14.3 能量的转化和守恒 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·黑龙江鸡西·九年级期末)下列对能量转化的描述不正确的是( )
A.蓄电池充电:电能——化学能
B.太阳能电池板:电能——太阳能
C.萤火虫发光:生物质能——光能
D.内燃机工作:化学能——内能——机械能
2.(2022秋·黑龙江哈尔滨·九年级期末)小聪在老师指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精(q酒精=3×107J/kg)。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,c水=4.2×103J/(kg·℃),则下列说法中正确的是( )
A.酒精燃烧的过程是内能转化为化学能
B.c乙=2.4×103J/(kg·℃)
C.0-8min乙吸收的热量为3.36×104J
D.该酒精灯的加热效率为28%
3.(2022秋·黑龙江佳木斯·九年级统考期末)下列用电器工作时,关于能量转化说法正确的是( )
A.日光灯只把电能转化为内能
B.石英钟只把电能转化为声能
C.电动汽车把电能转化为机械能和内能
D.电池充电是把化学能转化为电能
4.(2022秋·黑龙江大庆·九年级统考期末)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度相同的物体内能一定相等
B.汽油机的做功冲程中燃气的内能减小
C.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
D.摩擦生热过程将机械能转化为内能,这些内能又可以自发的转化为机械能
5.(2022秋·黑龙江牡丹江·九年级统考期末)如图所示,用酒精灯加热试管里的水,产生的水蒸气将试管塞冲向空中。在这个过程中,能量转化的顺序为( )
A.内能——机械能——化学能 B.化学能——内能——机械能
C.机械能——内能——化学能 D.内能——化学能——机械能
6.(2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级期末)下列图形中,属于内能转化为机械能的是( )
A. 滑下滑梯
B. 弯折铁丝
C. 做功冲程
D. 压缩空气点火
7.(2022秋·黑龙江绥化·九年级期末)下列现象中,机械能转化为内能的是
A.燃料燃烧 B.水力发电站 C.钻木取火 D.水沸腾时,把壶盖顶起
8.(2022秋·黑龙江绥化·九年级期末)下列有关能量转化,说法中正确的是( )
A.对手机电池充电,是将电能转化为化学能
B.电动机工作时,是将机械能转化为电能
C.钻木取火,是将内能转化成机械能
D.酒精燃烧,是将内能转化为化学能
9.(2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末)下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是( )
A.钻木取火是将机械能转化为内能
B.酒精燃烧时将化学能转化为内能
C.汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
D.人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生
10.(2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末)下列关于能量的说法中,正确的是
A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B.电水壶工作时是将内能转化为电能
C.用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转移
D.能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少
11.(2022秋·黑龙江绥化·九年级统考期末)下列说法中正确的是( )
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能
二、多选题
12.(2022秋·黑龙江牡丹江·九年级期末)2022年1月20日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将天通一号03星发射升空。卫星顺利进入预定轨道,任务圆满成功,中国航天发射迎来2022年开门红。下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧时,将化学能转化为内能
B.卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为内能
C.火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为其密度小、热值大
D.火箭升空时动能转化为重力势能
三、填空题
13.(2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末)“天宫课堂”已成为中国青少年关注度最高的科普课程。2022年3月23日,王亚平在第二次太空授课液桥实验中(如图甲),将两块透明板上的水球接触后合成一个,从分子角度而言,这是因为分子间存在 。2022年10月12日进行的太空授课中,陈冬将工具T字扳手在空中旋转后,扳手时而头朝下,时而头朝上翻转不停(如图乙),这个现象中“会翻身的扳手” (选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
14.(2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末)小南、小江和小侨组队露营,用酒精炉将质量为500g、温度为的水加热,需燃烧4.2g酒精,4.2g酒精完全燃烧放出的热量为 J;若酒精炉的效率为70%,水的温度能升高到 。(1个标准大气压下,已知,)
15.(2022秋·黑龙江鸡西·九年级期末)水烧开后,水蒸气会将壶盖顶起,这是因为水蒸气膨胀对壶盖 的结果,这时水蒸气的内能 ,在这个过程中,是水蒸气的 能转化为壶盖的 能。
16.(2022秋·黑龙江鸡西·九年级期末)汽车刹车的过程,伴随着能量从机械能转化为内能,内能散失到空气中,此过程能量的总和 (选填“增大”“不变”或“缩小”)。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车,这是因为能量的转移和转化具有 性。
17.(2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末)请阅读下列材料,回答相关问题:
2020年4月24日,中国国家航天局宣布,中国行星探索计划以屈原的长诗“天问”命名,表达了中华民族对于真理追求的坚韧与执着。我国首次火星飞行任务命名为“天问1号”,将开启中国人探索“星辰大海”的伟大征程!
