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第3章 能量的转化与守恒 检测题

发布时间:2013-09-18 03:32:16  

第3章 能量的转化与守恒 检测题

本测试题满分180分,时间:120分钟

一、选择题(每小题4分,共92分。每小题只有一个选项符合题意)

1. 在2008年北京奥运会中,李宁手持火炬悬在空中跑步点燃奥运主火炬。下列说法正确

的是( )

A.李宁由地面升到空中的过程,重力势能增加,机械能不变

B.李宁在空中沿鸟巢环绕时,动能和重力势能相互转化

C.李宁在空中沿鸟巢环绕时,他的运动状态没有改变

D.李宁在空中做奔跑动作时,消耗了自己的生物质能

2. 下面的例子中,物体的内能转化为机械能的过程是( )

A.冬天里人在阳光下晒太阳 B.用酒精灯加热杯中的水

C.热水里加进冷水 D.热水瓶的塞子自动弹起

3. 对功的理解,下列说法中正确的是( )

A.作用在物体上的力越大,力对物体做的功越多

B.物体通过的路程越大,作用在物体上的力对物体做的功越多

C.有力作用在物体上,此力对物体一定做功

D.有力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动一段距离,这个力才对物体做了功

4. 某学生从底楼匀速走上二楼,第一次花费30 s,第二次花费20 s。对于两次上楼,下列

说法正确的是( )

A.第一次做功较多,且功率也大 B.第二次做功较多,且功率也大

C.两次做功一样多,且功率相等 D.两次做功相等,第二次做功的功率大

5. 小明用60 N的水平拉力拉着重200 N的物体在水平地面上匀速直线前进了6 m,则拉力

做的功为( )

A.1 200 J B.0 J

C.800 J D.360 J

6. 如图1所示,当高速公路收费站的栏杆升起时,它相当于( )

A.省力杠杆 B.费力杠杆

C.等臂杠杆 D.无法确定

7. 用如图2所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,

最省力的是( )

A B C D

图2

8. 用一个重10 N的动滑轮来提升50 N的物体,实际工作中所用的拉力( )

A.可能是35 N B.正好是30 N C.正好是25 N D.可能是20 N

9. 我国研制成功的超音速反舰导弹,因为它接近敌舰的速度极快,故很难拦截。导弹发射

后,若敌舰侥幸将其拦截击中,但导弹的残骸仍能以极高的速度横扫敌舰,

给其以重创。

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16. 高速飞行的导弹残骸能有这么大的威力,是因为它们具有( ) A.较大的动能 B.较大的势能 C.较大的质量

如图3所示,置于斜面顶端a的物体,分别沿ab、ac、ad三个不同路径滑落到b、c、d三个位置时,若不计摩擦和空气阻力,则比较它们动能的大小,正确的是( ) A.b点的动能大 B.c点的动能大 C.d点的动能大 D.三点的动能一样大 2011年6月法国网球公开赛中,

我国选手李娜力战群雄,获得冠军。以下说法正确的是( ) A.网球下落时,动能减小,重力势能增大 B.网球在上升过程中,动能不变,重力势能增大 C.网球落下撞在地面时,动能转化为弹性势能 D.网球飞来撞击李娜的球拍时,弹性势能转化为动能 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( ) A.物体内能增大,一定从外界吸收热量 B.汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能 C.物体内能减少时,温度可能不变 D.锯条锯木板时,锯条的内能增加,木板的内能减少 株洲沿江风光带有一段人造沙滩,在炙热的夏天赤脚踩在沙滩上感觉烫脚,而站在湘江边的浅水滩处却感到凉爽。形成这种现象的原因,下面解释正确的是( ) A.沙子的密度小,水的密度大 B.沙子的密度大,水的密度小 C.沙子的比热容大,水的比热容小 D.沙子的比热容小,水的比热容大 为了估算家中功率约为1.5×10-3 W的石英钟使用一节新的5号干电池能工作多少天,小亮同学将阻值为1 Ω的小灯泡连接在一节新的同种电池上进行了放电实验,结果他发现累计放电96 min后电池基本失效。若电池在工作过程中电压保持1.5 V不变,则根据他的实验,估算出该石英钟使用这种新的5号电池连续工作的时间最接近于( ) A.2 400 天 B.360 天 C.100 天 D.40 天 下列用电器的额定功率最接近10 W的是( ) A.电冰箱 B.电吹风 C.节能灯 D.电豆浆机 同学们用如图4所示电路探究“电功率与电流的关系”。以下观点不正确的是( ) A.实验要选取规格不同的灯泡

