3.2 能量守恒定律及其应用基础巩固 2021—2022 学年高中物理粤教版 （2019）选择性必修第三册 一、选择题（共 15 题） 1．下列说法中错误的是（　　） A．能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化 B．只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律 C．能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器 D．任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形 式的能量，而能的总量保持不变 2．第一类永动机违反了什么而不能制成（　　） A．违反了热力学第一定律 B．违反了机械能守恒定律 C．违反了能量守恒定律 D．以上说法都不对 3．关于能量的转化，下列说法中正确的是（　　） A．克服重力做功，重力势能增加 B．因为能量守恒，所以“永动机”是存在的 C．我们要节约能源的根本原因是能量在数量上减少了。 D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机 4．图为一定质量的某种理想气体的 p-V 图像，图中 ba 的延线通过坐标原点 O，bc 垂直于 V 轴，ac 平行于 V 轴，下列说法正确的是____________（在给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） A．a→b 过程中，气体温度不变 B．b→c 过程中，气体温度升高 C．c→a 过程中，气体放热大于外界对气体功 D．a→b→c→a 过程中，气体对外界总功为零 5．结合所给的图示，下列说法正确的是（ ） A．铝罐温度计的刻度是均匀的，且疏密程度与大气压无关 B．水不浸润与玻璃，水银浸润与玻璃 C．第一类永动机是有可能制成的 D．分子间作用力随分子间距离的变化，与弹簧被拉伸或被压缩时力的变化情况相似 6．下列说法中正确的是（ ） A．由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机 B．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 C．第一类永动机违背热力学第一定律 D．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性 7．第一类永动机失败的原因是（　　） A．人类的技术还不够发达 B．制造永动机的零件做得不够精密 C．它违背了能量守恒定律 D．还没有找到合理的设置结构 8．如图所示为冲击摆实验装置，一飞行子弹射入沙箱后与沙箱合为一体，共同摆起一定高度，则下面有 关能的转化的说法中正确的是（　　） A．子弹的动能转变成沙箱和子弹的内能 B．子弹的动能转变成了沙箱和子弹的势能 C．子弹的动能转变成了沙箱和子弹的动能 D．子弹的动能一部分转变成沙箱和子弹的内能，另一部分转变成沙箱和子弹的机械能 9．以下有关能量的说法正确的是（　　） A．做功和热传递都可以改变物体的内能 B．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 C．冰的熔化过程中不需要吸热，水的沸腾过程中需要吸热 D．能量守恒定律表明自然界中可利用的能量不会减少 10．“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为（　　） A．它不符合机械能守恒定律 B．它违背了能量守恒定律 C．没有合理的设计方案 D．找不到合适的材料 11．以下关于能量和能源的认识，正确的是（ ） A．“永动机”违反了能量的转化和守恒定律 B．因为能量不会消失，所以我们没必要节约能源 C．石油、天燃气都是自然界自主生成的可再生能源 D．我国煤炭和石油的资源丰富，不需要大力开发新能源 12．下列关于能量转化现象的说法，正确的是（　　） A．用太阳灶烧水是太阳能转化为电能 B．电灯发光是电能转化为光能和内能 C．核电站发电是电能转化为内能 D．生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是动能转化为内能 13．高空形成的冰雹加速下落，并有部分熔化，以下说法中不正确的是（　　） A．只有重力做功，冰雹下落时机械能守恒 B．冰雹的势能转化为冰雹的动能 C．冰雹的内能增大 D．冰雹的机械能不守恒 14． “第一类永动机”不可能被制造成功是因为违反了以下哪一个规律 A．能量守恒定律 B．机械能守恒定律 C．牛顿第二定律 D．万有引力定律 15．