3.8能量的转化与守恒 同步练习（含解析）

能量的转化与守恒
一、单选题
1.火力发电站是利用煤来发电的。下列关于它在发电过程中的能量转化的描述，正确的是(
???)。
A.机械能--内能--化学能--电能
B.化学能--内能--机械能--电能
C.化学能--势能--动能-
--电能
D.内能--化学能--机械能--电能
2.下列关于能量转化和守恒的说法或理解，正确的是（??
）
A.?自然界中能量的形式是多种多样的，所有形式的能量全部都能被人类利用
B.?根据能量转化和守恒定律，不同能量可以相互转化，无须担心地球能量不足
C.?原子核所释放的能量称核能，可控制地进行核反应的装置称为核反应堆
D.?汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来再作为车行驶的动力
3.如图，同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出(不计空气阻力和摩擦)，设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3
，
则（???
）
A.?v1＝v2＝v3???????????????????????B.?v1＞v2＞v3???????????????????????C.?v1＜v2＜v3???????????????????????D.?v2＞v3＞v1
4.如图为“海盗船”游乐项目，它相当于大幅度的荡秋千，人坐在上面会有一个向下俯冲、向上爬升的过程，由于摩擦，在多次减幅摆动后最终停止，下列关于该项目的分析正确的是（???
）
A.?向下俯冲时，船的动能转化为重力势能???????????????B.?固定转轴温度升高是因为吸收了热量
C.?船在最高点和最低点时的机械能是相等的???????????D.?不存在内能向机械能转化
5.根据能量守恒定律，判断下列说法正确的是(???
)
A.?发电机可以产生电能
B.?电动机工作时消灭了电能
C.?发电机和电动机都是转化能量的机器
D.?自然界各种能量不断地相互转化，人类不断地消耗各种能量，总能量在不断减少
6.水流在推动水轮机的过程中做了3×108J的功，这句话应理解为(???
)
A.?水流在推动水轮机前具有3×108J的能量??????????????B.?水流在推动水轮机后具有3×108J的能量
C.?水流在推动水轮机的过程中具有3×108J的能量???D.?水流在推动水轮机的过程中能量减少了3×108J
7.下列说法中正确的是(???
)
A.?电饭锅工作时，将内能转化为电能??????????????????????B.?电风扇工作时，将机械能转化为电能
C.?干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能????????D.?风力发电机将动能转化为电能
8.如图所示，下列关于能量的叙述，正确的是(???
)
A.?甲图中闭合开关线圈转动时，电能转化成机械能
B.?乙图中种子萌发时，太阳能转化成化学能
C.?丙图的植物光合作用过程中，植物体内的能量减少
D.?丁图中氢氧化钡与氯化铵反应时，化学能转化成热能
9.如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，在列车刹车时车厢间会相互挤压，缓冲器中的弹簧都被压缩。此过程中(???
)
A.?缓冲器的机械能守恒???????????????????????????????????????????B.?克服摩擦做功消耗机械能
C.?垫块的动能全部转化成内能????????????????????????????????D.?弹簧的弹性势能全部转化为动能
10.光滑斜面甲与水平面PQ平滑连接。从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到Q点静止，如图甲。在PQ上的N点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知PQ=4PN，如图乙。小球冲到乙斜面上的h高处。则小球最终将停在(???
)
A.?甲斜面上?????????????????????????????????B.?乙斜面上?????????????????????????????????C.?P处?????????????????????????????????D.?N处
11.规格都是“220V
120W"的一台电冰箱、-台电脑和一只电烙铁，分别正常工作相同时间，产生的热量(???
