第16章粒子和宇宙
单元素质评价练习题(解析版)
1.下列关于“热与能”的表述中正确的是( )
A.物体在吸热过程中,其温度不一定升高
B.在搓手取暖过程中,内能转化为机械能
C.水常被用作冷却剂,是因为水的密度大
D.铁块在煅烧过程中,其内能从零开始增加
2.下列说法正确的是
A.将橡皮与小灯泡串联在电源上,闭合开关后,小灯泡能发光
B.“半导体材料”广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片
C.利用钨做灯丝,是因为钨的熔点低
D.当电饭锅的发热体使用“超导体”后,能提高其热效率
3.下列有关声和电磁波的说法正确的是
A.电磁波只能传递声音信号,不能传递图像信号
B.中国建立的北斗卫星定位系统依靠超声波和次声波工作
C.通信卫星做微波通信的中继站进行通信,微波的传播速度和超声波相同
D.声波和电磁波都可能对人体健康造成危害
4.以下说法正确的是
A.炎热的夏天在室内洒水降温是利用水的比热容比较大这一特性
B.双手互相揉搓取暖是通过热传递的方法改变物体内能
C.运动的物体定比静止的物体内能大
D.任何一种热机工作时都要遵守能量守恒定律
5.2012年9月,德国莱比锡大学的研究人员宣布了一项研究进展:石墨颗粒能够在室温下表现出超导性.利用超导材料电阻为零的特性,你认为超导材料最适合用来做( )
A.电动机线圈 B.白炽灯丝 C.电炉丝 D.保险丝
6.下列关于核能的说法中,不正确的是
A.核电站是利用核能来发电的
B.核反应堆中发生的是链式反应
C.核电站发生泄露时会对人和生物造成伤害
D.核废料不会对环境造成污染
7.在生产生活中,下列情况主要从密度的角度考虑的是
A.用塑料做炒锅的手柄 B.用凸面镜做汽车的后视镜
C.用塑料泡沫表演场景中倒塌的“墙壁” D.用平面镜端正仪表
8.如图,用酒精灯给试管中的水加热,一段时间后橡皮塞被冲开,下列说法正确的是( )
A.酒精灯中酒精的质量越大,酒精的热值越大
B.酒精燃烧时将化学能转化为内能
C.试管内的水蒸气推动橡皮塞时,水蒸气的内能减少
D.橡皮塞被冲开的能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
9.有关能量守恒定律,下列说法中不正确的是
A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B.能量守恒定律只适用于能量转化过程
C.“摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律
D.按照能量守恒定律,宇宙中的能量总和永远不会增减
10.关于能量的抟化与守恒,下列说法正确的是
A.摩擦生热,机械能转化为化学能
B.水电站里的水轮机带动发电机,机械能转化为电能
C.植物吸收太阳光进行光合作用,光能转化为化学能
D.燃料燃烧时发光,内能转化为光能
11.干燥的冬天,用塑料梳子梳头,头发会随着梳子飘起来,这是__________现象;新建家庭住宅楼中的电路用线,一般选用__________导线(选填“铜”、“铁”或“铝”)。
12.我国于2016年发射“神舟十一号”载人飞船和“天宫二号”空间实验室,“长征五号”和“长征七号”运载火箭也进行了首飞.火箭发射时,在发射台下有一个大水池,让高温的火焰喷到水中,通过______的方式使水的内能增大,迅速汽化,火箭升空过程中,燃料燃烧产生的______能转化为火箭的______能.
13.常见的物质由分子组成,分子由_____组成;夏日荷花盛开飘来阵阵花香,这是_________________现象;清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在______力.
14.用热水袋取暖过程中发生能量转移。_____(判断对错)
15.用燃气热水器烧水洗澡时,把25kg 初温为22℃的水加热到42℃.已知水的比热容为4.2×103 J/kg?℃,天然气的热值为8.0×107J/m3,该燃气热水器的热水效率为75%。
(1)天然气属于_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。在烧水过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,这说明能量的转化和转移是有_____的。
(2)热水器工作时,水所吸收的热量为_____J。
(3)这次洗澡需要完全燃烧_____m3的天然气。
16.阅读短文,回答下列问题.
