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
1．一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
2．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
3．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
4．潮汐能是海水周期性涨落运动中所具有的能量，是一种可再生能源。现建立一个简化模型，某发电站大坝内储水水库的有效面积为，涨潮时，当大坝外侧海平面高度为时（以海水流入前的水库水面为参考系），打开大坝下面通道的闸门海水流入，此过程中通道处的水轮机利用水流的动能发电，直至大坝内外水面等高，关闭闸门。等到完全退潮后，开闸放水，再次发电，直至大坝内外水面再次相同，关闭闸门，等待下一次涨潮发电（此时的水库水面高度即为涨潮前的水库水面高度）。由于海洋很大，大坝外的海平面高度在海水流入、流出水库过程中几乎不变，潮水一天涨落两次，海水的势能有25%转化为电能，则这个发电站一天的发电量约为（　　）
A． B． C． D．
5．三峡水力发电站是我国最大的水力发电站.三峡水库蓄水后，平均水位落差约为100m，用于发电的水流量约为.如果通过水轮机以后水的动能忽略不计，水流减少的机械能有90%转化为电能，按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率最大数量级最接近
A．1010W B．108W C．107W D．105W
6．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
7．下列过程中，电能主要转化为化学能的是
A．洗衣机洗衣服 B．电水壶烧开水
C．给手机电池充电 D．电暖炉供暖
8．关于能量和能源，下列说法正确的是（　　）
A．自然界的能量在转化和转移的过程中，其总量在不断增加
B．自然界的能量在转化和转移的过程中，其总量在不断减少
C．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
D．能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用能源有限，故必须节约能源
9．下列对理想斜面实验的理解正确的是（　　）
A．只有在两理想斜面的倾角合适的时候，无初速度下滑的小球才能升高到同样的高度
B．小球从倾角较大的理想斜面无初速度下滑到倾角较小的理想斜面上时，升高的高度可能更高
C．小球从倾角较小的理想斜面无初速度下滑到倾角较大的理想斜面上时，升高的高度可能降低
D．小球从理想斜面的一定高度下滑，假想另一理想斜面的倾角为，则小球将沿该理想斜面一直运动下去
10．在一个与外界没有热交换的房间里打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将如何变化（　　）
A．降低 B．升高 C．不变 D．无法确定
11．下面的例子中，属于内能转化成机械能的是（ ）
A．钻木取火 B．陨石的降落
C．用弹弓把石子射出 D．点燃爆竹，爆竹腾空而起
12．行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流，上述不同现象中所包含的相同的物理过程是（　　）
A．物体机械能守恒
B．物体的动能转化为其它形式的能量
C．物体的势能转化为其它形式的能量
D．物体的机械能转化为其它形式的能量
13．一物块由O点下落，到A点时与直立于地面的轻弹簧接触，到B点时速度达到最大，到C点时速度减为零，然后被弹回。物块在运动过程中受到的空气阻力大小不变，弹簧始终在弹性限度内，则物块（　　）
A．从A下降到C的过程中，加速度先增大后减小
B．从A下降到C的过程中，物块与弹簧组成的系统机械能守恒
C．从C上升到B的过程中，动能先增大后减小
D．从C上升到B的过程中，系统的重力势能与弹性势能之和不断增加
14．电动机正常工作时主要是（　　）
A．电能转化为内能 B．电能转化为机械能
C．内能转化为机械能 D．机械能转化为电能
15．下面实例中属于内能转化为机械能的是（　　）
A．点燃的爆竹腾空而起
B．两冰块相互摩擦，使一部分熔化
C．人造地球卫星从高空掉入大气层内被烧毁
D．电动机通电工作
二、填空题
16．在下列能量转化的过程中，属于机械能向内能转化的是______；属于光能向内能转化的是______；属于内能通过热传递转换为另一个物体的内能的是______.
（1）木工锯木头，锯条温度升高 （2）水在阳光照射下，可以加速蒸发
（3）煤燃烧时，使炉体温度升高 （4）将冰放在温水中，熔化加快
17．能量转化形式多种多样，在下列现象中，是什么形式的能量转化成什么形式的能量．
(1)摩擦生热______；
(2)气体膨胀做功______；
(3)水轮机带动发电机发电______；
(4)电动机带动水泵______；
(5)用打气筒给轮胎打气______；
(6)植物的光合作用______；
18．近日，美国化学学会(the American Chemical Society)针对漫威的电影“复仇者联盟2”进行了研究．他们首先关注的是托尼·史塔克，也就是钢铁侠．他的盔甲最初由纯铁制成，质量约为70公斤，穿着既不舒适，也不方便移动．后来，盔甲的升级版为镍钛诺（镍和钛的合金），情况就好多了．“镍钛诺制成的盔甲又轻又结实，受到损伤之后还可以复原．”盔甲中也许还包含石墨和碳纤维，用来吸收大量热量；如果钢铁侠不想让自己的靴子把脚烤熟的话，这一手段就很有必要了．” 钢铁侠的推进器与传统的火箭发动机以化学能燃烧为动力有区别，一种被称为电火箭发动机的技术进入了人们的视野，采用电能加速工质产生高速喷射流驱动飞船前进．应用这种技术打造的动力系统也被称为霍尔推进器，其通过轴向电场产生喷射离子推进，与化学能火箭发动机最大的不同之处是利用电能来形成离子化的推进动力，在现有的空间探测器中，离子驱动技术已经成功用于姿态控制等操作．但如果少了史塔克的便携式“核电站”提供能量的话，钢铁侠的武器和装备将统统派不上用场．
物理信息：盔甲中也许还包含石墨和碳纤维，用来吸收大量热量
物理知识：石墨和碳纤维材料的比热容较大，吸热能力强
物理信息：________________________
物理知识：________________________
三、解答题
19．查阅相关资料，了解我国目前已建成并运转的核电站，它们都是利用什么反应产生的能量来发电的。
20．2004年，F1汽车大赛落户中国上海，请同学们分析在赛车加速阶段能量的转化情况.
