9.4 能量的转化和守恒 同步练习
一、单选题
1.如图所示,2022年4月16日9时56分,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,三位航天员身体状态良好,标志着神舟十三号载人飞行任务取得圆满成功。下列关于飞船返回舱返回过程的说法正确的是( )
A.返回舱进入大气层时宛如一颗“火流星”,是因为内能转化为机械能
B.返回舱进入大气层时舱体表面敷设的特殊材料升华放热,具有降温作用
C.返回舱距地面10千米左右,降落伞依次打开开始减速下降,其机械能保持不变
D.返回舱距地面1.2米,反推发动机点火“刹车”利用力的作用是相互的原理,平稳着陆
2.氢能源汽车是以氢气为燃料的汽车,它与传统的汽车相比,具有哪些优点
A.高效率、低排放、低成本、适应性好
B.低效率、低排放、低成本、适应性好
C.高效率、高排放、低成本、适应性好
D.高效率、高排放、高成本、适应性好
3.下列说法不正确的是( )
A.液体很难被压缩,主要是因为分子间存在斥力
B.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,内能增加,比热容变大
C.质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量越多,其热值越大
D.摩擦起电是把机械能转化为电能
4.随着全球环境以及国际关系的变化,能源危机已经成为国际性问题,各国也越来越重视新能源的开发和利用,下面属于不可再生能源的是( )
A.核能 B.潮汐能 C.风能 D.太阳能
5.燃烧消耗10cm3天然气给水加热,水吸收的热量为120J(天然气的热值为36J/cm3),消耗的天然气( )
A.是可再生能源
B.燃烧过程中将内能转化为化学能
C.完全燃烧放出的热量都被水吸收
D.燃烧放出的全部能量不会自动聚集起来
6.下列说法正确的是( )
A.卫星导航系统是靠超声波来传递信息的
B.煤、石油、天然气都是不可再生能源
C.用更大的力敲击同一只鼓可以使音调变高
D.正确使用试电笔时手一定不要接触笔尾金属体
7.成都的夏天高温闷热,空调作为度夏利器,正在走入每个家庭。以下关于空调的知识说法正确的是( )
A.空调工作时电能全部转化为内能
B.空调遥控器的电压是3V
C.夏天空调工作时将温度设置成37℃,人体会感觉很舒适
D.空调外壳是塑料制成的,最主要原因是因为塑料密度小
8.下列有关能源和能量的说法中,正确的是( )
A.核能和太阳能、风能、水能一样都是可再生能源
B.能量的转化和转移不具有方向性
C.秦山核电站是利用原子核裂变释放的核能来发电的
D.电烙铁正常工作时是将电能转化为光能
9.人和动物从食物中获取的能量属于( )
A.热能 B.贮存能 C.化学能 D.机械能
10.下列做法中,文明的是:( )
A.利用穿衣镜正衣冠
B.遇到路堵时司机猛按喇叭
C.公交车司机行车过程中不系安全带
D.关闭电脑时,只关主机而不关显示器
二、填空题
11.“乙醇汽油”的开发和利用或许能给人类开发新的能源带来一种新的途径。即用玉米生产乙醇,然后以一定比例与汽油混合,制造出“乙醇汽油”,就可以供汽车等作为能源使用。乙醇燃烧的过程是 能转化为内能的过程,理论上,完全燃烧28g乙醇可以产生8.4×105J的热量,如果这些热量完全被水吸收,在1标准大气压下,可以将 kg 20℃的水加热到沸腾.按照能源的分类,乙醇属于 能源(“一次”或“二次”)。【水的比热容:4.2×103J/(kg·oC)】
12.2023年是深圳争创首届全国文明典范城市和第七届全国文明城市创建的决战决胜之年,垃圾分类是其中一项重要内容。垃圾分类回收后,可用于发电,从能源的角度看,电能属于 (选填“一次能源”或“二次能源”);在为电动车充电过程中,电能主要转化为 能;低碳生活倡导人们降低对煤、石油、天然气的使用。一方面是由于这类化石燃料燃烧时会释放大量CO2,另一方面是因为这类都属于 (选填“可再生能源”或“不可再生能源”)。在地壳中的储量是有限的。
13.阅读短文,回答问题:
“长五”助力,“天和”巡天
2021年4月29日,搭载中国空间站“天和”核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空。重达800多吨的火箭拔地而起,尾部发出又长又亮的蓝白色火焰,约490s后离开视野,飞向预定轨道。
进入预定轨道的“天和”核心舱使用大功率LT﹣100型霍尔电推系统调节轨道高度。该系统使用了目前世界上最先进的砷化钾太阳能电池翼,其光电转换效率高达50%,而传统的晶硅电池只有20%左右。砷化钾电池还具有很好的耐温性,在250℃高温下也能正常工作。“天和”核心舱目前翼展长是13m,未来将发射升空的“问天”号和“梦天”号两个实验舱的太阳翼单侧翼展将达到30m!到那时,“天宫”号空间站的供电能力将达到100
kW。
(1)点火升空时,燃气的 能转化为机械能,核心舱相对于火箭是 的;
(2)砷化钾太阳能电池翼的优点是 (写出一条);
(3)建成后的“天宫”号空间站,利用砷化钾太阳能电池接收太阳能的最大功率为 kW。
14.干木材的热值为,完全燃烧5kg干木材,能放出 J的热量,干木材燃烧过程将 能转化为内能。
15.近年来,由于人类大量燃烧煤、石油等燃料,排放大量的二氧化碳,使 效应不断加剧,导致全球变暖,造成海平面上升、热带风暴频发等一系列灾害性天气。城市中建筑林立,植物稀少,导致空气流通不顺,热量散发变慢,相对于农村形成了 效应。
16.2023年5月17日,我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。在卫星发射过程的点火加速上升阶段,发生的能量转化是:燃料燃烧时的 能转化为内能,然后再转化为卫星的 能;燃料燃烧过程中它的热值将 。
17.低碳生活正在广元兴起,据有关研究表明,在保证生活需要的前提下,每人每年少买一件衣物,可节约2.6kg的标准煤(相当减排CO26.5kg),若2.6kg的标准煤完全燃烧则可生产 J的热量(煤的热值为3.0×107J/kg),煤是 能源(选填“可再生”或“不可再生”).
