14.3能量的转化和守恒 同步练习（含答案及解析）

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人教版初中物理九年级上学期14.3能量的转化和守恒
一、单选题
1.苹果从高处落下，它减少的重力势能等于增加的动能（不计空气阻力），这一过程所遵循的物理规律是（??
）
A.?焦耳定律???????????????????????B.?欧姆定律???????????????????????C.?能量守恒定律???????????????????????D.?牛顿第一定律
2.以下用电器中，工作时能量转化的主要形式与其他三件不同的是（??
）
A.?电风扇????????????????????????????????B.?电炉????????????????????????????????C.?电饭锅????????????????????????????????D.?电热水壶
3.西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第44颗北斗导航卫星成功送上太空?下列说法中正确的是（??
）
A.?火箭升空过程中，将机械能转化为内能
B.?燃料燃烧时将内能转化为化学能
C.?火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的比热容较大
D.?火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大
4.下面关于功与能量说法正确的是（??
）
A.?功率小的机械做功少，机械效率也低
B.?汽车刹车过程中由于与地面摩擦而损耗的能量，不能再次收集用来驱动汽车，是因为能量的转化与转移具有方向性
C.?热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
D.?燃料燃烧越充分，热值就越大
5.夜幕下的广场，孩子们都喜欢骑上能发光的滑板车遛弯，这种滑板车在人的助力下可以滑行起来，同时轮子会发光，停下来时就不发光。关于这种滑板车发光的原理，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
6.如图是内燃机某冲程的工作示意图，四个事例中能量转化与之相同的是（??
）
A.?瓶塞冲出??????????????????????????B.?搓手取暖
C.?压缩气体????????????????????????????????????????????D.?钻木取火
7.如图是位于我国湖北省宜昌市著名的三峡大坝，它是当今世界最大的水利发电工程﹣﹣三峡水电站的主体工程。下列说法中正确的是（??
）
A.?大坝使上游的水位升高，提高了水的动能???????B.?水从大坝的上游流下时，重力做功的功率不变
C.?水轮机发电利用了磁场对电流的作用??????????????D.?水轮机发电的过程，是将机械能转化为电能的过程
8.水煎包是一种特色名吃，其特色在于兼得水煮油煎之妙，色泽金黄，一面焦脆，三面嫩软，皮薄馅大，香而不腻。在水煎包的制作过程中，以下说法全部正确的是（??
）
①水煎包“香气四溢”，说明分子在不停地做无规则运动②水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点低③木柴燃烧时将化学能转化为内能④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，“白气”是水汽化形成的⑤锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时水蒸气的内能转化为锅盖的机械能
A.?①③⑤????????????????????????????????B.?①②⑤????????????????????????????????C.?①④⑤????????????????????????????????D.?②③④
二、多选题
9.下列说法中正确的是（?
）
A.?0℃的冰，其分子的动能为零??????????????????????????????B.?分子间相互作用的引力与斥力同时存在
C.?水结冰是凝固现象??????????????????????????????????????????????D.?火箭发射升空过程中内能全部转化为重力势能
10.如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在M点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧为原长时右端在N点.小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后小物块又返回到斜面上，最高到达Q点.下列说法正确的是（??
）
A.?弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大??????????????????B.?小物块从P向M运动过程中，重力势能减少
C.?小物块从N向M运动过程中，它的动能增加??????????D.?小物块从M向Q运动过程中，它的机械能减少
11.如图所示，把一个薄壁金属管固定在支座上，管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧管口。用结实的软绳在金属管上绕一圈，再用两手很快地牵动绳子，让绳子跟金属管摩擦。过一会发现金属管发热了，接着金属管内的酒精沸腾了，金属管中的蒸气把软木塞冲起。关于上面实验，下列说法中正确的是（??
