2025新課改-高中物理-必修第3冊（20講）16 B能源與可持續(xù)發(fā)展 中檔版含答案

2025新課改-高中物理-必修第3冊（20講）16B能源與可持續(xù)發(fā)展中檔版能源與可持續(xù)發(fā)展知識點(diǎn)：能源與可持續(xù)發(fā)展一、能量守恒定律能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變．這個規(guī)律叫作能量守恒定律．二、能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性1．能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的．2．能量耗散(1)能量耗散的概念：燃料燃燒時一旦把熱量釋放出去，就不會再次自動聚集起來供人類重新利用．電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的內(nèi)能，我們很難把這些散失的能量收集起來重新利用．(2)能量品質(zhì)降低：能量耗散雖然不會導(dǎo)致能量總量的減少，卻會導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低，從便于利用的能源變成不便于利用的能源．(3)能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性．三、能源的分類與應(yīng)用1．可再生能源：在自然界中可以再生的能源，如：水能、風(fēng)能、潮汐能等．2．不可再生能源：自然界中無法在短時間內(nèi)再生的能源，如：煤炭、石油、天然氣等．3．我國在能源的開發(fā)利用方面，有以下幾種發(fā)電方式：太陽能發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、核能發(fā)電．四、能源與社會發(fā)展1．人類對能源的利用大致經(jīng)歷了三個時期，即柴薪時期、煤炭時期、石油時期．2．人類社會可持續(xù)發(fā)展的核心是追求發(fā)展與資源、環(huán)境的平衡．人類要樹立新的能源安全觀，轉(zhuǎn)變能源的供需模式：既要提倡節(jié)能，又要發(fā)展可再生能源以及天然氣、清潔煤和核能等清潔能源．技巧點(diǎn)撥一、能量的轉(zhuǎn)化與守恒1．自然界中不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，一種形式的能量減少一定伴隨著其他形式的能量增加，能量的總量保持不變．2．能量守恒定律的適用范圍能量守恒定律是貫穿物理學(xué)的基本規(guī)律，是在各種自然現(xiàn)象中普遍適用的一條規(guī)律．3．能量守恒定律的表達(dá)式(1)E初＝E末，初狀態(tài)各種能量的總和等于末狀態(tài)各種能量的總和．(2)ΔE增＝ΔE減，某些能量的增加量等于其他能量的減少量．4．應(yīng)用步驟(1)明確研究對象及研究過程；(2)明確該過程中，哪些形式的能量在變化；(3)確定參與轉(zhuǎn)化的能量中，哪些能量增加，哪些能量減少；(4)列出增加的能量和減少的能量之間的守恒式(或初、末狀態(tài)能量相等的守恒式)．二、能源的分類與應(yīng)用1．地球上的絕大部分能源來源于太陽的輻射能2．能源的分類(1)可再生能源：自然界可以源源不斷地提供，或在自然界中可以再生，如：水能、風(fēng)能、潮汐能．(2)不可再生能源：自然界無法在短時間內(nèi)再生，如：煤炭、石油、天然氣．三、能源與社會發(fā)展1．能源的重要性：能源是社會存在與發(fā)展永遠(yuǎn)不可或缺的必需品，是國民經(jīng)濟(jì)運(yùn)動的物質(zhì)基礎(chǔ)，它與材料、信息構(gòu)成現(xiàn)代社會的三大支柱．2．能源和環(huán)境污染(1)溫室效應(yīng)：石油、煤炭的燃燒增加了大氣中二氧化碳的含量，由于二氧化碳對長波的輻射有強(qiáng)烈的吸收作用，且像暖房的玻璃一樣，只準(zhǔn)太陽光的熱輻射進(jìn)來，不讓室內(nèi)長波熱輻射出去，使地球氣溫上升，這種效應(yīng)叫溫室效應(yīng)．溫室效應(yīng)造成的影響：溫室效應(yīng)使兩極的冰雪融化，海平面上升，淹沒沿海城市，使海水倒流入河流，從而使耕地鹽堿化；溫室效應(yīng)使全球降水量變化，影響氣候和植被變化，影響人體健康．(2)酸雨：酸雨是指pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的大氣降水．形成酸雨的主要原因是燃燒煤炭和石油，以及工業(yè)生產(chǎn)等釋放到大氣中的二氧化硫等物質(zhì)使雨水酸度升高，形成“酸雨”，腐蝕建筑物、酸化土壤．(3)光化學(xué)煙霧：內(nèi)燃機(jī)工作時的高溫使空氣和燃料中的多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氮的氧化物和碳?xì)浠衔铮@些化合物在大氣中受到紫外線的照射，產(chǎn)生二次污染物質(zhì)——光化學(xué)煙霧．這些物質(zhì)有毒，能引起人的多種疾?。硗?，常規(guī)能源燃燒時產(chǎn)生的浮塵也是一種污染物．例題精練1．（2021?浙江模擬）抽水蓄能電站是利用用電低谷期的多余清潔能源進(jìn)行抽水，在用電高峰期的時候代替部分火力發(fā)電。浙江是抽水蓄能電站已建和在建較多的省份，其中麗水縉云的抽水蓄能電站預(yù)計2026年全部投產(chǎn)發(fā)電，該電站設(shè)計年抽水電量24億千瓦時，設(shè)計年發(fā)電量為18億千瓦時，大大減少了二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等排放，具有顯著的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，被稱為“超級綠色蓄電池”。根據(jù)發(fā)改委提供的數(shù)據(jù)為火電廠平均每千瓦時供電耗煤約為320g標(biāo)準(zhǔn)煤，而每噸標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的二氧化碳為2620kg，則該蓄電站建成后每年可減少二氧化碳的排放量約為（）A．15萬噸 B．150萬噸 C．20萬噸 D．200萬噸【分析】先計算年發(fā)電量為18億千瓦時需耗煤質(zhì)量，進(jìn)而計算每年可減少二氧化碳的排放量?！窘獯稹拷猓耗臧l(fā)電量為18億千瓦時需耗煤m＝18×108×0.32千克＝5.76×108千克＝5.76×105噸，則每年可減少二氧化碳的排放量為M＝5.76×105×2620千克≈1.5×109千克＝150萬噸。故B正確，ACD錯誤。故選：B。【點(diǎn)評】本題屬于信息給與題，需要學(xué)生認(rèn)真審題，了解物理過程，本題難度不大，考查了學(xué)生掌握知識與應(yīng)用知識的能力。2．（2021春?進(jìn)賢縣校級期中）如圖所示，閉合小金屬環(huán)從高h(yuǎn)處的光滑曲面上端無初速度滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，則下列說法正確的是（）A．若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h B．若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h C．若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h D．若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度大于h【分析】若是勻強(qiáng)磁場，閉合小金屬球中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，機(jī)械能守恒，高度不變．若是非勻強(qiáng)磁場，閉合小金屬球中由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流，機(jī)械能減小轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，高度減小．【解答】解：A、若是勻強(qiáng)磁場，穿過小球的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，機(jī)械能守恒，高度不變，則環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h。故A正確，B錯誤。C、若是非勻強(qiáng)磁場，閉合小金屬球中由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流，機(jī)械能減小轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，高度減小，則環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h，故CD錯誤。故選：B?！军c(diǎn)評】本題關(guān)鍵根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，分析能否產(chǎn)感應(yīng)電流，注意從能量的角度分析高度的變化．隨堂練習(xí)1．（2020秋?浙江月考）我國有豐富的風(fēng)能、太陽能資源，路燈作為戶外用電裝置，兩者結(jié)合做成風(fēng)光互補(bǔ)路燈，無疑為節(jié)能減排提供了一個很好的解決方案。國家發(fā)改委提供的數(shù)據(jù)顯示，每燃燒1噸標(biāo)準(zhǔn)煤可以發(fā)電3000千瓦時，排放二氧化碳2.61噸。假如傳統(tǒng)路燈消耗的電能來自燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)電，則用此路燈替換400瓦的傳統(tǒng)路燈，則每套路燈1年（每天約工作10小時）可減少多少二氧化碳的排放（）A．487kg B．13kg C．1270kg D．3048kg【分析】根據(jù)電功率的公式P＝可以求出路燈1年消耗的電能，從而可以算出每套路燈1年可減小二氧化碳的排放量。【解答】解：400W的路燈1年消耗的電能為：W＝Pt＝0.4kW×10h×365＝1460kW?h，則每套路燈1年可減小二氧化碳的排放量為：m＝×2.61t＝1.27t＝1270kg，故C正確，ABD錯誤。故選：C。【點(diǎn)評】該題主要考查對電功率的公式的理解和掌握的程度，代入相關(guān)的公式即可求出。2．（2020秋?瓦房店市期中）下列說法中正確的是（）A．自然界的能量總和是守恒的，所以節(jié)約能源是毫無意義的 B．電源是通過靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置 C．電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，是通過電流做功來實現(xiàn)的 D．能量耗散表明自然界的能量總和在不斷減少【分析】自然界的能量總和是守恒的，但能量的品質(zhì)會越來越低，一定要節(jié)約能源；電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置，電流做功可以將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能；根據(jù)能量守恒定律可知，自然界的總能量不變?！窘獯稹拷猓篈、自然界的能量總和是守恒的，但人類能應(yīng)用的能源是有限的，且耗散的能量無法再收集起來應(yīng)用，所以能量的品質(zhì)會越來越低，一定要節(jié)約能源，故A錯誤；B、電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置，不是通過靜電力做功的，故B錯誤；C、電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，是電流做功的過程，是通過電流做功來實現(xiàn)的，故C正確；D、根據(jù)能量守恒定律可知，自然界的總能量不變，能量耗散表明自然界中與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程是具有方向性的，也說明可供人們利用的能量在不斷減少，故D錯誤。