第100页

信息发布者:
C
C
D
D
B
25%
减小
提高
解:甲车的效率高。
比较方法:可以在油耗相同的情况下,比较两车以相同速度行驶的路程;也可以让两车行驶相同的路程,比较油耗的多少。
【分析】
要永久性解决人类对能源的需求,需从能源的可持续供应角度分析:A选项的化石燃料是不可再生资源,储量有限,终将枯竭,无法实现永久性供应;B选项提高能源利用率仅能减少浪费,缓解能源紧张,但无法从根源上解决能源总量不足的问题;D选项尽可能少用能源不符合社会发展的客观需求,属于被动降低需求,并非根本解决办法。只有依靠科技进步不断开发太阳能、风能等可再生或新型新能源,才能持续为人类提供能源,从根本上满足永久性需求。
【解析】
对各选项逐一分析:
A. 化石燃料为不可再生能源,储量有限,会逐渐枯竭,无法永久性解决人类能源需求,排除;
B. 改进工艺提高能源利用率只能减少能源浪费,缓解能源紧张局面,但不能从根源上解决能源总量不足的问题,排除;
C. 依靠科技进步开发新能源,如太阳能、风能等可持续获取的能源,能持续满足人类长期的能源需求,是永久性解决的根本方法,正确;
D. 尽可能少用能源不符合社会发展的需求,且只是被动降低需求,并非解决能源供应的根本办法,排除。
【答案】
C
【知识点】
新能源开发;不可再生能源特性;能源可持续利用
【点评】
本题考查能源可持续发展的相关知识,重点区分缓解能源需求的措施与根本性解决途径,帮助学生理解不可再生能源的局限性,树立开发新能源实现能源可持续供应的观念。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,需结合能源利用的相关知识,逐个分析选项:
1. 分析A选项:明确温室效应的成因是二氧化碳等温室气体增多,太阳能属于清洁能源,利用它不会产生温室气体,因此不会加剧温室效应;
2. 分析B选项:能量守恒是指能量总量不变,但能量的转化和转移具有方向性,大量能量会转化为无法被人类有效利用的形式,因此仍存在能源危机;
3. 分析C选项:回忆人类当前的主要能源类型,煤、石油和天然气这类化石能源是目前社会的主要能源;
4. 分析D选项:核能虽有放射性污染风险,但只要规范运营就能有效防控,不应因潜在风险停止建设,应合理利用。通过逐一排查,确定正确选项。
【解析】
A选项:温室效应主要由二氧化碳等温室气体过量排放引发,太阳能是清洁能源,大量利用太阳能不会产生温室气体,不会加剧温室效应,A错误;
B选项:能量守恒定律表明能量总量守恒,但能量的转化和转移具有方向性,很多能量转化后会成为无法被人类有效利用的内能,所以仍存在能源危机,B错误;
C选项:人类社会目前使用的主要能源是煤、石油和天然气等化石能源,C正确;
D选项:利用核能可能存在放射性污染风险,但只要严格遵循安全标准建设和运营核电站,就能有效避免污染,不应停止建设核电站,应合理开发利用核能,D错误。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
1. 化石能源的应用
2. 能量转化的方向性
3. 核能的合理利用
【点评】
本题考查了能源利用领域的多个基础知识点,涵盖清洁能源、化石能源、核能以及能量守恒与能源危机的区别,要求学生准确区分易混淆概念,同时关注能源利用的实际现状,加深对能源相关知识的理解与应用。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,需逐个分析每个选项的可行性,结合当前社会能源使用的实际情况判断:首先回忆不同燃料的污染程度、新能源的作用、除尘装置的功能,以及化石能源在现阶段的地位。A选项中天然气污染比煤小,替代可行;B选项开发新能源能减少化石燃料依赖,可行;C选项改进除尘装置可减少粉尘污染,可行;D选项中,目前石油等化石能源在工业、交通等众多领域是核心能源,全面禁止不符合实际,不可行,因此锁定该选项。
【解析】
A. 天然气燃烧产物主要为二氧化碳和水,相较于煤燃烧产生的二氧化硫、粉尘等污染物更少,用天然气代替煤作为城市居民生活燃料,可有效降低大气污染,该措施可行。
