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14.3 能量的转化和守恒(分层练习)
目 录
1
考点01 能量的转化 1
考点02 能量的转移 5
考点03 能量守恒定律 7
12
22
考点01 能量的转化
1.自然界中的各种现象都是互相联系的。在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化。下列各种能量转化符合实际的是( )
A.汽油燃烧将化学能转化为内能
B.电动机将机械能转化为电能
C.太阳能电池板将电能转化为光能
D.手机电池充电过程将化学能转化为电能
【答案】A
【解析】A.燃料燃烧是将化学能转化为内能的变化,故A正确。
B.电动机工作时将电能转化为机械能;故B错误。
C.太阳能电池板把太阳能转化为电能,故C错误。
D.给手机充电是电能转化为化学能储存起来的过程;故D错误。
故答案为:A。
2.如图所示,关于能量转化图说法不正确的是( )
A.燃料燃烧时,将化学能转化为光能和内能
B.植物吸收太阳光进行光合作用,光能转化为化学能
C.水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能
D.能量转化是非常普遍的现象,各种形式的能量可以自由的相互转化
【答案】D
【解析】A.燃料燃烧时,将化学能转化为光能和内能,故A正确,不符合题意;
B.植物吸收太阳光进行光合作用,将光能转化为化学能,故B正确,不符合题意;
C.水电站里水轮机带动发电机发电,将机械能转化为电能,故C正确,不符合题意;
D.能量转化是非常普遍的现象,各种形式的能量在一定条件下可以相互转化,故D错误,符合题意。
故选项为:D。
3.自然界中的各种现象都是互相联系的。科学家们经过长期探索,发现能量转化是非常普遍的,在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的。下列关于能量转化的说法错误的是( )
A.内燃机利用燃料的内能做功,将其转化为机械能
B.太阳能电池将光能转化为电能
C.给蓄电池充电将电能转化为化学能进行存储
D.人体生命活动时将化学能转化为内能和机械能等
【答案】A
【解析】A.内燃机利用燃料的化学能转化为内能,再对外做功,转化为机械能,故A符合题意;
B.太阳能电池是将光能转化为电能,故B不符合题意;
C.给蓄电池充电是将电能转化为化学能进行存储,故C不符合题意;
D.人体生命活动时将化学能转化为内能和机械能等,故D不符合题意;
故答案为:A。
4.以下四幅图中,关于能量转化说法正确的是( )
A.图甲所示,过山车向下运动时,是动能转化为重力势能
B.图乙所示,水电站将水的电能转化为机械能
C.图丙所示,自行车运动员奋力蹬车时,人体内的一部分化学能转化为机械能
D.图丁所示,汽车在刹车过程中,刹车片会发热,将内能转化为机械能
【答案】C
【解析】A.图甲所示,过山车向下运动时,是重力势能转化为动能 ,A错误
B. 图乙所示,水电站将水的机械能转化为电能 ,B错误
C. 图丙所示,自行车运动员奋力蹬车时,人体内的一部分化学能转化为机械能 ,C正确
D.图丁所示,汽车在刹车过程中,刹车片会发热,将机械能转化为内能 ,D错误
综上选C
5.观察下列发生的现象,讨论发生了哪些能量转化,下列说法正确的是( )
A.来回迅速摩擦双手,手掌变热,机械能转化为内能
B.给充电宝充电时,将化学能转化为电能
C.黑塑料袋内盛水,插温度计后系好袋口,放在阳光下,温度计示数上升,光能转化为内能
D.将钢笔杆在头发或毛皮上摩擦后靠近细碎纸屑,发现钢笔杆能吸引纸屑,是内能转化为电能
【答案】AC
【解析】A.摩擦双手,手掌变热,将机械能转化为内能,温度升高,A符合题意;
B.给充电宝充电时,消耗电能,得到化学能,电能转化为化学能,B不符合题意;
C.黑塑料袋内盛水,放在阳光下,温度计示数上升,内能变大,光能转化为内能,C符合题意;
D.摩擦后的钢笔杆吸引细碎纸屑,是摩擦时实现电子转移,笔杆带了电,D不符合题意。
故答案为:AC.
6.关于下列各图中所涉及到的能量转化进程,描述正确的是( )
A.水力发电时,机械能转化为电能
B.搓手取暖时,机械能转化为内能
C.给手机充电时,化学能转化为电能
D.电水壶给水加热时,电能转化为内能
【答案】ABD
【解析】A.水力发电时,水的机械能转化为电能,故A正确;
B.搓手取暖时,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,故B正确;
C.给手机充电时,电能转化为化学能,故C错误;
D.电水壶给水加热时,电能转化为内能,故D正确;
故答案为ABD。
7.2023年8月29日,搭载自主知识产权“麒麟9000S”芯片的华为Mate60Pro发布。在给该款华为手机的“锂离子聚合物”电池充电的过程中,能量转化的主要形式是 (填写什么形式的能量转化成什么形式的能量)。
【答案】电能转化成化学能
【解析】在给该款华为手机的“锂离子聚合物”电池充电的过程中,能量转化的主要形式是电能转化为化学能。
8.如图所示的实验装置,当塞子从试管口喷出时,水蒸气的内能转化成塞子的 能.这个能量转化过程与汽油机工作时 冲程的能量转化过程一样.
【答案】机械;做功
【解析】如图所示的实验装置,当塞子从试管口喷出时,水蒸气的内能转化成塞子的机械能.这个能量转化过程与汽油机工作时做功冲程的能量转化过程一样.
9.能量的转化在生活中处处可见,有时,一种形式的能可以转化为另外两种形式。请仿照示例,写出一个生活中的实例并说明能量的转化情况。
示例:闭合开关,电灯发光。
能的转化:电能转化为内能和光能。
示例: 。
能的转化: 。
【答案】搓手时,手的温度升高;机械能转化为内能
【解析】(1)从手时,手的温度升高。
(2)机械能转化为内能。
10.小华家使用的是天然气热水器,该热水器的铭牌标明了它的热效率,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能,有多大比例转化为水的内能。小华尝试估测该热水器的热效率,以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15℃,热水器输出热水的温度为40℃,注水前天然气表的示数是2365.89m3,注水后变为2366.05m3,天然气的热值为3.2×107J/m3,;水的比热容为。
(1)天然气热水器工作时将 能转化为 能;
(2)水吸收的热量是多少 ?
