課后強(qiáng)化訓(xùn)練29 能量守恒和能源

1、課后強(qiáng)化訓(xùn)練29能量守恒和能源一、選擇題1在作為人類(lèi)主要能源的化石能源發(fā)生危機(jī)時(shí)，核能由于其能量密度遠(yuǎn)高于化石能源，給人類(lèi)解決能源危機(jī)帶來(lái)希望。但1986年切爾諾貝利核電站的核泄漏和2011年日本福島核電站的核泄漏等，使各國(guó)對(duì)核電站的安全性不得不高度重視。造成核電站的安全性得不到保障的最主要的原因是(D)A. 核廢料不好處理B. 核能發(fā)電技術(shù)還不成熟C. 只有核裂變可控，核聚變不可控D. 意外發(fā)生核泄漏時(shí)，會(huì)產(chǎn)生放射性污染2下列有關(guān)能或能源的討論中，你認(rèn)為錯(cuò)誤的是(A)A. 人類(lèi)社會(huì)面臨能源危機(jī)，總有一天能量會(huì)被消耗殆盡B. 煤、石油、天然氣等儲(chǔ)量有限，人類(lèi)面臨能源危機(jī)C. 很多傳統(tǒng)能源已走向

2、枯竭，但我們可以開(kāi)發(fā)新的能源D. 太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力、地?zé)崮?、潮汐能等是取之不盡的【解析】A人類(lèi)消耗能量的過(guò)程，是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程，其總量是保持不變的?？傆幸惶炷芰繒?huì)被消耗殆盡的說(shuō)法是錯(cuò)誤的；B.煤、石油、天然氣屬于不可再生能源，總量不斷減少，人類(lèi)面臨能源危機(jī)；C.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)會(huì)發(fā)現(xiàn)和利用新能源以替代傳統(tǒng)的化石能源；D.太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力、地?zé)崮堋⒊毕艿榷际强稍偕茉?，是取之不盡的。3做功可以改變物體的內(nèi)能，下圖中物體的內(nèi)能減少的是(C)【解析】A、B、D都是外界對(duì)物體做功，內(nèi)能增加。C是氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減少。4由做飯聯(lián)想到的物理知識(shí)，錯(cuò)誤的是(D)A. 向熱湯中滴入香油，散發(fā)出

3、濃濃的香味，是由于溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈B. 把雞蛋往灶臺(tái)上一磕，雞蛋就破了，是利用物體間力的作用是相互的C. 用吸盤(pán)掛鉤掛鏟子，是利用大氣壓強(qiáng)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】向熱湯中滴入香油，散發(fā)出濃濃的香味，是由于溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，A正確；把雞蛋往灶臺(tái)上一碰，雞蛋給灶臺(tái)施加力，因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ模钆_(tái)也給雞蛋施力，雞蛋便破了，B正確；塑料吸盤(pán)能夠吸在墻壁上，利用的是大氣壓，C正確；土豆在水中下沉，是因?yàn)橥炼沟拿芏却笥谒拿芏?，D錯(cuò)誤。5進(jìn)行核裂變的條件是(B)A. 溫度必須很高 B. 必須用中子轟擊C. 必須用質(zhì)子轟擊 D. 自發(fā)進(jìn)行【解析】一個(gè)質(zhì)

4、量較大的原子核在中子的轟擊下，會(huì)變?yōu)閮蓚€(gè)中等大小的原子核，同時(shí)釋放出巨大的能量，這就是裂變。所以，進(jìn)行核裂變的條件是必須用中子轟擊。6舌尖上的中國(guó)2聚焦于普通人的家常菜，讓海內(nèi)外觀眾領(lǐng)略了中華飲食之美。如圖所示，對(duì)通過(guò)煎、炒、蒸、拌烹調(diào)的四種美食中所包含的物理知識(shí)，認(rèn)識(shí)正確的是(C)(第6題)A. 煎：煎鍋一般用鐵制造，主要是利用了鐵的比熱容大B. 炒：主要是通過(guò)做功的方式使藜蒿和臘肉的內(nèi)能增加C. 蒸：是通過(guò)熱傳遞和高溫水蒸氣液化放熱，使榆錢(qián)飯蒸熟D. 拌：香蔥和豆腐要拌著才能入味，說(shuō)明分子沒(méi)有做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)【解析】A煎鍋一般用鐵制造，主要是利用鐵具有良好的導(dǎo)熱性；B.“炒”主要是通過(guò)熱傳遞的

