第4章 能源与可持续发展学业质量水平达标卷-【志鸿优化训练】2025-2026学年高中物理必修第三册(教科版)

第四章学业质量水平达标慈 《月时，75分钟满分：100分》 一、单项远棉原（本题共7小道，每小题4分，兵8分。在每小题给出的四个速项中，只有一 吸合题日要求) 曾1.关于能的短念，下列说法正确的是() A用线悬挂着的物体，它没有做功，它不具有机械随 取在空中飞行的子弹，因为它具有做功本缓，所以它能 C甲物体的运动速度比乙物体的大，则甲物体的动能一定比乙物体的大 D,甲物体的高度比乙物体的高度大，甲物体的势能一定比乙物体的大 2下列能源中属干常规能源的是() A太和能 专 长天然气 C核能 D地热能 3,关于下列现象中能量转化的说法，正确的是() A在水平公路上行驶的汽车，发动机想火之后·速度越来越小，最后停止，是机械能转化 为内能 B电风扇通电后开始转动：斯电后转动着的风角又慢慢停下来，是电能转化为机镜能 C火药爆炸产生感气，子弹在燃气的推动下从枪发射出去，射穿一块钢板，建度减小， 是化学能转化为内图 D.用柴油机带动发电机发电，供给电动水系抽水，把水从低处袖到高处，是电能转化为机 城街 4如图所示，“山东棍“正在沿直线航行，其质量为刚，发动机的输出功率相为P,所受烈力 大小恒为了.某时刻速度为，加速度为41。一授时间1后速度变为（的>1》：在这段 时同内位移为x。下列关系式正确的是() -267- Ar &a=品名 CAP D.Pmmv 5,如图为太阳能路灯，每只路灯的光伏电连版有效采光面积约0.3m。晴天时电池板上每 平方米每小时接收到的太阳箱射能约为3×10」.知果每天等效日时间约为6山，光电 池一天产生的电能可侯30W的路灯工作8b。光电速的光电转换效率约为() A七.8% R96% C16% D.44% 6如图带块以速率可沿固定斜面由底端向上滑行，至某一位置后返回，回到出爱点时的速 率变为时，且<，则下列淡法正确的是() 5- A滑块在上滑过程中机械能诚少，在下帝过程中机械能增加 B在上滑和下滑两过释中，重力做的功相同 -268- C在上滑和下带两过程中，摩擦力做的功相同 D在上带和下滑两过程中，学藤力的平均功率相等 7.如图所示是滑沙畅地的一段可视为领角为30的斜面，投人和滑车总质量为m,人从距底 高为处的面特沿滑道由静止开始匀加走下滑，加速度为①，4g,人和滑布可找为质 点，用从真增向下滑到底埃的过程中( 入人和滑车获得的动能为Q,4侧山 B人和滑车克服摩擦力徽功为Q6mgh C人和滑车减少的重力劳能全部转化为动能 D.人和常布减少的机械能为Q,2gh 二、多项遗择疆（本题共3小题，每小题6分，兵18分。在每小题修出的四个进中，有两个 成两个以上特合题日要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选婚的得0分) 8.如图所示，光滑水平面OB与足够长粗随斜面C交于B点。轻弹簧左精固定于竖直城 面，现将质量为，的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑 上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上，不计滑块在B点的机械能损失。换用相同材 料质量为m:的滑块(m:>州1)压馏弹簧至问一点D后，重复上述过程，下列议法正确的 是() A两滑块到达B点的速度相同 我两带块沿斜面上升的最大高度相同 C两滑换上升到最高点过程克服重力做的功相同 D.两滑块上升到最高点过程机棱能损失相同 -269- 9,如图所示，一根足够长的水平滑杆SS上套有一质量为的光滑金属图环，在滑杆的正 下方与其平行载置一是够长的光滑术平的绝缘轨道PP',PP穿过金属环的圆心.