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[试卷练习] 14.3 能量的转化和守恒(解析版)-2022-2023学年九年级物理全一册学优生必刷同步易错.docx

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发表于 2022-11-19 14:58:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
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资源描述
14.3 能量的转化和守恒(解析版)-2022-2023学年九年级物理全一册学优生必刷同步易错.docx内容摘要:14.3 能量的转化和守恒 同步易错题集【高频考点梳理】一、能量的转化和转移1、能量的存在形式:机械能、内能、光能、化学能、电能等。2、在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的。例如,摩擦生热:机械能转化为内能;水电站:机械能转化为电能;光合作用:光能转化为化学能;燃料燃烧:化学能转化为内能。3、能量转化和转移的判断(1)能量的转移:能量形式未发生变化,例如,热传递。(2)能量的转化:能量形式发生变化,例如,燃料燃烧时,化学能转化为内能。二、能量守恒定律1、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其它形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。2、 “永动机”不可能实现,因为它违背了能量守恒定律。3、机械能守恒与能量守恒区别:能量守恒定律的成立不需要条件,机械能守恒必须满足物体只存在着动能和势能之间的转化。【必刷易错题集】一、选择题1. (2022•自贡中考)关于能量守恒定律,下列说法正确的是( ) A.能量可以凭空消失 B.能量可以凭空产生 C.能量在转化和转移过程中,能量的总量保持不变 D.热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律 解:AB、能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到 另一个物体,故 AB 错误; C、据能量守恒定律,能量在转化和转移过程中,能量的总量保持不变,故 C 正确; D、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化,故 D 错误; 答案:C。2. (2021•宜昌期末)过年时,小红手中的火引燃了爆竹的引线,“兹兹”几声,冒出火焰,爆竹一飞冲天,最后在 天空炸开形成美丽的图案。如图所示。爆竹冲天的能量来自于() A.小红的机械能 B.小红手里火的内能 C.爆竹内火药的化学能D.引线的化学能 解:火药燃烧时,爆竹内火药的化学能转化为燃气的内能,燃气的内能转化为爆竹的机械能,使爆竹爆竹一飞冲 天,故爆竹冲天的能量来自于爆竹内火药的化学能,故 ABD 错误、C 正确。 答案:C。3. (2021•梅州期末)下列关于能量转化和转移的实例中,分析正确的是() A.燃料燃烧时发热,化学能转化为内能 B.水轮机带动发电机发电,电能转化为机械能 C.植物吸收太阳光进行光合作用,光能转化为内能 D.在热传递中,热量总是从内能多的物体传到内能少的物体 解:A、燃料燃烧时发热,化学能转化为内能,故 A 正确; B、水轮机带动发电机发电,将机械能转化为电能,故 B 错误; C、植物吸收太阳光进行光合作用,光能转化为化学能,故 C 错误; D、在热传递中,热量总是从温度高的物体传到温度低的物体,故 D 错误。 答案:A。4. (2022•福建模拟)中国力争在 2030 年前实现“碳达峰”。为了践行绿色低碳发展,我市推行纯电动汽车(如图)。 汽车蓄电池充电过程中将() A.机械能转化为电能 B.电能转化为机械能 C.电能转化为化学能 D.化学能转化为电能 解:给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器,将电能转化为化学能。 答案:C。5.(2021•广州期中)美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球,球在被踢的过程中内部装置能够发电并将产 生的电能储存在蓄电池中用来点亮 LED 等该过程中的能量转化形式是( ) A.电能→动能→光能→电能→化学能 B.电能→动能→化学能→电能→光能 C.动能→电能→光能→电能→化学能 D.