B. 开发和使用太阳能、风能等新能源,能够减少对化石能源的依赖,从而降低化石燃料燃烧带来的大气污染物排放,该措施可行。
C. 改进除尘装置可以有效减少工业及生活排放中的粉尘等颗粒物,降低空气污染程度,该措施可行。
D. 目前石油等化石能源在工业生产、交通运输等诸多关键领域仍发挥着不可替代的作用,全面禁止使用不符合当前社会发展的实际条件,该措施不可行。
【答案】
D
【知识点】
大气污染防治措施、化石能源合理利用
【点评】
本题考查大气污染控制措施的实际可行性,需结合现阶段能源结构和社会发展现状分析,既要掌握减少大气污染的有效手段,也要明确化石能源在当前的重要地位,避免极端化的错误判断。
【难度系数】
0.8
【分析】
解题思路:结合能源开发利用的相关知识和能量守恒定律,逐个分析选项的可行性:
1. A选项:煤充分燃烧可通过技术改进实现,能减少热量损失、提高能源利用率,具备可行性;
2. B选项:超导体电阻为零,输电时无电热损耗,能提升输电效率,目前低温超导体已实现,该设想有实现可能;
3. C选项:海洋能是可再生能源,海滨城市具备开发条件,现有技术已能开发部分海洋能,可实现;
4. D选项:根据能量守恒定律,能量不会凭空产生,机器对外做功必须消耗能源,该设想违背物理规律,永远做不到。通过排除法可确定答案。
【解析】
A. 使煤充分燃烧,可通过改进燃烧装置、优化配风等措施减少热量损失,提高能源利用率,该设想可以实现;
B. 超导体的电阻为零,根据焦耳定律$Q=I^2Rt$,输电过程中不会产生电热损失,能大幅提高输电效率,目前超导体已在低温环境下得到应用,未来有望推广到输电领域,该设想可行;
C. 海洋能(如潮汐能、波浪能等)属于可再生能源,海滨城市拥有丰富的海洋能资源,目前已有相关海洋能发电技术投入使用,开发海洋能的设想可以实现;
D. 根据能量守恒定律,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体。机器对外做功必须消耗能量,因此既不消耗能源又能不断对外做功的机器违背了能量守恒定律,永远无法实现。
【答案】
D
【知识点】
能量守恒定律、能源的开发与利用、超导体特性
【点评】
本题考查能源开发利用的常识及能量守恒定律的应用,要求学生将所学知识与实际设想结合,分析各选项的可行性,核心是理解能量守恒定律的内涵,明确任何机械做功都离不开能量的消耗,不能违背自然规律。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先结合能量转化和惯性的知识分析设计原理:列车制动前利用惯性驶上斜坡,动能转化为重力势能储存;重新启动时,重力势能转化为动能辅助启动。再逐一分析选项:A选项防止积水可通过排水设施解决,并非主要目的;C选项突出造型不是工程设计核心考量;D选项斜坡设计与改善通风无关。而能量的相互转化能减少列车启动时的能源消耗,这才是设计的核心目的。
【解析】
列车制动前,借助惯性驶上斜坡,此时动能转化为重力势能储存起来;重新启动时,储存的重力势能又转化为动能,为列车提供部分动力,降低了列车启动过程中能源的消耗。
对各选项逐一分析:
A选项:防止站台积水可通过专门的排水系统实现,不是该斜坡设计的主要目的;
B选项:通过能量的相互转化,减少列车启动时的能源消耗,符合该设计的初衷;
C选项:突出站台造型不属于工程设计需要优先考虑的功能目的;
D选项:斜坡设计对改善站台通风没有直接作用,与该设计无关。
因此正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
能量的转化与守恒、惯性的利用
【点评】
本题结合生活中的轻轨车站实际设计,考查物理知识在工程中的应用,要求学生将能量转化、惯性等物理概念与生活场景结合,分析设计的核心目的,避免被无关选项干扰,注重知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,首先需明确热机效率的定义:热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量的比值。题目中,小轿车转化为动能的能量是有用能量,燃料完全燃烧放出的热量是总能量,我们只需将已知的有用能量和总能量代入热机效率的计算公式,即可求出效率。
