续发展

2022年中考物理真题选及答案---能源与可持续发展1.(2022枣庄)核电站发电流程如图所示,在核电站的发电过程中,下列所述能量转化顺序正确的是()A. 核能→化学能→内能→电能B. 核能→化学能→机械能→电能C. 核能→内能→机械能→电能D. 核能→机械能→内能→电能【答案】C2.(2022荆州)推动“节能减排”工作,有助于实现国家提出的“碳中和、碳达标”的目标。
下列做法可取的是()A. 实行垃圾分类回收利用B. 出行时尽量选择驾驶私家车C. 就餐时选择使用一次性餐具D. 大力发展火力发电【答案】A3.(2022益阳)中国成功研发出了先进核裂变能——钍基熔盐堆的第4代核反应堆发电技术,于2021年9月底在甘肃武威启动试运行,创造了又一项奇迹,其技术应用属于世界首次。
钍基熔盐堆具有产生的核废料非常少、使用氟化盐作为冷却剂无需耗费大量水资源和热转换效率高等显著优点。
下列有关钍基熔盐堆的说法正确的是()A. 钍基熔盐堆不产生核废料B. 钍基熔盐堆需要大量水作冷却剂,因此不可以建在内陆C. 钍基熔盐堆的热转换效率比传统的核反应堆还要低D. 钍基熔盐堆是利用核裂变放出的能量【答案】D4.(2022南通)节约能源,人人有责。
不提倡的做法是()A. 用节能灯代替白炽灯照明;B. 私家车代替公交车出行C. 离开教室,人走灯灭D. 夏天空调温度调得不要太低【答案】B5.(2022河南)科普小组的同学调查了我省不同类型的发电站,其中利用不可再生能源发电的是()A. 小浪底水电站B. 孟津风力电站C. 郑州燃气电站D. 博爱光伏电站【答案】C6.(2022湖北宜昌)2022年6月2日,我国发布了“十四五”可再生能源发展规划,确立了到2025年实现可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时的目标,为此需要逐步减少()A. 煤炭、天然气发电B. 太阳能、风力发电C. 海水涨落的潮汐发电D. 水力发电【答案】A7.(2022湖北武汉)下列关于太阳能的说法正确的是()A. 太阳能属于二次能源B. 太阳能属于不可再生能源C. 太阳是一个巨大的“核能火炉”D. 太阳能电池直接将太阳能转化为化学能【答案】C8.(2022湖南常德)关于信息、材料和能源,下列说法中不正确的是()A. 5G通信是靠电磁波传递信号B. 超导体是一种电阻很大的材料C. 光伏发电将太阳能转化为电能D. 核电站利用核裂变释放的能量发电【答案】B9.(2022四川自贡)关于能量守恒定律,下列说法正确的是()A. 能量可以凭空消失B. 能量可以凭空产生C. 能量在转化和转移过程中,能量的总量保持不变D. 热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律【答案】C10.(2022深圳)下列说法正确的是()A. 未来理想能源必须安全、清洁,不能严重影响环境B. 使用过的核废料不会造成污染可以简单填埋C. 电视、广播、电话都是用电磁波来传递信息的D. 二极管是半导体,具有双向导电性【答案】A12.(2022湘西)下列能源中属于二次能源的是()A. 电能B. 风能C. 太阳能D. 地热能【答案】A13.(2022湘西)以下情景中,将电能转化为机械能的是()A. 核电站利用反应堆产生内能B. 电动机通电转动的过程C. 光伏电池充电的过程D. 汽油机的做功冲程【答案】B14.(2022长春)下列能源中属于可再生能源的是()A. 石油B. 核能C. 天然气D. 太阳能【答案】D15.(2022舟山)白鹤滩水电站装机容量位列全球第二,年平均发电量达624亿千瓦时,这些能量来自大坝拦截的水所具有的()A. 机械能B. 内能C. 化学能D. 电能【答案】A16.(2022永州)关于能源、环境保护及能量守恒定律,下列说法正确的是()A.可燃冰、石油都属于可再生能源B.废旧电池可以随意丢弃C.用电动汽车替代燃油汽车,可以减少二氧化碳的排放D.随着时代的进步,永动机是可以造出的【答案】C。
高中物理能源与可持续发展 同步练习(解析版)

A.白天长时间开着走廊电灯B.白天尽量利用自然光
C.家庭空调长时间设置在18°CD.电脑长时间不用时保持开机状态
【答案】B
【解析】
【分析】节约能源是指不该使用能源的时候就不使用能源,该使用的时候尽量少利用能源.
【详解】AB.日常生活中应节约能源,白天应关闭走廊电灯,白天尽量利用自然光,故A不符合题意,B符合题意;
故选C.
6.电机把一次能源转换为机械能的过程是:一次能源 电能 机械能.
A.发电机,电动机B.电动机,发电机
C 发电机,发电机D.电动机,电动机
【答案】A
【解析】
【详解】发电机是将其他能量转化为电能的装置;电动机是将电能转化为机械能输出的装置;故选A.
【点睛】本题关键是明确电动机和发电机在能量转化过程中所起的作用,
C.风能和水能均是太阳能的间接形式,故C正确;
D.煤、石油和天然气都是属于化石燃料,故D正确。
故选CD
10.我国水能资源的特点不正确的是
A.资源量大,居世界第一位
B.分布不均匀,大部分集中在西南地区
C.大型水电站比重大
D.东部沿海地区水能资源丰富
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、我国水能资源只能居于世界第6倍,故A不正确;
【答案】
【解析】
【分析】根据能量守恒得出水到达玩具底板时的速度,结合动量定理得出作用力的大小,抓住作用力与玩具的重力相等,联立求出玩具悬停在空中离喷口的高度.