）
A.?人拉动软绳使金属管发热过程中，主要通过做功方式使金属管的内能增加
B.?金属管内的酒精升温过程中，主要是通过热传递方式使酒精的内能增加
C.?酒精变成酒精蒸气的汽化过程中，需要放出热量
D.?金属管中的蒸气把软木塞冲起的过程中，酒精蒸气的一部分内能转化为软木塞的机械能
三、填空题
12.一颗子弹以一定的速度水平射向静止的木块（如图甲），然后子弹和木块一起以某一速度开始向右摆动（如图乙）?此过程中，子弹的动能________，子弹和木块的内能之和________?（选填“增大”?“减小”或“不变”）
13.一台四冲程汽油机工作时，将内能转化为机械能的冲程是________。飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒内完成________个冲程。如图所示，试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的________能转化为塞子的________。
14.如图甲和乙所示分别是我国研发出首款新型空气动力汽车和小型低碳化未来汽车，甲是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时将空气的________能转化为机械能，乙车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器，它可将________能转化为电能，以上能量的转化过程中，能的总量________（填“变大”“变小”或“不变”）。
15.如图所示，是达?芬奇设想的永动机。你认为能实现吗？________；请说明理由：________。
四、解答题
16.如图所示，用绳子拴住一个苹果并悬挂起来，把苹果拉近自己的鼻子静止，松手后，苹果将向前摆去，接着又反向摆回来，你原地不动，苹果会打到你的鼻子吗？为什么？
17.急刹车时，汽车的轮胎会在地面上留下黑色的痕迹．请说出其中的能量转化过程．
答案解析部分
一、单选题
1.
C
解：苹果从高处落下，重力势能转化为动能，它减少的重力势能等于增加的动能（不计空气阻力），机械能的总量保持不变，遵循能量守恒定律。
故答案为：C。
【分析】能量在转移或转化时，总量保持不变。
2.
A
解：A．电风扇主要是将电能转化为机械能；
B．电炉是将电能转化为内能；
C．电饭锅是将电能转化为内能；
D．电热水壶是将电能转化为内能。
A中用电器工作时能量转化的主要形式与其他三件不同。
故答案为：A。
【分析】电路的基本结构包含电源、用电器、开关和导线，其中电源提供电能，用电器消耗电能转化为其他形式的能，结合题目分析求解即可。
3.
D
解：A．火箭升空过程中，燃料燃烧消耗内能转化为火箭的机械能，A不符合题意；
B．燃料燃烧时将化学能转化为内能，B不符合题意；
CD．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大，与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的氢时可以释放出更多的热量，C不符合题意、D符合题意。
故答案为：D。
【分析】液态氢，热值很大，燃料燃烧时，化学能转化为内能。
4.
B
解：A．功率表示做功的快慢，功率小不代表做功少，功率、功和机械效率没有直接关系，A不符合题意；
B．汽车刹车与地面摩擦损耗的能量由汽车的机械能转化为内能，因为能量的转化与转移具有方向性，所以转化为内能后，无法再次收集利用，B符合题意；
C．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，C不符合题意；
D．热值是物质本身的属性，燃料燃烧是否充分与热值大小无关，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】功率表示做功的快慢，机械效率和功率无关；能量的转化与转移具有方向性；热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体；热值是物质本身的属性，燃料燃烧是否充分与热值大小无关。
5.
A
解：人运动时具有机械能，而轮子发光需要电能，所以滑板车发光的能量转化是：机械能转化为电能，电能再转化为光能。A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】运动的滑板车发光的能量转化是：机械能转化为电能，电能再转化为光能。
6.
A
解：根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能。
A．试管内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，符合题意；
B．搓手取暖，克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，内能增加，不符合题意；
C．用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能，不符合题意；
D．钻木取火过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，内能增加，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小。
7.
D
解：解：A、拦河大坝使上游的水位升高，水量增大，提高了水的重力势能，A不符合题意；
B、水从大坝的上游流下时，重力势能转化为动能，动能增加，水的速度增加，根据P＝
＝
＝Gv知重力做功的功率增加，C不符合题意；
C、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，发电机是利用电磁感应原理工作的，C不符合题意；
D、水轮机发电的过程，消耗机械能，得到电能，是将机械能转化为电能的过程，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】高度越高，重力势能越大，速度越大，动能越大；发动机发电时，将机械能转化为电能。
8.
A
解：解：①水煎包“香气四溢”，香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故①正确；②水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点高，而不是低，故②错误；③木柴燃烧时将燃料的化学能转化为内能，故③正确；④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，这是由于水蒸气遇冷液化形成的，故④错误；⑤锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时水蒸气的内能转化为锅盖的机械能，故⑤正确；
以上说法正确的是①③⑤，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】闻到香味说明分子在运动，不同液体的沸点不同，气体在温度低时会液化，燃料燃烧将化学能转化为内能。
二、多选题
9.
B,C
解：A、0℃的冰，分子运动不会停止，因此分子动能不为零，A不符合题意；
B、分子间的引力和斥力是同时存在的，B符合题意；
C、水结冰是凝固现象；C符合题意；
D、火箭发射升空过程中，燃料燃烧释放内能，转化为动能和重力势能，D不符合题意.