故選：C?！军c(diǎn)評】本題考查了能源的開發(fā)和利用、能量守恒定律以及能源耗散的理解和應(yīng)用，要從多個角度來了理解能源危機(jī)，并樹立節(jié)約能源的觀點(diǎn)。3．（2020秋?浙江月考）由于梅雨季節(jié)連續(xù)多日雨水，7月8日9時起，杭州新安江水庫9個泄洪閘孔全開泄洪，這也是新安江水庫建成61年來的首次泄洪。已知泄洪流量為6600m3/s，水位落差100m，水流沖擊水輪機(jī)發(fā)電時，水流20%的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，已知水的密度為1.0×103kg/m3，按照以上數(shù)據(jù)估算發(fā)電站的發(fā)電功率是（）A．1.3×108W B．1.3×109W C．6.6×109W D．6.6×1010W【分析】先計算一段時間內(nèi)水流從高處到低處重力所做的功，再計算發(fā)電功率功率【解答】解：一段時間t水流做的功為W＝mgh＝ρVtgh，電能為20%W＝20%×ρVtgh，發(fā)電功率為P＝ρVgh×20%＝1.0×103×6600×10×100×20%W＝1.32×109W。故B正確，ACD錯誤。故選：B。【點(diǎn)評】根據(jù)密度和泄洪流量計算水流的質(zhì)量，注意只有20%的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能綜合練習(xí)一．選擇題（共15小題）1．（2021春?湖州期末）某抽水蓄能電站（圖甲）分為上水庫和下水庫。上水庫蓄水之后，湖面面積2.8×105m2，下水庫湖面面積2.55×107m2，上、下水庫湖面落差590m，兩水庫之間用傾斜輸水管道及水平支管相連（圖乙）。某次上水庫放水發(fā)電，上水庫湖面下降10m。若水電站發(fā)電效率為65%，假定湖面面積沒變化，則該次電站的發(fā)電量大約為（）A．1×102kW?h B．2×104kW?h C．3×106kW?h D．3×108kW?h【分析】水的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)能量守恒定律可以求出發(fā)電量。【解答】解：從上水庫流到下水庫的水的質(zhì)量：m＝ρV＝ρS上水庫△h，由能量守恒定律得：mgHη＝E，上水庫湖面下降△h＝10m，上、下水庫湖面落差H＝590m，1kW?h＝1000×3600J＝3.6×106J，代入數(shù)據(jù)解得：E≈3×106kW?h，故C正確，ABD錯誤。故選：C?！军c(diǎn)評】本題考查了能量守恒定律的應(yīng)用，根據(jù)題意應(yīng)用能量守恒定律即可解題。2．（2021春?如皋市月考）下列說法正確的是（）A．在能源的利用過程中，能量是不守恒的 B．經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀世界的低速運(yùn)動 C．實現(xiàn)靜電屏蔽一定要用密封的金屬容器 D．庫侖提出了電場的概念并假想出電場線【分析】能量不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，但有方向性；經(jīng)典力學(xué)使用條件為：宏觀，低速，相對論才能解釋微觀，高速運(yùn)動現(xiàn)象；靜電屏蔽不一定要用密封的金屬容器，金屬網(wǎng)也能起到屏蔽作用；庫侖發(fā)現(xiàn)了電荷間的相互作用力，法拉第提出了電場的概念。【解答】解：A、能量不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，是守恒的，但能量的轉(zhuǎn)化有方向性，如機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能后，我們無法將它們收集起來重新利用，故A錯誤；B、經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀世界的低速運(yùn)動，高速運(yùn)動現(xiàn)象需用量子力學(xué)描述，故B正確；C、靜電屏蔽不一定要用密封的金屬容器，金屬網(wǎng)也能起到屏蔽作用，故C錯誤；D、庫侖發(fā)現(xiàn)了電荷間的相互作用力，法拉第提出了電場的概念，故D錯誤。故選：B?！军c(diǎn)評】本題考查了多個物理定律、思想和物理學(xué)史的知識點(diǎn)，學(xué)生平時要注意理解識記。3．（2020?朝陽區(qū)一模）能量守恒定律是自然界最普遍的規(guī)律之一。以下不能體現(xiàn)能量守恒定律的是（）A．熱力學(xué)第一定律 B．牛頓第三定律 C．閉合電路歐姆定律 D．機(jī)械能守恒定律【分析】體現(xiàn)功或能的內(nèi)容體現(xiàn)能量守恒定律，結(jié)合選項內(nèi)容可分析選擇?！窘獯稹拷猓篈、熱力學(xué)第一定律：熱量可以從一個物體傳遞到另一個物體，也可以與機(jī)械能或其他能量互相轉(zhuǎn)換，但是在轉(zhuǎn)換過程中，能量的總值保持不變，故A正確；B、牛頓第三定律是作用力和反作用力的內(nèi)容，不涉及能量，故B錯誤；C、閉合電路歐姆定律：EI＝UI+I2r，即電源功率等于輸出功率與內(nèi)電阻功率之和，故C正確；D、機(jī)械能守恒定律：只用重力彈力做功的系統(tǒng)，動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，但總量守恒，故D正確；本題選錯誤的，故選：B。【點(diǎn)評】能量守恒定律一定涉及做功或各種形式的能，學(xué)生須準(zhǔn)確掌握各個定律的內(nèi)容和應(yīng)用范圍，這些都是基本功。4．（2020?上海模擬）下列說法中正確的是（）A．從甲物體自發(fā)傳遞熱量給乙物體，說明甲物體的內(nèi)能比乙物體多 B．熱機(jī)的效率從原理上講可達(dá)100% C．因為能量守恒，所以“能源危機(jī)”是不可能的 D．以上說法均不正確【分析】熱量能自發(fā)的由高溫物體傳向低溫物體，溫度是分子平均動能的標(biāo)志，能量雖然守恒，但有些能量耗散以后就將不能再利用，改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞．【解答】解：A、熱量能自發(fā)的由高溫物體傳向低溫物體，物體甲自發(fā)傳遞熱量給物體乙，只能說明甲物體的溫度一定比乙物體的溫度高，但由于內(nèi)能取決于物質(zhì)的量、溫度以及體積等方面，故不能比較兩者的內(nèi)能大?。还蔄錯誤；B、由于熱量散發(fā)等原因，熱機(jī)的效率從原理上講是無法達(dá)到100%；故B錯誤；C、能量雖然守恒，但有些能量耗散以后就將不能再利用，所以會出現(xiàn)”能源危機(jī)“，應(yīng)注意保護(hù)能源，故C錯誤；D、由以上分析可知，以上方法均錯誤，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評】本題考查了改變內(nèi)能的方式、熱機(jī)以及能源危機(jī)等內(nèi)容，注意理解能量守恒但是還要節(jié)約能源的原因．5．（2021春?任丘市校級月考）如圖所示，某段滑雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m（包括雪具在內(nèi)）的滑雪運(yùn)動員從雪道上距底端高為h處由靜止開始勻加速下滑，加速度大小為g，他沿雪道滑到底端的過程中，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能 B．運(yùn)動員獲得的動能為mgh C．運(yùn)動員克服摩擦力做功為mgh D．運(yùn)動員減少的機(jī)械能為mgh【分析】由幾何關(guān)系可知運(yùn)動員下滑的位移，則由速度和位移公式可得出運(yùn)動員的末速度，則可得出運(yùn)動員的動能；由動能定理可得出運(yùn)動員克服摩擦力所做的功；由功能關(guān)系即可得出機(jī)械能的改變量．【解答】解：A、若運(yùn)動員不受摩擦力，則加速度應(yīng)為a'＝gsin30°＝g，而現(xiàn)在的加速度小于g，故運(yùn)動員應(yīng)受到摩擦力，故減少的重力勢能有一部分轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，故A錯誤；B、運(yùn)動員運(yùn)動員下滑的距離：L＝＝2h；由運(yùn)動學(xué)公式可得：V2＝2aL，得：V＝；動能為：Ek＝mV2＝，故B正確；C、由動能定理可知mgh﹣Wf＝mV2；解得Wf＝mgh；故C錯誤；D、機(jī)械能的減小量等于阻力所做的功，故下滑過程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為，故D錯誤；故選：B。【點(diǎn)評】在解決有關(guān)能量問題時，要注意明確做功和能量轉(zhuǎn)化間的關(guān)系；合外力做功等于動能的改變量；重力做功等于重力勢能的改變量；阻力做功等于內(nèi)能的增加量．6．（2020?鹽都區(qū)校級學(xué)業(yè)考試）下列說法中正確的是（）A．某種形式的能量減少，一定有其他形式的能量增加 B．能量耗散表明，能量的總量并不守恒 C．隨著科技的發(fā)展，能量是可以憑空產(chǎn)生的 D．隨著科技的發(fā)展，永動機(jī)是可以制成的【分析】熱力學(xué)第一定律：熱力系內(nèi)物質(zhì)的能量可以傳遞，其形式可以轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換和傳遞過程中各種形式能源的總量保持不變．熱力學(xué)第二定律：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響；不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響；不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零．【解答】解：A、根據(jù)能量守恒定律，某種形式的能量減少，一定有其他形式的能量增加，故A正確；B、能量耗散表明，能量的總量雖然守恒，但其轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，故B錯誤；C、根據(jù)能量守恒定律，能量是不能創(chuàng)生的，故C錯誤；D、永動機(jī)違背了熱力學(xué)第一和第二定律，故是不可能制造成功的，故D錯誤；故選：A?！军c(diǎn)評】本題考查了熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律，要明確自然界的總能量是守恒的，但其轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性．7．（2020秋?浦東新區(qū)校級期中）電動機(jī)通電后，電動機(jī)帶動其他機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，一段時間后，電動機(jī)的外殼就會變得燙手，則下列關(guān)于能的轉(zhuǎn)化和守恒的說法中正確的是（）A．電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，總的能量守恒 B．電能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總的能量守恒 C．電路中的電功與電動機(jī)產(chǎn)生的熱量大小相等 D．電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，機(jī)械能守恒【分析】能量既不會消滅也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量保持不變?！