18.随着我国人民生活水平的不断提高,汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机,是把汽油燃烧放出的 能转化为 能的装置。汽油机工作时,克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量,都不能再自动地用来驱动汽车,这是由于能量转化具有 ,而我们所能利用的能源是有限的,所以需要节约能源。
19.如图是一位“发明家”设计的一种永动机。利用上水池的水使水轮发电机发电,然后,利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池(一部分电能供用电器使用)。这样不断循环下去,就可以制成一个永动机。这个永动机 (填“能”或“不能”)持续运转,因为它违背了 定律。
20.各种形式的能之间可以在一定的条件下相互转化,请按表中示例完成表格。
能量转化 实例
示例 光能转化为化学能 植物进行光合作用
(1) 用电热水壶烧水
(2) 机械能转化为电能
三、综合题
21.抗击新冠肺炎疫情期间,用汽油型救护车转运患者集中隔离治疗,该车配备了定位装置,方便监测具体位置;该车还配置了负压装置,负压舱内气压小于外界气压,将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理,有效避免了病毒的传播。某次转运病人时,救护车以60kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶36km,用时30min。请问:
(1)救护车的定位装置利用 传递信息,汽油属于 (选填“一次或“二次”)能源;
(2)救护车匀速行驶36km牵引力做的功是多少 ?
(3)救护车所受的阻力是多少 ?
(4)按照卫生标准,负压舱内外气压差应为10~38Pa之间。经测量发现,该负压舱0.9m2的面积上内外气体压力差为18N,通过计算判断负压舱内外气压差是否符合标准 。
22.2022年6月17日我国第三艘航空母舰福建舰下水,标志着我国已经成为继美国之后第二个掌握电磁弹射助飞技术的国家。福建舰满载时排水量为8万余吨,最大吃水深度11米,飞行甲板全长约300m,宽近80m,电磁弹射器可以让35吨的舰载机以140节的速度离舰(节就是海里每小时,1海里等于1.852千米,ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)福建舰的核心技术电磁弹射就是利用电磁推动力给舰载机提供起飞动力,增加舰载机的起飞速度,电磁弹射过程将 能转化 能。
(2)福建舰满载时所受浮力为多少?
(3)满载时舰底所受海水的最大压强是多少?
(4)舰载机离舰速度是多少千米每小时?
23.风光互补路灯系统是我国很多高速公路都有安装的“自给”型电力系统,该系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板,有风时通过风力发电机发电,有太阳时通过太阳能电池板发电,并将电能储存至蓄电池中,路灯采用LED灯照明。下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数,其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率,蓄电池容量是指蓄电池放电时电流与放电总时间的乘积,最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
太阳能电池板 风力发电机 普通蓄电池 LED灯
电池板面积 0.5m2 最大限制风速 12m/s 额定电压 12V 额定电压 24V
光电转化效率 20% 最大输出功率 400W 电池容量 150Ah 额定功率 60W
(1)风力发电机利用风力发电时将 能转化为电能,原理是 ;
(2)当太阳光照射到电池板表面处的功率为1200W/m2时,太阳能电池板的输出电功率为多少W ?
(3)已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比(风速在规定范围内),当风速为6m/s时,风力发电机的输出功率为 W;从物理学的角度说出这种“风光互补路灯”的优点有哪些 ?(答出一点即可)
(4)如果把两个充满电的蓄电池串联起来给其中一个LED灯供电,当电池容量降低到最大容量的20%时,就不再提供电能,此电池组能让一个LED灯连续工作多少h?
参考答案:
1.D
2.A
3.C
4.A
5.D
6.B
7.B
8.C
9.C
10.A
11. 化学 2.5 二次
12. 二次能源 化学 不可再生能源
13. 内 静止 光电转换效率高/具有很好的耐温性 200
14. 化学
15. 温室 热岛
16. 化学 机械 不变
17. 7.8×107 不可再生
18. 内 机械 方向性
19. 不能 能量守恒
20. 电能转化为内能 风力发电机发电
21. 电磁波 二次 1.08×108J 3000N 符合标准
22. 电 机械 8×108N 1.133×105Pa 259.28km/h
23. 机械 电磁感应现象 120W 50 环保 48h