2017-2018学年高一物理鲁科版必修2单元测试题 第2章能的转化与守恒

第2章能的转化与守恒
一、选择题
1. 一辆汽车在水平公路上做直线运动的速度时间图象如图5-7-2所示，第一秒内汽车以恒定牵引力做匀加速运动，一秒末立即关闭发动机做匀减速运
动，在第一秒内：牵引力做功为W
1 ，汽车克服阻力做的功为W
2
，则W
1
∶
W
2
等于（）
图5-7-2
A．4∶1 B．3∶1 C．2∶1 D．1∶1
2. 质量为m 的子弹，以水平速度V 射入静止在光滑水平面上质量为M 的木块，并留在其中，下列说法正确的是：（）
A．子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
B．子弹克服阻力做的功与子弹动能的减少相等
C．子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等
D．子弹对木块做的功与木块对子弹做的功相等
3. 一质量为2kg的物体在光滑的水平面上向右滑行，速度大小为5m/s。

从某一时刻起在物体上作用一向左的水平力，经过一段时间，物体的速度方向变为向左，大小为5m/s，在这段时间里水平力做的功：（）
A．10J B．0J C．25J D．50J
4. 如图所示，一质量为m 的木块静止在倾角为θ的斜面上，木块与斜面间动摩擦因数为μ．则在斜面与木块一起沿水平面向左匀速移动距离L 的过程中，摩擦力对木块所做的功为
A．0 B．μmgL cos 2 θC．mgL sin θcos θD．mgL sin2 θ
5. 关于物体所受外力的合力做功与物体动能的变化的关系有以下四种说法：
①合力做正功，物体动能增加；②合力做正功，物体动能减少；③合力做负功，物体动能增加；④合力做负功，物体动能减少。

上述说法正确的是A．①②B．②③C．③④D．①④
6. 关于重力势能，下列说法中正确的是（）
A.重力势能只是由重物自身所决定的
B.重力势能是标量，不可能有正、负值
C.重力势能具有相对性，所以其大小是相对的
D.物体克服重力所做的功等于物体重力势能的增加
7. 下列说法中正确的是（）
A.物体上升时，重力做负功，重力势能减少
B.物体下降，重力做正功，重力势能减少
C.物体沿曲面运动，重力做功多少与曲面的形状有关
D.重力做功与重力势能的变化量相等
8. 物体在运动过程中克服重力做功为100 J，则下列说法中正确的是（）
A.物体的重力势能一定增加了100 J
B.物体的重力势能一定减少了100 J
C.物体的动能一定增加了100 J
D.物体的动能一定减少了100 J
9. 如图所示，在固定的真空容器A 内部固定着一个绝热气缸B ，用质量为m 的绝热活塞P 将一部分理想气体封闭在气缸内。

撤去销子K ，不计摩擦阻力，活塞将向右运动。

该过程
A．由于A 为真空，气体膨胀时对外不做功
B．活塞做匀加速运动，缸内气体温度降低
C．气体分子在单位时间内撞击活塞的次数减少
D．在相同时间内，气体分子对活塞的冲量不变
10. 如图所示，竖直放置的固定容器及质量为m 的可动光滑活塞P 都是不导热的，中间有一导热的固定隔板Q ，Q 的上下两边盛有温度和体积均相同的同种气体甲和乙，现用外力F 将活塞P 缓慢向下移动一段距离，则在
移动P 的过程中
A．外力F 对活塞做功，甲的内能不变
B．甲传热给乙，乙的内能增加
C．甲气体与乙气体相比，甲气体在单位时间内与隔板Q 碰撞的分子数一定较少
D．甲气体与乙气体相比，甲气体在单位时间内与隔板Q 碰撞的分子数一定较多
11. 如图3-18所示，轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一金
属块从高处自由下落，从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中 [ ] A．重力先做正功，后做负功
B．弹力没有做正功
C．金属块的动能最大时，弹力与重力相平衡
D．金属块的动能为零时，弹簧的弹性势能最大
12. 20世纪80年代，科学家发明了硅太阳能电池，这种电池将实现哪种能
量转换( )
A.光能微波
B.光能热能
C.光能电能
D.电能微波
13. 下列说法中正确的是( )
A.因为能量守恒，所以所谓“能源危机”是无稽之谈
B.由于能量守恒，所以自然界的能量是不会发生危机的
C.能量守恒，并不能说明所有的能量都能被人类所利用
D.由于能量退降，人类可利用的能源总量是在减少的
14. 下列供热方式最有利于环境保护的是( )
A.用煤做燃料供热
B.用石油做燃料供热
C.用天然气或煤气做燃料供热
D.用太阳能灶供热
二、填空题
15. 在光滑的水平面上，一个人用100N的力与水平方向成60度角推一个箱子前进6m，如图则推力所做的功是__ ___J。

