2025新課改-高中物理-必修第3冊(cè)(20講)16 B能源與可持續(xù)發(fā)展 中檔版含答案_第1頁(yè)
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2025新課改-高中物理-必修第3冊(cè)(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(shí)點(diǎn):能源與可持續(xù)發(fā)展一、能量守恒定律能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)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(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量保持不變.這個(gè)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(guò)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(shí)一旦把熱量釋放出去,就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來(lái)供人類(lèi)重新利用.電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電能又通過(guò)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?chē)h(huán)境的內(nèi)能,我們很難把這些散失的能量收集起來(lái)重新利用.(2)能量品質(zhì)降低:能量耗散雖然不會(huì)導(dǎo)致能量總量的減少,卻會(huì)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(guò)程具有方向性.三、能源的分類(lèi)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(wú)法在短時(shí)間內(nèi)再生的能源,如:煤炭、石油、天然氣等.3.我國(guó)在能源的開(kāi)發(fā)利用方面,有以下幾種發(fā)電方式:太陽(yáng)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(huì)發(fā)展1.人類(lèi)對(duì)能源的利用大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期,即柴薪時(shí)期、煤炭時(shí)期、石油時(shí)期.2.人類(lèi)社會(huì)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(lèi)要樹(shù)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(duì)象及研究過(guò)程;(2)明確該過(guò)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(lèi)與應(yīng)用1.地球上的絕大部分能源來(lái)源于太陽(yáng)的輻射能2.能源的分類(lèi)(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(wú)法在短時(shí)間內(nèi)再生,如:煤炭、石油、天然氣.三、能源與社會(huì)發(fā)展1.能源的重要性:能源是社會(huì)存在與發(fā)展永遠(yuǎn)不可或缺的必需品,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),它與材料、信息構(gòu)成現(xiàn)代社會(huì)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(duì)長(zhǎng)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(yáng)光的熱輻射進(jìn)來(lái),不讓室內(nèi)長(zhǎng)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(méi)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(shí)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,能引起人的多種疾病.另外,常規(guī)能源燃燒時(shí)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(shí)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(jì)2026年全部投產(chǎn)發(fā)電,該電站設(shè)計(jì)年抽水電量24億千瓦時(shí),設(shè)計(jì)年發(fā)電量為18億千瓦時(shí),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(chēng)為“超級(jí)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(shí)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(wàn)噸 B.150萬(wàn)噸 C.20萬(wàn)噸 D.200萬(wàn)噸【分析】先計(jì)算年發(fā)電量為18億千瓦時(shí)需耗煤質(zhì)量,進(jìn)而計(jì)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(shí)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(wàn)噸。故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題屬于信息給與題,需要學(xué)生認(rèn)真審題,了解物理過(guò)程,本題難度不大,考查了學(xué)生掌握知識(shí)與應(yīng)用知識(shí)的能力。2.(2021春?進(jìn)賢縣校級(jí)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(wú)初速度滾下,又沿曲面的另一側(cè)上升,則下列說(shuō)法正確的是()A.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h B.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h C.若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h D.若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度大于h【分析】若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),閉合小金屬球中沒(méi)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(chǎng),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?。窘獯稹拷猓篈、若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),穿過(guò)小球的磁通量不變,沒(méi)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(cuò)誤。C、若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),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(cuò)誤。故選:B。【點(diǎn)評(píng)】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(guó)有豐富的風(fēng)能、太陽(yáng)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(wú)疑為節(jié)能減排提供了一個(gè)很好的解決方案。國(guó)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(shí),排放二氧化碳2.61噸。假如傳統(tǒng)路燈消耗的電能來(lái)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(shí))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(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】該題主要考查對(duì)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(shuō)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(wú)意義的 B.電源是通過(guò)靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置 C.電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,是通過(guò)電流做功來(lái)實(shí)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(huì)越來(lái)越低,一定要節(jié)約能源;電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)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(lèi)能應(yīng)用的能源是有限的,且耗散的能量無(wú)法再收集起來(lái)應(yīng)用,所以能量的品質(zhì)會(huì)越來(lái)越低,一定要節(jié)約能源,故A錯(cuò)誤;B、電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置,不是通過(guò)靜電力做功的,故B錯(cuò)誤;C、電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程,是電流做功的過(guò)程,是通過(guò)電流做功來(lái)實(shí)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(guò)程是具有方向性的,也說(shuō)明可供人們利用的能量在不斷減少,故D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了能源的開(kāi)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(gè)角度來(lái)了理解能源危機(jī),并樹(shù)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(shí)起,杭州新安江水庫(kù)9個(gè)泄洪閘孔全開(kāi)泄洪,這也是新安江水庫(kù)建成61年來(lái)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(shí),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(jì)算一段時(shí)間內(nèi)水流從高處到低處重力所做的功,再計(jì)算發(fā)電功率功率【解答】解:一段時(shí)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(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】根據(jù)密度和泄洪流量計(jì)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(kù)和下水庫(kù)。