3.8 能量的转化与守恒 同步练习

浙教版科学九年级上册 3.8 能量的转化与守恒
一、单选题
1.如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧，至弹簧压缩最大，在这过程中，机械能转化的情况是（ ???）
A.?重力势能→动能?????????????????????????????????????????????????? B.?重力势能→动能→弹性势能
C.?重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能??????D.?小球机械能不断减小
2.下列有关能量转化的说法正确的是（?? ）

A.用手反复弯折铁丝，是内能转化为机械能
B.?瀑布的水下落过程中水的动能转化为水的重力势能 C.?汽油机压缩冲程中内能转化为机械能 D.?通电线圈在磁场里转动是电能转化为机械能
3.小聪和同学们看下面的漫画，一同追踪家里用的电能的来源时纷纷发表了各自的观点，其中说法不正确的是（ ）
A.?小聪：我们生活中的大部分能量来自太阳
B.?小明：能量既可以发生转移也可以发生转化
C.?小光：能量的利用过程就是能量的转移和转化的过程
D.?小亮：在能量转化过程中，能量的总量是不断减少，所以我们要节约能源
4.对于如图所示的情境，下列说法正确的是（?? ）

A.热机利用机械能转化成内能来工作
B.?植物进行光合作用，把太阳能转化为内能C.?小孩从滑梯下滑时臀部发热，小孩的机械能转化为内能D.?试管内水蒸气将木塞冲出，水蒸气温度升高，其内能增加
5.如图，木块以一定的速度滑过A，B点，到C点滑出下落至D点。A和B，C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是（??? ）
A.?D点与A点相比，动能增加，势能减少，机械能不变??????????
B.?A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能
C.?B点的动能可能等于A点的动能，但一定大于C点的动能??????????
D.?B点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能
6.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
7.如图所示，小球在竖直向下的力 F 作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力 F 撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止．则小球在上升过程中 ，下列说法正确的是（?? ）
A.小球动能最大时弹性势能为零
B.小球在离开弹簧时动能最大
C.小球动能减为零时，重力势能不一定最大
D.小球的动能先增大后减小
8.如图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h，让小球由A点静止开始自由落下，沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力)，则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是(　　) 　
A.?a???????????????????????????????B.?b?????????????????????????????????C.?c????????????????????????????????D.?d
9.关于能量的转化和转移，下列说法错误的是( ? ?? )
A.?电池充电，电能转化为化学能????????????????????????????B.?汽油机工作过程中，化学能转化为机械能
C.?用热水袋取暖，内能发生了转移?????????????????????????D.?暖瓶塞被热气弹开，内能转化为机械能
10.如图所示的国产“和谐号”动车进站前的减速过程分两个阶段进行：第一阶段采用“再生刹车”技术，这期间关闭动力，列车依靠惯性前行并带动发电机发电，速度从250km/h减至90km/h；第二阶段采用传统的“机械刹车”，速度从90km/h不断减小直至停下来。国产“和谐号”动车在进站前减速的整个过程中，发生的能量转化情况主要是（　　）
A.?第一阶段：动能转化为电能；第二阶段：动能转化为内能
B.?第一阶段：电能转化为动能；第二阶段：动能转化为内能
C.?第一阶段：动能转化为电能；第二阶段：内能转化为动能
D.?第一阶段：电能转化为动能；第二阶段：内能转化为动能
二、填空题
11.现代人类的生活离不开能量，并且种类多样，如（1）电能（2）太阳能（3）化石能（4）核能等．下列是生活中用到的一些器具或生产工具，其中分别用到了哪种能量，填入序号．a．太阳能热水器________；b．原子弹________；C．白炽灯________．
12.蹦极是一项极限体育运动，如图所示，A点最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置，蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等，D点是能下落到的最低点．在蹦极人从A点下落到D点的过程中，　________?　（填“B”、“C”或“D”）点动能最大，在这个过程中，减小的重力势能都转化为________?能．（不计空气阻力）
13.如图所示，透明塑料盒的底部开有小孔，电子式火花发生器的放电针管紧紧地从孔中塞进。打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，摁动电火花发生器的按钮，塑料盒盖立即被远远地弹出。
（1）电子式火花发生器产生的热量以热传递的方式增大酒精气体的________能，气体的温度________(选填“升高”或“降低”)，达到燃点。
（2）酒精气体燃烧后，燃气的________能以做功的方式传给盒盖，转化为盒盖的________能。
（3）根据此原理制造出的将内能转化为机械能的机器有________和________。
14.下图展示的是火箭发射时的壮观情景。火箭发射升空时，燃料通过燃烧将________能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的________能。
15.如图，物体M与弹簧一端相连，系在绳子末端的小球从A处由静止开始释放，经最低点B，撞击物体M后反弹，并使M在光滑水平面上向右运动，最终到达最右端D点。（图中C点是弹簧原长时的末端，均不计空气阻力）。
（1）物体M在水平面上从C点运动D时，物体M的动能怎么变化？ 答：________。
（2）小球在最低点B时，受到的力________（选填“是”或“不是”）平衡力。
16.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。
三、解答题
17.用炉子烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了0.5kg的焦炭．水的比热容是4.2×103J/（kg?℃），焦炭的热值是3.0×107J/kg．试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少？
（3）炉子烧水的效率是多少？
18.《今日早报》报道：杭州火车东站将新建一个屋顶光伏发电系统，屋顶光伏建设面积约为12万平方米,若每平方米面积上每分钟接收太阳能4.8×104焦，一天8小时日照，过程①的能量转化效率为25%。该系统与火力发电相比，预计每年可节约标准煤3281.01吨，每燃烧1吨标准煤产生的粉尘约为标准煤总质量的1%。试问：
（1）图中过程①实现将________能转化为电能；过程③实现将电能转化为________能。
（2）该系统一天能发电多少千瓦时？
（3）与火力发电相比，屋顶光伏发电一年可以减少________千克粉尘的排放？该系统有什么优势？________。
19.在农村，电动自行车（如图所示）已是生活中最重要的交通工具之一．下表是某种型号电动自行车主要的技术参数．一个体重为700N的人骑着电动车在水平路面匀速行驶，已知电动自行车受到的阻力是人与车总重的0．02倍，在额定功率下行驶了5min，通过了2．4km距离．
整车
重量
300N
电动机
额定电压
36V

