143能量的轉(zhuǎn)化和守恒（專題訓(xùn)練）（原卷版）

14.3能量的轉(zhuǎn)化和守恒（專題訓(xùn)練）【五大題型】TOC\o"13"\h\u【題型1不同形式的能量】 1【題型2能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移】 1【題型3能量守恒定律】 4【題型4能量的利用效率】 6【題型5能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移的方向性】 10【題型1不同形式的能量】 1．（2022?芝罘區(qū)一模）關(guān)于功和能的關(guān)系，下列說法正確的是（）A．物體具有的能越多，它做的功越多 B．物體有了能就一定正在做功 C．能量的轉(zhuǎn)化是通過做功實現(xiàn)的 D．做功的物體不一定具有能2．（2022秋?欽南區(qū)校級期中）為紀(jì)念一二?九運動，我縣很多學(xué)校開展了形式多樣的文藝匯演活動，如圖為東新中學(xué)某班級學(xué)生正整整齊齊地站在鮮紅的舞臺上表演大合唱，則下列分析正確的是（）A．舞臺呈紅色是因為舞臺吸收了白光中的紅色光 B．舞臺上站得整整齊齊的學(xué)生彼此之間都是靜止的 C．判斷表演的學(xué)生站得整整齊齊是利用了光的反射規(guī)律 D．舞臺上站得整整齊齊的學(xué)生沒有能量3．（2022秋?達川區(qū)期中）說明下列物體具有哪種形式的能量。龍卷風(fēng)主要具有能。原子彈、氫彈具有能?！绢}型2能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移】 4．（2023?芙蓉區(qū)校級三模）關(guān)于下列各圖中所涉及到的能量轉(zhuǎn)化進程，描述不正確的是（）A．圖甲中水力發(fā)電時，機械能轉(zhuǎn)化為電能 B．圖乙中搓手取暖時，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．圖丙中給充電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D．圖丁中電水壺給水加熱時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能5．（2023?海淀區(qū)校級三模）如圖所示，聯(lián)合收割機工作時不斷向卡車輸送糧食，當(dāng)聯(lián)合收割機與卡車以相同速度做勻速直線運動時，下列說法中正確的是（）A．卡車對地面壓力不斷減少 B．卡車相對于地面是靜止的 C．卡車的動能保持不變 D．工作中的聯(lián)合收割機的發(fā)動機不斷消耗燃料將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能6．（2023?秀嶼區(qū)模擬）2023年4月14日晚，我國境內(nèi)進行了一次陸基中段反導(dǎo)攔截技術(shù)試驗，試驗達到了預(yù)期的目的。陸基中段反導(dǎo)攔截技術(shù)主要是指在大氣層外、洲際彈道導(dǎo)彈的飛行中段攔截來襲導(dǎo)彈，要在飛行中段對來襲導(dǎo)彈進行雷達識別、判斷軌跡和速度，并進行跟蹤，再發(fā)射攔截彈和來襲導(dǎo)彈彈頭對撞完成攔截。下列說法不正確的是（）A．燃料在發(fā)動機內(nèi)燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為攔截彈的機械能和內(nèi)能 B．?dāng)r截過程中，攔截彈與來襲導(dǎo)彈相對運動 C．?dāng)r截導(dǎo)彈在加速升空的過程中，受到非平衡力的作用 D．導(dǎo)彈在上升過程中重力變大7．（2023?銀川二模）油香是寧夏特色名吃，色澤金黃，口感香軟。在油香的制作過程中，以下說法正確的是（）①油香“香氣四溢”，說明分子在不停地做無規(guī)則運動②油香能被炸成金黃色，是因為油的沸點比水的沸點低③木柴燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能④油煙機抽走油煙的過程利用了流體中流速大的地方壓強?、萦拖惚粨{成圓形，說明力可以改變物體的形狀A(yù)．①②③⑤ B．①③⑤ C．①③④⑤ D．②③④⑤8．（2023?槐蔭區(qū)三模）（多選）配套千萬千瓦級風(fēng)、光電基地，河北豐寧抽水蓄能電站將低谷過剩電能轉(zhuǎn)換為高峰電能，被譽為世界最大的“超級充電寶”。抽水蓄能電站在用電低谷時，用過剩電力抽水儲存，在用電高峰時放水發(fā)電。如圖所示，當(dāng)風(fēng)、光發(fā)電盤大用不完時，電站從下水庫向上水庫抽水蓄能（a）；當(dāng)風(fēng)、光發(fā)電量不足時，電站則向下水庫放水發(fā)電（b）。下列說法中正確的是（）A．