高中物理课时跟踪检测十六能源的开发与利用doc教科版必修2.docx

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高中物理课时跟踪检测十六能源的开发与利用doc教科版必修2

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【2019-2020】高中物理课时跟踪检测十六能源的开发与利用doc教科版必修2

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1．有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度。

他的办法是：

关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量的传递，则开机后，室内的温度将（　　）

A．逐渐有所升高

B．保持不变

C．开机时降低，停机时又升高

D．开机时升高，停机时降低

解析：

选A　冰箱工作，会产生热量，即消耗电能，产生了内能，且房间与外界没有能量交换，所以房内温度会升高，A正确。

2．力对物体做功100J，下列说法正确的是（　　）

A．物体具有的能量增加100J

B．物体具有的能量减少100J

C．有100J的能量发生了转化

D．产生了100J的能量

解析：

选C　力对物体做功100J,就有100J的能量发生了转化，但是物体具有的能量不一定增加也不一定减少，比如只有重力做功的情况物体具有的机械能不变，故A、B、D错误，C正确。

3．关于能源的开发和节约，你认为以下观点错误的是（　　）

A．能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为

B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现

C．能源的开发利用，必须要同时考虑对环境的影响

D．和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径

解析：

选B　虽然能量守恒，但由于常规能源不可再生，可利用能源仍存在减少问题，故要节约能源和开发新能源。

故选B。

4．不同的物理现象往往反映出相同的物理规律。

如图1所示的现象中在能量转化方面的共同点是（　　）

图1

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

解析：

选A　题图中几种现象的共同特点是物体的机械能转化为其他形式的能量，选项A正确。

5．（多选）某人将重物由静止开始举高h，并使物体获得速度v，则下列说法中正确的是（　　）

A．物体所受合外力对它做的功等于物体动能的增加

B．此人对物体做的功等于物体动能和重力势能的增加量

C．物体所受合外力做的功等于物体动能和重力势能的增加量

D．克服重力做的功等于物体重力势能的增加量

解析：

选ABD　由动能定理知，合外力做的功等于物体动能的改变量，故A正确，C错误；人给物体的力对物体做的功等于物体机械能的改变量，B正确；重力做负功，克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，D正确。

6.（多选）质量为m1、m2的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为m的人站在m1上用恒力F拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为v1和v2，位移分别为s1和s2，如图2所示。

则这段时间内此人所做的功的大小等于（　　）

图2

A．Fs2　　　　　　　　　　B．F（s1＋s2）

C.m2v22＋（m＋m1）v12D.m2v22

解析：

选BC　根据功能转化关系知道：

人做的功都转化成了系统的能量，即m1、m2和人的动能，所以C正确；或者利用动能定理得绳子上的拉力对m1、m2做功的和为他们动能的增量。

根据恒力做功的计算方法绳子上的力也为F，由恒力做功公式W＝Fs得：

W＝F（s1＋s2），所以B正确。

7．两块完全相同的木块A、B，其中A固定在水平桌面上，B放在光滑水平桌面上。

两颗同样的子弹以相同的水平速度射入两木块，穿透后子弹的速度分别为vA、vB，在子弹穿透木块过程中因克服摩擦力产生的内能分别为QA、QB，设木块对子弹的摩擦力大小一定，则（　　）

A．vA＞vB，QA＞QBB．vA＜vB，QA＝QB

C．vA＝vB，QA＜QBD．vA＞vB，QA＝QB

解析：

选D　设子弹的初速度为v0，质量为m，木块的厚度为d，穿透过程中子弹所受阻力大小为ƒ，未固定的木块前进了x，根据动能定理：

ƒd＝mv02－mvA2，ƒ（d＋x）＝mv02－mvB2，比较以上两式得vA＞vB，两种情况下产生的热量相等，QA＝QB＝ƒd，故D正确。

8.（多选）如图3所示，在粗糙的桌面上有一个质量为M的物块，通过轻绳跨过定滑轮与质量为m的小球相连，不计轻绳与滑轮间的摩擦，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（　　）