21．三峡水利工程的坝高h0＝185 m，正常水位为h＝175 m，水库容积V＝3.93×1010 m3，装机容量（发电机的总功率）P＝1.768×107 kW，发电量W＝8.4×1010 kW·h。假设发电机效率η＝80%，试根据这些数据计算出水利枢纽的流量Q（不进行具体计算，用字母表示）。
22．如图所示，质量m1=2kg小物块放在足够长的质量m2=1kg的木板的左端，板和物块间的动摩擦因数μ1=0.2，板和水平面间的动摩擦因数μ2=0.1，两者均静止．现突然给木板向左的初速度v0=3.5m/s，同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力F=10N，当木板向左运动最远时撤去F，取g=10m/s2．求：
(1)木板开始运动时，小物块和木板的加速度大小；
(2)整个过程中，木板在水平面上滑行的位移大小；
(3)整个过程中，小物块、木板和水平面组成系统摩擦产生的热．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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
2．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。
3．B
【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。
4．C
【详解】
根据题意可得电能为
故日发电量约为，ABD错误，C正确。
故选C。
5．A
本题考查能量转化及功率的相关计算。
【详解】
平均水位落差约为100m，单位时间内到达水轮机处水流的机械能为
机械能有90%转化为电能，所以发电功率
所以A正确，BCD错误；
故选A。
6．D
【详解】
A．自然界的能量守恒，但能直接应用的能源使用后品质降低，不能直接应用，所以可利用能源越来越少，故A错误；
B．人类在不断地开发和利用新能源，但能量不能被创造，也不会消失，故B错误；
C．根据热力学第二定律，能量的转化和转移具有方向性，比如一杯热水过段时间，热量跑走啦，水冷了，所以转化具有方向性，故C错误；
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，故D正确；
故选D。
7．C
【详解】
A．洗衣机洗衣服是电能转化为机械能，选项A错误；
B．电水壶烧开水是电能转化为热能，选项B错误；
C．给手机电池充电是电能转化为化学能，选项C正确；
D．电暖炉供暖是电能转化为热能，选项D错误；
8．D
【详解】
AB．据能量守恒定律知,能量既不能凭空产生，也不可能凭空消失,只能从一种物体转移到另种物体，另一种形式转化为另一种形式，在转化或转移过程中能量的总量保持不变，故AB错误；
CD．虽然能量守恒，但存在能量耗散现象，无法把消耗的内能重新收集利用，所以必须节约能源，故C错误，D正确。
故选D。
9．D
【详解】
ABC．理想斜面是阻力不计的斜面，因此无论两边的斜面的倾角关系如何，无初速度下滑的小球一定能升高到与释放点相同高度的另一斜面上，故ABC错误；
D．当斜面的傾角减小到接近 时，小球仍欲在斜面上上升到同样高度，D选项中的设想是合理的，故D正确。
故选D。
10．B
【详解】
冰箱消耗电能使冰箱内外发生热交换而达到内部制冷，把冰箱与房间看成一个系统，打开冰箱门后，冰箱与房间内的热交换发生在系统内，系统内部无法使系统总能量发生变化。但系统消耗电能增加了系统的总能量，根据能量守恒定律，系统增加的能量转化为内能使房间的温度升高。
故选B。
11．D
【详解】
A.钻木取火是将机械能转化为内能来引燃，A错误
B.陨石降落与大气摩擦生热，是将机械能转化为内能，B错误
C.弹弓把石子射出是将弹弓的弹性势能转化为动能，C错误
D.点燃爆竹，爆竹内部燃烧释放能量，腾空而起，内能转化为机械能，D正确
12．D
【详解】
行驶中的汽车具有动能，克服摩擦力做功将动能转化为内能；通过克服空气阻力做功，流星的机械能转化为内能；降落伞通过克服空气阻力做功，机械能转化为内能；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流，机械能转化为电能，故包含的相同的物理过程是物体的机械能转化为其它形式的能量。
故选D。
13．C
【详解】
A．从A下降到B的过程中，物块的合力向下，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，从B下降到C的过程中，重力小于空气阻力和弹力之和，物块的合力向上，随着弹力增大，合力逐渐增大，加速度增大，则加速度先减小后增大，故A错误；