上水庫(kù)蓄水之后,湖面面積2.8×105m2,下水庫(kù)湖面面積2.55×107m2,上、下水庫(kù)湖面落差590m,兩水庫(kù)之間用傾斜輸水管道及水平支管相連(圖乙)。某次上水庫(kù)放水發(fā)電,上水庫(kù)湖面下降10m。若水電站發(fā)電效率為65%,假定湖面面積沒(méi)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(shì)能轉(zhuǎn)化為電能,根據(jù)能量守恒定律可以求出發(fā)電量?!窘獯稹拷猓簭纳纤畮?kù)流到下水庫(kù)的水的質(zhì)量:m=ρV=ρS上水庫(kù)△h,由能量守恒定律得:mgHη=E,上水庫(kù)湖面下降△h=10m,上、下水庫(kù)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(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】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(shuō)法正確的是()A.在能源的利用過(guò)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(dòng) C.實(shí)現(xiàn)靜電屏蔽一定要用密封的金屬容器 D.庫(kù)侖提出了電場(chǎng)的概念并假想出電場(chǎng)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(duì)論才能解釋微觀,高速運(yùn)動(dòng)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(kù)侖發(fā)現(xiàn)了電荷間的相互作用力,法拉第提出了電場(chǎng)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(wú)法將它們收集起來(lái)重新利用,故A錯(cuò)誤;B、經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀世界的低速運(yùn)動(dòng),高速運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤;D、庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)了電荷間的相互作用力,法拉第提出了電場(chǎng)的概念,故D錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了多個(gè)物理定律、思想和物理學(xué)史的知識(shí)點(diǎn),學(xué)生平時(shí)要注意理解識(shí)記。3.(2020?朝陽(yáng)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(xiàng)內(nèi)容可分析選擇。【解答】解:A、熱力學(xué)第一定律:熱量可以從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)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(guò)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(cuò)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(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,但總量守恒,故D正確;本題選錯(cuò)誤的,故選:B。【點(diǎn)評(píng)】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(gè)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(shuō)法中正確的是()A.從甲物體自發(fā)傳遞熱量給乙物體,說(shuō)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?yàn)槟芰渴睾?,所以“能源危機(jī)”是不可能的 D.以上說(shuō)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(dòng)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(shuō)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??;故A錯(cuò)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(wú)法達(dá)到100%;故B錯(cuò)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(huì)出現(xiàn)”能源危機(jī)“,應(yīng)注意保護(hù)能源,故C錯(cuò)誤;D、由以上分析可知,以上方法均錯(cuò)誤,故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】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(jí)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(dòng)員從雪道上距底端高為h處由靜止開(kāi)始勻加速下滑,加速度大小為g,他沿雪道滑到底端的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 B.運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mgh C.運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mgh D.運(yùn)動(dòng)員減少的機(jī)械能為mgh【分析】由幾何關(guān)系可知運(yùn)動(dòng)員下滑的位移,則由速度和位移公式可得出運(yùn)動(dòng)員的末速度,則可得出運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能;由動(dòng)能定理可得出運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)員應(yīng)受到摩擦力,故減少的重力勢(shì)能有一部分轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能,故A錯(cuò)誤;B、運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)員下滑的距離:L==2h;由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得:V2=2aL,得:V=;動(dòng)能為:Ek=mV2=,故B正確;C、由動(dòng)能定理可知mgh﹣Wf=mV2;解得Wf=mgh;故C錯(cuò)誤;D、機(jī)械能的減小量等于阻力所做的功,故下滑過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為,故D錯(cuò)誤;故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】在解決有關(guān)能量問(wèn)題時(shí),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(dòng)能的改變量;重力做功等于重力勢(shì)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(jí)學(xué)業(yè)考試)下列說(shuō)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(dòng)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(guò)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(guò)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(cuò)誤;C、根據(jù)能量守恒定律,能量是不能創(chuàng)生的,故C錯(cuò)誤;D、永動(dòng)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(cuò)誤;故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】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(jí)期中)電動(dòng)機(jī)通電后,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)其他機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn),一段時(shí)間后,電動(dòng)機(jī)的外殼就會(huì)變得燙手,則下列關(guān)于能的轉(zhuǎn)化和守恒的說(shuō)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(dòng)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(huì)消滅也不會(huì)創(chuàng)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,在的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能的總量保持不變?!窘獯稹拷猓篈、因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的外殼就會(huì)變得燙手,說(shuō)明有少量一部分電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能,故A錯(cuò)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(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量大小,故C錯(cuò)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(cuò)誤。故選:B。【點(diǎn)評(píng)】電動(dòng)機(jī)的外殼會(huì)變得燙手,說(shuō)明有內(nèi)能產(chǎn)生,但內(nèi)能的產(chǎn)生主要是因?yàn)殡娏鞯臒嵝?yīng),這是本題的易錯(cuò)點(diǎn)。8.(2020秋?浦東新區(qū)校級(jí)期中)下列關(guān)于能量的說(shuō)法中不正確的是()A.