选择性必修一1.6自然界中的守恒定律(word版含答案)

选择性必修一 1.6 自然界中的守恒定律
一、单选题
1．关于能量和能源，下列说法正确的是（　　）
A．能量既不会凭空产生，也不会凭空消失
B．物体沿粗糙斜面下滑，减少的重力势能全部转化为动能
C．煤炭和石油是取之不尽、用之不竭的能源
D．能量是守恒的，不可能消失，所以人类不需要节约能源
2．下列关于能源的说法中，正确的是（　　）
A．二次能源是指可重复利用的能源
B．新能源是指新开发的能源
C．一次能源是直接来自于自然界的能源
D．石油是二次能源
3．平板式集热器的箱面是玻璃，内表面涂黑，这是因为（　　）
A．黑色物体容易反射太阳光的能量 B．黑色物体容易吸收太阳光的能量
C．黑色物体的比热容大 D．黑色物体的密度大
4．如图为某节能运输系统的简化示意图。其工作原理为：货箱在轨道顶端A 时，自动将货物装入货箱，然后货箱载着货物沿粗糙轨道无初速度下滑，接着压缩轻质弹簧，当弹簧被压缩至最短时，立即锁定并自动将货物卸下，卸完货物后随即解锁，货箱恰好被弹回到顶端A，此后重复上述过程。若弹簧为自由长度时上端对应的斜面位置是B，货箱可看作质点，则下列说法正确的是（　　）
A．货箱每次运载货物的质量不一定相等
B．货箱由A 到B 和由B 到A 的过程中克服轨道摩擦力做的功相等
C．货箱由A 到B 过程中增加的动能小于货箱由B 到A 的过程中减小的动能
D．货箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
5．2021年2月，我国“天问一号”火星探测器到达火星附近，进入环火轨道，进行火星科学探测。探测器着陆前运行的轨道分别如图中1、2、3所示，则探测器（　　）
A．沿不同轨道运动，经过P点时的加速度相同
B．由轨道2变到轨道3，需要在P点加速
C．在轨道1上运行的周期比在轨道2上运行的周期小
D．沿轨道3运动时的机械能大于沿轨道2运动时的机械能
6．如图所示，将一小物块从倾斜轨道上的M点自由释放，滑至水平轨道上的N点停下。现将倾斜轨道的倾角调大，为使物块从斜轨上某处释放后仍然在N点停下，则释放处应该是（已知小物块与倾斜轨道、水平轨道的动摩擦因数相同，且能平顺滑过轨道拼接处）（　　）
A．J点 B．Q点 C． K点 D．K点下方某点
7．生活中，作为其他各种形式能量的中转中心的能量是（　　）
A．电能 B．风能 C．太阳能 D．化学能
8．如图所示，小滑块P、Q的质量均为m，P套在固定光滑竖直杆上，Q放在光滑水平面上。P、Q间通过铰链用长为L的轻杆连接，轻杆与竖直杆的夹角为α，一水平轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上。当α＝30°时，弹簧处于原长，P由静止释放，下降到最低点时α变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中（　　）
A．P、Q组成的系统机械能守恒
B．弹簧弹性势能最大值为
C．竖直杆对滑块P的弹力始终大于弹簧弹力
D．滑块P的动能达到最大时，Q受到地面的支持力大于2mg
9．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
10．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
11．2021年6月11日，我国成功将北京三号卫星送入预定轨道，如图卫星两翼的太阳能电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。关于太阳能等能源与可持续发展，以下说法正确的是（　　）
A．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化学能源可以改善空气质量
B．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
C．水电站里的发电机装置可以将水库中储存的水的机械能全部转化为电能
D．核能对环境的污染比常规能源对环境的污染大
12．能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一。下列说法正确的是 （　　）
A．因为能量守恒，所以能量可以随意使用
B．不同形式的能量之间可以相互转化
C．因为能量不会消失，所以不可能有能源危机
D．能量可以被消灭，也可以被创生
13．某同学将质量为m的一矿泉水瓶（可看成质点）竖直向上抛出，水瓶以的加速度匀减速上升，上升的最大高度为H，水瓶往返过程受到的阻力大小不变。则（　　）
A．水瓶落回地面时动能大小为mgH
B．上升过程中水瓶的机械能减少了
C．上升过程中水瓶的动能改变量为
D．水瓶上升过程克服重力做功的平均功率等于下落过程重力的平均功率
14．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
15．如图所示是新型“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列说法正确的是（　　）
A．照明灯利用的风能属于不可再生能源
B．夜晚蓄电池放电，将化学能转化为电能
C．小风扇利用风力发电，将电能转化为机械能
D．太阳能为可再生能源，光电池板将电能转化为光能
二、填空题
16．理发用的电吹风机中有一个小电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，空气流过炽热的电热丝时被加热，这样热风就可以把头发吹干。在电吹风机的工作过程中，电动机主要是将___能转化为___能，电热丝主要是将___能转化为___能。
17．能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量_________。
18．如图，放在光滑水平面上的两个木块A．B中间用轻弹簧相连，其质量分别为m1=2kg．m2=970g，木块A左侧靠一固定竖直挡板，且弹簧处于自然伸长状态，某一瞬间有一质量为m0=30g的子弹以v0=100m/s的速度水平向左射入木板B，并留在木块B内，木块B向左压缩弹簧然后被弹簧弹回，弹回时带动木块A运动，已知弹簧的形变在弹性限度范围内，求：
（1）从子弹射入木块B后到木块A恰好离开挡板的过程，木块B与子弹一起受到的弹簧弹力的冲量为多少
（2）当弹簧拉伸到最长时，弹簧的最大弹性势能EP
19．能量守恒定律：__________________________ .
