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第章第节能源与可持续开展24［随堂检测］［学生用书］P
36.（多项选择）以下物理过程具有方向性的是（）1机械能向内能的转化过程A.动能与重力势能的转化过程B,热传递的过程C.以上三种情况都具有方向性D.解析选.机械能可以自发地转化为内能，但内能不能自发地转化为机械能；动能与重AC力势能可以相互转化，不具有方向性；热量只能自发地从高温物体向低温物体传递，而不能自发地从低温物体向高温物体传递.应选项、正确.A C能源利用的过程实质上是（）
2.能量的消失过程A.能量的创造过程
8.能量的转化和转移过程C.能量的转化、传递并且逐渐消失的过程D.解析选能源利用的过程是一个能量转移和转化的过程，在转移和转化的过程中能量守C恒，所以选项正确.C以下观点中，正确的选项是（）
3.随着科技的开展，永动机是可以制成的A.根据能量守恒，能源是取之不尽、用之不竭的B.能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响C.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了D.解析选任何机械的效率不可能到达虽然能量是守恒的，但大多数能量的转化是C.100%,不可逆的，能源的开发对生态环境会造成一定的危害，应选项正确，、、错误.C A B D关于能量和能源，以下说法中正确的选项是（）
4.由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源A.在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少B.能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性C.人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造D.解析选自然界的总能量是守恒的，能量只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物B.体转移到另一个物体，能量不可能被创造；在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少，能量耗散使能量的利用品质降低了；能量转化具有方向性，因此要节约能源，故正确，、、B AC错误.D某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量〃当它在水平路面上以
5.2=3X103kg.的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流电压在此行驶状=36km/h/=50A,=300V.态下求驱动电机的输入功率电；1P假设驱动电机能够将输入功率的转化为用于牵引汽车前进的机械功率尸机，求汽车290%所受阻力与车重的比值取；g lOmd设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积.3太阳辐射的总功率太阳到地球的距离太阳光传播到达地面的过程中PO=4X1O26w,10m,大约有的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为30%15%.解析驱动电机的输入功率电=1P/uxi4w.在匀速行驶时产机电=尸=用2故尸错误！义IO N汽车所受阻力与车重之比上=
0.
045.mg当太阳光垂直电池板入射时，所需电池板的面积最小，设其为距太阳中心为一的球面3S,面积=4兀r
2.Pf q假设没有能量的损耗，太阳能电池板接收到的太阳能功率为那么丁=不P,〃0oo设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为那么有P,P=l—30%P由于位所以太阳能电池板的最小面积为P=15%P,错误！=错误!S=FOlnZ答案X104W
20.0453101m2［课时作业］［学生用书单独成册］P109
一、单项选择题以下哪些物理过程是可逆的
1.在一绝热容器内盛有液体，通过不停地搅动使液体的温度升高A.在一个传热的容器内盛有液体，容器放在一恒温的大水池内，不停地搅动液体，但液体B.的温度不变用一根不可伸长的细轻绳悬挂-个小球，上端固定，把小球拉离平衡位置由静止释放不C.计阻力，小球会摆动在一绝热容器内，不同温度的气体进行混合D.解析选在、、所述的三个过程中，都涉及了热现象，即中是通过做功使机械C.AB D A能转化为内能，中是通过做功使机械能转化为内能及“热传导〃，中是“热传导〃，所有BD过程都不可逆，对于中的过程，只涉及动能与势能的转化，不涉及热现象，此过程是可逆的.C以下关于能源开发和利用的说法中正确的选项是（）
2.能源利用的过程是内能转化成机械能的过程A.要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规能源
8.能源利用的过程是一种形式的能向其他形式的能转化的过程C.无论是节约能源还是开发能源，我国都需要外国支援D.解析选能源的利用过程实际上是一种形式的能向其他形式的能转化的过程，并不一定C是单一的向机械能转化的过程，所以正确，错误；核能、太阳能、风能、地热能、海洋能C A等属于新能源，而不是常规能源，故错误；节约能源也好，开发能源也好，我国主要依靠自B己，故错误.D我国居民有在房前种树的习惯，夏天大树长出茂密的叶子，为人们挡住炎炎烈日，冬天
9.树叶又会全部掉光，使温暖的阳光进入屋内，可以起到冬暖夏凉的作用，被人们称为天然空调.炎热的夏天，我们在经过有树的地方时，也会感到很明显的凉意.关于树木周围比拟凉爽的现象，以下说法正确的选项是（）树木把大局部太阳光反射出去，使地面温度降低A.树木吸收太阳能，使自己温度升高，周围温度降低10树木吸收太阳能，将太阳光的能量转化为化学能，使环境温度降低C.白天树木将热量存起来，晚上再将热量放出来，所以白天在树木周围感到凉爽而晚上感D.到热解析选树木进行光合作用，将太阳能转化成树木生长所需的化学能，因此能使环境温C度降低，并不是将能量反射或使自己温度升高，也不是白天储存，晚上释放，应选项正确.C能源短缺和环境恶化指的是（）11
①煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限度的，这叫能源短缺
②煤炭和石油资源是有限的，以今天的开采和消耗速度，石油储量将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，这叫能源短缺
③煤炭和石油具有大量的气味，在开采、存放和使用过程中，这些气味会聚存在空气中污染空气，使环境恶化
④大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了大气的成分，使环境恶化
①③①④A.
