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14.1能量的转化和守恒课时练习
A组基础训练题
一、单选题
1．风力发电是一种可再生、可持续发展的清洁能源，一直是国家大力提倡和发展的能源项目，具有重要的经济价值，下列风力发电的过程中涉及到的能量转化的说法正确的是（　　）
A．风车把太阳能转化为电能 B．风车把电能转化为风能
C．风车把风能转化为电能 D．风车把水能转化为电能
2．有关能量守恒定律，下列说法中正确的是（　　）
A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B．能量守恒定律只适用于能量转化过程
C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律
D．按照能量守恒定律，永动机是不存在的
3．大客车沿盘山公路下山的过程中，司机师傅会不时地踩刹车，当车行驶至中途还会停下来，用水龙头向车轮闸片处喷水。对于上述现象，王同学联想到几个相关物理知识：
①喷水的主要目的是为降低车闸的温度，以防车闸温度过高而损坏
②下山过程中，机械能保持不变
③下山过程中，重力对汽车不做功
④刹车过程中有部分机械能转化为内能
你认为该同学的认识中正确的有（　　）
A．①②③ B．①④ C．①③④ D．①②③④
4．我们生活在能量的世界里，下列关于能量的说法不正确的是（　　）
A．能量是与物体运动有关的物理量
B．物质运动的多样性与能量形式的多样性之间没有关系
C．不同形式的能量之间可以互相转化
D．能量可以从一个地方转移到另一个地方
5．下列四幅图中仅发生能量转移的一组是（　　）
①试管内的冷水放入热水中变热
②煤气炉将冷水烧热
③火箭发射升空
④一个球上升一个球下降（不考虑摩擦影响）
A．①② B．②③
C．①④ D．③④
6．下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（　　）
A．燃料燃烧时发热
B．用热水袋取暖
C．钻木取火
D．电动机带动水泵把地下水送到地面
二、填空题
7．游乐园的小朋友从滑梯上匀速下滑过程中，小朋友动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），同时臀部有灼热感，这是通过 的方式来改变内能的。
8．自然界中，能量的转化和转移过程都遵守 定律，随着科技的发展，人类 （会或不会）制造出永动机。
9．如图为麻省理工大学教授课堂演示情景，教授将一个摆球从下巴处放手，结果摆球摆回时并没有砸到他的下巴，这是因为摆球在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能而导致摆球的机械能减少，这一过程 （选填“符合”或“不符合”）能量的转化和守恒定律。
10．如图所示为一种人们设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，这种永动机 （选填“能够”或“不能”）永远工作下去，因为在这一过程中会有一部分 能转化为 能，而能量的总量保持不变。
11．冬天人们喜欢捧着一杯热水取暖，这个过程是能量的 （选题“转化”或“转移”）；在整个过程中能量的总量 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
12．(1)汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能将无法自动地转化为汽车的机械能，这种现象说明自发的能量转化过程是有一定 性的，但在能量的转化和转移过程中，能的总量 （选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”）．
(2)国产新型电动汽车具有各种“超能力”，其中“能量回收装置”是在踩下制动踏板时，通过对电路的控制，使驱动电动机变为发电机，以发电机发电产生的阻力来制动，此时，将 能转化为电能，再将电能转化为能储存在蓄电池里，为汽车提供后续运动的能量．有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，永远运动下去，这种观念违背了 ．
三、实验题
13．如图所示，在估测薯片热值的实验中，小军设计了两种对水加热的方式：
方式一：薯片在烧杯中燃烧；
方式二：薯片在燃烧皿中燃烧。
（1）两种加热方式中合理的是 ；在进行实验时，要让薯片充分燃烧，操作是 ；
（2）用天平量取水，并测出一片薯片的质量，用以上选取的方式燃尽薯片，并用温度计测出水升高的温度，所测出的薯片热值偏 ，原因是 。

B组能力提升训练题
一、填空题
1．如图所示是某球员传球时足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能 B点的重力势能（选填“大于”、“小于”或“等于”）。若不计空气阻力，足球在下落的过程中，重力势能转化为 能。
2．如图甲所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，给水加热。这是通过 的方式改变水的内能。加热一段时间后，橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去。其能量转化情况与四冲程热机 冲程相同。如图乙所示，在测量滑动摩擦力大小的实验中，用弹簧测力计拉着木块水平向右做 运动，木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小。这里通过测量拉力大小来间接测出摩擦力大小，运用了 （选填“转换法”或“放大法”）。
