人教版物理必修3同步练习: 12.4 能源与可持续发展(基础巩固)
一、选择题
1．（2024高二上·成都期末）下列物理定律中，体现了闭合电路欧姆定律实质的是
A．能量守恒定律 B．库仑定律
C．电荷守恒定律 D．牛顿第二定律
【答案】A
【知识点】能量守恒定律；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】电源把其它形式的能量转化为电能的功率，等于电源的输出功率与电源内电路的热功率之和，闭合电路欧姆定律实质上是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现。
故答案为：A。
【分析】闭合电路的欧姆定律实质是能量之间的相互转换，具体体现是电源的总功率等于各部分功率之和。
2．（2023高三上·南海月考） 下列对能量耗散的理解正确的是（ ）
A．能量耗散说明能量不断减少
B．能量耗散遵守能量守恒定律
C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失
D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程没有方向性
【答案】B
【知识点】能量守恒定律；能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】AB、能量耗散说明能量的可利用率越来越低，即能量品质降低，但仍然遵循能量守恒定律，能量耗散不能说明能量减少，A错误，B正确；
C、根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，C错误；
D、根据热力学第二定律，热现象的宏观过程具有方向性，能量耗散从能量的角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，D错误。
故答案为：B。
【分析】本题考查能量守恒定律，要求学生能熟练掌握能量守恒定律的内容，能量的耗散说明能量转化具有方向性，所有涉及热现象的宏观过程都具有方向性。能量耗散说明能量的可利用品质降低，但仍遵循能量守恒定律。
3．（2020高二下·宝山期末）在一间隔热非常好的密闭房间中，把正在工作的电冰箱门打开，室内空气温度将（ ）
A．升高 B．不变 C．降低 D．无法确定
【答案】A
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】根据能量守恒定律，冰箱门打开，电冰箱的压缩机将一直工作下去，消耗的电能全部变成内能散失在室内，因此室内空气温度将升高。
故答案为：A。
【分析】利用能量守恒定律由于冰箱工作，使电能转化为内能所以室内气体的温度会不断升高。
4．（2021高二下·驻马店期末）某激光器能发射波长为 的激光，发射功率为P，c表示光速，h表示普朗克常量，则激光器每秒发射的光子数为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】根据能量守恒得
解得
故答案为：A。
【分析】利用能量守恒定律及发射功率的大小可以求出每秒发射的光子数。
5．（2020高一下·崇阳月考）牛顿用手掌平托着这个苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动运动一圈，关于苹果运动的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．苹果对手掌的压力在a位置比在c位置小
B．苹果在b位置和d位置受到的摩擦力相同
C．整个运动过程中苹果的加速度大小相等
D．整个运动过程中苹果的机械能守恒
【答案】C
【知识点】能量守恒定律；匀速圆周运动
【解析】【解答】A．苹果做匀速圆周运动，在a点处于超重状态，在c点处于失重状态，则苹果对手掌的压力在a位置比在c位置大，A不符合题意；
B．苹果做匀速圆周运动，在b位置和d位置的向心力由摩擦力提供，则苹果在b位置和d位置受到的摩擦力方向不同，B不符合题意；
C．苹果做匀速圆周运动，加速度大小不变，C符合题意；
D．苹果在竖直平面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能变化，则机械能变化，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据加速度的方向确定苹果对手掌的压力大小；将加速度进行分解，分析摩擦力和支持力的变化。
6．（2020高一下·宁波期中）伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地到达同它出发时相同高度的点，绝不会更高一点，也不会更低一点。这说明，小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是（ ）
A．弹力 B．势能 C．能量 D．动能
【答案】C
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】A．因为在物体运动的过程中，改变斜面的倾角不同，物体受到的支持力不同，但物体仍能达到相同的高度，故力不是守恒量，A不符合题意；
BCD．伽利略理想斜面实验中，如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，则在物体运动的过程只有重力做功，则物体的机械能守恒。故这个不变量应该是能量，也就是动能和势能的总和，BD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】能量是守恒的，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式，克服摩擦力，做功机械能转化成内能，能量的转移和转化具有方向性。
7．（2023高二上·水城月考） 如图所示，这是市面上出售的一种装有太阳能电扇的帽子。在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是
A．太阳能→机械能→电能 B．太阳能→电能→机械能
C．电能→太阳能→机械能 D．机械能→太阳能→电能
【答案】B
【知识点】能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】太阳能电池板将太阳能转化为电能，电动机则是将电能转化为机械能。
【分析】太阳能电池板运动的是半导体材料制作，是一种能将太阳能转化为电能的装置；电动机则是需要消耗电能带动转子旋转的一中设备，是将电能转化为机械能。
8．（2023高二下·雨花会考）下列家用电器中把电能主要转化为内能的是（ ）
A．电风扇 B．电饭锅 C．洗衣机 D．吸尘器
【答案】B
【知识点】能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】电风扇、洗衣机、吸尘器主要把电能转化为机械能；电饭锅主要把电能转化为内能，故B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据用电器的工作原理分析判断。
9．（2024高二上·惠州期末）如图所示，罗浮山飞云顶沿线安装了许多太阳能路灯，太阳能电池板为夜间照明提供能量.下列说法正确的是（ ）
图1
A．太阳能属于清洁能源
B．太阳能电池板可以将太阳能100％转化为电能
C．罗浮山飞云顶只有太阳能可以转化为电能
D．能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，故节约能源没有必要
【答案】A
【知识点】能源的分类与应用
【解析】【解答】A.太阳能属于清洁能源，A符合题意；
B.太阳能电池板不可以将太阳能100%转化为电能，B不符合题意；
C.罗浮山飞云顶除了太阳能可以转化为电能，还可以利用风能转化成电能，C不符合题意；
