3.3能量守恒定律同步練習(xí)（含答案）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁3.3能量守恒定律同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理人教版（2019）選擇性必修第三冊一、選擇題（共15題）1．“第一類永動(dòng)機(jī)”不可能被制造成功是因?yàn)檫`反了以下哪一個(gè)規(guī)律A．能量守恒定律 B．機(jī)械能守恒定律C．牛頓第二定律 D．萬有引力定律2．在一個(gè)與外界沒有熱交換的房間里打開冰箱門，冰箱正常工作，過一段時(shí)間房間內(nèi)的溫度將如何變化（）A．降低 B．升高 C．不變 D．無法確定3．熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散的現(xiàn)象．所謂能量耗散是指在能量轉(zhuǎn)化的過程中無法把散失的能量重新收集、加以利用．下列關(guān)于能量耗散的說法中正確的是()A．能量耗散說明能量不守恒B．能量耗散不符合熱力學(xué)第二定律C．能量耗散過程中能量不守恒D．能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度,反映出自然界中的宏觀過程具有方向性4．如圖所示，一張薄紙板放在光滑水平面上，其右端放有小木塊，小木塊與薄紙板的接觸面粗糙，原來系統(tǒng)靜止．現(xiàn)用水平恒力F向右拉薄紙板，小木塊在薄紙板上發(fā)生相對滑動(dòng)，直到從薄紙板上掉下來．上述過程中有關(guān)功和能的下列說法正確的是（）A．拉力F做的功等于薄紙板和小木塊動(dòng)能的增加B．摩擦力對小木塊做的功一定等于系統(tǒng)的摩擦生熱C．離開薄紙板前小木塊可能先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)D．小木塊動(dòng)能的增加可能小于系統(tǒng)的摩擦生熱5．有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，下列說法正確的是（

）A．只適用于機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化B．只適用能量轉(zhuǎn)化過程C．“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱，它不符合能量守恒定律D．根據(jù)能量守恒定律，字宇宙中的能量總和不變6．一定質(zhì)量的氣體在某一過程中，外界對氣體做功7.0×104J，氣體內(nèi)能減小1.3×105J，則此過程（）A．氣體從外界吸收熱量2.0×105J B．氣體向外界釋放熱量2.0×105JC．氣體從外界吸收熱量6.0×104J D．氣體向外界釋放熱量6.0×104J7．20世紀(jì)70年代，英國賽斯特城的主教約翰·維爾金斯設(shè)計(jì)了一種磁力“永動(dòng)機(jī)”，其結(jié)構(gòu)如圖所示．在斜面頂端放一塊強(qiáng)磁鐵M，斜面上下端各有一個(gè)小孔P、Q，斜面下有一個(gè)連接兩個(gè)小孔的彎曲軌道．維爾金斯認(rèn)為：如果在斜坡底部放一個(gè)鐵球，那么在磁鐵的引力作用下，鐵球會(huì)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到P孔時(shí)，它會(huì)漏下，再沿著彎曲軌道返回到Q，由于這時(shí)球具有速度可以對外做功，然后又在磁鐵的吸引下回到上端，到P處又漏下……關(guān)于這個(gè)設(shè)計(jì)，下列判斷中正確的是（

）A．滿足能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，所以可行 B．不滿足熱力學(xué)第二定律，所以不可行C．不滿足機(jī)械能守恒定律，所以不可行 D．不滿足能量守恒定律，所以不可行8．如圖所示，容器、各有一個(gè)可以自由移動(dòng)的輕活塞，活塞下面是水，上面是大氣，大氣壓強(qiáng)恒定。、的底部由帶有閥門的管道相連，整個(gè)裝置與外界絕熱。起初，中水面比中的高，打開閥門，使中的水逐漸流向中，最后達(dá)到平衡。在這個(gè)過程中，下列說法正確的是（