三、解答题
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（表示兆瓦）。风力发电是将风的动能转化为电能。某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某时间内该地区的风速是，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，假如这个风力发电机能将此圆面内10%的空气动能转化为电能。
（1）求单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能；
（2）求此风力发电机发电的功率。
21．简述闭合电路中能量的转化，注意区分纯电阻电路和非纯电阻电路。
22．根据能的转化与守恒定律，自然界中的能量是守恒的，那么，为什么还会产生能源危机？为什么还经常说要节约能源呢？
23．如图所示，内壁光滑的管道竖直放置，其圆形轨道部分半径，管道左侧A处放有弹射装置，被弹出的物块可平滑进入管道，管道右端出口D恰好水平，且与圆心O等高，出口D的右侧接水平直轨道，轨道呈光滑段、粗糙段交替排列，每段长度均为。在第一个光滑段与粗糙段的结合处P位置放一质量的物块乙，质量为的物块甲通过弹射装置获得初动能。两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为，弹簧的弹性势能与压缩量的平方成正比，当弹射器中的弹簧压缩量为d时，滑块甲到达与圆心O等高的C处时刚好对管壁无挤压。管道内径远小于圆形轨道半径，物块大小小于管的内径，物块视为质点，空气阻力忽不计，。
（1）求弹射器释放的弹性势能和滑块经过B点时对管道的压力F；
（2）当弹射器中的弹簧压缩量为时，滑块甲与滑块乙在P处发生碰撞（碰撞时间极短），碰后粘在一起运动，求因碰撞甲物块损失的机械能；
（3）若发射器中的弹簧压缩量为，滑块甲与滑块乙在P处发生碰撞（碰撞时间极短），碰后粘在一起运动，求碰后两物块滑行的距离s与n的关系式。
24．为保障行车安全，坡度较大的下坡路段每隔一段距离要设置一个减速带。为研究问题的方便可简化为如模型；如图所示，一倾角为30°的光滑斜面上有20个减速带（图中未完全画出），相邻减速带间的距离均为d，减速带的宽度远小于d；一质量为m的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带2d处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现，小车通过第15个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。小车通过第20个减速带后立刻进入与斜面平滑连接的水平地面（连接处无机械能损失），继续滑行距离s后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。求：
（1）小车通过第一个减速带前的速度v的大小；
（2）小车通过第15个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能△E；
（3）小车通过前15个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能△E′。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
2．C
3．B
4．C
5．A
6．C
7．A
8．B
9．D
10．A
11．A
12．B
13．C
14．A
15．B
16． 电 机械 电 内
17．保持不变
18．（1）-6Ns；（2）3J
19．能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变．
20．（1）；（2）
21．电流做功的过程就是电能转化为其他形式能得过程。用电流做功得多少可以量度电能转化为其他形式能得多少。
根据能量守恒定律，纯电阻电路中，非静电力做的功应该等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和；
非纯电阻电路中，电流做功也不再只转化内能，则
而是根据情况转化为其它各种形式的能；
22．见详解
23．（1）；，竖直向下；（2）；（3）
24．（1）；（2）；（3）
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