2024-2025學年上學期初中物理人教版九年級 能量的轉化和守恒 鞏固練

第十四章14.3能量的轉化和守恒鞏固練

2024-2025學年上學期初中物理人教版九年級

一、單選題

1.自然界中的各種現(xiàn)象都是互相聯(lián)系的。科學家們經(jīng)過長期探索，發(fā)現(xiàn)能量轉化是非常普

遍的，在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉化的。下列關于能量轉化的說法錯誤的

是（）

A.內燃機利用燃料的內能做功，將其轉化為機械能

B.太陽能電池將光能轉化為電能

C.給蓄電池充電將電能轉化為化學能進行存儲

D.人體生命活動時將化學能轉化為內能和機械能等

2.下列幾種現(xiàn)象中，只發(fā)生能的轉移而不發(fā)生能的轉化過程的是（）

A.冬天曬太陽暖和B.鋸木材鋸條發(fā)熱

C.鉆木取火D.雙手因摩擦而發(fā)熱

3.能源、材料和信息是人類社會發(fā)展的三大支柱，下面有關內容錯誤的是（）

A.半導體制作的LED（發(fā)光二極管）具有單向導電性

B.不同廣播電臺發(fā)射電磁波的頻率不相同

C.因為核聚變比核裂變釋放的能量更大，所以被廣泛利用于核電站

D.能量的轉化和轉移具有方向性

4.下列事例中，能表示能量轉化或轉移具有方向性的事例是

A.電能可以轉化為機械能，機械能也可以轉化為電能

B.熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，但卻不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高

溫物體

C.動能可以和重力勢能相互轉化

D.電能可以轉化為內能，內能也可以部分轉化為電能

5.有關能量守恒定律，下列說法中正確的是（）

A.能量守恒定律只適用于機械能與內能的相互轉化

B.能量守恒定律只適用于能量轉化過程

C.“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱，它不符合能量守恒定律

D.按照能量守恒定律，永動機是不存在的

2024年

6.如圖所示是一款遙感無人機。它在勻速下降的過程中，下列說法正確的是（）

A.重力勢能減小B.動能增加C.機械能守恒D.能量不守恒

7.6月4日6時33分，神舟十五號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸，如圖所示，這

是返回艙與大氣層摩擦引起的。下列關于返回艙穿越大氣層下降過程中的能量說法正確的是

()

A.能量不守恒B.內能總量保持不變

C.機械能守恒D.機械能轉化為內能

8.有人設想的“永動機”如圖所示。下列對該裝置開始轉動后的分析正確的是（）

A.裝置所具有的機械能始終不變

B.如果沒有能量補充，裝置最終會停下來

C.根據(jù)能量守恒定律，裝置可以一直轉動下去

D.裝置中小球的動能和重力勢能不會相互轉化

9.太陽能是人類能源的寶庫，下列有關太陽能的說法錯誤的是（）

A.太陽能是氫聚變釋放的核能

B.我們今天開采的化石能源來自于上億年前地球接收的太陽能

C.目前太陽能電池轉化太陽能的效率非常高

D.太陽能電池是將太陽能轉化為電能

10.如圖為冬季家庭取暖常用的電熱油汀，接通電源后，腔體內的電熱管將周圍的導熱油加

熱后溫度快速上升，高溫導熱油沿散熱管或散熱片對流循環(huán)，并通過腔體壁表面將熱量散發(fā)

出去，從而加熱空間環(huán)境。關于電熱油汀，下列分析正確的是（）

A.電熱油汀內部充入的是比熱容小的導熱油

B.導熱油溫度越高，含有的熱量越多

C.電熱油汀是通過做功增加空間環(huán)境的內能

D.工作時，電熱油汀放出的熱量可能大于消耗的電能

二、填空題

11.中國古代玩具“飲水鳥”曾經(jīng)讓大科學家愛因斯坦也驚嘆不已。飲水鳥內裝有乙醛液體，

鳥頭四周包有棉花，平時如甲圖，鳥身略向前傾，上球和下球空間中充滿乙醛的飽和蒸汽，

當給鳥的嘴滴上水后，水分蒸發(fā)吸熱，使上球乙醛蒸汽溫度下降，氣壓減小，小于下球乙醛

飽和蒸汽的氣壓，使下球的乙醛被壓到上球，于是整個鳥的重心上移，形成如圖乙的狀態(tài)，

鳥嘴“喝水”，同時上、下球中的乙醛蒸汽聯(lián)通混合，氣壓趨于一致，上球中的乙醛由于重力

又回流到下球，飲水鳥的姿態(tài)又回到圖甲的狀態(tài)，如此循環(huán)往復。根據(jù)以上分析，“飲水鳥”

