粤沪版物理九下同步训练:20.3 能的转化与能量守恒
一、选择题
1.(2020九上·惠州月考)如图所示实验或实例,属于内能转化为机械能的是( )
A.滑滑梯臀部发热
B.搓手取暖
C.钻木取火
D.水蒸气将塞子冲出
2.(2020九上·惠州月考)关于温度、内能、热量和做功,下列说法正确的是( )
A.做功可以改变物体的内能
B.0℃的冰块没内能
C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.物体放出热量时,温度一定降低
3.(2020九上·锡山期末)如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是( )
A.舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞
B.气缸内的蒸汽推动活塞后,内能增加
C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似
D.从能量转化角度讲,图乙中B冲程是把机械能转化为内能
4.(2023·聊城)如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是( )
A.太阳能电池板将太阳能转化为电能
B.给蓄电池充电将电能转化为化学能
C.蓄电池放电将化学能转化为电能
D.小风扇工作将化学能转化为机械能
5.(2023九上·长沙期中)学习了内能及能量的转化和守恒后,以下说法你认为正确的是( )
A.能量只有在忽略摩擦力和阻力时才能守恒
B.能的总量是不变的,我们不需要节约能源
C.做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
D.小球在地面弹跳的高度越来越低,说明能量丢失了,能量的总量减少
6.(2022九上·武汉月考)如图的实验或事例都揭示了一定的物理知识,关于它们的说法正确的是( )
A.甲图中,使小孩臀部发热是通过热传递的方式来实现的
B.乙图中,人搓手发热说明物体对外做功,内能增大
C.丙图机械装置上的叶片能一直转动,是因为能量守恒
D.丁图钻木取火过程是机械能转化为内能
7.(2023九下·武汉月考) 如图所示是不同形式的能量的相互转化图,下列说法不正确的是( )
A.序号的实例可以是摩擦生热
B.序号的实例可以是给充电宝充电
C.圆圈内的能量形式是电能
D.各种形式的能量都可以无条件的相互转化,且转化过程都要遵守能量守恒定律
8.(2023九上·祁东期中)关于能量的转化与转移,下列说法中错误的是 ( )
A.内能可以自发地从温度高的物体向温度低的物体转移,也可以自发地从温度低的物体向温度高的物体转移
B.内能可以转化为机械能,机械能也可以转化为内能
C.内能在转化或转移过程中一定有能量损失
D.能量可以从一种形式转化为其他形式,也可以从一个物体转移到其他物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变
9.(2023九上·防城期中)根据能量守恒定律可知,下列说法正确的是( )
A.”“既要马儿跑,又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的
B.太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能量,但照射到宇宙的能量就消失了
C.随着科技的发展,永动机是可能制成的
D.有种”全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量也可以无条件的产生
二、多选题
10.(2024九上·朝阳月考)下列有关能源和 息说法不正确的是( )
A.太阳能、风能、核能都是可再生能源
B.用手机上网是利用电磁波传递信息的
C.核电站是利用原子核发生聚变时释放的能量来发电的
D.能量守恒定律告诉我们,能源取之不尽
11.(2024九上·龙港期末)如图为液化石油气压缩机,通过电动机带动活塞压缩石油气,使石油气液化。关于此机器说法正确的是( )
A.活塞压缩石油气的过程,主要是能量转移的过程
B.工作中的电动机温度会升高,这一过程中它的内能不变
C.压缩机工作过程中,虽然能量存在损耗,但能量总量守恒
D.液化石油气灌存储时,一旦周围发生火灾要向罐体喷水冷却,防止罐体温度过高爆炸,原因之一是因为水具有较大的比热容
三、填空题
12.(2023九上·营口月考)2023年10月26日,长征二号F运载火箭将神舟十七号载人飞船发射升空,在加速升空的过程中,火箭尾部喷出的高温高压燃气的 能转化为火箭的 能。
13.(2024九上·柳城期末)为防止传染病的发生,老师常在教室里喷洒消毒液,没有喷洒药水的地方也能闻到药味,这是 现象;如图所示,试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,用酒精灯对试管加热,一段时间后瓶塞受到水蒸气的压力而冲出去,水蒸气的 能转化为塞子的动能。
14.(2023九上·浦北月考)如图所示,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去,若他及时捡拾起气球,将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比 (选填“变高”、“变低”或“没有变化”),这是因为当球内气体喷出来时,发生的能量转化情况是内能转化为 能。
15.(2024九上·绥中月考)如图所示,2023年10月26日,搭载“神舟十七号”载人飞船的“长征二号F”遥十七运载火箭,在酒泉发射升空。火箭采用液态氢为燃料是因为氢的 (填“比热容”或“热值”)大。火箭发动机工作时将内能转化成了 。
