高二物理下册模块综合检测题21.doc

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(时间：60分钟，满分：100分)
一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)
1．下列现象中属于能量耗散的是(　　)
A．利用水流能发电变成电能
B．电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能
C．电池的化学能转化为电能
D．火炉把房子烤暖
解析：选D.能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终流散在周围环境中无法重新收集又加以利用的现象，能够重新收集，并加以利用的能不能称为能量耗散．本题中的电能、光能都可以重新收集，并加以利用，如用光作能源的手表等．只有当用电灯照明时的光被墙壁吸收之后变为周围环境的内能，才无法重新吸收并加以利用，但是本题中没有告诉这光能用来做什么，故不能算能量耗散．答案为D.
2．关于能源的利用和节能，下列说法，不正确的是(　　)
A．根据能量的守恒定律，能源的利用率应该是100%
B．由于能量不会凭空消失，也不会凭空创生，总是守恒的，所以节约能源意义不大
C．节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关
D．在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉
解析：选ABC.在能源的利用中，总有部分能量因为各种原因(如燃烧不完全、热量散失等)而损失，利用率总低于100%，则A错误；D正确；能量耗散虽然不会使能的总量减少，却会导致能量品质的降低，它实际上将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式，故B错误，科技进步可以发明新技术、新设备，采用更节省能源的方法，开发新能源，有效提高能源利用率，故C错误．
3．处理污水时要不要除去磷(化合态)，有以下几种意见，你认为正确的是(　　)
A．磷是生物的营养元素，不必除去
B．含磷的污水是很好的肥料，不必处理
C．含磷的污水排放到自然水中，能引起藻类繁殖，使水变质，必须除去
D．磷对人无毒，除去与否都无关紧要
解析：选C.污水中含有化合态的磷，而磷是生物的营养元素，如不加处理，排放到自然水中，为藻类提供丰富的养料，引起藻类大量繁殖，使水变质，所以必须除去，应选C.
4．能源利用的过程实质上是(　　)
A．能量的消失过程
B．能量的创造过程
C．能量的转化和转移过程
D．能量的转化、传递并且逐渐消失的过程
解析：选C.能源利用的过程是做功或热传递的过程，前者是能量的转化，后者是能量的转移．
5．下列各项中对能源的认识不正确的是(　　)
A．自然界的能源是守恒的，永不枯竭
B．太阳的能量给地球带来了云、雨、风浪
C．自然界可以长期为人类提供煤、石油、天然气等可再生能源
D．剧烈的核反应会发生强烈的爆炸，人类无法利用核能
解析：选ACD.根据能量守恒定律，能量总量不变，但能源利用后变为无法收集的内能，故要节约能源，故A错；云、雨、风浪都是水吸收了太阳能后产生的，故B正确；煤、石油、天然气等储量有限，短期内不可再生，故C错；在核反应堆中能发生可控核反应，可平稳的释放核能，故D错．
6．核电站发电的过程中，能量的转化过程为(　　)
A．核能→机械能→内能→电能
B．核能→内能→机械能→电能
C．核能→电能→内能→机械能
D．核能→电能→机械能→内能
解析：选B.在核电站中，释放的核能转化为内能，使水变为水蒸气，推动蒸汽轮机变为机械能，再带动发电机变为电能，故选B.
7．“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题．对此，以下措施不可行的是(　　)
A．人人都要自觉做到节约用水、节约用电，不浪费和人为毁坏物品
B．关闭现有的火力发电站
C．各地都要新建水力和风力发电站
D．停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代
解析：选BCD.节约能源，提高效率，可有效应对能源危机，故A正确；风力、水力发电站受地域环境的限制，不能推广，因而不能关闭火力发电站，故B、C错，而核能和太阳能受技术限制，尚未大规模利用，所以石油也不能停止使用．
8．柴油机使柴油燃料在它的汽缸中燃烧、产生高温高压的气体、燃料的化学能转化为气体的内能，高温高压的气体推动活塞做功，气体的内能又转化为柴油机的机械能．燃烧相同的燃料．输出的机械能越多，表明柴油机越节能．是否节能，是衡量机器性能好坏的重要指标．有经验的柴油机维修师傅，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管附近．去感知一下尾气的温度，就能够判断出这台柴油机是否节能．真是“行家伸伸手，就知有没有”，关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系，你认为正确的是(　　)
A．尾气的温度越高，柴油机越节能
B．尾气的温度越低，柴油机越节能
C．尾气的温度高低与柴油机是否节能无关
D．以上说法均不正确
解析：选B.气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能，柴油机使柴油燃料在它的汽缸中燃烧，产生高温高压的气体，是一个高温热源；而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源．根据能量守恒，这两个热源之间的能量差就是转换的机械能．燃烧相同的燃料，要想输出的机械能越多，尾气的温度就要越低．
二、非选择题(本题共5小题，共60分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
9．(10分)党的十六届三中全会明确提出：“坚持以人为本，树立全面、协调、可持续的发展观，促进经济社会和人的全面发展”．
氢能源是21世纪极具开发前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环使用．请在图5－1的两个空框中填上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能源循环体系图(循环中接收太阳能的物质在自然界中广泛存在)．从能量转换的角度看，过程Ⅱ主要是______________能转化为________能．

