人教版物理九年级(全册)同步练习14.3能量的转化和守恒(培优卷)

修改时间:2025-01-14 浏览次数:2 类型:同步测试 编辑

选择试卷全部试题 *点击此按钮,可全选试卷全部试题,进行试卷编辑

一、选择题

  • 1. 已知物体的动能表达式为EK=mv2 , 其中m 为物体的质量,v 为物体的运动速度。如图所示,质量m1=8kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上,车顶与左侧光滑平台等高,平台上放置质量m2=2kg的小物块,小物块以5m/s 的初速度向右运动,滑上小车。最终小物块静止在小车上,并以1m/s 的速度一起向右运动。若此过程中机械能全 部转化为内能,且全部被小物块吸收,则能使小物块的温度升高多少?[小物块的比热容为2×103J/(kg·℃)] (  )

    A . 2.5×10-4 B . 1×10-3 C . 5×10-3 D . 6.25×10-3
  • 2.  图1甲为注射器,在室温恒为 T1的环境中,张老师快速向下推动活塞压缩针筒内的气体后松手,活塞即刻被向上弹起,此过程中针筒内均处于密封,针筒内物质均处于气态,针筒内气体温度随时间变化图像如图1乙 所示,(由于气体分子间距离比较大,此实验过程不考虑分子势能的变化)(  )

    A . 活塞下压时,是通过热传递改变针筒内气体的内能 B . t1t2过程的能量转化与图2乙相同 C . 密封气体在 t2时刻的内能小于 t3时刻的内能 D . 活塞静止后,密封气体的温度最终保持在 T2
  • 3. 根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是(  )

    A . 出膛的子弹射穿木板,以更快的速度继续前进 B . 电水壶里的水沸腾了,给该电水壶断电,水的沸腾却永远不会停止 C . 两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,继续冲上右斜面 D . 孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年
  • 4. 如图 a为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是(    )

    A . 图 a中汽缸内的蒸气体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B . 汽缸内的蒸汽推动活塞时,内能减小 C . 从能量转化角度讲,蒸汽体积膨胀推动活塞工作时与图乙所示的原理相似 D . 汽油机一个工作循环的正确顺序是,甲乙丙丁
  • 5. 近年来一款新型太阳能风力发电路灯出现在某些城市街头,其外观结构如图所示.它“头顶”“小风扇”,“肩扛”太阳能光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池.白天,太阳能光电池板接受光照向蓄电池充电.在风吹动“小风扇”,使扇叶转动的过程中,“小风扇”同样会向蓄电池充电.当夜晚光线变弱时,蓄电池就会为照明灯供电.下列解释合理的是( )

    A . 白天,太阳能光电池板将电能转化为光能 B . 夜晚,照明灯工作时,照明灯将内能转化为电能 C . “小风扇”向蓄电池充电时,风扇将机械能转化为电能 D . 夜晚,蓄电池为照明灯供电,蓄电池将电能转化为化学能
  • 6. 下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是( )

    A . ①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能 B . ①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能 C . ①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能 D . ①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
  • 7. 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,其内部装置能够发电,并将产生的电能储存在蓄电池中,用来点亮LED灯,该过程中的能量转化分析不正确的是(  )
    A . 球在被踢的过程中,其内部装置发电是机械能转化为电能 B . 将产生的电能储存在蓄电池中是电能转化为化学能 C . 点亮LED灯时是化学能转化为电能再转化为光能 D . 整个过程中机械能守恒
  • 8. 厨房中有很多热现象,下列描述的现象中,物体增加的内能是由机械能转化而来的是(     )

    ①电饭煲工作时,米和水的内能增大;②燃气炉烧水时,水内能增大;③磨刀时,刀内能增大;④绞肉机绞碎肉时,肉的内能增大;⑤蒸冷鸡蛋时,鸡蛋内能增大;⑥阳光晒在厨台上,厨台内能增大;

    A . ①④ B . ②⑤ C . ③④ D . ③⑥

二、多选题

  • 9. 2014年3月8日凌晨,马来西亚航空MH370航班突然与地面失去联系,机上载有中国人154名,生死不明,事发后,我国立即派出多艘舰艇和飞机前往出事海域进行搜素,并启用红外线遥感卫星进行搜素.下列有关飞机和舰艇的说法正确的是(  )


    A . 飞机能飞在空中,是应用空气的浮力升空的 B . 舰艇上的发动机将燃料燃烧释放的内能转化为机械能 C . 舰艇上的声呐系统是利用次声波来发现海底的可疑目标的 D . 红外线遥感卫星能够捕捉不同物体辐射的红外线,物体的温度越高辐射的红外线就越强

三、填空题

  • 10.

