6.2能源利用与环境污染 课时提升练-2021-2022学年高二上学期物理沪教版（2019）必修第三册（word含答案）

6.2能源利用与环境污染 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．下列家用电器中把电能主要转化为内能的是（　　）
A．电风扇B．电熨斗C．洗衣机D．吸尘器
2．下列关于能量转化的现象的说法中，正确的是（　　）
A．用太阳灶烧水是太阳能转化为电能
B．电灯发光是电能转化为光能
C．核电站发电是电能转化为内能
D．生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是动能转化为内能
3．“嫦娥五号”作为我国登月计划中第三期工程的“主打星”，将于2017年左右在海南文昌卫星发射中心发射，登月后又从月球起飞，并以“跳跃式返回技术”成功返回地面，完成探月工程的重大跨越-带回月球样品，“跳跃式返回技术”是指航天器在关闭发电机后进入大气层，依靠大气升力再次冲出大气层，降低速度后再进入大气层．如图所示，虚线为大气层的边界．已知地球半径为R，d点距地心距离为r，地球表面重力加速度为g．则下列说法正确的是（　　）
A．“嫦娥五号”在b点处于完全失重状态
B．“嫦娥五号”在d点的加速度大小等于
C．“嫦娥五号”在a点和c点的速率相等
D．“嫦娥五号”在c点和e点的速率相等
4．某台风力发电机，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6m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.23，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．3kW B．16kW C．30kW D．160kW
5．生活中，作为其他各种形式能量的中转中心的能量是（　　）
A．电能 B．风能 C．太阳能 D．化学能
6．关于能源及能源利用，下列说法中正确的是（　　）
A．煤炭、石油和天然气都是化石能源
B．太阳能电池能够将电能转化为太阳能
C．由于能量是守恒的，因此没有必要节约能源
D．水能和风能归根结底来源于太阳能，它们是不可再生能源
7．共享单车是一种新型的交通工具租赁业务。甲、乙两种单车都采用了电子锁，车锁内集成了GPS模块与联网模块等，这些模块工作时需要电能，这两种单车采用了不同的方式获取电能：甲车靠小型发电机（车轮转动时，带动线圈在磁场中转动）产生电能；乙车靠车筐底部的太阳能电池板产生电能。这两种单车获取电能时，都是把其他形式的能转化为电能。关于它们的能量转化，下列说法中正确的是（　　）
A．都是把机械能转化为电能
B．都是把光能转化为电能
C．甲车把机械能转化为电能，乙车把光能转化为电能
D．甲车把光能转化为电能，乙车把机械能转化为电能
8．如图所示，机械臂主要结构包括上臂、支柱和电机，上臂、支柱由同种材料制作。已知上臂长2m，重10kg，支柱高2.5m，重20kg，机械臂将15kg的A物体从如图所示位置缓慢提高2m，g=10m/s2，则电机消耗电能约为（　　）
A．300J B．400J C．500J D．600J
9．下列关于功和能的说法正确的是（　　）
A．功就是能，能就是功
B．滑动摩擦力只能做负功
C．由于自然界遵循能量守恒定律，从长远来看，能源危机是不存在的
D．能量转化的多少可以用功来量度
10．如图所示，质量为m的物体A与倾角为θ的斜面间的动摩擦因数为μ。用力F拉着物体A从斜面底端匀速运动到斜面顶端。要使力F做功最少，则力F与斜面间的夹角应是（　　）
A．0
B．
C．
D．
11．下列关于能量的认识中错误的是（　　）
A．能量是一个守恒量
B．同一个物体可能同时具有多种形式的能量
C．物体对外做了功，它的能量一定发生了转化
D．地面上滚动的足球最终停下来，说明能量消失了
12．下列关于能量守恒定律的认识错误的是（　　）
A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加
B．石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成
D．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加