动能→电能→化学能→电能→光能 解:球在被踢的过程中,其内部的小发电机工作,将动能转化为电能;然后再将电能转化为化学能储存在蓄电池 中;对外供电时,蓄电池将化学能转化为电能,再通过 LED 灯发光,将电能转化为光能;故其整个过程的能量 转化形式是:动能→电能→化学能→电能→光能,故 D 正确。 答案:D。6. (2021•衡水期末)在我们家乡的公路上有时能看到这样的照明灯。如图,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.光电池板将电能转化为光能 B.蓄电池夜晚放电,将电能转化为化学能 C.照明灯将内能转化为电能 D.小风扇利用风力发电,将机械能转化为电能 解: A、光电池板工作时,消耗了太阳能,获得了电能,是将光能转化为电能,故 A 错误; B、蓄电池在夜晚放电,将化学能转化为电能,而不是将电能转化为化学能,故 B 错误; C、照明灯工作时,消耗了电能,获得了光能,将电能转化为光能,故 C 错误; D、小风扇利用风力发电,消耗了机械能,获得了电能,将机械能转化为电能,故 D 正确。 答案:D。7. (2021•遵义中考)有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是( ) A.装置所具有的机械能始终不变 B.如果没有能量补充,装置最终会停下来 C.根据能量守恒定律,装置可以一直转动下去 D.装置中小球的动能和重力势能不会相互转化 解: A、装置在工作的过程中,由于存在摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,所以机械能会变小,故 A 错误; BC、如果没有能量补充,机械能会逐渐变小,装置最终会停下来,故 B 正确,C 错误; D、装置在运动的过程中,小球的高度会发生变化,重力势能发生改变,速度发生变化,动能发生改变,有重力 势能和动能的转化,故 D 错误。 答案:B。8. (2022•泸州模拟)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,且能量的转化是有方向的, 下面几幅图按能量转化的顺序,排列正确的是( ) ①燃煤电厂②空调③树林④太阳 A.①②③④B.②③④①C.④③①② D.②①③④ 解: 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,且能量的转化是有方向的,地球上大多数能量 都直接或间接来自于太阳能,植物通过光合作用,将太阳能转化为自身的生物质能,再经过地壳变动在地质作用 下,最终形成煤炭,发电厂将煤炭的化学能转化为电能,家用电器再将电能转化为其它形式的能,故四幅图中能 量的转化顺序为:太阳→树林→燃煤电厂→空调;即序号为④③①②,故 C 正确。 答案:C。9. (2021•哈尔滨期末)如图所示是探究能量转化的装置,下列说法错误的是() A.此实验展现了热机中能量转化的过程 B.对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的 C.水蒸气驱动叶轮转动,水蒸气的内能减小了 D.此实验过程中,燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能 解:燃料燃烧的过程是化学能转化为内能,这种内能传递给水,水沸腾汽化为水蒸气,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,此实验展现了热机工作时的能量转化 过程,故 ABC 错误,D 正确。 答案:D。10.(2022•成都模拟)如图是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是( ) A.小球弹起的高度越来越小,说明小球在此过程中能量不守恒 B.根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C.在小球的运动中,有一部分机械能转化成了内能 D.此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成立的 解: A、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 A 错误; B、在小球的运动中,与空气摩擦做功或与地面撞击做功,有一部分机械能转化成了内能,所以小球的机械能总 量会减小,故 B 错误; C、在小球的运动中,与空气摩擦做功或与地面撞击做功,有一部分机械能转化成了内能,故 C 正确; D、能量守恒定律适用于所有的能量转化过程,故 D 错误。 答案:C。11.(2021•宜昌期末)如图所示,关于能量转化图的说法不正确的是( ) A.摩擦生热,机械能转化为内能 B.能量转化是非常普遍的现象,但是各种形式的能量之间不能自由的相互转化 C.随着技术的发展,电灯通电后可以全部转化为光能 D.