第8节 能量的转化与守恒（培优考点练）科学浙教版九年级上册

第8节 能量的转化与守恒 目录 题型分组练 2 题型01 能量的转化和转移 2 题型02 能量守恒 4 题型03 能量利用效率 6 拔高综合练 11 新题速递 13 题型分组练 题型01 能量的转化和转移 1、能量形式多种多样，下列有关物体具备的能量描述错误的是（ ） A.奔跑的豹具有动能 B.牛吃的草具有化学能 C.天空的闪电具有光能、电能等 D.遥控器发出的电磁辐射具有声能 2、如图1所示是某型号太阳能路灯。白天该路灯不照明，太阳能电池对蓄电池充电；夜间，路灯开始工作，由蓄电池供电某同学画出了如图2所示的能量转化流程图。下列选项中分析正确的是（ ） A.甲是“内能” B.乙是“电能” C.丙是“光能” D.丁是“电能” 3、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 4、如图是某空间站能量转化系统局部示意图，下列有关说法错误的是（ ） A光电转换器是将光能转换为电能 B.燃料电池系统将化学能转化为电能 C.氢元素在循环过程中总质量减少 D.该能量转化系统中的水可以回收使用 5、甲同学和乙同学分头查阅了关于能量的许多资料，得到了如下一些信息。 ①海啸时，海洋中聚积的能量形成滔天巨浪，造成严重的损失。 ②潮汐能也是蕴含在海洋中的一种能量，可利用它来发电。 ③火山爆发将大量的地热能带到地面，给所到之处带来较大的破坏。 ④ 地热能可直接用于室内取暖、供热和工业发电。 ⑤ 水力发电是利用水能进行发电。 ⑥ 雨季，长江洪水暴发时会冲毁堤坝，淹没大批农田和城镇。 ⑦ 泥石流突然暴发具有极大的破坏性。 （1）他们经过讨论将上述能量分为两大类：一类属于有益的能量，如 ；另一类属于有害的能量，如 。 （2）他们发现海啸、山洪暴发、泥石流暴发的共同特点是蕴含了大量的 能，一旦释放可以产生强大的破坏力。 6、2022年11月12日，搭载天舟五号货运飞船的长征七号火箭在我国文昌发射场点火发射（如图甲）。10分钟后，天舟五号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道，飞船太阳能帆板顺利展开工作（如图乙），发射取得圆满成功。 （1）飞船点火，燃料燃烧时发生的是 变化。（填“物理”或“化学”） （2）搭载在飞船上的补给物资送达我国空间站时，补给物资的质量将 。（填“变大”、“变小”或“不变”） （3）太阳能帆板在太阳光照射下，为飞船上的电器设备提供能量，此时将 能转化为 能。 题型02 能量守恒 1、根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（　　） A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的 B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面 C．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年 D．给电水壶里沸腾的水断电后，水的沸腾永远不会停止 2、如图，铜质圆环从条形磁铁的正上方由静止开始下落。在此过程中，下列分析不正确的是（　　） A．铜环在下落过程中部分机械能转化为电能 B．铜环落到桌面停止时其温度可能升高 C．铜环在下落过程中铜环的重力是做功的 D．铜环在下落过程中的机械能是守恒的 3、跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为 50 千克，每次跳起高度约为 6 厘米（人整体上升，如图所示），一分钟跳 100 次，下列说法正确的是（　　） A．向上起跳过程中小金的动能持续增大 B．在整个跳绳过程中小金的机械能守恒 C．小金跳一次克服重力做功约 3 焦 D．小金在这一分钟内跳绳的功率约为 50 瓦 4、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 。 5、各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化或转移。 （1）根据能量守恒定律，在能量发生转化或转移的过程中，能的总量是 的（填“变化”或“不变”）。 （2）能量的转化是有方向的，如图所示的几幅图按能量转化的顺序，正确的排列是 。 ①树木 ②太阳 ③火力发电厂 ④空调 6、2023年10月26日，神舟十七号载人飞船从酒泉卫星发射中心点火升空，搭载着汤洪波、唐胜杰、江新林3名航天员奔向太空。31日，神舟十六号、神舟十七号两个乘务组顺利完成在轨交接。一个质量为500g的货物随“神舟十七号”升入太空，则其在太空中的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。图中展开的帆板是一种收集 的装置。最终储存在蓄电池中的能量是 能。 题型03 能量利用效率 1、汽油机的效率一般为20～30%，下列选项可能符合家用轿车等热机能量流向的是（　　） A．