高中物理 7.10《能量守恒定律與能源》同步規(guī)范訓(xùn)練

PAGEPAGE110能量守恒定律與能源(時(shí)間：60分鐘)知識(shí)點(diǎn)根底中檔稍難能量守恒定律的理解1、32能量耗散4、5、6能量守恒定律的應(yīng)用897綜合提升810、1112知識(shí)點(diǎn)一能量守恒定律的理解1．從光滑斜面上滾下的物體，最后停頓在粗糙的水平面上，說明()．A．在斜面上滾動(dòng)時(shí)，只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化B．在斜面上滾動(dòng)時(shí)，有局部勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．在水平面上滾動(dòng)時(shí)，總能量正在消失D．在水平面上滾動(dòng)時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總能量守恒解析在斜面上滾動(dòng)時(shí)，只有重力做功，只發(fā)生動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化；在水平面上滾動(dòng)時(shí)，有摩擦力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總能量是守恒的．答案AD2．一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊，并從中穿出，對(duì)于這一過程，以下說法正確的選項(xiàng)是()．A．子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能B．子彈和木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能的損失量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量C．子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動(dòng)能與木塊增加的內(nèi)能之和D．子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木塊增加的內(nèi)能之和解析子彈射穿木塊的過程中，由于相互間摩擦力的作用使得子彈的動(dòng)能減少，木塊獲得動(dòng)能，同時(shí)兩者產(chǎn)生熱量，且系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量在數(shù)值上等于系統(tǒng)機(jī)械能的損失，A選項(xiàng)漏考慮系統(tǒng)增加的內(nèi)能，C選項(xiàng)應(yīng)考慮的是系統(tǒng)(子彈、木塊)內(nèi)能的增加，C錯(cuò)．答案BD3．(2023·南通高一檢測)對(duì)于正常工作的電風(fēng)扇和電飯鍋，以下說法中正確的選項(xiàng)是()．A．電風(fēng)扇和電飯鍋消耗的電能均大于各自產(chǎn)生的內(nèi)能B．電風(fēng)扇和電飯鍋消耗的電能均等于各自產(chǎn)生的內(nèi)能C．電風(fēng)扇消耗的電能大于產(chǎn)生的內(nèi)能，電飯鍋消耗的電能等于產(chǎn)生的內(nèi)能D．電風(fēng)扇消耗的電能等于產(chǎn)生的內(nèi)能，電飯鍋消耗的電能大于產(chǎn)生的內(nèi)能解析電風(fēng)扇消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和風(fēng)扇及空氣的動(dòng)能，電飯鍋消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以電風(fēng)扇消耗的電能大于產(chǎn)生的內(nèi)能．電飯鍋消耗的電能等于產(chǎn)生的內(nèi)能．C項(xiàng)正確．答案C知識(shí)點(diǎn)二能量耗散4．以下哪些現(xiàn)象屬于能量的耗散()．A．利用水流能發(fā)電產(chǎn)生電能B．電能在燈泡中變成光能C．電池的化學(xué)能變成電能D．火爐把屋子烤暖解析能量耗散主要指其他形式的能量最終轉(zhuǎn)化為環(huán)境的內(nèi)能后，不能再被收集起來重新利用．答案D5．關(guān)于“能量耗散”的以下說法中，正確的選項(xiàng)是()．①能量在轉(zhuǎn)化過程中，有一局部能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用，這種現(xiàn)象叫做能量耗散；②能量在轉(zhuǎn)化過程中變少的現(xiàn)象叫做能量耗散；③能量耗散說明，在能源的利用過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中，能量的數(shù)量并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成不便于利用的了，而自然界的能量守恒；④能量耗散說明，各種能量在不轉(zhuǎn)化時(shí)是守恒的，但在轉(zhuǎn)化時(shí)是不守恒的．A．①③B．①④C．②③D．②④解析自然界中各種能量的總和是一定的，各種能量的轉(zhuǎn)化是守恒的，只不過有些能量在轉(zhuǎn)化后，不能再回收利用了，故正確答案為A.答案A6．關(guān)于能量耗散，以下說法中正確的選項(xiàng)是()．A．能量耗散是指在一定條件下，能量在轉(zhuǎn)化過程中總量減少了B．能量耗散說明能量守恒定律具有一定的局限性C．能量耗散說明在能源的利用過程中，能量在數(shù)量上并未減少，但是在可利用的品質(zhì)上降低了D．能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性解析能量耗散是不可防止的，但是能量耗散也遵守能量守恒定律．