第6章 单元测试 练习 高中物理新鲁科版必修第三册（2022年）

单元测试

一、选择题（有15小题，1-11为单项选择题，每题4分，12-15为多项选择题，每题6分，共68分，多选题选不全的得4分，有错选的得0分）

1．能源利用的过程实质上是(　　)

A．能量的消失过程

B．能量的创造过程

C．能量的转化和转移过程

D．能量的转化、传递并且逐渐消失的过程

2．核电站发电的过程中，能量的转化过程为(　　)

A．核能→机械能→内能→电能

B．核能→内能→机械能→电能

C．核能→电能→内能→机械能

D．核能→电能→机械能→内能

3.下列说法正确的是 (　　)

A.机械能全部变成内能是不可能的

B.从热库吸收的热量全部变成功是不可能的

C.热机是一种把内能转化为机械能的装置

D.没有任何漏气和摩擦时，热机的效率η=×100%=100%

4.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.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了

C.“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的

D.有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生

5.关于能源的开发和利用，下列观点不正确的是　 (　　)

A.能源是有限的，无节制地使用常规能源，是一种盲目的短期行为

B.根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的

C.能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响

D.不断开发新能源，是缓解能源危机、加强环境保护的重要途径

6.如图所示，滑块以速率v1沿固定斜面由底端向上滑行，至某一位置后返回，回到出发点时的速率变为v2，且v2<v1，则下列说法正确的是              (　　)

A.滑块在上滑过程中机械能减少，在下滑过程中机械能增加

B.在上滑和下滑两过程中，重力做的功相同

C.在上滑和下滑两过程中，摩擦力做的功相同

D.在上滑和下滑两过程中，摩擦力的平均功率相等

7.游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则 (　　)

A.下滑过程中支持力对小朋友做功

B.下滑过程中小朋友的重力势能增加

C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒

D.在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功

8.下列过程中，可能发生的是　 (　　)

A.某工作物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有引起其他变化

B.打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发溢进去，恢复原状

C.利用其他手段，使低温物体的温度更低，高温物体的温度更高

D.将两瓶不同液体互溶，然后又自发地各自分开

 9.下列说法中不正确的有 (　　)

A.热量只能自发地从高温物体传给低温物体而不能自发地从低温物体传给高温物体

B.内能不能转化为动能

C.内能不能自发地转化为动能

D.自然界中涉及热现象的宏观过程都有方向性

 10.下列哪些物理过程是可逆的 (　　)

A.在一绝热容器内盛有液体，通过不停地搅动使液体的温度升高

B.在一个传热的容器内盛有液体，容器放在一恒温的大水池内，不停地搅动液体，但液体的温度不变

C.用一根不可伸长的细轻绳悬挂一个小球，上端固定，把小球拉离平衡位置由静止释放(不计阻力)，小球会摆动

D.在一绝热容器内，不同温度的气体进行混合

11.下列说法中正确的是 (　　)

A.机械能全部转化为内能是不可能的

B.内能可以自动地、不引起任何变化地全部转化为机械能

C.热量不可以从低温物体传到高温物体

D.热量在一定的条件下可以从低温物体传到高温物体

12.(多选)下面关于熵的理解正确的是 (　　)

A.对于任何过程，熵总是增加的

B.熵越大，就意味着系统越混乱、越分散

C.气体向真空扩散时，熵值减小

D.熵较大的宏观态就是无序程度较大的宏观态

13.(多选)根据能量转化和转移的方向性，下列判断正确的是 (　　)

A.电流的电能不可能全部转化为内能

B.在火力发电机中，燃气的内能不可能全部转化为电能

C.热机中，燃气的内能不可能完全转化为机械能

D.在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体

14.(多选)下列说法正确的是 (　　)

A.机械能全部变成内能是可能的

B.第二类永动机不可能制造成功的原因是能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式

C.热量不可能从低温物体传到高温物体

D.从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的

15.(多选)足球运动员在比赛中摔倒造成粉碎性骨折，关于这一过程下列说法正确的是 (　　)

A.此过程是一个可逆过程

B.此过程是一个不可逆过程

C.此过程中熵增加

D.此过程中熵减少

二、计算题（共3小题，32分）

16.（10分）足够长的传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小物体A由静止轻放于传送带上，若小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，当物体与传送带相对静止时，求：转化为内能的能量

17.（10分）人的身体在最佳状态下，只能把人体化学能的25%转化为有用的机械能。假如一位质量为60 kg的登山运动员恰好具有这样的转化效率，若他平均每小时登高500 m，那么，他在5 h内共消耗的化学能为多少?(g取10 m/s2)

18.(12分)如图所示是一种太阳能草坪节能灯，太阳能电池板供一只“10 V　9 W”的电子节能灯工作，若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3 m2，平均1小时得到的太阳辐射能为4×105 J，太阳光平均一天按8小时计算，恰好可以供电子节能灯工作10小时。问(结果保留整数)：

(1)太阳能节能灯的能量转化情况。

(2)太阳能电池板单位面积上接收太阳能的功率大约是多少?

(3)太阳能节能灯利用太阳能的效率大约是多少?

参考答案

1．解析：选C.能源利用的过程是做功或热传递的过程，前者是能量的转化，后者是能量的转移．

2．解析：选B.在核电站中，释放的核能转化为内能，使水变为水蒸气，推动蒸汽轮机变为机械能，再带动发电机变为电能，故选B.

