2022-2023学年人教版初三物理14.3能量的转化和守恒同步练习（有答案）

2022-2023学年人教版初三物理14.3能量的转化和守恒同步练习
一、选择题（共15道）
1、下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是【】
A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
D．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能
2、为缓解电力紧张的状况，我国多措并举：合理调煤保电、优化利用水能资源及开发利用新能源，近年来陆续建成了一些核电站．图9－3为核电站发电流程图，在核电站发电过程中，关于核能的获取途径与能量转化顺序，下列说法中正确的是(　　)　
A．聚变；核能→内能→化学能→电能　　　　B．聚变；核能→内能→机械能→电能
C．裂变；核能→内能→机械能→电能　　　　D．裂变；核能→内能→化学能→电能
图9－3
3、下面说法中正确的是（）
A、物体吸收了热量，它的温度一定升高B、物体放出了热量，它的温度一定降低
C、物体温度不变，它一定没有吸热，也没有放热D、物体放出了热量，它的温度可能不变
4、下列现象与对应的能量转化错误的是()
A．火车过后，铁轨发热是机械能转化为内能
B．电熨斗通电发热是内能转化为电能
C．太阳光使黑塑料袋内水发热是光能转化为内能
D．生石灰加水发热是化学能转化为内能
5、下列有关能量转化或转移的说法中正确的是()
A．电动机通过热传递的方式将电能转化为机械能
B．古人钻木取火是通过做功将机械能转化为内能
C．内燃机是通过做功的方式将机械能转化为内能
D．冷天搓手感到手掌发热，这是通过热传递的方式将机械能转移为内能
6、下列实例中，属于内能转化为机械能的是()
A．煤炭的燃烧B．锯铁管时锯条发热
C．植物进行的光合作用D．放烟火时，礼花腾空而起
7、物理学习过程中，对物理知识的正确认识是非常重要的。以下说法正确的是
A.物体的运动速度越大，惯性越大
B.磁场和磁感线都是真实存在的
C.电动机工作时消耗的电能主要转化成机械能
D.热机工作的实质是把机械能转化为内能
8、
滑雪运动员从山坡上滑下，其滑行速度越来越大，运动员的
　A.动能增加，势能增加　　　　B.动能减少，势能增加
　C.动能不变，势能减少　　　　D.动能增加，势能减少
9、下列四种现象中，只有能的转移而不发生能的转化过程的是　　　　　　　
A、冬天，用手摸户外的铁块时感到冷B、植物吸收太阳光进行光合作用
C、水蒸气会把壶盖顶起来D、闭合开关，电灯会发光
10、下列过程中，将内能转化为机械能的是（）
A、用气筒给自行车打气，气筒会发热B、水蒸汽顶起水壶盖的过程
C、小孩沿滑梯匀速下滑的过程 D、流星在大气层中穿行的过程
11、有四种器材：(1)自行车座；(2)机械手表；(3)衣服夹子；(4)发令手抢。其中利用弹簧形变的势能转化为动能工作的有()
A．(1)和(2)。B．(2)和(3)。
C．(1)和(4)。D．(2)和(4)。
12、学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中不正确的是：（）
A、能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变;
B、热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化;
C、各种形式的能在一定条件下都可以相互转化;
D、做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化.
