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专题47能量守恒定律
试卷副标题
考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题
1．大约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”。如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道，维尔金斯认为：如果在斜坡底端放一个小铁球，那么由于磁铁的吸引，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔P处时，它就要掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q，由于有速度而可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到上端，到小孔P处又掉下。在以后的二百多年里，维尔金斯的永动机居然改头换面地出现过多次，其中一次是在1878年，即在能量转化和守恒定律确定20年后，竟在德国取得了专利权。关于维尔金斯“永动机”，正确的认识应该是（　　）
A．符合理论规律，一定可以实现，只是实现时间早晚的问题
B．如果忽略斜面的摩擦，维尔金斯“永动机”一定可以实现
C．如果忽略斜面的摩擦，铁球质量较小，磁铁磁性又较强，则维尔金斯“永动机”可以实现
D．违背能量转化和守恒定律，不可能实现
【答案】D
【详解】
如果忽略摩擦，那么铁球返回斜坡底端Q时速度为零，无法对外做功，如果在返回的过程中对外做功了，将无法返回到底端Q。所以该“永动机”不可以实现。
故选D。
2．下列说法中正确的是（　　）
A．自然界的能量的总和是守恒的，所以节约能源是毫无意义的
B．电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置
C．电能转化为其他形式的能，是通过电流做功来实现的
D．能量耗散表明自然界的能量总和在不断减少
【答案】C
【详解】
A．自然界的能量的总和是守恒的，但人类可以利用的能源是有限的，节约能源不仅能使我们长久利用，并且可以减小由于常规能源在使用中带来的污染，节约能源对人类社会的发展有很大的意义，故A错误；
B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置，故B错误；
C．电能通过电场力做功，把电能转化为其它形式的能量，故C正确；
D．能量耗散是针对一个系统（或一个物体）而言，能量在自然界中是守恒的，故D错误。
故选C。
3．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．用油膜法测分子直径的实验中，应使用纯油酸滴到水面上
C．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．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功3.0×105
J，同时空气的内能增加2.2×105
J，则空气从外界吸热5.2×105
J
【答案】C
【详解】
A．布朗运动是小颗粒的运动，只是间接反映了液体分子的无规则运动，故A错误；
B．用油膜法测分子直径的实验中，应使用油酸溶液滴到水面上，便于稀释后紧密排列在水面上，故B错误；
C．第一类永动机违背了能量守恒定律，故C正确；
D．由热力学第一定律△U=W+Q可知，空气向外界散出0.8×105J的热量，故D错误；
故选C。
4．下列说法不正确的是（　　）
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关
C．热量可以由低温物体传递到高温物体
D．第一类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律
【答案】A
【详解】
A．布朗运动指的是悬浮在液体中固体微粒的运动，不是液体分子的热运动，故A错误，符合题意；
B．理想气体分子之间的相互作用力可以忽略不计，所以一定量的某种理想气体的内能只与温度有关，故B正确，不符合题意；
C．热量不可以自发地由低温物体传递到高温物体，但在引起其他方面变化的情况下，热量可以由低温物体传递到高温物体，故C正确，不符合题意；
D．第一类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律，故D正确，不符合题意。
故选A。
5．下列说法中不正确的是（　　）
A．做功和热传递在改变内能的效果上是等效的
B．功是能量转化的量度
C．自然界中每种物质的运动形式都有与其相应的能所对应
D．能的转化和守恒定律是可以制造出“永动机”的理论依据
【答案】D
【分析】
做功与热传递在改变物体的内能的效果上是等效的，但从能的转化观点来看它们的区别在于做功是其他形式的能转化为内能，能量的形式没有变化；热传递则是内能在物体间发生转移；功是物体能量转化的量度；结合热力学第二定律分析。
【详解】
A．根据做功与热传递的特点可知，做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，故A正确；