16. 一个足球质量为3kg，以30 m/s的速度被踢到60m远处，在飞行过程中的最大高度是3m那么足球的初动能是 J，球在飞行过程中的最大重力势能为____J．（取g=10m/s 2 ）
17. 物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的______________有关，而跟物体运动的______________无关.
18. 物体的重力势能等于它所受的重力与所处的______________乘积，重力势能的表达式是：______________，符号是____________，单位是
______________.
19. 能源指的是能够提供可利用________的物质，常见的常规能源有
________、________、________等.
20. 常见的新能源有________、核能、________、沼气能、________等.
21. 在太阳内部，氢原子核在超高温下发生__________，释放出巨大的
__________.我们现在开采的化石燃料获取的能量实际上是开采上亿年地球接收的__________.
三、解答题
22. 如图所示，质量m为2千克的物体，从光滑斜面的顶端A以v0=5米/秒的初速度滑下，与处于原长的弹簧接触并将弹簧压缩到B点时的速度为零，已知从A到B的竖直高度h=5米，求弹簧的弹力对物体所做的功。

23. 如图 2-2-4 所示，有一连通器，左右两管的横截面积均为S，内盛密度为ρ的液体.开始时两管内的液面高度差为h，若打开底部中央的阀门K，液
体开始流动，最终两液面相平.在这一过程中，液体的重力势能变化了多少？是增加了还是减少了？如果是减少了，减少的重力势能到哪里去了？
图 2-2-4
24. (1)从分子动理论的角度看，对一定质量的理想气体，下列说法正确的是________．
A．若保持体积不变而温度升高，则压强一定增大
B．若保持压强不变而体积减小，则温度一定升高
C．若将该气体密闭在绝热容器里，则压缩气体时气体的温度一定升高D．可以在体积、温度、压强这三个物理量中只改变一个
(2)如图所示，内壁光滑的汽缸竖直放置在水平桌面上，汽缸内封闭一定质量的气体，在活塞从A运动到B的过程中，气体吸收热量280 J，并对外做功120 J，气体的内能________(填“增加”或“减少”)了________J；若活塞在外力作用下从B返回到A，且返回A时温度与原来在A处的温度相同，此过程气体放出热量240 J，那么在返回的过程中________(填“气体对外”或“外界对气体”)做功________ J.
表示阿伏加德罗常数，求该气(3)某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用N
A
体分子间的平均距离．
25. 水能不产生污染物，是一种清洁能源.位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流速达每秒6 000m 3 ，而且是一年四季流量稳定，瀑布落差 50m .若利用这一资源发电，设其效率为50%，估算发电机的输出功率.
答案
一、选择题
1、 A
2、 B
3、 B
4、 C
5、 D
6、CD
7、BD
8、A
9、 C 10、 B
11、 BCD 12、C13、CD14、D
二、填空题
15、 300
16、 1350 （3分）90
17、位置路径
18、高度 E
p =mgh E
p
J
19、能量煤石油天然气
20、风能太阳能地热能
21、聚变能量太阳能
三、解答题
22、 125J
【解析】弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加，且弹力做的功的数值与弹性势能的增加量相等。

由于斜面光滑故机械能守恒，取B点所在平面为零势面，得：
代入数得：。

说明：此题也可以直接用动能定理求弹力做功，对木快整个过程运用动能定理，
23、解析：由于A、B两管截面积相等，液体是不可压缩的，所以B管中液面下降的高度和A管中液面上升的高度相同，液面最终静止在初始状态A管液面上方
h处.因为物体的重力势能与过程无关，只与初末状态的位置有关，所以可以
将过程简化，视为将B管中h高的液柱移动到A管中，达到液体最终静止的状态，而其他的液体的位置没有变化，对应的重力势能也没有变化，全部液体重
力势能的变化，就是B 管上部 h 长的液柱重力势能的减少.不难看出，B 管中重力势能变化的部分液柱其重心的高度减小了：Δh= h ，它的重力mg=
hS ρg ，所以全部液体重力势能减少了|ΔE p |=mg Δh= ( ρhSg)( h)= h 2 ρgS ，减少的重力势能全部转化为系统的内能.
答案：重力势能减少了 h 2 ρgS ，减少的重力势能转化为系统的内能.
24、 (1)AC (2)增加 160 外界对气体 80 (3)
【解析】(1)气体的体积不变，说明单位体积内的分子数(即分子密集程度)不变，温度升高，气体分子无规则运动加剧，由气体压强的微观解释可知，压强增大，所以A 正确；体积减小，则分子密集程度增大，而压强没有增大，说明分子的平均动能减小了，气体的温度降低了，所以B 错；如果容器是绝热的，则气体就无法和外界热交换，此时压缩气体对气体做功，由能量守恒定律可知，气体内能增加，温度升高，所以C 正确；根据气体压强产生的微观原因可知，对于一定质量的理想气体来说，在体积、温度、压强这三个物理量中，如果一个发生了改变，其他两个至少有一个必定会同时改变，所以D 错．
(2)根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ，ΔU ＝(280－120) J ＝160 J ，内能增加．又回到原状态，说明内能又和原状态相同，内能要减少160 J ．W ＝ΔU －Q ＝－160 J －(－240 J)＝80 J ，外界对气体做功．
(3)每个气体分子的质量m ＝M/N A ，每个气体分子所占的空间体积V 0 ＝ ，
分子间平均距离为d ＝ ＝
25、解析：每秒流下的水量m=V ρ=6 000× 10 3 kg ，由能的转化和守恒知：mgh
×50％=Pt.式中m 取6 000× 10 3 kg ，t 取1 s ，h= 50 m ，解得P=3×10 7 W. 答案：3×10 7 W。