空中下落的石塊速度越來(lái)越大,是因?yàn)槭瘔K的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 B.酒精燃燒時(shí),酒精的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C.通過(guò)做功和熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能 D.人們對(duì)太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)和利用,說(shuō)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(duì)物體做功,物體內(nèi)能會(huì)增加,物體對(duì)外做功,物體內(nèi)能會(huì)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(guò)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(shì)能減小,速度加快,動(dòng)能增大,所以是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)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(duì)太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)和利用,是把太陽(yáng)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(cuò)誤。本題選擇不正確的,故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查的是我們對(duì)于能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的分析能力以及對(duì)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(yàn)汽車(chē)模型,該模型以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源,驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為牽引汽車(chē)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(shí),驅(qū)動(dòng)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(yáng)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(chē)受到太陽(yáng)照射面積約為1m2.以下說(shuō)法正確的是()A.該模型以v=18km/h速度行駛時(shí),所受的阻力大小為30N B.該模型以v=18km/h速度行駛時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械功率為15W C.該模型若由太陽(yáng)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(shí)間為8小時(shí),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(chē)的總功率P總,從而算出模型車(chē)的機(jī)械功率P,在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),模型車(chē)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(yáng)能給模型車(chē)蓄電池充電電能E,再根據(jù)t=算出模型車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t,再利用S=vt就可以求出模型車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程。【解答】解:AB、當(dāng)它在水平路面上以v=18km/h=5m/s的速度勻速行駛時(shí),模型車(chē)牽引力和阻力相等,此時(shí)該車(chē)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(cuò)誤;C、由題意可知,太陽(yáng)能每平方米給直接給汽車(chē)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(shí)的功率為P=135W,顯然太陽(yáng)能直接供電不能夠讓該模型正常工作,故C錯(cuò)誤;D、太陽(yáng)能一天8小時(shí)提供的能量為E=480×1×8×3600×0.15J=2073600W,模型車(chē)的總功率P總=UI=150W,模型車(chē)所用的時(shí)間為t==s=13824s=3.84h模型車(chē)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(píng)】本題考查了能量守恒定律、功率等知識(shí)點(diǎn)。易錯(cuò)點(diǎn):要注意轉(zhuǎn)化效率及單位轉(zhuǎn)換。10.(2020秋?渾源縣校級(jí)月考)沙河抽水蓄能電站自2003年投入運(yùn)行以來(lái),在緩解用電高峰電力緊張方面,取得了良好的社會(huì)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(shí)(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(shí),再利用蓄水池中的水發(fā)電。如圖5所示,蓄水池(上游水庫(kù))可視為長(zhǎng)方體,有效總庫(kù)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(guò)程中上游水庫(kù)水位最大落差為d。統(tǒng)計(jì)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(jì)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(shì)能的計(jì)算均以下游水面為零勢(shì)能面)()A.能用于發(fā)電的水的最大重力勢(shì)能Ep=ρVgH B.能用于發(fā)電的水的最大重力勢(shì)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(gè)大城市居民用電(電功率以105kW計(jì))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(shì)能的定義求解(3)根據(jù)W=Pt求時(shí)間。【解答】解:AB、上游水庫(kù)的有效庫(kù)容為V,能用于發(fā)電的水的最大重力勢(shì)能為:Ep=ρVg(H﹣),故AB錯(cuò)誤。C、總效率為:η==×100%=75%,故C正確;D、根據(jù)W=Pt知時(shí)間為:t===4.9h,故D錯(cuò)誤;故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】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(shí)在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中的應(yīng)用。11.(2021春?昌平區(qū)期末)北京時(shí)間2020年4月10日21時(shí),在全球七大城市同時(shí)發(fā)布由“事件視界望遠(yuǎn)鏡”觀測(cè)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(lái)自天體的電磁波進(jìn)行觀測(cè),如圖(乙)所示。天體甲距地球1萬(wàn)光年,M87的黑洞距離地球5500萬(wàn)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(guò)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(lái)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。【解答】解:(1)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?yàn)镽1=1萬(wàn)光年,黑洞距地球?yàn)镽2=5500萬(wàn)光年,則有:=解得:P2=P1,故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選:B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電磁波傳播、接收功率的計(jì)算問(wèn)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(lèi)潮汐發(fā)電示意圖。漲潮時(shí)開(kāi)閘,水由通道進(jìn)入海灣水庫(kù)蓄水,待水面升至最高點(diǎn)時(shí)關(guān)閉閘門(mén)如圖甲),當(dāng)落潮時(shí),開(kāi)閘放水發(fā)電(如圖乙)。設(shè)海灣水庫(kù)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(shì)能轉(zhuǎn)化為電能,先求出水的重力做的功,則重力勢(shì)能的減小量等于重力做的功,重力勢(shì)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?!窘獯稹拷猓豪贸毕l(fā)電,就是水的重力勢(shì)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(shì)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(shì)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(cuò)誤,B正確。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了能量守恒定律、電功、電功率等知識(shí)點(diǎn)。注意能量守恒定律的應(yīng)用,明確能量的來(lái)源去向,以及轉(zhuǎn)化的效率。13.(2021春?南關(guān)區(qū)校級(jí)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(zhǎng)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(guò)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(zhǎng)與光速的關(guān)系為:c=γλ.單位時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)間內(nèi)通過(guò)的光子數(shù)目。【解答】解:設(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(guò)的光子數(shù)為n,則有:…②解得:代入數(shù)據(jù)得:n=2×1017個(gè)。