2. 如图所示,冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下,不断地冲击墙壁打出圆孔。关于冲击钻在工作过程中的能量转化,下列说法正确的是(

A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的相互转化
转化
D.有电能、机械能和内能的相互转化
D
)。A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的相互转化
转化
D.有电能、机械能和内能的相互转化
答案
2. D
解析
【分析】
要判断冲击钻工作过程中的能量转化,需结合其工作原理:冲击钻依靠电动机驱动,电动机工作时消耗电能;钻头冲击墙壁时,既有机械能的做功,又有摩擦产生内能,因此需分析电能、机械能、内能三者的转化关系,逐一排除错误选项。
【解析】
冲击钻工作时,电动机消耗电能,将电能转化为机械能,使钻头获得运动的机械能;钻头冲击墙壁时,一方面通过做功传递机械能,另一方面钻头与墙壁摩擦,机械能转化为内能,导致两者温度升高。因此,整个过程中存在电能、机械能和内能的相互转化。选项A仅提及内能与机械能转化,忽略了电能的消耗,错误;B将内能转化为电能,与实际相反,错误;C仅提到机械能和内能的转化,遗漏了电能的转化,错误;选项D符合实际情况,正确。
【答案】
D
【知识点】
能量转化、电能与机械能转化
【点评】
本题结合生活实例考查能量转化知识,需结合实际工作过程分析不同形式能量的变化,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.5
要判断冲击钻工作过程中的能量转化,需结合其工作原理:冲击钻依靠电动机驱动,电动机工作时消耗电能;钻头冲击墙壁时,既有机械能的做功,又有摩擦产生内能,因此需分析电能、机械能、内能三者的转化关系,逐一排除错误选项。
【解析】
冲击钻工作时,电动机消耗电能,将电能转化为机械能,使钻头获得运动的机械能;钻头冲击墙壁时,一方面通过做功传递机械能,另一方面钻头与墙壁摩擦,机械能转化为内能,导致两者温度升高。因此,整个过程中存在电能、机械能和内能的相互转化。选项A仅提及内能与机械能转化,忽略了电能的消耗,错误;B将内能转化为电能,与实际相反,错误;C仅提到机械能和内能的转化,遗漏了电能的转化,错误;选项D符合实际情况,正确。
【答案】
D
【知识点】
能量转化、电能与机械能转化
【点评】
本题结合生活实例考查能量转化知识,需结合实际工作过程分析不同形式能量的变化,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.5
3.下图是某抽水蓄能电站原理图,它由上下两个水库组成,在用电负荷低谷时,用电网过剩的电把水从下水库抽到上水库储存;在用电高峰时,从上水库向下水库放水发电。下列有关说法中错误的是(

3题图
A.抽水时电能转化为水的机械能
B.发电时水的势能最终转化为电能
C.一定量的水,上下水位差越大,能发出的电越多
D.若不计内能产生,水的势能可以全部转化为电能
D
)。3题图
A.抽水时电能转化为水的机械能
B.发电时水的势能最终转化为电能
C.一定量的水,上下水位差越大,能发出的电越多
D.若不计内能产生,水的势能可以全部转化为电能
答案
3. D
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需明确抽水和发电过程中的能量转化规律,结合重力势能的影响因素、能量转化效率的知识逐一分析:先回忆抽水时的能量转化方向、发电时的能量转化路径,再结合重力势能与水位差的关系,以及能量转化的实际效率,判断每个选项描述的正确性,最终找出错误选项。
【解析】
选项A:抽水时消耗电能,将水从下水库抽到高处的上水库,水的重力势能增加,因此电能转化为水的机械能,该选项说法正确。
选项B:发电时,上水库的水向下流动,重力势能先转化为动能,再通过发电机转化为电能,因此水的势能最终转化为电能,该选项说法正确。
选项C:一定量的水质量固定,重力势能公式为$E_p=mgh$($h$为上下水位差),水位差越大,水的重力势能越大,转化得到的电能越多,该选项说法正确。
选项D:能量转化过程中,即使不计内能产生,能量转化效率也不可能达到100%,水的势能不可能全部转化为电能,该选项说法错误。
综上,错误的选项是D。
【答案】
D
【知识点】
能量转化、重力势能、能量守恒
【点评】
本题结合抽水蓄能发电的实际场景,考查能量转化的相关知识,需要学生理解能量转化的规律和效率,属于基础题型,易错点在于对“能量是否能全部转化”的判断。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正误,需明确抽水和发电过程中的能量转化规律,结合重力势能的影响因素、能量转化效率的知识逐一分析:先回忆抽水时的能量转化方向、发电时的能量转化路径,再结合重力势能与水位差的关系,以及能量转化的实际效率,判断每个选项描述的正确性,最终找出错误选项。
【解析】
选项A:抽水时消耗电能,将水从下水库抽到高处的上水库,水的重力势能增加,因此电能转化为水的机械能,该选项说法正确。
选项B:发电时,上水库的水向下流动,重力势能先转化为动能,再通过发电机转化为电能,因此水的势能最终转化为电能,该选项说法正确。
选项C:一定量的水质量固定,重力势能公式为$E_p=mgh$($h$为上下水位差),水位差越大,水的重力势能越大,转化得到的电能越多,该选项说法正确。
选项D:能量转化过程中,即使不计内能产生,能量转化效率也不可能达到100%,水的势能不可能全部转化为电能,该选项说法错误。
综上,错误的选项是D。
【答案】
D
【知识点】
能量转化、重力势能、能量守恒
【点评】
本题结合抽水蓄能发电的实际场景,考查能量转化的相关知识,需要学生理解能量转化的规律和效率,属于基础题型,易错点在于对“能量是否能全部转化”的判断。
【难度系数】
0.6
4.某科技馆的一台“永动机”如图所示,它由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。进入热水后因叶片伸展“划水”推动“永动机”转动,离开热水后形状记忆合金迅速复原。下列关于该“永动机”的说法中正确的是 (

