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2019-2020年高中物理 第2章 能的轉化與守恒 第7講 能源與可持續(xù)發(fā)展題組訓練 魯科版必修2 [時間：60分鐘] 題組一　能量轉化和轉移的方向性 1．下列物理過程，哪些是可能發(fā)生的(　　) A．制冷系統(tǒng)能夠把冰箱里的熱量傳給外界溫度較高的空氣 B．一個在粗糙的水平地面上運動的物體最后要停下來，物體的動能可以全部轉化為內(nèi)能 C．理想的熱機因為沒有摩擦，也沒有漏氣，它的效率可以達到100% D．在兩個連通容器A、B內(nèi)都充滿氣體以后，氣體會自發(fā)地從容器A流向容器B，使容器A內(nèi)成為真空 2．下列說法正確的是(　　) A．隨著科技的發(fā)展，永動機是可以制成的 B．太陽照射到地球上的光能轉化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空間的能量都消失了 C．“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量守恒定律，因而是不可能的 D．有種“全自動”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動，說明能量可以憑空產(chǎn)生 3．下列哪些物理過程是不可逆的(　　) A．在一絕熱容器內(nèi)盛有液體，通過不停地攪動使液體的溫度升高 B．在一個傳熱的容器內(nèi)盛有液體，容器放在一恒溫的大水池內(nèi)，不停地攪動液體，但液體的溫度不變 C．用一條不可伸長的細輕繩懸掛一個小球，上端固定，把小球拉離平衡位置由靜止釋放(不計阻力) D．在一絕熱容器內(nèi)，不同溫度的氣體進行混合 4．對下列裝置和過程描述正確的是(　　) A．電動機是把電能全部轉化為機械能的裝置 B．熱機是將內(nèi)能全部轉化為機械能的裝置 C．若將所有海水的溫度都降低1C，就能獲得巨大的能量，我們可以通過這種途徑來獲得能量 D．雖然不同形式的能量可以相互轉化，但不可能將已轉化成內(nèi)能的能量全部收集起來加以利用 5．根據(jù)能量轉化與轉移的方向性，下列判斷不正確的是(　　) A．電流的電能可能全部轉變?yōu)閮?nèi)能 B．在火力發(fā)電中，燃氣的內(nèi)能不可能全部轉變?yōu)殡娔? C．熱機中，燃氣內(nèi)能不可能全部轉化為機械能 D．在熱傳導中，熱量不可能自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體 6．斜面高度是0.6 m，傾角是30，質量是1 kg的物塊由頂端滑到底端．已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)是0.5，取g＝10 m/s2，在這個過程中產(chǎn)生的熱量約為(　　) A．6 J B．5.2 J C．0.9 J D．11.1 J 題組二　能源的開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展 7．當今人類利用的新能源是(　　) A．電能 B．太陽能 C．化石燃料 D．核能 8．我國居民有在房前種樹的習慣，夏天大樹長出茂密的葉子．為人們擋住炎炎烈日，冬天樹葉又會全部掉光，使溫暖的陽光進入屋內(nèi)，可以起到冬暖夏涼的作用，被人們稱為天然空調．炎熱的夏天，我們在經(jīng)過有樹的地方時，也會感到很明顯的涼意．關于樹木周圍比較涼爽的現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　) A．樹木把大部分太陽光反射出去，使地面溫度降低 B．樹木吸收太陽能，使自己溫度升高，周圍溫度降低 C．樹木吸收太陽能，將太陽光的能量轉化為化學能，使環(huán)境溫度降低 D．白天樹木將熱量存起來，晚上再將熱量放出來，所以白天在樹木里感到?jīng)鏊砩细械綗? 9．能源可劃分為一級能源和二級能源．自然界以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源；需要依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二級能源．