2024-2025學(xué)年新教材高中物理第6章能源與可持續(xù)發(fā)展1-2能量的多種形式能量的轉(zhuǎn)化與守恒課時練習(xí)含解析魯科版必修3

PAGE4-能量的多種形式能量的轉(zhuǎn)化與守恒(15分鐘·30分)一、選擇題(本題共4小題,每題5分,共20分)1.下列關(guān)于能源的說法正確的是 ()A.石油、自然氣、核能都是新能源B.新能源是指新開采出來的能源C.一次能源是干脆來源于自然界的能源D.石油是可再生能源【解析】選C。石油、自然氣屬于常規(guī)能源,不是新能源,故A錯誤;新能源是指新近才起先運用的能源,故B錯誤;一次能源是干脆來自自然界而未經(jīng)加工轉(zhuǎn)化的能源,如石油,故C正確;石油屬于化石能源,不行再生,故D錯誤。2.下列說法中正確的是 ()A.隨著科技的發(fā)展,永動機是可以制成的B.某種形式的能量削減,肯定有其他形式的能量增加C.能量耗散表明,在能量的轉(zhuǎn)化過程中能的總量漸漸削減D.不用電池,也不用上發(fā)條的“全自動”手表,說明能量可以憑空產(chǎn)生【解析】選B。永動機違反了能量守恒定律,是不行能制造勝利的,故A錯誤;依據(jù)能量守恒定律,某種形式的能量削減,肯定有其他形式的能量增加,故B正確;能量耗散表明,能量的總量雖然守恒,但其轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性,故C錯誤;能量是不行能憑空產(chǎn)生的,故D錯誤。3.關(guān)于“節(jié)約能源”,下面的說法中正確的是 ()A.奢侈能源,只是奢侈個人的金錢,所以節(jié)約能源是毫無意義的B.奢侈能源,只是奢侈個人的金錢,對整個社會和自然界來講,反正能量是守恒的,所以就社會而言,節(jié)約能源毫無意義C.自然界中人類能利用的資源有限,且能源的利用過程對環(huán)境有污染,所以“節(jié)約能源”對人類社會發(fā)展有很大的影響D.上述說法都是錯誤的【解析】選C。能量是守恒的,但人類能應(yīng)用的能源是有限的,若能源削減,個人錢再多也無法買到能源,故A錯誤;由于人類能利用的能源特別有限,節(jié)約能源不僅能使我們許久利用,并且可以減小由于常規(guī)能源在運用中帶來的污染等,故“節(jié)約能源”對人類社會發(fā)展有很大的影響;故C正確,B、D錯誤。4.如圖所示,一個粗細(xì)勻稱的U形管內(nèi)裝有同種液體,液體質(zhì)量為m。在管口右端用蓋板A密閉,兩邊液面高度差為h,U形管內(nèi)液體的總長度為4h,先拿去蓋板,液體起先運動,由于管壁的阻力作用,最終管內(nèi)液體停止運動,則該過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為 ()A.mgh B.mghC.mgh D.mgh【解析】選A。去掉右側(cè)蓋板之后,液體向左側(cè)流淌,最終兩側(cè)液面相平,液體的重力勢能削減,削減的重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。如圖所示,最終狀態(tài)可等效為右側(cè)h的液柱移到左側(cè)管中,即增加的內(nèi)能等于該液柱削減的重力勢能,則Q=mg·h=mgh,則A正確,B、C、D錯誤。【加固訓(xùn)練】足夠長的傳送帶以速度v勻速傳動,一質(zhì)量為m的小物體A由靜止輕放于傳送帶上,若小物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ,如圖所示,當(dāng)物體與傳送帶相對靜止時,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能量為 ()A.mv2B.2mv2C.mv2D.mv2【解析】選D。物體A被放于傳送帶上即做勻加速直線運動,加速度a==μg,勻加速過程前進(jìn)的距離x1==。該時間內(nèi)傳送帶前進(jìn)的距離x2=vt=v·=。所以物體相對傳送帶滑動距離Δx=x2-x1=。故產(chǎn)生的內(nèi)能Q=μmg·Δx=μmg·=mv2,則D正確,A、B、C錯誤。二、計算題(10分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要標(biāo)明單位)5.風(fēng)能是一種很好的再生能源,而且對環(huán)境的污染較小,近年來我國在西北地區(qū),建立了很多風(fēng)力發(fā)電廠。如圖所示為風(fēng)力發(fā)電的情景。通過風(fēng)輪機一個葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過面積的最大風(fēng)能為可利用風(fēng)能。已知:空氣的密度為ρ,風(fēng)輪機葉片的長度為r,若風(fēng)速為v0,每臺風(fēng)力發(fā)電機輸出的電功率為P,求此過程中:(1)單位時間內(nèi)每臺風(fēng)力發(fā)電機獲得風(fēng)能的表達(dá)式;(2)風(fēng)力發(fā)電機利用風(fēng)能的效率表達(dá)式?！窘馕觥?1)由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知m=P總t ①而m=πr2v0tρ ②把②代入①解得P總=πr2ρ。(2)η==。答案:(1)πr2ρ(2)(10分鐘·20分)6.(6分)(多選)行駛中的汽車制動后滑行一段距離,最終停下;流星在夜空中墜落并發(fā)出光明的火焰;著陸傘在空中勻速下降;條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈,線圈中產(chǎn)生電流。上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是 ()A.物體克服阻力做功B.物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C.物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D.物體的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量【解析】選A、D。這四個現(xiàn)象物體運動過程中都受到阻力作用,汽車主要受摩擦阻力,流星、著陸傘受空氣阻力,條形磁鐵下落受磁場阻力,因而物體都克服阻力做功,A正確;四個物體的運動過程中,汽車是動能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能,流星、著陸傘、條形磁鐵是重力勢能轉(zhuǎn)化成其他形式的能,總之機械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能,D正確。7.(14分)如圖所示,在光滑的水平面上,有一質(zhì)量為M的長木塊以肯定的初速度向右勻速運動,將質(zhì)量為m的小鐵塊無初速度地輕放到長木塊右端,小鐵塊與長木塊間的動摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)小鐵塊在長木塊上相對長木塊滑動L時與長木塊保持相對靜止,此時長木塊對水平面的位移為l,求這個過程中:(1)小鐵塊增加的動能;(2)長木塊削減的動能;(3)系統(tǒng)機械能的削減量;(4)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。【解析】畫出這一過程兩物體位移示意圖,如圖所示。(1)依據(jù)動能定理得μmg(l-L)=ΔEk,即小鐵塊動能的增加量等于滑動摩擦力對小鐵塊做的功。(2)摩擦力對長木塊做負(fù)功,依據(jù)功能關(guān)系得ΔEkM=-μmgl,即長木塊削減的動能等于長木塊克服摩擦力做的功μmgl。(3)系統(tǒng)機械能的削減量等于系統(tǒng)克服