2017-2018学年高中物理 课时跟踪检测（十三）能量的转化与守恒 鲁科版选修3-3

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1、课时跟踪检测(十三)　能量的转化与守恒一、选择题1．俄“联盟”号飞船返回舱着陆时出现严重错误，返回舱进入地球大气层后，朝地面飞行的前端不是隔热罩，而是舱门和天线，导致舱门被烧焦，天线遭焚毁，宇航员的生命受到严重威胁。在这一过程中，返回舱能量转化的方式是(　　)A．重力势能―→动能―→内能B．动能―→重力势能―→内能C．内能―→重力势能―→动能D．内能―→动能―→重力势能2．有人设计了如图1所示的永动机，靠磁铁的吸引使车辆获得行驶的能量。但是这类永动机没有制成，是因为(　　)图1A．不符合机械能守恒定律B．违背了能量转化和守恒

2、定律C．做功产生的热不符合热功当量D．找不到合适的材料和合理的设计方案3．(多选)图2为焦耳实验装置图，用绝热性能良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高。关于这个实验，下列说法正确的是(　　)图2A．这个装置可测定热功转换关系B．做功增加了水的热量C．做功增加了水的内能D．功和热量是完全等价的，无区别4．如图3所示的容器中，A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下是水，上为空气，大气压恒定，A、B底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热。开始A中水面比B中高，打开阀门，使A中的水逐渐流向B中

3、，最后达到平衡，在这个过程中(　　)图3A．大气压力对水做功，水的内能增加B．水克服大气压力做功，水的内能减少C．大气压力对水不做功，水的内能不变D．大气压力对水不做功，水的内能增加5.如图4所示，A、B是两个完全相同的铁球，A放在绝热板上，B用绝热绳悬挂，现只让它们吸收热量，当它们升高相同的温度时，它们所吸收的热量分别为QA、QB，则(　　)图4A．QA＝QBB．QAQBD．无法确定QA、QB的大小6.如图5所示，密闭绝热容器内有一绝热活塞(质量不可忽略)，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁间的摩

4、擦忽略不计。置于真空中的轻弹簧一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为Ep(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零)。现在绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡状态。经历此过程(　　)图5A．Ep全部转化为气体的内能B．Ep一部分转化为活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能C．Ep全部转化为活塞的重力势能和气体的内能D．Ep一部分转化为活塞的重力势能，一部分转化为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能二、非选择题7．水能是一种清洁能源。位于美国和加

5、拿大交界处的尼亚加拉瀑布流速达每秒6000m3，而且是一年四季流量稳定，瀑布落差50m。若利用这一资源发电，设其效率为50%，估算发电机的输出功率。8．某学校兴趣小组为了估算太阳的全部辐射功率，做了如下研究：在横截面积为3dm2的圆筒内装有0.54kg的水，太阳光垂直照射它2min，水温升高了1℃，经查阅资料可知，大气顶层的太阳能只有45%到达地面，太阳与地球之间的平均距离为1.5×1011m，请你帮助他们估算出太阳的全部辐射功率是多少？答案1．选A　当返回舱进入地球大气层后，受地球引力的作用，会越落越快，该过程中返回舱的高

6、度降低，速度变大，所以能量转化应是重力势能转化为动能；由于进入大气层，当返回舱快速下落时，与空气发生摩擦，返回舱克服空气摩擦做功，使其内能增加，所以此过程是动能转化为内能。2．选B　第一类永动机不可能制成的原因是违背了能的转化和守恒定律，故B项正确。3．选AC　可通过计算重力做功与水温升高吸收的热量，测定热功转换关系，做功增加了水的内能，而热量只是热传递过程中内能改变的量度，所以做功与热量是不同的。4．选D　由于水的体积不变，故p0SAhA＝p0SBhB，即大气压力对A做的正功与B克服大气压力做的功相等，故大气压力不做功。但

7、水的重力势能减少了，它转化为水的内能，所以水的内能增加了，故D正确。5．选C　当A、B两球升高相同的温度时，根据热胀冷缩原理可知，A、B球重心发生变化，A球重心升高的高度等于B球重心降低的高度，且在此过程中A球克服重力做功，B球受到重力，重力对其做正功，且由题意分析在吸热过程中，它们升高相同的温度，内能增量ΔU相同，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W知，QA＝ΔU－WA，QB＝ΔU－WB，由于WA<0，WB>0，所以QA>QB，C正确。6.选D　当绳子突然断开时，活塞受弹簧的弹力F、活塞的重力G、封闭气体对活塞向下的压力F′的共同

8、作用，如图所示，其合力向上，经多次往复运动后活塞静止时，活塞处于三力平衡状态，气体体积必减小，外力对气体做正功，由于绝热，所做的功全部转化为气体的内能，气体的内能增加，而活塞最终的静止位置比初始位置高，其重力势能增加，最终弹力与另外两个力的合力平衡，弹簧仍有形变，设最终弹簧的弹性势能为Ep