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．下列关于能量转化的说法中，正确的是（　　） A．燃烧燃料——化学能转化为内能 B．汽车刹车时，刹车片会发热——内能转化为机械能 C．汽油机的做功冲程——机械能转化为内能 D．给蓄电池充电——化学能转化为电能 2．2023年3月30日，长征二号丁运载火箭在太原卫星发射中心点火起飞，顺利将宏图一号01组4颗卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。成为国际首创车轮式卫星编队，全天候对地观测。下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空的过程中，火箭的机械能保持不变 B．火箭加速升空的过程中，火箭的动能转化为重力势能 C．火箭选用液态氢作燃料、是因为液态氢具有较小的热值 D．火箭外壳材料应具备耐高温、绝缘、防辐射、耐摩擦等优良的性能 3．关于汽车涉及到的一些物理知识，下列说法中正确的是 A．发动机用水做冷却剂，是因为水的比热容小 B．汽油发动机工作时，主要是将机械能转化成内能 C．轮胎表面有凹凸的花纹，是为了增大与路面的摩擦 D．在中汽车的轮子比小汽车多，是为了减小对路面的压力 4．有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（　　） A．装置所具有的机械能始终不变 B．如果没有能量补充，装置最终会停下来 C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去 D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化 5．灯泡中有电流时，灯泡发光。关于这个过程中的能量转化，下列说法正确的是（　　） A．灯泡消耗的电能全部转化成了光能 B．因为消耗电能，流过灯泡后的电流变小了 C．电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能 D．光能最终消失了，没有转化成其他形式的能量 二、填空题 6．随着我国国力的强大，各国都在军事上采取各种措施，为此我国一直在研究导弹拦截系统。拦截弹在运动过程中，燃料助推拦截弹，燃料的 转化为拦截弹的是 。拦截弹在整个运动过程中，会受到空气的摩擦力，一部分机械能转化为 消失了，但能量的总量 （选填“变小”、“不变”、“变大”）。 7．陨石在大气层中坠落时会发热发光而成为流星，这是通过 的方式，将陨石的机械能转化为陨石的内能；冬天在户外锻炼时摸到单杠感觉很凉，这是通过 的方式降低内能。 8．某共享单车的车锁内加装了GPS模块，车与卫星之间通过 （选填“声波”或“无线电波”）建立实时定位，模块的用电依靠车上的自发电装置提供，该装置将自行车运动时的一部分 能转化为 能。 9．光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图甲．在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙´已知AB=3AC，如图乙，回答下列问题： （1）如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系 ． （2）要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应在甲斜面上多高处静止释放 ． 10．某品牌汽车在高速公路上以110km/h的速度行驶了100km，共消耗汽油的质量为6kg，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧这些汽油所放出的热量为 J，若此时汽油机曲轴转速为3600r/min，则汽油机每秒内对外做功 次。在刹车的过程中，伴随着能量从机械能转化为内能散失到空气中，此过程能量的总和 （填“增大”、“不变”或“缩小”）。 三、实验题 11．利用如图所示的装置来研究阻力对运动的影响。小车从斜面A处由静止滑下。    （1）小明调试实验装置时，将小车从斜面上A处滑下，小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板，你的做法是 ； （2）调试完毕后，小明第1次在木板上铺上棉布，第2次去掉棉布。实验发现小车在木板表面运动了更远的距离才停下来，两次实验中小车受到阻力较小的是第 次。实验表明小车受到的阻力越小， ； （3）从能量转化的角度看，小车在水平面上克服阻力所做的功 （选填“在棉布上更多”“在木板上更多”或“两次一样多”），小车的动能转化为 能。