B．做功的过程总伴随能量的转化，功是物体能量转化的量度，故B正确；
C．自然界中每种物质的运动形式都有其相应的能所对应，故C正确；
D．结合热力学第二定律可知，第二类永动机不违反能的转化和能量守恒定律，但第二类永动机不能制成，故D错误。
故选D。
【点睛】
6．第一类永动机不可以制成，是因为（
）
A．违背了能量守恒定律
B．热量总是从高温物体传递到低温物体
C．机械能不能全部转变为内能
D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化
【答案】A
【详解】
A．第一类永动机无法制成是因为它违背了能量守恒定律，故A正确；
BCD．根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热并把它全部用来做功，而不引起其他变化，所以热量可以从高温物体传递到低温物体，但要引起其他变化；第二类永动机并不违反能量转化和守恒定律，不可能制成是因为违反了热力学第二定律，希望从单一热源吸取热量使之完全转换为有用的功而不产生其他影响．故BCD错误。
故选A。
7．如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动，离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是（　　）
A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D．转轮的叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
【答案】D
【详解】
A．转轮转动的过程中克服摩擦力做功，转轮的速度越来越小，所以要维持转轮转动需要外力做功，故A错误；
B．要维持转轮转动需要外力做功，转轮转动所需能量不能由转轮自己提供，故B错误；
C．转动的叶片不断搅动热水的过程是水对转轮做功的过程，同时水会向四周放出热量，根据热力学第一定律可知水的内能减小，故水温降低，故C错误；
D．根据热力学第二定律，物体不可能从单一热源吸收能量全部用来对外做功而不引起其变化，故叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量，故D正确。
故选D。
8．能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一。以下不能体现能量守恒定律的是（　　）
A．牛顿第三定律
B．机械能守恒定律
C．闭合电路欧姆定律
D．楞次定律
【答案】A
【详解】
牛顿第三定律说明力的作用是相互的，不能体现能量守恒定律。机械能守恒定律、闭合电路欧姆定律和楞次定律都能体现能量守恒定律。
故选A。
9．物理学的发展丰富了人类对动物世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是（　　）
A．牛顿发现了万有引力定律，并通过实验证实了万有引力定律
B．能量耗散说明能量在不停地减少，能量不守恒
C．相对论的创立表明经典力学在一定范围内不再适用
D．能量守恒说明人类不用担心能源的减少，不必节约能源
【答案】C
【详解】
A．牛顿发现了万有引力定律，并通过月地检验证实了万有引力定律，故A错误；
B．能量耗散是指能量的可利用率越来越少，但是仍然遵守能量守恒定律，故B错误；
C．相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，故C正确；
D．能量守恒，但是随着可利用能源的使用，能量的可利用率越来越少，故要节约能源，故D错误。
故选C。
10．下列说法正确的是（　　）
A．气体吸收了热量，其温度一定升高
B．第一类永动机不可能造成的原因是违反了能量守恒定律
C．对于确定的液体和确定材质的毛细管，管的内径越细，毛细现象越不明显
D．晶体均有规则的几何形状
【答案】B
【详解】
A．由热力学第一定律，可知气体吸收热量，如果气体对外做功，内能可能减小，则其温度可能降低，故A错误；
B．做功的过程就是能量转化的过程，第一类永动机指的是不消耗能量就能做功的机器，因违反了能量守恒定律不可能造成，故B正确；
C．对于确定的液体和确定材质的毛细管，管的内径越细，毛细现象越明显，故C错误；
D．晶体分为单晶体和多晶体，多晶体没有规则的几何形状，故D错误。
故选B。
11．关于能量的转化，下列说法中正确的是（　　）
A．克服重力做功，重力势能增加
B．因为能量守恒，所以“永动机”是存在的
C．我们要节约能源的根本原因是能量在数量上减少了。
D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
【答案】A
【详解】
A．克服重力做功，说明重力做负功，重力势能增加，故A正确；
B．能量是守恒的，但能量转换过程中有损耗，所以“永动机”是不存在的，故B错误；
C．我们要节约能源的根本原因是可利用能源在数量上不断减少，总量不变，故C错误；
D．虽然能量守恒，但能量转化具有方向性，可利用能能源逐渐减少，故D错误。
故选A。
12．“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为（