13．节约能源的重要意义在于( )
A．可提高经济效益，降低成本
B．能暂缓能源紧张的局面
C．提高能源的利用率
D．可减少对化石燃料的开采
14．2021年4月28日，在全运会田径测试赛女子撑杆跳高的决赛中，选手徐惠琴以4米50的成绩获得冠军。若不计空气阻力，则（　　）
A．徐惠琴在撑杆的过程中杆对她的弹力与她对杆的压力大小相等
B．徐惠琴在撑杆上升过程中，她始终处于超重状态
C．徐惠琴在上升过程中撑杆的弹性势能转变为运动员的机械能
D．徐惠琴落到软垫后一直做减速运动
15．二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用，地球表面发出的长波辐射到大气层以后被二氧化碳截获，最后使大气升温。大气中的二氧化碳像温室的玻璃一样，只准太阳的热辐射进来，不让室内的长波辐射出去，大气中的二氧化碳的这种效应叫温室效应。这是目前科学界对地球气候变暖进行分析的一种观点，根据这种观点，以下说法能成立的是（　　）
A．在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量二氧化碳，当时地球的温度很高
B．经过漫长的时间，地壳的岩石和二氧化碳发生了化学反应，导致二氧化碳减少，地球上出现了生命
C．由于工业的发展和人类的活动，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高
D．现在地球正在变暖的原因是工业用电和生活用电的急剧增加，使电能和其他形式的能转化为内能
二、解答题
16．有一种全自动手表，既不需要上发条，也不用任何电池，却能不停地走下去，这是不是一种永动机？如果不是，你知道维持指针走动的能量是从哪里来的吗？你能设法验证吗？
17．如图所示，小轿车的总质量为1.5t（含油箱内18kg的汽油），每个轮胎与地面的接触面积为0.025m2，老马开着这辆小轿车沿高速公路行驶300km后到达目的地。假设该车受到的牵引力始终为920N．已知汽油的热值q = 4.6×107J/kg，若汽油完全燃烧时，有30％的内能转化为机械能。（g取10N/kg）请你解答下列问题：
（1）该车静止时，对水平地面的压强；
（2）该车到达目的地过程中，牵引力所做的功；
（3）通过计算说明该车在行驶的这段路途中是否需要加油。
参考答案
1．B
【详解】
电风扇、洗衣机和吸尘器把电能主要转化为机械能，电熨斗把电能主要转化为内能。
故选B。
2．B
【详解】
A．用太阳灶烧水是光能转化为内能，故A错误；
B．电灯发光是电能转化为光能，故B正确；
C．核电站发电是核能转化为电能，故C错误；
D．生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是化学能转化为内能，故D错误；
故选B。
3．D
【详解】
A．“嫦娥五号“沿abc轨迹做曲线运动，曲线运动的合力指向曲线弯曲的凹侧，即在b点合力向上，即加速度向上，因此“嫦娥五号“在b点处于超重状态，故A错误；
B．在d点，由万有引力提供向心力： ，“嫦娥五号”的加速度为：，根据万有引力等于重力：，联立可得：，故B错误；
C．嫦娥五号”从a点到c，万有引力不做功，由于阻力做功，则a点速率大于c点速率，故C错误；
D ．从c点到e点，没有空气阻力，机械能守恒，则c点速率和e点速率相等，故D正确。
故选D。
4．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。
5．A
【详解】
各种形式的能量无论是风能、太阳能还是化学能，都可以转化为电能，然后被利用，则电能是各种形式能量的中转中心能量。
故选A。
6．A
【详解】
A．煤炭、石油和天然气是经过长期的地质演化而形成的，属于化石能源，故A正确；
B．太阳能电池能够将太阳能转化为电能，故B错误；
C．能量虽然是守恒的，但是能量会耗散，可利用的能源在减少，所以要节约能源，故C错误；
D．水能和风能可以循环使用，属于可再生资源，故D错误。
故选A。
7．C
【详解】
甲车靠小型发电机（车轮转动时，带动线圈在磁场中转动）产生电能，是把机械能转化为电能；乙车靠车筐底部的太阳能电池板产生电能，是把光能转化为电能。
故选C。
8．B
【详解】
机械臂将A物体从如图所示位置缓慢提高2m，需要克服物体的重力和机械臂的重力重力做功，机械臂的重心上升高度约为1m，则消耗的电能为