可以看成（填寫一種機械裝置的名稱），“飲水鳥”獲得的機械能是由空氣的

能轉化而來的。“飲水鳥”被稱為第二類永動機，所以在能量轉化過程中能量轉化

與守恒定律（填“符合”或“不符合”）。

甲

12.中國女籃獲世界杯亞軍，振奮全國人民。如圖1所示，離手后的籃球在空中依次從A

點運動到。點，在______點動能最大。圖2為它在等高點8和。的能量柱狀圖，則籃球在

8點的機械能（選填“大于”“等于”或“小于”）在。點的機械能。整個過程能量的總量

（選填“守恒”或“不守恒"）O

2024年

13.小夢在學習完能量轉化知識后，設想了如圖所示的方案，先利用水力發(fā)電，然后再利用

發(fā)出的電驅動抽水機把水抽到蓄水池，這樣就可以一直循環(huán)下去，你認為這個設計方案―

（選填“可行”或”不可行”），理由是=

14.用兩塊銅片、熱電偶、電動機饋風扇）組成一個電路，銅片1插在90℃熱水中，銅

片2放在空氣中，如圖所示，半分鐘左右風扇發(fā)生轉動，這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象。溫差發(fā)電的

實質是能轉化為能。利用這套裝置，最終熱水的內能（選填“能夠”或“不

能夠”）全部轉化成風扇的機械能。溫差發(fā)電（選填“遵守”或“不遵守”）能量守恒定

律。

15.如圖所示為一種人們設想中的永動機，它通過高處的水流沖擊葉片，葉片的轉動又帶動

抽水機從低處將水抽到高處，從而循環(huán)工作，這種永動機（選填“能夠”或“不能”）永

遠工作下去，因為在這一過程中會有一部分能轉化為能，而能量的總量保

持不變。

16.隨著我國人民生活水平的不斷提高，汽車已進入尋常百姓家。汽車發(fā)動機的主要部分是

汽油機，是把汽油燃燒放出的轉化為機械能的裝置。汽油機工作時，克服摩擦消耗

的能量、機械傳熱損失的能量以及廢氣排出帶走的能量，都不能再自動地用來驅動汽車，這

是由于能量轉化具有，而我們所能利用的能源是有限的，所以需要節(jié)約能源。

三、計算題

17.小華家使用的是天然氣熱水器，該熱水器的銘牌標明了它的熱效率，表示該熱水器工作

時，天然氣完全燃燒所消耗的化學能，有多大比例轉化為水的內能。小華嘗試估測該熱水器

的熱效率，以核對銘牌上的數(shù)值是否準確。他把家里自動洗衣機的“水量”設置為40L,用熱

水器輸出的熱水注入洗衣機，當注入水的體積達到40L時洗衣機便會自動停止注水。已知

當時自來水的溫度是15℃,熱水器輸出熱水的溫度為40℃,注水前天然氣表的示數(shù)是

2365.89m3,注水后變?yōu)?366.05m3,天然氣的熱值為3.2xl（）7j/m3,；水的比熱容為

4.2xlO3J/（kg-℃）?

（1）天然氣熱水器工作時將能轉化為—能；

（2）水吸收的熱量是多少?