窘獯稹拷猓篈、因為電動機(jī)的外殼就會變得燙手，說明有少量一部分電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，故A錯誤；B、電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，機(jī)械能增加了，但能的總量守恒，故B正確；C、在轉(zhuǎn)化中是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能以及內(nèi)能，電路中的電功大于電動機(jī)產(chǎn)生的熱量大小，故C錯誤；D、電能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總的能量守恒，機(jī)械能增大，故D錯誤。故選：B?！军c(diǎn)評】電動機(jī)的外殼會變得燙手，說明有內(nèi)能產(chǎn)生，但內(nèi)能的產(chǎn)生主要是因為電流的熱效應(yīng)，這是本題的易錯點(diǎn)。8．（2020秋?浦東新區(qū)校級期中）下列關(guān)于能量的說法中不正確的是（）A．空中下落的石塊速度越來越大，是因為石塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 B．酒精燃燒時，酒精的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．通過做功和熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能 D．人們對太陽能開發(fā)和利用，說明能量可以憑空產(chǎn)生【分析】判斷能量的轉(zhuǎn)化，我們主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，總是消耗的能量轉(zhuǎn)化為得到的能。做功可以改變物體的內(nèi)能：對物體做功，物體內(nèi)能會增加，物體對外做功，物體內(nèi)能會減小。能量既不能憑空產(chǎn)生也不能憑空消失，總是由一種能量轉(zhuǎn)化為另一種能量，在轉(zhuǎn)化的過程中能的總量保持不變?！窘獯稹拷猓篈、空中下落的石塊，高度降低，重力勢能減小，速度加快，動能增大，所以是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故A正確；B、酒精燃燒是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確；C、做功可以改變物體的內(nèi)能，熱傳遞也可以改變物體的內(nèi)能，故C正確；D、人們對太陽能開發(fā)和利用，是把太陽能轉(zhuǎn)化為其他可以利用的能量，能量不可以憑空產(chǎn)生，故D錯誤。本題選擇不正確的，故選：D?！军c(diǎn)評】本題考查的是我們對于能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的分析能力以及對能的守恒的理解，是一道基礎(chǔ)題目。9．（2020秋?湖州期中）某小組在試驗汽車模型，該模型以蓄電池為驅(qū)動能源，驅(qū)動電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為牽引汽車模型前進(jìn)的機(jī)械功率。該模型的總質(zhì)量m＝30kg，當(dāng)它在水平路面上以v＝18km/h的速度勻速行駛時，驅(qū)動電機(jī)的輸入電流I＝5A，電壓U＝30V．某地區(qū)地表的平均日照輻射度約為480W/m2，若以太陽能為該模型的蓄電池供電，已知能量轉(zhuǎn)化效率約為15%，汽車受到太陽照射面積約為1m2．以下說法正確的是（）A．該模型以v＝18km/h速度行駛時，所受的阻力大小為30N B．該模型以v＝18km/h速度行駛時，驅(qū)動電機(jī)的機(jī)械功率為15W C．該模型若由太陽能直接供電，能以速度v＝18km/h正常行駛 D．若該地一天的有效日照時間為8小時，充電一天可供該模型以v＝18km/h的速度行駛約69.1km【分析】已知輸入電流和電壓可以算出模型車的總功率P總，從而算出模型車的機(jī)械功率P，在勻速運(yùn)動時，模型車牽引力和阻力相等，由f＝F＝可以求出阻力大??；先求出一天太陽能給模型車蓄電池充電電能E，再根據(jù)t＝算出模型車勻速運(yùn)動的時間t，再利用S＝vt就可以求出模型車運(yùn)動的路程?！窘獯稹拷猓篈B、當(dāng)它在水平路面上以v＝18km/h＝5m/s的速度勻速行駛時，模型車牽引力和阻力相等，此時該車的機(jī)械功率P＝0.9UI＝0.9×30×5W＝135W，由公式f＝F＝＝N＝27N≠30N，故AB錯誤；C、由題意可知，太陽能每平方米給直接給汽車模型供電的功率為：P′＝480×1×0.15×0.9W＝64.8W，而該模型以V＝18km/h速度行駛時的功率為P＝135W，顯然太陽能直接供電不能夠讓該模型正常工作，故C錯誤；D、太陽能一天8小時提供的能量為E＝480×1×8×3600×0.15J＝2073600W，模型車的總功率P總＝UI＝150W，模型車所用的時間為t＝＝s＝13824s＝3.84h模型車能夠行駛距離S＝vt＝18×3.84km＝69.12km≈69.1km，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評】本題考查了能量守恒定律、功率等知識點(diǎn)。易錯點(diǎn)：要注意轉(zhuǎn)化效率及單位轉(zhuǎn)換。10．（2020秋?渾源縣校級月考）沙河抽水蓄能電站自2003年投入運(yùn)行以來，在緩解用電高峰電力緊張方面，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。抽水蓄能電站的工作原理是，在用電低谷時（如深夜），電站利用電網(wǎng)多余電能把水抽到高處蓄水池中，到用電高峰時，再利用蓄水池中的水發(fā)電。如圖5所示，蓄水池（上游水庫）可視為長方體，有效總庫容量（可用于發(fā)電）為V，蓄水后水位高出下游水面H，發(fā)電過程中上游水庫水位最大落差為d。統(tǒng)計資料表明，該電站年抽水用電為2.4×108kW?h，年發(fā)電量為1.8×108kW?h．則下列計算結(jié)果正確的是（水的密度為ρ，重力加速度為g，涉及重力勢能的計算均以下游水面為零勢能面）（）A．能用于發(fā)電的水的最大重力勢能Ep＝ρVgH B．能用于發(fā)電的水的最大重力勢能Ep＝ρVg（H﹣d） C．電站的總效率達(dá)75% D．該電站平均每天所發(fā)電能可供給一個大城市居民用電（電功率以105kW計）約10h【分析】（1）電站的年發(fā)電量約為1.8×108kW?h，年抽水用電量約為2.4×108kW?h．根據(jù)效率η的定義求解（2）根據(jù)重力勢能的定義求解（3）根據(jù)W＝Pt求時間。【解答】解：AB、上游水庫的有效庫容為V，能用于發(fā)電的水的最大重力勢能為：Ep＝ρVg（H﹣），故AB錯誤。C、總效率為：η＝＝×100%＝75%，故C正確；D、根據(jù)W＝Pt知時間為：t＝＝＝4.9h，故D錯誤；故選：C?！军c(diǎn)評】要求能量的轉(zhuǎn)化效率，首先要確定哪種能量是有效利用的能量；哪種能量是消耗的總能量。掌握電路的知識在能量轉(zhuǎn)化過程中的應(yīng)用。11．（2021春?昌平區(qū)期末）北京時間2020年4月10日21時，在全球七大城市同時發(fā)布由“事件視界望遠(yuǎn)鏡”觀測到位于室女A星系（M87）中央的超大質(zhì)量黑洞照片，如圖（甲）所示。宇宙中的天體在不斷向外輻射電磁波，人們利用射電望遠(yuǎn)鏡收集來自天體的電磁波進(jìn)行觀測，如圖（乙）所示。天體甲距地球1萬光年，M87的黑洞距離地球5500萬光年，假設(shè)天體甲和M87的黑洞輻射功率相同，忽略電磁波在傳播過程中的損耗，用一架射電望遠(yuǎn)鏡接收到甲發(fā)出的電磁波功率為P1，則該望遠(yuǎn)鏡接收到的來自M87的黑洞發(fā)出的電磁波功率為（）A．P1 B．P1 C．5500P1 D．55002P1【分析】建立以黑洞為球心，以黑洞與地球間距為半徑的球體模型，距離越遠(yuǎn)，接收功率越小?！窘獯稹拷猓海?）天體甲和M87的黑洞輻射功率P0相同，則以天體為球心，天體與地球間距為半徑的球體的球面上，接收功率為：P＝天體甲距地球為R1＝1萬光年，黑洞距地球為R2＝5500萬光年，則有：＝解得：P2＝P1，故B正確，ACD錯誤。故選：B?！军c(diǎn)評】本題考查了電磁波傳播、接收功率的計算問題。找出接收功率和距離的關(guān)系是本題的關(guān)鍵。12．（2021春?慈溪市期末）如圖所示是某類潮汐發(fā)電示意圖。漲潮時開閘，水由通道進(jìn)入海灣水庫蓄水，待水面升至最高點(diǎn)時關(guān)閉閘門如圖甲），當(dāng)落潮時，開閘放水發(fā)電（如圖乙）。設(shè)海灣水庫面積為5.0×108m2，平均潮差為3.0m，一天漲落潮兩次，發(fā)電的平均能量轉(zhuǎn)化率為10%，則一天內(nèi)發(fā)電的平均功率約為（ρ水取1.0×103kg/m3，g取10m/s2）（）A．2.6×104kW B．5.2×104kW C．2.6×105kW D．5.2×105kW【分析】利用潮汐發(fā)電，就是水的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，先求出水的重力做的功，則重力勢能的減小量等于重力做的功，重力勢能的減小量的10%轉(zhuǎn)化為電能的產(chǎn)生從而求出一天內(nèi)發(fā)電平均功率。【解答】解：利用潮汐發(fā)電，就是水的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，水能轉(zhuǎn)化電能的效率是10%，一次漲潮，退潮后水壩內(nèi)水的勢能增加：W水＝G△h＝mg△h＝ρ水Vg△h＝ρ水Shg△h＝ρ水Sgh△h，海水平均潮差為3.0m，則水的重心下降的高度△h＝m＝1.5m則水的勢能可轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽篧電＝W水×10%＝ρ水Sgh△h×10%＝1.0×103×5.0×108×10×3.0×1.5×0.1J＝2.25×1012J。每天2次漲潮，則該電站一天能發(fā)電4.5×1012J，所以每天的平均功率為P＝W═5.2×104kW，故ACD錯誤，B正確。故選：B?！军c(diǎn)評】本題考查了能量守恒定律、電功、電功率等知識點(diǎn)。注意能量守恒定律的應(yīng)用，明確能量的來源去向，以及轉(zhuǎn)化的效率。13．（2021春?南關(guān)區(qū)校級期末）一盞燈發(fā)光功率為100W，假設(shè)它發(fā)出的光向四周均勻輻射，光的平均波長6.0×10﹣7m，在距電燈10m遠(yuǎn)處，以電燈為球心的球面上，1m2的面積每秒通過的光子（能量子）數(shù)約為（）（普朗克常量h＝6.63×10﹣34J?s，光速c＝3.0×108m/s）A．2×1015 B．2×1016 C．2×1017 D．2×1023【分析】光子的能量E＝hγ，真空中光子的頻率γ、波長與光速的關(guān)系為：c＝γλ．單位時間內(nèi)，燈泡發(fā)出的能量為Pt，求出總的光子數(shù)，這些光子在相同時間內(nèi)到達(dá)以光源為球心的同一球面上，根據(jù)數(shù)學(xué)知識求出在距離燈泡d處垂直于光的傳播方向S面積上，單位時間內(nèi)通過的光子數(shù)目?！窘獯稹拷猓涸O(shè)離燈10m遠(yuǎn)處每平方米面積上燈照射的能量為E0，則有：…①設(shè)穿過的光子數(shù)為n，則有：…②解得：代入數(shù)據(jù)得：n＝2×1017個。故ABD錯誤，C正確。故選：C?！军c(diǎn)評】本題要掌握光子的能量公式E＝hγ和光速公式c＝γλ，建立物理模型求解單位時間內(nèi)到達(dá)S面積上的光子數(shù)目。14．（2020?畢節(jié)市模擬）畢節(jié)，是全國唯一一個以“開發(fā)扶貧、生態(tài)建設(shè)”為主題的試驗區(qū)，是國家“西電東送”的主要能源基地。如圖所示，赫章的韭菜坪建有風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)力帶動葉片轉(zhuǎn)動，葉片再帶動轉(zhuǎn)了（磁極）轉(zhuǎn)動，使定子（線圈，不計電阻）中產(chǎn)生電流，實現(xiàn)風(fēng)能向電能的轉(zhuǎn)化。