D.能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，但是会有部分能量不能被回收利用，存在能量耗散现象，故依然要节约能源，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】知道能量的种类，了解能量的转化原理和过程。
10．（2022高三上·长宁期末）下列各组能源中，均属于一次能源的是（ ）
A．水能、天然气、太阳能 B．风能、煤气、太阳能
C．水能、电能、天然气 D．风能、电能、煤气
【答案】A
【知识点】能源的分类与应用
【解析】【解答】煤气、电能属于二次能源，A符合题意，B、C、D不符合题意。
故答案为：A
【分析】一次能源指以天然形式存在，没有经过加工和转换的能源资源，如原煤、原油、天然气、水能、核能、风能、太阳能，等等。二次能源指以人类活动的特定需求为目的，经由加工转换装置所生产的能源产品，如电力、煤气、焦炭、蒸汽及各种石油制品等。
11．（2020高一下·长春期中）如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点由静止释放，让它自由摆下。不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中（ ）
A．重物的重力势能增加
B．弹簧的弹性势能不变
C．重物的机械能减少
D．重物和弹簧组成的系统机械能减少
【答案】C
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】A．在重物由A点摆向最低点B的过程中，重力做正功，重力势能减少，A不符合题意；
BC．在重物由A点摆向最低点B的过程中，弹簧对重物做负功，所以重物的机械能减少，弹簧的弹性势能增加，B不符合题意，C符合题意；
D．在重物由A点摆向最低点B的过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故重物和弹簧组成的系统机械能守恒，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】小球和弹簧两个物体组成系统能量守恒，小球的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能，故小球的机械能减小。
12．（2020高一下·北京期中）按压式圆珠笔内装有一根小弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖就伸出来。如图所示，使笔的尾部朝下，将笔向下按到最低点，使小帽缩进，然后放手，笔将向上弹起至一定的高度。忽略摩擦和空气阻力。笔从最低点运动至最高点的过程中 （ ）
A．笔的动能一直增大
B．笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小
C．弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量
D．弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量
【答案】D
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】 A、弹簧的弹力先大于笔的重力，此过程中笔做加速运动，动能增大，当弹力减小至小于笔的重力后，笔开始做减速运动，动能减小，故A错误；
B、由于笔的动能先增大后减小，很据机械能恒定律可知笔的重力势能与弹簧的的弹性势能之和先减小后增大，故B错误；
CD、根据机械能行恒定律可知，弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能和重力势能增加量，故C错误，D正确。
故答案选D
【分析】 笔向上运动过程总机械能不变，结合圆珠笔的运动情况分析动能和重力势能的变化，从而判断出能量的转化情况。
13．（2020高一下·广州月考）在伽利略的斜面实验中，小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，并运动到另一个斜面的同一高度，小球好像“记得”自己的起始高度，或与高度相关的某个量。“记得”并不是物理学的语言。后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”，并且把这个量叫做（ ）
A．弹力 B．势能 C．速度 D．能量
【答案】D
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】在伽利略的斜面实验中，小球从一个斜面滚到另一个斜面，斜面弹力是不同的，势能先减小后增大，速度先增大后减小；恒量应是能量，包括动能和势能，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】能量是守恒的，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式，克服摩擦力，做功机械能转化成内能，能量的转移和转化具有方向性。
14．（2019高二上·宝山期中）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
【答案】D
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】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。ABC不符合题意；
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，D符合题意；
故答案为：D
【分析】能量守恒定律是自然界的普遍规律，能量不会消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化到另一种形式。
15．（2019高二上·宝山期中）自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小。在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．能量正在消失
B．动能不断减少
C．动能和势能相互转化，机械能守恒
D．总能量守恒，减少的机械能转化为内能
【答案】D
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】A.自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小，说明秋千受到空气阻力作用，机械能不断减少，但总能量守恒，A不符合题意；
B.秋千向下摆动时动能是增大的，B不符合题意；
C.秋千在运动的过程中，要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，机械能不守恒，C不符合题意；
D.任何形式的能在转化为其他形式能的过程中，能的总量都是保持不变的，即总能量是守恒的，减少的机械能转化为内能，D符合题意；
故答案为：D
【分析】能量守恒定律是自然界的普遍规律，能量不会消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化到另一种形式。
16．（2019高一下·滁州期末）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
【答案】D
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】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；A不符合题意.
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，B不符合题意.
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；C不符合题意.
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；D符合题意.