观使质 量为M的条形位铁以水平速度物沿绝撩轨道向右运动，则() A磁铁穿过金属环后，两者将先后停下来 五融铁将不会穿越滑环运动 C磁铁与醒环的最终魂度为十阳 M D整个过程最多能产生热量2(M十m) 10.光滑的水平面上，用弹簧相连的质量均为2kg的A,B两物块都以一Bm/s的速度向 右运动，弹责处于原长，质量为4kg的物块C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二 者粘在一起运动，在以后的运动中，当弹簧的弹生势能达到最大时() 同月 A.弹簧的弹性势能最大为E。一10】 B弹簧的弹性势能最大为E,一12J C物块A的速度是3m/® D物块A的速度是6m/s 三，非选择题（本题兵5小题，共51分） 1山，(8分)某热水器使用天然气作为燃料，天然气属于（选填“可再生”成“不可再 生")衡源.现将10kg的水从20℃加热到3别℃，若天然气完全指烧故出的热量余被 水级收，则需要m的天然气.[集一42×10J/(kg·℃)，9气一38× 10'J/m] =270- 12,(们0分)我国自古有“昼涨称源，皮涨称汐”的说法。福汐主要是由太用和月建对海水的 引力造成的，以月球对海水的引力为主。 (1)世界两大观赛胜地，一处是亚马孙河北河口，另一处是我耳的 人海口。 (2)图中，Ab是某些源汐发电示意图。逐潮时开闸门（图》，水由通道进人海湾水库蓄 水，特水面升至最高点时关用闲门，背落潮时，开闸做水发电（图b)。设海湾水岸面积为 五0×10m',平均清差为30m,一天涨落温两次，发电的平均能管转化率为10%，则 天内发电的平均功率约为(p年取1.0×103k/m,g取10m/公) 圳 水发电 6 -271- 13(0分)人的身体在最佳状态下，只能把人体化学能的25%转化为有用的机械能。假如 一位质量为0k架的登山运动员恰好具有这样的转化效率，若他平均每小时登膏 00m,郑么，他在5h内共消耗的化学能为多少？(g取10m/g) -272- 14,(12分)太阳能汽率具有良好的发展前景，如图是某研究所研制的 太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接牧到的太阳隐转化为电能，再 利用电动机来整动的一种新型汽车。投太府光照射到电池板上的辐 射功率为？kW。在晴阴的天气里，太阳能电滤对着太阳时产生的电压为160V,并对车 上的电动杭提供12A的电流。则： (口)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大？ (2)知果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机候像的效率为5%，当汽车在水平路面 上匀座行驶时，受到的牵引力为180N,则在1m内这钢汽车行驶了多少米？ -273- 15,(们4分)如因所示，电动机管动水平传送带以速度。匀速传动，一质量为琳的小木块山 静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之同的时摩擦因数为：，当小木块与传送带相 对的止时，求 (1》小木块的位移及传送带转过的路程 (2)小木块获得的动胞及摩擦过程产生的热量。 (3》电动机带动传送修匀速转动输出的总能量。 ”⊙ =274-S闭合，猎动触头向左滑动时，接人电幕的电园增大 问路中的电微减小，则山产生的装号诚隔，则穿过上 面路的磁通量减小，将产生够度电流，故B正确： 开关S网合，湘动触头向右滑动时，接人电路的电阳 减小，同路中的电流增大，则b产生的延扬增蛋，则 穿过上面国路的庭遥量增大，将产生银成电瓶，故© 正确。 生.