同步练习：20.3能的转化与能量守恒（解析版）

学而优教有方沪粤版九年级物理第二十章《能源与能量守恒》第3节能的转化与能量守恒同步练习一、夯实基础1.如图所示试管中装有水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮，加热试管使水沸腾后，小叶轮转动，下列说法正确的是()A．玻璃管口冒出的“白气”是汽化成的水蒸气B．小叶轮的转动是内能转化为机械能C．小叶轮的转动是机械能转化为内能D．内燃机中的压缩冲程与此相同【答案】B【解析】A．冒出的“白气”，是水蒸气上升遇冷液化形成的小水滴，故A错误；BC．高温的水蒸气可以驱动叶轮转动，水蒸气自身的温度会降低，内能会减少，转化成了叶轮的机械能，故B正确，C错误；D．内燃机的压缩冲程是压缩空气做功，将机械能转为内能，故D错误。故选B。2.在如图所示的实验中，用酒精灯给试管加热，试管内水的温度逐渐升高直至沸腾．水沸腾后，橡胶塞从试管口飞出，试管口附近有“白气”产生。关于上述过程中能量的变化情况，下列说法错误的是()A．酒精燃烧的过程，是化学能转化为内能的过程B．水升温的过程，是通过热传递使内能增加的过程C．试管口附近出现“白气”的过程，是内能增加的过程D．活塞飞出的过程，是通过做功使内能转化为机械能的过程【答案】C【解析】A．酒精燃烧，会放出热量，是酒精的化学能转化为火的内能，故A正确；B．水从火吸收热量．内能增加．温度升高，是通过热传递使水的内能增加，故B正确；C．水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能减小．温度降低，液化成小水珠飘散在空中，即“白气”，故C错误；D．水蒸气对软木塞做功，将塞子推出，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，属于做功改变物体的内能，故D正确。故选C。3.如图所示，常用手电筒中的底部装有一个既能导电又有弹性的金属弹簧．以下关于金属弹簧作用的说法中，正确的是()A．将电能转化为光能B．将电能转化为内能C．为了美观金属弹簧可以改为塑料弹簧D．防止电路接触不良，造成断路【答案】D【解析】AB．金属弹簧是导线，不能将弹性势能转化为电能，也不能将电能转化为光能，故AB错误；C．手电筒中金属弹簧起到导线的作用，若改为塑料弹簧，塑料是绝缘体不导电，会造成电路断路，灯泡不能发光，故C错误；D．手电筒底部的金属弹簧是导体，在这里是导线，同时压紧电池，为了防止电路接触不良，造成断路，故D正确。故选D。4.有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断中正确的是()A．尾气的温度越高，柴油机越节能B．尾气的柴油味越淡，柴油机越节能C．尾气的温度越低，柴油机越节能D．尾气的颜色越发黑，柴油机越节能【答案】BC【解析】尾气的温度低，说明散失的热量少，柴油机的效率高，即节能．闻到的柴油味越淡，说明柴油在气缸内燃烧的越充分，能量损失的越少，在有用功相同的情况下，说明其效率越高，即节能，故AD错误，BC正确。故选BC。5.“嫦娥一号”靠近月球后，点燃发动机，向运动前方喷出火焰，进行太空刹车减速。下列说法正确的是()A．刹车过程中，受到的是平衡力B．刹车过程中，其动能在增大C．刹车过程中，机械能转化为化学能D．刹车过程中，说明力可以改变物体的运动状态【答案】D【解析】A．刹车过程中，处于非平衡状态，受到非平衡力作用，故A错误；B．刹车过程中，质量不变，速度减小，所以动能减小，故B错误；C．刹车过程中，燃料的化学能转化为机械能，故C错误；D．刹车过程中，是燃气对嫦娥一号作用力，改变了其运动状态，故D正确。故选D。6.(1)发生热传递时热量只能由高温物体传递给低温物体；(2)汽车制动时，由于摩擦，汽车的机械能转变为地面．空气的内能，这些散失到空气和地面的内能，不能自动地用来再次开动汽车，以上两个事实说明能量的转化和转移具有()A．任意性 B．方向性 C．单一性 D．不确定性【答案】B【解析】发生热传递时热量只能由高温物体传递给低温物体，而不能反向传递；汽车制动由于摩擦，汽车的机械能转变为地面．空气的内能；这些散失到空气和地面的内能，不能自动地用来再次开动汽车，这两个事实说明能量的转化和转移具有方向性。故选B。7.某家用桶装纯净水手压式饮水器如图所示，在手连续稳定的按压下，在出水口获得所需要的水，在手连续稳定的按压下人做功的过程中是将人体的生物能最终转化为出水口水的能和能。【答案】动；重力势【解析】由题意可知，在手连续稳定的按压下过程中，人对水做功，消耗了将人体的生物能，使水发生流动，并上升到一定高度，最终转化为出水口水的动能和重力势能。故答案为：动；重力势。8.如今电动车越来越受到人们的欢迎，行驶中的电动车主要是将能转化为能，在给电动车充电时，电能转化为能储存在蓄电池内。