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初中科学浙教版 九年级上册 第三章 第8节 能量的转换与守恒同步练习
一、单选题
1．（2024九上·临海期末）如图是三门核电站的发电流程示意图。在发电时，能量的转化过程是（　　）
A．核能→内能→机械能→电能 B．内能→核能→机械能→电能
C．核能→机械能→内能→电能 D．机械能→核能→内能→电能
2．在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中动能E 随时间t变化的图像最接近下列选项中的 (　　)
A． B．
C． D．
3．如图所示，用柠檬制得的水果电池可以让发光二极管发光(类似小灯泡发光)。在这个化学变化过程中，化学能首先转化成了 (　　)
A．电能 B．光能 C．热能 D．化学能
4． 如图所示为某科技馆的一台“永动机”，由5 根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。进入热水因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原。关于该“永动机”的说法正确的是 (　　)
A．科技发展制造出了永动机 B．转动会使水温升得更高
C．记忆合金是一种新型化合物 D．水的内能转化为转轮的机械能
5．“白天让太阳晒晒，晚上就能亮 ”这是人们初识太阳能路灯时产生的疑问。现在太阳能路灯已走上各地的街头，为城镇居民驱走夜晚的黑暗。太阳能路灯白天与晚上的能量转化情况分别是 (　　)
A．太阳能→电能→内能，内能→电能→光能
B．太阳能→内能→电能，电能→内能→光能
C．太阳能→电能→化学能，化学能→电能→光能
D．太阳能→化学能→电能，电能→化学能→光能
6．将规格都是“220V 150 W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，下列说法正确的是 (　　)
A．三个用电器均能将电能全部转化为内能
B．根据 可计算出三个用电器的电阻相等
C．三个用电器消耗的电能一样多
D．三个用电器产生的热量相等
7． 在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法正确的是 (　　)
A．燃气的内能减少，温度升高 B．燃气的内能增加，温度升高
C．燃气的内能增加，温度降低 D．燃气的内能减少，温度降低
8．（2022九上·安吉期末）继高铁之后，“华龙一号"核电装置成为了我国的另一“国之重器”，目前已经和多个国家签订了核能发电项目。如下图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，正确的是（　　）
A．核反应堆：核能转化为内能 B．蒸汽轮机：化学能转化为动能
C．发电机：电能转化为机械能 D．电取暖器：电能转化为机械能
9．（2024九上·东阳期末）如图所示的四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A．抽油烟机 B．空调机
C．电饭锅 D．电视机
10．（2023九上·平湖期中）智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（　　）
A．电能→机械能→光能 B．光能→机械能→电能
C．光能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能
11．（2023九上·庆元月考）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（　　）
A．重力势能不同，动能相同 B．重力势能不同，动能不同
C．重力势能相同，动能相同 D．重力势能相同，动能不同
12．（2023九上·安吉月考）2023年5月30日，景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员乘坐神舟十六号载人飞船，成功进入中国空间站，与神舟十五号航天员会师天宫，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化
B．漂浮在空间站中的宇航员重力势能为零
C．空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒
D．空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
13．（2023九上·杭州月考）2023年5月18日，我国神舟十六号返回舱成功着陆。如图所示为返回舱返回地面时的情境，返回舱打开降落伞后到着陆前，其运动可视为竖直向下的减速运动，则返回舱在这段时间内（　　）
A．动能不变 B．重力势能不变
C．所受重力不做功 D．机械能减小
14．（2023九上·东阳期中）2023年10月26日，随着“神舟十七号”的升空，我国载人航天工程迎来了新的辉煌时刻。火箭发射时能量的转化情况主要是（　　）
A．太阳能转化为机械能 B．电能转化为机械能
C．化学能转化为机械能 D．机械能转化为化学能
15．（2024九上·杭州月考）如图所示，把金属小球放在O处，静止滚下，然后让它沿轨道滚下先后通过轨道上b、c，再通过b，最终恰好落在d处停下，观察小球滚动的全过程，下列图像中有关能量随小球位置变化的大致趋势正确的是（　　）
A． B．
C． D．
16．（2024·绍兴）如图，一很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b．a球质量为m，静置于地面：b球质量为，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（　　）
A．h B．1.5h C．2h D．2.5h
二、填空题
17． 如图所示为太阳能燃料电池的组成与功能示意图，请据图回答下列问题：
（1）电解槽的作用是电解水，写出该反应的化学方程式：　 　。
（2）夜晚，太阳能燃料电池工作时的能量转化途径为____(填字母)。
A．太阳能→电能→热能 B．化学能→电能→热能
C．太阳能→化学能→电能→热能 D．电能→化学能→电能→热能
（3） 太阳能燃料电池中可循环使用的原料是　 　。
（4） 与单一的太阳能电池相比，太阳能燃料电池的优点是　 　。
18．（2024九上·平湖期末）小嘉同学展示给大家一幅“特殊烧水装置图”，如图所示，表达了他对自然界能量转化规律的理解。
（1）太阳能是太阳内部的氢原子通过　 　释放的核能转化而来。
（2）结合本图内容，图中的太阳能转化为电能的过程为：
太阳能→化学能→　 　→电能。
（3）电热水壶烧水时，电能转化为内能，使水的温度上升，但是烧开后的热水不能通过降低温度，使电炉产生电能，这是因为能量的转化是　 　。
19．（2024九上·南浔期末）指尖陀螺最早是用来治疗多动症，只要轻轻拨动螺盘，便可持续很久的转动下去，从而帮助患者集中注意力，如图所示为某一指尖陀螺的材质示意图。
（1）图中属于有机合成材料的是　 　；
（2）指尖陀螺能持续很久的转动，但最终还是会停下来，这一过程中发生的能量转化是　 　。
20．（2024九上·南浔期末）如图所示是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花。花盆表面的太阳能电板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。则小花摆动过程中涉及的能量形式有　 　能和　 　能等。
21．（2024九上·鄞州期末）小宁在妈妈的指导下练习炒菜时，用天然气将质量为的菜油加热，若使用的天然气体积为且天然气完全燃烧释放出的热量有被菜油吸收。[取，天然气的热值为]
（1）天然气完全燃烧放出的热量为　 　J。
（2）菜油升高的温度为　 　．
22．（2023九上·义乌月考）如图是核电站的工作原理图，在机组反应堆芯中的锆合金中的Zr能与水蒸气反应，产生ZrO2和一种可燃性气体，其反应方程式为：　 　。核电站在发电的过程中，能量的转化过程为　 　。
A．核能→机械能→内能→电能 B．核能→内能→机械能→电能
C．核能→电能→内能→机械能 D．核能→电能→机械能→内能
23．（2023九上·萧山期末）小明将重为0.02牛的乒乓球，从1米高的地方静止释放，第一次弹起的高度为0.6米(如图甲)，将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从1米高的地方静止释放，乒乓球弹起的高度远大1米(如图乙)。图甲，乒乓球从A点到B点的过程中，机械能减少了　 　焦；图乙，乒乓球弹起的高度远大于1米，请从能量转化的角度分析原因：　 　。
24．（2023九上·杭州月考）如图所示，原长为l的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J。则木块最终静止的位置一定不可能位于　 　（B/C/D）点，整个过程中木块克服阻力做的功是　 　J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于　 　（B/C/D）点。
三、实验探究题
25．（2023九上·诸暨月考）能量转化和守恒定律是许多科学家经长期探索建立起来的，是科学史上的重大发现。
材料一：十七至十八世纪，多位科学家对能量的量度提出了不同的观点。1644年，笛卡尔用物体的质量和其速度的乘积来量度；1686年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来量度；1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度。
材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化准备了必要条件。焦耳通过400多次的实验，于1849年精确地测定了热功当量关系的数值，这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。
（1）材料一中，哪位科学家的观点与“功”概念相符合____；
A．笛卡尔 B．莱布尼兹 C．达朗贝尔
（2）如图所示是焦耳研究热功当量关系的实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能　 　（选填“增大”或“减小”）；
