18.4能量转化的基本规律
一、单选题
1.2017年6月2日美国总统特朗普宣布退出《巴黎协定》.但节能减排、保护环境是全人类的共同责任.日常生活中以下做法合理的是
A.随意把废旧电池丢到垃圾桶中
B.家中的电视机可以长时间处于待机状态
C.为了节能减排、保护环境,郴州市决定关停所有高能耗、高污染的工厂
D.废水直接排放到江河
2.关于能量的转化与守恒,下列说法正确的是( )
A.任何制造永动机的设想,无论看上去多么巧妙,都是一种徒劳
B.空调机既能制热,也能制冷,说明热传递不存在方向性
C.由于自然界的能量是守恒的,所以说能源危机不过是杞人忧天
D.一个单摆来回摆动很多次后总会停下来,说明这个过程的能量不守恒
3.下列有关能量转化的说法中错误的是( )
A.核电站发电——核能转化为电能
B.太阳能电池——太阳能转化为电能
C.燃料燃烧——内能能转化为化学能
D.电饭锅烧饭——电能转化为内能
4.下列人类活动中有利于淡水资源的利用和保护的是( )
A.工业废水的任意排放
B.植树造林,修建水库
C.大量推广使用农药和化肥
D.生活污水任意排放
5.下列有关能源和信息的说法正确的是( )
A.利用声呐系统探测海底深度,声呐发出的是次声波
B.核电站是利用核裂变的能量来发电的
C.“北斗”导航是利用超声波进行定位和导航的
D.因为能量在转化过程中是守恒的,所以能源是“取之不尽,用之不竭”的
6.有一种低熔点的金属,放在手中就可熔化。小新同学利用如图甲的实验装置来探究“该金属熔化时温度的变化规律”。烧杯中装有冰水混合物,试管中装有该固体金属,他完成实验并绘制了时间与温度图象如图乙。从第3min开始,单位时间内金属吸收的热量相等,金属的质量为100g,固态时的比热容为0.37×103J/(kg℃)。下列分析正确的是( )
A.该金属的沸点一定为98℃
B.3-4min该金属吸收的热量为1.11×103J
C.该金属固态的比热容大于液态的比热容
D.如果酒精完全燃烧,本实验装置的加热效率可以达到100%
7.“永动机”至今没有创造成功,其原因是
A.科学技术还不够先进
B.机器不能对外输出能量
C.违背了能量守恒定律
D.机器只能转移能量,不能转化能量
8.以下说法正确的是( )
A.水的比热容与物体的质量和体积无关
B.煤炭的热值与煤炭的燃烧情况有关
C.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒得到了正电荷
D.只要努力,永动机总会造出来的
9.2017年4月20日19点41分在文昌航天发射场,长征七号重型运载火箭搭载天舟一号货运飞船发射升空.该型号火箭以液氧煤油为燃料,在火箭加速上升过程中( )
A.液氧煤油燃烧放出的热量全部转化为火箭和天舟一号的机械能
B.液氧煤油燃烧放出的热量全部转化为火箭和天舟一号的动能
C.天舟一号的动能和重力势能都增大
D.天舟一号的动能转化为重力势能
10.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.图甲,活塞下压过程,玻璃管内气体的内能减少,这个过程中的能量转化与汽油机中做功冲程相同
B.图乙,塞子跳起过程,玻璃瓶瓶内空气的内能增大
C.图丙,试管内的水蒸气推动塞子冲出,试管内水蒸气的内能减少
D.图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动,活塞的机械能减小
二、填空题
11.上海世博会中国馆展出名为“叶子”的小型低碳化未来汽车。车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,它可将 能转化为 能;同时,该汽车还可以将光电转换中排放的高浓度二氧化碳转化为电能并供车内照明,或转化为车内的空调制冷剂,不但是“零排放”,还实现了“负排放”。以上能量的转化过程中,能的总量 (选填“增大”、“减少”或“保持不变”)。
12.能量的转化和转移具有 。热量 自发地从低温物体传给高温物体;汽车制动时,由于摩擦,动能转化为内能,这些内能 再用来驱动汽车。(后两空均选填“能”或“不能”)
13.“和谐号”列车在动力、材料和内部结构上都使用了最新的机车技术.其中减速采用 再生制动技术,从时速 200 km/h 降到 90 km/h 左右,完全靠电机反向旋转,利用列 车的巨大 能转化为电能.天津到北京的距离为 120 km,若该列车以 240 km/ h 的速度做匀速直线运动,则从天津到北京需 .
14.我国在能源领域取得了巨大成就.目前我国已经建成的核电站主要利用核 过程中释放的能量;新能源中的地热能 (选填“是”或“不是”)来自于太阳;因为能量的转化和转移是有 ,我国积极开发新能源可以有效缓解能源危机。
15.如图实验,试管内装些水,用软木塞塞住,用酒精灯加热试管,看到的现象是 ,能量转化情况是 .
