14.3能量的转化和守恒 同步训练——2021-2022学年人教版物理九年级全一册（含答案）

14.3能量的转化和守恒
一、填空题
1．冬天，我们经常用热水袋暖手，首先给热水袋液态热介质充电加热，是________能转化为________能，然后是利用热介质的_________较大的特性持续4-5小时放热。
2．如图为太阳能飞机，它的动力装置由太阳能电池板、电动机等组成。机翼上的太阳能电池板面积较大是为了获得更多的光能，并将其转化为_____能，使电动机带动螺旋桨转动，又将其转化为_____能。
3．玉兔号是中国首辆月球车，它能适应极端环境，可耐受300摄氏度的温差。
（1）玉兔号的能源之一为太阳能，其太阳能电池帆板将___________能转化为___________能。
（2）月球车在有光照射的部分温度高达120℃，这是通过___________的方式改变了月球车的内能，月球表面温差很大，形成原因除了月球上没有大气与导热率很低外，还有___________
4．在摩擦生热的现象中机械能能转化为_______能；在气体膨胀做功的现象中内能转化为____能；在热传递的过程中，高温物体的内能_______，低温物体的内能______，内能从高温物体转移到低温物体，而能的总量________．
5．能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能量的总量保持______。自然界的煤、石油和天然气中的能量来源于亿万年前植物、动物内的______能。
6．发射卫星的火箭用液态氢做燃料，主要利用了氢的_______特点。燃料燃烧产生的内能转化为火箭的___________能，将卫星送入太空。当卫星在轨道上运行时，工作系统所需的电能是由卫星两翼的电池板吸收___________能转化来的。
7．如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为______能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。
8．如图是十三世纪法国亨内考设计的“魔轮”，轮子边缘上通过可以自由转动的铰链等距安装了12个相同的活动短杆，杆端分别套上一个相同重球，他认为由于右侧重球距离转轴较远，也即重力的______较大，转轮会沿顺时针方向越转越快，其实根据______的原理，无需精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的。
二、单选题
9．下列现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的是（　　）
A．夏天铁轨在室外被太阳晒热
B．体育考试时，抛出的实心球从高处落下
C．流星在高空中下落时，发出光和热
D．电流通过电热丝时，电热丝热得发红
10．下列关于能量的转化和守恒的说法，不正确的是（　　）
A．“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律
B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能
C．用热水袋取暖，说明内能是可以发生转移的
D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
11．下列事例中，关于能量转化说法错误的是（　　）
A．植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能
B．手机电池充电时，化学能转化为电能
C．钻木取火，机械能转化为内能
D．太阳能发电，光能转化为电能
12．用酒精灯给试管中的水加热，如图所示，在软木塞被冲出试管口的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．随着酒精的不断燃烧，酒精的热值不断减小
B．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C．软木塞被推开的能量转化形式与热机压缩冲程能量转化相同
D．软木塞的机械能守恒
13．关于能量的转化与守恒，下列说法中正确的是（　　）
A．因为能量守恒，所以“永动机”是可以制成的
B．太阳能路灯可以直接将太阳能转化成电能
C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
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
14．2019年，中国航天以全年发射运载火箭34次的成绩再次位居全球第一，而在2020年，这一数字有望突破40次，再创新高。如图所示为专门用于近地轨道卫星发射的“长征5号B”大型火箭。有关火箭发射下列说法正确的是（　　）
A．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的比热容
B．液态氢燃烧时，内能转化为化学能
C．火箭升空的过程中，机械能的总量不变
D．穿越大气层时，火箭克服摩擦，其部分机械能转化成内能
15．市场上有一种装有太阳能电扇的帽子，如图所示，它在阳光的照射下，电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意．该装置的能量转化情况是（　　）