日常生产、生活处处离不开电能，下列哪些发电方式会造成较大环境污染（　　） A．太阳能发电 B．煤炭发电 C．风力发电 D．水力发电 二、填空题（共 4 题） 16．如图所示，一定质量的理想气体被活塞密封在一绝热容器中，活塞与容器壁无摩擦。当温度为 T1 时， 气体压强为 p1，体积为 V1；若在活塞上放置一定质量的重物，稳定后气体的压强变为 p2，温度变为 T2，则 p2______p1，T2______T1（选填“>”、“=”或“<”）。 17．不同形式的能量可以通过______过程而发生转化，能量转化的多少是由______来量度的。 18．如图所示，容器 A、B 各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定。 A、B 的底部由带有阀门 K 的管道相连，整个装置与外界绝热。原先，A 中水面比 B 中的高，打开阀门， 使 A 中的水逐渐向 B 中流，最后达到平衡。在这个过程中，大气压对水做功为______，水的内能______ （选填“增加”、“减小”或“不变”）。 19．“东方绿舟”内有一个绿色能源区，同学们可以在这里做太阳能和风能的研究性实验，某同学为了测定 夏季中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能，制作了一个太阳能集热装置，实验器材有：①内壁涂黑 的泡沫塑料箱一个，底面积为 1 平方米；②盛水塑料袋一个；③温度计一个；③玻璃板一块（约 1 平方 米），如图所示： 假设图为一斜坡草地，太阳光垂直照射到草地表面，请将上述实验器材按实验设计要求画在图中______； 如果已知水的比热容 c，被水吸收的热量 Q 与水的质量 m、水温升高量△间的关系是 Q  cmΔt ，则为了测 定中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能，除了需要测量 m、 Δt 外，还应测量的物理量是_____，本 实验会有一定误差，试写出一条产生误差的主要原因：______________。 三、综合题（共 4 题） 20．查阅资料，了解在发电过程中能量是怎么转化的。哪种形式的能量损失得最多？这些损失的能量最终 去了哪里？请写出你的结论。 21．质量为 100g 的铅弹，以 200m/s 的水平速度射入静止在光滑水平面上，质量为 1.9kg 的靶子，但未能射 穿. （1）求铅弹损失的动能 （2）若整个系统损失的动能全部转化成内能，且有 50%被铅弹吸收，则铅弹的温度可升高多少？[铅的比 热容为 126J/(kg � ℃) ] 22．太阳能的光热转化是目前技术最为成熟、应用最广泛的太阳能利用形式，从有关资料获悉，在晴天时， 垂直于阳光的地球表面接收到的光辐射为 1.2 �103 J /  m 2 � s 。如图所示，有一台太阳能热水器，可将接收 到的光辐射的 50%用来升高水温，如果该热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是 2m2，晴天晒 1h，其 水箱中 50kg 水的温度能升高多少摄氏度？[水的比热容 c  4200J /  kg � ℃ ] 23．2003 年上海国际车展上首次展出了利用太阳能做能源的概念汽车。汽车上表面的光电池板装置能把 40%的太阳能转化为电能，车内电动机又能把 90%的电能转化为机械能作为汽车行驶的动力，若汽车在行 驶时阻力恒为 500N ，光电池板位置能自动调节，与太阳光照射方向始终保持垂直，已知每平方米垂直照 2 射到电池板上太阳光的功率为 1.25kW ，电池板的总面积为 8m ，试求： （1） 2h 内照射到电池板上的太阳能； （2）汽车获得的机械功率及汽车运动的最大速度。 参考答案： 1．A 2．C 3．A 4．C 5．D 6．D 7．C 8．D 9．A 10．B 11．A 12．B 13．A 14．A 15．B 16． > > 17． 做功 18． 0 做功的多少 增加 19． 时间 T 太阳能没有全部被水吸收（或水吸收的太阳 能有一部分损失等） 20．火力发电是化学能转化为热能，热能转化为机械能，机械能转化为电能，在能量的转化过程中伴随着 能量的损耗，在火力发电过程中，在内能转化为机械能的过程中能量损失的最多，损失的能量主要是通过 热传递的方式转化为设备的内能； 水力发电过程中水的机械能转化为水轮机的机械能，水轮机的机械能转化为电能，在能量转化的过程中， 水轮机的机械能转化为电能的过程中损失的能量最多，损失的能量通过摩擦生热的方式转化为各部零件的 内能。 21．（1）1995J 22．20.6 （2） 75.4℃ 7 23．（1） 7.2 �10 J ；（2） 7.2m / s