额定功率
200W

（1）电动自行车充电过程把________能转化为________能；电动自行车行驶放电过程把________能转化为________能，再转化为电动自行车的________能．
（2）求电动车的牵引力及正常工作的额定电流．
（3）求牵引力所做的功及电动车的效率．

参考答案
一、单选题
1.【答案】B
【解析】小球在A点时，它具有重力势能。落下时，具有动能。在撞击弹簧后，弹簧压缩最大时，小球静止。弹簧具有弹性势能。故机械能转化为重力势能→动能→弹性势能，此题答案为B选项。
2.【答案】D
【解析】A．用手反复弯折铁丝，是机械能转化为内能，选项A错误；B．瀑布的水下落过程中水的重力势能转化为水的动能，选项B错误；C．汽油机压缩冲程中机械能转化为内能，选项C错误；D．通电线圈在磁场里转动是电能转化为机械能，选项D正确；故选D3.【答案】D
【解析】A、在生态系统中只有绿色植物才能进行光合作用固定太阳能．绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水合成有机物储存能量，有机物中储存着来自阳光的能量，A正确；B、做功是能从一种形式转化为另一种形式．热传递是能从一个物体转移到另一个物体上，B正确；C、能的利用过程是指利用能源为人类服务，实质上是能量的转化和转移的过程，C正确；D、在能的转化或转移的过程中，能的总量保持不变，但是能量的转化是有方向性的，有些能量是无法利用的，所以能源还是需要节约的，要不然人类可利用的能源越来越少，D不正确．4.【答案】C
【解析】A、热机在工作时，内能转化为机械能；故A错误；B、植物进行光合作用，把太阳能转化为生物能，不是内能，故B错误；C、在滑梯上下滑时，摩擦生热，机械能转化成内能，是通过做功增加了物体的内能，故C正确；D、水蒸气将木塞冲出，气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低，故D错误．5.【答案】C
【解析】A、如果不考虑木块与接触面之间的摩擦则机械能不变；所以机械能可能不变；故A错误；B、 A到C与C与D之间的改变的高度相同，所以减小的重力势能相同；故B错误；C、 木块由A到B重力势能减小，如果接触面之间有摩擦则减少的重力势能转化为内能和动能，如果内能较大，则动能不会增加，所以A、B点的动能可能相等；BC之间有摩擦，会有能转换为内能被消耗；C点动能一定会比A点大；故C正确；D、 BC之间有摩擦力时，B点到C点时，动能会减小，而C到D时动能会增大，则B、D点的动能可能相等；AB之间存在摩擦时，A到B的重力势能都转换为摩擦产生的内能；故D错误；
6.【答案】C
【解析】太阳能板发电时，光能转化为电能；电能板给电动机供电调节百叶窗的开合，是电能转化为机械能；所以全过程是光能→电能→机械能；
7.【答案】D
【解析】 当拉力F撤去后，小球受到弹力作用向上运动；小球的速度会先增大后减小，当速度为0时，小球会掉落；A、当弹力等于重力时，速度最大，而这时弹簧还没有恢复原长，所以弹性势能不为0；故A错误；B、当小球离开时，小球已经开始减速，所以动能不是最大；故B错误；C、当小球速度为0时，小球达到最高点，重力势能最大；故C错误；D、小球在整个过程中，小球的速度先增大后减小；所以动能先增大后减小；故D正确；8.【答案】C
【解析】由于轨道是光滑的，只有重力做功，机械能守恒；当到达到B点时具有一定的速度，由于惯性小球会以B点的速度斜向上运动，由于重力的作用，向上的速度会减小，但水平方向上的分速度不变，由机械能守恒可知达不到原来的高度了，故A、B都不符合题意；由于B点的速度是斜向上方的，所以不会出现d的情况，故D不符合题意；只有C符合题意。9.【答案】B
【解析】A、电池充电时，将电能转化为了化学能，故A正确；B、汽油机工作时，是将内能转化为机械能的过程，故B错误；C、用热水袋取暖，热量从热水袋转移到人身上，即内能发生了转移，故C正确；D、暖瓶塞被热气弹开，是热气的内能转化为了瓶塞的机械能，故D正确。10.【答案】A
