高中物理 同步测控（4.3 能量的转化与守恒）（带解析）沪科版必修2

1、高中物理 同步测控（4.3 能量的转化与守恒）（带解析）沪科版必修2同步测控我夯基 我达标1.至今为止，第一类永动机从来没有成功过，其原因是（ ）A.机械制造的技术没有过关 B.违反了牛顿运动定律C.违反了机械能守恒定律 D.违反了能量守恒定律解析：第一类永动机是不需消耗能量或消耗很少能量，而获得能量或得到更多能量，它违反了能量守恒定律，因此第一类永动机不会成功，选项D正确.答案:D2.在将物体竖直向上举起一定高度的过程中，若不计空气阻力，则（ ）A.举力所做的功等于物体机械能的增加B.克服重力所做的功等于动能的增加C.举力和重力所做的功的代数和等于物体动能的增加D.物体所受合外力所做的功等于

2、物体机械能的增加解析：物体在举力作用下向上举起一定的高度，物体的机械能增加，其增加量等于举力所做的功，所以选项A正确，D错误.根据动能定理物体所受到的合外力（即举力和重力）所做的功等于物体动能的变化量，所以选项B错误，C正确.答案:AC3.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流.上述不同现象中所表现的相同物理过程是（ ）A.物体克服阻力做功B.物体的动能转化为其他形式的能C.物体的势能转化为其他形式的能D.物体的机械能在其中的某个过程中是守恒的解析：题中所述的各种现象都受到阻力作用，阻力

3、对物体做负功，物体的机械能转化为其他形式的能，所以选项A正确.答案:A4.骑自行车上坡前往往是加紧蹬几下，这样做是为了（ ）A.增大车的惯性 B.增大车的冲力C.增大车的动能 D.增大车的势能解析：骑自行车上坡，动能转化为重力势能，加紧蹬几下，是为了增加车的动能，所以选项C正确，B、D错误.车的惯性只与质量有关，所以A错误.答案:C5.用酒精灯加热试管中的水，水沸腾后，水蒸气会把原先塞住的软木塞冲开.从能的转化角度来看，加热水的过程是_能转化为水的_能；水蒸气把软木塞冲开，是_能转化为_能.解析：加热水要燃烧酒精，消耗酒精的化学能，水的温度升高，水的内能增加，化学能转化为内能；水蒸气把软木塞冲

4、开，水蒸气对外做功，消耗内能，软木塞的动能增加，内能转化为机械能.答案:化学 内 内 机械6.从10 m高空由静止下落的水滴，在下落过程中，水滴重力势能的40%转化为水的内能，使水的温度升高，则水滴落下后温度升高多少?水的比热容c=4.2×103 J/（kg·）解析：水滴重力势能转化为水滴的内能，即mgh40%cmt，t=9.5×10-3 .答案:9.5×10-3 我综合 我发展7.如图4-3-2所示，木块A放在木块B上左端，用恒力F拉A拉至B的右端.A第一次将B固定在地面上，F做功W1，生热Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，这次F做功W2，生热

5、Q2，则各量间大小的关系W1W2；Q1Q2.图4-3-2解析：摩擦生热Q应等于滑动摩擦力f与相对位移的乘积，两次的滑动摩擦力f和相对位移都相等，所以Q1=Q2；第一次由于B不动，A的位移较小，第二次由于B随着运动，A的对地位移较大，所以第二次力F所做的功较大，即W1W2.答案: =8.太阳向地球表面每平方米辐射光能的功率为14 kW，如今利用凹面镜制成太阳灶烧水，使20 、5 kg的水在20 min内沸腾，此太阳灶中凹面镜受光照面积的直径最小应该多大？不计能量损失，水的比热容c=4.2×103 J/（kg·） 解析：水由20 加热至沸腾所吸收的热量Qcmt4.2×

