18.5能源与可持续发展
一、单选题
1.下列机器或元件工作时,对其能量转化的说法正确的是( )
A.热机将内能转化为电能 B.电动机将机械能转化为电能
C.干电池将电能转化为化学能 D.用电器将电能转化为其他形式的能
2.河北丰宁抽水蓄能电站是2022年北京冬奥会的电力保障项目之一、该电站可以利用风能和光能资源充足时发电获得的部分电能,将水抽到高处转化为水的机械能储存起来,需要时再利用水的势能发电,从而弥补了风能、光能不稳定且转化的电能难储存的不足,实现风、光与水电的互补,堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是( )
A.风能和光能是不可再生能源
B.该电站抽水蓄能时可将电能转化为机械能,发电时可将机械能转化为电能
C.根据能量守恒定律可知,该电站抽水时消耗的电能全部转化为水的机械能
D.风能、光能、机械能、电能可以相互转化,说明能量的转化是没有方向性的
3.如图所示把铝壶放在煤气灶上烧水的过程中,下列说法正确的是
A.煤气的燃烧过程是内能转化为化学能 B.煤气燃烧越充分,它的热值越大
C.铝的比热容比水小,铅的吸热能力比水弱 D.烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能
4.在我省白城地区辽阔的草原上,正在兴建大型的风能发电站.风能发电具有很好的发展前景.下列有关风能的表述中,错误的是
A.技术上已比较成熟 B.风能的资源丰富
C.对环境无污染 D.风能属于不可再生能源
5.如图所示,是荡秋千的模型。球从A点静止释放,到达右侧最高点D点后返回,其中B、C两点等高。下列说法正确的是( )
A.球在B、C两点机械能相等
B.从A点到O点时,球的重力势能全部转化为动能
C.球在A、D两点的动能相等
D.在荡秋千的过程中,可通过有规律的站立、下蹲使秋千越荡越高,但机械能不变
6.如图所示的四个现象中,属于机械能转化为内能的是
A. B. C. D.
7.下列说法正确的是( )
A.温度相同的物体内能一定相等
B.夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
C.在寒冷的北方不用水银温度计测量气温,是因为水银的凝固点较高
D.电能可以使灯泡发光,同时产生内能,这些内能又可以自动地转化为电能
8.下列关于原子、能源及其利用的说法中,正确的是( )
A.原子是由原子核和质子构成的
B.太阳能集热器是将太阳能转化为内能
C.核能只是原子核裂变时释放的能量
D.石油、煤、潮汐能都属于可再生能源
9.下列能源中属于可再生能源的是( )
A.核能 B.煤炭 C.天然气 D.风能
10.2022年北京张家口将联合举办冬奥会,为办成绿色奥运,下列措施不可行的是( )
A.发展公共交通,提倡绿色出行
B.增加使用太阳能、核能等新能源
C.加高燃煤锅炉烟囱,将废气排到高空
D.改进燃煤技术,减少SO2与粉尘排放
二、填空题
11.2023年5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功。火箭升空时,燃料燃烧释放的内能转化为火箭的 能,火箭使用氢燃料是因为氢燃料的 大。
12.写出与下列运动形式对应的能量.
机械运动
电荷运动
分子无规则运动
化学反应
13.明代航海家郑和率庞大的船队远航非洲,所用的帆船不用发动机就可航行,这就是有效地利用了自然界中的 能;它也进一步说明了能量是可以 (选填“转化”或“转移”)的。
14.1kg的酒精用去一半后,剩下酒精的比热容 ,热值 ,酒精燃烧时把化学能转化为 能。(前2空选填“变大”、“变小”或“不变”)
15.核电站所用的核燃料属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源.在反应堆中,核燃料发生 (选填“裂变”或“聚变”)释放出大量的内能.
16.核电站利用水做冷却剂是因为水的 大。目前的核电站是利用 (选填“原子”或“原子核”)的裂变释放的能量工作的,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
17.“低碳环保”是当今世界环境主题,天然气是一种低污染燃料,在我市已普遍使用。天然气属于 能源(选填“可再生”或“不可再生”)。天然气热值为,完全燃烧的天然气所释放的热量为 J,若这些能量被水吸收,能使 kg的水温度升高。
18.2021年10月16日00时23分,神舟十三号升空,翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员奔向太空!此次发射是采用长征二号F遥十三运载火箭进行发射的,该发动机推动火箭升空时与单缸四冲程内燃机的 冲程中能量的转化相同。
19.小红家新买了一台如图甲所示的冷暖两用空调扇,其兼具送风制冷,加湿等多功能于一身,其简化电路如图乙所示,其中R为电热丝,M为电动机。夏天使用空调扇制冷时,开关闭合,应 (选填“闭合”或“断开”);这时电动机把电能主要转化 能;冬天使用空调扇吹暖风时,和都闭合,电热丝和电动机 联,电热丝产生的热量被空气吸收,通过 的方式改变室内空气的内能。
20.市售“自热米饭”的自热原理为:饭盒夹层中的水与氧化钙接触,生成氢氧化钙,反应放出大量热,这个过程是将 能转化为内能,如果往米饭中加入200g水,将这些水从20℃加热到70℃,需要吸收 J的热量。()
三、综合题
21.如图甲是我国某地区风力发电的外景,风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成。
(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的 (填“可再生”或“不可再生”)能源;
(2)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,通常用密度小、硬度 (填“大”或“小”)的复合材料制成。叶片形状像飞机的机翼,若叶片位置和风向如图乙所示,由于叶片两面空气流速不同产生压强差,而受到向 (填“上”或“下”)的力使风叶旋转;
(3)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图像得到的下列信息,错误的是 ;
A.当有风时,机组可能不产生电能
B.风速过大,机组不会产生电能
C.风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变
D.风速越大,机组产生的电功率一定越大
22.三峡大坝是当今世界最大的水力发电工程。大坝建成后,轮船往返上、下游需要经过特殊的方式,常用的方式有:垂直升船机和船闸,如图乙、丙:
(1)三峡水电站发电时的能量转化过程是水的势能→ →电能;
(2)图乙为三峡大坝的垂直升船机的工作原理图。垂直升船机的承船厢载着质量为3000吨的轮船垂直上升100米,请计算此过程中升船机对轮船做的功;( )
(3)图丙为船闸工作原理图,轮船从下游到达上游的过程是:轮船经过打开的闸门A从下游驶入闸室后,先关闭闸门A和阀门a,再打开阀门b(此刻时间记录为t1),使上游的水匀速流入闸室。当闸室内水位和上游水位相平时(此刻时间记录为t2),打开闸门B,轮船驶出闸室,进入上游行驶。请在图中画出闸室底部受到的液体压强随时间变化的图像。( )
23.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线.水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107J/kg,求:
(1)用煤炉给水加热,是将煤的 能最终转化为水的 能;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)若煤炉烧水时的热效率为42%,则至少需要燃烧煤的质量是多少?
参考答案:
1.D
2.B
3.C
4.D
5.C
6.C
7.C
8.B
9.D
10.C
11. 机械 热值
12. 为机械能 电磁能 内能 化学能
13. 风 转化
14. 不变 不变 内
15. 不可再生 裂变
16. 比热容 原子核 不可再生
17. 不可再生 25
18.做功
19. 断开 机械能 并 热传递
20. 化学
21. 可再生 大 上 D
22. 动能 3×109J
23. 化学 内 2.52×106J 0.2kg