)
A.?电冰箱最多??????????????????????????B.?电脑最多??????????????????????????C.?电烙铁最多??????????????????????????D.?一样多
12.如图所示是车载摇摆太阳花，在阳光下才会使劲摇摆。它的摇摆所需的能量来自于（
???）
A.?太阳能??????????????????????????????????B.?动能??????????????????????????????????C.?电能??????????????????????????????????D.?化学能
二、填空题
13.汽车刹车时，由于发生摩擦，汽车的动能转化并转移为地面、空气的________能。这些能量不能自动地用来再次开动汽车，这说明能量的转化、转移具有________。
14.如图所示是某公路上的“避险车道"。该车道是由粗糙的碎石铺成的一个陡坡，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险。当行驶的汽车出现刹车失灵时，可通过进入避险车道快速降低车速直至停止。避险车道主要是将高速行驶汽车的________能转化为________能。
三、解答题
15.光滑斜面甲与水平面AB平滑连接。从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图甲。在
AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB＝3
AC，如图乙。回答下列问题：
（1）如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系及理由。
（2）要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应在甲斜面上多高处静止释放并说明理由。
四、实验探究题
16.把两种不同材料的导线（如铁线和铜线）组成如图所示的闭合回路，当AB两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶电路。实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大。请回答下列问题。
（1）如图所示，其他条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，电路中的电流________。
（2）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由________能转化而来的。
（3）热电偶电路可以把温度信号转换成电信号，利用这种性质可以把热电偶做成________（写出一种应用）。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
B
【解析】【分析】根据火力发电站的工作过程分析其中的能量转化即可。
【解答】煤炭燃烧，将化学能转化为内能；对水加热生成高温高压的水蒸气，推动汽轮机转动，将内能转化为机械能；汽轮机带动发电机转动，将机械能转化为电能，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2.【答案】
C
【解析】【分析】根据能量转化和守恒的知识分析判断。
【解答】自然界中能量的形式是多种多样的，根据能量转化和守恒定律，不同能量可以相互转化，但是能量的转化和转移有方向性，例如燃料燃烧释放的内能散失到空气中后就不能再被利用了，故A、B错误；
原子核所释放的能量称核能，可控制地进行核反应的装置称为核反应堆，故C正确；?
汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能不能再被收集起来转化为汽车的动能，故D错误。
故选C。
3.【答案】
A
【解析】【分析】根据机械能守恒的知识分析判断。
【解答】不计空气阻力和摩擦，那么小球在运动过程中没有能量损耗，即机械能守恒。
小球抛出的高度相同，那么它落地时减小的重力势能相同，因此小球增加的动能相同，即速度的增大量相同。因为开始时小球的速度相同，所以落地时的速度相同，即v1=v2=v3。
故选A。
?
4.【答案】
D
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识分析判断。
【解答】A.
向下俯冲时，船的高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，即重力势能转化为动能，故A错误；
B.
固定转轴温度升高是因为摩擦做功，将机械能转化为内能，故B错误；
C.
由于运动过程中要克服摩擦做功，将部分机械能转化为内能，所以船在最高点和最低点时的机械能是不相等的，故C错误；
D.整个运动过程中，不存在内能向机械能转化，故D正确。
故选D。
5.【答案】
C
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识分析判断。
【解答】A.发电机不能产生电能
，而是将机械能转化为电能，故A错误；
B.电动机工作时没有消灭电能，而是将电能转化为机械能，故B错误；
C.发电机和电动机都是转化能量的机器，故C正确；?
D.自然界各种能量不断地相互转化，人类不断地消耗各种能量，但总能量保持不变，故D错误。
故选C。
6.【答案】
D
【解析】【分析】物体做功的过程，其实就是能量转化的过程，即原来的能量减少了，后来的能量增加了，据此分析即可。