（3）结合材料分析，以下观点正确的是____。（可多选）
A．面对前人的观点要敢质疑
B．时间久远的理论是没有科学价值的
C．测量工具的发展有助于科学理论研究
D．对科学的认识是不断修正完善的过程
四、解答题
26． 小明查阅资料，得到如下信息：
古代低等生物遗骸大量沉积，经过漫长的地质年代形成石油及天然气，海底的天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的固体物质即“可燃冰”。“可燃冰”为甲烷的水合物，遇火即可燃烧且热值高，是一种环保、高效的新能源。
（1）若甲烷的水合物化学式为( )，它的相对分子质量是160，则( 中CH4的质量分数为　 　。
（2）可燃冰储存的巨大的化学能最终来自古代绿色植物通过　 　固定的太阳能。
（3）人类正面临常规能源枯竭的危机，下列有关能源的认识正确的是____。
A．提高能源利用效率
B．积极寻找替代常规能源的新能源
C．自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源
27．（2024九上·绍兴期末）目前我国生活垃圾中厨余垃圾占比最大，对其进行“减量化、无害化、资源化”处理有重要意义。
（1）利用部分厨余垃圾发电，此方法利用了储存在垃圾中的　 　能。
（2）利用微生物处理厨余垃圾。
①将厨余垃圾放入沼气池中，经甲烷菌发酵产生沼气。如图甲所示为沼气中各成分含量，为防止空气污染，可用氢氧化钠除去杂质H2S，写出这一反应的化学方程式：　 　.。约30kg的厨余垃圾通过该技术处理可产生1m3的甲烷，完全燃烧这些甲烷理论上能将　 　 kg(保留整数)的水从20℃加热至100℃。[q甲烷=3.6×107J/m3，c水=4.2×103J/(kg·C)]
②厨余垃圾含有的淀粉可被淀粉乳酸杆菌分解为乳酸，乳酸可用于生产可降解塑料。淀粉乳酸杆菌分解淀粉产生乳酸的大致过程如下：淀粉乳酸杆菌向细胞外分泌一些酶，将淀粉分解为　 　，该物质进入细胞后，可进一步被分解为乳酸，并释放出能量用于各项生命活动。如图乙所示为A、B、C三种不同的淀粉乳酸杆菌对淀粉的分解，结果表明，菌株　 　(选填“A”、“B”或“C”)分解淀粉的能力最强。
28．（2023九上·鹿城期末）下面是某品牌家用蒸汽电熨斗的铭牌，使用时水箱中的水滴入被加热的底板气室迅速汽化产生向下的蒸汽。
（1）从能量转化角度分析，电熨斗工作过程中能量转化是　 　。
额定电压/V 220 功能 汽烫
额定频率/Hz 50 蒸汽方式 滴下式
额定功率/W 1000 质量/kg 1.3
底板面积/cm2 200 放置方式 自立式
（2）由于电熨斗是大功率用电器，在接入家庭电路时需要接在三孔插座上，主要是为了将电熨斗的金属外壳与家庭电路中的　 　线相连。
（3）汽烫时，水滴入汽室，由于水升温汽化带走热量。当底板温度降到190℃时，温控开关自动闭合，当加热到220℃时又断开，如此反复。若蒸汽电熨斗大体按下图所示程序工作，10min烫一件衣服共消耗电能　 　。
29．（2023九上·磐安期末）垃圾被誉为“放错了地方的资源”，利用垃圾有用成分作为再生原料，可节省自然资源，避免环境污染。垃圾分类回收及利用垃圾发电是目前世界各国常用的办法。各种垃圾收集后，进行分类处理。垃圾发电一是对燃烧值较高的进行高温焚烧，在高温焚烧中产生的热能转化为高温蒸气，推动涡轮机转动，使发电机产生电能；二是对不能燃烧的有机物在缺乏空气的条件下进行腐烂发酵、产生一种气体沼气（主要成分为甲烷CH4）
回答下列问题：
（1）甲烷是一种　 　（选填“有机物”或“无机物”）
（2）垃圾焚烧发电时能量转化情况是：化学能→内能→　 　→电能
（3）厨余垃圾难以进行焚烧发电，但它含有的淀粉可被淀粉乳酸杆菌分解为乳酸，乳酸可用于生产可降解塑料。下列属于厨余垃圾的是____（选填字母）。
A．玻璃瓶 B．易拉罐 C．剩菜剩饭 D．瓷碗碎片
（4） 如图甲所示为A、B、C三种不同的淀粉乳酸杆菌对淀粉的分解，结果表明，菌株　 　（选填“A”、“B”或“C”）分解淀粉的能力最强。
30．（2023九上·浙江模拟）2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。“海油观澜号”由浮式基础和风机组成，整体高度超200m，总质量达1.1X107kg。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，图甲为其实物照片。浮式基础上方是高约83m的圆筒状柱子，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动，生成绿色电力，年发电量将达2.2X107kW·h。
已知：海水密度为1.0X103kg/m3，天然气热值g=4.4X107J/kg
（1）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积为多少 (不考虑锚链对平台的作用)
（2）每年的发电量相当于完全燃烧多少质量的天然气放出的热量
（3）海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式(图乙)。与单柱式相比较，你认为“半潜式”的优点是　 　(写出一点即可)。
31．（2024九上·拱墅期末）杭州亚运会把绿色、低碳和可持续发展理念融入亚运会的全过程和各环节，成功实现首届“碳中和”亚运会的目标。
（1）杭州亚运会全部场馆均使用绿色电能，绿色电能有来自浙江沿海的海上风电场，如图甲所示，其发电过程中的能量转化是：风能→风车叶轮的　 　→电能；有来自由10万块单晶双面光伏组成的太阳能发电系统，如图乙所示，若每一块单晶双面光伏组件日均发电2.2kW h，则此太阳能发电系统每日产生的电能可供1万只额定功率为10W的节能灯正常工作　 　h。
（2）杭州亚运会首次使用零碳甲醇（CH3OH）作为主火炬“潮涌”的燃料，实现主火炬在循环内的零排放。二氧化碳转化为甲醇的某条反应路径的微观示意如图丙所示，则甲醇属于　 　物，本次亚运会共使用320吨零碳甲醇，按图示反应，制取上述甲醇可消耗二氧化碳　 　吨。
（3）亚运会的游泳馆增设了尿素有机物分解器，不需要换水就可使尿素指标达到国家标准，节省了大量的自来水。此分解器中发生的变化属于　 　（选填“物理”或“化学”）变化。亚运村餐厅的餐具采用微生物降解材料生产，经自然界某些微生物呼吸作用，可将材料分解为二氧化碳和水，同时释放能量。呼吸作用属于新陈代谢的　 　（选填“同化”或“异化”）作用。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【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。
【解答】核电站中的核反应堆发生的是裂变反应。由核能发电的过程可知，核能发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能。
故答案为：B。
2．【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】动能被定义为物体由于运动而具有的能量形式，而势能则是物体由于位置而具有的能量形式。 动能和质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能和质量和高度有关，质量越大，高度越大，重力势能越大；
【解答】 在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中，先回先会向上运动到最高点，然后往下运动回到地面，动能E 随时间t变化的图像最接近下列选项中的A，先是动能转化为重力势能，达到最高点后，动能为0，重力势能最大；下落时，重力势能转化为动能，所以动能不断增加；
故答案为：A
3．【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】化学能是一种很隐蔽的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才可以释放出来，变成热能或者其他形式的能量。 光能是以可见辐射的形式转换而来或转换成可见辐射形式的能量 。 热力学能是热力学系统内各种形式的能量总和，所以也称为内能。它包括组成系统的各种粒的动能以及粒子间相互作用的势能。
【解答】 如图所示，用柠檬制得的水果电池可以让发光二极管发光(类似小灯泡发光)。在这个化学变化过程中，化学能首先转化成了点电能，然后电能转化为二极管的光能；
故答案为：A
4．【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】化合物是指由多种元素共同组成的纯净物；纯净物是指只有一种物质；混合物是指由两种或两种以上的物质混合在一起；
【解答】A.科技发展也无法制造出真正的永动机，因为总会有能量以内能的形式散失，A错误；
B. 转动会使水温变低，热水把内能传递给了记忆合金，B错误；
C. 记忆合金是一种新型合金，属于混合物，C错误；
D.水的内能转化为转轮的机械能 ，D正确；
故答案为：D
5．【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】 化学能是一种很隐蔽的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才可以释放出来，变成热能或者其他形式的能量。 光能是以可见辐射的形式转换而来或转换成可见辐射形式的能量 。 热力学能是热力学系统内各种形式的能量总和，所以也称为内能。它包括组成系统的各种粒的动能以及粒子间相互作用的势能。
【解答】 太阳能路灯白天与晚上的能量转化情况分别是 白天：太阳能转化为电能，电能进一步转化为化学能；晚上：化学能先转化为电能，电能在转化为光能；
故答案为：C
6．【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 AD.根据能量转化的知识分析判断；
B.从每个电器工作时的能量转化上分析，电烙铁是纯电阻用电器，可利用公式计算其电阻，但不能计算电风扇和电视机的电阻；
C.由W=Pt可知相同时间内三个电器消耗电能的关系。
【解答】 A.电烙铁工作时，能将电能全部转化为内能；电风扇、电视机工作时，其消耗的电能不只是转化为内能，还会转化为机械能或光能和声能，故A错误；