【详解】设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h,水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为 对于 时间内喷出的水,由能量守恒得:
,
在h高度处, 时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为:
全国中考物理试题分类——专题22_能源与可持续发展

2020年全国中考物理试题分类——专题22 能源与可持续发展一.选择题(共28小题)1.(2020•济南)人类利用太阳能的实质,是将太阳能转化为其他形式的能量供人们使用。
使用太阳能热水器时,将太阳能转化为()A.内能B.机械能C.电能D.化学能2.(2020•盘锦)“湿地之都,五色盘锦”是对家乡特色的生动描述。
下列说法正确的是()A.石油属于可再生能源B.丹顶鹤在水中的倒影是光沿直线传播形成的C.水中河蟹的位置看起来比实际浅是光的折射形成的D.红海滩红得耀眼,是由于海滩上的碱蓬草能发出红光3.(2020•鞍山)能源科技的发展促进了人类文明的进步,下列有关能源的说法正确的是()A.核电站中的反应堆是利用核裂变发电的B.太阳能、风能、天然气都是可再生能源C.电能是广泛使用的一次能源D.因为能量转化服从能量守恒定律,所以能源是取之不尽、用之不竭的4.(2020•遵义)能源的开发利用提倡节能环保,下列符合节能环保理念的是()A.废旧电池对环境没有污染B.空矿泉水瓶随意丢弃C.水资源丰富的地方可以不节约用水D.购买商品时用布袋替代塑料袋5.(2020•金昌)2020年2月,某品牌混动版全球首款“太阳能动力”量产汽车首发上市,这是首次将太阳能光伏发电车顶搭载到混动车型上。
关于太阳能汽车,下列说法正确的是()A.太阳能是一种不可再生能源B.图中车顶太阳能电池可将太阳能转化为电能C.车内电动机的工作原理是电磁感应现象D.太阳能汽车外形呈流线型,快速行驶时对地面的压力比静止时大6.(2020•黄石)中国是一个负责任的大国,为构建人类命运共同体而不懈努力,实现可持续发展已成为21世纪各国的任务。
能源可按不同方式分类,如图,下列四组能源中,能归入图中阴影部分的一组是()A.煤炭、沼气B.太阳能、风能C.水能、天然气D.石油、核能7.(2020•宿迁)能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法正确的是()A.太阳能、核能都属于不可再生能源B.能量是守恒的,所以我们不需要节约能源C.北斗导航卫星与地球之间利用电磁波通信D.超导材料可用来制作熔断器的熔丝8.(2020•青海)下列说法中错误的是()A.热机是把内能转化为机械能的机械B.风力发电机将电能转化为机械能C.太阳能电池将太阳能转化为电能D.太阳能和核能均属于一次能源9.(2020•无锡)如图所示,是由大量反射镜组成的太阳能发电装置。
2021年中考物理真题分类训练——能源与可持续性发展

C. 太阳能来源于太阳内部氢核的裂变反应
D. 太阳能是未来理想能源的一个重要发展方向
5. (2021长春)下列能源中,属于可再生能源的是( )
A. 煤B. 石油C. 风能D. 天然气
6. (2021哈尔滨)下列对物质的认识,说法不正确的是( )
A. 原子是由原子核和核外电子组成的
D.随着科技发展,水电站的能源利用率可达100%
8. (2021河南)近年来,我国在科技领域取得了许多成就,下列有关说法正确的是( )
A.“嫦娥五号”采集的月球样品带回地球后,质量会变大
B.“奋斗者号”潜水器用钛合金做外壳,利用其导电性好
C.“天和号”核心舱升入太空后,与地面通过电磁波联系
D.“国ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ一号”核电机组发电,利用的是核聚变释放能量
(1)“祝融号”安全驶离着陆平台过程中,“祝融号”相对着陆平台是______的(选填“运动”或“静止”);
(2)“祝融号”直接向家人报告“我已着陆感觉良好”,是利用______把信息传回地面;
(3)集热器采用纳米气凝胶保温,其中纳米是物理学中______单位;
(4)“祝融号”采用太阳电池阵发电,太阳能属于______(选填“一次能源”或“二次能源”)。
C. 因为能量是守恒的,所以不必节约能源
D. 风能、水能、太阳能都是清洁能源
3. (2021福建)如图所示,下列发电站发电过程中,利用不可再生能源发电的是( )
A. 核电站 B. 风力发电站
C. 水力发电站 D. 太阳能发电站
4. (2021武汉)关于核能和太阳能,下列说法正确的是( )
A. 现有核电站是利用聚变来发电的
9. (2021黄石)下列关于信息传递和能量的有关说法正确的是( )
2022年物理中考试题汇编能源与可持续发展-自定义类型

2022年物理中考试题汇编能源与可持续发展一、单选题1.(2022·江苏省)下列能源中,属于可再生能源的是( )A. 煤B. 石油C. 风能D. 天然气2.(2022·江苏省)下列能源中,属于可再生能源的是( )A. 石油B. 太阳能C. 煤炭D. 天然气3.(2022·黑龙江省)下列能源,属于不可再生能源的是( )A. 煤炭B. 太阳能C. 风能D. 地热能4.(2022·广西壮族自治区百色市)我国在城市建设和乡村振兴计划中,重视环境保护和新能源的开发利用。
下面列举的项目中,不属于新能源开发的是( )A. 太阳能发电B. 风力发电C. 核能发电D. 燃煤发电5.(2022·四川省成都市)新能源的开发和利用在中国发展势头强劲,是东方巨龙腾飞的助推器,如图是我国生产的某品牌氢动力汽车。