光伏發(fā)電是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能 C．電機抽水是將電能轉(zhuǎn)化為機械能 D．放水發(fā)電是將水能轉(zhuǎn)化為電能9．（2023?連云港）如圖所示，兩種不同的金屬絲組成一個閉合回路，觸頭1置于熱水杯中，觸頭2置于冷水杯中，此時回路中電流表指針就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這是溫差電現(xiàn)象。此過程中能轉(zhuǎn)化為能。10．（2023?藁城區(qū)二模）如圖所示是航母上簡化的蒸汽彈射裝置，高壓蒸汽推動活塞，使艦載機在2s內(nèi)達到起飛速度，此過程艦載機受力（選填“平衡”或“不平衡”）；蒸汽彈射裝置工作時把能轉(zhuǎn)化為機械能。11．（2023春?南城縣校級月考）2018年4月1日，“光谷量子號”有軌電車開始載客試運營，開通了交路1和交路2兩條線路?！肮夤攘孔犹枴辈捎昧四芰炕厥障到y(tǒng)，例如電車下坡時，為了保持勻速運動，會帶動發(fā)電機發(fā)電進行“剎車”，這個過程把能轉(zhuǎn)化為能供電車使用，更加節(jié)能環(huán)保?！绢}型3能量守恒定律】 12．（2023?岳陽一模）關(guān)于如圖所示的實驗，說法正確的是（）A．圖甲中滾擺上下運動時達到的最高點越來越低，說明這個過程中能量不守恒 B．圖乙中試管內(nèi)的水沸騰后水蒸氣將軟木塞推出，水蒸氣對外做功，內(nèi)能增加 C．圖丙中相同質(zhì)量的水和煤油加熱相同時，煤油升溫更高，煤油吸熱能力強 D．圖丁用發(fā)聲的音叉接觸水面，水面水花四濺，說明聲音是由物體振動產(chǎn)生的13．（2023?興慶區(qū)校級一模）下列關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化和守恒的說法中錯誤的是（）A．高山上滾下的石塊越來越快，說明重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 B．酒精燃燒時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．熱機工作時，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 D．人們對太陽能的開發(fā)和利用，說明能量可以憑空產(chǎn)生14．（2023?蘇州）《天工開物》中記載有一種自動引水灌溉工具——“高轉(zhuǎn)筒車”（如圖）。使用時下方轉(zhuǎn)輪安裝在河道中，流水驅(qū)動輪子轉(zhuǎn)動，系在傳動繩索上的竹筒將水從河里源源不斷輸送到上方農(nóng)田中。下列說法正確的是（）A．這是一臺“永動機” B．水在輸送過程中重力勢能不變 C．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快輸水做功功率越大 D．上、下兩個轉(zhuǎn)輪可分別看作定滑輪和動滑輪15．（2023?商水縣一模）（多選）如圖所示，這是一款孔明燈，點燃底部的蠟燭后，它就會自動升空。關(guān)于這一過程，下列說法正確的是（）A．孔明燈內(nèi)的空氣吸收熱量，溫度不變 B．孔明燈自動升空不遵循能量守恒定律 C．孔明燈上升過程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 D．孔明燈升空和熱機工作原理相同16．（2023?紅山區(qū)校級三模）（1）盛夏，在赤蜂紅山公園，小明和媽媽撐著遮陽傘在賞荷橋上欣賞荷花，聞到陣陣花香。遮陽傘可有效阻擋外線對皮膚的傷害，聞到花香是荷花分子的現(xiàn)象。（2）2022年10月12日進行的“天宮課堂”太空授課中，陳冬老師將T字扳手在空中旋轉(zhuǎn)后，扳手時而頭朝下，時而頭朝上翻轉(zhuǎn)不停（如圖），這個現(xiàn)象中“會翻身的扳手”（選填“遵守”或“不遵守”）能量守恒定律。用扳手?jǐn)Q螺絲時，扳手屬于（選填“省力”“等臂”或“費力”）杠桿。17．（2022秋?斗門區(qū)期末）如圖所示是小朋友玩摔炮的情景。摔炮與地面發(fā)生碰撞時，通過的方式使它的內(nèi)能增大，導(dǎo)致火藥爆炸。爆炸時火藥的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，爆炸過程（選填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。18．（2023?武威）汽車在剎車過程中，機械能轉(zhuǎn)化為地面和輪胎的內(nèi)能，這些內(nèi)能將無法自動地轉(zhuǎn)化為汽車的機械能，這種現(xiàn)象說明自發(fā)的能量轉(zhuǎn)化過程是有一定性的，但在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能的總量（選填“不斷減少”“保持不變”或“不斷增加”）。