由题可知，：点的概感皮度为0，得到活电导 线在®点产生的磁感虎蒸度方向水平向左，根累安 好定则判东可细，直导线中的电花方向柔直低面间 星：A正确：通电异线在“点产生钓随然应写度大小 为1T,由安娟定测可知，6点移应强度为2T,方向 与B的方向成5解鸭上，B王确：通电线在《处 的藏感应强度方向水平肉右：划。点藏感应强度为 2T,方向与B的方向相同，C结汉：通电导线在d处 的蛋坊应强度方向竖直利下，周：点够放强度为 2T,方向与日的方向成5斜向下，与点酰感应 强度不相等，D慌阀。 1山.AD面Q与蓝场相互垂直，故磁通量中，一S一 Q2×号×0.4×04-.016观，面k与句程三 场方响的夹角末知，因此可将面k经影可与士射 至直的直Q上上，6女的有效图飘就是面的面 积故量的=西aX号aXa40swM 面置0，及面)与徽场方向相互平行，放藏通量 重■0，战A,D正确，B,C精提 L.(1)B点处导线中电掩的方向亚直纸面向里 a 解析：C点随墙的础感盒强度B。高C方向向者， 观A点处导城和BA处季城在C点郑成的陆场的 时感总渠魔大小分利为B、B。, 方向分利与AC与C量直，如圆所币。 删每妆静电名发船上延发长的光于戴 ⊙M N-严.10X1 t10网×10个44×102个 (2)硬站秋天线鼻粉接收光子数为划，区电台发射天 为娘公，刚车经为R的球而朝S=4成，而环秋 R 无线的面机S=,所球= 4成·N=7× 出流处导线中电流香重纸香向重： 0严个 2)由儿何如摆可知，∠A=3,ra=BCr4=AC- 2C-a. 收特华P--X10网 14.1)象8×16Wh 205.7×10+Wb 直我电选广生特断岛应度B-卡 解析：(1)在图示住夏太和机板与蓝塘叠直，穿址太 解得院一宁光盘点关季风中老线秋大小为 1 和帆核的做词童1一5 代人数轴得p1-3.8×]0W (2)太阳机械危MN特这1°后，宴过太阳忆赖岭 通量零南=Sa120 2a号T2号×10wm 代人数格得：==19×10Wb 解桥：《们)由短香可如，通克后我超受到的安培力大 射穿灶大相帆机通通量竹史化爱年一 小F=411N-01N=00lN 代人最据样g=一天7X104Wh. 山套持力公式F=B业有制，雕感足蛋度女中B= 15.(10.04Wb2)0.02Wb 0.01 5 (30 《2)通电后雀根在险等中的老度为I=5amQ%m 解析：(1)和始位置家过线佩的猫通童为 线草的或是L一2m一以.记m -BS 代人数撼解得 5 重=0,0叫Wh 高×0-%， ()线框平面在香直陆场方☆的授形面热为 S -Scos 6o' 13(1)9.4×10 线恒短时什最转时的暗通量为 42)1.76×10泸个4×10W =5 解断：1》每个光子的能量 解样中'=Q.2Wh ,-右-华-气X1*X】-L防× 17,6 此过和中的穿过战短的龄通量支化量冷 10J4 妙-中--0证-a04wL-.02w% 《)端师方向水平向右，穿过V形西两个西的精通 量特季相反，感型通量为 =1+p,0 第四章学业质量水平达标垫 1弘用餐悬挂的将体，由于被举商而具有做动的本 领，它具有重力势能：重力势能的大小是由物体的质 量和高皮其网决定的，被举得脑高的物体具有的重力 孕图不一是大：物体动能的大小是由物体的质量和速 度大小共同决定的，灌度大的物体动图不一定大。缺 选B 工B常观第源是已能大规根生产和广泛利用的一☆ 纸图，技天然气星常规能图太阳医和填热能、族衡还 投有大找硬使用，是新能源，放B正确：放A,C,D帽 误。