14.3 能量的转化和守恒 一、选择题（共 14 题） 1．在进行如图所示的实验或有关装置工作时，由机械能转化为内能的是（　　） A． B． C． D． 2．关于能量转化与守恒的理解，下列说法中正确的是 A．凡是能量守恒的过程就一定会发生能量的转化 B．摩擦生热的过程是不可逆过程 C．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 D．由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机 3．一种叫做“压电陶瓷”的电子元件，当对它挤压或拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，这种现象称为 压电效应．一种燃气打火机，就是应用了该元件的压电效应制成的．只要用大拇指压一下打火机上的按钮， 压电陶瓷片就会产生 10kV～20kV 的高压，形成火花放电，从而点燃可燃气体．上述过程中，压电陶瓷片 完成的能量转化是 A．化学能转化为电能 B．内能转化为电能 C．光能转化为电能 D．机械能转化为电能 4．《示例》某柴油机工作的效率是 35% ．意义：该柴油机可以把 35% 的化学能转化为机械能．则下列说 法正确的是（ ） A．某电动机工作的效率是 83% 意义：该电动机可以把 83% 的机械能转化为电能 B．某锂电池充电的效率是 99% 意义：该锂电池充电时可以把 99% 的机械能转化为电能 C．某柴油机工作的效率是 35% 意义：该柴油机可以把 35% 的机械能转化为内能 D．某电热水器工作的效率是 87% 意义：该电热水器可以把 87% 的电能转化为内能 5．下列关于能量的转化对应正确的是：（　　） A．钻木取火---内能转化为机械能 B．洗衣机工作---机械能转化为电能 C．电褥子工作---电能转化为机械能 D．手机锂电池工作---化学能转化为电能 6．下面事例中，属于内能转化为机械能的是 ( ) A．用锤子敲打钉子时，钉子发热 B．古代人们的钻木取火 C．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起 D．用通电的电炉加热水．水温升高 7．下列示例中，属于内能转化为机械能的是（　　） A．两手相互摩擦，手心变热 B．流星与空气摩擦生热、发光 C．用气筒给自行车打气，气筒会发热 D．水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起 8．关于能量及其转化的说法中，正确的是 A．原子弹和核电站都是利用轻核聚变的原理制成的 B．洒水车在水平路面上匀速行驶洒水，其动能保持不变 C．一个物体吸收了热量，其内能会增大，但温度可以不变 D．“永动机”无法实现，是因为它违背了能量转化的方向性 9．下列能量转化的实例中，将内能转化为机械能的是（ ） A．太阳能电池发电 B．水蒸气把壶盖顶起 C．电灯发光 D．弹弓将石头弹出 10．如图所示，在四冲程汽油机的工作循环中，将内能转化为机械能的冲程是（　　） A． B． C． 11．关于能量和能源的利用，下列说法中正确的是（ ） A．人类大量使用太阳能会导致温室效应 B．因为能量是守恒的，所以不存在能源危机 C．现在人类社会使用的主要能源是煤、石油和天然气 D． D．核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站 12．以下说法正确的是（　　） A．炎热的夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉爽是因为水的比热容比沙子大 B．燃料燃烧不完全时的热值小于完全燃烧时的热值 C．四冲程内燃机工作时四个冲程都需要靠燃料来完成 D．荡秋千时越荡越低最后静止不动，所以在这个过程中能量是不守恒的 13．在抗击“新冠病毒肺炎”的战斗中，医务人员工作时所采取的许多措施和用到的器械，都包含着物理知 识，下列说法正确的是（　　） A．医护人员戴的护目镜“起雾”是汽化现象 B．医院给病人配备的电热毯将电能转化为内能 C．注射器针筒吸取药液时，利用了连通器的原理 D．给病人静脉输液时，大气压将药液压入人的静脉中 14．如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，M 点是小球第一次落地后弹起的最大高度。下列说法中正确 的是（　　） A．小球在整个运动过程中机械能是守恒的 B．小球在 M 点的速度为零 C．小球运动过程中的机械能有一部分转化了内能 D．小球损失的机械能全部转化为内能 二、综合题 15．在下列现象中，能量是怎样转化的？ （1）用锯锯木头，过一会锯条变热了：______ （2）木材燃烧，发光发热：______ （3）对蓄电池充电：______。 16．掉落地上的橡胶球会自动弹起，说明力能改变物体的____________，球在下落过程中_______能转化 为________能．由于球与空气有摩擦，在运动过程中球的部分机械能转化为________能． 17．在下列现象中，能量是怎样转化的？ （1）木柴燃烧，发光发热：_____； （2）植物进行光合作用：_____； （3）电动机通电后转动起来：_____； （4）对蓄电池充电：_____. 18．如图甲所示的干鞋器是专门为烘干鞋子而设计的小家电，它工作时能吹出热风烘干鞋子，将电能主要 转化为________和_________能．这种干鞋器工作时还会发出人眼看不见的________，起到消毒的作用． 19．一辆氢气动力试验汽车的质量为 1.5×103kg，10min 内汽车在平直路面上匀速行驶了 1.2×104m，消耗了 0.15kg 的氢气。