2024-2025年新教材高中物理第6章能源与可持续发展1能量的多种形式2能量的转化与守恒课时检测含解析鲁科版必修第三册

PAGE4-能量的多种形式能量的转化与守恒(15分钟30分)一、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)1.下列说法正确的是 ()A.随着科技的发展，永动机是可以制成的B.太阳照耀到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照耀到宇宙空间的能量都消逝了C.“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违反了能量转化和守恒定律，因而是不行能的D.有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能始终走动，说明能量可以凭空产生【解析】选C。永动机是指不消耗或少消耗能量，而可以大量对外做功的装置，历史上曾出现过各种各样的所谓永动机的独创，结果都以失败告终，缘由就是违反了能量转化和守恒定律，A错误；太阳辐射大量的能量，地球只汲取了极少的一部分，就形成了风云雨雪，使万物生长，但辐射到星际空间的能量也没有消逝，肯定是转化成了别的能量，B错误；马和其他动物，包括人要运动，必需消耗能量，动物的能量来源是食物中储存的生物质能，C正确；所谓“全自动”手表内部还是有能量转扮装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，使摆锤不停摇摆，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的走动。假如把这种表放在桌面上静置两天，它肯定会停摆的，D错误。2.运动员把原来静止的足球踢出去，使足球获得100J的动能。则在运动员踢球的过程中，运动员消耗的体能 ()A.等于100J B.大于100JC.小于100J D.无法确定【解析】选B。原来静止的足球获得了100J的动能，说明在踢球过程中运动员对足球做了100J的功，有100J的体能(即体内的化学能)转化成了动能；同时运动员在踢球的过程中，由于自身的猛烈运动，也要消耗一部分体能。所以，运动员消耗的体能大于100J。3.一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出。对于这一过程，下列说法正确的是 ()A.子弹削减的机械能等于木块增加的机械能B.子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量C.子弹削减的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D.子弹削减的动能等于木块增加的动能与子弹增加的内能之和【解析】选B。子弹射穿木块的过程中，由于相互间摩擦力的作用使得子弹的动能削减，木块获得动能，同时产生热量，且系统产生的热量在数值上等于系统机械能的损失。A选项漏考虑系统增加的内能，A项错误；C、D选项应考虑的是系统(子弹、木块)内能的增加，C、D错误。4.有一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示)。在阳光的照耀下，小电扇快速转动，能给燥热的夏季带来一丝凉快，该装置的能量转化状况是 ()A.太阳能→电能→机械能B.太阳能→机械能→电能C.电能→太阳能→机械能D.机械能→太阳能→电能【解析】选A。依据题意小电扇在阳光照耀下转动，说明最初的能量来源为阳光，即太阳能，然后阳光被一块太阳能电池板汲取，将太阳能转化成电能。电能带动小电动机转动，实现了小电扇的旋转，是电能向机械能的转化。总的转化过程为太阳能→电能→机械能。故A正确。二、非选择题(本题共1小题，共10分)5.太阳能是人类运用的最基本的能源，它无污染、无费用，这种能源的运用期和太阳本身寿命一样长，当太阳光照耀地面时，1m2地面上在1s内平均得到的太阳辐射能约为1.0×103J。太阳能热水器就是干脆利用太阳能的装置，目前已经出现在我们的生活中，晓彤在网上下载了某型号太阳能热水器的宣扬广告：(1)晓彤家每天大约须要100kg热水，用这种热水器将这些水从25℃加热到45℃须要多长时间？(2)与效率为80%的电热水器相比，晓彤家每天可节约多少电能？【解析】(1)Q吸=cm(t-t0)=4.2×103×100×(45-25)J=8.4×106J太阳能热水器传给水的热量Q放=kSt时η，因为Q吸=Q放，所以t时==s=1.4×104s≈3.9h(2)W==J=10.5×106J≈2.9kW·h答案：(1)3.9h(2)2.9kW·h(10分钟20分)6.(6分)如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中 ()A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能全部转化为内能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能【解析】选B。在弹簧压缩过程中，由于摩擦力做功消耗机械能，因此机械能不守恒，选项A错误，B正确；垫板的动能转化为弹性势能和内能，选项C、D均错误。7.(14分)如图所示，质量为m的小物体A以水平速度v0从左侧冲上质量为M、长为l置于光滑水平面C上的木板B，刚好不从木板上掉下，已知A、B间的动摩擦因数为μ，此时木板对地位移为x，在这一过程中，求：(1)木板增加的动能；(2)小物体削减的动能；(3)系统产生的内能。【解析】(1)滑动摩擦力对木板B做正功，依据动能定理得μmgx=Mv2-0解得木板增加的动能ΔEkB=μmgx。(2)滑动摩擦力对小物体A做负功，依据动能定理得-μmg(x+l)=mv2-m解得小物体削减