【題型4能量的利用效率】 19．（2021秋?巴林左旗期末）人們通常用磚砌成爐灶燒煤來加熱水（如圖甲），小明同學(xué)將這些普通的爐灶壁改裝成裝水的容器，這樣在給水壺內(nèi)的水加熱的同時，也加熱了爐灶壁內(nèi)的水（如圖乙）。這樣做有利于（）A．提高煤的熱值 B．煤的充分燃燒 C．提高爐子的效率 D．水壺內(nèi)水吸收熱量20．（2022?濟南二模）為了節(jié)能環(huán)保，很多家庭將白熾燈換成了LED燈，LED燈的亮度是同功率的白熾燈亮度的6倍左右。通過觀察發(fā)現(xiàn)LED燈工作時幾乎不發(fā)熱，而白熾燈工作時，熱到燙手。從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，白熾燈之所以被淘汰可能是因為它工作時的（）A．消耗電能多 B．電功率高 C．使用壽命短 D．發(fā)光效率低21．（2023?新安縣一模）（多選）下列從能量轉(zhuǎn)化的角度闡釋的效率的意義說法錯誤的是（）A．某電熱水器工作的效率是87%，意義是該電熱水器可以把87%的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．某電動機工作的效率是83%，意義是將消耗掉的電能的83%轉(zhuǎn)化為機械能輸出 C．某鋰電池充電時的效率是99%，意義是將消耗掉的化學(xué)能的99%轉(zhuǎn)化為電能儲存起來 D．某柴油機工作的效率是35%，意義是柴油燃燒時釋放的能量的35%轉(zhuǎn)化為機械能22．（2023?天長市一模）遲航同學(xué)探究煤爐的熱效率時，用煤爐給8kg的水加熱，此過程中水溫隨時間變化情況如圖所示。燒水過程中，相同時間內(nèi)燃燒煤的質(zhì)量相等，則（填“0～2min”、“2～4min”或“4～6min”）時間段內(nèi)的熱效率最低。23．（2023?安徽一模）在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將質(zhì)量為50kg、初溫20℃的冷水利用燃?xì)鉄崴骷訜岬椒序v，已知該燃?xì)鉄崴髟谏鲜龉ぷ鬟^程中的效率為84%，則需要完全燃燒m3的天然氣。[已知q天然氣＝4×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]24．（2022?江口縣三模）隨著年齡的增長，各類知識的學(xué)習(xí)，小明逐漸體會到了在外務(wù)工父母的不易，每次放假他都會在家里幫著做些家務(wù)，用自己力所能及的小事來減輕父母的負(fù)擔(dān)。五一小長假期間，小明用煤爐燒水時，將10kg的水從20℃加熱到100℃，燃燒了1.4kg的煤，在此過程中水吸收了J的熱量，煤爐的熱效率是，為預(yù)防一氧化碳中毒，我們應(yīng)規(guī)范使用煤爐，裝上煙筒并使其完整，用煤爐做飯時要窗戶，讓空氣流通，晚上睡覺時將煤爐移至屋外。（c水＝4.2×103J/（kg?℃）、q煤＝3×107J/kg）25．（2023?開福區(qū)校級三模）一輛電動新能源汽車的質(zhì)量為1400kg，在平直公路上以20m/s的速度勻速行駛6min，行駛過程中受到的阻力恒為500N。求：在上述行駛過程中：（1）汽車通過的路程；（2）汽車發(fā)動機的功率；（3）若汽車消耗的電能為2kW?h，求汽車能量利用的效率？26．（2023?昭陽區(qū)二模）2022年12月7日，標(biāo)志三年防疫措施已全部放開，旅游、餐飲等行業(yè)將迎來發(fā)展高峰，人們自駕游喜迎二次生機。小明同學(xué)一家計劃署假自駕環(huán)保電動汽車去韶山參觀偉人故居，下表是他們家小車的部分參數(shù)。汽車凈重1.75t家人及裝備質(zhì)量250kg車輪與地面接觸總面積0.1m2定速巡航速度90km/h（1）小車空載時對水平路面的壓強是多少？（2）會同到韶山高速路程約378km，以定速巡航速度行駛，幾小時后可以下高速？假設(shè)高速路上小車所受平均阻力是載客時重力的0.08倍，此過程中牽引力的功率約多少？（3）高速路上若小車百公里耗電50kW?h，試求此過程中的效率（保留兩位有效數(shù)字）。27．（2023?萍鄉(xiāng)二模）一新型電動汽車的質(zhì)量為1.5×103kg。性能測試時，汽車在平直的公路上勻速直線行駛2.0×103m用時100s，共消耗電能4×106J，測得汽車受到的牽引力為1.6×103N，g取10N/kg。求：（1）汽車的重力；（2）汽車電機輸出的機械功率；（3）汽車電機的工作效率。28．（2023?沈丘縣三模）“十三五”河南謀劃實施一批重大風(fēng)電項目，國內(nèi)單體容量最大的平原風(fēng)電——華能濮陽一期50萬千瓦風(fēng)電項目已經(jīng)在河南濮陽投產(chǎn)發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電機就是利用風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化成電能。