13、电动机通电后电动机带动其他机器运转，一段时间后，电动机的外壳就会变得烫手，则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是（）
A．电能全部转化为机械能，总的能量守恒
B．电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒
C．电能全部转化为内能，内能守恒
D．电能转化为机械能和内能，机械能守恒
14、下列实例中属于机械能转化为内能的是
A．内燃机的活塞在燃气推动下运动
B．点燃的火箭飞向太空
C．夏天，广场上的石凳被晒得发烫
D．陨石坠入地球大气层成为流星
15、在图10-2的四种情景中，属于内能转化为机械能的是（）
二、填空题（共6道）
16、新疆达坂城风力发电站是我国规模较大的风力发电站，充分利用了天然资源，避免环境污染，造福于人类。它是将能转化为能。
17、(2015·菏泽)世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意，比如：蒸汽机和汽油机，它们工作时，能的转化过程是____________________________________．图中________是汽油机的工作原理图．
18、（2019绵阳）把一个薄壁金属管固定在桌上，里面放一些酒精，用塞子塞紧，拿一根绳子在管外绕几圈，并迅速地来回拉动绳子，过一会儿，你会看到塞子跳了起来，如图所示。从能量的角度分析,这个现象表明_______内能转化机械能__________________。
19、如图所示，是一种利用健身球设计的充电器，当人们在转动球的时候就可以给电池充电，这时健身球里面的装置相当于________（选填"电动机" 或"发电机"）．它是将__________能转化为________能，再转化为化学能储存在电池内。
20、小丽家有如下设备：①煤炉、②电炉、③燃气灶、④电饭煲、⑤太阳能热水器。这些设备使用时，将化学能转化为内能的有__________；将光能转化为内能的有__________；将电能转化为内能的有__________。（填序号）。
21、达·芬奇是意大利著名的画家，他曾经设计了一个"永动机"，如图所示。他设计时认为右边的钢球比左边的钢球离轮心更远些，在两边不均衡的作用力下，轮子会沿箭头方向转动不息。你认为达·芬奇的"永动机"（选填"能"或"不能"）永远转动。你的判断理由是。
三、试验题（共5道）
22、育才中学科技小组按照教材的要求安装了一台直流电动机模型，他们想测量该直流电动机将电能转化为机械能的效率，为此他们想出了如下办法：按图示装置用电动机通过轻绳提升一重物，通过测量，计算出电动机消耗的电能E总和输出机械能E机，用=×100%来计算电动机的效率．实验步骤如下：
A、用天平测出重物的质量m=100g．
B、闭合开关S后，重物在电动机的牵引下从静止开始上升，用电压表和电流表测量电动机两端电压U和流过电动机的电流I，并测量出从闭合开关S起到断开开关S的时间t表示电流做功的时间，并将数据记录在下列表格中．
电压U/V 电流I/A 时间t/s
2.0 0.05 10
C、在重物右侧固定一竖直放置的刻度尺，从闭合开关S起到断开开关S过程中，每隔1s，记录重物的位置，并将数据记录在如下表格中：
时间t/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
位置/cm 0 2.0 6.5[ 13.0 21.5 30.5 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
根据上述实验步骤，回答以下问题：
(1) 10s内重物运动的平均速度是__________m/s．(注意单位)
(2)在计算电动机输出的机械能时出现了两种设计方案：
方案1：电动机输出的机械能转移到重物上，是通过轻绳的拉力做功实现的，因此，电动机输出的机械能等于轻绳拉力所做的功．又因为轻绳对重物的拉力F等于重物的重力mg，用h表示重物在t时间内从静止开始上升的高度，则E机=W=Fh=mgh．
方案2：电动机输出的机械能转移到重物上，增加了重物的机械能(动能和势能)，通过查阅资料知，当物体运动的速度为v时动能为Ek=mv2，当物体上升的高度为h时，增加的重力势能为mgh，可计算出E机=E重物=mv2+mgh．
上述两种方案中，其中某一方案有一明显的错误，请指出有错误的方案，并指明错误．
错误方案是：方案__________(填写序号)，错误是：__________
