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.用两块铜片、热电偶、电动机（带风扇）组成一个电路，铜片1插在90℃热水中，铜片2放在空气中，如图所示，半分钟左右风扇发生转动，这就是温差发电现象。有关该实验过程的说法，正确的是（????
）
A.?温差发电的实质是内能转化为电能
B.?温差发电不遵守能量守恒定律
C.?热水的内能全部转化成风扇的机械能
D.?两块铜片有温度差，风扇就会转
2.下列实例中，不是通过化学反应提供能量的是(???
)
A.?蓄电池放电
B.?水力发电
C.?内燃机做功冲程
D.?火箭点火升空
3.下列用电器把电能主要转化为机械能的是（
?）
A.?电风扇?????????????????????????????????B.?电灯?????????????????????????????????C.?电饭煲?????????????????????????????????D.?电熨斗
4.如图所示，A、B两球质量相等，A球用不可伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上。分别将A、B球拉到与悬点等高处，细绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球第一次达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则两球各自第一次到达悬点正下方时（???
）
A.?A球的速度较大?????????????B.?B球的动能较大?????????????C.?两球的动能相等?????????????D.?两球的机械能相等
5.如图所示，小球在A点由静止开始释放向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧的最高点，且A，C两点到B点的竖直距离hA>hc。下列说法中正确的是（??
）
A.?小球的机械能总量保持不变????????????????????????????????B.?在A点小球的机械能最大
C.?小球的势能能始终保持减小????????????????????????????????D.?从A点到B点小球的势能全部转化为动能
6.如图所示的用电器中,工作时主要将电能转化为机械能的是(??
)
A.?电熨斗
????????B.?洗衣机
????????C.?电水壶
????????D.?电烙铁
7.“玉兔”号月球车，依靠接受太阳光给蓄电池充电，然后利用电动机带动月球车在月面上运动。该过程中发生的能量转换是（
???）
A.?光能→机械能→内能???????????????????????????????????????????B.?光能→机械能→化学能
C.?光能→化学能→机械能???????????????????????????????????????D.?光能→内能→机械能
8.把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部（如图所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加。下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是(??
）
A.?是由水的重力势能转化来的????????????????????????????????B.?是由乒乓球的内能转化来的
C.?是由乒乓球的化学能转化来的?????????????????????????????D.?是由水的内能转化来的
9.如图所示，塞子从试管口跳出，是由于水蒸气对塞子做了功，这个过程中能量的转化是（
??）
A.?内能转化为机械能??????????B.?化学能转化为内能??????????C.?机械能转化为内能??????????D.?只有内能的转移
10.有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是(??
)
A.?能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化?????????B.?能量守恒定律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，宇宙中的能量总和不变
11.自由运动的滚摆，每次上升的高度逐渐减小，下列说法中正确的是(??
)
A.?机械能守恒?????????????????????????????????????????????????????B.?能量正在消失
C.?只存在动能和重力势能的相互转化??????????????????D.?减少的那部分机械能转化为内能，但总的能量守恒
12.下列过程中，能量转移和转化的方向正确的是(??
)
A.?内能可以自动从低温物体转移到高温物体
B.?汽车产生的废气中放出的热可以收集起来再利用
C.?天然气燃烧时放出的热可用来加热食物，使其内能增大
D.?火灾时释放的内能可以加以利用
二、填空题
13.下列过程：①弓把箭射出去，②瀑布下落，③向上投出篮球，其中属于动能转化成势能的是________?(填序号，下同)，属于势能转化成动能的是________。
14.能量可以从一种形式转化为另一种形式。双手迅速摩擦，双手会发热，还会发出声音，在这个过程中，
________能转化为________能和________能。
三、解答题
15.各种形式的能在一定的条件下可以相互转化，请你仿照图中给出的两个示例，写出电能转化为机械能、化学能转化为电能、光能转化为内能的实例。
四、实验探究题
16.根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。
（1）为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有：________。
（2）兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因：________。
（3）改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。
实验
序号
重物质量
（千克）
下降高度
（米）
升高温度
（℃）
实验
序号
重物质量
（千克）
下降高度
（米）
升高温度
（℃）
1
20
5
0.5
4
10
10
0.5
2
20
10
1.0
5
30
10
1.5
3
20
15
1.5
6
40
10
2.0
若使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则25千克的重物需下降________米。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
A
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析。
【解答】A.温度不同，就会发生热传递，即内能的转移，因此温差发电的本质就是内能转化为电能，故A正确；
B.自然界的所有现象都会遵循能量守恒定律，故B错误；
C.热水的内能部分会散失在空气中，故C错误；
D.只有两块铜片的温度差达到一定程度时，才会有足够的电能驱动风扇转动，故D错误。
故选A。
2.【答案】
B
【解析】【分析】分析各个选项中能量转化的过程即可。
【解答】A.蓄电池放电，将储藏的化学能转化为电能，发生了化学反应，故A不合题意；?