故答案为：D
【分析】能量守恒定律是自然界的普遍规律，能量不会消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化到另一种形式。
17．（2019·武汉模拟）守恒定律是自然界中某种物理量的值恒定不变的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据。在实际生活中经常看到这种现象，从水龙头中流出的水柱越来越细，如图所示。若垂直于水柱的横截面可视为圆，在水柱上分别取A、B 两个直径为d1、d2的横截面，已知 d1： d2 = 3 ： 2 ，经过A、B 处水流的速度大小之比为（ ）
A．3 ： 2 B．2 ： 3 C．9 ： 4 D．4 ： 9
【答案】D
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】流量表示单位时间内水流过的体积，水的流量恒定不变，则单位时间内水流体积相等，水流的体积V=vS，其中 ，比较可知，A、B处水流的速度大小之比为4：9，D符合题意。
故答案为：D
【分析】对于水来说，在流动的时候体积不变，结合截面积的关系列方程求解流速。
18．（2019高一下·宜昌月考）假设在NaCl蒸气中存在由钠离子Na＋和氯离子Cl－靠静电相互作用构成的单个氯化钠分子， 若取 Na＋ 和Cl－ 相距无限远时的电势能为零， 一个 NaCl 分子的电势能为－6.1eV．已知使一个中性钠原子Na最外层电子脱离原子核而形成钠离子Na+所需的能量(电离能)为5.1eV，使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成Cl－所放出的能量(亲和能)为3.8eV，由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中，外界提供的总能量为 （ ）
A．4.8eV B．15eV C．2.8eV D．7.4eV
【答案】A
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】把一个NaCl分子分解成Na+ 和Cl-的过程中，外界提供的能量为6.1eV．一个Na+还原成中性钠原子要释放5.1eV．而一个Cl-还原成氯原子外界要提供3.8eV，所以将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性Na和Cl的过程中，外界提供的总能量为ΔE＝(6.1－5.1＋3.8)eV＝4.8eV，A符合题意；BCD不符合题意；
故答案为：A
【分析】NaCl分子分解需要克服电荷之间的库仑力，需要外界提供能量，结合两个离子的电势能求解即可。
19．（2019高一下·承德月考）关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A．在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少
B．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
C．能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性
D．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
【答案】A
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】A、自然界的能量守恒，在利用能的过程中，能量在数量上并未减少，A符合题意；
B、自然界的能量守恒，但能源需要节约，因为能量的转换有方向性，同时为了提高生活质量，B不符合题意；
C、能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性，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，C不符合题意；
D、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，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】能量守恒定律是自然界的普遍规律，能量不会消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化到另一种形式。
二、多项选择题
20．（2023高二上·武功月考）关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A．能量耗散会导致能量品质降低
B．可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡
C．煤炭、石油等石化能源是清洁的、可再生能源
D．能量在转化和转移过程中总量保持不变，所以没有必要节约能源
【答案】A,B
【知识点】能源的分类与应用
【解析】【解答】A、能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，但品质越来越差，即可利用率越来越低，故A正确；
B、可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡，故B正确；
C、煤炭、石油等石化能源是不可再生能源，故C错误；
D、能量在转化和转移过程中总量保持不变，但能量的转化具有方向性，所以需要节约能源，故D错误。
故答案为：AB。
【分析】能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，但可利用率越来越低。能量的转化具有方向性。熟悉掌握能源的分类及应用。
21．（2018-2019学年人教版高中物理 必修二 7.1 追寻守恒量--能量 同步练习）下面例子中，哪些例子是机械能转化为内能（ ）
A．小孩从滑梯上滑下，屁股会发热
B．冬天在太阳的照射下，人感到暖烘烘的
C．冷天里喝一杯热水，马上感到暖和
D．钻木取火
【答案】A,D
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】A、从滑梯上滑下的小孩臀部感到烫是通过做功方式改变物体内能，机械能转化为内能，温度升高，A符合题意；
B、在太阳光下晒暖是热传递，实质是热量的转移，B不符合题意；
C、冷天里喝一杯热水，马上感到暖和，实质是热量的转移，C不符合题意；
D、钻木取火属于克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，D符合题意。
故答案为：AD
【分析】属于机械能转化为内能的例子其原理一定会由于机械运动或者高度的变化致使物体发热，其内能的产生不是依靠热传递。
22．（2018高一下·云南期末）关于功和能，下列说法中正确的是（ ）
A．功是物体能量多少的量度
B．物体在只受重力作用时，机械能一定不变
C．做功的过程就是能量从一种形式转化为其他形式的过程
D．各种不同形式的能量在相互转化的过程中，其总量可能增加
【答案】B,C
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】功是物体能量转化的量度，做功的过程就是能量从一种形式转化为其他形式的过程，A不符合题意，C符合题意；物体在只受重力作用时，也只有重力做功，则机械能一定不变，B符合题意； 根据能量守恒定律，各种不同形式的能量在相互转化的过程中，其总量保持不变，D不符合题意；
故答案为：BC.
【分析】根据功能关系理解。
三、非选择题
23．（2020高三上·丰台期中）如图所示为某公园的大型滑梯，滑梯长度L=9m，滑梯平面与水平面夹角θ=37°，滑梯底端与水平面平滑连接。某同学从滑梯顶端由静止滑下，与倾斜接触面间的动摩擦因数μ1=0.5，与水平接触面之间的动摩擦因数μ2=0.6。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求：
