高中人教版 (2019)3 能量守恒定律课后练习题

这是一份高中人教版 (2019)3 能量守恒定律课后练习题，共5页。试卷主要包含了1×1020J　1，2×107J　3等内容，欢迎下载使用。
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．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——第一类永动机是不可能制成的
D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
2．(多选)下列关于第一类永动机的说法正确的是( )
A．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．永动机不能制成的原因是违背了热力学第一定律
C．永动机不能制成的原因是技术问题
D．永动机不能制成的原因是违背了能量守恒定律
3.
如图所示，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，转轮因此能转动较长时间，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
4．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
5．(多选)空调市场上有很多变频空调，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就等同于汽车启动时，很耗能，是正常运行的5～7倍．空调在工作时达到设定温度就停机，等温度高了再继续启动．这样的频繁启动，耗电多，而变频空调启动时有一个由低到高的过程，运行过程是自动变速来保持室内温度，从开机到关机中间不停机，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
6．(多选)如图是水电站的发电原理图，由图可知，下列说法正确的是( )
A．水力发电不会造成污染
B．该装置将机械能转化为电能
C．要加大发电的功率，可采用仅“增大水落差”的方法
D．该装置可以将水库中储存的水的机械能全部转化为电能
7．一台冷暖两用型空调铭牌上标有“输入功率1kW，制冷能力1.2×104kJ/h，制热能力1.44×104kJ/h”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是由电能转化而来的
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1.44×104kJ
8．某偏远山区为了实现供电，自己修建了小型水利发电站．如图所示，若该发电站蓄水池平均每天蓄水的有效总库容量为786m3，发电过程中上下水库平均水位差为64m．则下列说法正确的是( )
A．若每天发电40kW·h，则能源利用效率约为35%
B．发电时下水库出水口的水流速度可达到36m/s
C．蓄水池中水的重力势能全部转化为电能，则每天能发电约139kW·h
D．平均每天所发电能可供10户居民同时用电(每户电功率为1.4kW)约10h
9.试计算太阳每小时辐射到地球上的总能量是多少？这些能量相当于多少无烟煤完全燃烧所放出的能量？(设太阳能辐射到地球表面的平均功率为1.7×1017W，无烟煤的燃烧值为3.4×107J/kg)
10．2003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射到电池板上太阳光的功率为1.25kW，电池板的总面积为8m2，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．
微点5 能量守恒定律的理解及应用
1．答案：ABC
解析：A选项是指不同形式的能量间的转化，转化过程中能量是守恒的；B选项是指能量在不同的物体间发生转化或转移，转化或转移过程中能量是守恒的，第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律，A、B、C正确．D选项中石子的机械能在变化，因受空气阻力作用，机械能减少，但机械能并没有消失，而是转化成其他形式的能，能量守恒定律表明能量既不能创生，也不能消失，D错误．
2．答案：AD
解析：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正确，B、C错误．
3．答案：D
解析：叶片进入水中后吸热，形状发生改变而搅动热水，由能量守恒定律知，转轮转动所需能量来源于热水，热水温度会降低，故A、B、C错误；由能量守恒定律知，叶片吸收的热量一部分转化为叶片的弹性势能，一部分释放于空气中，故D正确．
4．答案：A
解析：除了重力做功，还有阻力做功，所以冰雹下落时机械能不守恒，则A错误，符合题意；D正确，不符合题意；冰雹的势能转化为冰雹的动能与内能，所以BC正确，不符合题意．
5．答案：CD
解析：自然界的一切过程都遵守能量守恒定律，A错误；功是能量转化的量度，做同样的功，消耗同样电能，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，C正确．故选CD.
6．答案：ABC
解析：A、B对：水力发电不会有污染，同时将水的机械能转化为电能．C对：如果仅将水落差增大，那么水流到水轮机处的速度就增大，这一方法可加大发电的功率．D错：由于水下落过程以及发电机装置都有摩擦，故该装置不可能将水库中储存的水的机械能全部转化为电能．
7．答案：C
解析：空调制热时获得的热量，一部分是通过电流做功，消耗电能获得的，另一部分是从外界吸收的热量，并不违反能量守恒定律，AB错误，C正确；空调制热时每小时消耗的电能是W＝Pt＝1×3.6×103kJ＝3.6×103kJ，D错误．
8．答案：C
解析：蓄水池中能用于发电的水的重力势能为Ep＝mgh＝ρVgh＝1.0×103×786×10×64J＝5.0×108J
则能源利用效率η＝eq \f(40kW·h,5.0×108J)＝eq \f(40×1000×3600J,5.0×108J)＝28.8%，A错误；
若没有任何阻力，由机械能守恒得mgh＝eq \f(1,2)mv2
得v＝eq \r(2gh)＝eq \r(2×10×64)m/s≈36m/s
由题知，水流下的过程中受到阻力，所以发电时流入下水库的水流速度小于36m/s，故B错误；
蓄水池中能用于发电的水的重力势能全部转化为电能，则每天能发电约E0＝eq \f(5.0×108,1000×3600)kW·h≈139kW·h，故C正确；
若重力势能全部转化为电能，平均每天所发电能可供10户居民同时用电时间t＝eq \f(139kW·h,1.4×10kW)≈10h
由于效率不可能达到100%，可供给10户居民用电时间小于10h，D错误．
9．答案：6.1×1020J 1.8×1010t
解析：太阳每小时辐射到地球上的总能量为
E＝P·t＝1.7×1017W×3600s＝6.1×1020J
无烟煤的质量为m＝eq \f(6.1×1020,3.4×107)kg＝1.8×1010t.
10．答案：(1)7.2×107J (2)3.6kW 7.2m/s
解析：(1)2h内照射到电池板上的太阳能
E＝P′St＝1.25×103×8×2×3600J＝7.2×107J
(2)汽车获得的机械功率
P＝1.25×8×40%×90%kW＝3.6kW
汽车运动的最大速度v＝eq \f(P,F)＝eq \f(3.6×103,500)m/s＝7.2m/s