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A
B
B
D
D
【分析】
首先明确火箭发射过程的能量转化:燃料燃烧将化学能转化为内能,随后内能转化为火箭的机械能(火箭加速升空,动能和重力势能均增加,机械能增大)。接下来需要逐一分析各选项的能量转化形式,对比找出与题干一致的选项。解题关键是准确记忆常见物理过程的能量转化规律,通过排除法筛选正确答案。
【解析】
火箭发射时的能量转化:燃料燃烧释放化学能,转化为内能,随后内能进一步转化为火箭的机械能,使火箭加速升空。
对各选项分析如下:
A. 热机的做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞做功,将燃气的内能转化为活塞的机械能,与题干中内能转化为机械能的核心能量转化形式一致,符合题意;
B. 钻木取火过程中,通过克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,与题干能量转化方向相反,不符合题意;
C. 水力发电过程中,水的机械能(动能和重力势能)转化为电能,与题干能量转化形式不同,不符合题意;
D. 物体上抛过程中,动能逐渐转化为重力势能(若考虑空气阻力,部分机械能转化为内能),属于机械能内部转化或机械能与内能的转化,与题干的化学能→内能→机械能的转化形式不同,不符合题意。
综上,答案选A。
【答案】
A
【知识点】
能量的相互转化、热机做功冲程、火箭发射的能量转化
【点评】
本题以“嫦娥六号”发射为背景,考查常见物理过程的能量转化,注重物理知识与科技热点的结合。解题需准确掌握不同过程的能量转化规律,区分各类能量之间的转化关系,属于基础应用型题目,有助于提升学生对能量转化知识的理解与应用能力。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先我们要明确题目要求是选择“节约能源且安全”的操作,所以需要对每个选项从“是否节约能源”和“是否安全”两个角度逐一分析:
1. 先看选项A:冰箱开门后不关好,冰箱内的冷量会流失,冰箱会持续制冷来维持低温,这会浪费大量电能,不符合节约能源的要求,所以A选项错误。
2. 再看选项B:白天光线充足时尽量采用自然光照明,这样就可以减少电灯的使用,节约电能,同时自然光照明没有安全隐患,符合题目要求,这个选项是合理的。
3. 接着看选项C:把毛巾搭在取暖器上,一方面取暖器的热量会被毛巾遮挡,影响散热,会让取暖器持续工作浪费能源,另一方面取暖器温度较高,毛巾属于易燃物,很容易引发火灾,存在严重的安全隐患,所以C选项错误。
4. 最后看选项D:每次只洗一件衣服使用洗衣机,洗衣机每次启动都需要消耗一定的水和电能,只洗一件衣服会造成水和电能的极大浪费,不符合节约能源的要求,所以D选项错误。
综上,符合要求的是选项B。
【解析】
对各选项逐一分析:
选项A:冰箱开门后不关好,会导致冰箱冷量散失,冰箱需持续制冷,浪费电能,不符合节约能源的要求,排除;
选项B:白天采用自然光照明,可减少照明用电,节约电能,且无安全隐患,符合要求;
选项C:毛巾搭在取暖器上,既会阻碍取暖器散热,浪费能源,又容易因高温引燃毛巾,存在火灾隐患,不符合要求,排除;
选项D:每次只洗一件衣服,会造成洗衣机水资源和电能的浪费,不符合节约能源的要求,排除。
【答案】
B
【知识点】
节约能源常识,安全用电常识
【点评】
本题结合生活中的常见场景,考查学生对节约能源和安全常识的掌握,需要学生将所学的节能和安全知识与实际生活操作结合起来,判断每个操作的合理性。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,需分别理清白天和晚上的能量转化路径:
1. 白天:太阳能电池板先将太阳能转化为电能,随后给蓄电池充电时,电能会转化为蓄电池内部的化学能储存起来,因此白天的能量转化过程是太阳能→电能→化学能。
2. 晚上:蓄电池为探照灯供电时,是将储存的化学能转化为电能,再由电能转化为探照灯的光能(选项中无此正确表述)。
随后逐一核对选项,排除错误表述即可得出答案。
【解析】
白天:太阳能电池板将太阳能转化为电能,蓄电池充电时把电能转化为化学能储存,对应能量转化为太阳能→电能→化学能,故选项B正确,A错误。
晚上:蓄电池放电时化学能转化为电能,电能再转化为探照灯的光能,选项C(化学能→电能→太阳能)和D(化学能→电能→化学能)均不符合实际转化过程,错误。
【答案】
B
【知识点】
能量的相互转化;蓄电池充放电转化;太阳能的利用
【点评】
本题属于基础概念题,考查不同装置的能量转化规律,解题关键是明确太阳能电池板、蓄电池在充电、放电状态下的能量转化方向,需学生对能量转化的基本逻辑有清晰认知。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,需逐个分析每个能量转化叙述的正确性,结合常见设备的工作原理判断能量的初始形式和最终形式:
1. 分析①:洗衣机甩干衣服依靠电机工作,电机是将电能转化为机械能来带动滚筒转动,并非内能转化为机械能,所以①错误。
2. 分析②:内燃机的做功冲程中,燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞做功,是将内能转化为机械能;而机械能转化为内能是压缩冲程的能量变化,所以②错误。
3. 分析③:炉灶中燃料燃烧,燃料储存的化学能通过燃烧释放,转化为内能(热量),所以③正确。