若葉片長為l，設(shè)定的額定風(fēng)速為v，空氣的密度為ρ，額定風(fēng)速下發(fā)電機(jī)的輸出功率為P，則風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為（）A． B． C． D．【分析】建立一個“風(fēng)柱”模型，算出“風(fēng)柱”的質(zhì)量，利用動能定理求出“風(fēng)柱”做的功，然后求出功率和效率?！窘獯稹拷猓航⒁粋€“風(fēng)柱”模型如圖所示，風(fēng)柱的橫截面積為葉片旋轉(zhuǎn)掃出的面積S＝πl(wèi)2，經(jīng)過t風(fēng)柱長度x＝vt，所形成的風(fēng)柱體積V＝πl(wèi)2vt，風(fēng)柱的質(zhì)量m＝ρV＝ρπl(wèi)2vt，根據(jù)動能定理，風(fēng)力在這一段位移做的功W＝Ek＝mv2＝?ρπl(wèi)2vt，?v2，＝ρπl(wèi)2v3t，風(fēng)柱的功率P風(fēng)＝＝ρπl(wèi)2v3，風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率η＝＝。故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c(diǎn)評】本題考查了動能定理、功率、效率等知識。這道題的關(guān)鍵是建立適合的物理模型，利用動能定理解決問題。15．（2020秋?杭州期末）在杭州灣入海口，有亞洲第一座大型海上風(fēng)電場﹣﹣東海大橋海上風(fēng)電場，該風(fēng)電場有58臺風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)葉輪直徑91m，總裝機(jī)容量約200兆瓦，所生產(chǎn)的綠色電能，相當(dāng)于為海減少了20萬輛小轎車產(chǎn)生的碳污染。已知空氣密度為1.29kg/m3，假設(shè)風(fēng)能轉(zhuǎn)成電能的效率為50%，則杭州灣海域的平均風(fēng)速約為（）A．1m/s B．4m/s C．7m/s D．10m/s【分析】通過以葉片長L為半徑的圓面積的風(fēng)的動能再轉(zhuǎn)換為電能，代入數(shù)據(jù)求值?！窘獯稹拷猓阂匀~片長L為半徑的圓面積s＝πl(wèi)2，在時間t內(nèi)通過的位移x＝vt，該體積風(fēng)的動能為＝轉(zhuǎn)化效率為η＝50%，功率公式P＝，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率P的數(shù)學(xué)表達(dá)式為，電能w＝pt，代入數(shù)據(jù)，得v＝7m/s。故ABD錯誤，C正確故選：C。【點(diǎn)評】考查了風(fēng)的動能推導(dǎo)，功率、電能，注意效率的應(yīng)用。二．多選題（共12小題）16．（2020?平頂山模擬）下列說法正確的（）A．在車胎突然爆裂的瞬間，氣體內(nèi)能減少 B．凡是能量守恒的過程一定能夠自發(fā)地發(fā)生的 C．能量轉(zhuǎn)化過程中，其總能量越來越小，所以要大力提倡節(jié)約能源 D．兩個溫度不同的物體相互接觸這兩個物體組成的系統(tǒng)處于非平衡態(tài) E．隨著高度的增加，大氣壓和溫度都在減小，一個正在上升的氫氣球內(nèi)的氫氣內(nèi)能減小【分析】車胎內(nèi)氣體溫度升高，發(fā)生等容變化，由查理定律可知，壓強(qiáng)增大，而容易爆炸。溫度越高，氣體分子運(yùn)動越激烈。氣體體積不變，不做功，溫度升高，內(nèi)能增大。在車胎爆炸過程中，氣體對外做功，由根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷內(nèi)能的變化情況。熱力學(xué)第二定律的理解和應(yīng)用；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒分析；根據(jù)熱平衡態(tài)分析；溫度是分子的平均動能的標(biāo)志；【解答】解：A、車胎突然爆裂的瞬間氣體對外界做功，來不及吸收熱量，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，其內(nèi)能應(yīng)減少。故A正確；B、根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知熱量不可自發(fā)從低溫傳遞到高溫，因此能量守恒的過程不一定能夠自發(fā)地發(fā)生。故B錯誤；C、根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒可知，在能量轉(zhuǎn)化的過程中，其總能量保持不變。故C錯誤；D、兩個溫度不同的物體相互接觸這兩個物體組成的系統(tǒng)處于非平衡態(tài)。故D正確；E、溫度是分子的平均動能的標(biāo)志，隨著高度的增加，溫度減小，一個正在上升的氫氣球內(nèi)的氫氣內(nèi)能減小。故E正確。故選：ADE?！军c(diǎn)評】本題要抓住氣體發(fā)生等容變化，溫度與分子運(yùn)動激烈程度的關(guān)系。要正確理解并掌握熱力學(xué)第一定律?；绢}，比較簡單。17．（2020秋?河口縣校級月考）下列哪些現(xiàn)象屬于能量的耗散（）A．利用水流能發(fā)電產(chǎn)生電能 B．電能在燈泡中變成光能 C．電池的化學(xué)能變成電能 D．火爐把屋子烤暖【分析】能量耗散的過程中能量向品質(zhì)低的大氣內(nèi)能轉(zhuǎn)變過程，但是總的能量是守恒的，能量不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失．【解答】解：能源耗散是指將高品質(zhì)的能源在利用過程中轉(zhuǎn)化為了低品質(zhì)的能量過程；故BD是能源耗散；故選：BD?！军c(diǎn)評】本題要掌握能源耗散的本質(zhì)是能源品質(zhì)的降低，而使一些能源減少的過程．18．（2020秋?安順期末）下列說法中正確的是（）A．第一類永動機(jī)不可能制成是因為違反了能量守恒定律 B．第二類永動機(jī)不違背能量守恒定律，隨著科技的進(jìn)步，第二類永動機(jī)可以制造出來 C．由熱力學(xué)第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，熱傳遞也不一定改變內(nèi)能，但同時做功和熱傳遞一定會改變內(nèi)能 D．分子間引力和斥力同時存在，都隨距離增大而減小，但斥力變化更快 E．液體表面層分子比內(nèi)部分子稀疏，因此液體表面有收縮的趨勢【分析】根據(jù)能量守恒定律的內(nèi)容解答。明確轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)化能的形式發(fā)生變化，轉(zhuǎn)移能的形式不變。第二類永動機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律，內(nèi)能在轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程中要生熱，所以要引起其它變化。液體表面張力是因為液體表面分子分布稀疏，分子間有相互的引力?！窘獯稹拷猓篈、第一類永動機(jī)是不可能制成的，因為它違背了能量守恒定律；故A正確；B、第二類永動機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律，內(nèi)能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化具有方向性才是第二類永動機(jī)不可能制成的原因。故B錯誤；C、由熱力學(xué)第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，熱傳遞也不一定改變內(nèi)能，但同時做功和熱傳遞也不一定會改變內(nèi)能，故C錯誤；D、根據(jù)分子力與分子之間距離的關(guān)系可知，分子間引力和斥力同時存在，都隨距離增大而減小，但斥力變化更快。故D正確；E、因液體分子表面層分子分布比內(nèi)部稀疏，故分子間作用力表現(xiàn)為引力，液體表面有收縮趨勢，故E正確。故選：ADE?！军c(diǎn)評】本題考查兩類永動機(jī)不可能制成的原因以及分子動理論等，記住相關(guān)的內(nèi)容即可。是一道基礎(chǔ)題。19．（2021春?杜集區(qū)校級月考）下列敘述和熱力學(xué)定律相關(guān)，其中正確的是（）A．第一類永動機(jī)不可能制成，是因為違背了能量守恒定律 B．能量耗散過程中能量不守恒 C．能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性 D．物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功【分析】第一類永動機(jī)違背了能量守恒定律。第二類永動機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律，內(nèi)能在轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程中要生熱，所以要引起其它變化。要正確理解能量耗散和能量的轉(zhuǎn)化與守恒。熱力學(xué)第二定律內(nèi)容：氣體不可能從單一熱源吸熱，并全部用來對外做功，而不引起其它變化?！窘獯稹拷猓篈、第一類永動機(jī)既不消耗能量又能源源不斷對外做功，違背了能量守恒定律，所以不可能制成，故A正確；B、能量耗散過程中能量也守恒，故B錯誤；C、能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性，故C正確；D、根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知：氣體不可能從單一熱源吸熱，并全部用來對外做功，而不引起其它變化，若引起外界變化則可以，故D正確。故選：ACD?！军c(diǎn)評】本題考查了熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律，要從多個角度來了理解這兩個定律，可以通過加強(qiáng)練習(xí)來加深理解。20．（2021春?涼州區(qū)校級期末）下列說法不正確的是（）A．“能量轉(zhuǎn)化與守恒定律”與“能源危機(jī)”相矛盾 B．“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，因而是不可能的 C．隨著科技的發(fā)展，永動機(jī)是可以制成的 D．有種“全自動”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的能源，卻能一直走動，說明能量可以憑空產(chǎn)生【分析】能量守恒定律是自然界普遍存在的一種規(guī)律，而凡是違背能量守恒定律或熱力學(xué)定律的過程都不能夠?qū)崿F(xiàn)，利用能量守恒定律、熱力學(xué)第二定律、能量耗散現(xiàn)象解釋即可?！窘獯稹拷猓篈、自然界中雖然滿足能量守恒定律，但存在能量耗散現(xiàn)象，無法把消耗的內(nèi)能收集起來重新利用，所以二者之間并不矛盾，故A錯誤；B、馬跑的過程消耗馬的能量，據(jù)能量守恒可知，不讓馬吃草（補(bǔ)充能量）是不可能的，故B正確；C、第一類永動機(jī)是不可能制成的，原因是違背能量守恒定律，第二類永動機(jī)違背熱力學(xué)第二定律，故C錯誤；D、“全自動”手表，不用上發(fā)條，但是手表帶著在手上，隨手在運(yùn)動過程中，自動的上發(fā)條；若讓表靜止不動，就不會一直走動；所以手表的“能量”并不是可以憑空產(chǎn)生，故D錯誤。本題選不正確的，故選：ACD?！军c(diǎn)評】明確能量守恒定律、熱力學(xué)第二定律、能量耗散現(xiàn)象，并能解釋簡單的熱學(xué)現(xiàn)象是解題的關(guān)鍵，知道永動機(jī)不可能制成的原因。21．（2021春?禪城區(qū)校級期中）以下幾種發(fā)電方式，屬于利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的是（）A．核電站發(fā)電 B．太陽能發(fā)電 C．