16.“天宫课堂”已成为中国青少年关注度最高的科普课程。2022年3月23日,王亚平在第二次太空授课液桥实验中(如图甲),将两块透明板上的水球接触后合成一个,从分子角度而言,这是因为分子间存在 。2022年10月12日进行的太空授课中,陈冬将工具T字扳手在空中旋转后,扳手时而头朝下,时而头朝上翻转不停(如图乙),这个现象中“会翻身的扳手” (选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
17.夏天,沥青路面随着气温的升高而变得越来越软,由此可知沥青是 (选填“晶体”或“非晶体”);人类一直在寻求各种高效且“绿色”的能源,以代替常用的干电池,硅光电池就是其中的代表,请举出新型电池的优点 (举出一种即可)
18.移动便携式充电宝实质是一个可充电的锂聚合物电池。图中用充电宝给手机电池充电时,充电宝将 能转化为电能,此时手机电池相当于 (选填“用电器”或“电源”)。
19.常用打火机的打火方式有两种,一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火;另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看,前者是把 能转化为内能;后者是把 能转化为内能。不同能量之间可以相互转化,在转化过程中,能量的总量 。
20.北京冬奥会贯彻“节俭、绿色、智慧”的理念,首次使用二氧化碳作为制冷剂。
(1)常温时,二氧化碳在一定压力下为液态,压力撤销后液态二氧化碳迅速 (填物态变化名称)并 热量,达到制冷的目的,在制冷过程中总能量 (选填“守恒”或“不守恒”)。
(2)某小型场馆的压缩机组的供电功率为190kVA,工作电压为380V,其工作的总电流为 A,压缩机的核心部件——电动机利用通电导线在 中受力运动,将电能转化为 能。
三、综合题
21.摇摆钢笔
你有没有留神过,我们写字的时候,笔的上端都会小弧度地来回摇摆.有细心的中国设计师就发现了这个细微的动作,根据物理学原理设计出了一款“收音机钢笔”(如图所示),希望给在繁重功课压力下的学生朋友增添一些乐趣.这支钢笔内置有电池,当你书写的时候,笔端摇摇摆摆产生电流,就能给电池储存电量.而钢笔上面频道调节、音量调节、耳机插孔、音响等配置一个不少.如此一来,在枯燥的学习之中你便可以听听音乐或是新闻,以缓和学习的压力.但是家长们应该不会赞同这样的设计吧,不是做功课的时候就应该乖乖做功课的么?
请回答下列问题:
(1)文中划线部分是基于哪个物理学原理或规律制成的: ;
(2)给内置电池充电过程发生的能量转化情况是: 。
A.电能转化为化学能
B.化学能转化为电能
C.机械能转化为电能
D.电能转化为机械能
22.周末,小听同学参与了一次社会实践活动,对目前普遍使用的生活燃料进行了社会调查。她通过查阅资料、访谈当地居民等方式,得到如表一的调查结果:
表一
燃料 热值 毒性 燃料特性 对环境的影响 价格
煤 3.0×107J/kg 无 不易、安全 产生大量烟尘污染 0.85元/kg
煤气 3.9×107J/m3 有 轻易、不安全 有大量的有害气体排放 2.8元/m3
天然气 7.8×107J/m3 无 不易、安全 有少量CO2排放 5.0元/m3
(1)燃料燃烧从能量转化角度来看,是 能转化为 能的过程。如果某用户平均每个月需燃烧燃料获取的能量为1.56×109J,若以天然气为燃料,每月至少支出 元燃料费;
(2)根据表格信息,从节能、环保和安全的角度考虑,你会建议使用燃料,说明理由 。
23.国内某电机厂研制的直驱型风力发电机组处于国际领先地位.
(1)直驱型风力发电机是将风的 能转化成电能的装置.它是利用风力带动风车叶片旋转,使发电机的转子(永磁体)在定子(线圈)中运动,从而在定子(线圈)中产生 .
(2)风能作为一种清洁的 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,其蕴藏量巨大,比地球上可开发利用的水能大10倍.我国仅陆地上一天的风能就有大约1.8×1016 J,这相当于多少吨热值为3×107 J/kg的煤完全燃烧所放出的热量 -?
参考答案:
1.C
2.A
3.C
4.B
5.B
6.B
7.C
8.A
9.C
10.C
11. 太阳 电 不变
12. 方向性 不能 不能
13. 机械 0.5h
14. 裂变 不是 方向的(方向性)
15. 橡皮塞冲出试管 内能转化为机械能
16. 引力 遵循
17. 非晶体 环保、污染小
18. 化学 用电器
19. 机械 电 保持不变
20. 汽化 吸收 守恒 500 磁场 机械
21. 电磁感应 A
22. 化学 内 100 选择天然气,因为天然气无毒、安全、热值高、对环境污染小
23. 机械(或动) 感应电流 可再生 6×105 t