3.8 能量的转化与守恒 同步练习（含解析）

3.8能量的转化与守恒-浙教版九年级科学上册同步练习
一、选择题
1．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→机能→电能
C．光能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能
2．为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作、生活条件，今年在岛上安装了太阳能电池板。白天，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上，蓄电池为探照灯供电。这样白天与晚上的能量转化形式是（　　）
A．白天：太阳能→内能→电能 B．白天：太阳能→电能→化学能
C．晚上：化学能→电能→太阳能 D．晚上：化学能→电能→化学能
3．下列有关能量转化和守恒的说法正确的是（ ）
A．用电器通电工作时，将其他形式的能转化为电能
B．氢氧化钠与盐酸反应是放热反应，该反应将内能转化为化学能
C．植物光合作用合成有机物，说明能量可以创生
D．“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律
4．小华发现一种新型太阳能公共卫生间，该卫生间的照明全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里．其能量转化和存储的方式是 （　　）
A．太阳能转化为光能，再转化为电能 B．太阳能转化为电能，再转化为化学能
C．转化为内能，再转化为化学能 D．太阳能转化为电能，再转化为光能
5．“白天让太阳晒晒，晚上就能亮？”这是人们初识太阳能路灯时产生的疑问。现在太阳能路灯已走上各地的街头，为城镇居民驱走夜晚的黑暗。太阳能路灯白天与晚上的能量转化情况分别是(　　)
A．太阳能→电能→内能，内能→电能→光能
B．太阳能→电能→化学能，化学能→电能→光能
C．太阳能→内能→电能，电能→内能→光能
D．太阳能→化学能→电能，电能→化学能→光能
6．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
7．以下关于功和能不正确说法的是（　　）
A．物体能做功，这个物体就具有能
B．能和功的主单位是焦耳
C．压缩的弹簧具有动能，流动的水和风具有机械能
D．通电能使电动机运转，是因为电能转化为机械能
8．在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法正确的是（??? ）
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
10
0.3
4.8
2.8
反应后质量/g
3.2
待测
8
6.4
A．待测值为0.6
B．此反应可表示为：丙+丁→甲
C．反应中甲和丁变化的质量比为1：2
D．甲一定是化合物
9．世界上还有许多欠发达地区至今用不上电。美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（ ）
A．动能→电能→化学能→光能
B．电能→动能→化学能→光能
C．动能→电能→光能→化学能
D．电能→动能→光能→化学能
10．关于核电站、能量和能源，下列有关说法正确的是（ ）
A．目前人类已建成的核电站，都是利用核聚变发电
B．核电站的核废料可以直接堆放在露天垃圾场
C．所有能量在转化和转移过程，都遵循能量守恒定律
D．水能、风能和太阳能都属于不可再生能源
二、填空题
11．不同形式的能可以相互转化。
（1）给蓄电池充电：把电能转化为_____能。
（2）燃料燃烧：把_____能转化为热能。
12．2018年5月21日，我国成功发射了“嫦娥四号”的中继星——“鹊桥号”，它将成为“嫦娥四号”与地球间的“通信桥梁”。
（1）“鹊桥号”质量为448kg，发射后随火箭竖直升空1000m的过程中，“鹊桥号”需克服重力做功____J。(g取10N/kg)
（2）火箭在升空过程中的能量转化是____。
三、探究题
13．如图所示，AOB为一机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆（自重不计），已知AO=2OB。固定O点，使OB处于水平位置，此时B端挂一重为40牛的物体，要使杠杆不发生转动，至少需要在A端施加F=________牛的力，在图上画出此时力F的方向。（_______）
四、简答题
14．太阳能被称为21世纪能源。太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。现有一辆太阳能实验车，车上的太阳能电池板的有效面积S＝8米2。在晴朗的天气里，太阳光垂直照射到电池板每平方米面积上的辐射功率P＝1千瓦，电池板产生的电压U＝120伏，对车上的电动机提供I＝10安的电流，
太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？______
(2)若此辆车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，汽车在水平路面上匀速行驶时，牵引力为120牛，则汽车行驶的速度是多大？______
15．氢能被视为未来的理想清洁能源。随着科技的不断进步，现在从植物中提取氢的效率越来越高，可以从34 kg干燥的植物中提取1 kg的氢。
（1）目前的节能小轿车每百公里耗油量可以降到5 L，则这种节能小轿车每百公里消耗的汽油是多少kg?
（2）如果汽车发动机使用氢能源来工作，效率可以达到60%。若一辆氢能源小轿车在从桂林行驶到百色大约700 km的路程上获得的平均牵引力为8.4×102N，则它从桂林行驶到百色需要消耗的氢大约是多少kg？（ρ汽油＝0.71×103kg/m3；q氢＝1.4×108J/kg； 1 L＝1 dm3）
参考答案
1．C
【解析】
解：太阳能板把太阳能（光能）转化为电能，供给电动机，转化为机械能，调节百叶窗的开合；综上所述此过程中发生的能量转换与答案C一致，故答案为C.
