6.2 能量的转化与守恒同步练习 2021—2022 学年高中物理鲁科版 （2019）必修第三册 一、选择题（共 15 题） 1．随着“西气东输”的实施，上海有很多家庭都用上了天然气，天然气属于（　　） A．一次能源 B．新能源 C．非燃料能源 D．可再生能源 2．如图，一木块放在光滑水平地面上，一颗子弹水平射入木块中，此过程中木块受到的平均阻力为 f ， 子弹射入深度为 d ，木块位移为 s ，则此过程中（ ） A．子弹的内能增加了 fd B．子弹和木块组成的系统机械能守恒 C．木块增加的动能为 fs D．子弹动能的减少等于木块动能的增加 3．利用能源的过程实质上是(　　) A．能量的消失过程 B．能量的创造过程 C．能量不守恒的过程 D．能量转化或转移并且耗散的过程 4．下面属于二次能源的是（　　） A．石油 B．电能 C．煤炭 5．关于能量耗散，下列说法正确的是（　　） A．能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了 D．风能 B．能量耗散表明，能量守恒定律是错误的 C．能最耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但可利用的能源减少了 D．能量不可能耗散，能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性 6．全球受“新冠”疫情的影响，能源市场需求减少，国际原油价格一路走低。下列关于能量和能源说法正确 的是 （　　） A．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源 B．在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少 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 7．“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，我国目前已成为世界节能和利用新能源、可再生能源第一大 国。下列符合节能做法的是（　　） A．教室自然采光条件好时应及时关灯 B．中午离开教室后让电风扇继续开着 C．家庭空调长时间设置在 18℃ D．教室的电脑即便不使用时也保持开机状态 5 8．某同学将质量为 m 的一矿泉水瓶（可看成质点）竖直向上抛出，水瓶以 4 g 的加速度匀减速上升，上升 的最大高度为 H，水瓶往返过程受到的阻力大小不变。则（　　） A．水瓶落回地面时动能大小为 mgH 5 B．上升过程中水瓶的机械能减少了 4 mgH 5 C．上升过程中水瓶的动能改变量为 4 mgH D．水瓶上升过程克服重力做功的平均功率等于下落过程重力的平均功率 9．一物体质量为 m，自 A 点由静止开始沿曲面槽滑到 B 点后，离开支持面飞出，如图所示，若在 A→B 的 过程中，物体损失的机械能为 E，不计空气阻力，物体从 B 点飞出时的水平分速度为 v，则物体到达最高 点与 A 点的高度差为（　　） v2 A． 2 g mv 2  2E C． 2mg H  v2 B． 4g D． H mv 2  2E 2mg 10．2021 年 6 月 11 日，我国成功将北京三号卫星送入预定轨道，如图卫星两翼的太阳能电池板把太阳能 转化为电能供卫星使用。关于太阳能等能源与可持续发展，以下说法正确的是（　　） A．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化学能源可以改善空气质量 B．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造 C．水电站里的发电机装置可以将水库中储存的水的机械能全部转化为电能 D．核能对环境的污染比常规能源对环境的污染大 11．如图所示，质量为 m 的长木板静止在光滑水平面上，轻弹簧放在长木板上，一端与长木板右端的固定 1 挡板相连，长木板与挡板的总质量为 m，一个质量为 m 的物块从长木板的左端以大小为 v0 的速度滑上长 2 木板，当物块再次滑到长木板的左端时，物块与长木板相对静止。则（　　） A．物块与长木板相对静止时，弹簧的弹性势能一定为零 B．弹簧被压缩时具有的最大弹性势能为 1 mv02 12 1 2 C．物块与木板间因摩擦产生的热量为 mv0 3 D．物块先向右做减速运动，后向左做加速运动 12．新鲜、刺激、好玩、安全的蹦极运动是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志，运动员从高处 跳下，下图为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在 O 点，另一端和运动员相连。假设弹性绳索长 20m，劲度系数为 1000N/m，人重 60kg，运动员从距离地面 45m 的高台子站立着从 O 点自由下落，到 B 点 弹性绳自然伸直，C 点加速度为零，D 为最低点，然后弹起。运动运可视为质点，不计弹性绳的质量，整 个过程中忽略空气阻力。运动员从 B→C→D 的过程中（　　） A．B→C 的过程，运动员处于超重状态 B．C→D 的过程，运动员处于失重状态 C．B→C 运动员减少的重力势能等于弹性绳增加的弹性势能 D．C→D 的过程，运动员做加速度增加的减速运动 13．已知一足够长的传送带与水平面的倾角为 θ，以一定的速度匀速运动。某时刻在传送带适当的位置放 上具有一定初速度的物块（如图 a 所示），以此时为 t＝0 时刻记录了小物块之后在传送带上运动的速度随 时间的变化关系，如图 b 所示（图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小 送带的速度保持不变，g 取 10m/s2，则下列判断正确的是（　　） A．