14.3 能量的转化和守恒 同步练习题2021-2022学年人教版九年级物理全一册（含答案）

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
同步练习题
一、选择题
1．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
2．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
3．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
4．有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（　　）
A．装置所具有的机械能始终不变
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
5．2021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
6．用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远，如图所示，此过程中的能最转化的顺序为（　　）
A．内能-机械能-化学能
B．化学能-内能-机械能
C．机械能-内能-化学能
D．内能-化学能-机械能
7．下列与“热”相关的物理现象，解释正确的是（　　）
A．夏天用电风扇吹风能使人感到凉爽，这是因为电风扇降低了空气的温度
B．水做完汽车冷却剂使用时，温度升高，比热容也升高
C．把
10℃的面包放在
0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，面包的内能会减少
D．严寒的冬天，窗户玻璃上的冰花是水蒸气遇强冷凝固形成的
8．下列关于能量的说法中正确的是（　　）
A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B．热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移
D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
二、填空题
9．小瑄常用手给奶奶搓背和用热水给奶奶泡脚，都能使奶奶的身体感到暖和。搓背是通过___________的方式改变内能的，泡脚是通过___________的方式改变内能的，用电水壶烧水的过程中，能量转化的方式是___________。
10．用煤炉给
10L
水加热，加热过程中水温随时间变化的图像如图所示。燃烧的过程中煤的化学能转化为______能。加热
6min，水所吸收的热量为______J。若煤炉烧水时的热效率为
60%，则需要燃烧______kg
的煤。[c
水=4.2×103J/（kg·℃），q
煤=3×107J/kg]
11．如图所示是一款新型节能电热水器，热水器工作期间主要将______能转化为内能。某同学用该热水器洗一次澡用水量为40L，这些水温度由17℃升高到42℃吸收的热量为______J。[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
12．今年5月5日，长征五号B运载火箭搭载新一代人试验飞船在海南文昌发射成功。火箭的燃料燃烧将化学能转化为______能，再转化为火箭和实验飞船的机械能。选择液氢作为燃料，主要是因为液氢的______（比热容/热值）大。
13．给质量是500g的某金属块加热，当温度升高了80°C时，一共吸收了1.84×104J的热量，则该金属块的比热容是______；这个吸热过程属于能量的______（填“转移”或“转化”）过程。
14．火箭发射时燃烧的是氢燃料，主要是考虑氢燃料的热值较_____，火箭加速升空的过程中，其重力势能在_____（选填“增大”或“不变”）。
三、实验题
15．测量物体A从斜面滑下的速度，小雨观察物体A从斜面滑下的过程中，发现木块运动速度越来越快，他想：能否测量A滑到斜面底端时的速度呢？经过讨论确定了如下测量和推理方案。
（1）如图甲，让木块从斜面顶端自由滑下，分析可知这个过程中，木块的重力势能转化为动能，同时克服摩擦做功，由此可知木块滑到底端获得的动能______；
（2）如图乙，用弹簧测力计沿斜面拉动木块从斜面底端匀速上升到顶端，这个过程中，克服摩擦力做功，同时木块获得重力势能，即拉力做功______；
（3）实验还测得弹簧测力计的拉力为F、木块的质量为m、斜面长l、斜面高h，回顾学过的物理知识知道，动能和重力势能大小与物体的质量m、速度v和高度h有关，于是小雨查阅资料，得知动能和重力势能的表达式分别为和，请你结合上述分析，帮助推导木块自由下滑到斜面底端时的速度v的表达式______。