B.虽然三个用电器的规格相同，但公式只适用于纯电阻用电器，即利用该公式能计算电烙铁的电阻，不能计算电风扇和电视机的电阻，事实上它们的电阻也是不相同的，故B错误；
C.三个电器都在额定电压下工作，实际功率相同都是150W，由W=Pt可知相同时间内三个电器消耗的电能一样多，故C正确；
D.电风扇工作时，电能转化为内能和机械能；电视机工作时，电能转化为内能、光能和声能；电烙铁工作时，电能全部转化为内能；且相同时间内三个电器消耗的电能相同，因此相同时间内，电烙铁产生的热量最多，故D错误。
故选：C。
7．【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移；热机的工作原理
【解析】【分析】 做功可以改变物体的内能，物体对外做功，内能减小。
【解答】 在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动做功，将内能转化为机械能，则燃气自身的温度降低，内能减小。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
8．【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化的知识判断。
【解答】A.核反应堆：核能转化为内能，故A正确；
B.蒸汽轮机：内转化为动能，故B错误；
C.发电机：机械能转化为电能，故C错误；
D.电取暖器：电能转化为内能，故D错误。
故选A。
9．【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】 电流通过导体时电能转化成内能，把这种现象叫做电流热效应。据此分析选择。
【解答】 A.抽油烟机工作时，主要把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应来工作的，故A错误；
B.空调机工作时，主要把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故B错误；
C.电饭锅工作时把电能转化为内能，利用了电流的热效应，故C正确；
D.电视机工作时主要转化为声能、光能以及少部分内能，不是利用了电流的热效应，故D错误。
故选C。
10．【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】太阳能电池板，把太阳能转化为电能，电动机把电能转化为机械能。
【解答】太阳能板，在光照时发电，即把太阳能转化为电能；电能供给电动机，转化为机械能，调节百叶窗的开合；故该过程中发生的能量转换是光能→电能→机械能。
故答案为：C。
11．【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据图中滚摆起点位置和滚摆上升的最高位置分析滚摆这个过程中机械能的变化，根据重力势能的影响因素分析甲、乙位置滚摆重力势能的大小关系，根据机械能等于重力势能加动能分析甲、乙两位置滚摆动能的大小关系。
【解答】整体过程中，滚摆的质量不变，由图可知，滚摆起点位置的高度大于滚摆上升的最高高度，由重力势能影响因素可知，滚摆起点位置的重力势能大于滚摆上升到最高位置的重力势能，而这两个位置时的速度为零，由动能影响因素可知，这两个位置时的动能为零，而机械能等于重力势能加动能，因此滚摆起点位置的机械能大于滚摆上升到最高位置的机械能，说明滚摆在运动的过程中机械能在不断的减小，因此滚摆乙位置时的机械性能小于在甲位置时的机械能，由于甲、乙两位置滚摆的高度相同，由重力势能影响因素可知，滚摆在甲、乙两位置时的重力势能相等，因此滚摆在乙位置时的动能小于在甲位置时动能，即该过程中，滚摆处于甲、乙位置时重力势能相同，动能不同，故D正确。
故答案为：D。
12．【答案】C
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】重力势能的大小跟质量和高度有关，质量越大高度越高，势能越大，据此对各个选项分析判断。
【解答】A.飞船在升空过程中，由于需要克服空气的阻力做功，所以机械能会转化为内能，并不是只存在动能和势能的相互转化，故A错误；
B.漂浮在空间站中的宇航员具有一定的高度，虽然宇航员处于“失重”状态，但重力并不为零，所以其重力势能不为零，故B错误；
C.空间站组合体在轨运行过程中由于是真空环境，不会受到空气阻力，只存在机械能的相互转化，所以机械能守恒，故C正确；
D.飞船在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，由远地点到近地点的过程中，高度变小，重力势能变小，速度变快，动能变大，到达近地点时，动能最大，重力势能最小，故D错误。
故选C。
13．【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移；机械能守恒
【解析】【分析】（1）动能的影响因素是质量和速度；重力势能的影响因素是质量和高度；动能和势能统称机械能；
（2）做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在该力的方向上通过的距离。
【解答】ABD、返回舱匀速下落的过程中，其质量不变，速度变小，所以动能变小；质量不变，高度减小，则重力势能减小；因为机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减小，故AB错误、D正确；
C、返回舱竖直向下匀速运动，在重力的方向上通过了距离，其所受的重力做功，故C错误。
故选：D。
14．【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识判断。
【解答】根据题意可知，火箭发射时，将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再通过火箭发动机将内能转化为机械能，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
15．【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，在动能和势能的转换过程中，如果存在摩擦阻力，机械能的总量减小。
【解答】把金属小球放在O处，静止滚下，然后让它沿轨道滚下先后通过轨道上b、c，再通过b，最终恰好落在d处停下，d处的高度比O处小，说明机械能减小了；
AB、根据质量不变，重力势能与高度有关，高度越高，重力势能越大，故O点重力势能最大，其次是c点，d点比c点低，重力势能比c点小，b点的高度最低，重力势能为0，而c到d过程重力势能增大，但d点重力势能不为0，小于O点，故AB错误；
CD、从O到b过程中速度逐渐增大，动能增大，b到c再到b，由于摩擦力阻力的存在，第二次到经过b点的动能比第一次小，且在c点的速度不为0，动能不为0，故C错误，D正确。
故答案为：D。
16．【答案】B
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】 首先根据ab系统的机械能守恒，可以求得a球上升h时的速度的大小，之后b球落地，a球的机械能守恒，从而可以求得a球上升的高度的大小。
【解答】 设a球到达高度h时两球的速度v，根据机械能守恒：
3mgh=mgh+（3m+m）v2，
解得：两球的速度都为，
此时绳子恰好放松，a球开始做初速为的竖直上抛运动，
同样根据机械能守恒：mgh+mv2=mgH，
即：mgh+m（）2=mgH，
mgh+mgh=mgH，
解得：H=1.5h；
故a球能达到的最大高度H为1.5h。
故选B。
17．【答案】（1）
（2）B
（3）水
（4）晚上也可以使用
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】 太阳能是一种可再生能源。是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式：辐射），主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。
【解答】（1） 电解槽的作用是电解水，写出该反应的化学方程式：
（2） 夜晚，太阳能燃料电池工作时，燃料电池中储存的化学能，先转化为热水器的电能，最终电能转化为热水器中水的热能；B正确；
（3） 太阳能燃料电池中可循环使用的原料是水；
（4） 与单一的太阳能电池相比，太阳能燃料电池的优点是 晚上也可以使用 ；
故答案为：（1） （2） B （3）水（4） 晚上也可以使用
18．【答案】（1）核聚变
（2）机械能
（3）有方向性
【知识点】能量的相互转化和转移；核裂变与核聚变
【解析】【分析】本题是关于能量转化的题目，解答本题的关键是知道能量转化守恒定律，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，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。
【解答】（1） 太阳能是太阳内部的氢原子通过核聚变释放的核能转化而来。聚变原理是氢元素的两种同位素原子变为氦原子以及氢原子，同时产生巨大能量；
（2）发电机最终能量转化为机械能转化为电能，所以图中的太阳能转化为电能的过程为 太阳能→化学能→ 机械能 →电能。
（3） 电热水壶烧水时，电能转化为内能，使水的温度上升，但是烧开后的热水不能通过降低温度，使电炉产生电能，这是因为能量的转化是 有方向性的，热量能自发从高温传向低温，机械能全部转为内能，但反过来内能不能自发的全部转化为机械能。
19．【答案】（1）塑料外壳
（2）机械能转化为内能
【知识点】能量的相互转化和转移；塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点
【解析】【分析】（1）有机合成材料包括：合成纤维、合成塑料和合成橡胶；
（2）根据能量转化的知识分析解答。
【解答】（1）图中属于有机合成材料的是塑料外壳；
（2）指尖陀螺能持续很久的转动，但最终还是会停下来，这一过程中要克服摩擦做功，发生的能量转化是机械能转化为内能。
20．【答案】太阳能；；电能；机械能等（两种即可）
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量存在形式的知识分析解答。
