




初中物理教科版九年级下册第十一章 物理学与能源技术1 能量的守恒定律精品练习
展开一、选择题1.下列有关能量转化的表述中,正确的是( )
A.汽油机做功冲程中,机械能转化为内能
B.蓄电池充电时化学能转化为电能
C.匀速上升的电梯中的人,动能转化为重力势能
D.电饭锅工作时电能转化为内能
【答案】D
【详解】A.汽油机在做功冲程中,内能转化为机械能,故A错误;
B.蓄电池充电时,将电能转化为化学能,故B错误;
C.匀速上升的电梯中的人,他的质量不变,速度不变,所以动能不变;高度增加,所以重力势能增加,没有将动能转化为重力势能,故C错误;
D.电饭锅工作时,消耗电能,得到内能,所以将电能转化为内能,故D正确。
故选D。
2.关于能量转化,下列说法中不正确的是( )
A.电风扇工作时,大部分电能转化为机械能
B.风力发电机发电时,电能转化为机械能
C.壶中水沸腾时,壶盖不停地跳动,内能转化为机械能
D.用砂轮磨刀时,刀的温度升高了,机械能转化为内能
【答案】B
【详解】A.电风扇工作时,电能主要转化为机械能,有很少一部分转化为内能;故A正确,A不符合题意;
B.风力发电,即消耗风能,产生电能,所以是将风能转化为电能,故B错误,B符合题意;
C.水沸腾时将壶盖顶起,水蒸气对壶盖做功,其自身的内能减小,即消耗了内能,产生了机械能,故是将内能转化为机械能的过程,故C正确,C不符合题意;
D.用砂轮磨刀时,克服摩擦做功,刀的温度升高、内能增大,故是将机械能转化为内能的过程,故D正确,D不符合题意。
故选B。
3.下列关于能量的转化和守恒的说法,不正确的是( )
A.“既要马儿跑,又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律
B.酒精燃烧时,将化学能转化为内能
C.用热水袋取暖,说明内能是可以发生转移的
D.人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生
【答案】D
【详解】A.马在奔跑中是要消耗能量的,因此“既要马儿跑,又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律,故A正确,不符合题意;
B.酒精燃烧是把化学能转化为内能,故B正确,不符合题意;
C.用热水袋取暖是用热传递的方式改变手的内能,说明内能是可以转移,故C正确,不符合题意;
D.能量是不能凭空产生的,此说法违背了能量守恒定律,故D错误,符合题意。
故选D。
4.下列关于家用汽车的说法中,正确的是( )
A.汽油机工作时,在做功冲程是将机械能转化为内能
B.燃料在气缸内燃烧得越充分,燃料的热值越大
C.乙醇汽油替代汽油作为燃料,可以节约石油资源
D.能量是守恒的,汽油机的效率可以达到100%
【答案】C
【详解】A.汽油机工作时,在做功冲程是将内能转化为机械能,故A错误;
B.热值只与燃料种类有关,与是否完全燃烧无关,燃料燃烧得越充分,它的热值不变,故B错误;
C.乙醇是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料,将乙醇和普通汽油按定比例混配形成一种新型替代能源乙醇汽油,为了节约能源、保护环境,我国部分地区已开始推广使用乙醇汽油作为机动车的燃料,故C正确;
D.热机工作时,要散失热量、要克服摩擦做功,使得燃料完全燃烧放出的热量并不能全用来做有用功,所以热机的效率总小于100%,故D错误。
故选C。
5.下列实例中属于机械能转化为内能的是( )
A.内燃机的活塞在燃气推动下运动
B.点燃的火箭飞向太空
C.夏天,广场上的石凳被晒得发烫
D.沿滑道滑下,屁股腿上发烫
【答案】D
【详解】A、内燃机的活塞在燃气推动下运动,是内能转化为机械能,不符合题意.
