5.2能源的利用方式同步练习 （word版含答案）

粤教版（2019）必修三 5.2 能源的利用方式 同步练习
一、单选题
1．质量为1kg的物块M水平向右滑上逆时针转动的传送带如图甲所示，物块的v－t图像如图乙所示。在整个运动过程中，以下说法不正确的是（g=10m/s ）（ ）
A．物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2
B．整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为9m
C．物块与传送带的相对位移大小为3m，相对路程为9m
D．运动过程中摩擦生热为18J
2．下列关于能的转化和守恒定律的认识不正确的是( )
A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的增加
B．某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成
D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
3．下面所列电池或电站，能把光能转换成电能的是（　　）
A．干电池 B．太阳能电池 C．核电站 D．水电站
4．摆球在摆动过程中，其摆角会越来越小直至最后停下，这说明（ ）
A．能量正在消失
B．动能全部转化为势能了
C．动能消失了，只剩下势能
D．总能量守恒，减少的机械能转化为内能
5．将一物体从地面以速度v0竖直上抛，物体上抛运动过程中所受的空气阻力大小恒定，设物体在地面时的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地过程中，如图所示的四个图中不正确的（　　）
A． B． C． D．
6．能量转化和守恒定律是自然界的基本规律之一，下列属于机械能转化为电能的是（　　）
A．光电池放电 B．给蓄电池充电 C．风力发电 D．电动机运转
7．下列说法正确是（　　）
A．在能源的利用过程中，能量是不守恒的
B．经典力学只适用于宏观世界的低速运动
C．实现静电屏蔽一定要用密封的金属容器
D．库仑提出了电场的概念并假想出电场线
8．如图所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，则在运动过程中（　　）
A．动能减少，势能增加 B．动能不变，势能增加
C．动能减少，势能不变 D．动能不变，势能减少
9．下雨时，雨滴在空中先加速下降，后匀速下降；流星在空中坠落并发出明亮的光；双手搓动时手发烫。对这三个过程的描述，下列说法正确的是（　　）
A．都存在物体克服阻力做功 B．都是重力势能转化为内能
C．都是动能转化为其他形式的能 D．都是其他形式的能转化为机械能
10．如图所示，A、B是两个完全相同的铁球，A放在绝热板上，B用绝热绳悬挂。现只让它们吸收热量，当它们升高相同的温度时，它们所吸收的热量分别为QA、QB，则（　　）
A．QA=QB B．QAQB D．无法确定
11．风是一种潜力很大的新能源，国内外都很重视利用风力来发电．地球上可开发的风能大约是可开发水能的10倍，风能与水能、生物能一样，实际上都是间接地来自太阳能．已知太阳照射到地球的上能量，大约有1%转化为风能，而地球上可开发利用的风能只占全部风能的约1%，已知太阳每秒钟释放出的能量约为，这些能量中，约有二十二亿分之一到达地球，则每年地球上拥有可开发利用的风能约为（ ）
A． B．
C． D．
12．2013年6月20日，神舟十号女航天员王亚平在天宫一号开展基础物理实验，为全国青少年进行太空授课。有同学设想在“天宫一号”飞行器中利用下列装置进行高中物理实验，你认为可行的是（　　）
A．如图a用弹簧秤验证力的平行四边形定则
B．如图b探究小车速度随时间变化的规律
C．如图c用自由落体运动验证机械能守恒定律
D．如图d用悬挂小球碰撞验证动量守恒定律
13．下列装置中，可以将电能转化为机械能的是
A．发电机 B．电动机 C．电饭锅 D．电热毯
14．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
15．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
二、填空题
16．电热器是将___________能转化为___________能；木材燃烧是将__________能转化为__________能.
