九年级全一册14.3能量的转化和守恒
一、选择题(共12题)
1. 跳伞运动员在空中匀速下落的过程中( )
A.重力势能不变 B.动能增加 C.机械能减小 D.机械能不变
2. 下列例子属于内能转化为机械能的是( )
A.冬天搓手时两手会变热 B.水沸腾时,会看到锅盖被顶起
C.压缩气体时,气体温度会升高 D.闭合开关,电风扇转动起来
3. 关于能量,下列说法错误的是( )
A.划过天际的流星具有机械能
B.冬天,用热水温牛奶的过程是内能的转移
C.风力发电是机械能转化为电能
D.充电宝给手机充电是电能转化为化学能
4. 在下列各例中,属内能转化为机械能的过程是
A.湿衣服在阳光下被晒干 B.冰加热熔化成水
C.点燃的烟火腾空而起 D.用电钻给铁板打孔,铁板变烫
5. 瀑布从高峰倾泻而下,驱动发动机转动发电,在此过程中,能量转化的顺序为( )
A.动能→重力势能→电能 B.重力势能→动能→电能
C.电能→重力势能→动能 D.重力势能→电能→动能
6. 将热水倒进玻璃杯中,玻璃杯会变热,下列说法正确的是( )
A.水将温度传给了玻璃杯
B.水含有的热量减少
C.玻璃杯增加的内能大于水减少的内能
D.能的总量保持不变
7. 下列关于热和能的说法中,错误的是
A.比热容是物质自身的性质
B.古人“钻木取火”,是内能转化为机械能的过程
C.一切物体都具有内能
D.内燃机在做功冲程中存在着化学能转化为内能的过程
8. 关于能量及能量之间的转化,下列说法正确的是( )
A.火山具有内能,冰山不具有内能
B.坠落的陨石在空中划过一道亮光时,内能转化为机械能
C.拦河大坝使水位升高发电,水的机械能转化为电能
D.火箭在加速上升时,机械能保持不变
9. 飞机在现代生活中已经成为必不可少的交通工具,下列说法中错误的是( )
A.飞机速度可达到超音速
B.飞机机翼上凸下凹,飞行时上方气体流速快,压强小
C.飞机燃烧燃料而获得动力,化学能转化为内能再转化为机械能
D.鸟的飞行速度不大所以国际航空联合会不必把鸟害升级为“A”类航空灾难
10. 如图是太阳能汽车在平直公路上匀速行驶的情形。若不计空气对汽车的影响,则下列说法正确的是( )
A.汽车的重力和地面对汽车的支持力是相互作用力
B.汽车受到两对平衡力的作用
C.汽车急刹时不能立即停止,是由于速度大惯性大
D.太阳能汽车行驶时是将太阳能直接转化成机械能
11. 下列能量转化的描述正确的是
A.手机电池充电:化学能→电能
B.发电机工作:电能→机械能
C.干电池供电:化学能→电能
D.双手摩擦,手变热:内能一机械能
12. 酿酒是人类神奇的发明,如图是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程。下列说法正确的是( )
A.用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理不相同
B.灶台下木柴燃烧的过程,将内能转化成了化学能
C.锅能向酒料传递热量,是因为锅的温度等于酒料的温度
D.熬制过程中需要不断地搅拌,这是为了通过做功的方式增加物体内能
二、填空题(共4题)
13. 近年来,一些地区推广使用乙醇汽油.乙醇汽油是由10%的乙醇与90%的汽油混合而成;乙醇汽油燃烧过程是________能转化为内能的过程.
14. 从能的转化角度看,电源是把其他形式的能转化为电能的装置,如干电池把___________能转化为电能;电风扇工作时将电能主要转化为_________能。
15. 各种形式的能之间可以在一定的条件下相互转化,请按表中示例完成表格._______
能量转化 实例
化学能转化为电能 干电池对外供电
用电熨斗熨衣服
机械能转化为内能
给蓄电池供电
用太阳能热水器加热水
16. 将皮球从离地某一高度O点处水平抛出,球落地后又弹起。 它的部分运动轨迹如图所示,皮球经过同一高度的A、B两点时,在A点时的动能___________B点时的动能,皮球在C点时的重力势能___________在D点时的重力势能,皮球在D点时的机械能___________在C点时的机械能(选填“大于”、“等于”或“小于”)
三、计算(共3题)
17. 小星家用的太阳能热水器,水箱中装有质量是200kg的水。小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为50℃。求(不考虑热量损失):
(1)水箱中水吸收的热量;
(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧天然气来提供,而天然气放出的热量有40%被吸收,则需要完全燃烧多少m3的天然气?(天然气的热值为3.0×107J/m3)
18. 西安已成为比亚迪的北方总部基地,如图为BYD的一款“宋”的燃油汽车,该汽车在平直路面上以75km/h的速度匀速行驶1h的过程中,消耗了5kg汽油,汽油燃烧释放能量的40%随废气通过热电转换装置,如图所示,汽油热值近似取q=5×107J/kg,设汽油在气缸内完全燃烧;
(1)若上述过程中汽油燃烧释放能量的30%用来驱动汽车行驶,求汽车所受的阻力;
(2)研究表明新材料的出现可将热电转换装置的效率大幅提高到15%,据此计算,上述过程中随废气排放的能量通过转换装置后可获得多少电能?