【解答】 花盆表面的太阳能电板在光照下，将天阳能转化为电能，产生电流驱动电动机，即将电能转化为机械能，使小花左右摆动。
21．【答案】（1）8000
（2）50
【知识点】能量利用效率；热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据公式Q放=Vq求出天然气完全燃烧放出的热量；
（2）知道效率，利用效率公式可以求出菜油吸收的热量，根据公式Q吸=cmΔt求得菜油升高的温度
【解答】 （1）天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=2×10-4m3×4×107J/m3=8×103J；
（2）由可得菜油吸收的热量：Q吸=ηQ放=50%×8×103J=4×103J，
由Q吸=cmΔt知，菜油升高的温度：。
22．【答案】Zr+2H2O=ZrO2+2H2；B
【知识点】能量的相互转化和转移；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】（1）根据描述确定反应物、反应条件和生成物，进而确定反应的化学方程式。
（2）根据核电站的能量转化过程解答。
【解答】（1）根据题意可知， Zr 与水反应，生成ZrO和氢气，则反应的化学方程式为： Zr+2H2O=ZrO2+2H2 。
（2） 核电站在发电的过程中， 核反应堆将核能转化为水蒸气的内能，水蒸气推动汽轮机将内能转化为机械能，蒸汽轮机带动发电机转动将机械能转化为电能，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
23．【答案】0.008焦；落地的瞬间，水的部分机械能转化为乒乓球的机械能或乒乓球弹起的瞬间，杯内的水对乒乓球做功，使乒乓球的机械能增加(合理即可)
【知识点】功的计算公式的应用；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）根据W=Gh分别计算出A和B点时的重力势能，然后相减得到机械能的减小量；
（2）注意分析水的机械能转化为乒乓球的机械能即可。
【解答】（1） 图甲，乒乓球从A点到B点的过程中，机械能减少 ：WA-WB=GhA-GhB=0.02N×（1m-0.6m）=0.008J；
（2） 图乙，乒乓球弹起的高度远大于1米， 原因是： 落地的瞬间，水的部分机械能转化为乒乓球的机械能或乒乓球弹起的瞬间，杯内的水对乒乓球做功，使乒乓球的机械能增加 。
24．【答案】C；24；B
【知识点】功的计算公式的应用；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）根据木块静止时具有弹性势能分析弹簧是否发生形变即可；
（2）弹簧的弹性势能转化为木块的动能，而木块克服摩擦做功，因此弹簧弹性势能的减小量就是克服阻力做功；
（3）当物体受到的合力方向与运动方向相同时做加速运动；当合力为零时加速停止，此时做减速运动；当合力方向与运动方向相反时，做减速运动。
【解答】（1）根据题意可知，当木块静止时，弹簧的弹性势能不为零，那么弹簧肯定发生形变，则它的长度不可能为原长，即不可能在C点；
（2）根据题意可知，木块克服阻力做功：W=25J-1J=24J；
（3）根据题意可知，当第一次从A到D的过程中，开始时，由于弹力大于摩擦力，则木块做加速运动。随着弹力的减小，当弹力和摩擦力相等时，加速停止，此时速度最大。因为此时弹力不为零，即发生形变，那么速度最大的位置可能位于B点。
25．【答案】（1）C
（2）增大
（3）A；C；D
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】 （1）功等于力与力的方向上通过的距离的乘积，公式为：W=Fs。
（2）做功改变内能的实质是能量的转化。
（3）根据自己对科学探究的认识和理解分析。
【解答】 （1）功是力和力的方向上通过的距离的乘积，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度，所以科学家达朗贝尔的观点与“功”概念相符合，故选C；
（2）通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能增大。
（3）A．面对前人的观点要敢质疑，有自己的见解，故A正确；
B．时间久远的理论是有科学价值的，故B错误；
C．测量工具的发展有助于科学理论研究，故C正确；
D．对科学的认识是不断修正完善的过程，故D正确。
故选ACD。
26．【答案】（1）10%
（2）光合作用
（3）A；B；C
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律；能量利用效率
【解析】【分析】 （1）根据质量分数的计算方法来分析解答；
（2）根据能量的转化形式来分析；
（3）根据能源的利用与保护来分析．
【解答】解：（1）CH4 8H2O中CH4的质量分数为；故填：10%；
（2）可燃冰储存的巨大的化学能最终来自于古代绿色植物通过光合作用固定的太阳能；故填：光合作用；
（3）A．提高能源利用效率，正确；
B．积极寻找替代常规能源的新能源，正确；
C．自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源，正确．
故选：ABC。
27．【答案】（1）化学
（2）H2S+2NaOH=Na2S+2H2O；107；葡萄糖；B
【知识点】能量的相互转化和转移；热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）厨余垃圾中储存有化学能，据此分析；
（2）①根据根据氢氧化钠和硫化氢反应生成硫化钠和水，标准大气压下水沸腾的温度为100℃，由题知，垃圾产生的能量全部被水吸收，即Q吸=Q，又知道水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式Q吸=c水m水Δt即可求水的质量；
②根据淀粉乳酸杆菌向细胞外分泌一些酶，将淀粉分解为葡萄糖，葡萄糖进入细胞后，可进一步被分解为乳酸，并释放出能量用于各项生命活动，以及图中的数据进行分析。
【解答】（1）厨余垃圾中储存有化学能，利用了储存在垃圾发电是将化学能转化为电能；
（2）①氢氧化钠和H2S反应生成硫化钠和水，化学方程式为：2NaOH+H2S=Na2S+2H2O；
甲烷的体积V=1m3，甲烷热值q=3.6×107J/m3，完全燃烧这些甲烷气体放出的热量为：Q=qV=3.6×107J/m3×1m3=3.6×107J；
在标准大气压下水沸腾的温度为100℃，垃圾产生的能量全部被水吸收，即Q吸=Q=3.6×107J，
由Q吸=cmΔt得水的质量为：；
②淀粉乳酸杆菌向细胞外分泌一些酶，将淀粉分解为葡萄糖，葡萄糖进入细胞后，可进一步被分解为乳酸，并释放出能量用于各项生命活动，A、B、C三种不同的淀粉乳酸杆菌对淀粉的分解，结果表明，菌株B分解淀粉的能力最强。
28．【答案】（1）电能转化为内能
（2）地
（3）4.5
【知识点】家庭电路的组成与连接；能量的相互转化和转移；电功计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）电熨斗是利用电流的热效应工作的；
（2）为了防止用电器的金属外壳带电而发生触电事故，金属外壳的用电器必须接地线；
（3）已知电熨斗的额定功率和通电时间，利用W=Pt求出10min共消耗的电能。
【解答】 （1）电熨斗是利用电流的热效应工作的；工作时消耗电能，转化为内能。
（2）电熨斗接入电路时需用三孔插座，为了安全起见，将其用电部分连入电路的同时，也将它的金属外壳与大地相连；
（3）由工作程序可知，电熨斗加热的时间：，
电熨斗10min共消耗的电能：W=Pt=1000W×450s=4.5×105J。
29．【答案】（1）有机物
（2）机械能
（3）C
（4）B
【知识点】能量的相互转化和转移；简单的有机物
【解析】【分析】（1）根据含碳元素的化合物为有机物分析；
（2）根据可燃物燃烧放热及垃圾焚烧发电时能量的变化分析；
（3）根据所给各垃圾的类别分析；
（4）根据图示各菌株对应淀粉的浓度分析。
【解答】（1）甲烷是一种有机物。
（2）垃圾焚烧发电时能量转化是化学能转化为内能，内能转化为机械能，最后转化为电能。
（3）玻璃瓶、瓷碗碎片属于其它垃圾，A、D错误；易拉罐属于可回收垃圾，B错误；剩菜剩饭属于厨余垃圾，C正确。
（4）由图示可知，菌株B淀粉浓度最低，即分解淀粉的能力最强。
故答案为：（1）有机物；（2）机械能；（3）C；（4）B。
30．【答案】（1）“海油观澜号”总质量达，漂浮在海面上
（2）
（3）适用海域范围较广；稳定性好等。
【知识点】浮力大小的计算；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】（1）首先根据 计算平台基础漂浮时受到的浮力，再根据阿基米德原理 计算平台基础排开水的体积；
（2）天然气燃烧放出的热量等于每年的发电量，再根据 计算燃烧天然气的质量即可；
（3）可从海域的适用范围和稳定性等角度分析解答。
31．【答案】（1）机械能；2.2×103
（2）有机；440
（3）化学；异化
【知识点】化学变化与物理变化的判别；能量的相互转化和转移；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】 （1）根据发电过程中能量的转化方式进行分析；根据代入数值进行计算；
（2）根据有机物的概念及二氧化碳与氢气合成甲醇的方程式进行计算；
（3）根据化学变化的特征进行分析；根据同化和异化的特点进行分析。
【解答】 （1）发电过程中的能量转化是：风能→风车叶轮的机械能→电能；太阳能发电系统每日产生的电能为：W=10×104×2.2kW·h=2.2×105kW·h；由得，这些电能可供1万只额定功率为10W的节能灯正常工作的时间为：；
（2）二氧化碳与氢气在一定条件下转化为甲醇，甲醇是含有碳元素的化合物，甲醇属于有机物；本次亚运会共使用320吨零碳甲醇，取上述甲醇可消耗二氧化碳质量为x，
CO2+3H2 =一定条件催化剂CH3OH+H2O
44 32
x 320t
x=440t；
