课课精编精练——20.1 能量的转化与守恒（含答案与解析）

课课精编精练——20.1 能量的转化与守恒

1．学习了能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中不正确的是（　　）
A．各种形式的能在一定条件下都可以相互转化
B．能量转移和转化具有方向性
C．热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
D．做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
2．现在节约能源的现象越来越多。比如在香港的一家健身馆，在地面上就装有压电材料，利用健身者对地面的压力来产生电能，并为室内照明供电。在这一过程中实现的能量转化形式是（　　）
A．电能﹣﹣﹣﹣机械能﹣﹣﹣﹣光能和内能
B．机械能﹣﹣﹣﹣光能和内能﹣﹣﹣﹣电能
C．电能﹣﹣﹣﹣光能和内能﹣﹣﹣﹣机械能
D．机械能﹣﹣﹣﹣电能﹣﹣﹣﹣光能和内能
3．如图，通过我们看到的完整的现象，下面说法正确的是（　　）
A．机械能转化为内能
B．内能转化为机械能
C．化学能转化为机械能
D．先是化学能转化为内能，然后转化为机械能
4．现代火电站和热电站，带动发电机发电的机械是（　　）
A．电动机 B．热机 C．人工机械 D．水力机械
5．下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（　　）
A．在自然界中不是所有能量都能利用
B．能量的利用是有条件的，也是有代价的
C．不同温度的物体发生热传递时，热传递的方向只能从高温物体到低温物体，不会相反
D．汽车，刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力
16．　 　定律是自然界最普遍、最基本的规律之一。
7．一个物体由于运动而具有的能量叫做　 　能。这种能量的大小与　 　和　 　有关。
8．能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式　 　为另一种形式，或者从一个物体　 　到另一个物体，而在能的　 　和　 　的过程中，能量的　 　保持不变。
9．运动的物体、被举高的物体、发生弹性形变的物体都具有　 　的本领，因此，这些物体均具有　 　，分别叫做　 　、　 　、　 　。
10．我们是在能的　 　或　 　过程中利用能量的。科学家研究表明：自然界的一切变化过程，只要有能量的变化，都无一例外地严格遵循　 　。

11．下列将太阳能直接转化为化学能的是（　　）
A．太阳能电池使灯泡发光 B．植物进行光合作用
C．太阳能热水器烧水 D．以上都不是
12．下列关于能量的叙述中，正确的是（　　）
A．一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能
B．挂在树枝上的苹果，没有做功，所以没有能量
C．一根弹簧具有弹性势能
D．运动的物体具有能，静止的物体没有能
13．下面是几位同学学习了能量概念后，对能量概念的理解，你赞同的说法是（　　）
A．不能做功的物体是不具有能量的
B．不做功的物体是没有能量的
C．在空中飞行的子弹，因为没有对物体做功，所以不具有能量
D．具有能量的物体一定正在做功
14．对下列现象中的能量转化，说法正确的是（　　）
A．电动机工作时，消耗的电能大部分转化为内能
B．电解水的过程中，电能转化为化学能
C．燃料燃烧时，其化学能转化为机械能
D．电磁感应现象中，电能转化为机械能
15．小华准备参加玩具赛车比赛，他运用图所示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机。设电池的电压恒定不变，他先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，闭合开关后读出电流表的读数为1A；然后放手。当电动机正常转动时，又读出读出电流表的读数为0.3A．则该玩具电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为（　　）
A．90% B．70% C．30% D．76.9%
16．分析下列实例的能量转化：
（1）苹果从树上掉下是　 　能转化为　 　能。
（2）用锯子锯木头，锯子发烫是　 　能转化为　 　能。
（3）电解水是　 　能转化为　 　能。
（4）植物光合作用是　 　能转化为　 　能。
17．分析下列各物体具有什么形式的能：
（1）汹涌澎湃的钱江大潮具有　 　能。
（2）被卷紧的钟表发条具有　 　能。
（3）商店橱窗里展示着的干电池具有　 　能。
（4）正在空中盘旋的飞机具有　 　能和　 　能。
（5）夜间街道两边的霓虹灯光具有　 　能。
18．在空中飞行的飞机具有　 　能和　 　能，还具有　 　能。当飞机降落并静止时以上三种能量中不为零的是　 　能。
19．在气体膨胀做功的实验中，内能转化成了机械能，膨胀出去的气体　 　 （能/不能）再自动地回到容器中，将机械能转化成内能、假设成立，　 　 （违反/不违反）能量守恒定律。
20．电冰箱工作时，将冰箱内的能量转移到外部，是因为消耗了　 　能，才能把热量转移出来使冰箱内部变冷。这一现象说明能量的转化、转移是　 　 （有/无）条件的，同时也证明在能量转化或转移时要消耗其他形式的　 　。

