3.8能量的轉(zhuǎn)化與守恒 同步練習（含解析）

1、能量的轉(zhuǎn)化與守恒一、單選題1.彈跳桿運動是一項廣受歡迎的運動，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。圖乙是小王玩彈跳桿時由最低位置上升到最高位置的過程，其中b 是彈簧處在原長的狀態(tài)，針對此過程，下列分析正確的是（   ） A. ab，小王在 b 時動能最大B. ac，不計阻力與摩擦，小王的機械能保持不變C. 在 a 狀態(tài)時彈簧的彈性勢能最大，小王的動能最小D. 在a，c 兩個狀態(tài)時，彈簧的彈性勢能相等2.將規(guī)格都是“220 V   150 W”的一臺電風扇、一臺電視機和一把電烙鐵分別接入家庭電路中，通電時間相同，下列說法正確的是（&#

2、160;  ） A. 電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多                                       B. 電風扇產(chǎn)生的熱量最多C. 電視機產(chǎn)生的熱量最

3、多                                       D. 三個用電器產(chǎn)生的熱量一樣多3.小科用研缽將約20克氫氧化鋇Ba(OH)2晶體磨成粉末，倒入一小燒杯。在玻璃片上灑上

4、少量水，并將小燒杯放在玻璃片上。再向小燒杯中加入約10克氯化銨NHCl晶體，并用玻璃棒迅速攪拌，燒杯中產(chǎn)生刺激性氣味的氣體，靜止片刻，提起小燒杯，觀察到如圖所示現(xiàn)象。下列對現(xiàn)象的觀察分析中正確的是(    ) A. 用手觸摸燒杯外壁，能感覺到發(fā)熱B. 化學反應(yīng)中，不同形式的能之間可以相互轉(zhuǎn)化C. 把氫氧化鋇晶體磨成粉末可以增加最終產(chǎn)生氣體的質(zhì)量D. 該反應(yīng)和燃燒一樣，反應(yīng)物總的化學能高于生成物總的化學能4.如果甲熱機的效率比乙熱機的效率高，則可以說(    ) 。 A. 甲熱機的功率比

5、乙熱機的大              B. 在單位時間內(nèi)甲熱機消耗的燃料比乙熱機的少C. 甲熱機的轉(zhuǎn)速比乙熱機的大              D. 甲熱機將燃氣產(chǎn)生的內(nèi)能變成機械能的百分比比乙熱機的大5.如圖所示，用檸檬制得的水果電池可以讓發(fā)光二極管發(fā)光（類似小燈泡發(fā)光）。在這個化學變化過

6、程中，化學能首先轉(zhuǎn)化成了（  ） A. 光能                                    B. 電能       

7、                             C. 熱能                   &#

8、160;                D. 化學能6.疫情期間，人們利用5G無人配送車實現(xiàn)了非接觸安心送，如圖為一輛在水平路面上勻速行駛的無人配送車，速度為10千米/時，空載時質(zhì)量為360千克，輪胎與路面的總接觸面積為240厘米2 ， 下列說法正確的是(    ) A. 該車所受的牽引力和阻力是對相互作用力B. 該車行駛過程中機械能守恒C. 該車行駛2千米需要12分

9、鐘D. 空載時，輪胎與地面的壓強為15帕7.如圖所示，在豎直平面內(nèi)用輕質(zhì)細線懸掛一個小球，將小球拉至 P 點，使細線處于拉直狀態(tài)，然后由靜止開始釋放，小球經(jīng) M、N 至右側(cè)最高點 Q。下列分析正確的是（   ） A. 小球從P點到M點的過程中運動狀態(tài)不變B. 小球從M點到N點的過程中機械能保持不變C. 小球到達Q點時，將返回N點，這是因為小球有慣性D. 若小球到達Q點時細線斷開，小球?qū)⒇Q直下落8.1月19日，“德清一號”衛(wèi)星成功發(fā)射升空并順利進入預定軌道。它是全國首顆以縣域冠名的衛(wèi)星，主要圍繞測繪、交通、水利、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、統(tǒng)