B.水力发电，将水的机械能转化为电能，没有发生化学变化，故B符合题意；?
C.内燃机做功冲程，燃料燃烧释放出内能转化为活塞的机械能，发生了化学变化，故C不合题意；?
D.火箭点火升空，火药燃烧释放出的燃气推动火箭上升，将内能转化为机械能，发生了化学变化，故D不合题意。
故选B。
3.【答案】
A
【解析】【分析】根据用电器的能量转化过程分析。
【解答】电风扇的主要结构为电动机，而电动机旋转时将电能转化为机械能，故A符合题意；
电灯主要将电能转化为光能，故B不合题意；
电饭煲和电熨斗，将电能转化为内能，故C、D不合题意。
故选A。
4.【答案】
A
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识分析解答。
【解答】两个小球质量相同，且开始时处于同一高度，因此它们具有的重力势能相等，也就是机械能相等。当A球摆动到最低点时，它的重力势能全部转化为动能，即动能等于原来的重力势能；当B球到达最低点时，小球的重力势能会转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，即小球的动能小于它原来的重力势能，因此A球的动能大，速度较大，故A正确，而B、C错误；
小球A的机械能无损耗，而小球B的机械能部分转化为弹簧的弹性势能，因此两球到达最低点时的机械能不相同，故D错误。
故选A。
?
5.【答案】
B
【解析】【分析】（1）A和C两点小球的动能为0，比较重力势能的大小可以判断机械能是否守恒；
（2）如果物体在运动过程中有能量损失，那么时间越靠前，机械能越大；
（3）根据小球高度的变化分析势能的变化；
（4）分析B点时，小球是否高度为0即可。
【解答】A.A点时开始运动，C点时停止运动，那么小球在这两点时动能都为0，具有的重力势能等于机械能。因为C点高度小于A点，所以小球在C点时的重力势能小于在A点时的势能，即机械能减小了，故A错误；
B.在小球运动的过程中能量有损失，因为A在最前面，所以能量损失最小，机械能最大，故B正确；
C.从A~B，小球的高度减小，重力势能减小；从B~C，小球的高度增大，重力势能增大，故C错误；
D.在B点时，小球的高度不为0，所以重力势能不为0，即A点的重力势能没有全部转化为B点的动能，故D错误。
故选B。
6.【答案】
B
【解析】【分析】分析各个用电器的能量转化情形，然后进行选择即可。
【解答】电熨斗、电水壶和电烙铁，都是将电能转化为热能，只有洗衣机将电能转化为机械能。
故选B。
7.【答案】
C
【解析】?【分析】机械能是动能与势能的总和。
?【解答】由于“玉兔”号接受太阳光给蓄电池充电，
光能是光子运动对应的能量形式，光能是由太阳、蜡烛等发光物体所释放出的一种能量形式，而存在在电池中转化为化学能，因为化学能是指储存在物质当中的能量，那么将储存在物质中的能量再转化为机械能，才能带动月球车在月面上运动。
故答案为：C
?