3．电动汽车在行驶时，电能主要转化为 ；而电动机产生的热量很难回收，这是因为能量的转化和转移是具有 的。有人认为汽车在行驶过程中，可以使发电机发电，从而永远运动下去，这种说法违背了 定律。
4．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会立即燃烧，下压过程中活塞对筒内空气 ，空气的 能增大，该能量转化过程与汽油机的 冲程相同。

5．随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的 转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有 ，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。
6．2022年9月22日，女篮世界杯在澳大利亚悉尼举行，首战中国女篮107比44大胜韩国队。如图所示是篮球落地后又弹起的示意图。则 （A/B）点的机械能较大， （B/C/D）点的动能肯定小于A点。
7．我市积极探索建立绿色能源体系，在阳光充足的地方铺设光伏发电板，将 能转化为电能．电能充足时，利用富余的电能驱动 （选填“电动机”或“发电机”）工作，将空气压缩后储存起来；电能不足时，再利用压缩空气发电，充分发挥新能源的利用价值．
8．(1)舰载机在起飞过程中，机壳外的温度会升高，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变了机壳的内能。
(2)舰载机飞行时，喷气发动机将内能转化为 能。舰载机的喷气发动机向后喷射出高温燃气流，形成的白色气团 （选填“是”或“不是”）分子的热运动。舰载机喷出高温高压气体，同时气体也对飞机施加了推力，这说明了 ，舰载机能够升空是因为它在甲板上运动时，机翼下表面比上表面的空气流速 ，从而产生向上的升力。
二、实验题
9．为了定量研究机械能和内能之间的转化是否遵循能量守恒定律，小明利用图所示装置进行实验。重物A在下落的过程中通过滑轮、轻绳带动容器中的金属叶片与水摩擦生热，使容器中的水温度升高了，则水的内能增加 J；经过多次实验，发现重物A的机械能减少量总是稍大于水的内能增加量，为了使此装置的机械能更多的转化为水的内能，你建议小明采取的措施是 。[重物A的质量及每次下落高度保持不变，]
A组基础训练题
1．C
【详解】风力发电的过程中，消耗了风能，得到了电能，因此该过程将风能转化为了电能。
故选C。
2．D
【详解】A．能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，故A错误；
B．能量守恒定律既适用能量转化过程，又适用于能量的转移过程，故B错误；
C．“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程，所以它也是符合能量守恒定律的，故C错误；
D．根据能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变，所以不能制成永动机，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】①喷水的目的是防止车闸因温度过高而损坏，故用水来降温，故①正确；
②大客车的下降过程，是一个将重力势能转化为动能的过程，为了防止速度过快引起事故，所以要刹车减速。由于摩擦使车减速，导致了车的动能减小，高度降低，重力势能减小，所以机械能减小，故②错误；
③重力势能转化为动能的过程就是重力做功的过程，故③错误；
④刹车的过程是一个摩擦生热的过程，机械能转化为内能，故④正确。
由此可知正确的是①④。
故选B。
4．B
【详解】AB．能量与物体的运动形式有关，从宏观到微观，物质运动形式的多样性（如机械运动、分子运动、电磁运动等），决定了能量形式的多样性，即物质运动的多样性与能量形式的多样性之间有关系，故A正确，不符合题意；故B错误，符合题意；
C．由能量守恒定律可知，不同形式的能量之间可以互相转化，故C正确，不符合题意；
D．由能量守恒定律可知，能量可以从一个地方转移到另一个地方，故D正确，不符合题意。
故选B。
5．C
【详解】①试管内的冷水放入热水中变热，属于热传递，发生了内能的转移；
②煤气燃烧时，将煤气的化学能转化为内能，之后发生了内能的转移；
③火箭发射升空，将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，是能量发生了转化；
④一个球上升一个球下降，属于机械能的转移。符合题意的是①④，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．B
【详解】A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能，属于能量的转化，故A不符合题意；
B．用热水袋取暖，是热传递过程，内能从热水袋转移到其它物体向上，属于能量的转移，故B符合题意；
C．钻木取火，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于能量的转化，故C不符合题意；
D．电动机带动水泵把地下水送到地面，电动机工作时将电能转化为机械能，属于能量的转化，故D不符合题意。
故选B。
7． 不变 减小 做功
【详解】[1]小朋友从滑梯上匀速下滑，质量不变，速度不变，动能不变。
[2]小朋友质量不变，高度变小，重力势能减小；机械能等于动能和重力势能的总和，所以机械能变小。