A.该“永动机”转动过程中,不消耗能量,不遵循能量守恒定律
B.该“永动机”转动过程中,将内能转化为机械能
C.该“永动机”转动过程中,将机械能转化为内能
D.“永动机”会永远转动下去
B
)。A.该“永动机”转动过程中,不消耗能量,不遵循能量守恒定律
B.该“永动机”转动过程中,将内能转化为机械能
C.该“永动机”转动过程中,将机械能转化为内能
D.“永动机”会永远转动下去
答案
4. B
解析
【分析】
要判断该“永动机”的说法是否正确,需结合能量守恒定律、能量转化规律以及记忆合金的特性分析:首先明确能量守恒是普遍规律,不存在不遵循能量守恒的过程;再分析装置的能量来源,判断能量转化方向;同时明确“永动机”无法永远转动,因为能量会散失,且需要外界能量输入。
【解析】
1. 能量守恒定律是自然界普遍遵循的基本规律,任何能量转化过程都遵守该定律,因此选项A中“不遵循能量守恒定律”的说法错误。
2. 该装置中,记忆合金叶片进入热水后,吸收热水的内能发生形变,推动永动机转动,将热水的内能转化为永动机转动的机械能,故选项B正确,选项C(机械能转化为内能)错误。
3. “永动机”不可能永远转动,因为离开热水后记忆合金会复原,且转动过程中能量会以热量等形式散失,无法持续获得能量维持转动,选项D错误。
【答案】
B
【知识点】
能量转化、能量守恒定律、记忆合金
【点评】
本题结合记忆合金的实际应用,考查能量转化与守恒的基础知识,需要学生明确能量守恒的普遍性,以及“永动机”违背能量守恒的本质,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要判断该“永动机”的说法是否正确,需结合能量守恒定律、能量转化规律以及记忆合金的特性分析:首先明确能量守恒是普遍规律,不存在不遵循能量守恒的过程;再分析装置的能量来源,判断能量转化方向;同时明确“永动机”无法永远转动,因为能量会散失,且需要外界能量输入。
【解析】
1. 能量守恒定律是自然界普遍遵循的基本规律,任何能量转化过程都遵守该定律,因此选项A中“不遵循能量守恒定律”的说法错误。
2. 该装置中,记忆合金叶片进入热水后,吸收热水的内能发生形变,推动永动机转动,将热水的内能转化为永动机转动的机械能,故选项B正确,选项C(机械能转化为内能)错误。
3. “永动机”不可能永远转动,因为离开热水后记忆合金会复原,且转动过程中能量会以热量等形式散失,无法持续获得能量维持转动,选项D错误。
【答案】
B
【知识点】
能量转化、能量守恒定律、记忆合金
【点评】
本题结合记忆合金的实际应用,考查能量转化与守恒的基础知识,需要学生明确能量守恒的普遍性,以及“永动机”违背能量守恒的本质,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
5.图甲和图乙分别是我国研发的首款新型空气动力汽车和小型低碳化未来汽车。甲车是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力,这种车在开车时将空气的