4. 分析④:电热水器工作时,电流通过发热体做功,将电能转化为水的内能,使水的温度升高,所以④正确。
综上,正确的是③④,对应选项D。
【解析】
对每个叙述逐一分析能量转化的正误:
①洗衣机甩干衣服时,电机将电能转化为机械能,并非内能转化为机械能,①错误;
②内燃机的做功冲程,是燃气的内能转化为活塞的机械能,机械能转化为内能是压缩冲程的能量变化,②错误;
③炉灶中燃料燃烧,燃料的化学能转化为内能,③正确;
④电热水器烧水时,电流做功,电能转化为内能,④正确。
因此正确的是③④,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
能量的转化形式、内燃机冲程能量变化、用电器能量转化
【点评】
本题考查生活中常见场景的能量转化,需结合不同设备的工作原理准确判断能量的初始与最终形式,易错点在于混淆内燃机做功冲程和压缩冲程的能量转化,以及对家电能量转化的误判,属于基础应用型题目,需牢记常见能量转化实例。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先观察饼图对比中国和世界的能源结构:我国煤炭占比高达67%,远高于世界的30%;而水电、核、可再生能源占比仅7%,远低于世界的13%,石油、天然气占比也低于世界水平。优化能源结构需要降低高污染能源占比,提升清洁能源、可再生能源等的占比。接下来逐一分析选项:
选项A:继续侧重煤炭开发会加剧煤炭占比过高的问题,不利于优化;
选项B:我国石油、天然气占比本就低于世界,减小其比重会让结构更不合理;
选项C:核能、水电属于清洁能源,严控开发不符合优化方向;
选项D:加大可再生能源开发能提升清洁能源占比,改善当前能源结构的不足。
【解析】
1. 分析能源结构数据:
中国能源结构中,煤炭占比67%,占比过高;水电、核、可再生能源仅占7%,远低于世界的13%;石油、天然气占比也低于世界平均水平。
2. 逐一分析选项:
A. 继续发挥产煤大国的优势,会进一步提升煤炭在能源结构中的占比,加剧能源结构的不合理性,不符合优化要求,错误;
B. 我国石油和天然气的占比低于世界水平,应适当提升其比重,而非减小,错误;
C. 核能、水电属于清洁能源,严控其开发不利于增加清洁能源在能源结构中的占比,错误;
D. 加大可再生能源的开发与利用,能够降低煤炭等高污染能源的占比,提升清洁能源的比重,有利于优化我国能源结构,正确。
【答案】
D
【知识点】
能源结构优化;可再生能源利用
【点评】
本题结合饼图数据考查能源结构优化的措施,需要学生准确解读图表信息,理解能源可持续发展的理念,注重对实际问题分析能力的考查。
【难度系数】
0.8
【分析】
1. 第(1)问:已知节电的总能量等于标准煤完全燃烧释放的热量,根据燃料完全燃烧放热公式$Q_{放}=mq$,变形可求出标准煤的质量,注意单位换算。
2. 第(2)问:根据电功公式$W=Pt$,分别计算出两种空调12年消耗的电能,两者的差值即为节约的电能,再结合电价算出节约的电费。
3. 第(3)问:从节能、长期使用成本、环保等角度分析,给出购买建议。
【解析】
(1) 由题意可知,标准煤完全燃烧释放的热量等于节电的总能量,即$Q_{放}=W=1.972×10^{17}\ \mathrm{J}$。
根据燃料完全燃烧放热公式$Q_{放}=mq$,可得标准煤的质量:
$m=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{1.972×10^{17}\ \mathrm{J}}{2.9×10^{7}\ \mathrm{J/kg}}=6.8×10^{9}\ \mathrm{kg}=6.8×10^{6}\ \mathrm{t}$
(2) 高效节能空调的功率$P_{A}=1160\ \mathrm{W}=1.16\ \mathrm{kW}$,12年的总使用时间$t=500\ \mathrm{h}×12=6000\ \mathrm{h}$,
则12年消耗的电能:
$W_{A}=P_{A}t=1.16\ \mathrm{kW}×6000\ \mathrm{h}=6960\ \mathrm{kW·h}$
一般节能空调的功率$P_{B}=1500\ \mathrm{W}=1.5\ \mathrm{kW}$,
12年消耗的电能:
$W_{B}=P_{B}t=1.5\ \mathrm{kW}×6000\ \mathrm{h}=9000\ \mathrm{kW·h}$
节约的电能:
$W_{省}=W_{B}-W_{A}=9000\ \mathrm{kW·h}-6960\ \mathrm{kW·h}=2040\ \mathrm{kW·h}$
节约的电费:
$2040\ \mathrm{kW·h}×0.50\ \mathrm{元/(kW·h)}=1020\ \mathrm{元}$
(3) 建议购买高效节能型空调。理由:高效节能型空调能节约电能,长期使用可降低使用成本,同时减少碳排放,有利于保护环境。
【答案】
(1) $6.8×10^{6}\ \mathrm{t}$
(2) $1020$元
(3) 建议购买高效节能型空调,因为高效节能型空调能节约能源、降低长期使用成本、保护环境
【知识点】
燃料热值计算、电功的计算、节能与环保
【点评】
本题结合生活中的能效标识制度,考查了燃料放热公式和电功公式的实际应用,同时引导学生树立节能、环保的意识,体现了物理知识与生活实际的紧密联系。
【难度系数】
0.7