3.解析：选C。机械能可以全部转化成内能，A错误；从热库吸收的热量全部变成功也是可能的，只是会引起其他变化，B错误；热机是一种把内能转化为机械能的装置，C正确；热机工作过程中，必定要放出部分热量，热机用于做机械功的热量一定小于它从高温热库那里吸收的热量，即使没有任何漏气和摩擦时，热机的效率也不可能达到100%，D错误。

4.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，这种装置违背了能量守恒定律，所以永动机是永远不可能制成的，A错误；太阳辐射大量的能量，地球只吸收了极少的一部分，使万物生长，但辐射到宇宙空间的能量也没有消失，而是转化成了别的能量，B错误；马和其他动物，包括人，要运动，必须消耗能量，C正确；所谓“全自动”手表，内部还是有能量转化装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，使摆锤不停摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的运行，如果把这种手表放在桌面上静置几天，它一定会停止走动的，D错误。

5.解析：选B。在能源的利用过程中，虽然能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了。所以，我们要节约能源，保护环境。

6.解析：选C。因为v2<v1，说明物体受到滑动摩擦力，摩擦力方向与物体运动方向相反，所以物体一直克服摩擦力做功，其机械能一直减小，故A错误；设滑块升高的最大高度是H，则上升的过程中重力做功：W=-mgH，下降的过程中重力做功为W=mgH，二者不相等，故B错误；设斜面的长度为L，上滑与下滑所用时间分别为t1和t2。则：L=t1，L=t2，因为v2<v1，则得t2>t1，即下滑时间较长；上滑过程中摩擦力做功和下滑过程中摩擦力做功均为Wf=-μmgcosα·L，可见在上滑和下滑两过程中，摩擦力做功相等。在上滑和下滑两过程中时间不同，所以摩擦力的平均功率不相等。故C正确，D错误。故选C。

7.解析：选D。在滑动的过程中，小朋友受三个力，重力、支持力、摩擦力，重力做正功，重力势能减少，B错；支持力不做功，摩擦力做负功，所以机械能不守恒，A、C皆错，D正确。

8.解析：选C。某工作物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有引起其他变化，这是不可能的，则A错误；能量传递具有方向性，则B、D错误；可以利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高，如空调，则C正确。

9.解析：选B。自发热传播的条件是热量由高温物体传向低温物体，故A正确；内能在一定条件下是可以转化为机械能的，只是不能自发地转化为机械能，故B错，C正确；自然界中一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，具有方向性的，故D正确。

10.解析：选C。在A、B、D所述的三个过程中，都涉及了热现象，即A中是通过做功使机械能转化为内能，B中是通过做功使机械能转化为内能及“热传导”，D中是“热传导”，所有过程都不可逆，对于C中的过程，只涉及动能与势能的转化，不涉及热现象，此过程是可逆的。

11.解析：选D。机械能可以完全转化为内能，而内能不可能自动地、并不引起任何变化地完全转化为机械能；热量会自发地从高温物体传到低温物体，而不会自发地从低温物体传到高温物体。自然界中，实际进行的与热现象有关的一切宏观过程都具有方向性。则D正确，A、B、C错误。

12.解析：选B、D。如果一个系统不孤立，系统的熵可能增加，也可能减小，所以A错；一个宏观态所对应的微观态数目越多，熵值就越大，也就越无序，就是系统越混乱、越分散，所以B、D都对；气体向真空扩散时，无序程度增大，所以熵值增大，所以C错。

13.解析：选B、C、D。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)，而内能不可能全部转化为电能；机械能可全部转化成内能，而内能不可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。

14.解析：选A、D。机械能可以完全转化为内能，摩擦生热就是个例子，A正确；所谓的第二类永动机是违背热力学第二定律的机器，但不违背能量的转化与守恒定律，B错误；采取其他措施可以把热量从低温物体传到高温物体，如空调，通过做功将热量从低温物体传到高温物体，C错误；把吸收的热量全部用来做功，但是却产生了其他影响，D正确。

15.解析：选B、C。由于完好的骨头形状确定，故完好的骨头所处的宏观态对应的微观态较少，熵小，较为有序。发生粉碎性骨折后，其所处的宏观态对应的微观态较多，熵大，较为无序，故在这一过程中熵增加，且此过程不可逆。则B、C正确，A、D错误。

16.【解析】物体A被放于传送带上即做匀加速直线运动，加速度a==μg，匀加速过程前进的距离x1==。该时间内传送带前进的距离x2=vt=v·=。所以物体相对传送带滑动距离Δx=x2-x1=。故产生的内能Q=μmg·Δx=μmg·=mv2 

答案：mv2

17.【解析】设运动员克服重力做功的功率为P1，则P1=(t1=1 h)，则人体消耗化学能的功率为P2=(η为转化效率)。

因此P2=，运动员在5 h内共消耗的化学能E=P2t2== J

=6×106 J。

答案：6×106 J

18.【解析】(1)能量转化：太阳能→电能→光能(热能)

(2)太阳能电池板单位面积上接收太阳能的功率：P= W≈370 W

(3)节能灯利用太阳能的效率：η=×100%≈10%

答案：(1)见解析　(2)370 W　(3)10%