故透B 王A在水平公格上行的汽车，发动相地火之后，连 度馨来鲶小，最后停止·这一过程中，孔车所受的回力 最负功，机械能转化为肉能，放A正确：风扇通电后 开始转动，电藏最功，电能转化为机械能，有一军分制 亿为内能：电后转动着的风扇文慢慢停下来，阻力 做鱼功，机械微转化为内衡，故B错贤：火商爆并产生 燃气，化学能形化为内图：子弹在梦气的雁动下从枪 藏发射出去，雅力做功，内能转化为规枝衡：子养射实 一块阴板，惠度减小，阻力做负功：机械廉转化为内 能，草C精误，荣袖的化学能转化为柴油机韵机板 能，再转化为发电机的电能，电能又通过电动水系转 化为水的航械能，敢D精误。故运A 4丑发动机的增出动率恒为严，所受阻力大小恒为「： 在递过程中做加速度减小的加速度运动，侧这侵时 闻内的平均速度大于初未速度和的一半，甲> ：一>产，嫩A错：由东假受到 2 的率引力F-,头时刻速资为时，短述度心调 是，二一名，放正商山率银”做制速运动。 牵引力大于程力影了号收C误由能健学框可 朝角=品+W,=7m2-宝m2+在，做D错 限。放选弘， 三C.每天6山太阳能电泡板吸收的太阳能W。一0.3× 3×10心×6」=互，4×10心J.灯正常工作，P=P。= 0W,正常工作8h酒托的电能W=P1一的军×8× 80一864×1心小.利用太阳围的效率万一丽 器×1o%-15%,做cE确.故宝C 东.C四为马<，说明物体受到滑动学擦力，摩蒸力 方向与物体运动方向粗反，所以物体一直克征厚擦力 敏功：其根候能一直减小，故A指慢：授滑块升高的 最大高度是，雨上丹的过忍中重力做功W一 一mgH,下降的过程中重力做功为W=网零H,二者 不相等，故B带调：设斜面的长度为L,上滑与下滑所 用时间分别为，和，L一受一受因为 <知1，划得>4，即下册时间程长：上滑过程中学 第力楼功和下滑过程中厚擦力做功均为W,一 一g⑧s世·L,可见在上滑和下带两过程中，摩擦 力做动相整。在上滑和下滑林过程中时低不同：所以 摩擦力的平均功率不相等。校C正确，政D骨深。 故选C 1.D设受到的摩擦力是/，加速度大小为L4,赚沿 斜置的方向：Mg灯一f一m.解得f一0.1wR 人和滑车下带的过程中重力和摩擦力做功，夜得的动 衡为g对一Pa霜一B,代人数钢解得B一 双8g4,故A骨误：靡个下滑过程中人和滑年被少 的机械雀为△E一用gh一E一mgh一a8四e G海gh,故D正确：整个下带过程中人和滑车减少 截C正魂：登铁若依穿过金阔环，超动的过程中系统 约机械能为0.2mg晴，所以人布滑车克服摩擦力做功 的生的热量等于系统国失的动能，二者的末速度相等 为Q2wA,故B错很：由以上的分析可知，人下滑的 时阔夫的动能最大，为Q-'-立m十0- 过程中受到摩擦力的作用，人和滑车减少钓夏力势能 M 转化为动能和内篚，故C错误。放选D 2M4m',放D正确。故珠CD 8CD第簧释成的过程，弹簧的弹性势健转化为滑换 10.当A,B、C三希的速度阳等时弹簧的弹性势 的尚能，两次弹性势能相同，则丙滑块可B点的南能 使最大。由A,B,C三者组成的系统：取水平向右为 相同，但置量不司，期露度不闻，放A植误：两滑块在 正方向，h动量守们定锦得Mn十m■)，一(m4十 斜围上上滑时加速度相同：由于韧速度不同，故上升 M十用e)vA,代入数累解得物块A的迷度vA一 约最大高度不可，故B结误：两骨块上升到量高点过 3m/:B.C碰罐时，出，C系统动量守恒，设碱后啊 程克重力的功为w,出量守国定弹得弹资的弹 判两者的速度为粥想一（糖■十mE)1,解得 性务街B,一四6十g四sB·G·所以网E一 ,一2m/s,设弹簧的弹性劳能最大为E,对磁后过 二。，放两释块上开到最高点过程克限重力做的 忍很累航城能守恒定弹得，一乞m十利)向十 1+ 豆四4，'一立(m:十ma十me)p',代人解得E,一 功相风。失的机械能等于克餐摩整力做的功：耳 12J故C正确，故选C m一品mA0相同，用做 1,不可再生21×10 能超失相间，故D王确。