10、計等多個行業(yè)提供遙感應(yīng)用服務(wù)。下列說法正確的是（  ） A. “德清一號”環(huán)繞著地球運動是受平衡力的作用B. “德清一號”太陽能電池陣帆板能將太陽能轉(zhuǎn)化電能C. “德清一號”離地球越遠時機械能越大D. “德清一號”從近地點飛向遠地點是因為受到慣性的作用9.彈跳桿運動是一項廣受歡迎的運動。其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，圖乙是小科玩彈跳桿時由最低位置上升到最高位置的過程，其中b是彈簧處在原長的狀態(tài)，針對此過程分析正確的是（   ） A. 在a狀態(tài)時，彈簧的彈性勢能最大     &#

11、160;                 B. 在b狀態(tài)時，小科的動能達到最大C. bc，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小科的重力勢能    D. ab，小科的機械能保持不變10.如圖所示，一彈簧的左端固定，右端連接一個小球，小球放在粗糙的水平木板上。a點是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b點是彈簧原長時小球的位置，c點是小球到達最右端的位置。則小球從a點運動到c點的過

12、程中，下列說法正確的是（   ） A. 小球在a點和c點處彈簧的彈性勢能相等               B. 小球從b點到c點的過程，小球的動能越來越小C. 整個過程機械能守恒                  

13、60;                        D. 以上說法都不對11.1964年人類制成世界上第一盞用海浪發(fā)電的航標燈，如圖所示是它的氣室示意圖。它是利用海浪上下起伏的力量將空氣吸入氣室，壓縮后再推入工作室，然后推動渦輪機轉(zhuǎn)動（帶動發(fā)電機發(fā)電）。下列說法正確的是（   ） A.   當K1開啟，K2

14、開啟時，空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為海水的機械能B. 當K1開啟，K2關(guān)閉時，海水的機械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能C. 當K1開啟，K2關(guān)閉時，空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為海水的機械能D. 當K1關(guān)閉，K2開啟時，海水的機械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能12.如圖，同一小球在同一高度以相同速度向三個不同方向拋出（不計空氣阻力和摩擦），設(shè)小球剛落地時的速度分別為v1、v2、v3 ， 則（    ） A. v1v2v3              

15、;            B. v1v2v3                         C. v1=v2=v3        

16、;                 D. 無法確定二、填空題13.一個玩具汽車的內(nèi)部電路如圖所示，M 為一個“8 V   8 W”的電動機，接到電源電壓恒定為 10 V 的電路中。電動機正常工作時，玩具汽車以1 m/s 的速度水平向右勻速行駛，受到的阻力為6 N， 則電動機的機械能轉(zhuǎn)化效率為       ， 滑動變阻器接入的電阻為

17、0;     ，電動機的線圈阻值為      。 14.綠色生態(tài)理念要求人們注重環(huán)保節(jié)能。如圖是額定功率為5W的LED燈與60W的白熾燈，LED燈直接把電轉(zhuǎn)化為光，白熾燈由燈絲通電加熱發(fā)光，正常工作時，它們亮度相同。 （1）使用_燈照明更符合綠色生態(tài)理念。 （2）兩燈都正常工作時，相等時間內(nèi)通過LED燈和白熾燈的電流所做的功之比為_。 三、解答題15.某學習小組同學想研究酒精燈燒水時的熱效率他們用酒精燈給初溫為20，質(zhì)量為100g的水加熱，經(jīng)過一段時間測得水溫升高了60、消耗了4.2g

