1.(教材素材改编)如图所示的是不同形式的能量相互转化的示意图(A、B是电能或内能),下列说法不正确的是(

A.序号⑩的实例可以是摩擦生热
B.序号④的实例可以是给充电宝充电
C.圆圈内B对应的是电能
D.各种形式的能量都可以无条件地相互转化,且转化过程都要遵循能量守恒定律
D
)A.序号⑩的实例可以是摩擦生热
B.序号④的实例可以是给充电宝充电
C.圆圈内B对应的是电能
D.各种形式的能量都可以无条件地相互转化,且转化过程都要遵循能量守恒定律
答案
1.D
解析
【分析】
首先明确A、B为电能或内能,结合图中“加热器”(电能转化为内能)、“电灯”(电能转化为光能和内能)的标注,确定A是内能,B是电能。再逐一分析各选项对应的能量转化是否正确,重点关注能量转化的条件和方向性,判断选项的正误。
【解析】
1. 确定A、B:根据标注,加热器将电能转化为内能,电灯将电能转化为光能和内能,结合A、B是电能或内能,可知A为内能,B为电能。
2. 分析选项:
A选项:序号⑩是机械能转化为内能,摩擦生热的过程就是机械能转化为内能,实例正确。
B选项:序号④是电能转化为化学能,给充电宝充电时,电能转化为充电宝电池的化学能,实例正确。
C选项:由上述分析,B对应的是电能,该选项正确。
D选项:能量的转化和转移是有条件的(如内能转化为机械能需要特定装置,并非无条件),且转化过程遵循能量守恒定律,但“各种形式的能量都可以无条件地相互转化”的说法错误,该选项不正确。
【答案】
D
【知识点】
能量的转化与守恒,能量转化的方向性
【点评】
本题结合能量转化示意图考查能量的转化与守恒,需先明确图中各能量形式及转化方向,再结合能量转化的条件和特点判断选项,易错点在于忽略能量转化的条件性,需准确理解能量转化的规律。
【难度系数】
0.5
首先明确A、B为电能或内能,结合图中“加热器”(电能转化为内能)、“电灯”(电能转化为光能和内能)的标注,确定A是内能,B是电能。再逐一分析各选项对应的能量转化是否正确,重点关注能量转化的条件和方向性,判断选项的正误。
【解析】
1. 确定A、B:根据标注,加热器将电能转化为内能,电灯将电能转化为光能和内能,结合A、B是电能或内能,可知A为内能,B为电能。
2. 分析选项:
A选项:序号⑩是机械能转化为内能,摩擦生热的过程就是机械能转化为内能,实例正确。
B选项:序号④是电能转化为化学能,给充电宝充电时,电能转化为充电宝电池的化学能,实例正确。
C选项:由上述分析,B对应的是电能,该选项正确。
D选项:能量的转化和转移是有条件的(如内能转化为机械能需要特定装置,并非无条件),且转化过程遵循能量守恒定律,但“各种形式的能量都可以无条件地相互转化”的说法错误,该选项不正确。
【答案】
D
【知识点】
能量的转化与守恒,能量转化的方向性
【点评】
本题结合能量转化示意图考查能量的转化与守恒,需先明确图中各能量形式及转化方向,再结合能量转化的条件和特点判断选项,易错点在于忽略能量转化的条件性,需准确理解能量转化的规律。
【难度系数】
0.5
2.(教材习题变式)如图所示的是“风光互补”景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”电池板,“脚踩”蓄电池,“腰挎”照明灯,下列解释合理的是(

A.小风扇是风力发电机,将电能转化为机械能
B.照明灯是将光能转化为电能
C.电池板是将光能转化为电能
D.蓄电池在夜晚放电时,将电能转化为化学能
C
)A.小风扇是风力发电机,将电能转化为机械能
B.照明灯是将光能转化为电能
C.电池板是将光能转化为电能
D.蓄电池在夜晚放电时,将电能转化为化学能
答案
2.C
点方法 判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,由消耗的能量转化为得到的能量。
点方法 判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,由消耗的能量转化为得到的能量。
解析
【分析】
本题考查不同装置的能量转化判断,解题思路是逐个分析每个选项中装置消耗的能量与获得的能量,明确能量转化的方向,从而判断选项的合理性。需牢记常见装置的能量转化规律:风力发电机将机械能转化为电能,照明灯将电能转化为光能,太阳能电池板将光能转化为电能,蓄电池放电时将化学能转化为电能。