應(yīng)選C、D.答案CD知識(shí)點(diǎn)三能量守恒定律的應(yīng)用7．(2023·山東理綜)如圖7-10-3所示，傾角θ＝30°的粗糙面固定在地面上，長為l，質(zhì)量為m，粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端水平．用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時(shí)物體未到達(dá)地面)，在此過程中()．圖7-10-3A．物塊的機(jī)械能逐漸增加B．軟繩重力勢能共減少eq\f(1,4)mglC．物塊重力勢能的減少等于軟繩摩擦力所做的功D．軟繩重力勢能的減少小于其動(dòng)能增加與克制摩擦力所做功之和解析物塊向下運(yùn)動(dòng)過程中，繩子拉力對(duì)物塊做負(fù)功，物塊的機(jī)械能減少，A項(xiàng)錯(cuò)誤；軟繩重心下降的高度為eq\f(l,2)－eq\f(l,2)sinθ＝eq\f(1,4)l，軟繩的重力勢能減少eq\f(1,4)mgl，B項(xiàng)正確；由功能關(guān)系，物塊重力勢能的減小等于重力做的功，而物塊重力大于軟繩所受的摩擦力，C項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)于軟繩，由能的轉(zhuǎn)化和守恒知，繩子拉力對(duì)軟繩所做的功和軟繩重力勢能的減少之和等于軟繩動(dòng)能的增加與克制摩擦力所做功之和，D項(xiàng)正確．答案BD8．一質(zhì)量為2kg的物塊從離地80m高處自由落下，測得落地速度為30m/s，求下落過程中產(chǎn)生的內(nèi)能．(g取10解析這里，內(nèi)能顯然無法直接計(jì)算，但是下落過程中減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能．根據(jù)能量守恒，產(chǎn)生的內(nèi)能為：E＝mgh－eq\f(1,2)mv2＝(2×10×80－eq\f(1,2)×2×302)J＝700J.答案700J9．一水輪發(fā)電機(jī)組，每秒有2.0m3的水流過水輪機(jī)，假設(shè)河壩水位的高度差是20m，求水每秒對(duì)水輪機(jī)最多能做多少功．假設(shè)有40%的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，那么發(fā)電機(jī)的輸出功率為多大？(g取10解析假設(shè)使水對(duì)水輪機(jī)做的功最多，那么應(yīng)滿足水的重力勢能全部傳給水輪機(jī)，那么水每秒對(duì)水輪機(jī)做的功為W＝mgh＝ρVgh＝103×2×10×20J＝4×105J，因有40%的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，那么由P＝eq\f(W,t)，得發(fā)電機(jī)的功率P＝eq\f(W×40%,t)＝eq\f(4×105×0.4J,1s)＝1.6×105W.答案4×105J1.6×105W10．(2023·丹陽高一檢測)人的體溫是由下丘腦中特殊神經(jīng)細(xì)胞監(jiān)察和控制的，當(dāng)下丘腦溫度高于37℃時(shí)，人體散熱機(jī)制(如血管舒張、出汗等)就活潑起來，已知人體溫度在37℃時(shí)蒸發(fā)18g汗水所需要能量E＝4.3×103J．現(xiàn)有一中年人慢步行走時(shí)新陳代謝功率為35W，此人慢步行走時(shí)體溫保持在37解析此人利用出汗排放的熱量：Q1＝eq\f(m,m0)·E＝eq\f(30.2g,18g)×4.3×103J＝7.2×103J利用出汗排熱的功率P1＝eq\f(Q1,t)＝2W此人通過傳導(dǎo)輻射產(chǎn)生的散熱功率P2＝P總－P1＝35W－2W＝33W答案33W11．液體能夠沿著很細(xì)的毛細(xì)管上升一段距離而高出原來的液面，這種現(xiàn)象叫做毛細(xì)現(xiàn)象．棉線浸在煤油中，煤油會(huì)沿著棉線上升一段較大的高度，有人根據(jù)這一現(xiàn)象制造了一臺(tái)可以源源不斷地對(duì)外做功的機(jī)器，如圖7-10-4圖7-10-4試根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，分析并說明這臺(tái)裝置是否能夠正常工作．假設(shè)不能正常工作，原因可能出現(xiàn)在哪里？解析這臺(tái)裝置不能正常工作．假設(shè)它能正常工作，便意味著這臺(tái)裝置不需要外界的能量而源源不斷地對(duì)外做功，對(duì)外界輸出能量，這違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，此裝置將成為一臺(tái)永動(dòng)機(jī)．煤油能沿棉線上升一個(gè)較大的高度，這是一個(gè)不爭的事實(shí)，如果B槽中有煤油便會(huì)向下流動(dòng)沖擊葉輪對(duì)外做功也是無可置疑的，此裝置不能工作的原因是煤油雖能上升到B槽高處，但不能滴落到B槽中．答案不能工作，違背能的轉(zhuǎn)化和守恒定律．原因是煤油不能從棉線上滴落．12．如圖7-10-5所示，皮帶的速度是3m/s，兩皮帶輪圓心距離l＝4.5m．現(xiàn)將m＝1kg的小物體輕放到左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝圖7-10-5解析物體在相對(duì)滑動(dòng)過程中，在摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，那么a＝eq\f(F,m)＝μg＝1.5m/s2相對(duì)滑動(dòng)時(shí)間：t＝eq\f(v,a)＝eq\f(3,1.5)s＝2s物體對(duì)地面的位移：l1＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×1.5×22m＝3m因