14.3 能量的转化和守恒-【一课通】2024-2025学年九年级全一册物理随堂小练习(人教版)

._.. 可撕可裁 ................... 第3节 能量的转化和守悔 【边学边练】 知识点一 能量的转化 1. 下列用电器,工作时主要把电能转化为机械能的是 A.电暖炉 B.电饭锅 C.电热水壶 D.电动自行车 2. 人们在实际生活中使用下列设备时,所涉及的能量转化正确的是 ( A.用天然气处炒菜,是电能转化为内能 B.电梯运行过程中,是机械能转化为电能 C. 用太阳能电池板,是太阳能转化为电能 D.秋千向下摆的过程中,是动能转化为重力势能 知识点二 能量守恒定律 () 3. 关于能量守恒定律,下列说法正确的是 A.能量可以凭空消失 B.能量可以凭空产生 C.能量在转化和转移过程中,能量的总量保持不变 D.热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律 4.“永动机”至今没有创造成功,其原因是 () 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 【随堂小测】 () 1. 下列现象中属于能量转移的是 A.古人钻木取火 B.热水瓶中的水蒸气把瓶塞顶开 C.钢铁在火炉中熔化 D. 人造地球卫星的太阳能光电池充电 13 2.(多选)2022年6月5日10时44分,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四 ( 运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。以下说法正确的是 ) A.火箭发射前内能为零 B.火箭的燃料热值大 C. 火箭燃料的化学能全部转化为机械能 D.加速升空过程中火箭的机械能增大 3.学习了内能及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 ( 认为不正确的是 ) A.做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化 B.物体放出热量,发生了能量的转移,其温度一定降低 C.水电站主要是将机械能转化为电能 D.能量在转化和转移的过程中总会有损耗,但能量的总量保持不变 4.(核心素养·科学推理)共享单车走进了人们的生活,也对人们的出行习惯有了一些 改变,细心的你一定有过观察,其中的电子锁是单车上的一个重要的组成部分,它不 仅可以锁住单车,还提供导航和定位。那么,电子锁是如何才能不断电地使用的呢 工程师说,玄机就在下边两幅图中。请你回答:甲图是将 能转化为 能转化为 能:乙图是将 能。 太阳能电池板 甲:车底部 乙:后轮毂 第4题图 第5题图 5.如图所示是牛顿撞摆球。当左边的小球撞击后静止了,右边的小球向右摆动。当右 边的小球撞击后静止了,左边的小球向左摆动。左边的小球在撞击过程中把自己的 能转移到右边的小球上。经过较长时间就会发现,小球摆动的幅度会越来 能减少了,转化为 越小,到最后会静止下来。这说明小球的 能了。 在转化和转移的过程中,能量的总量 14答：(1)加热满2mi时，水吸收的热量为4.2×10J:3.②③④4.3×10【解析】某柴油机工作一段时间 (2)沙子的比热容为0.9×10J/(kg·℃) 后，由于一部分柴油燃烧，使得油箱里的柴油的质量减 第十四章 内能的利用 少：密度、比热容、热值的大小与质量无关，所以密度 第1节热机 比热容、热值的大小不变；完全燃烧I0kg柴油放出的 热量Qt=m叫垒=10kg×4.3×10'J/kg=4.3×10J 【边学边练】 4.0.5等于【解析】需要完全燃烧氢气的质量：m 知识点一热机 1.内内动热机2.C Q7×10】=0.5kg:由于热值是燃料本身的 g1.4×10J/kg 知识点二汽油机 一种性质，故即使氢气用去了一半，剩余氢气的热值仍 3.C 是不变的，故仍等于1.4×10J/kg 知识点三 柴油机 5.1.242×1096.9×10°40% 4.A 6.解：(1)水吸收的热量为Q限=c素m水△t=4.2× 【随堂小测】 103J/(kg·℃)×2.5kg×80℃=8.4×10J: 1.B2.C (2)煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量为 3.C【解析】当试管内的水被加热后，水沸腾成为水蒸 气，水蒸气喷出时带动小叶轮转动，水蒸气的内能转 0= 里_8.4×10」=8.4×10J: 10% 化为小叶轮的机械能：汽油机的做功冲程是汽油燃烧 (3)根据Q做=mg可知，需要完全燃烧煤的质量为 产生的内能转化为曲袖的机械能，与上述能量转化相 m型 Qg-8.4×101=0.28kg 同。故选C。 9w3×10'J/kg 4.C 答：(1)水吸收的热量为8.4×10°J: 5.20内能 (2)采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧 6.