九年級(jí)物理寒假分層作業(yè)：第6練 能量的轉(zhuǎn)化和守恒（解析版）

第6練能量的轉(zhuǎn)化和守恒一、選擇題1．（2021·山西榆次·九年級(jí)期中）2021年9月17日13時(shí)30分許，神舟十二號(hào)載人飛船返回艙反推發(fā)動(dòng)機(jī)成功點(diǎn)火后，神十二安全降落在東風(fēng)著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)域（如圖所示為飛船返回過(guò)程模擬示意圖）。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．火箭的燃料燃燒的過(guò)程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．反推發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后，發(fā)動(dòng)機(jī)工作是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．在大氣層內(nèi)的降落過(guò)程中，與空氣摩擦是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能D．火箭選用液態(tài)氫作燃料，主要是因?yàn)闅渚哂休^大的比熱容【答案】C【詳解】A．燃料燃燒是化學(xué)變化，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；B．反推發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后，發(fā)動(dòng)機(jī)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；C．在大氣層內(nèi)的降落過(guò)程中，火箭與空氣摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故C正確；D．火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)選用液態(tài)氫作燃料，主要是因?yàn)闅渚哂休^大的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的氫可以釋放出更多的熱量，故D錯(cuò)誤。故選C。2．（2021·全國(guó)·九年級(jí)課時(shí)練習(xí)）能量守恒定律表明的是（）A．動(dòng)能和勢(shì)能是守恒的B．內(nèi)能和機(jī)械能是守恒的C．能量的變化等于做功的多少D．能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失【答案】D【詳解】能量既不會(huì)消失，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。3．（2021·貴州貴州·中考真題）至2020年底，我國(guó)農(nóng)村貧困人口實(shí)現(xiàn)了脫貧，全面打贏了脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)。如圖是我國(guó)農(nóng)村脫貧項(xiàng)目建設(shè)的一些情境，下列分析中錯(cuò)誤的是（）A．盤山公路修速成S型，是為了延長(zhǎng)爬坡距離從而省功B．斜拉橋可以等效為杠桿模型來(lái)分析拉桿的受力情況C．水電站修建攔河大壩是為了增大水庫(kù)中水的重力勢(shì)能D．光伏電站把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能供用戶使用【答案】A【詳解】A．盤山公路修速成S型，是為了延長(zhǎng)爬坡距離從而省力，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．在分析斜拉橋拉桿的受力時(shí)，可以將斜拉橋的橋面等效為杠桿，拉桿的拉力為動(dòng)力，橋面的重力為阻力，故B正確，不符合題意；C．水電站修建攔河大壩，是為了提高水位，從而增大水庫(kù)中水的重力勢(shì)能，故C正確，不符合題意；D．光伏電站的太陽(yáng)能電池板接收太陽(yáng)能，獲得電能，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能供用戶使用，故D正確，不符合題意。故選A。4．（2021·河北昌黎·九年級(jí)期中）有人設(shè)想的“永動(dòng)機(jī)”如圖所示。下列對(duì)該裝置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后的分析正確的是（）A．裝置所具有的機(jī)械能始終不變B．如果沒(méi)有能量補(bǔ)充，裝置最終會(huì)停下來(lái)C．根據(jù)能量守恒定律，裝置可以一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去D．裝置中小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能不會(huì)相互轉(zhuǎn)化【答案】B【詳解】ABC．由于裝置運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中需要克服摩擦做功，裝置所具有的機(jī)械能會(huì)不斷減小，如果沒(méi)有能量補(bǔ)充，裝置最終會(huì)停下來(lái)，故AC錯(cuò)誤，B正確；D．裝置中小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能不斷地發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，故D錯(cuò)誤。故選B。5．（2021·河南舞陽(yáng)·九年級(jí)期中）下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．