新教材適用高中物理第四章能源與可持續(xù)發(fā)展測評A教科版必修第三冊

第四章測評(A)(時(shí)間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題5分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求,第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1.自由搖擺的秋千搖擺的幅度越來越小,下列說法正確的是()A.機(jī)械能守恒B.能量正在消逝C.只有動(dòng)能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化D.削減的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但總能量守恒答案:D解析:在秋千搖擺的過程中,由于阻力的存在,須要克服阻力做功,機(jī)械能會(huì)削減,但能量并沒有消逝,削減的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,總能量保持不變。則D正確,A、B、C錯(cuò)誤。2.質(zhì)量分布勻稱的不行伸長的繩索重為G,A、B兩端固定在水平天花板上,如圖所示,今在繩索的最低點(diǎn)C處施加一豎直向下的力將繩索繃直,在此過程中,繩索AB的重心位置將()A.漸漸上升 B.漸漸降低C.先降低后上升 D.始終不變答案:A解析:在用力向下拉繩索的過程中,外界對繩索做功,消耗了能量,確定轉(zhuǎn)化為繩索的某種能量,而整個(gè)過程中繩索只有重力勢能發(fā)生了變更,其他各種能量均不變,所以繩索的重力勢能確定在漸漸增加,從而其重心位置漸漸上升,則A正確,B、C、D錯(cuò)誤。3.滑塊靜止于光滑水平面上,與之相連的輕質(zhì)彈簧處于自然伸直狀態(tài),現(xiàn)用恒定的水平外力F作用于彈簧右端,在向右移動(dòng)一段距離的過程中拉力F做了10J的功。在上述過程中()A.彈簧的彈性勢能增加了10JB.滑塊的動(dòng)能增加了10JC.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加了10JD.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒答案:C解析:拉力F做功的同時(shí),彈簧伸長,彈性勢能增大,滑塊向右加速,滑塊動(dòng)能增加,由功能關(guān)系可知,拉力做功等于滑塊的動(dòng)能與彈簧彈性勢能的增加量之和,C正確,A、B、D均錯(cuò)誤。4.在同一位置以相同的速率把三個(gè)小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出,不計(jì)空氣阻力,則落在同一水平地面時(shí)的速度大小()A.一樣大B.水平拋的最大C.斜向上拋的最大D.斜向下拋的最大答案:A解析:不計(jì)空氣阻力的拋體運(yùn)動(dòng),機(jī)械能守恒。故以相同的速率向不同的方向拋出落至同一水平地面時(shí),物體速度的大小相等。故只有選項(xiàng)A正確。5.如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊以確定初速度滑上傾角為θ的固定斜面,同時(shí)施加一沿斜面對上的恒力F=mgsinθ;已知滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=tanθ,取動(dòng)身點(diǎn)為參考點(diǎn),能正確描述滑塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過程中產(chǎn)生的熱量Q、滑塊動(dòng)能Ek、勢能Ep、機(jī)械能E隨時(shí)間t或位移x關(guān)系的是()答案:C解析:依據(jù)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=tanθ可知,滑動(dòng)摩擦力等于重力沿斜面對下的分力,施加一沿斜面對上的恒力F=mgsinθ,物體機(jī)械能保持不變,重力勢能隨位移x勻稱增大,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤;產(chǎn)生的熱量Q=Ffx,隨位移勻稱增大,滑塊動(dòng)能Ek隨位移x勻稱減小,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤。6.當(dāng)今人類利用的新能源是()A.電能 B.太陽能C.化石燃料 D.核能答案:BD解析:電能是二次能源,是由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來的,不是新能源?；剂鲜莻鹘y(tǒng)能源,太陽能和核能是當(dāng)今的新能源,故B、D正確。7.依據(jù)能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性,下列推斷正確的是()A.電流的電能不行能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.在火力發(fā)電機(jī)中,燃?xì)獾膬?nèi)能不行能全部轉(zhuǎn)化為電能C.熱機(jī)中,燃?xì)獾膬?nèi)能不行能完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.在熱傳導(dǎo)中,熱量不行能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體答案:BCD解析:電流的電能可全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(由電流熱效應(yīng)中的焦耳定律可知),而內(nèi)能不行能全部轉(zhuǎn)化為電能;機(jī)械能可全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,而內(nèi)能不行能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能;在熱傳導(dǎo)中熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體,而不能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體。故選項(xiàng)B、C、D正確,A錯(cuò)誤。8.一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落,到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽視,運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是()A.運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢能始終減小B.蹦極繩張緊后的下落過程中,彈力做負(fù)功,彈性勢能增加C.蹦極過程中,運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.蹦極過程中,重力勢能的變更量與重力勢能零點(diǎn)的選取有關(guān)答案:ABC解析:在運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前,運(yùn)動(dòng)員始終向下運(yùn)動(dòng),依據(jù)重力勢能的定義可知重力勢能始終減小,故選項(xiàng)A正確;蹦極繩張緊后的下落過程中,彈力方向向上,而運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng),所以彈力做負(fù)功,彈性勢能增加,故選項(xiàng)B正確;對于運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng),蹦極過程中只有重力和彈力做功,所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒,故選項(xiàng)C正確;重力做功是重力勢能轉(zhuǎn)化的量度,即WG=-ΔEp,而蹦極過程中重力做功與重力勢能零點(diǎn)的選取無關(guān),所以重力勢能的變更量與重力勢能零點(diǎn)的選取無關(guān),故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。二、填空題(本題共2小題,共20分)9.(10分)評價(jià)能量品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)是能量可被利用的價(jià)值,據(jù)此,機(jī)械能的品質(zhì)內(nèi)能的品質(zhì),高溫物體所含內(nèi)能的品質(zhì)低溫物體所含內(nèi)能的品質(zhì)。(均選填“高于”或“低于”)

