初中物理十五個二級主題09能量能量的轉化和轉移精練含解析

Page1二級主題09能量、能量的轉化和轉移（精練）◆能量、能量的轉化和轉移二級主題綜合訓練題一、選擇題1.（創(chuàng)新題）能量的轉化是自然界普遍的現(xiàn)象．下列關于能量轉化的觀點錯誤的是（）水果電池光合作用鉆木取火電磁感應A.水果電池是電能轉化為化學能B.光合作用是光能轉化為化學能C.鉆木取火是機械能轉化為內能D.電磁感應現(xiàn)象是電能轉化為機械能【答案】AD【解析】A.水果電池是化學能轉化為電能B.光合作用是光能轉化為化學能C.鉆木取火是機械能轉化為內能D.電磁感應現(xiàn)象是機械能轉化為電能2.在舉重競賽時，一運動員在第一階段把150Κɡ的杠鈴很快舉過頭頂，其次階段使杠鈴在空中停留3S。下列關于運動員對杠鈴做功的說法，正確的是（）A.他在第一階段內沒做功B.他在其次階段內沒做功C.他在兩個階段內都沒做功D.他在兩個階段內都做了功【答案】B【解析】運動員在第一階段把杠鈴舉過頭頂，他對杠鈴施加了力的作用，且使杠鈴在力的作用下增大了勢能，所以他對杠鈴做了功；在其次階段，運動員用力舉著杠鈴在空中停留3S，在這3S內運動員雖然對杠鈴仍用力的作用，但杠鈴的重力勢能（動能為零）沒有發(fā)生變更，所以他沒有對杠鈴做功。此題也可依據運動員在第一階段內對杠鈴施加力的作用，并使杠鈴在力的方向（豎直向上）通過了一段距離來推斷他在第一階段內對杠鈴做了功；在其次階段內，杠鈴沒有在力的方向上通過距離，所以他對杠鈴沒有做功，用這兩種方法推斷力是否做功是等效的?！驹斀庖族e點】在其次階段，運動員用力舉著杠鈴在空中停留3S，為什么沒有對杠鈴做功。理解的方法是：在這3S內運動員雖然對杠鈴仍用力的作用，但杠鈴的重力勢能（動能為零）沒有發(fā)生變更，因為做功的過程是能量變更的過程，由于能量沒有發(fā)生變更，所以他沒有對杠鈴做功。當然了，也可以用其他方法分析。3.（2024黑龍江龍東農墾森工）目前長沙城區(qū)的老居民小區(qū)正在進行水路改造，改造中用到了一種打孔工具﹣﹣沖擊鉆，沖擊鉆工作時，鉆頭在電動機的帶動下不斷地沖擊墻壁，打出圓孔，如圖所示，沖擊鉆在工作過程中，其能量轉化關系是（）A．內能轉化為機械能 B．內能轉化為電能 C．只有機械能和內能的轉化 D．有電能、機械能和內能的轉化【答案】D【解析】（1）當電流通過電動機時，電流做功，消耗電能轉化為機械能和內能；（2）鉆頭沖擊墻壁，克服摩擦做功，將機械能轉化為內能；由此分析可知，在該過程中存在電能、機械能和內能的轉化。4．現(xiàn)在流行一款鞋，穿上它走路時，鞋會發(fā)光，站著不動就不會發(fā)光。則這款鞋發(fā)光的原理，從能量轉化的角度分析正確的是（）A．機械能轉化為電能，再轉化為光能 B．電能轉化為機械能，再轉化為光能 C．機械能轉化為光能，再轉化為電能 D．光能轉化為機械能，再轉化為電能【答案】A【解答】穿上鞋走路時，具有機械能，鞋會發(fā)光，具有光能；依據題意可知，該鞋（發(fā)電鞋）的工作原理是電磁感應現(xiàn)象，先是機械能轉化為電能，電能又轉化為光能。5.生活中涉及能量轉化的事例有很多。下列事例正確的是（）A.人運動時，糖原氧化的化學能轉化為人運動的機械能和熱能。B.汽車運動時，汽油燃燒，化學能轉化為勢能。C.試管中的水蒸氣把橡膠塞彈出（試驗時留意平安），水蒸氣對橡膠塞做功，將水蒸氣的內能轉化成了橡膠塞的機械能。D.電流流過電爐絲，電流做了功，將電能轉化成了電爐絲的內能?！敬鸢浮緼CD【解析】要相識不同形式能量之間的轉化。要看這種能量用于什么目的，要是用于物體運動，就是轉化為動能；要是用于物體被舉高，就是轉化為重力勢能；要是用于物體發(fā)光，就是轉化為光能；要是用于物體發(fā)熱，就是轉化為熱能；要是用于物體彈性形變，就是轉化為彈性勢能；等等。【詳解易錯點】汽油燃燒，一般多數同學會答化學能轉化為是熱能。但要知道汽車運動時，產生的動能是汽油燃燒獲得內能，推動活塞做功的結果。所以，汽車運動時，汽油燃燒，化學能轉化為動能。6．下列說法中正確的是（）A．風力發(fā)電機可以將機械能轉化為電能 B．太陽能電池可以將太陽能轉化為電能 C．