燃料燃烧时,将化学能转化为光能和内能 解: A、摩擦生热时,要克服摩擦做功,将机械能转化为内能,故 A 正确; B、能量转化是非常普遍的现象,但各种形式的能量之间的相互转化是有一定条件的,即各种形式的能量之间不 能自由的相互转化,故 B 正确; C、即使技术发展的程度再高,电灯通电后也不可能全部转化为光能,肯定会有一部分电能转化为内能,故 C 错 误; D、燃料燃烧时消耗化学能,获得了内能和光能,故是将化学能转化为光能和内能的过程,故 D 正确。 答案:C。12.(2022•长沙模拟)从 19 世纪末世界上建成第一座水电站以来,水力发电站就成了水能利用的主要形式。如图 是水力发电站的原理图,关于水力发电下列说法正确的一组是( ) ①上游的水向下沿着导管运动到下游的过程中,水的机械能保持不变; ②运动的水流冲击水轮机使水轮机转动,水流的一部分动能转移为水轮机的动能; ③水轮机带动发电机发电将电能转化为动能; ④要加大水力发电的功率,可以采用“增大落水差”的方法。 A.①②B.①③C.②D.②④ 解:①上游的水向下沿着导管运动到下游的过程中,水的机械能转化为电能,机械能减小,故①错误; ②运动的水流冲击水轮机使水轮机转动,水流的一部分动能转移为水轮机的动能,然后转化为电能,故②正确; ③水轮机带动发电机发电将动能转化为电能,故③错误; ④可以通过增大落水差增大水的机械能,加大水力发电的功率,故④正确。 答案:D。二、填空题13.(2021•重庆期末)能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式 转化 为另一种形式,或者从 一个物体转移 到另一个物体,而在这些过程中,能量的 总量 保持不变。 解:能量既不会创生,也不会消失,它只能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, 在转化或转移的过程中,能量的总量不变,这就是能量守恒定律。 答案:转化;转移;总量。14.(2022•盐城模拟)如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车。平衡车刹车时, 机械能 转化为内能,内能最 终散失到空气中,此过程中所有的能量总和 不变 (选填“增大”“不变” “减小”) 。散失到空气中的内能无法 再直接利用了,这是因为能量的转化和转移具有方向 性。 解: 平衡车刹车时,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,内能最终散失到空气中,此过程中所有的能量总和不变。 散失到空气中的内能无法再直接利用了,这是因为能量的转化和转移具有方向性。 答案:机械能;不变;方向。15.(2022•邵阳模拟)2022 年 2 月 27 日 11 时 06 分,我国在文昌航天发射场使用长征八号运载火箭,以“1 箭 22 星”方式,成功发射升空,创造了我国一箭多星的最高纪录。火箭升空时将燃料燃烧释放的内能转化为 机械 能,此过程中能量转化方式与内燃机的 做功 冲程相同。 解:燃料燃烧是化学变化,将化学能转化为内能,又将内能转化为火箭的机械能,做功冲程将燃料燃烧释放的内 能转化为转化为机械能,与内燃机的做功冲程的原理是相同的。 答案:机械;做功。16.(2022•长沙模拟)湖南正全面推进生态文明建设,很多地区建有风力发电场。如图所示,风力发电是把风能转 化为电 能的过程,与使用化石燃料相比,请描述风力发电特有的一项优点:无污染。 解: (1)风力发电机是通过空气流动带动发电机运动产生电能,即是利用电磁感应现象的原理制成的,故是将机械 能转化为电能; (2)与煤矿和石油等发电相比,风力发电的优点是可再生能源,无污染。 答案: (1)电; (2)无污染。17.(2022•广州模拟)混合动力汽车拥有汽油机和电动机两套动力系统。某辆油电混合动力汽车在平直路面上加速 行驶时,仪表盘上显示只有汽油机在工作。在这个过程中,汽油机把内 能转化为汽车的 机械 能。某一时 刻,汽车的动能为 E1,驾驶员踩下制动踏板。在车辆停下来的过程中,仪表盘显示汽车正在进行“动能回收”, 把回收的能量转化为蓄电池的化学能 E2,进行储存。当汽车再次起步时,仪表盘显示此时只有电动机在提供动 力,蓄电池和电动机把刚才储存下来的能量又重新转化为车的动能 E3。你认为 E1、E2、E3 的大小关系是 E1> E2>E3 。 解:汽油机属于内燃机,汽油机工作过程中,将燃料燃烧产生的内能转化为机械能; 汽车的动能为 E1,驾驶员踩下制动踏板,汽车把回收的能量转化为蓄电池的化学能 E2,由于在能量的转化过程 中有能量散失,则 E1>E2; 当汽车再次起步时,电动机在提供动力,蓄电池和电动机把刚才储存下来的能量又重新转化为车的动能 E3,由 于在能量的转化过程中有能量散失,则 E2>E3; 故 E1、E2、E3 的大小关系是:E1>E2>E3。 