【解答】水流在推动水轮机的过程中做了3×108J的功，这句话应理解为：水流在推动水轮机的过程中能量减少了3×108J，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
7.【答案】
D
【解析】【分析】根据能量转化的知识判断。
【解答】A.电饭锅工作时，将电能转化为内能，故A错误；
B.电风扇工作时，将电能转化为机械能，故B错误；
C.干电池给灯泡供电时，将化学能转化为电能，电能再转化为光能和热能，故C错误；
D.风力发电机将动能转化为电能，故D正确。
故选D。
8.【答案】
A
【解析】【分析】（1）电动机将电能转化为机械能；
（2）种子萌发时温度会升高；
（3）根据光合作用的能量转化分析；
（4）根据反应是放热的还是吸热的分析。
【解答】A.甲图中闭合开关线圈转动时，相当于电动机，将电能转化成机械能，故A正确；
B.乙图中种子萌发时会发热，将化学能转化为内能，故B错误；
C.丙图的植物光合作用过程中，利用叶绿体将二氧化碳和水合成有机物，并将太阳能转化为化学能存储在植物体内，因此能量是增加的，故C错误；
D.丁图中氢氧化钡与氯化铵反应时温度降低，即从外面吸收热量，将内能转化为化学能，故D错误。
故选A。
9.【答案】
B
【解析】【分析】（1）由于机械结构之间有摩擦力，因此会将机械能转化为内能；
（2）根据（1）中的分析判断；
（3）当物体发生弹性形变时，会产生弹性势能；
（4）注意摩擦力的存在对能量转化的影响。
【解答】在列车刹车时车厢间会相互挤压，缓冲器中的弹簧都被压缩，由于楔块与弹簧盒的摩擦，会将机械能转化为内能，从而达到减速缓冲的目的，因此机械能是不守恒的，故A错误，B正确；
在弹簧压缩的过程中，垫块的动能转化为内能和弹簧的弹性势能，故C错误；
在弹簧恢复原状的过程中，弹性势能转化为动能和内能，故D错误。
故选B。
10.【答案】
C
【解析】【分析】根据能量转化守恒定律分析解答。
【解答】如甲图所示，小球从甲斜面上H处滚下，在水平面上克服摩擦力做功。因为它正好停在Q处，所以它具有的机械能W=fsPQ；
如乙图所示，小球从甲斜面同样高度H滚下，经过平面PN克服摩擦力做功后，爬上乙斜面；然后从乙斜面滚下，再次经过PN克服摩擦做功后爬上甲斜面；然后再从甲滚下重复前面的过程，直到机械能为零。经过PN段克服摩擦消耗的机械能W'=fsPN=fsPQ。可见，小球要在PN段往复4次，由于克服摩擦做功从P点开始，那么当机械能为0时正好回到P点。
故选C。
?
11.【答案】
C
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析判断。
【解答】A.电冰箱的工作不是连续的，因此在相同的时间内，它工作的时间少，消耗的电能自然就少，产生的热量就少，故A错误；
B.电能工作时，主要将电能转化为光能和机械能，故B错误；
C.电烙铁工作时，将电能全部转化为内能，因此产生的热量最多，故C正确；
D.根据上面的分析可知，故D错误。
故选C。
12.【答案】
A
【解析】【分析】根据太阳花的工作原理分析判断。
【解答】太阳花吸收太阳能转化为电能，然后再通过电动机转化为机械能，所以它能摇摆起来，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
二、填空题
13.【答案】
内；方向性
【解析】【分析】根据能量转化和转移的方向性解答。
【解答】汽车刹车时，由于发生摩擦，汽车的动能转化并转移为地面、空气的内能。这些能量不能自动地用来再次开动汽车，这说明能量的转化、转移具有方向性。
14.【答案】
动；重力势
【解析】【分析】动能与速度和质量有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析能量转化的过程。
【解答】当汽车冲向避险车道时，车的质量不变但高度增大，那么车的重力势能增大；车的速度减小，则车的动能减小，则这个过程将行驶汽车的动能转化为重力势能。
三、解答题
15.【答案】
（1）解：从释放点到B点静止，减少的机械能等于在AB水平面上由于摩擦而损失的机械能，因为AB=3AC，所以在AC上损耗的机械能是AB上的三分之一，所以乙斜面上时机械能比甲斜面上时的机械能少三分之一，故上升的高度
（2）解：小球在乙斜面上升高度为2h，即，因为AC段上消耗的机械能与第一次相同，即消耗
高度的机械能，所以原来小球在甲斜面上的释放高度是：
。
【解析】【分析】（1）首先根据能量转化的原理，根据甲图判断小球的机械能与平面长度的对应关系；然后根据AB=3AC判断乙图中小球在水平面上损失的机械能，进而求出小球剩余的机械能；当小球爬到最高点时，小球剩余的机械能会全部转化为重力势能，将其与开始时的高度对比得出结果；
（2）根据能量守恒定律可知，小球在甲斜面上的机械能=在乙斜面上的机械能+损耗的机械能，将（1）中得到的结果代入即可。
四、实验探究题
16.【答案】
（1）变小
（2）内
（3）温度计
【解析】【分析】（1）根据“
温度差越大，回路电流越大”的规律进行解答；
（2）温度的变化会引起物体内能的变化，而内能的变化会引起电能的变化；
（3）热电偶电路可以把温度信号转换成电信号，将电信号传送到其他显示设备就可以感知物体温度的变化，因此利用热电偶的这种性质可制成温度计。
【解答】（1）其他条件不变，将A处杯中的冰水混合物换成沸水，那么AB两点之间的温度差变小，回路电流也变小；
（2）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由内能转化而来的；
（3）热电偶电路可以把温度信号转换成电信号，利用这种性质可以把热电偶做成温度计。
故答案为：（1）变小；（2）内；（3）温度计