7.4 能量的转移和守恒精选练习-2024-2025学年华东师大版九年级上册科学

2024-2025学年华师大版九年级科学能量的转移和守恒精选练习 1．假日里小肖和爸爸从浙江前往西藏布达拉宫，他发现到达高山上时包里的薯片呈现如图所示的“高反”——薯片包装袋变得鼓鼓囊囊，下列说法中正确的是（　　） A．袋里的气体对外做功，内能减少了 B．袋里的气体从外界吸热，内能增加了 C．从浙江到达布达拉宫后，薯片的重力势能变小了 D．高山上温度低一些，所以整个过程中能量不守恒 2．下列说法中正确的是（　　） A．电饭锅工作时，将内能转化为电能 B．电风扇工作时，将机械能转化为电能 C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能 D．在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能 3．校项目小组制作了一款节能夜跑灯，在跑步过程中，小灯泡发光，帮助夜跑者照明。夜跑灯的具体制作过程如下：将线圈缠绕在塑料永磁体小灯泡管外壳并与小灯泡构成闭合电路，磁体在水管中能自由往返运动。 在运动过程中，夜跑灯持续发光。灯发光过程中，下列说法正确的是（　　） A．通过小灯泡的电流方向始终不变 B．若运动速度加快，小灯泡的亮度不变 C．实现的能量转换是电能转化为机械能 D．若要使小灯泡的亮度变大，可换用磁性更强的磁体 4．如图所示，质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，最后到达d处时恰好停下。下列有关说法正确的是（　　） A．小球从a到b的过程中势能全部转化为动能 B．小球到达c处不具有动能 C．小球停在d处势能减小0.12焦 D．这一过程能量不守恒 5．能量的转化是自然界普遍的现象．下列关于能量转化的分析不正确的是（　　） A．水果电池：电能→化学能 B．电灯发光：电能→光能 C．光合作用：光能→化学能 D．钻木取火：机械能→内能 6．如图是航标灯内的海浪发电的气室示意图，其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。下列说法正确的是（　　） A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭 B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2关闭 C．当阀门K1开启，阀门K2关闭时，海水的机械能转化为电能 D．当阀门K1关闭，阀门K2开启时，空气的机械能转化为电能 7．2023年10月26日，随着“神舟十七号”的升空，我国载人航天工程迎来了新的辉煌时刻。请回答下面小题。运载火箭发射时，能量的转化情况主要是（　　） A．太阳能转化为机械能 B．电能转化为机械能 C．化学能转化为机械能 D．机械能转化为化学能 8．宇宙间一切物质的运动和变化都需要能量来维持。下列关于能量的说法错误的是（　　） A．电风扇主要把电能转化为机械能 B．氢氧化钠溶解于水中，将化学能转化为内能 C．太阳发光发热和氢弹爆炸都是轻核聚变释放能量造成的 D．电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，所以能量转化没有方向性 9．跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（　　） A．助跑阶段机械能不变 B．起跳时机械能为零 C．经过最高点时重力势能最大 D．经过最高点时动能最大 10．自然界中的各种现象都是互相联系的。在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化，下列各种能量转化符合实际的是（　　） A．太阳能电池板将光能转化为化学能 B．电动机将机械能转化为电能 C．汽油燃烧将化学能转化为内能 D．手机电池充电过程将化学能转化为电能 11．“嫦娥5号”探测器从月球上采样并顺利返回地球，如图所示为两种返回技术示意图。下列分析正确的是（　　） A．采用“跳跃式返回”可使返回器着陆前的机械能转化为内能更多 B．采用“跳跃式返回”可使返回器与大气摩擦通过的距离更短 C．采用“直接进入返回”可使返回器着陆前的速度更小 D．采用“直接进入返回”可使返回器着陆前具有的机械能更小 12．如图所示，用酒精灯给试管内的水加热至一定程度.发现塞在试管口的塞子被冲出，同时看到试管口出现大量的白雾。塞子从试管口跳出，是由于水蒸气对塞子做了功，这个过程中能量的转化是（　　） A．机械能转化为内能 B．化学能转化为内能 C．内能转化为机械能 D．只有内能的转移 13．如图所示，在做模拟“蹦极”的小实验时，橡皮筋的一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点。若整个过程不计空气阻力，则小石块从A点到C点的运动过程中（　　） A．小石块在C点时，它具有的机械能最小 B．从A点下落到B点的过程中，小石块的机械能减小 C．从B点下落到C点的过程中，小石块的机械能先增大后减小 D．小石块减少的重力势能全部转化为动能 14．现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理，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 15．关于下列装置工作时发生能量转化的说法中，正确的是（　　） A．电动机将电能转化为机械能 B．汽油机将内能转化为电能 C．干电池将电能转化为化学能 D．发电机将电能转化为内能 16．乒乓球发球机在同一高度朝不同方向分别发出甲、乙、丙三个相同的小球，三个小球落地时的速度大小均相等。若不计空气阻力，则三球的发球速度大小关系是（　　） A．v甲＞v乙＞v丙 B．v丙＞v乙＞v甲 C．v甲＝v乙＝v丙 D．v丙＞v甲＝v乙 17．滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台甲处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，不可能滑到滑台丙处的是（　　） A． B． C． D． 18．如图将一小球置于一弹簧上方，放手后，小球向下运动，到达A位置小球刚好与弹簧接触，到达B位置小球的速度变为零，则对于此过程分析下列说法错误的是（　　） A．从A到B位置过程中，小球的机械能全部转化为弹簧的弹性势能 B．从A到B位置过程中，小球受到弹力一直变大 C．从A到B位置过程中，小球的速度由大变小，到B位置为零 D．从A到B位置过程中，小球开始时受到的弹力小于重力，后来受到的弹力大于重力 19．小科自制了一个“电池秋千”，如图所示，他用铜线圈做一个秋千，线圈下方放一块永久磁铁，线圈通电后，就能不停地摆动。下列有关叙述正确的是（　　） A．该电池秋千的工作原理和电动机类似 B．电池秋千摆动过程中机械能转化为电能 C．电池秋千摆动到最低点时动能最小 D．改变磁体的两极可以使电池秋千摆动得更快 20．4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十八号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。火箭点火，火箭燃料的 　 　转化为火箭的机械能。飞船与火箭分离后进入轨道，太阳能帆板顺利展开工作。飞船的太阳能帆板能够将 　 　能转化为 　 　能。 21．小科利用所学知识自制了一个“纸杯发射器”（如图所示）。在空的易拉罐底部中央开一个小孔，用酒精喷壶向易拉罐上端拉环开口内喷1～2下酒精，把纸杯紧套在易拉罐上端后，将点燃的火柴靠近易拉罐底部的小孔，纸杯将被快速向上发射。请用能的转化知识解释“纸杯被发射”的过程：　 　。 22．如图所示，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由落下，沿光滑轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球由A点运动到O点的过程中，小球的重力势能是 　 　的（填“增大”“不变”或“减小”），小球在B点的机械能 　 　在A点的机械能（填“大于”“等于”或“小于”），小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的 　 　曲线。 23．如图是小嘉制作的“能的转化与守恒”概念图（部分），请完成以下问题。 （1）请你在概念图中填入合适的内容①　 　②　 　。 （2）当人沿竹竿下滑时，人的重力势能有一部分转化为手和竹竿的内能，使手和竹竿的温度升高，但相反的过程不会自发地发生。这是因为能量的转化具有 　 　。 24．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。 （1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 　 　。 （2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 　 　。（物体比热容用c表示） （3）C点距离水平面的高度为 　 　。 25．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的O部分运动轨迹如图所示。 （1）皮球运动到D点时的机械能 　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）运动到C点时的机械能。 （2）若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两处留下两个黑色圆斑，其中M处的圆斑 　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）N处的圆斑。 26．如图所示，在同一高度以大小相同的初速度v0分别竖直向上和斜向上将同一小球抛出，不计空气阻力。小球上升时，小球的　 　能转化为重力势能；小球竖直向上、斜向上到达最高点时到水平地面的高度分别为h1和h2，小球又下落到与抛出点等高度时的速度大小分别为v1和v2，则h1　 　h2，v1　 　v2（大于/等于/小于）。 27．寒假里小金玩了一回极速滑雪（如图甲），其简化为模型如图乙所示。设小金及坐垫的质量分别M和m，他从轨道A点以初速度为0向下滑行，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H和h。 （1）小金及坐垫整体由A点到达B点时，重力势能转化为 　 　，重力做功大小为 　 　。 （2）若小金从A点滑到B点的过程中，坐垫的机械能转化为其内能的效率为η，则小金到达B点时坐垫温度升高了 　 　。（坐垫的比热容用c表示） 28．如图是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。电动机将质量为m的重物匀速提升的高度为h，在提升过程中，电路中的电流为I，动滑轮的机械效率为η．假设电源电压U保持不变，电动机线圈电阻为R，不考虑电动机各处摩擦。求： （1）电动机所施加的拉力F做的功；（请用题干所给的字母表示，下同） （2）电动机所施加的拉力F； （3）试从能量转化和守恒的角度，求电动机提升重物所用的时间。 2024-2025学年华师大版九年级科学能量的转移和守恒精选练习 参考答案与试题解析 1．假日里小肖和爸爸从浙江前往西藏布达拉宫，他发现到达高山上时包里的薯片呈现如图所示的“高反”——薯片包装袋变得鼓鼓囊囊，下列说法中正确的是（　　） A．袋里的气体对外做功，内能减少了 B．袋里的气体从外界吸热，内能增加了 C．从浙江到达布达拉宫后，薯片的重力势能变小了 D．高山上温度低一些，所以整个过程中能量不守恒 【答案】A 【分析】（1）物体对外界做功，内能减小；外界对物体做功，内能增大； （2）重力势能大小与质量和高度有关； （3）根据能量转化和守恒定律判断。 