高中物理 2.4《能源与可持续发展》精练精析 鲁科版必修2

1 2 42 4 能源与可持续发展能源与可持续发展 学业达标训练 1 滚摆上下摆动 而高度越来越低 说明 A 滚摆的机械能守恒 B 能量正在消失 C 只有动能和势能的相互转化 D 减少的机械能转化为内能 但总能量守恒 解析 选 D 滚摆上下摆动的高度越来越低 说明滚摆的机械能在减少 在摆动的过程中 不只是动能和势能发生相互转化 还有一部分机械能转化为内能 但总能量守恒 所以 D 项 正确 2 下列说法中正确的是 A 从甲物体自发传递热量给乙物体 说明甲物体的内能比乙物体多 B 热机的效率从原理上讲可达 100 C 因为能量守恒 所以 能源危机 是不可能的 D 以上说法均不正确 解析 选 D 自发热传递的条件是温度差 而不是内能的多少 故 A 错 任何热机都不可 能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功 而不引起其他变化 所以任何热机的效率都 不可能达到 100 故 B 错 由于能源的利用是不可逆的 煤炭 石油等都是不可再生的能 源 故 C 错 D 正确 3 当今人类利用的新能源是 A 电能 B 太阳能 C 化石燃料 D 核能 解析 选 B D 电能是二次能源 是由其他形式的能转化而来 不是新能源 化石燃料是 常规能源 太阳能和核能是当今的新能源 故 B D 正确 4 能源可划分为一级能源和二级能源 自然界以现成形式提供的能源称为一级能源 需要依 靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源 氢气是一种高效而没有污染的二级能源 它 可以由自然界中大量存在的水来制取 下列叙述正确的是 A 电能是二级能源 B 水力是二级能源 C 天然气是一级能源 D 焦炉气是一级能源 2 解析 选 A C 焦炉气是焦炉厂运作生产产生的衍生物质 故不是一级能源 天然气和水力 都是自然界中现成的能源 是一级能源 B 项错 C 项正确 显然电能是二级能源 A 项正确 5 如果每人年节约用电 1 千瓦时 那么 全国 13 亿人口节约用电相当于多少吨标准煤燃烧 释放的能量 标准煤热值为 2 93 107 J kg 素能综合检测 一 选择题 本题共 5 小题 每小题 4 分 共 20 分 每小题至少一个选项正确 1 根据能量转化与转移的方向性 下列判断不正确的是 A 电流的电能可能全部转变为内能 B 在火力发电中 燃气的内能不可能全部转变为电能 C 热机中 燃气内能不可能全部转化为机械能 D 在热传导中 热量不可能自发地从高温物体传向低温物体 解析 选 D 根据热传导过程中能量转化的方向性 D 项错误 根据内能与机械能之间转化 的方向性 B C 项正确 电能可以全部转变为内能 A 项正确 2 下列说法中正确的是 A 电动机是把电能全部转化为机械能的装置 B 热机是将内能全部转化为机械能的装置 C 若将所有海水的温度都降低 1 就能获得巨大的能量 我们可以通过这种途径来获得 能量 D 虽然不同形式的能量可以相互转化 但不可能将已转化成内能的能量全部收集起来加以 利用 解析 选 D 电动机把大部分电能转化为机械能 还有一部分转化为内能消耗在电路上 故 A 错 热机并不能将内能全部转化为机械能 故 B 错 由于热传递有方向性 所以不可 能通过使海水降温来获得巨大的能量 故 C 错 由于能量耗散 各种形式的能量 一旦转 化为内能 就无法全部收集起来加以利用 故 D 正确 3 3 下述做法能改善空气质量的是 A 以煤等燃料作为主要生活燃料 B 利用太阳能 风能和氢能等能源替代化石能源 C 鼓励私人购买和使用汽车代替公交车 D 限制使用电动车 解析 选 B 本题考查的是当今社会的热门话题 环境保护 改善空气质量 主要是减少 污染气体的排放 4 煤 石油 天然气和生物资源的能量作为能源的共同特点是 A 可再生能源 取之不尽 用之不竭 B 不可再生能源 用一点 少一点 C 来自太阳辐射的能量 D 污染环境的能源 解析 选 C 煤 石油 天然气是不可再生能源 对环境污染严重 生物资源是可再生能 源 对环境无污染或污染少 但它们都来自太阳辐射 C 项正确 5 设想在一间与外界绝热的房间里 有一台正在工作的电冰箱 如果电冰箱的门是开着的 那么室内的温度将 A 升高 B 降低 C 不变 D 都有可能 解析 选 A 电冰箱是利用制冷剂如氟利昂从箱内蒸发器处吸热而汽化后 到箱外冷凝器 中放热液化 然后又到蒸发器中吸热汽化 如此循环而制冷的 由于蒸发器温度低 冷凝器 温度高 制冷过程中 全靠压缩机将蒸发器中的氟利昂抽出再压缩到冷凝器中 以实现热 量从低温物体传递到高温物体 其中压缩机对氟利昂蒸气做了功 电能转化为内能 所以制 冷剂从蒸发器吸收的热量比整台冰箱放出的热量要少 房间又是绝热的 故室内温度升高 当制冷剂从低温物体吸收的热量等于它在高温物体处放出的热量时 室内温度就会保持不 变 压缩机必须停止做功 由热力学第二定律可知 这是不可能的 C 错 室内温度更不可 能降低 因为不符合能量守恒定律 B D 错 二 非选择题 本题共 3 小题 共 30 分 要有必要的文字说明和解题步骤 有数值计算的 要说明单位 6 9 分 在质量为 0 5 kg 的重物上安装一极轻的细棒 设细棒足够长 如图 1 所示 用 手在靠近重物处握住细棒 使重物静止 握细棒的手不动 稍稍减小握力 使手和细棒间 保持一定的摩擦力 让重物和细棒保持一定的加速度下落 在起初的 1 0 s 的时间里 重物 4 落下了 0 50 m 在此过程中手和细棒之间所产生的热量占势能变化量的百分比是多少 7 思维拓展题 9 分 人类每年消耗的能量换算成石油 约为 50 亿吨 一个人维持生存 所必需的食品的热量是每天 1 26 107 J 左右 若世界总人口为 60 亿 试估算人类活动所 需要的能量是人类生存所必需能量的多少倍 燃烧 1 g 石油得到的热量大约是 4 2 104 J 解析 人类每年活动所消耗的总能量等于 50 亿吨石油燃烧所释放的能量 其值为 E km 4 2 104 50 108 103 103 J 2 1 1020 J 每年按 365 天计 可估算出每人每天 活动所需要的能量为 9 6 107 J 因而 人类活动所需要的能量大约是人类生存所必需能量的 7 6 倍 答案 7 6 倍 探究 创新 8 12 分 电动车所需能量由它所携带的蓄电池供给 如图 2 所示为某类电动车与汽油车性 能的比较 通常车用电动机的质量是汽油机