内容正文:
2026年中考物理一轮复习专题:能源与能量守恒定律
一、单选题
1.下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是( )
A.人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生
B.因为能量是守恒的,所发不存在能源危机
C.高山上滚下的石块越来越快,说明动能转化为重力势能
D.酒精燃烧时,将化学能转化为内能,但内能不会自发的转化为酒精的化学能
2.下列关于宇宙、物质及其结构的说法中正确的是( )
A.宇宙是一个有层次的天体结构系统,其中恒星是绝对不动的
B.水和酒精均匀混合后总体积变小,因为分子间存在空隙
C.太阳内部氢原子核在超高温下发生裂变,释放出巨大的能量
D.两个表面光滑的铅块相互挤压后粘在一起,说明分子间仅存在吸引力
3.关于裂变,下列说法中不正确的是
A.裂变过程中重核分裂成质量较小的原子核
B.裂变过程中释放出能量
C.利用裂变可以发电
D.核反应堆中发生的裂变过程是不可控制的
4.下面的做法中,值得提倡的是:
A.夏天把空调调到很低的温度 B.超速行驶
C.自习课上保持安静 D.将废旧电池丢进生活垃圾桶
5.生产与生活离不开能量,下列说法正确的是( )
A.提高能量利用中的转化效率是节能问题的关键
B.全自动洗衣机工作时,电能全部转化为机械能
C.由于能量守恒,未来可以发明永动机
D.用燃气灶烧水,只要调大火力,燃气灶的加热效率就提高
6.下列说法中不正确的是( )
A.物体吸热时,温度不一定升高
B.擦黑板时粉尘飞舞,这是分子在运动
C.汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能
D.下落的皮球弹起的高度越来越低,它的机械能减小,能的总量保持不变
7.水汽包子是云梦胡金店特色名吃,其特色在于兼得水煮油煎之妙,色泽金黄,皮薄馅大,香而不腻。在水汽包子的制作过程中,以下说法正确的是( )
A.木柴燃烧时将内能转化为化学能
B.水汽包子“香气四溢”,说明分子在不停地做无规则运动
C.水汽包子能被煎成金黄色,是因为油的沸点比水的沸点低
D.往热锅内倒入水会产生大量的“白气,“白气”是水汽化形成的
8.下列对能量的说法中错误的是( )
A.能量的转化和转移过程中,总的能量不变
B.做机械运动的物体具有能量
C.利用能量的过程,就是能量转移和转化的过程
D.我们使用各种家用电器,就是把其他各种形式的能量转化成电能
二、填空题
9.投篮时,向上运动的篮球动能______(选填“增大”、“不变”或“减小”);核发电是利用核______(选填“裂变”或“聚变”)获得核能的。
10.今年是我国第一颗原子弹爆炸成功60周年,目前核能已经被广泛和平利用,核电站只需要消耗很少的核燃烧就可以产生大量的电能,核反应堆中的核燃料是___(选填:“可”或“不可”)再生能源,在核潜艇中是利用核___(选填:“聚”或“裂”)变产生的能量.
11.随着我国“神舟”号系列飞船的成功发射,探测月球的计划“嫦娥一号”已经正式启动.月球是一个核聚变原料宝库,仅其表面尘埃中的聚变材料——氦核,就足够人类使用上万年.目前,核能在许多经济发达国家已经成为常规能源,它是_____________ (选填“可”或“不可”)再生能源.与火力发电相比,核能发电的优点之一是核电站只需消耗很少的核燃料,最后可以产生大量的 _________能.
12.冬季你往手上“哈气”时手就会觉得暖和,这主要是因为呼出气体中的____液化,放出的热量通过____的方式被手吸收,手的内能增加.你还可以通过跑步来让自己变得暖和,其实跑步时所消耗的能量最终是由食物中的____能转化而来的
13.酒精的热值为3×107J/kg.0.5kg酒精完全燃烧时可以放出__________热量.实验室有一瓶酒精用掉一半,剩下酒精的比热容将_____________,热值将_______________________(变大/变小/不变).
