人教版物理必修3同步练习: 12.4 能源与可持续发展(基础巩固)
试卷更新日期：2024-04-02 类型：同步测试
一、选择题
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1. 下列物理定律中，体现了闭合电路欧姆定律实质的是A、能量守恒定律 B、库仑定律 C、电荷守恒定律 D、牛顿第二定律2. 下列对能量耗散的理解正确的是（ ）A、能量耗散说明能量不断减少 B、能量耗散遵守能量守恒定律 C、能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失 D、能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程没有方向性3. 在一间隔热非常好的密闭房间中，把正在工作的电冰箱门打开，室内空气温度将（ ）A、升高 B、不变 C、降低 D、无法确定4. 某激光器能发射波长为 的激光，发射功率为P，c表示光速，h表示普朗克常量，则激光器每秒发射的光子数为（ ）A、 B、 C、 D、5. 牛顿用手掌平托着这个苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动运动一圈，关于苹果运动的过程，下列说法中正确的是（ ）
A、苹果对手掌的压力在a位置比在c位置小 B、苹果在b位置和d位置受到的摩擦力相同 C、整个运动过程中苹果的加速度大小相等 D、整个运动过程中苹果的机械能守恒6. 伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地到达同它出发时相同高度的点，绝不会更高一点，也不会更低一点。这说明，小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是（ ）A、弹力 B、势能 C、能量 D、动能7. 如图所示，这是市面上出售的一种装有太阳能电扇的帽子。在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是
A、太阳能→机械能→电能 B、太阳能→电能→机械能 C、电能→太阳能→机械能 D、机械能→太阳能→电能8. 下列家用电器中把电能主要转化为内能的是（ ）A、电风扇 B、电饭锅 C、洗衣机 D、吸尘器9. 如图所示，罗浮山飞云顶沿线安装了许多太阳能路灯，太阳能电池板为夜间照明提供能量.下列说法正确的是（ ）
图1
A、太阳能属于清洁能源 B、太阳能电池板可以将太阳能100％转化为电能 C、罗浮山飞云顶只有太阳能可以转化为电能 D、能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，故节约能源没有必要10. 下列各组能源中，均属于一次能源的是（ ）A、水能、天然气、太阳能 B、风能、煤气、太阳能 C、水能、电能、天然气 D、风能、电能、煤气11. 如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点由静止释放，让它自由摆下。不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中（ ）
A、重物的重力势能增加 B、弹簧的弹性势能不变 C、重物的机械能减少 D、重物和弹簧组成的系统机械能减少12. 按压式圆珠笔内装有一根小弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖就伸出来。如图所示，使笔的尾部朝下，将笔向下按到最低点，使小帽缩进，然后放手，笔将向上弹起至一定的高度。忽略摩擦和空气阻力。笔从最低点运动至最高点的过程中 （ ）
A、笔的动能一直增大 B、笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小 C、弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量 D、弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量13. 在伽利略的斜面实验中，小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，并运动到另一个斜面的同一高度，小球好像“记得”自己的起始高度，或与高度相关的某个量。“记得”并不是物理学的语言。后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”，并且把这个量叫做（ ）A、弹力 B、势能 C、速度 D、能量14. 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15. 自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小。在这个过程中，下列说法正确的是（ ）A、能量正在消失 B、动能不断减少 C、动能和势能相互转化，机械能守恒 D、总能量守恒，减少的机械能转化为内能16. 下列说法中正确的是（ ）A、能源开发和利用的过程是内能转化成机械能的过程 B、在能源的利用过程中，能量可利用的品质不会降低 C、石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了 D、能源的利用受方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的17. 守恒定律是自然界中某种物理量的值恒定不变的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据。在实际生活中经常看到这种现象，从水龙头中流出的水柱越来越细，如图所示。若垂直于水柱的横截面可视为圆，在水柱上分别取A、B 两个直径为d1、d2的横截面，已知 d1： d2 = 3 ： 2 ，经过A、B 处水流的速度大小之比为（ ）