（3）此分解器中发生的变化过程中，有新物质产生，属于化学变化；同化作用指的是合成有机物、贮藏能量；异化作用指的是分解有机物、排除代谢终产物、释放能量；可见，亚运城餐厅的餐具采用微生物降解材料生产将该材料分解成二氧化碳和水，同时放出能量，这一过程属于新陈代谢的异化作用。
1 / 1初中科学浙教版 九年级上册 第三章 第8节 能量的转换与守恒同步练习
一、单选题
1．（2024九上·临海期末）如图是三门核电站的发电流程示意图。在发电时，能量的转化过程是（　　）
A．核能→内能→机械能→电能 B．内能→核能→机械能→电能
C．核能→机械能→内能→电能 D．机械能→核能→内能→电能
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【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。
【解答】核电站中的核反应堆发生的是裂变反应。由核能发电的过程可知，核能发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能。
故答案为：B。
2．在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中动能E 随时间t变化的图像最接近下列选项中的 (　　)
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】动能被定义为物体由于运动而具有的能量形式，而势能则是物体由于位置而具有的能量形式。 动能和质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能和质量和高度有关，质量越大，高度越大，重力势能越大；
【解答】 在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中，先回先会向上运动到最高点，然后往下运动回到地面，动能E 随时间t变化的图像最接近下列选项中的A，先是动能转化为重力势能，达到最高点后，动能为0，重力势能最大；下落时，重力势能转化为动能，所以动能不断增加；
故答案为：A
3．如图所示，用柠檬制得的水果电池可以让发光二极管发光(类似小灯泡发光)。在这个化学变化过程中，化学能首先转化成了 (　　)
A．电能 B．光能 C．热能 D．化学能
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】化学能是一种很隐蔽的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才可以释放出来，变成热能或者其他形式的能量。 光能是以可见辐射的形式转换而来或转换成可见辐射形式的能量 。 热力学能是热力学系统内各种形式的能量总和，所以也称为内能。它包括组成系统的各种粒的动能以及粒子间相互作用的势能。
【解答】 如图所示，用柠檬制得的水果电池可以让发光二极管发光(类似小灯泡发光)。在这个化学变化过程中，化学能首先转化成了点电能，然后电能转化为二极管的光能；
故答案为：A
4． 如图所示为某科技馆的一台“永动机”，由5 根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。进入热水因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原。关于该“永动机”的说法正确的是 (　　)
A．科技发展制造出了永动机 B．转动会使水温升得更高
C．记忆合金是一种新型化合物 D．水的内能转化为转轮的机械能
【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】化合物是指由多种元素共同组成的纯净物；纯净物是指只有一种物质；混合物是指由两种或两种以上的物质混合在一起；
【解答】A.科技发展也无法制造出真正的永动机，因为总会有能量以内能的形式散失，A错误；
B. 转动会使水温变低，热水把内能传递给了记忆合金，B错误；
C. 记忆合金是一种新型合金，属于混合物，C错误；
D.水的内能转化为转轮的机械能 ，D正确；
故答案为：D
5．“白天让太阳晒晒，晚上就能亮 ”这是人们初识太阳能路灯时产生的疑问。现在太阳能路灯已走上各地的街头，为城镇居民驱走夜晚的黑暗。太阳能路灯白天与晚上的能量转化情况分别是 (　　)
A．太阳能→电能→内能，内能→电能→光能
B．太阳能→内能→电能，电能→内能→光能
C．太阳能→电能→化学能，化学能→电能→光能
D．太阳能→化学能→电能，电能→化学能→光能
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】 化学能是一种很隐蔽的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才可以释放出来，变成热能或者其他形式的能量。 光能是以可见辐射的形式转换而来或转换成可见辐射形式的能量 。 热力学能是热力学系统内各种形式的能量总和，所以也称为内能。它包括组成系统的各种粒的动能以及粒子间相互作用的势能。
【解答】 太阳能路灯白天与晚上的能量转化情况分别是 白天：太阳能转化为电能，电能进一步转化为化学能；晚上：化学能先转化为电能，电能在转化为光能；
故答案为：C
6．将规格都是“220V 150 W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，下列说法正确的是 (　　)
A．三个用电器均能将电能全部转化为内能
B．根据 可计算出三个用电器的电阻相等
C．三个用电器消耗的电能一样多
D．三个用电器产生的热量相等
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 AD.根据能量转化的知识分析判断；
B.从每个电器工作时的能量转化上分析，电烙铁是纯电阻用电器，可利用公式计算其电阻，但不能计算电风扇和电视机的电阻；
C.由W=Pt可知相同时间内三个电器消耗电能的关系。
【解答】 A.电烙铁工作时，能将电能全部转化为内能；电风扇、电视机工作时，其消耗的电能不只是转化为内能，还会转化为机械能或光能和声能，故A错误；
B.虽然三个用电器的规格相同，但公式只适用于纯电阻用电器，即利用该公式能计算电烙铁的电阻，不能计算电风扇和电视机的电阻，事实上它们的电阻也是不相同的，故B错误；
C.三个电器都在额定电压下工作，实际功率相同都是150W，由W=Pt可知相同时间内三个电器消耗的电能一样多，故C正确；
D.电风扇工作时，电能转化为内能和机械能；电视机工作时，电能转化为内能、光能和声能；电烙铁工作时，电能全部转化为内能；且相同时间内三个电器消耗的电能相同，因此相同时间内，电烙铁产生的热量最多，故D错误。
故选：C。
7． 在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法正确的是 (　　)
A．燃气的内能减少，温度升高 B．燃气的内能增加，温度升高
C．燃气的内能增加，温度降低 D．燃气的内能减少，温度降低
【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移；热机的工作原理
【解析】【分析】 做功可以改变物体的内能，物体对外做功，内能减小。
【解答】 在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动做功，将内能转化为机械能，则燃气自身的温度降低，内能减小。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
8．（2022九上·安吉期末）继高铁之后，“华龙一号"核电装置成为了我国的另一“国之重器”，目前已经和多个国家签订了核能发电项目。如下图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，正确的是（　　）
A．核反应堆：核能转化为内能 B．蒸汽轮机：化学能转化为动能
C．发电机：电能转化为机械能 D．电取暖器：电能转化为机械能
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化的知识判断。
【解答】A.核反应堆：核能转化为内能，故A正确；
B.蒸汽轮机：内转化为动能，故B错误；
C.发电机：机械能转化为电能，故C错误；
D.电取暖器：电能转化为内能，故D错误。
故选A。
9．（2024九上·东阳期末）如图所示的四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A．抽油烟机 B．空调机
C．电饭锅 D．电视机
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】 电流通过导体时电能转化成内能，把这种现象叫做电流热效应。据此分析选择。
【解答】 A.抽油烟机工作时，主要把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应来工作的，故A错误；
B.空调机工作时，主要把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故B错误；
C.电饭锅工作时把电能转化为内能，利用了电流的热效应，故C正确；
D.电视机工作时主要转化为声能、光能以及少部分内能，不是利用了电流的热效应，故D错误。
故选C。
10．（2023九上·平湖期中）智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（　　）
A．电能→机械能→光能 B．光能→机械能→电能
C．光能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】太阳能电池板，把太阳能转化为电能，电动机把电能转化为机械能。
【解答】太阳能板，在光照时发电，即把太阳能转化为电能；电能供给电动机，转化为机械能，调节百叶窗的开合；故该过程中发生的能量转换是光能→电能→机械能。
故答案为：C。
11．（2023九上·庆元月考）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（　　）
A．重力势能不同，动能相同 B．重力势能不同，动能不同
C．重力势能相同，动能相同 D．重力势能相同，动能不同