关于新能源,下列说法不正确的是( )A. 核燃料、氢燃料和天然气都属于新能源B. 核电站利用核裂变释放的能量来发电C. 氢燃料发动机将化学能转化为机械能D. 新能源的开发可以有效缓解能源危机6.(2022·四川省南充市)近年来我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就,下列关于信息和能源的说法中正确的是( )A. 华为5G通信是利用电磁波传递信息的B. 秦山核电站是利用聚变反应的原理工作的C. “天和号”太空舱“帆板”接收的太阳能来自于太阳内部的裂变反应释放的能量D. 比亚迪新能源纯电动汽车是利用的一次能源7.(2022·四川省泸州市)下列关于中国科技成果的应用事例所涉及的物理知识,说法正确的是( )A. “复兴号”高速列车高速行驶时,周围空气的流速大,压强也大B. “运−20”军用大型运输机升空过程中,机舱外的大气压强逐渐增大C. “华龙一号”核反应堆、“096”型核潜艇都是利用核聚变释放的能量来工作的D. 冬奥会的“巡检机器狗”将现场设备运行状态通过电磁波传递到指挥中心8.(2022·湖南省怀化市)下列关于能源与材料,说法不正确的是( )A. 超导材料可以用来输电,减少电能损耗B. 核电站的核反应堆是利用核聚变原理C. 石墨是导体D. 漂亮又节能的LED灯的核心部件材料是半导体,它的导电性能介于导体与绝缘体之间9.(2022·湖南省常德市)关于信息、材料和能源,下列说法中不正确的是( )A. 5G通信是靠电磁波传递信号B. 超导体是一种电阻很大的材料C. 光伏发电将太阳能转化为电能D. 核电站利用核裂变释放的能量发电10.(2022·陕西省)核能是原子核裂变或聚变释放出的能量。
新教材高中物理单元素养评价三第三章第四章能源与可持续发展教科版必修第三册(含答案)

新教材高中物理教科版必修第三册:单元素养评价(三)(3、4章)(时间:75分钟满分:100分)一、选择题:本题共10小题,共46分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.1.在电磁波谱中,下列说法正确的是( )A.各种电磁波有明显的频率和波长区域界限B.γ射线的频率一定大于X射线的频率C.X射线的波长一定大于可见光的波长D.可见光的波长一定比无线电波的波长短2.如图所示,一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,若线框的面积为S,则通过线框的磁通量为( )A.BS B.SC.B D.03.对磁感应强度计算公式B=FIL理解正确的是( )A.磁感应强度大小与导线受力F的大小成正比B.磁感应强度大小与导线长度L成反比C.磁感应强度大小与导线中的电流大小I成反比D.磁感应强度与F、I和L均无关,它的大小由磁场自身决定4.下列关于能源的说法中,正确的是( )A.煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能B.由于能量不会凭空消失,也不会凭空产生,总是守恒的,所以节约能源意义不大C.节约能源只要提高节能意识就行,与科技进步无关D.水能是不可再生能源5.下图中磁场与对应电流方向符合的是( )6.麦克斯韦的电磁场理论指出:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场.电场和磁场在空间的交替传播就形成了电磁波.从1888年赫兹用实验证实了电磁波的存在至今,电磁波已经与我们的生活紧密相关:机场安检门使用频率为7 kHz的电磁波,GPS定位系统使用频率为10.23 MHz(1 MHz=106Hz)的电磁波,手机工作时使用频率为800~1 900 MHz 的电磁波,无线WiFi使用频率为2.4 GHz(1 GHz=109Hz)的电磁波,地铁行李安检时使用频率为1018Hz的电磁波.根据图中给出的电磁波谱和相关信息,下列说法正确的是( )A.手机工作时使用的电磁波是纵波B.机场安检门使用的电磁波只能在空气中传播C.地铁行李安检时使用的电磁波是利用了电磁波的穿透本领D.无线WiFi使用的电磁波比GPS定位系统使用的电磁波更容易发生衍射现象7.如图所示为一水平放置的条形磁铁,一闭合线框abcd位于磁铁的左端,线框平面始终与磁铁的上表面垂直,并与磁铁的端面平齐.当线框由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ时,穿过线框的磁通量变化情况为( )A.不发生变化B.先减少后增加C.先增加后减少D.不能确定8.“磁生电”现象的发现,不仅推动了电磁理论的发展,而且推动了电磁技术的发展,引领人类进入了电气时代.下列器件工作时用到了“磁生电”现象的是( ) A.电磁铁B.发电机C.指南针D.电磁炉9.下列关于能源和能量说法中正确的是( )A.汽车散失的热量不能收集起来再次开动汽车,说明能量的转化或转移具有方向性B.核电站是利用核聚变释放的能量发电,核能是不可再生的能源C.能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用,能量的品质降低了D.能量是守恒的,不可能消失,所以人类不需要节约能源10.电磁波谱及其相关应用如图所示,下列说法正确的是( )A.电磁波是一种物质B.可见光中红光光子的能量最大C.真空中γ射线的传播速度最大D.微波炉加热食物是利用微波传递能量二、非选择题:本题共5小题,共54分.11.(6分)课外实验小组使用如图所示的电路探究电磁感应现象.(1)开关S闭合的瞬间电流计的指针向右偏,在将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,穿过线圈B的磁通量________(填“增大”或“减小”),则电流计的指针将________(填“向左”“向右”或“不”)偏转.