6、103×5×（100-20） J1.68×106 J，根据能量守恒定律得：Q=PSt，即S=m2=0.1 m2，所以d2=0.1 m2，解得d0.36 m.答案:0.36 m9.三峡工程的主要数据如下表所示.大坝坝高（m）185坝长（m）2 335最高蓄水位（m）175水库总库容（m3）3.930×1010防洪库容量（m3）2.215×1010平均年流量（m3）4.510×1011电站总装机数（台）26总装机容量（kW）1.820×107平均发电量（kW·h）8.468×1010请根据表中有关数据完成下列

7、问题.（1）年平均消耗水能E_J，转化为电能的百分比_.（2）若26台发电机组全部建成并同时发电，则按设计要求年发电时间为_天.解析：年平均消耗水能E水mgh4.51×1011×103×10×175 J7.893×1017 J获得的电能E电8.468×1010 kW·h8.468×1010×3.6×106 J=3.048×1017 J转化为电能的百分比=×100%=38.6%.（2）年发电时间t=h=4.663×103 h194 d.答案:（1）7.893×

8、;1017 J 38.6% （2）194天10.(经典回放)（1）1791年，米被定义为：在经过巴黎的子午线上，取从赤道到北极长度的一千万分之一.请由此估算地球的半径R.（答案保留两位有效数字）（2）太阳与地球的距离为1.5×1011 m，太阳光以平行光束入射到地面.地球表面2/3的面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量 W约为1.87×1024 J.设水面对太阳辐射的平均反射率为7，而且将吸收到的35能量重新辐射出去.太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温、常压下蒸发1 kg水需要2.2×106 J的能量），而后凝结成雨滴降落到地面.（a）估算

9、整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示，球面积为4R2）；（b）太阳辐射到地球的能量中只有约50到达地面，W只是其中的一部分.太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是为什么？请说明两个理由.解析：（1）2R×1/41.00×107R6.37×106 m.（2）（a）设太阳在一年中辐射到地球水面部分的总能量为W，W1.87×1024 J凝结成雨滴年降落到地面水的总质量为mmW×0.93×0.65/(2.2×106)5.14×1017 kg使地球表面覆盖一层水的厚度为hhm/S地球h1.01×103 mm整

10、个地球表面年平均降雨量约为1.01×103 mm.（b）大气层的吸收，大气层的散射或反射，云层遮挡等.答案:（1）6.37×106 m （2）（a）约1.01×103 mm （b）大气层的吸收，大气层的散射或反射，云层遮挡等.同步测控我夯基 我达标1.至今为止，第一类永动机从来没有成功过，其原因是（ ）A.机械制造的技术没有过关 B.违反了牛顿运动定律C.违反了机械能守恒定律 D.违反了能量守恒定律解析：第一类永动机是不需消耗能量或消耗很少能量，而获得能量或得到更多能量，它违反了能量守恒定律，因此第一类永动机不会成功，选项D正确.答案:D2.在将物体竖直向上举起一

11、定高度的过程中，若不计空气阻力，则（ ）A.举力所做的功等于物体机械能的增加B.克服重力所做的功等于动能的增加C.举力和重力所做的功的代数和等于物体动能的增加D.物体所受合外力所做的功等于物体机械能的增加解析：物体在举力作用下向上举起一定的高度，物体的机械能增加，其增加量等于举力所做的功，所以选项A正确，D错误.根据动能定理物体所受到的合外力（即举力和重力）所做的功等于物体动能的变化量，所以选项B错误，C正确.答案:AC3.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流.上述不同现象中所表现的相

12、同物理过程是（ ）A.物体克服阻力做功B.物体的动能转化为其他形式的能C.物体的势能转化为其他形式的能D.物体的机械能在其中的某个过程中是守恒的解析：题中所述的各种现象都受到阻力作用，阻力对物体做负功，物体的机械能转化为其他形式的能，所以选项A正确.答案:A4.骑自行车上坡前往往是加紧蹬几下，这样做是为了（ ）A.增大车的惯性 B.增大车的冲力C.增大车的动能 D.增大车的势能解析：骑自行车上坡，动能转化为重力势能，加紧蹬几下，是为了增加车的动能，所以选项C正确，B、D错误.车的惯性只与质量有关，所以A错误.答案:C5.用酒精灯加热试管中的水，水沸腾后，水蒸气会把原先塞住的软木塞冲开.从能的转