）
A．它不符合机械能守恒定律
B．它违背了能的转化和守恒定律
C．它做功产生的热不符合热功当量
D．暂时找不到合理的设计方案和理想材料
【答案】B
【详解】
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正确，ACD错误。
故选B。
13．下列说法正确的是（　　）
A．第一种永动机能够被制造出来是它遵循了热力学第一定律
B．两种物质温度相同时，其分子平均动能不一定相同
C．当分子之间距离增大时，分子间的引力和斥力都增大
D．液体中悬浮微粒的布朗运动是由做无规则运动的液体分子撞击引起的
【答案】D
【详解】
A．第一种永动机不能被制造出来，因为它违背了热力学第一定律，即能量守恒定律，所以A错误；
B．温度是物质的分子平均动能的宏观标志，因此两种物质温度相同时，其分子平均动能一定相同，所以B错误；
C．当分子之间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但斥力减小的快，所以C错误；
D．液体中悬浮微粒的布朗运动是由做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的，所以布朗运动能够间接地反映液体分子的无规则运动，所以D正确。
故选D。
14．下列说法中正确的是（
）
A．由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
B．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
C．第一类永动机违背热力学第一定律
D．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性
【答案】D
【分析】
由于能量转移或转化是有方向性的，虽然能量守恒，但是还会产生能源危机；绝对零度只能无限接近，不能达到；第一类永动机违背能的转化和守恒定律；自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
【详解】
A．由于能量转移或转化是有方向性的，虽然能量守恒，但是还会产生能源危机，故A错误；
B．绝对零度只能无限接近，不能达到，故B错误；
C．第一类永动机违背能的转化和守恒定律，不能制造出来，不是违背了热力学第一定律，故C错误；
D．根据热力学第二定律，自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故D正确。
故选D。
【点评】
本题考查对热力学基本规律的理解，熟记知识即可。
15．下列说法正确的是（　　）
A．第二类永动机不可能制造成功的原因是能量不能凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一物体，或从一种形式转化为另一种形式
B．热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都貝有方向性
C．因为能量守恒，所以能源危机是不可能的
D．摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能
【答案】B
【详解】
A．第二类永动机不可能制造成功的原因是违背热力学第二定律，但不违背能量守恒定律，选项A错误；
B．热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都貝有方向性，选项B正确；
C．能量虽然守恒，但有些能量耗散以后就将不能再利用，故要节约能源，C错误；
D．静摩擦力做功，没有机械能转化为内能，故D错误。
故选B。
16．第一类永动机失败的原因是（　　）
A．人类的技术还不够发达
B．制造永动机的零件做得不够精密
C．它违背了能量守恒定律
D．还没有找到合理的设置结构
【答案】C
【详解】
第一类永动机当时设计的思路是机器不需要外界的动力或燃料却能源源不断地对外做功。显然这种设计思维违背了能量守恒定律，这也是第一类永动机失败的原因，所以C正确，ABD错误。
故选C。
17．有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是（
）
A．只适用于机械能与内能的相互转化
B．只适用能量转化过程
C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律
D．根据能量守恒定律，字宇宙中的能量总和不变
【答案】D
【详解】
能量的转化和守恒定律是自然界普遍遵循的一个规律，适用于一切能量和一切物理过程，故D正确，ABC错误；
故选D。
18．下列说法正确的是（
）.
A．能量转化和守恒定律只适用于物理学领域，其他学科不适用
B．布朗运动也遵循能量转化和守恒定律
C．生命运动不遵循能量转化和守恒定律
D．只要做功，内能就一定改变
【答案】B
【详解】
A．能量守恒定律是自然界中规范应用的规律，不仅仅在物理学领域适用，其他学科都适用。故A错误。
B．布朗运动也遵循能量转化和守恒定律，选项B正确；
C．生命运动也同样遵循能量转化和守恒定律，选项C错误；
D．外界对物体做功，同时物体对外放热，物体的内能不一定变化，故D错误。
故选B.