【解答】解：AB、根据题意可知，薯片包装袋膨胀的过程，其实是里面的气体对袋子做功的过程，将内能转化为机械能，则内能减小，不是从外界吸热，故A正确、B错误； C、从浙江到达布达拉宫后，薯片的质量不变，高度增大，则重力势能增大，故C错误； D、整个过程遵守能量守恒定律，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查能量转化，以及能量守恒的有关知识，难度不大。 2．下列说法中正确的是（　　） A．电饭锅工作时，将内能转化为电能 B．电风扇工作时，将机械能转化为电能 C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能 D．在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能 【答案】D 【分析】不同的能量之间可以进行相互的转化，根据选项中描述的物体或现象，分析其消耗了哪种能量，又得到了哪种能量，从而做出判断。 【解答】解：A、电饭锅主要是用来发热的，因此，电饭锅工作时，主要将电能转化成为内能，故A错误； B、电风扇工作时，消耗电能，使电风扇转动，得到的是机械能，故B错误； C、干电池给灯泡供电时，将化学能转化为电能，再提供给灯泡，故C错误； D、在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了几种电器、电池的工作过程中能量的转化情况，难度不大，但要求细心作答，防止颠倒。 3．校项目小组制作了一款节能夜跑灯，在跑步过程中，小灯泡发光，帮助夜跑者照明。夜跑灯的具体制作过程如下：将线圈缠绕在塑料永磁体小灯泡管外壳并与小灯泡构成闭合电路，磁体在水管中能自由往返运动。 在运动过程中，夜跑灯持续发光。灯发光过程中，下列说法正确的是（　　） A．通过小灯泡的电流方向始终不变 B．若运动速度加快，小灯泡的亮度不变 C．实现的能量转换是电能转化为机械能 D．若要使小灯泡的亮度变大，可换用磁性更强的磁体 【答案】D 【分析】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这就是电磁感应现象。 （2）在电磁感应现象中，感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线的方向有关；感应电流的大小和磁场强弱、导体切割磁感线的速度有关。 【解答】解：A、磁体在水管中能自由往返运动，线圈切割磁感线的方向不断变化，因此通过小灯泡的感应电流的方向不断变化，故A错误； B、若运动速度加快，线圈切割磁感线的速度加快，产生的感应电流会变大，小灯泡的亮度会增加，故B错误； C、夜跑灯发光过程中，实现的能量转换是机械能转化为电能转化为光能，故C错误； D、换用磁性更强的磁体，产生的感应电流会变大，小灯泡的亮度会增加，故D正确。 故选：D。 【点评】此题考查了电磁感应现象在生活中的应用、能量的转化，难度不大，属基础题。 4．如图所示，质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，最后到达d处时恰好停下。下列有关说法正确的是（　　） A．小球从a到b的过程中势能全部转化为动能 B．小球到达c处不具有动能 C．小球停在d处势能减小0.12焦 D．这一过程能量不守恒 【答案】C 【分析】根据影响动能、重力势能大小的因素分析；根据小球的最终位置判定机械能是否守恒。 【解答】解：A、小球由a到b过程中，不计阻力，机械能守恒，高度减小，速度增加，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能；由于存在摩擦，克服摩擦做功，一部分重力势能转化为内能，所以重力势能不是全部转化为动能，故A错误； B、小球运动到c处时有一定的速度，动能不为0，故B错误； C、小球停在d处势能减小的重力势能为：ΔW＝GΔh＝mgΔh＝0.04kg×10N/kg×（0.5m﹣0.2m）＝0.12J，故C正确； D、小球到达d点后停下，此时d点的高度要小于a点的高度，所以d的机械能要小于a点的机械能，由此可知，小球在滚动的过程中机械能是逐渐变小的，机械能不守恒，但总能量是守恒的，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了机械能的转化和守恒、重力势能的计算，属于基础题。 5．能量的转化是自然界普遍的现象．下列关于能量转化的分析不正确的是（　　） A．水果电池：电能→化学能 B．电灯发光：电能→光能 C．光合作用：光能→化学能 D．钻木取火：机械能→内能 【答案】A 【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量。 【解答】解：A、水果电池通过化学反应得到了电能，故将化学能转化为了电能，故A错误； B、电灯发光时消耗了电能，是电能转化为光能，故B正确； C、光合作用，在光照的条件下，发生了化学反应，因此将光能转化为了化学能，故C正确； D、钻木取火，克服摩擦做功得到了内能，故将机械能转化为内能，故D正确。 故选：A。 【点评】能量转化的过程都是有规律可循的，在平常的学习中要注意总结归纳是解决这一类问题的关键，例如燃料燃烧都是将化学能转化为内能，该类题目比较简单，要掌握做题的思路与方法。 6．如图是航标灯内的海浪发电的气室示意图，其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。下列说法正确的是（　　） A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭 B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2关闭 C．当阀门K1开启，阀门K2关闭时，海水的机械能转化为电能 D．当阀门K1关闭，阀门K2开启时，空气的机械能转化为电能 【答案】C 【分析】（1）潮汐（海浪）发电是利用海水的机械能推动涡轮机。 （2）涡轮机带动发电机工作，将机械能转化为电能。 