新教材适用高中物理第四章能源与可持续发展测评A教科版必修第三册

第四章测评(A)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.自由摇摆的秋千摇摆的幅度越来越小,下列说法正确的是()A.机械能守恒B.能量正在消逝C.只有动能和重力势能的相互转化D.削减的机械能转化为内能,但总能量守恒答案:D解析:在秋千摇摆的过程中,由于阻力的存在,须要克服阻力做功,机械能会削减,但能量并没有消逝,削减的机械能转化为内能,总能量保持不变。则D正确,A、B、C错误。2.质量分布匀称的不行伸长的绳索重为G,A、B两端固定在水平天花板上,如图所示,今在绳索的最低点C处施加一竖直向下的力将绳索绷直,在此过程中,绳索AB的重心位置将()A.渐渐上升 B.渐渐降低C.先降低后上升 D.始终不变答案:A解析:在用力向下拉绳索的过程中,外界对绳索做功,消耗了能量,确定转化为绳索的某种能量,而整个过程中绳索只有重力势能发生了变更,其他各种能量均不变,所以绳索的重力势能确定在渐渐增加,从而其重心位置渐渐上升,则A正确,B、C、D错误。3.滑块静止于光滑水平面上,与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态,现用恒定的水平外力F作用于弹簧右端,在向右移动一段距离的过程中拉力F做了10J的功。在上述过程中()A.弹簧的弹性势能增加了10JB.滑块的动能增加了10JC.滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10JD.滑块和弹簧组成的系统机械能守恒答案:C解析:拉力F做功的同时,弹簧伸长,弹性势能增大,滑块向右加速,滑块动能增加,由功能关系可知,拉力做功等于滑块的动能与弹簧弹性势能的增加量之和,C正确,A、B、D均错误。4.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小()A.一样大B.水平抛的最大C.斜向上抛的最大D.斜向下抛的最大答案:A解析:不计空气阻力的抛体运动,机械能守恒。故以相同的速率向不同的方向抛出落至同一水平地面时,物体速度的大小相等。故只有选项A正确。5.如图所示,质量为m的滑块以确定初速度滑上倾角为θ的固定斜面,同时施加一沿斜面对上的恒力F=mgsinθ;已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ,取动身点为参考点,能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q、滑块动能Ek、势能Ep、机械能E随时间t或位移x关系的是()答案:C解析:依据滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ可知,滑动摩擦力等于重力沿斜面对下的分力,施加一沿斜面对上的恒力F=mgsinθ,物体机械能保持不变,重力势能随位移x匀称增大,C项正确,D项错误;产生的热量Q=Ffx,随位移匀称增大,滑块动能Ek随位移x匀称减小,A、B项错误。6.当今人类利用的新能源是()A.电能 B.太阳能C.化石燃料 D.核能答案:BD解析:电能是二次能源,是由其他形式的能转化而来的,不是新能源。化石燃料是传统能源,太阳能和核能是当今的新能源,故B、D正确。7.依据能量转化和转移的方向性,下列推断正确的是()A.电流的电能不行能全部转化为内能B.在火力发电机中,燃气的内能不行能全部转化为电能C.热机中,燃气的内能不行能完全转化为机械能D.在热传导中,热量不行能自发地从低温物体传递给高温物体答案:BCD解析:电流的电能可全部转化为内能(由电流热效应中的焦耳定律可知),而内能不行能全部转化为电能;机械能可全部转化成内能,而内能不行能全部转化成机械能;在热传导中热量只能自发地从高温物体传递给低温物体,而不能自发地从低温物体传递给高温物体。故选项B、C、D正确,A错误。8.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽视,运动员可视为质点,下列说法正确的是()A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中,重力势能的变更量与重力势能零点的选取有关答案:ABC解析:在运动员到达最低点前,运动员始终向下运动,依据重力势能的定义可知重力势能始终减小,故选项A正确;蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力方向向上,而运动员向下运动,所以弹力做负功,弹性势能增加,故选项B正确;对于运动员、地球和蹦极绳所组成的系统,蹦极过程中只有重力和弹力做功,所以系统机械能守恒,故选项C正确;重力做功是重力势能转化的量度,即WG=-ΔEp,而蹦极过程中重力做功与重力势能零点的选取无关,所以重力势能的变更量与重力势能零点的选取无关,故选项D错误。二、填空题(本题共2小题,共20分)9.(10分)评价能量品质的标准是能量可被利用的价值,据此,机械能的品质内能的品质,高温物体所含内能的品质低温物体所含内能的品质。(均选填“高于”或“低于”)

答案:高于高于10.(10分)升降机底板上放一质量为100kg的物体,物体随升降机由静止起先竖直向上移动5m时速度达到4m/s,g取10m/s2,此过程中物体的重力势能增加J,物体的机械能增加J。

答案:50005800解析:物体重力势能增加mgh=100×10×5J=5000J;W升-mgh=12mv2,可解得W升=5800J,物体机械能增加E=Fh=W升=三、计算题(本题共3小题,共40分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(10分)新疆某地山口的风速可达15m/s,山口处横截面积为1000m2,设通过山口的风能全部用于使风力发电机转动,且风能的20%转化为电能,则通过这个山口的风的发电功率多大?(设空气密度ρ=1.3kg/m3)答案:438.75kW解析:通过山口的风能即风的动能,设为E,则E=12(ρSvt)v2=12ρSvP=Wt=E×20%t=12ρSv3t×20%t=11012.(14分)如图所示,皮带的速度是3m/s,两圆心的距离s=4.5m,现将m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上,物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.15,电动机带动皮带将物体从左轮运输到右轮正上方时,求:(g取10m/s2)(1)小物体获得的动能Ek;(2)这一过程摩擦产生的热量Q;(3)这一过程电动机消耗的电能E。答案:(1)4.5J(2)4.5J(3)9J解析:(1)设小物体与皮带达到共同速度时,物体相对地面的位移为s'。μmgs'=12mv2,解得s'=3m<4.即物体可与皮带达到共同速度,此时Ek=12mv2=12×1×32J=4(2)由μmg=ma得a=1.5m/s2,由v=at得t=2s,得Q=μmg(vt-s')=0.15×1×10×(6-3)J=4.5J。(3)由能量守恒知E电=Ek+Q=4.5J+4.5J=9J。13.(16分)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,另一端恰位于滑道的末端O点。已知在OM段,物块A与水平面间的动摩擦因数均为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。答案:(1)2gh(2)mgh-μmgd(3)h-2解析:(1