【解析】
选项A:小风扇是风力发电机,工作时消耗风能(机械能),获得电能,是将机械能转化为电能,而非电能转化为机械能,A错误。
选项B:照明灯工作时,消耗电能,转化为光能和内能,是电能转化为光能,而非光能转化为电能,B错误。
选项C:电池板是太阳能电池板,接收光能,转化为电能,即光能转化为电能,C正确。
选项D:蓄电池夜晚放电时,消耗内部的化学能,获得电能,是化学能转化为电能,而非电能转化为化学能,D错误。
【答案】
C
【知识点】
能量的转化
【点评】
本题结合实际生活中的风光互补照明灯,考查能量转化的判断,属于基础题型,需要学生掌握常见装置的能量转化规律,难度较低。
【难度系数】
0.3
本题考查不同装置的能量转化判断,解题思路是逐个分析每个选项中装置消耗的能量与获得的能量,明确能量转化的方向,从而判断选项的合理性。需牢记常见装置的能量转化规律:风力发电机将机械能转化为电能,照明灯将电能转化为光能,太阳能电池板将光能转化为电能,蓄电池放电时将化学能转化为电能。
【解析】
选项A:小风扇是风力发电机,工作时消耗风能(机械能),获得电能,是将机械能转化为电能,而非电能转化为机械能,A错误。
选项B:照明灯工作时,消耗电能,转化为光能和内能,是电能转化为光能,而非光能转化为电能,B错误。
选项C:电池板是太阳能电池板,接收光能,转化为电能,即光能转化为电能,C正确。
选项D:蓄电池夜晚放电时,消耗内部的化学能,获得电能,是化学能转化为电能,而非电能转化为化学能,D错误。
【答案】
C
【知识点】
能量的转化
【点评】
本题结合实际生活中的风光互补照明灯,考查能量转化的判断,属于基础题型,需要学生掌握常见装置的能量转化规律,难度较低。
【难度系数】
0.3
3. 如图所示的是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是(

A.小球弹起的高度越来越小,说明在此过程中能量不守恒
B.根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C.在小球的运动中是通过做功的方式使其内能增加的
D.小球和地面之间发生撞击,所以小球的热量会增加
C
)A.小球弹起的高度越来越小,说明在此过程中能量不守恒
B.根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C.在小球的运动中是通过做功的方式使其内能增加的
D.小球和地面之间发生撞击,所以小球的热量会增加
答案
3.C
解析
【分析】
本题考查能量相关的知识点,需结合能量守恒定律、机械能变化、内能改变方式及热量的概念分析各选项:首先明确能量守恒定律的内涵,再判断小球弹跳过程中机械能的变化原因,区分改变内能的两种方式,同时注意热量是过程量的表述要求,逐一排除错误选项即可得出答案。
【解析】
选项A:小球弹起高度越来越小,是因为运动过程中克服空气阻力、与地面撞击做功,机械能转化为内能,总能量仍守恒,并非能量不守恒,A错误。
选项B:小球弹跳时,机械能不断转化为内能,因此机械能总量逐渐减少,并非保持不变,B错误。
选项C:小球运动过程中,通过克服摩擦、撞击地面做功,将机械能转化为内能,使自身内能增加,这是通过做功的方式改变内能,C正确。
选项D:热量是过程量,只能说“吸收或放出热量”,不能表述为“热量会增加”,小球内能增加是机械能转化的结果,D错误。
【答案】
C
【知识点】
能量守恒、机械能转化、内能改变方式
【点评】
本题结合生活中常见的小球弹跳现象,考查能量相关的基础概念,需要准确辨析能量守恒、机械能变化、内能改变方式及热量的表述,属于易混淆的基础题,需仔细分析每个选项的逻辑。
【难度系数】
0.5
本题考查能量相关的知识点,需结合能量守恒定律、机械能变化、内能改变方式及热量的概念分析各选项:首先明确能量守恒定律的内涵,再判断小球弹跳过程中机械能的变化原因,区分改变内能的两种方式,同时注意热量是过程量的表述要求,逐一排除错误选项即可得出答案。
【解析】