19．关于热力学定律，下列说法正确的是（　　）
A．第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第一定律
B．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”
C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
D．不可能使热量由低温物体传向高温物体
【答案】C
【解析】
【详解】
A．第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，A错误；
B．自然界的能量不会减少，形成“能源危机”的原因是能源的品质下降，可利用的能源不断减少，B错误；
C．根据热力学第二定律，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，但必定会引起其它的一些变化，C正确；
D．根据热力学第二定律，可以使热量由低温物体传向高温物体，但必须引起其它的一些变化，D错误．
20．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的是（
）
A．伽利略应用“斜面实验“的结论，得出了牛顿第一定律
B．法拉第不仅提出了场的概念，而且采用电场线来直观地描绘了电场
C．开普勒将天体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律
D．牛顿对能量守恒定律的建立作出了突出贡献
【答案】B
【详解】
A．伽利略应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点，但没有总结牛顿第一定律，故A错误；
B．法拉第不仅提出了场的概念，而且采用电场线来直观地描绘了电场，故B正确；
C．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出万有引力定律，故C错误；
D．能量守恒定律由迈尔、焦耳和亥姆霍兹几乎同时提出，故D错误．
二、多选题
21．下列说法中正确的是
A．水凝结成冰后，水分子的热运动停止
B．水黾能够停在水面上，是由于液体的表面张力作用
C．一定质量的100℃水变成100℃水蒸汽，其分子势能一定增加
D．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动，就是布朗运动
E.第一类永动机不可能制成，这是因为第一类永动机不符合能量守恒定律
【答案】BCE
【详解】
A.分子做永不停息的热运动，水凝结成冰后，水分子的热运动也不会停止，故A错误；
B.
水黾能够停在水面上，是由于液体的表面张力作用，选项B正确；
C.
一定质量的100℃水变成100℃水蒸汽，因为要吸收热量，而分子动能不变，则其分子势能一定增加，选项C正确；
D.
布朗运动用肉眼是观察不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动，不是布朗运动，选项D错误；
E.
第一类永动机不可能制成，这是因为第一类永动机不符合能量守恒定律，选项E正确．
22．下列说法正确的是（）
A．第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律
B．自然界中的能量是守恒的，所以能量永不枯竭，不必节约能源
C．自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用
D．不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化
【答案】CD
【详解】
A．第二类永动机违背了热力学第二定律，第一类永动机违背了能量守恒定律，故A错误；
B．热力学第二定律说明自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的；故能量虽然守恒，但依然要节约能源，故B错误；
C．自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用，故C正确；
D．根据热力学第二定律，不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化，故D正确。
故选CD。
23．下列说法正确的是（　　）
A．随着科技的发展，永动机是可以制成的
B．在低速运动时，宏观物体的运动服从牛顿运动定律
C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的
D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生
【答案】BC
【详解】
A．永动机违反能量守恒定律定理，则即使随着科技的发展，永动机也是不可以制成的，A错误；
B．
牛顿运动定律适用于宏观低速的物体运动，B正确；
C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的，C正确；
D．由能量守恒定律可知，能量是不能凭空产生的，D错误。
故选BC。
24．下列说法正确的是（　　）
A．第一类永动机虽然不违背能量守恒定律，但不可能制成
B．对孤立系统而言，一个自发的过程中熵总是向减少的方向进行
C．从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是可能的
D．第二类永动机不可能制成的原因是违反了热力学第二定律
【答案】CD
【详解】
A．第一类永动机违背能量守恒定律，故A错误；
B．对孤立系统而言，一个自发的过程中熵总是向增加的方向进行，故B错误；
C．从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是可能的，只是会引起外界变化，故C正确；
D．第二类永动机不可能制成的原因是违反了热力学第二定律，故D正确。