(3)请你估测该热水器的热效率 。(百分号前保留整数)
【答案】(1)化学;内
(2)4.2×106J
(3)82%
【解析】(1)天然气热水器工作时将化学能转化为内能;
(2)水的质量m=ρV=103kg/m3×40×10-3m3=40kg,
水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×40kg×(40℃-15℃)=4.2×106J;
(3)消耗天然气的体积:
V气=2366.05m3-2365.89m3=0.16m3,
天然气完全燃烧放出的热量:Q放=V气q=0.16m3×3.2×107J/m3=5.12×106J;
该热水器的热效率:。
考点02 能量的转移
1.下列情境中,属于能量转移的是( )
A.钻木取火
B.电灯发光
C.用热水袋取暖
D.木炭燃烧
【答案】C
【解析】A.钻木取火,通过做功改变物体的内能,属于能量的转化,故A错误;
B.电灯发光,通过电流做功,将电能转化为水的内能,属于能量的转化,故B错误;
C.用热水袋取暖,通过热传递改变物体的内能,属于能量的转移,故C正确;
D.木炭燃烧时发热,将燃料的化学能转化为内能,属于能量的转化,故D错误。
故选:C。
2.下列几种现象中,只发生能的转移而不发生能的转化过程的是( )
A.冬天晒太阳暖和
B.锯木材锯条发热
C.钻木取火
D.双手因摩擦而发热
【答案】A
【解析】A.冬天晒太阳暖和是太阳的内能转移到人的身上,故A符合题意;
B.锯木材锯条发热是机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.钻木取火是机械能转化为内能,故C不符合题意;
D.双手因摩擦而发热是机械能转化为内能,故D不符合题意;
故答案为:A。
3.如图所示,从能量的转化和转移角度可用下面三句话来概括:①小男孩儿克服摩擦做功,动能转化为内能;②小男孩儿从滑梯上滑下时,重力势能转化为动能;③小男孩儿的臀部吸热,内能增加,温度升高。以上三句话从能量转化和转移先后排列顺序正确的是( )
A.①②③
B.②③①
C.②①③
D.③②①
【答案】C
【解析】根据图片可知:
②小男孩儿从滑梯上滑下时,重力势能转化为动能;
①小男孩儿克服摩擦做功,动能转化为内能;
③小男孩儿的臀部吸热,内能增加,温度升高。
即正确顺序为②①③.
故选C。
4.能源、材料和信息是人类社会发展的三大支柱,下面有关内容错误的是( )
A.半导体制作的LED(发光二极管)具有单向导电性
B.不同广播电台发射电磁波的频率不相同
C.因为核聚变比核裂变释放的能量更大,所以被广泛利用于核电站
D.能量的转化和转移具有方向性
【答案】C
【解析】A.半导体制作的发光二极管具有单向导电性,故A正确不合题意;
B.不同广播电台发射电磁波的频率不相同,故B正确不合题意;
C.核聚变不可控,而核裂变可控,所以核裂变被广泛利用于核电站,故C错误符合题意;
D.能量的转化和转移具有方向性,故D正确不合题意。
故选C.
5.下列事例中,能表示能量转化或转移具有方向性的事例是( )
A.电能可以转化为机械能,机械能也可以转化为电能
B.热量可以自发地从高温物体传递给低温物体,但却不能自发地从低温物体传递到高温物体
C.动能可以和重力势能相互转化
D.电能可以转化为内能,内能也可以部分转化为电能
【答案】B
【解析】A.电能可以转化为机械能,机械能也可以转化为电能,只能说明能量之间的相互转化,不能说能量转化具有方向性,A不符合题意;
B.热量可以自发地从高温物体传递给低温物体,但却不能自发地从低温物体传递到高温物体,说明能量转移具有方向性,B符合题意;
C.动能可以和重力势能相互转化,说明能量之间的相互转化,不能说能量转化具有方向性,C不符合题意;
D.电能可以转化为内能,内能也可以部分地转化为电能,能说明能量之间的相互转化,不能说能量转化具有方向性,D不符合题意。
故答案为:B.
考点03 能量守恒定律
1.有关能量守恒定律,下列说法中正确的是( )
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于能量转化过程
C.“摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律
D.按照能量守恒定律,永动机是不存在的
【答案】D
【解析】A.能量守恒定律适合所有能量间的相互转化,A不符合题意;
B.能量守恒定律适用于能量转化和转移的过程,B不符合题意;
C.摩擦生热消耗了机械能,得到内能,是能量间相互转化,符合能量守恒定律,C不符合题意;
D.按照能量守恒定律,永动机是不存在的,D符合题意。
故答案为:D.
2.据2021年9月29日澎湃新闻,广西南宁隆生达发电力科技有限公司声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组。该公司官网称,这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”,下列有关该装置的分析正确的是( )
A.根据能量守恒定律,该装置会一直转动下去
B.如果没有能量补充,该装置最终会停下来
C.发电技术突破了能量守恒定律,证明能量可以不守恒
D.不靠任何能量补充,该装置可实现1度电变为10度电
【答案】B
【解析】A.由于能量守恒定律,装置转动时自身消耗能量,如不补充能量,不会一直转动下去,A不符合题意;
B.由于能量是守恒的,如果没有能量补充,该装置最终会停下来,B符合题意;
C.能量转化中有损失,电容补偿式自循环发电系统,提高了利用率,C不符合题意;
D.不靠任何能量补充,不可能实现1度电变为10度电,D不符合题意。
故答案为:B.
3.如图所示是一款遥感无人机.它在匀速下降的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力势能减小 B.动能增加
C.机械能守恒 D.能量不守恒
【答案】A
【解析】A.无人机匀速下降的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,故A正确;
B.无人机匀速下降的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,故B错误;
C.无人机匀速下降的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,机械能减小,故C错误;
D.无人机匀速下降的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,机械能减小,机械能转化为内能,能量守恒,故D错误;
故答案为:A。
4.6月4日6时33分,神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,如图所示,这是返回舱与大气层摩擦引起的。下列关于返回舱穿越大气层下降过程中的能量说法正确的是( )
A.能量不守恒 B.内能总量保持不变
C.机械能守恒 D.机械能转化为内能
【答案】D
【解析】A.能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,总的能量是守恒的,故A错误。
BCD.返回舱下降时,与大气摩擦做功,机械能逐渐转化为内能,机械能减小,内能增加,故BC错误,D正确。
故答案为:D
5.如图所示,弹性小球在地面弹跳的频闪照片,下列关于该物理情景的有关物理知识说法中正确的是( )
A.小球弹起的高度越来越小,在此过程中能量守恒
B.根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C.在小球的运动中是通过热传递的方式使其内能增加
D.小球和地面之间发生撞击,内能转化为机械能
【答案】A
【解析】 AD.由图可知,小球运动过程中弹起的高度越来越小,说明重力势能越来越小,同时速度越来越慢,也就是动能越来越小,所以小球的机械能减少;机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功,与地面撞击做功,小球的机械能没有消失,而是将机械能转化成了部分内能,但能量的总量是守恒的,故A正确,D错误;
B.在小球的运动中,与空气摩擦做功或与地面撞击做功,有一部分机械能转化成了内能,所以小球的机械能总量会减小,故B错误;
C.在小球的运动中,与空气摩擦做功或与地面撞击做功,有一部分机械能转化成了内能,做功改变物体的内能,故C错误。
故选:A。
6.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
【解析】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.