16.(2023九上·吉安期中)2023年10月26日11时14分,搭载神州十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,搭载载人飞船的火箭在加速升空的过程中,机械能 ,能量 (两空都填“守恒”或“不守恒”)。
四、实验探究题
17.(2023九上·顺德期中)如图所示实验和设想。
(1)图甲中,两个底面平整、干净的铅柱压紧后,下面可吊起一个重物,说明铅柱的分子间存在 力;除这种力外,分子间还存在 力。
(2)图乙所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,如图迅速下压活塞后 ,玻璃筒内的空气温度 ,硝化棉的内能 (选填“增加”或“减少”)。
(3)图丙是一种设想中的永动机。从能量守恒的角度可知它 (选填“能”或“不能”)一直工作下去,因为能量 (选填“会”或“不会”)凭空产生。
五、科普阅读题
18.(2020九上·惠州月考)“嫦娥奔月”的梦想
2013年12月2日11时30分,“嫦娥三号”探测器从西昌卫星发射中心发射升空(如甲所示),奔向38万千米外的月球;12月15日4时35分“嫦娥三号”着陆器和巡视器成功分离,巡视器顺利驶抵月球表面,实现了中国人“嫦娥奔月”的梦想。
(1)“长征三号乙”运载火箭的动力由燃料燃烧的 能转化为 能;从能量的角度考虑,用液氢作为燃料的原因是:液态氢的 。
(2)“嫦娥三号”在关闭发动机后,其绕月球运动的轨道一般不是正圆,而是如图丙所示的椭圆,则其在从远月点到近月点的绕月轨道飞行中,“嫦娥三号”的 ____。
A.重力势能减少,动能增大,机械能减少
B.重力势能增大,动能减小,机械能不变
C.重力势能减少,动能增大,机械能不变
D.重力势能增大,动能不变,机械能增大
六、综合题
19.(2023九上·湖北月考) 家庭照明使用的灯泡已经经过三个阶段的发展,图 1 甲是白炽灯,图 1 乙是节能灯,图1 丙是 LED 灯。我国从 2012 年 10 月 1 日起逐步淘汰白炽灯,提倡使用节能灯;从 2014 年 10 月1 日起禁止销售 60 瓦以上白炽灯。小明同学从相关资料中收集到,当这三种灯具照明效果相当时, 它们的有关数据如下表一,试回答:
表一:
灯泡类型 U 额/V P 额/W
白炽灯 220 100
节能灯 220 20
LED 灯 220 12
表二:
相同亮度
LED 灯 节能灯
12W 20W
18W 30W
36W 60W
(1)从表一可知,白炽灯正常使用 1h,消耗的电能为 kW·h,若该白炽灯工作时的能量转化情况如图 2,则白炽灯的发光效率是 ;由表一中的数据,计算 LED 灯的发光效率为 。(结果保留 1 位小数)
(2)表二为 LED 灯与节能灯的对比广告图,如果广告属实,将一个额定功率为 40W 的节能灯替换成亮度相当的 LED 灯,假设这盏灯日均工作 10 小时,通过计算说明一年(以 360 天计算)可以节约用电多少度。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】
A: 由滑梯上滑下,臀部会有灼热感,是机械能转化为内能,故A错误。
BC:搓手取暖,钻木取火,都是机械能转化为内能。故B、C错误。
D: 水蒸气顶开软木塞,是利用水蒸气的内能来做功,把内能转化为机械能,故D正确。
所以选D。
【分析】
考点是能量转化,在一定的条件下,各种能量都可以相互转化,内能转化为机械能就是利用内能来做功的过程。
2.【答案】A
【知识点】内能的概念;温度、热量与内能的关系;能量的转化或转移
【解析】【解答】
A:做功可以改变物体的内能,比如转木取火、摩擦生热等,故A正确。
B:内能是分子热运动的总和,一切物体在任何情况下都具有内能,因为组成物质的分子是在做永不停歇的热运动的。故B错误。
C:物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功。故C错误。
D:物体放出热量时,内能减小,但温度不一定降低,比如晶体在凝固过程中,放出热量,温度保持不变。
【分析】
(1)一切物体都具有内能,内能的大小跟质量、温度、状态有关。
(2)物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化。
(3)改变物体内能的两种方式:做功和热传递。
(4)物体吸热或温度升高,内能一定增大;但物体的内能增大,不一定是由物体吸热或温度升高引起的。
3.【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞,内能转化为机械能,A正确,不符合题意;
B.气缸内的蒸汽推动活塞后,内能转化为机械能,内能减小,B错误,符合题意;
C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时将内能转化为机械能,与图乙中C所示的做功冲程原理相似,C正确,不符合题意;
D.从能量转化角度讲,图乙中B冲程压缩冲程,将机械能转化为内能,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】内能对外做功后,内能减少,机械能增大;根据汽油机的气门开、合和活塞运行方向判断冲程。
4.【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】 A、太阳能电池板是将太阳能转化为电能,故A正确,不符合题意。
B、给蓄电池充电是将电能转换为化学能,储存在蓄电池里边,故B正确,不符合题意。
C、蓄电池放电实际上化学能转化为电能,故C正确,不符合题意。
D、小风扇工作是将电能转化为机械能。故D错误,符合题意。
答案为:D
【分析】小风扇是用电器,工作时将消耗电能,把电能转化为机械能。
