5.2能源的利用方式 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）必修三 5.2 能源的利用方式 同步练习
一、单选题
1．三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100m。假设通过水轮机以后水的动能为零，下列说法正确的是（　　）
A．水下落过程中重力势能增加 B．水下落过程中机械能增加
C．水减少的一部分机械能转化为电能 D．重力对水做负功
2．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
3．如图所示为现代生活中常用的太阳能热水器，从能量的转化与守恒的角度理解，太阳能热水器（　　）
A．创造了热能 B．消灭了太阳能
C．创造了太阳能 D．把太阳能转化成了热能
4．下列有关功的叙述中，正确的是（ ）．
A．功是能量转化的量度
B．功是能量的量度
C．功的正负表示功的方向不同
D．功的正负表示功的大小
5．下列家用电器工作时，主要利用电流热效应的是（　　）
A．节能灯 B．吸尘器 C．电冰箱 D．电熨斗
6．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
7．自然界存在多种能为人类提供生活、生产所需能量的能源，在下列几组能源中，属于可再生能源的一组是（　　）
A．水能、石油、核燃料
B．风能、煤炭、天然气
C．煤炭、石油、天然气
D．风能、水能、太阳能
8．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
9．如图所示，射箭运动员用力把弓拉开，然后放手让箭射出。对此过程的判断，下列说法正确的是（　　）
A．在把弓拉开过程中，运动员的动能转化弓和弦的动能
B．在把弓拉开过程中，弓和弦的弹性势能转化为运动员的动能
C．在箭射出过程中，弓和弦的弹性势能转化为箭的动能
D．在箭射出过程中，弓和弦的弹性势能转化为运动员的动能
10．汽车关闭发动机后，沿斜坡匀速下行的过程中，（ ）.
A．汽车机械能守恒 B．汽车的动能和势能相互转化
C．汽车的机械能转化为内能，总能量减少 D．机械能逐渐转化为内能，总能量守恒
11．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
12．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
13．不同的物理现象往往反映出相同的物理规律。下图所示现象中在能量转化方面的共同点是（　　）
A．物体的机械能转化为其他形式的能量
B．物体的动能全部转化为重力势能
C．其他形式的能量转化为物体的机械能
D．物体的重力势能转化为其他形式的能量
14．电动机通电后电动机带动其他机器运转，一段时间后，电动机的外壳就会变得烫手，则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是（　　）
A．电能全部转化为机械能，总的能量守恒
B．电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒
C．电能全部转化为内能，内能守恒
D．电能转化为机械能和内能，机械能守恒
15．一个铁块沿斜面匀速滑下，关于物体的机械能和内能的变化，下列判断中正确的是（　　）
A．物体的机械能和内能都不变
B．物体的机械能减少，内能不变
C．物体的机械能增加，内能增加
D．物体的机械能减少，内能增加
二、填空题
16．能量的形式∶机械能、_____、光能、电能、化学能和_____等。
17．在摩擦生热的现象中，_______能转化为_______能，如克服摩擦做了100J的功，就有_______J的_______能转化为_______能.
18．双斜面实验中，小球多滚动几次后，可以明显看出小球不能达到原来的高度，说明此过程中能量不守恒．( )
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．若有条件，请调查一个发电厂在正常情况下的发电量、每天耗煤量、所用煤的热值，并据此计算该发电厂把煤的化学能最终转化为电能的效率。
21．风力发电是利用风能的一种方式，风力发电机可以将风能（气流的动能）转化为电能，其主要部件如图所示．已知某风力发电机风轮机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S，运动的空气与受风面作用后速度变为零，风力发电机将风能转化为电能的效率和空气密度均保持不变．当风速为v且风向与风力发电机受风面垂直时，风力发电机输出的电功率为P．求
(1)在同样的风向条件下，风速为时这台风力发电机输出的电功率．
(2)利用风能发电时由于风速、风向不稳定，会造成风力发电输出的电压和功率不稳定．请你提出一条合理性建议，解决这一问题．
22．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．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
AD．水下落的过程中，质量不变，高度降低，重力做正功，所以重力势能减小，故AD错误；
B．水下落过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，故B错误；
C．水下落过程中，减少的一部分机械能转化为电能，故C正确。
故选C。
2．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。
3．D
【解析】
【详解】
根据能量守恒定律可知，能量既不能产生，也不能消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一物体，则从能量的转化与守恒的角度理解，太阳能热水器把太阳能转化成了热能。故选D。
4．A
【解析】
【分析】
功是标量，做功的过程就是能量转化的过程，功是能量转化的量度，做了多少功，就有多少能量发生转化，功的正负表示能量转移的方向。