7.许多实验器材在物理实验中能被重复利用,斜面就是其中之一,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.图甲测小车的速度,适当减缓斜面的坡度,便于测量小车运动的时间
B.图乙探究摩擦力对运动的影响,整个实验过程遵循能量守恒定律
C.图丙在探究动能大小的影响因素实验中,研究的是小木块具有的动能
D.图丁用2.5N的拉力将重4N的物体沿斜面匀速直线拉动,斜面效率为80%
【答案】ABD
【解析】A.斜面倾角越小,小车运动时间越长,为便于测量小车的运动时间,所以实验中,斜面应保持很小坡度,故A正确;
B.所有能量的转化和转移都遵循能量守恒定律,整个实验过程遵循能量守恒定律,故B正确;
C.根据转换法可知,图丙在探究动能大小的影响因素实验中,用木块移动的距离表示A撞击木块前的动能大小,所以而不是小木块具有的动能,故C错误;
D.由于斜面倾斜角为30°,所以s=2h;用2.5N的拉力将重4N的物体沿斜面匀速直线拉动,斜面的机械效率为
故D正确。
故选ABD。
8.如图是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,这一过程摆球的 能转化为内能, (选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。B、C两点等高,则小球在B位置的速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)在C位置的速度。
【答案】机械;遵循;大于
【解析】如图是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,这一过程摆球的机械能转化为内能,遵循能量守恒定律。B、C两点等高,则小球在B位置的速度大于在C位置的速度。
9.中国古代玩具“饮水鸟”曾经让大科学家爱因斯坦也惊叹不已。饮水鸟内装有乙醚液体,鸟头四周包有棉花,平时如图甲所示,鸟身略向前倾,上球和下球空间中充有乙醚的饱和蒸气,当给鸟的嘴滴上水后,水蒸发吸热,使上球乙醚蒸气温度下降,气压减小,小于下球乙醚饱和蒸气的气压,下球的乙醚被压到上球,于是整个鸟的重心上移,形成如图乙所示的状态,鸟嘴“喝水”,同时上、下球中的乙醚蒸气连通混合,气压趋于一致,上球中的乙醚由于重力又流回到下球,饮水鸟的姿态又回到图甲所示的状态,如此循环往复。根据以上分析,“饮水鸟”可以看成 填写一种机械装置的名称,“饮水鸟”获得的机械能是由空气的 能转化而来的。“饮水鸟”在能量转化过程中 选填“符合”或“不符合”能量守恒定律。
【答案】杠杆;内;符合
【解析】 “饮水鸟”有支点,可绕支点转动,可以看成杠杆,“饮水鸟”绕支点转动,获得的机械能,是发生物态变化时,吸热放热,由空气的内能转化而来的;“饮水鸟”在能量转化过程中符合能量守恒定律。
10.乒乓球从高处落向地面时,每次弹起的高度越来越小,这一过程是否遵循能量守恒定律?
【答案】答:乒乓球从高处落向地面时,每次弹起的高度越来越小,这一过程同样遵循能量守恒定律.只是在整个过程中,由于与地面碰撞和与空气摩擦,一部分机械能转化为了内能,但能的总量保持不变.
【解析】能量既不会创生,也不会消灭,它只能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,在转化或转移的过程中,能量的总量不变,这就是能量守恒定律.
11.众所周知,爱因斯坦是一位伟大的理论科学家,他曾发明过“环保”不耗电的电冰箱.这种电冰箱内部有一种小型的浸入式致冷器,它能浸在需要冷却的液体中。这种电冰箱根本不需要常规电源,它的运行仅靠水龙头的压力,带动一台射水泵,从而在一个气室内产生真空,水和少量甲醇则在此处化为蒸气.管中甲醇会慢慢用完,但是这种液体不仅价格便宜,而且很容易弄到。这种冰箱在工作时,被冷却的液体内能 (选填“增大”、“减小”),
你认为这种不用电的冰箱 (选填“遵守”或“不遵守”)能量守恒定律。
【答案】减小;遵守
【解析】冰箱在工作时,被冷却的液体的温度降低,故其内能减小;对于能量的转化和守恒定律是自然界普遍的规律,任何一种能量转化都遵守能量守恒定律,故这种不用电的冰箱也是遵守能量的守恒定律的。
故答案为:减小;遵守
一、选择题
1.某机器的能量流向如图所示,据此推理该机器可能是( )
A.热机 B.电动机 C.发电机 D.电热水器
【答案】B
【解析】如图该机器将大部分电能转化成了机械能,还有一部分电能转化成了内能,
A.热机主要是将内能转化为机械能的机器,不合题意;
B.电动机在工作时,主要将电能转化为机械能,还有一少部分电能转化为内能,符合题意;
C.发电机是将机械能转化为电能的机器,不合题意;
D.电热水器主要是将电能转化为内能,不合题意.
故选B.
2.下列说法中正确的是( )
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能
【答案】D
【解析】解:A.电饭锅主要是用来发热的,因此,电饭锅工作时,主要将电能转化成为内能,故A错误;
B.电风扇工作时,消耗电能,使电风扇转动,得到的是机械能,故B错误;
C.干电池给灯泡供电时,将化学能转化为电能,再提供给灯泡,故C错误;
D.在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能,故D正确.
故选D.
3.(2018·内江)根据能量守恒定律,下列情形可能发生的是( )
A.随着科学技术不断发展和提高,永动机是可以制成的
B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C.电水壶里的水沸腾后断电,水的沸腾却一直持续下去
D.出枪膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续运动
【答案】B
【解析】A. 永动机是不可以制成的,因为它违背了能量守恒定律的原理,A不符合题意;
B 两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,由于具有动能,会继续冲上右斜面,将动能转化为部分重力势能,B符合题意;
C. 在电水壶的使用过程中,吸热温度保持不变,断电后,水不再吸收热量,水的沸腾会停止,C不符合题意。
D. 子弹射穿木板的情景,由于摩擦生热会使动能减小,它的速度减慢,D不符合题意;
故答案为:B.