5.【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒
【解析】【解答】A、能量守恒定律没有限制条件,在任何时候都遵循,故A错误;
B、虽然能的总量是不变的,但有的能源是非可再生能源,我们依旧需要节约能源,合理利用,故B错误;
C、做功改变物体的内能是机械能转化为内能,是不同形式的能的相互转化,故C正确;
D、小球在地面弹跳的高度越来越低,是因为机械能转化为内能,能量没有丢失,其总量并还没有减少,故D错误;
故答案为:C。
【分析】任何条件下,能量遵循守恒定律;能量的总和是不变的,只能转化或转移;有的能源是非可再生能源,所以人类需要节约能源,合理利用能源。
6.【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;能量的转化或转移;能量守恒
【解析】【解答】A 、甲图中,小孩在从滑梯上滑下的过程中,臀部与滑梯之间相互摩擦,机械能转化为内能 ,即使小孩臀部发热是通过做功的方式来实现的,不是通过热传递的方式来实现的,故A错误;
B 、乙图中,人搓手时,是人用力通过摩擦做功的方式对手做功,使手的内能增大,不是物体对外做功,故B错误;
C 、丙图中,机械装置上的叶片能一直转动,是因为人在不停地用力拨动机械装置,不是因为能量守恒,故C错误;
D 、丁图中,钻木取火的过程是通过摩擦做功的方式,将机械能转化为内能,故D正确;
综上可知,本题正确答案为:D 。
【分析】做功可以改变物体的内能,外力对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功,物体的内能减少。
7.【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;能量守恒
【解析】【解答】A. 序号的实例可以是摩擦生热 ,消耗机械能转化内能,说法正确,故A不符合题意
B. 序号的实例可以是给充电宝充电,得到的是化学能,充电宝充电得到化学能,说法正确,故B不符合题意
C.圆圈内的能量形式是电能 ,可以给加湿器提供能量的是电能,说法正确,故C不符合题意
D. 各种形式的能量都可以无条件的相互转化,且转化过程都要遵守能量守恒定律 ,说法错误,故D符合题意
故选择D
【分析】能量之间的转化是需要条件的,能量在转化过程能量守恒,在判断能量之间相互转化的时候要清楚转化前后的能量分别是什么能量,或者判断消耗的能量和得到的能量,例如,给充电宝充电的过程,一定消耗电能,得到的是化学能。
8.【答案】A
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒
【解析】【解答】A.热传递的条件是温度差,热量可以自发地从温度高的物体向温度低的物体转移,但不能自发地从温度低的物体向温度高的物体转移,A符合题意;
B.内能和机械能可以相互转化,内能可以转化为机械能,机械能可以转化为内能,B不符合题意;
C.内能在转化或转移过程中不能完全被利用,一定有能量损失,C不符合题意;
D.能量可以从一种形式转化为其他形式,也可以从一个物体转移到其他物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,符合能量守恒定律,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】能量转移和转化时,总量保持不变;能量转化时,不可避免有损失;热传递的条件是温度差。
9.【答案】A
【知识点】能量守恒
【解析】【解答】A.”既要马儿跑,又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的 ,故A正确;
B. 太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能量,照射到宇宙的能量也转化为其它形式的能,故B错误;
C.能量是不会凭空产生的,所以永动机是不可能制成的,故C错误;
D.”全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明有其它形式的能为手表提供能量,能量是不可以无条件产生的,故D错误;
故答案为A。
【分析】能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
10.【答案】A,C,D
【知识点】能量的转化或转移;能源及其分类;核电站发电过程中的能量转化;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.太阳能、风能都是可再生能源,而核能不是可再生能源,故A错误符合题意;
B.用手机上网是利用电磁波传递信息的,故B正确不合题意;
C.核电站是利用原子核发生裂变时释放的能量来发电的,故C错误符合题意;
D.能量转化的方向性告诉我们,有很多的能量不能被我们再次利用,因此需要节约能源,故D错误符合题意。
故选ACD。
【分析】A.可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源;
B.根据电磁波的应用判断;
C.根据核电站的工作原理判断;
D.根据对能量转化和守恒定律的理解判断。
11.【答案】C,D
【知识点】比热容;能量守恒
【解析】【解答】A.活塞压缩石油气的过程,机械能转化为内能,是能量转化的过程,A不符合题意;
B.物体的内能和温度有关,工作中的电动机温度会升高,内能增大,B不符合题意;
C.压缩机工作过程中,虽然能量存在损耗,但能量总量守恒,是不变的,C符合题意;
D.液化石油气灌发生火灾要向罐体喷水冷却,防止罐体温度过高爆炸,是水具有较大的比热容,D符合题意。
故答案为:CD.