【解析】
热机效率的计算公式为:
η = $\frac{W_{有用}}{Q_{总}}$ × 100%
已知转化为动能的有用能量 $W_{有用} = 5×10^{4} \, \mathrm{J}$,燃料完全燃烧放出的总能量 $Q_{总} = 2×10^{5} \, \mathrm{J}$,将数值代入公式:
η = $\frac{5×10^{4} \, \mathrm{J}}{2×10^{5} \, \mathrm{J}}$ × 100% = 0.25×100% = 25%
【答案】
25%
【知识点】
热机效率的计算
【点评】
本题是热机效率的基础计算题,直接考察热机效率公式的应用,关键在于准确区分有用能量和燃料完全燃烧放出的总能量,只要掌握热机效率的定义和计算公式,就能轻松求解。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先明确热机效率的核心概念:热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比,排出的废气带走的能量是热机能量损失的主要途径之一。
接着结合涡轮增压的工作原理思考:它利用热机排出的废气带动涡轮旋转,对废气的能量进行二次利用,这会减少废气直接排出时带走的能量;当废气带走的能量减少,燃料燃烧放出的总能量中,用于做有用功的能量占比就会增大,进而提升内燃机效率。
【解析】
热机运行过程中,废气会带走大量能量,这是能量损失的关键部分。涡轮增压技术通过回收废气的能量带动涡轮工作,对废气能量加以利用,因此能减小排出废气所带走的能量;
根据热机效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}$,废气带走的能量减少意味着总能量损失减少,转化为有用功的能量占燃料完全燃烧释放总能量的比例上升,所以可以提高内燃机效率。
【答案】
减小;提高
【知识点】
热机效率、能量利用
【点评】
本题结合实际工程技术考查热机效率的相关知识,要求学生理解热机能量损失的途径及效率的影响因素,注重物理原理与实际应用的结合,考验知识的理解与迁移能力。
【难度系数】
0.6
【分析】
要判断哪辆车的效率高,首先明确热机效率的定义:热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量的比值。两辆小轿车质量及外形均相同,在高速公路上以相同速度行驶相同路程时,克服空气阻力和摩擦力做的有用功是相同的。此时油耗越少,说明消耗燃料完全燃烧放出的总能量越少,根据效率公式η=W有用/Q总,在有用功相同的情况下,总能量越小,效率越高,因此可判断甲车效率更高。
比较小汽车效率的方法,需围绕效率的定义,利用控制变量法:要么控制有用功相同(如行驶相同路程),比较总消耗(油耗);要么控制总消耗相同(如油耗相同),比较有用功的多少(如行驶的路程)。
【解析】
1. 判断效率高低:
两辆汽车质量及外形相同,在高速公路上以100km/h的速度行驶100km时,克服阻力做的有用功相同。甲车油耗为6L,乙车为8L,甲车消耗的燃料更少,燃料完全燃烧释放的总能量更少。根据热机效率公式η=W有用/Q总,在有用功W有用相同的情况下,总能量Q总越小,效率η越高,因此甲车的效率高。
2. 比较小汽车效率的方法:
方法一:在油耗相同的情况下,比较两车以相同速度行驶的路程,行驶路程越远,效率越高;
方法二:让两车行驶相同的路程,比较油耗的多少,油耗越少,效率越高。
【答案】
甲车的效率高。比较方法:可以在油耗相同的情况下,比较两车以相同速度行驶的路程;也可以让两车行驶相同的路程,比较油耗的多少。
【知识点】
热机效率、控制变量法
【点评】
本题结合生活实际考查热机效率的理解与比较方法,核心是利用控制变量法围绕有用功与总能量的比值分析,题目贴近生活,有助于学生将物理知识应用到实际场景中,加深对效率概念的掌握。
【难度系数】
0.8