（1）该同学在斜面上下滑时的加速度大小；
（2）该同学滑到斜面底端时的速度大小；
（3）该同学在水平面上滑行的距离。
【答案】（1）解：由牛顿第二定律可得mgsinθ-μ1mgcosθ=ma
代入数据可得a=2m/s2
（2）解：设滑到底端时速度大小为v，由匀加速直线运动公式v2=2aL
代入数据可得v=6m/s
（3）解：设在水平面上滑行的距离为x，在水平方向对物体由能量守恒可得
代入数据可得x=3m
【知识点】能量守恒定律；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律
【解析】【分析】 (1) 受力分析，根据牛二 mgsinθ-μ1mgcosθ=ma ，求出加速度。
(2) 根据匀变速直线运动公式， v2=2aL 求出速度。
(3) 根据能量守恒，动能转化为摩擦生热， ，求出x。
24．（2020高一下·遂宁期末）如图所示，一轻弹簧左端固定在粗糙的水平轨道M点的竖直挡板上，质量m=0.5kg的物体紧靠在簧上但不相连接，在外力作用下物体压缩弹簧到O点静止释放，ON长为L，L＝2m，木块与水平轨道间动摩擦因数 ＝0.25，木块到达N点时已经与弹簧分离，轨道的MN段与竖直光滑半圆轨道相切于N点。当半圆轨道半径R＝2m时，木块恰好到达与圆心等高点，即速度为0。重力加速度g取10m/s2。小物块看成质点，弹簧始终处于弹性限度内，求：
（1）释放物体时，弹簧弹性势能的大小；
（2）如果要使物体恰好能够过半圆轨道最高点，半圆弧轨道半径应等于多少。
【答案】（1）解：由能量守恒
解得
（2）解：恰好到最高点时半径为r，最高点速度为v
解得
【知识点】能量守恒定律；牛顿第二定律；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）释放物体时，其弹性势能转化为内能和重力势能的大小，利用能量守恒定律可以求出弹性势能的大小；
（2）物体恰好经过最高点，利用牛顿第二定律及过程的能量守恒定律可以求出轨道半径的大小。
25．（2019高三上·三明月考）如图，x 轴上，有一长为 L 的绝缘细线连接均带负电的两个小球 A、B，两球质量均为 m，B 球 带电荷量大小为 q，A 球距 O 点的距离为 L。空间有一竖直向下沿 x 轴方向的静电场，电场的场强大小按 E= 分布（x 是轴上某点到 O 点的距离）。两球现处于静止状态，不计两球之间的库仑力作用，重力加速度为 g
（1）求 A 球所带的电荷量大小 qA；
（2）剪断细线后，求 B 球下落速度达到最大时，B球与 O 点的距离 x0；
（3）剪断细线后，B 球下落 4L 后返回，求返回出发点时
B 球速度大小。
【答案】（1）解：将A、B两球看成一个整体，两球处于静止状态，则重力等于电场力，有2mg－qA L－q ·2L＝0
解得：qA＝6q
（2）解：当B球下落速度达到最大时，重力与电场力大小相等，即mg＝q x0
解得：x0＝4L
（3）解：全程能量守恒，返回时B球速度为0
【知识点】能量守恒定律；共点力的平衡
【解析】【分析】（1）把A、B两个小球看做一个整体，对系统进行受力分析，受到的重力等于电场力，列方程求解球A的电荷量即可；
（2）当重力与电场力等大时，小球B的速度最大，列方程求解位置即可；
（3）电场力对小球先做负功再做正功，合外力做功为零，速度不变。
26．（2018-2019学年人教版高中物理 必修二 7.1 追寻守恒量--能量 同步练习）能的最基本性质是：不同形式的能量之间可以相互 ，而且在转化的过程中能的总量总保持 .
【答案】转化；不变
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】能的最基本性质是：不同形式的能量之间可以相互转化，而且在转化的过程中能的总量总保持不变，即能量守恒。
【分析】根据能量守恒可以知道能量可以相互转化和传递但是总量保持不变。
27．（2018-2019学年人教版高中物理 必修二 7.1 追寻守恒量--能量 同步练习）一物体沿某一斜面匀速下滑，在下滑过程中，动能不变，势能减小，因而能量不守恒.你认为这种认识正确吗
【答案】解:一物体沿某一斜面匀速下滑，在下滑过程中，动能不变，势能减小，即机械能减小，但是由于斜面有摩擦阻力作用，即物体下滑过程中克服做功产生内能，即减小的机械能转化系统的内能，但是总的能量还是守恒的，故这个认识是不正确的。
【知识点】能量守恒定律
【解析】【分析】匀速下滑过程一定受到摩擦力做功，所以产生了内能，所以重力势能减少增加了内能所以能量守恒。
28．（2018-2019学年人教版高中物理 必修二 7.1 追寻守恒量--能量 同步练习）物体沿光滑的斜面加速下滑，在滑到斜面底端的过程中，动能如何变化 势能如何变化？能量是怎样转化的？能量守恒吗
【答案】解:物体沿光滑的斜面加速下滑，速度增大，从而导致动能增大；高度降低，重力做正功，导致重力势能减小，减小的重力势能转化为动能，总的能量守恒。
【知识点】能量守恒定律
【解析】【分析】加速下滑速度增加动能增加，高度下降重力势能减少，动能全部转化为重力势能，能量守恒。
29．（高中物理人教版必修2第七章第10节能量守恒定律与能源同步练习）某海湾共占面积为1.0×107 m2，涨潮时平均水深20 m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20 m不变，退潮时，坝外水位降至18 m（如图所示）．利用此水坝建立一座水力发电站，重力势能转化为电能的效率为10%，每天有两次涨潮，该电站每天能发出的电能为 J．（g＝10 m/s2，不计发电机的能量损失）
【答案】4×1010
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】退潮时，由坝内流向坝外的水的质量
m＝ρV＝ρSh＝1.0×103×1.0×107×（20－18）kg＝2×1010 kg
该过程中重力势能的减少量ΔEp减＝mg
两次涨潮、退潮共减少
ΔEp＝2mg ＝mgh
故每天发出的电能
E电＝ΔEp·10%＝2×1010×10×2×10% J＝4×1010 J
【分析】利用重力势能的百分之十转化为电能，所以只要求出重力势能大小就知道产生的电能。
30．（2017高一下·赣州期末）用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连．先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x．
（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是 ．
（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量 ．
A．弹簧原长
B．当地重力加速度
C．滑块（含遮光片）的质量
（3）增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将 ．
A．增大 B．减小 C．不变．
【答案】（1）
（2）C
（3）B
【知识点】弹性势能；能量守恒定律
【解析】【解答】解：（1）滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC段的平均速度表示离开时的速度；则有：
v= ； （2）弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，应测量滑块的质量；故答案为：C．（3）增大AO间的距离时，滑块被弹出后的速度将增大，故通过两光电门的时间将减小；
故答案为：（1） ；（2）C；（3）B．
