14.3能量的转化和守恒同步训练2024-2025学年人教版物理九年级全一册

14.3 能量的转化和守恒 一、单选题 1．有关能量守恒定律，下列说法中正确的是（　　） A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B．能量守恒定律只适用于能量转化过程 C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D．按照能量守恒定律，永动机是不存在的 2．下列实例中，属于做功使机械能转化为内能的是（　　） A．用铁锤敲击铁块，锤头和铁块都发热 B．冬天站在太阳光下感到暖烘烘的 C．放爆竹时，爆竹腾空而起 D．把一杯热水倒入一杯冷水力，冷水变热 3．关于能量的转化与转移，下列说法中错误的是（　　） A．内能可以自发地从温度高的物体向温度低的物体转移，也可以自发地从温度低的物体向温度高的物体转移 B．内能可以转化为机械能，机械能也可以转化为内能 C．内能在转化或转移过程中一定有能量损失 D．能量可以从一种形式转化为其他形式，也可以从一个物体转移到其他物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变 4．如图所示是一款遥感无人机。它在匀速下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A．重力势能减小 B．动能增加 C．机械能守恒 D．能量不守恒 5．6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，如图所示，这是返回舱与大气层摩擦引起的。下列关于返回舱穿越大气层下降过程中的能量说法正确的是（　　） A．能量不守恒 B．内能总量保持不变 C．机械能守恒 D．机械能转化为内能 6．如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞常会跳起来。内燃机的哪个冲程与这一现象的能量转化相同（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 7．如图所示，关于能量转化图说法不正确的是（　　） A．燃料燃烧时，将化学能转化为光能和内能 B．植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能 C．水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能 D．能量转化是非常普遍的现象，各种形式的能量可以自由的相互转化 二、填空题 8．能量守恒定律的内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的 保不变。这就是能量守恒定律。 9．我市积极探索建立绿色能源体系，在阳光充足的地方铺设光伏发电板，将 能转化为电能．电能充足时，利用富余的电能驱动 （选填“电动机”或“发电机”）工作，将空气压缩后储存起来；电能不足时，再利用压缩空气发电，充分发挥新能源的利用价值． 10．小明书桌上摆放了一个有趣的科学玩具——牛顿摆，如图。当最左边的小球撞击紧密排列的另外四个球后，最右边的小球向右摆动；当最右边的小球撞击后，最左边的小球向左摆……，小明发现随着时间的推移两侧小球摆动的幅度越来越小，最后全部静止。上述现象中，能量是不是逐渐消失了？ 说说你的理由 。      11．核能作为一种新型能源正在逐步被人们开发和利用，它属于 （选填“一次”或“二次”）能源。核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆利用的是核材料发生 （选填“核裂变”或“核聚变”）提供能量，如图是核电站的工作流程，其能量转换过程：核能→内能→ →电能。 三、实验题 12．为了定量研究机械能和内能之间的转化是否遵循能量守恒定律，小明利用图所示装置进行实验。重物A在下落的过程中通过滑轮、轻绳带动容器中的金属叶片与水摩擦生热，使容器中的水温度升高了，则水的内能增加 J；经过多次实验，发现重物A的机械能减少量总是稍大于水的内能增加量，为了使此装置的机械能更多的转化为水的内能，你建议小明采取的措施是 。[重物A的质量及每次下落高度保持不变，] 13．测量物体A从斜面滑下的速度，小雨观察物体A从斜面滑下的过程中，发现木块运动速度越来越快，他想：能否测量A滑到斜面底端时的速度呢？经过讨论确定了如下测量和推理方案。 （1）如图甲，让木块从斜面顶端自由滑下，分析可知这个过程中，木块的重力势能转化为动能，同时克服摩擦做功，由此可知木块滑到底端获得的动能 ； （2）如图乙，用弹簧测力计沿斜面拉动木块从斜面底端匀速上升到顶端，这个过程中，克服摩擦力做功，同时木块获得重力势能，即拉力做功 ； （3）实验还测得弹簧测力计的拉力为F、木块的质量为m、斜面长l、斜面高h，回顾学过的物理知识知道，动能和重力势能大小与物体的质量m、速度v和高度h有关，于是小雨查阅资料，得知动能和重力势能的表达式分别为和，请你结合上述分析，帮助推导木块自由下滑到斜面底端时的速度v的表达式 。 四、简答题 14．图是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。你能不能从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去？ 15．请从能量转化的角度具体说明以下效率的意义。 （1）某太阳能电池工作的效率是16% （2）某电动机工作的效率是83% （3）某锂电池充电时的效率是99% （4）某柴油机工作的效率是35% （5）某电热水器工作的效率是87% 五、计算题 16．邵阳市望云山开发风力发电基地，预计到 2025 年全部投入生产，如果该风力发电基地全部建成的话，风电装机总容量可达1万千瓦。风力发电——即是风轮机叶片不断受到风力的推动而转动，利用风的动能转化成电能。若风力发电机，每片风叶的质量为 6t，长为40m。下表给出了 1kg 空气在不同风速下速度（ν）与动能（E）的关系（空气密度取 1.2kg/m3，圆周率π=3.0）： 动能 E（J） 2 8 18 32 50 风速 v（m/s） 2 4 6 8 10 (1)如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出 1.8×105J 的电能，则 50 台这样的风力发电机，一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克煤所产生的能量？（一年工作时间按 3000h 计算，煤的热值为 3.0×107J/kg） (2)当风速为 10m/s 时，若风力发电机风轮正面迎风，这台发电机每秒钟能对外提供2.88×105J 的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少？ 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 D A A A D C D 8． 转化 转移 总量 9． 太阳 电动机 10． [1][2]小球在空气中运动以及和其它小球碰撞过程中，一部分机械能转化成了小球与空气的内能，导致小球的机械能不断变小，因而摆动的幅度会越来越小。 11． 一次 核裂变 机械能 12． [1]的水温度升高了，根据知，水的内能增加 [2]重物A的机械能减少量，一部分机械能使滑轮克服摩擦做功，一部分转化为水的内能，同时水在吸热的同时，也在放热，所以可采取措施减小热量散失、保温、减小滑轮轮轴的摩擦 、用轻质量的绳子等。 13． 14．此“永动机”中，高处的水流冲击叶片转动对外做功时，因为摩擦等原因，有部分机械能转化为其他形式的能，从高处流下的水不可能全部被抽回原高度，所以不会“永动下去”。 15．（1）某太阳能电池工作的效率是16%，意义是将接收到的太阳能的16%转化为电能。 （2）某电动机工作的效率是83%，其意义是该电动机可以把83%的电能转化为机械能。 （3）某锂电池充电时的效率是99%，其意义是该锂电池充电时可以把99%电能转化为化学能储存起来。 （4）某柴油机工作的效率是35%，其意义是该柴油机可以把35%的内能转化为机械能。 （5）某电热水器工作的效率是87%，其意义是该热水器可以把87%的电能转化为水的内能。 16．(1)3.24106；(2)10% 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$