开关S断开的瞬间电流计的指针也会发生偏转.(2)以上实验操作说明:只要穿过闭合电路的________,电路中就有感应电流产生.12.(8分)某小组的同学做“探究感应电流产生的条件”的实验.(1)他们首先连接了如图甲所示的电路,用以推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系.闭合开关后,电流计指针向右偏转,而此时电流是从“+”接线柱流入电流计的,由此可推断,若电流计指针向左偏转,则说明电流是从________(选填“+”或“-”)接线柱流入电流计的.(2)他们再采用如图乙所示的实验装置探究电磁感应现象,用绝缘线将导体棒A悬挂在蹄形磁铁的磁场中,闭合开关后,进行如下的实验探究.①磁体不动,使导体棒A向上或向下运动,并且不切割磁感线,电流计的指针________(选填“偏转”或“不偏转”);②导体棒A不动,使磁体左右运动,电流计的指针________(选填“偏转”或“不偏转”).13.(10分)在地球赤道处,一根长L=0.8 m的通电导线竖直放置,导线中的电流I=5A,导线受到水平向东的磁场力F=0.2 N.(1)求导线所在处的磁感应强度大小和方向;(2)转动导线,当导线受到的磁场力为0时,求此时磁场的磁感应强度大小.14.(12分)如图,矩形线圈abcd的长与宽分别为2L和L,虚线内有界匀强磁场的磁感应强度为B,O1、O2分别为ad、bc的中点,求(1)线圈绕ab边向纸外旋转60°角时,穿过线圈的磁通量为多少?(2)线圈绕cd边向纸外旋转60°角时,穿过线圈的磁通量变化量为多少?15.(18分)阅读如下资料并回答问题:自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断向外辐射电磁波,这种辐射因与温度有关,称为热辐射.热辐射具有如下特点:①辐射的能量中包含各种波长的电磁波;②物体温度越高,单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大;③在辐射的总能量中,各种波长所占的百分比不同.处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时,也要吸收由其他物体辐射的电磁能量,如果它处在平衡状态,则能量保持不变.若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响,我们定义一种理想的物体,它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射,这样的物体称为黑体.单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比,即P0=σT4,其中常量σ=5.67×10-8W/(m2·K4).在下面的问题中,把研究对象都简单地看作黑体.有关数据及数学公式:太阳半径R S=696 000 km,太阳表面温度T=5 770 K,地球半径r=6 371 km.球面积=4πR2,其中R为球半径.(1)太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7m~1×10-5m范围内,求相应的频率范围;(2)每小时从太阳表面辐射的总能量为多少;(3)已知太阳到地球的距离约1.49×108km,忽略太阳辐射能量在传播过程中的损失.地球表面受到来自太阳的辐射能量的总功率约为多少?单元素养评价(三)(3、4章)1.解析:X射线和γ射线、X射线和紫外线有一部分频率重叠,界限不明显,A、B错误;可见光的波长一定比X射线的波长长,比无线电波的波长短,C错误,D正确.答案:D2.解析:线框平面与磁场方向垂直,可知通过线框的磁通量为Φ=BS,故选A.答案:A3.解析:磁感应强度反映磁场本身的性质,与放入磁场的电流元的F、I、L无关,不能说B与F成正比,与I、L成反比,故选D.答案:D4.解析:煤、石油、天然气等属于化石燃料,最初来源可追溯到太阳能,A正确;能量是守恒的,但能量的品质降低了,由便于利用的变成不便于利用的,所以需要节约能源,B错误;科技进步能提高能源的利用率,更充分的利用有限的能源,C错误;水能是可以重复利用,是可再生能源,D错误.答案:A5.解析:根据右手螺旋定则可知,小磁针所在位置磁场方向向左,小磁针的N极应指向左,A错误;通电直导线周围的磁场分布可以通过右手螺旋定则判断,在图示位置,小磁针N极应指向里,B错误;地理的北极是地磁的S极,C错误;通电环形导线内部的磁场分布通过右手螺旋定则判断,图示导线内部的磁场垂直纸面向外,所以小磁针的N极指向外,D正确.答案:D6.解析:电磁波是横波,所以手机工作时使用的电磁波都是横波,故A错误;电磁波可以在空气中传播,也可以在介质中传播,故B错误;地铁行李安检时使用的电磁波利用了电磁波的穿透本领来检查行李,故C正确;由题可知,无线WiFi使用的电磁波比GPS定位系统使用的电磁波频率大,波长短,波长越长衍射现象越明显,故D错误.答案:C7.解析:条形磁铁的磁感线分布如图所示由于条形磁铁两端磁感线分布密集,中央磁感线分布稀疏,故线框在位置Ⅱ时磁通量最小,所以从位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中,磁通量先减少后增加,故选B.答案:B8.解析:电磁铁是利用电流的磁效应制成的,A错误;发电机是利用电磁感应原理制成的,B正确;指南针利用了地磁场对磁体的作用,C错误;电磁炉利用了变化的磁场使被加热物体中产生感应电流而发热,即利用了“磁生电”现象,D正确.答案:BD9.