第十二章電能能量守恒定律12.4能源與可持續(xù)發(fā)展一、單選題：下列供熱方式最有利于環(huán)境保護的是 （ ）用煤做燃料供熱用石油做燃料供熱用天然氣或煤氣做燃料供熱用太陽能灶供熱答案：D解析：煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人類獲得大量的內(nèi)能，但由于這些燃料中含有雜質(zhì)以及燃燒得不充分，使得廢氣中含有的粉塵、一氧化碳、二氧化硫等物質(zhì)污染了大氣。而太陽能是一種無污染的能源，應大力推廣，故答案應選D。關于能量和能源，下列說法正確的是（ ）化石能源是清潔能源，水能是可再生能源人類在不斷地開發(fā)和利用新能源，所以能量可以被創(chuàng)造在能源的利用過程中，由于能量在數(shù)量上并未減少，所以不需要節(jié)約能源能量耗散現(xiàn)象說明：在能量轉化的過程中，雖然能的總量并不減少，但能量品質(zhì)降低了答案：D解析：化石能源燃燒時放出SO2、CO2等氣體，形成酸雨和溫室效應，破壞生態(tài)環(huán)境，不是清潔能源，A項錯誤；能量是守恒的，既不能被創(chuàng)造也不可能消失，但能量品質(zhì)會下降，故要節(jié)約能源，B、C均錯誤，D項正確。一個盛水袋，某人從側面緩慢推裝液體的袋壁使它變形至如圖所示位置，則此過程中袋和液體的重心將（ ）逐漸升高逐漸降低先降低再升高始終不變答案：A解析：人對液體做正功，液體的機械能增加，液體緩慢移動可以認為動能不變，重力勢能增加，重心升高，A正確.能源短缺和環(huán)境惡化指的是（ ）煤炭和石油的開采與技術有關，在當前技術條件下，煤炭和石油的開采是有限的，這叫能源短缺.煤炭和石油資源是有限的，以今天的開采和消耗速度，石油儲藏將在百年內(nèi)用盡，煤炭資源也不可能永續(xù)，這叫能源短缺.煤炭和石油具有很大的氣味，在開采、存放和使用過程中這些氣味會聚集在空氣中污染空氣，使環(huán)境惡化.大量煤炭和石油產(chǎn)品在燃燒時排出的有害氣體污染了空氣，改變了大氣成分，使環(huán)境惡化.B.①④D.②④①③B.①④D.②④C.②③答案：D

解析：煤炭和石油都是由幾億年以前的生物遺體形成的，這些能源不能再次生成，也不可重復使用，它們的儲量是有限的，并不是取之不盡、用之不竭的，這是所講的能源短缺，②正確；能源在使用時會排出有害氣體污染空氣，這是所講的環(huán)境惡化，④正確.故D正確.市面上出售一種裝有太陽能電扇的帽子（如圖所示）.在陽光的照射下，小電扇快速轉動，能給炎熱的夏季帶來一絲涼爽.該裝置的能量轉化情況是（ ）太RI能屯池板小電動機太RI能屯池板小電動機小電動機太陽能T電能T機械能太陽能T機械能T電能電能T太陽能T機械能機械能T太陽能T電能答案：A解析：電池板中太陽能轉化為電能，小電動機中電能轉化為機械能.]如圖所示，一個粗細均勻的U形管內(nèi)裝有同種液體，液體質(zhì)量為m。在管口右端用蓋板A密閉，兩邊液面高度差為h,U形管內(nèi)液體的總長度為4h，先拿去蓋板，液體開始運動。由于管壁的阻力作用，最終管內(nèi)液體停止運動，則該過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為（）B.mghA.umghB.mghC.^mgh D.^mgh[-------云t答案：A解析：去掉右側蓋板之后，液體向左側流動，最終兩側液面相平，液體的重力勢能1 減少，減少的重力勢能轉化為內(nèi)能。如圖所示，最終狀態(tài)可寺效為右側]h的液柱移到左1 11.. ,側管中，即增加的內(nèi)能寺于該液柱減少的重力勢能，^】JQ=mg?sh=#mgh，故A正確。8 2 16水平地面上平放著一根長為L、質(zhì)量為M的勻質(zhì)棒，把它的一端勻速抬高H(HL),假設用手直接作用于棒端抬高時手做功W1,用一根彈簧鉤住棒端抬至同樣高度時手做功W2,貝寸()W=W1 2W1>W2W1VW2不確定叫與W2之間的關系答案：C解析：手直接作用于棒的一端時手做功W1=AEpG，用彈簧鉤住升高相同高度時手做功W2=AE+AE，顯然WVW,C正確。pG p彈 12二、多選題行駛中的汽車制動后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流。