故选CD。
25．下列说法中正确的是（　）
A．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力变小
B．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的
C．一定质量的理想气体等温膨胀时，对外做功，内能不变
D．“第一类永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律
E.随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
【答案】BCD
【详解】
A．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都变小，选项A错误；
B．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的，选项B正确；
C．一定质量的理想气体等温膨胀时，体积变大，对外做功，温度不变，则内能不变，选项C正确；
D．“第一类永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律，选项D正确；
E．绝对零度是低温的极限，永远不可能达到，选项E错误。
故选BCD。
26．关于热力学定律，下列说法正确的是___________。
A．科技的进步使得人类有可能生产出从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化的热机
B．物体对外做功，其内能一定减少
C．气体向真空膨胀时虽然不对外做功，但系统的熵是增加的
D．制冷设备实现从低温热源处吸热，并在高温热源处放热，没有违反热力学第二定律
E.第一类永动机不可能制成，是因为它违背了能量守恒定律
【答案】CDE
【详解】
A．根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化，故A错误；
B．根据热力学第一定律，物体对外做功，同时物体吸热，则其内能不一定改变，故B错误；
C．熵是物体内分子运动无序程度的量度，气体向真空膨胀时虽然不对外做功，但系统的熵是增加的，故C正确；
D．制冷设备可实现从低温热源处吸热，并在高温热源处放热，故D正确；
E．第一类永动机不可能制成，是因为它违背了能量守恒定律，故E正确。
故选CDE。
27．下列叙述和热力学定律相关，其中正确的是（　　）
A．第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律
B．在孤立系统中，一个自发的过程中熵总是向减少的方向进行
C．热量只能从高温物体传到低温物体，而不能从低温物体传到高温物体
D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
【答案】AD
【详解】
A．第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律，选项A正确；
B．根据熵原理，在孤立系统中，一个自发的过程中熵总是向增加的方向进行，选项B错误；
C．热量可以自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体，选项C错误；
D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，选项D正确。
故选AD。
28．下列说法中正确的是________。
A．内能不同的物体，它们的分子平均动能可能相同
B．外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能一定改变
C．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性
D．能源危机指能量的过度消耗导致自然界的能量不断减少
E.已知某物质的摩尔质量和分子质量，可以计算出阿伏加德罗常数
【答案】ACE
【详解】
A．物体的内能是分子动能和分子势能的总和，因此内能不同的物体分子平均动能可能相同，故A正确；
B．由热力学第一定律可知，外界对物体做功则为正，物体放热则为负，因此无法判定物体的内能变化情况，故B错误；
C．液晶是介于液体和晶体之间的物质，其具有液体的流动性和单晶体的各向异性，故C正确；
D．由能量守恒定律可知，自然界的总能量不会减少，但是已被利用的能量无法再不消耗已有能量的情况下重复利用，因此要节约能源，故D错误；
E．已知某物质的摩尔质量M和分子质量m，则阿伏伽德罗常数为
故E正确；
故选ACE。
29．对于热力学定律，下列说法正确的是（　　）
A．第一类永动机不可能实现，因为违背了能量守恒定律
B．热力学第一定律指出，不可能达到绝对零度
C．热力学第一定律指出，一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做功的和
D．热力学第二定律指出，不能从单一热源吸热全部用来对外做功而不产生其它影响
E.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律
【答案】ACD
【详解】
A．第一类永动机既不消耗能量又能源源不断对外做功，违背了能量守恒定律，所以不可能制成，故A正确；
B．由热力学第三定律知，绝对零度无法到达，故B错误；
C．据热力学第一定律△U=Q+W可知，一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和，故C正确；
D．热力学第二定律指出不能从单一热源吸热全部用来对外做功而不产生其它影响，故D正确；
E．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，同时要消耗一定的电能，所以不违背了热力学第二定律，故E错误。
故选ACD。