）A．大氣壓力對水做功，水的內(nèi)能減小B．水克服大氣壓力做功，水的內(nèi)能減小C．大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能不變D．大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能增加9．如圖所示，固定容器及可動(dòng)活塞P都是絕熱的，中間有一導(dǎo)熱的固定隔板B,B的兩邊分別盛有氣體甲和乙．現(xiàn)將活塞P緩慢地向B移動(dòng)一段距離，已知?dú)怏w的溫度隨其內(nèi)能的增加而升高，則在移動(dòng)P的過程中A．外力對乙做功；甲的內(nèi)能不變B．外力對乙做功；乙的內(nèi)能不變C．乙傳遞熱量給甲；乙的內(nèi)能增加D．乙的內(nèi)能增加；甲的內(nèi)能不變10．為了探究能量轉(zhuǎn)化和守恒，小明將小鐵塊綁在橡皮筋中部，并讓橡皮筋穿入鐵罐，兩端分別固定在罐蓋和罐底上，如圖所示．讓該裝置從不太陡的斜面上A處滾下，到斜面上B處停下，發(fā)現(xiàn)橡皮筋被卷緊了，接著鐵罐居然能從B處自動(dòng)滾了上去．下列關(guān)于該裝置能量轉(zhuǎn)化的判斷正確的是A．從A處滾到B處，主要是重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B．從A處滾到B處，主要是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C．從B處滾到最高處，主要是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能D．從B處滾到最高處，主要是彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能11．如圖上所示，直立容器內(nèi)部有被隔板隔開的A、B兩部分氣體，A的密度小，B的密度大，抽去隔板，加熱氣體，使兩部分氣體均勻混合，設(shè)在此過程中氣體吸熱Q，氣體內(nèi)能增量為ΔU，則

