浙教版科学九上第三章 第8节 能量的转化与守恒同步练习（优生加练）
试卷更新日期：2021-07-25 类型：同步测试
一、单选题
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1. 将一物体从地面竖直上抛，物体上抛运动过程中所受空气阻力大小与速度大小成正比，设物体在地面时的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地的过程中，物体的机械能E与物体距离地面高度h的关系，如下图所示中描述正确的是（ ）A、
B、
C、
D、
2.如图是某地使用的“风光互补”景观照明灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池．下列解释合理的是（ ）
A、光电池板是将电能转化为光能 B、小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能 C、照明灯是将内能转化为电能 D、蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能3.如图所示试管中装有水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮，加热试管使水沸腾后，小叶轮转动，下列说法正确的是（ ）
A、玻璃管口冒出的“白气”是汽化成的水蒸气 B、小叶轮的转动是内能转化为机械能 C、小叶轮的转动是机械能转化为内能 D、内燃机中的压缩冲程与此相同4. 根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（ ）A、出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进 B、电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止 C、两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面 D、孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年5. 如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的 O 点，自由伸长到 B 点，小科用该装置进行了两次实验：第一次将一小物体 m 靠在弹簧旁，但不固定，并把弹簧压缩到A 点，然后释放，小物体能运动到 C 点静止，测量 AC 长度为 L；第二次将物体 m 系在弹簧上，也在 A 点由静止释放，直到最后静止，小物体通过的总路程为 S．若物体与水平地面间的滑动摩擦力大小不变，试判断下列说法中正确的是（ ）
A、第一次，物体从A 到B 动能越来越大，从 B 到C 动能越来越小 B、第二次物体静止后，弹簧可能存在弹性势能 C、第二次物体运动的总距离 S 一定等于 L D、第二次物体一定停在B 点6. 如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列叙述中正确的是（ ）
A、小球所受弹簧的弹力始终比重力大 B、小球的速度一直在减小 C、小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力 D、小球的机械能在不断减少7. 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8. 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3m，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、2.5h9.如图所示，是国产歼-15舰载机正在“辽宁号“ 航母上进行阻拦着舰时的情景：战机呼啸着舰，机尾挂钩精准钩住阻拦索，在阻拦索的拉力帮助下，使战机在航母的飞行甲板上短距离滑行便停下来．根据对舰载机着舰过程的介绍可判断，舰载机在滑行过程中（ ）
A、受平衡力的作用 B、其机械能逐渐减小 C、使“辽宁号”航母的内能减小 D、使“辽宁号”航母的机械能减小二、填空题
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10. 如图所示，连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于O点．小幅度向左或向右改变小球位置，小球仍能静止．现较大幅度改变小球位置，把小球移至A点后使其静止，然后释放．
(1)、小球向右运动过程中速度最大点出现在（选填“O点”、“O点左侧”、“O点右侧”、“都有可能”）；(2)、小球第一次向右经过O点至到达最右端B的过程中能量转化情况为；(3)、小球最终静止的位置是（选填“O点”、“O点左侧”、“O点右侧”、“可能是O点，也可能偏左或是偏右”）．11.如图，小明利用两个倾角不同的斜面进行实验．若甲乙斜面光滑，则拉力F甲F乙 ． 将木块分别从两光滑斜面顶端自由释放，则木块到达斜面底端的速度v甲v乙 ． （选填“>”、“<”或“=”）
12.世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的创意，比如：蒸汽机和汽油机，它们工作时，能的转化过程是 ． 图中是汽油机的工作原理图．
13. 一台水泵每秒钟内可把76.5kg水扬高10m，带动水泵的电动机的输入功率为12kW，电动机的效率是85%，g=10N/kg，则水泵的效率是。14.众所周知，爱因斯坦是一位伟大的理论科学家，他曾发明过“环保”不耗电的电冰箱．这种电冰箱内部有一种小型的浸入式致冷器，它能浸在需要冷却的液体中。这种电冰箱根本不需要常规电源，它的运行仅靠水龙头的压力，带动一台射水泵，从而在一个气室内产生真空，水和少量甲醇则在此处化为蒸气．管中甲醇会慢慢用完，但是这种液体不仅价格便宜，而且很容易弄到。这种冰箱在工作时，被冷却的液体内能（选填“增大”、“减小”），