30．空调市场上有很多变频空调，据专家介绍变频空调比定频的要节能，因为定频空调开机时就等同于汽车启动时，很耗能，是正常运行的5~7倍。空调在工作时达到设定温度就停机，等温度高了再继续启动。这样的频繁启动，耗电多，而变频空调启动时有一个由低到高的过程，运行过程是自动变速来保持室内温度，从开机到关机中间不停机，而是达到设定温度后就降到最小功率运行，所以比较省电。阅读上述介绍后，以下说法合理的是（　　）
A．变频空调节能，运行中不遵守能量守恒定律
B．变频空调运行中做功少，转化能量多
C．变频空调在同样工作条件下运行效率高，省电
D．变频空调与定频空调做同样功时，消耗同样电能
【答案】CD
【详解】
A．自然界的一切过程都遵守能量守恒定律，A错；
BD．功是能量转化的量度，做同样的功，消耗同样电能，B错D正确；，
C．对由变频空调的工作特点可知省电的原因是效率高，C正确。
故选CD。
31．关于“能量耗散”，下列说法正确的是（　　）
A．能量耗散导致能量品质的降低
B．能量耗散使能的总量减少且违背了能量守恒定律
C．能量耗散是指耗散在环境中的内能无法再被人类利用
D．各种形式的能量向内能转化时是能够自动全额发生的
【答案】ACD
【详解】
AB．能量耗散是能量在转化过程中有一部分以内能的方式被周围环境吸收，遵守能量守恒定律，但使得能量品质降低，B错误A正确；
C．耗散的内能无法被人类再利用，选项C正确；
D．其他形式的能可以自动全部转化为内能，选项D正确。
故选ACD。
32．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例：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
B．电动车受到的摩擦阻力为
C．第二次启动充电装置，向蓄电池所充的电能是
D．第二次启动充电装置，向蓄电池所充的电能是
【答案】AC
【详解】
AB．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
解得
B错误A正确；
CD．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
故
D错误C正确。
故选AC。
33．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
E.由于摩擦，小朋友的裤子温度升高，分子的平均动能增大
【答案】ADE
【详解】
AB．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，选项A正确，B错误；
C．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，选项C错误；
DE．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，选项DE正确．
故选ADE。
34．下列说法正确的是
A．物体的内能是所有分子的动能与势能的总和
B．系统内能增加时，一定有外界向系统传递热量
C．电能转化为内能是通过电流做功实现的
D．第-类永动机违背能量守恒定律，不可能制成
【答案】ACD
【详解】
A．物体内所有分子的动能与势能的总和叫物体的内能，故A正确；
B．系统内能增加时，可能是外界对系统做功，也可能是系统吸热，故B错误；
C．电流做功，电能可以转化为内能，即焦耳定律，故C正确；
D．第一类永动机违背了能量守恒定律，所以不可能制成，故D正确。
故选ACD。
35．以下说法正确的是____________
A．温度是分子平均动能的标志，温度高的物体分子平均动能大
B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C．1g
100
℃水的内能小于1g
100
℃水蒸气的内能
D．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小
E.第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律
【答案】ACE
【详解】
A．温度是分子平均动能的标志，温度高的物体分子平均动能大，选项A正确；
B．扩散现象不是不同物质间的一种化学反应，是分子热运动引起的分子的迁移现象，没有产生新的物质，是物理现象，故B错误；
C．水变成水蒸气要吸热，则同温度同质量水的内能小于水蒸气的内能，故C正确。
D．当分子间的距离大于r0时，随分子间距增大，分子间作用力先增大后减小，故D错误。E．第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律，选项E正确。
36．关于气体、液体和固体的性质，下列描述正确的是__________
A．水黾可以在水面上浮起来由于液体表面张力的作用
B．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
C．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，是非晶体
D．气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关
E.悬浮在液体中的微粒越小，在液体分子的撞击下越容易保持平衡
【答案】ABD
【详解】
A.水黾可以在水面上浮起来由于液体表面张力的作用，故A正确；
B.
能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性,故B正确；
C.道糖受潮后粘在一起形成的糖块是多品体看起来没有确定的几何形状，也是多晶体的特点,故C错误；
D.气体压强的大小与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关，故D正确；
E.做布朗运动的微拉越小在液体分子的握击下越不容易保持平衡，故E错误；
37．下列说法正确的是__________.
