2024-2025年新教材高中物理第6章能源與可持續(xù)發(fā)展1能量的多種形式2能量的轉(zhuǎn)化與守恒課時檢測含解析魯科版必修第三冊

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，每小題5分，共20分)1.下列說法正確的是 ()A.隨著科技的發(fā)展，永動機(jī)是可以制成的B.太陽照耀到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，但照耀到宇宙空間的能量都消逝了C.“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違反了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，因而是不行能的D.有種“全自動”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能始終走動，說明能量可以憑空產(chǎn)生【解析】選C。永動機(jī)是指不消耗或少消耗能量，而可以大量對外做功的裝置，歷史上曾出現(xiàn)過各種各樣的所謂永動機(jī)的獨(dú)創(chuàng)，結(jié)果都以失敗告終，緣由就是違反了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，A錯誤；太陽輻射大量的能量，地球只汲取了極少的一部分，就形成了風(fēng)云雨雪，使萬物生長，但輻射到星際空間的能量也沒有消逝，肯定是轉(zhuǎn)化成了別的能量，B錯誤；馬和其他動物，包括人要運(yùn)動，必需消耗能量，動物的能量來源是食物中儲存的生物質(zhì)能，C正確；所謂“全自動”手表內(nèi)部還是有能量轉(zhuǎn)扮裝置的，一般是一個擺錘，當(dāng)人戴著手表活動時，使擺錘不停搖擺，給游絲彈簧補(bǔ)充能量，才會維持手表的走動。假如把這種表放在桌面上靜置兩天，它肯定會停擺的，D錯誤。2.運(yùn)動員把原來靜止的足球踢出去，使足球獲得100J的動能。則在運(yùn)動員踢球的過程中，運(yùn)動員消耗的體能 ()A.等于100J B.大于100JC.小于100J D.無法確定【解析】選B。原來靜止的足球獲得了100J的動能，說明在踢球過程中運(yùn)動員對足球做了100J的功，有100J的體能(即體內(nèi)的化學(xué)能)轉(zhuǎn)化成了動能；同時運(yùn)動員在踢球的過程中，由于自身的猛烈運(yùn)動，也要消耗一部分體能。所以，運(yùn)動員消耗的體能大于100J。3.一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。對于這一過程，下列說法正確的是 ()A.子彈削減的機(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.子彈削減的機(jī)械能等于木塊增加的動能與木塊增加的內(nèi)能之和D.子彈削減的動能等于木塊增加的動能與子彈增加的內(nèi)能之和【解析】選B。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能削減，木塊獲得動能，同時產(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選項漏考慮系統(tǒng)增加的內(nèi)能，A項錯誤；C、D選項應(yīng)考慮的是系統(tǒng)(子彈、木塊)內(nèi)能的增加，C、D錯誤。4.有一種裝有太陽能電扇的帽子(如圖所示)。在陽光的照耀下，小電扇快速轉(zhuǎn)動，能給燥熱的夏季帶來一絲涼快，該裝置的能量轉(zhuǎn)化狀況是 ()A.太陽能→電能→機(jī)械能B.太陽能→機(jī)械能→電能C.電能→太陽能→機(jī)械能D.機(jī)械能→太陽能→電能【解析】選A。依據(jù)題意小電扇在陽光照耀下轉(zhuǎn)動，說明最初的能量來源為陽光，即太陽能，然后陽光被一塊太陽能電池板汲取，將太陽能轉(zhuǎn)化成電能。電能帶動小電動機(jī)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了小電扇的旋轉(zhuǎn)，是電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化?？偟霓D(zhuǎn)化過程為太陽能→電能→機(jī)械能。故A正確。二、非選擇題(本題共1小題，共10分)5.太陽能是人類運(yùn)用的最基本的能源，它無污染、無費(fèi)用，這種能源的運(yùn)用期和太陽本身壽命一樣長，當(dāng)太陽光照耀地面時，1m2地面上在1s內(nèi)平均得到的太陽輻射能約為1.0×103J。太陽能熱水器就是干脆利用太陽能的裝置，目前已經(jīng)出現(xiàn)在我們的生活中，曉彤在網(wǎng)上下載了某型號太陽能熱水器的宣揚(yáng)廣告：(1)曉彤家每天大約須要100kg熱水，用這種熱水器將這些水從25℃加熱到45℃須要多長時間？(2)與效率為80%的電熱水器相比，曉彤家每天可節(jié)約多少電能？【解析】(1)Q吸=cm(t-t0)=4.2×103×100×(45-25)J=8.4×106J太陽能熱水器傳給水的熱量Q放=kSt時η，因為Q吸=Q放，所以t時==s=1.4×104s≈3.9h(2)W==J=10.5×106J≈2.9kW·h答案：(1)3.9h(2)2.9kW·h(10分鐘20分)6.(6分)如圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中①和②為楔塊，③和④為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦，在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中 ()A.緩沖器的機(jī)械能守恒B.摩擦力做功消耗機(jī)械能C.墊板的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為動能【解析】選B。在彈簧壓縮過程中，由于摩擦力做功消耗機(jī)械能，因此機(jī)械能不守恒，選項A錯誤，B正確；墊板的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能和內(nèi)能，選項C、D均錯誤。7.(14分)如圖所示，質(zhì)量為m的小物體A以水平速度v0從左側(cè)沖上質(zhì)量為M、長為l置于光滑水平面C上的木板B，剛好不從木板上掉下，已知A、B間的動摩擦因數(shù)為μ，此時木板對地位移為x，在這一過程中，求：(1)木板增加的動能；(2)小物體削減的動能；(3)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能?！窘馕觥?1)滑動摩擦力對木板B做正功，依據(jù)動能定理得μmgx=Mv2-0解得木板增加的動能ΔEkB=μmgx。(2)滑動摩擦力對小物體A做負(fù)功，依據(jù)動能定理得-μmg(x+l)=mv2-m解得小物體削減