选项A:小球弹起高度越来越小,是因为运动过程中克服空气阻力、与地面撞击做功,机械能转化为内能,总能量仍守恒,并非能量不守恒,A错误。
选项B:小球弹跳时,机械能不断转化为内能,因此机械能总量逐渐减少,并非保持不变,B错误。
选项C:小球运动过程中,通过克服摩擦、撞击地面做功,将机械能转化为内能,使自身内能增加,这是通过做功的方式改变内能,C正确。
选项D:热量是过程量,只能说“吸收或放出热量”,不能表述为“热量会增加”,小球内能增加是机械能转化的结果,D错误。
【答案】
C
【知识点】
能量守恒、机械能转化、内能改变方式
【点评】
本题结合生活中常见的小球弹跳现象,考查能量相关的基础概念,需要准确辨析能量守恒、机械能变化、内能改变方式及热量的表述,属于易混淆的基础题,需仔细分析每个选项的逻辑。
【难度系数】
0.5
4. 如图所示的是一种设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动用来对外做功,同时带动抽水机将水从低处抽到高处,从而循环工作。
(1)水从高处流下冲击叶片使叶片转动,水的
(2)叶片转动,带动抽水机把水抽到高处,叶片的
(3)在叶片的转动带动抽水机抽水的过程中,即使不考虑对外做功,由于摩擦等因素,会不可避免地产生
(1)水从高处流下冲击叶片使叶片转动,水的
重力势
能转化为叶片的动
能。(2)叶片转动,带动抽水机把水抽到高处,叶片的
动
能转化为水的重力势
能。(3)在叶片的转动带动抽水机抽水的过程中,即使不考虑对外做功,由于摩擦等因素,会不可避免地产生
内
能并散失掉,正是由于这些能量的散失,抽到高处的水量小于
(填“大于”“等于”或“小于”)从高处流下的水量,从而使永动机最终停下来。答案
4.(1)重力势;动 (2)动;重力势 (3)内;小于
解析
【分析】
本题围绕永动机的设想,考查能量转化和能量守恒定律的应用。解题时需明确每个过程中能量的形式变化,结合能量守恒规律分析:(1)水从高处流下时,高度降低、速度增大,对应能量形式的转化;(2)叶片转动带动抽水机抽水时,叶片的动能转化为水的能量;(3)考虑摩擦导致的能量散失,结合能量守恒判断水量变化。
【解析】
(1) 水在高处时具有重力势能,流下过程中,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,因此水的重力势能转化为叶片的动能;
(2) 叶片转动具有动能,带动抽水机将水抽到高处,水的高度增加,重力势能增大,因此叶片的动能转化为水的重力势能;
(3) 转动过程中,摩擦会使部分能量转化为内能并散失到环境中,根据能量守恒,可利用的能量减少,因此抽到高处的水量小于从高处流下的水量,永动机最终无法持续工作。
【答案】
(1)重力势;动 (2)动;重力势 (3)内;小于
【知识点】
能量转化、能量守恒定律
【点评】
本题结合永动机的设想,考查能量转化和能量守恒的基础应用,帮助理解永动机不可能实现的原因,属于基础概念题。
【难度系数】
0.5
本题围绕永动机的设想,考查能量转化和能量守恒定律的应用。解题时需明确每个过程中能量的形式变化,结合能量守恒规律分析:(1)水从高处流下时,高度降低、速度增大,对应能量形式的转化;(2)叶片转动带动抽水机抽水时,叶片的动能转化为水的能量;(3)考虑摩擦导致的能量散失,结合能量守恒判断水量变化。
【解析】
(1) 水在高处时具有重力势能,流下过程中,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,因此水的重力势能转化为叶片的动能;
(2) 叶片转动具有动能,带动抽水机将水抽到高处,水的高度增加,重力势能增大,因此叶片的动能转化为水的重力势能;
(3) 转动过程中,摩擦会使部分能量转化为内能并散失到环境中,根据能量守恒,可利用的能量减少,因此抽到高处的水量小于从高处流下的水量,永动机最终无法持续工作。
【答案】
(1)重力势;动 (2)动;重力势 (3)内;小于
【知识点】
能量转化、能量守恒定律
【点评】
本题结合永动机的设想,考查能量转化和能量守恒的基础应用,帮助理解永动机不可能实现的原因,属于基础概念题。
【难度系数】
0.5
