5.2能源的利用方式 同步训练（Word版含答案）

5.2能源的利用方式
一、选择题（共14题）
1．能量转化和守恒定律是自然界的基本规律之一，下列过程中属于机械能转化为电能的是(　　 ）
A．给蓄电池充电 B．电动机运转 C．风力发电 D．太阳能发电
2．随着我国人民生活水平的不断提高，家庭中使用的电器越来越多，从能量转化的角度分析，下列电器与电动自行车属于同一类型的是（　　　）
A．电暖器 B．电水壶 C．电饭煲 D．洗衣机
3．关于功和能，下列说法中正确的是（ ）
A．功就是能，功可以转化为能
B．做功越多，物体的能越大
C．能量转化中，做的功越多，能量转化越大
D．功是物体能量的量度
4．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
5．如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动，离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是（　　）
A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D．转轮的叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
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．下列设备工作时，将电能转化为机械能的是
A．电动机 B．发电机 C．蒸汽机 D．柴油机
8．下列说法正确的是（　　）
A．做曲线运动物体的速度和加速度时刻都在变化
B．卡文迪许通过扭秤实验得出了万有引力定律
C．1847年德国物理学家亥姆霍兹在理论上概括和总结了能量守恒定律
D．一对作用力与反作用力做的总功一定为0
9．下列关于能源的说法中，正确的是
A．由于能量不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源意义不大
B．煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能
C．节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关
D．水能是不可再生能源
10．水力发电站的电能最终来自于（ ）
A．太阳能 B．水的动能 C．水的势能 D．水的内能
11．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
12．一颗小钢珠从水面上方由静止释放，落入水中，溅起的小水珠跳得比钢珠释放时的位置还高，如图所示，对这种现象下列说法中正确的是（ ）
A．小水珠溅起的高度超过钢珠下落时的高度，违背了能量守恒定律
B．小钢珠下落时具有的重力势能小于溅起的水珠在最高点的重力势能
C．小钢珠下落时具有的重力势能等于溅起的水珠在最高点的重力势能
D．小钢珠下落时具有的重力势能大于溅起的水珠在最高点的重力势能
13．党的十九大报告指出人与自然应和谐共生，下列关于能源和能量说法正确的有
A．能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散
B．因为自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
C．煤炭和石油资源是有限的，不可能无限制的利用
D．合理利用能源的同时，需要保护好自然环境
14．如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于A点．质量为m的物体从斜面上的B点由静止下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上．则下列说法正确的是
A．物体最终将停在A点
B．物体第一次反弹后不可能到达B点
C．整个过程中重力势能的减少量大于物体克服摩擦力做的功
D．整个过程中物体在A点的动能最大
二、填空题
15．运动员将质量为的杠铃举高2m，他做了________J的功，由________能转化为________．（g取）
16．可再生能源和不可再生能源∶
（1）____、_______、天然气等化石能源，短期内无法恢复的能源，称为______能源。
（2）水能、风能、潮汐能等能源，归根结底来源于太阳能，这些能源在自然界可以再生，称为______能源。
17．能量的转化∶做机械运动的物体具有_____和_____，相互之间可以转化；在电路中，电源将___________转化为____，负载又将_____转化为内能、光能、机械能等。
18．能的最基本性质是：不同形式的能量之间可以相互____________，而且在转化的过程中能的总量总保持____________.