故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】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(shí)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(guó)唯一一個(gè)以“開(kāi)發(fā)扶貧、生態(tài)建設(shè)”為主題的試驗(yàn)區(qū),是國(guó)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(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng),葉片再帶動(dòng)轉(zhuǎn)了(磁極)轉(zhuǎn)動(dòng),使定子(線圈,不計(jì)電阻)中產(chǎn)生電流,實(shí)現(xiàn)風(fēng)能向電能的轉(zhuǎn)化。若葉片長(zhǎng)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(gè)“風(fēng)柱”模型,算出“風(fēng)柱”的質(zhì)量,利用動(dòng)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€(gè)“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(guò)t風(fēng)柱長(zhǎng)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(dòng)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(cuò)誤。故選:A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了動(dòng)能定理、功率、效率等知識(shí)。這道題的關(guān)鍵是建立適合的物理模型,利用動(dòng)能定理解決問(wèn)題。15.(2020秋?杭州期末)在杭州灣入???,有亞洲第一座大型海上風(fēng)電場(chǎng)﹣﹣東海大橋海上風(fēng)電場(chǎng),該風(fēng)電場(chǎng)有58臺(tái)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(wàn)輛小轎車(chē)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(guò)以葉片長(zhǎng)L為半徑的圓面積的風(fēng)的動(dòng)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(zhǎng)L為半徑的圓面積s=πl(wèi)2,在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的位移x=vt,該體積風(fēng)的動(dòng)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(cuò)誤,C正確故選:C。【點(diǎn)評(píng)】考查了風(fēng)的動(dòng)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(shuō)法正確的()A.在車(chē)胎突然爆裂的瞬間,氣體內(nèi)能減少 B.凡是能量守恒的過(guò)程一定能夠自發(fā)地發(fā)生的 C.能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中,其總能量越來(lái)越小,所以要大力提倡節(jié)約能源 D.兩個(gè)溫度不同的物體相互接觸這兩個(gè)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(gè)正在上升的氫氣球內(nèi)的氫氣內(nèi)能減小【分析】車(chē)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(dòng)越激烈。氣體體積不變,不做功,溫度升高,內(nèi)能增大。在車(chē)胎爆炸過(guò)程中,氣體對(duì)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(dòng)能的標(biāo)志;【解答】解:A、車(chē)胎突然爆裂的瞬間氣體對(duì)外界做功,來(lái)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(guò)程不一定能夠自發(fā)地發(fā)生。故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒可知,在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,其總能量保持不變。故C錯(cuò)誤;D、兩個(gè)溫度不同的物體相互接觸這兩個(gè)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(dòng)能的標(biāo)志,隨著高度的增加,溫度減小,一個(gè)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(píng)】本題要抓住氣體發(fā)生等容變化,溫度與分子運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)單。17.(2020秋?河口縣校級(jí)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(guò)程中能量向品質(zhì)低的大氣內(nèi)能轉(zhuǎn)變過(guò)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(guò)程中轉(zhuǎn)化為了低品質(zhì)的能量過(guò)程;故BD是能源耗散;故選:BD。【點(diǎn)評(píng)】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(guò)程.18.(2020秋?安順期末)下列說(shuō)法中正確的是()A.第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`反了能量守恒定律 B.第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不違背能量守恒定律,隨著科技的進(jìn)步,第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)可以制造出來(lái) 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(shí)做功和熱傳遞一定會(huì)改變內(nèi)能 D.分子間引力和斥力同時(shí)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(shì)【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(lèi)永動(dòng)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(guò)程中要生熱,所以要引起其它變化。液體表面張力是因?yàn)橐后w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(lèi)永動(dòng)機(jī)是不可能制成的,因?yàn)樗`背了能量守恒定律;故A正確;B、第二類(lèi)永動(dòng)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(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因。故B錯(cuò)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(shí)做功和熱傳遞也不一定會(huì)改變內(nèi)能,故C錯(cuò)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(shí)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(shì),故E正確。故選:ADE?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查兩類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因以及分子動(dòng)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(jí)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(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成,是因?yàn)檫`背了能量守恒定律 B.能量耗散過(guò)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(guò)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(lèi)永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律。第二類(lèi)永動(dòng)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(guò)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(lái)對(duì)外做功,而不引起其它變化。【解答】解:A、第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)既不消耗能量又能源源不斷對(duì)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(guò)程中能量也守恒,故B錯(cuò)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(guò)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(lái)對(duì)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(píng)】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(gè)角度來(lái)了理解這兩個(gè)定律,可以通過(guò)加強(qiáng)練習(xí)來(lái)加深理解。20.(2021春?涼州區(qū)校級(jí)期末)下列說(shuō)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(dòng)機(jī)是可以制成的 D.有種“全自動(dòng)”手表,不用上發(fā)條,也不用任何形式的能源,卻能一直走動(dòng),說(shuō)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(guò)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(wú)法把消耗的內(nèi)能收集起來(lái)重新利用,所以二者之間并不矛盾,故A錯(cuò)誤;B、馬跑的過(guò)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(lèi)永動(dòng)機(jī)是不可能制成的,原因是違背能量守恒定律,第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違背熱力學(xué)第二定律,故C錯(cuò)誤;D、“全自動(dòng)”手表,不用上發(fā)條,但是手表帶著在手上,隨手在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,自動(dòng)的上發(fā)條;若讓表靜止不動(dòng),就不會(huì)一直走動(dòng);所以手表的“能量”并不是可以憑空產(chǎn)生,故D錯(cuò)誤。