    如图所示,是世界上早期的蒸汽汽车模型,燃料燃烧使水温升高,水的能增加,再转化为汽车的能,使汽车前进。

  • 11.

    如图,小明利用两个倾角不同的斜面进行实验.若甲乙斜面光滑,则拉力FF . 将木块分别从两光滑斜面顶端自由释放,则木块到达斜面底端的速度vv . (选填“>”、“<”或“=”)

四、实验探究题

  • 12. 如图所示,无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的,后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球 , 把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后,它会沿轨道一直运动到末端,离开轨道后,球会在空中继续飞行,最后掉到水平地面上。(忽略空气阻力)

    请完成:

    (1) 金属球从4运动到B的过程中,它的能转化为能:
    (2) 小明猜想:

    猜想;金属球的质量越大,它在空中运动的水平距离s就越大:

    猜想二:球静止释放时的高度越高,它在空中运动的水平距离s就越大。设计实验(可自选测器材).验证猜想一是否正确,

    ①写出实验步骤(可图文结合)。
    ②验证猜想是否正确的依据。

  • 13. 如图所示,探究改变物体内能的实验:

    (1) 烧瓶内盛少量水。给瓶内打气,在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能(选填“增大”、“减小”或“不变”),这是通过(选填“热传递”或“做功”)改变了瓶内气体的内能。
    (2) 继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后,内能(选填“增大”、“减小”或“不变”),温度(选填“升高”、“降低”或“不变”),瓶内气体中所含的水蒸气放热成了小水珠。这一过程中,瓶内气体的内能化成了瓶塞的能,这是通过(选填“热传递”或“做功”)改变了瓶内气体的内能。

五、科普阅读题

  • 14. 阅读短文,回答问题:

    2024年5月28日,比亚迪第五代DM技术发布暨秦LDM-i、海豹06DM-i发布会在陕西西安举行。作为插电式混合动力的研发成果,比亚迪第五代DM技术可实现最高发动机热效率高达46%、最低百公里亏电油耗3L和最长综合续航2100公里,这些数据在全球汽车市场首屈一指。

    DMI5.0是比亚迪最新一代的双模混合动力技术,该动力系统的汽车,在电池电量充足的情况下,电池为电动机供电。当电池电量不足时,系统便启动发动机带动发电机对电池进行充电。为节约能源,该混合动力汽车采用再生制动器,开启时它把汽车刹车制动时消耗的一一部分动能转化为电能储存在蓄电池中,同时产生汽车所需的制动力,从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损。储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,开启再生制动器,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率。其驱动原理如图甲所示:行驶动力可由电动机或发动机单独提供,也可以由二者同时提供。

    (1)当电池电量充足时,该汽车行驶时通过电池使电动机转动,从而驱动汽车行驶。此过程中电能转化为能;

    (2)当电池电量不足时,插电式混动汽车动力由发动机提供。发动机是内燃机,通过燃油燃烧产生高压气体推动活塞做功,图乙中发动机产生动力的冲程的是(填“A”、“B”、“C”、“D”);

    (3)汽车上坡时,将挡位切换为低速挡,以减小行驶的速度,这样做的目的是

    A.增大能耗效率                    B.省电                    C.减小摩擦力                    D.增大爬坡的牵引力

    (4)在测试储能效率中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能 , 画出随s变化的图像如下图所示。则图中表示开启再生制动器的图线是,在本次测试过程中的储能效率为

    (5)汽车在亏电时正常匀速行驶100km,汽油完全燃烧放出的能量为J,在此过程中所受阻力为400N,如剩余能量则用于为电池充电,则电池所增加的电能为J(汽油密度取 , 汽油热值取)。

  • 15. 比亚迪“秦”是国产高性能混合动力车,“秦”充电即可达到纯电动模式续航里程 , 能满足日常上下班短途用电需求,长途可使用油电混合动力,最高时速可达 , 百公里综合油耗仅 , “秦”电动机效率为即有的电能转化为有用的机械能