【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据图中滚摆起点位置和滚摆上升的最高位置分析滚摆这个过程中机械能的变化，根据重力势能的影响因素分析甲、乙位置滚摆重力势能的大小关系，根据机械能等于重力势能加动能分析甲、乙两位置滚摆动能的大小关系。
【解答】整体过程中，滚摆的质量不变，由图可知，滚摆起点位置的高度大于滚摆上升的最高高度，由重力势能影响因素可知，滚摆起点位置的重力势能大于滚摆上升到最高位置的重力势能，而这两个位置时的速度为零，由动能影响因素可知，这两个位置时的动能为零，而机械能等于重力势能加动能，因此滚摆起点位置的机械能大于滚摆上升到最高位置的机械能，说明滚摆在运动的过程中机械能在不断的减小，因此滚摆乙位置时的机械性能小于在甲位置时的机械能，由于甲、乙两位置滚摆的高度相同，由重力势能影响因素可知，滚摆在甲、乙两位置时的重力势能相等，因此滚摆在乙位置时的动能小于在甲位置时动能，即该过程中，滚摆处于甲、乙位置时重力势能相同，动能不同，故D正确。
故答案为：D。
12．（2023九上·安吉月考）2023年5月30日，景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员乘坐神舟十六号载人飞船，成功进入中国空间站，与神舟十五号航天员会师天宫，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化
B．漂浮在空间站中的宇航员重力势能为零
C．空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒
D．空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
【答案】C
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】重力势能的大小跟质量和高度有关，质量越大高度越高，势能越大，据此对各个选项分析判断。
【解答】A.飞船在升空过程中，由于需要克服空气的阻力做功，所以机械能会转化为内能，并不是只存在动能和势能的相互转化，故A错误；
B.漂浮在空间站中的宇航员具有一定的高度，虽然宇航员处于“失重”状态，但重力并不为零，所以其重力势能不为零，故B错误；
C.空间站组合体在轨运行过程中由于是真空环境，不会受到空气阻力，只存在机械能的相互转化，所以机械能守恒，故C正确；
D.飞船在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，由远地点到近地点的过程中，高度变小，重力势能变小，速度变快，动能变大，到达近地点时，动能最大，重力势能最小，故D错误。
故选C。
13．（2023九上·杭州月考）2023年5月18日，我国神舟十六号返回舱成功着陆。如图所示为返回舱返回地面时的情境，返回舱打开降落伞后到着陆前，其运动可视为竖直向下的减速运动，则返回舱在这段时间内（　　）
A．动能不变 B．重力势能不变
C．所受重力不做功 D．机械能减小
【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移；机械能守恒
【解析】【分析】（1）动能的影响因素是质量和速度；重力势能的影响因素是质量和高度；动能和势能统称机械能；
（2）做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在该力的方向上通过的距离。
【解答】ABD、返回舱匀速下落的过程中，其质量不变，速度变小，所以动能变小；质量不变，高度减小，则重力势能减小；因为机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减小，故AB错误、D正确；
C、返回舱竖直向下匀速运动，在重力的方向上通过了距离，其所受的重力做功，故C错误。
故选：D。
14．（2023九上·东阳期中）2023年10月26日，随着“神舟十七号”的升空，我国载人航天工程迎来了新的辉煌时刻。火箭发射时能量的转化情况主要是（　　）
A．太阳能转化为机械能 B．电能转化为机械能
C．化学能转化为机械能 D．机械能转化为化学能
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识判断。
【解答】根据题意可知，火箭发射时，将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再通过火箭发动机将内能转化为机械能，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
15．（2024九上·杭州月考）如图所示，把金属小球放在O处，静止滚下，然后让它沿轨道滚下先后通过轨道上b、c，再通过b，最终恰好落在d处停下，观察小球滚动的全过程，下列图像中有关能量随小球位置变化的大致趋势正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，在动能和势能的转换过程中，如果存在摩擦阻力，机械能的总量减小。
【解答】把金属小球放在O处，静止滚下，然后让它沿轨道滚下先后通过轨道上b、c，再通过b，最终恰好落在d处停下，d处的高度比O处小，说明机械能减小了；
AB、根据质量不变，重力势能与高度有关，高度越高，重力势能越大，故O点重力势能最大，其次是c点，d点比c点低，重力势能比c点小，b点的高度最低，重力势能为0，而c到d过程重力势能增大，但d点重力势能不为0，小于O点，故AB错误；
CD、从O到b过程中速度逐渐增大，动能增大，b到c再到b，由于摩擦力阻力的存在，第二次到经过b点的动能比第一次小，且在c点的速度不为0，动能不为0，故C错误，D正确。
故答案为：D。
16．（2024·绍兴）如图，一很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b．a球质量为m，静置于地面：b球质量为，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（　　）
A．h B．1.5h C．2h D．2.5h
【答案】B
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】 首先根据ab系统的机械能守恒，可以求得a球上升h时的速度的大小，之后b球落地，a球的机械能守恒，从而可以求得a球上升的高度的大小。
【解答】 设a球到达高度h时两球的速度v，根据机械能守恒：
3mgh=mgh+（3m+m）v2，
解得：两球的速度都为，
此时绳子恰好放松，a球开始做初速为的竖直上抛运动，
同样根据机械能守恒：mgh+mv2=mgH，
即：mgh+m（）2=mgH，
mgh+mgh=mgH，
解得：H=1.5h；
故a球能达到的最大高度H为1.5h。
故选B。
二、填空题
17． 如图所示为太阳能燃料电池的组成与功能示意图，请据图回答下列问题：
（1）电解槽的作用是电解水，写出该反应的化学方程式：　 　。
（2）夜晚，太阳能燃料电池工作时的能量转化途径为____(填字母)。
A．太阳能→电能→热能 B．化学能→电能→热能
C．太阳能→化学能→电能→热能 D．电能→化学能→电能→热能
（3） 太阳能燃料电池中可循环使用的原料是　 　。
（4） 与单一的太阳能电池相比，太阳能燃料电池的优点是　 　。
【答案】（1）
（2）B
（3）水
（4）晚上也可以使用
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】 太阳能是一种可再生能源。是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式：辐射），主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。
【解答】（1） 电解槽的作用是电解水，写出该反应的化学方程式：
（2） 夜晚，太阳能燃料电池工作时，燃料电池中储存的化学能，先转化为热水器的电能，最终电能转化为热水器中水的热能；B正确；
（3） 太阳能燃料电池中可循环使用的原料是水；
（4） 与单一的太阳能电池相比，太阳能燃料电池的优点是 晚上也可以使用 ；
故答案为：（1） （2） B （3）水（4） 晚上也可以使用
18．（2024九上·平湖期末）小嘉同学展示给大家一幅“特殊烧水装置图”，如图所示，表达了他对自然界能量转化规律的理解。
（1）太阳能是太阳内部的氢原子通过　 　释放的核能转化而来。
（2）结合本图内容，图中的太阳能转化为电能的过程为：
太阳能→化学能→　 　→电能。
（3）电热水壶烧水时，电能转化为内能，使水的温度上升，但是烧开后的热水不能通过降低温度，使电炉产生电能，这是因为能量的转化是　 　。
【答案】（1）核聚变
（2）机械能
（3）有方向性
【知识点】能量的相互转化和转移；核裂变与核聚变
【解析】【分析】本题是关于能量转化的题目，解答本题的关键是知道能量转化守恒定律，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，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。
【解答】（1） 太阳能是太阳内部的氢原子通过核聚变释放的核能转化而来。聚变原理是氢元素的两种同位素原子变为氦原子以及氢原子，同时产生巨大能量；
（2）发电机最终能量转化为机械能转化为电能，所以图中的太阳能转化为电能的过程为 太阳能→化学能→ 机械能 →电能。
（3） 电热水壶烧水时，电能转化为内能，使水的温度上升，但是烧开后的热水不能通过降低温度，使电炉产生电能，这是因为能量的转化是 有方向性的，热量能自发从高温传向低温，机械能全部转为内能，但反过来内能不能自发的全部转化为机械能。
19．（2024九上·南浔期末）指尖陀螺最早是用来治疗多动症，只要轻轻拨动螺盘，便可持续很久的转动下去，从而帮助患者集中注意力，如图所示为某一指尖陀螺的材质示意图。
（1）图中属于有机合成材料的是　 　；
（2）指尖陀螺能持续很久的转动，但最终还是会停下来，这一过程中发生的能量转化是　 　。
【答案】（1）塑料外壳
（2）机械能转化为内能
【知识点】能量的相互转化和转移；塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点
【解析】【分析】（1）有机合成材料包括：合成纤维、合成塑料和合成橡胶；