故选B。
9．D
【详解】
A．功是能量转化的量度，功是过程量，能量是状态量，所以功和能是两个完全不同的概念，故A错误；
B．滑动摩擦力方向与物体位移方向可能相同，对物体做正功，也可能与位移方向相反，对物体做负功，故B错误；
C．自然界遵循能量守恒定律，但能量的品质会下降，从长远来看，能源会存在危机，故C错误；
D．功是能量转化的量度，能量转化的多少可以用功来量度，故D正确。
故选D。
10．C
【详解】
对该题若先列出力F做功的表达式，然后讨论出现极值的条件，比较难和麻烦，如果从能的转化与守恒这一角度考虑，则拉力做功为
，
要使拉力做功最小，应使热量最小为零，即物体与斜面间的摩擦力
因此物体只受重力与拉力的作用做匀速运动，此时
与斜面间的夹角为
故选C。
11．D
【详解】
A．能量是一个守恒量，选项A正确；
B．同一个物体可能同时具有多种形式的能量，选项B正确；
C．功是能量转化的量度，物体对外做了功，它的能量一定发生了转化，选项C正确；
D．地面上滚动的足球最终停下来，是动能转化为其他形式的能了，能量并没有消失，选项D错误。
此题选择错误选项，故选D。
12．B
【详解】
A．由能量守恒定律可知，某种形式的能量减少，必然有其他形式的能增加；故A正确，不符合题意；
B．石子从空中下落时，停止在地面上，机械能减少，但变成了其它形式的能，没有消失；故B错误，符合题意；
C．永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律；故C正确，不符合题意；
D．由能量守恒定律可知，某个物体能量减少，必然有其他物体能量增加；故D正确，不符合题意；
故选B。
13．ABC
【详解】
节约能源可以：可提高经济效益，降低成本；能暂缓能源紧张局面；可提高能源的利用率．减少对化石燃料的开采与节约能源无直接关系．故选ABC
思路分析：从：环节能源紧张、提高经济效益、提高能源的利用率、促进社会持续发展、保护环境…等方面分析．
试题点评：考查了学生对节能的认识，节约能源，建设节约型社会，促进我国经济、社会持续发展，要从身边的小事做起，学会节约能源
14．AC
【详解】
A．徐惠琴在撑杆的过程中杆对她的弹力与她对杆的压力是作用力与反作用力，大小相等，故A正确；
B．在撑杆上升开始阶段加速度的方向向上，她处于超重状态，在上升的最后阶段加速度的方向向下，她处于失重状态，故B错误；
C．徐惠琴在上升过程中撑杆的弹性势能转变为运动员的机械能，选项C正确；
D．徐惠琴落到软垫后，开始阶段软垫的作用力小于重力，则她仍然要做一段加速运动后才做减速运动，故D错误。
故选AC。
15．ABC
【详解】
A．地球形成的早期，地壳不如现在牢固，地球不如现在稳定，火山活动频繁，符合地质的发展规律。由于火山的喷发，排出大量的二氧化碳，进而导致当时的地球气温升高，A正确；
B．由于多种原因，其中包括岩石中的矿物成分与水、氧气、二氧化碳发生化学反应，使地球上的岩石进一步分化，最后形成土壤，二氧化碳减少，形成了适合生命生存的条件，B正确；
C．由于工业的发展和人类的活动，大量地使用常规能源，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高，C正确；
D．生活用电和工业用电是电能向其他形式的能的转化，会产生热，但不是温室效应的主要原因，D错误。
故选ABC。
16．不是，见解析，见解析
【详解】
所谓“全自动”手表内部还是有能量转换装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，摆锤不停地摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的走动。
17．（1）；（2）2.76×108J；（3）见详解
【详解】
（1）该车静止时，对水平地面的压力
F=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
该车静止时，对水平地面的压强
（2）该车到达目的地的过程中，牵引力所做的功
W=F′s=920×300×103=2.76×108J
（3）汽油完全燃烧释放的热量
Q放=m′q=18×4.6×107=8.28×108J
转化成的机械能
W1=ηQ放=30%×8.28×108J=2.484×108J
因W1＜W，所以该车在行驶途中需要加油。