为了满足人们对能源不断增长的需要,科学家们设想在空间建立太阳能电站来利用太阳能.这种空间太阳能电站建在地球同步轨道上,其工作过程如图所示.在太阳能收集板上铺设太阳能电池,通过它把太阳能转化成电能,再通过天线将电能以微波的形式发送至地面接收站.
已知太阳能收集板长10 km、宽5 km,太阳光在它的表面上每平方米的功率为1.4×103 W,太阳能电池的光电转化效率为10%,微波的频率为2.5×109 Hz,空间太阳能电站向地面的输电效率可达80%.
(1)太阳发出的巨大能量来源于太阳内部的氢原子核发生的________(填“核聚变”或“核裂变”).
(2)微波________(填“能”或“不能”)在真空中传播.
(3)太阳能电站相对于地面接收站是________(填“运动”或“静止”)的,空间太阳能电站工作时,地面接收站的接收功率是________W.
参考答案
1.A
【解析】
A.物体在吸热过程中,其温度可能升高可能不变,如晶体在熔化过程中,尽管吸热,但是温度不变,故A正确;
B.人们搓手取暖,消耗了机械能,得到了内能,是机械能转化为内能的过程,故B错误;
C.水常被用作冷却剂,是因为水的比热容大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多,故C错误;
D.任何物体都具有内能,故铁块在锻烧过程中,其内能不是从零开始增加的,故D错误。
2.B
【解析】
A. 将橡皮与小灯泡串联在电源上,闭合开关后,小灯泡不能发光,橡皮是绝缘体.故A错误;
B、二极管、三极管都是半导体材料锗、硅等制作而成的.故B正确;
C. 利用钨做灯丝,是因为钨的熔点高;故C错误;
D、超导体的电阻为零,电饭锅是利用电流的热效应工作的,超导体不能用来制作电饭锅的发热体,故D错误.
3.D
【解析】
A. 电磁波既能传递声音信号,又能传递图像信号,故A错误;
B. 中国建立的北斗卫星定位系统依靠电磁波工作,故B错误;
C. 通信卫星做微波通信的中继站进行通信,微波属于电磁波,传播速度为3108m/s,超声波的传播速度为340/s,二者不同,故C错误;
D. 声波和电磁波都可能对人体健康造成危害,长期接受电磁辐射,会导致人体免疫力下降等疾病,强大的声波也会对人体造成伤害,故D正确。故选D.
4.D
【解析】
A.炎热的夏天,在室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,使人感到凉爽,不是利用水的比热容大的特点,故A错误;
B.双手互相揉搓可以取暖,是通过做功的方法改变物体的内能,故B错误;
C.内能的大小跟物体的温度和物体的质量大小有关,物体的内能和物体的运动状况无关,故C错误;
D.任何一种热机工作时要遵守能量守恒定律,故D正确。
5.A
【解析】
白炽灯的灯丝、电炉丝、保险丝,都是利用电流的热效应,故不能用超导材料;电动机线圈是利用电流获得动力,把电能转化为机械能,电流产生的电热越少越好,故可以用超导材料,故只有A正确,选A。
6.D
【解析】
核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的.虽然核能发电有很多优点,但是核废料因具有放射线,故必须慎重处理.
A. 核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的,正确,不符合题意;
B. 核电站主要利用可控链式反应来发电的,正确,不符合题意;
C. 核电站发生泄漏时产生的核辐射会对人和生物造成伤害,正确,不符合题意;
D. 核废料有放射性,会对环境造成污染,所以D选项错误,符合题意。
7.C
【解析】
A. 用塑料做炒锅的手柄,利用的是塑料的隔热性,故A不符合题意;
B. 凸面镜对光线具有发散作用,用凸面镜做汽车的后视镜可以扩大视野,故B不符合题意;
C. 塑料泡沫做成表演场景中的石头,是利用塑料泡沫的密度比较小,在相同体积时,质量比较小,重力比较小,砸在人身上,不会对人体造成伤害,故C符合题意;
D. 平面镜成的像与物大小相等,可用平面镜来端正仪表,故D不符合题意。
8.BC
【解析】
A. 燃料的热值仅与燃料的种类有关,燃料的质量无关,故A错误;B. 酒精燃烧放出热量,酒精的化学能转化为水的内能,故B正确;C. 水吸热沸腾,产生大量水蒸气,气体膨胀对橡皮塞做功,气体的内能转化为橡皮塞的机械能,故C正确。D. 塞子冲出时,是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能,与内燃机的做功冲程能量转化相同,故D错误。故选BC.