【分析】本实验原理是能量守恒的应用，通过实验数据测量间接求出物体的动能，因此需要测量物体的质量，时间和位移求速度。实验题分析困难、易出错，原因就是物理模型和实际生活实例联系不起来。无法对实际问题做出正确的理论分析。
1 / 1人教版物理必修3同步练习: 12.4 能源与可持续发展(基础巩固)
一、选择题
1．（2024高二上·成都期末）下列物理定律中，体现了闭合电路欧姆定律实质的是
A．能量守恒定律 B．库仑定律
C．电荷守恒定律 D．牛顿第二定律
2．（2023高三上·南海月考） 下列对能量耗散的理解正确的是（ ）
A．能量耗散说明能量不断减少
B．能量耗散遵守能量守恒定律
C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失
D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程没有方向性
3．（2020高二下·宝山期末）在一间隔热非常好的密闭房间中，把正在工作的电冰箱门打开，室内空气温度将（ ）
A．升高 B．不变 C．降低 D．无法确定
4．（2021高二下·驻马店期末）某激光器能发射波长为 的激光，发射功率为P，c表示光速，h表示普朗克常量，则激光器每秒发射的光子数为（ ）
A． B． C． D．
5．（2020高一下·崇阳月考）牛顿用手掌平托着这个苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动运动一圈，关于苹果运动的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．苹果对手掌的压力在a位置比在c位置小
B．苹果在b位置和d位置受到的摩擦力相同
C．整个运动过程中苹果的加速度大小相等
D．整个运动过程中苹果的机械能守恒
6．（2020高一下·宁波期中）伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地到达同它出发时相同高度的点，绝不会更高一点，也不会更低一点。这说明，小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是（ ）
A．弹力 B．势能 C．能量 D．动能
7．（2023高二上·水城月考） 如图所示，这是市面上出售的一种装有太阳能电扇的帽子。在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是
A．太阳能→机械能→电能 B．太阳能→电能→机械能
C．电能→太阳能→机械能 D．机械能→太阳能→电能
8．（2023高二下·雨花会考）下列家用电器中把电能主要转化为内能的是（ ）
A．电风扇 B．电饭锅 C．洗衣机 D．吸尘器
9．（2024高二上·惠州期末）如图所示，罗浮山飞云顶沿线安装了许多太阳能路灯，太阳能电池板为夜间照明提供能量.下列说法正确的是（ ）
图1
A．太阳能属于清洁能源
B．太阳能电池板可以将太阳能100％转化为电能
C．罗浮山飞云顶只有太阳能可以转化为电能
D．能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，故节约能源没有必要
10．（2022高三上·长宁期末）下列各组能源中，均属于一次能源的是（ ）
A．水能、天然气、太阳能 B．风能、煤气、太阳能
C．水能、电能、天然气 D．风能、电能、煤气
11．（2020高一下·长春期中）如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点由静止释放，让它自由摆下。不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中（ ）
A．重物的重力势能增加
B．弹簧的弹性势能不变
C．重物的机械能减少
D．重物和弹簧组成的系统机械能减少
12．（2020高一下·北京期中）按压式圆珠笔内装有一根小弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖就伸出来。如图所示，使笔的尾部朝下，将笔向下按到最低点，使小帽缩进，然后放手，笔将向上弹起至一定的高度。忽略摩擦和空气阻力。笔从最低点运动至最高点的过程中 （ ）
A．笔的动能一直增大
B．笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小
C．弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量
D．弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量
13．（2020高一下·广州月考）在伽利略的斜面实验中，小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，并运动到另一个斜面的同一高度，小球好像“记得”自己的起始高度，或与高度相关的某个量。“记得”并不是物理学的语言。后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”，并且把这个量叫做（ ）
A．弹力 B．势能 C．速度 D．能量
14．（2019高二上·宝山期中）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
15．（2019高二上·宝山期中）自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小。在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．能量正在消失
B．动能不断减少
C．动能和势能相互转化，机械能守恒
D．总能量守恒，减少的机械能转化为内能
16．（2019高一下·滁州期末）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
17．（2019·武汉模拟）守恒定律是自然界中某种物理量的值恒定不变的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据。在实际生活中经常看到这种现象，从水龙头中流出的水柱越来越细，如图所示。若垂直于水柱的横截面可视为圆，在水柱上分别取A、B 两个直径为d1、d2的横截面，已知 d1： d2 = 3 ： 2 ，经过A、B 处水流的速度大小之比为（ ）
A．3 ： 2 B．2 ： 3 C．9 ： 4 D．4 ： 9
18．（2019高一下·宜昌月考）假设在NaCl蒸气中存在由钠离子Na＋和氯离子Cl－靠静电相互作用构成的单个氯化钠分子， 若取 Na＋ 和Cl－ 相距无限远时的电势能为零， 一个 NaCl 分子的电势能为－6.1eV．已知使一个中性钠原子Na最外层电子脱离原子核而形成钠离子Na+所需的能量(电离能)为5.1eV，使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成Cl－所放出的能量(亲和能)为3.8eV，由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中，外界提供的总能量为 （ ）
A．4.8eV B．15eV C．2.8eV D．7.4eV
19．（2019高一下·承德月考）关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A．在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少
B．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
C．能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性