14.2011年3月,日本发生了强烈地震并引发了海啸,对福岛核电站造成了很大的破坏,如图甲所示.
(1)核电站是利用________能来发电的,其能量是原子核发生核________(填“裂变”或“聚变”)释放的.
(2)由于一系列的爆炸,使得大量的核燃料外泄,周围的人们处在核污染中.图乙中是核辐射标志的是________.
(3)消防员通过喷水的方法来给处于高温中的核反应堆外壳降温,这是用________的方法来改变内能的.
(4)如果核电站每年需要50 t的核燃料,而同等规模火力发电站每年需要6×106 t的煤炭.6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量为________J.(煤炭的热值为3×107 J/ kg)
三、实验题
15.爱动脑的小明猜想光电板吸收太阳能的多少,可能与光照时间有关。为了验证猜想,他借来三个相同的光电板并分别接在相同的放完电的蓄电池上,然后将这些光电板从当天上午十点开始,正对太阳光照射不同的时间,再分别让这些蓄电池为相同的小灯泡供电,直到小灯泡熄灭,记录小灯泡的发光时间。
(1)白天太阳能电池板发电,向电网提供电能,此过程中太阳能转化为__________能;
(2)实验时是通过比较__________来比较光电板吸收太阳能的多少的,这种方法叫做__________法;
(3)为了方便记录与分析数据,请你帮小明在图乙的虚线框内设计出符合题意的表格________;
(4)中午时段,太阳能电池板的输出电压为500V,输出电流为20A,2h可以为电网提供电能__________kW·h;
(5)根据生活经验,请你猜想,光电板吸收太阳能多少还可能与__________有关。
16.制作简易汽轮机模型
(1)项目分析:制作前应考虑以下问题:
①可以用____________作热源;
②工作物质是:______________;
(2)设计制作:向易拉罐内部注入半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐,用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。
(3)测试实验:用热源加热,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能→内能→__________________。
(4)实验改进:
调整后再次测试,发现风扇转动得很慢。请写出一个你认为可行的解决方案_____________。
四、综合题
17.“全国大众创业、万众创新活动周”(即双创周)于2015年10月19日启动,“智慧、智能”是其主旋律.深圳分会场展出的既有高科技的无人机,智能机器人等,也有服务于生活的节能环保、新能源方面的最新产品与技术.
(1)在提倡低碳环保的今天,我市有些公路两旁设置了如图所示的太阳能路灯,将白天获得的能量存储在蓄电池中,供晚上LED(发光二极管简称 LED)把电能直接转化为光能.LED发光元件由几个发光二极管并联组成.
①请你仿照以下例子,另写出整个路灯装置在工作中的两个能量转化________.
②使用这个路灯装置的好处.(写出两点)
a ,
b__ .
(2)无人系统展是本届“双创周”最大的亮点之一.这是国内最大规模的涵盖无人机、无人车辆、无人船舶
等无人操作系统的展览.深圳市是全国在无人机的研发、生产、应用等方面走在前列的城市.此次展出的有高
科技的油电混合精英﹣﹣ATUAV多旋翼飞行器,大疆无人机(如图),也有用于生活的扫地机器人(如图)等.
大疆精灵Phantom系列有4根桨叶,一只手可以拿起.看似轻巧的航拍无人机,融合了飞行控制系统、数字图象传输系统(将影像实时传输到智能手机、平板电脑、PC等地面工作站)、陀螺稳定云台系统(大疆自主研发专利,即使无人机不断晃动,也可以保证下方摄像机拍摄影像的平滑)、飞行平台(如机身采用何种材料)等多个系统.此款飞行器底部有金属散热板和小风扇,这是因为传图的工作热量非常大,需要及时散热,避免机身受损.
扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电等诸多智能功能,它的工作原理是通过电动机转动使内部气体流速增大,压强小,从而使杂物进入吸尘器;扫地机器人在工作时,若电量不足,会自动返回充电.请从上文中找出四点无人机及扫地机器人用到的物理知识.
示例:扫地机器人主动躲避障碍物靠的是自身发射超声波.
_______________________________________
18.学习了热学知识后,小宇通过实验得知,用电热壶将20℃、15kg的水加热到100℃,需要1.05元电费;用液化气灶做同样的实验,则需要消耗0.42元的液化气.已知水的比热C水=4.2×103J/kg℃.
(1)如果使用煤炉做同样的实验,已知煤炉燃烧所用无烟煤的热值为3.4×107J/kg,假设煤炉的热能利用率为20%,无烟煤的价格是0.34元/kg,则需花费多少钱?
(2)煤炉的热能利用率仅为20%,请分析无烟煤炉效率低的原因是什么?
(3)如果某地区可以同时提供电、液化气和煤,从经济和环保等角度综合分析,你会建议使用哪种燃料?请阐明理由.
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
B
D
C
A
B
B
D
1.D
【详解】A.能量是不能凭空产生的,此说法违背了能量守恒定律,故A错误;
B.能量守恒定律说明能量的总和保持不变,但有些能源在使用后不能在短时间内补充,就会出现能源危机,故B错误;
C.高山上滚下的石块越来越快,说明重力势能转化为动能,故C错误;
D.酒精燃烧时,将化学能转化为内能,但内能不会自发的转化为酒精的化学能,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】A.宇宙中没有绝对静止的物体,要看选择的参照物,故A错误;
B.因为分子间存在空隙,所以水和酒精均匀混合后总体积变小,故B正确;
C.太阳内部氢原子发生的是核聚变,故C错误;
D.两个表面光滑的铅块相互挤压后粘在一起,说明分子间存在吸引力,但分子间也同时存在斥力,故D错误。
故选B。
3.D
【详解】A.裂变过程中,一个质量较大的原子核在中子的轰击下,会变为两个中等大小原子核,同时释放出巨大的能量,不符合题意;
B.在裂变过程中释放出的大量的核能,不符合题意;
C.目前的核电站是利用裂变释放核能来发电的,不符合题意;
D.核反应堆中发生的是可控的核裂变,符合题意.
4.C
【详解】A.夏天用空调时把温度调得很低,会造成电能的浪费,同时对身体健康没有好处,故A不值得提倡;
B.超速行驶容易引发交通事故,对自己或他人造成伤害,故B不值得提倡;
C.自习课上保持安静,能够保证自己及他人正常学习,故C值得提倡;
D.将废电池和生活垃圾一起丢进垃圾箱,会对土壤及地下水造成污染,故D不值得提倡.
5.A
【详解】A.现在节能的主要措施中,提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心,故A正确;
B.全自动洗衣机工作时,大部分电能转化为机械能,还有少部分转化为内能,故B错误;
C.能量守恒的发现,使人识到:任何一部机器,只能使能量从一种形式转化为其他形式,而不能无中生有的制造能量,因此,根本不可能造出永动机,故C错误;
D.燃料的加热效率是指有效利用的能量占燃料完全燃烧释放总能量的百分比;用燃气灶烧水时,调大火力,散失的热量也会增加,而水吸收的热量占燃气完全燃烧释放总能量的百分比不一定增大,因此燃气灶的加热效率不一定会提高,故D错误。
故选A。
6.B
【详解】A.冰是晶体,熔化过程中,吸收热量,内能增大,温度不变,所以物体吸热时,温度不一定升高。故A正确,不符合题意;
B.擦黑板时粉尘飞舞,这是宏观物体的运动,不是分子的运动,故B错误,符合题意;
C.汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程是将内能转化为机械能,为汽油机提供动力。故C正确,不符合题意;