17．太阳的辐射功率及太阳能传递到地球后各种形式能之间的转化过程，根据书中提供的信息和已学的知识，完成下列问题：
（1）太阳能把地面和空气晒热，太阳能转化为______能，晒热后的空气因密度变小上升、流动而形成风，这样又转化为______能。
（2）太阳能把水面和地面晒热，并使一部分水蒸发升到空中形成云，然后又以雨、雪的形式下落到地面，大部分又变成水流汇入江河，太阳能转化为______。
（3）太阳能被绿色植物吸收，通过光合作用把太阳能转化为植物的______能；部分植物成为动物的食物，这样又转化为动物的______能；古代的植物在地质变迁中变成煤、石油、天然气，又转化为__能。
（4）地球表面每年接受的太阳辐射能约为______kJ。
18．电流通过电饭煲时电能转化为_______能；电流通过洗衣机时电能转化为_______能；电流通过电镀装置时电能转化为_______能.
三、解答题
19．如图所示，足够长的水平传送带在电动机的带动下匀速转动．现有一可视为质点、质量m＝0.5 kg的煤块落在传送带左端(不计煤块落下的速度)，煤块在传送带的作用下达到传送带的速度后从右轮轴正上方的P点恰好离开传送带做平抛运动，正好落入运煤车车厢中心点Q.已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，P点与运煤车底板间的竖直高度H＝1.8 m，与运煤车车厢底板中心点Q的水平距离x＝1.2 m，g取10 m/s2，求：
(1)传送带的速度大小v0；
(2)右轮半径R；
(3)由于传送煤块，电动机多做的功W.
20．风能是一种环保型能源，目前我国风力发电总装机容量已达，风力发电是将风的动能转化为电能。设空气的密度为，水平风速为，风力发电机每个叶片的长度为，风力发电机将风能转化为电能的效率为。
(1)求该风力发电机的发电功率的表达式；
(2)若某地平均水平风速为，空气密度，所用风力发电机的叶片长度，效率，平均每天发电，则平均每天能获得多少电能？（结果保留3位有效数字）
21．如图所示，足够长的水平传送带在电动机的带动下匀速转动．现有一可视为质点、质量m＝0.5 kg的煤块落在传送带左端(不计煤块落下的速度)，煤块在传送带的作用下达到传送带的速度后从右轮轴正上方的P点恰好离开传送带做平抛运动，正好落入运煤车车厢中心点Q.已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，P点与运煤车底板间的竖直高度H＝1.8 m，与运煤车车厢底板中心点Q的水平距离x＝1.2 m，g取10 m/s2，求：
(1)传送带的速度大小v0；
(2)右轮半径R；
(3)由于传送煤块，电动机多做的功W.
22．如图甲所示，在高速公路的连续下坡路段通常会设置避险车道，供发生紧急情况的车辆避险使用。图乙是避险车道的简图，由制动坡床和防撞设施等组成。一辆质量为10t的货车行驶到一个长下坡时，因刹车失灵以36km/h的初速度沿坡向下加速运动，在加速前进了200m后，驾驶员将车从干道驶入制动坡床并冲上坡床50m后停止（货车未与防撞设施碰撞）。若货车在干道上受到的阻力是车重的0.1倍，干道和制动坡床与水平面的夹角均为θ，（sinθ=0.3）。取重力加速度g=10m/s2，若货车从干道驶入制动坡床时的速度大小不变，求：
(1)货车刚驶入制动坡床时的速度；
(2)坡床对货车的平均阻力大小；
(3)货车在坡床上损失的机械能大小。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．由图知，物块运动的加速度大小为
根据牛顿第二定律得
可得
故A正确；
B．由图知，传送带的速度为
在0-3s内，传送带的位移
方向向左；根据图象的“面积”表示位移，可得0-3s内，物块运动的位移大小为
方向向右，则整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为
故B正确；
C．0-3s内，由于物块相对于传送带来说一直向右运动，所以物块与传送带的相对位移大小和相对路程都为9m，故C错误；
D．运动过程中摩擦生热为
故D正确；
不正确的故选C。
2．D
【解析】
【详解】
A、根据能量守恒定律得知，某种形式的能减少，其它形式的能一定增大；故A正确；
B、某个物体的总能量减少，根据能量守恒定律得知，必然有其它物体的能量增加；故B正确；
C、不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器--永动机，违反了能量的转化和守恒定律，不可能制成的；故C正确；