D．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
二、多项选择题
20．（2023高二上·武功月考）关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A．能量耗散会导致能量品质降低
B．可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡
C．煤炭、石油等石化能源是清洁的、可再生能源
D．能量在转化和转移过程中总量保持不变，所以没有必要节约能源
21．（2018-2019学年人教版高中物理 必修二 7.1 追寻守恒量--能量 同步练习）下面例子中，哪些例子是机械能转化为内能（ ）
A．小孩从滑梯上滑下，屁股会发热
B．冬天在太阳的照射下，人感到暖烘烘的
C．冷天里喝一杯热水，马上感到暖和
D．钻木取火
22．（2018高一下·云南期末）关于功和能，下列说法中正确的是（ ）
A．功是物体能量多少的量度
B．物体在只受重力作用时，机械能一定不变
C．做功的过程就是能量从一种形式转化为其他形式的过程
D．各种不同形式的能量在相互转化的过程中，其总量可能增加
三、非选择题
23．（2020高三上·丰台期中）如图所示为某公园的大型滑梯，滑梯长度L=9m，滑梯平面与水平面夹角θ=37°，滑梯底端与水平面平滑连接。某同学从滑梯顶端由静止滑下，与倾斜接触面间的动摩擦因数μ1=0.5，与水平接触面之间的动摩擦因数μ2=0.6。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求：
（1）该同学在斜面上下滑时的加速度大小；
（2）该同学滑到斜面底端时的速度大小；
（3）该同学在水平面上滑行的距离。
24．（2020高一下·遂宁期末）如图所示，一轻弹簧左端固定在粗糙的水平轨道M点的竖直挡板上，质量m=0.5kg的物体紧靠在簧上但不相连接，在外力作用下物体压缩弹簧到O点静止释放，ON长为L，L＝2m，木块与水平轨道间动摩擦因数 ＝0.25，木块到达N点时已经与弹簧分离，轨道的MN段与竖直光滑半圆轨道相切于N点。当半圆轨道半径R＝2m时，木块恰好到达与圆心等高点，即速度为0。重力加速度g取10m/s2。小物块看成质点，弹簧始终处于弹性限度内，求：
（1）释放物体时，弹簧弹性势能的大小；
（2）如果要使物体恰好能够过半圆轨道最高点，半圆弧轨道半径应等于多少。
25．（2019高三上·三明月考）如图，x 轴上，有一长为 L 的绝缘细线连接均带负电的两个小球 A、B，两球质量均为 m，B 球 带电荷量大小为 q，A 球距 O 点的距离为 L。空间有一竖直向下沿 x 轴方向的静电场，电场的场强大小按 E= 分布（x 是轴上某点到 O 点的距离）。两球现处于静止状态，不计两球之间的库仑力作用，重力加速度为 g
（1）求 A 球所带的电荷量大小 qA；
（2）剪断细线后，求 B 球下落速度达到最大时，B球与 O 点的距离 x0；
（3）剪断细线后，B 球下落 4L 后返回，求返回出发点时
B 球速度大小。
26．（2018-2019学年人教版高中物理 必修二 7.1 追寻守恒量--能量 同步练习）能的最基本性质是：不同形式的能量之间可以相互 ，而且在转化的过程中能的总量总保持 .
27．（2018-2019学年人教版高中物理 必修二 7.1 追寻守恒量--能量 同步练习）一物体沿某一斜面匀速下滑，在下滑过程中，动能不变，势能减小，因而能量不守恒.你认为这种认识正确吗
28．（2018-2019学年人教版高中物理 必修二 7.1 追寻守恒量--能量 同步练习）物体沿光滑的斜面加速下滑，在滑到斜面底端的过程中，动能如何变化 势能如何变化？能量是怎样转化的？能量守恒吗
29．（高中物理人教版必修2第七章第10节能量守恒定律与能源同步练习）某海湾共占面积为1.0×107 m2，涨潮时平均水深20 m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20 m不变，退潮时，坝外水位降至18 m（如图所示）．利用此水坝建立一座水力发电站，重力势能转化为电能的效率为10%，每天有两次涨潮，该电站每天能发出的电能为 J．（g＝10 m/s2，不计发电机的能量损失）
30．（2017高一下·赣州期末）用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连．先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x．
（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是 ．
（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量 ．
A．弹簧原长
B．当地重力加速度
C．滑块（含遮光片）的质量
（3）增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将 ．
A．增大 B．减小 C．不变．
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】能量守恒定律；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】电源把其它形式的能量转化为电能的功率，等于电源的输出功率与电源内电路的热功率之和，闭合电路欧姆定律实质上是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现。
故答案为：A。
【分析】闭合电路的欧姆定律实质是能量之间的相互转换，具体体现是电源的总功率等于各部分功率之和。
2．【答案】B
【知识点】能量守恒定律；能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】AB、能量耗散说明能量的可利用率越来越低，即能量品质降低，但仍然遵循能量守恒定律，能量耗散不能说明能量减少，A错误，B正确；
C、根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，C错误；
D、根据热力学第二定律，热现象的宏观过程具有方向性，能量耗散从能量的角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，D错误。
故答案为：B。
【分析】本题考查能量守恒定律，要求学生能熟练掌握能量守恒定律的内容，能量的耗散说明能量转化具有方向性，所有涉及热现象的宏观过程都具有方向性。能量耗散说明能量的可利用品质降低，但仍遵循能量守恒定律。
3．【答案】A
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】根据能量守恒定律，冰箱门打开，电冰箱的压缩机将一直工作下去，消耗的电能全部变成内能散失在室内，因此室内空气温度将升高。
故答案为：A。
【分析】利用能量守恒定律由于冰箱工作，使电能转化为内能所以室内气体的温度会不断升高。
4．【答案】A
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】根据能量守恒得
解得
故答案为：A。
【分析】利用能量守恒定律及发射功率的大小可以求出每秒发射的光子数。
5．【答案】C
【知识点】能量守恒定律；匀速圆周运动
【解析】【解答】A．苹果做匀速圆周运动，在a点处于超重状态，在c点处于失重状态，则苹果对手掌的压力在a位置比在c位置大，A不符合题意；
B．苹果做匀速圆周运动，在b位置和d位置的向心力由摩擦力提供，则苹果在b位置和d位置受到的摩擦力方向不同，B不符合题意；
C．苹果做匀速圆周运动，加速度大小不变，C符合题意；
