第8节 能量的转化与守恒 知识点题库

以下情景中,关于能量转化的说法正确的是(   )


A . 钻木取火的过程中,内能转化为机械能 B . 电动机在通电转动过程中,机械能转化为内能 C . 电磁感应现象中,电能转化为机械能 D . 汽油机工作过程中,化学能转化为机械能
下列过程中,将内能转化为机械能的是

A . 汽油机的压缩冲程 B . 水蒸气顶起水壶盖的过程 C . 小孩沿滑梯下滑的过程 D . 流星在大气层中穿行的过程
字航员乘坐的返回舱,进入大气层后降落越来越快,原因是发生了能量的转化,具体为 .为了实现软着陆,在接近地面的阶段会向舱体运行的 (选填“前”或“后”)方喷气,利用 的原理,使返回舱更有效地减速

 可充电电筒的电池能反复充放电使用,既节约了资源,也保护了环境.电池充电时, 能转化为化学能,用电筒照明时,小灯泡将电能转化为 能.

 小明是个很善于把物理知识应用于实际的同学,最近他家中新安装了天然气热水器,如图所示,小明仔细观察了包装箱、热水器铭牌,获得了以下信息:①包装箱及热水器的总质量为16kg;②“堆积码层数极限”标志数为11,即该包装箱在仓储时从地面开始,平放时最大堆放层数是11层,超过则可能把最底层的包装箱压坏;③根据包装箱尺寸计算出平放时的底面积为0.4m2;④热效率为87%.表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能,有87%的转化为水的内能;⑤加热模式为“即热式”,即用热水器给水加热时,只要接通开关让自来水流过热水器,流出的水即可达到设定的水温.

小明想估测该热水器的实际热效率,以核对铭牌上的数值是否准确.他接通热水器工作开关,当流出40kg热水时,让热水器停止工作.已知当自来水的温度是15℃,热水器输出的热水温度为40℃,观察天然气表得知共用了0.15m3的天然气.天然气的热值为3.2×107J/m3 , 水的比热容4.2×103J/(kg℃),g取10N/kg.请帮小明解答下列问题:

  1. (1) 若在仓储时堆码层数达到了极限11层,则最下层的包装箱承受的压强是多大?

  2. (2) 小明在估测过程中:流过热水器的水吸收的热量是多少?天然气完全燃烧释放的热量是多少?

  3. (3) 该热水器的实际热效率是多少?

                 海水的利用

地球表面的70%以上是海洋,开发利用海洋有广阔的前景,潮汐是一种海平面周期性变化现象,海平面每昼夜有两次涨落,人们在靠近海的河口或海湾深处建大坝,在大坝中间装上水轮发电机组,涨潮时,海水通过大坝流进河口,带动水轮发电机发电;退潮时,海水又流回海洋,从相反方向带动水轮发电机发电,目前我国的潮汐电站年发电量达约为7.5×108kW•h.海水淡化和海水直接利用于工业冷却用水的相关设备、管道防腐等技术已比较成熟,部分沿海国家许多工业冷却水来自于海水.

  1. (1) 潮汐发电是将海水的能转化为电能;发电机是应用现象制成的.

  2. (2) 潮汐发电是人类利用的一种可再生能源,下列几组能源中都属于可再生能源的是(   )

    A . 水能、石油、核能 B . 风能、水能、太阳能 C . 煤炭、石油、天然气 D . 风能、地热能、核能
  3. (3) 挡海大坝要做成上窄下宽的形状(如图所示),这是因为,图中甲、乙两幅图代表涨潮发电的是图(填“甲”或“乙”)

  4. (4) 1吨煤燃烧后可发电2.5×103kW•h,我国潮汐发电每年可节约吨煤.

  5. (5) 海水作工业冷却用水主要是利用了水的大的特性.

如图所示,轨道ABC光滑,弹簧固定在水平轨道末端,小球从A处由静止滚下,撞击弹簧,至弹簧压缩最大,在这过程中,机械能转化的情况是(    )

A . 重力势能→动能 B . 重力势能→动能→弹性势能 C . 重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能 D . 小球机械能不断减小
如图所示,长度分别为L1和L2的橡皮筋和细绳,悬挂于等高的悬点上,两端各系一个质量相等的小球。现将细绳拉至水平(橡皮筋此时为原长)后由静止释放小球,当两球摆到最低点时,橡皮筋的长度变为和绳子的长度相等,不计空气阻力,此时两球的速度大小关系为(     )

A . A球速度较大 B . 两球速度相等 C . B球速度较大 D . 无法判断
如图,铜质圆环从条形磁铁的正上方由静止开始下落。在此过程中,下列分析不正确的是(   )

A . 铜环在下落过程中部分机械能转化为电能 B . 铜环落到桌面停止时其温度可能升高 C . 铜环在下落过程中铜环的重力是做功的 D . 铜环在下落过程中的机械能是守恒的
某同学观察到气象站每日放飞探空气球,如图甲,气球下吊有测量仪器,气球和仪器一起匀速上升,他认为它们的机械能增加了,增加的机械能是什么能量转化来的呢?