18、酒精。已知：水的比熱容為4.2×103J/（kg），酒精的熱值為3×107J/kg。求： （1）此過程中水吸收的熱量 （2）酒精燈燒水時的熱效率。 四、實驗探究題16.小明想探究小球滾上斜面的最大高度與斜面傾角和小球質(zhì)量的關(guān)系，將兩個斜面AO與OB對接成如圖所示裝置，進行實驗。 讓質(zhì)量為5克的小球，在斜面AO上高H處靜止釋放，沿斜面滾下，經(jīng)O點滾上斜面OB，測量小球達到的最大高度h，將數(shù)據(jù)記錄在表中；改變斜面OB的傾角，重復實驗；用質(zhì)量為7克的小球重復上述實驗，將數(shù)據(jù)記錄在表中。實驗序號小球質(zhì)量/克小球在斜面AO上釋放高度H/厘米斜面OB的傾角小球在斜面OB上的最大高度/厘

19、米1510409.02308.63208.04710409.05308.66208.0（1）比較實驗1、2、3(或4、5、6)，說明小球在斜面OB上能達到的最大高度與_有關(guān)。 （2）比較實驗_(選擇序號)，說明小球在斜面OB上能達到的最大高度與小球質(zhì)量無關(guān)。 （3）如果斜面沒有摩擦，小球在斜面OB能達到的量大高度是_厘米。 答案解析部分一、單選題1.【答案】 C 【解析】【分析】（1）根據(jù)力與運動的關(guān)系分析速度最大的位置，進而確定動能最大的位置； （2）根據(jù)彈跳竿與人的能量轉(zhuǎn)化判斷； （3）彈性勢能與形變程度有關(guān)，根據(jù)此時的速度確定動能的大?。?（4）彈性勢能與形變程度有關(guān)，據(jù)此分析判斷。 【

20、解答】A.從a到b的過程中，小王受到向下的重力和向上的彈力，在開始的一段時間內(nèi)，彈力大于重力，合力向上，小王向上做加速運動；當彈力和重力相等時，合力為零，此時加速停止，速度最大；此后，彈力小于重力，合力向下，小王向上做減速運動，因此速度最大的點在b點以前，故A錯誤； B.從a到c，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小王的機械能，因此小王的機械能不斷增大，故B錯誤； C.在a狀態(tài)時，彈簧的形變程度最大，則彈簧的彈性勢能最大；此時小王的速度為零，則動能為零，故C正確； D.a位置時形變程度最大，則彈性勢能最大；c點時彈簧恢復原狀，彈性勢能為零，故D錯誤。 故選C。2.【答案】 A【解析】【分析】根據(jù)用電器的能量

21、轉(zhuǎn)化過程分析判斷。 【解答】根據(jù)W=Pt可知，用電器的功率和時間相同時，它們消耗的電能相同。 電烙鐵將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電風扇將電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能；電視機將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能，則電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多，故A正確，而B、C、D錯誤。 故選A。3.【答案】 B 【解析】【分析】（1）氯化銨溶于水時會吸熱； （2）氯化銨溶于水吸熱的過程，其實就是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學能的過程； （3）反應(yīng)物的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快，但是不會影響最終生成物的種類和質(zhì)量； （4）如果反應(yīng)需要加熱，那么反應(yīng)物的化學能大于生成物的化學能。 【解答】A.氯化銨溶于水時會吸熱，則用手觸摸燒杯外壁，能感覺到變涼，故A錯誤； B

22、.化學反應(yīng)中，不同形式的能之間可以相互轉(zhuǎn)化，故B正確； C.把氫氧化鋇晶體磨成粉末可以增加氣體的生成速度，但是不會增大氣體的質(zhì)量，故C錯誤； D.該反應(yīng)不需加熱，則反應(yīng)物總的化學能等于生成物總的化學能，故D錯誤。 故選B。4.【答案】 D【解析】【分析】熱機的效率等于產(chǎn)生的機械能與燃料完全燃燒放出熱量的比值，據(jù)此分析判斷。 【解答】A.熱機的效率與功率沒有關(guān)系，故A錯誤； B.熱機的效率與單位時間內(nèi)消耗燃料的多少無關(guān)，故B錯誤； C.熱機的效率與轉(zhuǎn)速無關(guān)，故C錯誤； D.甲熱機的效率高，其實就是甲熱機將燃氣產(chǎn)生的內(nèi)能變成機械能的百分比比乙熱機的大，故D正確。 故選D。5.【答案】 B 【解析】