如果完全没有阻力时，小车的动能将不变，所以小车将做 运动。 四、简答题 12．为什么永动机造不出来？ 13．2020年12月22日，长征八号运载火箭在海南文昌航天发射场点火升空，“一箭五星”，首飞告捷。火箭发射时，会向下喷出高温、高压火焰而升空。火箭离开地面时，发射架下的大水池周围腾起了大量“白气”。请结合上述情景，提出两个物理问题，并进行解释。 14．如图所示是一小球从高处落下，碰到地面后又被反弹回去的频闪照片。 （1）你从照片中可获得的信息有（要求从不同角度）： ① ； ② ； ③ ； （2）在整个不断反弹的过程中，小明说：“小球的机械能变小了，能量可能消失。”这种说法正确吗？为什么 ？ 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 A D C B C 1．A 【详解】A．燃料燃烧是将燃料化学能转化为内能，故A正确； B．汽车在刹车过程中，汽车的速度减小、动能减小，同时刹车片会发热（其内能增大），将动能转化为内能，故B错误； C．汽油机的做功冲程，燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，C错误； D．给蓄电池充电时，把电能转化成化学能储存在电池里，故D错误。 故选A。 2．D 【详解】A、在火箭加速升空过程中，质量不变，速度增加，动能增加；质量不变，高度增加，火箭的重力势能增大，所以机械能增加，故A错误； B、火箭加速升空过程中，速度和高度都增加，动能增加，重力势能增加，机械能增加，燃料释放的内能转化成机械能，故B错误； C、火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值，和其他燃料相比，完全燃烧相同质量的液态氢可以释放出更多的热量，故C错误； D、火箭起飞时，由于燃料燃烧、和大气摩擦等因素；火箭外壳材料应具备耐高温、绝缘、防辐射、耐摩擦等优良的性能，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】A中的发动机用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大；B中的汽油发动机工作时，主要是将内能转化成机械能；C中的轮胎表面有凹凸的花纹，是为了增大与路面的摩擦，是正确的；D中的在中汽车的轮子比小汽车多，是为了减小对路面的压强，而不是压力，故选C． 4．B 【详解】ABC．由于装置运转过程中需要克服摩擦做功，装置所具有的机械能会不断减小，如果没有能量补充，装置最终会停下来，故AC错误，B正确； D．装置中小球的动能和重力势能不断地发生相互转化，故D错误。 故选B。 5．C 【详解】A.灯泡消耗的电能转化为光能和内能，故A错误；B.灯泡工作过程中，消耗的是电能，流过灯泡的电流大小不变，故B错误；C.用电器消耗电能的过程，实质上是电能转化为其他形式能量的过程，电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能，故C正确；D.由能量守恒定律可知，光能最终转化成其他形式的能量，故D错误。 6． 化学能 机械能 内能 不变 【详解】[1][2]燃料具有化学能，在燃烧的过程中将内部的化学能转化为内能，再由内能转化为机械能从而助推拦截弹，燃料助推拦截弹的工作原理是燃料的化学能转化为拦截弹的机械能。 [3]拦截弹在整个运动过程中，会受到空气的摩擦力，一部分机械能转化内能，所以它的机械能是变小的，根据能量守恒定律可知，能量的总量是保持不变的。 7． 做功 热传递 【详解】[1]陨石与空气摩擦时发热发光，通过克服摩擦做功，使陨石内能增大，是机械能转化为内能。 [2]冬天在户外锻炼时，摸到单杠感觉很凉，是通过热传递将手的内能转移动到单杠，使手的温度降低。 8． 无线电波 机械 电 【详解】[1]卫星通信、无线电视、无线广播、手机、GPS系统都是利用电磁波（无线电波）工作的。 [2] [3]模块的用电依靠车上的自发电装置提供，该装置将自行车运动的一部分机械能转化为电能。 9． h=H H 【详解】(1)从释放点到B点静止,减少的机械能等于在AB水平面上由于摩擦而损失的机械能,因为AB＝3AC,所以在AC上损耗的机械能是AB上的三分之一,所以乙斜面上时机械能比甲斜面上时的机械能少三分之一,故上升的高度h＝H； (2)小球在乙斜面上升高度为2h,即H,因为AC段上消耗的机械能与第一次相同,即消耗H3高度的机械能,所以原来小球在甲斜面上的释放高度是：2h+H3＝H. 