解析:由于能量转化和转移具有方向性,汽车制动时,由于摩擦动能转化为内能,这些内能不能自动地再次开动汽车, A正确;核电站是利用原子核发生裂变释放出的核能来发电的,核能是不可再生能源,B错误;能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用,即能量的可利用率越来越低,能量的品质越来越低,C正确;能量是守恒的,不可能消失,但能量转化有方向,故人类需要节约资源,D错误.答案:AC10.解析:电磁波是由电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场,具有波粒二象性,是一种物质,A正确;可见光中红光的波长最长、频率最低,光子的能量最小,B错误;真空中所有电磁波的传播速度都相同,等于光速,C错误;微波炉加热食物是利用微波传递能量,D正确.答案:AD11.解析:(1)开关S闭合的瞬间穿过线圈的磁通量增大,电流计的指针向右偏,则在将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电流变大,则穿过线圈B的磁通量增大,则电流计的指针将向右偏转.开关S断开的瞬间电流计的指针也会发生偏转.(2)以上实验操作说明:只要穿过闭合电路的磁通量发生改变,电路中就有感应电流产生.答案:(1) 增大向右(2)磁通量发生改变12.解析:(1)闭合开关后,电流计指针向右偏转,而此时电流是从“+”接线柱流入电流计的.若电流计指针向左偏转,则说明电流是从“-”接线柱流入电流计的.(2)①磁体不动,使导体棒A向上或向下运动,并且不切割磁感线,则无电磁感应现象发生,电流计的指针不偏转;②导体棒A不动,使磁体左右运动,导体棒切割磁感线,则有电磁感应现象发生,电流计的指针会发生偏转.答案:(1)-(2)①不偏转②偏转13.解析:(1)根据感应强度的定义式B=FIL =0.25×0.8T=0.05 T,方向由南向北.(2)改变导线方向,尽管可以改变导线受到的磁场力,但不能改变磁场的磁感应强度,故此时磁场的磁感应强度大小为0.05 T.答案:(1)0.05 T,方向由南向北(2)0.05 T14.解析:(1)当线圈绕ab边向纸外旋转60°角时,ad边在纸面内的投影长度d=2L×cos 60°=L即cd边恰好位于磁场右边界的正上方,所以穿过线圈的磁通量Φ=B×2L2×cos 60°=BL2(2)当线圈绕cd边向纸外旋转60°角时,ad边在纸面内的投影长度d′=2L×cos 60°=L即ab边恰好位于磁场右边界的正上方,所以穿过线圈的磁通量为零;磁通量的变化量为ΔΦ=0-B×L2=-BL2答案:(1)BL2(2)-BL215.解析:(1)光速c=3×108m/s,根据f=cλ代入数据解得f1=1.5×1015Hz,f2=3×1013Hz频率范围为3×1013Hz~1.5×1015Hz(2)根据题意可知每小时从太阳表面辐射的总能量为E=P0tS=σT4t4πR2S 代入数据解得E=1.38×1030J(3)地球表面受到来自太阳的辐射能量的总功率约为P总=E4πR2πr2t代入数据解得P总=1.75×1017W答案:(1)3×1013Hz~1.5×1015Hz (2)1.38×1030J (3)1.75×1017W综合素养评价1.解析:根据能量守恒定律可知,某种形式的能减少,其他形式的能一定增加,A正确,不符合题意;某个物体的能量减少,根据能量守恒定律可知,必然有其他物体的能量增加,B正确,不符合题意;不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机,违反了能量守恒定律,不可能制成,C正确,不符合题意;石子在碰撞中机械能转化为了内能,能量并没有消失,D错误,符合题意.答案:D2.解析:电磁波波长越长,则频率越低,衍射现象越明显,家用5G WiFi 使用的电磁波在题中介绍的几种电磁波中频率较高,波长较短,所以其衍射现象较不明显,A 错误;根据E =hν可知,频率越高,则能量越强,所以地铁行李安检时使用的电磁波在题中介绍的几种电磁波中能量最强,B 错误;地铁行李安检时使用的电磁波是利用其穿透本领,C 正确;手机工作时使用的电磁波均为横波,能产生偏振现象,D 错误.答案:C3.解析:由图可知从左向右磁感线逐渐稀疏,所以穿过S 1的磁感线条数最多,即Φ1最大,故选A.答案:A4.解析:根据右手螺旋定则,放置在FE 边的电流在C 点产生的磁场大小为B 、方向沿CM ,放置在ND 边的电流在C 点产生的磁场大小为B 、方向沿FC ,故C 点处的磁感应强度大小为2B ;放置在FE 边的电流在O 点产生的磁场大小为B 、方向沿NO ,放置在ND 边的电流在C 点产生的磁场大小为B 、方向沿OP ,故O 点处的磁感应强度大小为2B ,故选D.答案:D5.解析:①线圈向下平动时,穿过线圈的磁通量减小,则线圈中会产生感应电流,选项A 不符合题意;②线圈绕轴转动时,穿过线圈的磁通量不断变化,线圈中会产生感应电流,选项B 不符合题意;③线圈垂直于纸面向纸外平动时,穿过线圈的磁通量发生变化,则线圈中会产生感应电流,选项C 不符合题意;④线圈向上平动,因线圈有个缺口,则线圈中不会有感应电流产生,选项D 符合题意.答案:D6.解析:令灯泡的额定电压与额定电流分别为U 0、I 0,则a 电路中干路电流为4I 0,消耗的功率为P a =4UI 0,b 电路干路电流为I 0,消耗的功率为P b =UI 0可知P a =4P b ,故选B.答案:B7.