【分析】做功是能量的转化过程;物体的内能和温度、质量、状态有关;能量在转移或转化时,总量保持不变;水的比热容较大,降温效果好。
12.【答案】内;机械
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】高温高压气体的内能转化为火箭的动能
【分析】火箭加速升空的原理:高温高压气体的内能转化为火箭的动能。
13.【答案】扩散;内
【知识点】能量的转化或转移;分子动理论基本观点
【解析】【解答】 没有喷洒药水的地方也能闻到药味, 是扩散现象,故填扩散;
瓶塞喷出去,是水蒸气的内能做功,即内能转化为塞子的动能,故填内。
【分析】考查分子动理论中的分子在永不停歇的做无规则运动的想象,扩散想象;受热的水蒸气推动瓶塞做功,内能与机械能之间的转化。
14.【答案】变低;机械
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】 气球内的气体向外喷出,气体对外做功,内能减小,球内气体的温度降低,内能转化为机械能。
故答案为:变低;机械
【分析】对物体做功时,物体的内能会增大,物体对外做功时,内能会减小。此题中就是将气体的内能转换为气球的机械能,从而使其内能减小,温度降低。
15.【答案】热值;机械能
【知识点】比热容;能量的转化或转移
【解析】【解答】(1)在酒泉发射升空。火箭采用液态氢为燃料是因为氢的热值大。
(2)火箭发动机工作时将内能转化成了机械能。
【分析】(1)燃料的热值表示燃料燃烧时放热本领大小。
(2)根据能量转化的知识分析解答。
16.【答案】不守恒;守恒
【知识点】机械能守恒条件;能量守恒
【解析】【解答】搭载飞船的火箭在加速升空的时,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大,机械能变大,不守恒,在此过程中,消耗了燃料的内能,能量总量守恒。
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大;能量是守恒的。
17.【答案】(1)引;斥
(2)升高;增加
(3)不能;不会
【知识点】热传递改变物体内能;能量守恒;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)图甲中,两个铅柱压紧后可吊起一个重物,说明铅柱的分子间存在引力,不易分开;分子间还存在斥力,物体不能被无限压缩;
(2)图乙中,迅速下压引火仪的活塞后,压缩体积对气体做功,玻璃筒内的空气温度升高,硝化棉的内能增加,达到着火点会燃烧;
(3)图丙是永动机,从能量守恒的角度可知它不能一直工作下去,因为机器运行会消耗能量,转化的有效能量小于输入能量,能量不会凭空产生。
【分析】(1)分子间存在引力和斥力;
(2)对气体做功,内能增大,温度升高;
(3)能量在转移和转化时,总量守恒。
18.【答案】(1)化学;内;热值大
(2)C
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒
【解析】【解答】(1)燃料燃烧是化学变化的过程,将化学能转化为内能。液氢燃烧能生成水,不污染环境,主要的是它的热值大,燃烧时能放出大量的热。故答案是:第1空化学能,第2空内能、第3空热值大。
(2)从远月点向近月点运动的过程中,高度减小,势能减小,转化为动能,所以动能增大,但是总的机械能不变,能量之间可以相互转化,但是总能量不变。故C正确。
【分析】能量之间可以相互转化,可以从一种形式转化为另一种形式,也可以从一个物体转移到另一个物体,但是总能量保持不变,能量是守恒的。
19.【答案】(1)0.1;10%;83.3%
(2)(2)由表二中的数据可知, 相同亮度时, LED灯与节能灯的功率比为 3: 5
计算可知 的节能灯与 的 LED灯竞度相当,
LED灯减少功率
一年节约用电为 度
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒;科学探索;电功的计算;电功计算公式的应用;电功率;电功率的计算
【解析】【解答】(1) 从表一可知,白炽灯正常使用时,功率P=100W=0.1kW,使用时间t=1h,可以计算出消耗的电能;根据图二,白炽灯消耗100J的电能,只有10J被转化为光能,转化效率;因为12W的LED与100W的白炽灯亮度相同,所以亮灯的发光功率相同,则白炽灯产生10J的光能所需的时间为,则LED发光1s所需的电能为,LED的效率为;
(2)将一个额定功率为 40W 的节能灯替换成亮度相当的 LED 灯,功率减小了=16W=0.016kW,一年时间为t=3600h,则节约电能
【分析】考查电功的计算、效率的计算。
1 / 1粤沪版物理九下同步训练:20.3 能的转化与能量守恒
一、选择题
1.(2020九上·惠州月考)如图所示实验或实例,属于内能转化为机械能的是( )
A.滑滑梯臀部发热
B.搓手取暖
C.钻木取火
D.水蒸气将塞子冲出
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】
A: 由滑梯上滑下,臀部会有灼热感,是机械能转化为内能,故A错误。
BC:搓手取暖,钻木取火,都是机械能转化为内能。故B、C错误。
D: 水蒸气顶开软木塞,是利用水蒸气的内能来做功,把内能转化为机械能,故D正确。
所以选D。
【分析】
考点是能量转化,在一定的条件下,各种能量都可以相互转化,内能转化为机械能就是利用内能来做功的过程。
2.(2020九上·惠州月考)关于温度、内能、热量和做功,下列说法正确的是( )
A.做功可以改变物体的内能
B.0℃的冰块没内能
C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.物体放出热量时,温度一定降低
【答案】A
【知识点】内能的概念;温度、热量与内能的关系;能量的转化或转移