（2）根据能量转化的知识分析解答。
【解答】（1）图中属于有机合成材料的是塑料外壳；
（2）指尖陀螺能持续很久的转动，但最终还是会停下来，这一过程中要克服摩擦做功，发生的能量转化是机械能转化为内能。
20．（2024九上·南浔期末）如图所示是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花。花盆表面的太阳能电板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。则小花摆动过程中涉及的能量形式有　 　能和　 　能等。
【答案】太阳能；；电能；机械能等（两种即可）
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量存在形式的知识分析解答。
【解答】 花盆表面的太阳能电板在光照下，将天阳能转化为电能，产生电流驱动电动机，即将电能转化为机械能，使小花左右摆动。
21．（2024九上·鄞州期末）小宁在妈妈的指导下练习炒菜时，用天然气将质量为的菜油加热，若使用的天然气体积为且天然气完全燃烧释放出的热量有被菜油吸收。[取，天然气的热值为]
（1）天然气完全燃烧放出的热量为　 　J。
（2）菜油升高的温度为　 　．
【答案】（1）8000
（2）50
【知识点】能量利用效率；热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据公式Q放=Vq求出天然气完全燃烧放出的热量；
（2）知道效率，利用效率公式可以求出菜油吸收的热量，根据公式Q吸=cmΔt求得菜油升高的温度
【解答】 （1）天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=2×10-4m3×4×107J/m3=8×103J；
（2）由可得菜油吸收的热量：Q吸=ηQ放=50%×8×103J=4×103J，
由Q吸=cmΔt知，菜油升高的温度：。
22．（2023九上·义乌月考）如图是核电站的工作原理图，在机组反应堆芯中的锆合金中的Zr能与水蒸气反应，产生ZrO2和一种可燃性气体，其反应方程式为：　 　。核电站在发电的过程中，能量的转化过程为　 　。
A．核能→机械能→内能→电能 B．核能→内能→机械能→电能
C．核能→电能→内能→机械能 D．核能→电能→机械能→内能
【答案】Zr+2H2O=ZrO2+2H2；B
【知识点】能量的相互转化和转移；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】（1）根据描述确定反应物、反应条件和生成物，进而确定反应的化学方程式。
（2）根据核电站的能量转化过程解答。
【解答】（1）根据题意可知， Zr 与水反应，生成ZrO和氢气，则反应的化学方程式为： Zr+2H2O=ZrO2+2H2 。
（2） 核电站在发电的过程中， 核反应堆将核能转化为水蒸气的内能，水蒸气推动汽轮机将内能转化为机械能，蒸汽轮机带动发电机转动将机械能转化为电能，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
23．（2023九上·萧山期末）小明将重为0.02牛的乒乓球，从1米高的地方静止释放，第一次弹起的高度为0.6米(如图甲)，将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从1米高的地方静止释放，乒乓球弹起的高度远大1米(如图乙)。图甲，乒乓球从A点到B点的过程中，机械能减少了　 　焦；图乙，乒乓球弹起的高度远大于1米，请从能量转化的角度分析原因：　 　。
【答案】0.008焦；落地的瞬间，水的部分机械能转化为乒乓球的机械能或乒乓球弹起的瞬间，杯内的水对乒乓球做功，使乒乓球的机械能增加(合理即可)
【知识点】功的计算公式的应用；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）根据W=Gh分别计算出A和B点时的重力势能，然后相减得到机械能的减小量；
（2）注意分析水的机械能转化为乒乓球的机械能即可。
【解答】（1） 图甲，乒乓球从A点到B点的过程中，机械能减少 ：WA-WB=GhA-GhB=0.02N×（1m-0.6m）=0.008J；
（2） 图乙，乒乓球弹起的高度远大于1米， 原因是： 落地的瞬间，水的部分机械能转化为乒乓球的机械能或乒乓球弹起的瞬间，杯内的水对乒乓球做功，使乒乓球的机械能增加 。
24．（2023九上·杭州月考）如图所示，原长为l的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J。则木块最终静止的位置一定不可能位于　 　（B/C/D）点，整个过程中木块克服阻力做的功是　 　J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于　 　（B/C/D）点。
【答案】C；24；B
【知识点】功的计算公式的应用；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）根据木块静止时具有弹性势能分析弹簧是否发生形变即可；
（2）弹簧的弹性势能转化为木块的动能，而木块克服摩擦做功，因此弹簧弹性势能的减小量就是克服阻力做功；
（3）当物体受到的合力方向与运动方向相同时做加速运动；当合力为零时加速停止，此时做减速运动；当合力方向与运动方向相反时，做减速运动。
【解答】（1）根据题意可知，当木块静止时，弹簧的弹性势能不为零，那么弹簧肯定发生形变，则它的长度不可能为原长，即不可能在C点；
（2）根据题意可知，木块克服阻力做功：W=25J-1J=24J；
（3）根据题意可知，当第一次从A到D的过程中，开始时，由于弹力大于摩擦力，则木块做加速运动。随着弹力的减小，当弹力和摩擦力相等时，加速停止，此时速度最大。因为此时弹力不为零，即发生形变，那么速度最大的位置可能位于B点。
三、实验探究题
25．（2023九上·诸暨月考）能量转化和守恒定律是许多科学家经长期探索建立起来的，是科学史上的重大发现。
材料一：十七至十八世纪，多位科学家对能量的量度提出了不同的观点。1644年，笛卡尔用物体的质量和其速度的乘积来量度；1686年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来量度；1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度。
材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化准备了必要条件。焦耳通过400多次的实验，于1849年精确地测定了热功当量关系的数值，这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。
（1）材料一中，哪位科学家的观点与“功”概念相符合____；
A．笛卡尔 B．莱布尼兹 C．达朗贝尔
（2）如图所示是焦耳研究热功当量关系的实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能　 　（选填“增大”或“减小”）；
（3）结合材料分析，以下观点正确的是____。（可多选）
A．面对前人的观点要敢质疑
B．时间久远的理论是没有科学价值的
C．测量工具的发展有助于科学理论研究
D．对科学的认识是不断修正完善的过程
【答案】（1）C
（2）增大
（3）A；C；D
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】 （1）功等于力与力的方向上通过的距离的乘积，公式为：W=Fs。
（2）做功改变内能的实质是能量的转化。
（3）根据自己对科学探究的认识和理解分析。
【解答】 （1）功是力和力的方向上通过的距离的乘积，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度，所以科学家达朗贝尔的观点与“功”概念相符合，故选C；
（2）通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能增大。
（3）A．面对前人的观点要敢质疑，有自己的见解，故A正确；
B．时间久远的理论是有科学价值的，故B错误；
C．测量工具的发展有助于科学理论研究，故C正确；
D．对科学的认识是不断修正完善的过程，故D正确。
故选ACD。
四、解答题
26． 小明查阅资料，得到如下信息：
古代低等生物遗骸大量沉积，经过漫长的地质年代形成石油及天然气，海底的天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的固体物质即“可燃冰”。“可燃冰”为甲烷的水合物，遇火即可燃烧且热值高，是一种环保、高效的新能源。
（1）若甲烷的水合物化学式为( )，它的相对分子质量是160，则( 中CH4的质量分数为　 　。
（2）可燃冰储存的巨大的化学能最终来自古代绿色植物通过　 　固定的太阳能。
（3）人类正面临常规能源枯竭的危机，下列有关能源的认识正确的是____。
A．提高能源利用效率
B．积极寻找替代常规能源的新能源
C．自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源
【答案】（1）10%
（2）光合作用
（3）A；B；C
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律；能量利用效率
【解析】【分析】 （1）根据质量分数的计算方法来分析解答；
（2）根据能量的转化形式来分析；
（3）根据能源的利用与保护来分析．
【解答】解：（1）CH4 8H2O中CH4的质量分数为；故填：10%；
（2）可燃冰储存的巨大的化学能最终来自于古代绿色植物通过光合作用固定的太阳能；故填：光合作用；
（3）A．提高能源利用效率，正确；
B．积极寻找替代常规能源的新能源，正确；
C．自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源，正确．
故选：ABC。
27．（2024九上·绍兴期末）目前我国生活垃圾中厨余垃圾占比最大，对其进行“减量化、无害化、资源化”处理有重要意义。
（1）利用部分厨余垃圾发电，此方法利用了储存在垃圾中的　 　能。
（2）利用微生物处理厨余垃圾。