23、【分析】根據(jù)能量存在的不同形式和能量轉(zhuǎn)化的知識判斷即可。 【解答】用檸檬制得的水果電池可以讓發(fā)光二極管發(fā)光，即水果電池的化學能先轉(zhuǎn)化為電能，二極管再將電能轉(zhuǎn)化為光能，故B正確，而A、C、D錯誤。 故選B。6.【答案】 C 【解析】【分析】（1）相互作用力的條件：大小相等、方向相同、作用在同一直線和兩個物體上； （2）注意機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化； （3）根據(jù)公式t=sv計算； （4）根據(jù)公式p=FS計算即可。 【解答】A.該車受到的牽引力和阻力同時作用在一個物體上，肯定不是相互作用力，故A錯誤； B.該車行駛過程中，不斷的克服地面阻力，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤； C.該車行駛2km需要的時間：t

24、=sv=2km10km/=15=12min ， 故C正確； D.空載時，輪胎與地面的壓強：p=FS360kg×10N/kg240×104m2=1.5×105Pa ， 故D錯誤。 故選C。7.【答案】 D 【解析】【分析】（1）運動狀態(tài)的改變包括：速度大小改變；運動方向改變； （2）比較Q點和P點高度的大小，從而判斷機械能是否守恒； （3）物體保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性； （4）根據(jù)力與運動的關(guān)系判斷。 【解答】A.小球從P點到M點的過程中，速度不斷增大，運動方向不斷改變，因此運動狀態(tài)改變，故A錯誤； B.小球到達右側(cè)最高點Q時，它的高度低于開始時的高度P，說明小

25、球的重力勢能有損失，即機械能不守恒，因此N點的機械能小于M點的機械能，故B錯誤； C.小球到達Q點時，將返回N點，這是因為小球受到重力的作用，而不是重力，故C錯誤； D.小球到達Q點時，它的速度為零，只受重力作用。此時細線斷開，小球?qū)⒃谥亓ψ饔孟仑Q直下落，故D正確。 故選D。8.【答案】 B 【解析】【分析】（1）當物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，處于平衡狀態(tài)，受到平衡力； （2）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的知識判斷； （3）根據(jù)機械能守恒的知識判斷； （4）一切物體保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，據(jù)此分析判斷。 【解答】A.德清一號”環(huán)繞著地球運動時，運動方向和速度大小不斷改變，肯定不處于平衡狀態(tài)，受

26、到的不是平衡力，故A錯誤； B.“德清一號”太陽能電池陣帆板能將太陽能轉(zhuǎn)化電能，故B正確； C.“德清一號”在運行時幾乎不受阻力，因此機械能守恒，離開地球距離變大后機械能保持不變，故C錯誤； D.“德清一號”從近地點飛向遠地點是因為受到萬有引力的作用，故D錯誤。 故選B。9.【答案】 A 【解析】【分析】（1）彈性勢能的大小與物體形變程度的大小有關(guān)； （2）當物體受到的合力方向與運動方向一致時，做加速運動；當合力為零時，加速停止，此時速度最大；當合力的方向與運動方向相反時，物體做減速運動，據(jù)此分析速度變化，進而判斷動能變化； （3）彈簧的彈性勢能不能直接變成重力勢能，需要先轉(zhuǎn)化為動能，動能再轉(zhuǎn)