3.
②③②④C.解析选能源短缺是指能源的有限性，指煤炭和石油的储量是有限的，假设储量无限，D.技术落后现阶段开采不出来，将来总可以开采出来.因此，能源短缺的本意是
②而不是
①；环境恶化的本意是指空气环境成分的变化，煤炭和石油在燃烧时与空气中氧气发生反响，改变了大气成分，因此，对环境恶化的说法
④正确而
③错误.某中学〃小组对开发和利用水资源进行研究，同学们认为在放自来水时，水的机12“STS械能没有得到利用而白白浪费.于是他们在老师的指导下经过研制，在水龙头处安装了一只小型水轮发电机，当放水时水的机械能转化为电能.设小型水轮发电机的效率为水塔内的水40%,面高于水龙头且保持不变.当水龙头放出水时，小型水轮发电机所产生的电能为（）10m,ItA.4000J B.98000JC.588000J D.39200J解析选D.Wi=mg/z=l000X X10J,W=/;^I=40%X1000X X10JX104J.2地球上有大量的海水，假设使海水温度降低的热量.有人设想一热机将海
6.
0.1CX1023j水放出的热量完全转化为机械能，但这种使内能转化成机械能的机器是不能实现的，其原因是（）内能不能转化成机械能A.内能转化成机械能不满足能量守恒定律B.只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能而不引起其他变化的机器不满足能量转化和C.转移的方向性上述三种原因都不正确D.解析选内能可以转化成机械能，如热机，项错误；内能转化成机械能的过程满足能C.A量守恒定律，项错误；能量转化和转移的方向性告诉我们不可能从单一热源吸收热量并把B它全部用来做功，而不引起其他变化，项正确.C
二、多项选择题以下过程可能发生的是（）
7.自发地将排放在空气中的高温废气的内能收集起来，使其全部转化为汽车运动的机械能A.将浓度为的酒精水溶液自发地分开成水和酒精
8.50%利用其他手段使内能从低温物体转移到高温物体C.利用搅拌的方法使液体的温度升高，内能增大D.解析选根据能量转化与转移的方向性可知，内能不可能自发地全部转化为机械能而CD.不引起其他变化.所以高温废气的内能不可能自发地全部转化为汽车的机械能，故选项错误；A浓度为的酒精水溶液不可能自发地分开成为水和酒精，故选项错误；内能不可能自发地50%B从低温物体转移到高温物体，假设采用其他手段（如提供电能）可以使过程可逆，故选项正C确；改变物体内能有两种方式一是对物体做功；二是热传递.所以搅拌对液体做功时可以改变液体内能，使其温度升高，内能增加，故选项正确.D能源可划分为一级能源和二级能源.自然界以现成形式提供的能源称为一级能源；需要依
8.靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源,氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取以下表达正确的选项是（）2H O=2H+O-
517.6kJ.222电能是二级能源A.水力是二级能源B.天然气是一级能源C.焦炉气是一级能源D.解析选.焦炉气是焦炉厂运作生产产生的衍生物质，故不是一级能源，天然气和水力AC都是自然界中现成的能源，是一级能源，错误，正确.显然电能是二级能源，正确.B CA以下设想中，符合能量转化和守恒定律的是（）
9.利用永磁铁和软铁的相互作用，做成一架机器，永远地转动下去A.制造一架飞机，不携带燃料，只需利用太阳能就能飞行B.做成一只船，利用流水的能量，逆水行驶，不用其他动力C.利用核动力使地球离开太阳系D.解析选不符合能量守恒，利用永磁铁和软铁的相互作用，做一架永远转动下去的机器是不可能的；太阳能可以转化为机械能，中所述情景中的飞机是可行的；利用核动力可使地球B离开太阳系，选项正确；逆水行船，不用其他动力是不可行的，错误.D C二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用，地球外表发出的长波辐射到大气以后被二氧化