故选D 解析：天些气不院在短期内从自然养中得到计克，故 9D金属环是光册的，足够长的水平的她涂轨道 分不军再生能展 PP是究带的，在磁铁穿过金属环后，二者由于不受 米厦准的携童为Q4=(年网4=10银X42X 摩旅力的作用，两者将不会停下来，敢A铅误，壁铁 10J/(g·℃)×19C一7.g×10J,若天城笔宽 在察近金环的过程中金属环的感点电藏方向产生 全然镜量出的善量全年硫水吸：，恨是热值公式 )隧桥与原磁场的方向相反，所以磁线受到阻力的作 a=得v2wwr 用，同理，在肉开金属环的过程中金属环的感应电桌 12.线裙江五，2×10kW 方向产生的磁场与原但场的方料相国，也是受再阳力 解析：《1)钱墙江是世保菁名的观湘胜地，有“八月十 的作用，且是由于不年道初速度以及环与磁铁的质量 入端，壮观天下无"的说法。 之同的关系，所以不能判所出赞铁是香能管会穿碧哥 (2)发电时水蕊少的号我4E,■mW站■ 环写神，放B销设：选取壁铁与环组收的系烧为研 究的系统，系使在水平方向受罚的合力为0调足动 P以到g,无中一宁一无造电两火，将化成的 量守恒，远填随铁M运动的方向为正为向，则最终可 电袋E-△E,×10%,P-号，我人盘值得P- M如n 能到达共同婆度时M,一(M十mD,料v一短十m s2×10kw. 136×10心J 解析：设述骑葡免吸重力微功的劝集为P,则 P,-，-的 好人体通耗化学危的动单方户一y为转化微， 四花P,-心，运动具在5h内共消耗的化学地E P4-业-0X0X500X5j=6x1w. 025×1 141月1920霄2)4的m 解析：(1)电动机消机的电动率 P-n-160V×12A=1920W. 由P-g体，w,-A-1如W×句 115200j 山道考W。W4:9-115200J×7行%-8500J 文由W一3得，汽车行敢的更离 W三-5400m=4韧m 180 解析：小未块刚数上传送带时，造度为0，受到转道 骨的滑动降茶力作用，效匀加途建找地动，造到海传 退零相同的生度后不再受摩银方。垦个垃程中小木 块花特一定的动能，系线内西心糖产生一文的格量 《1少对小未块，相对清砖时，有 Wg一，界8一g 由一时得小木魂与转速零相对静止时所用的时同 一证时小木良的丝带 - 传猛带台林句逢透动，林注的路恒 2小水晚获得特动现E一m 犀禁注程产在的些查Qg6一0一了 〔)为禁量的韩免年中复得，电略机偷出的易绘量转 化为小木块岭动题与章擦产生的热量，所以 E-E+Q-m0 第四章学业质量水平提优卷 山.C风谁，太阳能.潮妆使对环境不造成污桌，是清消 能部，面信能如果投有费护情临会对环境壶成一定 的污染，质风不是请油能额 工，A在用力向下拉绳素的过型中。外界对绳常做功， 甬耗了管量，一完转化为递常的某种能量，面整个过 程中绳素只有重力势能发生了变化，其准各种健量均 不变，所以绳案的重力势能背完在置渐增框，从百其 原心位置逐新升高，则A正确B、C,D格议。 玉.A由能凝守恒可如，小球沿凳滑圆氧我道顶滑由配 止下带英光滑水平由的过程中，意力势整转化为动 能：故E一E,小球压蜂弹簧过程中动衡转化为为 性》恤，E,'-E,划A正确B,CD精误 4C拉力下量功的可时，弹簧伸长，掉性势能蜡大，滑 块向右加速，滑块动使增加，由功廉关系可知：数力做 功等于滑块的动能与弹簧增性势传的增加意之箱，© 正确，ABD均格议 三.A不计空气阻力的地体运动，机敏衡守属，载以相 同的速率气不同的方向地出落至风一客平电面时，物 体速度的大小相等，故只有选项A正确， “A樱、石油，天答气等是动植物转化战的：其最初案 源可追流到女阳值，A正确：汽询然烧会引一客化 合物的产生，导取有毒气体的生成，B量误：水能是可 再生健源，C植风：煤，石消，天然气等储量是有限的： 基不可再生面蒙，D量模 工，C根佬带块与斜，判的动摩物因数：=晒9可每， 滑动摩擦力等于重力沿料配向下的分力，薰加一沿解 西对转块有摩馨力，微费功，重介限正劝，空气阻力 而向上约例力F■m城始8，物体航城能限持不变，重 顶身对。