6.1能量的多种形式基础巩固（Word版含答案）

6.1能量的多种形式基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第三册
一、选择题（共15题）
1．“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源，其主要成分是甲烷．科学家估计，全球海洋底部可燃冰分布的范围约4000万平方公里，储量可供人类使用约1000年．桂林市新开通的301路公交车，使用的燃料主要成分就是甲烷．如果301路公交车满载乘客时总质量是6000kg，1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1640min，匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍．
301公交车使用甲烷燃烧提供所需的能量，关于其能量的转化，下列说法中正确的是
A．把电能转化为机械能
B．把风能转化为机械能
C．把光能转化为机械能
D．把化学能转化为机械能
2．关于能量和能源，下列说法正确的是（　　）
A．自然界的能量在转化和转移的过程中，其总量在不断增加
B．自然界的能量在转化和转移的过程中，其总量在不断减少
C．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
D．能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用能源有限，故必须节约能源
3．为保证飞行安全，民航局规定乘坐飞机时旅客的移动电源（俗称充电宝）必须随身携带，但禁止携带额定能量超过160Wh（瓦时）的移动电源。某同学为了更直观地认识160Wh这一能量值的大小，等效于用一个物体从三层楼顶的高度自由下落到达地面的动能值作参照，若两者近似相等，则这个物体的质量最接近（　　）
A．60kg B．600kg C．6000kg D．60000kg
4．关于能源的开发和节约，你认为以下观点错误的是（ ）
A．能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为
B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现
C．能源的开发利用，必须要同时考虑对环境的影响
D．和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径
5．西汉时期的一本著作《春秋纬 考灵曜》中论述的地恒动不止，而人不知，譬如人在大舟中，闭牖而坐，舟行（而人）不觉也．”提出了哪个观点？
A．物体具有惯性
B．力是改变物体运动状态的原因
C．物体运动具有相对性
D．能量转化过程存在守恒关系
6．下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是 （　　）
A．在自然界中不是所有能量都能利用
B．能量的利用是有条件的，也是有代价的
C．物体发生热传递时，热传递的方向从高温物体到低温物体
D．物体发生热传递时，热传递的方向从内能多的物体到内能少的物体。
7．核电站中，下列能量转换过程正确的是（ ）.
A．核能→电能 B．核能→内能→电能
C．核能→内能→机械能→电能 D．核能→机械能→内能→电能
8．下列关于能量的转化，下列说法中正确的是（ ）
A．因为能量守恒，所以“永动机”是存在的
B．摩擦生热的过程是不可逆过程
C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
9．下列关于能量转化的说法中正确的是：（　　）
A．电灯主要是将电能转化为机械能
B．电风扇主要是将电能转化为化学能
C．电热水器主要是将电能转化为机械能
D．太阳能热水器主要是将太阳能转化为内能
10．下列过程中，动能转化为重力势能的是（ ）．
A．直升机匀速上升 B．人骑车匀速下桥
C．火车徐徐进站 D．将小球向上抛出，小球在上升阶段
11．三峡水力发电站是我国最大的水力发电站.三峡水库蓄水后，平均水位落差约为100m，用于发电的水流量约为.如果通过水轮机以后水的动能忽略不计，水流减少的机械能有90%转化为电能，按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率最大数量级最接近
A．1010W B．108W C．107W D．105W
12．在光滑水平面上，有一块长木板，长木板左端放一个木块，木块与长木板间有摩擦，先后两次用相同的水平力F将木块拉离木板，第1次将长木板固定，第2次长木板不固定，比较这两种情况下，下列说法中正确的是 (　　)
A．木块受到摩擦力的大小不相同
B．因摩擦产生的热相同
C．恒力F对木块做的功相同
D．木块获得的动能相同
13．下列属于机械能向电能转换的是（ ）
A．座钟内重锤的下落使指针走动
B．紧急刹车时，汽车轮胎与地面摩擦被烧焦
C．水力发电站正常工作时
D．汽车发动机工作时可以为蓄电池充电
14．下列说法正确的是（　　）
A．光电效应表明光子具有波动性
B．在核反应过程中，系统的动量守恒，能量不守恒
C．在核反应中，X是质子，这个反应过程叫衰变
D．处于能级上的一群氢原子向低能级跃迁，最多能够产生3条谱线
15．如图所示，一个质量为m、电阻为R的金属圆环，用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点，且环的半径相对于L可不计。离O点下方处有一宽度为、垂直纸面向里的匀强磁场区域。现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放，摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场，则在达到稳定摆动的整个过程中金属环产生的热量是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．指出下列各种现象中，能量是如何转化的？
（1）电动机带动抽水机工作______转化为______能；
（2）点燃的蜡烛发光______转化为______能；
（3）双手摩擦______转化为______能；
（4）白炽灯发光______转化为______能；
（5）内燃机的压缩冲程______转化为______能；
（6）物体在阳光照射下温度升高______转化为______能；
（7）流星穿过大气层时会变得炽热______转化为______能；
（8）飞行的子弹射穿木板后子弹温度会升高______转化为______能；
（9）将一块冰放在地面上拖，冰会融化______转化为______能；
（10）反复弯折一根铁丝，弯折部分温度会升高______转化为______能；
（11）擦燃火柴______转化为______能。
17．电热器是将___________能转化为___________能；木材燃烧是将__________能转化为__________能.