電暖氣正常工作時，主要是將電能轉化為機械能 D．電風扇正常工作時，主要是將電能轉化為機械能【答案】ABD?！窘馕觥客茢嗄芰康霓D化，我們主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，總是消耗的能量轉化為得到的能量。A.風力發(fā)電機是利用電磁感應現(xiàn)象工作的，工作時將機械能轉化為電能，故A正確；B.運用太陽能電池的目的是將太陽能轉化為電能，儲存起來再加以利用，故B正確；C.電暖氣是利用電流的熱效應工作的，是將電能轉化為內能，故C錯誤；D.電風扇工作時，主要是將電能轉化為機械能，使風扇轉動，故D正確。7．前段時間，“加水就能跑的神車”事務一度成為輿論熱點，該汽車實際是利用車內水解制氫技術獲得氫氣，通過氫燃料電池給車供應動力（該技術成本很高，目前仍處在試驗階段），但被曲解為“加水就能跑”。下列對該事務的看法錯誤的是（）A．氫燃料電池是將氫氣的化學能轉化為電能 B．水解技術制取氫氣的過程肯定要消耗其它能量 C．對于熱點事務要遵從科學原理，不能盲從更不能以訛傳訛 D．該車行駛的能量最終來源于水，水是一種能源【答案】D【解析】A.氫燃料電池是將氫氣的化學能最終轉化為電能，再用來驅動汽車的，故A正確；B.依據能量守恒定律，水解技術制取氫氣的過程肯定要消耗其它能量，故B正確；C.由科學常識可知，對于熱點事務要遵從科學原理，不能盲從更不能以訛傳訛，故C正確；D.該車行駛的能量最終來源于用水制出的氫氣，但不能干脆說水是這里的能源，故D錯誤。8.在下列現(xiàn)象中，能量轉化的說法錯誤的是（）A.用鋸鋸木頭，過一會鋸條變熱了，是機械能轉化為內能B.木材燃燒，發(fā)光發(fā)熱，是內能轉化化學和光能C.植物進行光合作用，是光能轉化為化學能D.電動機通電后轉動起來，是電能能轉化機械能【答案】B【解析】能量的轉化是特別普遍的，各種形式的能量在肯定條件下都可以相互轉化。正確區(qū)分轉化前、后能量的存在形式，理解轉化過程，即可推斷能量是怎樣轉化的。二、填空題1.目前利用太陽能的方式有三種：一是光熱轉換，比如把水等物質加熱，生活中常見的這種轉換設備是______；二是______轉換，比如光照到樹葉上發(fā)生光合作用；三是光電轉換，即把太陽能干脆轉換為______能，實際應用有______電池?！敬鸢浮刻柲軣崴鳎还饣浑?，太陽能．【解析】太陽能是各種可再生能源中最重要的基本能源，生物質能、風能、海洋能、水能等都來自太陽能，廣義地說，太陽能包含以上各種可再生能源。太陽能在地球上可以轉化成各種形式的能的。比如太陽能轉化為電能；太陽能轉化為內能；太陽能轉化為機械能；太陽能轉化為化學能。干脆利用太陽能的方式：一是光熱轉換，生活中的例子是太陽能熱水器，是把太陽能轉化為水的內能；

二是光-化學轉換，包括半導體電極產生電而電解水制氫、利用氫氧化鈣或金屬氧化物熱分解儲能等。三是光電轉換，是把太陽能干脆轉換為電能，生活中常用的太陽能電池就是把太陽能轉化為電能的設備。2．將塑料梳子在化纖衣服上摩擦幾下，再將梳子的一端靠近小紙片，會看到小紙片被，這種現(xiàn)象叫摩擦起電；在摩擦起電過程中，機械能轉化為能和內能．【答案】吸引；電．【解析】（1）兩個不同的物體相互摩擦時，使電荷轉移從而使物體帶電，帶電體可以吸引輕小物體．（2）在摩擦起電過程中，機械能轉化為電能和內能．塑料梳子與化纖衣服摩擦后，使梳子帶電，可以吸引輕小的小紙片，這是摩擦起電現(xiàn)象．在摩擦起電過程是電子的轉移過程，把機械能轉化為電能和內能．3.（2024新疆兵團）2024年5月5日，我國長征五號B運載火箭首飛勝利，為我國空間站建設奠定了基礎：(1)長征五號B運載火箭穿越大氣層時，火箭上部外殼——整流罩溫度上升，其分子的動能_________（填“增大”或“減小”），其內能的變更是通過_________（填“做功”或“熱傳遞”）的方式實現(xiàn)的。火箭發(fā)動機在沒有空氣的環(huán)境中_________（填“能”或“不能”）正常工作；(2)將來兩三年我國將完成中國空間站的建設?？臻g站運行時，其動力補充來源于_________次能源——太陽能。有陽光時，空間站利用光伏發(fā)電的功率為60kW。