12.4《能源與可持續(xù)發(fā)展》練習題一、選擇題(共9小題,每小題8分,共72分)1.為了降低碳排放量,應當大力開發(fā)和利用下列能源中的()A.石油 B.太陽能 C.天然氣 D.煤2.(多選)關于熱傳導的方向性,下列說法正確的是()A.熱量能自發(fā)地由高溫物體傳給低溫物體B.熱量能自發(fā)地由低溫物體傳給高溫物體C.在一定條件下,熱量也可以從低溫物體傳給高溫物體D.熱量不可能從低溫物體傳給高溫物體3.自由擺動的秋千擺動幅度越來越小,下列說法中正確的是()A.機械能守恒B.能量正在消失C.只有動能和重力勢能的相互轉化D.減少的機械能轉化為內(nèi)能,但總能量守恒4.以下說法正確的是()A.煤、石油、天然氣等燃燒時可放出氧氣B.汽油是一種清潔能源C.水能是可再生能源D.煤、石油等常規(guī)能源是取之不盡、用之不竭的5.關于能源的開發(fā)和節(jié)約,下列觀點錯誤的是()A.常規(guī)能源是有限的,無節(jié)制地利用常規(guī)能源,如石油之類,是一種盲目的短期行為B.根據(jù)能量守恒定律,擔心能源枯竭是一種杞人憂天的表現(xiàn)C.能源的開發(fā)和利用,必須要同時考慮其對環(huán)境的影響D.通過核聚變和平利用核能是目前開發(fā)新能源的一種新途徑6.下列對能量轉化的描述正確的是()A.電暖器工作時,電能轉化為動能B.雨滴下落過程中,動能轉化為重力勢能C.汽油發(fā)動機運轉時,電能轉化為化學能D.水力發(fā)電機工作時,水的機械能轉化為電能解析:電暖器工作時,電能轉化為內(nèi)能,故A錯誤;雨滴下落過程中,重力勢能減小,動能增加,重力勢能轉化為動能,故B錯誤;汽油發(fā)動機運轉時,化學能轉化為機械能,故C錯誤;水力發(fā)電機工作時,水的機械能轉化為電能,故D正確.7.(多選)下列對能量守恒定律的認識,正確的是()A.某種形式的能量減少,一定存在其他形式的能量增加B.某個物體的能量減少,必然有其他物體的能量增加C.不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機器——永動機是不可能制成的D.石子從空中落下,最后靜止在地面上,說明機械能消失了8.如圖所示是某類潮汐發(fā)電示意圖.漲潮時開閘,水由通道進入海灣水庫蓄水,待水面升至最高點時關閉閘門[如圖(甲)],落潮時開閘放水發(fā)電[如圖(乙)].設海灣水庫面積為5.0×108m2,平均潮差為3.0m,一天漲落潮兩次,發(fā)電機的平均能量轉化效率為10%,則一天內(nèi)發(fā)電的平均功率約為(ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10m/s2)()A.2.6×104kW B.5.2×104kWC.2.6×105kW D.5.2×105kW9.如圖,木塊m放在光滑的水平面上,一顆子彈水平射入木塊中,子彈受到的平均作用力為?,射入深度為d,此過程中木塊移動了s,則()A.子彈損失的動能為?sB.木塊增加的動能為?(s+d)C.子彈動能的減少等于木塊動能的增加D.子彈、木塊系統(tǒng)總機械能的損失為?d二、非選擇題10.如圖所示,質量為m的小鐵塊A(A可視為質點)以水平速度v0從左側沖上質量為m1、長為l,置于光滑水平面C上的木板B,剛好不從木板上掉下,此時木板對地位移為x1,已知A,B間的動摩擦因數(shù)為μ,求這一過程中:(1)木板增加的動能;(2)小鐵塊減少的動能;(3)系統(tǒng)機械能的減少量;(4)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量.11.風能是一種環(huán)保型能源,目前我國風力發(fā)電總裝機容量已達2640MW(MW表示兆瓦).風力發(fā)電是將風的動能轉化為電能.設空氣的密度為ρ,水平風速為v,風力發(fā)電機每個葉片的長度為L,風力發(fā)電機將風能轉化為電能的效率為η.(1)求該風力發(fā)電機的發(fā)電功率P的表達式;(2)若某地平均水平風速為v=10m/s,空氣密度ρ=1.3kg/m3,所用風力發(fā)電機的葉片長度L=4m,效率η=25%,平均每天發(fā)電20小時,則平均每天能獲得多少電能?

參考答案1.B2.AC3.D4.C5.B6.D7.ABC

8.B解析:放水發(fā)電時,海水的重力勢能減少,其中10%轉化為電能.一天內(nèi)提供的重力勢能為Ep=2mgh=2ρVgh=2×1.0×103×5.0×108×3.0×10×1.5J=4.5×1013J,則一天內(nèi)發(fā)電的平均功率為P=Ep×10%24×3600s=5.2×104kW,9.D解析:子彈克服阻力做功為Wf=?(s+d),子彈損失的動能為?(s+d),A錯誤;?對木塊做的功為Wf′=?s,木塊增加的動能為?s,B錯誤;由功能關系知,子彈減少的動能等于木塊增加的動能與子彈和木塊系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和,C錯誤;子彈和木塊組成的系統(tǒng)機械能的損失量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量等于?d,D正確.10.解析:(1)對木板B根據(jù)動能定理得μmgx1=12m1v2-0=ΔEkB所以木板增加的動能ΔEkB=μmgx1.(2)滑動摩擦力對小鐵塊A做負功,根據(jù)功能關系可知ΔEkA=12mv212mv02即小鐵塊的動能減少了μmg(x1+l).(3)系統(tǒng)機械能的減少量為ΔE減=-ΔEkA-ΔEkB=μmgl.(4)根據(jù)能量守恒定律,系統(tǒng)減少的機械能全部轉化為內(nèi)能,則Q=ΔE減=μmgl.答案:(1)μmgx1(2)μmg(x1+l)(3)μmgl(4)μmgl11.解析:(1)葉片旋轉所形成的圓面積為S=πL2,時間t內(nèi)流過該圓面積的空氣柱體積為V=Svt=πL2vt,空氣柱的質量為m=ρV=ρπL2vt,空氣柱的動能為Ek=12mv2=12ρπL2v轉化成的電能為E=ηEk=12ηρ