1.6自然界中的守恒定律
一、单选题
1.下列能源中,属于不污染环境且比较经济的能源是( )
A.煤 B.风能 C.石油 D.天然气
2.以下属于一次能源的是( )
A.太阳能 B.电能 C.煤气 D.焦炭
3.下列家用电器中把电能主要转化为内能的是( )
A.电风扇
B.电熨斗
C.洗衣机
D.吸尘器
4.关于能量转化的下列说法中正确的是( )
A.对蓄电池充电时化学能转化为电能
B.光合作用把光能转化为化学能
C.人运动是把内能转化为机械能
D.太阳能电池把太阳能转化为内能
5.下列关于能量守恒定律的认识错误的是( )
A.某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加
B.石子从空中落下,最后静止在地面上,说明机械能消失了
C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成
D.某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加
6.随着时代的发展,能源格局面临新的机遇与挑战。下列关于能量和能源说法正确的是( )
A.由于自然界的能量是守恒的,所以不需要节约能源
B.在利用能源的过程中,能量在数量上逐渐减少
C.能量在转化过程中具有方向性,因此能源是有限的
D.核能是可再生能源,应大力开发和使用
7.能源问题是人类对能源需求的增长和现有能源资源日趋减少的矛盾。人类的生存与发展都和能源有密切关系,人类的一切经济活动和生存都依赖于能源的供给,而开采其他资源和利用其他资源也都要依赖能源。下列有关能量与能源的说法,正确的是( )
A.因为自然界的能量守恒,所以不需要节约能源
B.人类在不断开发新能源,由此可知能量可以不断被创造
C.能量可以在不同的物体之间转移,不能在不同形式之间转化
D.能量可以从一种形式转化为另一种形式
8.关于能源的开发和应用,下列说法中不正确的是( )
A.一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的环境温度
B.煤炭、石油等化石能源的能量归根结底来自于太阳能
C.在广大农村推广沼气意义重大,既变废为宝,减少污染,又大量节约能源
D.能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程
9.皮球从手中竖直落到地上,从撞击地面到发生形变的过程中( )
A.弹性势能转化为动能
B.动能转化为弹性势能
C.重力势能转化为弹性势能
D.动能转化为重力势能
10.下面属于二次能源的是( )
A.石油 B.电能 C.煤炭 D.风能
11.一个质量为m1的人造地球卫星在高空做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻和一个质量为m2的太空碎片发生迎头正碰,碰后二者结合成一个整体,速度大小变为卫星原来速度的,并开始沿椭圆轨道运动,轨道的远地点为碰撞时的点,若碰后卫星的内部装置仍能有效运转,当卫星与碎片的整体再次通过远地点时通过极短时间的遥控喷气可使整体仍在卫星碰前的轨道上做圆周运动,绕行方向与碰前相同.已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.卫星与碎片碰撞前的线速度大小为
B.卫星与碎片碰撞前运行的周期大小为
C.喷气装置对卫星和碎片整体所做的功为
D.喷气装置对卫星和碎片整体所做的功为
12.如图甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m的小球,若升降机在匀速运行过程中突然停止,并以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图像 如图乙所示,g为重力加速度,则( )
A.升降机停止前在向下运动
B.时间内小球处于失重状态,时间内小球处于超重状态
C.时间内小球向下运动,动能先增大后减小
D.时间内弹簧弹性势能减少量小于小球动能变化量
二、多选题
13.下列哪些现象属于能量耗散( )
A.利用水能发电转变成电能
B.电池的化学能转变成电能
C.电能通过电灯中的电阻丝放出热量和光能
D.火炉把房间的温度升高
14.下列关于电机的说法正确的是( )
A.电动机使人类能够把电能100%转化为机械能
B.电机实现了电能和其他形式能源的转化
C.发电机使人类获得了高效、清洁的能源
D.只有发电机才能成为电机
15.图甲为 0.1kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4m半圆轨道后,小球速度的平方与其高度的关系图像。已知小球恰能到达最高点C,轨道粗糙程度处处相同,空气阻力不计。g取,B为AC轨道中点。下列说法正确的是( )
A.图甲中x=4
B.小球从A运动到B与小球从B运动到C两个阶段损失的机械能相同
C.小球从A运动到C的过程合外力对其做的功为–1.05J
D.小球从C抛出后,落地点到A的距离为0.8m
三、解答题
16.各种形式的能量都可以互相转化,你能说出下列现象(如图所示)中,能量是如何转化的吗?
