课时梯级训练(13) 能量守恒定律（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（教科版2019）

课时梯级训练(13)　能量守恒定律 1．(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 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，但它违背了热力学第一定律和能量守恒定律，这也是它不能制成的原因，而不是因为技术问题。AD正确。 2．(多选)下列关于能量守恒定律的认识正确的是(　　) 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．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械(第一类永动机)不可能制成 D．树叶从空中落下，最后停止在地面上，说明能量消失了 ABC　解析：由能量守恒定律可知，某种形式的能量减少，必然有其他形式的能量增加，A正确；由能量守恒定律可知，某个物体能量减少，必然有其他物体能量增加，B正确；不需要任何外界的动力而持续对外做功的第一类永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律，C正确；树叶从空中落下，停止在地面上，能量转移了，但没有消失，D错误。 3．(多选)如图所示，水平放置的密封汽缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在汽缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。汽缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电流。当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比(　　) A．左边气体分子单位时间内撞击活塞的次数增加 B．左右两边气体温度都升高 C．左边气体压强增大 D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量 ABC　解析：当电热丝通电后，右侧的气体吸收电热丝放出的热量，温度升高，同时绝热膨胀，向左推动活塞，从而对左边气体做功，由题意并根据热力学第一定律可知，左边气体内能增加，温度升高；根据理想气体状态方程可知左边气体压强增大，所以左边气体分子单位时间内撞击活塞的次数增加，A、B、C正确；根据能量守恒定律可知，两边气体内能的总增加量等于电热丝放出的热量，D错误。 4．(多选)构建节约型社会体现在生活的方方面面，自动充电式电动车就是很好的一个例子。将电动车的前轮装上发电机，发电机与蓄电池连接，当电动车滑行时，就可以向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来。现有某人骑车以500 J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭充电装置，让车自由滑行，其动能随位移的变化关系如图线①所示，第二次启动充电装置，其动能随位移的变化关系如图线②所示，则(　　) A．电动车受到的摩擦阻力为50 N B．电动车受到的摩擦阻力为83 N C．第二次启动充电装置，向蓄电池所充的电能是200 J D．第二次启动充电装置，向蓄电池所充的电能是300 J AC　解析：当关闭充电装置，让车自由滑行时，电动车的动能全部用来克服摩擦力做功，转化为内能，有Ek＝fx1，解得f＝50 N，B错误，A正确；当启动充电装置滑行时，电动车的动能一部分克服摩擦力做功，另一部分转化为蓄电池的电能，根据能量守恒有Ek＝fx2＋E电，故E电＝Ek－fx2＝200 J，D错误，C正确。 5．(多选)如图所示，小朋友坐在滑梯上匀速下滑，在这个过程中(　　) A．小朋友的机械能逐渐转化为系统的内能，总能量不变 B．因为能量是守恒的，小朋友的机械能大小不变 C．该过程中产生的内能可以让小朋友再运动到滑梯顶端，而不产生其他影响 D．由于摩擦，小朋友滑过的滑梯温度升高，分子的平均动能增大，但不是其中每一个分子的动能都增大 AD　解析：小朋友沿滑梯匀速下滑的过程中，动能不变，重力势能减小，故机械能减小，减小的重力势能逐渐转化为系统的内能，总能量不变，A正确，B错误；根据热力学第二定律，该过程中产生的内能不可以让小朋友再运动到滑梯顶端，而不产生其他影响，C错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，但不是每一个分子的动能都增大，D正确。 6．地球上不同地区、不同季节、不同气象条件下到达地面的太阳辐射照度都是不相同的。下表给出了热带、温带和比较寒冷地带的太阳平均辐射照度。若在上海地区安装一台太阳能热水器。已知其采光面积为2 m2、热转换效率为40%，水的比热容为4.2×103 J/(kg· ℃)。试求： (1)此太阳能热水器每天能吸收多少焦的太阳能？ (2)设热水器中水的温度升高20 ℃，则该热水器平均每天能提供多少热水？ 地区 太阳平均辐射照度 Ee/kW·h·m－2·d－1 热带、沙漠 5～6 温带 3～5 阳光较少地区(北欧) 2～3 答案：(1)2.88×107 J　(2)1.37×102 kg 解析：(1)上海地区属于温带地区，故根据表中的数据，太阳平均辐射照度值取 Ee＝4 kW·h·m－2·d－1 此太阳能热水器每天能吸收的太阳能为 E＝EeSt＝4×3.6×106×2×1 J＝2.88×107 J。 (2)根据能的转化和能量守恒定律可列出 cmΔt＝ηE m＝＝ kg＝1.37×102 kg。 学科网（北京）股份有限公司 $$