B． C．D． 2、如图所示为一种环保“重力灯”，让重物缓缓下落，拉动绳子，从而带动电机转动，使小灯泡发光。已知重物的质量为18千克，它在30分钟内缓慢下落了2米，使规格为“1.5V，0.12w”的小灯泡正常发光。不计绳子重力。下列说法正确的是 (　　) A．重力灯发电过程中，把电能转化为机械能。 B．重物的重力在这30分钟中做功为36J。 C．30分钟内小灯泡消耗的电能是3.6J D．环保“重力灯”的发灯效率为60% 3、如图所示是一款环保灯——重力灯，将18kg的重物挂在绳端，重物距地面2m高，松手后在0.5h时间内匀速下落着地，重物下落时拉动绳子带动发电机转动，使3只规格均为“1.5V 0.05W”的小灯泡正常发光，则下列说法正确的是（　　） A．每次下落0.5h产生的电能为90J B．每次下落过程中发电机输出电能为360J C．本重力灯机械能转化为电能的效率为75% D．本设计实现了无需消耗其他外界能量就能获得源源不断电能的目标 4、如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率η等于（　　） A． ×100% B． ×100% C． ×100% D． ×100% 5、如果甲热机的效率比乙热机的效率高，则可以说（　 　） A．甲热机的功率比乙热机的大 B．在单位时间内甲热机消耗的燃料比乙热机的少 C．甲热机的转速比乙热机的大 D．甲热机将燃气产生的内能变成机械能的百分比比乙热机的大 拔高综合练 1、如图是一种太阳能户外满天星LED挂灯，白天利用太阳能电板在光照下产生电流，给蓄电池供电，晚上自动亮灯。下列有关该户外灯能量转化的描述错误的是（　　） A．白天太阳能电板将太阳能转化为化学能 B．白天蓄电池将电能转化为化学能 C．晚上蓄电池将化学能转化为电能 D．晚上LED灯将电能转化为光能 2、在下列变化中，所发生的能的转移或转化说法正确的是（　　） A．实验室中在铁粉与硫粉反应的过程中，化学能转化为热能 B．农家自酿米酒时加入醇母菌，酵母菌主要进行有氧呼吸把热能转化为化学能储存在酒精中 C．人在举起重物的过程中，化学能全转化为机械能 D．手机充电时，家庭电路中的电能转移成为手机电池中的电能 3、“白天让太阳晒晒，晚上就能亮?”这是人们初识太阳能路灯时产生的疑问。现在太阳能路灯已走上各地的街头，为城镇居民驱走夜晚的黑暗。太阳能路灯白天与晚上的能量转化情况分别是 (　　) A．太阳能→电能→内能，内能→电能→光能 B．太阳能→内能→电能，电能→内能→光能 C．太阳能→电能→化学能，化学能→电能→光能 D．太阳能→化学能→电能，电能→化学能→光能 4、如图所示为某科技馆的一台“永动机”，由5 根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。进入热水因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原。关于该“永动机”的说法正确的是 (　　) A．科技发展制造出了永动机 B．转动会使水温升得更高 C．记忆合金是一种新型化合物 D．水的内能转化为转轮的机械能 5、某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，装置如图。当电池工作时，下列说法不正确的是（ ） A．铜片为水果电池正极 B．电压表的示数为0.4V C．该装置能将化学能转化为电能 D．电子从锌片经水果流向铜片 6、如图所示，把金属小球放在O处，静止滚下，然后让它沿轨道滚下先后通过轨道上b、c，再通过b，最终恰好落在d处停下，观察小球滚动的全过程，下列图像中有关能量随小球位置变化的大致趋势正确的是（　　） A．B．C． D． 7、氢能源汽车使用的是氢燃料电池，工作原理示意图如图所示。电池工作时，在催化剂的作用下氢原子失去电子形成氢离子，穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子；而电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B，形成电流。 （1）从能量转化的角度，分析氢燃料电池工作时是将化学能直接转化 能。 （2）氢燃料电池工作时，通过电动机的电流方向是 （选填“从左到右”或“从右到左”）。 （3）若将在制氢过程中基本上没有碳排放而得到的氢气称为绿氢。则下列方式可制得绿氢的是 （填字母）。 A.风力发电制氢 B.太阳能光伏发电制氢 C.火力发电制氢 D.潮汐能发电制氢 8、能量转化和守恒定律是许多科学家经过长期探索才建立起来的，是科学史上重大发现之一。 材料一：十七至十八世纪，多位科学家对能量的量度提出了不同的观点。1644年，笛卡尔用物体的质量（单位kg）和其速度（单位m/s）的乘积来表示“能量”1686年，菜布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来表示“能量”：1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用通过一定距离）来表示“能量”。 