4.(2018·绵阳)2018年4月2日,天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。8.5t重的天宫一号,在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层。其中部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。最后大约1.5t残骸坠入南太平洋。在这个过程中,天宫一号的部分机械能( )
A.通过热传递转化为大气的内能
B.通过重力做功转化为大气的内能
C.通过摩擦做功转化为大气的内能
D.通过重力做功转化为残骸的内能
【答案】C
【解析】天宫一号由于受到重力的作用,在空气中加速下落的过程中,与大气层剧烈的摩擦,部分机械能通过摩擦做功转化为大气的内能,C符合题意。
故答案为:C
5.(2018·株洲)智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势,零排放、无污染。智轨列车的动力系统在输出动力的过程中( )
A.电能转化为机械能 B.内能转化为机械能
C.机械能转化为电能 D.机械能转化为内能
【答案】A
【解析】智轨列车的动力系统在输出动力的过程中将电能转化为机械能,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A.
6.(2024九下·郯城模拟)下列关于课本插图所示的实验现象及相关分析,不正确的是( )
A.图甲:迅速向下压活塞硝化棉燃烧起来,说明做功可以改变物体的内能
B.图乙:小球来回摆动的幅度越来越小,是因为小球的机械能在不断减小
C.图丙:通电后会感到电炉内电阻丝发热,说明电流通过电阻丝产生热量
D.图丁:加热的铁皮罐用冷水浇后变扁,是因为铁皮罐体的“热胀冷缩”造成的
【答案】D
【解析】A.图甲:迅速向下压活塞硝化棉燃烧起来,活塞对气体做功,使气体的内能增大,温度升高,说明做功可以改变物体的内能,故A正确,不符合题意;
B.图乙:小球来回摆动的幅度越来越小,是因为小球运动过程中,不断克服阻力做功,机械能在不断减小,故B正确,不符合题意;
C.图丙:通电后会感到电炉内电阻丝发热,说明电流通过电阻丝,将电能转化为内能,不断产生热量,故C正确,不符合题意;
D.图丁:加热的铁皮罐用冷水浇后变扁,是因为铁皮罐体内的气体遇冷液化,导致罐内的气压减小,小于罐外的大气压,在大气压作用下,铁皮罐变扁,故D错误,符合题意。
故选择D
7.(2024九下·济南模拟)某路灯照明系统主要由太阳能电池板、蓄电池、控制器和LED灯具,灯杆及其它配件组成。太阳能电池白天对蓄电池充电,晚上该蓄电池再对LED灯供电,这些功能均由控制器调节管理,其能量转化过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲是“光能” B.蓄电池(白天)是“电源”
C.乙是“电能” D.蓄电池(晚上)是“用电器”
【答案】C
【解析】A.甲是太阳能电池将太阳能转化成的电能,故A错误;
B.白天的蓄电池将电能转化为化学能,储存起来,消耗电能,相当于用电器,故B错误;
CD.晚上蓄电池将化学能转化为电能,供LED灯使用,晚上的蓄电池是电源,乙是电能,故C正确,D错误。
故选C。
8.(2024九下·顺城模拟)我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站,它可以利用风能和光能发电,获得的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来。如图所示,再利用水的机械能发电,从而弥补了风能、光能不稳定,转化的电能难储存等不足,堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是( )
A.风能、光能和电能都是一次能源
B.抽水时,消耗的电能全部转化为水的机械能
C.太阳光来源于太阳内部的核聚变释放的能量
D.不同形式的能量可以相互转化,说明能量不守恒
【答案】C
【解析】A.风能和光能是一次能源,电能是二次能源,故A错误;
B.该电站抽水蓄能时,可将电能大部分转化为机械能储存起来,故B错误;
C.太阳内部时刻在进行着核聚变,因此发光发热,太阳光就是太阳内部的核聚变释放的能量,故C正确;
D.能量不会凭空消失,也不会凭空产生,只会发生转化或转移,故D错误。
故选C 。
9.(2024九下·沭阳模拟)已完成海试的航空母舰福建号采用了最先进的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中,如图所示,当弹射车内的导体有强电流通过时,弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞。与电磁弹射器工作原理相同的是( )
A.发电机 B.电动机 C.电视机 D.电水壶
【答案】B
【解析】弹射车内的导体有电流通过时,弹射车对舰载机提供推力而快速起飞,能量转化为电能转化为机械能;与电动机的原理类似,B正确,
A.发电机是根据电磁感应现象制成的,能量转化为机械能转化为电能,故A不符合题意;
C.电视机工作时主要将电能转化为光能和声能,故C不符合题意;
D.电水壶是利用电流的热效应工作的,故D不符合题意。
故选B。
10.(2024九下·荥阳模拟)近年来随着“神舟上天,蛟龙下海”,中华民族“上天入海”的梦想得以实现。下列有关说法正确的是( )
A.“空间站”的太阳能电池板将太阳能转化为电能
B.“天和”核心舱升入太空后,与地面通过超声波联系
C.“国和一号”核电机组发电,利用的是核裂变释放的能量
D.“奋斗者号”潜水器用钛合金制作外壳,利用了其导电性好
【答案】A
【解析】A.从能量转化可以看出“空间站”的太阳能电池板将太阳能转化为电能,A正确;
B.“天和”核心舱升入太空后,太空中是真空环境,声音无法传播,与地面通过电磁波联系,B错误;
C.“国和一号”核电机组发电,是利用可控的核裂变释放能量,C错误;
D.“奋斗者号”潜水器用钛合金制作外壳,利用其强度大的特点,D错误。
故答案为:A。
二、多选题
11.(2024九下·济南模拟)许多实验器材在物理实验中能被重复利用,斜面就是其中之一,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.图甲测小车的速度,适当减缓斜面的坡度,便于测量小车运动的时间
B.图乙探究摩擦力对运动的影响,整个实验过程遵循能量守恒定律
C.图丙在探究动能大小的影响因素实验中,研究的是小木块具有的动能
D.图丁用2.5N的拉力将重4N的物体沿斜面匀速直线拉动,斜面效率为80%
【答案】ABD
【解析】A.斜面倾角越小,小车运动时间越长,为便于测量小车的运动时间,所以实验中,斜面应保持很小坡度,故A正确;
B.所有能量的转化和转移都遵循能量守恒定律,整个实验过程遵循能量守恒定律,故B正确;
C.根据转换法可知,图丙在探究动能大小的影响因素实验中,用木块移动的距离表示A撞击木块前的动能大小,所以而不是小木块具有的动能,故C错误;
D.由于斜面倾斜角为30°,所以s=2h;用2.5N的拉力将重4N的物体沿斜面匀速直线拉动,斜面的机械效率为