    (1) “秦”纯电动模式行驶时电池将化学能转化为能供电动机使用,若电池电量过低需要插在充电桩上充电,此时的电池相当于电路中的
    (2) 汽车前排两侧的后视镜采用镜,若小明透过后视镜看到路边电子钟的时间如图所示,则电子钟实际的时间是
    (3) 当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,系在车上人员的安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用;待冲击力峰值过去时,安全带会自动适当放松,避免因拉力过大造成二次伤害,同时自锁装置使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。当发生碰撞时,则安全带对人的拉力随时间变化的图像是

    (4) 若某一次纯电动模式行驶中“秦”消耗电能 , 若用效率为的燃油汽车需要的汽油。汽油热值为
  • 16. 阅读短文,回答文后的问题:

    汽车发动机

    发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料,使活塞在气缸中往复运动,一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程,汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(冲程长度)。如果发动机有若干个气缸,所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量,实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸(图中标注1、2、3、4),通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。

    (1) 汽油机的吸气冲程吸入的是 (选填“空气”或“空气和汽油的混合物),汽油机工作时将燃料燃烧得到的内能转化为能;
    (2) 已知汽油的热值为4×107J/kg,如果该发动机装有4kg的汽油,若这些汽油充分燃烧2kg,应放出的热量为 J,剩余汽油热值是 J/kg;
    (3) 四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中,4号汽缸所处的冲程是 ____;
    A . 吸气 B . 压缩 C . 做功 D . 排气
    (4) 设该发动机做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0 , 发动机排量为V , 则发动机转速为2400r/min时,每个工作循环所需要的时间为 秒,该轿车的输出功率P与发动机排量V的关系式为P=

六、计算题

  • 17. 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?

七、综合题

  • 18. 如图甲是小明家用的燃气热水器,乙图是连接在热水器上的一个混水阀。若将混水阀开关调到O位置左边并抬起把手,热水器自动点火,天然气燃烧,水龙头出热水; 往O 点右边调出冷水,按下把手则停止出水。小明在某次使用热水器时,把热水器的出水温度设定为44℃,此时测得从B管流进的自来水的流量为4L/ min,从C 管流出的温度为 40℃。小明检查燃气表,发现热水器工作1 分钟消耗天然气0.08m3(自来水的温度为20℃,天然气的热值是3.6×107J/m3)。请解决下列问题:

    (1) 天然气燃烧时,能转化为能;
    (2) 从A 管流进混水阀的热水的流量为多少L/ min?(计算过程中不计热损失)
    (3) 该热水器的加热效率是多少?
  • 19. 我们可以认为光是由一个个能量粒子组成的.组成光束的每一个能量粒子所拥有的能量可近似为E0=3.9×10-19 J. (若球的半径为r,则球的表面积S= 4πr2)
    (1) 一个功率P= 100W的白炽灯泡,其发光效率为15%,假设灯泡可以均匀地向四周辐射光能量,求在距灯泡40cm处垂直于光的传播方向上1cm2的面积内,每秒钟平均通过的光能量粒子的数量.
    (2) 已知太阳辐射的总功率P0=4×1026 W,太阳到地球的距离r=1.5×1011m,太阳光传播到达地面的过程中由于云层的反射和大气的吸收作用,大约有60%的能量损耗,太阳能电池的能量转化效率为15%,某太阳能电池板设计的输出功率为2000W.求:

    ①此太阳能电池板的最小面积.

    ②此电池板上每平方厘米的面积每秒钟平均吸收的光能量粒子的数量.

  • 20. 某密闭房间内有一台空调,当房间内温度为t2 , 房间外温度为t1 , 正常工作时空调每秒消耗的电功W=2kJ,此时空调每秒从房间吸取的热量为Q2 ,向室外释放的热量为Q1 , W与Q2、Q1之间满足如下关系式:

    ①W +Q2=Q ;②设:T=t +273,则有:

    若室外向房间每秒漏进(或漏出)的热量与房间内、外的温差成正比.当室外温度为30℃ ,温度控制器开关使其间断运转30%的时间(例如开了角3 min就停7 min,如此交替开停),发现这时室内保持20℃不变.试问:

    (1) 在夏天仍要求维持室内温度为20℃,则该空调可允许正常连续运转的最高室外温度是多少摄氏度?
    (2) 若在冬天,空调从外界吸热,室内放热,仍要求维持室内为20℃,则它能正常运转的最低室外温度是多少摄氏度?
  • 21. 物理兴趣小组进行社会实践活动。小丽对一台如图所示的便携式丁烷气炉的加热效率进行探究。内置一瓶新的燃气,参数如表所示。  