A．温度相同的一切物质的分子平均动能都相同
B．若两分子克服它们之间的分子力做功，则这两个分子的势能增加
C．只要知道某物质的密度和其分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数
D．第一类永动机违反了能量守恒定律
E.根据一滴油酸酒精溶液的体积V和其在水面上形成的油膜面积S，就能算出油酸分子直径
【答案】ABD
【详解】
A．温度相同的物质的分子平均动能相同，A正确；
B．克服两分子之间的分子力，外力做正功，分子势能增加，B正确；
C．知道分子密度和分子质量，可以求出分子体积，求不出阿伏加德罗常数，C错误；
D．第一类永动机违反了能量守恒定律，D正确；
E．需要知道一滴油酸酒精溶液散开后，在水面上形成的单分子油膜面积才能算出油酸分子直径，E错误。
38．关于气体的内能和热力学定律，下列说法正确的是
A．对气体做功可以改变其内能
B．质量和温度都相同的气体,内能一定相同
C．热量不可能从低温物体传到高温物体
D．一定量的理想气体在等温膨胀过程中,一定吸收热量
E.一定量的理想气体,温度越高,气体分子运动越剧烈,气体内能越大
【答案】ADE
【详解】
A．改变内能的方式有做功和热传递，对气体做功可以改变其内能。故A正确。
B．理想气体的内能与物质的量、温度有关，质量相等的气体的物质的量不一定相等，内能不一定相等，如质量相等的氢气与氧气。故B错误。
C．根据热力学第二定律可知，热量可能从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，如空调。故C错误。
D．温度是一定质量的理想气体内能的标志，一定量的理想气体在等温膨胀过程中，温度不变，内能不变，膨胀过程中，对外做功，根据热力学第一定律可知，△U=W+Q，气体一定吸收热量。故D正确。
E．一定量的理想气体的内能与物质的量、温度有关，一定量的理想气体温度越高，气体分子运动越剧烈，气体内能越大。故E正确。
39．根据你学过的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是(　　)
A．机械能可以全部转化为内能
B．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体
C．制冷机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量
D．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来
【答案】AC
【详解】
A.机械能可以全部转化为内能，而内能在引起其他变化时也可以全部转化为机械能，A正确；
B.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，也能从低温物体传递给高温物体，但必须借助外界的帮助，B错误；
C.由能量守恒知，制冷过程中，从室内吸收的热量与压缩机做的功之和等于向室外放出的热量，C正确；
D.第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，第二类永动机不可能制造出来，D错误．
40．下列做法，可节约用电的有（　　）
A．将白炽灯更换为LED灯
B．电器长时间不用时，关闭其电源
C．频繁开关冰箱门
D．炎热夏天在办公室使用空调时，温度设置为18℃
【答案】AB
【详解】
A．照明灯采用LED灯，比普通白炽灯效率高，环保节能，故A正确；
B．电器长时间不用时，关闭其电源，避免能量损耗，故B正确；
C．频繁开关冰箱门，导致冰箱压缩机频繁启动工作，浪费电能，故C错误；
D．炎热夏天在办公室使用空调时，温度设置为26℃左右更节能，故D错误．
41．下列说法正确的是
（
）
A．热量不能由低温物体传递到高温物体
B．外界对物体做功，物体的内能必定增加
C．第一类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律
D．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化
【答案】CD
【解析】
【详解】
热量不能自发由低温物体传递到高温物体，A错误；影响内能的方式有做功和热传递，外界对物体做功，物体的内能不一定增加，B错误；第一类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律，C正确；由热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，D正确。
42．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是(
)
A．第一类永动机违反了热传导的方向性
B．第二类永动机违反了热力学第二定律
C．冰箱的制冷系统能够不断把冰箱内热量传到外界，违反了热力学第二定律．
D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的
【答案】BD
【解析】
【详解】
A.第一类永动机违反了能量守恒定律，故A错误．
B.
所谓第二类永动机就是从单一热源吸收热量，全部转化有用功，而不引起其他变化，即违反了热力学第二定律，故B正确．
C.
冰箱的制冷系统消耗了电能，能够不断把冰箱内热量传到外界，引起了其他的变化，没有违反了热力学第二定律，故C错误．
D.
做功和热传递都可以改变物体的内能，但做功是不同形式能的转化，而热传递是同种形式能间的转移，这两种方式是由区别的，故D正确．
43．下列说法中正确的是________
A．古往今来许多人想制造第一类永动机都不可避免地失败了，因为第一类永动机违背了能量转化与守恒定律
B．布朗运动就是液体分子的热运动
C．热天自行车轮胎容易爆胎，是因为胎内气体的压强随温度升高而增大的缘故
D．气体从外界吸收热量，其内能一定会增加
E.
温度相同，氢气和氧气分子的平均动能相同，但氢气分子的平均速率更大
【答案】ACE
【解析】
【详解】
根据能量转化与守恒定律可知第一类永动机是不可能成功的，A正确。布朗运动是悬浮在液体中的颗粒的无规则运动，不是液体分子本身的运动，B错。热天自行车轮胎内气体的温度会随环境温度升高而升高，而车胎的体积几乎不变，根据气态方程可知，气体压强必增大，容易导致轮胎爆胎，C正确。根据热力学第一定律，气体吸收热量为Q，若此过程还对外做功，则内能可能减小，也可能增加，D错误。温度是气体分子平均动能的标志，温度相同，平均动能则相同，而氢气分子的质量较小，故其平均速率较大，E正确.
