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1、课后强化训练29能量守恒和能源一、选择题1科技小组的同学们调查发现，北京地区存在几种不同类型的发电站，如图所示。下列发电站发电过程中，利用不可再生能源发电的是(A)【解析】燃气是化石能源，会越用越少，不可能在短时间内得到补充，是不可再生能源； 太阳能、风能、水能可以源源不断地得到，是可再生能源。2下列有关能或能源的讨论中，你认为错误的是(A)A. 人类社会面临能源危机，总有一天能量会被消耗殆尽B. 煤、石油、天然气等储量有限，人类面临能源危机C. 很多传统能源已走向枯竭，但我们可以开发新的能源D. 太阳能、风能、水力、地热能、潮汐能等是取之不尽的【解析】A人类消耗能量的过程，是能量的转化过程，
2、其总量是保持不变的。总有一天能量会被消耗殆尽的说法是错误的；B.煤、石油、天然气属于不可再生能源，总量不断减少，人类面临能源危机；C.随着科学技术的发展，人类会发现和利用新能源以替代传统的化石能源；D.太阳能、风能、水力、地热能、潮汐能等都是可再生能源，是取之不尽的。3下列事例中，在改变物体内能的方式上与其他三项不同的是(C)【解析】A、B、D均通过做功方式改变物体的内能。4下列说法中，正确的是(D)A. 物体的内能增加，则一定是外界对物体做了功B. 物体的温度升高，则一定是从外界吸收了热量C. 物体的温度越高，含有的热量越多D. 内能是物体内所有分子动能和势能的总和【解析】物体的温度升高，内
3、能增加，可能是外界对物体做功，也可能是从外界吸收了热量，故A、B错误；热量是一个过程量，在热传递过程中指吸收或放出多少热量，没有含有多少热量这一说法，故C错误；内能是物体内所有分子动能和势能的总和，故D正确。5甲、乙两个物体间发生热传递，甲物体温度升高，乙物体温度降低，结果甲、乙两物体温度相同，在这一过程中甲物体内能增加了100焦，则(C)A. 甲物体的热量也增加了100焦B. 乙物体放出100焦内能，热量减少100焦C. 乙物体的内能减少了100焦D. 热传递后，甲、乙两个物体的内能相等【解析】热量是过程量，内能是状态量。内能能说增加和减少，不能说放出；热量可以说放出和吸收，但不能说增加或减
4、少。甲、乙两物体质量和温度未知，无法判断热传递后，甲、乙两个物体的内能大小。6舌尖上的中国2聚焦于普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美。如图所示，对通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识，认识正确的是(C)(第6题)A. 煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大B. 炒：主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加C. 蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使榆钱饭蒸熟D. 拌：香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子没有做无规则运动【解析】A煎锅一般用铁制造，主要是利用铁具有良好的导热性；B.“炒”主要是通过热传递的方式使藜蒿和腊肉的内能增加；C.“蒸”是通过热传递和高温
5、水蒸气液化放热，使榆钱饭蒸熟；D.香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子在做无规则运动。故选C。7汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中，不正确的是(C),(第7题)A. 甲冲程是把机械能转化为内能B. 乙冲程是排气冲程C. 丙冲程是把机械能转化为内能D. 丁冲程是吸气冲程【解析】甲图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A正确；乙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故B正确；丙图中进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C错误；丁图中进气门
6、打开，活塞向下运动，是吸气冲程，故D正确。8下列说法中，正确的是(D)A. 5克汽油比2千克汽油的热值少B. 比热容是物质的一种属性，与物质的种类与状态无关C. 温度低于0 的物体不具有内能D. 在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变【解析】燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故A不正确；比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，故B不正确；一切物体都有内能，温度低于0 的物体也具有内能，故C不正确；不同形式的能量在转化和转移过程中总量保持不变，故D正确。9在“比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”实验中，需要控制某些变量，以下做法多余的是(B)A. 采用完全相同的加热方式B
