高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第三节 能量的转化与守恒课时练习

5.3能量的转化与守恒同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第三册

一、选择题（共15题）

1．下列关于能量转化的现象的说法中，正确的是（　　）

A．用太阳灶烧水是太阳能转化为电能

B．电灯发光是电能转化为光能

C．核电站发电是电能转化为内能

D．生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是动能转化为内能

2．关于能量和能源，下列说法正确的是（　　）

A．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源

B．人类在不断地开发新能源，所以能量可以被创造

C．能量的转化和转移没有方向性

D．能量可以从一种形式转化为另一种形式，力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量

3．如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动，离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是（　　）

A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量

B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身

C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高

D．转轮的叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量

4．由能量守恒定律可知

A．能量可以被消灭，也可以被创生

B．因为能量是守恒的，所以不可能发生能源危机

C．因为能量是守恒的，所以不需要节约能源

D．不同形式的能量之间可以相互转化

5．19世纪40年代前后,不同国家、不同领域的十几位科学家,以不同的方式,各自独立地提出:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变.这个规律叫做能量守恒定律.其中,工作最有成效的三个人是（     ）

A．迈耳、焦耳、亥姆霍兹

B．牛顿、迈耳、焦耳

C．牛顿、焦耳、亥姆霍兹

D．牛顿、迈耳、亥姆霍兹

6．关于功和能，下列说法正确的是（     ）

A．功有正负，因此功是矢量

B．能量的单位是焦耳，功的单位是瓦特

C．能量可以转化与转移，但是总量不变

D．物体发生1 m位移的过程中，作用在物体上大小为1 N的力对物体做的功一定为1J

7．在伽利略理想斜面实验中,小球停下来的高度h2与它出发时的高度h1相同,我们把这一事实说成是“有某一量守恒”,下列说法中正确的是

A．小球运动过程中速度是守恒的

B．小球运动过程中高度是守恒的

C．小球运动过程中动能是守恒的

D．小球运动过程中能量是守恒的

8．诺贝尔物理奖获得者费恩曼曾说：有一个事实，如果你愿意也可以说是一条定律，支配者至今所知的一切现象……这条定律就是       （               ）

A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律

C．牛顿第三定律 D．能量守恒定律

9．某地区的风速为14m/s，空气的密度为1.3kg/m3。若通过截面积为400m2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，则发电功率约为（　　）

A．97kW B．143kW C．210kW D．269kW

10．下列说法正确的是（　　）

A．在无人自助加油站给汽车加油时，由于没有人员看管，可接打手机

B．发电厂的变压器发生火灾时，应先断开电源再灭火

C．随着科技的发展，电荷是可以消灭的

D．太阳发出的能量射到地球上转化为其他能量射到宇宙中的能量则会消失

11．下列对于功和能说法正确的是（　　）

A．重力做的功的大小等于重力势能的变化量的多少

B．物体重心离参考平面距离越大则重力势能越大

C．作用力做正功，反作用力可能不做功，但滑动摩擦力不可能不做功

D．功有正负，能量没有正负

12．有一种地下铁道，车站的路轨建的比较高，车辆进展要上坡，出战要下坡．如图所示，设坡高为1.8m，车辆进站到达A点时，具有的速度是v，下列v的大小刚好使车辆冲上坡的是？忽略摩擦和各种损耗（g取10m/s2）

A．2 m/s B．4 m/s C．6 m/s D．8 m/s

13．如图所示，竖直固定一半径为R=0.5m表面粗糙的四分之一圆弧轨道，其圆心O与A点等高。一质量m=1kg的小物块在不另外施力的情况下，能以速度m/s沿轨道自A点匀速率运动到B点，圆弧AP与圆弧PB长度相等，重力加速度g=10m/s2。则下列说法不正确的是（　　）

