【同步训练】浙教版9年级上册 第三章 第8节 能量的转化与守恒（知识点+精练）

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浙教版9年级
第三章
第8节能量的转化与守恒
【知识梳理】
1．能量的转化和守恒定律：能量既不会消失，也不会产生，它只会从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。它是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是人们认识自然和改造自然的重要科学依据。
2．“永动机”违反了能量的转化和守恒定律，所以不可能成功。
3．能量转化和转移具有一定的方向性。
【同步训练】
一、单选题
1.（2019·杭州模拟）根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（
??）
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.?电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去
D.?出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动
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.如图是科研人员设计的一种“能量收集船”，在船的两侧装有可触及水面的“工作臂”，“工作臂”一端装有浮筒，波浪带动紧贴水面的浮筒上下浮动，
引起工作臂上下运动，从而获得电能并储存起来。该“能量收集船”
（???????
）
A.?能创生能量?????????????????????????????????????????????????????????B.?利用了电磁感应原理
C.?静止在水面时，浮力大于重力?????????????????????????????D.?浮筒上下浮动是由于受到惯性的作用
4.浙江台州地区的能源结构日趋多样化，其中利用化学能转化为电能的是(?
??)
A.?临海括苍风力发电场????????B.?温岭江厦潮汐电站?????C.?玉环华能火力发电厂?????D.?仙居下岸水力电站
5.（2019·杭州模拟）如图所示，下列关于能量的叙述，正确的是（??
）
A.?甲图中的食物燃烧时，是将储存在食物中的化学能转化为内能
B.?乙图中的塞子弹出，其能量转化与汽油机工作时的压缩冲程相同
C.?丙图的植物光合作用过程中，只有物质的变化，没有能量的转化
D.?丁图氢弹爆炸时释放的核能是原子核裂变产生的
6.（2019九上·江北期末）2018年12月8日我国嫦娥4号月球探测器在西昌成功发射，经历了地月转移、近月制动、环月飞行、动力下降，最终在2019年1月3日实现了人类首次月球背面软着陆。右图是嫦娥4号发射时的壮观场景，其能量转化正确的是（??
）
A.??
内能→化学能→机械能?????????????????????????????????????B.?化学能→内能→机械能
C.?化学能→内能→重力势能????????????????????????????????????D.?内能→化学能→重力势能
7.下列关于能量转化、转移现象的说法中，错误的是（??
）
A.?暖瓶塞被热气弹开，内能转化为机械能???????????????B.?给电池充电，化学能转化为电能
C.?电饭锅工作，电能转化为内能?????????????????????????????D.?用热水袋取暖，内能发生了转移
8.（2018·富阳模拟）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（
???）
第8题图
第9题图
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
9.某机器的能量流向如图所示，据此推理该机器可能是（　　）
A.?热机????????????????????????????????B.?电动机????????????????????????????????C.?发电机????????????????????????????????D.?电热水器
10.下列关于能量及其转化的说法正确的是（??
）
A.?物体匀速上升的过程中其机械能不变??????????????????B.?热机的四个冲程中做功冲程将机械能转化为内能
C.?太阳能发电将太阳能转化成机械能?????????????????????D.?风力发电将风的动能转化成电能
11.（2019九上·江干月考）如图所示，小球在A点由静止开始释放向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧的最高点，且A，C两点到B点的竖直距离hA>hc。下列说法中正确的是（??
）
A.?小球的机械能总量保持不变????????????????????????????????B.?在A点小球的机械能最大
C.?小球的势能能始终保持减小????????????????????????????????D.?从A点到B点小球的势能全部转化为动能
12.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
13.（2019九上·浙江期中）如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中,下列叙述中正确的是(???
)
第13题图
第14题图
A.?小球所受弹簧的弹力始终比重力大??????????????????????B.?小球的速度一直在减小
C.?小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力????????D.?小球的机械能在不断减少
14.（2019九上·秀洲期末）如图，铜质圆环从条形磁铁的正上方由静止开始下落。在此过程中，下列分析不正确的是（?
?）
A.?铜环在下落过程中部分机械能转化为电能???????????B.?铜环落到桌面停止时其温度可能升高
C.?铜环在下落过程中铜环的重力是做功的???????????????D.?铜环在下落过程中的机械能是守恒的
二、填空题
15.如图所示，火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃，从能量转化的角度讲，是将?________?
能转化为________?能，这是通过?________??
的方式实现的.