火星在我国古代被称之为“荧惑星”,是太阳系八大行星之一,直径约为地球的53%,质量约为地球的11%,火星表面g约为3.7N/kg。火星地表沙丘、砾石遍布,非常干燥,南北极有以固态的水和二氧化碳组成的冰盖。火星表面的大气密度大约只有地球的1%。火星表面平均温度约为﹣55℃,从冬天的﹣133℃到夏日白天的将近27℃,温差很大。火星表面的平均大气压强约为700Pa,比地球上的1%还小。
(1)火箭发射升空时,首先燃料燃烧把化学能转化为 能;
(2)发射到火星的探测器,进入火星大气层后,与大气摩擦使探测器表面温度升高,此过程是 能转化为 能;
(3)有人设想通过加热火星两极的冰盖获得液态水,从而减小火星地表温差,这是利用了水的 ;
(4)在火星上水的沸点会比地球上 (选填“高”成“低”),这是火星上没有液态水的原因之一。
18.(2022秋·黑龙江鸡西·九年级统考期末)给手机快速充电的过程,主要是将电能转化为 能,过一会儿,充电器发烫,这是通过电流 的方式,增大了物体的内能
四、计算题
19.(2022秋·黑龙江七台河·九年级统考期末)某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率.他们用酒精灯给100g的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精.已知:水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),酒精的热值为3×107J/kg.求:
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量;
(3)酒精灯烧水时的热效率.
参考答案:
1.B
【详解】A.给蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器,将电能转化为化学能储存起来,故A正确,不符合题意;
B.太阳能电池板可以将太阳能直接转化为电能,故B错误,符合题意;
C.萤火虫发光将生物质能转化为光能,故C正确,不符合题意;
D.内燃机工作:将燃料的化学能先转化为内能,再通过做功将内能转化为机械能,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】A.酒精燃烧的过程是化学能转化为内能,故A错误;
B.由图乙可知,甲的沸点为100℃,所以,甲液体为水;由于单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,由乙图可知,质量相等的甲乙两种液体升高相同的温度甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍,由 可知,乙的比热容为甲比热容的一半,即c乙=2.1×103J/(kg·℃),故B错误;
C.0-8min乙吸收的热量为与甲(水)吸收的热量相同为
故C正确;
D.乙从20℃加热至沸腾需要10min,吸收的热量
4g酒精完全燃烧放出的热量为
该酒精灯的加热效率为
故D错误。
故选C。
3.C
【详解】A.日光灯在工作时主要把电能转化为光能,故A错误;
B.石英钟主要把电能转化为机械能,故B错误;
C.电动汽车把电能转化为机械能和少量的内能,故C正确;
D.电池充电的过程中,把电能转化为化学能,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.晶体熔化和水沸腾的过程中,吸收热量,内能增大,但温度却保持不变,所以温度相同的物体内能不一定相等,故A错误;
B.做功冲程将燃气的内能转化为活塞的机械能,内能减小,故B正确;
C.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤的温度较高,热量是过程量,不能说含有热量,故C错误;
D.能量的转移和转化都具有方向性,摩擦生热过程将机械能转化为内能,这些内能不能自发的转化为机械能,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】用酒精灯加热水的过程中,酒精的化学能转化为试管和水的内能;当水沸腾时产生大量的水蒸气,试管内的气体压强增大,大于外界大气压,就会将塞子冲出,此过程中试管内水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减小,转化为塞子的机械能,所以,这个过程中能量转化的顺序是:化学能→内能→机械能,故B正确。
故选B。
6.C
【详解】A.滑下滑梯过程是摩擦生热,该过程中消耗了机械能,产生了内能,故是将机械能转化为内能的过程,故A不符合题意;
B、D.弯折铁丝过程、压缩点火都是通过做功改变内能,是将机械能转化为内能的过程,故B、D不符合题意;
C.内燃机做功冲程过程是消耗内能,产生机械能,故是将内能转化为机械能的过程,故C符合题意.
7.C
【分析】自然界的能量既不会消失,也不会创生,只会从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上.
【详解】A、燃料燃烧过程是将化学能转化为内能,故A错误;
B、水力发电站是将机械能转化为电能,故B错误;
C、钻木取火是摩擦生热,是机械能转化为内能,故C正确;
D、水沸腾时,把壶盖顶起,是将内能转化为机械能,故D错误.
故选C.
