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4. 关于水能和风能的利用,下列说法错误的是()
A. 水能可以储存,风能不便于储存
B. 水能和风能都不便于储存
C. 自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源
D. 利用水能主要通过水轮机,利用风能主要通过风车
A. 水能可以储存,风能不便于储存
B. 水能和风能都不便于储存
C. 自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源
D. 利用水能主要通过水轮机,利用风能主要通过风车
答案
B
解析
【分析】
这道题要求选出关于水能和风能利用的错误说法，解题时需逐个分析选项：首先明确水能和风能的储存特性，水能可通过修建水库等方式储存，而风能因载体是流动空气，目前不便于大规模储存；再结合机械能的概念判断天然资源的能量形式，以及两者的利用装置，最后排除正确选项，锁定错误说法。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：水能可通过修建水库蓄水等方式储存，风能由于其能量载体是流动的空气，当前技术下不便于大规模储存，该说法正确。
B选项：水能能够通过水库等设施储存，并非水能和风能都不便于储存，该说法错误。
C选项：自然界的流水具有动能和重力势能，风具有动能，二者都属于机械能，是蕴含大量机械能的天然资源，该说法正确。
D选项：利用水能时，水流冲击水轮机将水能转化为机械能；利用风能时，风车（风力发电机组的风轮）在风力作用下转动，将风能转化为机械能，该说法正确。
因此错误的说法是B选项。
【答案】
B
【知识点】
水能风能的特点、机械能的认识、能源利用方式
【点评】
本题考查水能与风能的储存、利用方式及机械能的相关概念，属于基础概念题，解题关键是准确区分水能和风能的储存特性，同时注意审题要求是选出错误说法，避免因粗心误判。
【难度系数】
0.8
这道题要求选出关于水能和风能利用的错误说法，解题时需逐个分析选项：首先明确水能和风能的储存特性，水能可通过修建水库等方式储存，而风能因载体是流动空气，目前不便于大规模储存；再结合机械能的概念判断天然资源的能量形式，以及两者的利用装置，最后排除正确选项，锁定错误说法。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：水能可通过修建水库蓄水等方式储存，风能由于其能量载体是流动的空气，当前技术下不便于大规模储存，该说法正确。
B选项：水能能够通过水库等设施储存，并非水能和风能都不便于储存，该说法错误。
C选项：自然界的流水具有动能和重力势能，风具有动能，二者都属于机械能，是蕴含大量机械能的天然资源，该说法正确。
D选项：利用水能时，水流冲击水轮机将水能转化为机械能；利用风能时，风车（风力发电机组的风轮）在风力作用下转动，将风能转化为机械能，该说法正确。
因此错误的说法是B选项。
【答案】
B
【知识点】
水能风能的特点、机械能的认识、能源利用方式
【点评】
本题考查水能与风能的储存、利用方式及机械能的相关概念，属于基础概念题，解题关键是准确区分水能和风能的储存特性，同时注意审题要求是选出错误说法，避免因粗心误判。
【难度系数】
0.8
5. 如图所示的临沂沂蒙山抽水蓄能电站,对当地的能源供应与调配发挥着重要作用。在用电低谷时,利用富余的电能将下水库的水匀速抽到上水库,储存能量,下列关于抽水过程中的说法正确的是()
A. 水的动能变大
B. 水的重力势能变大
C. 水的动能转化为重力势能
D. 水的重力势能转化为动能
A. 水的动能变大
B. 水的重力势能变大
C. 水的动能转化为重力势能
D. 水的重力势能转化为动能
答案
B
解析
【分析】
首先明确动能和重力势能的影响因素：动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关。然后结合抽水过程的特点分析：
1. 抽水时水匀速运动，速度不变，质量不变，所以动能不变，可判断A错误；
2. 水被抽到上水库，高度升高，质量不变，重力势能变大，可判断B正确；
3. 该过程是消耗电能将水抽到高处，是电能转化为重力势能，水的动能没有变化，不存在动能与重力势能的相互转化，可判断C、D错误。
【解析】
1. 分析A选项：抽水过程中水做匀速运动，水的质量、速度均不变，根据动能的决定因素，水的动能大小不变，因此A错误。
2. 分析B选项：水被输送到上水库，水的质量不变，高度明显增加，根据重力势能的决定因素，水的重力势能变大，因此B正确。
3. 分析C、D选项：抽水过程是利用富余的电能提升水的高度，是电能转化为水的重力势能；由于水的动能始终不变，不存在动能与重力势能的相互转化，因此C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能、重力势能的影响因素；能量转化判断
【点评】
本题考查动能和重力势能的变化及能量转化的判断，解题关键是紧扣影响动能、重力势能的因素，结合抽水过程中水的运动状态和高度变化进行分析，属于基础题。
【难度系数】
0.8
首先明确动能和重力势能的影响因素：动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关。然后结合抽水过程的特点分析：
1. 抽水时水匀速运动，速度不变，质量不变，所以动能不变，可判断A错误；
