课后强化训练29 能量守恒和能源.doc

课后强化训练29能量守恒和能源一、选择题1在作为人类主要能源的化石能源发生危机时，核能由于其能量密度远高于化石能源，给人类解决能源危机带来希望。但1986年切尔诺贝利核电站的核泄漏和2011年日本福岛核电站的核泄漏等，使各国对核电站的安全性不得不高度重视。造成核电站的安全性得不到保障的最主要的原因是(D)A. 核废料不好处理B. 核能发电技术还不成熟C. 只有核裂变可控，核聚变不可控D. 意外发生核泄漏时，会产生放射性污染2下列有关能或能源的讨论中，你认为错误的是(A)A. 人类社会面临能源危机，总有一天能量会被消耗殆尽B. 煤、石油、天然气等储量有限，人类面临能源危机C. 很多传统能源已走向枯竭，但我们可以开发新的能源D. 太阳能、风能、水力、地热能、潮汐能等是取之不尽的【解析】A人类消耗能量的过程，是能量的转化过程，其总量是保持不变的。总有一天能量会被消耗殆尽的说法是错误的；B.煤、石油、天然气属于不可再生能源，总量不断减少，人类面临能源危机；C.随着科学技术的发展，人类会发现和利用新能源以替代传统的化石能源；D.太阳能、风能、水力、地热能、潮汐能等都是可再生能源，是取之不尽的。3做功可以改变物体的内能，下图中物体的内能减少的是(C)【解析】A、B、D都是外界对物体做功，内能增加。C是气体对外做功，内能减少。4由做饭联想到的物理知识，错误的是(D)A. 向热汤中滴入香油，散发出浓浓的香味，是由于温度越高，分子热运动越剧烈B. 把鸡蛋往灶台上一磕，鸡蛋就破了，是利用物体间力的作用是相互的C. 用吸盘挂钩挂铲子，是利用大气压强D. 土豆沉入水盆底部，是由于水的密度大于土豆的密度【解析】向热汤中滴入香油，散发出浓浓的香味，是由于温度越高，分子运动越剧烈，A正确；把鸡蛋往灶台上一碰，鸡蛋给灶台施加力，因为力的作用是相互的，灶台也给鸡蛋施力，鸡蛋便破了，B正确；塑料吸盘能够吸在墙壁上，利用的是大气压，C正确；土豆在水中下沉，是因为土豆的密度大于水的密度，D错误。5进行核裂变的条件是(B)A. 温度必须很高 B. 必须用中子轰击C. 必须用质子轰击 D. 自发进行【解析】一个质量较大的原子核在中子的轰击下，会变为两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这就是裂变。所以，进行核裂变的条件是必须用中子轰击。6舌尖上的中国2聚焦于普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美。如图所示，对通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识，认识正确的是(C)(第6题)A. 煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大B. 炒：主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加C. 蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使榆钱饭蒸熟D. 拌：香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子没有做无规则运动【解析】A煎锅一般用铁制造，主要是利用铁具有良好的导热性；B.“炒”主要是通过热传递的方式使藜蒿和腊肉的内能增加；C.“蒸”是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使榆钱饭蒸熟；D.香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子在做无规则运动。故选C。7下列现象所反映的科学原理正确的是(B)A. 踢出去的足球继续飞行，说明足球受到惯性力的作用B. 从冰箱冷冻室取食物时手常被食物粘住，说明水遇冷会凝固C. 从树上掉下的苹果越落越快，说明动能会转化为势能D. 长时间行驶的汽车轮胎发热，说明通过热传递能改变轮胎的内能【解析】踢出去的足球继续飞行是因其具有惯性，而不是受到惯性力的作用，A错；从冰箱冷冻室取食物，手接触的食物表面的冰先熔化，后又遇冷凝固，或是手上原带有水，进入冷冻室凝固成冰与食物粘住；从树上掉落的苹果，势能转化为动能，越落越快，C错；长时间行驶的汽车，轮胎受地面摩擦作用，摩擦力对轮胎做功使轮胎温度升高，D错。8在学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中不正确的是(B)A. 做功可以改变物体的内能B. 热传递改变物体内能是不同形式的能量的相互转化C. 在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化D. 能量的转移和转化的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变【解析】A做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化，如摩擦生热中是将机械能转化为内能；B.热传递是不同物体间的内能相互转移；C.自然界中存在不同形式的能量，在一定条件下可以相互转化；D.能量在转化和转移的过程中总会有损耗，例如电动机的工作原理就是电能转化为机械能，但是因为机械之间存在摩擦，摩擦生热，所以有一部分电能转化为内能，而这部分的能量转化是我们不需要的，所以可以称这部分能量损耗了，但能量的总量保持不变。9在“比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”实验中，需要控制某些变量，以下做法多余的是(B)A. 采用完全相同的加热方式B. 采用酒精灯加热时，酒精灯里加入的酒精量相同C. 取相同质量的水和煤油D. 盛放水和煤油的容器相同【解析】A实验中，应采用完全相同的加热方式，保证在相同的时间内提供相同的热量；B.