  1. (1) 首先排除了气球增加的机械能是由空气的内能转化而来,理由是
  2. (2) 那么增加的机械能究竟是什么能量转化而来的呢?老师做了以下实验:先把木块压入水中,当撤去压力时,木块上浮。木块升高了,同时会有一部分水下去填补木块原来占据的位置,当木块最终漂浮后,水面有所下降。气球在空气中的上升和木块在水中的上浮原理是相同的,从能量转化和守恒角度分析该同学提出的问题
“共享单车”被誉为中国“新四大发明”,一辆单车不仅体现了中国制造的魅力,还体现了低碳环保的生活理念。如图为某品牌的“共享单车”,据图回答问题:

  1. (1) 新技术:图示单车核心技术是智能锁,内置有锂电池,其规格为“3.7V 6Ah”,充电方式有以下两种:

    ①发电花鼓骑行充电:用户在蹬车骑行时,轮胎旋转带动花鼓旋转,花鼓切割磁感线发电,并通过链接稳压管给锂电池充电。则在此过程中,能量的转化是

    ②太阳能充电:车筐内置太阳能电池,若此太阳能电池接受到的太阳能平均功率为6瓦,光能转化为电能的效率为20%,则将此智能锁中的锂电池从没有电到充满电,需要小时。

  2. (2) 新理念:共享单车体现了低碳环保的生活理念。如表为某用户骑行共享单车的记录,则图中的节约碳排量是指减少气体排放。

    8.6

    1.0

    613

    累计骑行(公里)

    节约碳排量(千克)

    运动成就(大卡)

  2018年5月21日,我国长征四号丙运载火箭成功将“鹊桥号”中继星载入太空,为首次月球背面软着陆和巡视勘察等探月任务提供了保障。

  1. (1) 由于月球的遮挡,月球背面的着陆器和巡视器无法与地球直接传输信息,“鹊桥号”中继星位于图示(选填“a”或“b”)位置时,可起到信息中转作用。
  2. (2) “鹊桥号”中继星绕月球运动的过程中运动状态 (选填“保持不变”或“发生改变”)。
  3. (3) 火箭在升空过程中的能量转化是 。
如图所示,下列关于能量的叙述,正确的是(   )

A . 甲图中的食物燃烧时,是将储存在食物中的化学能转化为内能 B . 乙图中的塞子弹出,其能量转化与汽油机工作时的压缩冲程相同 C . 丙图的植物光合作用过程中,只有物质的变化,没有能量的转化 D . 丁图氢弹爆炸时释放的核能是原子核裂变产生的
我国用长征火箭发射“嫦娥”系列卫星,火箭发射升空时,燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能,再转化为火箭的能;火箭的燃料使用液态氢,主要是因为它的大;“嫦娥”卫星绕月飞行时在遭遇月食期间没有太阳光照射,卫星表面的温度会急剧下降,这是通过的方式改变物体的内能.
英国一大学生发明了一种环保发电地砖,如图所示,一旦有行人踩踏到地砖上就能够产生能量并储存起来。

  1. (1) 发电地砖装有LED 灯,每次踩踏产生电能可使灯点亮约30秒钟。根据能量的转化与守恒定律分析,LED 灯发出的光能人消耗的机械能(选填“大于”、“等于”或“小于”)
  2. (2) 踩踏地砖鞋的底部有许多凸凹不平的花纹是为了增加
科学课上老师演示了“跳舞的瓶盖”的科学实验。操作过程如下:取倒一个空矿泉水瓶,将其瓶盖倒置蘸水放于瓶口,双手快速摩擦后握住瓶身,瓶盖跳起后下落,继续握住瓶身,瓶盖重复跳起与下落,一段时间后跳动变慢直至停止。请应用运动和力、功和能、气压、热传递等相关的科学知识,说出相关操作过程中所包含的科学原理并解释“瓶盖跳舞”的原因。

小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为40L,“出水温度”设置为40℃后,开始加热。当水温达到40℃时,自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃,加热前天然气表的示数为129.96m3 , 停止加热后变为130.06m3。天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3 , 水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),1L=10-3m3。求:
  1. (1) 水箱中水的质量。
  2. (2) 水箱中水吸收的热量。
  3. (3) 该热水器的热效率。
如图所示是美的牌电热水壶铭牌,小西用该热水器在额定电压下正常工作,加热1.5L初温为20℃的水直至沸腾(100℃),所需要的的时间为6分钟,试分析:

  1. (1) 水所吸收的热量是多少?(C=4.2×103焦/千克·℃)
  2. (2) 此次烧水电热水壶的效率是多少?
  3. (3) 随着严冬的到来,小西认为该电热水壶烧水的效率会更低,请你分析原因?
如图甲,小雅用细线将太阳能小车固定在转轴上,点燃蜡烛,使小车在水平桌面上做匀速圆周运动,其运动路程与时间关系如图乙所示。

  1. (1) 小车在匀速圆周运动过程中,将蜡烛的一部分能最终转变为小车的内能。
  2. (2) 小车在匀速圆周运动过程中,受力始终不平衡,其依据是
  3. (3) 若运动过程中,小车的牵引力恒为0.3牛,且方向始终与物体运动方向相同。则运动时,牵引力做功的功率为瓦。
 2021年5月10日,成都市某小区的个别居民为图方便,将电瓶车停在电梯内过夜,从而发生一起电瓶车自燃事故。
  1. (1) 电瓶车自燃的原因很多,常见的是由于电源短路,形成大电流并产生大量的热。这一过程中,化学能转化为电能,电能再转化为 能。
  2. (2) 电瓶车在电梯内比空旷车库里更易自燃,原因是 。
  3. (3) 电动汽车一般由电池包供电。若电池包意外进水,可能引发电动汽车自燃,其机理如下:水电解→可燃性气体累积→遇明火,气体燃烧→引燃整车

    这里产生可燃性气体的化学方程为

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