B.实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同

C.将滑动变阻器串联在干路中可以完成实验 D.将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验

17. 某洗衣机说明书所列数据如右表所示,下列说法正确的是( ) A.洗衣机正常工作2 h,需耗电0.88 kW·h B.洗衣机正常工作时,通过的电流为0.5 A C.这台洗衣机所受重力为29.4 N D.洗衣机接在110 V的电路中,实际消耗功率为220 W

18. 旧白炽灯在工作时,容易在灯丝最细处熔断,这是因为与相同长度的较粗灯丝相比,灯

丝最细处( )

19.

20.

21.

22.

23. A.功率最大 B.电流最大 C.电阻最小 D.电压最小 现有甲、乙两只电炉,已知电炉电阻R甲>R乙,分别接入电源电压220 V的电路中,在相同的时间内,它们的放热情况是( ) A.甲放热多 B.乙放热多 C.同样多 D.无法判断 下列关于核能的说法错误的是( ) A.核电站是利用核能来发电的 B.核反应堆中发生的是链式反应 C.核电站发生泄漏时会对人和生物造成伤害 D.核废料不会对环境造成污染 核能发电厂内的核反应堆里发生的是( ) A.核聚变 B.不可控核裂变 C.可控核裂变 D.以上都不对 用打桩机打桩,打桩锤从5 m高处自由落下时,锤与桩因冲击力作用表面温度升高,这说明( ) A.机械能守恒 B.动能守恒 C.内能守恒 D.能量守恒 下列各种说法中错误的是( )

A.热传递改变物体的内能是不同形式能的相互转化

B.做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化

C.各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化

D.能量在转化和转移的过程中总会有损耗,但自然界中能量的总量是守恒的

二、填空题(本大题共24分,每空1分)

24. 热水瓶注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来。这一过程中瓶内气体

的_______能转化为软木塞的机械能。海底发生的地震会引发海啸,海啸在形成时只有几厘米或几米高,进入海岸线浅滩时,受海底阻力的作用,速度会减慢,但高度会增加,海水的_________能转化为重力势能。

25. 小明提着一袋水果沿水平路面行走,从力学角度讲人向上的拉力并没有对物体做功,因

为____________。起重机挂钩把500 N的物体匀速提高6 m,再水平移动4 m,则挂钩向上的拉力对物体所做的功是_________J。

26. 如图5所示,用一滑轮组来提升物体,不计滑轮和绳子的重力以及摩擦

力,若作用在绳子上的力为100 N时,刚好能使物体匀速上升,则物体

重______N;若绳子移动了4 m,则物体要移动__________m。

27. 滑雪运动员脚踩滑雪板从高处滑下,在此过程中,运动员的动能_____,

重力势能_____(选填“增大”“减小”或“不变”)。

28. 改变物体内能的方式有两种:饮料放进冰箱后温度降低,是用_______的方式减少饮料的内能;在汽油机压缩冲程中,是通过________的方式

增加燃料混合物的内能。

29. “可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,同等条件下,“可燃冰”完全燃

烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的______很大。以10倍的关系粗略计算,1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为______J,可以使_____kg的水从20 ℃加热至60 ℃。[ c水=4.2×103 J/(kg·℃),q煤气=4.2×l07 J/kg ]

30. 如图6所示的单相电能表的参数中:“220 V”表示电能表适用的_____是220 V,2 500 r/kW·h表示用电1 kW·h,电能表

转盘转动_______r,电能表的读数为______ kW·h。还有一种

电子式单相电能表,其中一个重要参数是3 200 imp/kW·h,表示用电1 kW·h,电能表的耗电指示灯闪烁______次。

31. 如图7所示,标有“6 V 3 W”字样的小灯泡与最大阻值

为10 Ω的滑动变阻器串联在电路中,当变阻器连入电路中

的电阻为6 Ω时,灯泡正常发光(不考虑灯泡电阻受温度影响,电源电压不变),那么小灯泡的电阻为________Ω,电

源电压为______V,若灯泡正常发光l min,变阻器产生的

热量为______J。

32. 核电站是利用_______能来发电的。它的核心设施是核反应

堆,核反应堆工作时,会释放能量,也会产生放射线,如果大量放射线泄漏到反应堆外面,______(选填“会”或“不会”)对人和其他生物造成伤害。

33. 火力发电厂“吃”的是煤,“发”的是电,在整个发电过程中能量转化的情况如下。

锅炉

化学能

____能

蒸汽机

____能

发电机

电能

请你在方框中填入相应的能量形式。

三、实验题(本大题共30分,34题12分,35题18分)