你认为这种不用电的冰箱（选填“遵守”或“不遵守”）能量守恒定律。
15. 电动汽车、平板电脑和智能手机等都大量使用锂电池：
(1)、锂电池充电时将电能转化为能。(2)、锂电池内部会对电流产生阻碍作用，称为电源的内阻。锂电池接入电路时简化为下图模型如图甲所示。锂电池的内阻r随温度的变化如图乙所示。与夏季相比，在冬季使用时一开始输出电流会变小，请结合甲、乙两图加以解释。16. 小灯泡(点光源)发出的光沿半径向外传播，在单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的光能叫做光强．有同学设计并进行了如图1所示的实验：将一个“6伏，8.0瓦”的小灯泡接入电路，使之正常发光，在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强传感器，以测定与光源间距为d时相应的光强值I，测得多组数据；将数据标在I-1/d2坐标图2上，得到一根过原点的直线．如图3，L1、L2为两盏额定电功率为200瓦照明用的路灯，其发光效率与光能的传播规律同上述实验．L1 ， L2安装在离地面高5米处，P为路灯连线中点的正下方路面上的一点，为使照射到P点的光强不小于0.013瓦/米-2 ， 则相邻两盏路灯之间的最远距离为 ． (已知S球表面积=4πR2 ， R为球半径；参考数据：sin35.52°=0.581，sin39.42°=0.635，sin19.33°=0.331)
17.如图所示，是世界上早期的蒸汽汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水的能增加，再转化为汽车的能，使汽车前进。
三、解答题
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18. 光滑斜面甲与水平面AB平滑连接。从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图甲。在 AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB＝3 AC，如图乙。回答下列问题：
(1)、如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系及理由。
(2)、要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应在甲斜面上多高处静止释放并说明理由。19. 我们所学的科学教科书的前言中提到了“科学家伽俐略被教堂顶上吊灯来回摆动所吸引， 他观察到灯摆动时，每来回摆动一次所需的时间几乎相等。于是他将手指按在手腕上，利用脉搏跳动来测定灯来回摆动所需时间，经过多次反复测试，终于证明了‘他自己的设想’是正确的，从而得出了一个一般性的结论，后来人们利用该结论发明了摆钟。”那么吊灯往返摆动的时间长短与哪些因素有关呢？小明和小刚分别提出了下列猜想。小明猜想：摆动的时间长短可能与系吊灯的绳长 (即摆长)有关；小刚猜想：摆动的时间长短可能与吊灯的摆动幅度有关。于是他们按如图所示进行实验，在一根细绳一端拴一个小球，另一端固定于支架上，让小球自由往返摆动，并记录数据如下表：
实验序号
摆长(厘米)
摆动幅度(厘米)
小球往返摆动20次所需时间(秒)
小球往返摆动一次所需时间(秒)
1
100
5
40
2.0
2
100
8
40
2.0
3
80
5
30
1.5
根据上述资料和实验数据，请你一起来回答下列问题：
(1)、文中画线处提到“他自己的设想”指的是。(2)、除了小明和小刚的猜想外，请你自己对此也另提一个合理的猜想。(3)、要完成上述实验，除图中所示器材外，还需要的测量仪器有和。(4)、实验中，他们俩不是直接测量记录来回摆动一次所需的时间，而先测量来回摆动 20 次所需的总时间再计算出来回摆动一次所需的时间长短，这样做的目的是为了。(5)、从表中数据得出(填“小刚”或“小明”)的猜想正确。(6)、摆钟是利用本实验的结论制成的。若某一摆钟变慢了，要重新调准它，应将其摆长调(填“长”或“短”)些。
20. 光滑斜面甲与水平面AB平滑连接。从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图甲。在 AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB＝3 AC，如图乙。回答下列问题：如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系及理由。
21.以汽油为燃料的助动车，由于燃烧不充分和对环境造成污染等原因．已逐步被电动自行车取代（如图）．下表是泰州飞龙电动自行车整车技术性能的一些数据．
最高车速 6m/s 一次充电以最高车速行驶时的持续里程 50km 一次充电贮存的能量 1.8×106J 蓄电池电压 36V 骑行最大噪声 ≤62dB 
(1)、请你写出电瓶车在下列使用过程中的能量转化：电瓶放电：；电瓶车刹车的过程中：。
(2)、电瓶车与摩托车相比，电瓶车有什么优点？（至少写两点）(3)、以这种品牌的电瓶车为例，如果蓄电池贮存的能量全部用于车辆行驶，当车以6m/s 的速度在水平路面上匀速行驶时，电瓶车的功率是多大？(4)、这种电动车以最高车速行驶时，电路中的电流是多少安？22. 阅读短文，回答问题电动汽车是环保的交通工具，行驶时蓄电池给电动机供电，电动汽车的主要部分参数如表所示，如图甲所示，在测试过程中，司机和一名陪同人员上车。司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶30km，电池剩余容量为58kW·h，陪同人员负责记录测试数据，已知司机和陪同人员的质量均为70kg，汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%，g取10N/kg：
空车质量
1360kg
轮胎与地面总接触面积
400cm2
蓄电池最大容量
68kW·h
最高车速
120km/h
最大功率
90kW
最大续航里程
180km