5、方式使藜蒿和臘肉的內(nèi)能增加；C.“蒸”是通過(guò)熱傳遞和高溫水蒸氣液化放熱，使榆錢(qián)飯蒸熟；D.香蔥和豆腐要拌著才能入味，說(shuō)明分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。故選C。7下列現(xiàn)象所反映的科學(xué)原理正確的是(B)A. 踢出去的足球繼續(xù)飛行，說(shuō)明足球受到慣性力的作用B. 從冰箱冷凍室取食物時(shí)手常被食物粘住，說(shuō)明水遇冷會(huì)凝固C. 從樹(shù)上掉下的蘋(píng)果越落越快，說(shuō)明動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為勢(shì)能D. 長(zhǎng)時(shí)間行駛的汽車(chē)輪胎發(fā)熱，說(shuō)明通過(guò)熱傳遞能改變輪胎的內(nèi)能【解析】踢出去的足球繼續(xù)飛行是因其具有慣性，而不是受到慣性力的作用，A錯(cuò)；從冰箱冷凍室取食物，手接觸的食物表面的冰先熔化，后又遇冷凝固，或是手上原帶有水，進(jìn)入冷凍室凝固成冰與食物粘?。粡臉?shù)

6、上掉落的蘋(píng)果，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，越落越快，C錯(cuò)；長(zhǎng)時(shí)間行駛的汽車(chē)，輪胎受地面摩擦作用，摩擦力對(duì)輪胎做功使輪胎溫度升高，D錯(cuò)。8在學(xué)習(xí)了內(nèi)能及能量的轉(zhuǎn)化和守恒后，同學(xué)們?cè)谝黄鹗崂碇R(shí)時(shí)交流了以下想法，你認(rèn)為其中不正確的是(B)A. 做功可以改變物體的內(nèi)能B. 熱傳遞改變物體內(nèi)能是不同形式的能量的相互轉(zhuǎn)化C. 在一定條件下各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化D. 能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過(guò)程中總會(huì)有損耗，但能量的總量保持不變【解析】A做功改變物體的內(nèi)能是不同形式的能的相互轉(zhuǎn)化，如摩擦生熱中是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；B.熱傳遞是不同物體間的內(nèi)能相互轉(zhuǎn)移；C.自然界中存在不同形式的能量，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化；D.能量

7、在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中總會(huì)有損耗，例如電動(dòng)機(jī)的工作原理就是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，但是因?yàn)闄C(jī)械之間存在摩擦，摩擦生熱，所以有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而這部分的能量轉(zhuǎn)化是我們不需要的，所以可以稱(chēng)這部分能量損耗了，但能量的總量保持不變。9在“比較水與煤油吸收熱量時(shí)溫度升高的快慢”實(shí)驗(yàn)中，需要控制某些變量，以下做法多余的是(B)A. 采用完全相同的加熱方式B. 采用酒精燈加熱時(shí)，酒精燈里加入的酒精量相同C. 取相同質(zhì)量的水和煤油D. 盛放水和煤油的容器相同【解析】A實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)采用完全相同的加熱方式，保證在相同的時(shí)間內(nèi)提供相同的熱量；B.實(shí)驗(yàn)中，酒精燈里所加的酒精量對(duì)升溫的快慢不會(huì)造成影響；C.實(shí)驗(yàn)中，必須取相