34. 为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图8所示的实验。实验

(1)从表中数据可知,水和食用油的质量______(选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度___(选填“高”或“低”)。

(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量______(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。 (3)实验表明,______(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。

35. 在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,所用

小灯泡上标有“3.8 V”字样。

(1)请在图9中用笔画线代替导线,把电路连接完整。

(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的______端,若闭合开关后,发现电压表的指针快速打到左边无刻度处,这是由于电压表_________。

(3)下表是在实验中测出的三组数据,由表中

(4)若在实验中小灯泡的灯丝突然烧断了,则电压表的示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)。

(5)小红根据测得的三组数据求出各次电阻,发现小灯泡三次的电阻值并不相同,这是因为小灯泡的电阻与____________有关。

四、计算题(本大题共34分,每题17分)

36. 小芳家的太阳能热水器,水箱容积是200 L。小芳进行了一次观察活动:某天早上她用

温度计测得自来水的温度为22 ℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为47 ℃。请你求解下列问题:

(1)水箱中水吸收的热量。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]

(2)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供,需要燃烧3 m3,则煤气灶的效率为多少?(煤气的热值为q煤气=1.8×107 J/m3)

37. 荣荣同学家安装了一台太阳能热水器,晴天可利用太阳能集热,阴雨天可用电辅助加热,铭牌如图10所示,求: (1)太阳能热水器贮满水,水温从20 ℃升高到

50 ℃时,需要吸收多少热量?

(2)用电加热时,热水器正常工作的电流有多大?

(3)贮满水的热水器,阴天里要使水温从20 ℃升高到50 ℃,其中55%的热量是由电来辅助提供的,则热水器正常工作时需加热多长时间?(不计热量损失)

第3章 能量的转化与守恒 检测题参考答案

1. D 解析:选项A,李宁由地面升到空中的过程中,高度增加,速度不变,质量不变,

所以动能不变,重力势能增加,机械能增加,此选项错误。选项B,李宁在空中沿鸟巢环绕时,高度不变,速度不变,质量不变,所以动能不变,重力势能不变,动能和重力势能无相互转化,此选项错误。选项C,李宁在空中沿鸟巢环绕时,速度大小不变,但方向在不断变化,所以他的运动状态在改变,此选项错误。选项D,李宁在空中做奔跑动作时,消耗了自己的生物质能,此选项正确。

2. D 解析:热水瓶的塞子自动弹起,是热水瓶里水蒸气的内能转化为塞子的机械能,选

项D符合题意。故选D。

3. D 解析:做功的多少不仅取决于力的大小,还与在力的方向上移动的距离大小有关。

故选项A、B错误。有力作用在物体上,物体还必须在力的方向上移动一段距离,此力对物体才会做功,故选项C错误,选项D正确。故选D。

4. D 解析:(1)两次上楼过程中:学生的体重不变,楼的高度不变,根据公式W=Gh可知两次上楼过程所做功大小相等;(2)根据公式P=可以看出,两次做的功一样多,第

一次的时间大于第二次的时间,所以第一次的功率小于第二次的功率。故选D。

5. D 解析:拉力做的功:W=Fs=60 N×6 m=360 J。故选D。

6. B 解析:如图1所示,栏杆升起时,动力臂小于阻力臂,所以它相当于费力杠杆,费力但省距离。故选B。

7. D 解析:选项A,定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小。选项B,阻力臂大于动力臂,费力。选项C,吊动滑轮的为2

股绳子,拉力为物重的二分之一;选项D,吊动滑轮的为3股绳子,拉力为物重的三分之一,所以最省力。 8. A 解析:若不计摩擦和绳子的重力,F=(G动+G物)=×60 N=30 N,因题目中没

