人教版高中物理选择性必修第三册课后习题 第3章 热力学定律 3 能量守恒定律 (2).docVIP

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3能量守恒定律

课后·训练提升

基础巩固

一、单项选择题

1.能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一。以下不能体现能量守恒定律的是()

A.牛顿第三定律

B.机械能守恒定律

C.闭合电路欧姆定律

D.楞次定律

答案:A

解析:牛顿第三定律说明力的作用是相互的,不能体现能量守恒定律。机械能守恒定律、闭合电路欧姆定律和楞次定律都能体现能量守恒定律,故选项A正确。

2.“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.它做功不产生热

D.暂时找不到合理的设计方案和理想材料

答案:B

解析:第一类永动机不可能制成的原因是违背了能量守恒定律,故选项B正确,A、C、D错误。

3.在学习了内能及能量的转化和守恒后,同学们在一起梳理知识时交流了以下想法,你认为其中不正确的是()

A.做功可以改变物体的内能

B.热传递改变物体内能是不同形式的能量的相互转化

C.在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化

D.能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的总量总保持不变

答案:B

解析:做功和热传递都可以改变物体的内能,故选项A正确,不符合题意;热传递是不同物体间能量的相互转移,故选项B错误,符合题意;在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化,故选项C正确,不符合题意;能量在转化和转移的过程中总会有损耗,根据能量守恒定律知,能量的总量保持不变,故选项D正确,不符合题意。

4.如图所示,两个完全相同的金属球A和B,其中A球放在不导热的水平面上,B球用不导热细线挂起来,现供给两球相同的热量,它们的温度分别升高了ΔtA、ΔtB,则有()

A.ΔtAΔtB

B.ΔtAΔtB

C.ΔtA=ΔtB

D.ΔtA、ΔtB无法比较

答案:B

解析:两球受热后体积都要增大,A球因为放在不导热的水平面上,受热膨胀后重心升高,重力做负功,根据能量守恒定律可得,A球吸收的热量一部分转化为自身的内能,使温度升高,另一部分需克服重力做功,使重力势能增加;对B球,同样要受热膨胀,膨胀时重心下降,重力做正功,同样由能量守恒定律可得,B球吸收的热量和重力做的功都要转化成自身的内能,从而使温度升高。由以上分析可知,B球增加的内能比A球增加的多,B球的温度升高得多,所以ΔtAΔtB。故选项B正确,A、C、D错误。

5.5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,下列关于能量及其转化的说法正确的是()

A.燃料燃烧时内能全部转化为机械能

B.火箭加速升空的过程中机械能不变

C.在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化

D.能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的总量可以增加

答案:C

解析:燃料燃烧时,部分内能转化为运载火箭的机械能,还会有部分内能损耗掉了,选项A错误;火箭加速升空的过程中,速度增大,动能增大,重力势能增大,则火箭的机械能增大,选项B错误;在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化,比如动能可以转化为内能、内能可以转化为机械能等,选项C正确;能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的总量保持不变,既不会增加,也不会减少,选项D错误。

二、多项选择题

6.据专家介绍变频空调比定频的要节能,因为定频空调开机时很耗能,是正常运行的5~7倍。定频空调在工作时达到设定温度就停机,等温度高了再启动,这样的频繁启动,耗电多。而变频空调启动时有一个功率由低到高的过程,运行过程是自动变速来保持室内温度,中间不停机,而是达到设定温度后就降到最小功率运行,所以比较省电。阅读上述介绍后,以下说法合理的是()

A.变频空调节能,运行中不遵守能量守恒定律

B.变频空调运行中做功少,转化能量多

C.变频空调在同样工作条件下运行效率高,省电

D.变频空调与定频空调做同样功时,消耗同样电能

答案:CD

解析:自然界的一切过程都遵守能量守恒定律,故选项A错误;功是能量转化的量度,做同样的功,消耗同样电能,故选项B错误,D正确;由变频空调的工作特点可知省电的原因是效率高,故选项C正确。

三、计算题

7.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·℃)]

答案:(1)1995J(2)75.4℃

解析:(1)铅弹和靶构成的系统,由动量守恒定律得

mv0=(m+m0)v

铅弹损失的动能为

ΔEk=12m

代入数据解得

ΔEk=1995J。

(2)整个系统损失的能量为

ΔEk=12mv02

设温度升高为Δt,则

Δ