19. 如图所示,通过安置在插座上的电流转换器,将电能转换为超声波,电动小车上的接收器收到超声波讯号,可将其能量转换为电能为电池充电。已知接收器接收到的超声波功率与它和转换器间距离L的平方成反比,它将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%,当小车与转换器间距离L0=1m时,接收器接收到的超声波功率P0= 8W。当小车在平直路面上以0.2m/s的速度匀速行驶时,所消耗的电池电能的80%用于维持小车匀速行驶,小车受到的阻力为16N。
(1)当小车与转换器间距离为1m时,求电池充电1h所储存的电能;
(2)小车在平直路面上以0.2m/s的速度匀速行驶5min,求该过程中消耗的电池电能;
(3)若充电时小车与转换器之间距离L= 2m,则2h内所充电能可使小车以0. 2m/s的速度匀速行驶多远?
四、解答题(共3题)
20. 观察下列物理情景图回答问题。
如图1是我们在学习分子动理论时做过的一些实验,图甲:硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,一段时间之后,两种液体混合均匀了;图乙:玻璃板的下表面接触水面,向上提起,发现拉力大于玻璃板的重力;图丙:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;图丁:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;图戊:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
如图2是火力发电的示意图,火力发电一般是指利用煤炭、石油、天然气或其他燃料燃烧时产生的热能来加热水,使水变成高温高压的水蒸气,推动汽轮发电机转动来发电的方式总称。
(1)图甲和图丁两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:一切物质的分子都在不停地做______运动;
(2)图乙和图______两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子间存在______;
(3)在图2的③过程中,是把水蒸气的内能转化为汽轮机的______能,通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式推动汽轮使水蒸气的内能减小;
(4)在图2的①过程中,是把燃料的______能转化为水的内能。
21. 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 ______;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。如下中的图象正确的是 ______。
A. B. C. D.
(3)下列关于温度、内能和热量的说法正确的是 ______。(填字母)
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 ______(填字母)
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
22. 阅读《火力发电厂》
火力发电厂
以煤作为燃料的火力发电厂的种类虽很多,但从能量转换的观点分析,其生产过程却是基本相同的,概括地说是把燃料(煤)中含有的化学能转变为电能的过程.整个生产过程(如图)可分为三个阶段:
(1)燃料的化学能在锅炉中转变为内能,加热锅炉中的水使之变为蒸汽,称为燃烧系统.燃烧系统由输煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成.
用火车或汽车、轮船等将煤运至电厂的储煤场后,经初步筛选处理,由给煤机送入磨煤机磨成煤粉,在组粉分离器中将不合格的组粉分离返回磨煤机再行磨制,合格的细煤粉被一次风带入旋风分离器,使煤粉与空气分离后进入煤粉仓.
在煤粉中,一次风是热空气,它的作用除了维持一定的气粉混合物浓度以便于输送外,还要为煤在燃烧初期提供足够的氧气.二次风是通过燃烧器的单独通道送入炉膛的热空气,进入炉膛后才逐渐和一次风相混合.二次风为煤的燃烧提供氧气,并能加强气流的扰动,促进高温烟气的回流,促进可燃物与氧气的混合,为完全燃烧提供条件.在燃烧稳定性差的无烟煤、贫煤(含碳量低的煤)时,还要通过单独的管道与喷口,直接喷送三次风到炉膛.三次风内约含左右的细煤粉,风量约占总风量的左右.
(2)锅炉产生的蒸汽进入汽轮机,推动汽轮机旋转,将内能转变为机械能,称为汽水系统.汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成,包括凝给水系统、再热系统、回热系统、冷却水(循环水)系统和补水系统.
煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸气,经一次加热之后,水蒸气进入高压缸.为了提高热的利用效率,应对水蒸气进行二次加热,水蒸气进入中压缸加压后推动汽轮发电机发电.水蒸气从中压缸引出后进入对称的低压缸,已经做过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业,其余部分流经凝汽器水冷,成为度左右的饱和水作为再利用水.度左右的饱和水经过凝结水泵、低压加热器及除氧器后,利用给水泵送入高压加热器中,其中高压加热器是利用二次加热水蒸气作为加热热源的,最后流入锅炉进行再次利用,以上就是一次生产流程.
(3)由汽轮机旋转的机械能带动发电机发电,把机械能变为电能,称为电气系统.发电厂的电气系统,包括发电机、励磁装置、厂用电系统和升压变电所等.
发电机的机端电压和电流随着容量的不同而各不相同,一般额定电压在之间,而额定电流可达.发电机发出的电能,其中一小部分为自用电,其余大部分电能由主变压器升压后,经高压配电装置、输电线路送入电网.
请根据上述材料,回答下列问题:(选填选项前的字母)
(1)火力发电厂的基本生产流程为:
燃料的(①)高温高压水蒸气的(②)(③)(④)电力系统
括号中能量的形式分别是______
A.内能、化学能、电能.机械能 B.化学能、内能、电能、机械能
C.化学能、内能、机械能、电能 D.化学能、机械能、内能、电能
(2)在燃烧系统中需要磨煤及先后三次吹入风,目的是______.
A.使燃料充分燃烧 B.减少风烟的排放 C.提高煤的热值 D.增加煤的质量
(3)在汽水系统的一次生产流程中,能够提高内能利用率的环节有______
A.一次加热
B.二次加热
C.供给炼油、化肥等兄弟企业一部分做过功的蒸汽
D.蒸汽流经凝汽器后成为再利用水
E.高压加热器是利用二次加热水蒸气作为加热热源的