5.[2025·福建] 抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”,用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库,用电高峰时段再放水至下水库发电,如图所示。关于抽水蓄能电站,下列说法正确的是 (

A.用电低谷时,以电能的形式储能
B.用电高峰时,机械能转化为电能
C.选址时,上下水库的高度差要小
D.存储的能量可以全部转化为电能
B
)A.用电低谷时,以电能的形式储能
B.用电高峰时,机械能转化为电能
C.选址时,上下水库的高度差要小
D.存储的能量可以全部转化为电能
答案
5.B 【点拨】用电低谷时,抽水蓄能电站利用电网多余电能抽水至上水库,则电能转化为水的机械能,故A错误;用电高峰时,水从上水库放出到下水库,使水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能,故B正确;重力势能的大小与质量和高度有关,质量越大,高度越高,重力势能越大,故上、下水库的高度差应大一些,故C错误;由于能量的损耗,存储的能量不可能100%转化为电能,故D错误。故选B。
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需明确抽水蓄能电站不同时段的能量转化形式、重力势能的影响因素以及能量转化的效率特点:
1. 分析选项A:用电低谷时抽水,是消耗电能将水抽到上水库,能量转化为电能→水的机械能(重力势能),并非以电能储能;
2. 分析选项B:用电高峰时放水发电,水的重力势能转化为动能,再通过发电机转化为电能,即机械能转化为电能;
3. 分析选项C:重力势能与质量和高度差有关,上下水库高度差越大,水的重力势能越大,发电时可转化的电能越多,因此选址高度差应大;
4. 分析选项D:能量转化过程中存在损耗(如摩擦、热量散失),存储的能量不可能全部转化为电能。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:用电低谷时,抽水至上水库,是将电能转化为水的机械能(重力势能)储能,并非以电能形式储能,A错误;
选项B:用电高峰时,水从上水库流向下水库,带动发电机发电,此过程中机械能转化为电能,B正确;
选项C:重力势能大小与质量和高度差有关,上下水库高度差越大,相同质量的水具有的重力势能越大,发电时转化的电能越多,因此选址时上下水库的高度差要大,C错误;
选项D:能量转化过程中存在损耗,存储的能量无法全部转化为电能,D错误。
综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
能量的转化、重力势能、能量效率
【点评】
本题结合抽水蓄能电站的实际场景,考查能量转化、重力势能影响因素及能量转化效率的基础知识,需准确理解各过程的物理规律,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7
要判断各选项的正误,需明确抽水蓄能电站不同时段的能量转化形式、重力势能的影响因素以及能量转化的效率特点:
1. 分析选项A:用电低谷时抽水,是消耗电能将水抽到上水库,能量转化为电能→水的机械能(重力势能),并非以电能储能;
2. 分析选项B:用电高峰时放水发电,水的重力势能转化为动能,再通过发电机转化为电能,即机械能转化为电能;
3. 分析选项C:重力势能与质量和高度差有关,上下水库高度差越大,水的重力势能越大,发电时可转化的电能越多,因此选址高度差应大;
4. 分析选项D:能量转化过程中存在损耗(如摩擦、热量散失),存储的能量不可能全部转化为电能。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:用电低谷时,抽水至上水库,是将电能转化为水的机械能(重力势能)储能,并非以电能形式储能,A错误;
选项B:用电高峰时,水从上水库流向下水库,带动发电机发电,此过程中机械能转化为电能,B正确;
选项C:重力势能大小与质量和高度差有关,上下水库高度差越大,相同质量的水具有的重力势能越大,发电时转化的电能越多,因此选址时上下水库的高度差要大,C错误;
选项D:能量转化过程中存在损耗,存储的能量无法全部转化为电能,D错误。