18．指出下列现象中能量的转化或转移情况.
(1)气体膨胀做功______________________________________________________.
(2)植物进行光合作用___________________________________________________.
(3)燃料燃烧_________________________________________________________.
(4)风吹动帆船前进____________________________________________________.
19．某课外兴趣小组为了测量木块与木板间的动摩擦因数，设计了如图所示的实验装置并进行了如下实验。将一轻质弹簧的一端固定在木板上，木板竖直放置，如图甲所示，弹簧自然伸长时弹簧的另一端位于A点。将木块紧靠弹簧推至B点后由静止释放，木块脱离弹簧后上升的最高点为C（图中未画出）。将木板改为水平放置，如图乙所示。仍用该木块紧靠弹簧推至同一点B后由静止释放，木块脱离弹簧后滑行一段距离停于D点（图中未画出）。
(1)为测得木块与木板间动摩擦因数，实验过程中应测量下列哪些物理量_____
A．木块质量m
B．木板竖直放置时A点到C点的距离H1
C．木板竖直放置时B点到C点的距离H2
D．木板水平放置时A点到D点的距离L1
E．木板水平放置时B点到D点的距离L2
(2)木块与木板间动摩擦因数___________（用（1）问中测量的物理量对应的字母表示）。
三、综合题（共4题）
20．北京奥运会女子蹦床决赛中，中国小将何雯娜表现突出，以总分37.80分的成绩为中国蹦床队夺得首枚奥运会金牌。在比赛中，如果她受到蹦床对她的弹力的变化规律如图所示。试分析该同学在段时间内弹性势能、重力势能怎样变化？段时间内又如何变化？
21．“和平号”空间站已于2001年3月23日成功地坠落在南太平洋海域，坠落过程可简化为从一个近圆轨道（可近似看作圆轨道）开始，经过与大气摩擦，空间站的绝大部分经过升温、熔化，最后汽化而销毁，剩下的残片坠入大海.此过程中，空间站原来的机械能中，除一部分用于销毁和一部分被残片带走外，还有一部分能量E′通过其他方式散失（不考虑坠落过程中化学反应的能量）.
（1）试导出以下列各物理量的符号表示散失能量E′的公式；
（2）算出E′的值（结果保留两位有效数字）.
坠落开始时空间站的质量M=1.17×105 kg；轨道离地面的高度为h=146 km；地球半径R=6.4×106 m；
坠落空间范围内重力加速度可看作g=10m/s2；入海残片的质量m=1.2×104 kg；入海残片的温度升高ΔT=3000K；
入海残片的入海速度为声速v=340m/s空间站材料每1 kg升温1 K平均所需能量c=1.0×103 J；
每销毁1 kg材料平均所需能量μ=1.0×107 J.
22．一座小型水电站，水以3.0m/s的速度流入水轮机，而以1.0m/s的速度流出．流出水位比流入水位低1.6m，水的流量Q=1.0m3/s．如果水流能量的75%供给发电机，20%用于水温升高．求：
（1）若发电机效率为80%，则发电机的输出功率多大？
（2）发电机的输出电压为240V，输电线路电阻为50/3Ω，允许损失的电功率为5%，用户的需电压为220V，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少？画出远距离输电过程示意图．（变压器为理想变压器，g取10m/s2 ）
23．如图所示，水平传送带右端与半径为R=0.5m的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于Q点，传送带以某一速度顺时针匀速转动。将质量为m=0.2kg的小物块轻轻放在传送带的左端P点，小物块随传送带向右运动，经Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N。小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，取g=10m/s2。
(1)求传送带的最小转动速率v0
(2)求传送带PQ之间的最小长度L
(3)若传送带PQ之间的长度为4m，传送带以(1)中的最小速率v0转动，求整个过程中产生的热量Q及此过程中电动机对传送带做的功W
参考答案
1．D
2．D
3．C
4．B
5．C
6．D
7．C
8．B
9．D
10．D
11．A
12．B
13．C
14．D
15．C
16．电 机械 化学 光 机械 内 电 光 机械 内 太阳 内 机械 内 机械 内 机械 内 机械 内 机械 内
17．电内化学内
18．内能转化为机械能光能转化为化学能化学能转化为内能风能转化为动能
19．CE
20．
段时间内弹性势能为零、重力势能先变大再变小；段时间内弹性势能先变大再变小、重力势能先变小再变大。段时间内在空中，不受弹力作用，段时间内与蹦床接触，是先下落又上升的过程。
21．（1）；（2）
22．（1）若发电机效率为80%，则发电机的输出功率是12kW；
（2）允许损失的电功率为5%，用户的需电压为220V，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别是3：25和95：11．画出远距离输电过程示意图如图．
23．（1）5m/s （2）2.5m （3）2.5J 5J