本題選不正確的,故選:ACD?!军c(diǎn)評(píng)】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(jiǎn)單的熱學(xué)現(xiàn)象是解題的關(guān)鍵,知道永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因。21.(2021春?禪城區(qū)校級(jí)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(yáng)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(yáng)能發(fā)電利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,風(fēng)力發(fā)電是利用空氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能.水力發(fā)電是利用水流的動(dòng)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(cuò)誤。B、太陽(yáng)能發(fā)電利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電。故B錯(cuò)誤。C、風(fēng)力發(fā)電是利用空氣的動(dòng)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(dòng)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(píng)】本題對(duì)各種發(fā)電基本原理的理解能力.其實(shí)發(fā)電是復(fù)雜的過(guò)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(guò)程比較復(fù)雜.22.(2020秋?大方縣校級(jí)月考)下列對(duì)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認(rèn)識(shí)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(gè)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(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器﹣﹣永動(dòng)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(shuō)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(lèi)永動(dòng)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(gè)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(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器﹣﹣永動(dòng)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(cuò)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(méi)有消失,故D錯(cuò)誤。故選:AB?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的掌握情況,明確能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中守恒規(guī)律的正確應(yīng)用.23.(2020秋?海陵區(qū)校級(jí)月考)下列說(shuō)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(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng) C.蔗糖受潮后會(huì)粘在一起,沒(méi)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(dòng)是固體小顆粒做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng).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(dòng)引起的;但布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),二者不是同一種運(yùn)動(dòng);故B錯(cuò)誤。C、蔗糖受潮后會(huì)粘在一起,沒(méi)有確定的幾何形狀,它是多晶體,故C錯(cuò)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?!军c(diǎn)評(píng)】本題對(duì)熱學(xué)知識(shí)進(jìn)行了比較全面的考查,平時(shí)要注意加強(qiáng)綜合訓(xùn)練,提高應(yīng)用物理知識(shí)解決問(wèn)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(shuō)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(huì)使環(huán)境惡化,故提倡開(kāi)發(fā)利用新能源 D.核能的利用對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染【分析】(1)常規(guī)能源:人類(lèi)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(kāi)始使用的能源,如核能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、潮汐能;?)一次能源:直接來(lái)自自然界而未經(jīng)加工轉(zhuǎn)換的能源,例如化石燃料、太陽(yáng)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(lái)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(lèi)活動(dòng)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(cuò)誤,B正確;C、大量消耗常規(guī)能源會(huì)帶來(lái)大量的污染,使環(huán)境惡化,故提倡開(kāi)發(fā)利用新型清潔能源,故C正確;D、核能的利用對(duì)環(huán)境污染小,但不是沒(méi)有污染,故D錯(cuò)誤;故選:BC?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)人類(lèi)能源的利用情況的了解情況,屬于識(shí)記性內(nèi)容,要重點(diǎn)掌握,容易出錯(cuò).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(chēng)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(kāi)發(fā)利用的可再生能源,如太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮堋淠艿龋?5.(2021春?菏澤期末)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認(rèn)識(shí)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(gè)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(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器﹣﹣永動(dòng)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(shuō)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(huì)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(gè)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(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器﹣﹣永動(dòng)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(dòng)和碰撞中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了物體及周?chē)矬w的內(nèi)能,能量并沒(méi)有消失;故D錯(cuò)誤;故選:ABC。【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的掌握情況,要注意學(xué)會(huì)分析能量的轉(zhuǎn)化方向.26.(2021春?茂名校級(jí)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(gè)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(dòng)機(jī)是不可能制成的 D.?dāng)[動(dòng)的秋千最后停止了,說(shuō)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(gè)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(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功永動(dòng)機(jī)不可能制成,因?yàn)樗`背了能量守恒定律,故C正確;D、擺動(dòng)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(méi)有消失,故D錯(cuò)誤;故選:ABC?!军c(diǎn)評(píng)】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(shuō)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(méi)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(shí)際總量并沒(méi)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(méi)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(cuò)誤。