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2019-2020年高中物理 第三章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 第三節(jié) 能量守恒定律自我小測 粵教版選修3-3 1在一個與外界沒有熱交換的房間內(nèi)打開冰箱門，冰箱正常工作，過一段時間房間內(nèi)的溫度將(　　) A．降低　　B．升高　　C．不變　　D．無法確定 2如圖所示為焦耳實驗裝置簡圖，用絕熱性能良好的材料將容器包好，重物下落帶動葉片攪拌容器里的水，引起水溫升高．關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是…(　　) A．這個裝置不可測定熱功當(dāng)量 B．做功增加了水的熱量 C．做功增加了水的內(nèi)能 D．功和熱量是完全等價的，無區(qū)別 3運動員跳傘后，在某一段時間內(nèi)以8 m/s2的加速度下降，在該過程中(　　) A．重力勢能只轉(zhuǎn)化為動能 B．機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．機械能守恒 D．系統(tǒng)的總能量守恒 4如圖所示，直立容器內(nèi)正中間有被隔板隔開的A、B兩部分氣體，A的密度小，B的密度大，抽去隔板，加熱氣體使兩部分氣體均勻混合，設(shè)在此過程中氣體吸熱為Q，氣體的內(nèi)能增加為ΔU，則(　　) A．ΔU＝0　　　　　　　B．ΔU＜0 C．ΔU＞0 D．無法比較 5如圖所示的容器中，A、B各有一個可自由移動的輕活塞，活塞下面是水，上面是空氣，大氣壓恒定．A、B底部由帶有閥門K的管道相連，整個裝置與外界絕熱．原先A中水面比B中高，打開閥門，使A中的水逐漸向B中流，最后達(dá)到平衡．在這個過程中，下面說法正確的是…(　　) A．大氣壓力對水做功，水的內(nèi)能不變 B．水克服大氣壓力做功，水的內(nèi)能減少 C．大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能不變 D．大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能增加 6A、B兩裝置，均由一支一端封閉，一端開口且?guī)в胁Ａ莸墓軤钊萜骱退y槽組成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他條件都相同．將兩管抽成真空后，開口向下豎直插入水銀槽中(插入過程沒有空氣進入管內(nèi))，水銀柱上升至圖示位置停止．假設(shè)這一過程水銀與外界沒有熱交換，則下列說法正確的是 …(　　) A．A中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量 B．B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量 C．A和B中水銀體積保持不變，故內(nèi)能增量相同 D．A和B中水銀溫度始終相同，故內(nèi)能增量相同 7行駛中的汽車制動后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流．上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是(　　) A．物體克服阻力做功 B．物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 C．物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 D．物體的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 8雨滴從400 m高處由靜止開始下落，設(shè)它受到的阻力大小為重力的0.7倍，雨滴落地前所產(chǎn)生的內(nèi)能有30%為其吸收，則落地前雨滴溫度可升高多少？〔g取10 m/s2，水的比熱容c＝4.2103 J/(kg℃)〕 參考答案 1解析：取房間內(nèi)氣體及電冰箱(有散熱裝置)為系統(tǒng)，外界消耗電能，對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)總內(nèi)能增加，溫度升高． 答案：B 2解析：可通過做功與水溫升高吸收的熱量，測定熱功當(dāng)量．做功增加了水的內(nèi)能，而熱量只是熱傳遞過程中內(nèi)能改變的量度，所以功與熱量是不同的． 答案：C 3解析：物體加速度為8 m/s2，說明物體受重力以外還受阻力作用，克服阻力做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量守恒． 答案：BD 4解析：本題考查應(yīng)用能量守恒定律分析氣體內(nèi)能的變化．解題的關(guān)鍵是弄清參與轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的各種能量哪些增、哪些減．A、B兩部分氣體開始的合重心在中線以下，混合均勻后，合重心在中線上，所以系統(tǒng)的重力勢能增大，根據(jù)能量守恒定律可得，吸收的熱量應(yīng)等于增加的重力勢能與增加的內(nèi)能之和，即Q＝ΔEp＋ΔU，顯然Q＞ΔU. 答案：B 5解析：首先考慮大氣壓力對水是否做功，打開閥門K后，根據(jù)連通器原理，最后A、B兩管中的水面將相平，即A中的水面下降，B中的水面上升．設(shè)A管的橫截面積為S1，水面下降的距離為h1，B管的橫截面積為S2，水面上升的距離為h2.由于水的總體積保持不變，所以A管中下降的水的體積等于B管中上升的水的體積，即S1h1＝S2h2.A管中的水受到向下的大氣壓力，與水面下降的方向相同，所以大氣壓力對水做正功．設(shè)大氣壓強為p0，對水做的功為W1，有W1＝F1h1＝p0S1h1.B管中的水也受到向下的大氣壓力，與水面上升的方向相反，所以大氣壓力對水做負(fù)功，用W2表示大氣壓力做的功，有W2＝－F2h2＝－p0S2h2.大氣壓力對水做的總功為：W＝W1＋W2＝p0S1h1－p0S2h2.因為S1h1＝S2h2，所以W＝0，即大氣壓力對水不做功．在水流向B的過程中，水的重力勢能是減少的，由于整個裝置是絕熱的，根據(jù)能量守恒定律，減少的重力勢能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，故水的內(nèi)能增加，D選項正確． 答案：D 6解析：外界大氣壓力對水銀做功，使水銀進入試管內(nèi)，兩裝置將同樣多的水銀壓入管中，故大氣壓力做功是相同的．這些功一部分增加了水銀的重力勢能，另一部分增加了水銀的內(nèi)能．由于A管中水銀重心高，增加的重力勢能大，故A管中水銀內(nèi)能的增量小，選項B正確． 答案：B 7解析：本題考查能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，考查學(xué)生的綜合分析能力，從若干不同現(xiàn)象中找出相同規(guī)律的能力．這四個現(xiàn)象中物體運動過程都受到阻力作用，汽車主要是制動阻力，流星、降落傘受空氣的阻力，條形磁鐵下落受磁場阻力．因而物體都克服阻力做功，A項對．四個物體運動過程中，汽車是動能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，流星、降落傘、條形磁鐵是重力勢能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，總之是機械能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，D項對． 答案：AD 8解析：落地前因摩擦生熱為 Q＝kmgh① 設(shè)溫度升高了Δt，由能量守恒得： Qη＝mcΔt② 聯(lián)立①②解得：Δt＝0.2 ℃. 答案：0.2 ℃