2. 水被抽到上水库，高度升高，质量不变，重力势能变大，可判断B正确；
3. 该过程是消耗电能将水抽到高处，是电能转化为重力势能，水的动能没有变化，不存在动能与重力势能的相互转化，可判断C、D错误。
【解析】
1. 分析A选项：抽水过程中水做匀速运动，水的质量、速度均不变，根据动能的决定因素，水的动能大小不变，因此A错误。
2. 分析B选项：水被输送到上水库，水的质量不变，高度明显增加，根据重力势能的决定因素，水的重力势能变大，因此B正确。
3. 分析C、D选项：抽水过程是利用富余的电能提升水的高度，是电能转化为水的重力势能；由于水的动能始终不变，不存在动能与重力势能的相互转化，因此C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能、重力势能的影响因素；能量转化判断
【点评】
本题考查动能和重力势能的变化及能量转化的判断，解题关键是紧扣影响动能、重力势能的因素，结合抽水过程中水的运动状态和高度变化进行分析，属于基础题。
【难度系数】
0.8
6. 也许在不远的将来我们能变害为宝,比如可以修建发电站,利用海啸具有的转化为为人类服务。(均选填“机械能”或“电能”)
答案
机械
能
电能
能
电能
解析
【分析】
首先思考海啸的能量形式：海啸是海水的剧烈运动，运动的物体具有机械能，所以海啸具有机械能。再考虑发电站的作用，发电站的功能是将其他形式的能量转化为电能供人类使用，所以这里是将海啸的机械能转化为电能。
【解析】
海啸是大规模的海水运动，运动的海水具有机械能；修建发电站时，可利用海啸的机械能驱动发电机运转，将机械能转化为电能，为人类提供能源。因此依次填入机械能、电能。
【答案】
机械能；电能
【知识点】
能量转化；机械能；电能
【点评】
本题结合实际场景考查能量形式及能量转化的知识，需要学生结合生活常识判断不同场景下的能量类型，理解能量转化的过程，属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
首先思考海啸的能量形式：海啸是海水的剧烈运动，运动的物体具有机械能，所以海啸具有机械能。再考虑发电站的作用，发电站的功能是将其他形式的能量转化为电能供人类使用，所以这里是将海啸的机械能转化为电能。
【解析】
海啸是大规模的海水运动，运动的海水具有机械能；修建发电站时，可利用海啸的机械能驱动发电机运转，将机械能转化为电能，为人类提供能源。因此依次填入机械能、电能。
【答案】
机械能；电能
【知识点】
能量转化；机械能；电能
【点评】
本题结合实际场景考查能量形式及能量转化的知识，需要学生结合生活常识判断不同场景下的能量类型，理解能量转化的过程，属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
7. 新疆的达坂城号称“百里风区”,当地民谣说:“达坂城,老风口,大风小风天天有,小风刮歪树,大风飞石头。”这首民谣表达了风具有能。如图所示是达坂城的“风车田”,利用风车可以将风的能转化为能。
答案
机械
机械
电
机械
电
解析
【分析】
首先回忆能量相关概念：运动的物体具有动能，动能属于机械能，风是流动的运动的空气，因此风具有机械能。再结合风力发电的常识，风车田是利用风推动风车转动，将风的机械能转化为电能，以此推导能量转化的过程。
【解析】
1. 风是运动的空气，运动的物体具有动能，动能属于机械能的范畴，所以风具有机械能。
2. 达坂城的“风车田”是风力发电设施，风带动风车转动，将风的机械能转化为电能，实现能量的转化。
【答案】
机械；机械；电
【知识点】
机械能的判断；能量的转化；风力发电原理
【点评】
本题结合生活实际场景，考查机械能的判断与能量转化的知识，将物理知识与生活能源应用结合，便于理解能量相关概念，题目难度较低。
【难度系数】
0.9
首先回忆能量相关概念：运动的物体具有动能，动能属于机械能，风是流动的运动的空气，因此风具有机械能。再结合风力发电的常识，风车田是利用风推动风车转动，将风的机械能转化为电能，以此推导能量转化的过程。
【解析】
1. 风是运动的空气，运动的物体具有动能，动能属于机械能的范畴，所以风具有机械能。
2. 达坂城的“风车田”是风力发电设施，风带动风车转动，将风的机械能转化为电能，实现能量的转化。
【答案】
机械；机械；电
【知识点】
机械能的判断；能量的转化；风力发电原理
【点评】
本题结合生活实际场景，考查机械能的判断与能量转化的知识，将物理知识与生活能源应用结合，便于理解能量相关概念，题目难度较低。
【难度系数】
0.9
8. “南水北调”中线工程从河南省南阳丹江口水库引水,穿过黄河,直通北京,两地海拔高度差约100 m,经过工程师的精心设计,实现了渠水全程自流,渠水流动的动能是由水的转化而来的。渠水在贯穿黄河时,工程师设计了如图所示的穿黄隧洞,整个穿黄隧洞相当于一个。
答案
重力势能
连通器
连通器
解析
【分析】
首先分析第一个空：渠水全程自流，是从海拔较高处流向海拔较低处，水的高度降低，重力势能减小，同时流动速度增大，动能增大，因此动能是由水的重力势能转化而来的。
接着分析第二个空：观察穿黄隧洞的结构，其两岸进水口和出水口上端均开口，底部相连通，且静止时两侧液面高度相同，符合连通器“上端开口、底部相连通，静止时液面保持相平”的特点，所以整个穿黄隧洞相当于一个连通器。
【解析】
1. 能量转化分析：渠水在自流过程中，高度降低，重力势能减小，流动速度增大，动能增大，根据能量转化规律，动能由水的重力势能转化而来。