有注明不计摩擦和绳子的重力,说明要计算摩擦和绳子的重力,所以实际工作中所用的拉力一定大于30 N,用排除法可知,选项A符合题意。

A 解析:导弹的残骸仍有极高的速度,所以具有较大的动能,选项A正确。反舰导弹在接近敌舰时,掠海飞行,高度较低,所以其势能不大,选项B错误。导弹的残骸质量变小,选项C错误。跟残骸的外形无关,选项D错误。

D 解析:不计空气阻力和物体与斜面之间的摩擦,物体沿不同的斜面滑下时,重力势能全部转化为动能。在顶端的重力势能相同,到达斜面底端的动能也相同。故选D。

C 解析:选项A,网球在下落时,其重力势能转化为动能,重力势能减小,动能增大,故该选项不符合题意;选项B,网球在上升过程中,其动能转化为重力势能,动能减小,重力势能增大,故该选项不符合题意;选项C,当网球落下撞击地面时,网球的速度变慢,即其动能变小,同时网球会随之发生弹性形变,且形变程度逐渐变大,即弹性势能变大,故该过程是动能转化为弹性势能的过程,该选项正确;选项D,网球飞来撞击李娜的球拍时,网球的速度逐渐变慢,即动能减小;同时其球拍的形变程度逐渐变大,即所具有的弹性势能变大,故是将动能转化为弹性势能的过程,该选项错误。故选C。

C 解析:物体的内能增大,可能是对物体做功,也可能是吸收热量,选项A错误;汽油机在做功冲程中,将内能转化为机械能,选项B错误;水凝固时,放出热量,内能减少,但温度不变,选项C正确;锯条锯木板时,克服摩擦做功,使锯条和木板的内能都增加,温度升高,选项D错误。故选C。

D 解析:沙子烫,江水凉,跟它们的密度无关,选项A、B错误;因为水的比热容较大,这样在同样的日照条件下,吸收相同的热量,水的温度变化小,沙子的温度变化大,所以江水凉,沙子烫,选项C错误,选项D正确。

=12 960 J。该电子石英钟9. 10. 11. 12. 13. 14. C 解析:这节新电池储存能量W=

连续工作的时间约为t===8 640 000 s=100 天。故选C。

15. C 解析:电冰箱的额定功率约为200 W,选项A不符合题意;电吹风的额定功率大约

为1 000 W,选项B不符合题意;节能灯的电功率约为10 W,选项C符合题意;电豆浆机的额定功率约为200 W,选项D不符合题意。

16. D 解析:将题中并联电路改为串联电路后,通过两个灯泡的电流相等,则无法完成“电

功率与电流的关系”实验。选项D错误。

17. A 解析:洗衣机正常工作2小时,消耗的电能为W=Pt=440 W×2×3 600 s=3 168 000 J

=0.88 kW·h,选项A正确。洗衣机正常工作时,通过的电流I==2 A,选项B错误。这台洗衣机的重力G=mg=30 kg×9.8 N/kg=294 N,选项C错误。电压变为原来的,则功率变为原来的,=110 W,选项D错误。

18. A 解析:电阻与横截面积的大小有关,当长度相等,材料相同时,横截面积小,电阻

大。在同一根灯丝中,电流处处相等,时间相等,由导体发热公式Q=I2Rt知,细处的电阻大,发热多,功率大。故选A。

19. B 解析:因为R甲>R乙,U甲=U乙,t甲=t乙,由Q=W=可得,乙放热多。故选B。 20. D 解析:核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的,选项A不符合题意。核

电站主要利用可控链式反应来发电,选项B不符合题意。核电站发生泄漏时产生的核辐射会对人和生物造成伤害,选项C不符合题意。核废料有放射性,会对环境造成污染,选项D符合题意。

21. C 解析:核在裂变和聚变时都能释放能量,但是由于核聚变不容易控制,故核能发电

厂内的核反应堆里发生的是可控的核裂变。故选C。

22. D 解析:打桩时,锤和桩温度升高说明有内能产生,而锤的机械能减小,故发生了机

械能和内能的转化,只能说明是能量守恒。故选D。

23. A 解析:(1)做功和热传递在改变物体的内能上是等效的,但它们的本质不同,前者属

于能的转化,是机械能和内能之间的转化;后者是能量的转移,是能量从高温物体转移到了低温物体,能量的形式没变。故选项A符合题意,选项B不符合题意。(2)由能量守恒定律可知:能量既不会创生,也不会消失,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,并且在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。选项C、D不符合题意。