【解析】【解答】
A:做功可以改变物体的内能,比如转木取火、摩擦生热等,故A正确。
B:内能是分子热运动的总和,一切物体在任何情况下都具有内能,因为组成物质的分子是在做永不停歇的热运动的。故B错误。
C:物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功。故C错误。
D:物体放出热量时,内能减小,但温度不一定降低,比如晶体在凝固过程中,放出热量,温度保持不变。
【分析】
(1)一切物体都具有内能,内能的大小跟质量、温度、状态有关。
(2)物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化。
(3)改变物体内能的两种方式:做功和热传递。
(4)物体吸热或温度升高,内能一定增大;但物体的内能增大,不一定是由物体吸热或温度升高引起的。
3.(2020九上·锡山期末)如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是( )
A.舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞
B.气缸内的蒸汽推动活塞后,内能增加
C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似
D.从能量转化角度讲,图乙中B冲程是把机械能转化为内能
【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞,内能转化为机械能,A正确,不符合题意;
B.气缸内的蒸汽推动活塞后,内能转化为机械能,内能减小,B错误,符合题意;
C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时将内能转化为机械能,与图乙中C所示的做功冲程原理相似,C正确,不符合题意;
D.从能量转化角度讲,图乙中B冲程压缩冲程,将机械能转化为内能,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】内能对外做功后,内能减少,机械能增大;根据汽油机的气门开、合和活塞运行方向判断冲程。
4.(2023·聊城)如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是( )
A.太阳能电池板将太阳能转化为电能
B.给蓄电池充电将电能转化为化学能
C.蓄电池放电将化学能转化为电能
D.小风扇工作将化学能转化为机械能
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】 A、太阳能电池板是将太阳能转化为电能,故A正确,不符合题意。
B、给蓄电池充电是将电能转换为化学能,储存在蓄电池里边,故B正确,不符合题意。
C、蓄电池放电实际上化学能转化为电能,故C正确,不符合题意。
D、小风扇工作是将电能转化为机械能。故D错误,符合题意。
答案为:D
【分析】小风扇是用电器,工作时将消耗电能,把电能转化为机械能。
5.(2023九上·长沙期中)学习了内能及能量的转化和守恒后,以下说法你认为正确的是( )
A.能量只有在忽略摩擦力和阻力时才能守恒
B.能的总量是不变的,我们不需要节约能源
C.做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
D.小球在地面弹跳的高度越来越低,说明能量丢失了,能量的总量减少
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒
【解析】【解答】A、能量守恒定律没有限制条件,在任何时候都遵循,故A错误;
B、虽然能的总量是不变的,但有的能源是非可再生能源,我们依旧需要节约能源,合理利用,故B错误;
C、做功改变物体的内能是机械能转化为内能,是不同形式的能的相互转化,故C正确;
D、小球在地面弹跳的高度越来越低,是因为机械能转化为内能,能量没有丢失,其总量并还没有减少,故D错误;
故答案为:C。
【分析】任何条件下,能量遵循守恒定律;能量的总和是不变的,只能转化或转移;有的能源是非可再生能源,所以人类需要节约能源,合理利用能源。
6.(2022九上·武汉月考)如图的实验或事例都揭示了一定的物理知识,关于它们的说法正确的是( )
A.甲图中,使小孩臀部发热是通过热传递的方式来实现的
B.乙图中,人搓手发热说明物体对外做功,内能增大
C.丙图机械装置上的叶片能一直转动,是因为能量守恒
D.丁图钻木取火过程是机械能转化为内能
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;能量的转化或转移;能量守恒
【解析】【解答】A 、甲图中,小孩在从滑梯上滑下的过程中,臀部与滑梯之间相互摩擦,机械能转化为内能 ,即使小孩臀部发热是通过做功的方式来实现的,不是通过热传递的方式来实现的,故A错误;
B 、乙图中,人搓手时,是人用力通过摩擦做功的方式对手做功,使手的内能增大,不是物体对外做功,故B错误;
C 、丙图中,机械装置上的叶片能一直转动,是因为人在不停地用力拨动机械装置,不是因为能量守恒,故C错误;
D 、丁图中,钻木取火的过程是通过摩擦做功的方式,将机械能转化为内能,故D正确;
综上可知,本题正确答案为:D 。
【分析】做功可以改变物体的内能,外力对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功,物体的内能减少。
7.(2023九下·武汉月考) 如图所示是不同形式的能量的相互转化图,下列说法不正确的是( )
A.序号的实例可以是摩擦生热
B.序号的实例可以是给充电宝充电
C.圆圈内的能量形式是电能
D.各种形式的能量都可以无条件的相互转化,且转化过程都要遵守能量守恒定律
