浙教版科学2022-2023学年上学期九年级“一课一练”：3.8能量的转化与守恒【word，含解析】

1.关于能量守恒定律的理解，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.能量守恒定律既适用于能量的转化，又适用于能量的转移
C.由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
D.凡是能量守恒的过程，就一定会发生能量的转化
2.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
3.关于能量和能源，下列说法错误的是( )
A. 电能必须通过消耗一次能源才能得到，是二次能源
B. 我们今天使用的煤、石油、天然气，都是化石能源
C. 能量的转化和转移有时是有方向性的
D. 自然界的能量是守恒的，它既不能创生，也不会消灭
4．已知运动速度为v、质量为m的物体的动能为Ekmv2，质量为m的物体由于举高h而具有的重力势能为Ep＝mgh，其中g＝9.8N/kg。如图所示，在设计某些电车车站时，站台往往建的高一些，这是为了有效地提高能量利用率。设站台高h＝1.6m，进站的电车到达坡的下端A点时速度为25.2km/h，此后即关闭电动机的电源。由于车站的这种小坡度设计，电车进站时所具有的机械能中，有百分之几的能量可供出站时利用（　　）
A．100% B．80% C．64% D．36%
5.1月19日，“德清一号”卫星成功发射升空并顺利进入预定轨道。它是全国首颗以县域冠名的卫星，主要围绕测绘、交通、水利、环保、农业、统计等多个行业提供遥感应用服务。下列说法正确的是（ ）
A.“德清一号”环绕着地球运动是受平衡力的作用
B.“德清一号”太阳能电池阵帆板能将太阳能转化电能
C.“德清一号”离地球越远时机械能越大
D.“德清一号”从近地点飞向远地点是因为受到惯性的作用
6.如图是某科技馆的一台“永动机”，由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。进入热水因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原。关于该“永动机”的说法正确的是( )
A.科技发展制造出了永动机
B.转动会使水温升得更高
C.记忆合金是一种新型化合物
D.水的内能转化为转轮的机械能
7.如图是一种“磁悬浮电灯”，由灯泡和底座两部分组成。灯泡悬浮在空中，内部虽没有电池，也没有导线与其相连，但它却能发光。关于“磁悬浮电灯”的说法中，正确的是（ ）

A.“磁悬浮电灯”发光，不需要消耗能量
B.“磁悬浮电灯”是高科技产品，不必遵守能量守恒定律
C.“磁悬浮电灯”不掉下来，是因为它受到的磁力大于重力
D.“磁悬浮电灯”发光所需要的能量一定需要通过某种方式获取
8.如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至 P 点，使细线处于拉直状态，然后由静止开始释放，小球经 M、N 至右侧最高点 Q。下列分析正确的是（ ）
A.小球从P点到M点的过程中运动状态不变
B.小球从M点到N点的过程中机械能保持不变
C.小球到达Q点时，将返回N点，这是因为小球有惯性
D.若小球到达Q点时细线断开，小球将竖直下落
9.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
10.地热是一种新能源，怎样利用地热是人类正在探索的一个重大课题。如图所示为一个地热发电装置。地热发电过程中的能量转化可用下图表示，请在空白处填上能量的名称。
11.3月7日，CCTV-1播放的《典籍里的中国》中撒贝宁、宋应星古今对谈见证中华科学梦。如图是《天工开物》的两幅图。
（1）“赶稻及菽”中牛拉犁的力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)犁拉牛的力
（2）“炒蒸油料”中在同一灶台上同时炒和蒸能________ (填“提高”或“降低”)能源利用率。
12.如图是太阳能燃料电池的组成与功能示意图，请据图回答下列问题：
（1）电解槽的作用是电解水，写出该反应的化学方程式：________。
（2）夜晚，太阳能燃料电池工作时的能量转化途径为____(填字母)。
A.太阳能→电能→热能
B.化学能→电能→热能
C.太阳能→化学能→电能→热能
D.电能→化学能→电能→热能
（3）太阳能燃料电池中可循环使用的原料是________。
（4）与单一的太阳能电池相比，太阳能燃料电池的优点是________。
13.小明想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系，将两个斜面AO与OB对接成如图所示装置，进行实验。
①让质量为5克的小球，在斜面AO上高H处静止释放，沿斜面滚下，经O点滚上斜面OB，测量小球达到的最大高度h，将数据记录在表中；改变斜面OB的倾角θ，重复实验；
②用质量为7克的小球重复上述实验，将数据记录在表中。
实验序号 小球质量/克 小球在斜面AO上释放高度H/厘米 斜面OB的倾角θ 小球在斜面OB上的最大高度/厘米
1 5 10 40 9.0
2 30 8.6
3 20 8.0
4 7 10 40 9.0
5 30 8.6
6 20 8.0
（1）比较实验1、2、3(或4、5、6)，说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与________有关。
（2）比较实验________(选择序号)，说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关。
（3）如果斜面没有摩擦，小球在斜面OB能达到的量大高度是________厘米。
答案及解析
1.【答案】B
【解析】能量守恒定律适用于能量存在的一切场景，故A错误；
