3.3能量守恒定律 同步練習(xí)（word版含答案）

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1、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(cè) 一、選擇題（共15題） 1．關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化，下列說法中正確的是（　?。? A．克服重力做功，重力勢(shì)能增加 B．因?yàn)槟芰渴睾?，所以“永?dòng)機(jī)”是存在的 C．我們要節(jié)約能源的根本原因是能量在數(shù)量上減少了。 D．由于能的轉(zhuǎn)化過程符合能量守恒定律，所以不會(huì)發(fā)生能源危機(jī) 2．下列說法中正確的是（　?。? A．自然界的能量的總和是守恒的，所以節(jié)約能源是毫無意義的 B．電源是通過靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置 C．電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，是通過電流做功來實(shí)現(xiàn)的 D．能量耗散表明自然界的能量

2、總和在不斷減少 3．下列關(guān)于熱學(xué)的知識(shí)敘述正確的是（　?。? A．分子間的作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，若分子間的距離增大，則分子力減小，分子勢(shì)能增大 B．對(duì)于一定種類的大量氣體分子，在一定溫度時(shí)，處于一定速率范圍內(nèi)的分子數(shù)所占百分比是確定的 C．我們可以利用高科技手段，將流散到周圍環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來加以利用而不引起其他變化 D．氣體的狀態(tài)變化時(shí)，若溫度升高，則每個(gè)氣體分子的平均動(dòng)能增加 4．在下列家用電器中，把電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（　　） A．吸塵器 B．充電器 C．電水壺 D．電烤箱 5．重10N的物體從一個(gè)高3m、長5m的斜面上滑下，已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.2

3、5，在物體從斜面頂端滑至底端的過程中，內(nèi)能的增量是（　?。? A．10J B．20J C．30J D．40J 6．20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(duì)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

4、，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 7．大約在1670年，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)”。如圖所示，在斜坡頂上放一塊強(qiáng)有力的磁鐵，斜坡上端有一個(gè)小孔，斜面下有一個(gè)連接小孔直至底端的彎曲軌道，維爾金斯認(rèn)為：如果在斜坡底端放一個(gè)小鐵球，那么由于磁鐵的吸引，小鐵球就會(huì)向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到小孔P處時(shí)，它就要掉下，再沿著斜面下的彎曲軌道返回斜坡底端Q，由于有速度而可以對(duì)外做功，然后又被磁鐵吸引回到上端，到小孔P處又掉下。在以后的二百多年里，維爾金斯的永動(dòng)機(jī)居然改頭換面地出現(xiàn)過多次，其中

5、一次是在1878年，即在能量轉(zhuǎn)化和守恒定律確定20年后，竟在德國取得了專利權(quán)。關(guān)于維爾金斯“永動(dòng)機(jī)”，正確的認(rèn)識(shí)應(yīng)該是（　?。? A．符合理論規(guī)律，一定可以實(shí)現(xiàn)，只是實(shí)現(xiàn)時(shí)間早晚的問題 B．如果忽略斜面的摩擦，維爾金斯“永動(dòng)機(jī)”一定可以實(shí)現(xiàn) C．如果忽略斜面的摩擦，鐵球質(zhì)量較小，磁鐵磁性又較強(qiáng)，則維爾金斯“永動(dòng)機(jī)”可以實(shí)現(xiàn) D．違背能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，不可能實(shí)現(xiàn) 8．一種冷暖兩用型空調(diào)在制熱時(shí)，每消耗電能，放出約的熱量。下列說法正確的是（　?。? A．空調(diào)制熱過程產(chǎn)生了新能量 B．空調(diào)制熱時(shí)放出的熱量全部是由電能轉(zhuǎn)化面來的 C．此過程違反了能量守恒定律 D．空調(diào)制熱時(shí)放出的熱

6、量，一部分是由電能轉(zhuǎn)化而來，另一部分則是從外界吸收 9．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(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 B．從A處滾到B處，主要是彈性勢(shì)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(shì)能 D．從B處滾到最高處，主要是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 10．下列說法不正確的是 （填選項(xiàng)前的字母） A．懸浮在液體中

7、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(duì)外做功的永動(dòng)機(jī)是不可能制成的 11．一臺(tái)冷暖兩用型空調(diào)銘牌上標(biāo)有“輸入功率，制冷能力，制熱能力”的字樣，從設(shè)計(jì)指標(biāo)看，空調(diào)在制熱時(shí)，下列判斷中正確的是（　?。? A．此過程是違反能量守恒定律的，所以銘牌上標(biāo)注的指標(biāo)一定是錯(cuò)誤的 B．空調(diào)制熱時(shí)產(chǎn)生的熱量全部由電能轉(zhuǎn)化而來的 C．空調(diào)制熱時(shí)放出的熱量一部分是由電能轉(zhuǎn)化而

8、來，另一部分是從外界吸收而來的 D．空調(diào)制熱時(shí)每小時(shí)消耗電能 12．如圖所示是某類潮汐發(fā)電示意圖。漲潮時(shí)開閘，水由通道進(jìn)入海灣水庫蓄水，待水面升至最高點(diǎn)時(shí)關(guān)閉閘門（如圖甲），落潮時(shí)，開閘放水發(fā)電（如圖乙）。設(shè)海灣水庫面積為5.0×108 m2，平均潮差為3.0 m，一天漲落潮兩次，發(fā)電機(jī)的平均能量轉(zhuǎn)化效率為10%，則一天內(nèi)發(fā)電的平均功率約為（ρ海水＝1.0×103 kg/m3，g取10 m/s2）（　?。? A．2.6×104 kW B．5.2×104 kW C．2.6×105 kW D．5.2×105 kW 13．將一杯熱水倒入容器內(nèi)的冷水中，冷水溫度升高10℃，又向容器內(nèi)倒入同樣

