届人教版 能量守恒定律与能源单元测试.docx

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届人教版能量守恒定律与能源单元测试

1.关于能量和能源,下列说法中正确的是（　D　）

A.能量在转化和转移的过程中,其总量有可能增加

B.能量在转化和转移的过程中,其总量会不断减少

C.能量在转化和转移的过程中总量保持不变,故节约能源没有必要

D.能量的转化和转移具有方向性,且现有可利用的能源有限,故应节约能源

解析:

根据能量守恒定律可知,能量在转化和转移过程中总量既不会增加,也不会减少,选项A,B错误;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,故必须节约能源,选项C错误;能量的转化和转移具有方向性即朝可利用率低的方向转化,且现有可利用的能源有限,故必须节约能源,选项D正确.

2.煤、石油、天然气和生物资源的能量作为能源的共同特点是（　C　）

A.可再生能源,取之不尽,用之不竭

B.不可再生能源,用一点,少一点

C.来自太阳辐射的能量

D.污染环境的能源

解析:

煤、石油、天然气是不可再生能源,对环境污染严重,生物资源是可再生能源,对环境无污染或污染很少,这些能源都来自太阳辐射的能量.

3.关于能源的开发和利用,下列观点不正确的是（　B　）

A.能源是有限的,无节制地使用常规能源,是一种盲目的短期行为

B.根据能量守恒定律,能源是取之不尽、用之不竭的

C.能源的开发和利用,必须同时考虑其对生态环境的影响

D.不断开发新能源,是缓解能源危机、加强环境保护的重要途径

解析:

在能源的利用过程中,虽然能量的数量并未减少,但在可利用的品质上降低了,从便于利用的变成不便于利用的了.所以,我们要节约能源.故选项B符合题意.

4.下述做法能改善空气质量的是（　B　）

A.以煤等燃料作为主要生活燃料

B.利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源

C.鼓励私人购买和使用汽车代替公交车

D.限制使用电动车

解析:

本题考查的是当今社会的热门话题:

环境保护、改善空气质量,主要是减少污染气体的排放.

5.下列说法中正确的是（　C　）

A.热量不能自动地从高温物体传给低温物体

B.热量不能从低温物体传到高温物体

C.热传导是有方向性的

D.煤的利用使其逐渐减少说明能量是不守恒的

解析:

热量能自动地从高温物体传给低温物体,是符合热传导的方向性规律的,故选项C正确,选项A错误;热量虽不能自动地从低温物体向高温物体传导,但在一定的外界影响下可以,如电冰箱等制冷设备,故选项B错误.“能量耗散”是指能量在转化过程中没有办法把流散的能量重新收集起来再加以利用,能源的利用使其减少但能量还是守恒的,选项D错误.

6.（多选）下面关于能源的说法中正确的是（　BC　）

A.一切能源是取之不尽,用之不竭的

B.能源是有限的,特别是常规能源,如煤、石油、天然气等

C.大量消耗常规能源会使环境恶化,故提倡开发利用新能源

D.核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤炭大

解析:

尽管能量守恒,但耗散的内能无法重新收集利用,所以能源是有限的,特别是常规能源,选项A错误,B正确;常规能源的利用比核能的利用对环境的影响大,选项C正确,D错误.

7.下列过程中,可能发生的是（　C　）

A.某工作物质从高温热源吸收20J的热量,全部转化为机械能,而没有引起其他变化

B.打开一高压密闭容器,其内气体自发逸出后又自发逸进去,恢复原状

C.利用其他手段,使低温物体的温度更低,使高温物体的温度更高

D.将两瓶不同液体混合,然后又自发地各自分开

解析:

根据能量转化的方向性可知,机械能可以完全转化为内能,但内能不能够完全转化为机械能而不引起其他变化,内能完全转化为机械能需要借助其他条件,引起其他变化,选项A错误;高压密闭容器内气体可以自由地逸出变为低压气体,但低压气体要变为高压气体,再返回到容器内需要外力作用才能完成,选项B错误;利用冰箱,通过消耗电能可以使物体的温度变得更低,利用电炉可以使物体的温度变得更高,选项C正确;两瓶不同液体混合,分子扩散,但扩散过程不可逆,选项D错误.