C、有規(guī)則外形的物體是單晶體,沒(méi)有確定的幾何外形的物體是非晶體和多晶體,故C錯(cuò)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。【點(diǎn)評(píng)】本題重點(diǎn)掌握能量耗散的實(shí)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(shí)點(diǎn):能源與可持續(xù)發(fā)展一、能量守恒定律能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)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(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量保持不變.這個(gè)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(guò)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(shí)一旦把熱量釋放出去,就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來(lái)供人類(lèi)重新利用.電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電能又通過(guò)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?chē)h(huán)境的內(nèi)能,我們很難把這些散失的能量收集起來(lái)重新利用.(2)能量品質(zhì)降低:能量耗散雖然不會(huì)導(dǎo)致能量總量的減少,卻會(huì)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(guò)程具有方向性.三、能源的分類(lèi)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(wú)法在短時(shí)間內(nèi)再生的能源,如:煤炭、石油、天然氣等.3.我國(guó)在能源的開(kāi)發(fā)利用方面,有以下幾種發(fā)電方式:太陽(yáng)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(huì)發(fā)展1.人類(lèi)對(duì)能源的利用大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期,即柴薪時(shí)期、煤炭時(shí)期、石油時(shí)期.2.人類(lèi)社會(huì)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(lèi)要樹(shù)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(duì)象及研究過(guò)程;(2)明確該過(guò)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(lèi)與應(yīng)用1.地球上的絕大部分能源來(lái)源于太陽(yáng)的輻射能2.能源的分類(lèi)(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(wú)法在短時(shí)間內(nèi)再生,如:煤炭、石油、天然氣.三、能源與社會(huì)發(fā)展1.能源的重要性:能源是社會(huì)存在與發(fā)展永遠(yuǎn)不可或缺的必需品,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),它與材料、信息構(gòu)成現(xiàn)代社會(huì)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(duì)長(zhǎng)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(yáng)光的熱輻射進(jìn)來(lái),不讓室內(nèi)長(zhǎng)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(méi)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(shí)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,能引起人的多種疾病.另外,常規(guī)能源燃燒時(shí)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(dòng)的風(fēng)通過(guò)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(shí)間內(nèi)通過(guò)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(guò)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(dòng)能為Ek=mv2=×5200×102J=260000J25%的動(dòng)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(cuò)誤。故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】本題難點(diǎn)在于研究對(duì)象的確定上,可以以時(shí)間t內(nèi)通過(guò)橫截面積為400m2的空氣柱為研究對(duì)象,然后根據(jù)能量守恒定律列式求.2.(2021春?孝南區(qū)校級(jí)月考)如圖所示為風(fēng)力發(fā)電機(jī),風(fēng)力帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng),葉片再帶動(dòng)轉(zhuǎn)子(磁極)轉(zhuǎn)動(dòng),使定子(線圈,不計(jì)電阻)中產(chǎn)生感應(yīng)電流,實(shí)現(xiàn)風(fēng)能向電能的轉(zhuǎn)化。若葉片長(zhǎng)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(gè)“風(fēng)柱”模型,算出“風(fēng)柱”的質(zhì)量,利用動(dòng)能定理求出“風(fēng)柱”做的功,然后求出功率和效率。【解答】解:建立一個(gè)“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(guò)t風(fēng)柱長(zhǎng)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(dòng)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(cuò)誤。故選:A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了動(dòng)能定理、功率、效率等知識(shí)。這道題的關(guān)鍵是建立適合的物理模型,利用動(dòng)能定理解決問(wèn)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(dòng)。下列說(shuō)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(guò)程機(jī)械能一定增加【分析】根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況分析受力情況,再根據(jù)功能原理求解?!窘獯稹拷猓篈、勻速上升過(guò)程:根據(jù)平衡可知,拉力豎直向上,對(duì)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(cuò)誤。B、加速上升過(guò)程:物體受向上的拉力,拉力的方向與速度方向相同,對(duì)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(cuò)誤。D、由前面的分析可知,物體向上運(yùn)動(dòng),機(jī)械能可能不變、增加、減小,故D錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】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(dòng)情況以及受力情況,注意在分析時(shí)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(shuō)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(yáng)能熱水器主要是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【分析】分析各項(xiàng)轉(zhuǎn)化前的能量形式和轉(zhuǎn)化后的能量形式,得出結(jié)論?!窘獯稹拷猓篈、電燈工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A錯(cuò)誤;B、電風(fēng)扇工作時(shí),消耗電能,主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故B錯(cuò)誤;C、電熱水器工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故C錯(cuò)誤;D、太陽(yáng)能熱水器工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】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(jí)期中)下列能源中,不是“可再生能源”的是()A.太陽(yáng)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(yáng)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?lái)自大自然的能源,例如太陽(yáng)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(píng)】此題考查我們對(duì)于“可再生能源”、“不可再生能源”的理解,“可再生能源”為來(lái)自大自然的能源,例如太陽(yáng)能、風(fēng)力、潮汐能、地?zé)崮艿?,是取之不盡,用之不竭的能源,是相對(duì)于會(huì)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(guó)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(lái)發(fā)電,水的重力勢(shì)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(shí)排放二氧化碳為1kg。關(guān)于三峽水電站,下列說(shuō)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(shì)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(shí)排放二氧化碳1kg計(jì)算減少煤炭消耗和減少二氧化碳排放的質(zhì)量?!