14.1能量的转化与守恒随堂练习（含答案） 人教版物理九年级全册

14.1能量的转化与守恒
一、单选题
1．下列说法正确的是（　　）
A．摩擦起电过程中能量的转化是电能转化为机械能
B．盛夏，地面温度升高，地面含有的热量增多
C．热机和电动机能量转换是相同的
D．水的比热容大，比较适合作冷却剂
2．为了满足乡镇居民晚上的照明需要，应城很多乡镇在街道两旁装了风光互补型太阳能道路灯。查资料得知，它是利用风能和太阳能系统共同发电的装置。如图，它是由小风扇、太阳能电池板、蓄电池、照明灯组成，下列解释合理的是（ ）
A．太阳能电池板是将光能转化为电能的装置
B．蓄电池在白天充电时，将化学能转化为电能
C．照明灯工作时，没有消耗电能
D．小风扇是风力发电机，工作时是将电能转化为机械能
3．下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（　　）
A．燃料燃烧时放热 B．脚放在热水中取暖
C．来回搓手取暖 D．给手机充电时，手机发烫
4．关于如图所示的四个热学实验，下列说法错误的是（　　）
A． 竖直向上提升玻璃板，在玻璃板将要离开水面时，弹簧测力计的示数变大
B． 迅速用力向下压活塞，活塞对筒内空气做功，空气的内能增加，温度升高
C． 红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，表明温度高，分子热运动剧烈
D． 瓶内的气体对瓶塞做功，机械能转化为内能，瓶塞崩出时瓶口出现白雾
5．加拿大阿尔伯塔大学地质学家鉴定，年月爱德华王子岛一居民摄像头记录下陨石落地的影像和声音，系人类首次通过影像记录陨石坠地瞬间。下列有关说法正确的是（　　）
A．陨石进入大气层后，动能转化为重力势能
B．陨石进入大气层后，机械能转化为内能
C．陨石进入大气层后，机械能不变
D．陨石进入大气层后，动能不变
6．2023年11月23日，中国人民志愿军第十批在韩志愿军烈士遗骸归国，如图8所示。以下关于迎接仪式过程中的场景，说法错误的是（　　）
A．长空祭忠魂，英雄归故里。甲图中运载志愿军烈士遗骸的飞机在空中飞行时，燃料的化学能转化为机械能
B．皑皑白雪，祭奠忠魂。2023年11月23日上午，承载着志愿军烈士遗骸的飞机降落在沈阳桃仙国际机场，天空中雪花纷飞，仿佛在表达对英雄的敬重，如乙图所示。白雪的形成过程中，内能减少
C．英雄回家，双20空中护航，沈阳桃仙机场以“过水门”航空最高礼仪迎接志愿军烈士回家。丙图中水在喷出上升的过程中，重力势能增大
D．国旗为盖，军机为驾，礼兵为伴，英雄回家。丁图中迎骸战士凝神致敬，轻轻安放。志愿军烈士棺椁在被安放的过程中，机械能不变
7．下列关于内能和能量守恒定律的说法中，正确的是（　　）
A．物体的温度越高，含有的热量越多
B．能量既可以凭空消失，也可以凭空产生
C．0℃的冰熔化成0℃的水，它的内能没有变化
D．能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变
8．某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（　　）
A．电能→机械能→光能 B．光能→机械能→电能
C．光能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能
9．已知物体的动能表达式为EK=mv2，其中m 为物体的质量，v 为物体的运动速度。如图所示，质量m1=8kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上，车顶与左侧光滑平台等高，平台上放置质量m2=2kg的小物块，小物块以5m/s 的初速度向右运动，滑上小车。最终小物块静止在小车上，并以1m/s 的速度一起向右运动。若此过程中机械能全 部转化为内能，且全部被小物块吸收，则能使小物块的温度升高多少 [小物块的比热容为2×103J/（kg·℃）] （　　）
A．2.5×10-4℃ B．1×10-3℃
C．5×10-3℃ D．6.25×10-3℃
10．2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知，足球（　　）
A．在B点时受力平衡
B．在B点时，若所受力全部消失，将静止不动
C．在A、D两点动能可能相等
D．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
二、填空题
11．卫星在大气层外运动时，不受空气阻力作用，因此　 　守恒，卫星在远地点时　 　最大，在近地点时　 　 最大。（选填“动能”、“重力势能”或“机械能”）
12．2024年珠海航展再度引领全球航空科技的目光，数十款国产新型无人机成为航展上的耀眼明星，无人机蜂群加速升空时，重力势能　 　（选填“增大”“减小”或“不变”，下同），到达一定高度时保持水平匀速飞行过程中，机械能　 　，青鸥无人机采用氢燃料电池发电为无人机提供动力，从能的转化角度看，氢燃料电池工作时把　 　能转化为电能。
13．如图所示是牛顿摆球．当左边的小球撞击后静止了，右边的小球向右摆动．当右边的小球撞击后静止时，左边的小球向左摆．经过较长时间就会发现，小球摆动的幅度会越来越小，到最后会静止下来，这说明小球的　 　能减少了，转化为　 　能了，在转化和转移的过程中，能量的总量　 　。