風(fēng)力發(fā)電 D．水力發(fā)電【分析】根據(jù)發(fā)電原理分析判斷．核電站發(fā)電是利用核能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能發(fā)電利用太陽能轉(zhuǎn)化為電能，風(fēng)力發(fā)電是利用空氣的動能轉(zhuǎn)化為電能．水力發(fā)電是利用水流的動能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電【解答】解：A、核電站發(fā)電是利用核能最終轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電。故A錯誤。B、太陽能發(fā)電利用太陽能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電。故B錯誤。C、風(fēng)力發(fā)電是利用空氣的動能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，即利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電。故C正確。D、水力發(fā)電是利用水流的動能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，即利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，故D正確故選：CD?！军c(diǎn)評】本題對各種發(fā)電基本原理的理解能力．其實發(fā)電是復(fù)雜的過程，這里分析的是最初狀態(tài)的能量形式和最終狀態(tài)能量形式的轉(zhuǎn)化，中間過程比較復(fù)雜．22．（2020秋?大方縣校級月考）下列對能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認(rèn)識正確的是（）A．某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加 B．某個物體的能減少，必然有其他物體的能增加 C．不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機(jī)器﹣﹣永動機(jī)是可能制成的 D．石子從空中落下，最后靜止在地面上，說明能量消失了【分析】能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是指能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中總量保持不變，第一類永動機(jī)不能制成的原因是違反了能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律．能量是守恒的，但能源是有限的．【解答】解：A、根據(jù)能量守恒定律得知，某種形式的能減少，其它形式的能一定增加。故A正確B、某個物體的能量減少，根據(jù)能量守恒定律得知，必然有其它物體的能量增加。故B正確。C、不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機(jī)器﹣﹣永動機(jī)，違反了能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，不可能制成的。故C錯誤。D、石子從空中落下，最后靜止在地面上，石子的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，能量并沒有消失，故D錯誤。故選：AB?！军c(diǎn)評】本題考查對能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的掌握情況，明確能量轉(zhuǎn)化過程中守恒規(guī)律的正確應(yīng)用．23．（2020秋?海陵區(qū)校級月考）下列說法中正確的是（）A．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面存在張力 B．?dāng)U散運(yùn)動就是布朗運(yùn)動 C．蔗糖受潮后會粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是非晶體 D．能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是普遍規(guī)律，能量耗散不違反能量轉(zhuǎn)化和守恒定律【分析】液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，分子間存在相互作用吸引力，從而產(chǎn)生表面張力．布朗運(yùn)動是固體小顆粒做的無規(guī)則運(yùn)動．蔗糖是多晶體．能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是普遍規(guī)律．【解答】解：A、液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，分子間存在相互作用表現(xiàn)引力，從而產(chǎn)生表面張力，故A正確。B、擴(kuò)散是由于分子運(yùn)動引起的；但布朗運(yùn)動是固體小顆粒做的無規(guī)則運(yùn)動，二者不是同一種運(yùn)動；故B錯誤。C、蔗糖受潮后會粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是多晶體，故C錯誤。D、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是普遍規(guī)律，能量耗散不違反能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，故D正確。故選：AD。【點(diǎn)評】本題對熱學(xué)知識進(jìn)行了比較全面的考查，平時要注意加強(qiáng)綜合訓(xùn)練，提高應(yīng)用物理知識解決問題能力．要知道晶體有單晶體和多晶體．理解液體表面張力產(chǎn)生的原因．24．（2021春?菏澤期末）下面關(guān)于能源的說法中正確的是（）A．能源是取之不盡，用之不竭的 B．能源是有限的，特別是常規(guī)能源，如煤、石油、天然氣等 C．大量消耗常規(guī)能源會使環(huán)境惡化，故提倡開發(fā)利用新能源 D．核能的利用對環(huán)境沒有污染【分析】（1）常規(guī)能源：人類利用多年且廣泛使用的能源，如煤、石油、電能等；（2）新能源：新近才開始使用的能源，如核能、太陽能、地?zé)崮?、潮汐能；?）一次能源：直接來自自然界而未經(jīng)加工轉(zhuǎn)換的能源，例如化石燃料、太陽能、水能、生物燃料；（4）二次能源：由一次性能源直接或間接轉(zhuǎn)換而來的能源：煤氣、氫能、電能、汽油、沼氣．【解答】解：AB、能源就是向自然界提供能量轉(zhuǎn)化的物質(zhì)，能源是人類活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，能源是有限的，特別是不可再生的能源，故A錯誤，B正確；C、大量消耗常規(guī)能源會帶來大量的污染，使環(huán)境惡化，故提倡開發(fā)利用新型清潔能源，故C正確；D、核能的利用對環(huán)境污染小，但不是沒有污染，故D錯誤；故選：BC。【點(diǎn)評】本題考查學(xué)生對人類能源的利用情況的了解情況，屬于識記性內(nèi)容，要重點(diǎn)掌握，容易出錯．本題題考查了新能源和常規(guī)能源的區(qū)別：常規(guī)能源又稱傳統(tǒng)能源．已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的煤炭、石油、天然氣、水能等能源．新能源在新技術(shù)的基礎(chǔ)上系統(tǒng)地開發(fā)利用的可再生能源，如太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮?、氫能等?5．（2021春?菏澤期末）能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認(rèn)識正確的是（）A．某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加 B．某個物體的能減少，必然有其他物體的能增加 C．不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機(jī)器﹣﹣永動機(jī)是不可能制成的 D．石子從空中落下，最后靜止在地面上，說明機(jī)械能消失了【分析】能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是指能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中總量保持不變；但能量會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式．【解答】解：A、根據(jù)能量守恒定律得知，某種形式的能減少，其它形式的能一定增大。故A正確。B、某個物體的總能量減少，根據(jù)能量守恒定律得知，必然有其它物體的能量增加。故B正確。C、不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機(jī)器﹣﹣永動機(jī)，違反了能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，不可能制成的。故C正確。D、石子在運(yùn)動和碰撞中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了物體及周圍物體的內(nèi)能，能量并沒有消失；故D錯誤；故選：ABC?！军c(diǎn)評】本題考查對能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的掌握情況，要注意學(xué)會分析能量的轉(zhuǎn)化方向．26．（2021春?茂名校級期末）關(guān)于能量守恒定律，以下正確的是（）A．某種形式的能量減小，一定有其他形式的能量的增加 B．某個物體的能量減少，一定有其他物體的能量的增加 C．不需要消耗能量的永動機(jī)是不可能制成的 D．?dāng)[動的秋千最后停止了，說明能量消失了【分析】根據(jù)能量守恒定律的內(nèi)容進(jìn)行分析：不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，總量不變；能量不能被創(chuàng)生，也不能被消滅【解答】解：A、由能量守恒定律可知，某種形式的能量減少，必然有其他形式的能增加，故A正確；B、由能量守恒定律可知，某個物體能量減少，必然有其他物體能量增加，故B正確；C、不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功永動機(jī)不可能制成，因為它違背了能量守恒定律，故C正確；D、擺動的秋千最后停止了，機(jī)械能減少，轉(zhuǎn)化為其它形式的能，能量沒有消失，故D錯誤；故選：ABC。【點(diǎn)評】本題考查能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律，要注意明確能量可以以不同的形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，也可以在不同物體之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移．27．（2020?常州一模）下列說法中正確的是（）A．能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是普遍規(guī)律，能量耗散不違反能量守恒定律 B．?dāng)U散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進(jìn)行，不能在固體中發(fā)生 C．有規(guī)則外形的物體是晶體，沒有確定的幾何外形的物體是非晶體 D．由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，所以存在表面張力【分析】能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是普遍規(guī)律，能量耗散只是能量的形式轉(zhuǎn)化了，實際總量并沒減少．