故答案为：BC.
【分析】（1）物质是由分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子由于运动而具有分子动能；
（2）分子间存在着相互作用的引力和斥力，二者是同时存在的；
（3）物体由液态变为固态的过程叫凝固；
（4）根据消耗和得到的能判断能量的转化情况．
10.
A,B,D
解：A、弹簧弹性势能与弹簧发生的弹性形变有关，形变量越大，弹簧的弹性势能越大，所以弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大，A符合题意；
B、小物块从P向M运动过程中，高度降低，重力势能减少，B符合题意；
C、小物块从N向M运动过程中，先是弹簧弹性势能转化为物块动能和热能，物块和弹簧脱离后，物块动能转化为热能，所以物块的动能先增加后减小，C不符合题意；
D、小物块从M向Q运动过程中，摩擦力做功，物块机械能转化为内能，物块机械能减少，D符合题意；
故答案为：ABD.
【分析】本题考查了学生对机械能及其转化的理解和掌握，弹簧弹性势能与弹簧发生的弹性形变有关，注意摩擦生热过程是将机械能转化为内能.
11.
A,B,D
解：A．人拉动软绳与金属管克服摩擦做功，金属管内能增加，机械能转化为内能，通过做功的方法改变内能，A符合题意；
B．金属管内的酒精吸收热量，温度升高，内能增大，通过热传递的方法改变内能，B符合题意；
C．酒精变成酒精蒸气的汽化过程中，需要吸收热量，C不符合题意；
D．酒精蒸气把软木塞顶出去的过程，蒸气对塞子做功，内能减少，蒸气的内能转化为塞子的机械能，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】做功可以改变物体的内能；不同温度间可以发生热传递改变内能；内能对外做功，内能转化为机械能。
三、填空题
12.
减小；增大
解：一颗子弹以一定的速度水平射向静止的木块，子弹和木块一起以某一速度开始向右摆动，说明子弹的速度变小了，子弹的质量不变，它的动能变小。子弹在木块运动时，子弹受到阻力的作用，克服阻力做功，内能增加，对木块做功，内能增加，子弹和木块的内能之和增加。
【分析】质量一定时，速度越小，动能越小；物体间相互摩擦，内能增大。
做功冲程；40；内；机械能
解：汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是做功冲程；四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min=20r/s，也就是1s飞轮转动20r，每一周两个冲程，故所做的冲程数是20×2=40个；
由图可知，试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时，水蒸气会对塞子做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能。
【分析】内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成，压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能，燃气对外做功一次，活塞往复两次，飞轮转动两周；做功可以改变物体的内能：当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能。
内；太阳（光）；不变
解：对空气压缩时，内能增大，利用压缩空气提供动力时，将汽车推动，将内能转化为机械能，光电转换器，可以将太阳能转化为电能，能量在转化时总量保持不变。
故答案为：内；太阳能；不变。
【分析】气体压缩内能增大，内能转化为机械能可以提供动力，太阳能可以转化为电能，能量转化时总量保持不变。
不能；违背能量守恒定律
解：解：给永动机一个动力后，由于水银的流动，永动机在一定时间内能够保持转动，但由于摩擦力的存在，将有一部分能量以热量的形式散失掉，如果不补充能量，则机器不能永远运动，所以自然界中不可能存在永动机，它违背了能量守恒定律。
故答案为：不能；违背能量守恒定律
【分析】能量在转移或转化时，能量的总量保持不变，是守恒的。
四、解答题
16.
答：不会打到鼻子。苹果从靠近鼻子处松手后，向下摆动的过程中，苹果的高度逐渐降低，速度加快，即重力势能转化为动能；同理，苹果由最低点到另一侧最高点的过程中动能转化为重力势能。苹果返回的过程中，由于空气的阻力，还会有一部分机械能转化为内能，所以，最后摆起的高度不会高于原来松开的高度，故不会打到鼻子。
【解析】【分析】当物体不受到摩擦力时，物体的机械能守恒，即动能与重力势能之和是定值，动能减小，重力势能增加，反之，动能增大，重力势能减小。
17.
答：紧急刹车时，轮胎要克服地面摩擦做功，机械能转化为内能，轮胎内能急剧增加，温度升高而焦化，所以会在地面上留下黑色的痕迹．
【解析】【分析】外界对物体做功，物体内能增加，本质是机械能转化为内能．
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