D、石子在运动和碰撞中机械能转化为了物体及周围物体的内能，能量并没有消失；故D错误．
本题选不正确的，故选D
【点睛】
能量的转化和守恒定律是指能量在转化和转移中总量保持不变；
某种形式的能减少，其它形式的能一定增大，某个物体的总能量减少，必然有其它物体的能量增加；
3．B
【解析】
【详解】
A．干电池将化学能转化为电能，故A错误；
B．太阳能电池可以直接将光能转化为电能，故B正确；
C．核电站将核能转化为电能，故C错误；
D．水电站将水的机械能转化为电能，故D错误。
故选B。
4．D
【解析】
【详解】
根据能量守恒定律可知，摆球摆动过程中总能量是守恒的，减小的机械能转化为内能；
A．能量正在消失，与结论不相符，选项A错误；
B．动能全部转化为势能了，与结论不相符，选项B错误；
C．动能消失了，只剩下势能，与结论不相符，选项C错误；
D．总能量守恒，减少的机械能转化为内能，与结论相符，选项D正确；
故选D.
5．B
【解析】
【详解】
A．物体在运动过程中受到重力和空气阻力，则上升过程中由牛顿第二定律得
下降过程中由牛顿第二定律得
可判断
上升过程中速度方向向上，下降过程中速度方向向下，根据动量定义可知上升过程中动量方向向上，下降过程中动量方向向下，故A正确；
B．根据公式可知合外力的冲量方向始终向下，故B错误；
CD．克服空气阻力做的功
为物体运动的路程，上升过程，下落过程总路程，根据功能关系可知，机械能逐渐减小，则有
故C、D正确；
不正确的故选B。
6．C
【解析】
【详解】
A．光电池放电的过程中消耗电能，是电能向其他形式的能的转化，故A错误；
B．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B错误；
C．风力发电的过程中把风蕴藏的一部分机械能转化为电能，故C正确；
D ．电动机运转的过程中是电能向机械能转化。故D错误。
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
A．在能源的利用过程中，能量仍是守恒的，A错误；
B．经典力学只适用于宏观世界的低速运动，不适用于微观世界的高速运动，B正确；
C．实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能实现静电屏蔽，C错误；
D．法拉第最早引出电场概念，并提出用电场线的方法来表示电场，D错误。
故选B。
8．B
【解析】
【详解】
小车沿斜面从A点运动到B点，位置升高，势能增加；小车沿斜面匀速运动，速度大小不变，故小车的动能不变，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．A
【解析】
【详解】
三个过程都克服阻力做功；下雨时，雨滴在空中先加速下降，机械能转化为内能；流星在空中坠落并发出明亮的光是机械能转化为内能和光能；双手搓动时手发烫是机械能转化为内能，所以都是机械能转化为其他形式的能。
故选A。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A、B升高相同的温度，根据
可知，升温需要的能量是相同的。由于受热膨胀，A的重心升高，重力势能增加，吸收的热量QA一部分用于升温，剩余部分用于增加重力势能，即
B受热膨胀重心降低，重力势能减小，吸收的热量QB和减少的重力势能共同用于升温，即
显然
故C正确，ABD错误。
故选C。
11．C
【解析】
【详解】
太阳每秒钟释放出的能量约为，则太阳每年释放的太阳能约为；这些能量中，约有二十二亿分之一到达地球，则每年到达地球的太阳能约为；太阳照射到地球的上能量，大约有1%转化为风能，而地球上可开发利用的风能只占全部风能的约1%，则每年地球上拥有可开发利用的风能约为．
A．与计算结果不符，故A项错误．
B．与计算结果不符，故B项错误．
C．与计算结果相符，故C项正确．
D．与计算结果不符，故D项错误．
12．A
【解析】
【详解】
A．重物处于完全失重状态，但是对弹簧测力计测量力没有关系，该实验可以进行。故A正确。
B．重物处于完全失重状态，不能拉动小车运动。故B错误。
C．重物处于完全失重状态，不能选项做自由落体运动。故C错误。
D．小球处于完全失重状态，给小球很小的初速度，小球在拉力作用下在竖直平面内做匀速圆周运动，不能通过摆到相等的高度来演示能量守恒。故D错误。
故选A。
13．B
【解析】
【详解】
发电机可以把机械能转化为电能；电动机可以将电能转化为机械能；电饭锅可以把电能转化为热能；电热毯可以把电能转换为热能；故选B.