【解答】解：由题知，海浪发电的工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电；由图分析可知： 海水下降时，气室的容积增大，其内部气体压强减小，阀门K1关闭，阀门K2开启，将空气吸入气室，没有能量的转化； 海水上升时，气室的容积减小，其内部气体压强增大，阀门K1开启，阀门K2关闭，压缩后将空气推入工作室，海水的机械能转化为电能； 综上所述，C正确。 故选：C。 【点评】本题通过海浪发电，考查了学生利用所学知识对新问题的分析能力，能通过所给的示意图分析海浪发电的过程是解题的关键。 7．2023年10月26日，随着“神舟十七号”的升空，我国载人航天工程迎来了新的辉煌时刻。请回答下面小题。运载火箭发射时，能量的转化情况主要是（　　） A．太阳能转化为机械能 B．电能转化为机械能 C．化学能转化为机械能 D．机械能转化为化学能 【答案】C 【分析】火箭是热机的一种，热机就是利用内能来做功的机器，火箭以液态氢气为燃料，燃料燃烧将化学能转化为内能，在升空过程中把燃料燃烧获得的内能转化为机械能。 【解答】解：火箭发射过程中，将燃料的化学能转化为内能，再转化为火箭的机械能。故选项C正确，ABD错误。 故选：C。 【点评】此题考查能量的转化，属于基础题目，难度不大。 8．宇宙间一切物质的运动和变化都需要能量来维持。下列关于能量的说法错误的是（　　） A．电风扇主要把电能转化为机械能 B．氢氧化钠溶解于水中，将化学能转化为内能 C．太阳发光发热和氢弹爆炸都是轻核聚变释放能量造成的 D．电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，所以能量转化没有方向性 【答案】D 【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。能量的转化和转移具有方向性。 【解答】解： A、电风扇正常工作，将电能主要转化为机械能，产生少量内能，故A正确； B、氢氧化钠溶解于水中，水变热，是将化学能转化为内能，故B正确； C、太阳发光发热和氢弹爆炸都是轻核聚变释放能量造成的，故C正确； D、电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，由此可知，能量转化是有方向性的，故D错误。 故选：D。 【点评】本题通过四个实例考查了能量的转化，在做这类题时，我们要注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少了，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。能量转化的过程都是有规律可循的，在平常的学习中要注意总结归纳。 9．跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（　　） A．助跑阶段机械能不变 B．起跳时机械能为零 C．经过最高点时重力势能最大 D．经过最高点时动能最大 【答案】C 【分析】（1）动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大； （2）重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大； （3）弹性势能与物体发生弹性形变的程度有关，发生弹性形变的程度越大，物体的弹性势能越大； （4）机械能等于动能和势能的和。 【解答】解：A、助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；运动员的高度不变，因此重力势能不变。机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，因此机械能增大，故A错误； B、起跳时，运动员的速度达到最大值，动能达到最大值，重力势能不变，机械能达到最大值，故B错误； C、最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故C正确； D、经过最高点时，竖直方向速度为零，物体的速度不是最大，所以动能不是最大，故D错误。 故选：C。 【点评】影响动能大小的因素有质量和速度，分析动能的变化就是分析质量和速度的变化；影响重力势能的因素是质量和高度，分析重力势能的变化就是分析质量和高度的变化。解题时注意抓住表示物体运动状态变化的关键字词，从中找出表示“质量、速度、高度、弹性形变”变化的字眼，从而分析机械能的变化情况。 10．自然界中的各种现象都是互相联系的。在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化，下列各种能量转化符合实际的是（　　） A．太阳能电池板将光能转化为化学能 B．电动机将机械能转化为电能 C．汽油燃烧将化学能转化为内能 D．手机电池充电过程将化学能转化为电能 【答案】C 【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量。 【解答】解：A、太阳能电池板将光能转化为电能，故A错误； B、电动机工作时，将电能转化为机械能，故B错误； C、汽油燃烧的过程中，将化学能转化为内能，故C正确； D、手机电池充电过程相当于用电器，将电能转化为化学能，故D错误。 故选：C。 【点评】此题考查了能量的转化，能量转化现象是生活中常见的现象，也是中考时必考的一个知识点。 11．“嫦娥5号”探测器从月球上采样并顺利返回地球，如图所示为两种返回技术示意图。下列分析正确的是（　　） A．采用“跳跃式返回”可使返回器着陆前的机械能转化为内能更多 B．采用“跳跃式返回”可使返回器与大气摩擦通过的距离更短 C．采用“直接进入返回”可使返回器着陆前的速度更小 D．采用“直接进入返回”可使返回器着陆前具有的机械能更小 【答案】A 【分析】从图中得出采用“跳跃式返回”、“直接进入返回”返回器与大气摩擦通过的距离长短，然后根据克服摩擦力做功多少判断机械能转化为内能的多少，进而判断返回器着陆前具有的机械能和速度大小。 