材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化提供了必要条件。 材料三：焦耳通过400多次的实验，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。 （1）材料一中，笛卡尔所表示的“能量”的单位是 。 （2）如图所示是焦耳实验的装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，这个过程中 （填能的一种形式）转化为水的内能。 （3）结合材料分析，以下观点正确的是 。 A.伟大科学家的观点都是正确的 B.测量工具的发展有助于科学理论的研究 C.对科学的认识是一个不断修正完善的过程 新题快递 1、（2024下城区月考）关于能量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A．“摩擦生热”创造了热能，因此不符合能量守恒定律 B．由于能量是守恒的，因此所谓的“能源危机”问题是不存在的 C．宇宙中各种能量的总和是不变的 D．通过科学研究，人类最终可以找到创造能量的方法 2、（2024鹿城区月考）2023年10月26日长征二号F运载火箭托举“神舟十七号”载人飞船升空（如图），开始了我国新一轮的载人飞行。关于该火箭的说法错误的是（　　） A．火箭可选用液态氢作为燃料，是因为氢气的热值较大 B．加速上升的过程中，飞船的动能增大，机械能也增大 C．太空中的温度很低，飞船的内能可能为零 D．火箭升空过程中遵循能量守恒定律 3、（2024宁波模拟）2023年8月4日，东航国产C919大型客机首次“双机运营”顺利飞行。下列有关说法正确的是（　　） A．起飞加速助跑，是为了让飞机获得更人的惯性 B．飞机减速下降的过程中，重力势能不变 C．飞机燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能 D．飞行过程中，飞机机翼上方空气流动快压强大 4、（2024余姚校级月考测试）如图是某地使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（　　） A．光电池板是将电能转化为光能 B．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能 C．照明灯是将内能转化为电能 D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能 5、（2024杭州月考）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 6、（2024金华期中）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 。 7、滑雪是北京冬奥会的项目之一，里面蕴含着很多科学知识。 （1）图甲的运动员保持该姿势不变沿着坡面自由下滑，速度逐渐增大，他的机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2）若某段坡而的高度为H、长度为L、粗糙程度相同，重为G的运动员保持姿势不变恰好沿该坡面自由匀速滑下，滑行时的模拟图如图乙所示，则受到的摩擦力方向为沿坡面 （选填“向下”或“向上”），受到的摩擦力大小为 用题中的字母表示），忽略空气阻力。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第8节 能量的转化与守恒 目录 题型分组练 2 题型01 能量的转化和转移 2 题型02 能量守恒 4 题型03 能量利用效率 6 拔高综合练 11 新题速递 13 题型分组练 题型01 能量的转化和转移 1、能量形式多种多样，下列有关物体具备的能量描述错误的是（ ） A.奔跑的豹具有动能 B.牛吃的草具有化学能 C.天空的闪电具有光能、电能等 D.遥控器发出的电磁辐射具有声能 【答案】D 【解析】A.物体由于运动而具有的能叫动能，即奔跑的豹有动能，故A正确，不符合题意； B.化学能是物质发生化学反应时才释放出来的能量，一般储存在物体内部，食物中有化学能，故B正确，不符合题意； C.当云层放电时，形成天空的闪电，闪电具有光能、电能等，故C错误，不符合题意； D.遥控器发出的电磁辐射具有电磁能，故D错误，符合题意。故选D。 2、如图1所示是某型号太阳能路灯。白天该路灯不照明，太阳能电池对蓄电池充电；夜间，路灯开始工作，由蓄电池供电某同学画出了如图2所示的能量转化流程图。下列选项中分析正确的是（ ） A.甲是“内能” B.乙是“电能” C.丙是“光能” D.丁是“电能” 【答案】B 【解析】白天该路灯不照明，太阳能电池对蓄电池充电，太阳能电池板吸收太阳能，直接将太阳能转化成电能，给蓄电池充电，将电能转化成化学能储存起来，所以在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能；夜间，路灯开始工作，由蓄电池供电，将化学能转化成电能，再转化为光能，在夜间蓄电池给路灯供电是将化学能→电能→光能；所以甲是“太阳能”，乙是“电能”，丙是“电能”，丁是“光能”，故ACD错误，B正确。