物理选择性必修 第三册第2节 能量的转化与守恒随堂练习题

3.2能量的转化与守恒同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（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．关于第二类永动机，下列说法中正确的是(　　)

A．它既不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律

B．它既违反了热力学第一定律，也违反了热力学第二定律

C．它不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律

D．它只违反热力学第一定律，不违反热力学第二定律

3．下列关于能量守恒定律的认识，不正确的是（　　）

A．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加

B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加

C．对物体做功，物体的内能可能减小

D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明石子的能量消失了

4．大约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”。如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道，维尔金斯认为：如果在斜坡底端放一个小铁球，那么由于磁铁的吸引，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔P处时，它就要掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q，由于有速度而可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到上端，到小孔P处又掉下。在以后的二百多年里，维尔金斯的永动机居然改头换面地出现过多次，其中一次是在1878年，即在能量转化和守恒定律确定20年后，竟在德国取得了专利权。关于维尔金斯“永动机”，正确的认识应该是（　　）

A．符合理论规律，一定可以实现，只是实现时间早晚的问题

B．如果忽略斜面的摩擦，维尔金斯“永动机”一定可以实现

C．如果忽略斜面的摩擦，铁球质量较小，磁铁磁性又较强，则维尔金斯“永动机”可以实现

D．违背能量转化和守恒定律，不可能实现

5．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

6．根据热力学第二定律，下列说法正确的是（       ）

A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递而不造成任何影响

B．机械能可以全部转化为内能，内能也可以自发地全部转化为机械能

C．可以做成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功

D．冰可以融化为水，水也可以结成冰，这个现象违背了热力学第二定律

7．如图所示为课本中的几幅热现象示意图，则下列关于这几幅图的有关说法正确的有（　　）

A．图一表达的意思是分子不一定是球形的，但可以把它们当作球形处理，这是在物理学的学习和研究中常用的“估算”的方法

B．图四中的永动机的设计违背了热力学第二定律

C．图二中绳子对玻璃板的拉力一定等于玻璃板的重力

D．图三中液体表面层的分子间距离较大，则分子间的引力和斥力都比液体内部的大

8．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

9．一台冷暖两用型空调铭牌上标有“输入功率，制冷能力，制热能力”的字样，从设计指标看，空调在制热时，下列判断中正确的是（　　）

A．此过程是违反能量守恒定律的，所以铭牌上标注的指标一定是错误的

B．空调制热时产生的热量全部由电能转化而来的

C．空调制热时放出的热量一部分是由电能转化而来，另一部分是从外界吸收而来的

D．空调制热时每小时消耗电能

10．将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6℃，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高(不计热损失) （       ）

A．4.5℃ B．4℃ C．3.5℃ D．3℃

11．关于热学现象和热学规律，下列说法中正确的是（　　）

A．布朗运动就是液体分子的热运动

B．用油膜法测分子直径的实验中，应使用纯油酸滴到水面上

C．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律

D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功3.0×105 J，同时空气的内能增加2.2×105 J，则空气从外界吸热5.2×105 J

12．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

13．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

14．如图所示,用两种不同的金属丝组成一个回路,接触点1插在一杯热水中,接触点2插在一杯冷水中,此时灵敏电流计的指针会发生偏转,这就是温差发电现象,根据这一现象,下列说法中正确的是（　　）

A．这一过程违反了热力学第二定律

B．这一过程违反了热力学第一定律

C．热水和冷水的温度将发生变化

D．这一过程违反了能量守恒定律

15．有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是（       ）

A．只适用于机械能与内能的相互转化

B．只适用能量转化过程

C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律

D．根据能量守恒定律，字宇宙中的能量总和不变

二、填空题（共4题）

16．能量既不会_______，也不会_______，它只会从一种形式_______为另一种形式，或者从一个物体_______到另一个物体，而能的总量_______，这就是能的转化和守恒定律，也称能量守恒定律。

17．电动机是将_________能转化为_________能的装置。电动机的_________与_________之比叫做电动机的效率。由于电动机运行中总有_________，所以其效率不可能达到_________%。

18．太阳能的利用技术主要有：______、______、______。

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，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、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．撑竿跳高运动的不同阶段，有不同形式的能量发生转化。撑竿跳高过程涉及哪几种能量转化？这些能量转化是如何帮助运动员提高跳高成绩的？

21．奶牛的心脏停止跳动后，大约在内体温由降低到。请你由此估算，在这种环境下饲养奶牛，要维持一个体重奶牛的内能不变，每天喂养奶牛的食物至少要能为它提供多少热量？计算时，可以认为奶牛体内绝大部分是水。水的比热容为。

22．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，房间内的温度将如何变化？为什么？

23．质量的铅弹以速度水平射入质量的靶中未穿出。靶原来静止在光滑的水平面上，并可自由滑动。已知铅弹的比热容，若铅弹射入靶的过程中，机械能的损失有50%转化为铅弹的内能，铅弹的温度将升高多少。

参考答案：

1．A

2．C

3．D

4．D

5．B

6．C

7．A

8．D

9．C

10．B

11．C

12．A

13．A

14．C

15．D

16．     凭空产生     凭空消亡     转化     转移     保持不变

17．     电     机械     输出功率     输入功率     损耗     100

18．     太阳能热水器     太阳能蒸发淡化海水     太阳能发电

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）

21．1.4×108J

22．温度升高，

因为与外界没有热交换，看似总热量守恒，但是冰箱在工作，就要耗电，相应的电路原件要发热，所以电能转化为热能，因此最后房间内的温度要升高。

23．