10.碳截获，最后使大气升温.大气中的二氧化碳像温室的玻璃一样，只准太阳的热辐射进来，不让室内的长波辐射出去，二氧化碳的这种效应叫温室效应.这是目前科学界对地球气候变暖进行分析的一种观点，根据这种观点，以下说法成立的是（）在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量二氧化碳，当时地球的温度很高A.经过漫长的年代，地壳的岩石和二氧化碳发生化学反响，导致二氧化碳减少，地球上出B.现了生命由于工业的开展和人类的活动，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在C.升高现在地球正在变暖的原因是工业用电和生活用电的急剧增加，是电能和其他形式的能转D.化为内能解析选.由于火山的喷发，排出大量的二氧化碳，这是必然的现象，进而导致当时ABC的地球气温很高，正确；由于多种原因，其中包括岩石的矿物成分与水、氧气、二氧化碳发A生化学反响，使地球上的岩石进一步分化，最后形成土壤，二氧化碳减少，形成了适合生命生存的条件，正确；由于工业的开展和人类的活动，大量地使用常规能源，导致二氧化碳在空B气中的含量增大，地球上的气温正在升高，正确；生活用电和工业用电是电能向其他形式能C的转化，会产生热，但不是温室效应，错误.D
三、非选择题如图是利用潮汐发电的示意图.左方为陆地和海湾，中间为水坝，其下有通道，水经通
11.道可带动发电机.涨潮时，水进入海湾，待内、外水面高度相同，堵住通道图甲，潮落至最低点时放水发电图乙；待内、外水面高度相同，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电图丙.Xio7m12,高潮与低潮间高度差为
3.0m,那么一天内水流的平均功率约为多少一天两潮,=10m/s2解析潮汐发电的实质就是将海水的重力势能转化为电能.每次涨潮时流进海湾或落潮时流出海湾的海水的重力为G=mg=pVgX103X X107X X10NX1012N其重心的高度变化为/i=
1.5m一天内海水两进两出，故水流的平均功率为4G/4X X1O12XL5W%X108W.P=~T=24X3600答案xio8w为了测量太阳的辐射功率，某人采取如下简单实验.取一个横截面积是的不
12.3X1T2m2高的圆筒，筒内装水用来测量射到地面的太阳能.某一天中午在太阳光直射后，水
0.6kg,2min的温度升高了℃,求11在阳光直射下，地球外表每平方厘米每分钟获得的能量.X103J/kg.℃]假设射到大气顶层的太阳能只有到达地面，另外被大气吸收和反射，而未到243%57%达地面.X1011m解析1圆筒内的水经过2min照射后，增加的内能为△E=Q=c加・△/,其中cXlO J/kg-℃,所以AEMUx义1JXIO3J,每分钟获得的能量为错误！JXl3j,圆筒面积5=3X IO-2m2=3X102cm2,地球每分钟每平方厘米获得的能量为错误！J=
4.2J.以太阳为球心，以日地距离广为半径作一个球面，根据上述观测，在此球面的每平方厘2米面积上每秒接收到42的太阳能即射到大气顶层的太阳能为太阳能是向面八方均匀J4O.163J,143%X OU辐射的，上述球面每秒接收到的太阳能即为太阳的辐射功率P.上述球面的面积为4+,其中rXIO11m,所以辐射功率P=4KX104X
0.163W%X1026W.答案:
14.2JXIO26W。
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