【解答】解：AB、由图可知，采用“跳跃式返回”可使返回器与大气摩擦通过的距离更长，则采用“跳跃式返回”可使返回器着陆前克服摩擦力做功更多，所以机械能转化为内能更多，故A正确、B错误； CD、由图可知，采用“直接进入返回”可使返回器与大气摩擦通过的距离更短，则采用“直接进入返回”可使返回器着陆前克服摩擦力做功更少，所以采用“直接进入返回”可使返回器着陆前机械能转化为内能更少，具有的机械能更大，则可使返回器着陆前的速度更大，故CD错误。 故选：A。 【点评】本题通过“嫦娥5号”探测器从月球上采样并顺利返回地球的两种技术，考查了机械能的大小判断及其转化等相关的物理知识，是中学物理的热门题型。 12．如图所示，用酒精灯给试管内的水加热至一定程度.发现塞在试管口的塞子被冲出，同时看到试管口出现大量的白雾。塞子从试管口跳出，是由于水蒸气对塞子做了功，这个过程中能量的转化是（　　） A．机械能转化为内能 B．化学能转化为内能 C．内能转化为机械能 D．只有内能的转移 【答案】C 【分析】气体膨胀做功，气体的内能减小，内能转化为机械能。 【解答】解：对水持续加热，试管中产生大量水蒸气，水蒸气膨胀做功，将软木塞推出，塞子被推出的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故C正确。 故选：C。 【点评】本题考查了能量转化，属于基础题。 13．如图所示，在做模拟“蹦极”的小实验时，橡皮筋的一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点。若整个过程不计空气阻力，则小石块从A点到C点的运动过程中（　　） A．小石块在C点时，它具有的机械能最小 B．从A点下落到B点的过程中，小石块的机械能减小 C．从B点下落到C点的过程中，小石块的机械能先增大后减小 D．小石块减少的重力势能全部转化为动能 【答案】A 【分析】A→B：小石块在重力作用下自由下落，小石块的速度越来越快，小石块的重力势能转化为小石块的动能。 B→D：小石块受到重力和弹力作用，重力大于弹力，小石块加速运动。 D点：瞬间小石块的重力和弹力相等，两个力是平衡力，由于惯性要继续向下运动。 D→C：小石块受到重力和弹力作用，弹力大于重力，小石块减速运动。 【解答】解：从A点下落到B点的过程中，橡皮筋没有发生弹性形变，小石块不受弹力的作用，只受到重力的作用，整个过程不计空气阻力，机械能不变，故B错误。 从B点下落到C点的过程中，橡皮筋弹性形变不断增大，所以橡皮筋的弹性势能一直在增大，小石块机械能转化为橡皮筋的弹性势能，小石块的机械能减小，C点时，小石块的机械能最小，故A正确，C错误； 如下图所示，B点→D点：小石块受到重力和弹力作用，重力大于弹力，小石块加速运动，小石块的质量不变，速度增大，动能增大；小石块在D点瞬间小石块的重力和弹力相等，两个力是平衡力，由于惯性继续向下运动，机械能转化为弹性势能，故D错误； 故选：A。 【点评】小石块从B到D速度增大，从D到C速度不断减小，这点是解题的关键，也是学生最容易出错的地方。 14．现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理，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 【答案】A 【分析】根据题意结合能量的转化分析即可。 【解答】解：穿上鞋走路时，具有机械能，鞋会发光，具有光能；根据题意可知，该鞋（发电鞋）的工作原理是电磁感应现象，先是机械能转化为电能，电能又转化为光能； 故选：A。 【点评】本题考查了学生对能量转化的了解与掌握，是联系生活实际的基础题目。 15．关于下列装置工作时发生能量转化的说法中，正确的是（　　） A．电动机将电能转化为机械能 B．汽油机将内能转化为电能 C．干电池将电能转化为化学能 D．发电机将电能转化为内能 【答案】A 【分析】从影响能量大小的因素来分析能量的变化，找到能量转化的方向。 【解答】解：①电动机将电能转化为机械能；②汽油机将化学能转化为机械能；③干电池将化学能转化为电能。 ④发电机将机械能转化为电能； 故选：A。 【点评】在自然界中，能量转化的现象很多，但需要通过一些器械装置或在一定条件下。 能量的转化也是有规律可循的，例如用电器都是将电能转化成了其它形式的能。在日常的学习中我们要注意总结归纳。 16．乒乓球发球机在同一高度朝不同方向分别发出甲、乙、丙三个相同的小球，三个小球落地时的速度大小均相等。若不计空气阻力，则三球的发球速度大小关系是（　　） A．v甲＞v乙＞v丙 B．v丙＞v乙＞v甲 C．v甲＝v乙＝v丙 D．v丙＞v甲＝v乙 【答案】C 【分析】首先判定开始时三球机械能的大小；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，据此判定速度的大小。 【解答】解：乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，由于高度和速度都相同，则机械能是相同的；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能相同，速度相同。 故选：C。 【点评】本题考查了动能、重力势能的影响因素和机械能的守恒，难度不大，要熟记。 17．滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台甲处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，不可能滑到滑台丙处的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】运动员在滑台A处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整个过程中机械能守恒，只有重力势能和动能的转化。 