D.由图可知,小球运动过程中弹起的高度越来越小,说明重力势能越来越小,同时速度越来越慢,也就是动能越来越小,所以小球的机械能减少;机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功,与地面撞击做功,将机械能转化成了部分内能,但能量的总量是守恒的,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.B
【详解】A.木柴燃烧时将化学能转化为内能,故A错误;
B.水煎包“香气四溢”,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.水煎包能被煎成金黄色,是因为油的沸点比水的沸点高,而不是低,故C错误;
D.往热锅内倒入水会产生大量的“白气”,这是由于水蒸气液化形成的,故D错误。
故选B。
8.D
【详解】A.由能量守恒定律可知,能量的转化和转移过程中,总的能量不变,故A正确,A不符合题意;
B.机械能是物体由于机械运动而具有的能,所以做机械运动的物体具有能量,故B正确,B不符合题意;
C.利用能量的过程,就是能量转移和转化的过程,故C正确,C不符合题意;
D.我们使用各种家用电器,就是把电能转化成其他各种形式的能量的过程,例如电风扇是将电能转化为机械能,故D错误,D符合题意。
故选D。
9. 减小 裂变
【详解】[1]投篮时,向上运动的篮球质量不变,速度减小,动能减小,同时篮球的高度增加,重力势能增加。
[2]核发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的,核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆是通过可控核裂变释放能量。
10. 不可 裂
【详解】试题分析:能源在使用过程中,如不可能在短时间内得到补充,该类能源属不可再生能源如:化石能源,核能等,所以核燃料是不可再生能源;获取核能的方式不核裂变和核聚变,而核潜艇是利用可控的核裂变来进行工作的.
考点:能源的利用与发展
11. 不可 电
【详解】解答:核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的,铀矿属于一旦消耗就很难再生的能源,是不可再生能源;核能发电的优点之一是核电站只需消耗很少的核燃料,最后可以产生大量的电能.
12. 水蒸气 热传递 化学
【分析】手“暖和”需要升温,就要吸热,就要由物体放热,“哈气”是气体,放热过程是液化或凝华,实际上发生液化;做功和热传递都可以改变物体的内能,热传递是能量的转移过程,做功过程实际是能量的转化过程;人体运动时消耗的能量由化学能转化而来,这些能量是由食物提供的.
【详解】冬季你往手上“哈气”时手就会觉得暖和,这主要是因为呼出的水蒸气遇到较冷的手发生液化现象,液化过程要放出热量,放出的热量通过热传递的方式被手吸收;人体运动时消耗的能量最终由食物的化学能转化而来的.
13. 1.5×107J 不变 不变
【详解】解答:①0.5kg酒精完全燃烧放出的热量为Q放=qm=3107J/kg0.5kg=1.5107J,②比热容是物质的一种特性,它的大小和物质的种类有关,和物体的质量、体积大小无关,所以剩余的酒精质量减少,体积减少,但热值、比热容不变.
点睛:①已知酒精的质量和热值,利用Q=qm得到酒精完全燃烧放出的热量;②热值、比热容是物质的一种特性,它的大小和物质的种类有关,和物体的质量、体积大小无关.
14. 核 裂变 C 热传递 1.8×1017
【详解】
(1)核电站是利用核能来发电的,把核能转化为电能;由于核裂变是可控的,核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的. (2)图中表示核辐射标志的是C; (3)为了给处于高温中的核反应堆外壳降温,消防员通过喷水的方法来有效降温,故让冷水从反应堆上吸取热量,所以是通过热传递改变内能的.(4)煤炭放出的热量:
Q放mq6106103kg3107J/kg1.81017J.
点睛:核能的利用分两类,应熟记.
