同步课时精练（二十）5.3能源的转化与守恒（后附解析）

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同步课时精练（二十）5.3 能源的转化与守恒（后附解析）
一、单选题
1．下列说法中正确的是（　　）
A．能源开发和利用的过程是内能转化成机械能的过程
B．在能源的利用过程中，能量可利用的品质不会降低
C．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
D．能源的利用受方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的
2．关于能量转化与守恒的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．能量是守恒的，不可能消失，所以不会发生能源危机
B．能量既会凭空产生，也会凭空消失
C．能量可以从一种形式转化为另一种形式
D．能量在转化的过程中，能量在数量上会减少
3．下列说法中正确的是（　　）
A．能就是功，功就是能
B．做功越多，物体的能量就越大
C．外力对物体不做功，这个物体就没有能量
D．能量转化的多少可以用做功来量度
4．诺贝尔物理学奖获得者费恩曼曾说：有一个事实，如果你愿意也可以说是一条定律，支配着至今所知的一切现象，这条定律就是（　　）
A．机械能守恒定律
B．牛顿第二定律
C．动能定理
D．能量守恒定律
5．如图所示，有两个物块，质量分别为、，是的两倍，用轻绳将两个物块连接在滑轮组上，滑轮的质量不计，轻绳与滑轮的摩擦也不计，现将两滑块从静止释放，上升一小段距离h高度，在这一过程中，下列说法正确的是（　　）
A．和重力势能之和不变
B．上升到h位置时的速度为
C．轻绳的拉力大小为
D．轻绳对和的功率大小不相等
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．我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富，四大发明促进了科学的发展和技术的进步，对现代仍具有重大影响，下列说法正确的是（　　）
A．春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒
B．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力
C．装在炮弹中的火药燃烧爆炸时，化学能全部转化为弹片的动能
D．指南针的发明促进了航海和航空，静止时指南针的N极指向北方
8．下列物理规律中直接反映了力在空间上的积累效应的是（　　）
A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律 C．能量守恒定律 D．动能定理
9．下列选项中对能量守恒定律的认识正确的是（　　）
A．黄河之水天上来，是取之不尽，用之不竭的
B．化石能源是凭空产生的，也会任意消失的
C．在自然界中，能量的总量保持不变
D．一块石头从嵩山上滚下后静止，说明能量会凭空消失
10．科技馆中有一个球体上移的装置，一个球体放在一个架子上，架子是倾斜的，球可以从架子的低处向高处滚动。简化装置如图所示，两条支撑杆是向上抬起的，但是杆间距离在不断增大，在球向高处滚动的过程中，不计—切阻力，下列说法正确的是（　　）
A．球的重心升高 B．杆的支持力逐渐增大
C．杆的支持力方向垂直于杆竖直向上 D．违背了能量守恒定律
11．诺贝尔物理奖获得者费恩曼曾说：有一个事实，如果你愿意也可以说是一条定律，支配者至今所知的一切现象……这条定律就是 （ ）
A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律
C．牛顿第三定律 D．能量守恒定律
12．由能量守恒定律可知
A．能量可以被消灭，也可以被创生
B．因为能量是守恒的，所以不可能发生能源危机
C．因为能量是守恒的，所以不需要节约能源
D．不同形式的能量之间可以相互转化
二、多选题
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．由于能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散，所以能量不守恒
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
14．一辆小车以一定的初速度冲上高度为h、长度为L的斜坡，已知小车的质量为m，小车受到沿斜面向下的阻力为f，则对小车由坡底冲到坡顶的运动过程分析正确的是（　　）
A．此过程中小车的动能减少了(mgh+fL)
B．此过程中小车的势能增加了(mgh－fL)
C．此过程中自然界中的能量减少了fL了
D．此过程中小车的机械能减少fL
15．如图，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体最后能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程下列说法正确的是（　　）
A．传送带克服摩擦力做功为mv2
B．传送带克服摩擦力做功为
C．电动机多做的功为
D．物体与传送带间因摩擦产生的内能为
三、解答题
16．在绿色植物的光合作用中，每放出一个氧分子要吸收的光能。若绿色植物在光合作用中每放出1mol的氧气，自身即可贮存469kJ的能量。试问：
（1）绿色植物在光合作用中是什么形式的能之间的转化？
（2）绿色植物的能量转换效率约为多少？
（3）若太阳光照射到地面的辐射强度为，则每增加的绿地，在阳光下每小时可贮存多少能量？
17．如图为某一直流电动机提升重物的装置，重物质量为，稳定电压为，不计各处摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升物体时，电路中电流为，试求：
（1）电动机的机械效率是多少？
（2）电动机的内阻r为多少？
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试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
解析：A.能源利用是将一种形式的能转化为另一种形式能的转化过程，并不是单纯的应用内能转化成机械能的过程；故A错误.
B.能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，因此在能源的利用过程中，能量可利用的品质会降低，故B错误.
C.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，机械能并没有消失；故C错误.
D.能源在使用中存在品质降低的现象，能量的耗散从能量转换的角度反映出自然界中宏观过程的方向性；能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的；故D正确.