故选B。 3、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 【解析】A.电风扇消耗电能，获得机械能，主要把电能转化为机械能，故A正确，不符合题意； B.氢氧化钠溶解于水中，放出热量，将化学能转化为内能，故B正确，不符合题意； C.轻核聚变会释放大量能量，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，不符合题意； C.电池充电时电能转化为化学能，储存起来，放电时化学能转化为电能。能量散发出去后不能重新收集加以利用，即为能量的耗散现象，说明自然界中能量转化是有方向性的，故D错误，符合题意。故选D。 4、如图是某空间站能量转化系统局部示意图，下列有关说法错误的是（ ） A光电转换器是将光能转换为电能 B.燃料电池系统将化学能转化为电能 C.氢元素在循环过程中总质量减少 D.该能量转化系统中的水可以回收使用 【答案】C 【解析】A.光电转换器是将光能转换为电能，说法正确，不符合题意； B.燃料电池系统将化学能转化为电能，说法正确，不符合题意； C.在化学反应中，遵循质量守恒定律，氢元素在循环过程中总质量不会减少，符合题意； D.由转化图可知，该系统中水既可分解也可生成，是可以回收并循环使用的，说法正确，不符合题意。故选C。 5、甲同学和乙同学分头查阅了关于能量的许多资料，得到了如下一些信息。 ①海啸时，海洋中聚积的能量形成滔天巨浪，造成严重的损失。 ②潮汐能也是蕴含在海洋中的一种能量，可利用它来发电。 ③火山爆发将大量的地热能带到地面，给所到之处带来较大的破坏。 ④ 地热能可直接用于室内取暖、供热和工业发电。 ⑤ 水力发电是利用水能进行发电。 ⑥ 雨季，长江洪水暴发时会冲毁堤坝，淹没大批农田和城镇。 ⑦ 泥石流突然暴发具有极大的破坏性。 （1）他们经过讨论将上述能量分为两大类：一类属于有益的能量，如 ；另一类属于有害的能量，如 。 （2）他们发现海啸、山洪暴发、泥石流暴发的共同特点是蕴含了大量的 能，一旦释放可以产生强大的破坏力。 【答案】（1）②④⑤；①③⑥⑦（2）机械 【解析】（1）有益的能量有潮汐能、地热能、水力发电即②④⑤，可以被人来利用；有害的能量有海啸、火山爆发、洪水爆发、泥石流即①③⑥⑦，对人类的生活造成了破坏； （2）海啸、山洪、泥石流、火山爆发、潮汐能、水能的共同特点是蕴含了大量的机械能。 6、2022年11月12日，搭载天舟五号货运飞船的长征七号火箭在我国文昌发射场点火发射（如图甲）。10分钟后，天舟五号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道，飞船太阳能帆板顺利展开工作（如图乙），发射取得圆满成功。 （1）飞船点火，燃料燃烧时发生的是 变化。（填“物理”或“化学”） （2）搭载在飞船上的补给物资送达我国空间站时，补给物资的质量将 。（填“变大”、“变小”或“不变”） （3）太阳能帆板在太阳光照射下，为飞船上的电器设备提供能量，此时将 能转化为 能。 【答案】（1）化学（2）不变（3）太阳；电 【解析】（1）火箭点火后，燃料燃烧生成水，并放出大量的热，因此发生的是化学变化。 （2）搭载在飞船上的补给物资送达我国空间站时，虽然补给物资的位置发生改变，但是补给物资的质量将保持不变。 （3）太阳能帆板工作时是将太阳能转化为电能。 题型02 能量守恒 1、根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（　　） A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的 B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面 C．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年 D．给电水壶里沸腾的水断电后，水的沸腾永远不会停止 【答案】B 【解析】A.只要机械运转，就会有能量损耗，因此无论科学技术怎样发展和提高，永动机都不可以制成，故A错误； B.两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后，将自身的重力势能转化为动能；冲上右斜面，再将动能转化为重力势能， 根据能量转化的知识可知，这个可能发生，故B正确； C.机械表的表针旋转，能量来自于自身发条形变后产生的弹性势能。随着时间的推移，发条的弹性势能不断减小，当它变成零时，表针就会停止转动，故C错误； D.给电水壶里沸腾的水断电后，水的温度虽然等于沸点，但是不能继续吸热，所以水不会永远沸腾，故D错误。故选B。 2、如图，铜质圆环从条形磁铁的正上方由静止开始下落。在此过程中，下列分析不正确的是（　　） A．铜环在下落过程中部分机械能转化为电能 B．