3.3能量守恒定律 检测（word版含答案）

3.3能量守恒定律
至今为止第一类永动机从来没有成功过，其原因是(????)
A. 违反了牛顿运动定律 B. 违反了动量守恒定律
C. 违反了能量守恒定律 D. 机械制造的技术没有过关
下列对能量守恒定律的认识不正确的是(????)
A. 某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量的增加
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，说明石子的机械能消失了
能源利用的过程实质上是(????)
A. 能量的消失过程
B. 能量的创造过程
C. 能量的转化和转移过程
D. 能量的转化、传递并且逐渐消失的过程
下列现象中能量转化的说法正确的是(????)
A. 用太阳灶烧水是太阳能转化为内能
B. 电灯发光是电能转化为光能
C. 核电站发电是电能转化为内能
D. 生石灰放入盛有凉水的烧杯里使水温升高是动能转化为内能
自由摆动的秋千摆动幅度越来越小。在此过程中(????)
A. 机械能守恒
B. 能量正在消失
C. 只有动能和重力势能的相互转化
D. 减少的机械能转化为内能，但总能量守恒
如图所示为冲击摆实验装置，一颗飞行的子弹射入沙箱后与沙箱合为一体，共同摆起一定的高度。下列说法正确的是(????)
A. 子弹的动能转化成了沙箱和子弹的内能
B. 子弹的动能转移成了沙箱和子弹的动能
C. 子弹的动能一部分转移成了沙箱的动能，另一部分转化成了子弹的内能
D. 子弹的动能一部分转化成沙箱和子弹的内能，另一部分转变成沙箱和子弹的机械能
风沿水平方向以速度v垂直吹向一直径为d的风车叶轮，设空气密度为ρ，风的动能有50%转化为风车的动能，风车带动水车将水提升h的高度，效率为80%，求单位时间最多可提升水的质量。
瀑布从100m高度处落下，如果在下落过程中重力做的功有30％使水的温度升高。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求水下落后的温度升高多少？(结果保留一位有效数字，g=10m/s2)
一颗质量为10?g的子弹以200?m/s的速度射入放在光滑水平面上质量为2?kg的木块并穿出，穿出木块时子弹的速度为40?m/s，木块的速度为0.8?m/s，设子弹在木块中所受的阻力不变，在此过程中子弹和木块共获得多少内能？若这些内能有30%被子弹吸收，则可以使子弹升温多少度？[子弹的比热容c=1.3×102J/(kg·℃)]
如图所示为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化，吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外。下列说法正确的是(????)
A. 热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B. 电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能
C. 电冰箱的工作原理不违背热力学第一定律
D. 电冰箱的工作原理违背热力学第一定律
利用水流和太阳能发电，可以为人类提供清洁能源。水的密度ρ=1.0×103kg/m3，太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率P0=1.0×103W/m2，地球表面的重力加速度取g=10m/s2。三峡水电站水库面积约1.0×109m2，平均流量Q=1.5×104m3/s，水库水面与发电机所在位置的平均高度差为?=100m，发电站将水的势能转化为电能的总效率η=60%。在地球同步轨道上，太阳光垂直照射时的辐射功率为10P0。太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率为20%，将电能输送到地面的过程要损失50%。若要使地球同步轨道上宇宙太阳能发电站相当于三峡电站的发电能力，卫星上太阳能电池板的面积至少为多大？
答案和解析
1. C2. D3. C4. AB5. D6. D
7.解：设在t时间内吹在风车上的空气的质量为m1，则m1=14πd2vtρ
风的动能Ek=12m1v2=18πd2v3tρ
根据题意得18πd2v3tρ×50％×80％=mg?
则mt=πd2ρv320g?
所以单位时间最多可提升水的质量πd2ρv320g?。
8.解：重力势能的减小量为：ΔEp=mg?
内能的增加量为：ΔE内=30％Ep
Q=c水m水Δt=ΔE内
联立以上三式解得
Δt=0.07℃
故水下落后的温度升高0.07℃
9.解：根据能量守恒定律，可以求出此过程中系统得到的内能
ΔU=12m1v02?12m1v12?12m2v22=12×10×10?3×2002?12×10×10?3×402?12×2×0.82=191.36J
子弹升高的温度为Δt，有ηΔU=cm1Δt解得Δt=44.16℃
10. BC
11.解：三峡水电站的发电功率P1=ρQg?η=1.0×103×1.5×104×10×100×0.6=9.0×109W
设卫星太阳能电池板的面积至少为S，则宇宙太阳能发电站的发电功率P2=10P0×20％×50％S=103W/m2S
根据题意P1=P2
所以太阳能电池板的面积至少为S=9.0×106m2