同步课时精练（二十一）5.4能源的转化与守恒（后附解析）

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同步课时精练（二十一）5.4 能源的转化与守恒（后附解析）
一、单选题
1．在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能.“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率= .一个人骑电动自行车，消耗1 mJ(106 J)的能量可行驶30 km.一辆载有4人的普通轿车，消耗32 0 mJ的能量可行驶100 km.则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是( )
A．6∶1 B．12∶5 C．24∶1 D．48∶7
2．“天宫一号”两侧装有巨大的太阳能电池板，为中国空间站的正常工作提供足够的能量。下列说法正确的是（　　）
A．太阳能是不可再生能源
B．太阳能主要以热传导的方式传到地球
C．太阳能电池板是将太阳能转换为电能的装置
D．太阳能电池板能源源不断地产生电能，说明能量可以创生
3．能量的耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，下列哪些现象属于能量的耗散（　　）
A．利用水能发电转变成电能 B．利用太阳能发电转变成电能
C．电池的化学能转变成电能 D．火炉把房间的温度升高
4．太阳能及风能是清洁能源，我国已经建成众多的太阳能及风力发电场。风力发电是利用风的动能推动风力发电机的叶片转动而产生电能的。某地区安装有20台超大型风力发电机，每片扇叶长达，该地区常年的平均风速，风向跟叶片转动的圆面垂直，空气的密度，风力发电机的叶片转动时可形成半径的圆面。已知风力发电机能将通过圆面的空气的动能的转化为电能。则每台风力发电机的发电功率为（　　）
A． B．
C． D．
5．某新款太阳能车载摆件如图所示，纯绿色环保是它的优势。它的工作原理是太阳光照射摆件时内部太阳能板可将太阳能转化为电能，通电后控制器带动转盘绕竖直中心轴转动，转盘边缘焊接有一金属金伞。圆柱面边缘有如图所示的竖直圆盘，圆盘内部分镂空成弯曲的伞形，当转盘转动后金属伞恰好可通过该镂空的金属伞。下列说法正确的是（ ）
A．该摆件能将太阳能全部转化为电能，没有能量的耗散
B．转盘转动过程中金属伞上各点角速度不同
C．可以在金属伞上找到线速度相同的点
D．该金属伞与镂空伞形的形状相同
6．下列能源中属于新能源的是（　　）
A．石油 B．天然气 C．太阳能 D．煤
7．某同学设想了一个奇妙的静电实验。如图所示，在带电体C附近，把原来不带电的绝缘导体A、B相碰一下后分开，然后分别接触一个小电动机的两个接线柱，小电动机便开始转动。接着再把A、B移到C附近，A、B相碰一下分开，再和小电动机两接线柱接触。重复上述步骤，小电动机便能不停地转动。下列说法正确的是（　　）
A．小电动机一直转动下去，成为永动机
B．A、B相接触放在C附近时，A的电势高于B的电势
C．A、B相接触放在C附近时，A内部中心点的场强大于B内部中心点的场强
D．A、B相接触放在C附近，由于静电感应，A左端带负电B右端带正电
8．“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，我国目前已成为世界节能和利用新能源、可再生能源第一大国。下列符合节能做法的是（　　）
A．教室自然采光条件好时应及时关灯
B．中午离开教室后让电风扇继续开着
C．家庭空调长时间设置在18℃
D．教室的电脑即便不使用时也保持开机状态
二、多选题
9．下列关于能源的说法正确的是（　　）
A．能源是取之不尽，用之不竭的
B．大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源
C．能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气等
D．核能是可以无限开发和使用的
10．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是( )
A．牛顿发现了万有引力定律 B．牛顿通过实验测出了万有引力常量的数值
C．经典力学适用于宏观低速物体 D．由于能量是守恒的，所以不必节约能源
11．下列说法正确的是_____。
A．做功和热传递是改变物体内能的两种方式
B．一定质量的理想气体，内能只与温度有关与体积无关
C．当分子斥力与分子引力大小相等时，分子势能有极大值
D．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
E．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有方向性
12．下列说法中正确的是（　　）
A．能量只以势能和动能两种形式存在
B．能量只存在于具有高度或处于运动状态的物体中
C．任何物体都具有能量
D．能量的存在形式多种多样，且不同形式的能量之间可以相互转化，并且在转化过程中，总能量是守恒的
三、解答题
13．关于太阳能回答下列问题：
（1）太阳能是取之不尽的吗？
（2）为什么现在还不能普遍地用太阳能代替其他能源？
（3）如何用人工方法获取并储存太阳能？
（4）如何提高太阳能转化为内能的效率？
14．水能是一种清洁能。位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流速达每秒6000m3，而且是一年四季流量稳定，瀑布落差50m。若利用这一资发电，设其效率为50%，估算发电机的输出功率。
15．围湖造田既可扩大耕地，增产粮食，也会破坏生态环境，给人类造成灾害，对此谈谈你的看法。
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试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
解析：客运效率η=，电动自行车的客运效率：，轿车的客运效率：，η1：η2=：=24：1．答案：C.
