同步课时精练（二十五）6.1能量的多种形式（含解析）

同步课时精练（二十五）6.1 能量的多种形式（后附解析）
一、单选题
1．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
2．某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（　　）
A．电能→机械能→光能 B．光能→机械能→电能
C．光能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能
3．下面属于二次能源的是（　　）
A．石油 B．太阳能 C．煤炭 D．电能
4．西汉著作《淮南子》中记有“阴阳相薄为雷，激扬为电”，人们对雷电的认识已从雷公神话提升到朴素的阴阳作用。关于雷电，下列说法错误的是（　　）
A．发生雷电的过程是放电过程
B．发生雷电的过程中，电荷的总量减少
C．避雷针利用尖端放电，避免建筑物遭受雷击
D．发生雷电的过程是电能向光能、内能等转化的过程
5．下列家用电器工作时，电能主要转化为内能的是（　　）
A．电烙铁 B．电风扇 C．洗衣机 D．电视机
6．构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面。自动充电式电动自行车就是很好的一例，电动自行车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接，当骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以通过发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来。现有某人骑车以600J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图中的线①所示；第二次启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是（　　）

A．600J B．360J
C．300J D．240J
7．一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
8．蹦极是非常刺激的运动，如图所示，跳跃者站在很高的平台上，一端固定的长长的橡皮绳绑在人的踝关节处，人双腿并拢，由静止开始下落，约5s时，人在橡皮绳的作用下开始往上反弹，反复上下运动多次后，安全悬挂于半空中静止不动，以人、橡皮绳、地球为系统，下列说法正确的是（　　）
A．在5s时，系统的弹性势能最大
B．0到5s内，人下落的高度接近125m
C．0到5s内，系统重力势能的减小量等于弹性势能的增大量
D．人从静止下落到最终静止悬挂的过程中，系统机械能的减小量等于重力势能的减小量
9．图1是叶片长度为L的风力发电机，图2是该风力发电机的扫风面积示意图图，风叶旋转扫过的面积是截留风能的面积，并与风向垂直。已知空气的密度为ρ，风速为v，风动能转化为电能的效率为η，则该风力发电机的功率为（　　）
A． B．
C． D．
二、多选题
10．2021年4月28日，在全运会田径测试赛女子撑杆跳高的决赛中，选手徐惠琴以4米50的成绩获得冠军。若不计空气阻力，则（　　）
A．徐惠琴在撑杆的过程中杆对她的弹力与她对杆的压力大小相等
B．徐惠琴在撑杆上升过程中，她始终处于超重状态
C．徐惠琴在上升过程中撑杆的弹性势能转变为运动员的机械能
D．徐惠琴落到软垫后一直做减速运动
11．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火焰；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．上述不同现象所包含的相同物理过程是( )
A．物体克服阻力做功
B．物体的动能转化为其他形式的能量
C．物体的势能转化为其他形式的能量
D．物体的机械能转化为其他形式的能量
12．关于“能量耗散”的下列说法中，正确的是（ ）
A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫做能量的耗散
B．能量在转化过程中变少的现象叫能量的耗散
C．能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量的数量并未减少，但是能量可利用的品质降低了
D．能量耗散表明，各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的
三、解答题
13．运动员把铅球沿斜向上投掷出去，试分析：铅球出手后，在上升阶段和下降阶段的各种能量是如何转化的？
14．太阳光照射到地球上，地球表面的水吸收太阳的能量蒸发成水蒸气，上升后形成云，再以雨、雪等形式落下，流入江河；地球表面被晒热，而地面各个部位受热不均，使空气流动形成了风。简述上述自然现象中能量的转化。
15．如图所示 ，长L=2.0 m、质量mA=1.0 kg的木板A静止在光滑水平面上，对木板施加大小F=3.0N、方向向右的水平拉力，同时在木板上某位置放一初速度v0=2.0 m/s、方向水平向右的小物块B，物块B的质量mB=1.0kg，在运动过程中物块B刚好未从木板A右端滑落。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.10，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，求：
(1) 物块B刚放上木板A时，木板A、物块B的加速度大小aA、aB；
