11.1能量守恒定律 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级下册

11.1能量守恒定律 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．小科以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光。下列说法错误的是（　　） A．甲、乙电机转动 B．甲电机相当于发电机 C．乙电机工作原理是电磁感应 D．甲、乙电机都实现了电能和机械能之间的转化 2．在下列各种现象中，能量只发生转移而不发生转化的过程是(　　) A．冬天用手摸户外的铁棒时感觉很冷 B．植物吸收太阳光进行光合作用 C．烧水时，壶盖被顶起 D．日光灯发光 3．如图所示，物流分拣机器人，机器人的动力装置为电动机，其工作原理是（　　） A．磁场对电流的作用，将机械能转化为电能 B．磁场对电流的作用，将电能转化为机械能 C．电磁感应原理，将机械能转化为电能 D．电磁感应原理，将电能转化为机械能 4．小宇将一个薄壁金属管固定在桌子上，里面盛一些酒精，用塞子塞紧．他用一根绳子在管外绕几圈，迅速来回拉动，发现如图所示的现象．则下图所示的热机四冲程与上述实验原理相同的是 A． B． C． D． 5．装机万千瓦的长阳清江抽水蓄能水电站正在兴建。如图所示是抽水蓄能电站原理图，它由上下两个水库组成，在用电负荷低谷时，用电网过剩的电把水从下库抽到上库储存；在用电高峰时，从上库向下库放水发电。下列有关说法中错误的是（　　） A．抽水时电能转化为水的机械能 B．发电时水的势能最终转化为电能 C．一定量的水，上下水位差越大，能发出的电越多 D．水轮机的效率可以达到 二、填空题 6．如图甲所示，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，混合动力汽车启动时，蓄电池通过电机向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电。请回答下列问题。 （1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图乙是汽油机的做功冲程，若飞轮转速为600r/min，对外做功一次约为1500J，这台汽油机的功率为 W； （2）驾驶员踩刹车踏板时，可以通过车轮带动电机发电，再将产生的电能转化为化学能储存在蓄电池中；而刹车片和轮胎摩擦做功产生的内能，耗散到空气中的能量却无法回收利用，这说明能量的转化和转移具有 ； （3）假设一辆发动机效率为30%的汽车一年消耗燃油400kg，将发动机的效率从30%提高到40%，每年可以节省汽油 kg。 7．发射卫星的火箭用液态氢作燃料，主要利用了氢的 特点。发射点火后，周围会升起大量白雾，这一过程先后发生的两种物态变化依次是 和 。燃气燃烧产生的内能转化为火箭的 能，将卫星送入太空。当卫星在轨道上运行时，工作系统所需的电能是由卫星两翼的电池板吸收 能转化来的。 8．在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑甲、乙，圆斑 （选填“甲”或“乙”）是皮球从较高处落下形成的；如图丙所示装置，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电火花发生器的放电管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入几滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮，将会看到盒盖被弹开。在此过程中，燃气的 能转化为盒盖的 能。 9．汽车刹车过程中，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的 能，使汽车的速度减小，直至停止。这些能量在转化过程中，能量的总量保持 。 10．一手机电池上标有“3.7V，6000mA•h”，当给手机充电时， 能转化为 能；若打电话时电流为100mA，该电池充满电时最长可供手机通话 h。 三、实验题 11．根据图中提供的信息回答下列问题． （1）问题：塞子冲出试管后为什么继续向前运动？回答： ； （2）问题：塞子被推出的过程中，能量是如何转化的？ 回答： ； （3）提出一个与物态变化有关的问题并回答． 问题： ？ 回答： ． 四、简答题 12．为有效解决山顶的矿藏运输过程中节能降碳的技术问题，创新小组同学们设计了节能方案：由车载蓄电池提供电能驱动卡车空载上山，载满矿石后下山途中，车轮转动带动车载发电机发电，将电能储存在车载蓄电池中。卸车后，卡车利用蓄电池提供的电能再次空载上山。这样跟使用燃油卡车运输矿石相比，就更节能环保。从物理角度上看，你认为这种方案是否可行？ （选填“可行”或“不可行”），你判断的依据是 。 13．电风扇是一种常用家电，它在工作时涉及到很多物理知识，请你回答如下问题： （1）电风扇在工作过程中，能量主要是怎样转化的？实现这种转化的部件是什么？ （2）当我们在炎热的夏天使用电风扇的时候，会感觉到凉爽．请你分析其中的原因． 14．如图所示是路边崩爆米花的场景：一声巨响，一团浓浓的“白雾”，伴随着令人回味的香味，将大大的爆米花崩进网袋。请回答： （1）路边走过为什么会闻到香味？ （2）高温高压气体将爆米花崩出时，能量是如何转化的？ （3）崩好的爆米花冷却降温的过程中，内能大小如何变化？ 15．请参考如图所示的水力发电示意图，分析在水力发电过程中能量是怎样转化的？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 答案 C A B A D 1．C 【详解】AB．右边电路，乙电机因为有电池才转动，所以乙是电动机；甲电机在乙转轴带动下转动，甲电机转动了左边电路才有电，使灯泡发光，所以甲电机是发电机，故AB正确，AB不符合题意； C．乙电机是电动机，利用的是通电导体在磁场中受力运动的原理，故C错误，C符合题意； D．电动机工作时，电能转化为机械能；发电机工作时，机械能转化为电能，则甲、乙电机都实现了电能和机械能之间的转化，故D正确，D不符合题意。 故选C。 2．A 【详解】A、冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，是通过热传递改变了手的内能，是能量的转移过程，符合题意；B、植物吸收太阳光进行光合作用，将太阳能转化为植物的化学能，是能量的转化过程，不符合题意；C、烧水时，水蒸气顶起壶盖是内能转化为机械能，是能量的转化过程，不符合题意；D、接通电路，灯泡发光，是通过电流做功改变物体的内能，是能量的转化过程，不符合题意． 