窘獯稹拷猓篈、三峽水電站平均水位落差h=100m,每秒約有V=1×104m3的水用來(lái)發(fā)電,則每秒用來(lái)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(cuò)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(cuò)誤;D、火電廠每發(fā)一度電大約需耗標(biāo)準(zhǔn)煤0.3kg,同時(shí)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(cuò)誤;故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】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(shí),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(shí)發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的描述,下列說(shuō)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(guò)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(xiàng)進(jìn)行分析。【解答】解:A、電飯煲、電熨斗都是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A、B錯(cuò)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(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】此題考查的是能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題,搞清能量轉(zhuǎn)化前后的能量形式,是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵。3.(2021春?上虞區(qū)期末)太陽(yáng)能汽車(chē)是利用太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能工作的一種新型汽車(chē),已知太陽(yáng)輻射的總功率約為4×1026W,太陽(yáng)到地球的距離約為1.5×1011m,假設(shè)太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過(guò)程中約有40%的能量損耗。某太陽(yáng)能汽車(chē)所用太陽(yáng)能電池板接收到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的轉(zhuǎn)化效率約為15%.如果驅(qū)動(dòng)該太陽(yáng)能汽車(chē)正常行駛所需的機(jī)械功率為5kW,且其中來(lái)自于太陽(yáng)能電池,則所需的太陽(yáng)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(yáng)能的功率:P=×S×60%,電池板接收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,根據(jù)能量守恒列式求解太陽(yáng)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(yáng)能的功率:P=×S×60%由題意有:驅(qū)動(dòng)該太陽(yáng)能汽車(chē)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(píng)】本題運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)和能量守恒定律分析和解決實(shí)際問(wèn)題,抓住能量是如何轉(zhuǎn)化是解題的關(guān)鍵。4.(2020?浙江校級(jí)學(xué)業(yè)考試)太陽(yáng)能汽車(chē)是利用太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能工作的一種新型汽車(chē).已知太陽(yáng)輻射的總功率約為4×1026W,太陽(yáng)到地球的距離約為1.5×1011m,假設(shè)太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過(guò)程中約有40%的通量損耗,某太陽(yáng)能汽車(chē)所用太陽(yáng)能電池板接收到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的轉(zhuǎn)化效率約為15%.如果驅(qū)動(dòng)該太陽(yáng)能汽車(chē)正常行駛所需的機(jī)械功率為5kW,且其中的來(lái)自于太陽(yáng)能電池,則所需的太陽(yáng)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(yáng)能的功率:P=×Smin×60%,電池板接收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,根據(jù)能量守恒列式求解太陽(yáng)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(yáng)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?!军c(diǎn)評(píng)】本題運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)和能量守恒定律分析和解決實(shí)際問(wèn)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(jí)模擬)物體在水平面上運(yùn)動(dòng),當(dāng)它的速度由9m/s減小到7m/s的過(guò)程中,內(nèi)能增量是某個(gè)定值,如果物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng),又產(chǎn)生相等內(nèi)能增量,這時(shí)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(dòng),動(dòng)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(píng)】能量守恒定律是物理過(guò)程中最基本的規(guī)律,本題關(guān)鍵要正確應(yīng)用,準(zhǔn)確計(jì)算,基礎(chǔ)題.6.(2020秋?海珠區(qū)校級(jí)期末)下列過(guò)程中,哪個(gè)是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能()A.太陽(yáng)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(jiǎn)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(yáng)能電池充電是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯(cuò)誤;B、電燈照明是電能轉(zhuǎn)化為熱能(光能),故B錯(cuò)誤;C、電風(fēng)扇工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為電風(fēng)扇的動(dòng)能即機(jī)械能,故C正確;D、風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,故D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】明確各種功能的轉(zhuǎn)化對(duì)于利用功能關(guān)系解題起著至關(guān)重要作用.7.(2020秋?長(zhǎng)安區(qū)校級(jí)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(zhǎng)軸長(zhǎng)BD=4L、短軸長(zhǎng)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(gè)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(gè)裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,將小環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放,小環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度恰好為0,已知小環(huán)在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的形變量大小相等,下列說(shuō)法不正確的是()A.小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能一直增大 B.小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,小環(huán)的電勢(shì)能一直減小 C.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 D.小環(huán)在A點(diǎn)時(shí)受到大環(huán)對(duì)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(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為O.已知小環(huán)在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的形變量大小相等。故小環(huán)在A點(diǎn)時(shí)彈簧壓縮量為L(zhǎng),在B點(diǎn)時(shí)彈簧伸長(zhǎng)L,然后分析個(gè)選項(xiàng)即可解決?!窘獯稹拷猓篈、小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,彈簧的形變量先減小后增大,則彈性勢(shì)能先減小后增大,故A不正確;B、小環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,小環(huán)沿電場(chǎng)線方向水平運(yùn)動(dòng)2L,故小環(huán)所受的電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能一直減小,故B正確;C、整個(gè)過(guò)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(shí),彈簧壓縮L,受到大環(huán)對(duì)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(píng)】此題主要考查的是物體受力情況的分析,需要考慮電場(chǎng)力的情況,分析彈簧的長(zhǎng)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(kāi)發(fā)和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式。