(2) 物块B刚放上木板时离木板A右端的距离x；
(3) 从物块B刚放上木板A到离开木板的过程中，产生的热量Q及拉力F做的功W。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．C
解析：太阳能板在光照时发电，把光能转化为电能；电能供给电动机，转化为机械能，调节百叶窗的开合，故该过程中发生的能量转换是光能→电能→机械能。
答案：C。
3．D
解析：一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源；二次能源是转化过形式的能源。故石油、太阳能、煤炭是一次能源，电能是二次能源；
答案：D。
4．B
解析：A．发生雷电的过程是放电过程，A正确；
B．发生雷电的过程中，虽然在放电，但是电荷的总量守恒，B错误；
C．避雷针利用尖端放电，避免建筑物遭受雷击，C正确；
D．发生雷电的过程是电能向光能、内能等转化的过程，D正确。
本题选错误的，答案：B。
5．A
解析：A．在常见的家用电器中，电烙铁把电能转化为内能，故A正确；
B．电风扇主要部件是电动机，把电能转化为机械能，有很少一部分转化为内能，故B错误；
C．洗衣机主要是把电能转化为机械能，故C错误；
D．电视机主要是把电能转化为声能和光能，故D错误。
答案：A。
6．D
解析：设自行车的总质量为m，第一次关闭自动充电装置，由动能定理有
第二次启动自动充电装置，由功能关系有
代入数据解得
答案：D。
7．D
解析：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
8．A
解析：A．在5s时，人在橡皮绳的作用下开始往上反弹，说明橡皮绳的伸长已经到最大，此时弹性势能最大，A正确；
B．当人做自由落体运动下落5s时，下落高度为125m，人蹦极时，由于有橡皮绳和空气阻力作用，下落的高度要小于125m，B错误；
C．由于有空气阻力，机械能不守恒，一部分重力势能转化为内能，0到5s内，系统重力势能的减小量大于弹性势能的增加量，C错误；
D．人从静止下落到最终静止悬挂的过程中，系统机械能的减小量等于克服空气阻力做功转化的内能，D错误。
答案：A。
9．A
解析：则t时间内流向风轮机的最大风能为
可得发电机的风力发电的功率为
答案：A。
10．AC
解析：A．徐惠琴在撑杆的过程中杆对她的弹力与她对杆的压力是作用力与反作用力，大小相等，故A正确；
B．在撑杆上升开始阶段加速度的方向向上，她处于超重状态，在上升的最后阶段加速度的方向向下，她处于失重状态，故B错误；
C．徐惠琴在上升过程中撑杆的弹性势能转变为运动员的机械能，选项C正确；
D．徐惠琴落到软垫后，开始阶段软垫的作用力小于重力，则她仍然要做一段加速运动后才做减速运动，故D错误。
答案：AC。
11．AD
解析：行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下来是由于受到摩擦力的缘故，即克服摩擦力做功，该过程中把机械能转化为了内能；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰，即其与空气摩擦生热，即把机械能转化为了光能和热能，其过程也是克服阻力做功；降落伞在空中匀速下降，该过程中，其动能不变，重力势能减小，故机械能减小，即减小的机械能转化为内能，也是克服阻力做功；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流，该过程是电磁感应现象，即将机械能转化为电能，也是克服阻力做功的过程．据上面的分析不难看出，上述四个过程中均是克服阻力做功，均是消耗了机械能，即将机械能或转化为内能，或转化为光能，或转化为电能，即是把机械能转化为其他形式能的过程．
答案：AD．
12．AC
解析：能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，但是总的能量是守恒的，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，但有方向性，机械能转化为内能后，我们无法将它们收集起来重新利用；故AC正确，BD错误；
答案：AC。
13．上升阶段是动能转化为重力势能，下降阶段是重力势能转化为动能
解析：上升阶段是动能转化为重力势能，下降阶段是重力势能转化为动能。
14．太阳光照射到地球上，地球表面的水吸收太阳的能量，内能增大，所以是太阳能转化为内能，水蒸发成水蒸气上升后形成云，高度升高，重力势能增大，又转化为重力势能，再以雨、雪等形式落下，流入江河，又转化为动能，风是由于空气流动引起的，这种能量是由太阳能转化而来。
解析：太阳光照射到地球上，地球表面的水吸收太阳的能量，内能增大，所以是太阳能转化为内能，水蒸发成水蒸气上升后形成云，高度升高，重力势能增大，又转化为重力势能，再以雨、雪等形式落下，流入江河，又转化为动能，风是由于空气流动引起的，这种能量是由太阳能转化而来。
15．(1) aA=4.0 m/s2 ；aB=1.0 m/s2；(2) 0.40 m；(3)2.4J；22.56 J
解析：(1)根据牛顿第二定律，对木板A有
代入数据解得
根据牛顿第二定律，对物块B有
代入数据解得
(2)设经过时间物块B刚好未从木板A右端滑落，此时A、B有共同速度，则有
代入数据解得
根据运动学公式和题意则有
代入数据解得
(3)从物块B刚放上木板A到离开木板的过程中，产生的热量为
代入数据解得
设B相对A向左滑动时，A的加速度为，相对A向左滑动的时间为，则有
代入数据解得
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