铜环落到桌面停止时其温度可能升高 C．铜环在下落过程中铜环的重力是做功的 D．铜环在下落过程中的机械能是守恒的 【答案】D 【解析】ABD、铜环在下落的过程中，穿过铜环的磁通量一直在变化，也就是有感应电流产生，也产生了一部分电热，总能量等于电热加铜环的机械能，机械能不守恒，故AB正确，但不符合题意，D错误，但符合题意； C、铜环在下落的过程中，在重力的作用下通过一定的距离，重力做功，故C正确，但不符合题意；故选D。 3、跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为 50 千克，每次跳起高度约为 6 厘米（人整体上升，如图所示），一分钟跳 100 次，下列说法正确的是（　　） A．向上起跳过程中小金的动能持续增大 B．在整个跳绳过程中小金的机械能守恒 C．小金跳一次克服重力做功约 3 焦 D．小金在这一分钟内跳绳的功率约为 50 瓦 【答案】D 【解析】A.向上起跳过程中小金的动能转化为重力势能，动能不断较小，故A错误； B.在整个跳绳过程中小金的机械能转化为内能，机械能不守恒，故B错误； C.小金跳一次克服重力做功约W＝Gh＝mgh＝50 kg10N/kg0.06m＝30J，故C错误； D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为P＝ ＝50W，故D正确；故答案为：D。 4、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 。 【答案】（1）机械能；做功（2）方向性 【解析】（1）动能和势能统称为机械能，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。 5、各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化或转移。 （1）根据能量守恒定律，在能量发生转化或转移的过程中，能的总量是 的（填“变化”或“不变”）。 （2）能量的转化是有方向的，如图所示的几幅图按能量转化的顺序，正确的排列是 。 ①树木 ②太阳 ③火力发电厂 ④空调 【答案】（1）不变（2）②①③④ 【解析】（1）在能量守恒定律中，能的总量是保持不变的。 （2）能量的转化和转移有一定的方向性，地球上能量的来源最终是来自于太阳，所以能量转化的顺序为太阳→树木→火力发电厂→空调。 6、2023年10月26日，神舟十七号载人飞船从酒泉卫星发射中心点火升空，搭载着汤洪波、唐胜杰、江新林3名航天员奔向太空。31日，神舟十六号、神舟十七号两个乘务组顺利完成在轨交接。一个质量为500g的货物随“神舟十七号”升入太空，则其在太空中的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。图中展开的帆板是一种收集 的装置。最终储存在蓄电池中的能量是 能。 【答案】不变；太阳能；化学 【解析】（1）物体的质量是本身的一种属性，与所在位置无关，所以这些货物在太空中的质量不变； （2）太阳光垂直照射在帆板上，可以把太阳能转化为电能，蓄电池把电能转化为化学能储存起来。 题型03 能量利用效率 1、汽油机的效率一般为20～30%，下列选项可能符合家用轿车等热机能量流向的是（　　） A．B． C．D． 【答案】D 【解析】汽油机的效率最高为30%，则输出的有用功为：W有=ηQ=30%×1000J=300J； 散失的热量为：Q散失=Q-W有=1000J-300J=700J。故选D。 2、如图所示为一种环保“重力灯”，让重物缓缓下落，拉动绳子，从而带动电机转动，使小灯泡发光。已知重物的质量为18千克，它在30分钟内缓慢下落了2米，使规格为“1.5V，0.12w”的小灯泡正常发光。不计绳子重力。下列说法正确的是 (　　) A．重力灯发电过程中，把电能转化为机械能。 B．重物的重力在这30分钟中做功为36J。 C．30分钟内小灯泡消耗的电能是3.6J D．环保“重力灯”的发灯效率为60% 【答案】D 【解析】A.重物缓缓下落，拉动绳子，从而带动电机转动，从而消耗机械能转化为电能，是利用电磁感应，故A错误； B.重物重力：G=mg=18kg×10N/kg=180N，重力做的功：W=Gh=180N×2m=360J，故B错误； C.小灯泡正常发光时的功率：P=P额=0.12W，30分钟内小灯泡消耗的电能：W电=Pt=0.12W×30×60s=216J，故C错误； D.环保“重力灯”的发灯效率，故D正确。故选D。 3、如图所示是一款环保灯——重力灯，将18kg的重物挂在绳端，重物距地面2m高，松手后在0.5h时间内匀速下落着地，重物下落时拉动绳子带动发电机转动，使3只规格均为“1.5V 0.05W”的小灯泡正常发光，则下列说法正确的是（　　） A．每次下落0.5h产生的电能为90J B．每次下落过程中发电机输出电能为360J C．本重力灯机械能转化为电能的效率为75% D．本设计实现了无需消耗其他外界能量就能获得源源不断电能的目标 【答案】C 【解析】A.