7.4 能量的转化与守恒 同步测试（含答案）

7.4__能量的转化与守恒__[学生用书A46]
1．根据能量守恒定律，判断下列说法正确的是(　C　)
A．发电机可以产生电能
B．电动机工作时消灭了电能
C．发电机和电动机都是转化能量的机器
D．自然界各种能量不断地相互转化，人类不断地消耗各种能量，总能量在不断减少
【解析】发电机将机械能转化为电能，不是产生电能；电动机工作消耗电能，电能转化为机械能，不是消灭电能；人类不断消耗化石能源，转化为内能等其他形式的能，总能量不减少。
2．关于做功或能量转化的过程中，下列说法正确的是(　B　)
A．汽油机在压缩冲程中，是内能转化为机械能
B．拉弯的弓将箭射出，其弹性势能主要转化为动能
C．电动机工作过程中，是机械能转化为电能
D．吊车吊着货物沿水平方向移动一段距离，此过程中货物的重力对自身做了功
3．从所用资源的能量形式分析，下列各种发电方式与“水力发电”相同的是(　D　)
A．火力发电 B．地热发电
C．核能发电 D．风力发电
4．“永动机”至今没有创造成功，其原因是(　C　)
A．科学技术还不够先进
B．机器不能对外输出能量
C．违背了能量守恒定律
D．机器只能转移能量，不能转化能量
5．下列实例中，不是通过化学反应提供能量的是(　B　)
　 A　　　　　 B　　 　　C　　 　　 D
图7－4－1
A．蓄电池放电 B．水力发电
C．内燃机做功冲程 D．火箭点火升空
6．太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一。关于太阳能的利用，下列说法正确的是(　A　)
图7－4－2
A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B．图乙中，太阳能热水器通过做功的方式将太阳能转化为水的内能
C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
【解析】绿色植物的光合作用将太阳能转化为化学能储存在植物体内；改变物体内能的方式有做功和热传递，太阳能热水器是通过热传递的方式增加水的内能；太阳能信号灯将太阳能先转化为电能，再将电能转化为光能；太阳能飞机是先将太阳能转化为电能，然后再将电能转化为机械能。
7．水流在推动水轮机的过程中做了3×108J的功，这句话应理解为(　D　)
A．水流在推动水轮机前具有3×108J的能量
B．水流在推动水轮机后具有3×108J的能量
C．水流在推动水轮机的过程中具有3×108J的能量
D．水流在推动水轮机的过程中能量减少了3×108J
8．如图所示，其中能量转化形式相同的是(　B　)
图7－4－3
A．甲和乙 B．乙和丙
C．甲和丙 D．乙和丁
【解析】甲：活塞压缩空气做功，使其内能增大，机械能转化成内能。乙：对试管内的水加热，使其温度升高，内能增大，当内能增大到一定程度，水蒸气就把塞子推出来，即内能转化成机械能。丙：汽油瞬间燃烧，产生高温高压燃气，燃气推动活塞做功，内能转化成机械能。丁：白炽灯工作时消耗电能，并发光发热，是电能转化成光能和内能。
9．各种形式的能量之间可以在一定的条件下相互转化，请写出下列实例中能量的转化情况：
(1)干电池对外供电：__化学能转化为电能__。
(2)用电熨斗熨衣服：__电能转化为内能__。
(3)热机中的压缩冲程：__机械能转化为内能__。
10．下列有关能量转化和守恒的说法正确的是(　C　)
A．用电器通电工作时，将其他形式的能转化为电能
B．某种化学反应是放热反应，该反应将内能转化为化学能
C．光电池板是把光能转化为电能
D．植物光合作用合成有机物，说明能量可以创生
11．根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是(　B　)
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．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
D．给电水壶里沸腾的水断电后，水的沸腾永远不会停止
12．下面的几种说法中，正确的是(　C　)
A．电流通过电风扇做功时，电能全部转化为内能
B．电流通过白炽灯做功时，电能全部转化为光能
C．电流通过电风扇做功时，电能的一部分转化为机械能
D．电流通过白炽灯做功时，电能全部转化为内能
13．核电站发电流程如图所示，在核电站的发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是(　C　)
图7－4－4
A．核能→化学能→内能→电能
B．核能→化学能→机械能→电能
C．核能→内能→机械能→电能
D．核能→机械能→内能→电能
【解析】在核反应堆中，核能转化为内能，在汽轮机中蒸气的内能转化为汽轮机的机械能，在发电机中，机械能转化为电能，最终输送到电网上。
14．如图所示，白炽灯的能量转化示意图表明其工作时的效率为__10%__；一盏工作时的效率为30%的节能灯，要达到60W白炽灯的亮度，其功率应为__20__W。节能灯产生的内能散失到空气中，无法自动转化为电能，表明能量的转化具有__方向性__。
　图7－4－5
15．如图所示是某研究小组精心设计的一种机械，高处的水通过左侧的管道向下流动，水流冲击叶片，叶片的转动带动砂轮转动，就可以打磨需要的工件，同时带动右侧的抽水器将水从低处抽到高处，继续向下流动，从而永不停歇。你认为这种机械是否能够一直工作下去？请说明原因。
　图7－4－6
【解析】此“永动机”中，高处的水流冲击叶片转动对外做功时，因为摩擦等原因，有部分机械能转化为其他形式的能，从高处流下的水不可能全部被抽回原高度，根本不能一直工作下去。
16．如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率η等于(　C　)
图7－4－7
A.×100%
B.×100%
C.×100%
D.×100%
【解析】热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。
17．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。
图7－4－8
(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ΔV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。
【解析】(1)排球下落与地面的每次碰撞及排球上升过程中，能量始终守恒。由于排球与空气摩擦、与地面碰撞过程中有机械能转化成内能而转移出去，但这些能量的总和仍然保持不变。
(2)排球接触地面后，受到重力和地面的弹力，弹力小于重力，排球的重力势能转化成动能和弹性势能。到B点时，排球重力等于受到地面弹力，动能达到最大。从B点到形变最大，弹力大于重力，重力势能和动能全部转化成弹性势能。