6.2能量的转化与守恒基础巩固-2021-2022学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册(word含答案)

6.2能量的转化与守恒基础巩固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．关于能量和能源，下列说法正确的是（　　）
A．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
B．人类在不断地开发新能源，所以能量可以被创造
C．能量的转化和转移没有方向性
D．能量可以从一种形式转化为另一种形式，力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量
2．随着能源危机的不断加剧，我们不但要合理节约常规能源，还要大力开发新能源，下列能源中属于新能源的是（　　）
A．石油 B．天然气 C．太阳能 D．煤炭
3．关于能源的开发和应用，下列说法中正确的是(　　)
A．能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程
B．化石能源的能量归根结底来自于太阳能，因此化石能源永远不会枯竭
C．在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源
D．随着科学技术的发展，煤炭资源将取之不尽、用之不竭
4．关于能量转化与守恒的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．能量是守恒的，不可能消失，所以不会发生能源危机
B．能量既会凭空产生，也会凭空消失
C．能量可以从一种形式转化为另一种形式
D．能量在转化的过程中，能量在数量上会减少
5．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
6．如图所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以不变的速率运行。将质量为的物体（可视为质点）轻轻放在传送带左端，经时间后，的速度变为，再经过时间后，到达传送带右端，则整个过程（　　）
A．物体由传送带左端到右端的平均速度为
B．传送带对物体做的功为
C．放上物块后，电动机多消耗的电能为
D．传送带与物体间摩擦而产生热量为
7．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
8．守恒定律是自然界中某种物理量的值恒定不变的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据．在实际生活中经常看到这种现象，从水龙头中流出的水柱越来越细，如图所示．若垂直于水柱的横截面可视为圆，在水柱上分别取A、B 两个直径为d1、d2的横截面，已知 d1: d2 = 3 : 2 ，经过A、B 处水流的速度大小之比为
A．3 : 2 B．2 : 3 C．9 : 4 D．4 : 9
9．关于能量和能源，下列说法正确的是( )
A．在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少
B．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
C．能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性
D．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
10．关于能源的利用中，下列说法不正确的是（ ）
A．自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
B．煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应
C．能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的
D．一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的温度
11．如图所示，电动机带动传送带以恒定的速率顺时针匀速运动，现将一质量为的滑块轻轻放在传送带左端，当滑块运动到传送带最右端时，其速率恰好等于，已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为。关于这一过程，下列说法正确的是（ ）
A．传送带两端点之间的距离为
B．系统摩擦生热与滑块对传送带做功大小之比为1∶1
C．滑块在传送带上运动的时间为
D．与未放滑块相比，电动机多做的功为，其大小等于滑块增加的动能与系统增加的内能之和
12．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
13．如图所示，水平粗糙滑道AB与竖直面内的光滑半圆形导轨BC在B处平滑相接，导轨半径为R。一轻弹簧的一端固定在水平滑道左侧的固定挡板M上，弹簧自然伸长时另一端N与B点的距离为L。质量为m的小物块在外力作用下向左压缩弹簧（不拴接）到某一位置P处，此时弹簧的压缩量为d。由静止释放小物块，小物块沿滑道AB运动后进入半圆形轨道BC，且刚好能到达半圆形轨道的顶端C点处，已知小物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k，小物块可视为质点，则（　　）
A．小物块在C点处的速度刚好为零
B．当弹簧的压缩量为时，小物块速度达到最大
C．小物块刚离开弹簧时的速度大小为
D．刚开始释放物块时，弹簧的弹性势能为
14．如图所示，半径为R的光滑竖直半圆弧与粗糙水平面平滑连接，轻弹簧一端与墙壁连接，另一端与可视为质点、质量为m的小滑块接触但不连接，小滑块在水平向右的外力作用下静止于P点，P点与圆弧最低点A的间距为R．某时刻将小滑块由静止释放，小滑块到达A点之前已与弹簧分离，此后恰好能到达圆弧最高点C．已知小滑块和水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g．上述过程中弹簧对小滑块做的功为（　　）