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．学习了机械能的转化和守恒之后，教师让学生考察日常生活中有关的能量转化现象，并从中发现问题．小明说：有资料显示，气象站要每日放飞探空气球，气球下吊有测量仪器，气球和仪器一起匀速上升，它们的机械能增加了，这份增加的机械能是什么能量转化而来的呢？
（1）接着小军补充说：前几天我买了一个氢气球，不小心氢气球飞上了天，在氢气球上升的过程中，机械能增加了，这份增加的机械能是由什么能量转化而来的呢？在激烈的讨论下，首先大家排除了由空气的内能转化而来．理由是________
（2）那么增加的机械能究竟是什么能量转化而来的呢？老师做了以下实验，引导学生分析思考：液体和气体很多时候具有相似的性质，我们不妨先看看木块在水中上浮的情况．
实验发现，当撤去对木块的压力时，由于________
，木块上浮．木块升高了，机械能增加了，而这时，会有一部分水下去填补木块原来占据的位置，此外，当物体最终漂浮后，水面有所下降，所以水的重力势能________
（选填“增加”或“减少”）了！
（3）假设气球在空气中上升和木块在水中上浮原理是相同的，你能解释小明小军提出的问题了吗？请试着分析一下________
四、综合题
18．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
19．阅读《火箭起飞》回答下列小题。
在中国科技馆四层B厅，有火箭发射的模型展示、载人飞船的模型展示……还有一个小实验：向一个气球中吹足气，然后松开气球口，气球迅速向上飞去……原来，吹入气球的气体受到气球的挤压，如图1当松开气球口时，气球内的气体被挤出，力的作用是相互的，当气球向外挤压气体时，气体也对气球施加了反方向的作用力，使气球向上运动。
水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。水火箭包括：动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞。如图2动力舱由废弃塑料瓶制成，灌入三分之一的水，利用打气筒充入空气到达一定的压强后发射。压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，在反作用力的作用下，水火箭快速上升，能在空中飞行一段距离，达到一定高度，在空中打开降落伞徐徐降落。用橡皮塞紧的瓶子，形成一个密闭的空间。发射前，把气体打入密闭的容器内，使得容器内空气的气压增大，当瓶内压强大到一定程度，瓶内水对橡皮塞向外推力大于橡皮塞和瓶口接合处的摩擦力时，橡皮塞与瓶口脱离，水箭（塑料瓶）中的水向后喷出，水火箭（塑料瓶）受到反作用力向前飞行。
目前真正的火箭也是利用这个原理制成的，不同之处是真正的火箭是利用自身携带的燃料（推进剂），在发动机中燃烧产生高温高压的燃气，燃气从火箭中喷出时产生强大的推动力使火箭升空。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)向一个气球中吹足气，然后松开气球口，气球向上飞去的原因是_____；
(2)水火箭上升的过程中，它的重力势能_____；（选填“变大”、“变小”或“不变”）
(3)火箭喷出高温高压燃气时，产生强大的推力使火箭升空，这个过程中是将_____能转化为_____能；
(4)水火箭飞行过程中，如果3s飞行路程大约是24m，则它飞行的平均速度是_____m/s。
20．小明学习了热学的知识后，他估算了一下自己家每天烧水、做饭需要的时间，把它折算成烧水时间，相当于每天将30kg，20℃的水烧开（在1个标准气压下）．求：
（1）小明家每天做饭需要多少热量？
水的比热是4.2×103焦/(千克·℃)
（2）如果普通煤的热值为3×107J/kg，那么小明家每天烧水、做饭需要多少煤？
（3）小明家实际平均每天需要4块蜂窝煤，每块含煤量为0.5
kg，那么，他家煤炉的效率是多少？
【参考答案】
1．A
2．D
3．C
4．B
5．D
6．B
7．C
8．C
9．做功
热传递
电能转化为内能
10．内
2.52×106
0.14
11．电
4.2×106
12．内
热值
13．0.46×103J/(kg·°C)
转移
14．大
增大
15．
16．增大
做功
减小
降低
内
机械
17．气球上升过程中，和空气摩擦，内能增加，所以增加的机械能不是由内能转化而来　
　所受浮力大于自身重力
　减少　
来自于下降空气的机械能　
18．大
大
质量
C
D
A
19．物体间力的作用是相互的
变大
内
机械
8
20．（1）1.008×107J；（2）0.336kg；（3）16.8%