D．苹果在竖直平面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能变化，则机械能变化，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据加速度的方向确定苹果对手掌的压力大小；将加速度进行分解，分析摩擦力和支持力的变化。
6．【答案】C
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】A．因为在物体运动的过程中，改变斜面的倾角不同，物体受到的支持力不同，但物体仍能达到相同的高度，故力不是守恒量，A不符合题意；
BCD．伽利略理想斜面实验中，如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，则在物体运动的过程只有重力做功，则物体的机械能守恒。故这个不变量应该是能量，也就是动能和势能的总和，BD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】能量是守恒的，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式，克服摩擦力，做功机械能转化成内能，能量的转移和转化具有方向性。
7．【答案】B
【知识点】能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】太阳能电池板将太阳能转化为电能，电动机则是将电能转化为机械能。
【分析】太阳能电池板运动的是半导体材料制作，是一种能将太阳能转化为电能的装置；电动机则是需要消耗电能带动转子旋转的一中设备，是将电能转化为机械能。
8．【答案】B
【知识点】能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】电风扇、洗衣机、吸尘器主要把电能转化为机械能；电饭锅主要把电能转化为内能，故B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据用电器的工作原理分析判断。
9．【答案】A
【知识点】能源的分类与应用
【解析】【解答】A.太阳能属于清洁能源，A符合题意；
B.太阳能电池板不可以将太阳能100%转化为电能，B不符合题意；
C.罗浮山飞云顶除了太阳能可以转化为电能，还可以利用风能转化成电能，C不符合题意；
D.能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，但是会有部分能量不能被回收利用，存在能量耗散现象，故依然要节约能源，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】知道能量的种类，了解能量的转化原理和过程。
10．【答案】A
【知识点】能源的分类与应用
【解析】【解答】煤气、电能属于二次能源，A符合题意，B、C、D不符合题意。
故答案为：A
【分析】一次能源指以天然形式存在，没有经过加工和转换的能源资源，如原煤、原油、天然气、水能、核能、风能、太阳能，等等。二次能源指以人类活动的特定需求为目的，经由加工转换装置所生产的能源产品，如电力、煤气、焦炭、蒸汽及各种石油制品等。
11．【答案】C
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】A．在重物由A点摆向最低点B的过程中，重力做正功，重力势能减少，A不符合题意；
BC．在重物由A点摆向最低点B的过程中，弹簧对重物做负功，所以重物的机械能减少，弹簧的弹性势能增加，B不符合题意，C符合题意；
D．在重物由A点摆向最低点B的过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故重物和弹簧组成的系统机械能守恒，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】小球和弹簧两个物体组成系统能量守恒，小球的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能，故小球的机械能减小。
12．【答案】D
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】 A、弹簧的弹力先大于笔的重力，此过程中笔做加速运动，动能增大，当弹力减小至小于笔的重力后，笔开始做减速运动，动能减小，故A错误；
B、由于笔的动能先增大后减小，很据机械能恒定律可知笔的重力势能与弹簧的的弹性势能之和先减小后增大，故B错误；
CD、根据机械能行恒定律可知，弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能和重力势能增加量，故C错误，D正确。
故答案选D
【分析】 笔向上运动过程总机械能不变，结合圆珠笔的运动情况分析动能和重力势能的变化，从而判断出能量的转化情况。
13．【答案】D
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】在伽利略的斜面实验中，小球从一个斜面滚到另一个斜面，斜面弹力是不同的，势能先减小后增大，速度先增大后减小；恒量应是能量，包括动能和势能，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】能量是守恒的，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式，克服摩擦力，做功机械能转化成内能，能量的转移和转化具有方向性。
14．【答案】D
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】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。ABC不符合题意；
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，D符合题意；
故答案为：D
【分析】能量守恒定律是自然界的普遍规律，能量不会消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化到另一种形式。
15．【答案】D
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】A.自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小，说明秋千受到空气阻力作用，机械能不断减少，但总能量守恒，A不符合题意；
B.秋千向下摆动时动能是增大的，B不符合题意；
C.秋千在运动的过程中，要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，机械能不守恒，C不符合题意；
D.任何形式的能在转化为其他形式能的过程中，能的总量都是保持不变的，即总能量是守恒的，减少的机械能转化为内能，D符合题意；
故答案为：D
【分析】能量守恒定律是自然界的普遍规律，能量不会消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化到另一种形式。
16．【答案】D
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】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；A不符合题意.
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，B不符合题意.
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；C不符合题意.
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；D符合题意.