（3）請你估測該熱水器的熱效率o（百分號前保留整數(shù)）

四、綜合題

18.太陽能是清潔能源，廣泛應用于我們的日常生活，如圖所示的太陽能熱水器，己知它的

裝水量可達到100kg,吸熱板的面積為2m2,水的比熱容是4.2xlC）3j/（依?c）,試求：

（1）太陽釋放的巨大能量是通過太陽內部的（選填“核裂變”或“核聚變”）產生的；

太陽能熱水器是通過的方式增加水的內能；

（2）小明注意到太陽能說明書上有太陽輻射功率一項，查閱資料得到太陽輻射功率是指lh

內太陽輻射到In?面積上的能量，單位是lh/（m2?）,已知5h內太陽能吸熱板接收到太陽能

的總量E=L68xl（）7j,則太陽能照射到熱水器吸熱板的輻射功率是多少？（）

（3）如果該太陽能熱水器裝滿水，水的溫度從20℃升高到50℃,如果水吸收的這些熱量，

由燃燒煤氣來提供，而煤氣灶的效率為50%,則需要燃燒多少煤氣？（煤氣的熱值為

2024年

^=4.2xlO7J/kg)()

2024年

參考答案：

1.A

A.內燃機是利用燃料的化學能轉化為內能，再對外做功，將內能轉化為機械能，故A錯

誤，符合題意；

B.太陽能電池是將光能轉化為電能，故B正確，不符合題意；

C.給蓄電池充電的過程是將電能轉化為化學能進行存儲，故C正確，不符合題意；

D.人體生命活動時，消耗了食物的化學能，使人們得到了內能和機械能等，故D正確，不

符合題意。

2.A

A.冬天曬太陽暖和，是通過熱傳遞改變物體的內能，發(fā)生的是熱量的轉移，故A符合題

思；

B.鋸木材鋸條發(fā)熱，是通過做功改變物體的內能，將機械能轉化為內能，是能量的轉化,

故B不符合題意；

C.鉆木取火，是通過做功改變物體的內能，將機械能轉化為內能，是能量的轉化，故C不

符合題意；

D.雙手因摩擦而發(fā)熱，是通過做功改變物體的內能，將機械能轉化為內能，是能量的轉化，

故D不符合題意。

3.C

A.發(fā)光二極管是半導體制成的，具有單向導電性，故A正確，不符合題意；

B.不同頻率的電磁波在空氣中的傳播速度都相同，由。=〃?可知，頻率與波長成反比，不同

波長的電磁波頻率是不相同的，故B正確，不符合題意；

C.核電站獲得核能是在可控的條件下進行的，其獲得核能的途徑是核裂變，故C錯誤，符

合題意；

D.能量轉化和轉移過程是具有方向性的，因此我們需要節(jié)約使用各類能源，故D正確，不

符合題意。

4.B

A.電能可以轉化為機械能，機械能也可以轉化為電能，只能說明能量之間的相互轉化，

不能說能量轉化具有方向性，故A不符合題意；

B.熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，但卻不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物