2. 结构类型判断：穿黄隧洞的两岸进水口、出水口上端开口，底部相连通，且静止时两侧液面高度一致，满足连通器的定义，因此该隧洞相当于连通器。
【答案】
重力势能；连通器
【知识点】
1. 动能与势能转化
2. 连通器原理
【点评】
本题结合南水北调实际工程，将物理知识与生活应用结合，考查能量转化和连通器的判断，需要学生把所学知识和实际场景结合分析。
【难度系数】
0.7
首先分析第一个空：渠水全程自流，是从海拔较高处流向海拔较低处，水的高度降低，重力势能减小，同时流动速度增大，动能增大，因此动能是由水的重力势能转化而来的。
接着分析第二个空：观察穿黄隧洞的结构，其两岸进水口和出水口上端均开口，底部相连通，且静止时两侧液面高度相同，符合连通器“上端开口、底部相连通，静止时液面保持相平”的特点，所以整个穿黄隧洞相当于一个连通器。
【解析】
1. 能量转化分析：渠水在自流过程中，高度降低，重力势能减小，流动速度增大，动能增大，根据能量转化规律，动能由水的重力势能转化而来。
2. 结构类型判断：穿黄隧洞的两岸进水口、出水口上端开口，底部相连通，且静止时两侧液面高度一致，满足连通器的定义，因此该隧洞相当于连通器。
【答案】
重力势能；连通器
【知识点】
1. 动能与势能转化
2. 连通器原理
【点评】
本题结合南水北调实际工程，将物理知识与生活应用结合，考查能量转化和连通器的判断，需要学生把所学知识和实际场景结合分析。
【难度系数】
0.7
9. 如图是《天工开物》中记载的水磨。
(1)水从高处流下来,水的能转化为能,冲击水轮机带动石磨转动。
(2)若质量为10 kg的水用时1 s,竖直下落5 m,则重力对这些水做功为J,功率为W。($g$取10 N/kg)
(1)水从高处流下来,水的能转化为能,冲击水轮机带动石磨转动。
(2)若质量为10 kg的水用时1 s,竖直下落5 m,则重力对这些水做功为J,功率为W。($g$取10 N/kg)
答案
重力势
动
500
500
动
500
500
解析
【分析】
(1) 分析能量转化：水从高处流下时，高度降低，重力势能减小，同时速度增大，动能增大，因此是重力势能转化为动能。
(2) 计算重力做功与功率：先利用重力公式$G=mg$求出水的重力，再根据重力做功公式$W=Gh$计算做功多少，最后结合功率公式$P=\frac{W}{t}$计算功率，代入已知数值即可得到结果。
【解析】
(1) 水从高处流下来，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能增大，所以水的重力势能转化为动能，冲击水轮机带动石磨转动。
(2) ① 计算水的重力：
$G = mg = 10\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 100\ \mathrm{N}$
② 计算重力对水做的功：
$W = Gh = 100\ \mathrm{N} × 5\ \mathrm{m} = 500\ \mathrm{J}$
③ 计算功率：
$P = \frac{W}{t} = \frac{500\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{s}} = 500\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) 重力势；动
(2) 500；500
【知识点】
机械能的转化；重力功的计算；功率的计算
【点评】
本题结合《天工开物》中的水磨实例，考查了能量转化和功、功率的基础计算，将物理知识与古代科技应用结合，注重对基础知识的考查，便于理解物理知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.8
(1) 分析能量转化：水从高处流下时，高度降低，重力势能减小，同时速度增大，动能增大，因此是重力势能转化为动能。
(2) 计算重力做功与功率：先利用重力公式$G=mg$求出水的重力，再根据重力做功公式$W=Gh$计算做功多少，最后结合功率公式$P=\frac{W}{t}$计算功率，代入已知数值即可得到结果。
【解析】
(1) 水从高处流下来，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能增大，所以水的重力势能转化为动能，冲击水轮机带动石磨转动。
(2) ① 计算水的重力：
$G = mg = 10\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 100\ \mathrm{N}$
② 计算重力对水做的功：
$W = Gh = 100\ \mathrm{N} × 5\ \mathrm{m} = 500\ \mathrm{J}$
③ 计算功率：
$P = \frac{W}{t} = \frac{500\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{s}} = 500\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) 重力势；动
(2) 500；500
【知识点】
机械能的转化；重力功的计算；功率的计算
【点评】
本题结合《天工开物》中的水磨实例，考查了能量转化和功、功率的基础计算，将物理知识与古代科技应用结合，注重对基础知识的考查，便于理解物理知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.8