氫氣是一種高效而沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水來制取．下列敘述正確的是(　　) A．電能是二級能源 B．水力是二級能源 C．天然氣是一級能源 D．焦爐氣是一級能源 題組三　綜合應用 10．一輛汽車發(fā)動機的功率為35 kW，效率為25%，若油箱中有10 kg汽油，汽車的速度為36 km/h，這些汽油能使汽車行駛多遠？(汽油的熱值q＝4.6107 J/kg，結果保留兩位有效數(shù)字) 11．如圖1所示是利用潮汐發(fā)電的示意圖，左方為陸地和海灣，中間的水壩下有通道，水經(jīng)通道可帶動發(fā)電機．漲潮時，水進入海灣，待內(nèi)外水面 高度相同，堵住通道，如圖甲所示．潮落至最低時放水發(fā)電，如圖乙所示．待內(nèi)外水面高度相同，再堵住通道，直至下次漲潮到最高點，又放水發(fā)電，如圖丙．設海灣平均面積為S＝5.0108 m2，高潮與低潮間高度差為h＝3.0 m，求一天內(nèi)水流的平均功率．(取g＝10 m/s2) 圖1 12．人身體在最佳狀態(tài)下，只能把人體化學能的25%轉化為有用的機械能．假如一位質量為60 kg的登山運動員恰好具有這樣的轉化效率，若他平均每小時登高500 m，那么，他在5 h內(nèi)共消耗的化學能為多少？(g取10 m/s2) 答案精析 第7講　能源與可持續(xù)發(fā)展 1．AB　[熱機的效率不可能達到100%，C錯誤，氣體在連通器內(nèi)的流動是因為有壓力差，不是自發(fā)地，D錯誤．] 2．C　[永動機是指不消耗或少消耗能量，而可以大量對外做功的裝置，這種裝置違背了能量守恒定律，所以永動機是永遠不可能制成的，A錯誤；太陽輻射大量的能量，地球只吸收了極少的一部分，使萬物生長，但輻射到宇宙空間的能量也沒有消失，而是轉化成了別的能量，B錯誤；馬和其他動物，包括人，要運動，必須消耗能量，C正確；所謂“全自動”手表，內(nèi)部還是有能量轉化裝置的，一般是一個擺錘，當人戴著手表活動時，使擺錘不停擺動，給游絲彈簧補充能量，才會維持手表的運行，如果把這種手表放在桌面上靜置幾天，它一定會停止走動的，D錯誤．] 3．ABD　[在A、B、D所述的三個過程中，都涉及到熱現(xiàn)象，即A中是“做功改變內(nèi)能”，B中是“做功改變內(nèi)能”及“熱傳導”，D中是“熱傳導”，所以過程都不可逆，對于C中的過程，只涉及動能與勢能的轉化，不涉及熱現(xiàn)象，故過程是可逆的．] 4．D 5．D　[根據(jù)能量的轉化與轉移具有方向性和不可逆性得，A、B、C正確，D錯誤．] 6．B　[物體克服摩擦力做功而損失的能量要轉化為內(nèi)能，且有Wf＝ΔE內(nèi)．故ΔE內(nèi)＝μmgcos αs＝μmgcos α2h≈5.2 J．] 7．BD　[電能是二次能源，是由其他形式的能轉化而來，不是新能源．化石燃料是常規(guī)能源，太陽能和核能是當今的新能源，故B、D正確．] 8．C　[樹木進行光合作用，將太陽能轉化成樹木生長所需的化學能，因此能使環(huán)境溫度降低，并不是將能量反射或使自己溫度升高，故C正確．] 9．AC 10．3.3104 m 解析　汽車行駛靠燃料燃燒放出內(nèi)能(熱量)轉化為機械能．汽油完全燃燒放出的熱量Q總＝qm，對汽車做有用功的熱量Q有＝ηQ總， 汽車做的有用功W有＝Q有＝ηQ總＝qmη＝P有t， 汽車通過的路程s＝vt＝≈3.3104 m. 11．1.0109 W 解析　潮汐發(fā)電其實質就是將海水的重力勢能轉化為電能．每次漲潮時流進海灣(落潮時流出海灣)的海水的質量為m＝ρV＝ρSh＝1.01035.01083.0 kg＝1.51012 kg. 其重心的高度變化h′＝＝1.5 m. 一天內(nèi)海水兩進兩出，故水流功率為 P＝＝ W≈1.0109 W. 12．6106 J 解析　設運動員克服重力做功的功率為P1，則 P1＝(t1＝1 h)， 則人體消耗化學能的功率P2＝(η為轉化效率)． 因此P2＝，運動員在5 h內(nèi)共消耗的化學能 E＝P2t2＝＝ J＝6106 J.