[3]下滑过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，臀部的温度升高、内能增大，这是通过做功的方式来改变内能的。
8． 能量守恒 不会
【详解】[1]自然界中，能量的转化和转移过程中，能量既不会产生，也不会消失，即都遵守能量守恒定律。
[2]因永动机违背了能量守恒定律，所以人类不会制造出永动机。
9．符合
【详解】[1]摆球在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能而导致摆球的机械能减少，这一过程同样符合能量的转化和守恒定律，即在能量转化和转移的过程中，能的总量保持不变。
10． 不能 机械 内
【详解】[1][2][3]他设想的机械装置不可能实现，因为抽水机在此过程中，存在摩擦，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，所以机械能总量不守恒，他设想的机械装置不能实现。
11． 转移 不变
【详解】[1]人们用热水取暖，手与热水之间存在温度差，水的内能通过热传递的方式转移到手上，从而改变了手的内能，使手变暖，这个过程是能量的转移。
[2]根据能量守恒定律可知：能量的利用过程本质是能量的转移或转化过程，在转移或转化过程中，能量的总量是保持不变的。
12．(1) 方向保持不变 机械
(2) 化学 能量守恒定律
【解析】略
13． 方式二 把薯片碾碎 小
薯片燃烧放出的热量没有被水全部吸收
【详解】（1）[1]由于热空气上升，方式一中薯片燃烧产生的热量很大一部分损失到空气中，导致结果不准，所以两种加热方式中合理的是方式二。
[2]把薯片碾碎，增大了与空气的接触面积，可以使薯片充分燃烧。
（2）[3][4]由于薯片不能完全燃烧，且燃烧放出的热量不能全部被水吸收，导致水升高的温度偏低，计算出的热量偏小，根据公式可知，所测出的薯片热值偏小。
B组能力提升训练题答案
1． 小于 动
【详解】[1]同一个足球，质量相同， B点的高度大于A点，故A点的重力势能小于B点的重力势能。
[2]若不计空气阻力，足球在下落的过程中，高度减小，重力势能减小。速度变大，动能变大，故下落时，是重力势能转化为动能。
2． 热传递 做功 匀速直线 转换法
【详解】[1]改变物体内能的方式有热传递和做功，给水加热，这是通过热传递的方式改变水的内能。
[2]高温的水蒸气把橡胶塞推了出去，这是把内能转化为了机械能，热机的四个冲程中只有做功冲程实现了把内能转化为机械能。
[3]做匀速直线运动的物体处于平衡状态，要受到平衡力的作用，此时水平方向上的拉力等于摩擦力。
[4]实验中不能直接测出摩擦力的大小，只能通过二力平衡的原理，把摩擦力的大小转换为拉力的大小进行测量。
3． 机械 方向性 能量守恒
【详解】[1]电动汽车在行驶时，消耗电能，获得机械能，因此是将电能主要转化为机械能。
[2]在汽车制动时，与轮胎接触的地面、轮胎及空气等获得的内能，无法自动转化回去，这是因为能量的转移和转化具有方向性的。
[3]无论技术如何改进，汽车也不可能一边行驶，一边发电，永远运动下去，因为能量在转化过程中必然会有一部分转化为内能或做额外功消耗掉，因此，这种观念违背了能量守恒定律。
4． 做功 内 压缩
【详解】[1][2]将活塞迅速下压，活塞对压缩引火仪内的空气做功，活塞的机械能转化为空气的内能，空气内能增大，温度升高，达到棉花的着火点而燃烧。
[3]汽油机的压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合物做功，活塞的机械能转化为混合气体的内能，所以与该过程的能量转化与汽油机的压缩冲程相同。
5． 内能 方向性
【详解】[1]汽油燃烧发生化学反应，同时放出热量，所以汽油机将内能转化为机械。
[2]由于燃料燃烧放出热量，将内能转化为机械能，但燃料燃烧产生的内能不能再转化为燃料的化学能，所以能量的转化具有方向性。
6． A B
【详解】[1]由图示知，篮球弹起的高度逐渐降低，则在这个过程中，要克服摩擦做功，部分机械能转化为内能，机械能不守恒，所以B点的机械能小于A点的机械能。
[2]由图示知，C、D两点的高度比A点低，B点高度比A高，若机械能守恒，则C、D两点的动能大于A点，B点的动能小于A点的，所以可判定，机械能不守恒时，B点的运动一定比A点的小。
7． 太阳 电动机
【解析】略
8．(1)做功
(2) 机械 不是 力的作用是相互的 小
【详解】（1）舰载机在起飞过程中，机壳克服摩擦做功，机壳外的温度会升高，内能增大，这是通过做功的方式改变了机壳的内能。
（2）[1]舰载机飞行时，喷气发动机通过燃烧燃料产生高温燃气流，这些高温燃气流向后喷射，从而对舰载机产生推力，使舰载机得以飞行。在这个过程中，喷气发动机将内能转化为机械能。
[2]舰载机的喷气发动机向后喷射出高温燃气流，形成的白色气团是水蒸气遇冷时液化形成的小水滴，不是分子的热运动。
[3]舰载机喷出高温高压气体，由力的作用是相互的可知，气体也对飞机施加了推力。
[4]流体流速越大，压强越小，舰载机在甲板上运动时，机翼上凸下平，机翼下表面比上表面的空气流速小，故下表面比上表面的压强大，从而产生向上的升力，使舰载机能够升空。
9． 420 见解析
【详解】[1]的水温度升高了，根据知，水的内能增加
[2]重物A的机械能减少量，一部分机械能使滑轮克服摩擦做功，一部分转化为水的内能，同时水在吸热的同时，也在放热，所以可采取措施减小热量散失、保温、减小滑轮轮轴的摩擦 、用轻质量的绳子等。
答案第1页，共2页

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