2021——2022学年度人教版九年级物理
第十四章
内能的利用
14.3
能量的转化和守恒
同步练习
一、选择题
1.下列对能量转化描述不正确的是
A、子弹打入墙壁过程中机械能转化为内能
B、电动自行车前进
,机械能转化为电能
C、坠落的流星,机械能转化为内能
D、内燃机工作,化学能转化为内能,又转化为机械能
2.全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”,是一款能够在不添加任何燃料的情况下昼夜飞行的飞机.当该飞机在空中水平匀速飞行时,飞机的(
)
A.动能在减小,重力势能在增大
B.动能保持不变,重力势能在增大
C.太阳能电池板工作时,将太阳能转化为电能
D.太阳能电池板工作时,将电能转化为太阳能
3.下列事例中,属于内能转化为机械能的是( )
A.充电宝对外放电过程
B.风力发电机发电过程
C.柴油卡车的发动机工作过程
D.电动车的电动机工作过程
4.下列关于能量的说法,正确的是( )
A.金属汤勺放在热汤中,汤勺温度升高,这说明内能是可以转移的
B.小孩从滑梯上滑下,机械能不变
C.电水壶工作时,将内能转化为电能
D.“神州十号”飞船在加速升空过程中,它的动能增加,机械能不变
5.木块从粗糙的斜面顶端匀速下滑到底端的过程中
A.木块的重力势能全部转化为动能
B.木块的动能增加,重力势能减小
C.木块有一部分机械能转化为内能
D.木块的机械能全部转化为内能
6.热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志,人类的现代生活已越来越离不开各种热机,热机从根本上改变着我们的世界.下列相关说法正确的是
A.热机是把机械能转变为内能的装置
B.四冲程内燃机的一个工作循环对外做功1次
C.使用热值大的燃料可提高热机效率
D.采取有效的措施可以使热机效率达到100%
7.在“比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量”的活动中,小明发现分别使5g的酒精和5g的碎纸片充分燃烧后,被它们加热的各100g、25℃的水的温度分别上升到80℃和45℃,这说明
A.燃烧酒精总比燃烧碎纸片放出的热量多
B.酒精含有的热量比碎纸片大得多
C.酒精的内能比碎纸片内能大得多
D.酒精的热值比碎纸片的热值大
8.右表中所列为几种常见燃料的热值.学校在室温10℃时,每天向学生供100kg开水,若使用表中所示的燃料烧这些水,则所需燃料最少的是
几种常见燃料的热值/(J?kg-1)
汽油
酒精
无烟煤
烟煤
4.6×107
3.0×107
3.4×107
2.9×107
A.汽油
B.酒精
C.无烟煤
D.烟煤
二、填空题
9.白天,太阳能热水器中水的温度升高.水的内能_____(选填“减少”、“不变”或“增加”),这是通过_____的方法改变了它的内能.
10.太阳能路灯的灯杆顶端是太阳能电池板,它能将太阳能转化为电能,并向灯杆下方的蓄电池充电,将电能转化为_____能储存起来,供夜晚路灯照明.若在一定时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×107J,这与完全燃烧_____kg的煤放出的热量相当;这些能量经转化后,可供功率为35W的路灯工作60h,那么该太阳能路灯的能量转化效率是____%(煤的热值为3.0×107J/kg).
11.双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐.(已知汽油的热值为3.2×107J/L、天然气的热值为7.2×107J/m3)
(1)内燃机是汽车的“心脏”,它是把内能转化为________
能的机器;
(2)完全燃烧9L汽油放出的热量与完全燃烧
________
m3的天然气放出的热量相等.