B、点燃的火箭飞向太空,燃料燃烧放出的内能转化为机械能,不符合题意.
C、石凳被晒得发烫,是通过热传递内能的一种转移,不符合题意.
D、沿滑道滑下,屁股腿上发烫,是身体和滑道摩擦生热的过程,是机械能转化为内能的过程,符合题意.
故选D.
6.关于能量的转化和转移,下列说法不正确的是( )
A.植物进行光合作用是光能转化为内能
B.热传递是热量从高温物体转移到低温物体
C.电风扇吹风是电能转化为机械能
D.电池充电是电能转化为化学能
【答案】A
【详解】A. 植物进行光合作用时,消耗光内能,产生化学能,故是将光能转化为化学能的过程,故A项与题意相符;
B.热传递是热量从高温物体转移到低温物体,或从同一物体的高温部分传向低温部分的过程,故B项与题意不相符;
C. 电风扇吹风时,消耗电能,产生机械能,故是将电能转化为机械能的过程,故C项与题意不相符;
D. 电池充电时,消耗电能,产生化学能,故是将电能转化为化学能的过程,故D项与题意不相符.
7.有一种压电塑料薄膜,在压力作用下表面会产生电压,则这一过程中能量的转换情况是( )
A.机械能转化为电能B.电能转化为机械能
C.内能转化为电能D.内能转化为机械能
【答案】A
【详解】由题知,“压力作用下表面会产生电压”,这一过程中消耗机械能,获得电能,因此,其能量的转换情况是:将机械能转化为电能.故选A.
8.下列有关热机的说法正确的是
A.热机的使用缓解了城市的热岛效应 B.内燃机的压缩冲程是内能转化为机械能的过程
C.汽油在使用过程中热值减小 D.内燃机的冷却液需要用吸热能力强的物质
【答案】D
【详解】解答:A、热机会产生大量的废气,排放大量的热量,是加剧城市的热岛效应的原因之一,故A错误;
B、内燃机的压缩冲程是机械能转化为内能的过程,故B错误;
C、汽油在使用过程中,汽油的质量减小,但热值不变,故C错误;
D、内燃机的冷却液需要用吸热能力强的物质即比热容较大的物质,一般用水,是因为水的比热容大,在同等情况可,可以吸收更多的热量,故D正确.
故选D.
二、填空题
9.在秦山核电站中进行的主要能量转化是 能为 能,再转化为 能,最终转化为 能,送到千家万户.
【答案】 核 内 机械 电
【详解】试题分析:核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水,用产生的高温、高压蒸汽作为动力,推动蒸汽涡轮机转动,从而带动发电机发电的.
解:核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水,用产生的高温、高压蒸汽作为动力,推动蒸汽涡轮机转动,从而带动发电机发电的.
因此,其能量的转化过程为:核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能.
故答案为核;内;机械;电.
10.(1)如图甲所示在试管内装些水,用带玻璃管的胶塞塞住,在玻璃管口处放一个用纸做成小叶轮.加热试管使水沸腾,产生的水蒸气驱动叶轮转动.写出上述实验的能量转化过程 .
(2)将汽车发动机的能量流向制成图,请根据图乙中给出的信息,计算该汽油机的效率为 ,用这台汽油机工作时,完全燃烧2kg的汽油可输出有用功 J.请你写出一条提高汽油机效率的措施 (q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】 30% 2.76×107 让汽油燃烧更充分
【详解】(1)燃料燃烧的过程是化学能转化为内能,内能转移给水(即水吸收热量);水沸腾时产生水蒸气,高温的水蒸气可以驱动叶轮转动,水蒸气的温度会降低,内能会减少,而转动又使叶轮具有了动能;故水蒸气驱动叶轮转动,是水蒸气的内能转化为叶轮的机械能.