图3

A．小球的机械能守恒

B．物块与小球组成的系统机械能守恒

C．若小球匀速下降，小球减少的重力势能等于物块M与桌面间摩擦产生的热量

D．若小球加速下降，小球减少的机械能大于物块M与桌面间摩擦产生的热量

解析：

选CD　由于绳子对小球做负功，因此小球的机械能减小，A错误；由于桌面粗糙，摩擦力对M做负功，因此物块与小球组成的系统机械能减小，B错误；若小球匀速下降，根据能量守恒，小球减小的重力势能没有转化为动能，而是完全转化为M与桌面摩擦生成的热量，C正确；而若小球加速下降，则小球减小的机械能一部分摩擦生热，另一部分转化为物块与小球组成系统的动能，因此D正确。

9．如图4所示，甲、乙两车用轻弹簧相连静止在光滑的水平面上，现在同时对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力F1、F2，使甲、乙同时由静止开始运动，在整个过程中，对甲、乙两车及弹簧组成的系统（假定整个过程中弹簧均在弹性限度内），下列说法正确的是（　　）

图4

A．系统受到外力作用，动能不断增大

B．弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大

C．恒力对系统一直做正功，系统的机械能不断增大

D．两车的速度每次减小到零时，弹簧的弹力大小都大于外力F1、F2的大小

解析：

选B　对甲、乙单独受力分析，两车都先加速后减速，故系统动能先增大后减小，A错误。

弹簧最长时，外力对系统做正功最多，系统的机械能最大，B正确。

弹簧达到最长后，甲、乙两车开始反向加速运动，F1、F2对系统做负功，系统机械能开始减小，C错误。

当两车第一次速度减小到零时，弹簧弹力大小大于F1、F2的大小，当返回速度减小为零时，弹簧的弹力为零，小于外力F1、F2的大小，D错误。

10.如图5所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则（　　）

图5

A．物块机械能守恒

B．物块和弹簧组成的系统机械能守恒

C．物块机械能减少mg（H＋h）

D．物块和弹簧组成的系统机械能减少mg（H＋h）

解析：

选D　对于物块来说，从A到C要克服空气阻力做功，从B到C又将一部分机械能转化为弹簧的弹性势能，因此机械能肯定减少，故A错误；对于物块和弹簧组成的系统来说，减少的机械能为克服空气阻力所做的功，故B错误；由A运动到C的过程中，物块的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量，所以物块机械能减少mg（H＋h），故C错误；物块从A点由静止开始下落，加速度是g，根据牛顿第二定律得：

f＝mg－ma＝mg，所以空气阻力所做的功－mg（H＋h），整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功，所以物块、弹簧和地球组成的系统机械能减少mg（H＋h），故D正确。

11.某海湾共占面积1.0×107m2，涨潮时平均水深20m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20m不变，退潮时，坝外水位降至18m（如图6）。

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，该电站每天能发出多少电能？

（g＝10m/s2，不计发电机的能量损失）

图6

解析：

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＝2×1010kg

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＝4×1010J。

答案：

4×1010J

12.严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响。

汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点。

地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放。

图7

若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20s达最高速度72km/h，再匀速运动80s，接着匀减速运动15s到达乙站停住。

设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N，匀速运动阶段牵引力的功率为6×103kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。

（1）求甲站到乙站的距离；

（2）如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气态污染物的质量。

（燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物3×10－6克）

解析：

（1）设列车匀加速直线运动阶段所用的时间为t1，距离为s1；在匀速直线运动阶段所用的时间为t2，距离为s2，速度为v；在匀减速直线运动阶段所用的时间为t3，距离为s3；甲站到乙站的距离为s。

则

s1＝vt1①

s2＝vt2②

s3＝vt3③

s＝s1＋s2＋s3④

联立①②③④式并代入数据得

s＝1950m。

⑤

（2）设列车在匀加速直线运动阶段的牵引力为F，所做的功为W1；在匀速直线运动阶段的牵引力的功率为P，所做的功为W2。

设燃油公交车与该列车从甲站到乙站做相同的功W，将排放气态污染物的质量为M。

则

W1＝Fs1⑥

W2＝Pt2⑦

W＝W1＋W2⑧

M＝（3×10－9kg·J－1）·W⑨

联立①⑥⑦⑧⑨式并代入数据得

M＝2.04kg。

⑩

答案：

见解析