8.A
【详解】A.对手机电池充电时,消耗电能,电池中产生化学反应储存能量,将电能转为化学能,故A正确;
B.电动机工作时,消耗电能获得机械能,将电能转化为机械能,故B错误;
C.钻木取火时,消耗机械能获得内能,将机械能转化为内能,故C错误;
D.酒精燃烧时是化学反应释放能量,消耗化学能获得内能,将化学能转化为内能,故D错误。
故选A。
9.D
【详解】A.钻木取火是通过做功的方式改变内能的,是将机械能转化成内能,故A正确,不符合题意;
B.酒精燃烧是通过燃烧的方式把能量释放出来,从而将化学能转化为内能,故B正确,不符合题意;
C.汽油机的做功冲程中,燃气膨胀对活塞做功,将内能转化为机械能,故C正确,不符合题意;
D.人们对太阳能的开发和利用,是把太阳能转化为其他形式的能,能量是不能凭空产生的,故D错误,符合题意。
故选D。
10.C
【分析】(1)判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能量;
(2)改变内能的方法是做功和热传递;
(3)能量在转化和转移的过程中,能量的总量会保持不变.
【详解】A、洗衣机工作时,消耗电能,产生机械能,故是将电能转化为机械能的过程,故A错误;
B、电水壶工作时消耗电能,产生内能,故是将电能转化为内能的过程,故B错误;
C、用热水泡脚,内能从热水传递到脚,身体的内能会增加,会感觉暖和,说明内能可以转移,故C正确;
D、根据能量守恒知,能量在转化和转移的过程中,能量的总量会保持不变,故D错误.
【点睛】能量转化的过程都是有规律可循的,在平常的学习中要注意总结归纳是解决这一类问题的关键,例如燃料燃烧都是将化学能转化为内能,该类题目比较简单,要掌握做题的思路与方法.
11.D
【详解】电饭锅工作时是将电能转为内能,电风扇工作时是将电能转换为机械能;干电池供电时将化学能转换为电能,太阳能电池是将太阳能转换为电能,故D正确
12.AC
【详解】A.燃料燃烧时产生高温高压的燃气,将燃料的化学能转化为燃气的内能,故A正确;
B.卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为电能,故B错误;
C.火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为液态氢的密度小且热值大,与其他燃料相比,在同样情况下,可以释放更多的热量,故C正确;
D.火箭发射升空时,火箭的速度、高度都在增大,发动机内燃料燃烧,将燃料的化学能转化为火箭的机械能,故D错误。
故选AC。
13. 引力 遵循
【详解】[1]将两块透明板上的水球接触后合成一个,这是因为分子之间存在着相互作用的引力。
[2]自然界能量总是守恒的,“会翻身的扳手”在运动的过程中,遵循能量守恒定律。
14. 60
【详解】[1]4.2g酒精完全燃烧放出的热量为
[2]由效率的计算公式得水吸收的热量为
由公式得水的末温度为
15. 做功 减小 内能 机械能
【详解】[1][2][3][4]物体对外做功,内能减少。水烧开以后,水蒸气膨胀对壶盖做功,把壶盖顶起来,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,水蒸气的内能减少,温度降低。
16. 不变 方向
【详解】[1][2]由能量的守恒定律知道,汽车刹车的过程,伴随着能量从机械能转化为内能,内能散失到空气中,但此过程能量的总和是不变的;散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动骑车,这是因为能量的转移和转化具有方向性。
17. 内 机械 内 比热容大 低
【详解】(1)[1]燃料的燃烧是一种化学变化,燃烧过程中,将燃料的化学能转化为内能。
(2)[2][3]探测器进入火星大气层后,与大气摩擦,克服摩擦做功,使探测器表面温度升高,内能增大,此过程是机械能转化为内能。
(3)[4]水的比热容大,与相同质量的其它物质相比较,在同样吸放热的情况下,其温度变化小,因此,通过加热火星两极的冰盖获得液态水,可以减小地表温差。
(4)[5]液体的沸点与气压有关,气压越小,液体的沸点越低。在火星表面的大气压强比地球表面要小得多,因此,水的沸点会比地球上液态水的沸点低,这是火星上没有液态水的原因之一。
18. 化学 做功
【详解】[1][2]给手机快速充电的过程,消耗电能,主要产生化学能,主要将电能转化为化学能。过一会儿,充电器发烫,通过电流做功的方式改变物体的内能。
19.(1)2.52×104J;(2)1.26×105J;(3)20%.
【详解】(1)水吸收的热量为 :
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×60℃=2.52×104J;
(2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量为:
Q放=mq=4.2×10-3kg×3×107J/kg=1.26×105J;
(3)酒精灯烧水时的热效率:
Q吸/Q放=20%.
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