21．（2019?宜昌）前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是（　　）
A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量
C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹
D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源
22．（2019?邵阳）电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中，它们都是利用电动机来工作的，电动机工作过程中能量转化情况主要是（　　）
A．电能转化成热能 B．电能转化成机械能
C．机械能转化成电能 D．太阳能转化成机械能
23．（2019?郴州）现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是（　　）
A．机械能转化为电能，再转化为光能 B．电能转化为机械能，再转化为光能
C．机械能转化为光能，再转化为电能 D．光能转化为机械能，再转化为电能
24．（2019?乐山）下列关于能量转化的说法，正确的是（　　）
A．图甲中，风力发电将空气的动能转化为电能
B．图乙中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大
C．图丙中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒
D．图丁中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能
25．（2019?成都）我们的生产与生活总离不开能量及其转化。下列说法正确的是（　　）
A．提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心
B．全自动洗衣机工作时，电能全部转化为机械能
C．吊装码头上，只要货物受到的合力为0，它的能量就不变
D．用燃气灶烧水，只要调大火力，燃气灶的加热效率就提高
26．（2019?宜昌）汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为　 　能，这些能量不能自动地用来驱动汽车；而有些新能源汽车有“动能回收装置”，即在刹车时带动发电机工作，将汽车的动能转化为　 　能并为电池充电，之后电池又可以再次驱动汽车。
27．（2019?桂林）我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星。如图所示，长征三号丙运载火箭升空时，燃料燃烧后通过做功，把　 　能转化为　 　能。
28．（2019?台州）某电子打火机打火原理如图，压电陶瓷受到撞击时表面电荷重新分布，产生高电压，发出电火花点燃气体。撞击时，通过压电陶瓷实现的能量转化是　 　；放电时，两块压电陶瓷的连接方式是　 　联。
29．（2019?嘉兴）2019年1月，嫦娥四号球探测器成功着陆月球背面，它是人类首次着陆月球背面的探测器。
（1）为抵御漫长而赛冷的月夜，嫦娥四号携带了小型核电池提供能量，该电池利用放射性核物质衰变产生的能量而发电，其能量转化的过程是　 　。
（2）人类在地球上只能看到月球正面的月相变化，但事实上，月球背面与正面有同等的光照机会。若月球正面的月相恰好是满月，此时月球背面呈现的“月相”应是　 　。
30．（2019?青岛）基础问答、作图和计算
（1）射箭运动员用力拉满弓，从能量转化的角度分析，这是为了让弓具有更大的　 　，可以更多地转化为箭的　 　，将箭射得更远。
（2）如图，物体A、B在力F作用下，以相同的速度在水平面上向右做匀速直线运动。请画出物体B在水平方向上的受力示意图。
（3）我国“蛟龙号”载人潜水器下潜至7km深的海水中，若海水的密度取1.0×103kgm3，潜水器受到水的压强大小约是　 　。
31．（2019?贵阳）如图所示，足够高的粗糙水平桌面上静止一木块，轻质无弹性细线的一端系在木块上，另一端绕过定滑轮挂有托盘。往托盘中添加砝码后，木块向右做加速运动，在木块运动一段时间的过程中，请判断木块增加的动能E，与砝码重力做的功W的大小关系，并通过完整分析阐述理由。（不计托盘质量，空气阻力/线与滑轮间的摩擦）
32．（2017?义乌市）排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度。
（1）解释整个过程中能量是否守恒。
（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小△V之间的关系大致如图，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系。
课课精编精练——20.1 能量的转化与守恒
参考答案与试题解析