2．C
解析：A．太阳能是可再生能源，A错误；
B．太阳能主要以热辐射的方式传到地球，B错误；
C．太阳能电池板是将太阳能转换为电能的装置，C正确；
D．太阳能电池板能源源不断地产生电能，并不是能量创生了，而是能量转化得到的，D错误。
答案：C。
3．D
解析：能量的耗散是有序度较高(集中度较高)的能量转化为内能，流散到环境中无法重新收集起来加以利用的现象，各种形式的能量向内能转化方向是无序程度较小向无序程度较大的转变，是能自动发生、全额发生的，能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的自发变化过程具有方向性。本题中机械能、太阳能化学能转化为电能只是能量转换,一种形式的能转换为另一种形式的能，相互之间是可以互相转化的，没有涉及系统的内能流散到周围环境中。利用水能发电转变成电能、利用太阳能发电转变成电能、电池的化学能转变成电能都是能量相互转化，而火炉把房间的温度升高，属于能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变。故ABC错误，D正确。
答案：D。
4．C
解析：设单位时间（）内通过每台风力发电机叶片转动形成圆面的空气的体积为、动能为，则有
解得
选项C正确。
5．C
解析：A．该摆件能将太阳能全部转化为电能，该过程一定有能量的耗散，选项A错误；
B．转盘绕同一转轴转动，则转动过程中金属伞上各点角速度相同，选项B错误；
C．金属伞上各点的角速度相等，根据v=ωr可知，可以在金属伞上找到转动半径相等的点，则这些点的线速度相同，选项C正确；
D．该金属伞在圆盘面上的投影形状与镂空伞形的形状相同，选项D错误。
答案：C。
6．C
解析：常规能源是指传统的能源，包括植物秸秆和化石燃料，而石油，天然气和煤都是化石燃料，都是常规能源；只有太阳能是新能源。
答案：C。
7．D
解析：A．上述过程在把AB分开的过程中要克服AB之间的静电力做功，这是把机械能转化为电能，然后再把电能转化为机械能，因此还要外力做功消耗机械能，小电动机不能成为永动机，A错误；
B．由于A、B相接触放在C附近，所以A和B是等势体，电势相等，B错误；
C．A、B相接触放在C附近时，AB是等势体，内部合场强始终为零，则A内部中心点的场强等于B内部中心点的场强，C错误；
D．A、B相接触放在C附近，由于静电感应，A左端带负电B右端带正电，D正确。
答案：D。
8．A
解析：日常生活中要节约能源，则教室自然采光条件好时应及时关灯，中午离开教室后要关闭风扇，在电脑长时间不用时应该要关闭电脑，家用空调冬天设置在左右，夏天设置在左右，故A正确，BCD错误。
答案：A。
9．BC
解析：AC．尽管能量守恒，但耗散的能量无法重新收集利用，所以能源是有限的，特别是常规能源，故A错误，C正确；
B．常规能源的利用比新能源的利用对环境的影响大，故B正确；
D．核能反应的原材料是有限的，且核反应会带来核污染，需要合理利用核能，故D错误。
答案：BC。
10．AC
解析：牛顿发现了万有引力定律，选项A正确；卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值，选项B错误；经典力学适用于宏观低速物体，选项C正确；能量虽然是守恒的，但是随着能源的品质降低，可用的能源逐渐减小，所以要节约能源，选项D错误.
11．ABE
解析：A．做功和热传递是改变物体内能的两种方式，故A正确；
B．气体模型忽略了气体分子间作用力，故其内能等于分子动能而与分子势能无关，从宏观角度来看，一定质量的理想气体的内能就只取决于温度而与气体的体积无关，故B正确；
C．因分子间作用力在时，引力与斥力大小相等、分子间作用力为零，而在时分子间作用力表现为引力，时分子间作用力表现为斥力，则当分子间距离从r变化时，无论分子间距离增大还是减小，分子间作用力总是做负功的，分子势能总是增大的，故在时，即分子引力与分子斥力大小相等时分子势能最小，故C错误；
D．布朗运动是液体分子(或气体分子)对固体微粒的撞击形成的，反映的是液体分子(或气体分子)无规则运动的情况而不是固体微粒本身分子的运动情况，故D错误；
E．能量耗散的过程是各种形式的能量通过各种过程向内能转化的过程，是能量转化具有方向性的反映，故E正确。
答案：ABE。
12．CD
解析：能量的存在形式不单一，如动能、势能、电磁能、光能、化学能、核能等多种形式，且各种形式的能量在一定条件下可以相互转化，转化过程中，总能量是守恒的。任何一个物体都具有能量，不具有能量的物体是不存在的。不同的物体，能量的存在形式和能量的总量是不同的，故AB错误，CD正确。
答案：CD。
13．见解析
解析：（1）太阳能不是取之不尽的；
（2）太阳能是一种辐射能，具有即时性，必须即时转换成其他形式能量才能利用和储存，同时也受到光照条件限制；
（3）将太阳能转换成不同形式的能量，需要不同的能量转换器；
（4）寻找不同的隔热保温材料，比较它们对太阳能转化为内能的效率的影响。改变太阳光辐射角度，探究最佳效果。不同的物体表面对太阳能转化为内能的效率的影响。
14．1.5×109 W
解析：时间为流下的水的质量为
由能的转化和守恒知
则发电机的输出功率为
15．见解析
解析：围湖造田确实有一定的好处，比如围湖造田可增加耕地面积，增产粮食，这在一定程度上我国人民的吃饭问题，也有利于解决建筑行业、工业等建设开发的用地问题。
但湖水作为自然生态系统的一部分，能够调控洪水、净化水质、维持生物多样性、调整流域局部气候。同时它还为人类提供水资源与动植物产品、支持航道运输。人为的围湖造田会破坏生态环境，给人类造成灾害。比如破坏植被，造成水土流失，湿地面积减少；生态环境劣变，水生动植物资源衰减等。
面对围湖造田对环境的危害，退田还湖是解决问题的根本。我们要以实事求是，从实际出发的态度，首要解决蓄垦矛盾，例如建立适当的分洪区的围堰、安全台等，以保障人们的生命安全；同时大力发展和谐社会，解决渔农矛盾，保护天然湖泊，重建鱼米之乡，把已经干涸的湖开垦为田，增加粮食生产。
答案第1页，共2页
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