第3节 能量的转化和守恒
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一、单选题
1．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．“月下棹神舟，星夜赴天河。”2021年10月16日0时23分，伴随着一轮明月，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火起飞，直冲云霄，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。中国载人航天事业再树里程碑，中华民族在苍茫宇宙间有了新的坐标点。从能量转化的角度看，火箭发射过程与图中所示的实验非常相似，其能量转化的顺序均为（ ）
A．化学能﹣﹣内能﹣﹣机械能 B．机械能﹣﹣内能﹣﹣化学能
C．内能﹣﹣机械能﹣﹣化学能 D．内能﹣﹣化学能﹣﹣机械能
3．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
4．下列四种设备中，其中利用内能转化为机械能实现对外做功的是（ ）
A．洗衣机 B．电视机 C．收音机 D．柴油机
5．某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．太阳能→机械能→电能
C．太阳能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能
6．下列事例中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A．用火箭发射人造卫星 B．用打气筒给自行车充气
C．古人使用的钻木取火 D．杯中的热水渐渐冷却
7．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
8．在下列现象中，能说明“做功的过程就是能量转化过程”的是（ ）
A．蒸发降温 B．冰放入温水中融化
C．冬天河水结冰 D．热机的做功冲程
9．下列四种现象中，只发生能的转移而不发生转化的过程是（ ）
A．冬天，用手触摸户外的金属杆时的感觉很冷 B．烧水时，水蒸气顶起壶盖
C．给电动自行车的蓄电池充电 D．燃烧汽油，汽油机工作
10．下列关于能量的说法中（ ）
①燃料燃烧时，化学能转化为内能；
②加热电器工作时，内能转化为电能；
③烤火取暖，说明内能可以转移；
④能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
A．只有①③正确 B．只有①②正确 C．只有③④正确 D．只有②④正确
11．如图所示，掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。下列说法正确的是（ ）
A．弹性小球反复跳起落下过程中，小球机械能总量保持不变
B．小球越跳越低，说明小球的一部分机械转化为其它形式的能量
C．小球越跳越低，说明能量不可能是守恒的
D．小球越跳越低，最终会停止跳动，说明小球的机械能凭空消失
12．据2021年9月29日澎湃新闻，广西南宁隆生达发电力科技有限公司声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组。该公司官网称，这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”，下列有关该装置的分析正确的是（ ）
A．根据能量守恒定律，该装置会一直转动下去
B．如果没有能量补充，该装置最终会停下来
C．发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒
D．不靠任何能量补充，该装置可实现1度电变为10度电
13．“加水就能跑的神车”一度成为舆论热点，该汽车实际是利用水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法正确的是（ ）
A．该车行驶的效率能达100%
B．氢燃料电池能将化学能转化为电能
C．水解技术制取氢气的过程不需要消耗其它能量
D．“加水就能跑的神车”不需要遵循能量守恒定律
14．有人设想的“永动机”如图所示，下列对该装置开始转动后的分析正确的是（ ）
A．该装置转动时能量不守恒
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
二、多选题
15．2021年10月16日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富搭乘神舟十三号载人飞船，开始了为期6个月的“太空出差”，六个月后将顺利返航。下列说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能
B．火箭加速升空时，动能转化为重力势能
C．空间站的太阳能电池板将太阳能转化为化学能
D．返回舱进入大气层后与大气摩擦，机械能转化为内能
16．关于如图所示的实验，下列说法正确的是（ ）
A．胶塞冲出时看到“白气”说明物体对外做功内能增加
B．“白气”是水蒸气液化生成，说明物体对外做功内能减小
C．胶塞冲出时看到“白气”这个过程中内能转化为机械能
D．酒精灯燃烧的过程，内能转化为化学能
17．下列关于能量转化的效率理解正确的是（ ）
A．某柴油机工作效率是35%，该柴油机工作时可以把35%的化学能转化为机械能