24. 内 动 解析:瓶塞跳起来,机械能增大,这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的,水蒸

气的内能转化成瓶塞的机械能。因为海水的速度减慢,高度增加,所以海水的动能减少,重力势能增加,其动能转化为重力势能。

25. 物体没有沿拉力方向移动距离 3 000 解析:因为小明提着一袋水果沿水平路面行走

时,拉力竖直向上,而物体在竖直方向没有移动距离,因此拉力没有对物体做功。根据二力平衡可得,拉力等于物重500 N,物体在拉力作用下升高6 m,因此拉力对物体所做的功为W=Fs=500 N×6 m=3 000 J。

26. 200 2 解析:由题图可知,用一滑轮组来提升物体,是由两段绳子吊着物体,则在不

计滑轮和绳子的重力以及摩擦力时,因为F=G,所以G=2F=2×100 N=200 N。因为s=2h,所以h=s=×4 m=2 m。

27. 增大 减小 解析:运动员在从高处滑下的过程中,其质量不变,速度增大,所以他的

动能增大;又因为他所处的高度降低,所以他的重力势能减小。

28. 热传递 做功 解析:饮料温度高,冰箱内温度低,有温度差,所以饮料放进冰箱后温

度降低是用热传递的方式减少饮料的内能。在汽油机的压缩冲程中,机械能转化为内能,是通过做功的方式增大燃料混合物的内能。

29. 热值 4.2×l08 2 500 解析:在同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气

的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大。1 kg煤气完全燃烧放出的热量:Q放=mq=1 kg×4.2×l07 J/kg=4.2×l07 J,1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量:Q放′=Q放×10=4.2×l07 J×10=4.2×l08 J。由题知,Q吸=Q放′=4.2×l08 J,因为Q吸=cmΔt,所以水的质量:m===2 500 kg。 30. 电压 2 500 931.6 3 200

31. 12 9 90

32. 核 会 解析:核电站利用核能。核辐射会对人和生物造成伤害。

33. 内 机械 解析:火力发电厂整个发电过程中能量转化是:化学能→内能→机械能→电

能。

34. (1)相同 高 (2)大于 (3)水 解析:(1)从表中数据可知,水和食用油的质

量都是60 g。加热结束时,食用油的温度和水的温度分别是68 ℃、45 ℃。(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多。即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。(3)由Q=cmΔt知:质量相同的物质,

升高相同的温度,吸收热量多的物质比热容大。因为水和食用油的质量相同,它们的初温相同,

要使水和食用油的最后温度相同,水吸收的热量

大于食用油吸收的热量,所以水的比热容大,即水吸热的能力更强。

35. (1)如图2所示 (2)右 正、负接线柱接反了 (3)1.52 (4)变大 (5)灯丝温度

解析:(1)因为小灯泡的额定电压为3.8 V,所

以电压表选择0~15 V的量程,将电压表并联在灯泡两端。如图2所示。(2)为了保护电路,所以在开关闭合前,滑动变阻器应将滑片移至阻值最大处即B(右)端;因为电压表指针反偏,所以正、负接线柱接反了。(3)小灯泡在额定电压下工作时的功率为额定功率,从表中数据可以看出,当小灯泡两端电压为3.8 V时,通过的电流为0.4 A,所以小灯泡的额定功率为:P=UI=3.8 V×0.4 A=1.52 W。(4)因为小灯泡的灯丝烧断后,电压表测量电源电压,所以电压表的示数变大。(5)因为灯丝的电阻与温度有关,而灯泡两端的电压越大,灯丝的温度越高,因此小灯泡在不同电压下工作时,小灯泡的灯丝温度不同,电阻也不相同。

36. 解:(1)Q吸=c水m水(t-t0)=c水ρ水V水(t-t0)=4.2×103×1.0×103×0.2×(47

-22) J=2.1×107 J。 (2)η=。

37. 解:(1)V=100 L=0.1 m3,m=ρV=1.0×103×0.1 kg=100 kg,Q吸=cm(t-t0)=4.2

×103×100×(50-20)J=1.26×107 J。

(2)由P=UI得,。

(3)Q′=55%Q吸=55%×1.26×107 J=6.93×106 J, 由Q′=Pt,得

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