解析:甲图中小球只受重力,加速度为g ,乙图中小球受向上的电场力,因受到的电场力始终小于重力,可知加速度小于g ,根据1tan θ=v 0t 12at 2=2v 0at 可知甲中小球从抛出到落到斜面上用时较短,A 错误;根据x =v 0t 小球落到A 点的水平方向位移小于落到B 点的水平方向位移,根据s =x cos θ=v 0tcos θ可知OA 之间的距离小于OB 之间的距离,B 、D 错误;竖直位移y =v 0t tan θ可知,小球落到A 点的竖直方向位移小于落到B 点的竖直方向位移,C 正确.答案:C8.解析:车速越大时,汽车经过两个线圈间的距离所用的时间越短,即两线圈产生的脉冲信号的时间差Δt 越短,A 正确,B 错误;汽车通过通电线圈上方时,汽车底盘的金属部件通过通电线圈所产生的磁场,金属部件中的磁通量发生变化,在金属部件中产生感应电流,金属部件中的感应电流产生磁场,此磁场随汽车运动,则穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中产生感应电流,所以汽车无论是匀速还是变速经过线圈,闭合电路中都会产生感应电流,故C 错误,D 正确.答案:AD9.解析:当电路中滑动变阻器R 2的滑动触头P 向下滑动时,R 2变大,总电阻变大,总电流减小,路端电压增大,R 1两端电压减小,由于R 1与R 2串联,所以R 2两端电压增大,电容器C 两端的电压增大,根据E =U d可知电容器C 两极板间的电场强度增大,故A 错误、B正确;当滑动变阻器R 2的滑动触头P 向下滑动时,变阻器R 2在电路中的电阻值增大,外电路的总电阻增大,电源的电动势E 和内阻r 不变,故总电流变小,则路端电压增大,电压表的读数增大,C 错误;由选项A 知电路的总电流减小,R 1两端电压减小,故 R 1消耗的功率减小,故D 正确.答案:BD10.解析:E p x 图像的斜率表示电场力,由图可知,得A 到B 过程中电场力在逐渐减小,越靠近点电荷电场力越大,所以Q 一定在A 点的左侧,A 正确;根据公式E p =qφ,由于点电荷q 电性未知,所以无法判断A 点电势和B 点电势大小关系,B 错误;由点电荷的场强特点可知,A 到B 过程中场强在减小,根据U =Ed 得A 和C 电势差的绝对值大于C 和B 电势差的绝对值,点电荷从A 到C 电势能的变化量为ΔE p AC =q ·|φA -φC |=q ·|U AC |.同理,从C 到B 电势能的变化量为ΔE p CB =q ·|U CB |得ΔE p AC >ΔE p CB ,C 正确,D 错误.答案:AC11.解析:(1)旋动部件机械调零S ,使指针对准电流的零刻度.(3)将插入“+”“-”插孔的表笔短接,进行欧姆调零,所以旋动部件欧姆调零T.欧姆调零时应使指针对准电阻的零刻度线.(4)将K 旋转到电阻挡“×100”的位置,将两表笔与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,说明所测电阻较大,要使指针指在中值附近,应将K 旋转到电阻挡“×1 k” 的位置.答案:(1)S (3)T 零刻度线 (4)×1 k12.解析:(2)按照实验原理电路图连接实物图如图(3)通过铜线的电流为I x =I R =U 1R, R x =U 2-U 1I x =(U 2U 1-1)R . (4)改变电阻箱的阻值R ,记下多组R 、U 1、U 2的示数,每一组数据都满足上式,整理可得U 2U 1=R x 1R +1,易知U 2U 11R 图像的斜率即为R x 的阻值R x =k =7.5-1.002.50Ω=2.60 Ω. (5)由电阻定律知R x =ρL S ,S =π(d 2)2,则L =R x S ρ=R x πd 24ρ=2.60×3.14×(1.200×10-3)24×2.00×10-8 m =1.47×102 m. 答案:(2)见解析 (3) (U 2U 1-1)R (4)2.60 (5)1.47×10213.解析:(1)带负电的小球A 处于平衡状态,A 受到库仑力F 、重力mg 以及绳子的拉力T 的作用,受力如图所示.竖直方向:mg -T cos α=0 ①水平方向:F -T sin α=0 ②解得T =mgcos α ③ F =mg tan α. ④(2)设A 球带电荷量为q ,根据库仑定律F =k qQr 2 ⑤ 联立④⑤解得q =mgr 2tan αkQ. 答案:(1)mgcos α (2)mgr 2tan αkQ 14.解析:(1)由闭合电路欧姆定律得E =U +Ir将图像中A 、B 两点的电压和电流代入可得E =16+0.2rE =4+0.8r联立解得E =20 V ,r =20 Ω(2)当R 3的滑片自左向右滑时,R 3阻值变小,使电路总电阻变小,而总电流变大.由此可知,图线上的A 、B 两点是滑片分别位于最左端和最右端时所得到的.当滑片位于最右端时,R 3=0,R 1被短路,外电路总电阻即为R 2R 2=U B I B =40.8Ω=5 Ω (3)当滑片在最左端时,其阻值最大,并对应着图线上的A 点R 总=U A I A =160.2Ω=80 Ω 又R 总=R 1R 3R 1+R 3+R 2 代入数值解得滑动变阻器的最大值R 3=141 Ω答案:(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)141 Ω15.解析:(1)由题得,小球在平行金属板间做类平抛运动L =v 0t 1v y =a 1t 1由牛顿第二定律得qE -mg =ma 1又U =Ed飞出电场后,可看作反向平抛运动L 2=v 0t 2v y =gt 2联立解得U =3mgd 2q(2)小球在电场中向上偏转的距离为y 1=12a 1t 21 小球在飞出电场后向上偏转的距离为y 2=12gt 22 整个过程中小球在竖直方向位移y =y 1+y 2联立解得y =3gL 28v 20. 答案:(1)3mgd 2q (2)3gL 28v 20。