重物重力：G=mg=18kg×10N/kg=180N， 每次下落0.5h产生的电能为：W=Gh=180N×2m=360J，故A错误； B.小灯泡正常发光时的功率：P=3P额=0.05W×3=0.15W， 0.5h内小灯泡消耗的电能：W电=Pt=0.15W×30×60s=270J，故B错误； C.机械能转化为电能的效率：，故C正确； D.本设计将机械能转化为电能，并不是没有能量损耗，故D错误。故选C。 4、如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率η等于（　　） A． ×100% B． ×100% C． ×100% D． ×100% 【答案】C 【解析】热机所做的机械功与燃料完全燃烧释放的能量之比，叫做热机的效率。根据图片可知，燃料释放的内能为E，有用的机械能为E2，那么热机的效率为： ×100%，故C正确，而A、B、D错误。故选C。 5、如果甲热机的效率比乙热机的效率高，则可以说（　 　） A．甲热机的功率比乙热机的大 B．在单位时间内甲热机消耗的燃料比乙热机的少 C．甲热机的转速比乙热机的大 D．甲热机将燃气产生的内能变成机械能的百分比比乙热机的大 【答案】D 【解析】A.热机的效率与功率没有关系，故A错误； B.热机的效率与单位时间内消耗燃料的多少无关，故B错误； C.热机的效率与转速无关，故C错误； D.甲热机的效率高，其实就是甲热机将燃气产生的内能变成机械能的百分比比乙热机的大，故D正确。故选D。 拔高综合练 1、如图是一种太阳能户外满天星LED挂灯，白天利用太阳能电板在光照下产生电流，给蓄电池供电，晚上自动亮灯。下列有关该户外灯能量转化的描述错误的是（　　） A．白天太阳能电板将太阳能转化为化学能 B．白天蓄电池将电能转化为化学能 C．晚上蓄电池将化学能转化为电能 D．晚上LED灯将电能转化为光能 【答案】A 【解析】A、白天太阳能电板将太阳能转化为电能，故A错误； B、白天蓄电池将电能转化为化学能，故B正确； C、晚上蓄电池将化学能转化为电能，故C正确； D、晚上LED灯将电能转化为光能，故D正确。 2、在下列变化中，所发生的能的转移或转化说法正确的是（　　） A．实验室中在铁粉与硫粉反应的过程中，化学能转化为热能 B．农家自酿米酒时加入醇母菌，酵母菌主要进行有氧呼吸把热能转化为化学能储存在酒精中 C．人在举起重物的过程中，化学能全转化为机械能 D．手机充电时，家庭电路中的电能转移成为手机电池中的电能 【答案】A 【解析】A、实验室中在铁粉与硫粉反应的过程中要放出热量，所以此过程化学能转化为热能，故A正确； B、酵母菌的呼吸作用将葡萄糖中的化学能部分转化为热能，部分储存在酒精中，酵母菌产生酒精的过程是无氧呼吸，故B错误； C、人在举起重物的过程中，要克服物体的重力做功，所以此过程中把化学能转化为机械能和热能，故C错误； D、手机充电时，家庭电路中的电能转化成为手机电池中的化学能储存起来，故D错误。 3、“白天让太阳晒晒，晚上就能亮?”这是人们初识太阳能路灯时产生的疑问。现在太阳能路灯已走上各地的街头，为城镇居民驱走夜晚的黑暗。太阳能路灯白天与晚上的能量转化情况分别是 (　　) A．太阳能→电能→内能，内能→电能→光能 B．太阳能→内能→电能，电能→内能→光能 C．太阳能→电能→化学能，化学能→电能→光能 D．太阳能→化学能→电能，电能→化学能→光能 【答案】C 【解析】太阳能路灯白天与晚上的能量转化情况分别是 白天：太阳能转化为电能，电能进一步转化为化学能；晚上：化学能先转化为电能，电能在转化为光能；故答案为：C。 4、如图所示为某科技馆的一台“永动机”，由5 根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。进入热水因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原。关于该“永动机”的说法正确的是 (　　) A．科技发展制造出了永动机 B．转动会使水温升得更高 C．记忆合金是一种新型化合物 D．水的内能转化为转轮的机械能 【答案】D 【解析】A.科技发展也无法制造出真正的永动机，因为总会有能量以内能的形式散失，A错误； B. 转动会使水温变低，热水把内能传递给了记忆合金，B错误； C. 记忆合金是一种新型合金，属于混合物，C错误； D.水的内能转化为转轮的机械能 ，D正确；故答案为：D。 5、某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，装置如图。当电池工作时，下列说法不正确的是（ ） A．铜片为水果电池正极 B．电压表的示数为0.4V C．该装置能将化学能转化为电能 D．电子从锌片经水果流向铜片 【答案】D 【解析】A.根据指针正常偏转，电压表正负接线柱连接正确，铜片连接电压表的“+”接线柱，是正极，故A正确不合题意； B.由图可知，电压表选择0～3V量程，分度值为0.1V，示数为0.4V，故B正确不合题意； C.电源是提供电源的装置，水果电池是通过化学反应将化学能转化为电能，故C正确不合题意； D.