点睛：太阳能电池板，把太阳能转化为电能，电动机把电能转化为机械能。
2．B
【详解】
南沙某岛礁上安装了太阳能电池板。白天，太阳能电池板吸收太阳能，直接将太阳能转化成电能利用，也可以将多余的太阳能给蓄电池充电，将电能转化成化学能储存起来，以便在晚上使用；所以在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能；在晚上，蓄电池给探照灯供电，只是将化学能转化成电能使用。故选B。
3．D
【详解】
A、用电器通电工作时，消耗了电能，得到了其它形式的能，因此将电能转化为其他形式的能，选项错误；
B、氢氧化钠与盐酸反应是放热反应，通过化学反应得到了热量，因此将化学能转化为了内能，选项错误；
C、能量是不能凭空产生的，此说法违背了能量守恒定律，选项错误；
D、马儿跑的时候需要消耗能量，而草能够为马儿提供能量，因此“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，选项正确，故选D。
4．B
【解析】
试题分析：太阳能电池板把太阳能转化为电能，多余的电能储存在蓄电池的过程中，相当于蓄电池充电，电能转化成化学能。
考点：能的转化
5．B
【详解】
太阳能路灯白天的能量转化情况是：太阳能转化为电能，再转化为化学能；
太阳能路灯晚上的能量转化情况是：化学能转化为电能，再转化为光能。
故B正确，ACD错误。
6．B
【解析】
A. 永动机是不可以制成的，因为它违背了能量守恒定律的原理; B 两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，将动能转化为部分重力势能，故B正确；C. 在电水壶的使用过程中,吸热温度保持不变，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C错误。D. 子弹射穿木板的情景，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故D错误；故选B.
点睛：能量既不会创生，也不会消灭，它只能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，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律．各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的．
7．C
【解析】
A、根据能量的定义，物体能对外做功，我们就说这个物体具有能，故A正确；
B、在国际单位制中，能和功的主单位都是焦耳，故B正确；
C、根据弹性势能的产生条件知，压缩的弹簧具有弹性势能；流动的水和风具有动能，即具有机械能，故C错误；
D、电动机运转时，消耗电能，获得机械能，即电能转化为机械能，故D正确．
故选C．
8．D
【解析】
【分析】
反应后质量增加的属于生成物，反应后质量减少的属于反应物，反应后质量不变可能属于催化剂。
【详解】
由表中数据分析可知，在反应前后，甲的质量减少了10g﹣3.2g=6.8g，是反应物，参加反应的甲的质量为6.8g；同理可以确定丙是生成物，生成的丙的质量为8g﹣4.8g=3.2g；丁是生成物，生成的丁的质量为6.4g﹣2.8g=3.6g；根据质量守恒定律，乙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，待测的数值为0.3g。A、根据以上分析可知待测值为0.3，错误；B、根据以上分析可知该反应的反应物为甲，生成物是丙和丁，此反应可表示为：甲→丙+丁，错误；C、根据以上分析可知反应中甲和丁变化的质量比为6.8g：3.4g=2：1，错误；D、该反应的反应物为甲，生成物是丙和丁，属于分解反应，甲是分解反应的反应物，一定是化合物，正确。故选D。
【点睛】
解题的关键是分析表中数据（反应后质量增加的属于生成物、质量减少的属于反应物），灵活运用质量守恒定律。
9．A
【解析】
【详解】
球在被踢的过程中，其内部的小发电机工作，是将动能转化为电能；然后再将电能转化为化学能储存在蓄电池中；LED灯发光时，将化学能转化为光能；故A正确。
10．C
【详解】
A．目前人类已经建成的核电站，都是利用核裂变发电，故A项错误；
B．核废料具有放射性，会对环境和生物造成严重的危害，不直接堆放在露天垃圾场，要做防辐射处理，故B项错误；
C．所有能量的转移和转化过程都遵循能量守恒定律，故C项正确；
D．能够源源不断地从自然界中获得或可重复利用的能源是可再生能源，太阳能、风能和水能是可再生能源，故D项错误；
11．化学 化学
【详解】
（1）[1]给蓄电池充电，消耗电能转化成蓄电池的化学能。
（2）[2]燃料燃烧：把化学能能转化为热能。
12．4.48×106 化学能转化为机械能
【详解】
(1)[1]“鹊桥号”需克服重力做功：
W=Gh=mgh=448kg×10N/kg×1000m=4.48×106J；
(2)火箭在升空过程中燃料燃烧释放化学能，推动火箭上升，转化为火箭的机械能。
13．20
【详解】
由题意可知，图中O为支点，A为动力作用点，OA就是最大的动力臂，过A点作OA的垂线，方向向下，如图所示，作出动力F.
根据杠杆平衡条件F?OA=G?OB可得：F= ==20N.
力的方向如下图所示。
14．15 7.5m/s
【详解】
(1)照射到太阳能电池板的太阳能总功率P太阳=PS=1kW/m2×8m2=8kW=8000W，太阳能电池对外的供电功率P供=UI=120V×10A=1200W，
太阳能电池的效率η=×100%=×100%=×100%=15%．
(2)汽车发动机的机械功率P机=P供×75%=1200W×75%=900W，则汽车匀速行驶的速度V===7.5m/s。
15．（1）3.55kg （2）7kg
【详解】
(1)汽油体积：
V汽油=5L=5×10-3m3，
5L汽油的质量：
m汽油=ρ汽油V汽油=0.71×103kg/m3×5×10-3m3=3.55kg；
(2)从桂林到百色汽车牵引力所做的功为：
W=Fs=8.4×102N×700×103m=5.88×108J，
汽车需要的总能量：
Q= ==9.8×108J，
汽车消耗的氢的质量：由Q=mq得：
m= = =7kg。
答：(1)这种节能小轿车每百公里消耗的汽油是3.55kg；
(2)它从桂林行驶到百色需要消耗的氢大约是7kg。