高中物理5.3节约能源、保护资源与可持续发展试题

高中物理5.3节约能源、保护资源与可持续发展试题
2019.09
1,核磁共振的成像原理如下：原子核在磁场中的能量形成若干磁能级，当它吸收外界高频磁场的能量后，可跃迁到较高磁能级。

这种现象叫核磁共振。

测出不同共振核在人体内的分布情况，借助计算机分析可获得人体内的清晰图像。

该成像技术中所加外界磁场频率的数值是（）
Ａ．连续的Ｂ．在某一范围内的连续值
Ｃ．一系列不连续的特定值Ｄ．某一特定值
2,某质点在坐标原点O处做简谐运动，其振幅为5.0cm，振动周期为0.40s，振动在介质中沿x轴正向直线传播，传播速度为1.0m/s。

当它由平衡位置O向上振动0.20s后立即停止振动，则停止振动后经过0.20s的时刻的波形可能是图中的（）
3,如下图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和轮B水平放置，两轮半径
R A＝2R B。

当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。

若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为（）
A ．
B R B ．2B
R C ．3B
R
D ．4B
R
4,关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是 ( )
A ．随着低温技术的发展．我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
B ．热量是不可能从低温物体传递给高温物体的
C ．第二类水动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律
D ．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功 2.0×105J ，同时空气向外界放出热量1.5×105 J ，则空气的内能增加了0.5×105 J
5,如图所示，两个带有同种电荷的小球，有绝缘细线悬挂于O 点，若
21q q >，21l l >，平衡时两球到过O 点的竖直线的距离相等，则（ ）
A ．m 1＞m 2
B ．m 1＝m 2
C ．m 1＜m 2
D ．无法确定
6,如图所示，等腰直角三角形OPQ 区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框ABC 以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度始终与AB 边垂直且保持AC 平行于OQ 。

关于线框中的感应电流，以下说法中正确的是
A．开始进入磁场时感应电流最大
B．开始穿出磁场时感应电流最大
C．开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向
D．开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向
7,如图所示，一个质量为m的物体（可视为质点），以某一速度由A点冲上倾角为30º的粗糙的固定斜面，其加速度大小为g，在斜面上上升的最大高度为h。

则在这个过程中，物体（）
A．机械能损失mgh
B．动能损失了2mgh
C．动能损失了mgh
D．机械能损失了mgh/2
8,如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。

许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。

不计重力，不计粒子间的相互影响。

带电粒子可能经过的区域面积是（）
A．
2
)
(
2
3
Bq
mv
π
B．
2
)
(
2
1
Bq
mv
π
C．
2
)
(
Bq
mv
π
D．
2
)
(
2
Bq
mv
π
9,两个正点电荷Q1＝Q和Q2＝4Q分别置于固定在光滑绝缘水平面上的A、B 两点，A、B两点相距L，且A、B两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处，如图所示。

（1）现将另一正点电荷置于A、B连线上靠近A处静止释放，求它在AB连线上运动过程中达到最大速度时的位置离A点的距离。

（2）若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放，已知它在管内运动过程中速度为最大时的位置在P处。

试求出图中PA和AB连线的夹角θ。

10,一质量为m的质点，系于长为R的轻绳的一端，绳的另一端固定在空间的O点，假定绳是不可伸长的、柔软且无弹性的．今把质点从O点的正
上方离O点的距离为
R
9
8
的O1点以水平的速度
gR
v
4
3
抛出，如图所示．试
求；
（1）轻绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角θ为多少？
（2）当质点到达O点的正下方时，绳对质点的拉力为多大？
11,煤、石油、天然气等燃料的能，通过燃烧转化为能；这种能可以直接供给生产、生活的需要，也可以通过内燃机、汽轮机转化为能．还可以进一步转化为能，然后被利
用．
12,下列不属于新能源的是 ( )
A.太阳能
B.核能
C.风能
D.石油
13,下列属于可再生能源的是 ( )
A.电能
B.水流能、风能
C.煤炭
D.核能、太阳能
14,下列说法中正确的应是（）
A.热力学第一定律和热力学第二定律是相辅相成缺一不可的．
B.热力学第二定律的两种表述是等效的
C.能量耗散说明能量是不守恒的
D.热量不能自发地从低温物体传到高温物体
15,消耗石油和煤炭给环境带来的主要问题是（）
A.运输过程中的泄漏
B.机械运动过程中的噪音
C.燃烧时消耗的氧气
D.燃烧时产生的二氧化碳
16,太阳辐射到地球的能量是巨大的，每年可达4×1024Ｊ，假设学校每月要用电能1010J，如果把太阳一天幅射到地球上的能量全部转化为电能，可供学校使用多长时间？人类有可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能吗？请注意观察你的周围，说说人们在太阳能的利用方面取得的进展．
17,到达地球表面的太阳辐射功率在与太阳光线垂直的表面上每平方米大约为Ｐ＝1400W,如果用面积为Ｓ＝2㎡的太阳能热水器，热水器内装有100㎏水，水的初温为20℃，若热水器的效率为80%，则需多长时间才能使水的温度达到100℃？［Ｃ＝4200J/㎏·℃］
18,太阳总辐射功率为3.86×1026W,太阳与地球之间的平均距离为1.5×1011m，试估算地面上1㎡所获得的太阳能的功率是多少？
19,某地强风速为14m/s，空气密度为ρ＝1.3 kg/m3．若通过截面为400 m2的风能全部用于使风力发电机转动，且风能的20％转化为电能，则通过这个截面的风的发电功率是多大？
20,太阳热水器是利用太阳能来加热水的设备，在我国城乡许多屋顶上都可以看到．太阳单位时间直射到地面单位面积的能量为E0＝7×103J/(m2s)．某热水器的聚热面积Ｓ＝2m2，若每天相当于太阳直射的时间为t＝4h，太阳能的20％转化为水的内能，计算这个热水器最多能使m ＝500kg的水温度升高多少．
试题答案
1, C
2, B
3, B 4, D 5, B 6, AD 7, AB 8, A 9, 解：（1）正点电荷在A 、B 连线上速度最大处对应该电荷所受合力为
零，即
2221)(x L q
Q k x q Q k
-=
所以 x=3L
（2）点电荷在P 点处如其所受库仑力的合力沿OP 方向，则它在P 点处速度最大，此时满足
tan θ=θθθθ2222
12sin cos 4)cos 2()sin 2(4=
=R Qq k R Qq
k
F F 即得 θ＝arctan 34
10, 解：（1）第一过程：质点做平抛运动．设绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为θ，如图所示．
θ
sin 0R t v =
θcos 98
212R R gt -=
其中
gR v 43
0=
，
联立解得
g R t 34=
，2π
θ=
（2）第二过程：绳绷直过程．绳棚直时，绳刚好水平，如图所示．由于绳不可伸长，故绳绷直时，v 0损失，质点仅有速度v ⊥，且gR gt v 3
4
=
=⊥
第三过程：小球在竖直平面内做圆周运动．设质点到达O 点正下方时，速度为v ′，根据机械能守恒守律有：
R mg mv mv ⋅+=⊥2
2/2121
设此时绳对质点的拉力为T ，则
R v m
mg T 2
/
=-
联立解得：
mg T 943
=
11, 化学，内，机械，电 12, D 13, B 14, ABD 15, D
16, 1011年 ，不能，略 17, 250min 18, 1.37×103W 19, 1.4×105W 20, 9.6℃。