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;能量守恒
【解析】【解答】A. 序号的实例可以是摩擦生热 ,消耗机械能转化内能,说法正确,故A不符合题意
B. 序号的实例可以是给充电宝充电,得到的是化学能,充电宝充电得到化学能,说法正确,故B不符合题意
C.圆圈内的能量形式是电能 ,可以给加湿器提供能量的是电能,说法正确,故C不符合题意
D. 各种形式的能量都可以无条件的相互转化,且转化过程都要遵守能量守恒定律 ,说法错误,故D符合题意
故选择D
【分析】能量之间的转化是需要条件的,能量在转化过程能量守恒,在判断能量之间相互转化的时候要清楚转化前后的能量分别是什么能量,或者判断消耗的能量和得到的能量,例如,给充电宝充电的过程,一定消耗电能,得到的是化学能。
8.(2023九上·祁东期中)关于能量的转化与转移,下列说法中错误的是 ( )
A.内能可以自发地从温度高的物体向温度低的物体转移,也可以自发地从温度低的物体向温度高的物体转移
B.内能可以转化为机械能,机械能也可以转化为内能
C.内能在转化或转移过程中一定有能量损失
D.能量可以从一种形式转化为其他形式,也可以从一个物体转移到其他物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变
【答案】A
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒
【解析】【解答】A.热传递的条件是温度差,热量可以自发地从温度高的物体向温度低的物体转移,但不能自发地从温度低的物体向温度高的物体转移,A符合题意;
B.内能和机械能可以相互转化,内能可以转化为机械能,机械能可以转化为内能,B不符合题意;
C.内能在转化或转移过程中不能完全被利用,一定有能量损失,C不符合题意;
D.能量可以从一种形式转化为其他形式,也可以从一个物体转移到其他物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,符合能量守恒定律,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】能量转移和转化时,总量保持不变;能量转化时,不可避免有损失;热传递的条件是温度差。
9.(2023九上·防城期中)根据能量守恒定律可知,下列说法正确的是( )
A.”“既要马儿跑,又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的
B.太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能量,但照射到宇宙的能量就消失了
C.随着科技的发展,永动机是可能制成的
D.有种”全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量也可以无条件的产生
【答案】A
【知识点】能量守恒
【解析】【解答】A.”既要马儿跑,又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的 ,故A正确;
B. 太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能量,照射到宇宙的能量也转化为其它形式的能,故B错误;
C.能量是不会凭空产生的,所以永动机是不可能制成的,故C错误;
D.”全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明有其它形式的能为手表提供能量,能量是不可以无条件产生的,故D错误;
故答案为A。
【分析】能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
二、多选题
10.(2024九上·朝阳月考)下列有关能源和 息说法不正确的是( )
A.太阳能、风能、核能都是可再生能源
B.用手机上网是利用电磁波传递信息的
C.核电站是利用原子核发生聚变时释放的能量来发电的
D.能量守恒定律告诉我们,能源取之不尽
【答案】A,C,D
【知识点】能量的转化或转移;能源及其分类;核电站发电过程中的能量转化;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.太阳能、风能都是可再生能源,而核能不是可再生能源,故A错误符合题意;
B.用手机上网是利用电磁波传递信息的,故B正确不合题意;
C.核电站是利用原子核发生裂变时释放的能量来发电的,故C错误符合题意;
D.能量转化的方向性告诉我们,有很多的能量不能被我们再次利用,因此需要节约能源,故D错误符合题意。
故选ACD。
【分析】A.可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源;
B.根据电磁波的应用判断;
C.根据核电站的工作原理判断;
D.根据对能量转化和守恒定律的理解判断。
11.(2024九上·龙港期末)如图为液化石油气压缩机,通过电动机带动活塞压缩石油气,使石油气液化。关于此机器说法正确的是( )
A.活塞压缩石油气的过程,主要是能量转移的过程
B.工作中的电动机温度会升高,这一过程中它的内能不变
C.压缩机工作过程中,虽然能量存在损耗,但能量总量守恒
D.液化石油气灌存储时,一旦周围发生火灾要向罐体喷水冷却,防止罐体温度过高爆炸,原因之一是因为水具有较大的比热容
【答案】C,D
【知识点】比热容;能量守恒
【解析】【解答】A.活塞压缩石油气的过程,机械能转化为内能,是能量转化的过程,A不符合题意;
B.物体的内能和温度有关,工作中的电动机温度会升高,内能增大,B不符合题意;
C.压缩机工作过程中,虽然能量存在损耗,但能量总量守恒,是不变的,C符合题意;
D.液化石油气灌发生火灾要向罐体喷水冷却,防止罐体温度过高爆炸,是水具有较大的比热容,D符合题意。
故答案为:CD.
