6.2能量的转化与守恒 同步练习（Word版含答案）

6.2能量的转化与守恒
一、单选题
1．太阳能光伏发电是一种新型清洁能源。如图所示，是装在农家屋顶上的10块多晶硅太阳能电池板，每块尺寸：长1.6m、宽1.0m。晴天时，电池板每平方米每分钟接收到的太阳辐射能约，电池板的光电转化效率约，平均每天等效日照时间，则1年可发电约（　　）
A． B． C． D．
2．某地区的风速是10m/s，空气的密度为1.3kg/m3，若使风力发电机的转动的风通过截面积为400m2，且风能的20%可转化为电能，则发电功率是（　　）
A．5.2×104W B．1.04×105W C．2.6×105W D．5.2×105W
3．下列现象属于能量耗散的是（　　）
A．水的机械能转化成电能 B．电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能
C．电池的化学能转化为电能 D．火炉把房子烤暖
4．如图所示，一水平传送带始终保持恒定速率v沿顺时针方向运行，将一质量为m的物体轻放在最左端A处，物体先做匀加速直线运动，随后与传送带共速做匀速直线运动。则在整个过程中，下列说法正确的是（　　）
A．传送带对物体做的功大于
B．物体对传送带做的功为
C．传送带与物体间因摩擦产生的热量为
D．传送带因传送物体而多消耗的电能为
5．据报道：“新冠”疫情期间，湖南一民警自费买药，利用无人机空投药品，将药品送到了隔离人员手中。假设无人机在离地面高度为处悬停后将药品自由释放，药品匀加速竖直下落了后落地，若药品质量为，重力加速度，则药品从释放到刚接触地面的过程中（　　）
A．做自由落体运动
B．机械能守恒
C．动能增加了
D．机械能减少了
6．风能是一种新能源，国内外都很重视利用风力来发电。某风力发电机的发电效率，其风轮机旋转过程中接收风能的有效面积S=400m2，某高山顶部年平均风速为v=10m/s，一年内有效的发电时间约为5500小时（合），已知空气密度，该风力发电机一年的发电量约为（　　）
A． B． C． D．
7．下列说法中正确的是（　　）
A．能就是功，功就是能
B．做功越多，物体的能量就越大
C．外力对物体不做功，这个物体就没有能量
D．能量转化的多少可以用做功来量度
8．如图，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为20m的圆面。某时间内该地区的风速是6.0m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2kg/m3，假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能，则此风力发电机发电的功率约为（　　）
A．2.7kW B．16.3kW C．27kW D．163kW
9．某同学将质量为m的一矿泉水瓶（可看成质点）竖直向上抛出，水瓶以的加速度匀减速上升，上升的最大高度为H，水瓶往返过程受到的阻力大小不变。则（　　）
A．水瓶落回地面时动能大小为mgH
B．上升过程中水瓶的机械能减少了
C．上升过程中水瓶的动能改变量为
D．水瓶上升过程克服重力做功的平均功率等于下落过程重力的平均功率
10．据外媒报道，瑞士的一家采石场正在运营着--辆自重45吨的自卸式电动卡车，令人惊讶的是，该卡车从来不需要充电。关于此报道，下列说法正确的是（　　）
A．这辆卡车的工作应该是满载下山，卸货后空载上山
B．这辆卡车的工作应该是空载下山，装货后满载上山
C．这违反了能量守恒定律，一定是假新闻
D．这辆卡车一定有燃油发动机提供额外动力
11．某成年男子正在进行减肥训练，反复地将总质量为50kg的杠铃从地板举过头顶，他每分钟能够完成三个这样的动作。已知燃烧1g脂肪能提供39kJ的能量，其中有10%用于举杠铃的能量，忽略将杠铃放下时消耗的脂肪，那么减掉0.5kg脂肪所需时间约为（　　）
A．1.2h B．5.2h C．11h D．33h
12．有一额定电流为2A的直流电动机，线圈电阻为0.5Ω，在正常工作时对外做功的功率为6W，则在正常工作时，电动机（　　）
A．两端的电压为1V B．两端的电压为3V
C．发热的功率为4W D．消耗的电功率为8W
13．某中学“STS”小组对开发和利用水资源进行研究，同学们认为在放自来水时，水的机械能没有得到利用而白白浪费。于是他们在老师的指导下经过研制，在水龙头处安装了一只小型水轮发电机，当放水时水的机械能转化为电能。设小型水轮发电机的效率为40%，水塔内的水面高于水龙头10m，且保持不变，当水龙头放出一吨水时，小型水轮发电机所产生的电能为（取g＝9.8m/s2）（　　）
A．4000J B．98000J C．588000J D．39200J
14．物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做匀速上升、加速上升和减速上升三种运动．在这三种情况下，物体机械能的变化情况是（　　）
A．匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小
B．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小
C．由于该拉力与重力大小的关系不明确，所以不能确定物体机械能的变化情况
D．三种情况中，物体的机械能均增加
15．一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块在斜面底端时机械能为E0、动能为Ek0、势能为零。物块与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的机械能E、动能Ek、势能EP与位移x关系的图象正确的是（　　）
A． B．
C． D．
16．我国“天宫一号”航天器于2018年4月2日完成使命重返地球，落入南太平洋中。如图所示是“天宫一号”在轨道运行时的姿态。下列有关“天宫一号”的说法错误的是（　　）