9.ABC
【解析】
能量即不会消灭,也不会创生,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上,在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的。
A、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化,故A错误,符合题意;
B、能量守恒定律既适用能量转化过程,又适用于能量的转移过程,故B错误,符合题意;
C、“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程,所以它也是符合能量守恒定律的,故C错误,符合题意;
D、根据能量守恒定律,宇宙中的能量总和不变,故D正确,不符合题意。
10.BC
【解析】
判断清楚该题目中各个选项消耗了哪种形式的能,进而又产生了哪种形式的能即可.
A. 摩擦生热的现象是两个物体之间存在摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减小,内能增加,故A错误;B. 水电站里的水轮机带动发电机的过程中,消耗机械能,产生电能,所以是将机械能转化为电能的过程,故B正确;C. 植物吸收太阳光进行光合作用的过程,消耗光能,产生化学能,所以是将光能转化为化学能的过程,故C正确;D. 燃料燃烧时发光,即是将燃料的化学能转化为内能,再转化为光能,故D错误;故选BC.
11.摩擦起电 铜
【解析】
[1]干燥的冬天,用塑料梳子梳头,头发会随着梳子飘起来,是因为塑料梳子与头发间摩擦时带上了异种电荷而相互吸引,这是摩擦起电现象。[2]相同条件下,铜的电阻要比铁和铝的电阻小,即铜导电性能更好,所以新建家庭住宅楼中的电路用线,一般选用铜导线。
12.热传递 内 机械
【解析】
[1]如图所示,火箭发射时,在发射台下有一个大水池,让高温的火焰喷到水中,水由于吸收热量而内能增加,此过程是内能的转移,即通过热传递的方式改变内能;
[2][3]燃料燃烧产生大量的热,将燃料的化学能转化成内能,燃气向后喷发推动火箭运动,对火箭做功内能减小;火箭加速上升机械能增加,正是减少的内能转化为了火箭的机械能。
13. 原子 扩散 引力
【解析】
常见的物质由分子组成,分子由原子组成;
夏日荷花盛开飘来阵阵花香,是由于分子不停运动而形成的扩散现象;
清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,即露珠接触后自动合二为一,是因为分子之间存在引力作用。
点睛:重点是分子动理论的相关知识,物质是由大量分子组成的,这些分子处于不停的无规律热运动之中,分子之间存在着相互作用的引力的斥力。
14.正确
【解析】
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;做功改变物体内能的实质是能量的转化,热传递改变物体内能的实质是能量的转移。
用热水袋取暖,是通过热传递的方式改变内能的,热传递实质是能量的转移,故说法正确;
15.不可再生 方向 2.1×106 0.035
【解析】
(1)像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;能量转化和转移是有方向性,如:热传递时内能从高温物体转移向低温物体的;
(2)知道水的质量、水的比热容,求出水温度的升高值,利用吸热公式 求水吸收的热量;
(3)根据效率公式求出天然气完全燃烧释放的热量,利用 求出需要天然气的体积.
(1)天然气是不可再生资源,在烧水过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,说明在能的转化和转移的过程中,能量转化和转移是有方向性;
(2)水吸收的热量:
,
(3)由 得天然气完全燃烧释放的热量:
,
由 得需要消耗天然气的体积: 。
答案:(1). 不可再生 (2). 方向 (3). 2.1×106 (4). 0.035
16.核聚变 能 静止 5.6×109
【解析】
太阳内部每时每刻都发生着核聚变;电磁波的传播不需要介质,微波属于电磁波,故微波能在真空中传播;太阳能电站相对于地面接收站位置不发生改变,故太阳能电站相对于地面接收站是静止的;太阳光在每平方米的功率为1.4×103 W,则太阳能收集板长10 km、宽5 km,接收功率为P’=1.4×103W/m2×104m×5000m=1.4×1010W地面接收站的接收功率P=P’η1η2=1.4×1010 W×10%×80%= 5.6×109W.