答案:内;机械;E1>E2>E3。18.(2022•太原模拟)小梦在学习完能量转化知识后,设想了如图所示的方案,先利用水力发电,然后再利用发出 的电驱动抽水机把水抽到蓄水池,这样就可以一直循环下去。你认为这个设计方案不可行 (选填“可行“或 “不可行“),理由是违背了能量守恒定律 。 解:题中设想的能量转化过程是这样的:电能→机械能→电能→机械能,根据能量既不会凭空产生,也不会凭空 消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,所以上述能量转化中均应是守恒的, 在转化的过程中,由于有能量的散失,所以水的机械能不可能完全转化为电能,电能也不可能完全转化为水的机 械能,所以不能循环下去。 答案:不可行;违背了能量守恒定律。三、解答题19.(2022•茂名模拟)请根据上述材料,回答下列问题:火龙出水和神火飞鸦 火药是我国古代的四大发明之一,黑火药是在适当的外界能量作用下,自身能进行迅速而有规律的燃烧,同时生 成大量高温燃气的物质。在军事上主要用作枪弹,炮弹的发射药和火箭的推进剂及其他驱动装置的能源,是弹药 的重要组成部分,古人利用黑火药制造出了“火龙出水”火箭和“神火飞鸦”等武器。 “火龙出水”火箭作为近代火箭的始祖,被世界广泛认可。“火龙出水”火箭一般用于对敌军的船只实施火攻, 根据相关记载显示,“火龙出水”火箭用竹管做龙身,用木料做龙头和龙尾,龙身侧面装上小火箭,每只小火箭 里都装上火药,龙的腹内装上数支火箭,龙身侧面的小火箭引信是连在一起的,并且这些引信与龙腹内火箭引信 也是相连的,当两军的船只在水面上相遇时,从一方的船上发射出“火龙出水”火箭,发射前点燃头龙身上侧面 小火箭的火药桶,火药燃烧时,火药燃气从火箭尾部喷出,向后喷射的气体产生反作用力,使火龙向前运动,因 为龙身侧面引信与龙腹内火箭引信相连,所以当第一级火箭燃烧完毕,就会自动引燃腹内的火箭,这是第二级火 箭,此时就从龙腹里射出数支火箭,发射到敌船上,烧毁敌船。 明代史书记数的军用火箭“神火飞鸦”外型如鸦,用细竹或芦苇编成,内部填充火药,鸦身两侧各装两支“起火”, “起火”的药筒底部和鸦身内的火药用药线相连,作战时,用“起火”的推力将飞鸦射至 100 丈开外,飞鸦落地 时内部装的火药被点燃爆炸,爆炸时飞鸦宛如今天的火箭弹。 到了 16 世纪,抗日名将戚继光已在军中大量装备火箭,箭长 5 尺以上,绑附火药筒,能飞行 300 步,倭观见之 丧胆。 (1)火龙出水,火箭的第一级火箭被点燃后快速向前飞行,发生的能量转化主要是内能转化为机械能。 (2)“火龙出水”火箭的第二级火箭点燃敌船使之燃烧,发生的能量转化主要是化学能转化为内能 。 (3)为了达到“神火飞鸦”的飞行距离很长的目的,制作好的鸦身应该A 。 A.质量很小 B.热值很大 C.比热容很小 D.易燃 (4)火龙出水和神火飞鸦内填充的都是黑火药,黑火药燃烧之所以能使这些武器的飞行距离很大,主要是由于 黑火药燃烧时 C 。 A.放出大量热量 B.燃烧迅速规律 C.产生大量气体 D.残留杂质很少 解:(1)火箭的第一级火箭被点燃后快速向前飞行,燃料燃烧,化学能转化为内能,内能对外做功,内能转化为 机械能; (2)火箭的第二级火箭点燃敌船使之燃烧,是化学能转化为内能; (3)为了达到“神火飞鸦”的飞行距离很长的目的,制作好的鸦身的质量较小,在机械能相同时,能运动更长 的距离;故选 A; (4)黑火药是在适当的外界能量作用下,自身能进行迅速而有规律的燃烧,同时生成大量高温燃气的物质,故 选 C。 答案: (1)内能转化为机械能;(2)化学能转化为内能;(3)A;(4)C。20.(2022•绍兴中考)汽车在给人们的出行带来便利的同时,也带来了能源消耗、尾气污染等问题。 材料一:如图是一辆小汽车行驶时的能耗分配图。汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能量,大约只有 13%用于驱 动汽车前进,而其余 87%的能量则被损耗掉了。材料二:排出的尾气除了 CO2、H2O 外,还有 CO、NO、NO2 及未燃烧的碳氢化合物等有害气体。结合材料:(1)对汽车行驶时能量形式的转化与损耗途径作出分析。(2)请从节能、减排等方面对燃油汽车提出技术改进建议。答: (1)汽车行驶时的能量转化分析:汽油的化学能转化为气体内能,然后再转化为活塞机械能,最后为汽车机械能,转化率很低;损耗途径分析:绝大部分是以热能形式损失的,部分是未完全燃烧的碳氢化合物损失,还有少量是汽油蒸发损失。(2)技术改进建议:减少散热器、排气管和发动机的热损失;减少汽油的蒸发;使汽油充分燃烧;研制和使用混合动力或者纯电动的新能源汽车。
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