1．【解答】A、自然界中存在不同形式的能量，各种不同的能量可以相互转化，故A正确。
B、能量转化和转移过程是具有方向性，故B正确。
C、热传递改变物体的内能是内能从高温物体转移到低温物体，是能的转移，不是转化，故C错误。
D、做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化，例如两只手掌相互摩擦生热就是机械能转化内能，是不同形式的能的相互转化，故D正确。
故选：C。
2．【解答】利用健身者对地面的压力产生电能，为室内照明供电，说明压电材料是将机械能转化为电能；为电灯供电时电能又转化为光能、内能。
故选：D。
3．【解答】燃料燃烧时，化学能转化内能，火焰的温度较高，通过热传递的方式改变了水的内能；水蒸气膨胀，对瓶塞做功，内能转化为机械能。
故选：D。
4．【解答】现代火电站和热电站是将机械能转化为电能；
A、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的，是电能转化为机械能，故A错误；
B、热机是燃料燃烧产生的内能转化成机械能，故B错误；
C、人工机械将化学能转化为机械能，故C错误；
D、水力机械是将机械能转化为电能，是发电机，故D正确。
故选：D。
5．【解答】A、在自然界中不是所有能量都能利用，例如雷电带来的能量，还不能被人类所利用，故A正确，不符合题意；
B、能量的利用是有条件的，也是有代价的，例如利用核能来发电，一旦核泄漏造程度的后果将不堪想象，故B正确；不符合题意；
C、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，故C正确；不符合题意；
C、汽车刹车时，车的动能转化为内能，内能不可以自动地、不引起其它变化地完全转化为机械能，说能量转化具有方向性，故D错误；符合题意。
故选：D。
6．【解答】能量守恒定律的内容是：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；能量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律之一。
故答案为：能量守恒。
7．【解答】动能是指物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和速度有关。
且当速度相同时，质量越大动能越大；当质量相同时，速度越大动能越大；所以物体的质量越大，速度越大，物体的动能越大。
故答案为：动；质量；速度。
8．【解答】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另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能量的总量保持不变。
故答案为：转化；转移；转化；转移；总量。
9．【解答】由相关概念可知，一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量；物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于被举高而具有的能量叫重力势能；发生弹性形变的物体具有的能量叫弹性势能；动能和势能统称机械能。
故答案为：做功；能；动能；重力势能；弹性势能。
10．【解答】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另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变。能量的转化和转移都是具有方向性的，不能反过来转化；并且遵循能量守恒定律。
故答案为：转化；转移；能量的转化和守恒定律。

11．【解答】A、太阳能电池使灯泡发光，将储存的电能转化为光能，故A不符合题意；
B、植物进行光合作用，将太阳能直接转化为化学能，故B符合题意；
C、太阳能热水器烧水，将太阳能转化为内能，故C不符合题意；
故选：B。
12．【解答】A、一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能，故A正确；
B、挂在树枝上的苹果，虽然没有做功，但具有做功的本领，所以具有能，故B错误；
C、一根弹簧只有发生形变时才具有弹性势能，故C错误；
D、运动的物体具有动能，静止的物体可能具有势能，故D错误。
故选：A。
13．【解答】A、物体能够做功，表示这个物体具有能量，物体能够做的功越多，说明该物体具有的能量就越大；不能做功的物体是不具有能量的，故A正确；
B、若物体能够对外做功（不一定正在做功），我们就说该物体具有能量，比如悬挂在天花板上的吊扇虽然没有做功，但它能够做功，则吊扇具有能量，故B错误；
C、空中飞行的子弹具有动能和重力势能，能够对物体做功，故C错误；
D、能够做功的物体具有能量，但具有能量的物体不一定正在做功，故D错误；
故选：A。
14．【解答】A、电动机转动时，消耗了电能，得到了机械能，因此将电能转化为机械能；故A错误；
B、电解水的过程中，消耗了电能，电能转化为化学能，故B正确；
C、燃料燃烧时，燃料的化学能转化为内能，故C错误；
D、电磁感应现象中，机械能转化为电能，故D错误。
故选：B。
15．【解答】电动机的电阻：R＝/，
电动机消耗的总功率：P总＝U×I2，
发热功率：P热＝/，
转化成动能的功率：P动＝P总﹣P热＝/＝/，
电动机正常转动时的效率：η＝/＝/＝/＝70%
故选：B。
16．【解答】（1）苹果从树上掉下，质量不变，高度降低，速度增大，是重力势能转化为动能。
（2）用锯子锯木头，锯子发烫，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能。
（3）电解水时，发生的是化学反应，是电能转化为化学能。
（4）植物光合作用是光能转化为化学能，储存在植物体内。
故答案为：（1）重力势；动；（2）机械；内；（3）电；化学；（4）光；化学。
17．【解答】（1）汹涌澎湃的钱江大潮是运动的，具有动能；
（2）被卷紧的钟表发条发生了弹性形变，具有弹性势能。
（3）商店橱窗里展示着的干电池具有化学能。
（4）正在空中盘旋的飞机是运动的，具有动能和重力势能。
（5）夜间街道两边的霓虹灯光具有光能。
故答案为：（1）动；（2）弹性势；（3）化学；（4）动；重力势；（5）光。
18．【解答】在空中飞行的飞机，因有一定的高度而具有重力势能，因运动而具有动能，同时有内能；
飞机降落并静止时，重力势能为0，动能为0，但内能不为0。
故答案为：动；重力势；内；内。
19．【解答】据课本知识可知，在气体膨胀做功的实验中，内能转化成了机械能，膨胀出去的气体不能，再自动地回到容器中，将机械能转化成内能、假设成立，不违反能量守恒定律。
故答案为：不能；不违反。
20．【解答】在自然界中，能量的转化和转移的过程是有方向性的，若不符合能量的转化方向，是需要以消耗其他形式能量为代价的，如冰箱工作时，将箱内能量转移到外部，是因为消耗了电能，才把热量移出冰箱使内部变冷，这一现象说明能量的转化、转移是有条件的，同时也表明在能量的在转化和转移时要消耗其他形式的能量。
故答案为：电；有；能。