图5－1
解析：H2是一种绿色能源，因为它燃烧的产物为H2O，对环境没有污染；H2O在一定条件下分解又可以得到H2，所以H2是一种可循环使用的可再生能源．在合适的催化剂存在时，H2O可以吸收太阳能，发生分解得到H2和O2.H2、O2通过燃烧电池可以提供电能．
答案：完成的氢能源循环体系图如图所示；化学　电

10．(10分)(2011年上海综合能力测试)我国自古有“昼涨称潮，夜涨称汐”的说法．潮汐主要是由太阳和月球对海水的引力造成的，以月球对海水的引力为主．
(1)世界两大观潮胜地，一处是亚马孙河北河口，另一处是我国的________入海口．
(2)如图5－2所示为双水库潮汐电站原理示意图．

图5－2
两个水库之间始终保持着水位差，可以全天发电．涨潮时，闸门的开关情况是________；落潮时，闸门的开关情况是______．从能量的角度说，该电站是将海水________转化为水轮机的动能，再推动发电机发电的．
解析：(1)钱塘江是世界著名的观潮胜地，有“八月十八潮，壮观天下无”的说法．
(2)涨潮时，高水位水库储存水，因此闸门的开关情况为A关B开；落潮时，低水位水库放水，所以闸门应B关A开，从能量转化的角度来说，该电站是将海水的重力势能转化为水轮机的动能．动能再转化为电能．
答案：(1)钱塘江　(2)A关B开　B关A开　重力势能
11．(12分)新疆某地山口的风速可达15 m/s，山口处横截面积为1000 m2，设通过山口的风能全部用于使风力发电机转动，且风能的20%转化为电能，则通过这个山口的风的发电功率多大？(设空气密度ρ＝1.3 kg/m3)
解析：通过山口的风能即风的动能，设为E，则
E＝(ρSvt)v2＝ρSv3t.
P＝＝＝
＝ρSv3＝×1.3×153×1000 W
＝438750 W＝438.75 kW.
答案：438.75 kW
12．(14分)某海湾共占面积1.0×107m2，涨潮时平均水深20 m，此时关上水坝闸门，可使水位保持在20 m不变．退潮时，坝外水位降至18 m．利用此水坝建立一座水力发电站，重力势能转化为电能的效率为10%.每天有两次涨潮，该发电站每天能发出多少电能？(g取10m/s2)
解析：打开闸门后，坝内的水流出，但和外面相比，水量太小，可以认为外面的水位不升高，所以水位下降
(20－18) m＝2 m.
减少的重力势能(要用重心下降的高度)
ΔEp＝mgh＝ρVgh＝1.0×103×1.0×107×2×10×1 J＝2×1011J
转化为电能ΔE电＝ΔEp×10%＝2×1010 J．每天有两次涨潮，故E电＝2ΔE电＝4×1010J.
答案：4×1010J
13．(14分)现代典型的燃煤发电厂，总效率一般为40%.有一座大型燃煤发电厂，如果发出1.0×109W的电力，可供一个大城市使用．如图5－3所示表示这座发电厂的能量流向．请回答：(1)燃煤提供的能量应等于哪几项能量之和？
(2)图中烟囱废气所带走的能量没有标出，请你算出来，在图中补上．
(3)算出这座发电厂的总效率．
(4)根据图5－3中所表示的电厂能量流向，你认为在哪些地方作些改进，可以提高发电厂的总效率？

燃煤发电厂中的能量流向图
图5－3
解析：(1)燃煤提供的能量等于进入涡轮机的能量和通过烟囱排出的能量之和．
(2)根据(1)中的解析可得通过烟囱废气所带走的能量
E＝2.5×109W－2.2×109W
＝0.3×109W.
(3)由能量流向图可知送达用户的电能为9.0×108W.消耗的总能量为2.5×109W，
所以总效率η＝×100%＝36%.
(4)从能量流向图中可以看出，该热电厂的损耗共达到了1.6×109W，即达到了60%，最主要的损耗是涡轮机的损耗，由冷凝器排出，所以这个地方应作为改造的重点，降低通过冷凝器时能量的消耗，以此提高涡轮机的效率，进而提高整个电厂的效率，另外，也要尽可能降低另外两条途径的损耗，一是通过烟囱废气带走的能量，对燃煤锅炉及其烟囱进行改造；二是输电过程中的电能损耗．
答案：见解析

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