故选A． 【点睛】能量的转化则是能量从一种形式转化为另一种形式，能量的形式发生了改变；能量发生转移时，能量的形式不会发生改变，据此解答． 3．B 【详解】电动机在工作的过程中会消耗电能，电能主要转化为机械能，其工作原理是：通电导体在磁场中受力运动，即磁场对电流的作用，故B符合题意、ACD不符合题意。 故选B。 4．A 【详解】把一个薄壁金属管固定在桌上，里面放一些酒精，用塞子塞紧，拿一根绳子在管外绕几圈，并迅速地来回拉动绳子，此过程中机械能转化为内能，酒精的温度升高；过一会儿，会看到塞子跳了起来，说明酒精蒸汽对塞子做功，内能转化为机械能，热机的做功冲程中，也是内能转化为机械能；选项中A为做功冲程，B为吸气冲程，C为排气冲程，D为压缩冲程，故A正确．故选A. 【点睛】拉动绳子对金属管做功，属于物体对内做功，机械能转化为内能；看到塞子被弹起，属于对外做功，内能转化为机械能． 5．D 【详解】AB．该抽水蓄能水电站抽水蓄能时，消耗电能，将电能转化为机械能储存起来；发电时，水的重力势能减小，水的重力势能重新转化为电能，故AB正确，不符合题意； C．一定量的水，上下水位差越大，水具有的重力势能机械能越多，带动发电机工作时能发出的电越多，故C正确，不符合题意； D．水轮机工作过程中需要克服摩擦力做功，所以其效率不可能达到，故D错误，符合题意。 故选D。 6． 7500 方向性 100 【详解】（1）[1]四冲程内燃机1个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，飞轮转速为600r/min，1min对外做功300次，1min对外做功 W=1500J×300=4.5×105J 这台汽油机的功率为 （2）[2]由于能量的转化和转移具有方向性，所以刹车片和轮胎摩擦做功产生的内能，耗散到空气中的能量却无法回收利用。 （3）[3]设每年可以节省汽油x%，有用功相同，根据W有=Q放η和Q放=mq得到 mq×30%=m×(1-x%)q×40% 解得 x%=25% 即可以节省25%的汽油，所以节省的汽油的质量为 Δm=25%×400kg=100kg 7． 热值高 汽化 液化 机械能 太阳能 【详解】[1]由于受燃料体积的限制，火箭采用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较大的热值。 [2]火箭刚发射时让高温火焰喷到水中，利用水的汽化来吸收巨大的热量，使周围环境温度不致太高。 [3]白色气团是水蒸气上升过程中遇冷空气后液化形成的小水滴。 [4]燃气燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，使火箭上升。 [5]太阳能电池工作时，把太阳能转化为电能。 8． 甲 内 机械 【详解】[1]使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑甲、乙，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变，此时，能量的转化过程是将动能转化为弹性势能，分析图中两个圆斑大小可看出，圆斑大的甲皮球转化的弹性势能较大，说明它原来所具有的重力势能大，即其所处的高度较高，即质量相同时，高度越高，重力势能越大，落地时转化为的弹性势能越大、弹性形变越大。 [2][3]在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电火花发生器的放电管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入几滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮，将会看到盒盖被弹开。在此过程中，燃气的内能转化为盒盖的机械能。 9． 内能 不变 【详解】[1][2]汽车在刹车过程中需克服摩擦做功，将机械能转化为内能，这些能量无法再转化为使汽车行驶所需要的能量，是因为能量转化和转移是有方向性的，并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变。 10． 电 化学 60 【详解】[1][2]在电池充电的过程中，是将电能转化成了化学能，电池相当于用电器。 [3]若打电话时电流为100mA，该电池充满电时最长可供手机通话的时间为 11． 由于塞子具有惯性 内能转化为动能 塞子冲出试管口后，“白气”是如何形成的？ 水蒸气液化形成的 【详解】如图所示，塞子冲出试管后由于惯性将继续向前运动；塞子被推出的过程中水蒸气对外做功内能减小，塞子由静止变为运动，故能量的转化为内能转化为机械能；观察试管口可以发现有白气，故可以提出塞子冲出试管口后，“白气”是如何形成的？答案为水蒸气液化形成的． 12． 可行 能量可以相互转化（开放性试题，答案合理即可） 【详解】[1][2]可行，下山：减小的重力势能转化为内能和电能，空载的卡车获得的部分电能。上山：所回收的电能转化为内能和机械能，在一定程度上节约能源。 13．（1）电风扇的主要部件是电动机，工作时把电能转化为机械能，实现这个转化的是电动机；（2）电风扇工作时，加快了室内空气的流动，因而加快人体汗液的蒸发，蒸发需要吸收热量，故人们会感觉到凉爽． 【详解】(1)电风扇的主要部件是电动机，工作时把电能转化为机械能，实现这个转化的是电动机；(2)电风扇工作时，加快了室内空气的流动，因而加快人体汗液的蒸发，蒸发需要吸收热量，故人们会感觉到凉爽． 点睛：根据电风扇做功时的能量转化回答．空气流动时，加快了汗液的蒸发． 14．见详解 【详解】答：（1）空气中弥漫着爆米花的浓香味，是爆米花的香味分子在空气中发生的扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动； （2）高温高压气体将爆米花崩出时，内能转化为机械能； （3）崩好的爆米花冷却降温的过程中，内能逐渐减小。 15．见解析 【详解】水力发电就是利用流动的水带动水轮机转动，将水的机械能转化为水轮机的机械能；水轮机又带动发电机的转子转动将机械能转化为电能。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$