8.【答案】
A
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，分析乒乓球在上升过程中水的重心的高度变化即可。
【解答】乒乓球在水里不断上升，它上面同体积的水不断向下流动替换它原来的位置，因为烧杯内水的重心不断下降；当水的质量不变时，水的重力势能在不断减小，因此乒乓球的机械能是由水的重力势能转化而来。
故选A。
9.【答案】
A
【解析】【分析】高温高压的水蒸气具有较多的内能，运动的塞子具有机械能，据此解答即可。
【解答】如图所示，塞子从试管口跳出，是由于水蒸气对塞子做了功，这个过程中能量的转化是水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
故选A。
10.【答案】
D
【解析】【分析】能量转化和守恒定律：能量不会创生，也不会消灭，它只能从一种形式转化为另一种形势，或从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，据此解答。
【解答】A.能量守恒定律适用于一切能量的相互转化，故A错误；
B.能量守恒定律适用于能量转化和转移过程，故B错误；
C.“摩擦生热”并不是创造了热，而是机械能转化为热能，故C错误；
D.根据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变，故D正确。
故选D。
11.【答案】
D
【解析】【分析】在滚摆运动的过程中，除了动能和重力势能的相互转化外，还有机械能和内能的转化，据此解答即可。
【解答】A.滚摆运动过程中，每次上升的高度逐渐减小，那么它的机械能减小，故A错误；
B.滚摆的机械能转化为内能，并没有消失，故B错误；
C.在滚摆运动的过程中，除了动能和重力势能的相互转化外，还有机械能和内能的转化，故C错误；
D.减少的那部分机械能转化为内能，但总的能量守恒，故D正确。
故选D。
12.【答案】
C
【解析】【分析】在没有外力的条件下，内能只能从高温物体转移到低温物体，或者从高温部分转移到低温部分；排放在大气中的内能无法收集利用，因此能量的转化和转移有方向性，据此解答即可。
【解答】A.内能不能从低温物体转移到高温物体，故A错误；
B.汽车排放的废气中的热无法收集利用，故B错误；
C.天然气燃烧放出的热可用来加热食物，使其内能增大，故C正确；
D.火灾时释放的内能不能加以利用，故D错误。
故选C。
二、填空题
13.【答案】
③；①②
【解析】【分析】在能量转化的过程中，总是将减小的能量转化为增多的能量，据此分析判断。
【解答】①弓把箭射出去，弓的弹性形变减小，即弹性势能减小；箭的速度增大，则动能增大，那么这个过程将弹性势能转化为动能；
②瀑布下落，水的质量不变高度减小，则重力势能减小；速度增大，则动能增大，那么这个过程将重力势能转化为动能；
③向上投出篮球时，篮球的速度减小，则动能减小；高度增大，则重力势能增大，那么这个过程将动能转化为重力势能。
其中属于动能转化成势能的是③，属于势能转化成动能的是①②。
14.【答案】
机械（或动能）；热；声
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识分析解答。
【解答】能量可以从一种形式转化为另一种形式。双手迅速摩擦，双手会发热，还会发出声音，在这个过程中，
机械能转化为热能和声能。
三、解答题
15.【答案】
【解析】【分析】根据日常生活中的实例进行解答即可。
【解答】①电风扇工作时，将电能转化为机械能；
②干电池向外放电时，将化学能转化为电能；
③太阳能热水器，将太阳能转化为内能。
如下图所示：
四、实验探究题
16.【答案】
（1）刻度尺、温度计
（2）由于转轴处存在摩擦（或液体散热）
（3）20
【解析】【分析】（1）根据实验原理，需要测量温度，以及做功的距离分析；（2）在实验过程中有能量损失，考虑为摩擦问题；（3）根据实验表格，分析规律，从而计算出水的温度升高2.5℃，25千克的重物下降的高度。
【解答】（1）需要测量温度，以及做功的距离，因此需要刻度尺、温度计；
（2）由于转轴处存在摩擦（或液体散热），因此存在能量损失；
（3）根据表格可以知道升高0.5摄氏度，物体mh=100kg·m，因此水的温度升高2.5℃，物体mh=500kg·m，则。
故答案为：（1）刻度尺、温度计；（2）由于转轴处存在摩擦（或液体散热）；（3）20。