A．在从A到B的过程中合力对小物块做功为零

B．小物块经过P点时，重力的瞬时功率为5W

C．小物块在AP段和PB段产生的内能相等

D．运动到B点时，小物块对圆弧轨道的压力大小为11N

14．下列操作符合安全用电规范的是（　　）

A．电冰箱插头有三个齿，墙上的插口只有两个孔，掰掉一个齿插入使用

B．用铁棒插入电风扇叶片之间，卡住，然后再打开风扇

C．早读前离开宿舍，把电热毯开着，并捂上被子，晚上回来好暖和

D．以上都是作死

15．自然界存在多种能为人类提供生活、生产所需能量的能源，在下列几组能源中，属于可再生能源的一组是（　　）

A．水能、石油、核燃料

B．风能、煤炭、天然气

C．煤炭、石油、天然气

D．风能、水能、太阳能

二、填空题（共4题）

16．能量既不会凭空_____，也不会凭空消失，它只能从一种形式_____为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量_____．

17．一切运动变化无论属于什么运动形式，反映什么样的物质特性，都要满足一定的守恒定律．(    )

18．人类经过长期探索，确立了______定律：能量既不能______，也不能______，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移过程中______不变。

19．小明高一以来一直想测出他书桌表面的动摩擦因数，这天学习了“探究弹性势能的表达式”这个实验后，小明回到家迫不及待的拿出来一根轻质弹簧开始他的实验探究。如图，轻质弹簧的左端固定，右端连接一个质量为m的小物块，开始时小物块静止在粗糙水平桌面的A点，弹簧恰好处于原长，小明将物块缓慢的向左推动s后松手，压缩弹簧将物块弹回，运动到A点恰好静止，已知弹簧的劲度系数为k，弹性势能表达式为EP=kx2， 重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。则：

(1)小明书桌的动摩擦因数为： ______；

(2)向左推动物块过程中，小明做的功：______；

(3)弹回过程中，物块的最大速度：______。

三、综合题（共4题）

20．轻质弹簧原长为0. 4m，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为m=0. 3kg的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为0. 2m。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为0. 5m的水平轨道，B端与半径r=0. 15m的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ=0. 5.用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度为0. 2m，然后放开，P开始沿轨道运动。重力加速度大小为g=10m/s2.：

(1)用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度0. 2m时，弹簧的弹性势能Ep是多少；

(2)若P的质量M=0. 1kg，求P到达D点时对轨道的压力大小；

(3)若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围。

21．质量为M=4kg的木板长 L=1.4m，静止放在光滑的水平地面上，其右端静置一质量为m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与板间的动摩擦因数μ=0.4．不计空气阻力，g=10m/s2

（1）若对木板施加一个水平向右的恒力，使木板和木块一起向右运动，F的最大值是多少？

（2）今用 F=28N的水平恒力向右拉木板，若使滑块能从木板上掉下来，力F做功的最小值是多少？

22．如图所示，质量，的木板静止在光滑水平地面上．木板右端与竖直墙壁之间距离为，其上表面正中央放置一个质量的小滑块．与之间动摩擦因数为，现用大小为的推力水平向右推，两者发生相对滑动，作用后撤去推力．通过计算可知，在与墙壁碰撞时．没有滑离．设与墙壁碰撞时间极短，且无机械能损失，重力加速度．求：

(1)相对滑动的整个过程中．相对向左滑行的最大距离；

(2)相对滑动的整个过程中，、系统产生的摩擦热．

23．如图所示，在光滑桌面上放着长木板，其长度为m，在长木板的左上端放一可视为质点的小金属块，它的质量和木板的质量相等，最初它们是静止的．现让小金属块以m/s的初速度向右滑动，当滑动到长木板的右端时，滑块的速度为m/s，取m/s2，求：

（1）滑块与长木板间的动摩擦因数；

（2）小金属块滑到长木板右端经历的时间t。

参考答案：

1．B

2．D

3．D

4．D

5．A

6．C

7．D

8．D

9．B

10．B

11．A

12．C

13．C

14．D

15．D

16．     产生     转化     保持不变

17．√

18．     能量守恒     凭空产生     凭空消失     能量总量

19．              

20．(1)0. 6J；(2)1N；(3)0. 2kg≤M＜0. 4kg

21．（1）20N（2）84J

22．(1)(2)

23．（1） 0.1 （2）1s