初中物理北师大版(北京)（2024）九年级全一册（2024）第五节 能量的转化和守恒优秀习题

这是一份初中物理北师大版(北京)（2024）九年级全一册（2024）第五节 能量的转化和守恒优秀习题，共12页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题，综合题，科普阅读题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．劳动课已成为大中小学的一门独立课程。小明同学积极参加家务劳动，利用周末时间学做菜。关于做菜的过程中涉及的物理知识，下列判断正确的是（ ）
A．天然气燃烧越充分，其热值越大
B．铁锅的导热性好，可以用来烧菜，是利用铁的比热容大
C．小明在给菜加热的过程中菜的内能保持不变
D．做菜时所用的天然气在燃烧时是将化学能转化为内能
2．如图所示是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A．主要利用了热传递来改变套筒内空气的内能
B．与热机工作过程中的压缩冲程原理相同
C．艾绒燃烧时，内能转化成化学能
D．将艾绒更换为热值更高的材料可以提高这个装置的效率
3．如图是内燃机的某个冲程．下列四图情况与该冲程能量的转化方式一致的是
A． 火箭升空
B． 搓手发热
C． 滚摆上升
D． 太阳能加热水
4．关于能量，下列说法错误的是（ ）
A．划过天际的流星具有机械能
B．冬天，用热水温牛奶的过程是内能的转移
C．风力发电是机械能转化为电能
D．充电宝给手机充电是电能转化为化学能
5．某机器的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是（ ）
A．热机B．电动机C．发电机D．电热水器
6．用电器是将电能转化为其他形式能的器件，下列用电器中，利用电能转化为机械能的是（ ）
A．电熨斗B．电灯C．洗衣机D．电视机
二、填空题
7．电饭锅做饭过程是将电能转化为 能，电池充电的过程将电能转化为 能。
8．如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的 大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为 能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。
9．玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区，月夜的最低温度达到-190℃。我国科研人员能设计了如图所示的保温装置.该装置以氨为工作物质，液态氨通过蒸发器时，吸收核酸混释放的热量变为高温蒸气，蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝线索结构板，为结构板加热并变为液态氨，再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器，罐平往复.保温装置中的核热源将核能转化为氨的 能.氨在蒸发器中发生 (填涂态变化名称)吸收热量，在铝蜂窝结构板发生液化， 热量.
10．2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉发射成功。火箭加速升空时，通过燃烧助推将燃料的化学能最终转化为整体的 能；几分钟后，第一级火箭残核脱离并坠落，坠落时残核已无燃料但自身会燃烧殆尽，这是利用 的方法改变物体的内能。
11．4月20日，我国的大型运载火箭把重达8吨的天舟1号货运飞船从地面送入轨道，这个过程中化学能主要转化为 ；两天后，天舟1号与已经在轨飞行近1年的空间实验室天宫2号成功对接，连为一体，为其送去各种物资补偿，如图，以天宫2号为参照物，天舟1号是 ．
12． 2015年9月 20日7时1分，我国新型运载火箭长征六号在太原卫星发射中心点火发射，成功将20颗微小卫星送入太空，创造了中国航天一箭多星发射的亚洲纪录.火箭发射时，高温的火焰向下喷射，大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出.如图所示.长征六号首次采用了我国最新研制的高压、大推力、无毒、无污染的补燃循环液氧煤油发动机.采用液氧煤油，每次发射可以节约推进剂费用上千万元.液氧煤油发动机集多项新技术于一身，突破了高压补燃关键技术80余项.高压大功率的涡轮泵技术使得“发动机的心脏”涡轮泵成为强劲的动力源泉.液氧煤油发动机的泵产生的最高压强达到500个大气压，相当于把上海黄浦江的水打到海拔5000米的地方.
请仿照示例写出与热学有关的物理现象与物理知识
示例：物理现象：煤油燃烧
物理知识：将化学能转化为内能
作答：物理现象： .
物理知识： .