17.下列各物体或人具有哪些形式的能量。
(1)被拉长的橡皮筋
(2)被拦河坝挡住的河水
(3)正在空中下落的伞兵
(4)在路上行走的人
(5)被拧紧的钟表发条
(6)被抽水机抽到高处的水
参考答案:
1.B
【详解】常规能源是指传统的能源,包括植物秸秆和化石燃料,而石油,天然气和煤都是化石燃料,其在使用中会对环境产生污染;只有风能属于不污染环境并且风力发电相对比较经济。
故选B。
2.A
【详解】直接从自然界取得的能源称为一次能源,故太阳能时一次能源,电能、煤气、焦炭都是二次能源,故选A。
3.B
【详解】电风扇、洗衣机和吸尘器把电能主要转化为机械能,电熨斗把电能主要转化为内能。
故选B。
4.B
【详解】A.对蓄电池充电时电能转化为化学能,故A错误;
B.光合作用把光能转化为化学能存储,故B正确;
C.人运动是把生物能转化为机械能,故C错误;
D.太阳能电池把太阳能转化为化学能,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】A.由能量守恒定律可知,某种形式的能量减少,必然有其他形式的能增加;故A正确,不符合题意;
B.石子从空中下落时,停止在地面上,机械能减少,但变成了其它形式的能,没有消失;故B错误,符合题意;
C.永动机不可能制成,因为它违背了能量守恒定律;故C正确,不符合题意;
D.由能量守恒定律可知,某个物体能量减少,必然有其他物体能量增加;故D正确,不符合题意;
故选B。
6.C
【详解】ABC.自然界中的能量是守恒的,即能量在数量上是保持不变的;但是由于能量在转化过程中具有方向性,所以人类可利用的能源是有限的,人类需要节约能源,故AB错误、C正确;
D.核能是不可再生能源,故D错误。
故选C。
7.D
【详解】A.虽然自然界的能量守恒,但是可利用的能源越来越少,则仍然需要节约能源,选项A错误;
B.人类在不断开发新能源,但是能量不可以不断被创造,只能相互转化,选项B错误;
C.能量可以在不同的物体之间转移,也能在不同形式之间转化,选项C错误;
D.能量可以从一种形式转化为另一种形式,选项D正确。
故选D。
8.D
【详解】能量耗散使除内能外的其他能转化为内能,故一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的环境温度,故A正确;煤、石油、天然气的化学能归根结底来自太阳能,故B正确;农村推广沼气有利于环境保护和合理利用资源,故C正确.对物体做功,机械能转化为内能;物体对外做功,将内能转化为机械能,故D错误;本题选不正确的,故选D.
【点睛】能源就是向自然界提供能量转化的物质,煤、石油、天然气的化学能归根结底来自太阳能,农村推广沼气有利于环境保护和合理利用资源.对物体做功,机械能转化为内能;物体对外做功,将内能转化为机械能.
9.B
【详解】当球接触地面时,有一定的速度,即有一定的动能,到球发生形变后,速度变为零,动能全部转化为球的弹性势能,所以选项B的说法正确.故选B
思路分析:根据动能与弹性势能的转化分析
试题点评:解题的关键是明白球发生形变时,能量是怎样转化的.
10.B
【详解】一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源,它包括:原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热等等;
二次能源是转化过形式的能源.例如:煤如果直接拿来烧,我们就是利用了一次能源.如果先用煤发电,所产生的电能就是二次能源。
故选B。
11.B
【详解】A.卫星受到万有引力充当向心力,故有碰撞前
结合黄金替代公式
可得卫星与碎片碰撞前的线速度大小为
A错误;
B.根据公式
解得
B正确;
CD.当再次回到碰撞点,要使两者回到原来轨道运动,速度必须满足
故根据能量守恒定律可得
解得
故CD错误。
故选B。
12.C
【详解】A.从0时刻开始,弹簧弹力减小,知小球向上运动,可知升降机停止前向上运动,故A错误;
B.0-tl时间内,重力大于弹力,加速度向下,处于失重状态,t1-t2时间内,重力大于弹力,加速度向下,也处于失重状态,故B错误;
C.0-tl时间内,小球向上运动,t1-t3时间内,小球向下运动,加速度先向下后向上,则速度先增大后减小,所以动能先增大后减小,故C正确;
D.t3时刻处于最低点,t3-t4时间内,小球向上运动,动能增加,弹性势能减小,重力势能增加,则小球弹性势能的减小量等于动能和势能增加量之和,所以t3-t4时间内弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量,故D错误。
故选C。
13.CD
【详解】AB.水力发电、化学能转变成电能,电能可以利用,不属于能量耗散,AB错误;
CD.可再一步进行利用,直到都转变成不可回收的内能,就是能量耗散了,CD正确;
故选CD。
14.BC
【详解】电动机不可能将电能全部转化为机械能,因为电机本身会散发热量;故A错误;电机实现了电能和其他形式能源的相互转换;故B正确;发电机将人类不易利用的机械能内能等转化为了高效清洁的电能;故C正确;电机包括电动机和发电机;故D错误;故选BC.
15.ACD
【详解】A.当h=0.8m时,小球运动到最高点,因为小球恰能到达最高点C,则在最高点
解得
则
故A正确;
B. 小球从A运动到B对轨道的压力大于小球从B运动到C对轨道的压力,则小球从A运动到B受到的摩擦力大于小球从B运动到C受到的摩擦力,小球从B运动到C克服摩擦力做的功较小,损失的机械能较小,胡B错误;
C. 小球从A运动到C的过程动能的变化为
根据动能定理W合=ΔEk可知,小球从A运动到C的过程合外力对其做的功为–1.05J,故C正确;
D.小球在C点的速度v=2m/s,小球下落的时间
则落地点到A点的距离
故D正确。
故选ACD。
16.见解析
【详解】左图风力发电是风能转化为机械能,通过发动机再转化为电能;右图是太阳能转化为内能。
17.见解析
【详解】(1)被拉长的橡皮筋具有弹性势能;
(2)被拦河坝挡住的河水具有重力势能;
(3)正在空中下落的伞兵具有动能和重力势能;
(4)在路上行走的人具有动能;
(5)被拧紧的钟表发条具有弹性势能;
(6)被抽水机抽到高处的水具有重力势能。
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