此过程汽车发动机产生的牵引力为 1.0×103N．（氢气的热值取 1.4×108J/kg，g 取 10N/kg） 求： （1）牵引力做功的功率； （2）汽车发动机的效率。 20．小明家买了一辆以汽油为燃料的小汽车，如图所示．经查阅资料，小明了解到以下信息;“该车如以 80km／h 的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为 780N，百公里油耗：8L／100km”．（温馨提示：“百公里 油耗：8L／100 km”是指汽车行驶 100km，需要 消耗 8L 汽油．） 已知：1L=10—3 m3，汽油密度 ρ=0.7×103kg／m3，汽油热值 g=4.6×107J／kg．请你运用所学过的知识解答下 列问题： （1）8L 汽油质量是多少 kg? （2）完全燃烧 8L 汽油所放出的热量是多少 J? （计算结果保留 l 位有效数） （3）该车以 80km／h 的速度匀速行驶时，它的发动机效率是多少? 21．在“节能减排，低碳生活”的理念下，太阳能越来越受到人们的青睐，某太阳能热水器中装有 80L 水， [水的比热容 c＝4.2×103J/(kg•℃)，水的密度 ρ＝1.0×103kg/m3，干木柴热值 q＝1.2×107J/kg] （1）当太阳照射 5h 时，水的温度升高 25℃，水的内能增加了多少？ （2）这架太阳能热水器接收太阳能总有效面积为 2m2，1m2 面积上 1h 接收到的太阳能平均为 2.52×106J， 这架太阳能热水器的效率是多少？ （3）这些水吸收的能量如果由干木柴完全燃烧来提供，不计热量损失，需要完全燃烧多少干木柴？ 22．2017 年 5 月 5 日 14 点， C919 在上海浦东机场第四跑道成功首飞，这标志着具有完全自主知识产权的 中国大型民用客机已经振翅翱翔．下表是 C919 的部分参数． 客座数（两级/单级）156 /168 最大起飞重量 72500kg （ STD ） 最大着陆重量 66600kg 巡航速度 0.7  0.84m 最大设计航程 2200kt(4075km) （ STD ） （1） C919 有一个前起落架，两个主起落架，每个起落架上 2 个轮子，所以一共 6 个轮子，每个轮子平均着 地面积为 0.15m 2 当它等待起飞时对地面的压强多大？（保留一位） （2）着陆重量是飞机着陆所允许的最大重量，它通常比最大起飞重量小，因为飞机落地的时候有较大的 垂直速度．如果飞机遇到紧急情况需要迫降时，通常采用应急排油，或在机场上空盘旋，以消耗燃油，达 到安全着陆要求．若一架起飞不久的 C919 紧急迫降，需要再燃烧 3.4t 的燃油后才能安全降落．已知飞机发 动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是 油的热值灵 5 �107 J / kg 40% ，飞行时受到的阻力为 5.0 �104 N ，飞机使用航空燃 ． 问：① 0.8M 读作 0.8 马赫，也就是声速（ 340m / s ）的 0.8 倍， 0.8m= __________ m / s ． ② 飞机发动机完全燃烧 3.4t 燃油放出的能量是__________ J ． ③ 3.4t 的燃油使以 0.8M 巡航速度飞行的飞机能飞多长时间？ 参考答案 1．A 【详解】 A．下压活塞时，活塞对封闭气体做功，机械能转化为内能，故 A 符合题意； B．由图可知，这是内燃机的做功冲程，在该冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能，故 B 不符合题意； C．电暖器工作时，电能转化为内能，故 C 不符合题意； D．水蒸气对活塞做功，水蒸气的内能转化为活塞的机械能，故 D 不符合题意。 故选 A。 2．B 【详解】 A. 凡是能量守恒的过程可能发生能量的转化，也可能发生能量的转移。不符合题意。B. 摩擦生热的过程是 不可逆的。例如钻木取火，不能用火得到木头。符合题意。C. 热传递是有方向性的，热量一定从温度高的 物体传向温度低的物体，或从温度高的部分传向温度低的部分。不符合题意。D. 由于能量转移或转化是有 方向性的，虽然能量守恒，但是还会产生能源危机。不符合题意。故选 B. 3．D 【详解】 解：转化前要消耗机械能，转化后得到了电能，所以为机械能转化为电能． 故选 D 4．D 【详解】 A．某电动机工作的效率是 83% 意义：该电动机可以把 83% 的电能转化为机械能，故 A 错误． B．某锂电池充电的效率是 99% 意义：该锂电池充电时可以把 99% 的电能转化为化学能，故 B 错误． C．某柴油机工作的效率是 35% 意义：该柴油机可以把 35% 的化学能转化为机械能，故 C 错误． D．某电热水器工作的效率是 87% 意义：该电热水器可以把 87% 的电能转化为水的内能． 所以 D 选项是正确的． 5．D 6．C 【详解】 A. 用锤子敲打钉子时，钉子发热，是通过做功的方式改变物体内能，机械能转化为内能；不符合题意；B. 古代人们的钻木取火，是通过做功的方式改变物体内能，机械能转化为内能；不符合题意；C. 水沸腾时， 水蒸气将壶盖顶起，是利用内能做功，内能转化为机械能；符合题意；D. 用通电的电炉加热水，水温升高， 是通过热传递使水的内能增加；不符合题意。故选 C. 7．D 【详解】 A．两手相互摩擦，手心变热，使手的内能增加，属于机械能转化为内能，故 A 不符合题意； B．流星与空气摩擦生热、发光，也是克服摩擦做功，属于机械能转化为内能，故 B 不符合题意； C．用气筒给自行车打气，气筒会发热，一方面是打气