三、综合题
19．如图是一个现代的燃煤蒸汽发电厂的运行流程图，请从能量的角度分析 各生产部门（燃烧室、锅炉、涡轮机、发电机、冷凝器）之间能量转化或转移的情况。
20．踏板跳水运动员在弹离跳板后，先上升到一定的高度，在空中完成一系列复杂而优美的动作后入水．将运动员视为质点，请你分析一下从运动员起跳到入水的全过程，有哪些能量发生了相互转化．
21．如图所示，水平传送带与固定斜面平滑连接，质量为m＝1kg的小物体放在斜面上，斜面与水平方向的夹角为θ＝37°，若小物体受到一大小为F＝20N的沿斜面向上的拉力作用，可以使小物体从斜面底端A由静止向上加速滑动。当小物体到达斜面顶端B时，撤去拉力F且水平传送带立即从静止开始以加速度a0＝1m/s2沿逆时针方向做匀加速运动，当小物体的速度减为零时刚好滑到水平传送带的右端C处。小物体与斜面及水平传送带间的动摩擦因数均为 ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，AB间距离L＝5m，导槽D可使小物体速度转为水平且无能量损失，g＝10m/s2。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：
(1)小物体运动到B点的速度
(2)小物体从A点运动到C点的时间
(3)小物体从B点运动到C点的过程中，小物体与传送带间由于摩擦而产生的热量Q
22．如图所示，质量为M＝4.0kg、长为L＝8m的木板甲放在光滑的足够长的水平地面上，甲上表面的中点有一个可视为质点的质量为m＝1.0kg小物块乙，现对甲施加一水平向右的的恒力F＝18N，F作用1s后撤去．已知物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.2重力加速度g＝10m/s2求
（1）在恒力F作用0.5s时，小物块、木板的加速度大小;
（2）小物块相对木板滑动的整个过程中，系统因摩擦而产生的热量．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
给蓄电池充电的过程中蓄电池的化学能增加，是电能转化为化学能．故A错误；电动机运转的过程中是电能向机械能转化．故B错误．风力发电的过程中把风蕴藏的一部分机械能转化为电能，符合题意，故C正确；太阳能发电的过程中，光能转化为电能，不符合题意．故D错误；故选C．
2．D
【详解】
电动自行车和洗衣机将电能转化为机械能，而电暖气、电水壶将和电饭煲将电能转化为内能，故D正确，ABC错误．
3．C
【详解】
A. 功和能是不同的物理量，功是过程量，能是状态量，这是两个概念，故不能说功就是能，选项A错误；
B.做功越多，能量就转化越多，但并不表示物体具有的能量就越大，选项B错误；
C.做功的过程就是能量转化的过程，做的功越多，能量转化就越大，选项C正确；
D.功是能量转化的量度，不是物体能量多少的量度，选项D错误；
故选C。
4．C
【详解】
根据核电站的发电过程可知，核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能。
A．核能→电能，与结论不相符，选项A错误；
B．核能→内能→电能，与结论不相符，选项B错误；
C．核能→内能→机械能→电能，与结论相符，选项C正确；
D．核能→机械能→内能→电能，与结论不相符，选项D错误；
故选C。
5．D
【详解】
A．转轮转动的过程中克服摩擦力做功，转轮的速度越来越小，所以要维持转轮转动需要外力做功，故A错误；
B．要维持转轮转动需要外力做功，转轮转动所需能量不能由转轮自己提供，故B错误；
C．转动的叶片不断搅动热水的过程是水对转轮做功的过程，同时水会向四周放出热量，根据热力学第一定律可知水的内能减小，故水温降低，故C错误；
D．根据热力学第二定律，物体不可能从单一热源吸收能量全部用来对外做功而不引起其变化，故叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量，故D正确。
故选D。
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．A
【详解】
电动机工作时，消耗电能获得机械能，是把电能转化为机械能，故A符合题意；发电机工作时，将其他形式的能转化为电能，故B不符合题意；蒸汽机工作时，是燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故C不符合题意；柴油机工作时，是燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故D不符合题意．故选A．
8．C
【详解】
A．做曲线运动物体的速度时刻改变，但加速度可以不变，如平抛运动得到加速度恒为，不变，故A错误；
B．卡文迪许通过扭秤实验得出了万有引力常量，万有引力定律是牛顿发现的，故B错误；
C．1847年德国物理学家亥姆霍兹发表了著作《论力的守恒》，在理论上概括和总结了能量守恒定律，故C正确；
D．一对作用力与反作用力大小相等、方向相反，但作用点的位移大小不一定相同，故一对作用力与反作用力做的总功不一定为零，故D错误；
故选C。
9．B
【详解】
A、能量都转化为不能利用或不易利用的能源，所以这样会减少可利用资源的数量，因此应该节约能源，故A错误；