(

)A．ΔU=QB．ΔU＜QC．ΔU＞QD．無法比12．在一間隔熱非常好的密閉房間中，把正在工作的電冰箱門打開，室內(nèi)空氣溫度將（）A．升高 B．不變 C．降低 D．無法確定13．下列說法不正確的是（填選項(xiàng)前的字母）A．懸浮在液體中的微粒越小，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越小，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯B．分子間存在的引力和斥力都隨著分子間的距離的增大而減小，但是斥力比引力減小的更快C．在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性D．不需要任何動(dòng)力或燃料，卻能不斷對外做功的永動(dòng)機(jī)是不可能制成的14．一定量的氣體在某一過程中，外界對氣體做了8×104J的功，氣體的內(nèi)能減少了1.2×105J，則下列各式中正確的是（）A．W8×104J，J，B．W＝8×104J，J，C．W－8×104J，J，D．W－8×104J，，15．關(guān)于熱學(xué)現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律，下列說法中正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)B．用油膜法測分子直徑的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)使用純油酸滴到水面上C．第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`背了能量守恒定律D．用活塞壓縮汽缸里的空氣，對空氣做功3.0×105J，同時(shí)空氣的內(nèi)能增加2.2×105J，則空氣從外界吸熱5.2×105J二、填空題（共4題）16．甲、乙兩臺(tái)柴油機(jī)，輸出功率之比，效率之比，那么，這兩臺(tái)柴油機(jī)在工作相同時(shí)間內(nèi)消耗同一標(biāo)號(hào)的燃油質(zhì)量之比__________。17．某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體．初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界．現(xiàn)使活塞緩慢移動(dòng)，直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同．此時(shí)，容器中空氣的溫度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空氣的密度．18．如圖所示，容器A、B各有一個(gè)可自由移動(dòng)的輕活塞，活塞下面是水，上面是大氣，大氣壓恒定。A、B的底部由帶有閥門K的管道相連，整個(gè)裝置與外界絕熱。原先，A中水面比B中的高，打開閥門，使A中的水逐漸向B中流，最后達(dá)到平衡。在這個(gè)過程中，大氣壓對水做功為______，水的內(nèi)能______（選填“增加”、“減小”或“不變”）。19．“東方綠舟”內(nèi)有一個(gè)綠色能源區(qū)，同學(xué)們可以在這里做太陽能和風(fēng)能的研究性實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)為了測定夏季中午單位面積上、單位時(shí)間內(nèi)獲得的太陽能，制作了一個(gè)太陽能集熱裝置，實(shí)驗(yàn)器材有：①內(nèi)壁涂黑的泡沫塑料箱一個(gè)，底面積為1平方米；②盛水塑料袋一個(gè)；③溫度計(jì)一個(gè)；③玻璃板一塊（約1平方米），如圖所示：假設(shè)圖為一斜坡草地，太陽光垂直照射到草地表面，請將上述實(shí)驗(yàn)器材按實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求畫在圖中______；如果已知水的比熱容c，被水吸收的熱量Q與水的質(zhì)量m、水溫升高量△間的關(guān)系是，則為了測定中午單位面積上、單位時(shí)間內(nèi)獲得的太陽能，除了需要測量m、外，還應(yīng)測量的物理量是_____，本實(shí)驗(yàn)會(huì)有一定誤差，試寫出一條產(chǎn)生誤差的主要原因：______________。三、綜合題（共4題）20．文藝復(fù)興時(shí)期，達(dá)·芬奇制造的永動(dòng)機(jī)裝置如圖所示。他認(rèn)為右邊的重球比左邊的重球離輪心更遠(yuǎn)些，兩邊不均衡的作用會(huì)使輪子沿箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)不息。請問該裝置屬于第幾類永動(dòng)機(jī)，并請說明這類永動(dòng)機(jī)為什么不能成功。21．如圖所示，一個(gè)小鐵塊沿半徑為R＝0.2m的半球內(nèi)壁自上緣由靜止下滑，當(dāng)滑至半球底部時(shí)，速度為1m/s，設(shè)此過程中損失的機(jī)械能全部變?yōu)閮?nèi)能，并有40%被鐵塊吸收．已知鐵的比熱容c＝0.46×103J/(kg·℃)，重力加速度g取10m/s2.求鐵塊升高的溫度．22．如圖甲所示，一圓柱形導(dǎo)熱氣缸水平放置，通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，此時(shí)封閉氣體的絕對溫度為T(活塞與氣缸底部相距L)，現(xiàn)將氣缸逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至氣缸處于豎直位置，如圖乙所示，此時(shí)活塞與氣缸底部相距L；現(xiàn)給氣缸外部套上絕熱泡沫材料(未畫出)且通過電熱絲緩慢加熱封閉氣體，當(dāng)封閉氣體吸收熱量Q時(shí)，氣體的絕對溫度上升到T．已知活塞的橫截面積為S，外界環(huán)境的絕對溫度恒為T，大氣壓強(qiáng)為P0，重力加速度大小為g，不計(jì)活塞與氣缸的摩擦.求：（1）活塞的質(zhì)量m；（2）加熱過程中氣體內(nèi)能的增加量.23．半徑為r的豎直光滑圓軌道固定在光滑木板AB中央，置于光滑水平桌面．圓軌道和木板AB的總質(zhì)量為m，木板AB兩端被限定，無法水平移動(dòng)，可豎直移動(dòng)．木板AB的右端放置足夠長的木板CD，其表面與木板AB齊平，質(zhì)量為2m．一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓軌道最低點(diǎn)以一定的初速度v0向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入圓軌道，運(yùn)動(dòng)一周后回到最低點(diǎn)并向右滑上水平木板AB和CD，最終與木板CD保持相對靜止，滑塊與木板CD間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其余摩擦均不計(jì)，則：（1）為保證滑塊能通過圓軌道的最高點(diǎn)，求初速度v0的最小值；（2）為保證滑塊通過圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)，木板AB不離開地面，求初速度v0的最大值；（3）若滑塊恰能通過圓軌道最高點(diǎn)，求滑塊在木板CD上滑動(dòng)產(chǎn)生的熱量Q．答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．A2．B3．D4．D5．D6．B7．D8．D9．C10．D11．B12．A13．A1