16.（2018九上·长兴月考）大型载重汽车较长时间下坡时，常常会因刹车片过热造成刹车失灵。为此，要向刹车片和轮胎喷水降温，刹车片发热是通过________方式增加内能的；用水来降温是利用了水具有较大的________性质。
17.新一代电车依靠架设在轨道上方的电线和车辆搭载的镍氢蓄电池供电。电车刹车制动的时候，发动机将发挥发电机的作用，利用制动能量给蓄电池充电，保证电车在没有电线的轨道上的电能供应。当电车在电动机的牵引下行驶，将电能主要转化为________能。电车刹车制动的时候，发动机将发挥发电机的作用，利用制动能量给蓄电池充电时，将电能主要转化为________能。
18.如今电动车越来越受到人们的欢迎，行驶中的电动车主要是将________能转化为________能，
在给电动车充电时，电能转化为________能储存在蓄电池内。
19.电冰箱已经是普遍使用的家用电器．
（1）下图所示是居民家电冰箱的插头和插座．冰箱正常工作时插头上标有字母L、N的两脚间的电压是________?V．
（2）某冰箱的输入总功率为200W，如果该冰箱压缩机每天工作8h，那么每天的耗电量是________度．请你说出一条有关冰箱安全用电的具体措施：________．
（3）夏天打开冰箱门时，在冰箱门附近常常出现“白气”，形成“白气”的物态变化过程是________，这一过程要________热量（选填“吸收”或“放出”）．
（4）冰箱工作时虽然能够把冰箱内的内能从低温环境转移到高温环境，但这一过程必需消耗________能．这说明能量转移和转化是有________性的．
（5）现代冰箱使用的是R134a、环丙烷等新式制冷剂替代氟利昴，可以避免对地球大气层上部的________造成破坏，从而阻止阳光中过多的________到达地面，避免地球生态环境的进一步恶化．
三、实验探究题
20.小徐利用如图实验来研究物体动能大小与哪些因素有关。让质量不同的钢球从斜面上同一高度静止释放，钢球运动到斜面底部，推动木块运动一段距离后停下。实验数据见下表：
实验次数
钢球质量m(克)
钢球到达斜面底部时的速度v(米/秒)
木块移动的距离s(厘米)
1
20
1.8
30
2
40
1.8
59
3
60
1.8
87
（1）表格中的实验数据说明了钢球的动能大小与________?有关。
（2）小徐对如何判断钢球的动能大小进行深入思考后认为：可以通过比较钢球推动木块移动距离的大小来反映钢球对木块________?的多少，从而判断钢球动能的大小。
21.（2017·温州）根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。
（1）为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有：________。
（2）兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因：________
（3）改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。
实验
序号
重物质量
（千克）
下降高度
（米）
升高温度
（℃）
实验
序号
重物质量
（千克）
下降高度
（米）
升高温度
（℃）
1
20
5
0.5
4
10
10
0.5
2
20
10
1.0
5
30
10
1.5
3
20
15
1.5
6
40
10
2.0
若使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则25千克的重物需下降________米。
四、解答题
22.（2016九上·金华期中）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？
23.?海水的利用
地球表面的70%以上是海洋，开发利用海洋有广阔的前景，潮汐是一种海平面周期性变化现象，海平面每昼夜有两次涨落，人们在靠近海的河口或海湾深处建大坝，在大坝中间装上水轮发电机组，涨潮时，海水通过大坝流进河口，带动水轮发电机发电；退潮时，海水又流回海洋，从相反方向带动水轮发电机发电，目前我国的潮汐电站年发电量达约为7．5×108kW?h．海水淡化和海水直接利用于工业冷却用水的相关设备、管道防腐等技术已比较成熟，部分沿海国家许多工业冷却水来自于海水．
（1）潮汐发电是将海水的________能转化为电能；发电机是应用________现象制成的．
（2）潮汐发电是人类利用的一种可再生能源，下列几组能源中都属于可再生能源的是（??