三、计算题
13． 一辆满载后总质量为25t的厢式冷藏车，以90km/ℎ的速度在平直公路上匀速行驶，冷藏车受到的牵引力为4.0×103N，该车柴油发动机的效率为40%(g=10N/kg，柴油热值取q=4×107J/kg)。求：
（1）满载的冷藏车静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为5000cm2，则车对地面的压强是多大？
（2）牵引力做功的功率多大？
（3）要把货物送到距出发地360km的冷库，如果途中不加油，在出发前至少要给车加多少kg柴油？
14．一辆汽车在一段平直公路上匀速行驶，能量流向图如图，消耗燃油1.5×10-3m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3，汽油的热值为q=4×107J/kg，求：
（1）在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量？
（2）该汽车的热机效率？
（3）汽车输出的有用功？
（4）若利用燃油完全燃烧所产生的热量烧水，可将质量为20kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？
15．已知太阳正射到地球表面每平方米上的功率为1.0kW，现有一太阳能热水器，其收集阳光的面积为3.0×8.0m2 ，转换太阳辐射能为水的内能的效率为80%.假设此热水器的进水温度与室温皆为25℃，该热水器的热量损失率正比于热水器内水温与室温之温差.当热水器出水口关闭时，经过长时间照射后，热水器内的水温可以达到85℃，问：当热水器以每分钟6L的流量出水，经过一段时间后，其稳定的出水温度为多少摄氏度？
四、综合题
16．观察下列物理情景图回答问题。
如图1是我们在学习分子动理论时做过的一些实验，图甲：硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，一段时间之后，两种液体混合均匀了；图乙：玻璃板的下表面接触水面，向上提起，发现拉力大于玻璃板的重力；图丙：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积；图丁：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来；图戊：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
如图2是火力发电的示意图，火力发电一般是指利用煤炭、石油、天然气或其他燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温高压的水蒸气，推动汽轮发电机转动来发电的方式总称。
（1）图甲和图丁两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：一切物质的分子都在不停地做 运动；
（2）图乙和图 两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子间存在 ；
（3）在图2的③过程中，是把水蒸气的内能转化为汽轮机的 能，通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式推动汽轮使水蒸气的内能减小；
（4）在图2的①过程中，是把燃料的 能转化为水的内能。
五、科普阅读题
17．阅读材料，回答问题。
燃气热水器是一种使用方便快捷，不受天气影响的家用热水设备。下图为燃气热水器的结构和工作原理示意图。燃气热水器工作时，用电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气。同时风机转动，使高温烟气上升到达热交换器（回环形的金属管），冷水从A处流入管内，被管外的高温燃气加热，变成热水从B处源源不断流出，温度降低后的烟气从排烟管排出。
（1）燃气燃烧时把 能转化为 能；
（2）在热交换器中冷水变热，是通过 的方式改变了水的内能；
（3）燃气热水器工作过程中，热水吸收的热量和天然气完全燃烧放出的热量的比值称为效率，下列措施中不能提高燃气热水器效率的是（ ）
A．使燃料充分燃烧B．减少燃烧产生能量的损失
C．尽量降低散热D．换用热值更高的燃气
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能；比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；能量的转化或转移
2．【答案】B
【知识点】做功改变物体内能；热机的效率；热机的四个冲程；能量的转化或转移
3．【答案】A
【知识点】热机；能量的转化或转移
4．【答案】D
【知识点】机械能及其转化；能量的转化或转移
5．【答案】B
【知识点】能量的转化或转移
6．【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
7．【答案】内；化学
【知识点】能量的转化或转移
8．【答案】热值；内；不守恒
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移
9．【答案】内；汽化；放出
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；液化及液化放热；能量的转化或转移
10．【答案】机械能和内；做功
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移
11．【答案】机械能；静止的
【知识点】能量的转化或转移；参照物及其选择
12．【答案】白气怎么产生的；水蒸气的液化
【知识点】液化及液化放热；能量的转化或转移
13．【答案】（1）解：该货车停在水平公路上时，对地面的压力：F压=G=mg=25×103kg×10N/kg=2.5×105N，
对地面的压强：p=FS=2.5×105N5000×10−4m2=5×105Pa；
答：该货车停在水平公路上时，对地面的压强是5×105Pa；
（2）解：因货车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，货车牵引力的大小：F=f=4.0×103N，
车的速度为：v=90km/ℎ=90×13.6m/s=25m/s，
这段时间内货车牵引力的功率：P=Wt=Fst=Fv=4.0×103N×25m/s=1×105W；
答：这段时间内货车牵引力的功率是1×105W；
（3）解：牵引力做的功：W=Fs=4.0×103N×360×103m=1.44×109J，
由η=WQ放×100%可得，消耗柴油完全燃烧释放的热量：Q放=Wη=1.44×109J40%=3.6×109J，
由Q放=mq可得，消耗柴油的质量：m'=Q放q=3.6×109J4×107J/kg=90kg。
答：货车在这次行驶中要消耗90kg的柴油。
【知识点】功率的计算；压强的大小及其计算；能量的存在形式
14．【答案】（1）解： 由ρ=mV可得 消耗汽油的质量：
m油=ρ油V油=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg，
汽油完全燃烧放出的热量：
Q放=m油q油=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J；
（2）解： 该汽车的热机效率：η＝100%﹣33%﹣30%﹣3%＝30%；
（3）解： 由η=W有Q放×100%可得 ，汽车输出的有用功：
W有用=ηQ放=30%×4.8×107J=1.44×107J；
（4）解： 水吸收的热量为：
Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103 J/（kg•℃）×20kg×（100℃-20℃）=6.72×106J。
【知识点】燃料的热值；热机的效率；能量守恒定律
15．【答案】解：太阳能热水器的输入功率为P=3.0×8.0×1.0×103×0.8W=1.92×104 W
设热水器的损失功率为P=k(T-T0).当没有出水时，热水器水温维持在85℃ ，这时能量的输入功率和热损失功率相等，有
1.92×104=k(85- 25)=>k=320W/℃
当热水器出水时，设其稳定的出水温度为T' ，由能量守恒得
ΔmΔt×c水×(T'-T0) +k(T'-T0)=P
代入数值计算得T'=51℃
【知识点】能量的转化或转移
16．【答案】无规则；戊；引力；机械；做功；化学
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移；分子间相互作用力；分子动理论基本观点
17．【答案】（1）化学；内
（2）热传递
（3）D
【知识点】热传递改变物体内能；热机；热机的效率；能量的转化或转移