【详解】
A.做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化，功是能量转化的量度，选项A正确；
B.功是能量转化的量度，做了多少功，就有多少能量发生转化，但并不意味着有多少能量，因此不能说功是能量的量度，选项B错误；
C.功是标量，功不存在方向，选项C错误；
D.功的正负表示能量转移的方向，选项D错误。
故选A。
【点睛】
功是标量，功不存在方向，功的正负表示能量转移的方向。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．节能灯把电能转化成光，不符合题意，故A错误；
B．吸尘器是利用电动机带动工作的，应用了电流的磁效应，不符合题意，故B错误；
C．电冰箱是利用电动机带动工作的，应用了电流的磁效应，不符合题意，故C错误；
D．电熨斗是利用了电流的热效应，电能转化成内能，符合题意，故D正确。
故选D。
6．B
【解析】
【分析】
【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。
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
煤炭、石油、天然气属于不可再生能源，风能、水能、太阳能属于可再生能源，故选项D正确，ABC错误。
故选D。
8．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。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB. 在把弓拉开过程中，运动员做功把人体的生物能转化弓和弦的弹性势能，故AB错误；
CD. 在箭射出过程中，弓和弦的弹性势能转化为箭的动能，故C正确，D错误。
故选C。
10．D
【解析】
【详解】
汽车匀速下滑过程，受重力、支持力和摩擦力，加速度为零，合力为零；动能不变，重力势能减小，故机械能减小，通过克服摩擦力做功，机械能逐渐转化为内能，总能量守恒；
A．汽车机械能守恒，与结论不相符，选项A错误；
B．汽车的动能和势能相互转化，与结论不相符，选项B错误；
C．汽车的机械能转化为内能，总能量减少，与结论不相符，选项C错误；
D．机械能逐渐转化为内能，总能量守恒，与结论相符，选项D正确；
故选D。
11．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。
12．C
【解析】
【分析】
本题根据功和能的物理意义分析。能是表征物体运动状态的物理量，物体运动状态发生变化，物体运动形式发生变化，物体的能都相应随之变化；做功是使物体能量发生变化的一种方式，物体能量的变化可以用相应的力做功来量度，即功是能量转化的量度。
【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。
【点睛】
本题要求理解功与能的关系，知道功是能量转化的量度：即做了多少功必然伴随多少能量发生了转化；反之转化了多少能量必定同时做了多少功。
13．A
【解析】
【分析】
【详解】
图中几种现象的共同特点是物体的机械能转化为其他形式的能量，A正确。
故选A。
14．B
【解析】
【详解】
A．因为电动机的外壳就会变得烫手，说明有少量一部分电能转化成了内能，故A错误；
B．电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒，故B正确；
C．在转化中是电能转化为机械能及小部分的内能，故内能不守恒，故C错误；
D．因为电能转化为机械能和内能，机械能增加了，但是，能的总量守恒，故D错误。
故选B。
15．D
【解析】
【详解】
铁块沿斜面匀速滑下时，除重力做功外还有摩擦力做负功，则铁块的机械能减小，减小的机械能转化为铁块的内能，使内能增加。
故选D。
16． 内能 核能
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]能量的形式∶机械能、内能、光能、电能、化学能和核能等。
17． 机械 内 100 机械 内
【解析】
【详解】
[1][2][3][4][5] 在摩擦生热的现象中机械能转化为内能，根据能量守恒可知，克服摩擦做了100J的功，就有100 J的机械能转化为内能。
18．×
【解析】
【详解】
双斜面实验中，小球多滚动几次后，虽然小球不能达到原来的高度，是由于有阻力做功，虽然机械能不守恒，但此过程中总能量仍然是守恒的；故错误；
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
20．30%
【解析】
【分析】
【详解】
解：设某一热电站，每天燃煤4800t，发电总功率是5×105kW，燃煤的热值q煤=3×107J/kg，由煤的热值和质量，该发电厂每天完全燃烧4800t煤放出的热量
Q放=mq热=4.8×106×3×107J=1.44×1014J
热电站每天能发电
W=pt=5×105×24 kW h =1.2×107kW h=4.32×1013J
煤的化学能转化为电能的效率
21．（1）；（2）若风向改变，可以调整风车的叶面朝向，使叶面与风速垂直，风力发电机更多地接受风能；风大时可以让风力发电机将多余的电能给蓄电池充电，把电能储存起来，发电机输出功率变小时用蓄电池辅助供电等．
【解析】
【详解】
（1）单位时间内垂直吹向旋转叶片有效受风面积的空气的质量为m=ρSv，这些空气所具有的动能为
Ek=ρSv3
设风力发电机将风能转化为电能的效率为k，则风力发电机输出的电功率为
P=kEk=kρSv3
当风速为时输出的电功率
（2）若风向改变，可以调整风车的叶面朝向，使叶面与风速垂直，风力发电机更多地接受风能；风大时可以让风力发电机将多余的电能给蓄电池充电，把电能储存起来，发电机输出功率变小时用蓄电池辅助供电等．
22．见解析
【解析】
【详解】
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．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页