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高中物理-能源和可持续发展练习题我夯基我达标1.关于能源的开发和节约,你认为下列哪些观点是错误的( )A.能源是有限的,无节制地利用常规能源,如石油之类,是一种盲目的短期行为B.根据能量守恒定律,担心能源枯竭是一种杞人忧天的表现C.能源的开发和利用,必须要同时考虑其对环境的影响D.通过核聚变和平利用核能是目前开发新能源的一种新途径思路解析:能量虽然守恒,但有的资源好利用,有的资源难以利用,资源短缺成为社会发展的阻碍,因而要合理开发利用,故B错.答案:B浓度的增加,可以采取的措施有( )2.为了减缓大气中CO2A.禁止使用煤、石油和天然气B.开发使用核能、太阳能C.将汽车燃料由汽油改为液化石油气D.植树造林思路解析:能源与环境保护是相互制约的,要尽量节约常规能源的使用,大力开发新能源.答案:BD3.产生酸雨的罪魁祸首是( )A.二氧化碳B.氟利昂C.二氧化硫D.一氧化碳思路解析:酸雨的主要成分是亚硫酸,二氧化硫与空气中的水蒸气接触会生成亚硫酸,故C正确.答案:C4.关于“温室效应”,下列说法中正确的是( )A.太阳能源源不断地辐射到地球上,由此产生了“温室效应”B.石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量,由此产生了“温室效应”C.“温室效应”使得地面气温上升,两极冰雪融化D.“温室效应”使得土壤酸化思路解析:“温室效应”的产生是由于石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量.它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平面上升、淹没沿海城市、海水河流倒灌、耕地盐碱化等,故B、C选项正确.答案:BC5.下面关于能源的说法中正确的是( )A.能源是取之不尽、用之不竭的B.能源是有限的,特别是常规能源,如煤、石油、天然气等C.大量消耗常规能源会使环境恶化,故提倡开发利用新能源D.核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤炭大思路解析:尽管能量守恒,但耗散的内能无法重新收集利用,所以能源是有限的,特别是常规能源.A项错,B项对.常规能源的利用比核能利用对环境的影响大,C 项对,D项错.答案:BC6.以下说法正确的是( )A.煤、石油、天然气等燃料的最初来源是太阳能B.汽油是一种清洁能源C.水能是可再生能源D.煤、石油等常规能源是取之不尽,用之不竭的思路解析:煤、石油、天然气是动植物转化成的,其来源是太阳能,汽油燃烧会导致有毒气体生成,B错.水是可再生资源,C对.煤、石油的存量是有限的.答案:AC7.有人说,煤和石油的能量也来自太阳,那么太阳能通过什么途径变成煤和石油中的化学能?答案:煤和石油都是古生物的遗体被压在地层中经过漫长的地质年代形成的.太阳能先通过植物的光合作用变为植物体内的化学能,再转变为煤的化学能.植物的化学能转移到动物体内,然后就成了石油的化学能.我综合我发展8.太阳与地球的距离为1.5×1011 m,太阳光以平行光束入射到地面,地球表面23的面积被水面所覆盖,太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024 J.设水面对太阳辐射的平均反射率为7%,而且将吸收到的35%的能量重新辐射出去,太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温、常压下蒸发1 kg 水需要2.2×106 J 的能量),而后凝结成雨滴降落到地面.(1)估算整个地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,球面积为4πR 2);(2)太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面,W 只是其中的一部分.太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面,这是为什么?请说明两个理由.思路解析:设太阳一年中辐射到地球水面部分的总能量为W,则W=1.87×1024 J.设凝结成雨滴一年降落到地面上水的总质量为m,则由题意得m=6102.2)35.01()07.01(⨯-⨯-⨯W kg=5.14×1017 kg. 设地球表面覆盖一层水的厚度为h,水的密度为ρ,则有m=ρ·4πR 2h,则h=ρπ24R m =326171000.1)1037.6(14.341014.5⨯⨯⨯⨯⨯⨯ m =1.01 m=1.01×103 mm.答案:(1)1.01×103 mm (2)太阳辐射到地球的能量没有全部到达地面的原因是大气层的吸收、大气层的散射或反射、云层遮挡等.9.某同学为测量地表植物吸收太阳能的本领做了如下实验:用一面积为0.1 m 2的面盆盛6 kg 的水,经太阳垂直照射15 min,温度升高5 ℃.若地表植物接收太阳光的能力与水相等,试计算:(1)每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦?(2)若绿色植物在光合作用中每吸收1 kJ 的太阳能可以放出0.05 L 的氧气,则每公顷绿地每秒可放出多少升氧气?(1公顷=104 m 2)思路解析:本题是物理和生物相互渗透的跨学科综合题.此题是利用所给予的信息计算出每平方米每秒接收的能量,再利用绿色植物吸收的能量与放出氧气的关系即可计算出总的氧气量.(1)水盆中的水接收的太阳能为Q 0=cmΔt.