学粤教版选修33 3.3能量守恒定律 作业（1）.docx

2017-2018学年度粤教版选修3-3 3.3能量守恒定律 作业（1）1下列说法中正确的是（ ）a. 一次能源是可再生能源b. 煤炭、石油、天然气属于常规能源c. 凡是能量守恒的过程就一定会发生能量的转化d. 空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性2下列说法中正确的是（ ）a. 所有能量守恒的过程都能自发地发生b. 气体自由膨胀的过程是不可逆过程c. 空调机既能致热又能致冷，说明热传递不存在方向性d. 能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机3崔牛先生向客户推销他设计的“超级推进器”，该推进器由超导体、激光器、制冷剂以及计算机控制系统组成，其神奇之处在于能通过自身的循环工作，源源不断地获得动力，而不需要消耗任何能源事实上，这是不可能实现的，因为他的设计违反了()a. 能量守恒定律 b. 电荷守恒定律c. 机械能守恒定律 d. 质量守恒定律4100 的水蒸气和等质量0 的冰混合后达到热平衡时为(已知水的汽化热l2.26106 j/kg，冰的熔化热3.34105 j/kg)()a. 0 的冰水混合物b. 0 的水c. 高于0 的水d. 100 的水、汽混合物5某一密闭容器中密封着一定质量的某种气体，气体分子间的相互作用力表现为引力下列说法中正确的是()a在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁的顶部没有作用力b若气体膨胀对外界做功，则分子势能一定增大c若气体被压缩，外界对气体做功，则气体内能一定增加d若气体从外界吸收的热量等于气体膨胀对外界做的功，则气体分子的动能一定不变6氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压假设氧焊时，氧气从管口缓慢流出时，瓶内外温度始终相等且保持不变，氧气分子之间的相互作用不计则在氧焊过程中瓶内氧气()a分子总数减少，内能不变b密度减小，分子平均动能增大c吸收热量，对外做功d单位时间内分子对氧气瓶单位面积的碰撞次数增加7在图所示的两端开口的“u”形管中，盛有同种液体，并用阀门k将液体隔成左、右两部分，左边液面比右边液面高现打开阀门k，从打开阀门到两边液面第一次平齐的过程中，液体向外放热为q，内能变化量为u，动能变化量为ek；大气对液体做功为w1，重力做功为w2，液体克服阻力做功为w3，由功能关系可得w10 w2w3ekw2w3qu w3qu其中，正确的是( )a bc d8根据热力学定律，下列说法中正确的是()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b. 空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量c. 科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机d. 对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”e. 虽然能源不断消耗，但总能量保持不变，只不过能用的能量不断减少9自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是()a. 机械能守恒b. 机械能在减少c. 总能量守恒d. 只有动能和重力势能的相互转化e. 减少的机械能转化为内能，但总能量守恒10下列说法中正确的是（ ）a. 分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零b. 碎玻璃不能拼在一起，并不是由于分子间存在着斥力c. 自然界一切过程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生d. 液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性e. 在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降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 用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0105j，同时空气的内能增加1.5105j，则空气从外界吸热0.5105jc 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 一定质量的气体，如果保持温度不变，体积越小，则压强越大12如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为s，气体最初的体积为v0，气体最初的压强为；汽缸内壁光滑且缸壁是导热的。开始活塞被固定，打开固定螺栓k，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在b点，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p0，重力加速度为g。求：活塞停在b点时缸内封闭气体的体积v；整个过程中通过缸壁传递的热量q（一定质量理想气体的内能仅由温度决定）。13将甲分子固定在坐标原点o，乙分子位于x轴上，甲、乙分子间作用力与距离间关系的函数图象如图所示若质量为m11026 kg的乙分子从r3(r312d，d为分子直径)处以v100 m/s的速度沿x轴负方向向甲分子飞来，仅在分子力作用下，则乙分子在运动中能达到的最大分子势能为多大(选无穷远处分子势能为零)?14横截面积为3 dm2的圆筒内有0.6 kg的水，太阳光垂直照射了2 min，水温升高了1 .设大气顶层的太阳能只有45%到达地面，试估算出太阳的全部辐射功率(保留一位有效数字，设太阳与地球之间平均距离为1.51011m)15质量为m的0 的冰雹，自空中由静止下落，由于空气阻力的作用，其中1%质量的冰在下落过程中完全融化成0 的水脱离冰雹，若落地时的速度为400 m/s，且冰雹落地时的动能全部转化成热，问能否将冰雹融化(设冰的融化热0.34107 j/kg，重力加速度g10 m/s2)?