24秋-25春高中物理人教必修第三册 18 课后素养评价(十八)

2/5课后素养评价(十八)知识点1对能量守恒定律的理解1．下列有关风能的说法正确的是()①风能其实是太阳能的一种转换形式②风能和水能、太阳能等都是清洁能源③风力发电由风能转换为机械能，再转化为电能④推广可利用太阳能、风能的城市照明系统，发展低碳经济和循环经济，有利于改善环境质量A．①②③④ B．②③④C．①②③ D．①②④A解析：地球表面大量空气流动所产生的动能叫风能，而空气流动主要是由两地受阳光照射的强度不同而导致的温度差异引起的，可知风能是太阳能的一种转换形式，故①正确；风能和水能、太阳能等是可再生的绿色能源，故②正确；风力发电的原理是风力带动风车叶片旋转，发电机在风车叶片转轴的带动下发电，实现能量从风能转换为机械能，再转化为电能，故③正确；发展低碳经济和循环经济，推广利用太阳能、风能的城市照明系统，降低发电用的能耗，符合低碳环保理念，故④正确。综上所述，故选A。2．小明同学在家锻炼身体，做杠铃练习。他将杠铃由静止开始举高H，并获得速度v，则下列说法不正确的是()A．小明对杠铃做的功等于杠铃机械能的增量B．杠铃动能的增量等于杠铃所受合外力对它做的功C．克服杠铃重力做的功等于杠铃重力势能的增量D．合外力对杠铃做的功等于杠铃机械能的增量D解析：合力做功等于杠铃动能的增量，不是机械能的增量，故B正确，D错误；小明对杠铃做的功等于杠铃能量的增量，即机械能的增量，故A正确；克服杠铃重力做的功等于杠铃重力势能的增量，故C正确。知识点2功能关系的应用3．在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对运动员的阻力大小恒为F，那么在运动员减速下降高度h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A．运动员的动能减少了FhB．运动员的重力势能增加了mghC．运动员的机械能减少了(F－mg)hD．运动员的机械能减少了FhD解析：运动员下降高度h的过程中，重力势能减少了mgh，故B错误；除重力做功以外，还有水对他的阻力F做负功，因此机械能减少了Fh，故C错误，D正确；由动能定理可知，动能减少了(F－mg)h，故A错误。4．(多选)如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若只考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有()A．力F所做的功减去克服空气阻力所做的功等于木箱动能的增量B．木箱克服重力所做的功等于木箱重力势能的增量C．力F、重力、空气阻力三者的合力所做的功等于木箱动能的增量D．力F和空气阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量BCD解析：木箱运动过程中，有力F、重力、空气阻力三个力对木箱做功，根据动能定理知，合力做的功决定着物体动能的改变量，故C正确，A错误；重力做的功决定重力势能的改变量，除重力、弹力做功以外，其他力做功的代数和等于物体机械能的改变量，故B、D正确。5．研究影响风力发电机发电功率P的模型如图所示。风对叶片做功，将部分风能转化为电能。设叶片的旋转半径为r，风速恒为v，空气质量分布均匀且密度恒定，则()A．P∝rv3B．P∝r2v2C．P∝r2v3D．P∝rv4C解析：设空气密度为ρ，风力发电机的效率为η，则时间t内，流过叶片转动范围内的空气具有的动能为E＝12mv2＝12ρ·(πr2)·vt·v2＝12πρr2v3t，所以风力发电机的发电功率为P＝ηEt＝12πρηr2v3，即有P∝6．一个系统的机械能增大，究其原因，下列推测正确的是()A．可能是重力对系统做了功B．一定是合力对系统做了功C．一定是系统克服合力做了功D．可能是摩擦力对系统做了功D解析：只有重力做功时，物体的动能和重力势能相互转化，物体的机械能不变，故A错误；除重力、弹力以外的力做功时，物体的机械能才会变化，合力中可能只包含重力或弹力，故B、C错误；如果摩擦力对系统做正功，系统的机械能可能增大，故D正确。7．(多选)现在人们在购买空调时常选择变频空调，变频空调比定频的要节能，因为定频空调开机时就等同于汽车启动时的状态，很耗能，是正常运行的5至7倍，空调在工作时达到设定温度就停机，等温度高了再继续启动，这样会频繁启动，耗电多；而变频空调启动时有一个由低到高的过程，而运行过程是自动变速来保持室内温度，从开机到关机中间不会停机，而是达到设定温度后就降到最小功率运行，所以比较省电。阅读上述介绍后，探究以下说法合理的是()A．变频空调节能，运行中不遵守能量守恒定律B．变频空调运行中做功少，转化能量多C．变频空调在同样工作条件下运行效率高，省电D．变频空调与定频空调做同样多的功时，消耗同等大小的电能CD解析：自然界中的一切过程都遵守能量守恒定律，故A错误；功是能量转化的量度，用电器做同样多的功，消耗相同的电能，故B错误，D正确；由变频空调的工作特点可知省电的原因是效率高，故C正确。8．(多选)如图所示为装在屋顶上的某种太阳能电池板，每块电池板的面积为2m2。晴天时，电池板每平方米每分钟接收到的太阳能为6×104J，电池板的光电转化效率为25%。以下说法不正确的是()A．太阳能为可再生能源B．电池板的光电转化效率为25%表示此过程能量不守恒C．晴天时太阳照射2h，每块电池板产生的电能为1.44×107JD．晴天时的一天(按8h计算)，一块电池板产生的电能可以提供十盏60W的白炽灯正常工作20hBCD解析：太阳能可以从自然界中源源不断地得到补充，属于可再生能源，故A正确，不符合题意；电池板的光电转化效率为25%只是表示太阳能有25%转化成电能，并不代表能量不守恒，故B错误，符合题意；由题意可知晴天时太阳照射2h，每块电池板产生的电能E＝2×6×104×2×60×25%J＝0.36×107J，故C错误，符合题意；晴天时的一天，日照按8h计算，一块电池板产生的电能为E′＝4E＝1.44×107J，能让十盏60W的白炽灯工作的时间t＝E'P＝1.44×104s≈6.7h，故D错误，符合题意。9．横截面积为3dm2的圆筒内装有0.6kg的水，太阳光垂直照射了2min，水温升高了1℃。设大气顶层的太阳能只有45%到达地面，试估算出太阳的全部辐射功率为多少。[结果保留1位有效数字，设太阳与地球之间的平均距离为1.5×1011m，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]解析：质量为0.6kg的水温度升高1℃时需要的热量Q＝cm