）
A.水能、石油、核能
B.风能、水能、太阳能
C.煤炭、石油、天然气
D.风能、地热能、核能
（3）挡海大坝要做成上窄下宽的形状（如图所示），这是因为________，图中甲、乙两幅图代表涨潮发电的是图________（填“甲”或“乙”）
（4）1吨煤燃烧后可发电2．5×103kW?h，我国潮汐发电每年可节约________吨煤．
（5）海水作工业冷却用水主要是利用了水的________大的特性．
24.（2019·富阳模拟）浅层地热能是指蕴藏在地表以下一定深度范围内的岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的天然绿色能源。请回答：
（1）举世闻名的西藏羊八井热电站，利用了深层地热发电，其发电原理简图如图所示，地热井口喷出来的水汽混台物经处理后，蒸汽送入汽轮机进行发电。现总装机容量已达到2.5×107W，地热发电站的能量转化情况是________；若羊八井地热站一天的发电量可供100台20V1000W的微波炉正常工作150天，试求该发电站的供电效率________
（2）存在于岩石圈中的地下水不是纯净的H2O，而是含有各种气体、离子、有机物和微生物等的混合物。主要的气体成分是O2、N2和CO2
，
其中的CO2主要来自土壤，有机质的发酵与植物的________(填生理作用)使土壤中源源不断产生CO2
，
并溶入流经土壤的地下水中。在高温下，含碳酸盐类的岩石(以CaCO3为例)也可以变质生成CO2
，
写出相应的化学方程式是________。
25.（2020·杭州模拟）目前杭州垃圾发电有三张“大嘴”，杭州锦江环保能源有限公司“胃口”最大，可日吞800吨垃圾，日发电43万千瓦时；杭州生活垃圾焚烧发电厂潜力最大，现在日吞垃圾600吨，日发电量10万千瓦时；杭州余杭锦江环保能源有限公司日吞垃圾200吨，日发电14万千瓦时。这意味着目前杭州每天3000多吨城市生活垃圾有一半被垃圾发电“吞吃”。据悉剩下的垃圾则全部拉到天子岭垃圾填埋场进行填埋，并通过填埋产生的沼气进行发电。填埋是目前全球垃圾处理的主要方式，传统的垃圾处理方式是将垃圾集中填埋，让其自行发酵。在发酵过程中会产生二氧化碳和甲烷等废气，易造成常规污染。请利用所学科学知识回答下列问题：
（1）垃圾焚烧发电时能量转化情况是：化学能→________→________→电能。
（2）若垃圾焚烧发电时的总效率为η，焚烧m吨垃圾发电w千瓦时，则生活垃圾的平均燃烧值约为________J/kg。
（3）垃圾填埋发电的原理是________。
（4）若以（C6H10O5）n代表垃圾中有机物的化学式，请写出它与水发酵成二氧化碳和甲烷的化学方程式：________。
（5）制沼气时离不开甲烷细菌，它的代谢类型是异养厌氧型，它与酵母菌在细胞结构上最大的区别是________。
（6）生活垃圾中含有大量的致病微生物，从预防传染病的措施来看，处理城市生活垃圾属于________。
26.（2017·嘉兴）?
2015年3月，全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”(如图所示)开始首次环球航行，途径我国重庆和南京两个城市，此行的重要目的是传播新能源理念。
（1）该机白天飞行时，利用高效太阳能电池板将电磁能(太阳能)转化成________能；夜间飞行时，利用其超轻薄锂离子电池储备的________能转化成电能，首次实现昼夜飞行而不耗费一滴燃油。
（2）该机从重庆飞往南京的航程约为1260千米。用时17.5小时，则它的飞行速度为多少千米／小时?
（3）为降低飞行时的能量消耗，该机选用新型轻质材料。取面积为1平方米、厚度为1毫米的新型材料，测得其质量为250克，则该材料的密度为多少?
（4）该机计划从南京起飞后直飞美国夏威夷。是此次环球航行中最具挑战性的一段航程，飞行时间长达120小时。飞行过程中依靠平均功率为10千瓦的电动机提供动力，其消耗的能量全部由电池板吸收的太阳
能提供，则此段航行中至少需要吸收多少太阳能?(太阳能电池板的转化效率约为30％)
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
B
2.【答案】
D
3.【答案】
B
4.【答案】
C
5.【答案】
A
6.【答案】
B
7.【答案】
B
8.【答案】
B
9.【答案】
B
10.【答案】
D
11.【答案】
B
12.【答案】
A
13.【答案】
D
14.【答案】
D
二、填空题
15.【答案】
机械；内；做功
16.【答案】
做功；比热
17.【答案】
机械；化学
18.【答案】
电；机械；化学
19.【答案】
（1）220（2）1.6；金属外壳接地（3）液化；放出（4）电；方向（5）臭氧层；紫外线
三、实验探究题
20.【答案】
（1）钢球质量（2）做功
21.【答案】
（1）刻度尺、温度计（2）由于转轴处存在摩擦（或液体散热）（3）20
四、解答题
22.【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%
23.【答案】
（1）机械；电磁感应（2）B（3）液体压强随深度的增加而增大；乙（4）3×105（5）比热容
24.【答案】
（1）内能先转化机械能然后转化为电能。（内能转化为电能）；60％（2）呼吸作用；CaCO3=CaO+CO2
↑
25.【答案】
（1）内能；机械能（2）
（3）先将垃圾填埋通过微生物发酵产生沼气，然后利用沼气燃烧释放的能量带动汽轮机转动，从而带动发电机转动而发电。（4）（C6H10
O5）n+nH2O
3nCO2+3nCH4
（5）甲烷细菌无成形细胞核，酵母菌有成形细胞核（6）切断传播途径
26.【答案】
（1）电；化学
（2）v=
=
=72千米／时
答：它的飞行速度为72千米／小时。
（3）该材料的体积V=1米2×0.001米=0.001米3
ρ=
=
=0.25×103千克/米3
答：该材料的密度为0.25×103千克/米。
（4）W1=Pt=10000瓦×120×3600秒=4.32×109焦
吸收的太阳能W2=
=1.44×1010焦
答：至少吸收1.44×1010焦．
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