【解答】解：不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整个过程中机械能守恒； A、若运动员站立着甲开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置丙点时，若是站立着，则此时重力势能等于甲点的重力势能，动能为零，所以运动员可能会滑到滑台丙处，故A不符合题意； B、若运动员站立着从甲开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置丙点时，若是全蹲着，则此时重力势能小于甲点的重力势能，则甲点部分重力势能转化为动能，动能此时不为零，所以运动员会继续向前滑行，滑到滑台丙处，故B不符合题意； CD、若运动员全蹲着从甲开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置点时，也应该是全蹲着（前后两次重力势能相等，动能均为零），因为若是站着到达或者平蹲着到达丙，则运动员在丙点的重力势能大于初始的甲点（违反机械能守恒定律），故C符合题意、D不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查了机械能的转化和守恒，明确站立时和全蹲时机械能的大小是解题的关键，有一定难度。 18．如图将一小球置于一弹簧上方，放手后，小球向下运动，到达A位置小球刚好与弹簧接触，到达B位置小球的速度变为零，则对于此过程分析下列说法错误的是（　　） A．从A到B位置过程中，小球的机械能全部转化为弹簧的弹性势能 B．从A到B位置过程中，小球受到弹力一直变大 C．从A到B位置过程中，小球的速度由大变小，到B位置为零 D．从A到B位置过程中，小球开始时受到的弹力小于重力，后来受到的弹力大于重力 【答案】AC 【分析】结合以下知识可对选项中的描述逐一做出判断： 机械能等于动能和势能的总和；弹性势能与物体弹性形变的程度有关；弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力；物体处于非平衡状态时，其运动状态会发生改变。 【解答】解： A、从A到B位置过程中，小球的机械能大部分转化为弹簧的弹性势能，但也有一部分会由于空气阻力、摩擦等转化为内能，故A错误； B、从A到B位置过程中，弹簧的形变程度逐渐加大，所以小球受到弹力一直变大，故B正确； C、从A到B位置过程中，小球开始时受到的弹力小于重力，继续加速，后来受到的弹力大于重力，小球开始减速，所以小球是先加速，再减速；故C错误； D、从A到B位置过程中，开始时弹簧的形变程度小，小球受到的弹力小于重力，后来弹簧的形变程度增大，小球受到的弹力大于重力，弹力与重力的关系是变化的，故D正确。 故选：AC。 【点评】本题考查了机械能及其转化、弹力及物体受力情况的大小变化，应对不同的情况进行逐一分析，属易错题。 19．小科自制了一个“电池秋千”，如图所示，他用铜线圈做一个秋千，线圈下方放一块永久磁铁，线圈通电后，就能不停地摆动。下列有关叙述正确的是（　　） A．该电池秋千的工作原理和电动机类似 B．电池秋千摆动过程中机械能转化为电能 C．电池秋千摆动到最低点时动能最小 D．改变磁体的两极可以使电池秋千摆动得更快 【答案】A 【分析】（1）电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动； （2）电池秋千摆动过程中消耗了电能，得到了机械能； （3）动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大； （4）通电线圈在磁场中受力大小与电流大小、磁场的强度有关。 【解答】解：A、由题图可知，该电池秋千的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，与电动机的工作原理相同，故A正确； B、电池秋千摆动过程中消耗了电能，得到了机械能，所以是将电能转化为机械能，故B错误； C、电池秋千摆动到最低点时，受到的磁场力最大，速度最大，动能最大，故C错误； D、改变磁体的两极无法改变磁场力的大小，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了电动机的工作原理、影响磁场力大小的因素，难度不大。 20．4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十八号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。火箭点火，火箭燃料的 　化学能　转化为火箭的机械能。飞船与火箭分离后进入轨道，太阳能帆板顺利展开工作。飞船的太阳能帆板能够将 　太阳　能转化为 　电　能。 【答案】化学能；太阳；电。 【分析】判断是哪种能量转化成了另一种能量的方法是：减少的能量转化为增多的能量。 【解答】解：（1）火箭点火后，火箭燃料的化学能转化为内能，然后内能转化为火箭的机械能。 （2）太阳能帆板工作时是将太阳能转化为电能。 故答案为：化学能；太阳；电。 【点评】此题考查能量的转化和转移，属于基础题目，难度不大。 21．小科利用所学知识自制了一个“纸杯发射器”（如图所示）。在空的易拉罐底部中央开一个小孔，用酒精喷壶向易拉罐上端拉环开口内喷1～2下酒精，把纸杯紧套在易拉罐上端后，将点燃的火柴靠近易拉罐底部的小孔，纸杯将被快速向上发射。请用能的转化知识解释“纸杯被发射”的过程：　用点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，纸杯中的酒精蒸汽会燃烧，化学能转化为内能，高温高压的燃气对外做功，内能转化为纸杯的机械能，所以纸杯就会“冲天”飞去。　。 【答案】用点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，纸杯中的酒精蒸汽会燃烧，化学能转化为内能，高温高压的燃气对外做功，内能转化为纸杯的机械能，所以纸杯就会“冲天”飞去。 【分析】气体对外做功，本身的内能会减小，内能转化为机械能。 