【答案】电；机械；化学【解析】行驶中的电动车消耗电能，获得机械能，因此主要是将电能转化为机械能．在给电动车充电时，电能转化为化学能能储存在蓄电池内。故答案为：电；机械；化学。9.能量守恒定律：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，或者从一个物体到另一个物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。能量守恒定律使人们意识到：任何一部机器都不能无中生有的制造能量，因此(填“能”或“不能”)制造出永动机。【答案】转化；转移；不能【解析】能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会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上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变。能量守恒定律使人们意识到：任何一部机器都需要消耗能量，不能无中生有的制造能量，因此不能制造出永动机。故答案为：转化；转移；不能。10.以汽油为燃料的助动车，由于燃烧不充分和对环境造成污染等原因．已逐步被电动自行车取代(如图)。下表是泰州飞龙电动自行车整车技术性能的一些数据。(1)请你写出电瓶车在下列使用过程中的能量转化：电瓶放电：；电瓶车刹车的过程中：。(2)电瓶车与摩托车相比，电瓶车有什么优点？(至少写两点)(3)以这种品牌的电瓶车为例，如果蓄电池贮存的能量全部用于车辆行驶，当车以6m/s的速度在水平路面上匀速行驶时，电瓶车的功率是多大？(4)这种电动车以最高车速行驶时，电路中的电流是多少安？【答案】(1)化学能转化为电能；机械能转化为内能；(2)没有尾气排放，无污染，清洁环保；噪声小，可以减少噪声污染；经济；(3)16W(4)6A【解析】(1)电瓶放电：化学能转化为电能；电瓶车刹车过程中：机械能转化为内能；(2)电动自行车的优点：没有尾气排放，无污染，清洁环保；噪声小，可以减少噪声污染，经济等；(3)由得，行驶的时间为电瓶车的功率为答：电瓶车的功率是216W。(4)由P=IU得，电路中的电流为答：(1)请你写出电瓶车在下列使用过程中的能量转化：电瓶放电：化学能转化为电能；电瓶车刹车的过程中：机械能转化为内能；(2)电瓶车与摩托车相比，电瓶车的优点有：没有尾气排放，无污染，清洁环保；噪声小，可以减少噪声污染；经济等；(3)电瓶车的功率是216W；(4)电路中的电流为6A。二、提升训练1.下列各例中，属于内能转化为机械能的过程是()A．用电炉加热水 B．汽油机的压缩冲程C．火箭升空的过程 D．双手摩擦发热【答案】C【解析】A．电炉是利用电流的热效应制成的，是将消耗电能转化为内能，故A不符合题意；B．在汽油机的压缩冲程中活塞压缩燃料混合物，机械能转化为内能，故B不符合题意；C．火箭升空是燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能，故C符合题意；D．双手摩擦发热是克服双手间的摩擦做功，将机械能转化为内能，故D不符合题意。故选C。2.提高能量的利用效率，除了不随便浪费能源外，主要还需改进应用能源的技术常采用的措施有()A．让燃料充分燃烧B．采用保温隔热措施，减少热量的散失C．充分利用余热和减少有害摩擦D．增加能量的转化环节【答案】ABC【解析】A．燃料燃烧得越充分，能量损失越少，所以让燃料充分燃烧可以提高能量的利用率，故A符合题意；B．减少热量的损失也可以提高燃料的利用率，故B符合题意；C．充分利用余热和减少有害摩擦，减少能量的损失，提高了燃料的利用率，故C符合题意；D．增加能量的转化环节，不一定能提高能量的利用率，有可能使能量在转化过程中造成损失，故D符合题意。故选ABC。3.某电动机的工作效率是85%，从能量转化看，它表示电动机工作时()A．总共消耗了85%的电能B．将85%的电能转化成机械能C．将85%的电能转化成内能D．将85%的机械能转化成电能【答案】B【解析】电动机工作时主要将电能转化为机械能，还有一部分电能转化为内能，电动机的工作效率是85%，表示其用来做有用功的机械能占消耗电能的总量的85%，即将85%的电能转化成机械能，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。4.关于能量守恒定律，下列说法正确的是()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的过程C．摩擦生热是创造了热，并不符合能量守恒定律D．按照能量守恒定律，宇宙中能量的总量永远不会增减【答案】D【解析】A．能量守恒定律是一个普遍适用的规律，适用于自然界中任何形式能的相互转化，故A错误；B．能量守恒定律适用于自然界中的任何能的转化过程，不论是转化还是转移都一定遵守能量守恒定律，故B错误；C．