44．下列说法正确的是（
）
A．气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间的势能之和
B．一定量的理想气体等温膨胀时，一定吸收热量
C．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功
D．第一类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律
E.凡是符合能量守恒定律的宏观过程一定自发地发生而不引起其他变化
【答案】ABD
【解析】
【详解】
A.根据内能的定义，气体的内能是气体内所有分子热运动的动能和分子间势能之和，故A正确；
B.一定质量的理想气体等温膨胀，气体对外做功，而内能不变，根据热力学第一定律，气体一定从外界吸热，故B正确；
C.功可以全部转化为热，根据热力学第二定律可知，在外界的影响下热量也可以全部转化为功，故C错误；
D.第一类永动机是机器不消耗任何能量，却可以源源不断的对外做功，第一类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律，故D正确；
E.满足能量守恒定律的宏观过程不一定可以自发进行，比如热量就不能自发地从低温物体传到高温物体，故E错误。
故选ABD．
45．关于热力学定律，下列说法正确的是___________
A．科技的进步使得人类有可能生产出从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化的热机
B．物体对外做功，其内能一定改变，向物体传热，其内能也一定改变
C．熵是物体内分子运动无序程度的量度，气体向真空膨胀时虽然不对外做功，但系统的熵是增加的
D．制冷设备可实现从低温热源处吸热，并在高温热源处放热
E.第一类永动机不可能制成，是因为它违背了能量守恒定律
【答案】CDE
【详解】
根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化，选项A错误；根据热力学第一定律，物体对外做功，同时物体吸热，则其内能不一定改变，选项B错误；熵是物体内分子运动无序程度的量度，气体向真空膨胀时虽然不对外做功，但系统的熵是增加的，选项C正确；制冷设备可实现从低温热源处吸热，并在高温热源处放热，选项D正确；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E正确；故选CDE.
第II卷（非选择题）
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三、填空题
46．容器A、B的底部用一带有阀门的细管相连，阀门关闭时A中水面较高打开阀门使水较慢流动，最终A、B中的水面相平，则在此过程中，大气压力对水所做的功W_______0，水的内能的增加量_______0（选填“>”、“=”、“<”）.
【答案】=
>
【详解】
[1]打开阀门后，据连通器原理，最后A、B两管中的水面将相平，即A中水面下降，B中水面上升，设A管截面积为S1，水面下降距离为h1，B管截面积为S2，水面上升距离为h2，由于水的总体积保持不变，则有
A管中大气压力对水做的功：
B管中大气压力对水做的功：
大气压力对水做的总功：
因为
所以
即大气压力对水不做功；
[2]由于水的重心降低，重力势能减小，由能量守恒定律知水的内能增加，即
四、解答题
47．太阳与地球的距离为1.5×1011m,太阳光以平行光束入射到地面,地球表面2/3的面积被水面所覆盖,太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024J.设水面对太阳辐射的平均反射率为7%,而且将吸收到的35%能量重新辐射出去,太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温、常压下蒸发1kg水需要2.2×106J的能量),而后凝结成雨滴降落到地面.估算整个地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,球面积为4πR
)
【答案】1.0×103mm
【解析】
【分析】
先根据能量守恒定律求解一年中地球表面的水用于蒸发所吸收的总能量，然后根据汽化热定义求解蒸发的水量，最后求解降水高度。
【详解】
设太阳在一年中辐射到地球水面部分的总能量为W.W=1.87×1024J
凝结成雨滴年降落到地面水的总质量为m,
m=W×0.93×0.65/(2.2×106
)=5.14×1017kg
设地球表面覆盖一层水的厚度为
h,
=1.01×103mm
整个地球表面年平均降雨量约为1.0×103mm
【点睛】
本题关键建立物理模型，明确研究对象，然后根据能量守恒定律和汽化热概念列式求解。
试卷第1页，总3页
试卷第1页，总3页

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