【解答】答：用点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，纸杯中的酒精蒸汽会燃烧，化学能转化为内能，高温高压的燃气对外做功，内能转化为纸杯的机械能，所以纸杯就会“冲天”飞去。 【点评】本题考查了内能的转化，属于基础知识，要熟记。 22．如图所示，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由落下，沿光滑轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球由A点运动到O点的过程中，小球的重力势能是 　减小　的（填“增大”“不变”或“减小”），小球在B点的机械能 　等于　在A点的机械能（填“大于”“等于”或“小于”），小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的 　c　曲线。 【答案】减小；等于；c。 【分析】（1）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。 （2）小球在整个过程中机械能守恒，结合惯性的知识及机械能守恒定律进行分析。 【解答】解：小球由A点运动到O点的过程中，小球的质量不变，高度减小，所以重力势能是减小； 不计空气阻力，小球的机械能守恒，所以小球在B点的机械能等于在A点的机械能； 根据题意，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒，a的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；故a错误； b点的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b图线的机械能大于A点的机械能，故b错误； c图线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c正确； 小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，故d错误。 故答案为：减小；等于；c。 【点评】本题考查了对机械能守恒定律及惯性知识的应用，关键能够根据现象判断不同情况下机械能的大小关系。 23．如图是小嘉制作的“能的转化与守恒”概念图（部分），请完成以下问题。 （1）请你在概念图中填入合适的内容①　机械能　②　做功　。 （2）当人沿竹竿下滑时，人的重力势能有一部分转化为手和竹竿的内能，使手和竹竿的温度升高，但相反的过程不会自发地发生。这是因为能量的转化具有 　方向性　。 【答案】（1）机械能；做功；（2）方向性 【分析】（1）根据机械能的定义解答。根据能量转化的形式解答。 （2）根据能量转化和转移的方向性解答。 【解答】解：（1）动能、势能统称为机械能，故①为机械能。能量通过做功的形式进行相互转化，故②为做功。 （2）当人沿竹竿下滑时，人的重力势能有一部分转化为手和竹竿的内能，使手和竹竿的温度升高，但相反的过程不会自发地发生。这是因为能量的转化具有方向性。 故答案为：（1）机械能；做功；（2）方向性。 【点评】本题考查了能量的转化和转移的方向性，属于基础题。 24．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。 （1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 　mgH　。 （2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 　　。（物体比热容用c表示） （3）C点距离水平面的高度为 　2h﹣H　。 【答案】（1）mgH；（2）；（3）2h﹣H。 【分析】（1）由重力公式G＝mg可得质量为m的物体的重力，根据公式W＝GH可得物体从A点滑到水平面时重力所做的功； （2）根据W＝Gh可得物体从A点滑到B点的过程中损失的机械能，根据能量转化效率公式可计算物体增加的内能，根据吸热公式可计算物体到达B点时升高的温度； （3）再次滑下的过程损失的机械能不变，则达到C点时物体的机械能为物体在B点的机械能与损失的机械能之差，根据做功公式计算C点距离水平面的高度。 【解答】解： （1）质量为m的物体的重力为：G＝mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功：W＝GH＝mgH； （2）A、B两点距离水平面的高度分别为H、h， 物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）为：ΔE＝GΔh＝mg（H﹣h）， 机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量）：Q吸＝ΔEη＝mg（H﹣h）η， 由Q吸＝cmΔt可知，物体到达B点时温度升高了：Δt＝＝＝； （3）再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变， 所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）：EC＝EB﹣ΔE＝mgh﹣mg（H﹣h）＝mg（2h﹣H）， 由W＝Gh可得，C点距离水平面的高度为：hC＝＝＝＝2h﹣H。 故答案为：（1）mgH；（2）；（3）2h﹣H。 【点评】本题考查了重力公式、做功公式、能量转化效率公式、吸热公式的灵活运用，关键要知道：一、损失的机械能等于重力势能的减少量；二、再次滑下的过程损失的机械能不变。 25．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的O部分运动轨迹如图所示。 （1）皮球运动到D点时的机械能 　小于　（选填“大于”“等于”或“小于”）运动到C点时的机械能。 （2）若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两处留下两个黑色圆斑，其中M处的圆斑 　大于　（选填“大于”“等于”或“小于”）N处的圆斑。 