做功内1560【解析】由图可知，进气门和排 放出的热量为8.4×10°J: 气门都是关闭的，活塞向下运动，可知正在进行的是 (3)需要完全燃烧煤的质量为0.28kg。 做功冲程，在该冲程中内能转化为机械能。一台单缸 第3节能量的转化和守恒 四冲程汽油祝正常工作时的转逸为：1800r/min= 【边学边练】 30r/%,周为汽油机的一个工作循环中飞轮转2圈，对 知识点一能量的转化 外做功一次，所以，汽油机18可以微功的次数：n= 1.D2.C 之×30次=15次，完成60个冲程 知识点二 能量守恒定律 3.C4.C 第2节热机的效率 【随堂小测】 【边学边练】 1.C 2.BD 知识点一燃料的热值 3.B【解析】做功的过程是能量转化的过程，做功改变 1.C 物体的内能是不同形式的能的相互转化，故A正确： 知识点二 热机的效率 晶体在凝因过程中，放热，内能变小，但温度不变，故 2.D B错误：水电站主要是将水的机诚能转化为电能，故 知识点三提高热机效率的途径 正确：能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但 3.B 能量的总量保持不变，故D正确。故选B。 【随堂小测】 4.太阳电机械电 1.D2.C 5.机械机械内保持不变【解析】当左边的小球 89 撞击后静止了，右边的小球向右摆动，左边的小球在 (3)由Q做=c铁m铁△1可得： 撞击过程中把自己的机械能转移到了右边的小球上： △y= Q数 8.4×10①J =609℃： 当右边的小球撞击后静止了，左边的小球向左摆动， c线m铁0.46×10J/(kg·℃)×0.3kg 右边的小球在撞击过程中把自己的机械能转移到了 (4)火炉的温度：*=609℃+45℃=654℃。 左边的小球上。因为小球在摆动的过程中受到空气 答：(1)水吸收的热量为8.4×10J: 阻力的作用，一部分机械能转化为内能，所以，小球摆 (2)铁块放出的热量为8.4×10°J: 动的幅度会越来越小，到最后会静止下来。在转化和 (3)铁块下降的温度约为609℃； 转移的过程中，能量的总量保持不变。 (4)火炉的温度大约是654℃。 小专题1热学综合计算 类型三热机效率的计算 类型一热量的计算 5.4.2×10°87.5% 1.A【解析】由Q=m,得水升高的温度4y=。 6.429% 7.解：(1)已知p=5×10Pa,S=400cm2=0.04m2, 4.2x10/(g·℃)x5kg80℃，则理论上水的 1.68×10°J 燃气对活塞的平均压力： F=pS=5×103Pa×0.04m2=20000N. 末温：4=41+4。=80℃+30℃=110℃，在标准大气 s=30cm=0.3m, 压下，水的沸，点为100℃，所以，水的温度升高到 一个做功冲程中燃气对活塞做的功： 100℃将不再上升，即水的末温应为100℃，水实际 W=Fs=20000N×0.3m=6000J. 升高的温度：4'=100℃-30℃=70℃。故选A。 飞轮转速是240r/min,飞轮每转两圈对外做功一次， 2.机械7×10【解析】火箭发动机做功给火箭提供 所以飞轮转动240转，要对外做功120次，所以燃气 动力，使火箭加速上升，机械能增加，增加的机械能是 对活塞做的总功： 由燃料的内能转化而来，故火箭发动机做功把燃料燃 W。=120×W=120×6000J=7.2×103J, 烧的内能转化为机械能：根据题意可知，燃料完全燃 t=I min =60 s, 烧的质量m=500g=0.5kg,则完全燃烧500g燃料 放出的热量：Q=m叫=0.5kg×1.4×10J/kg=7× 汽油机的输出功率：P= 4_7.2×10」=12000w: 605 10J。 (2)汽油完全燃烧所放出的热量： 3.解：(1)Qk顺=cm△=4.2×10JV(kg·℃)×0.5kg× Q线=mg=0.06kg×4.6×103J/kg=2.76×10J: 20℃=4.2×10J: We-7.2×10」=26.1%。 1 (2)0*=20*=2×4.2×10J=2.1×101, (3)汽油机的效率：7Q2.76×10丁 答：(1)该汽油机的输出功率为12000W: Q飕-2.1×10】 C漆 mA-0.5kg×20℃ =2.1×103J/(kg·℃) (2)如果该汽油机每分钟消耗汽油60g,汽油完全燃 烧所放出的热量为2.76×10°J: 答：(1)水吸收的热量为4,2×10J: (3)汽油机的效率为26.1% (2)冰的比热容为2.1×10J/(kg·℃)。 类型二关于热平衡的计算 第十五章电流和电路 4.解：(1)水吸收的热量： 第1节 两种电荷 Qw=e水mk(1-6）=4.2×103J/(kg·℃）×1kg× 【边学边练】 (45℃-25℃)=8.4×10J: 知识点一两种电荷 (2)由题意知，铁块放出的热量完全被水吸收，则1.摩擦摩擦起电吸引 铁块放出的热量：Qa=Q=8.4×10J: 2.电同种排斥 90