近年來(lái),我國(guó)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(shí)發(fā)電功率的不同,我國(guó)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(lái)提高風(fēng)力發(fā)電的效率。具體風(fēng)速對(duì)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(zhǎng)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(shuō)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(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)每天能多發(fā)電7200kW?h C.無(wú)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(tái)發(fā)電機(jī)每秒鐘轉(zhuǎn)化的空氣動(dòng)能均為7.69×105J D.若煤的熱值為3.2×107J/kg那么一臺(tái)變槳距控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)每小時(shí)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(guò)每個(gè)葉片上的空氣看做一個(gè)圓柱體,據(jù)風(fēng)速和時(shí)間可計(jì)算出空氣在這段時(shí)間內(nèi)所走的路程,而后據(jù)葉片的面積可計(jì)算成這段空氣柱的體積,在據(jù)密度公式可以計(jì)算出這段時(shí)間吹過(guò)每個(gè)葉片的空氣的質(zhì)量。然后由動(dòng)能的表達(dá)式求出發(fā)電機(jī)每秒鐘轉(zhuǎn)化的空氣動(dòng)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(jì)每小時(shí)變槳距控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)每小時(shí)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(jì)算出每小時(shí)可節(jié)約的煤的質(zhì)量?!窘獯稹拷猓篈、C、在一秒鐘內(nèi)空氣所走的路程是:L=7.5m;此時(shí)該部分空氣的體積為V=SL=πR2?L=3.14×302×7.5m3=21195m3,故此時(shí)吹過(guò)葉片的空氣的質(zhì)量是:m=ρV=1.29kg/m3×21195m3=27342kg;每秒鐘通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的空氣的動(dòng)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(shí),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(shí),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(tái)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(tái)變槳距控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)每小時(shí)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(cuò)誤本題選擇不正確的故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題是一道電學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)的綜合計(jì)算題,關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用,涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,屬于常見(jiàn)題型。9.(2021春?南昌期末)下列說(shuō)法中正確的是()A.懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉分子的熱運(yùn)動(dòng) B.第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)和第二類(lèi)永動(dòng)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(jué)到教室潮濕,說(shuō)明教室內(nèi)的絕對(duì)濕度較大 D.一定質(zhì)量的單晶體在熔化過(guò)程中分子勢(shì)能一定是增大的【分析】布朗運(yùn)動(dòng)既不是顆粒分子的運(yùn)動(dòng),也不是液體分子的運(yùn)動(dòng),而是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映;第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)研制失敗的原因是違背了能量守恒定律,而第二類(lèi)永動(dòng)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(duì)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(guò)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(dòng)是花粉顆粒的無(wú)規(guī)律運(yùn)動(dòng),反映了水分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B、第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)研制失敗的原因是違背了能量守恒定律,而第二類(lèi)永動(dòng)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(cuò)誤;C、相對(duì)濕度為某一被測(cè)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(duì)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(jué)到教室潮濕,說(shuō)明教室內(nèi)的相對(duì)濕度較大,故C錯(cuò)誤;D、一定質(zhì)量的單晶體在熔化過(guò)程中溫度不變,因吸收熱量,分子勢(shì)能一定是增大的,故D正確。故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)、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(dòng)既不是顆粒分子的運(yùn)動(dòng),也不是液體分子的運(yùn)動(dòng),而是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映。10.(2020秋?杭州期末)隨著“共享單車(chē)”的持續(xù)火熱,“共享汽車(chē)”也悄然出現(xiàn)。下表是某種共享汽車(chē)的主要參數(shù)根據(jù)上述信息,則下列說(shuō)法正確的是()空車(chē)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(chē)總重比值0.09A.工作時(shí),電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)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(chē)電池充滿電時(shí)的電量 C.標(biāo)準(zhǔn)承載下,電動(dòng)汽車(chē)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(chē)速度能達(dá)120km/h,則汽車(chē)電動(dòng)機(jī)最大輸出功率不小于30kW【分析】工作時(shí),電動(dòng)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?!窘獯稹拷猓篈、工作時(shí),電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,故A錯(cuò)誤;B、電池容量44kW?h指的是汽車(chē)電池充滿電時(shí)的電能,故B錯(cuò)誤;C、標(biāo)準(zhǔn)承載下,電動(dòng)汽車(chē)以72km/h的速度勻速行駛時(shí),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(shí),根據(jù)W=Pt=3kW?h,但實(shí)際過(guò)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(cuò)誤;D、若標(biāo)準(zhǔn)承載下汽車(chē)速度能達(dá)120km/h,功率P=Fv=0.09mgv2=30000W=30kW,則汽車(chē)電動(dòng)機(jī)最大輸出功率不小于30kW,故D正確;故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查汽車(chē)的功率問(wèn)題,關(guān)鍵在于明確汽車(chē)勻速行駛時(shí)牽引力等于摩擦力,根據(jù)P=Fv求出最大功率;注意計(jì)算時(shí)還要聯(lián)系實(shí)際。11.(2021春?越城區(qū)校級(jí)月考)電動(dòng)車(chē)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(yáng)能電動(dòng)車(chē)在此基礎(chǔ)上,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能對(duì)車(chē)供電,很大程度上降低了電動(dòng)車(chē)的使用成本,而且非常環(huán)保。太陽(yáng)能電動(dòng)車(chē)能量管理系統(tǒng)軟件程序不僅要能夠監(jiān)測(cè)和記錄傳感器的輸入,而且還應(yīng)包括有電動(dòng)源組在內(nèi)的電動(dòng)汽車(chē)功能模塊,這個(gè)模塊系統(tǒng)以電動(dòng)源組、控制系統(tǒng)和負(fù)載為主要對(duì)象,通過(guò)優(yōu)化計(jì)算,可以使電動(dòng)車(chē)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(yáng)能電動(dòng)車(chē)的電能可以全部輸出且輸出功率恒定,已知太陽(yáng)光垂直照射到地面上時(shí),單位面積的輻射功率為P0,太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為n,電池板面積為S,太陽(yáng)能電動(dòng)車(chē)質(zhì)量為m,在水平公路上行駛時(shí)所受的阻力恒定,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,太陽(yáng)能電動(dòng)車(chē)達(dá)到了最大行駛速度

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