13、化角度来看，加热水的过程是_能转化为水的_能；水蒸气把软木塞冲开，是_能转化为_能.解析：加热水要燃烧酒精，消耗酒精的化学能，水的温度升高，水的内能增加，化学能转化为内能；水蒸气把软木塞冲开，水蒸气对外做功，消耗内能，软木塞的动能增加，内能转化为机械能.答案:化学 内 内 机械6.从10 m高空由静止下落的水滴，在下落过程中，水滴重力势能的40%转化为水的内能，使水的温度升高，则水滴落下后温度升高多少?水的比热容c=4.2×103 J/（kg·）解析：水滴重力势能转化为水滴的内能，即mgh40%cmt，t=9.5×10-3 .答案:9.5×10-3 我综

14、合 我发展7.如图4-3-2所示，木块A放在木块B上左端，用恒力F拉A拉至B的右端.A第一次将B固定在地面上，F做功W1，生热Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，这次F做功W2，生热Q2，则各量间大小的关系W1W2；Q1Q2.图4-3-2解析：摩擦生热Q应等于滑动摩擦力f与相对位移的乘积，两次的滑动摩擦力f和相对位移都相等，所以Q1=Q2；第一次由于B不动，A的位移较小，第二次由于B随着运动，A的对地位移较大，所以第二次力F所做的功较大，即W1W2.答案: =8.太阳向地球表面每平方米辐射光能的功率为14 kW，如今利用凹面镜制成太阳灶烧水，使20 、5 kg的水在20 min内沸腾，此

15、太阳灶中凹面镜受光照面积的直径最小应该多大？不计能量损失，水的比热容c=4.2×103 J/（kg·） 解析：水由20 加热至沸腾所吸收的热量Qcmt4.2×103×5×（100-20） J1.68×106 J，根据能量守恒定律得：Q=PSt，即S=m2=0.1 m2，所以d2=0.1 m2，解得d0.36 m.答案:0.36 m9.三峡工程的主要数据如下表所示.大坝坝高（m）185坝长（m）2 335最高蓄水位（m）175水库总库容（m3）3.930×1010防洪库容量（m3）2.215×1010平均年流量（m3

16、）4.510×1011电站总装机数（台）26总装机容量（kW）1.820×107平均发电量（kW·h）8.468×1010请根据表中有关数据完成下列问题.（1）年平均消耗水能E_J，转化为电能的百分比_.（2）若26台发电机组全部建成并同时发电，则按设计要求年发电时间为_天.解析：年平均消耗水能E水mgh4.51×1011×103×10×175 J7.893×1017 J获得的电能E电8.468×1010 kW·h8.468×1010×3.6×106 J=

17、3.048×1017 J转化为电能的百分比=×100%=38.6%.（2）年发电时间t=h=4.663×103 h194 d.答案:（1）7.893×1017 J 38.6% （2）194天10.(经典回放)（1）1791年，米被定义为：在经过巴黎的子午线上，取从赤道到北极长度的一千万分之一.请由此估算地球的半径R.（答案保留两位有效数字）（2）太阳与地球的距离为1.5×1011 m，太阳光以平行光束入射到地面.地球表面2/3的面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量 W约为1.87×1024 J.设水面对太阳辐射的平均反射率为7，而且将吸收到的35能量重新辐射出去.太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温、常压下蒸发1 kg水需要2.2×106 J的能量），而后凝结成雨滴降落到地面.（a）估算整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示，球面积为4R2）；（b）太阳辐射到地球的能量中只有约50到达地面，W只是其中的一部分.太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是为什么？请说明两个理由.解析：（1）2R×1/41.00×107R6.37×106 m.（2）（a