电子带负电，在电源内部，电流的方向是由锌片经水果流向铜片，电子定向移动的方向是从铜片经水果流向锌片，故D错误符合题意。故选D。 6、如图所示，把金属小球放在O处，静止滚下，然后让它沿轨道滚下先后通过轨道上b、c，再通过b，最终恰好落在d处停下，观察小球滚动的全过程，下列图像中有关能量随小球位置变化的大致趋势正确的是（　　） A．B．C． D． 【答案】D 【解析】把金属小球放在O处，静止滚下，然后让它沿轨道滚下先后通过轨道上b、c，再通过b，最终恰好落在d处停下，d处的高度比O处小，说明机械能减小了； AB、根据质量不变，重力势能与高度有关，高度越高，重力势能越大，故O点重力势能最大，其次是c点，d点比c点低，重力势能比c点小，b点的高度最低，重力势能为0，而c到d过程重力势能增大，但d点重力势能不为0，小于O点，故AB错误； CD、从O到b过程中速度逐渐增大，动能增大，b到c再到b，由于摩擦力阻力的存在，第二次到经过b点的动能比第一次小，且在c点的速度不为0，动能不为0，故C错误，D正确。故答案为：D。 7、氢能源汽车使用的是氢燃料电池，工作原理示意图如图所示。电池工作时，在催化剂的作用下氢原子失去电子形成氢离子，穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子；而电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B，形成电流。 （1）从能量转化的角度，分析氢燃料电池工作时是将化学能直接转化 能。 （2）氢燃料电池工作时，通过电动机的电流方向是 （选填“从左到右”或“从右到左”）。 （3）若将在制氢过程中基本上没有碳排放而得到的氢气称为绿氢。则下列方式可制得绿氢的是 （填字母）。 A.风力发电制氢 B.太阳能光伏发电制氢 C.火力发电制氢 D.潮汐能发电制氢 【答案】（1）电（2）从右到左（3）ABD 【解析】（1）电池是将化学能转化为电能的装置，故氢燃料电池是将化学能直接转化为电能； （2）由题目信息电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B，形成电流，而电流的方向与电子的流向相反，故电动机内电流从B极到A极，故填从右到左； （3）在制氢过程中基本上没有碳排放而得倒的氢气称为绿氢； A.风力发电制氢过程中不排放碳，可制得绿氢； B.太阳能属于清洁能源，太阳能发电制氢过程中不排放碳，可制得绿氢； C.火力发电，燃烧化石燃料，排放二氧化碳，不能制得绿氢； D.潮汐能发电制氢过程中不排放碳，可制得绿氢；故选ABD。 8、能量转化和守恒定律是许多科学家经过长期探索才建立起来的，是科学史上重大发现之一。 材料一：十七至十八世纪，多位科学家对能量的量度提出了不同的观点。1644年，笛卡尔用物体的质量（单位kg）和其速度（单位m/s）的乘积来表示“能量”1686年，菜布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来表示“能量”：1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用通过一定距离）来表示“能量”。 材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化提供了必要条件。 材料三：焦耳通过400多次的实验，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。 （1）材料一中，笛卡尔所表示的“能量”的单位是 。 （2）如图所示是焦耳实验的装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，这个过程中 （填能的一种形式）转化为水的内能。 （3）结合材料分析，以下观点正确的是 。 A.伟大科学家的观点都是正确的 B.测量工具的发展有助于科学理论的研究 C.对科学的认识是一个不断修正完善的过程 【答案】（1）kg·m/s（2）机械能（3）BC 【解析】（1）笛卡尔用物体的质量（单位kg）和其速度（单位m/s）的乘积来表示“能量”，所以“能量”的单位是kg·m/s； （2）焦耳实验的装置中，重物的上下运动，重物具有机械能，带动叶片转动，这个过程中机械能转化为水的内能。 （3）A.伟大科学家的观点不一定都是正确的，故A错误； B.测量工具的发展有利于实验数据的精确获得，有助于科学理论的研究，故B正确； C.对科学的认识是一个不断修正完善的过程，故C正确。故选BC。 新题快递 1、（2024下城区月考）关于能量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A．“摩擦生热”创造了热能，因此不符合能量守恒定律 B．由于能量是守恒的，因此所谓的“能源危机”问题是不存在的 C．宇宙中各种能量的总和是不变的 D．通过科学研究，人类最终可以找到创造能量的方法 【答案】C 【解答】解：A．摩擦生热不是创造了热能，而是机械能转化为内能，符合能量守恒定律，故A错误； B．