【分析】做功是能量的转化过程;物体的内能和温度、质量、状态有关;能量在转移或转化时,总量保持不变;水的比热容较大,降温效果好。
三、填空题
12.(2023九上·营口月考)2023年10月26日,长征二号F运载火箭将神舟十七号载人飞船发射升空,在加速升空的过程中,火箭尾部喷出的高温高压燃气的 能转化为火箭的 能。
【答案】内;机械
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】高温高压气体的内能转化为火箭的动能
【分析】火箭加速升空的原理:高温高压气体的内能转化为火箭的动能。
13.(2024九上·柳城期末)为防止传染病的发生,老师常在教室里喷洒消毒液,没有喷洒药水的地方也能闻到药味,这是 现象;如图所示,试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,用酒精灯对试管加热,一段时间后瓶塞受到水蒸气的压力而冲出去,水蒸气的 能转化为塞子的动能。
【答案】扩散;内
【知识点】能量的转化或转移;分子动理论基本观点
【解析】【解答】 没有喷洒药水的地方也能闻到药味, 是扩散现象,故填扩散;
瓶塞喷出去,是水蒸气的内能做功,即内能转化为塞子的动能,故填内。
【分析】考查分子动理论中的分子在永不停歇的做无规则运动的想象,扩散想象;受热的水蒸气推动瓶塞做功,内能与机械能之间的转化。
14.(2023九上·浦北月考)如图所示,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去,若他及时捡拾起气球,将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比 (选填“变高”、“变低”或“没有变化”),这是因为当球内气体喷出来时,发生的能量转化情况是内能转化为 能。
【答案】变低;机械
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】 气球内的气体向外喷出,气体对外做功,内能减小,球内气体的温度降低,内能转化为机械能。
故答案为:变低;机械
【分析】对物体做功时,物体的内能会增大,物体对外做功时,内能会减小。此题中就是将气体的内能转换为气球的机械能,从而使其内能减小,温度降低。
15.(2024九上·绥中月考)如图所示,2023年10月26日,搭载“神舟十七号”载人飞船的“长征二号F”遥十七运载火箭,在酒泉发射升空。火箭采用液态氢为燃料是因为氢的 (填“比热容”或“热值”)大。火箭发动机工作时将内能转化成了 。
【答案】热值;机械能
【知识点】比热容;能量的转化或转移
【解析】【解答】(1)在酒泉发射升空。火箭采用液态氢为燃料是因为氢的热值大。
(2)火箭发动机工作时将内能转化成了机械能。
【分析】(1)燃料的热值表示燃料燃烧时放热本领大小。
(2)根据能量转化的知识分析解答。
16.(2023九上·吉安期中)2023年10月26日11时14分,搭载神州十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,搭载载人飞船的火箭在加速升空的过程中,机械能 ,能量 (两空都填“守恒”或“不守恒”)。
【答案】不守恒;守恒
【知识点】机械能守恒条件;能量守恒
【解析】【解答】搭载飞船的火箭在加速升空的时,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大,机械能变大,不守恒,在此过程中,消耗了燃料的内能,能量总量守恒。
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大;能量是守恒的。
四、实验探究题
17.(2023九上·顺德期中)如图所示实验和设想。
(1)图甲中,两个底面平整、干净的铅柱压紧后,下面可吊起一个重物,说明铅柱的分子间存在 力;除这种力外,分子间还存在 力。
(2)图乙所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,如图迅速下压活塞后 ,玻璃筒内的空气温度 ,硝化棉的内能 (选填“增加”或“减少”)。
(3)图丙是一种设想中的永动机。从能量守恒的角度可知它 (选填“能”或“不能”)一直工作下去,因为能量 (选填“会”或“不会”)凭空产生。
【答案】(1)引;斥
(2)升高;增加
(3)不能;不会