故D正确。
故选ABD。
12.(2024九下·青山湖模拟)如图所示,下列实验仪器工作时,把电能转化为机械能的是( )A.电流表 B.电压表
C.发电机 D.电动机
【答案】ABD
【解析】A.电流表通电后使得指针偏转,A正确
B. 电压表 通电后使得指针偏转,B正确
C.发电机为机械能转化为电能,C错误
D.电动机 为电能转化机械能,D正确
综上选ABD
13.(2023九下·南宁模拟)关于热量、内能和温度的关系,下列说法正确的是( )
A.煤气燃烧越充分,它的热值越大
B.物体的温度越高,含有的热量越多
C.内能和温度有关,0℃的物体也有内能
D.能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的总量总保持不变
【答案】CD
【解析】A.热值是燃料的一种性质,只与燃料的种类有关,与是否完全燃烧无关,故A错误;
B.物体的温度越高,则含有的内能越大,故B错误;
C.内能和温度有关,一切物体都有内能,故C正确;
D.能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但是能量并没有消失,只是转化为其它形式,而能量的总量总保持不变,故D正确。
故选CD。
14.(2023·竹山模拟)下列说法正确的是( )
A.物体的内能增大,温度不一定升高
B.自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
C.新型电热毯的电阻丝是用超导体材料制成的
D.消耗电能相同的用电器,产生的热量不一定相同
【答案】AD
【解析】A.物体的内能增大,温度不一定升高,比如晶体熔化时,吸收热量,内能增大,温度不变,A符合题意;
B.自然界中水能的循环再生过程,遵循能量守恒定律,B不符合题意;
C.新型电热毯的电阻丝不能用超导体材料制成,因为超导体材料的电阻为零,在电路中不会发热,C不符合题意;
D.消耗电能相同的用电器,产生的热量不一定相同,因为只有电热器才会把电能全部转化为内能,电动机工作时大部分转化为机械能,D符合题意。
故答案为:AD。
三、填空题
15.(2024九下·扶沟模拟)如图是许昌市某中学科技创新社团设计的电磁炮原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触,并与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会受到向右的力,于是将炮弹发射出去,如果轨道及金属杆的电阻和摩擦均不计,电磁炮在发射过程中将电能转化为 能,请你举出生活中与电磁炮能量转换方式相似的一种用电器: ;在电路连接都完好的情况下,实验现象不太明显,请你提出一种改进措施 。
【答案】机械;电动机;提高电源电压
【解析】电磁炮的原理是:位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,电磁炮发射过程中将电能转化为机械能;它与生活中电动机、扬声器的原理是相同的。通电导体在磁场中受力的大小与电流的大小和磁场的强度有关,在电路连接都完好的情况下,实验现象不太明显,可以提高电源电压,增大电路中的电流,使炮弹受到的力增大。
故答案为:机械;电动机;提高电源电压。
16.(2024·重庆模拟)电动汽车在行驶时,电能主要转化为 ;而电动机产生的热量很难回收,这是因为能量的转化和转移是具有 的。有人认为汽车在行驶过程中,可以使发电机发电,从而永远运动下去,这种说法违背了 定律。
【答案】机械能;方向性;能量守恒
【解析】第1空、 电动汽车在行驶时,电能主要转化为机械能,驱动车辆前进,故该空填“机械能”;
第2空、 能量的转化和转移是具有方向性的,这意味着能量在转化或转移过程中会不可避免地损失一部分,而且这些损失的能量往往无法回收或再利用,故该空填“方向性”;
第3空、 汽车在行驶过程中,即使可以通过发电机发电,也无法避免能量的损耗和摩擦等因素的影响。根据能量守恒定律,能量在任何过程中都不会凭空产生或消失,只会从一种形式转化为另一种形式,或者在不同物体之间转移。因此,汽车的能量来源最终还是需要外部的供电,而不能依靠自身的发电来维持永远运动。故该空填“能量守恒”。
17.(2024·玉林模拟)自然界中的各种形式的能量是可以相互转化的:摩擦生热,机械能转化为 能; 电动机带动抽水机把水送到高处,电能转化为 能。
【答案】内;机械
【解析】摩擦生热,机械能转化为内能; 电动机带动抽水机把水送到高处,电能转化为机械能。
18.(2024九下·凤翔模拟)空间站中所需的电能主要来源于太阳能帆板。如图所示,太阳能帆板是一种把太阳能转化为 能的装置,它相当于电路中的 (选填“用电器”或“电源”)。太阳能是通过太阳内部的核 (选填“裂变”或“聚变”)产生的。
【答案】电;电源;聚变
【解析】如图所示,太阳能帆板吸收太阳能,把太阳能转化为电能的装置,太阳能帆板可以为电路提供电能,故相当于电路中的电源。
太阳内部主要发生的是核聚变,氢元素通过核聚变形成氦元素,并释放出大量的能量,这些能量以光和热的形式向太阳系散发,为地球提供光照和温暖。故太阳能是通过太阳内部的核聚变。
19.(2024云梦一模)如图是一辆从山底开往山顶的小轿车,汽车发动机工作时将内能转化为 能;山顶的大气压比山底的大气压 (填“高”或“低”);小轿车高速行驶时会产生升力,使车对地面的压力减小,产生升力是因为流体中流速大的位置压强 。
【答案】机械;低;小
【解析】(1)如图是一辆从山底开往山顶的小轿车,汽车发动机工作时将内能转化为机械能;
(2)山顶比山底的高度大,则山顶的大气压比山底的大气压低;
(2)轿车高速行驶时会产生升力,使车对地面的压力减小,产生升力是因为流体中流速大的位置压强小。
20.(2024九下·青山湖模拟)如图,让小球从光滑轨道的A点由静止开始自由滑下,A点的高度大于B点的高度,沿轨道到达B点后离开(不计空气阻力);则小球自由滑下时,轨道AO对小球的支持力做功 (选填“为零”或“不为零”);小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是 (选填“a”、“b”或“c”)。
【答案】为零;c
【解析】 轨道AO对小球的支持力做功 为零,由于空气摩擦做功使得能量有损耗,最高高度小于A点,运动轨迹为c
综上第1空为为零;第2空为c
21.(2024·广东模拟)如图中的小孩从滑梯上滑下,臀部会感觉很烫,说明了 可以改变物体的内能,小孩的机械能 (选填“增加”、“不变”或“减少”),在此过程中,能量发生了转化,能量 (选填“是”、“不是”)守恒的。
【答案】做功;减小;是
【解析】小孩从滑梯上滑下时,摩擦力对小孩做功把机械能转化为内能,所以机械能减小,此过程是通过做功来改变内能的。
小孩从滑梯上滑下的过程中机械能转化为内能,能量发生了转化,根据能量守恒定律,能量的总量保持不变。
四、实验探究题
22.(2019·苏州模拟)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图甲所示.请回答下列问题.
(1)从同一高度由静止释放的目的是 ,该实验的目的是研究铁球的动能大小与 (选填“质量”或“速度”)的关系.