8.电动车所需能量由它所携带的蓄电池供给.如图为某类电动车与汽油车性能的比较.通常车用电动机的质量是汽油机的4倍或5倍.为促进电动车的推广使用,在技术上主要应对电动车的蓄电池、电动机等部件加以改进.

给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电站.一般发电站燃烧燃料所释放出来的能量仅30转化为电能,在向用户输送及充电过程中又损失了20,这意味着使用电动车时能量转化的总效率为（　C　）

A.21B.24C.16.8D.4.2

解析:

由题图可知电动车的效率是70,使用电动车时能量转化的总效率为30×（1-20）×70=16.8,选项C正确.

9.（2017·黑龙江大庆检测）（多选）如图所示,一辆汽车从凸桥上的A点匀速运动到等高的B点,以下说法中正确的是（　AD　）

A.牵引力对汽车做的功等于汽车克服阻力做的功

B.由于车速不变,所以汽车从A到B过程中机械能不变

C.汽车在运动过程中所受合外力为零

D.汽车所受的合外力做功为零

解析:

由于A,B等高,重力做功为零,牵引力对汽车做的功等于汽车克服阻力做的功,选项A正确;由于车速不变,所以汽车从A到B过程中机械能先增加后减小,A,B两点的机械能相同,选项B错误;汽车在运动过程中,速度方向在变化,即速度变化,合外力不为零,选项C错误;根据动能定理得汽车由A匀速率运动到B的过程中动能变化为0,所以合外力对汽车做功为零,选项D正确.

10.如图,木块m放在光滑的水平面上,一颗子弹水平射入木块中,子弹受到的平均作用力为Ff,射入深度为d,此过程中木块移动了s,则（　D　）

A.子弹损失的动能为Ffs

B.木块增加的动能为Ff（s+d）

C.子弹动能的减少等于木块动能的增加

D.子弹、木块系统总机械能的损失为Ffd

解析:

子弹克服阻力做功为WFf=Ff（s+d）,子弹损失的动能为Ff（s+d）,选项A错误;Ff对木块做的功为WFf′=Ffs,木块增加的动能为Ffs,选项B错误;由功能关系知,子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块系统增加的内能之和,选项C错误;子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统内能的增加量等于Ffd,选项D正确.

11.（2017·云南云天化中学检测）（多选）一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向上加速运动,则在此物体上升h的过程中,下列说法正确的是（　BD　）

A.物体的重力势能增加了2mgh

B.物体的动能增加了2mgh

C.物体的机械能保持不变

D.物体的机械能增加了3mgh

解析:

物体上升h高度,克服重力做功为mgh,则物体重力势能增加了mgh,选项A错误;由牛顿第二定律知F-mg=ma,解得F=3mg.根据动能定理Fh-mgh=ΔE,解得ΔE=2mgh,选项B正确;物体的重力势能增加了mgh,动能增加了2mgh,机械能等于动能与重力势能之和,故机械能增加了3mgh,选项D正确,C错误.

12.（2017·山东济南期末）（多选）如图所示,在光滑水平面上放一辆小车,小车的左端放一只箱子,在水平恒力F作用下,将箱子从小车右端拉出,如果第一次小车被固定于水平面,第二次小车不固定,小车在摩擦力作用下可沿水平面运动,在这两种情况下（　BC　）

A.摩擦力大小不相等

B.F所做的功不相等

C.摩擦产生的热量相等

D.箱子增加的动能相等

解析:

小车固定时,箱子的位移等于小车的长度,设为L;小车不固定时,小车相对地面的位移设为x,则箱子的位移为x+L.两种情况下,滑动摩擦力Ff都等于μmg,F做的功分别为W1=FL,W2=F（x+L）;摩擦产生的热量Q都等于FfL;箱子增加的动能分别为ΔE1=（F-Ff）L,ΔE2=（F-Ff）（x+L）.故选项B,C正确.