试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1b【解析】一次能源用完了就没有了，是不可再生能源，a错误；常规能源是目前大量使用的能源，有煤炭、石油、天然气，b正确；凡是能量守恒的过程可能发生能量的转化，也可能发生能量的转移，c错误；热传递是有方向性的，热量一定自发地从温度高的物体传向温度低的物体，或在外界做功的情况下从温度高的部分传向温度低的部分，d错误2b【解析】并非所有能量守恒的过程都能自发的进行，如在引起其它变化的情况下，热量才可以从低温向高温传递，a错误；气体自由膨胀的过程是不可逆过程，b正确；热传递在自发进行时有方向性，总是从高温物体传递到低温物体，c错误；能的转化过程虽然符合能量守恒定律，但是在转化过程中存在着“能量耗散”和“品质降低”，能量向品质低的大气内能转化，不能再重复利用，因此要节约能源，d错误3a【解析】很多科学家致力于研究永动机，希望能造出不消耗能量而源源不断地向外输出能量的机器，但结果都以失败告终其原因是因为源源不断地获得动力，而不需要消耗任何能源的“永动机”违背了能量守恒定律，故a正确，bcd错误。4d【解析】设水蒸气和冰的质量均为，混合后若水蒸气完全液化成的水，放出的热量，冰完全熔化成的水需吸收的热量， 的水温度上升至需要吸收的热量，因为，可见水蒸气并未完全液化，所以两者混合后达到热平衡时为的水、汽混合物，故选项d正确。点睛：此题考查了有关热平衡问题，解决此题的关键是掌握水的汽化热及冰的熔解热，计算出水蒸气液化放出的热与冰熔化所需的热比较，得出结论。5b【解析】在完全失重的情况下，密闭容器内的气体仍然有压强，气体对器壁的顶部有作用力，所以选项a错误；气体膨胀，分子间距离增大，分子力做负功，气体的分子势能增大，选项b正确；外界对气体做功，但气体有可能向外界放热，所以内能的变化情况不能确定，选项c错误；气体从外界吸收的热量等于气体膨胀对外界做的功，所以内能不变，但分子势能增大了，所以分子动能一定减小，选项d错误6c【解析】由于瓶内外温度始终相等，瓶内外氧气分子平均动能相等，但瓶内氧气分子数逐渐减少，所以瓶内氧气内能减少，选项a、b错误；由于瓶内气体缓慢流出过程中氧气体积增大，氧气对外做功，而作为理想气体，温度不变则内能不变，根据热力学第一定律可知：氧气需要吸收热量，选项c正确；由于瓶内氧气分子数量减少，所以选项d错误7b【解析】试题分析：由动能定理可知w2w3w1ek，其中w1pv左pv右0，可知、正确由热力学第一定律uwq得uw3q，可知正确，错误综合以上分析可知b正确考点：本题考查了动能定理和热力学第一定律的应用点评：能量守恒也适合于内能和宏观能量之间的转化与守恒，所以熟练掌握热力学第一定律是进一步理解能量守恒与转化。8abe【解析】热力学第二定律有两种表述：第一是热量不能自发地从低温物体传到高温物体，即自发热传递具有方向性，选项a中热量从低温物体传到高温物体是电冰箱工作的结果，选项a正确；第二是不可能从单一热库吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他影响，即第二类永动机不存在，选项b正确，选项c错误；由能量守恒定律知，能量总是守恒的，只是存在的形式不同，选项d错误，e正确。故选：abe。9bce【解析】自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，说明机械能在减少，减少的机械能通过克服阻力做功转化为内能，但总能量不变，故bce选项正确、ad错误。故选：bce。10bde【解析】a、设分子平衡距离为，分子距离为r，当，分子力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大；当，分子力表现为斥力，分子距离越小，分子势能越大；故当，分子力为0，分子势能最小；由于分子势能是相对的，其值与零势能点的选择有关，所以分子距离为平衡距离时分子势能最小，但不一定为零，故选项a错误；b、碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间距离无法达到分子间相互作用的距离，故选项b正确；c、根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，故选项c错误；d、d、液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性，故选项d正确；e、在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，对外做功，内能减小，温度下降，故选项e正确。11cd【解析】布朗运动就是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子热运动的表现，选项a错误； 用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0105j，同时空气的内能增加1.5105j，则 空气向外界放热0.5105j，选项b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，选项c正确； 一定质量的气体，如果保持温度不变，体积越小，根据 ,则压强越大，选项d正确；故选cd.12(1) (2) 【解析】活塞停在b点时被封闭的气体压强为p，则对活塞受力分析可得解得： 气体最初的体积为v0，气体最初的压强为由玻意耳定律得： 解得：一定质量理想气体的内能仅由温度决定，周围环境温度保持不变，缸壁是导热经过足够长时间后，气体温度与环境温度相同，即气体内能不变。由功能关系得： 又 联立解得： 1351023 j【解析】在乙分子靠近甲分子的过程中，分子力先做正功，后做负功，分子势能先减小，后增大动能和势能之和不变，又因为无穷远处分子势能为零，当时分子力为零，分子势能可认为为零，所以当速度为零时，分子势能最大：即。点睛：本题考察能量守恒，在只有分子力做功的过程，只有动能和势能转化，分子动能最小时分子势能最大即可求解。1441026 w【解析】水温升高所吸收的热量设为q，则