【知识点】热传递改变物体内能;能量守恒;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)图甲中,两个铅柱压紧后可吊起一个重物,说明铅柱的分子间存在引力,不易分开;分子间还存在斥力,物体不能被无限压缩;
(2)图乙中,迅速下压引火仪的活塞后,压缩体积对气体做功,玻璃筒内的空气温度升高,硝化棉的内能增加,达到着火点会燃烧;
(3)图丙是永动机,从能量守恒的角度可知它不能一直工作下去,因为机器运行会消耗能量,转化的有效能量小于输入能量,能量不会凭空产生。
【分析】(1)分子间存在引力和斥力;
(2)对气体做功,内能增大,温度升高;
(3)能量在转移和转化时,总量守恒。
五、科普阅读题
18.(2020九上·惠州月考)“嫦娥奔月”的梦想
2013年12月2日11时30分,“嫦娥三号”探测器从西昌卫星发射中心发射升空(如甲所示),奔向38万千米外的月球;12月15日4时35分“嫦娥三号”着陆器和巡视器成功分离,巡视器顺利驶抵月球表面,实现了中国人“嫦娥奔月”的梦想。
(1)“长征三号乙”运载火箭的动力由燃料燃烧的 能转化为 能;从能量的角度考虑,用液氢作为燃料的原因是:液态氢的 。
(2)“嫦娥三号”在关闭发动机后,其绕月球运动的轨道一般不是正圆,而是如图丙所示的椭圆,则其在从远月点到近月点的绕月轨道飞行中,“嫦娥三号”的 ____。
A.重力势能减少,动能增大,机械能减少
B.重力势能增大,动能减小,机械能不变
C.重力势能减少,动能增大,机械能不变
D.重力势能增大,动能不变,机械能增大
【答案】(1)化学;内;热值大
(2)C
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒
【解析】【解答】(1)燃料燃烧是化学变化的过程,将化学能转化为内能。液氢燃烧能生成水,不污染环境,主要的是它的热值大,燃烧时能放出大量的热。故答案是:第1空化学能,第2空内能、第3空热值大。
(2)从远月点向近月点运动的过程中,高度减小,势能减小,转化为动能,所以动能增大,但是总的机械能不变,能量之间可以相互转化,但是总能量不变。故C正确。
【分析】能量之间可以相互转化,可以从一种形式转化为另一种形式,也可以从一个物体转移到另一个物体,但是总能量保持不变,能量是守恒的。
六、综合题
19.(2023九上·湖北月考) 家庭照明使用的灯泡已经经过三个阶段的发展,图 1 甲是白炽灯,图 1 乙是节能灯,图1 丙是 LED 灯。我国从 2012 年 10 月 1 日起逐步淘汰白炽灯,提倡使用节能灯;从 2014 年 10 月1 日起禁止销售 60 瓦以上白炽灯。小明同学从相关资料中收集到,当这三种灯具照明效果相当时, 它们的有关数据如下表一,试回答:
表一:
灯泡类型 U 额/V P 额/W
白炽灯 220 100
节能灯 220 20
LED 灯 220 12
表二:
相同亮度
LED 灯 节能灯
12W 20W
18W 30W
36W 60W
(1)从表一可知,白炽灯正常使用 1h,消耗的电能为 kW·h,若该白炽灯工作时的能量转化情况如图 2,则白炽灯的发光效率是 ;由表一中的数据,计算 LED 灯的发光效率为 。(结果保留 1 位小数)
(2)表二为 LED 灯与节能灯的对比广告图,如果广告属实,将一个额定功率为 40W 的节能灯替换成亮度相当的 LED 灯,假设这盏灯日均工作 10 小时,通过计算说明一年(以 360 天计算)可以节约用电多少度。
【答案】(1)0.1;10%;83.3%
(2)(2)由表二中的数据可知, 相同亮度时, LED灯与节能灯的功率比为 3: 5
计算可知 的节能灯与 的 LED灯竞度相当,
LED灯减少功率
一年节约用电为 度
【知识点】能量的转化或转移;能量守恒;科学探索;电功的计算;电功计算公式的应用;电功率;电功率的计算
【解析】【解答】(1) 从表一可知,白炽灯正常使用时,功率P=100W=0.1kW,使用时间t=1h,可以计算出消耗的电能;根据图二,白炽灯消耗100J的电能,只有10J被转化为光能,转化效率;因为12W的LED与100W的白炽灯亮度相同,所以亮灯的发光功率相同,则白炽灯产生10J的光能所需的时间为,则LED发光1s所需的电能为,LED的效率为;
(2)将一个额定功率为 40W 的节能灯替换成亮度相当的 LED 灯,功率减小了=16W=0.016kW,一年时间为t=3600h,则节约电能
【分析】考查电功的计算、效率的计算。
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