由于能量转移或转化是有方向性的，虽然能量守恒，但是还会产生能源危机，故B错误； C．据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变，故C正确； D．即使科学再发达，人类最终液无法找到创造能量的方法，故D错误。故选：C。 2、（2024鹿城区月考）2023年10月26日长征二号F运载火箭托举“神舟十七号”载人飞船升空（如图），开始了我国新一轮的载人飞行。关于该火箭的说法错误的是（　　） A．火箭可选用液态氢作为燃料，是因为氢气的热值较大 B．加速上升的过程中，飞船的动能增大，机械能也增大 C．太空中的温度很低，飞船的内能可能为零 D．火箭升空过程中遵循能量守恒定律 【答案】C 【解析】A、火箭的发动机选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢可以释放出更多的热量，故A正确； B、加速上升阶段，速度增大，动能增大，长征七号高度增加，重力势能增大；动能和势能统称为机械能，机械能增大，故B正确； C、由于一切物体在任何情况下都有内能，太空中的温度很低，飞船也有内能，故C错误； D、火箭升空过程中，某些能量存在损耗，但不违背能量守恒定律，故D正确。故选：C。 3、（2024宁波模拟）2023年8月4日，东航国产C919大型客机首次“双机运营”顺利飞行。下列有关说法正确的是（　　） A．起飞加速助跑，是为了让飞机获得更人的惯性 B．飞机减速下降的过程中，重力势能不变 C．飞机燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能 D．飞行过程中，飞机机翼上方空气流动快压强大 【答案】C 【解析】A、惯性的大小只跟物质的质量有关，跟速度无关，故A错误； B、飞机减速下降的过程中高度降低，因此重力势能减小，故B错误； C、飞机燃料在燃烧的过程中，燃料的化学能转化为燃气的内能，故C正确； D、起飞过程中，机翼上方空气流速大，向下的压强小，故D错误。故选：C。 4、（2024余姚校级月考测试）如图是某地使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（　　） A．光电池板是将电能转化为光能 B．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能 C．照明灯是将内能转化为电能 D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能 【答案】B 【解析】A、这种新能源的路灯，“肩扛”太阳能电池板也可以把太阳能转化为电能，故A说法错误； B、“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，风能属于机械能的一种，故B说法正确； C、照明灯工作时，将电能转化为光能，故C说法错误； D、蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能，而不是将电能转化为化学能，故D说法错误。故选：B。 5、（2024杭州月考）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 【解析】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。 6、（2024金华期中）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 。 【答案】（1）mgH；（2）；（3）2h﹣H。 【解析】（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：hC2h﹣H。 7、滑雪是北京冬奥会的项目之一，里面蕴含着很多科学知识。 （1）图甲的运动员保持该姿势不变沿着坡面自由下滑，速度逐渐增大，他的机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2）若某段坡而的高度为H、长度为L、粗糙程度相同，重为G的运动员保持姿势不变恰好沿该坡面自由匀速滑下，滑行时的模拟图如图乙所示，则受到的摩擦力方向为沿坡面 （选填“向下”或“向上”），受到的摩擦力大小为 用题中的字母表示），忽略空气阻力。 【答案】（1）变小；（2）向上；。 【解析】（1）图甲的运动员保持该姿势不变沿着坡面自由下滑，速度逐渐增大，高度逐渐变小，质量不变，则运动员的动能变大，重力势能变小，由于受摩擦力的作用，一部分机械能转化为内能，所以他的机械能变小； （2）运动员沿坡面自由匀速滑下时，运动员相对于坡面向下运动，所以其受到的摩擦力方向沿坡面向上； 运动员沿坡面匀速滑下时，克服摩擦做功，重力势能转化为内能，此时消耗的重力势能等于克服摩擦做的功，即：W＝EP，根据EP＝Gh和W＝fL可得：fL＝GH，解得：f。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$