7、. 采用酒精灯加热时，酒精灯里加入的酒精量相同C. 取相同质量的水和煤油D. 盛放水和煤油的容器相同【解析】A实验中，应采用完全相同的加热方式，保证在相同的时间内提供相同的热量；B.实验中，酒精灯里所加的酒精量对升温的快慢不会造成影响；C.实验中，必须取相同质量的水和煤油，符合控制变量法的要求；D.实验中，盛放水和煤油的容器也会影响其吸热与升温的情况，故应使容器保持相同。故选B。10如图所示，不旋转的铝块在强大压力作用下顶住高速旋转的铜块，铜块瞬间停止转动，两者黏合在一起，这就是“旋转焊接”技术。下列对焊接过程的理解，错误的是(B),(第10题)A. 强大的压力可以使两者之间产生很大的摩擦力B
8、. 使铜块高速旋转是为了增大铜块的惯性C. 铜块内能增加是通过做功的方式来实现的D. 铜块和铝块增加的内能是由铜块的机械能转化而来的【解析】铝块与铜块直接接触，且发生了相对运动，强大的压力使两者之间产生了很大的摩擦力，A正确；物体惯性的大小只与物体质量大小有关，与运动的速度无关，B错误；铜块内能的增加是通过做功的方式实现的，C正确；铜块和铝块增加的内能是由铜块的机械能转化而来的，D正确。二、非选择题(第11题)11海浪蕴含着巨大的能量，它属于可再生(填“可再生”或“不可再生”)能源，海浪发电装置如图，当海浪带动浮子上下运动时，绳索带动发电机转动，它将海浪具有的机械能转化成电能，发电机的工作原理
9、是电磁感应现象。【解析】海浪能可以从自然界源源不断获得，是可再生能源；在利用海浪发电时，海浪的机械能转化为电能。电磁感应现象最重要的应用是发电机。12从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高，这是通过做功的方式使铝件内能增加了。浇铸铝件需要将铝熔化，铝在熔化过程中，温度不变(填“升高”“降低”或“不变”)，内能增大(填“增大”“减小”或“不变”)。【解析】在车床上，加工铝件时，通过做功的方法使铝件的内能增加、温度升高；铝是晶体，在熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能增加。13小聪想运用学过的知识在家门口建一个喷泉，并用抽水机把喷出来的水送回到喷水用的贮水容器中。为此他想为抽水机设计一个机械装置来带
10、动，要求：一开始用手摇动使机械转动起来，以后就靠机械自己通过内部简单机械相互带动，使机械永远转动下去，抽水机就永远工作，喷泉也就能不停地喷水。你认为他设想的机械装置能实现吗？不能(填“能”或“不能”)，原因是违背了能量转化和守恒定律。【解析】永动机不可能制成，因为它违背了能量的转化和守恒定律。(第14题)14如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于做功冲程，该冲程将内能转化为机械能，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功10次，飞轮转过20圈。【解析】题图中两气门都关闭，活塞向下运动，故汽油机正处于做功冲程，该冲程中燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能；四冲程内燃机每4个冲程做一次功，飞轮
11、转动2周，故40个冲程做10次功，飞轮转动20圈。15小金看到工人为水平广场换新的地砖，他发现地砖已经被太阳晒得很热，这引起了他的兴趣：地砖经过一整天的暴晒，温度能达到多高？这么多地砖对广场地面会产生多大的压强？他发现地砖包装盒上印着砖的规格为50厘米50厘米4厘米，每块质量为30千克，密度为3103千克/米。小金用红外线温度计测得一天内，砖的最高温度为52 ，最低温度为22 。g10牛/千克，砖的比热为900焦/(千克)根据上述数据，回答下列问题：(1)广场受到地砖产生的压强为多大？(2)一块广场砖的温度从 22 升高到 52 ，需要吸收的热量是多少？(3)小金查到，晴天时地球表面每平方米接
12、受到太阳辐射功率大约为1.2103瓦。若根据这一数据，实际辐射到这块地砖上的太阳能将远远大于问题(2)的计算结果，由此可得地砖的温度将远远高于52 。为什么会出现如此大的差异呢？请你做出分析。【解析】(1)每块地砖对水平广场产生的压强相等，所以广场受到地砖的压强为单块地砖产生的压强，则FGmg30千克10牛/千克300牛，p1.2103帕。(2)Q吸cmt900焦/(千克) 30千克(52 22 )8.1105焦。(3)砖在吸收热量的同时，还在向大地和空气传递热量，且有大量太阳辐射被地砖反射，因此砖净吸收的热量远远少于太阳辐射到同样面积的地球表面的热量。(第16题)16当今太阳能热水器已经在城
13、乡用得非常普遍了，如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8 、100升水加热到38 。水的比热容为4.2103焦/(千克)，水的密度为1.0103千克/米3请回答下列问题：(1)太阳能属于一次(填“一次”或“二次”) 能源。(2)热水器中水的质量是多少？(3)在此过程中，水吸收了多少热量？(4)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2107焦，则该热水器的效率是多少？【解析】(1)太阳能是能够从自然界直接获得的，属于一次能源。(2)太阳能热水器中水的体积V100升100分米30.1米3，由可得，水的质量 mV1.0103千克/米30.1米3100千克。(3)在此过程中，水吸收的热量Q吸cm(tt0)4.2103焦/(千克)100千克(38 8 )1.26107焦。(4)该热水器的效率：100%100%30%。6