在液體、氣體中固體中都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象．多晶體沒有規(guī)則的外形．液體表面存在張力．【解答】解：A、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是普遍規(guī)律，能量耗散是能量的形式發(fā)生了轉(zhuǎn)化，能量的利用品質(zhì)下降，但總能量仍守恒，所以不違反能量守恒定律。故A正確。B、擴(kuò)散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進(jìn)行，也能在固體中發(fā)生，故B錯誤。C、有規(guī)則外形的物體是單晶體，沒有確定的幾何外形的物體是非晶體和多晶體，故C錯誤。D、由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，分子間作用力表現(xiàn)為引力，所以存在表面張力，故D正確。故選：AD?！军c(diǎn)評】本題重點(diǎn)掌握能量耗散的實質(zhì)，是能量的形式發(fā)生的轉(zhuǎn)化，并不是能量因此而消失．注意晶體與非晶體的不同點(diǎn)．能源與可持續(xù)發(fā)展知識點(diǎn)：能源與可持續(xù)發(fā)展一、能量守恒定律能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變．這個規(guī)律叫作能量守恒定律．二、能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性1．能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的．2．能量耗散(1)能量耗散的概念：燃料燃燒時一旦把熱量釋放出去，就不會再次自動聚集起來供人類重新利用．電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的內(nèi)能，我們很難把這些散失的能量收集起來重新利用．(2)能量品質(zhì)降低：能量耗散雖然不會導(dǎo)致能量總量的減少，卻會導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低，從便于利用的能源變成不便于利用的能源．(3)能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性．三、能源的分類與應(yīng)用1．可再生能源：在自然界中可以再生的能源，如：水能、風(fēng)能、潮汐能等．2．不可再生能源：自然界中無法在短時間內(nèi)再生的能源，如：煤炭、石油、天然氣等．3．我國在能源的開發(fā)利用方面，有以下幾種發(fā)電方式：太陽能發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、核能發(fā)電．四、能源與社會發(fā)展1．人類對能源的利用大致經(jīng)歷了三個時期，即柴薪時期、煤炭時期、石油時期．2．人類社會可持續(xù)發(fā)展的核心是追求發(fā)展與資源、環(huán)境的平衡．人類要樹立新的能源安全觀，轉(zhuǎn)變能源的供需模式：既要提倡節(jié)能，又要發(fā)展可再生能源以及天然氣、清潔煤和核能等清潔能源．技巧點(diǎn)撥一、能量的轉(zhuǎn)化與守恒1．自然界中不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，一種形式的能量減少一定伴隨著其他形式的能量增加，能量的總量保持不變．2．能量守恒定律的適用范圍能量守恒定律是貫穿物理學(xué)的基本規(guī)律，是在各種自然現(xiàn)象中普遍適用的一條規(guī)律．3．能量守恒定律的表達(dá)式(1)E初＝E末，初狀態(tài)各種能量的總和等于末狀態(tài)各種能量的總和．(2)ΔE增＝ΔE減，某些能量的增加量等于其他能量的減少量．4．應(yīng)用步驟(1)明確研究對象及研究過程；(2)明確該過程中，哪些形式的能量在變化；(3)確定參與轉(zhuǎn)化的能量中，哪些能量增加，哪些能量減少；(4)列出增加的能量和減少的能量之間的守恒式(或初、末狀態(tài)能量相等的守恒式)．二、能源的分類與應(yīng)用1．地球上的絕大部分能源來源于太陽的輻射能2．能源的分類(1)可再生能源：自然界可以源源不斷地提供，或在自然界中可以再生，如：水能、風(fēng)能、潮汐能．(2)不可再生能源：自然界無法在短時間內(nèi)再生，如：煤炭、石油、天然氣．三、能源與社會發(fā)展1．能源的重要性：能源是社會存在與發(fā)展永遠(yuǎn)不可或缺的必需品，是國民經(jīng)濟(jì)運(yùn)動的物質(zhì)基礎(chǔ)，它與材料、信息構(gòu)成現(xiàn)代社會的三大支柱．2．能源和環(huán)境污染(1)溫室效應(yīng)：石油、煤炭的燃燒增加了大氣中二氧化碳的含量，由于二氧化碳對長波的輻射有強(qiáng)烈的吸收作用，且像暖房的玻璃一樣，只準(zhǔn)太陽光的熱輻射進(jìn)來，不讓室內(nèi)長波熱輻射出去，使地球氣溫上升，這種效應(yīng)叫溫室效應(yīng)．溫室效應(yīng)造成的影響：溫室效應(yīng)使兩極的冰雪融化，海平面上升，淹沒沿海城市，使海水倒流入河流，從而使耕地鹽堿化；溫室效應(yīng)使全球降水量變化，影響氣候和植被變化，影響人體健康．(2)酸雨：酸雨是指pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的大氣降水．形成酸雨的主要原因是燃燒煤炭和石油，以及工業(yè)生產(chǎn)等釋放到大氣中的二氧化硫等物質(zhì)使雨水酸度升高，形成“酸雨”，腐蝕建筑物、酸化土壤．(3)光化學(xué)煙霧：內(nèi)燃機(jī)工作時的高溫使空氣和燃料中的多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氮的氧化物和碳?xì)浠衔铮@些化合物在大氣中受到紫外線的照射，產(chǎn)生二次污染物質(zhì)——光化學(xué)煙霧．這些物質(zhì)有毒，能引起人的多種疾?。硗?，常規(guī)能源燃燒時產(chǎn)生的浮塵也是一種污染物．例題精練1．（2021?嘉興二模）為了更好地利用自然資源，某地區(qū)利用風(fēng)力發(fā)電為當(dāng)?shù)厣钌a(chǎn)提供電能，如圖所示。已知該地區(qū)的風(fēng)速約為10m/s，空氣的密度為約1.3kg/m3。若使風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動的風(fēng)通過的截面積約為400m2，且風(fēng)能的25%可轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電功率約為（）A．6.5×104W B．1.3×105W C．2.6×105W D．1.04×106W【分析】在t時間內(nèi)通過橫截面積為400m2的風(fēng)能全部轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)能量守恒定律列式求解即可.【解答】解：1s中通過的空氣體積為V＝Svt＝400×10×1m3＝4000m3，空氣質(zhì)量m＝ρV＝1.3×4000kg＝5200kg這些空氣的動能為Ek＝mv2＝×5200×102J＝260000J25%的動能轉(zhuǎn)化為電能：E電＝25%×Ek＝0.25×260000J＝65000J所以1s的能量，也就是發(fā)電功率P＝6.5×104w，故A正確，BCD錯誤。故選：A。【點(diǎn)評】本題難點(diǎn)在于研究對象的確定上，可以以時間t內(nèi)通過橫截面積為400m2的空氣柱為研究對象，然后根據(jù)能量守恒定律列式求.2．（2021春?孝南區(qū)校級月考）如圖所示為風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)力帶動葉片轉(zhuǎn)動，葉片再帶動轉(zhuǎn)子（磁極）轉(zhuǎn)動，使定子（線圈，不計電阻）中產(chǎn)生感應(yīng)電流，實現(xiàn)風(fēng)能向電能的轉(zhuǎn)化。若葉片長為l，設(shè)定的額定風(fēng)速為v，空氣的密度為ρ，額定風(fēng)速下發(fā)電機(jī)的輸出功率為P，則風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為（）A． B． C． D．【分析】建立一個“風(fēng)柱”模型，算出“風(fēng)柱”的質(zhì)量，利用動能定理求出“風(fēng)柱”做的功，然后求出功率和效率?！窘獯稹拷猓航⒁粋€“風(fēng)柱”模型如圖所示，風(fēng)柱的橫截面積為葉片旋轉(zhuǎn)掃出的面積S＝πl(wèi)2經(jīng)過t風(fēng)柱長度x＝vt，所形成的風(fēng)柱體積V＝πl(wèi)2vt風(fēng)柱的質(zhì)量m＝ρV＝ρπl(wèi)2vt根據(jù)動能定理，風(fēng)力在這一段位移做的功＝風(fēng)柱的功率P風(fēng)＝風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率η＝故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c(diǎn)評】本題考查了動能定理、功率、效率等知識。這道題的關(guān)鍵是建立適合的物理模型，利用動能定理解決問題。隨堂練習(xí)1．（2020?普陀區(qū)二模）物體在豎直方向上分別做勻速上升、加速上升和減速上升三種運(yùn)動。下列說法正確的是（）A．勻速上升機(jī)械能不變 B．加速上升機(jī)械能增加 C．減速上升機(jī)械能一定減小 D．上升過程機(jī)械能一定增加【分析】根據(jù)物體的運(yùn)動情況分析受力情況，再根據(jù)功能原理求解。【解答】解：A、勻速上升過程：根據(jù)平衡可知，拉力豎直向上，對物體做正功，根據(jù)功能原理得知，物體的機(jī)械能增加。故A錯誤。B、加速上升過程：物體受向上的拉力，拉力的方向與速度方向相同，對物體做正功，則物體的機(jī)械能增加。故B正確。C、物體減速上升，有三種情況：不受外力，只受重力，則機(jī)械能不變；受豎直向上的力，且大小小于重力，則外力做正功，物體的機(jī)械能增加；受豎直向下的外力，則外力做負(fù)功，物體的機(jī)械能減小。故C錯誤。D、由前面的分析可知，物體向上運(yùn)動，機(jī)械能可能不變、增加、減小，故D錯誤。故選：B?！军c(diǎn)評】本題的解題關(guān)鍵是掌握功能原理，并能正確分析物體的運(yùn)動情況以及受力情況，注意在分析時把所有的可能情況分析全。2．（2019?福建學(xué)業(yè)考試）下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說法中正確的是（）A．電燈主要是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B．電風(fēng)扇主要是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 C．電熱水器主要是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D．太陽能熱水器主要是將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【分析】分析各項轉(zhuǎn)化前的能量形式和轉(zhuǎn)化后的能量形式，得出結(jié)論。【解答】解：A、電燈工作時，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；B、電風(fēng)扇工作時，消耗電能，主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯誤；C、電熱水器工作時，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C錯誤；D、太陽能熱水器工作時，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評】本題考查了能量的轉(zhuǎn)化判斷，首先要了解各種能量形式，并能夠判斷各種情況下的能量變化。