    气瓶规格

    品名

    总质量

    主要成分

    热值

    蓝焰

             

    丁烷

             

    (1) 丁烷燃烧 能转化为 能。
    (2) 用气炉给的水加热,同时绘制出了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。分钟后,停止加热,拆下气瓶,称得气瓶质量为 , 若每分钟燃烧的丁烷气体质量相等,则 分钟内选填“”、“”、“的加热效率最大,并计算此最大加热效率是多少。
  • 22. 科学家发现某种合金具有“形状记忆功能”:如果在较低温度时将它弯曲成某一形状,然后加热到较高温度时再弯曲成另一形状,那么当降到原来较低温度时,它会自行恢复到低温时的形状。

    现用它制成如图所示装置:在可绕圆O转动的均匀轻质圆盘上安装了一个用形状记忆合金做成的螺旋圈,它在温度低时收紧、在温度高时放松。实验表明:当把该圆盘的下半部分浸在盛有一定量热水的水槽中时,只要给圆盘一个起始转动的力,圆盘就能克服摩擦和水的阻力连续转动起来。

    (1) 上述装置能否看作是一个“永动机”?为什么?

    答:

    (2) 发挥你的想象力,提出一个巧妙应用形状记忆合金的设想(参照示例,另举1例)。

    示例:用形状记忆合金制作一个“保险丝”,安装在电器内易发热物体附近,当温度过高时,记忆合金就恢复到它高温时的形状,断开电路,防止电器过热。

    设想:(所提的设想应是制作“保险丝”以外的)

  • 23. 随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭。请你用学过的物理知识解答下面的问题: 
    (1) 普通的小汽车用的是汽油机,图甲所示的是该汽油机的冲程,用水冷却发动机是因为水的  大。 

    (2) 当前,电动汽车发展很快。某电动汽车采用锂电池组作为动力来源驱动电动机行驶.下表为某品牌电动汽车车部分技术参数,能量密度是指电池单位质量所输出的电能.

    若该电动汽车在水平路面上以72km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力1200N,当耗能为锂电池总储存能量的50%时,电动机的平均输出功率为kW,平衡车行驶的路程是 km.

    (3) 如图乙是该电动汽车的启动原理图。请在图乙中用笔画线代替导线将汽车的启动原理图连接完整,说明:当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动(相当子闭合开关),电动机工作,启动轿车;电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压.图乙中,通电螺线管的上端是(N/S)极.
    (4) 太阳能汽车利用太阳能来驱动,真正实现了零排放.通过测量获得某太阳能汽车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:

    根据表中数据所反映的规律可知,当该车速度为80km/h时对应的制动距离是 m.

    (5) 某太阳能汽车安装有再生制动器。再生制动器是指刹车的同时还可以发电机发电。先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,作出Ek-s图像,如图丙可以看出,开启再生制动器进行测试的图线是①、②中的,该次测试中储能效率为  .

  • 24. 在农村,电动自行车(如图所示)已是生活中最重要的交通工具之一.下表是某种型号电动自行车主要的技术参数.一个体重为700N的人骑着电动车在水平路面匀速行驶,已知电动自行车受到的阻力是人与车总重的0.02倍,在额定功率下行驶了5min,通过了2.4km距离.

    整车

    重量

    300N

    电动机

    额定电压

    36V

    额定功率

    200W

    (1) 电动自行车充电过程把能转化为能;电动自行车行驶放电过程把能转化为能,再转化为电动自行车的能.

    (2) 求电动车的牵引力及正常工作的额定电流.

    (3) 求牵引力所做的功及电动车的效率.

  • 25.

    伦敦奥运会期间,一种环保混合动力汽车穿梭于各场馆之间,混合动力汽车启动时,内燃机并不工作,蓄电池通过某种方式向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,也可以同时给蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量.一测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5h,观察仪表盘,发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油 4.475kg,车速为50km/h,蓄电池组储存的能量由最大值的60%增加到80%,蓄电池组储存的能量的最大值为1.08×108J.从汽车使用技术手册中,测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×107J/kg,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示.

    (1) 混合动力车启动时,蓄电池 能转化为汽车 能.

    (2) 该车在测试过程中内燃机的牵引力所做功是多少?

    (3) 该车在测试过程中蓄电池组储存的能量增加了多少?

    (4) 试计算该汽车内燃机的效率(不计内燃机机械传动及充电过程中的能量损失).

试题篮