9、一杯熱水，冷水溫度又升高6℃，若再向容器內(nèi)倒入同樣一杯熱水，則冷水溫度將再升高(不計(jì)熱損失) （ ） A．4.5℃ B．4℃ C．3.5℃ D．3℃ 14．水平地面上固定一傾角為的足夠長的光滑斜面，如圖所示，斜面上放一質(zhì)量為、長的薄板．質(zhì)量為的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）位于薄板的最下端，與之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．開始時(shí)用外力使、靜止在斜面上，某時(shí)刻給滑塊一個(gè)沿斜面向上的初速度，同時(shí)撤去外力，已知重力加速度，，．下列說法正確的是（ ） A．在滑塊向上滑行的過程中，、的加速度大小之比為 B．從、開始運(yùn)動(dòng)到、相對(duì)靜止的過程所經(jīng)歷的時(shí)間為 C．從、開始運(yùn)動(dòng)到、相對(duì)靜止的過程中滑

10、塊克服摩擦力所做的功為 D．從、開始運(yùn)動(dòng)到、相對(duì)靜止的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為 15．在熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式ΔU=W+Q中,關(guān)于ΔU、W、Q各個(gè)物理量的正、負(fù),下列說法中正確的是(　　) A．外界對(duì)物體做功時(shí)W為正,吸熱時(shí)Q為負(fù),內(nèi)能增加時(shí)ΔU為正 B．物體對(duì)外界做功時(shí)W為負(fù),吸熱時(shí)Q為正,內(nèi)能增加時(shí)ΔU為負(fù) C．外界對(duì)物體做功時(shí)W為負(fù),吸熱時(shí)Q為負(fù),內(nèi)能增加時(shí)ΔU為負(fù) D．物體對(duì)外界做功時(shí)W為負(fù),吸熱時(shí)Q為正,內(nèi)能增加時(shí)ΔU為正 二、填空題（共4題） 16．永動(dòng)機(jī)不可能制成 （1）第一類永動(dòng)機(jī)：不需要任何動(dòng)力或燃料，卻能不斷地_______的機(jī)器． （2）第一類永動(dòng)機(jī)由

11、于違背了_______，所以不可能制成． 17．能量既不會(huì)_______，也不會(huì)_______，它只會(huì)從一種形式_______為另一種形式，或者從一個(gè)物體_______到另一個(gè)物體，而能的總量_______，這就是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，也稱能量守恒定律。 18．電動(dòng)機(jī)是將_________能轉(zhuǎn)化為_________能的裝置。電動(dòng)機(jī)的_________與_________之比叫做電動(dòng)機(jī)的效率。由于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中總有_________，所以其效率不可能達(dá)到_________%。 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(cè)定夏季中午單位面積上、單

12、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(qǐng)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(cè)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(cè)量m、外，還應(yīng)測(cè)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．如圖所示，一個(gè)小

13、鐵塊沿半徑為R=0.2m的半球內(nèi)壁自上端由靜止下滑，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=0.64×103J/（kg·℃），重力加速度g取10m/s2。求鐵塊升高的溫度。 21．圖是歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)的幾種永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案示意圖：圖（a）是想利用短桿上的重球產(chǎn)生的作用，使輪子不停地轉(zhuǎn)動(dòng)；圖（b）是想利用像燈芯那樣的棉線把水吸到高處，再流下沖擊輪子的葉片，使輪子不停地轉(zhuǎn)動(dòng)；圖（c）是想利用重物在水中受浮力作用而上升，帶動(dòng)輪子不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。 請(qǐng)仔細(xì)分析這些永動(dòng)機(jī)的設(shè)想，指出它們不可能實(shí)現(xiàn)的原因。 22．一輛汽車正在平直

14、的公路上以速度v勻速行駛，此時(shí)汽車的功率為P，已知汽車的總效率為，所使用的汽油的熱值為q（每完全燃燒單位質(zhì)量的燃料產(chǎn)生的熱量叫熱值），現(xiàn)油箱中還有質(zhì)量為m的汽油，則汽車還能行駛多遠(yuǎn)？（設(shè)汽車的質(zhì)量為M） 23．在焦耳實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為的鉤碼下落的距離，重復(fù)實(shí)驗(yàn)25次，使一輪槳葉旋轉(zhuǎn)起來以攪動(dòng)的水，若水的初始溫度為 ，問實(shí)驗(yàn)后水的溫度升高到多少？ 參考答案： 1．A 2．C 3．B 4．A 5．A 6．D 7．D 8．D 9．D 10．A 11．C 12．B 13．B 14．D 15．D 16． 對(duì)外做功 能量守恒定律 17． 憑空產(chǎn)生 憑空消亡 轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)移 保持不變 18． 電 機(jī)械 輸出功率 輸入功率 損耗 100 19． 時(shí)間T 太陽能沒有全部被水吸收（或水吸收的太陽能有一部分損失等） 20． 21． 不消耗能量而能永遠(yuǎn)對(duì)外做功的機(jī)器違反了能量守恒定律 永動(dòng)機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)能保持轉(zhuǎn)動(dòng)，但是由于摩擦力的存在，將有一部分能量以熱量的形式散失掉，即能量是不可能無中生有的，所以自然界中不可能存在永動(dòng)機(jī)，這三種永動(dòng)機(jī)都違背了能量守恒定律。 22． 23．