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高一物理上学期能量守恒定律与能源单元测试题（带答案）
资料简介
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一、选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分)
1.作为新型燃料，从环保角度来考虑，氢能具有的突出优点是( )
A.在自然界中存在氢气
B.氢气轻，便于携带
C.燃烧氢气污染小
D.氢气燃烧放热量高
2.关于能量转化的说法正确的是( )
A.举重运动员举起重物，体内的一部分化学能转化为机械能
B.电流通过电阻丝使电能转化为内能
C.内燃机做功的过程是内能转化为机械能的过程
D.做功过程是能量转化过程，某过程做了10 J的功，一定有10 J的能量发生了转化
3.一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物块做的功等于( )
A.物块动能的增加量
B.物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和
C.物块重力势能的减少量和物块动能的增加量及物块克服摩擦力做的功之和
D.物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和
4.(2011·海淀高一检测)
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我国人民有在房前种树的习惯，夏天大树长出茂密的叶子，为人们挡住炎炎烈日，冬天叶子又会全部掉光，使温暖的阳光照入屋内，可以起到冬暖夏凉的作用．炎热的夏天，我们在经过有树的地方时，也会感到很明显的凉意，关于树木周围比较凉爽的现象，下列说法中正确的是( )
A．树木把大部分太阳光反射出去，使地面温度降低
B．树木吸收阳光，使自己温度升高，周围温度降低
C．树木吸收阳光，将阳光的能量转化为化学能，使环境温度变低
D．白天大树将热量存起来，晚上再将热量放出来，所以白天在树林里感觉凉爽而晚上感觉到热
5．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火焰；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．上述不同现象中所包含的相同的物理过程是( )
A．物体克服阻力做功
B．物体的动能转化为其他形式的能量
C．物体的势能转化为其他形式的能量
D．物体的机械能转化为其他形式的能量
二、非选择题(本题共2小题，共25分，要有必要的文字叙述)
6.(10分)大规模开发利用太阳能，将会满足人类长期对大量能源的需求，太阳能的光—
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热转换是目前技术最成熟、成本最低廉、应用最广泛的形式．如图(a)是太阳能热水器的构造示意图，下方是像日光灯管似的集热管，外层是透明的玻璃管，内层是黑色管子(管内蓄水)，由导热性能良好的材料制成，在黑色管和透明管之间有空隙，并抽成真空，集热管的下方是块光亮的铝合金板，做成凹凸的曲面，水箱在顶部．
(1)试说明太阳能热水器这样构造的原理．
(2)如图(b)中A是集热管，B是储水器，C是辅助加热器，在太阳光的照射下，水将沿________流动，(填“顺时针”或“逆时针”)并解释这种现象．
7.(2011·衡水高一检测)(15分)为了测量太阳的辐射功率，某人采取如下简单实验，取一个横截面积是3×10－2m2的圆筒，筒内装水0.6 kg，用水测量射到地面的太阳能，某一天中午在太阳光直射2 min后，水的温度升高了1℃.(日地距离为1.5×1013 cm)
求：(1)在阳光直射下，地球表面每平方厘米每分钟获得的能量．
(2)假设射到大气顶层的太阳能只有43%到达地面，另外57%被大气吸收和反射，而未到达地面，你能由此估算出太阳辐射的功率吗？
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答案解析
1.【解析】选C.氢气燃烧生成水，所以污染小，本题选C.
2.【解析】选A、B、C、D.运动员举高重物过程中，消耗了体内存储的化学能，通过对重物做功使重物的机械能增加，A正确.电流通过用电器，使用电器工作.此过程中通过电流做功，使电能转化为内能，B正确.内燃机中燃料燃烧膨胀，对外做功，内能转化为机械能，C正确.功是能量转化的量度，D正确.
独具【规律方法】 功和能的联系与区别
(1)功是力对空间的积累效果，与物体受力并在力的方向上发生位移的过程有关，是过程量，与物体运动状态变化过程相对应；能是物体具有做功的本领，总是与物体的一定运动形式相对应，是由物体的运动状态所决定的物理量，能量是状态量.状态确定，能量就确定了，能量与状态相对应.
(2)从能量转化的观点看，做了多少功，就有多少能量发生了转化；转化的能量有多少，可以用做功来量度.可见，功与能量的变化相联系，并非功与能相联系.从能量转化的观点看，做功是能量转化的一种方式，做功的过程就是能从一种形式转化成另一种形式的过程.在各种运动形式中，没有功和能的相互转化，只存在各种不同形式的能相互转化.在能的转化过程中，功扮演着一个重要角色，即引起能量变化和量度能量变化的多少，但功和能不能相互转化.
3.【解析】选D.设重力做功为W1，克服摩擦力做功为W2
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，动能的增加量ΔEk，W1-W2=ΔEk,故D正确.
4.【解析】选C.植物发生光合作用，将吸收的太阳能转化成化学能，根据能量守恒，阳光的能量被转化成化学能，所以树木下会比较凉爽，故C正确．
5．【解析】选A、D.汽车制动受到摩擦阻力，动能转化为内能；流星在空中下坠受到空气阻力，动能和势能不断转化为内能；降落伞在空中匀速下降，受到空气阻力，势能转化为内能；条形磁铁在线圈中下落，在线圈中产生感应电流，该电流又阻碍磁铁下落(产生磁场)，机械能转化为电能，最终又转化为内能．上述现象中所包含的相同的物理过程是A、D.
6.【解析】(1)集热管表面积较大，便于吸收较多的太阳能，透明玻璃管内有黑色管子，使阳光垂直射入玻璃管而不易被反射．将黑色管和透明管之间抽成真空，可减少两管间因空气对流损失的能量，减少热传导．集热管下方的铝合金板，做成凹凸的曲面(抛物面)，利用凹面镜将太阳光聚集在水管内，水箱装在顶部，是为了便于水的对流．
(2)顺时针．因为集热管中的水被太阳晒热后密度变小受浮力作用将沿管向上运动．
答案：见解析
7.【解析】(1)圆筒内的水经过2 min照射后，
增加的内能为：
ΔE＝Q＝cmΔt
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代入数据可得：
ΔE＝4.2×103×0.6×1 J＝2.52×103J
每分钟获得的能量为
圆筒面积S＝3×10－2m2＝3×102 cm2
地球上每分钟每平方厘米获得的能量为：
(2)上述能量也相当于以太阳为球心，以日地距离r为半径的球面上每分钟每平方厘米获得的能量，设太阳辐射的功率为P，则：
解得：P＝4.6×1026 W
答案：(1)4.2 J/(min·cm2) (2)4.6×1026 W
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