(2)该实验是通过观察 的大小,来说明铁球对木块做功的多少.
(3)有同学将实验装置改进成图乙所示,利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较.可以研究铁球的动能大小与 (选填“质量”或“速度”)的关系.
(4)该同学还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,探究铁球的动能大小与质量的关系,这个设计方案是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 .
【答案】(1)控制到达水平面的速度相同;质量
(2)木块移动的距离
(3)速度
(4)错误;压缩程度相同,小球的动能相同,对木块做的功相同,木块移动的距离相同
【解析】(1) 让质量不同的小球从同一斜面的同一高度滚下的小球到达水平面的速度相同,探究的是动能与质量的关系;
(2)木块移动的距离越大,小球具有的动能就越大;木块移动的距离越小,小球具有的动能就越小;
(3)铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放时弹簧的弹性势能不同,小球的速度不同,木块被撞击后移动的距离不同,说明小球的动能不同;
(4)质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度时,弹簧的弹性势能相同,小球获得的动能相同,木块被撞击后移动的距离相同,无法探究铁球的动能大小与质量的关系。
故答案为:(1)控制到达水平面的速度相同,质量;(2)木块移动的距离;(3)速度;(4)错误,压缩程度相同,小球的动能相同,对木块做的功相同,木块移动的距离相同。
1.小欣尝到了知识归纳整理的甜头,学习物理后,对知识归纳如下,错误的( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】解:在A答案中,出现了一处错误——发电机:电能转化为机械能.
将电能转化为机械能的是电动机;发电机是将机械能转化为电能的装置.
故选A.
2.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.是由水的内能转化来的 B.是由水的重力势能转化来的
C.是由乒乓球的内能转化来的 D.是由乒乓球的化学能转化来的
【答案】B
【解析】解: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,水的重心不断降低,重力势能不断减小,重力势能转化为乒乓球的机械能,故乒乓球的机械能不断增加;
故选B.
3.今年春节前后,我国出现大范围降雪,严重妨碍了人们的交通出行。工作人员夜以继日的辛勤劳动保障了广大人民群众的出行安全。如下图所示是除雪车正在消除路面积雪的场景。(g取)
(1)冬天由于水蒸气液化,除雪车玻璃 (选填“内”或“外”)侧容易起雾;
(2)除雪车的方向盘属于简单机械 (填简单机械的名称);使用它是为了 ;
(3)若除雪车在水平路面上以的速度,匀速直线行驶,则行驶的路程是 若它受到的阻力是,牵引力的功率是 ;
(4)当除雪车静止在水平路面上时,对地面的压强为,车轮与水平路面的总接触面积为,则此时除雪车的质量是 。
【答案】(1)内
(2)轮轴;省力
(3)3000m;
(4)
【解析】(1)液化是高温的水蒸气在低温的玻璃上放热形成,由于车内的水蒸气温度高,所以在玻璃内侧容易起雾;
(2)除雪车的方向盘属于简单机械轮轴;使用它是为了省力;
(3)除雪车行驶的路程s=vt=5m/s×600s=3000m;
牵引力的功率P=Fv=6000N×5m/s=3×104W;
(4)除雪车的重力G=F=pS=2×105Pa×3000×10-4m2=6×104N;
则除雪车的质量:。
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14.3 能量的转化和守恒(分层练习)
目 录
1
考点01 能量的转化 1
考点02 能量的转移 3
考点03 能量守恒定律 4
8
13
考点01 能量的转化
1.自然界中的各种现象都是互相联系的。在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化。下列各种能量转化符合实际的是( )
A.汽油燃烧将化学能转化为内能
B.电动机将机械能转化为电能
C.太阳能电池板将电能转化为光能
D.手机电池充电过程将化学能转化为电能
2.如图所示,关于能量转化图说法不正确的是( )
A.燃料燃烧时,将化学能转化为光能和内能
B.植物吸收太阳光进行光合作用,光能转化为化学能
C.水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能
D.能量转化是非常普遍的现象,各种形式的能量可以自由的相互转化
3.自然界中的各种现象都是互相联系的。科学家们经过长期探索,发现能量转化是非常普遍的,在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的。下列关于能量转化的说法错误的是( )
A.内燃机利用燃料的内能做功,将其转化为机械能
B.太阳能电池将光能转化为电能
C.给蓄电池充电将电能转化为化学能进行存储
D.人体生命活动时将化学能转化为内能和机械能等
4.以下四幅图中,关于能量转化说法正确的是( )
A.图甲所示,过山车向下运动时,是动能转化为重力势能
B.图乙所示,水电站将水的电能转化为机械能
C.图丙所示,自行车运动员奋力蹬车时,人体内的一部分化学能转化为机械能
D.图丁所示,汽车在刹车过程中,刹车片会发热,将内能转化为机械能
5.观察下列发生的现象,讨论发生了哪些能量转化,下列说法正确的是( )
A.来回迅速摩擦双手,手掌变热,机械能转化为内能
B.给充电宝充电时,将化学能转化为电能
C.黑塑料袋内盛水,插温度计后系好袋口,放在阳光下,温度计示数上升,光能转化为内能
D.将钢笔杆在头发或毛皮上摩擦后靠近细碎纸屑,发现钢笔杆能吸引纸屑,是内能转化为电能
6.关于下列各图中所涉及到的能量转化进程,描述正确的是( )
A.水力发电时,机械能转化为电能
B.搓手取暖时,机械能转化为内能
C.给手机充电时,化学能转化为电能
D.电水壶给水加热时,电能转化为内能
7.2023年8月29日,搭载自主知识产权“麒麟9000S”芯片的华为Mate60Pro发布。在给该款华为手机的“锂离子聚合物”电池充电的过程中,能量转化的主要形式是 (填写什么形式的能量转化成什么形式的能量)。
8.如图所示的实验装置,当塞子从试管口喷出时,水蒸气的内能转化成塞子的 能.这个能量转化过程与汽油机工作时 冲程的能量转化过程一样.
9.能量的转化在生活中处处可见,有时,一种形式的能可以转化为另外两种形式。请仿照示例,写出一个生活中的实例并说明能量的转化情况。
示例:闭合开关,电灯发光。
能的转化:电能转化为内能和光能。
示例: 。
能的转化: 。
10.小华家使用的是天然气热水器,该热水器的铭牌标明了它的热效率,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能,有多大比例转化为水的内能。小华尝试估测该热水器的热效率,以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15℃,热水器输出热水的温度为40℃,注水前天然气表的示数是2365.89m3,注水后变为2366.05m3,天然气的热值为3.2×107J/m3,;水的比热容为。
(1)天然气热水器工作时将 能转化为 能;
(2)水吸收的热量是多少 ?