能量守恒定律既适用于能量的转化，又适用于能量的转移，故B正确；
能量的转化和转移具有方向性，虽然能量总和不变，但是有些能量形式就无法再被利用，那么发生能源危机的可能性极大，故C错误；
当用热传递的方式改变物体内能时，就没有发生能量的转化，故D错误。
2.【答案】 B
【解析】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。
3.【答案】 C
【解析】根据有关能源和能量的知识分析判断。
【解答】A.电能必须通过消耗一次能源才能得到，是二次能源，故A正确不合题意；
B.我们今天使用的煤、石油、天然气，都是化石能源，故B正确不合题意；
C.能量的转化和转移是有方向性的，故C错误符合题意；
D.自然界的能量是守恒的，它既不能创生，也不会消灭，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，故D正确不合题意。
故选C。
4．【解答】解：电车到达坡的下端A点时的动能为：Ekmv2，
此时电车的速度为：v＝25.2km/h＝7m/s，
可利用的是电车的重力势能：Ep＝Gh＝mgh，
则电车进站时所具有的机械能中可供出站时利用的百分比：
η64%；
故选：C。
5.【答案】B
【解析】A.德清一号”环绕着地球运动时，运动方向和速度大小不断改变，肯定不处于平衡状态，受到的不是平衡力，故A错误；
B.“德清一号”太阳能电池阵帆板能将太阳能转化电能，故B正确；
C.“德清一号”在运行时几乎不受阻力，因此机械能守恒，离开地球距离变大后机械能保持不变，C错误；
D.“德清一号”从近地点飞向远地点是因为受到万有引力的作用，故D错误。
6.【答案】 D
【解析】自然界中的能量是守恒，它既不会消灭，也不会创生，但由于能量的转化或转移具有方向性,如：水只能从高处流向低处；热量只能从高温物体传向低温物体。
【解答】此“永动机”的能量来源于热水的内能，由于能量的转化或转移具有方向性，如果不给它提供热水，将会停止转动，并不是真正的永动机，A错误；转动过程中水的内能转化为转轮的机械能，水温会降低，B错误，D正确；合金是一种混合物，C错误。故选D。
7.【答案】D
【解析】能量既不会创生，也不会消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，这就是能量转化守恒定律，自然界的所有现象都要遵守，故A、B错误；
根据能量转化和守恒定律可知，“磁悬浮电灯”发光的能量肯定通过某种方式获取，故D正确；
“磁悬浮电灯”不掉下来，处于平衡状态，那么它受到向下的重力和向上的磁力相互平衡，即二者相等，故C错误。
8.【答案】D
【解析】A.小球从P点到M点的过程中，速度不断增大，运动方向不断改变，因此运动状态改变，故A错误；
B.小球到达右侧最高点Q时，它的高度低于开始时的高度P，说明小球的重力势能有损失，即机械能不守恒，因此N点的机械能小于M点的机械能，故B错误；
C.小球到达Q点时，将返回N点，这是因为小球受到重力的作用，而不是重力，故C错误；
D.小球到达Q点时，它的速度为零，只受重力作用。此时细线断开，小球将在重力作用下竖直下落，故D正确。
9.【答案】 C
【解析】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。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。
10.【答案】 内；机械；机械；电
【解析】结合图片，根据能量转化的知识解答。
【解答】①地热蒸汽具有很多的内能，推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能；
②汽轮机带动发电机转动，将机械能转化为电能。
11.【答案】（1）等于 （2）提高
【解析】（1）相互作用力的特点：大小相等，方向相反，作用在同一直线和两个物体上；
（2）同时炒和蒸，可以减小热量的散失，提高能源的利用率。
【解答】（1）“赶稻及菽”中牛拉犁的力和犁拉牛的力是一对相互作用力，因此二者大小相（2）“炒蒸油料”中在同一灶台上同时炒和蒸能提高能源利用率。
12.【答案】（1）2H2O 2H2↑＋O2↑
（2）B
（3）水
（4）晚上也可以使用
【解析】（1）确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的方程式；
（2）根据太阳能电池的工作过程确定能量转化情况；
（3）根据图片，分析哪种物质既是反应物，又是生成物，那么它就是可以循环使用的物质；
（4）根据两种电池的使用时间段分析解答。
【解答】（1）水电解时，生成氢气和氧气，那么反应的方程式为： 2H2O 2H2↑＋O2↑ ；
（2）夜晚时太阳能电池释放电能，即将自身的化学能转化为电能；然后通过热水器，转化为内能，故选B。
（3）太阳能燃料电池中可循环使用的原料是水。
（4）与单一的太阳能电池相比，太阳能燃料电池的优点是晚上也可以使用。
13.【答案】 （1）斜面OB的倾角θ（2）1、4(或2、5或3、6)（3）10
【解析】（1）比较实验1、2、3中哪个因素发生改变即可；
（2）根据控制变量法的要求选择对比实验；
（3）根据能量转化和守恒定律判断。
【解答】（1）根据实验1、2、3可知，小球的质量相同，小球在斜面上释放的高度相同，就是斜面OB的倾角不同，因此得到结论：小球在斜面OB上能达到的最大高度与斜面OB的倾角θ有关。
（2）探究小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量是否有关时，必须控制小球释放的高度和斜面倾角相同，而改变小球的质量，故选1、4(或2、5或3、6)；
（3）如果斜面没有摩擦，那么小球的机械能就保持不变，因此当它爬上斜面OB时的最大重力势能与在A点时的势能相同，也就是在OB上达到的最大高度等于A点的高度10cm。
3.8能量的转化与守恒