教科版高中物理必修第三册课后习题 第4章 能源与可持续发展 分层作业29 能量 能量守恒定律.docVIP

第PAGE5页共NUMPAGES7页

分层作业29能量能量守恒定律

A组必备知识基础练

题组一对能量守恒定律的理解

1.在一间隔热非常好的密闭房间中,把正在工作的电冰箱门打开,室内空气温度将()

A.升高

B.不变

C.降低

D.无法确定

2.下列关于能量转化现象的说法正确的是()

A.用太阳灶烧水是太阳能转化为电能

B.电灯发光是电能转化为光能

C.风力发电是电能转化为内能

D.生石灰放入盛有凉水的烧杯里,水温升高是动能转化为内能

3.市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示)。在阳光的照射下,小电扇快速转动,能给炎热的夏季带来一丝凉爽。该装置的能量转化情况是 ()

A.太阳能→电能→机械能

B.太阳能→机械能→电能

C.电能→太阳能→机械能

D.机械能→太阳能→电能

4.在人类经济发展中环境保护日益重要,而利用太阳能发电投资少,见效快。如果用太阳能替代化石燃料可以减少温室气体的排放,减轻污染,有利于环境保护。以农村住宅屋顶发电为例,如屋顶放置垂直太阳光线的光电池板,面积为50m2,已知太阳光垂直照射到地球表面的光能平均为1400J/m2·s,如果太阳平均每天有6小时的垂直照射,现在的光电转化率大约为23%,那么这个屋顶在一天内发电大约有()

A.10000kW·h

B.1000kW·h

C.100kW·h

D.10kW·h

题组二能量守恒定律的应用

5.如图所示,闭合小金属环从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下,又沿曲面的另一侧上升,则下列说法正确的是()

A.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h

B.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h

C.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h

D.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度大于h

6.如图所示,将小铁块绑在橡皮筋中部,并让橡皮筋穿入铁罐,使两端分别固定在罐盖和罐底上。将该装置从不太陡的斜面上释放,会观察到什么现象?请你做一做,并从能量转化与守恒的角度加以解释。

B组关键能力提升练

7.研究影响风力发电机发电功率P的模型如图所示。风对叶片做功,将部分风能转化为电能。设叶片的旋转半径为r、风速恒为v、空气质量分布均匀且密度恒定,则()

A.P∝rv3

B.P∝r2v2

C.P∝r2v3

D.P∝rv4

8.为测算太阳射到地面的辐射能,某校科技实验小组的同学把一个横截面积是S的矮圆筒的内壁涂黑,外壁用保温材料包裹,内装质量m的水。让阳光垂直圆筒口照射1分钟后,水的温度升高了Δt。水的比热容为c,地球的半径为R,太阳到地球的距离为r,不考虑太阳能在传播过程中的损失,假设到达圆筒内的能量全部被水吸收。由此可算出地球每分钟接收的太阳能量为()

A.πcmΔtR2

C.πcmΔtr2

9.潮汐能是海水周期性涨落运动中所具有的能量,是一种可再生能源。现建立一个简化模型,某发电站大坝内储水水库的有效面积为S=4×106m2,涨潮时,当大坝外侧海平面高度为h=4m时(以海水流入前的水库水面为参考系),打开大坝下面通道的闸门海水流入,此过程中通道处的水轮机利用水流的动能发电,直至大坝内外水面等高,关闭闸门。等到完全退潮后,开闸放水,再次发电,直至大坝内外水面再次相同,关闭闸门,等待下一次涨潮发电(此时的水库水面高度即为涨潮前的水库水面高度)。由于海洋很大,大坝外的海平面高度在海水流入、流出水库过程中几乎不变,潮水一天涨落两次。海水的势能有25%转化为电能,则这个发电站一天的发电量约为()

A.4.0×1010J B.1.5×1010J

C.3.0×1011J D.1.5×1011J

C组核心素养拔高练

10.若某款汽车改装之前,油箱内可承装50kg的汽油,装满一箱油可从a地开到b地。改装为新型高效混合燃气车后,装满“油箱”的是0.24m3的混合燃气。汽车只用半箱“油”就可跑到b地。汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg,新型混合燃气的热值q混合燃气=11.5×109J/m3。

(1)求完全燃烧50kg汽油能释放出的热量。

(2)若汽油机的效率为30%,求从a地开到b地汽车做的有用功。

(3)求新型高效混合燃气汽车的效率。

分层作业29能量能量守恒定律

1.A冰箱的作用是将冰箱内部的内能通过压缩机的工作“拿”到冰箱外面(注意不是室外),总的能量还是在室内。当冰箱的门开着的时候,冰箱的压缩机将一直处于工作状态,电能转化为热能(室内的温度不会降低),所以房间的温度将一直上升,A正确。

2.B用太阳灶烧水是光能转化为内能,A错误;电灯发光是电能转化为光能,B正确;风力发电是机械能转化为电能,C错误;生石灰放入盛有凉水的烧杯里,水温升高是化学能转化为内能,D错误。

3.A