综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
能量的转化、重力势能、能量效率
【点评】
本题结合抽水蓄能电站的实际场景,考查能量转化、重力势能影响因素及能量转化效率的基础知识,需准确理解各过程的物理规律,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7
6.如图所示,材质均匀的弧形轨道固定在水平面上,将小球置于轨道的顶端A点,小球具有的机械能为100 J。让小球从A点由静止开始滚动,到右侧所能达到的最高位置B点时,具有的机械能为80 J,随即小球向左侧滚动,当滚动到左侧所能达到的最高位置时,向左滚动过程中小球克服摩擦做的功可能是(不计空气阻力)(

A.15 J
B.20 J
C.40 J
D.80 J
A
)A.15 J
B.20 J
C.40 J
D.80 J
答案
6.A 【点拨】由题意可知,小球在与轨道摩擦的过程中,一部分机械能转化为内能,机械能逐渐减小。不计空气阻力,小球从A点运动到B点时,机械能从100 J减小为80 J,减少了20 J;而从B点运动到左侧所能达到的最高位置时,其通过轨道的长度应该比从A运动到B短,所以机械能减少的大小应该小于20 J,故此过程中小球克服摩擦做的功小于20 J。故选A。
解析
【分析】
要解决本题,需明确:小球在弧形轨道滚动时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,因此机械能会逐渐减小。首先计算小球从A到B过程中机械能的减少量(即该过程克服摩擦做的功);再分析小球从B向左侧滚动到最高位置时,经过的轨道长度比A到B短,故克服摩擦做的功小于A到B过程的做功,据此判断选项。
【解析】
1. 小球从A点到B点,初始机械能为100 J,到达B点时机械能为80 J,该过程机械能的减少量为:$\Delta E_1 = 100\ \mathrm{J} - 80\ \mathrm{J} = 20\ \mathrm{J}$,这部分减少的机械能全部用于克服摩擦做功,即A到B过程中小球克服摩擦做功20 J。
2. 小球从B点向左侧滚动到最高位置时,经过的轨道长度比A到B的轨道长度短,因此该过程中克服摩擦做的功$W'$小于A到B过程的20 J。
3. 观察选项,只有15 J小于20 J,符合条件,故选A。
【答案】
A
【知识点】
机械能转化、摩擦力做功
【点评】
本题结合弧形轨道的运动,考查机械能与内能的转化关系,核心是通过轨道长度判断克服摩擦做功的大小,需学生理解做功与路程的关联,属于基础机械能知识的应用考查。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需明确:小球在弧形轨道滚动时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,因此机械能会逐渐减小。首先计算小球从A到B过程中机械能的减少量(即该过程克服摩擦做的功);再分析小球从B向左侧滚动到最高位置时,经过的轨道长度比A到B短,故克服摩擦做的功小于A到B过程的做功,据此判断选项。
【解析】
1. 小球从A点到B点,初始机械能为100 J,到达B点时机械能为80 J,该过程机械能的减少量为:$\Delta E_1 = 100\ \mathrm{J} - 80\ \mathrm{J} = 20\ \mathrm{J}$,这部分减少的机械能全部用于克服摩擦做功,即A到B过程中小球克服摩擦做功20 J。
2. 小球从B点向左侧滚动到最高位置时,经过的轨道长度比A到B的轨道长度短,因此该过程中克服摩擦做的功$W'$小于A到B过程的20 J。
3. 观察选项,只有15 J小于20 J,符合条件,故选A。
【答案】
A
【知识点】
机械能转化、摩擦力做功
【点评】
本题结合弧形轨道的运动,考查机械能与内能的转化关系,核心是通过轨道长度判断克服摩擦做功的大小,需学生理解做功与路程的关联,属于基础机械能知识的应用考查。
【难度系数】
0.5
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