【解析】（1）第一阶段减速过程中，由于速度变小，所以动能变小，由于继续行驶并带动发电机发电，故将一部分动能转化为电能。（2）列车在第二阶段机械制动过程中，列车的质量不变，其速度减小，其动能减小，故其所具有的机械能减小，据摩擦生热知，所以该过程中减小机械能转化成了内能。
二、填空题
11.【答案】（2）；（4）；（1）
【解析】a、太阳热水器是利用太阳能；b、原子弹利用了核能；c、白炽灯应用了电能。
12.【答案】C；弹性势
【解析】弹性绳绷紧后，开始阶段，拉力小于重力，人向下做加速运动，当拉力大于重力后，人做减速运动，即速度先增大后减小．当拉力等于重力时，速度最大，动能最大．即人到达b点时动能最大．人到达D点时，弹性绳伸长最长，弹性绳的弹性势能最大，开始的重力势能全部转化成弹性势能．13.【答案】（1）内；升高（2）内；机械（3）汽油机；柴油机
【解析】（1）电子式火花发生器产生的热量通过热传递方式转化为酒精的内能，使酒精的温度升高，当达到酒精的燃点后，酒精气体燃烧；（2）酒精燃烧产生的高温高压的燃气，体积膨胀，对外做功，使盒盖飞出去，内能转化为盒盖的机械能；（3）此装置中，依靠电火花发生器产生电火花点燃酒精，将酒精的化学能转化为内能，再将内能转化为盒盖的机械能，日常生活中的汽油机、柴油机与这种装置的原理类似。14.【答案】化学；机械
【解析】燃料燃烧是化学变化，产生的化学能使燃气温度升高内能增加，燃气向后喷发推动火箭向上高速运动转化为机械能。
15.【答案】（1）一直减小（2）不平衡
【解析】（1）小球从C到D的过程中，质量不变，受到弹簧M的阻碍作用，小球的速度变小，受绳子长度限制，小球高度变大，则动能增小，重力势能增大，所以能量的转化情况是动能转化为重力势能。
（2）小球在最低点B时，速度最大，并且运动轨迹为圆周运动，因此小球受力不是平衡力。16.【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。
三、解答题
17.【答案】（1）解：水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（100℃﹣20℃）=3.36×106J（2）解：0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量：Q放=mq=0.5kg×3.0×107J/kg=1.5×107J（3）解：炉子烧水的效率：η= ×100%= ×100%=22.4%
【解析】（1）知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）知道焦炭的热值和质量，根据Q放=mq求出焦炭完全燃烧释放的热量；（3）水吸收的热量和焦炭完全燃烧放出热量的比值即为炉子烧水的效率．
【答案】（1）太阳；化学（2）解：1.92*105千瓦时
（3）32810；清洁无污染，减少雾霾 合理即可
【解析】（1）根据图可知图中过程①实现将太阳能转化为电能；过程③实现将电能转化为化学能；（2）该系统一天能发电W=4.8×104焦×8×60分×120000米2×25%=1.92×105千瓦时；（3）与火力发电相比，屋顶光伏发电一年可以减少粉尘质量为：3281010千克×1%=32810千克；该系统的优势：清洁无污染，减少雾霾。19.【答案】（1）电；化学；化学；电；机械（2）20N；5．56A（3）48000J；80%
【解析】（1）电动车自行车的电池为蓄电池，因此电动自行车充电过程把电能转化为化学能；电动自行车行驶放电过程把化学能转化为电能，再转化为电动自行车的机械能；（2）①电动车的牵引力F=f=0．02G=0．02×（700N+300N）=20N；②∵P=UI∴电动自行车以额定功率行驶时的工作电流：I= ≈5．56A．
（2）牵引力做的功为W动=Fs=20N×2400m=48000J；∵P= ，∴电动车消耗的电能为W=Pt=200W×300s=60000J电动车的效率为：η= ．