14．在今年的杭州亚运会射击男子10米气步枪赛场，盛李豪以253.3环的优异成绩夺金（如题图所示）。射击时，枪膛内高压气体的　 　能转化为弹丸的机械能；子弹出膛后在飞行的过程中速度减小，机械能　 　。子弹击中靶心后停下，内能会　 　。（后两空均填“变大”“变小”或“不变”）
15．如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中，有以下说法：
A.缓冲器的机械能守恒
B.摩擦力做功消耗机械能
C.垫板的动能全部转化为内能
D.弹簧的弹性势能全部转化为动能
从上面选项中选择正确说法 　 　，然后解释该结构工作的原理 　 　。
16．如图甲所示，一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连.质量为m的物体从离水平面高h的A点由静止释放，最后静止于水平面上的C点，长为，如图乙所示，若在水平面上的D点处再连接一个光滑的圆弧槽，且长为，物体从A点由静止释放，第一次到达左侧圆弧槽的E点，之后再下滑直至最终静止。甲图中，物体在段运动时，克服阻力做功，将动能转化为　 　能，直至动能为零；乙图中，最后物体静止于水平面上的位置距B点　 　m。
三、综合题
17．汽车已进入千家万户。在综合实践活动中，合作小组的同学们对小亮家的汽车中的动力学进行了专项研究。
（1）如图甲所示，是小亮家汽车的动力系统。该汽车发动机实质是汽油机，它把燃料燃烧产生的　 　能转化为　 　能，再通过传动机构，将动力传给车轮，使汽车行驶；
（2）汽车整车质量约为1.6t，静止时车轮与地面的总接触面积约为0.16m2，求汽车静止时对水平地面的压强；　 　（g取10N/kg）
（3）如图丙所示，是合作小组的同学们利用频闪摄影技术研究汽车的运动状态时，相机每隔0.5s曝光一次，拍摄到的汽车在平直公路上行驶的频闪照片。若车身长3m，求拍摄过程中汽车的行驶速度；　 　
（4）查阅资料可知，汽车行驶时所受阻力约为车重的0.3倍，求拍摄过程中汽车发动机的输出功率。　 　
四、简答题
18．我国有许多火力发电厂（燃料用煤），请说出在火力发电过程中（煤燃烧→水蒸气→水蒸气做功→汽轮机发电）能量的转化情况。
五、作图题
19．如图所示，用打气筒向瓶内打气，一段时间后瓶塞从瓶口冲出且瓶口冒出少许“白气”，请你根据这一现象画出：从开始打气到“白气”消失一段时间后的过程中玻璃瓶内空气温度随时间变化关系的大致图象。(环境温度为t0)
六、实验探究题
20． 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，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。
七、科普阅读题
21．阅读材料，回答问题。
放电深度对电动车电池寿命的影响
电动汽车的普及离不开电池技术快速发展。电池的使用寿命有限，电池寿命的结束是指电池总容量衰减到设计容量的80%或者以下。
电池寿命可以用“循环寿命”来衡量，是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数。很多因素都会影响电池的循环寿命，如电池温度、充放电电流等。有研究表明，不同的放电深度也会影响电池的循环寿命。例如，一辆电动车将电池电量从70%用到30%，则这次的放电深度为40%；再次使用前将电池充电到90%后，又用到30%，这次的放电深度就为60%，则这两次总共完成了1次100%全循环放电。
研究人员以不同的放电深度，对电动车电池进行充放电循环研究，得到了电动车电池100%全循环放电次数与放电深度的关系，如下图所示。由图象我们不难看出，合理规划充放电策略，可以有效延长电动车电池的使用寿命。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）电池循环寿命指的是电池寿命结束前进行的　 　。
（2）请列出影响电池循环寿命的一个因素：　 　。
（3）某新能源汽车标配的电池最大储能为，某次充电过程从25%充至80%仅需0.5h，则此过程充电的平均功率为　 　kW，充电过程的能量转化是　 　。
（4）最有利于延长电池寿命的使用策略是当电池用掉　 　电量时充电。
（5）若电动车每天使用前都充电到总电量的95%，第一天结束行驶后电池电量为45%，若第二天开始每天耗电量都比前一天增加10%，则电动车电池在连续5天时间内完成了约　 　次的100%全循环放电。
参考答案
1．D
2．A
3．B
4．D
5．B
6．D
7．D
8．C
9．C
10．C
11．机械能；重力势能；动能
12．增大；不变；化学
13．机械；内；不变
14．内；变小；变大
15．B；缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化
16．内；0.2
17．内；机械；1×105Pa；12m/s；57.6kW
18．燃烧煤将煤的化学能转化为水的内能，水蒸气膨胀做功转化为汽轮机的机械能，汽轮机带动发电机将机械能转化为电能
19．
20．（1）引；斥
（2）升高；增加
（3）不能；不会
21．（1）100%全循环放电次数
（2）电池温度（或充放电流等）
（3）88；电能转化为化学能
（4）40%
（5）3