(2)由发动机的能量流向图可知,该汽油机的效率为(即输出有用功在燃料完全放出热量中的百分比):
η=100%−33%−30%−7%=30%;
完全燃烧2千克的汽油放出的热量:
Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J;
则可输出的有用功:
W有用=ηQ放=30%×9.2×107J=2.76×107J;
根据图示的能量流向图可知,要提高汽油机效率,可让汽油燃烧更充分、减少尾气带走的热量、减少热量散失、减小摩擦做功.
11.“和平”号空间站完成使命后,安全坠入南太平洋海域,当“和平”号进入稠密大气层时,燃起了熊熊大火,这是将 能转化为 能,在“和平”号坠入南太平洋的过程中,它的 能增加, 能减少,而能的总量 .
【答案】 机械 内 内 机械 保持不变
【详解】“和平”号空间站完成使命后,安全坠入南太平洋海域,当“和平”号进入稠密大气层时,燃起了熊熊大火,这是克服摩擦力做功,即将机械能转化为内能的过程,在“和平”号坠入南太平洋的过程中,它的内能增加,机械能减少;据能量的转化和守恒定律知,能的总量是保持不变的.
12.为了减少煤炭燃烧对环境的污染,滨州市委要求推广使用天然气,天然气燃烧时,将 能转化为内能,小王将质量为5kg、温度为20℃的水烧开(在一个标准大气压下),水吸收了 J的热量;c水=4.2×103J/(kg•℃)
【答案】 化学
【详解】[1]天然气燃烧时,将化学能转化为内能。
[2]在一标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量
Q吸 =cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J
三、实验与探究题
13.将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极,将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上,如图所示。导线框abcd就会以干电池为轴转运起来。
(1)如果将磁铁的N、S极对调,导线框的转动方向将 (选填“改变”或“不变”);
(2)通电时间稍长,干电池会明显发热,原因是干电池被 ,干电池供电是 能转化为电能;
(3)本装置与下列设备原理相同的是 ;
A.电磁继电器 B.扬声器 C.动圈式话筒 D.电磁铁
(4)导线框能够转动的原因是左右两段导线受到的力的方向是 的,导线框转动时是 能转化为机械能。
【答案】 改变 短路 化学 B 相反 电
【详解】(1)[1]导线框能转动起来是因为通电导体在磁场中受到力的作用。通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,不改变电流方向,将磁铁的N、S极对调(磁场方向相反),导线框的转动方向将改变。
(2)[2]用导线直接将电源的正负极相连会造成电源被短路,电流很大,根据可知,通电时间稍长,干电池会明显发热。
[3]干电池供电,是将干电池内部储存的化学能转化为电能。
(3)[4]由题意可知,这一装置的原理是通电导体在磁场中受力的作用;扬声器就是利用这一原理工作的;而电磁继电器、电磁铁是利用电流磁效应工作的,动圈式话筒的原理为电磁感应现象。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[5]由图知,左右两段导线周围的磁场方向不同(左边磁场斜向左上方,右边磁场斜向右上方),因此左右两段导线受到的力的方向是相反的,所以导线框能够转动。
[6]导线框转动时,是电源提供的电能转化为导线框转动的机械能。
14.如图所示,将一个薄壁金属筒固定在桌面上,筒里放一些乙醚,用塞子将筒口塞紧.拿一根绳子在筒外绕几圈并迅速来回拉动,将会看到塞子跳离筒口.
(1)拉动绳子克服摩擦做功,是将机械能转化为 能;
(2)请说出该实验中某一现象并简述其原因.
现象: ;
原因: .
【答案】 内 塞子跳离筒口 乙醚蒸汽对外做功,内能转化为机械能
【详解】解答:(1)拉动绳子时,克服绳子与筒壁相互摩擦做功,使其内能增大,温度升高,所以机械能转化为内能;(2)现象①:塞子被弹起;原因:筒内气体膨胀对活塞做功,内能转化为机械能.现象②:筒口出现白雾;原因:气体膨胀做功,内能减小,温度降低,水蒸气液化成小液滴.
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