13.在最近几年的夏季家电市场上出现一个新宠“变频空调”,据专家介绍变频空调比定频要节能,因为定频空调开机时就等同于汽车起动时,很耗能,是正常运行的5至7倍.定频空调在工作时达到设定温度就停机,等温度高了再继续起动,这样会频繁起动,耗电多,而变频空调起动时有一个由低到高的过程,而运行过程是通过自动变速来保持室内温度,从开机到关机中间不停机,而是达到设定温度后就降到最小功率运行,所以比较省电.阅读上述介绍后,分析以下说法中合理的是（　C　）

A.变频空调节能,运行中不遵守能量守恒定律

B.变频空调运行中做功少,转化能量多

C.变频空调在同样工作条件下运行效率高,省电

D.变频空调和定频空调做同样功时,消耗电能不同

解析:

自然界的一切过程都遵守能量守恒定律,选项A错.功是能量转化的量度,做同样功,消耗同样电能,选项B,D错.由变频空调的工作特点可知省电的原理是效率高,选项C对.

14.（2017·广东深圳检测）如图所示,传送带保持v=4m/s的速度水平匀速运动,将质量为1g的物块无初速地放在A端,若物块与传送带间动摩擦因数为0.2,A,B两端相距6m,则物块从A到B的过程中,传送带摩擦力对物块所做的功为多少?

产生的摩擦热又是多少?

（g取10m/s2）

解析:

物块与传送带间的摩擦力

Ff=μFN=μmg=0.2×1×10N=2N

由牛顿第二定律得物块加速度

a=

=

m/s2=2m/s2

物块速度达到4m/s时发生的位移

l=

=

m=4m<6m

即物块在到达B端之前就已达到最大速度4m/s,后与传送带一起匀速运动,不再发生滑动.

传送带摩擦力对物块所做的功等于物块动能的增加量,即

W=ΔE=

mv2=

×1×42J=8J

物块滑动过程中与传送带的相对位移

l相=v

-l=（4×

-4）m=4m

所以产生的摩擦热为

Q=μmgl相=0.2×1×10×4J=8J.

答案:

8J　8J

素养提升

15.（2015·福建卷,17）如图,在竖直平面内,滑道ABC关于B点对称,且A,B,C三点在同一水平线上.若小滑块第一次由A滑到C,所用的时间为t1,第二次由C滑到A,所用的时间为t2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道的动摩擦因数恒定,则（　A　）

A.t1

C.t1>t2D.无法比较t1,t2的大小

解析:

在AB段同一位置（或关于过最高点的竖直线对称的位置）处速度越大,对滑道的压力越小,所受摩擦力越小;在BC段同一位置（或关于过最低点的竖直线对称的位置）处速度越小,对滑道的压力越小,所受摩擦力越小.分析可知第一次滑块在

及

所受平均摩擦力较小,减少的机械能较少,平均速率较大,由t=

可知t1

16.（2017·湖北枣阳检测）如图所示,光滑坡道顶端距水平面高度为h,质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端恰位于坡道的底端O点.已知在OM段,物块A与水平面间的动摩擦因数为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求:

（1）物块滑到O点时的速度大小;

（2）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能（设弹簧处于原长时弹性势能为零）;

（3）若物块A能够被弹回到坡道上,则它能够上升的最大高度是多少.

解析:

（1）由机械能守恒定律得mgh=

mv2,

解得v=

.

（2）在水平滑道上物块A克服摩擦力所做的功为W=μmgd

由能量守恒定律得

mv2=Ep+μmgd

以上各式联立得Ep=mgh-μmgd.

（3）物块A被弹回的过程中,克服摩擦力所做的功仍为

W=μmgd

由能量守恒定律得

Ep=μmgd+mgh′

所以物块A能够上升的最大高度为

h′=h-2μd.

答案:

（1）

（2）mgh-μmgd

（3）h-2μd