A．太阳能→机械能→电能
B．太阳能→电能→机械能
C．机械能→太阳能→电能
D．电能→太阳能→机械能
16．下列关于机械功和机械能的说法中正确的是（　　）
A．悬挂在天花板上的吊扇因为没有做功，所以不具有能量
B．洒水车在洒水的过程中匀速行驶，所以洒水车的动能保持不变
C．小明乘电梯上楼，电梯在匀速上升的过程中，动能转化为重力势能
D．在各种形式的能相互转化过程中，各种形式能的总量一定守恒
17．关于能量，下列说法错误的是（　　）
A．常见的能量有机械能、内能、电能、光能等形式
B．各种形式的能量间可以相互转化
C．随着科技的发展，永动机将会发挥巨大的作用
D．能量间的转化遵循能量守恒定律
18．2021年5月29日20时55分，货运飞船“天舟二号”在海南文昌发射场成功发射，并在8小时后与“天和核心舱”成功实现自主交会对接。则下列说法中错误的是（　　）
A．用氢作燃料，是因为氢的热值大
B．“天舟二号”打开太阳能帆板后可将太阳能转化为电能
C．火箭向下喷燃气才能上升，是因为力的作用是相互的
D．“天舟二号”和“天和核心舱”对接时，两者的动能均为0
三、双选题
19．根据能量守恒定律，下列过程分析正确的是（　　）
A．内燃机做功冲程后获得的机械能，一部分对外输出，一部分转化为内能，一部分储存在飞轮里
B．充电时手机发热，电能一部分转化为内能，一部分转化为化学能
C．水沸腾时水蒸气顶起壶盖，水蒸气的内能全部转化为机械能
D．电风扇工作时会发热，电能全部转化成内能
20．如图所示，是街边师傅崩爆米花的情景。关于崩爆米花以下说法正确的是（　　）
A．煤的燃烧过程是将化学能转化为内能
B．加热过程中不断摇动手柄是通过做功的方法增加玉米内能的
C．打开锅盖将爆米花崩出的一瞬间，锅内的温度升高
D．打开锅盖将爆米花崩出的过程，与汽油机做功冲程的能量转化相同
四、综合题
21．请阅读《风能及其利用》回答问题。
风能及其利用
风具有能量吗？“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。”很久以前我们的祖先就用诗句描述了风可以推动物体，具有对外做功的本领。风能是空气流动产生的动能。动能是人类很早就认识的一种能量形式。你知道风能在人类的生活和生产中有哪些应用吗？
我国风能资源丰富，立轴大风车及其驱动的龙骨水车（广泛应用不晚于12世纪）是体型巨大，结构复杂的风力提水机械，曾应用于农田灌溉和制盐生产（如图为现代仿制立轴大风车及龙骨水车）。立轴大风车最为特别之处在于风帆的自动调节功能，它巧妙地借助了中国式船帆的结构与操控方式，当风帆转到顺风一边，它自动与风向垂直，受风面积最大；当风帆转到逆风一边时，就自动与风向平行，所受阻力最小。风帆升起后，不论风向如何，风车可以接受360度任何方向的来风，使风吹动风帆转动起来，进一步驱动龙骨水车向上提水，操控运行便捷，灵活。
风能资源不同于化石燃料，风能是可再生无污染的清洁能源。在当今能源短缺情况下，开发风力发电满足能源需求得到重视（如图为风力发电机）。
风力发电是通过一定的装置，将风能转变成机械能，再将机械能转变为电能。如图所示为某风力发电机结构示意如图，它的原理是利用风力带动风车的旋转器（叶片）旋转，再通过增速机将旋转速度提升到发电机的额定转速，又通过调速机构使其转速保持稳定，然后连接到发电机上发电，发电机利用电磁铁将动能转化为电能。
依据目前的风力发电技术，大约3m/s的微风速度即开始发电。太小的风速不能利用，风力机能正常工作的风速一般为3～22m/s，超风速时，风力机自动闭锁。据测定，一台55kW的风力发电机组，当风速为9.5m/s时，机组的输出功率为55kW；风速为8m/s时，功率为38kW；风速为6m/s时，功率只有16kW；风速为5m/s时，功率仅为9.5kW。
我国的风力资源极为丰富，许多地区的平均风速都在3m/s以上，特别是东北、西北、西南地区和沿海岛屿，平均风速更大，适宜发展风力发电。风力发电的优点很多：清洁，环境效益好；可再生，永不枯竭；基建周期短；装机规模灵活。但也有一些不可回避的问题，如噪声大，占用土地多，不稳定不可控，影响鸟类生存等。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）立轴风车及其驱动的龙骨水车风力提水机械工作过程中，风吹动风帆转动起来，进一步驱动龙骨水车向上提水，水被提到高处后，实现了风的________（选填“动能”或“势能”）向水的势能的转换。
（2）风力发电机工作时，有多种形式的能量转移或转化，请举出一例________。
（3）一位同学认为：对于同一台风力发电机组而言，任何风速情况下，风速越大，机组输出的功率越大。请写出你是否同意这位同学的说法________，同时简述你的理由________。
参考答案
1．电
内
比热容
2．电
机械
3．光/太阳
电
热传递
月球上的物质比热容小
4．内
机械
减少
增加
保持不变
5．不变
化学
6．热值高
机械
太阳
7．热值
内
不守恒
8．力臂
能量守恒
9．A
10．D
11．B
12．B
13．B
14．D
15．B
16．D
17．C
18．D
19．AB
20．AD
21．动能
风能转变成机械能
不同意
见解析
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