壓縮沖程中柴油機(jī)氣缸里的氣體內(nèi)能減小B．物體吸收熱量后，內(nèi)能增大，溫度一定升高C．搓手時(shí)感到暖和是因?yàn)楫a(chǎn)生了熱量D．給手機(jī)充電時(shí)是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【答案】D【詳解】A．內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)為為氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能，氣體內(nèi)能增大，故A錯(cuò)誤；B．物體吸收熱量后，內(nèi)能增大，溫度不一定升高，比熱水沸騰過(guò)程和晶體熔化過(guò)程，物體吸收熱量，但溫度保持不變，故B錯(cuò)誤；C．搓手時(shí)感到暖和是因?yàn)樽龉κ刮矬w的內(nèi)能增大，溫度升高了，故C錯(cuò)誤；D．給手機(jī)充電，將電能轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池的化學(xué)能，故D正確。故選D。6．（2021·全國(guó)·九年級(jí)課時(shí)練習(xí)）2021年5月，“天問(wèn)一號(hào)2探測(cè)器成功在火星著陸，下列有關(guān)“天問(wèn)一號(hào)”的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．“天問(wèn)一號(hào)”與地面控制中心聯(lián)系是通過(guò)電磁波傳遞信息B．“天問(wèn)一號(hào)”的太陽(yáng)能電池板工作時(shí)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能C．“天問(wèn)一號(hào)”在著陸火星減速下降過(guò)程中機(jī)械能不變D．“天問(wèn)一號(hào)”軌道修正需要發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火工作，說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)【答案】C【詳解】A．電磁波可以在真空中傳播，所以天問(wèn)一號(hào)與地面控制中心聯(lián)系是通過(guò)電磁波傳遞的信息，故A正確，A不符合題意；B．太陽(yáng)能電池板可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，故B正確，B不符合題意；C．天問(wèn)一號(hào)在著陸火星減速下降過(guò)程中質(zhì)量不變，速度變慢，所以動(dòng)能減小，高度減小，所以重力勢(shì)能減小，所以機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤，C符合題意；D．“天問(wèn)一號(hào)”軌道修正需要發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火工作，此時(shí)天問(wèn)一號(hào)的運(yùn)動(dòng)方向的改變利用的是力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故D正確，D不符合題意。故選C。7．（2021·湖北黃梅·九年級(jí)期中）如圖所示，是載有“天問(wèn)一號(hào)”的火箭發(fā)射升空時(shí)的情景，下列描述正確的是（）A．火箭發(fā)射時(shí)出現(xiàn)的大量“白氣”是汽化現(xiàn)象B．火箭點(diǎn)火升空過(guò)程中是由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．火箭噴出燃?xì)夂笾車諝夥肿拥臒徇\(yùn)動(dòng)減緩D．燃?xì)庵饕ㄟ^(guò)熱傳遞使周圍的空氣內(nèi)能增大【答案】D【詳解】A．火箭發(fā)射時(shí)，高溫的火焰向下噴射，大量的“白氣”從發(fā)射臺(tái)底部的大水池中涌出，這些“白氣”產(chǎn)生的原因是：水池內(nèi)的水汽化形成高溫的水蒸氣，水蒸氣遇冷液化形成，故A錯(cuò)誤；B．火箭上升過(guò)程中，速度增大、高度增大，則火箭的動(dòng)能增大，重力勢(shì)能增大，機(jī)械能增大，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；C．火箭噴出燃?xì)夂笾車諝鉁囟壬撸肿拥臒徇\(yùn)動(dòng)加劇，故C錯(cuò)誤；D．燃?xì)庵饕ㄟ^(guò)熱傳遞使周圍的空氣溫度升高，內(nèi)能增大，故D正確。故選D。8．（2021·北京北京·一模）寧夏玉泉營(yíng)地區(qū)雖然距離黃河不遠(yuǎn)，但由于地勢(shì)較高，農(nóng)田干旱缺水，如圖所示。隨著扶貧“揚(yáng)黃灌溉工程”（用水泵把黃河水抽到高處）開(kāi)工建設(shè)，很快引來(lái)黃河水，徹底解決了農(nóng)業(yè)灌溉問(wèn)題。從物理學(xué)的角度看，對(duì)“揚(yáng)黃灌溉工程”理解正確的是（）A．把黃河水提升至玉泉營(yíng)，是利用了連通器原理B．把水抽到玉泉營(yíng)，水增加的勢(shì)能大于消耗的電能C．如果用離心式水泵抽水到玉泉營(yíng)，需要多個(gè)水泵相繼“接力”才能實(shí)現(xiàn)D．一個(gè)離心式水泵只要功率足夠大，就能把黃河水從取水地直接提抽到玉泉營(yíng)【答案】C【詳解】A．利用水泵把黃河水抽到高處，是利用大氣壓把水從低處壓到高處，水泵不是連通器，故A錯(cuò)誤；B．把水抽到玉泉營(yíng)，消耗的電能轉(zhuǎn)化為了水的勢(shì)能和機(jī)械的內(nèi)能，故消耗的電能大于水增加的勢(shì)能，故B錯(cuò)誤；CD．玉泉營(yíng)到黃河取水處的豎直高度為60m，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可支持水柱高度為所以需要多個(gè)水泵接力才能實(shí)現(xiàn)，故C正確，D錯(cuò)誤。