(3)请你估测该热水器的热效率 。(百分号前保留整数)
考点02 能量的转移
1.下列情境中,属于能量转移的是( )
A.钻木取火
B.电灯发光
C.用热水袋取暖
D.木炭燃烧
2.下列几种现象中,只发生能的转移而不发生能的转化过程的是( )
A.冬天晒太阳暖和
B.锯木材锯条发热
C.钻木取火
D.双手因摩擦而发热
3.如图所示,从能量的转化和转移角度可用下面三句话来概括:①小男孩儿克服摩擦做功,动能转化为内能;②小男孩儿从滑梯上滑下时,重力势能转化为动能;③小男孩儿的臀部吸热,内能增加,温度升高。以上三句话从能量转化和转移先后排列顺序正确的是( )
A.①②③
B.②③①
C.②①③
D.③②①
4.能源、材料和信息是人类社会发展的三大支柱,下面有关内容错误的是( )
A.半导体制作的LED(发光二极管)具有单向导电性
B.不同广播电台发射电磁波的频率不相同
C.因为核聚变比核裂变释放的能量更大,所以被广泛利用于核电站
D.能量的转化和转移具有方向性
5.下列事例中,能表示能量转化或转移具有方向性的事例是( )
A.电能可以转化为机械能,机械能也可以转化为电能
B.热量可以自发地从高温物体传递给低温物体,但却不能自发地从低温物体传递到高温物体
C.动能可以和重力势能相互转化
D.电能可以转化为内能,内能也可以部分转化为电能
考点03 能量守恒定律
1.有关能量守恒定律,下列说法中正确的是( )
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于能量转化过程
C.“摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律
D.按照能量守恒定律,永动机是不存在的
2.据2021年9月29日澎湃新闻,广西南宁隆生达发电力科技有限公司声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组。该公司官网称,这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”,下列有关该装置的分析正确的是( )
A.根据能量守恒定律,该装置会一直转动下去
B.如果没有能量补充,该装置最终会停下来
C.发电技术突破了能量守恒定律,证明能量可以不守恒
D.不靠任何能量补充,该装置可实现1度电变为10度电
3.如图所示是一款遥感无人机.它在匀速下降的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力势能减小 B.动能增加
C.机械能守恒 D.能量不守恒
4.6月4日6时33分,神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,如图所示,这是返回舱与大气层摩擦引起的。下列关于返回舱穿越大气层下降过程中的能量说法正确的是( )
A.能量不守恒 B.内能总量保持不变
C.机械能守恒 D.机械能转化为内能
5.如图所示,弹性小球在地面弹跳的频闪照片,下列关于该物理情景的有关物理知识说法中正确的是( )
A.小球弹起的高度越来越小,在此过程中能量守恒
B.根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C.在小球的运动中是通过热传递的方式使其内能增加
D.小球和地面之间发生撞击,内能转化为机械能
6.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
7.许多实验器材在物理实验中能被重复利用,斜面就是其中之一,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.图甲测小车的速度,适当减缓斜面的坡度,便于测量小车运动的时间
B.图乙探究摩擦力对运动的影响,整个实验过程遵循能量守恒定律
C.图丙在探究动能大小的影响因素实验中,研究的是小木块具有的动能
D.图丁用2.5N的拉力将重4N的物体沿斜面匀速直线拉动,斜面效率为80%
8.如图是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,这一过程摆球的 能转化为内能, (选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。B、C两点等高,则小球在B位置的速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)在C位置的速度。
9.中国古代玩具“饮水鸟”曾经让大科学家爱因斯坦也惊叹不已。饮水鸟内装有乙醚液体,鸟头四周包有棉花,平时如图甲所示,鸟身略向前倾,上球和下球空间中充有乙醚的饱和蒸气,当给鸟的嘴滴上水后,水蒸发吸热,使上球乙醚蒸气温度下降,气压减小,小于下球乙醚饱和蒸气的气压,下球的乙醚被压到上球,于是整个鸟的重心上移,形成如图乙所示的状态,鸟嘴“喝水”,同时上、下球中的乙醚蒸气连通混合,气压趋于一致,上球中的乙醚由于重力又流回到下球,饮水鸟的姿态又回到图甲所示的状态,如此循环往复。根据以上分析,“饮水鸟”可以看成 填写一种机械装置的名称,“饮水鸟”获得的机械能是由空气的 能转化而来的。“饮水鸟”在能量转化过程中 选填“符合”或“不符合”能量守恒定律。
10.乒乓球从高处落向地面时,每次弹起的高度越来越小,这一过程是否遵循能量守恒定律?
11.众所周知,爱因斯坦是一位伟大的理论科学家,他曾发明过“环保”不耗电的电冰箱.这种电冰箱内部有一种小型的浸入式致冷器,它能浸在需要冷却的液体中。这种电冰箱根本不需要常规电源,它的运行仅靠水龙头的压力,带动一台射水泵,从而在一个气室内产生真空,水和少量甲醇则在此处化为蒸气.管中甲醇会慢慢用完,但是这种液体不仅价格便宜,而且很容易弄到。这种冰箱在工作时,被冷却的液体内能 (选填“增大”、“减小”),
你认为这种不用电的冰箱 (选填“遵守”或“不遵守”)能量守恒定律。
一、选择题
1.某机器的能量流向如图所示,据此推理该机器可能是( )
A.热机 B.电动机 C.发电机 D.电热水器
2.下列说法中正确的是( )
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能
3.(2018·内江)根据能量守恒定律,下列情形可能发生的是( )
A.随着科学技术不断发展和提高,永动机是可以制成的
B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C.电水壶里的水沸腾后断电,水的沸腾却一直持续下去
D.出枪膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续运动
4.(2018·绵阳)2018年4月2日,天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。8.5t重的天宫一号,在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层。其中部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。最后大约1.5t残骸坠入南太平洋。在这个过程中,天宫一号的部分机械能( )
A.通过热传递转化为大气的内能
B.通过重力做功转化为大气的内能
C.通过摩擦做功转化为大气的内能
D.通过重力做功转化为残骸的内能
5.(2018·株洲)智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势,零排放、无污染。智轨列车的动力系统在输出动力的过程中( )
A.电能转化为机械能 B.内能转化为机械能
C.机械能转化为电能 D.机械能转化为内能
6.(2024九下·郯城模拟)下列关于课本插图所示的实验现象及相关分析,不正确的是( )
A.图甲:迅速向下压活塞硝化棉燃烧起来,说明做功可以改变物体的内能
B.图乙:小球来回摆动的幅度越来越小,是因为小球的机械能在不断减小