15.(1)电
(2) 小灯泡发光时间 转换法
(3)见解析
(4)20
(5)见解析
【详解】(1)白天太阳能电池板发电,向电网提供电能,消耗太阳能,产生电能,将太阳能转化为电能。
(2)[1][2]光电板吸收太阳能越多,小灯泡的发光时间越长,所以光电板吸收太阳能的多少是通过小灯泡灯发光时间反映的,用到转换法。
(3)要验证光电板吸收太阳能的多少与光照时间的关系,需要控制其他条件相同,改变光照时间,实验中通过小灯泡灯发光时间来反映光电板吸收太阳能的多少,所以需要观察小灯泡的发光时间,所以表格中应该有光照时间/min、小灯泡的发光时间/min,见下表:
数据序号
1
2
3
光照时间/min
小灯泡的发光时间/min
(4)提供电能W=UIt=500V×20A×2×3600s=7.2×107J=20kW·h
(5)光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度、光照角度、光电板的材料等因素有关。
16. 酒精灯 水 机械能 换用火焰更旺的热源
【详解】(1)[1]此处需要能持续提供热量的工具,选用酒精灯作热源是合适的。酒精灯的火焰温度稳定,能持续给易拉罐加热,使罐内的水吸收热量、温度升高,最终汽化成水蒸气,为装置工作提供动力。
[2]实验的核心动力来源是水受热汽化产生的水蒸气:水被加热后变成水蒸气,体积膨胀从笔管喷出,从而推动扇叶转动,所以整个装置的工作物质是水。
(3)[3]热源燃烧的过程,是其内部燃料的化学能转化为内能;这些内能传递给罐内的水,使水吸热汽化成水蒸气,内能转移到水蒸气中;当水蒸气从笔管高速喷出时,会对扇叶施加推力,此时水蒸气的内能转化为扇叶的机械能,带动扇叶转动,因此此处填机械能。
(4)[4]风扇转动慢,本质是水蒸气喷出的动力不够。换用火焰更旺的热源,比如用酒精喷灯代替普通酒精灯,能更快地提升罐内水的温度,加速水的汽化过程,产生更多、流速更快的水蒸气,从而增大对扇叶的推力,让扇叶转动得更快。
17. 太阳能电池板 光能转化为电能 蓄电池充电 电能转化为化学能 节省能源 绿色环保,无污染等 无人机拍摄图象传输靠电磁波传输回地面 无人机底部安装散热板是因为电流有热效应 无人系统中的电动机依靠的是磁场对通电导体有力的作用 扫地机自动充电时将电能转化为化学能
【详解】(1)①路灯工作时,太阳能电池板,将光能转化为电能;给蓄电池充电时,电能转化为化学能;②根据这种路灯的特点可知,其主要的优点包括:a节省能源;b绿色环保,无污染等(合理即可).(2)根据材料中的介绍,无人机及扫地机器人中所应用到的物理知识有:①无人机拍摄图象传输靠电磁波传输回地面;②无人机底部安装散热板是因为电流有热效应;③无人系统中的电动机依靠的是磁场对通电导体有力的作用;④扫地机自动充电时将电能转化为化学能;⑤扫地机器人工作时将电能转化为机械能等.
【点睛】根据路灯装置在工作时消耗的能量和获得的能量可判断其能量转化情况;同时可结合其特点找出其主要的优点是什么;结合材料中对无人机及扫地机器人的介绍,找出其中涉及的物理知识并加以解释即可.
18.(1) 0.252元;(2)煤不能完全燃烧;热量散失严重; (3)建议选择液化气,因为液化气价格适中,且污染较小(其他选择,理由充分在理也可)
【详解】根据Q吸=Cm△t可计算水吸收的热量,根据η= Q吸/Q总×100%可计算所需的热量,根据Q放=qm可计算无烟煤的质量,进一步计算价格,比较价钱可知哪种最经济,但煤气和煤都会污染环境,要提高环保意识.
(1)把水加热需热量 Q=cm(t—t0)=5.04×106J
燃烧煤需放热 Q总=Q/20%=2.52×107J
燃烧煤的质量 m=Q总/q=0.74kg
燃烧煤需花钱 0.34元/kg×0.74kg=0.252元
(2)煤不能完全燃烧;热量散失严重
(3)建议选择液化气,因为液化气价格适中,且污染较小(其他选择,理由充分在理也可)
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