B、煤、石油、天然气等是化石燃料，是由古代动植物的遗体转化来的，而动植物体内的能量最初都可以追溯到太阳能，故B正确；
C、加强发展科技，提高能源的利用率，会更多的节约能源，与题意不符，故C错误；
D、水具有循环性，属于可再生能源，故D错误；
故选B．
10．A
【详解】
太阳光晒地球上的水，水吸收能量蒸发为水蒸气成为云，此时，其重力势能最大，然后降雨成为水库里的水，水库放水到下游驱动发电机发电，水力发电站的电能最终来自于太阳能。
故选A。
11．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。
12．D
【详解】
小钢珠的重力势能转化小钢珠的动能,再转化为水的弹性势能最后转化成小水珠的动能,小水珠升高的过程中,动能又转化为重力势能,(即表现为小水珠的高度),在这一过程中,小水珠的总动能要小于小钢珠的动能,但是,各个水珠的质量都比较小,因此,小水珠跳起的高度存在多种可能性.当小钢珠的质量比较大的时候,完全有可能出现个别小水珠跳起的高度超过钢珠下落的高度.，故D对；ABC错
13．ACD
【详解】
A.能量是守恒的，但能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散，故A正确；
B.自然界的能量守恒，但是由于可用能源是有限的，故需要节约能源．故B错误；
C.能源短缺是指煤炭和石油资源是有限的，以现在的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，所以不可能无限制的利用，故C正确；
D.合理利用能源时，燃料的生成物容易对空气、土壤、水源造成污染，所以需要注意保护好自然环境，故D正确；
14．BC
【详解】
A、由题意可知，物块从静止沿斜面向上运动，说明重力的下滑分力大于最大静摩擦力，因此物体不可能最终停于A点，故A错误；
B、由于运动过程中存在摩擦力，由于摩擦力做物体负功，所以物体第一次反弹后不可能到达B点，故B正确；
C、根据动能定理可知，从静止到速度为零，则有重力做功等于克服弹簧弹力做功与物块克服摩擦做的功之和，故C正确；
D、整个过程中，动能最大的位置即为速度最大的位置，即为第一次下滑与弹簧作用时，弹力与摩擦力的合力等于重力的下滑分力的位置，故D错误；
故选BC．
15． 3000 化学能 机械能
【详解】
运动员举高杠铃的过程中克服重力做功为：
W=mgh=150×10×2J=3000J
这些功全部由其化学能转化而来。
这些化学能转化为杠铃的机械能。
16． 煤 石油 不可再生 可再生
【详解】
（1）煤、石油、天然气等化石能源，短期内无法恢复的能源，称为不可再生能源。
（2）水能、风能、潮汐能等能源，归根结底来源于太阳能，这些能源在自然界可以再生，称为可再生能源。
17． 动能 势能 其他形式的能 电能 电能
【详解】
能量的转化∶做机械运动的物体具有动能和势能，相互之间可以转化；
在电路中，电源将其他形式的能转化为电能，负载又将电能转化为内能、光能、机械能等。
18． 转化 不变
【详解】
能的最基本性质是：不同形式的能量之间可以相互转化，而且在转化的过程中能的总量总保持不变，即能量守恒．
19．解：燃烧室将燃料的化学能转化为锅炉内水的内能，再转化为涡轮机的机械能，经发电机再将机械能转化成电能，为用户供电，经涡轮机的水蒸气再经冷凝器转移为用户供热系统水的内能，冬天为用户供暖。
20．跳水运动员在走板和起跳时要先使跳板上下振动，此过程运动员将身体储存的化学能转化为跳板的(弹性)势能，然后再将这一(弹性)势能转化为身体起跳的动能；运动员离开跳板上升的过程，动能逐渐转化为(重力)势能；当运动员从最高点下降时，(重力)势能逐渐减小，运动员的动能逐渐增大，所以此过程是(重力)势能转化为动能的过程；运动员入水后，受水的阻力的作用，运动员的(重力)势能和动能都要减小，这部分能量最终转化为水的内能．
21．(1)；(2)3s；(3)
【详解】
(1)小物体受到沿斜面向上的拉力作用时，对其进行受力分析，由牛顿第二定律可得
解得
从到过程中由运动学公式可得
解得
(2)从到过程中由运动学公式可得
小物体在段，由牛顿第二定律可得
由运动学公式可得
小物体从到过程中的时间
总
联立解得
总
(3)小物体在段，小物体向右运动，传送带逆时针运动，对小物块
对传送带
小物体相对于传送带的位移
小物体与传送带间由于摩擦而产生的热量
解得
22．（1）（2）
【详解】
（1）设物块与木板在恒力F作用0.5s时的加速度大小为a1和a2，由牛顿第二定律
对甲有：
对乙有：
联立上式解得：
（2）假设系统向右运动过程中乙一直在甲上
在0-1s内由甲的位移大小为
在0-1s内由乙的位移大小为：
1s内甲、乙相对位移为：
撤去F至甲、乙达到共同速度的过程中乙加速度大小不变，甲以加速度大小为a3做减速运动
对甲有：
解得：
设甲、乙速度相等再经历的时间为t2，
解得：t2=0.8sv共=3.6m/s
此时甲运动的位移为：
乙在t2时间内运动的位移为：
t2时间内甲、乙相对位移为：
乙相对甲向左滑行的最大距离为：
由于故假设成立，即乙相对甲向左滑行的最大距离为1.8m
故物块、木板系统产生的摩擦热
答案第1页，共2页