A、3 ： 2 B、2 ： 3 C、9 ： 4 D、4 ： 918. 假设在NaCl蒸气中存在由钠离子Na＋和氯离子Cl－靠静电相互作用构成的单个氯化钠分子， 若取 Na＋ 和Cl－ 相距无限远时的电势能为零， 一个 NaCl 分子的电势能为－6.1eV．已知使一个中性钠原子Na最外层电子脱离原子核而形成钠离子Na+所需的能量(电离能)为5.1eV，使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成Cl－所放出的能量(亲和能)为3.8eV，由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中，外界提供的总能量为 （ ）A、4.8eV B、15eV C、2.8eV D、7.4eV19. 关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）A、在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少 B、由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源 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二、多项选择题
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20. 关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）A、能量耗散会导致能量品质降低 B、可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡 C、煤炭、石油等石化能源是清洁的、可再生能源 D、能量在转化和转移过程中总量保持不变，所以没有必要节约能源21. 下面例子中，哪些例子是机械能转化为内能（ ）A、小孩从滑梯上滑下，屁股会发热 B、冬天在太阳的照射下，人感到暖烘烘的 C、冷天里喝一杯热水，马上感到暖和 D、钻木取火22. 关于功和能，下列说法中正确的是（ ）A、功是物体能量多少的量度 B、物体在只受重力作用时，机械能一定不变 C、做功的过程就是能量从一种形式转化为其他形式的过程 D、各种不同形式的能量在相互转化的过程中，其总量可能增加
三、非选择题
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23. 如图所示为某公园的大型滑梯，滑梯长度L=9m，滑梯平面与水平面夹角θ=37°，滑梯底端与水平面平滑连接。某同学从滑梯顶端由静止滑下，与倾斜接触面间的动摩擦因数μ1=0.5，与水平接触面之间的动摩擦因数μ2=0.6。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2 ， 求：
(1)、该同学在斜面上下滑时的加速度大小；(2)、该同学滑到斜面底端时的速度大小；(3)、该同学在水平面上滑行的距离。24. 如图所示，一轻弹簧左端固定在粗糙的水平轨道M点的竖直挡板上，质量m=0.5kg的物体紧靠在簧上但不相连接，在外力作用下物体压缩弹簧到O点静止释放，ON长为L，L＝2m，木块与水平轨道间动摩擦因数 ＝0.25，木块到达N点时已经与弹簧分离，轨道的MN段与竖直光滑半圆轨道相切于N点。当半圆轨道半径R＝2m时，木块恰好到达与圆心等高点，即速度为0。重力加速度g取10m/s2。小物块看成质点，弹簧始终处于弹性限度内，求：
(1)、释放物体时，弹簧弹性势能的大小；(2)、如果要使物体恰好能够过半圆轨道最高点，半圆弧轨道半径应等于多少。25. 如图，x 轴上，有一长为 L 的绝缘细线连接均带负电的两个小球 A、B，两球质量均为 m，B 球 带电荷量大小为 q，A 球距 O 点的距离为 L。空间有一竖直向下沿 x 轴方向的静电场，电场的场强大小按 E= 分布（x 是轴上某点到 O 点的距离）。两球现处于静止状态，不计两球之间的库仑力作用，重力加速度为 g
(1)、求 A 球所带的电荷量大小 qA；(2)、剪断细线后，求 B 球下落速度达到最大时，B球与 O 点的距离 x0；(3)、剪断细线后，B 球下落 4L 后返回，求返回出发点时 B 球速度大小。26. 能的最基本性质是：不同形式的能量之间可以相互 ， 而且在转化的过程中能的总量总保持.27. 一物体沿某一斜面匀速下滑，在下滑过程中，动能不变，势能减小，因而能量不守恒.你认为这种认识正确吗28. 物体沿光滑的斜面加速下滑，在滑到斜面底端的过程中，动能如何变化 势能如何变化？能量是怎样转化的？能量守恒吗29. 某海湾共占面积为1.0×107 m2 ， 涨潮时平均水深20 m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20 m不变，退潮时，坝外水位降至18 m（如图所示）．利用此水坝建立一座水力发电站，重力势能转化为电能的效率为10%，每天有两次涨潮，该电站每天能发出的电能为J．（g＝10 m/s2 ， 不计发电机的能量损失）
30. 用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连．先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x．
(1)、计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是 ．(2)、为求出弹簧的弹性势能，还需要测量 ．A、弹簧原长 B、当地重力加速度 C、滑块（含遮光片）的质量(3)、增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将 ．A、增大 B、减小 C、不变．