1h發(fā)電_________kW?h。空間站以7.8×103m/s的速度運行一年，通過的路程為_________光年?！敬鸢浮?1)增大(2)做功(3)能(4)一(5)60(6)2.6×10-5【解析】整流罩溫度上升，分子熱運動加劇，分子動能增大。整流罩克服空氣摩擦做功，是通過做功變更內能?；鸺l(fā)動機自帶燃料和助燃劑，可以在真空中工作。太陽能可干脆獲得利用，屬于一次能源1h發(fā)電空間站以7.8×103m/s的速度運行一年，通過的路程為光年三、分析簡答題1.下列各種現(xiàn)象中，哪些發(fā)生了能量的轉移，哪些發(fā)生了能量的轉化?假如是能的轉化，請指出是什么能轉化成什么能?(1)木柴燃燒，發(fā)光和熱(2)植物的光合作用(3)手捧熱水袋取暖(4)流水沖轉水輪機(5)水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電【答案】見解析。【解析】手捧熱水袋取暖，熱水袋溫度降低，內能削減，手溫度上升，內能增加，是能量轉移的實例；流水沖轉水輪機，流水的機械能減小，水輪機的機械能增大，機械能轉移。所以（3）（4）發(fā)生了能量的轉移.（1）（2）（5）是能量轉化的實例。(1)木柴燃燒，發(fā)光和熱是化學能轉化為光能和內能；（2）植物的光合作用是光能轉化為化學能；(5)水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電是機械能轉化為電能2.說明下列各物體具有什么形式的機械能。（1）手表里上緊的發(fā)條；（2）舉高的鉛球；（3）空中飛行的炮彈；（4）豎直上拋的小球在最高點時?！敬鸢浮浚?）上緊的發(fā)條發(fā)生了彈性形變，它具有彈性勢能；（2）舉高的鉛球具有重力勢能；（3）空中飛行的炮彈，因為它在運動而具有動能，又因為它在高處而具有重力勢能；（4）豎直上拋的小球在最高點時速度為零，所以它沒有動能，但因為它在高處，所以它具有重力勢能。【解析】一切運動的物體都具有動能，同時，舉高的物體具有重力勢能，而發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能，因此可得答案。本題也可以考查學生“列舉實例”，回憶能量的有關學問來解答。所以，本題可以評價學生是否知道能量及其存在的不同形式?？疾榈哪繕藢儆趯W問領域中的“了解”水平?！驹斀庖族e點】本題重點檢測動能、重力勢能、彈性勢能的辯別。不僅要記住動能、重力勢能和彈性勢能的概念，而且要從物體的表現(xiàn)中確認確定動能、重力勢能、彈性勢能的影響因素，精確把握能量的影響因素是辯認能量種類的重要依據。能量的而形式是多種多樣的。要求能夠列舉一些生活和問題中與能有關的實際事例，用自己的語言表述，能量的形式不僅限于物理的，也可以是化學、生物、自然地理等各學科的，體現(xiàn)學科的滲透。3.某同學做“蹦蹦床”運動，試分析他從下落接觸到“蹦蹦床”再被彈起后，然后再上升過程中的能量變更狀況。【答案】見解析?！窘馕觥客瑢W接觸到蹦蹦床到蹦蹦床達到最低點過程中，同學的重力勢能和動能都轉化為蹦蹦床的彈性勢能，蹦蹦床從最低點回復到同學剛好離開蹦蹦床的過程中，蹦蹦床的彈性勢能轉化為同學的動能和重力勢能，同學上升過程中，同學說動能轉化為重力勢能。四、綜合應用題1.1905年被譽為“愛因斯坦奇跡年”，為紀念“愛因斯坦奇跡年”100周年和愛因斯坦逝世50周年，2004年6月聯(lián)合國大會將2005年定為“世界物理年”．除“相對論”以外，愛因斯坦的另一重大貢獻是正確說明了“光電效應”現(xiàn)象，為量子理論的發(fā)展作出了重要貢獻．在光電效應的諸多應用中，當前最值得關注的是光電池．如圖所示是表示光電池工作原理的示意圖：當太陽光照耀到組成光電池的疊在一起的兩片不同的半導體的表面時，將會產生光電效應，從而使電路中產生電流．回答下列問題：（1）從能量轉化的角度看，光電池是將能轉化為能的裝置．（2）在紀念活動中，小明同學將他獨創(chuàng)的令人稱奇的“關門裝置”（如下圖）展示給大家．1）依據圖中場景，請你從A、B、C、D、E、F、G中任選三個環(huán)節(jié)，指出各自涉及的物