8、同質(zhì)量的水和煤油，符合控制變量法的要求；D.實(shí)驗(yàn)中，盛放水和煤油的容器也會(huì)影響其吸熱與升溫的情況，故應(yīng)使容器保持相同。故選B。10如圖所示，不旋轉(zhuǎn)的鋁塊在強(qiáng)大壓力作用下頂住高速旋轉(zhuǎn)的銅塊，銅塊瞬間停止轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者黏合在一起，這就是“旋轉(zhuǎn)焊接”技術(shù)。下列對(duì)焊接過(guò)程的理解，錯(cuò)誤的是(B)(第10題)A. 強(qiáng)大的壓力可以使兩者之間產(chǎn)生很大的摩擦力B. 使銅塊高速旋轉(zhuǎn)是為了增大銅塊的慣性C. 銅塊內(nèi)能增加是通過(guò)做功的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的D. 銅塊和鋁塊增加的內(nèi)能是由銅塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來(lái)的【解析】鋁塊與銅塊直接接觸，且發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)大的壓力使兩者之間產(chǎn)生了很大的摩擦力，A正確；物體慣性的大小只與物體質(zhì)量大小有

9、關(guān)，與運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；銅塊內(nèi)能的增加是通過(guò)做功的方式實(shí)現(xiàn)的，C正確；銅塊和鋁塊增加的內(nèi)能是由銅塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來(lái)的，D正確。二、非選擇題11各種形式的能之間可以在一定的條件下相互轉(zhuǎn)化，請(qǐng)按表中示例完成表格。能量轉(zhuǎn)化實(shí)例化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能干電池對(duì)外供電電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能用電熨斗熨衣服機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能鉆木取火【解析】電熨斗熨衣服，要消耗電能獲得內(nèi)能，所以是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；流星、鉆木取火、搓手取暖等都是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。12央視一套播出的“舌尖上的中國(guó)”節(jié)目深受廣大群眾喜愛(ài)，味道鮮美的微山湖燉魚(yú)是濟(jì)寧人民“舌尖上的美食”。燉魚(yú)滿(mǎn)屋飄香是由分子運(yùn)動(dòng)造成的，烹飪過(guò)程中其內(nèi)能是通過(guò)熱傳遞方式改變的。13

10、小聰想運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)在家門(mén)口建一個(gè)噴泉，并用抽水機(jī)把噴出來(lái)的水送回到噴水用的貯水容器中。為此他想為抽水機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械裝置來(lái)帶動(dòng)，要求：一開(kāi)始用手搖動(dòng)使機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，以后就靠機(jī)械自己通過(guò)內(nèi)部簡(jiǎn)單機(jī)械相互帶動(dòng)，使機(jī)械永遠(yuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)下去，抽水機(jī)就永遠(yuǎn)工作，噴泉也就能不停地噴水。你認(rèn)為他設(shè)想的機(jī)械裝置能實(shí)現(xiàn)嗎？不能(填“能”或“不能”)，原因是違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律?！窘馕觥坑绖?dòng)機(jī)不可能制成，因?yàn)樗`背了能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律。14如圖所示是四沖程汽油機(jī)的兩個(gè)沖程，甲圖顯示的是汽油機(jī)的壓縮沖程，乙圖中是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(第14題)【解析】壓縮沖程與做功沖程進(jìn)氣門(mén)與排氣門(mén)均關(guān)閉，但壓縮沖程活塞向上運(yùn)動(dòng)，做功

11、沖程活塞向下運(yùn)動(dòng)，且做功沖程火花塞點(diǎn)火。壓縮沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。15. 在嘉興市政協(xié)會(huì)議上，有政協(xié)委員提出，要大力開(kāi)發(fā)利用沼氣、太陽(yáng)能、秸稈三類(lèi)可再生能源。請(qǐng)回答：(1)南湖區(qū)有一養(yǎng)殖場(chǎng)，建造了200米2沼氣池處理豬糞污水，產(chǎn)生的沼氣可供30戶(hù)農(nóng)戶(hù)常年使用。寫(xiě)出沼氣中主要成分甲烷燃燒的化學(xué)方程式：CH42O2點(diǎn)燃,2H2OCO2。(2)海寧市太陽(yáng)能協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)表明，海寧市3年來(lái)向太陽(yáng)“借”了1.3億元。經(jīng)測(cè)算：1米2的太陽(yáng)能熱水器集熱面上平均每分鐘吸收的熱能為9.6103焦耳，則1米2的太陽(yáng)能熱水器集熱面的吸熱功率為160瓦。(3)嘉興市農(nóng)作物每年產(chǎn)出秸稈約1