实验中，酒精灯里所加的酒精量对升温的快慢不会造成影响；C.实验中，必须取相同质量的水和煤油，符合控制变量法的要求；D.实验中，盛放水和煤油的容器也会影响其吸热与升温的情况，故应使容器保持相同。故选B。10如图所示，不旋转的铝块在强大压力作用下顶住高速旋转的铜块，铜块瞬间停止转动，两者黏合在一起，这就是“旋转焊接”技术。下列对焊接过程的理解，错误的是(B)(第10题)A. 强大的压力可以使两者之间产生很大的摩擦力B. 使铜块高速旋转是为了增大铜块的惯性C. 铜块内能增加是通过做功的方式来实现的D. 铜块和铝块增加的内能是由铜块的机械能转化而来的【解析】铝块与铜块直接接触，且发生了相对运动，强大的压力使两者之间产生了很大的摩擦力，A正确；物体惯性的大小只与物体质量大小有关，与运动的速度无关，B错误；铜块内能的增加是通过做功的方式实现的，C正确；铜块和铝块增加的内能是由铜块的机械能转化而来的，D正确。二、非选择题11各种形式的能之间可以在一定的条件下相互转化，请按表中示例完成表格。能量转化实例化学能转化为电能干电池对外供电电能转化为内能用电熨斗熨衣服机械能转化为内能钻木取火【解析】电熨斗熨衣服，要消耗电能获得内能，所以是电能转化为内能；流星、钻木取火、搓手取暖等都是机械能转化为内能。12央视一套播出的“舌尖上的中国”节目深受广大群众喜爱，味道鲜美的微山湖炖鱼是济宁人民“舌尖上的美食”。炖鱼满屋飘香是由分子运动造成的，烹饪过程中其内能是通过热传递方式改变的。13小聪想运用学过的知识在家门口建一个喷泉，并用抽水机把喷出来的水送回到喷水用的贮水容器中。为此他想为抽水机设计一个机械装置来带动，要求：一开始用手摇动使机械转动起来，以后就靠机械自己通过内部简单机械相互带动，使机械永远转动下去，抽水机就永远工作，喷泉也就能不停地喷水。你认为他设想的机械装置能实现吗？不能(填“能”或“不能”)，原因是违背了能量转化和守恒定律。【解析】永动机不可能制成，因为它违背了能量的转化和守恒定律。14如图所示是四冲程汽油机的两个冲程，甲图显示的是汽油机的压缩冲程，乙图中是内能转化为机械能。(第14题)【解析】压缩冲程与做功冲程进气门与排气门均关闭，但压缩冲程活塞向上运动，做功冲程活塞向下运动，且做功冲程火花塞点火。压缩冲程中机械能转化为内能，做功冲程中内能转化为机械能。15. 在嘉兴市政协会议上，有政协委员提出，要大力开发利用沼气、太阳能、秸秆三类可再生能源。请回答：(1)南湖区有一养殖场，建造了200米2沼气池处理猪粪污水，产生的沼气可供30户农户常年使用。写出沼气中主要成分甲烷燃烧的化学方程式：CH42O2点燃,2H2OCO2。(2)海宁市太阳能协会提供的数据表明，海宁市3年来向太阳“借”了1.3亿元。经测算：1米2的太阳能热水器集热面上平均每分钟吸收的热能为9.6103焦耳，则1米2的太阳能热水器集热面的吸热功率为160瓦。(3)嘉兴市农作物每年产出秸秆约166万吨。如果将秸秆气化，每年可产3.32109米3的秸秆气，这些气体燃烧可产生相当于3.3109度电的能量。而每年的6月，嘉兴市有许多农民直接在田地里点燃秸秆，产生的浓烟还会造成环境污染。从科学的角度看，嘉兴市要大力开发利用这三类可再生能源的意义是保护环境(或节约能源)。【解析】(1)沼气是农村推广使用的一种新能源，它的主要成分是CH4，它燃烧的化学方程式为CH42O22H2OCO2。(2)P160瓦。(3)焚烧秸秆，最大的危害在于污染环境，同时会破坏土壤结构，还造成了能源的损耗。所以开发这三类可再生能源，保护了环境并节约了能源。16以“低碳世博”为理念的上海世博园区，有很多新能源汽车在示范运行，其中包括120辆纯电动客车，实现了公共交通的零排放。下表是某纯电动汽车与燃油汽车进行测试时的部分数据：纯电动汽车燃油汽车能源种类电能汽油(汽油热值为46107焦/千克，汽油0.7103千克/米3)牵引力600牛600牛每百千米能耗20千瓦时8升单位能耗价格1.0元/千瓦时6.5元/升二氧化碳排放量0每消耗1千克汽油排放2.2千克二氧化碳请根据上表提供的有关数据计算：(1)纯电动汽车行驶100千米比燃油汽车节约多少费用？(2)燃油汽车每行驶100千米向空气中排放多少千克的二氧化碳？(3)纯电动汽车和燃油汽车的能量转换效率分别是多少？【解】(1)纯电动汽车的能耗费用为1.0元/千瓦时20千瓦时20元，燃油汽车的能耗费用为6.5元/升8升52元，纯电动汽车节省费用52元20元32元。(2)燃油汽车100千米耗油质量m汽油汽油V汽油0.7103千克/米38103米35.6千克。排放二氧化碳的质量为2.2千克5.612.32千克。(3)两种汽车分别行驶100千米做的有用功相同，即W有Fs600牛105米6107焦。纯电动汽车的能量转换效率83.3%；燃油汽车的能量转换效率23.3%。17我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37吨，最大飞行高度达20000米，最大航行速度达2.5倍声速(合3060千米/时)，最大载油量为10吨，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：速度v/ (米秒1)100200300400500F阻/牛0.31041.21042.71044.81047.5104已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5107焦/千克。求：(1)飞机发动机完全燃烧10吨燃油获得的能量是多少焦？(2)当飞机以400米/秒的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？(3)若在飞机油箱中加满燃油，并且以500米/秒的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？【解析】