3．（2019秋?寶山區(qū)校級期中）下列能源中，不是“可再生能源”的是（）A．太陽能 B．潮汐能 C．風(fēng)能 D．天然氣【分析】可以從自然界源源不斷得到補(bǔ)充的能源叫可再生能源，如：風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、太陽能；短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充的能源叫不可再生能源，如：煤、石油、天然氣?！窘獯稹拷猓骸翱稍偕茉础睘閬碜源笞匀坏哪茉?，例如太陽能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿?，是取之不盡，用之不竭的能源。天然氣可以從自然界直接獲取，且用后短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充，屬于“不可再生能源”，故D符合題意，ABC不符合題意。本題選擇不是“可再生能源”的，故選：D?！军c(diǎn)評】此題考查我們對于“可再生能源”、“不可再生能源”的理解，“可再生能源”為來自大自然的能源，例如太陽能、風(fēng)力、潮汐能、地?zé)崮艿龋侨≈槐M，用之不竭的能源，是相對于會窮盡的“可再生能源”的一種能源。綜合練習(xí)一．選擇題（共14小題）1．（2021春?諸暨市期末）三峽水電站是我國最大的水力發(fā)電站，平均水位落差約為100m，每秒約有1×104m3的水用來發(fā)電，水的重力勢能約有20%轉(zhuǎn)化為電能，水的密度為1.0×103kg/m2．火電廠每發(fā)一度電大約需要耗標(biāo)準(zhǔn)煤為0.3kg，同時排放二氧化碳為1kg。關(guān)于三峽水電站，下列說法正確的是（）A．發(fā)電平均功率約為2×1012W B．每天的發(fā)電量約為4.8×107kW?h C．相比于同功率的火電廠，每天約可減少煤炭消耗2×106kg D．相比于同功率的火電廠，每天約可減少二氧化碳排放4.8×106kg【分析】先求出每秒發(fā)電的水質(zhì)量，根據(jù)W＝Gh求出水的重力勢能，然后結(jié)合效率求出的發(fā)電功率；再根據(jù)電功與電功率的關(guān)系求出日平均發(fā)電量，再利用火電廠每發(fā)一度電大約需耗標(biāo)準(zhǔn)煤0.3kg，同時排放二氧化碳1kg計算減少煤炭消耗和減少二氧化碳排放的質(zhì)量。【解答】解：A、三峽水電站平均水位落差h＝100m，每秒約有V＝1×104m3的水用來發(fā)電，則每秒用來發(fā)電的水質(zhì)量為m＝ρV＝1×107kg，則發(fā)電平均功率約為P＝mgh×20%＝2×109W，故A錯誤；B、發(fā)電功率P＝2×109W＝2×106kW，則每天平均發(fā)電量約為W＝Pt＝2×106kW×24h＝4.8×107kW?h，故B正確；C、火電廠每發(fā)一度電大約需耗標(biāo)準(zhǔn)煤0.3kg，則火電廠一天發(fā)電4.8×107kW?h，需要煤4.8×107×0.3＝1.44×107kg，故C錯誤；D、火電廠每發(fā)一度電大約需耗標(biāo)準(zhǔn)煤0.3kg，同時排放二氧化碳1kg，則火電廠一天發(fā)電4.8×107kW?h，排放二氧化碳4.8×107kg，故D錯誤；故選：B?！军c(diǎn)評】解答本題的關(guān)鍵是要搞清能量是如何轉(zhuǎn)化的，利用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律進(jìn)行研究。在分析能量轉(zhuǎn)化時，要注意效率。2．（2020?廣東學(xué)業(yè)考試）關(guān)于家用電器工作時發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的描述，下列說法正確的是（）A．電飯煲將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能 B．電熨斗將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 C．手搖發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 D．電吹風(fēng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能【分析】解決此題的關(guān)鍵是弄清能量轉(zhuǎn)化過程前后的能量形式，結(jié)合影響各能量的因素分析能量轉(zhuǎn)化情況，結(jié)合具體選項進(jìn)行分析?！窘獯稹拷猓篈、電飯煲、電熨斗都是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A、B錯誤。C、手搖發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故C正確；D、電吹風(fēng)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，故D錯誤。故選：C?！军c(diǎn)評】此題考查的是能量轉(zhuǎn)化問題，搞清能量轉(zhuǎn)化前后的能量形式，是解決此類問題的關(guān)鍵。3．（2021春?上虞區(qū)期末）太陽能汽車是利用太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能工作的一種新型汽車，已知太陽輻射的總功率約為4×1026W，太陽到地球的距離約為1.5×1011m，假設(shè)太陽光傳播到達(dá)地面的過程中約有40%的能量損耗。某太陽能汽車所用太陽能電池板接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的轉(zhuǎn)化效率約為15%．如果驅(qū)動該太陽能汽車正常行駛所需的機(jī)械功率為5kW，且其中來自于太陽能電池，則所需的太陽能電池板的面積至少約為（已知半徑為R的球體積為V＝πR3，表面積為S＝4πR2）（）A．2m2 B．6m2 C．8m2 D．12m2【分析】設(shè)電池板的最小面積為S，接收太陽能的功率：P＝×S×60%，電池板接收太陽能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，根據(jù)能量守恒列式求解太陽能電池板的最小面積?！窘獯稹拷猓涸O(shè)電池板的最小面積為S，接收太陽能的功率：P＝×S×60%由題意有：驅(qū)動該太陽能汽車正常行駛所需的機(jī)械功率為P機(jī)＝P×則得：P機(jī)＝×S×60%××15%即P×＝×S×60%××15%代入得：5000×＝×S×60%×15%解得：S≈8m2故選：C.【點(diǎn)評】本題運(yùn)用平拋運(yùn)動和能量守恒定律分析和解決實際問題，抓住能量是如何轉(zhuǎn)化是解題的關(guān)鍵。4．（2020?浙江校級學(xué)業(yè)考試）太陽能汽車是利用太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能工作的一種新型汽車．已知太陽輻射的總功率約為4×1026W，太陽到地球的距離約為1.5×1011m，假設(shè)太陽光傳播到達(dá)地面的過程中約有40%的通量損耗，某太陽能汽車所用太陽能電池板接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的轉(zhuǎn)化效率約為15%．如果驅(qū)動該太陽能汽車正常行駛所需的機(jī)械功率為5kW，且其中的來自于太陽能電池，則所需的太陽能電池板的面積至少約為（已知半徑為r的球體積為V＝πr3，球表面積為S＝4πr2）（）A．2m2 B．6m2 C．8m2 D．12m2【分析】設(shè)電池板的最小面積Smin，接收太陽能的功率：P＝×Smin×60%，電池板接收太陽能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，根據(jù)能量守恒列式求解太陽能電池板的最小面積smin．【解答】解：設(shè)電池板的最小面積Smin，接收太陽能的功率：P＝×Smin×60%，由題意有：機(jī)械功率為P機(jī)＝P×則得：P機(jī)＝×Smin×60%××15%代入得：5000×＝×Smin×60%×15%解得：Smin≈8m2故選：C。【點(diǎn)評】本題運(yùn)用平拋運(yùn)動和能量守恒定律分析和解決實際問題，抓住能量是如何轉(zhuǎn)化是解題的關(guān)鍵．5．（2020?鯉城區(qū)校級模擬）物體在水平面上運(yùn)動，當(dāng)它的速度由9m/s減小到7m/s的過程中，內(nèi)能增量是某個定值，如果物體繼續(xù)運(yùn)動，又產(chǎn)生相等內(nèi)能增量，這時物體速度應(yīng)是（）A．5.66m/s B．4.12m/s C．5m/s D．3m/s【分析】物體在水平面上運(yùn)動，動能減小轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)能量守恒定律列式，即可求得物體的速度．【解答】解：設(shè)物體質(zhì)量為m，v1＝9m/s，v2＝7m/s最終速度減為v3，由能量守恒定律有：代入數(shù)值得：v3＝m/s＝4.12m/s。故B正確。故選：B?！军c(diǎn)評】能量守恒定律是物理過程中最基本的規(guī)律，本題關(guān)鍵要正確應(yīng)用，準(zhǔn)確計算，基礎(chǔ)題．6．（2020秋?海珠區(qū)校級期末）下列過程中，哪個是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（）A．太陽能電池充電 B．電燈照明 C．電風(fēng)扇工作 D．風(fēng)力發(fā)電【分析】本題比較簡單，只要明確各中功能轉(zhuǎn)化關(guān)系即可求解．【解答】解：A、太陽能電池充電是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤；B、電燈照明是電能轉(zhuǎn)化為熱能（光能），故B錯誤；C、電風(fēng)扇工作時將電能轉(zhuǎn)化為電風(fēng)扇的動能即機(jī)械能，故C正確；D、風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯誤。故選：C?！军c(diǎn)評】明確各種功能的轉(zhuǎn)化對于利用功能關(guān)系解題起著至關(guān)重要作用．7．（2020秋?長安區(qū)校級期中）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定的光滑橢圓大環(huán)，其長軸長BD＝4L、短軸長AC＝2L，勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定在大環(huán)的中心0，下端連接一個質(zhì)量為m、電荷量q、可視為質(zhì)點(diǎn)的小環(huán)，小環(huán)剛好套在大環(huán)上且與大環(huán)及彈簧絕緣，整個裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場中，將小環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放，小環(huán)運(yùn)動到B點(diǎn)的速度恰好為0，已知小環(huán)在A、B兩點(diǎn)時彈簧的形變量大小相等，下列說法不正確的是（）A．小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，彈簧的彈性勢能一直增大 B．小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，小環(huán)的電勢能一直減小 C．電場強(qiáng)度的大小 D．