12、66萬(wàn)噸。如果將秸稈氣化，每年可產(chǎn)3.32109米3的秸稈氣，這些氣體燃燒可產(chǎn)生相當(dāng)于3.3109度電的能量。而每年的6月，嘉興市有許多農(nóng)民直接在田地里點(diǎn)燃秸稈，產(chǎn)生的濃煙還會(huì)造成環(huán)境污染。從科學(xué)的角度看，嘉興市要大力開(kāi)發(fā)利用這三類(lèi)可再生能源的意義是保護(hù)環(huán)境(或節(jié)約能源)。【解析】(1)沼氣是農(nóng)村推廣使用的一種新能源，它的主要成分是CH4，它燃燒的化學(xué)方程式為CH42O22H2OCO2。(2)P160瓦。(3)焚燒秸稈，最大的危害在于污染環(huán)境，同時(shí)會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，還造成了能源的損耗。所以開(kāi)發(fā)這三類(lèi)可再生能源，保護(hù)了環(huán)境并節(jié)約了能源。16以“低碳世博”為理念的上海世博園區(qū)，有很多新能源汽車(chē)在示范

13、運(yùn)行，其中包括120輛純電動(dòng)客車(chē)，實(shí)現(xiàn)了公共交通的零排放。下表是某純電動(dòng)汽車(chē)與燃油汽車(chē)進(jìn)行測(cè)試時(shí)的部分?jǐn)?shù)據(jù)：純電動(dòng)汽車(chē)燃油汽車(chē)能源種類(lèi)電能汽油(汽油熱值為46107焦/千克，汽油0.7103千克/米3)牽引力600牛600牛每百千米能耗20千瓦時(shí)8升單位能耗價(jià)格1.0元/千瓦時(shí)6.5元/升二氧化碳排放量0每消耗1千克汽油排放2.2千克二氧化碳請(qǐng)根據(jù)上表提供的有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算：(1)純電動(dòng)汽車(chē)行駛100千米比燃油汽車(chē)節(jié)約多少費(fèi)用？(2)燃油汽車(chē)每行駛100千米向空氣中排放多少千克的二氧化碳？(3)純電動(dòng)汽車(chē)和燃油汽車(chē)的能量轉(zhuǎn)換效率分別是多少？【解】(1)純電動(dòng)汽車(chē)的能耗費(fèi)用為1.0元/千瓦時(shí)20千瓦

14、時(shí)20元，燃油汽車(chē)的能耗費(fèi)用為6.5元/升8升52元，純電動(dòng)汽車(chē)節(jié)省費(fèi)用52元20元32元。(2)燃油汽車(chē)100千米耗油質(zhì)量m汽油汽油V汽油0.7103千克/米38103米35.6千克。排放二氧化碳的質(zhì)量為2.2千克5.612.32千克。(3)兩種汽車(chē)分別行駛100千米做的有用功相同，即W有Fs600牛105米6107焦。純電動(dòng)汽車(chē)的能量轉(zhuǎn)換效率83.3%；燃油汽車(chē)的能量轉(zhuǎn)換效率23.3%。17我國(guó)自主研制的某型新一代戰(zhàn)斗機(jī)，它具備超音速巡航、電磁隱身、超機(jī)動(dòng)性、超視距攻擊等優(yōu)異性能，該飛機(jī)最大起飛質(zhì)量為37噸，最大飛行高度達(dá)20000米，最大航行速度達(dá)2.5倍聲速(合3060千米/時(shí))，最大載油量為10噸，飛機(jī)航行時(shí)所受阻力的大小與速度的關(guān)系見(jiàn)下表：速度v/ (米秒1)100200300400500F阻/牛0.31041.21042.71044.81047.5104已知飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是40%，飛機(jī)使用的航空燃油的熱值為5107焦/千克。求：(1)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)完全燃燒10噸燃油獲得的能量是多少焦？(2)當(dāng)飛機(jī)以400米/秒的速度巡航時(shí)，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是多少千瓦？(3)若在飛機(jī)油箱中加滿(mǎn)燃油，并且以500米/秒的速度巡航時(shí)，飛機(jī)的最大航程約是多少千米？【解析】