A．2mgR
B．2.5 mgR
C．3 mgR
D．3.5 mgR
15．如图所示，木板A静止在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B冲上木板A到相对板A静止的过程中，下述说法中正确是
A．物体B克服摩擦力做的功等于B动能的减少量
B．物体B克服摩擦力做的功等于系统机械能的减少量
C．物体B克服摩擦力做的功等于摩擦力对木板A做的功
D．物体B损失的动能等于木板A获得的动能
二、填空题（共4题）
16．常规能源带来的污染有______、______、______等。
17．绳长L=0.1m．小球和水平面接触但无相互作用，球两侧等距处放有固定挡板M、N，MN=L0=2m．现有一质量也为m=0.01kg的小物体B靠在M挡板处，它与水平面间的摩擦因数μ=0.25．物体与小球连线垂直于挡板M、N和绳．现物体B以初速v=10m/s从挡板M处向小球A运动．物体与小球碰撞时速度变为零，小球获得物体碰前的速度，物体与挡板碰撞将以相同速率反弹回来．物体和小球均可看成质点，那么物体和小球第一次碰撞后瞬间，细绳对小球的拉力为________N；物体从开始运动至最后停止的过程中，小球共转了_______个整圈．（g=10m/s2）
18．如图，一小球A从某高处由静止开始下落，选择不同平面为参考平面，下落过程中小球具有的能量及其变化情况如下表所示，请在表格中将未填写的数据补充完整。
所选择的参考平面 下落初始时刻的机械能E1 下落到地面时的机械能E2 下落到地面时的重力势能Ep 下落过程中重力势能变化量 Ep 下落到地面时的动能Ek
四楼地面 ___________ -2.5J ___________ ___________ 8J
一楼地面 9J ___________ 0 -9J
19．为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为L至恢复到原长过程中，弹力所做的功为．于是他设计了下述实验：
第一步，如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时另一端在位置B，使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置A，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达位置C时停止．
第二步，将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态．
请回答下列问题：
（1）你认为，该同学需用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）：
____________________________________和____________________________________．
（2）用测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ的计算式：μ=____________．
三、综合题（共4题）
20．如图所示，光滑水平面上放有用绝缘材料制成的“”型滑板，其质量为，平面部分的上表面光滑且足够长。在距滑板的端为的处放置一个质量为、带电量为的小物体（可看成是质点），在水平匀强电场作用下，由静止开始运动，已知，电场的场强大小为，假设物体在运动中及与滑板端相碰时不损失电量。
(1)求物体第一次与滑板端相碰前的速度大小；
(2)若小物体与滑板端相碰的时间极短，而且为弹性碰撞，求小物体从第一次与滑板碰撞到第二次碰撞的间隔时间。
21．如图所示，足够长的木板B静止在光滑水平地面上．小滑块A静止放在木板B的左端，已知mA=1kg、mB=2kg、滑块A与木板B间的动摩擦因数，现对小滑块A施加一个竖直平面内斜向右上方大小为10N的外力F，且F作用3s后撤去。若图中，问：
（1）施加外力F时，滑块A及木板B加速度大小分别为多少？
（2）最终滑块A、木板B会一起在光滑水平面上做匀速运动，它们匀速运动的速度为多少？
（3）整个过程A、B组成的系统由于摩擦产生的内能是多少？
22．如图所示，水平面上固定不计电阻的光滑金属导轨MN、PQ，间距L=0.5m。两金属棒ab、cd垂直导轨放置，与导轨接触良好，两棒的质量均为m=0.1kg，cd棒电阻R=3Ω，ab棒电阻r=1Ω，两棒与导轨间的动摩擦因数均为0.5，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。整个装置处于磁感应强度B=2.0T、方向竖直向下的匀强磁场中。棒ab在水平向右的恒力F作用下由静止开始运动，当ab棒运动位移x=1m时达到最大速度，此时cd棒刚好开始运动，求：
(1)ab棒由静止到最大速度的过程中通过ab棒的电荷量q；
(2)恒力F的大小；
(3)ab棒由静止到最大速度的过程中回路产生的焦耳热Q。
23．如图所示．质量M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为MA=2kg的物体A（可视为质点）．一个质量为m=20g的子弹以500m/s的水平速度瞬间射穿A后，速度变为100m/s，最后物体A静止在车上．若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5（g取10m/s2．）
（1）平板车最后的速度是多大
（2）从子弹射中A前到最后A静止在小车整个系统损失的机械能为多少
（3）A在平板车上滑行的时间为多少
参考答案
1．D
2．C
3．C
4．C
5．B
6．C
7．D
8．D
9．A
10．A
11．D
12．D
13．C
14．C
15．A
16．温室效应 大气污染 水污染
17．9.6 10
18．-1.5J -10.5J -9J 8J
19．弹簧被压缩的长度x1，滑块滑行的总距离s ； 弹簧悬挂滑块时伸长的长度x2；
20．(1) ；(2)
21．（1）6m/s2，1m/s2；（2）8m/s；（3）120J
22．(1) 0.25C ；(2) 1N ；(3)0.3J
23．（1）2m/s（2）2392J（3）0.4s