14．B
【解析】
【分析】
【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。
15．D
【解析】
【详解】
A．电灯工作时，将电能转化为内能，故A错误；
B．电风扇工作时，消耗电能，主要将电能转化为机械能，故B错误；
C．电热水器工作时，将电能转化为内能，故C错误；
D．太阳能热水器工作时，将电能转化为内能，故D正确。
故选D。
16． 电 内 化学 内
【解析】
【分析】
了解不同能量之间可以相互转化，但是总的能量是守恒的；
【详解】
电热器是将电能转化为内能；木材燃烧是将化学能转化为内能，能的总量保持不变．
【点睛】
本题考查能量守恒定律，知道不同能量之间可以相互转化，但是总的能量是守恒的．
17． 内 风 水的能量 化学 化学 化学
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1] 太阳能把地面和空气晒热，太阳能转化为内能。
[2]空气流动形成风能。
(2)[3] 太阳能把水面和地面晒热，并使一部分水蒸发升到空中形成云，然后又以雨、雪的形式下落到地面，大部分又变成水流汇入江河，太阳能转化为水的能量。
(3)[4] 太阳能被绿色植物吸收，通过光合作用把太阳能转化为植物的化学能。
[5] 部分植物成为动物的食物，这样又转化为动物的化学能。
[6] 古代的植物在地质变迁中变成煤、石油、天然气，又转化为化学能。
(4)[7]查阅有关资料可知，地球表面每年接受的太阳辐射能约为kJ。
18． 内 机械 化学
【解析】
【详解】
[1][2][3] 电流通过电饭煲时电能转化为内能，电流通过洗衣机时电能转化为机械能，电流通过电镀装置时电能转化为化学能。
19．(1)2 m/s　(2)0.4 m　(3)2 J
【解析】
【详解】
（1）由平抛运动的规律，得
，
代入数据解得
（2）要使煤块在轮的最高点做平抛运动，则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零，由牛顿第二定律，得
代入数据得
（3）由牛顿第二定律
得
煤块沿传送带做初速度为零的匀加速直线运动的时间
煤块的位移
相等时间内传送带的位移
则相对运动的位移
摩擦产生的热量
煤块获得动能
则带动传送带的电动机需要比传送带空载情况多消耗的电能
20．(1)；(2)
【解析】
【详解】
（1）叶片旋转所形成的圆面积为
时间内流过该圆面积的空气柱体积为
空气柱的质量为
空气柱的动能为
转化成的电能为
发电功率
（2）将已知数据代入可求得平均每天获得的电能为
21．(1)2 m/s　(2)0.4 m　(3)2 J
【解析】
【详解】
（1）由平抛运动的规律，得
，
代入数据解得
（2）要使煤块在轮的最高点做平抛运动，则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零，由牛顿第二定律，得
代入数据得
（3）由牛顿第二定律
得
煤块沿传送带做初速度为零的匀加速直线运动的时间
煤块的位移
相等时间内传送带的位移
则相对运动的位移
摩擦产生的热量
煤块获得动能
则带动传送带的电动机需要比传送带空载情况多消耗的电能
22．(1)30m/s；(2)；(3)
【解析】
【详解】
解：(1)在干道上
解得
由
解得
(2)在坡床上
解得
由牛顿第二定律
解得
(3)根据能量转化与守恒，货车在坡床上损失的机械能大小等于货车克服摩擦力做功的大小
答案第1页，共2页
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