27、化為重力勢能； （4）根據(jù)彈性勢能與小科的機械能的轉(zhuǎn)化分析。 【解答】Aa是最低位置，此時彈簧的形變程度最大，所以在a狀態(tài)時彈簧的彈性勢能最大；A符合題意；BDab的過程中，彈簧的形變程度減小，彈簧的彈性勢能減小，彈簧的彈性勢能不斷轉(zhuǎn)化為小科的機械能，故小科的機械能不斷增加；開始一段時間內(nèi)，彈簧的形變量較大，向上的彈力大于向下的重力，做加速運動；隨著彈簧形變量的減小，彈力減小，當彈力等于重力時，速度達到最大，此時動能最大；彈力繼續(xù)減小，當向上的彈力小于向下的重力時，做減速運動；所以，ab的過程中，小科先加速后減速，在b狀態(tài)時速度并不是最大，此時彈簧恢復到原長，無彈力，人只受重力作用，處于減速階

28、段，故在b時動能不是最大，BD不符合題意；Cbc的過程中，即人離開地面上升的過程，小科的速度減小，動能減小，高度增大，重力勢能增大，所以該過程中是動能轉(zhuǎn)化為人的重力勢能，C不符合題意。故答案為：A。10.【答案】 B 【解析】【分析】（1）（3）根據(jù)機械能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化分析； （2）（4）如果合力的方向與運動方向一致，那么物體做加速運動；如果合力為零，那么加速停止，此時速度最大；如果合力的方向與運動方向相反，那么物體做減速運動，據(jù)此分析動能的變化即可。 【解答】小球從a到c的過程中，彈簧的長度先變小后變大，因此重力勢能先變小后變大，其實就是彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，小球的動能再轉(zhuǎn)化為彈

29、性勢能。由于摩擦的存在，小球的機械能會不斷變成內(nèi)能，從而使轉(zhuǎn)化成的機械能減小，導致到達c點時轉(zhuǎn)化成的彈性勢能減小，故A、C錯誤； 小球從b點到c點的過程中，小球受到向左的摩擦力和彈簧的拉力，合力的方向與運動方向相反，因此做減速運動，即它的動能越來越小，故B正確，D錯誤。 故選B。11.【答案】 B 【解析】【分析】根據(jù)圖片分析海浪發(fā)電的工作過程即可。 【解答】根據(jù)圖片可知，海浪下沉時，活塞向下運動，此時k1關(guān)閉，k2打開，外面的空氣被吸入氣室。當海浪上伏時，活塞向上運動，壓縮空氣，此時開關(guān)k2閉合，k1打開，將空氣壓入工作室，此時將海浪的機械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，推動渦輪機轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機發(fā)電，

30、故B正確，而A、C、D錯誤。 故選B。12.【答案】 C 【解析】【分析】根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律分析即可。 【解答】如果不計空氣阻力和摩擦，那么小球在運動過程中機械能守恒，即當它們落地時的機械能與開始時的機械能相等。開始運動時，小球的質(zhì)量相同，高度相同，具有的重力勢能相等；出手時速度大小相等，那么動能相等。根據(jù)機械能=動能+重力勢能可知，開始時它們的機械能相同，所以落地時轉(zhuǎn)化成的動能相等，即速度相等，故C正確，而A、B、D錯誤。 故選C。二、填空題13.【答案】 75%；2；2 【解析】【分析】（1）首先根據(jù)P機械=Fv計算出玩具汽車的機械功率，再根據(jù)=W機械W=P機械P計算出電動機的轉(zhuǎn)化效率； （2）根據(jù)I=PU計算出電動機的額定電流，再根據(jù)U變=U總-U計算出變阻器兩端的電壓，最后根據(jù)R變=U變I計算出變阻器接入的電阻； （3）首先根據(jù)P線=P-P機械計算出電動機線圈的發(fā)熱功率，再根據(jù)P線=I2R線計算出線圈電阻。 【解答】（1）玩具汽車的機械功率P機械=Fv=6N×1m/s=6W； 則電動機的轉(zhuǎn)化效率：=W機械W=P機械P=6W8W=75%； （2）電動機的額定電流I=PU=8W8V=1A； 變阻器兩端的電壓：U變=U總-U=10V-8V=2V； 變阻器加入的阻值為：R變=U變I=