故答案为：D
【分析】能量守恒定律是自然界的普遍规律，能量不会消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化到另一种形式。
17．【答案】D
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】流量表示单位时间内水流过的体积，水的流量恒定不变，则单位时间内水流体积相等，水流的体积V=vS，其中 ，比较可知，A、B处水流的速度大小之比为4：9，D符合题意。
故答案为：D
【分析】对于水来说，在流动的时候体积不变，结合截面积的关系列方程求解流速。
18．【答案】A
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】把一个NaCl分子分解成Na+ 和Cl-的过程中，外界提供的能量为6.1eV．一个Na+还原成中性钠原子要释放5.1eV．而一个Cl-还原成氯原子外界要提供3.8eV，所以将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性Na和Cl的过程中，外界提供的总能量为ΔE＝(6.1－5.1＋3.8)eV＝4.8eV，A符合题意；BCD不符合题意；
故答案为：A
【分析】NaCl分子分解需要克服电荷之间的库仑力，需要外界提供能量，结合两个离子的电势能求解即可。
19．【答案】A
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】A、自然界的能量守恒，在利用能的过程中，能量在数量上并未减少，A符合题意；
B、自然界的能量守恒，但能源需要节约，因为能量的转换有方向性，同时为了提高生活质量，B不符合题意；
C、能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性，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，C不符合题意；
D、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，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】能量守恒定律是自然界的普遍规律，能量不会消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化到另一种形式。
20．【答案】A,B
【知识点】能源的分类与应用
【解析】【解答】A、能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，但品质越来越差，即可利用率越来越低，故A正确；
B、可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡，故B正确；
C、煤炭、石油等石化能源是不可再生能源，故C错误；
D、能量在转化和转移过程中总量保持不变，但能量的转化具有方向性，所以需要节约能源，故D错误。
故答案为：AB。
【分析】能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，但可利用率越来越低。能量的转化具有方向性。熟悉掌握能源的分类及应用。
21．【答案】A,D
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】A、从滑梯上滑下的小孩臀部感到烫是通过做功方式改变物体内能，机械能转化为内能，温度升高，A符合题意；
B、在太阳光下晒暖是热传递，实质是热量的转移，B不符合题意；
C、冷天里喝一杯热水，马上感到暖和，实质是热量的转移，C不符合题意；
D、钻木取火属于克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，D符合题意。
故答案为：AD
【分析】属于机械能转化为内能的例子其原理一定会由于机械运动或者高度的变化致使物体发热，其内能的产生不是依靠热传递。
22．【答案】B,C
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】功是物体能量转化的量度，做功的过程就是能量从一种形式转化为其他形式的过程，A不符合题意，C符合题意；物体在只受重力作用时，也只有重力做功，则机械能一定不变，B符合题意； 根据能量守恒定律，各种不同形式的能量在相互转化的过程中，其总量保持不变，D不符合题意；
故答案为：BC.
【分析】根据功能关系理解。
23．【答案】（1）解：由牛顿第二定律可得mgsinθ-μ1mgcosθ=ma
代入数据可得a=2m/s2
（2）解：设滑到底端时速度大小为v，由匀加速直线运动公式v2=2aL
代入数据可得v=6m/s
（3）解：设在水平面上滑行的距离为x，在水平方向对物体由能量守恒可得
代入数据可得x=3m
【知识点】能量守恒定律；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律
【解析】【分析】 (1) 受力分析，根据牛二 mgsinθ-μ1mgcosθ=ma ，求出加速度。
(2) 根据匀变速直线运动公式， v2=2aL 求出速度。
(3) 根据能量守恒，动能转化为摩擦生热， ，求出x。
24．【答案】（1）解：由能量守恒
解得
（2）解：恰好到最高点时半径为r，最高点速度为v
解得
【知识点】能量守恒定律；牛顿第二定律；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）释放物体时，其弹性势能转化为内能和重力势能的大小，利用能量守恒定律可以求出弹性势能的大小；
（2）物体恰好经过最高点，利用牛顿第二定律及过程的能量守恒定律可以求出轨道半径的大小。
25．【答案】（1）解：将A、B两球看成一个整体，两球处于静止状态，则重力等于电场力，有2mg－qA L－q ·2L＝0
解得：qA＝6q
（2）解：当B球下落速度达到最大时，重力与电场力大小相等，即mg＝q x0
解得：x0＝4L
（3）解：全程能量守恒，返回时B球速度为0
【知识点】能量守恒定律；共点力的平衡
【解析】【分析】（1）把A、B两个小球看做一个整体，对系统进行受力分析，受到的重力等于电场力，列方程求解球A的电荷量即可；
（2）当重力与电场力等大时，小球B的速度最大，列方程求解位置即可；
（3）电场力对小球先做负功再做正功，合外力做功为零，速度不变。
26．【答案】转化；不变
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】能的最基本性质是：不同形式的能量之间可以相互转化，而且在转化的过程中能的总量总保持不变，即能量守恒。
【分析】根据能量守恒可以知道能量可以相互转化和传递但是总量保持不变。
27．【答案】解:一物体沿某一斜面匀速下滑，在下滑过程中，动能不变，势能减小，即机械能减小，但是由于斜面有摩擦阻力作用，即物体下滑过程中克服做功产生内能，即减小的机械能转化系统的内能，但是总的能量还是守恒的，故这个认识是不正确的。
【知识点】能量守恒定律
【解析】【分析】匀速下滑过程一定受到摩擦力做功，所以产生了内能，所以重力势能减少增加了内能所以能量守恒。
28．【答案】解:物体沿光滑的斜面加速下滑，速度增大，从而导致动能增大；高度降低，重力做正功，导致重力势能减小，减小的重力势能转化为动能，总的能量守恒。
【知识点】能量守恒定律
【解析】【分析】加速下滑速度增加动能增加，高度下降重力势能减少，动能全部转化为重力势能，能量守恒。
29．【答案】4×1010
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】退潮时，由坝内流向坝外的水的质量
m＝ρV＝ρSh＝1.0×103×1.0×107×（20－18）kg＝2×1010 kg
该过程中重力势能的减少量ΔEp减＝mg
两次涨潮、退潮共减少
ΔEp＝2mg ＝mgh
故每天发出的电能
E电＝ΔEp·10%＝2×1010×10×2×10% J＝4×1010 J
【分析】利用重力势能的百分之十转化为电能，所以只要求出重力势能大小就知道产生的电能。
30．【答案】（1）
（2）C
（3）B
【知识点】弹性势能；能量守恒定律
【解析】【解答】解：（1）滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC段的平均速度表示离开时的速度；则有：
v= ； （2）弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，应测量滑块的质量；故答案为：C．（3）增大AO间的距离时，滑块被弹出后的速度将增大，故通过两光电门的时间将减小；
故答案为：（1） ；（2）C；（3）B．
【分析】本实验原理是能量守恒的应用，通过实验数据测量间接求出物体的动能，因此需要测量物体的质量，时间和位移求速度。实验题分析困难、易出错，原因就是物理模型和实际生活实例联系不起来。无法对实际问题做出正确的理论分析。
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