小環(huán)在A點(diǎn)時受到大環(huán)對它的彈力大小【分析】將小環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放，小環(huán)運(yùn)動到B點(diǎn)時速度恰好為O．已知小環(huán)在A、B兩點(diǎn)時彈簧的形變量大小相等。故小環(huán)在A點(diǎn)時彈簧壓縮量為L，在B點(diǎn)時彈簧伸長L，然后分析個選項即可解決?！窘獯稹拷猓篈、小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，彈簧的形變量先減小后增大，則彈性勢能先減小后增大，故A不正確；B、小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，小環(huán)沿電場線方向水平運(yùn)動2L，故小環(huán)所受的電場力做正功，電勢能一直減小，故B正確；C、整個過程由能量守恒定律得，Eq?2L＝mgL，得E＝，故C正確；D、小環(huán)在A點(diǎn)時，彈簧壓縮L，受到大環(huán)對它的彈力為kL+mg，故D正確。本題選不正確的，故選：A?！军c(diǎn)評】此題主要考查的是物體受力情況的分析，需要考慮電場力的情況，分析彈簧的長度的變化，并運(yùn)用到能量守恒定律8．（2020?浙江模擬）風(fēng)能是可再生資源中目前發(fā)展最快的清潔能源，風(fēng)力發(fā)電也是具有大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式。近年來，我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，已成為能源發(fā)展的重要領(lǐng)域。在風(fēng)電技術(shù)發(fā)展方面，由于相同風(fēng)速時發(fā)電功率的不同，我國目前正逐步采用變槳距控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)替代定槳距控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)，來提高風(fēng)力發(fā)電的效率。具體風(fēng)速對應(yīng)的功率如圖乙所示，設(shè)甲圖中風(fēng)力發(fā)電機(jī)片葉片長度為30m，所處地域全天風(fēng)速均為7.5m/s，空氣的密度為1.29kg/m3，圓周率π取3.14，下列說法不正確的是（）A．變槳距控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能的效率為52% B．用變槳距控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)替換定槳距控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)后，每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)每天能多發(fā)電7200kW?h C．無論采用變槳距控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)還是定槳距控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)，每臺發(fā)電機(jī)每秒鐘轉(zhuǎn)化的空氣動能均為7.69×105J D．若煤的熱值為3.2×107J/kg那么一臺變槳距控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)每小時獲得的風(fēng)能與完全燃燒45kg煤所產(chǎn)生的內(nèi)能相當(dāng)【分析】每秒鐘吹過每個葉片上的空氣看做一個圓柱體，據(jù)風(fēng)速和時間可計算出空氣在這段時間內(nèi)所走的路程，而后據(jù)葉片的面積可計算成這段空氣柱的體積，在據(jù)密度公式可以計算出這段時間吹過每個葉片的空氣的質(zhì)量。然后由動能的表達(dá)式求出發(fā)電機(jī)每秒鐘轉(zhuǎn)化的空氣動能，結(jié)合發(fā)電機(jī)的功率求出發(fā)電機(jī)的效率；根據(jù)W＝Pt求出預(yù)計每小時變槳距控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)每小時獲得的風(fēng)能，由于燃燒煤所產(chǎn)生的熱量與上面的發(fā)電量是相等的，故據(jù)公式Q＝mq的變形公式可計算出每小時可節(jié)約的煤的質(zhì)量。【解答】解：A、C、在一秒鐘內(nèi)空氣所走的路程是：L＝7.5m；此時該部分空氣的體積為V＝SL＝πR2?L＝3.14×302×7.5m3＝21195m3，故此時吹過葉片的空氣的質(zhì)量是：m＝ρV＝1.29kg/m3×21195m3＝27342kg；每秒鐘通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的空氣的動能：代入數(shù)據(jù)可得：Ek＝7.69×105J由圖可知，當(dāng)風(fēng)速為7.5m/s時，變槳發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率為400kW＝4×105W，所以其發(fā)電效率：η＝×100%＝×100%≈52%．故A正確，C正確；B、由圖可知在風(fēng)速為7.5m/s時，定槳發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為100kW，則變槳距控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)替換定槳距控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)后，每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)每天能多發(fā)電：W＝△P?t＝（400﹣100）kW×24h＝7200kW?h．故B正確；D、一臺變槳距控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)每小時獲得的風(fēng)能為：E＝Ek×3600＝7.69×105×3600＝2.77×109J需要消耗煤的質(zhì)量：＝86.6kg。故D錯誤本題選擇不正確的故選：D?！军c(diǎn)評】本題是一道電學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)的綜合計算題，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用，涉及的知識點(diǎn)較多，屬于常見題型。9．（2021春?南昌期末）下列說法中正確的是（）A．懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動反映了花粉分子的熱運(yùn)動 B．第一類永動機(jī)和第二類永動機(jī)研制失敗的原因是違背了能量守恒定律 C．大霧天氣學(xué)生感覺到教室潮濕，說明教室內(nèi)的絕對濕度較大 D．一定質(zhì)量的單晶體在熔化過程中分子勢能一定是增大的【分析】布朗運(yùn)動既不是顆粒分子的運(yùn)動，也不是液體分子的運(yùn)動，而是液體分子無規(guī)則運(yùn)動的反映；第一類永動機(jī)研制失敗的原因是違背了能量守恒定律，而第二類永動機(jī)研制失敗的原因是違背了熱力學(xué)第二定律。在一定氣溫條件下，大氣中相對濕度越大，水氣蒸發(fā)也就越慢，人就感受到越潮濕；單晶體在熔化過程中吸熱熱量但溫度不變，故分子熱能增加?！窘獯稹拷猓篈、懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動是花粉顆粒的無規(guī)律運(yùn)動，反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動，故A錯誤；B、第一類永動機(jī)研制失敗的原因是違背了能量守恒定律，而第二類永動機(jī)研制失敗的原因并不是違背了能量守恒定律，而是違背了熱力學(xué)第二定律，故B錯誤；C、相對濕度為某一被測蒸氣壓與相同溫度下的飽和蒸氣壓的比值的百分?jǐn)?shù)，大氣中相對濕度越大，水氣蒸發(fā)也就越慢，人就感受到越潮濕，故大霧天氣學(xué)生感覺到教室潮濕，說明教室內(nèi)的相對濕度較大，故C錯誤；D、一定質(zhì)量的單晶體在熔化過程中溫度不變，因吸收熱量，分子勢能一定是增大的，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評】本題考查對布朗運(yùn)動、熱力學(xué)第二定律、晶體、濕度等基本概念的理解。要注意布朗運(yùn)動既不是顆粒分子的運(yùn)動，也不是液體分子的運(yùn)動，而是液體分子無規(guī)則運(yùn)動的反映。10．（2020秋?杭州期末）隨著“共享單車”的持續(xù)火熱，“共享汽車”也悄然出現(xiàn)。下表是某種共享汽車的主要參數(shù)根據(jù)上述信息，則下列說法正確的是（）空車質(zhì)量800kg電池容量44kW?h標(biāo)準(zhǔn)承載200kg最大續(xù)航（充滿電最大行駛路程）200km所受阻力與汽車總重比值0.09A．工作時，電動汽車的電動機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能 B．電池容量44kW?h指的是汽車電池充滿電時的電量 C．標(biāo)準(zhǔn)承載下，電動汽車以72km/h的速度勻速行駛10min的耗電量為3kW?h D．若標(biāo)準(zhǔn)承載下汽車速度能達(dá)120km/h，則汽車電動機(jī)最大輸出功率不小于30kW【分析】工作時，電動機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，kW?h是電能單位；根據(jù)P＝Fv求出勻速行駛式的功率，由W＝pt求出消耗的電能。【解答】解：A、工作時，電動汽車的電動機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，故A錯誤；B、電池容量44kW?h指的是汽車電池充滿電時的電能，故B錯誤；C、標(biāo)準(zhǔn)承載下，電動汽車以72km/h的速度勻速行駛時，F(xiàn)＝0.09mg，功率P＝Fv＝0.09mgv＝18kW，如果電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能時，根據(jù)W＝Pt＝3kW?h，但實際過程中電能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以耗電量大于3kW?h，故C錯誤；D、若標(biāo)準(zhǔn)承載下汽車速度能達(dá)120km/h，功率P＝Fv＝0.09mgv2＝30000W＝30kW，則汽車電動機(jī)最大輸出功率不小于30kW，故D正確；故選：D?！军c(diǎn)評】本題考查汽車的功率問題，關(guān)鍵在于明確汽車勻速行駛時牽引力等于摩擦力，根據(jù)P＝Fv求出最大功率；注意計算時還要聯(lián)系實際。11．（2021春?越城區(qū)校級月考）電動車以電力為能源，一般使用鉛酸電池或鋰離子電池進(jìn)行供電；太陽能電動車在此基礎(chǔ)上，將太陽能轉(zhuǎn)化成電能對車供電，很大程度上降低了電動車的使用成本，而且非常環(huán)保。太陽能電動車能量管理系統(tǒng)軟件程序不僅要能夠監(jiān)測和記錄傳感器的輸入，而且還應(yīng)包括有電動源組在內(nèi)的電動汽車功能模塊，這個模塊系統(tǒng)以電動源組、控制系統(tǒng)和負(fù)載為主要對象，通過優(yōu)化計算，可以使電動車在任何速度和負(fù)載下都達(dá)到最佳的運(yùn)行效率?，F(xiàn)假設(shè)太陽能電動車的電能可以全部輸出且輸出功率恒定，已知太陽光垂直照射到地面上時，單位面積的輻射功率為P0，太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為n，電池板面積為S，太陽能電動車質(zhì)量為m，在水平公路上行駛時所受的阻力恒定，經(jīng)過時間t，太陽能電動車達(dá)到了最大行駛速度