2017_2018学年高中物理第2章能的转化与守恒第4节能源与可持续发展课下作业含解析鲁科版必修22.doc

能源与可持续发展1以下说法正确的是()A煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能B汽油是一种清洁能源C水能是不可再生能源D煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的解析：煤、石油、天然气等是动、植物转化成的，其来源可追溯到太阳能，A对；汽油燃烧会引起一些化合物的产生，导致有毒气体的生成，B错；水源是可再生能源，C错；煤、石油等贮存量是有限的，是不可再生能源，D错。答案：A2下列说法正确的是()A热量可以自发地从低温物体传递给高温物体B热机的效率可以达到100%C因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能出现的D以上说法均不正确解析：由能量转化和转移的方向性知，选项A、C错；机械能可以完全转化为内能，但内能不能全部转化为机械能而不引起其他任何变化，所以热机的效率一定小于1，B项错。答案：D3能源短缺和环境恶化指的是()A与煤炭和石油的开采技术有关，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B煤炭和石油资源是有限的，以今天的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，这叫能源短缺C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D以上说法都正确解析：煤、石油为非可再生能源，在短时期内不可能循环再生，A错，B正确；煤、石油燃烧时会造成大气污染，改变大气成分，C错。答案：B4下述做法能改善空气质量的是()A以煤等燃料作为主要生活燃料B利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源C鼓励私人购买和使用汽车代替公交车D限制使用电动车解析：以煤等燃料作为主要生活燃料会产生大量空气污染物，A错误；私人汽车代替公交车会使汽油消耗量增加，带来更多的空气污染物，C错误；限制使用电动车会增加有害气体的排放，D错误；只有B项正确。答案：B5有人设想在夏天用电冰箱来降低房间里的温度。他的办法是：关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量的传递，则开机后，室内的温度将()A升高B保持不变C开机时降低，停机时又升高D开机时升高，停机时降低解析：电冰箱制冷过程中，使冰箱内的温度降低的同时，又使其外部温度升高(使冰箱内部内能转移到外部)，此过程不可能自发进行，必须消耗电能，此部分电能最终也转变为内能，因此室内温度上升。答案：A6地球上有大量的海水，若使海水温度降低0.1就能释放出5.8×1023J的热量。有人设想利用海水放出的热量使它完全变成机械能，这种使内能转化成机械能的机器是不能实现的，其原因是()A内能不能转化成机械能B内能转化成机械能不满足能量守恒定律C只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机器不满足能量转化和转移的方向性D上述三种原因都不正确解析：内能可以转化成机械能，如热机，A错误；内能转化成机械能的过程满足能量守恒定律，B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它全部用来做功，而不引起其他变化，C正确。答案：C7下列过程中，可能发生的是()A某工作物体从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有其他任何影响B打开一高压密闭容器，其内气体自发逸出后又自发回到容器中去，恢复原状C利用其他手段，使低温物体温度更低，使高温物体温度更高D将两瓶不同液体自发互溶，然后又自发地各自分开解析：机械能可以完全转化为内能，反过来，内能就不能自动地、并不引起其他任何变化地100%变为机械能。在热传递过程中，内能总是自动地从高温物体向低温物体转移，而不可能自动地从低温物体向高温物体转移，但可以通过其他方式把内能从低温物体向高温物体转移，例如电冰箱。气体自发逸出和不同液体自发互溶是可以自动进行的，但其逆过程是不能自发进行的。答案：C8二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用，行星表面发出的长波辐射到大气以后被二氧化碳截获，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，大气中的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，以下说法错误的是()A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B经过漫长的年代，地壳的岩石和二氧化碳发生化学反应，导致二氧化碳减少，地球上出现了生命C由于工业的发展和人类的活动，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高D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化为内能解析：由于火山的喷发，排出大量的二氧化碳，这是必然的现象，进而导致当时的地球气温很高，A正确；由于多种原因，其中包括岩石中的矿物成分与水、氧气、二氧化碳发生化学反应，使地球上的岩石进一步风化，最后形成土壤，二氧化碳减少，形成了适合生命生存的条件，B正确；由于工业的发展和人类的活动，大量地使用常规能源导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高，C正确；生活用电和工业用电是电能向其他形式能的转化，会产生热，但不是温室效应，D错。答案：D9电动车所需能量由它所携带的蓄电池供给。如图1所示为某类电动车与汽油车性能的比较。通常车用电动机的质量是汽油机的4倍或5倍。为促进电动车的推广使用，在技术上主要应对电动车的_、_等部件加以改进。给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电站。一般发电站燃烧燃料所释放出来的能量仅30%转化为电能，在向用户输送及充电过程中又损失了20%，这意味着使用电动车时能量转化的总效率约为_%。图1解析：从题图中可以看出每千克蓄能物质所储存的能量和充一次电能行驶的距离均远小于汽油车，因此应对蓄电池加以改进；另外电动车的效率也不是很高，所以也可以对电动机进行改进。发电站消耗的能量为E0，电动车输出的机械能为E，由题意可知使用电动车时能量转化的总效率×100%16.8%。答案：蓄电池电动机16.810某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m3×103 kg。当它在水平路面上以v36 km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I50 A，电压U300 V。在此行驶状态下：(1)求驱动电机的输入功率P电；(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2)；(2)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。已知太阳辐射的总功率P04×1026 W，太阳到地球的距离r1.5×1011 m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。解析：(1)驱动电机的输入功率P电IU1.5×104 W。(2)在匀速行驶时P机0.9P电Fvfv 故f1.35×103 N汽车所受阻力与车重之比0.045。(3)当阳光垂直电池板入射时，所需电池板的面积最小，设其为S，距太阳中心为r的球面面积S04r2。若没有能量的损耗，太阳能电池板接收到的太阳能功率为P，则设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，则有P(130%)P由于P电15%P，所以电池板的最小面积为S101 m2。答案：(1)1.5×104 W(2)0.045(2)101 m24