人教版 (2019)选择性必修 第三册3 能量守恒定律练习题

2020-2021学年人教版（2019）选择性必修第三册

 3.3能量守恒定律 同步课时作业（含解析）

1.第—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

2.在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将(   )

A.降低       B.升高       C.不变       D.无法确定

3.下列关于能的转化的说法中，错误的是( ).

A.因为热机的效率不高，说明热能转化为其他形式的能是不守恒的
B.自然界里各种形式的能都可以相互转化
C.通风不良的房间内，电风扇开动后空气温度应比电风扇开动前空气温度略高
D.转动着的空竹发出嗡嗡的响声，是机械能转变为声能

4. 柴油机使柴油在它的汽缸中燃烧，产生高温高压气体，燃料的化学能转化为气体的内能，高温高压气体推动活塞做功，气体的内能又转化为柴油机的机械能。燃烧相同的燃料，输出的机械能越多，表明柴油机越节能。是否节能是衡量机器性能好坏的重要指标。有经验的柴油机维修师傅，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管附近，感觉一下尾气的温度， 就能够判断出这台柴油机是否节能，真是“行家伸伸手，就知有没有”，关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系，你认为正确的是(   )

A.尾气的温度越高，柴油机越节能
B.尾气的温度越低，柴油机越节能
C.尾气的温度高低与柴油机是否节能无关
D.以上说法均不正确

5.如图所示，直立容器内部有被隔板隔开的两部分气体，A的密度小，B的密度大，抽去隔板，加热气体，使两部分气体均匀混合，设在此过程中气体吸热Q，气体内能增量为，则(   )

A. B. C. D.无法比较

6.如图所示，A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同。将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内)，水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热传递，则下列说法正确的是(   )

A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量
B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量
C.A和B中水银体积相同，故内能增量相同
D.A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同

7.关于能量和能量守恒，下列表述正确的是(   )

A.能量可以从一种形式转化为另一种形式
B.能量可以从一个物体转移到另一个物体
C.能量是守恒的，所以能源永不枯竭
D.满足能量守恒定律的物理过程一定能自发进行
E.第一类永动机不可能制成是因为违背了能量守恒定律

8.我们学习过的很多物理过程在实际中有的是可以实现的，有些却不可以实现，下列所给的一些物理过程中，可能实现的有(   )

A.水温度自动下降时，释放的内能全部转化为机械能
B.利用不同深度的海水温度来制造一种机器，把海水的内能转化为机械能
C.粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能， 使物体温度升高
D.静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能可以转化为物体的动能，使物体运动起来

9.下列关于第一类永动机的说法正确的是 (        ).

A.第一类永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器
B.第一类永动机不能制成的原因是违背了热力学第一定律
C.第一类永动机不能制成的原因是技术问题
D.第一类永动机不能制成的原因是违背了能量守恒定律

10.下面设想符合能量转化和守恒定律的是(   )

A.利用永久磁铁间的作用力，造一台永远转动的机械

B.做成一条船.利用流水的能量逆水行舟

C.通过太阳照射飞机，即使飞机不带燃料也能飞行

D.利用核动力，驾驶地球离开太阳系

11.按要求回答下列小题。

(1)如下图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是(   )

A.转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量

B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身

C.转动的叶片不断搅动热水，水温升高

D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量

(2)如图所示，内壁光滑的汽缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞密封在汽缸内，外界大气压强为，现对汽缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由增大为，则在此过程中，气体分子平均动能_________(选填“增大”、“不变”、或“减小”)，气体内能变化了_______。

答案以及解析

1.答案：C

解析：第一类永动机当时设计的思路是机器不需要外界的动力或燃料却能源源不断地对外做功，显然这种设计思维违背了能量守恒定律，这也是第一类永动机失败的原因，故选项C正确。

2.答案：B

解析：冰箱消耗电能使冰箱内外发生热量交换而达到内部制冷，把冰箱与房间看做一个系统，打开冰箱门后，冰箱与房间内的热交换发生在系统内，不引起总能量的变化，但系统消耗电能增加了系统的总能量，根据能量的转化与守恒定律知，冰箱正常工作时，增加的系统能量转化为内能使房间的温度升高。故选项B正确，ACD错误。

3.答案：A

解析：热机在工作过程中，有能量损失，但总能量还是守恒的.在通风不良的房间内，电风扇开动后，由于要消耗电能，这些电能最终转化为空气的内能，所以，开动电风扇后房间内空气温度比开动前空气温度略高.空竹因为转动而发出嗡嗡的响声，是机械能转化成了声能的缘故.

4.答案：B

解析：气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能，柴油机使柴油在汽缸中燃烧，产生高温高压气体，是一个高温热源;而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源。根据能量守恒，这两个热源之间的能量差就是转换的机械能，燃烧相同的燃料，要想输出的机械能越多，尾气的温度就要越低。故选项B正确

5.答案：B

解析：两部分气体密度不同，混合后其重力势能将发生变化，刚开始时气体的合重心在中线下方，均匀混合后重心在中线上，重心上升了，所以气体的重力势能增加了，由能量守恒定律知，吸收的热量部分增加气体的内能，一部分增加重力势能，即，所以，以故B对。

6.答案：B

解析：在水银进入管状容器的过程中，大气压力对水银做功，把大气的能量转化为水银的内能和重力势能，在一定的大气压下，A、B中的水银柱在稳定后高度是相同的，且进入管中的水银体积相同，所以大气压力做功相同。但两装置中水银重力势能的增量不同，所以两者内能的改变也不同，由題图可知B装置中水银的重力势能较小，所以B装置中水银的内能增量较大，故选项B正确。

7.答案：ABE

解析：根据能量守恒定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，也可以从一个物体转移到另一个物体，A、B正确;能量与能源不同，能量是守恒的，但随着能量的耗散，能量可以利用的品质会下降，故依然要节约能源，C错误;自然界的宏观热现象的过程都有方向性，满足能量守恒定律的物理过程不一定能自发进行，D错误;第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律，E正确。

8.答案：BC

解析：四个选项中虽然没有违反能量守恒定律，但能量的转化是有方向性的，机械能可以自动地转化为内能，而内能却不能自动地转化为机械能，故选项 C正确，选项AD错误;由于不同深度的海水存在着温度差，热量总是自发地从高温物体向低温物体转移，因此选项B正确。

9.答案：AD

解析：第一类永动机是不消耗任何能量却能源源不断对外做功的机器，这是人们的美好愿望，但它违背了能量守恒定律.这也是它不能制成的原因.故A、D两项正确，B、C两项错误.

10.答案：BCD

解析：利用磁场能可以使磁铁所具有的磁场能转化为动能，但由于摩擦力的不可避免性，动能最终转化为内能使转动停止，故A错，让船先静止在水中，设计一台水力发电机使船获得足够电能，然后把电能转化为船的动能使船逆水航行;同理可利用光能的可转化性和电能的可收集性，使光能转化为飞机的动能，实现飞机起飞，故B、C可选;设计一种利用反冲理论以核动力为能源，使地球获得足够大的能量，挣脱太阳引力的束缚而离开太阳系，故D可选。

11.答案：(1)D  (2)增大;

解析：(1)形状记忆合金进入水后受热形状发生改变而搅动热水，由能量守恒知能量来源于热水，故A、B、C错;由能量守恒知，叶片吸收的能量一部分转化成叶片的动能，一部分释放于空气中，故D对。

(2)加热后，气体温度升高，平均动能增大，。