上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是()物體克服阻力做功物體的動能轉化為其他形式的能量物體的勢能轉化為其他形式的能量物體的機械能轉化為其他形式的能量答案：AD解析：這四個現(xiàn)象中物體運動過程中都受到阻力作用，汽車主要受摩擦阻力，流星、降落傘受空氣阻力，條形磁鐵下落受磁場阻力，因而物體都克服阻力做功，A正確。四個物體的運動過程中，汽車是動能轉化成了內(nèi)能，流星、降落傘、條形磁鐵是重力勢能轉化成其他形式的能，總之機械能轉化成了其他形式的能，D正確。下列關于能量耗散的說法正確的是（ ）能量耗散使能的總量減少，違背了能量守恒定律能量耗散是指耗散在環(huán)境中的內(nèi)能再也不能被人類利用各種形式的能量向內(nèi)能的轉化，是能夠自動全額發(fā)生的能量耗散導致能量品質(zhì)的降低答案：BCD解析：能量耗散是能量在轉化的過程中有一部分以內(nèi)能的形式被周圍環(huán)境吸收，遵守能量守恒定律，但使得能量品質(zhì)降低，故選項A錯誤，選項D正確；耗散的內(nèi)能無法再被利用，選項B正確；其他形式的能在一定的條件下可以全部轉化為內(nèi)能，但相反過程卻不能夠全額進行，選項C正確。故選B、C、D。］10、 下列關于能源的說法正確的是（ ）能源是取之不盡，用之不竭的能源是有限的，特別是常規(guī)能源，如煤、石油、天然氣等大量消耗常規(guī)能源會使環(huán)境惡化，故提倡開發(fā)利用新能源核能的利用對環(huán)境的影響比燃燒石油、煤炭大答案：BC解析：盡管能量守恒，但耗散的能量無法重新收集利用，所以能源是有限的，特別是常規(guī)能源，A錯，B對；常規(guī)能源的利用比新能源核能的利用對環(huán)境影響大，C對，D錯。］三、非選擇題某地的平均風速為5m/s，已知空氣密度是1.2kg/m3，有一風車，它的車葉轉動時可形成半徑為12m的圓面，如果這個風車能將此圓內(nèi)10%的氣流的動能轉變?yōu)殡娔?，則該風車帶動的發(fā)電機功率是多大？［解析］首先可以求出在時間t內(nèi)作用于風車的氣流質(zhì)量為m=nr2vtp，這些氣1流的動能為E=-mv2k2故風車帶動發(fā)電機發(fā)電的功率為P=10%E= 小木塊的位移； 傳送帶轉過的路程；nr2pv 小木塊的位移； 傳送帶轉過的路程；代入數(shù)據(jù)以后得P=3.4kW.［答案］3.4kW如圖所示，電動機帶動水平傳送帶以速度v勻速傳動，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上.若小木塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為口，當小木塊與傳送帶相對靜止時，求：小木塊獲得的動能;(4)摩擦過程產(chǎn)生的熱量；(5)電動機帶動傳送帶勻速轉動輸出的總能量；［解析］小木塊剛放上傳送帶時，速度為0,受到傳送帶的滑動摩擦力作用，做勻加速直線運動，達到與傳送帶相同的速度后不再受摩擦力.整個過程中小木塊獲得一定的動能，系統(tǒng)內(nèi)因摩擦產(chǎn)生一定的熱量.對小木塊，相對滑動時，由|dmg=ma，得a=|dg,TOC\o"1-5"\h\z. .、， v由v=at，得小木塊由靜止到與傳送帶相對靜止時所用的時間t=口g\o"CurrentDocument"V2則小木塊的位移l=at2= .2ugv2傳送帶始終勻速運動，轉過的路程s=vt=口g1小木塊獲得的動能E=-mv2.k21摩擦過程產(chǎn)生的熱量Q=|dmg(s—l)=^mv2.由能的轉化與守恒得，電動機輸出的總能量轉化為小木塊的動能與摩擦產(chǎn)生的熱量，所以E總=Ek+Q=mv2.v2 v2 1 1［答案］(1) (2) ⑶-mv2(4)smv2(5)mv22|Jg Ug 2 2如圖所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為M的長木塊以一定的初速度向右勻速運動，將質(zhì)量為m的小鐵塊無初速度地輕放到長木塊右端，小鐵塊與長木塊間的動摩擦因數(shù)為U,當小鐵塊在長木塊上相對長木塊滑動L時與長木塊保持相對靜止，此時長木塊對地的位移為I,求這個過程中：小鐵塊增加的動能;長木塊減少的動能;系統(tǒng)機械能的減少量;系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量.［解析］畫出這一過程兩物體位移示意圖，如圖所示.根據(jù)動能定理得nmg(l-L)=AEk，即小鐵塊動能的增加量等于滑動摩擦力對小鐵塊做的功.摩擦力對長木塊做負功，根據(jù)功能關系