21．【解答】A、氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故A正确；
B、根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故B正确；
C、由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹，故C正确；
D、该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故D错误。
故选：D。
22．【解答】电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，故B正确。
故选：B。
23．【解答】穿上鞋走路时，具有机械能，鞋会发光，具有光能；根据题意可知，该鞋（发电鞋）的工作原理是电磁感应现象，先是机械能转化为电能，电能又转化为光能；
故选：A。
24．【解答】A、风力发电是将机械能转化为电能，故A正确；
B、拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能，当放开石子时，弹弓的弹性形变程度变小，所以弹性势能变小，故B错误；
C、当飞船减速着陆时，飞船的质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小，机械能减小，故C错误；
D、水平路面上疾驰的汽车，在行驶的过程中，质量不变，高度也不变，则汽车的重力势能不变，故D错误。
故选：A。
25．【解答】A、现在节能的主要措施中，提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心，故A正确；
B、全自动洗衣机工作时，大部分电能转化为机械能，还有少部分转化为内能，故B错误；
C、吊装码头上，如果货物匀速竖直上升或竖直下降，其受到的合力为0，它的动能不变，但它的高度变化，所以重力势能改变，则机械能就改变，故C错误；
D、热效率是指有效利用的能量占燃料完全燃烧释放总能量的百分比；用燃气灶烧水时，调大火力，散失的热量也会增加，则水吸收的热量占燃气完全燃烧释放总能量的百分比不一定增大，因此燃气灶的加热效率不一定会提高，故D错误。
故选：A。
26．【解答】汽车刹车时，由于要克服摩擦做功（摩擦生热），则汽车的动能会转化为内能；
刹车时带动发电机工作，将汽车的动能转化为电能并为电池充电。
故答案为：内；电。
27．【解答】燃料燃烧时化学能转化为内能，燃料燃烧后通过做功，使火箭升空，将内能转化为机械能。
故答案为：内；机械。
28．【解答】由压电陶瓷的工作过程可知，压电陶瓷受到撞击时产生高电压，发出电火花，因此撞击时，通过压电陶瓷实现的能量转化是机械能转化为电能；
由图可知，两块压电陶瓷的正极、负极分别并列连在一起，因此是并联的。
故答案为：机械能转化为电能；并。
29．【解答】（1）小型核电池发电时能量转化的过程是将核能转化为内能，再转化成为电能；
（2）因为月球背面与正面有同等的光照机会，而且人类在地球上只能看到月球正面的月相变化，所以当月球正面的月相恰好是满月，此时月球背面呈现的“月相”应是新月。
故答案为：（1）核能转化为电能；（2）新月。
30．【解答】（1）物体弹性形变越大，弹性势能越大，所以射箭运动员用力拉满号，是为了让弓具有更大的弹性势能，可以更多地转化为箭的动能，将箭射得更远；
（2）物体A、B在力F作用下，以相同的速度在水平面上向右做匀速直线运动，所以小车B在水平方向上受到物体A对它向右的摩擦力和地面对它向左的摩擦力，因为小车做匀速直线运动，所以这两个摩擦力大小相等，如图所示：
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（3）海水对潜水器产生的压强为：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m＝7×107Pa。
故答案为：（1）弹性势能；动能；（2）见上图；（3）7×107Pa。
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32．【解答】（1）整个过程中能量守恒。排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度，是因为由于空气的摩擦，有一部分机械能逐渐转化为内能，但能量的总量是守恒的。
（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力和地面给予的弹力的作用，开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零。整体过程中可以认为是动能转化为排球的弹性势能。
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