C.图丙:通电后会感到电炉内电阻丝发热,说明电流通过电阻丝产生热量
D.图丁:加热的铁皮罐用冷水浇后变扁,是因为铁皮罐体的“热胀冷缩”造成的
7.(2024九下·济南模拟)某路灯照明系统主要由太阳能电池板、蓄电池、控制器和LED灯具,灯杆及其它配件组成。太阳能电池白天对蓄电池充电,晚上该蓄电池再对LED灯供电,这些功能均由控制器调节管理,其能量转化过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲是“光能” B.蓄电池(白天)是“电源”
C.乙是“电能” D.蓄电池(晚上)是“用电器”
8.(2024九下·顺城模拟)我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站,它可以利用风能和光能发电,获得的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来。如图所示,再利用水的机械能发电,从而弥补了风能、光能不稳定,转化的电能难储存等不足,堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是( )
A.风能、光能和电能都是一次能源
B.抽水时,消耗的电能全部转化为水的机械能
C.太阳光来源于太阳内部的核聚变释放的能量
D.不同形式的能量可以相互转化,说明能量不守恒
9.(2024九下·沭阳模拟)已完成海试的航空母舰福建号采用了最先进的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中,如图所示,当弹射车内的导体有强电流通过时,弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞。与电磁弹射器工作原理相同的是( )
A.发电机 B.电动机 C.电视机 D.电水壶
10.(2024九下·荥阳模拟)近年来随着“神舟上天,蛟龙下海”,中华民族“上天入海”的梦想得以实现。下列有关说法正确的是( )
A.“空间站”的太阳能电池板将太阳能转化为电能
B.“天和”核心舱升入太空后,与地面通过超声波联系
C.“国和一号”核电机组发电,利用的是核裂变释放的能量
D.“奋斗者号”潜水器用钛合金制作外壳,利用了其导电性好
二、多选题
11.(2024九下·济南模拟)许多实验器材在物理实验中能被重复利用,斜面就是其中之一,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.图甲测小车的速度,适当减缓斜面的坡度,便于测量小车运动的时间
B.图乙探究摩擦力对运动的影响,整个实验过程遵循能量守恒定律
C.图丙在探究动能大小的影响因素实验中,研究的是小木块具有的动能
D.图丁用2.5N的拉力将重4N的物体沿斜面匀速直线拉动,斜面效率为80%
12.(2024九下·青山湖模拟)如图所示,下列实验仪器工作时,把电能转化为机械能的是( )A.电流表 B.电压表
C.发电机 D.电动机
13.(2023九下·南宁模拟)关于热量、内能和温度的关系,下列说法正确的是( )
A.煤气燃烧越充分,它的热值越大
B.物体的温度越高,含有的热量越多
C.内能和温度有关,0℃的物体也有内能
D.能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的总量总保持不变
14.(2023·竹山模拟)下列说法正确的是( )
A.物体的内能增大,温度不一定升高
B.自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
C.新型电热毯的电阻丝是用超导体材料制成的
D.消耗电能相同的用电器,产生的热量不一定相同
三、填空题
15.(2024九下·扶沟模拟)如图是许昌市某中学科技创新社团设计的电磁炮原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触,并与电源构成闭合电路,通电后金属杆就会受到向右的力,于是将炮弹发射出去,如果轨道及金属杆的电阻和摩擦均不计,电磁炮在发射过程中将电能转化为 能,请你举出生活中与电磁炮能量转换方式相似的一种用电器: ;在电路连接都完好的情况下,实验现象不太明显,请你提出一种改进措施 。
16.(2024·重庆模拟)电动汽车在行驶时,电能主要转化为 ;而电动机产生的热量很难回收,这是因为能量的转化和转移是具有 的。有人认为汽车在行驶过程中,可以使发电机发电,从而永远运动下去,这种说法违背了 定律。
17.(2024·玉林模拟)自然界中的各种形式的能量是可以相互转化的:摩擦生热,机械能转化为 能; 电动机带动抽水机把水送到高处,电能转化为 能。
18.(2024九下·凤翔模拟)空间站中所需的电能主要来源于太阳能帆板。如图所示,太阳能帆板是一种把太阳能转化为 能的装置,它相当于电路中的 (选填“用电器”或“电源”)。太阳能是通过太阳内部的核 (选填“裂变”或“聚变”)产生的。
19.(2024云梦一模)如图是一辆从山底开往山顶的小轿车,汽车发动机工作时将内能转化为 能;山顶的大气压比山底的大气压 (填“高”或“低”);小轿车高速行驶时会产生升力,使车对地面的压力减小,产生升力是因为流体中流速大的位置压强 。
20.(2024九下·青山湖模拟)如图,让小球从光滑轨道的A点由静止开始自由滑下,A点的高度大于B点的高度,沿轨道到达B点后离开(不计空气阻力);则小球自由滑下时,轨道AO对小球的支持力做功 (选填“为零”或“不为零”);小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是 (选填“a”、“b”或“c”)。
21.(2024·广东模拟)如图中的小孩从滑梯上滑下,臀部会感觉很烫,说明了 可以改变物体的内能,小孩的机械能 (选填“增加”、“不变”或“减少”),在此过程中,能量发生了转化,能量 (选填“是”、“不是”)守恒的。
四、实验探究题
22.(2019·苏州模拟)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图甲所示.请回答下列问题.
(1)从同一高度由静止释放的目的是 ,该实验的目的是研究铁球的动能大小与 (选填“质量”或“速度”)的关系.
(2)该实验是通过观察 的大小,来说明铁球对木块做功的多少.
(3)有同学将实验装置改进成图乙所示,利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较.可以研究铁球的动能大小与 (选填“质量”或“速度”)的关系.
(4)该同学还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,探究铁球的动能大小与质量的关系,这个设计方案是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 .
1.小欣尝到了知识归纳整理的甜头,学习物理后,对知识归纳如下,错误的( )
A.
B.
C.
D.
2.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.是由水的内能转化来的 B.是由水的重力势能转化来的
C.是由乒乓球的内能转化来的 D.是由乒乓球的化学能转化来的
3.今年春节前后,我国出现大范围降雪,严重妨碍了人们的交通出行。工作人员夜以继日的辛勤劳动保障了广大人民群众的出行安全。如下图所示是除雪车正在消除路面积雪的场景。(g取)
(1)冬天由于水蒸气液化,除雪车玻璃 (选填“内”或“外”)侧容易起雾;
(2)除雪车的方向盘属于简单机械 (填简单机械的名称);使用它是为了 ;
(3)若除雪车在水平路面上以的速度,匀速直线行驶,则行驶的路程是 若它受到的阻力是,牵引力的功率是 ;
(4)当除雪车静止在水平路面上时,对地面的压强为,车轮与水平路面的总接触面积为,则此时除雪车的质量是 。
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