内
能转化为机械能。乙车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,它可将太阳(或光)
能转化为电能,以上能量的转化过程中,能的总量不变
(选填“变大”、“变小”或“不变”)。答案
5. 内 太阳(或光) 不变
[解析]空气膨胀推动活塞运动,属于空气的内能转化为机械能;光电转换器是将太阳能转化为电能;由能量守恒可知,在转化过程中,能的总量不发生变化。
[解析]空气膨胀推动活塞运动,属于空气的内能转化为机械能;光电转换器是将太阳能转化为电能;由能量守恒可知,在转化过程中,能的总量不发生变化。
解析
【分析】本题考查能量转化和能量守恒定律,解题时需明确不同装置对应的能量转化形式,以及能量守恒的基本规律。对于甲车,压缩空气膨胀推动活塞做功,气体对外做功,内能转化为机械能;对于乙车,光电转换器可将光能(太阳能)转化为电能;最后依据能量守恒定律判断能量总量的变化。
【解析】1. 压缩空气具有内能,当空气膨胀推动活塞做功时,内能减少,转化为活塞运动的机械能,因此甲车将空气的内能转化为机械能;2. 乙车顶部的高效光电转换器,能够吸收太阳能(光能)并将其转化为电能,实现光能到电能的转化;3. 根据能量守恒定律,能量在转化或转移的过程中,总量保持不变,因此能量转化过程中能的总量不变。
【答案】内;太阳(或光);不变
【知识点】能量转化、能量守恒定律
【点评】本题结合新型汽车的实际应用,考查基础的能量转化和能量守恒知识,贴近生活,难度较低,需准确掌握常见能量转化形式和能量守恒的内容。
【难度系数】0.4
【解析】1. 压缩空气具有内能,当空气膨胀推动活塞做功时,内能减少,转化为活塞运动的机械能,因此甲车将空气的内能转化为机械能;2. 乙车顶部的高效光电转换器,能够吸收太阳能(光能)并将其转化为电能,实现光能到电能的转化;3. 根据能量守恒定律,能量在转化或转移的过程中,总量保持不变,因此能量转化过程中能的总量不变。
【答案】内;太阳(或光);不变
【知识点】能量转化、能量守恒定律
【点评】本题结合新型汽车的实际应用,考查基础的能量转化和能量守恒知识,贴近生活,难度较低,需准确掌握常见能量转化形式和能量守恒的内容。
【难度系数】0.4
6. 1964年人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示,其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室,压缩后再推入工作室,然后推动涡轮机带动发电机发电。那么(

A.当海水下降时,阀门 $ K_1 $ 开启,阀门 $ K_2 $ 关闭
B.当海水上升时,阀门 $ K_1 $ 关闭,阀门 $ K_2 $ 开启
C.航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的
D.航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的
D
)。A.当海水下降时,阀门 $ K_1 $ 开启,阀门 $ K_2 $ 关闭
B.当海水上升时,阀门 $ K_1 $ 关闭,阀门 $ K_2 $ 开启
C.航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的
D.航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的
答案
6. D
解析
【分析】要解决此题,需先明确海浪发电装置的工作过程:当海水上升时,活塞向上运动,气室内空气被压缩,内部气压增大;当海水下降时,活塞向下运动,气室内空气体积变大,内部气压减小。结合阀门K₁、K₂的作用,分析各选项的阀门状态是否合理,再判断能量转化的来源。
【解析】
1. 阀门状态分析:
海水上升时,活塞向上,气室体积减小,内部气压增大,此时阀门K₂(通向外部空气)应关闭,避免空气回流,阀门K₁(通向工作室)应开启,将压缩空气推入工作室,因此选项B错误。
海水下降时,活塞向下,气室体积增大,内部气压减小,此时阀门K₁应关闭,防止工作室空气回流,阀门K₂应开启,吸入外部空气进入气室,因此选项A错误。
2. 能量转化分析:
海浪发电的能量来源于海水上下起伏的机械能,海水的机械能先转化为空气的机械能,再通过涡轮机转化为电能,因此航标灯消耗的电能最终来自海水的机械能,选项C错误,选项D正确。
【答案】D
【知识点】能量转化、气体压强与体积的关系
【点评】本题结合实际海浪发电装置,考查气体压强的应用和能量转化的判断,需理解装置工作原理,区分阀门开闭状态与能量来源,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 阀门状态分析:
海水上升时,活塞向上,气室体积减小,内部气压增大,此时阀门K₂(通向外部空气)应关闭,避免空气回流,阀门K₁(通向工作室)应开启,将压缩空气推入工作室,因此选项B错误。
海水下降时,活塞向下,气室体积增大,内部气压减小,此时阀门K₁应关闭,防止工作室空气回流,阀门K₂应开启,吸入外部空气进入气室,因此选项A错误。
2. 能量转化分析:
海浪发电的能量来源于海水上下起伏的机械能,海水的机械能先转化为空气的机械能,再通过涡轮机转化为电能,因此航标灯消耗的电能最终来自海水的机械能,选项C错误,选项D正确。
【答案】D
【知识点】能量转化、气体压强与体积的关系
【点评】本题结合实际海浪发电装置,考查气体压强的应用和能量转化的判断,需理解装置工作原理,区分阀门开闭状态与能量来源,难度适中。
【难度系数】0.5
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