根漏动我文理，命外力对物块做的动泽个 力势能通位移x均匀端大，C正确，D情虞：产生的格 物块陆叠的增量，则E一W。=A十B十C十D 量Q一Fx,随位移均匀增大，滑块动能E,随位移x 100J+(-30J)+100J+(-20JD=150J. 均匀减小，A.B箭议。 (2)根插动能美系，必重力之升的其他力所做的动等 :①电流的电健可全都转化为内衡（向电谊热发应 子物块机械配的增量，则 中的焦耳定律可复》，而内德不可衡全军转化为电建 △E.=A+B+D=100J+(-30J)+(-23JD日 机械能可全球化规内能，有内能木可能全部转化发 501 机碱管：在热传导中热量只能自发地从高温物体传莲 12.43报.75kW 给低围物体，面不衡白发泡从低湿物体传递给高酒物 解析：通过山口岭风能中风的动能，孩冷E,耐E= 体。故选原B,CD正魂，A错误 Suye-Sut 身，AC在运动员到达最纸点前，运动鼻一直向下运 动，根暴重力势能的定义可知重力势能始终减小，故 P-W_E×X_25X20% T 选项A正确：藏极衡张蒙后的下落这程中，第力方倒 1000×15W=458750W=43875kW 向上：面运动具向下运动，所以力策鱼功，绵性劳能 增知，故选项B正确：对于运动员，增球和罪段绳所 组成的柔统，胞极拉程中风有重力和弹力做功，所以 解析：由于毫接A,B的属干在疏动过程中未船。故 系统机械能守恒：故进项C正确：重力做功是重力身 A,B的途度大小相网，时A,B系统，有 能转化的质度，甲W一一正，有鼎级过程中重力量 M-w-mga=专X2m 动与重力势能零点的选取无关，所以重力势衡的政变 量与重力势能零点的透取无关，故选项D鳍误. 卡得罪一一k一稀 鱼C橡皮绳开始处于原长，乳性势管为零，圆环湘 绳的点方对B量的功￥于B物体航城乾的增如量 开始下滑到皮绳再玫神直达可原长过程中，弹性 年W一gh十豆M 势能始终为零，A错谈：圆环在下落的过程中，橡皮 14.(1山4.5J(2M.5J(39】 绳的弹性势能先不变后不断新增大，根斯健量守恒定 解析：)设小缘与发零达共度时，将体相 律可知，圆环的机械衡先不变，后减小，B正确：从延 环开始下滑到滑至最岳点过程中，圆环的重力势籍 转化为檬皮侧的弹性势图，C正确：修皮绳再次沾到 <6m 原长时，圆环受合外力方向沿杆方向向下，对环做正 中扬体可与皮带越到光同建度，志时品一立心- 功，动能仍增大，D精误 11.1D10J2)50J 主X1×J-.51 解断：(1)在带肤下滑的达程中，热方F微正神，纤 (2}由wg一m将￥一1.5m/令，安”样1一 38.得Q=mgW一'0=Q15X1X10X(6-3)j m4.5J. (8)由能量中处知E:-B,十Q一4.6J+45」 9J. 69 解析：设落到地面时岭地率为，脚可=gH停《 地时。一V2gH 时快球友与地面楼士时桶大的对孩△止一司m 由昆量中渔定律得，植失的所款全年转化为铁味的 内花：则=△E= TH-Q 3 由Q-a加件d-g。 用 适成开高 慎缺娘合学业质量水平达标卷 1弘出球约受力知图所示，根据相 红三角形的特点器-后脚器 ,因此A奶不变，放B球 的运动轨道是以球A为调心的偶%，放B正确。放 选B. 2D滑块从A点有静止释故，其向右运动，可年滑块 与带电体之间的互相排斥，即两餐之闻锋同种电而， 扶管正电，哉A正确：在B点骨块受到的电场力为 下一5，由于点电传有，-9.南画取可知，在B 点其密座最大，即在B点滑块的合力为零，有两不口 都得-沿故号正确：由题庭可知，清块 re