__________
__________
__________．
(3)利用你所选择的正确方案计算出电动机将电能转化为机械能的效率．要求写出计算过程．(计算中取g=10N/kg)
(4)完成了上述探究活动后，他们想对"影响电动机效率的因素"进行探究，他们提出如下猜想：猜想①：可能跟电动机工作时间有关；
猜想②：可能跟所提升重物的质量有关．
关于"影响电动机效率的因素"，你还能提出什么猜想？(只要写一条)
猜想③：__________　　　．
请你在上述三个猜想中任选一个猜想，简要写出你的探究方案．
23、同学们在家里通过实验探究"烧水过程中能量转化效率"的问题时，选用了如图所示的电水壶．
××牌电水壶
额定电压 220 V
额定功率 1500 W
容积 3 L
(1)若请你参加该实验探究，实验中你需要用到的测量工具是_________________________；
(2)写出你的实验探究过程；根据实验测量出的数据，写出电水壶烧水过程中能量转化效率的数学表达式：
(3)根据测量数据及表达式，指出影响电水壶烧水过程中能量转化效率的因素．__________________
24、如图所示的一个实验，在用酒精灯给装有少量水的试管加热时，水蒸气把木塞顶开。水蒸气把木塞顶开这个过程是_____能转化为机械能。
25、小华同学在做观察液体沸腾的实验时，实验装置如图所示，烧杯内装有2kg的某种液体，用酒精灯加热时，液体的温度升高.请观察图的情况回答下面的问题：
（1）酒精燃烧时放出的热量是通过_________（选填"做功"或"热传递"）的方式传递给液体的，该液体______（选填"已经"或"没有"）沸腾.
（2）酒精的热值是3×107J/kg，完全燃烧0.1kg的酒精，共放出__________J的热量.如果酒精放出的热量约有10%被液体吸收后，液体的温度升高了36℃（液体还未沸腾），则该液体的比热容是__________J/(kg·℃)
26、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。
参考答案
一、选择题（共15道）
1、 D
2、 C 　解析：核电站是通过核裂变获取能量的．核裂变时放出的核能加热水产生高温高压的蒸汽，以此蒸汽为动力推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电．由核能发电过程可知 ，能量转化过程是：核能 → 水的内能 → 机械能 → 电能，故答案 C 正确．
3、 D
4、 B 解： A 、火车过后，铁轨发热是由于克服摩擦做功产生的热量，因此将机械能转化为了内能，故 A 正确；
B、电熨斗通电发热是将电能转化为了内能，故B错误；
C、太阳光使黑塑料袋内水发热是将光能转化为内能，故C正确；
D、生石灰加水发热，是通过化学反应得到了内能，即将化学能转化为内能，故D正确．
故选B．
5、 B
6、 D
7、略
8、
D
9、 A
10、 B
11、 D
12、 B
【解析】A、能量在转化和转移的过程中总会有损耗，例如电动机的工作原理就是电能转化为机械能，但是因为机械之间存在摩擦，摩擦生热，所以有一部分电能转化为内能，而这部分的能量转化是我们不需要的，所以可以称这部分能量损耗了．根据能量守恒定律，自然界中所有能量的总量保持不变，故本选项正确;B、热传递改变物体的内能是内能从高温物体转移到低温物体，是能的转移，不是转化，故本选项错误;C、自然界中存在不同形式的能量，各种不同的能量可以相互转化，故本选项正确;D、做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化，例如两只手掌相互摩擦生热就是机械能转化内能，是不同形式的能的相互转化，故本选项正确.故选B。
难点分析：本题考查了对能量的转化和守恒、内能的变化的本质的理解，要注意做功改变内能和热传递改变内能的区别。自然界中存在不同形式的能量，各种不同的能量可以相互转化，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
13、 B
14、 D
15、 C
二、填空题（共6道）
16、 【解析】
试题分析：各种发电设备都是把其它形式的能量转化为电能。火力发电是把内能转化为电能，风力发电是把机械能转化为电能。新疆达坂城风力发电站是我国规模较大的风力发电站，充分利用了天然资源，避免环境污染，造福于人类。它是将机械能转化为电能。
考点：能量的转化
17、略
18、略
19、 发电机机械电
20、 ①③ ，⑤，②④。
21、 不能 违背了能量守恒定律
三、试验题（共5道）
22、略
23、略
24、略
25、略
26、略