二、非選擇題9．（2021·遼寧鐵東·九年級(jí)期中）2021年10月16日，搭載神舟十三號(hào)的火箭發(fā)射成功，三名字航員將在我國(guó)空間站“天和核心艙”開(kāi)啟為期6個(gè)月的太空“出差”之旅?；鸺褂玫囊簹淙剂希饕抢靡簹鋉_____大，燃料燃燒將______轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____，火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)______（選填“屬于”或“不屬于”）熱機(jī)?！敬鸢浮繜嶂祷瘜W(xué)能內(nèi)能屬于【詳解】[1]火箭使用的液氫燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的氫時(shí)，可以釋放出更多的熱量。[2][3][4]燃料燃燒時(shí)，消耗化學(xué)能，產(chǎn)生內(nèi)能，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，屬于熱機(jī)。10．（2021·江蘇蘇州·中考真題）如圖是十三世紀(jì)法國(guó)亨內(nèi)考設(shè)計(jì)的“魔輪”，輪子邊緣上通過(guò)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸鏈等距安裝了12個(gè)相同的活動(dòng)短桿，桿端分別套上一個(gè)相同重球，他認(rèn)為由于右側(cè)重球距離轉(zhuǎn)軸較遠(yuǎn)，也即重力的______較大，轉(zhuǎn)輪會(huì)沿順時(shí)針?lè)较蛟睫D(zhuǎn)越快，其實(shí)根據(jù)______的原理，無(wú)需精確測(cè)量就能判定他的這一設(shè)想是不能實(shí)現(xiàn)的。

【答案】力臂能量守恒【詳解】[1]整個(gè)輪子可以看成是多跟杠桿，轉(zhuǎn)軸是杠桿的支點(diǎn)，對(duì)右側(cè)重球來(lái)說(shuō)，重力豎直向下，此時(shí)，重球到轉(zhuǎn)軸的距離即為重力的力臂，重球距離轉(zhuǎn)軸較遠(yuǎn)時(shí)，重力的力臂也就較大。[2]能量守恒告訴我們能量不會(huì)憑空消失也不會(huì)憑空產(chǎn)生，只會(huì)從一種能量轉(zhuǎn)化成另一種能量或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，所有在沒(méi)有能量輸入的情況下，轉(zhuǎn)輪的動(dòng)能是不可能增大的，所以這一設(shè)想是不能實(shí)現(xiàn)的。三、綜合題11．（2021·福建·中考真題）2021年5月15日，搭載“祝融號(hào)”火星車的探測(cè)器天問(wèn)一號(hào)經(jīng)歷“黑色九分鐘”，從約2萬(wàn)千米/小時(shí)的速度降至0千米/小時(shí)，順利著陸火星表面。天問(wèn)一號(hào)在進(jìn)入火星大氣層以后首先借助火星大氣，進(jìn)行氣動(dòng)減速，這個(gè)過(guò)程要克服高溫的影響。接著天問(wèn)一號(hào)打開(kāi)降落傘進(jìn)行傘系減速，然后通過(guò)反推發(fā)動(dòng)機(jī)向下噴氣進(jìn)行動(dòng)力減速。在距離火星表面100米時(shí)，天問(wèn)一號(hào)進(jìn)入懸停階段。然后緩速下降抵達(dá)火星表面。（1）任選一個(gè)減速過(guò)程，寫出其中所包含的一個(gè)物理知識(shí)；（2）為什么天問(wèn)一號(hào)可以在火星表面上方處于懸停狀態(tài)？【答案】（1）見(jiàn)解析；（2）天問(wèn)一號(hào)受到平衡力的作用，處于平衡狀態(tài)【詳解】（1）氣動(dòng)減速：受到大氣摩擦力的作用；力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；減速過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；傘系減速：受到大氣的阻力作用；力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；減速過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；動(dòng)力減速：向下噴氣對(duì)天問(wèn)一號(hào)產(chǎn)生向上的反推力；力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；力的作用是相互的；減速過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（2）天問(wèn)一號(hào)受到噴氣的反推力和受到火星的吸引力（“火星重力”）是一對(duì)平衡力，天問(wèn)一號(hào)處于平衡狀態(tài)，于是懸停在火星上方100米處。四、計(jì)算題12．（2021·河南漯河·九年級(jí)期中）在“節(jié)能減排，低碳生活”的理念下，太陽(yáng)能越來(lái)越受到人們的青睞，某太陽(yáng)能熱水器中裝有80L水，[水的比熱容c＝4.2×103J/(kg?℃)，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，干木柴熱值q＝1.2×107J/kg]（1）當(dāng)太陽(yáng)照射5h時(shí)，水的溫度升高25℃，水的內(nèi)能增加了多少？（2）這架太陽(yáng)能熱水器接收太陽(yáng)能總有效面積為2m2，1m2面積上1h接收到的太陽(yáng)能平均為2.52×106J，這架太陽(yáng)能熱水器的效率是多少？（3）這些水吸收的能量如果由干木柴完全燃燒來(lái)提供，不計(jì)熱量損失，需要完全燃燒多少干木柴？【答案】（1）8.4×106J；（2）33.3%；（3）0.7kg【詳解】解：（1）由知道，水的質(zhì)量m水＝ρV水＝1.0×103kg/m3×80×10