2024年

體，說明能量轉移具有方向性，故B符合題意；

C.動能可以和重力勢能相互轉化，說明能量之間的相互轉化，不能說能量轉化具有方向性，

故C不符合題意；

D.電能可以轉化為內能，內能也可以部分地轉化為電能，能說明能量之間的相互轉化，不

能說能量轉化具有方向性，故D不符合題意。

5.D

A.能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉化，故A錯誤；

B.能量守恒定律既適用能量轉化過程，又適用于能量的轉移過程，故B錯誤；

C.“摩擦生熱”是將機械轉化為內能的過程，所以它也是符合能量守恒定律的，故C錯誤；

D.根據(jù)能量守恒定律可知，能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只會從一種形式轉

化為另一種形式，或者從一個物體轉移到其它物體，而能量的總量保持不變，所以不能制成

永動機，故D正確。

6.A

無人機在勻速下降的過程中，質量不變，高度減小，重力勢能減小，速度不變，動能不變，

所以它的機械能減小，機械能不守恒，但是能量的總量不變，整個過程中能量是守恒的，故

A正確，BCD錯誤。

7.D

當返回艙進入大氣層時，由于和空氣發(fā)生劇烈摩擦，機械能減小，內能增大，機械能轉化

為內能，總的能量守恒，故ABC錯誤，D正確。

8.B

ABC.由于裝置運轉過程中需要克服摩擦做功，裝置所具有的機械能會不斷減小，如果沒

有能量補充，裝置最終會停下來，故AC錯誤，B正確；

D.裝置中小球的動能和重力勢能不斷地發(fā)生相互轉化，故D錯誤。

9.C

A.太陽是一個巨大的核能火爐，每時每刻都在發(fā)生聚變反應，向周圍釋放出驚人的核能，

故A正確，不符合題意；

B.我們開采化石能源獲取能量，實際上就是在開采上億年前地球所接收的太陽能，故B正

確，不符合題意；

C.目前太陽能電池轉化太陽能的效率較低，故C錯誤，符合題意；

D.太陽能電池，消耗太陽能，產生電能，將太陽能轉化為電能，故D正確，不符合題意。

2024年

10.A

A.電熱油汀內部充入的是比熱容小的導熱油，吸收等量的熱量，導熱油溫度升高的多，

向外散發(fā)的熱量多，加熱空間環(huán)境的效果好，故A正確；

B.熱量是過程量，不能“含有”，故B錯誤；

C.電熱油汀是通過熱傳遞增加空間環(huán)境的內能，故C錯誤；

D.機械效率不可能達到或者超過100%,工作時，電熱油汀放出的熱量不可能大于消耗的

電能，故D錯誤。

11.杠桿內符合

[1]“飲水鳥”可以繞固定點轉動，因此其相當于一個杠桿。

⑵由題意可知，當給鳥的嘴滴上水后，水分蒸發(fā)吸熱，使上球乙醛蒸汽溫度下降，氣壓減

小，小于下球乙醛飽和蒸汽的氣壓，使下球的乙醛被壓到上球，于是整個鳥的重心上移，形

成如圖乙的狀態(tài)，所以飲水鳥工作時可以把空氣的內能轉化為機械能。

[3]“飲水鳥”被稱為第二類永動機，在能量轉化過程中符合能量的轉化和守恒定律，即能的總

量保持不變。

12.A大于守恒

口]離手后的籃球在空中依次從A點運動到。點，在A點時速度最大，則在A點動能最大。

⑵[3]根據(jù)籃球在等高點2和。的能量柱狀圖可知，籃球在B點和D點重力勢能相等，在D

點的動能小于在C點的動能，動能和勢能統(tǒng)稱為機械能，則籃球在2點的機械能大于在。

點的機械能。根據(jù)能量守恒定律可知，整個過程能量的總量守恒。

13.不可行違背了能量守恒定律

[1]⑵題中設想的能量轉化過程是這樣的：電能-機械能-電能一機械能，根據(jù)能量既不會

憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為別的形式，或者從一個物體轉移到別

的物體，所以上述能量轉化中均應是守恒的，在轉化的過程中，由于有能量的散失，所以水

的機械能不可能完全轉化為電能，電能也不可能完全轉化為水的機械能,所以不能循環(huán)下去。

14.內機械能不能夠遵守

⑴⑵⑶⑷任何能量的轉化和轉移都不能違背能量守恒定律，都要遵循能量守恒定律，銅

片1插在90℃熱水中，銅片2放在空氣中，半分鐘左右風扇發(fā)生轉動，這里熱水的內能減

小，風扇的動能增大，風扇轉動是因為熱水的內能轉化為風扇機械能導致的；能量轉化過程

中避免不了能量的損失，故水的內能無法完全轉化為風扇的機械能。

15.不能機械內

2024年

⑴⑵[3]他設想的機械裝置不可能實現(xiàn)，因為抽水機在此過程中，存在摩擦，有部分機械能

會轉化為內能，即機械能會逐漸減少，所以機械能總量不守恒，他設想的機械裝置不能實現(xiàn)。

16.內能方向性

口]汽油燃燒發(fā)生化學反應，同時放出熱量，所以汽油機將內能轉化為機械。

⑵由于燃料燃燒放出熱量，將內能轉化為機械能，但燃料燃燒產生的內能不能再轉化為燃

料的化學能，所以能量的轉化具有方向性。

17.化學內4.2x106J82%

解：(1)燃料燃燒時，將燃料自身化學能轉化為水的內能。

(2)根據(jù)密度公式，水的質量為

m=pV=l03kg/m3x40xl0-3m3=40kg

水吸收的熱量為

%=c水切(L幻=4.2x103J/(kg-℃)x40kgx(40℃-15℃)=4.2xlO6J

(3)消耗天然氣的體積為

嗯=喔=2366.05m3-2365.89m3=0.16m3

天然氣完全燃燒放出的熱量為

2a=14，^=0.161113x3.2xl07J/m3=5.12xl06J

該熱水器的熱效率為