A．在轨道运行时，“天宫一号”的太阳能帆板可将太阳能转化为电能
B．在轨道运行时，“天宫一号”从远地点向近地点运行时将势能转化为动能
C．返回地球途中，“天宫一号”经过大气层时机械能不变
D．返回地球途中，“天宫一号”外壳经过大气层被烧毁时部分机械能转化为内能
17．一辆汽车在水平高速公路上以80km/h的速度匀速行驶，其1s内能量分配情况如图所示则汽车（　　）
A．发动机的输出功率为70kW
B．每1s消耗的燃料最终转化成的内能是5.7×104J
C．每1s消耗的燃料最终转化成的内能是6.9×104J
D．每1s消耗的燃料最终转化成的内能是7.0×104J
参考答案
1．B
【详解】
每年太阳能电池板吸收的太阳能转化为电能的大小为
故选B。
2．A
【详解】
在时间t内，通过发电机的风质量为
风能为
电功率为
解得
故选A。
3．D
【详解】
能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终流散在周围环境中无法重新收集并加以利用的现象，能够重新收集并加以利用的转化过程不能称为能量耗散。本题中的电能、光能都可以重新收集并加以利用，如用光作为能源的手表等，当用电灯照明时的光能被墙壁吸收之后转化为周围环境的内能时，无法重新吸收并加以利用，但本题没有指出光能用来做什么，故不属于能量耗散，火炉把房子烤暖，使燃料的化学能转化成内能并流散在周围的环境中，无法重新收集并加以利用，属于能量耗散。故D正确，ABC错误。
故选D。
4．D
【详解】
A．由动能定理可得
则传送带对物体做的功为，A错误；
B．由运动学规律可得物体的位移为
由动能定理可得
传送带的位移为
物体对传送带做的功为
联立解得
B错误；
C．传送带与物体间因摩擦产生的热量为
C错误；
D．根据能量守恒定律可得
E电=Q+=mv2
传送带因传送物体而多消耗的电能为，D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．药品匀加速竖直下落，由
可得，下落的加速度
药品不是自由落体运动，故A错误；
B．由
可知，下落过程有空气阻力，阻力做功，机械能不守恒，故B错误；
C．落地速度为
动能增加
故C错误；
D．机械能减少
故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
风力发电过程，由动能转化为电能，满足
其中
联立代入数据解得
故选C。
7．D
【详解】
A．能是状态量，功是过程量，功和能是两个不同的概念，所以不能说功就是能，能就是功，故A错误；
B．若阻力对物体做负功，做的负功越多，物体的能量反而就越小，故B错误；
C．外力对物体不做功，只是说明物体的能量不变化，不能说明物体没有能量，故C错误；
D．因功是过程量，能是状态量，所以能量转化的多少可用功来量度，故D正确。
故选D。
8．B
【详解】
依题意，空气把动能转化为电能，根据能量守恒定律有
又因为
两式联立，代入题中相关数据求得此风力发电机发电的功率
故选B。
9．C
【详解】
C．上升过程中受到竖直向下的重力和竖直向下的阻力作用，故有
解得
上升过程中，根据动能定理可得
解得上升过程中水瓶的动能改变量
选项C正确；
A．水瓶落回地面过程由于要克服阻力做功，机械能不守恒，所以落回地面时动能大小要小于mgH，选项A错误；
B．上升过程中克服阻力做功，等于机械能减小量，则
选项B错误；
D．水瓶上升过程克服重力做功和下落过程重力做功相同，但时间不同，所以上升过程克服重力做功的平均功率不等于下落过程重力的平均功率，选项D错误。
故选C。
10．A
【详解】
这辆卡车的工作应该是满载下山，减少的重力势能一部分转化为电能，用于空载上山；空载上山重力势能的增加量远小于满载下上时重力势能的减小量，所以不需要燃油发动机提供额外动力，也不违反能量守恒定律。故A正确。
故选A。
11．C
【详解】
减掉0.5kg脂肪提供的能量为
每分钟举杠铃的能量
由题意可知
故选C。
12．D
【详解】
由电功率公式P=IU可知，电动机消耗的功率P=IU，电动机的焦耳热功率
P热=I2R=22×0.5W=2W
电动机的输出功率6W，由能量守恒定律可得
P=P出+P热=8W
电动机两端的电压
ABC错误，D正确。
故选D。
13．D
【详解】
一吨水从高为10m的水塔内落下，将40%的重力势能转化为电能，则有
E＝ηmgh＝40%×1000×9.8×10J＝3.92×104J
故选D。
14．D
【详解】
无论物体怎样向上运动，拉力都做正功，物体的机械能均增加，故ABC错误，D正确。
故选D。
15．D
【详解】
A．物块上滑和下滑，摩擦力一直做负功，机械能减小，设倾角为，上滑过程有
则上滑到最高点后下滑过程机械能继续减小，故A错误；
B．重力做功衡量重力势能的变化，则上滑过程重力势能均匀增大，下滑过程重力势能均匀减小，故B错误；
CD．合外力做功衡量动能的变化，故图像的斜率表示合外力恒定，有
即下滑时斜率较小，故C错误，D正确；
故选D。
16．C
【详解】
A．“天宫一号”的太阳能帆板工作时，将太阳能转化为电能，A正确，不符合题意；
B．“天宫一号”从远地点向近地点运行时，质量不变，距离地面的高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，B正确，不符合题意；
CD．“天宫一号”返回地球途中，经过大气层时与大气摩擦，温度升高，内能增加，部分机械能转化为内能，机械能不守恒，C错误，符合题意，D正确，不符合题意；
故选C。
17．C
【详解】
A．由图可知，发动机1s内克服转动阻力做功为0.45×104J，则输出功率为
选项A错误；
BCD．每1s消耗的燃料有6.9×104J进入发动机，则最终转化成的内能的量为6.9×104J，选项C正确，BD错误。
故选C。答案第2页，共2页
答案第1页，共1页