答案:高于高于10.(10分)升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100kg的物體,物體隨升降機(jī)由靜止起先豎直向上移動(dòng)5m時(shí)速度達(dá)到4m/s,g取10m/s2,此過程中物體的重力勢能增加J,物體的機(jī)械能增加J。

答案:50005800解析:物體重力勢能增加mgh=100×10×5J=5000J;W升-mgh=12mv2,可解得W升=5800J,物體機(jī)械能增加E=Fh=W升=三、計(jì)算題(本題共3小題,共40分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11.(10分)新疆某地山口的風(fēng)速可達(dá)15m/s,山口處橫截面積為1000m2,設(shè)通過山口的風(fēng)能全部用于使風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),且風(fēng)能的20%轉(zhuǎn)化為電能,則通過這個(gè)山口的風(fēng)的發(fā)電功率多大?(設(shè)空氣密度ρ=1.3kg/m3)答案:438.75kW解析:通過山口的風(fēng)能即風(fēng)的動(dòng)能,設(shè)為E,則E=12(ρSvt)v2=12ρSvP=Wt=E×20%t=12ρSv3t×20%t=11012.(14分)如圖所示,皮帶的速度是3m/s,兩圓心的距離s=4.5m,現(xiàn)將m=1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上,物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)輸?shù)接逸喺戏綍r(shí),求:(g取10m/s2)(1)小物體獲得的動(dòng)能Ek;(2)這一過程摩擦產(chǎn)生的熱量Q;(3)這一過程電動(dòng)機(jī)消耗的電能E。答案:(1)4.5J(2)4.5J(3)9J解析:(1)設(shè)小物體與皮帶達(dá)到共同速度時(shí),物體相對地面的位移為s'。μmgs'=12mv2,解得s'=3m<4.即物體可與皮帶達(dá)到共同速度,此時(shí)Ek=12mv2=12×1×32J=4(2)由μmg=ma得a=1.5m/s2,由v=at得t=2s,得Q=μmg(vt-s')=0.15×1×10×(6-3)J=4.5J。(3)由能量守恒知E電=Ek+Q=4.5J+4.5J=9J。13.(16分)如圖所示,光滑坡道頂端距水平面高度為h,質(zhì)量為m的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下,進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無機(jī)械能損失,為使A制動(dòng),將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線M處的墻上,另一端恰位于滑道的末端O點(diǎn)。已知在OM段,物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,其余各處的摩擦不計(jì),重力加速度為g,求:(1)物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大小;(2)彈簧為最大壓縮量d時(shí)的彈性勢能;(設(shè)彈簧處于原長時(shí)彈性勢能為零)(3)若物塊A能夠被彈回到坡道上,則它能夠上升的最大高度。答案:(1)2gh(2)mgh-μmgd(3)h-2解析:(1