B．某太阳能电池的光电转换效率是20%，该电池可以把20%的太阳能转化为电能
C．某电动车行驶的效率是80%，该电动车行驶时可以把80%的内能转化为机械能
D．某电热水器工作的效率是87%，该热水器工作时把87%的电能转化为水的内能
18．学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中正确的是（ ）
A．只有物体做了功，我们才能说物体具有能量
B．中国的空间站要维持一定的在轨高度，需要不断的补充能量，这是因为空间站在飞行的过程中有一部分机械能转化为内能
C．人造卫星在从近地点向远地点运动过程中是重力势能转化为动能
D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变
三、填空题
19．2021年12月23日18时12分，中国在文昌发射场用长征七号改运载火箭，成功将试验十二号卫星01星、02星发射升空，火箭上升时燃气的内能转化为火箭的 ______能。
20．寒冷的冬天小亮在家做作业时，用热水袋捂手，是通过 _____的方式改变手的内能，这是能量发生了 _____（选填“转移”或“转化”）。
21．如图，这是班里的“智多星”小明同学制作的一款由形状记忆合金、5根轻杆、转轮、转轴、热水设计而成的装置，他设想轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动；离开热水，叶片形状迅速恢复。由此转轮便可以永不停息地自主转动下去。你认为这个设想______（选填“能”或“不能”）实现，理由是______。
22．能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式______为其他形式，或者从一个物体______到其他物体。而在这两个过程中，能量的总量保持不变。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，实际上，这种永动机______（选填“能够”或“不能够”）永远工作下去。
23．如图为中国03式远火弹道导弹发射时的情景，发射后导弹加速升空的过程中其机械能将_____ ，导弹引爆后会产生极大的破坏力，引爆时_____能被释放出来，转化为内能、光能等，这一过程能量的总量 _____。
四、实验题
24．如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，有的同学由这个装置联想到内燃机：
（1）酒精灯燃烧，___________能转化为 ___________能；
（2）水的温度升高，水汽化产生高温高压的水蒸气，增加了试管内物质的内能；
（3）水蒸气冲开瓶塞后，水蒸气的温度 ___________内能 ___________；
（4）水蒸气冲开瓶塞的过程，___________能转化为 ___________能，这相当于四冲程内燃机的 ___________冲程。
五、简答题
25．为了纪念伟大的物理学家爱因斯坦在100年前完成的三项重大科学发现，联合国把2005年定为“国际物理年”，在纪念活动中，小伟展示给大家一幅“特殊烧水装置”图，表达了他对自然界中能量转化规律的理解。
（1）请结合本图内容，说明能量在自然界中的转化规律。
（2）在生产、生活中有许多涉及多次能量转化的事例，请试举一例（至少涉及两次能量转化）
六、综合题
26．能量转化和守恒定律是许多科学家经过长期探索才建立起来的，是科学史上重大发现之一。
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。1664年，笛卡尔用物体的质量（单位kg ）和其速度（单位m/s）的乘积来表示“能量”；1684年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来表示“能量”；1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用通过一定距离）来表示“能量”。
材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化提供了必要条件。
材料三：焦耳通过400多次的实验，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，笛卡尔所表示的“能量”的单位是______；
（2）如图所示是焦耳实验的装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，这个过程中______（填能的一种形式）转化为水的内能；
（3）结合材料分析，以下观点正确的是______。（可多选）
A．伟大科学家的观点都是正确的
B．测量工具的发展有助于科学理论的研究
C．对科学的认识是一个不断修正完善的过程
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
2．A
3．D
4．D
5．C
6．A
7．B
8．D
9．A
10．A
11．B
12．B
13．B
14．B
15．AD
16．BC
17．ABD
18．BD
19．机械
20．热传递 转移
21．不能 永动机违背了能量守恒定律
22．转化 转移 不能够
23．变大 化学 不变
24．化学 内 降低 减小 内 机械 做功
25．略
26．kg·m/s 机械能 BC