【答案】小于；大于。 【分析】（1）机械能包括动能和势能，动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关，弹性势能的大小与形变的程度有关。 （2）动能和势能转化过程中，在理想情况下（不计空气阻力、摩擦等），机械能总和不变。若考虑外界因素的影响，则机械能减小。 【解答】解： 由于皮球在运动过程中受到空气阻力的作用，所以机械能会变小，从C点到D点的过程中，D点时皮球的机械能小于C点时的机械能。 皮球从M点到N点，机械能减小，故皮球在M点的弹性势能大于N点的弹性势能，则表面涂黑的皮球在MN两点留下的黑色圆斑大小不相等，M点的圆斑较大。 故答案为：小于；大于。 【点评】理解影响动能和势能的因素，明确动能和势能在转化过程中机械能的变化情况，是解答此题的关键。 26．如图所示，在同一高度以大小相同的初速度v0分别竖直向上和斜向上将同一小球抛出，不计空气阻力。小球上升时，小球的　动　能转化为重力势能；小球竖直向上、斜向上到达最高点时到水平地面的高度分别为h1和h2，小球又下落到与抛出点等高度时的速度大小分别为v1和v2，则h1　大于　h2，v1　等于　v2（大于/等于/小于）。 【答案】见试题解答内容 【分析】两个小球在运动的过程中，只有重力做功，机械能都守恒，由机械能守恒定律分析动能势能关系。 【解答】解：小球上升时，速度变小，高度变大，动能变小，重力势能变大，动能转化为重力势能； 两个完全相同的小球，在同一高度处以相同大小的初速度，他们的动能和重力势能相同，故两球抛出时的机械能相同，忽略空气阻力，两球抛出后上升到最高点时斜向上的小球运动到最高点时，动能没有全部转化为重力势能，其重力势能较小、高度较小，因此两球抛出后上升到最高点时到地面的高度h1＞h2； 小球又下落到与抛出点等高度时，重力势能相同，不计空气阻力，机械能不变，则动能相同，所以速度也相同。 故答案为：动；大于；等于。 【点评】本题考查影响物体动能与重力势能的转化，只有动能和重力势能相互转化时，机械能守恒，难度适中。 27．寒假里小金玩了一回极速滑雪（如图甲），其简化为模型如图乙所示。设小金及坐垫的质量分别M和m，他从轨道A点以初速度为0向下滑行，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H和h。 （1）小金及坐垫整体由A点到达B点时，重力势能转化为 　动能和内能　，重力做功大小为 　（M+m）g（H﹣h）　。 （2）若小金从A点滑到B点的过程中，坐垫的机械能转化为其内能的效率为η，则小金到达B点时坐垫温度升高了 　　。（坐垫的比热容用c表示） 【答案】（1）动能和内能；（M+m）g（H﹣h）；。 【分析】（1）小金沿轨道下滑时，质量不变、速度增大、高度减小，重力势能减小、动能增大；同时克服摩擦做功，机械能转化为内能； 利用G＝mg求小金及坐垫整体的总重力，求出下滑的高度，再利用W＝Gh求从A点滑到B点时重力做的功； （2）知道机械能转化为内能的效率，根据能量转化效率公式可计算坐垫增加的内能，再利用吸热公式可计算坐垫到达B点时升高的温度。 【解答】解： （1）小金沿轨道下滑时，质量不变、速度增大、高度减小，重力势能减小、动能增大，重力势能转化为动能； 同时克服摩擦做功，机械能转化为内能； 小金及坐垫整体的总重力G总＝m总g＝（M+m）g， 下滑的高度Δh＝H﹣h， 从A点滑到B点时重力做的功： W＝G总Δh＝（M+m）g×（H﹣h）＝（M+m）g（H﹣h）； （2）从A点滑到B点时，坐垫损失的机械能（重力势能的减少量）为： ΔE＝G坐垫Δh＝mg（H﹣h）， 机械能转化为物体内能的效率为η，则坐垫增加的内能（吸收的热量）： Q吸＝ΔEη＝mg（H﹣h）η， 由Q吸＝cmΔt可知，坐垫到达B点时温度升高了： Δt＝＝＝。 故答案为：（1）动能和内能；（M+m）g（H﹣h）；。 【点评】本题考查了重力公式、做功公式、能量转化效率公式、吸热公式的灵活运用，关键要知道：损失的机械能等于重力势能的减少量。 28．如图是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。电动机将质量为m的重物匀速提升的高度为h，在提升过程中，电路中的电流为I，动滑轮的机械效率为η．假设电源电压U保持不变，电动机线圈电阻为R，不考虑电动机各处摩擦。求： （1）电动机所施加的拉力F做的功；（请用题干所给的字母表示，下同） （2）电动机所施加的拉力F； （3）试从能量转化和守恒的角度，求电动机提升重物所用的时间。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）利用W＝Gh求拉力做的有用功，知道动滑轮的效率，利用效率公式求拉力做的功（总功）； （2）求出了拉力做的功，再求出拉力移动的距离，利用W＝Fs求拉力的大小； （3）知道电路中的电流和电动机线圈电阻，利用P＝I2R求电动机线圈电阻的发热功率；因能量守恒，电动机的输出功率等于拉力做功功率加上电动机发热功率，据此求出电动机的拉力做功的功率，再根据P＝求所用时间。 【解答】解： （1）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝mgh， 由η＝得拉力所做的功（总功）： W总＝＝； （2）由图知，n＝2，拉力移动的距离s＝2h， 由W总＝Fs得拉力大小： F＝＝＝； （3）电动机线圈电阻的发热功率：P热＝I2R， 根据能量守恒定律可知，电动机的拉力做功的功率为： P拉＝P电﹣P热＝UI﹣I2R， 由P＝得电动机提升重物所用的时间： t＝＝＝。 答：（1）电动机所施加的拉力F做的功为； （2）电动机所施加的拉力为； （3）电动机提升重物所用的时间为。 【点评】本题是关于力学和电学的综合计算题，特别是要知道电动机不是纯电阻用电器，电流做功消耗的电能大部分转化为机械能、少部分转化为内能（发热）．本题知识点多、公式多，属于难题。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$