12.从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起,球在上升过程中________能转化为_______能,由于球与空气有摩擦,上升过程中球的机械能_________.(填“增大”、“减小”、“不变”)
13.小明看到一则报到:我国的第一条“太阳能公路”建成,其最上面一层是类似毛玻璃的半透明新型材料,既可保证轮胎不打滑,还拥有较好的透光率。阳光穿过时,路面下的太阳能电池将把光能转换成电能。路面下预留了电磁感应线圈,随着电动汽车无线技术的配套使用,可实现电动汽车在行驶过程中充电。他想:汽车在行驶中充电的原理应该是电磁感应,你认为他的想法是否合理?_____
;
理由:_____。
14.太阳能路灯的灯杆顶端有太阳能电池板,它能将太阳能转化为电能.并向灯杆下方的蓄电池充电,供夜晚路灯照明.能量的转移和转化是有的.若在一段时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为7.5kW?h,合________J;这些能量经转化后,可供功率为35W的路灯工作60h,那么该太阳能路灯的能量转化率是________%.(水的比热容4.2×103J/(kg?℃))
三、实验题
15.利用如图所示的装置来研究阻力对运动的影响。小车从斜面A处由静止滑下。
(1)小明调试实验装置时,将小车从斜面上A处滑下,小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板,你的做法是______;
(2)调试完毕后,小明第1次在木板上铺上棉布,第2次去掉棉布。实验发现小车在木板表面运动了更远的距离才停下来,两次实验中小车受到阻力较小的是第______次。实验表明小车受到的阻力越小,______;
(3)从能量转化的角度看,小车在水平面上克服阻力所做的功______(选填“在棉布上更多”“在木板上更多”或“两次一样多”),小车的动能转化为______能。如果完全没有阻力时,小车的动能将不变,所以小车将做______运动。
16.如图所示是“探究改变物体内能”的实验。
(1)烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”),这是通过________(选填“热传递”或“做功”)的方式改变了瓶内气体的内能。
(2)继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后,内能________(选填“增大”“减小”或“不变”),温度________(选填“升高”“降低”或“不变”)的缘故。
(3)我们发现,用这种方式改变物体的内能时,能量是在________能和________能之间相互转化的。
17.某同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中,设计了图甲所示的实验方案,并进行了如下的实验:
步骤l:让钢球从斜面A点由静止开始下滑,到达水平面时速度为v1,撞击木块并使木块移动,记下木块移动的距离s1;
步骤2:让钢球从斜面B点由静止开始下滑,到达水平面时速度为v2,撞击木块并使木块移动,记下木块移动的距离s2
步骤3:改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑,撞击木块使木块移动,记下木块移动的距离s3.
(1)比较v1、v2,可知vl_____v2(>/</=),原因:钢球的重力势能越大,转化为钢球的_____能越大.
(2)设计步骤l和步骤2的目的是探究动能与_____的关系.
(3)比较步骤_____和步骤3可以探究动能大小和物体质量的关系.
(4)钢球从斜面上滑下后,碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动,木块在水平木板上滑行一段距离后停下,如图甲所示,设木块克服摩擦力所做的功为W,钢球与木块碰撞前的动能为Ek,则Ek_____W(>/</=).
(5)实验结束后,该同学拿走木块,先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放,记录小球在相同表面上滑行到静止的距离,如图乙所示,根据此现象,小刚得出了动能与速度有关的结论.你认为该同学实验方案是否合理._____(合理/不合理)
四、综合题
18.如图所示,是航天员出舱时的英姿,请问:
(1)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳,当航天员意外“飘”离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱,这是利用物体间______的原理;
(2)航天员在完全失重的太空轨道舱中不能正常使用的测量工具是______;
A.温度计
B.天平
C.弹簧测力计
D.刻度尺
(3)
某太空饼干的营养成分表上标有“每100g能量2035kJ”,小华吃了一块20g的这种饼干,进入体内的能量是______J,其中的一部分能量会转化为______能,以维持人体的体温正常。
19.目前有一种倍受关注的喷气飞行背包。如图,人背上后能通过该设备获得动力,实现人类自由单人飞翔的梦想。
(1)该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出,使人获得飞行动力,这是利用物体间___________,同时说明了力可以改变物体的___________。
(2)该背包每小时消耗10kg汽油,这些汽油完全燃烧放出的热量为___________J。汽油燃烧将________能转化为内能,用来对人和飞行背包做功,还有部分内能散失到空气中,但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功,说明能量的转移和转化具有________。(q汽油=4.6×107J/kg)
(3)该背包飞行高度可达近3000m,在此高度人会感到有所不适,这是因为大气压随高度的增加而_______。
20.运用知识解决问题
(1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉,这是因为:水的比热容______,海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水______。
(2)水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤油的比热容为2.1×103J/(kg?℃)。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上______相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热。如图中的图像正确的是_____。
A.B.C.D.
(3)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是______。
A.温度相同的两个物体间也能发生热传递
B.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变
C.物体的温度越高,含有的热量越多
D.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大冰块的内能
(4)下列现象中,属于机械能转化为内能的是______。
A.航天飞行器穿越大气层时表面发热
B.冬天用热水袋取暖
C.放爆竹时,爆竹腾空而起
D.电灯发出光和热
【参考答案】
1.
B
2.C
3.B
4.A
5.C
6.B
7.D
8.A
9.增加、热传递
10.化学
0.9
28
11.机械
4
12.动;重力势;减小.
13.不合理
利用导体切割磁感线获得电能,同时消耗汽车的机械能大于获得的电能,对于电动汽车和燃油汽车都是不合适的
14.
2.7×107
28
15.斜面倾角不变,小车从斜面上A处以下位置滑下(减小斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下,合理即可)
小车运动的越远,速度减小的越慢
两次一样多
内
匀速直线
16.增大
做功
减小
降低
内
机械
17.大于
动能
速度
1
>
合理
18.力的作用是相互
B
4.07×105
内
19.力的作用是相互的
运动状态
4.6×108
化学
方向性
降低
20.大
大
质量
C
D
A