B．从A下降到C的过程中，空气阻力对物块做功，则机械能不守恒，故B错误；
C．从C上升到B的过程中，物块受到重力、向下的空气阻力和弹簧向上的弹力，重力与空气阻力之和与弹簧的弹力大小相等的位置在CB之间，重力与空气阻力之和先小于弹簧的弹力大小，合力向上，物块加速，后重力与空气阻力之和大于弹簧的弹力大小，合力向下，物块减速，所以动能先增大后减小，故C正确；
D．对于物块和弹簧组成的系统，由于空气阻力做功，所以系统的机械能减小，即物块的动能、重力势能与弹性势能之和减小，从C上升到B的过程中，物块的动能先增大后减小，则系统的重力势能与弹性势能之和先减小，后来，不能确定，故D错误。
故选C。
14．B
【详解】
电动机正常工作时，虽然内阻会消耗一小部分电能而转化为内能，但电动机更主要的是将电能转化为机械能，选项B正确，ACD错误；
故选B。
15．A
【详解】
A．点燃的爆竹腾空而起属于内能转化为机械能。A正确；
B．两冰块相互摩擦，使一部分熔化属于动能转化为内能。B错误；
C．人造地球卫星从高空掉入大气层内被烧毁属于机械能转化为内能。C错误；
D．电动机通电工作属于电能转化为机械能和内能。D错误。
故选A。
16． （1） （2） （4）
【详解】
[1]．属于机械能向内能转化的是：（1）木工锯木头，锯条温度升高；
[2]．属于光能向内能转化的是：（2）水在阳光照射下，可以加速蒸发；
[3]．属于内能通过热传递转换为另一个物体的内能的是：（4）将冰放在温水中，熔化加快。
17． 机械能转化为内能 内能转化为机械能 机械能转化为电能 电能转化为机械能 机械能转化为内能 光能转化为化学能
【详解】
（1）摩擦生热，动能即机械能转化为内能；
（2）气体膨胀做功，气体的内能转化为活塞的机械能；
（3）轮机带动发电机发电，水轮机带动发电机转动的机械能转化为电能输出；
（4）电动机带动水泵把水抽到高处，水泵将电能转化为水的机械能；
（5）用打气筒给轮胎打气，活塞的动能转化为气体的内能；
（6）植物的光合作用，将光能转化为化学能；
18． 电能加速工质产生高速喷射流驱动飞船前进 电能转化为机械能
【详解】
[1]．物理现象：采用电能加速产生高速喷射流驱动飞船前进；
[2]．物理知识：电能转化为机械能．
19．核裂变
【详解】
释放核能的方式有两种：一是核裂变，二是核聚变。我国目前已建成并运转的核电站，它们都是利用核裂变反应产生的能量来发电的。
20．化学能转化为动能和内能
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】
赛车在加速阶段，消耗燃油，使速度增大，即消耗燃油的化学能转化为赛车的动能和内能．
【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．
21．
【详解】
设在Δt时间内，有ΔV的水通过水利枢纽，则
减少的势能
发电机的功率
流量为
Q＝
（其中各物理量均取国际制单位）
22．(1)3 m/s2；7m/s2；(2)-0.625m；(3)9.875J
【详解】
(1)由题意知木块向右作匀加速运动，木板先向左匀减速运动，再向右匀加速运动，木块与木板间滑动摩擦力为：
则木块的加速度大小为：
方向向右
木板与地面之间的摩擦力为：
根据牛顿第二定律知,木板的加速度大小为：
方向向右
(2)当木板向左的位移最大时，对地面的速度为0，选取向右为正方向，则木板的位移为：
经历的时间为：
此时小物块的速度为：
此过程中小物块的位移为：
在撤去后的小物块水平方向只受到摩擦力，则加速度为：
此后木块向右运动，此时受到地面的摩擦力的方向向左，则木板的加速度为：
设经过时间二者的速度相等,则有：
代入数据得：
此时刻的速度为：
此过程中小物块的位移为：
木板的位移为：
当木块、木板具有共同速度时，若两者不再发生相对滑动，则二者一起做减速运动，它们在水平方向只受到地面的摩擦力；
以小物块与木板组成的系统为研究对象，整体的加速度为：
由于，可知满足二者一起减速的条件．设经过时间，两者速度为0，则有：
代入数据得：
该过程中二者的位移为：
所以木板在水平面上的总位移为：
负号表示方向向左
(3)小物块与木板之间产生的热量为：
木板与地面之间产生的热量为：
所以小物块、木板和水平面组成系统摩擦产生的热为：
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页