①将厨余垃圾放入沼气池中，经甲烷菌发酵产生沼气。如图甲所示为沼气中各成分含量，为防止空气污染，可用氢氧化钠除去杂质H2S，写出这一反应的化学方程式：　 　.。约30kg的厨余垃圾通过该技术处理可产生1m3的甲烷，完全燃烧这些甲烷理论上能将　 　 kg(保留整数)的水从20℃加热至100℃。[q甲烷=3.6×107J/m3，c水=4.2×103J/(kg·C)]
②厨余垃圾含有的淀粉可被淀粉乳酸杆菌分解为乳酸，乳酸可用于生产可降解塑料。淀粉乳酸杆菌分解淀粉产生乳酸的大致过程如下：淀粉乳酸杆菌向细胞外分泌一些酶，将淀粉分解为　 　，该物质进入细胞后，可进一步被分解为乳酸，并释放出能量用于各项生命活动。如图乙所示为A、B、C三种不同的淀粉乳酸杆菌对淀粉的分解，结果表明，菌株　 　(选填“A”、“B”或“C”)分解淀粉的能力最强。
【答案】（1）化学
（2）H2S+2NaOH=Na2S+2H2O；107；葡萄糖；B
【知识点】能量的相互转化和转移；热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）厨余垃圾中储存有化学能，据此分析；
（2）①根据根据氢氧化钠和硫化氢反应生成硫化钠和水，标准大气压下水沸腾的温度为100℃，由题知，垃圾产生的能量全部被水吸收，即Q吸=Q，又知道水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式Q吸=c水m水Δt即可求水的质量；
②根据淀粉乳酸杆菌向细胞外分泌一些酶，将淀粉分解为葡萄糖，葡萄糖进入细胞后，可进一步被分解为乳酸，并释放出能量用于各项生命活动，以及图中的数据进行分析。
【解答】（1）厨余垃圾中储存有化学能，利用了储存在垃圾发电是将化学能转化为电能；
（2）①氢氧化钠和H2S反应生成硫化钠和水，化学方程式为：2NaOH+H2S=Na2S+2H2O；
甲烷的体积V=1m3，甲烷热值q=3.6×107J/m3，完全燃烧这些甲烷气体放出的热量为：Q=qV=3.6×107J/m3×1m3=3.6×107J；
在标准大气压下水沸腾的温度为100℃，垃圾产生的能量全部被水吸收，即Q吸=Q=3.6×107J，
由Q吸=cmΔt得水的质量为：；
②淀粉乳酸杆菌向细胞外分泌一些酶，将淀粉分解为葡萄糖，葡萄糖进入细胞后，可进一步被分解为乳酸，并释放出能量用于各项生命活动，A、B、C三种不同的淀粉乳酸杆菌对淀粉的分解，结果表明，菌株B分解淀粉的能力最强。
28．（2023九上·鹿城期末）下面是某品牌家用蒸汽电熨斗的铭牌，使用时水箱中的水滴入被加热的底板气室迅速汽化产生向下的蒸汽。
（1）从能量转化角度分析，电熨斗工作过程中能量转化是　 　。
额定电压/V 220 功能 汽烫
额定频率/Hz 50 蒸汽方式 滴下式
额定功率/W 1000 质量/kg 1.3
底板面积/cm2 200 放置方式 自立式
（2）由于电熨斗是大功率用电器，在接入家庭电路时需要接在三孔插座上，主要是为了将电熨斗的金属外壳与家庭电路中的　 　线相连。
（3）汽烫时，水滴入汽室，由于水升温汽化带走热量。当底板温度降到190℃时，温控开关自动闭合，当加热到220℃时又断开，如此反复。若蒸汽电熨斗大体按下图所示程序工作，10min烫一件衣服共消耗电能　 　。
【答案】（1）电能转化为内能
（2）地
（3）4.5
【知识点】家庭电路的组成与连接；能量的相互转化和转移；电功计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）电熨斗是利用电流的热效应工作的；
（2）为了防止用电器的金属外壳带电而发生触电事故，金属外壳的用电器必须接地线；
（3）已知电熨斗的额定功率和通电时间，利用W=Pt求出10min共消耗的电能。
【解答】 （1）电熨斗是利用电流的热效应工作的；工作时消耗电能，转化为内能。
（2）电熨斗接入电路时需用三孔插座，为了安全起见，将其用电部分连入电路的同时，也将它的金属外壳与大地相连；
（3）由工作程序可知，电熨斗加热的时间：，
电熨斗10min共消耗的电能：W=Pt=1000W×450s=4.5×105J。
29．（2023九上·磐安期末）垃圾被誉为“放错了地方的资源”，利用垃圾有用成分作为再生原料，可节省自然资源，避免环境污染。垃圾分类回收及利用垃圾发电是目前世界各国常用的办法。各种垃圾收集后，进行分类处理。垃圾发电一是对燃烧值较高的进行高温焚烧，在高温焚烧中产生的热能转化为高温蒸气，推动涡轮机转动，使发电机产生电能；二是对不能燃烧的有机物在缺乏空气的条件下进行腐烂发酵、产生一种气体沼气（主要成分为甲烷CH4）
回答下列问题：
（1）甲烷是一种　 　（选填“有机物”或“无机物”）
（2）垃圾焚烧发电时能量转化情况是：化学能→内能→　 　→电能
（3）厨余垃圾难以进行焚烧发电，但它含有的淀粉可被淀粉乳酸杆菌分解为乳酸，乳酸可用于生产可降解塑料。下列属于厨余垃圾的是____（选填字母）。
A．玻璃瓶 B．易拉罐 C．剩菜剩饭 D．瓷碗碎片
（4） 如图甲所示为A、B、C三种不同的淀粉乳酸杆菌对淀粉的分解，结果表明，菌株　 　（选填“A”、“B”或“C”）分解淀粉的能力最强。
【答案】（1）有机物
（2）机械能
（3）C
（4）B
【知识点】能量的相互转化和转移；简单的有机物
【解析】【分析】（1）根据含碳元素的化合物为有机物分析；
（2）根据可燃物燃烧放热及垃圾焚烧发电时能量的变化分析；
（3）根据所给各垃圾的类别分析；
（4）根据图示各菌株对应淀粉的浓度分析。
【解答】（1）甲烷是一种有机物。
（2）垃圾焚烧发电时能量转化是化学能转化为内能，内能转化为机械能，最后转化为电能。
（3）玻璃瓶、瓷碗碎片属于其它垃圾，A、D错误；易拉罐属于可回收垃圾，B错误；剩菜剩饭属于厨余垃圾，C正确。
（4）由图示可知，菌株B淀粉浓度最低，即分解淀粉的能力最强。
故答案为：（1）有机物；（2）机械能；（3）C；（4）B。
30．（2023九上·浙江模拟）2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。“海油观澜号”由浮式基础和风机组成，整体高度超200m，总质量达1.1X107kg。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，图甲为其实物照片。浮式基础上方是高约83m的圆筒状柱子，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动，生成绿色电力，年发电量将达2.2X107kW·h。
已知：海水密度为1.0X103kg/m3，天然气热值g=4.4X107J/kg
（1）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积为多少 (不考虑锚链对平台的作用)
（2）每年的发电量相当于完全燃烧多少质量的天然气放出的热量
（3）海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式(图乙)。与单柱式相比较，你认为“半潜式”的优点是　 　(写出一点即可)。
【答案】（1）“海油观澜号”总质量达，漂浮在海面上
（2）
（3）适用海域范围较广；稳定性好等。
【知识点】浮力大小的计算；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】（1）首先根据 计算平台基础漂浮时受到的浮力，再根据阿基米德原理 计算平台基础排开水的体积；
（2）天然气燃烧放出的热量等于每年的发电量，再根据 计算燃烧天然气的质量即可；
（3）可从海域的适用范围和稳定性等角度分析解答。
31．（2024九上·拱墅期末）杭州亚运会把绿色、低碳和可持续发展理念融入亚运会的全过程和各环节，成功实现首届“碳中和”亚运会的目标。
（1）杭州亚运会全部场馆均使用绿色电能，绿色电能有来自浙江沿海的海上风电场，如图甲所示，其发电过程中的能量转化是：风能→风车叶轮的　 　→电能；有来自由10万块单晶双面光伏组成的太阳能发电系统，如图乙所示，若每一块单晶双面光伏组件日均发电2.2kW h，则此太阳能发电系统每日产生的电能可供1万只额定功率为10W的节能灯正常工作　 　h。
（2）杭州亚运会首次使用零碳甲醇（CH3OH）作为主火炬“潮涌”的燃料，实现主火炬在循环内的零排放。二氧化碳转化为甲醇的某条反应路径的微观示意如图丙所示，则甲醇属于　 　物，本次亚运会共使用320吨零碳甲醇，按图示反应，制取上述甲醇可消耗二氧化碳　 　吨。
（3）亚运会的游泳馆增设了尿素有机物分解器，不需要换水就可使尿素指标达到国家标准，节省了大量的自来水。此分解器中发生的变化属于　 　（选填“物理”或“化学”）变化。亚运村餐厅的餐具采用微生物降解材料生产，经自然界某些微生物呼吸作用，可将材料分解为二氧化碳和水，同时释放能量。呼吸作用属于新陈代谢的　 　（选填“同化”或“异化”）作用。
【答案】（1）机械能；2.2×103
（2）有机；440
（3）化学；异化
【知识点】化学变化与物理变化的判别；能量的相互转化和转移；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】 （1）根据发电过程中能量的转化方式进行分析；根据代入数值进行计算；
（2）根据有机物的概念及二氧化碳与氢气合成甲醇的方程式进行计算；
（3）根据化学变化的特征进行分析；根据同化和异化的特点进行分析。
【解答】 （1）发电过程中的能量转化是：风能→风车叶轮的机械能→电能；太阳能发电系统每日产生的电能为：W=10×104×2.2kW·h=2.2×105kW·h；由得，这些电能可供1万只额定功率为10W的节能灯正常工作的时间为：；
（2）二氧化碳与氢气在一定条件下转化为甲醇，甲醇是含有碳元素的化合物，甲醇属于有机物；本次亚运会共使用320吨零碳甲醇，取上述甲醇可消耗二氧化碳质量为x，
CO2+3H2 =一定条件催化剂CH3OH+H2O
44 32
x 320t
x=440t；
（3）此分解器中发生的变化过程中，有新物质产生，属于化学变化；同化作用指的是合成有机物、贮藏能量；异化作用指的是分解有机物、排除代谢终产物、释放能量；可见，亚运城餐厅的餐具采用微生物降解材料生产将该材料分解成二氧化碳和水，同时放出能量，这一过程属于新陈代谢的异化作用。
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