“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程，所以它符合能量守恒定律的，故C错误；D．能量不会消失，从一种能变成另一种能，故消耗多少某种能即能以其他能的形式表现出来，即总量保持不变，故D正确。故选D。5.根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是()A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止C．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年【答案】B【解析】A．子弹射穿木板时，由于克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以它的动能减小，它的速度减慢，故A错误；B．在电水壶的使用过程中，消耗电能消耗电能产生热量，断电后不能放出热量，水不能吸收热量，水的沸腾会停止，故B错误；C．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，到达斜面底端时由于具有动能，所以会继续冲上右斜面，故C正确；D．机械表工作将表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就会消耗完毕，不会默默地走了几十年，故D错误。故选C。6.众所周知，爱因斯坦是一位伟大的理论科学家，他曾发明过“环保”不耗电的电冰箱．这种电冰箱内部有一种小型的浸入式致冷器，它能浸在需要冷却的液体中。这种电冰箱根本不需要常规电源，它的运行仅靠水龙头的压力，带动一台射水泵，从而在一个气室内产生真空，水和少量甲醇则在此处化为蒸气．管中甲醇会慢慢用完，但是这种液体不仅价格便宜，而且很容易弄到。这种冰箱在工作时，被冷却的液体内能(选填“增大”、“减小”)，你认为这种不用电的冰箱(选填“遵守”或“不遵守”)能量守恒定律。【答案】减小；遵守【解析】冰箱在工作时，被冷却的液体的温度降低，故其内能减小；对于能量的转化和守恒定律是自然界普遍的规律，任何一种能量转化都遵守能量守恒定律，故这种不用电的冰箱也是遵守能量的守恒定律的。故答案为：减小；遵守。7.一台水泵每秒钟内可把76.5kg水扬高10m，带动水泵的电动机的输入功率为12kW，电动机的效率是85%，g=10N/kg，则水泵的效率是。【答案】75%【解析】水的重力为G=mg=76.5kg×10N/kg=765N克服水的重力所做的有用功为W有=Gh=765N×10m=7650J由可得，电动机的输出功率为P出=P入η=1.2×104W×85%=1.02×104W由得，电动机每秒输出的总功为W总=P出t=1.02×104W×1s=1.02×104J水泵的效率为故答案为：75%。8.如图所示，是世界上早期的蒸汽汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水的能增加，再转化为汽车的能，使汽车前进。【答案】内；机械【解析】燃料燃烧将化学能转化为内能，释放的内能用来加热水，使水温升高，内能增加；水蒸气通过对外做功，再将水蒸气的内能转化为汽车的机械能，推动汽车前进。故答案为：内；机械。9.某校师生在学习了能量的转化与守恒以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。(1)请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。(2)要减少烟气带走的热量，可以采用什么办法？【答案】(1)锅炉效率低的原因：①锅炉冒出大量的黑烟说明煤燃烧不完全；②锅炉周围的温度很高说明向周围散失的热量太多。改进措施：①把煤炭磨成粉状可以增大煤与氧气的接触面积，提供充足氧气，使煤在炉膛内尽可能燃烧完全；②在锅炉的外围包裹一层隔热的材料，减少热量散失；(2)可以加大受热面积．【解析】(1)锅炉冒出大量的黑烟说明煤燃烧不完全，损耗一部分能量；锅炉周围的温度很高说明向周围散失的热量太多，因此锅炉的效率会很低．要想提高锅炉的效率，就要想办法使燃料充分燃烧，减少浓烟带走的热量，减少锅炉向外散热。答：锅炉效率低的原因：①锅炉冒出大量的黑烟说明煤燃烧不完全；②锅炉周围的温度很高说明向周围散失的热量太多。改进措施：①把煤炭磨成粉状可以增大煤与氧气的接触面积，提供充足氧气，使煤在炉膛内尽可能燃烧完全；②在锅炉的外围包裹一层隔热的材料，减少热量散失。(2)烟气带走了大量的热，所以我们可以加大受热面积，增加有效吸收的热，充分利用热量，减少烟气带走的热。答：可以加大受热面积。10.中华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热