0~t1 内，传送带对物块做正功 B．物块与传送带间的动摩擦因数为 μ，   tan  v1  v2 。已知传 1 2 2 C．0~t2 内，传送带对物块做功为 2 （ mv2 －mv1 ） D．系统产生的热量一定比物块动能的减少量大 14．如图所示，质量为 2kg 的物体 A 静止在竖直的轻质弹簧上面，质量为 3kg 的物体 B 用细线悬挂起来， A、B 紧挨在一起但 A、B 之间无压力，某时刻将细线剪断，取 g=10m/s2﹐则（　　） A．细线剪断瞬间，B 对 A 的压力大小为 30N B．细线剪断后，在 A 与 B 一起向下的运动过程中，当 A、B 总重力等于弹簧弹力大小时，系统的重力势 能和弹性势能之和最小 C．细线剪断之后，在 A 与 B 一起向下的运动过程中，B 对 A 的压力不变 D．细线剪断之后，在 A 与 B 一起向下的运动过程中，当 A 的速度最大时弹簧的弹性势能最小 15．如图所示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为 30°，木箱质量为 M，货物质量 3 m=2M，木箱与轨道的动摩擦因数为 6 。木箱在轨道顶端时，自动装货装置将货物装入木箱，然后木箱载 着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下后返回。下列选项错 误的是（　　） A．卸下货物后木箱恰好被弹回到轨道顶端 B．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度 C．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，木箱和货物减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能 D．木箱上升的过程中，弹簧减少的弹性势能全部转化为木箱的机械能和系统的内能 二、填空题（共 4 题） 16．能源的开发与环境的关系∶ （1）人类的生存与发展需要____，能源的开发与使用又会对环境造成_____。 （2）一方面要大力提倡____，另一方面要发展_______能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过 程中对生态环境的污染程度低的____能源。 17．在 20 世纪中，人类使用的能源主要有_______三种。 18．开发利用太阳能，将会满足人类长期对大量能源的需求。太阳能的光热转换是目前技术最为成熟、应 用最广泛的形式。太阳能热水器的构造示意图如图甲所示，下方是日光灯管似的集热管，由导热性能良好 的材料制成，在黑色管和外面透明管间有空隙，并抽成真空，集热管的下方是一块光亮的铝合金板子，做 成凹凸状的曲面。 试分析下列有关太阳能的利用问题： (1)说明太阳能热水器哪些结构与其功能相适应，水箱为何安装在顶部而非下部？( ) (2)图中 A 是集热器，B 是储水容器，在阳光直射下水将沿________时针方向流动，这是因为________。C 是辅助加热器，其作用是________。请在图中适当位置安上进水阀门和出水阀门，并说明选择位置的理由 ________。 19．活动课上，老师要求同学们用手中能伸缩的圆珠笔测量圆珠笔与课桌桌面间的动摩擦因数，某同学仔 细观察圆珠笔，发现笔内有一根小弹簧，压一下笔尾的小帽，笔尖就伸出．思考后，他设计了下面的实验： （1）使笔尾部朝下，如图所示，将笔向下按，直至小弹簧压缩量最大，使小帽缩进，然后放手，笔将向 上弹起一定高度； （2）在水平桌面上固定一个硬盒，将笔平放在水平桌面上，笔的尾部紧压硬盒壁，水平推动笔杆，使小 帽缩进，仍然使小弹簧压缩量最大，然后放手，笔将在水平桌面上滑动一端距离． 当地重力加速度为 g．请你根据该同学的想法，完成下面的空格： ① 上面第（1）步操作中需要测量的物理量是__________； ② 上面第（2）步操作中需要测量的物理量是__________； ③ 根据你写出的测量的物理量，该圆珠笔与课桌桌面间的动摩擦因数 μ=__________． 三、综合题（共 4 题） 20．瀑布从 10m 高处下落，如果下落过程中重力做功的 40%是用来提高水的内能，则水的温度可升高多少？ [水的比热容为 � c  4200J /  kg � C ] 21．节水喷灌系统主要应用在农场、体育场、大型公园等需要大范围喷洒的场所．节水喷灌系统的应用， 有效地提高了水资源的利用率，达到了节水的效果．如图所示为某农庄灌溉工程的示意图，地面与水面的 距离为 H=17.2m．用水泵从水池抽水（抽水过程中 H 保持不变），水从管口以不变的速度源源不断地沿水 平方向喷出，水落地的位置到管口的水平距离为 x=4.8m．设管口横截面上各处水的速度都相同．龙头离地 面高 h=1.8 m，水管横截面积为 S=4cm2，水的密度为 ρ=1.0×103 kg/m3，重力加速度为 g =10m/s2，不计空气 阻力．求： （1）水从管口射出时的速度大小 （2）水落地时的速度大小和方向 （3）不计额外功的损失，水泵输出的功率 P 22．如图所示，A，B 两个物体放在光滑的水平面上，中间由一根轻质弹簧连接，开始时弹簧呈自然状态， A，B 的质量均为 M0.1kg，一颗质量 m25g 的子弹，以 v045m/s 的速度水平射入 A 物体，并留在其中。 则在以后的运动过程中，求： (1)子弹射入木块后二者共同的速度； (2)子弹与木块作用过程中损失的机械能； (3)弹簧能够具有的最大弹性势能。 23．发生弹性形变的物体，由于各部分之间弹力的相互作用，具有弹性势能，用 EP  EP 表示，研究表明 1 2 kx ，其中 k 表示弹簧的劲度系数，x 表示弹簧的形变