点睛：据AB＝3AC可知，在AC上损耗的机械能是AB上的三分之一，进而判断乙斜面上时机械能比甲斜面上时的机械能少的关系，进而判断出上升高度；据（1）可判断出小球在AC上损失的机械，而后可以计算出（2）中小球在甲斜面上的高度． 10． 2.76×108 30 不变 【详解】[1]汽油完全燃烧产生的热量 [2]四冲程汽油机的飞轮转速是 也就是1s飞轮转动60r，因为完成一个工作循环，要经过四个冲程，燃气对外做功一次，飞轮转动两周，所以该汽油机每秒内完成120个冲程，对外做功30次。 [3]据能量的守恒定律可知，汽车刹车的过程，通过做功，将机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和是不变的。 11． 斜面倾角不变，小车从斜面上A处以下位置滑下（减小斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下，合理即可） 小车运动的越远，速度减小的越慢 两次一样多 内 匀速直线 【详解】（1）[1]将小车从斜面上A处滑下，小车滑出水平木板右端而掉落，说明小车到达水平面的动能较大，速度较大，通过的路程比较大，所以为让小车不滑出木板，可以将小车从高度较低处滑下，或者可以减小斜面的倾角，小车仍从斜面上处滑下。 （2）[2][3]小车在木板表面运动了更远的距离才停下来，说明木板的阻力较小，可以得到小车受到的阻力越小，小车速度减小得越慢，运动的路程越远。 （3）[4][5]小车的动能都用来克服摩擦力做功了，由于小车质量和速度相同，所以两次实验的初动能相同，克服阻力做的功也相同，小车克服摩擦阻力做功将机械能转化为内能。 [6]假如小车受到的阻力为零，即小车不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动。 12．永动机是指违反热力学基本定律的永不停止运动的发动机．由能量守恒定律可知，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．因为能量的转化是有方向性的，自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散，成为无用的能量．如不补给能量，任何运动着的机器都会停下来，所以永动机违背了能量守恒定律，是不可能制成的． 【详解】试题分析：根据能量守恒定律的内容解答．明确转化和转移：转化能的形式发生变化，转移能的形式不变． 答：永动机是指违反热力学基本定律的永不停止运动的发动机．由能量守恒定律可知，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．因为能量的转化是有方向性的，自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散，成为无用的能量．如不补给能量，任何运动着的机器都会停下来，所以永动机违背了能量守恒定律，是不可能制成的． 【点评】本题考查能量守恒定律的应用，是一道基础题． 13．见解析 【详解】任意选择两个即可。 （1）提问：火箭喷出高温、高压的火焰，火箭升空的原因是什么？ 解释：火箭给高温、高压的燃气一个竖直向下的力，根据物体间力的作用是相互的，燃气给火箭一个竖直向上的力，这个力推动火箭升空。 （2）提问：火箭升空时，火箭的动能如何变化？ 解释：火箭升空时，火箭的质量不变，速度不断增加，火箭的动能不断增加。 （3）提问：火箭升空时，火箭的重力势能如何变化？ 解释：火箭升空时，火箭的质量不变，高度不断增加，火箭的重力势能不断增加。 （4）提问：大水池周围为什么会出现大量的白气？ 解释：高温、高压的燃气冲向水池，水池的水先汽化成水蒸气，水蒸气在上升过程中遇到温度低的空气液化成小水珠，形成白气。 14． 小球下落过程中速度增大 小球与地面每碰撞一次机械能总量会减小 动能和内能之间可以相互转化 见解析 【详解】（1）[1][2][3]从照片中可获得的信息有：小球下落过程中速度增大，上升过程速度减小；小球越来越低说明小球与地面每碰撞一次机械能总量会减小；动能和内能之间可以相互转化；下降过程，重力势能转化动能，上升过程，动能转化为重力势能等。 （2）[4]“能量可能消失”这种说法是错误的。根据能量守恒定律知，能量只会发生转移或转化，但总量是不变的；因此这种说法不对，原因是小球碰撞地面以及克服空气阻力和摩擦运动过程中，都会有一部分机械能转化为内能，所以小球机械能会变小，但能的总量保持不变。 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 $$