为了节能，车靠近目的地前可采用“再生制动”的方法∶在车速逐渐减到60km/h的过程中，不采用机械刹车，由于电动汽车继续行驶，带动电机逆向发电，将电能存储在蓄电池内。
(1)、在此测试过程中，电动汽车匀速行驶30km，该电动汽车将电能转化为机械能的效率为多少？(2)、如图丙是小明设计的车速提醒电路，R为定值电阻，Ry的阻值随车速的变化而改变。当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速。图丁是Ry的阻值与车速关系的图像。图戊是车速从0加速到100km/h过程中，Ry消耗的电功率随电流变化的图像，则图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值为多少欧姆？当车速达到75km/h时，此时电压表的示数为多少伏？23. 某汽车在平直路面上以72km/h的速度匀速行驶1h的过程中，消耗了4.8kg汽油，汽油燃烧释放能量的40%随废气通过热电转换装置，如图所示(汽油热值近似取q=5×107J/kg，设汽油在气缸内完全燃烧)。
(1)、图示时刻，四冲程汽油机处于冲程；(2)、若上述过程中汽油燃烧释放能量的30%用来驱动汽车行驶，求汽车所受的阻力f；(3)、研究表明新材料的出现可将热电转换装置的效率大幅提高到15%，据此计算，上述过程中随废气排放的能量通过转换装置后可获得多少电能？24. 氢燃料是一种绿色能源，氢燃料电池的工作原理如图所示：
(1)、氢燃料电池在放电时将能转化为 能；(2)、已知某氢燃料电池车的电动机的输出功率为40kW，以72km/h的速度在水平道路上匀速行驶。求此时汽车与地面之间的摩擦力；(3)、在上一问的基础上，若汽车匀速行驶了180km，该燃料电池车能量转化的效率为60%，求需要消耗的氢气的质量(氢气的热值为1.5×108J/kg)。25. 如图为天台某十字路口可移动的太阳能红绿灯。这种太阳能红绿灯的主要技术参数见下表。白天太阳能电池板给红绿灯供电，同时多余的电能又给蓄电池充电。在阴雨天和晚上，蓄电池又给红绿灯供电，使红绿灯能连续工作。光电转换效率η
有效受光面积S
工作电压U
每个信号灯规格U、P
使用条件T
30%
0.5㎡
24V
24V、30W
-30℃～70℃
(1)、在晴朗的白天，太阳能电池板工作时将太阳能转化为能。(2)、设一天有效受光时间为8小时，每平方米的面积上太阳辐射的功率P0=1×103瓦，则这种太阳能红绿灯电池板一天获得的太阳能是多少焦耳？(3)、这种太阳能红绿灯分前、后、左、右四组，每组又由红、黄、绿三灯组成，共有12个信号灯。它正常工作时，干路电流是多大？(4)、太阳能红绿灯电池板一天获得的电能，可供它连续正常工作几小时？26. 甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比，与雨滴下落速度v的平方成正比，即f=kSv2（其中k为比例系数，是个定值），雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为r，密度为ρ，比热为c，球的体积为V= r3。（注：所有结果均用字母表示）(1)、半径为 r 的雨滴重力为。(2)、在接近地面时，大雨滴的下落速度小雨滴的下落速度（选填“大雨”“等于”“小于”），写出推理过程。(3)、假设半径为 r 的雨滴在近地面下落 h 高度的过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，则雨滴的温度升高了多少？27. 随着世界性能源危机的日益加剧，一向为人们所唾弃的垃圾也身价倍增，变成了能源再生的“宝库”。利用垃圾的一种方式就是将垃圾填埋后，通过厌氧发酵产生沼气，这些沼气燃烧，产生高温燃气，推动汽轮机转动，汽轮机驱动发电机来发电。(1)、根据上面的短文，请你将垃圾发电过程中的能量转化填写完整。
(2)、垃圾填埋后产生的沼气是一种（填“可再生”或“不可再生”）能源．利用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比有哪些优点（写出一条）：。(3)、若每吨填埋垃圾可产生沼气150m3 ， 集中收集后可发电250kW•h，已知沼气的主要成分是甲烷，其热值为2.0×107J/m3 ， 则沼气发电的效率为多少？四、综合说理题
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28. 图甲是运动员在进行撑杆跳高的示意图，图乙 0-t 1 表示人手拿撑杆助跑时段，t 1 -t 2 表示人助跑结束到撑杆形变最大的时段，t 2 -t 3 表示撑杆形变最大时到撑杆离手的时段，t 3 -t 4 表示撑杆离手时到人越过横杆下落到地面前的时段。（整个过程中不考虑空气阻力、人和撑杆之间的摩擦产生的能量损耗）。请你在图乙中画出运动员在撑杆跳高的整个过程中运动员的机械能变化的大致图像，并对图像各段的变化情况做出解释。
29. 如图所示是某研究小组精心设计的一种机械，高处的水通过左侧的管道向下流动，水流冲击叶片，叶片的转动带动砂轮转动，就可以打磨需要的工件，同时带动右侧的抽水器将水从低处抽到高处，继续向下流动，从而永不停歇。你认为这种机械是否能够一直工作下去？请说明原因。
30. 英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀、冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师按照“斯特林发动机”原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。
31. 如图所示为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连，运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，最终到达最低点C。请分析下落过程中运动员的动能、重力势能和绳弹性势能的变化，并请从力的角度分析整个下落过程中运动员速度的变化。（忽略空气阻力）