若某種風(fēng)力發(fā)電機，每片風(fēng)葉的質(zhì)量為6t，長為40m。如表給出了1kg空氣在不同風(fēng)速下速度（v）與動能（E）的關(guān)系（空氣密度取1.2kg/m3，圓周率π＝3.0）。動能E（J）28183250風(fēng)速v（m/s）246810（1）如果一臺這樣的風(fēng)力發(fā)電機平均每秒可以輸出1.8×105J的電能，則50臺這樣的風(fēng)力發(fā)電機，一年獲得的電能由熱電轉(zhuǎn)換效率為50%的天然氣熱電廠來完成需要燃燒多少千克的天然氣？（天然氣的熱值q＝4.0×107J/m3，天然氣的密度ρ＝0.7kg/m3，一年工作時間按3000h計算，煤的熱值為3.0×107J/kg）（2）當(dāng)風(fēng)速為10m/s時，若風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪正面迎風(fēng)，這臺發(fā)電機每秒鐘能對外提供2.88×106J的電能，則它將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？（3）風(fēng)能作為一種無污染且取之不盡的發(fā)電能源，也有其局限性，請你說一說并提出解決辦法。29．（2023?臨潼區(qū)模擬）某建筑師設(shè)計出了一種能漂浮在水中的城市（如圖甲所示），漂浮城市裝有動力裝置，可以移動。該漂浮城市三角形建筑的主體結(jié)構(gòu)是中空的，強風(fēng)能從中通過，可以確保當(dāng)颶風(fēng)來臨時，把颶風(fēng)對建筑的破壞降至最低。該漂浮城市高達360m，占地270萬平方米，可容納多達4萬居民。酒店、商店這里都一應(yīng)俱全。漂浮城市的表面安裝有太陽能電池板，接收太陽能的功率為8×108W，請回答下列問題。（1）當(dāng)漂浮城市漂浮在水面上時，其受到的浮力自身重力。（2）假如某班有50位平均質(zhì)量為50kg的中學(xué)生從岸上進入漂浮城市參觀，則漂浮城市此時排開水的重力增加多少？（3）若電池板吸收的太陽能只用來提供推動漂浮城市前進所需的能量，漂浮城市在平靜的水面上沿直線運動，運動過程中受到的阻力不變。從某一時刻開始，漂浮城市受到水平方向的牽引力F隨運動時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，漂浮城市的運動速度v與時間t的關(guān)系如圖丙所示，則：①從第50s到100s內(nèi)牽引力做的功為多少？②漂浮城市在勻速運動過程中，太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為多少？【題型5能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移的方向性】 30．（2022秋?平泉市校級期末）我們的生產(chǎn)與生活總離不開能量及其轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（）A．全自動洗衣機工作時，電能全部轉(zhuǎn)化為機械能 B．用燃?xì)庠顭?，只要調(diào)大火力，燃?xì)庠畹募訜嵝示吞岣?C．提高能量利用中的轉(zhuǎn)化效率是節(jié)能問題的核心 D．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都沒有一定的方向性31．（2022秋?峨山縣期中）關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化與守恒，下列說法中正確的是（）A．因為能量守恒，所以“永動機”是可以制成的 B．給充電時是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 C．空調(diào)既能制熱又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性 D．由于能的轉(zhuǎn)化過程符合能量守恒定律，所以不會發(fā)生能源危機32．（2023?碑林區(qū)校級四模）抽水蓄能電站是電力保障項目之一。該電站可以利用風(fēng)能和光能資源充足時發(fā)電獲得的部分電能，將水抽到高處轉(zhuǎn)化為水的機械能儲存起來，需要時再利用水的勢能發(fā)電，從而彌補了風(fēng)能、光能不穩(wěn)定且轉(zhuǎn)化的電能難儲存的不足，實現(xiàn)風(fēng)、光與水電的互補，堪稱電力系統(tǒng)的巨型“充電寶”。下列有關(guān)說法正確的是（）A．風(fēng)能和光能不可從自然界直接獲取 B．該電站抽水蓄能時可將電能轉(zhuǎn)化為機械能