地球表面每平方米每秒接收的太阳能为Q 1=60151.05102.4630⨯⨯⨯⨯⨯=∆=St t cm St Q J,即每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为1.4×103 J.(2)每秒钟每公顷绿地吸收的太阳能为Q2=Q1S1=1.4×103×104J=1.4×104 kJ,每秒钟放出氧气的体积为V=1.4×104×0.15 L=700 L.答案:1.4×103 J 700 L10.据《中国环境报》报道:从一份科技攻关课题研究结果显示,我国酸雨区已占国土面积的40%以上,研究结果还表明,我国农业每年因遭受酸雨造成的经济损失高达15亿元.为了有效控制酸雨,目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规.(1)在英国进行的一项研究结果表明:高烟囱可有效地降低地面SO2浓度.在20世纪60—70年代的10年间,由发电厂排放的SO2增加了35%,但由于建造高烟囱的结果,地面浓度降低了30%之多,请你从全球环境保护的角度,分析这种作法是否可取,说明其理由.(2)用传统的煤、石油作燃料,其主要缺点是什么?与传统的煤、石油作燃料相比,哪种物质可以作为新能源?主要优点是什么,缺点又是什么?思路解析:(1)不可取,因为SO2的排放总量并没有减少,进一步形成的酸雨仍会造成对全球的危害.(2)传统的煤、石油作燃料的缺点是:首先煤、石油是不易再生的化工燃料,其资源是有限的.其次燃烧后生成的SO2、NOx等严重污染大气,进而形成酸雨,燃烧后产生的CO2又会造成温室效应.与传统的煤、石油作燃料相比,H2可以作为新能源.它的主要优点是:①H2可以用水作为原料来制取;②H2燃烧时放热多,放出的热量约为同质量汽油的3倍;③氢燃料的最大优点是燃烧产物为水,不易污染环境,还可循环使用.它的缺点是不易获得和携带.11.能源问题是当前的热门话题,传统的能源——煤和石油,一方面储量有限,有朝一日将要被开采完毕,另一方面,使用过程中也带来了污染,寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向,利用潮汐发电即是一例.关于潮汐,古人说:“潮者,据朝来也;汐者,言夕至也.”图1061是利用潮汐发电的示意图.左方为陆地和海湾,中间为大坝;其下有通道,水经通道可带动发电机.涨潮时,水进入海湾,待内外水面高度相同,堵住通道[图10-6-1(甲)],潮退至最低点时放水发电[图10-6-1(乙)];待内外水面高度相同;再堵住通道,直到下次涨潮至最高点,又放水发电[图10-6-1(丙)].设海湾面积为 5.0×107 m2,高潮与低潮间高度差3.0 m,则一天内水流的平均功率为_____MW.图10-6-1(注:实际上由于各种损失,发电功率仅为水流的平均功率的10%—25%.例如法国兰斯河(the Rance River)潮汐发电站水势能释放平均功率240 MW,而发电功率仅为62 MW)思路解析:潮汐发电其实就是将海水的重力势能转化为电能.每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水的重力为:Mg=ρVg=1.0×103×5.0×107×3×10 N=1.5×1012 N其重心的高度变化为:h=1.5 m一天内海水两进两出,故水流功率为:P=3600245.1105.14412⨯⨯⨯⨯=t mgh W≈1.0×108 W 即P≈100 MW.答案:100我创新 我超越12.在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能.“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积,即客运效率=消耗能量路程人数⨯.一个人骑电动自行车,消耗1 mJ(106 J)的能量可行驶30 km.一辆载有4人的普通轿车,消耗32 0 mJ 的能量可行驶100 km.则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是( )A.6∶1B.12∶5C.24∶1D.48∶7思路解析:电动自行车客运效率η1=MJ km 1301⨯,普通轿车的客运效率η2=MJkm 3201004⨯,二者效率之比为4003203021⨯=ηη=24∶1.答案:C13.风能是“可再生能源”.我国风力资源丰富,风力发电是一种经济而又清洁的能源利用.我国甘肃省某地,四季的平均风速为10 m/s,已知空气的密度为 1.3 kg/m 3,该地新建的小型风力发电机的风车有三个长度均为12 m 长的叶片,转动时可形成半径为12 m 的一个圆面.(1)若这个风车能将通过此圆面内的10%的气流的动能转化为电能,那么该风车带动发电机功率为多大?(保留两位有效数字)(2)为了减少风车转动的磨损,根据最新设计,在转动轴与轴承的接触部分镀了一层纳米陶瓷,一般的陶瓷每立方厘米含有1010个晶粒,而这种纳米陶瓷每立方厘米含有1019个晶粒.若把每个晶粒看成球形,并假设这些晶粒是一个挨着一个紧密排列的,那么每个晶粒的直径大约为多少纳米?思路解析:(1)每秒通过圆面的气流构成一个长为v 、底面积为S=πR 2的圆柱体,如右图所示,则这部分空气的质量m=ρπR 2v,其动能为E k =21ρπR 2v 3,每秒转化的电能即为发电机的功率P=232v R ηρπ,代入数据解得P=2.9×104 W.(2)设这种纳米陶瓷每个晶粒的直径为d,则V=N·34π(2d )3=63d N π,即 10-6=1019×3.14×63d 解得d=6×10-9 m=6 nm.答案:(1)2.9×104W (2)6 nm。