2．C
解析：A．能量是守恒的，不可能消失，但是能量的品质会降低，可以利用的能源会减小，所以会发生能源危机，A错误；
BCD．能量守恒定律表述为，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，BD错误，C正确。
答案：C。
3．D
解析：A．能是状态量，功是过程量，功和能是两个不同的概念，所以不能说功就是能，能就是功，故A错误；
B．若阻力对物体做负功，做的负功越多，物体的能量反而就越小，故B错误；
C．外力对物体不做功，只是说明物体的能量不变化，不能说明物体没有能量，故C错误；
D．因功是过程量，能是状态量，所以能量转化的多少可用功来量度，故D正确。
答案：D。
4．D
解析：A．机械能守恒定律只适用于只有重力或弹簧弹力做功时，即只有动能和势能相互转化的过程，A错误；
B．牛顿第二定律只适用于宏观物体的低速运动，具有局限性，B错误；
C．动能定理只适用于合外力的功和能的转化，C错误；
D．物理学家从千差万别的自然现象中抽象出一个贯穿其中的物理量：能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化，支配着至今所知的一切现象，这条定律即能量守恒定律，D正确。
答案：D。
5．B
解析：A．根据能量守恒可知，减小的重力势能全部转化为的重力势能和两物体的动能，选项A错误；
B．根据动滑轮的特点可知，的速度为速度的2倍，根据机械能守恒定律可得
解得
选项B正确；
C．根据动滑轮的特点可知，的加速度为的加速度的一半，根据牛顿第二定律可知
联立解得
选项C错误；
D．绳子的拉力相同，故轻绳对做功的功率
轻绳对做功的功率
由于，故轻绳对做功的功率与轻绳对做功的功率大小相等，选项D错误。
答案：B。
6．D
解析：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；
答案：D。
7．D
解析：鞭炮炸响的瞬间，因内力远大于外力，故系统动量守恒，同时在爆炸过程中，总能量是守恒的，A错误；现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力和气体对火箭的作用力为作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等，方向相反，B错误；装在炮弹中的火药燃烧爆炸时，化学能转化为弹片的动能和周围物体的内能，C错误；指南针的发明促进了航海和航空，因地磁场南极处在地理北极处，故指南针静止时指南针的N极指向北方，D正确．
8．D
解析：ABC．牛顿第一定律揭示了物体具有惯性这一固有属性以及力是改变物体运动状态的原因；牛顿第二定律揭示了力的瞬时作用效果；能量守恒定律是自然界中一个普遍性规律，以至于经典力学不再适用的领域也成立，故ABC错误；
D．动能定理揭示了力在空间上的积累效应，表现物体在合力方向运动一段距离后，物体的动能会发生改变，故D正确。
答案：D。
9．C
解析：由能量守恒定律可知，能量不会凭空消失也不会凭空产生，能量只会从一个物体转移到另一个物体，整个自然界中的能量的总量保持不变，水资源也不是取之不尽用之不竭的。
答案：C。
10．B
解析：AD．该过程满足能量守恒定律，向高处滚的过程中，实际上重心在降低，重力势能减小，动能增大，故AD错误；
BC．对小球受力分析可知，杆的支持力垂直于杆指向小球球心，与水平方向夹角为，满足
滚动过程中在减小，则支持力在逐渐增大，故B正确，C错误。
答案：B。
11．D
解析：牛顿定律只适用于宏观物体的低速运动，具有局限性；物理学家从千差万别的自然现象中抽象出一个贯穿其中的物理量：能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化，支配着至今所知的一切现象，这条定律即能量守恒定律；
A．牛顿第一定律，与结论不相符，选项A错误；
B．牛顿第二定律，与结论不相符，选项B错误；
C．牛顿第三定律，与结论不相符，选项C错误；
D．能量守恒定律，与结论相符，选项D正确；
答案：D．
点拨：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论及其适用范围要加强记忆，这也是考试内容之一．
12．D
解析：ABC.自然界的总能量是守恒的，能量既不能被消灭，也不能被创生，但随着能量的耗散，能源可以利用的品质降低了，可利用的能源减少了，所以可发生有能源危机，所以我们要节约能源．故ABC错误；
D.不同形式的能量之间可以相互转化，如动能与势能之间可以发生相互转化，故D正确；
13．CD
解析：A．能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散，但总能量是守恒的，A错误；
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，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，C正确；
D．合理利用能源时，燃料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，D正确。
答案：CD。
14．AD
解析：A．上升过程中，受到重力、支持力和阻力，根据动能定理得
所以此过程中小车的动能减少了，A正确；
B．此过程中小车重力做功为，所以此过程中小车的势能增加了，B错误；
C．根据自然界中能量是守恒的，C错误；
D．机械能减小量等于除重力外其余力做的功，此过程中除重力外，摩擦力做功
所以此过程中小车的机械能减少了，D正确。
答案：AD。
15．AD
解析：CD．电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是
设物体的运动时间为t，物体位移为
传送带的位移为
相对位移为
系统产生的内能为
所以电动机多做的功为
C错误D正确；
AB．传送带克服摩擦力做的功就是电动机多做的功，所以由CD的分析可知，传送带克服摩擦力做功为，B错误A正确。
答案：AD。
16．（1）光能转化为生物（化学）能；（2）33.87%；（3）
解析：（1）光能转化为生物（化学）能。
（2）每释放一个氧气分子贮存的能量为
绿色植物的能量转换效率约为
（3）在阳光下每小时可贮存
17．（1）82.8%；（2）
解析：（1）输入功率有
P入=UI=110×5W=550W
输出功率有
P出=Fv=mgv=500×0.9W=450W
则电动机的机械效率有
η==82.8%
（2）根据能量守恒有
所以有
解得
答案第1页，共2页
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