_14.3 能量的转化和守恒 练习2021-2022学年人教版九年级物理（含解析）

2021-2022年九年级物理（上）优生辅导提升资料（人教版）
课时14.3 能量的转化和守恒
一．选择题（共12小题）
1．一杯水的内能自发集中到这杯水的上层，使上面的水剧烈地沸腾，而下面的水却结成了冰。这样的情景是不会出现的原因是（　　）
A．违反能量守恒定律 B．水的比热容大
C．能量的转移有方向性 D．冰的密度较小
2．关于能的概念，下列说法中正确的是（　　）
A．一个物体能够做功，就说这个物体具有能
B．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多
C．一个物体做了功，说明这个物体具有能
D．用线悬挂着的小球，没有做功，所以没有能
3．下列关于功和能的说法中错误的是（　　）
A．物体能够做功，就是说它具有能
B．物体具有能，它一定在做功
C．一定质量的物体速度越大，它的动能越大
D．一定质量的物体位置越高，它的重力势能越大
4．关于能量守恒定律，下列说法正确的是（　　）
A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B．能量守恒定律只适用于能量转化的过程
C．摩擦生热是创造了热，并不符合能量守恒定律
D．按照能量守恒定律，宇宙中能量的总量永远不会增减
5．在学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法。你认为其中正确的是（　　）
A．只有做功可以改变物体的内能
B．热传递过程中，温度从高温物体传给低温物体
C．在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化
D．能量守恒定律证明了能量既不会产生，也不会消失
6．关于能的概念，下列说法中正确的是（　　）
A．物体不做功时就不具有能
B．物体能对其他物体做功，它就具有能
C．物体具有能，肯定在做功
D．物体具有机械能，它肯定在做功
7．有一种叫做“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。在上述过程中，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．光能转化为内能 D．机械能转化为电能
8．如图所示，材质均匀的弧形轨道固定在竖直平面，将小球置于轨道的顶端A点，小球具有的机械能为100J．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80J，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，此过程中小球克服摩擦做的功可能是（不计空气阻力）（　　）
A．10J B．20J C．60J D．70J
9．在使用天然气烧水的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．天然气燃烧时，内能转化为化学能
B．水的质量越大，它的比热容越大
C．水的温度越高，水分子运动越剧烈
D．水的内能增大，是通过做功的方式改变的
10．如图过程中。属于内能转化为机械能的是（　　）
A．酒精灯里的酒精燃烧 B．压缩气体点燃棉絮
C．内燃机的压缩冲程 D．水蒸气将软木塞冲出
11．太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B．图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
12．把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部（如图所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加。下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是（　　）
A．是由水的内能转化来的
B．是由水的重力势能转化来的
C．是由乒乓球的内能转化来的
D．是由乒乓球的化学能转化来的
二．填空题（共5小题）
13．如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，软木寒冲出试管口，水蒸气的　 　能转化为木塞的　 　能。此过程的能量转化与热机的　 　冲程相同。
14．如图展示了一个极具想象力的设计：它通过高处的水流冲击叶轮，叶轮带动打磨轮打磨工件，同时带动抽水器将水从低处抽到高处，实现循环工作，请判断，该设计是否符合能量守恒定律？　 　，说明理由：　 　。
15．世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在我国酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功发射火箭升空时，燃料燃烧将　 　能转化为内能，再转化为火箭的　 　能：火箭使用的燃料主要是液态氢是因为它的　 　大；卫星绕地飞行时在遭遇月食期间没有太阳光照射，卫星表面的温度会急剧下降，内能　 　（选填“增大”“不变”或“减小”），这是通过　 　的方式改变物体的内能。
16．在自然界中，其能量既不会消失，也不会创生，只能发生转化和转移。冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，这属于能量的　 　；烧水时，水蒸气顶起壶盖，这属于能量的　 　。
17．如图所示是道路维修时常用的路面钻机（俗称“啄木鸟”），该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面。气体推动活塞时是将　 　能转化为　 　能；“啄木鸟”中用到了柴油机，若其机械效率是40%，则完全燃烧50kg柴油对外做的有用功是　 　J（柴油的热值是4.3×107J/kg）。
参考答案
一．选择题（共12小题）
1．【解析】因能量的转移具有方向性，内能会自发地从高温处向低温处转移，不会逆向转移，所以不会出现题中所说的情景。故C正确，ABD错误。
故选：C。
2．【解析】A、由能量的概念可知，一个物体能够做功，就说这个物体具有能量，简称能，故A正确；
B、一个物体做了功，说明原来具有能量，但做功后不一定还具有能，故B错误；
C、物体能量多可以做更多的功，但一个物体已做的功越多，不能说明这个物体具有的能越多，故C错误；
D、一用线悬挂着的小球，没有做功，但它有一定的高度，所以具有重力势能，故D错误。
故选：A。
3．【解析】
A、由功和能的定义可知，物体能够做功，就是说它具有能量，简称能，故A正确；
B、物体具有能，它不一定在做功，如具有重力势能的物体不一定正在做功，故B错误；
C、动能的影响因素是质量和速度，一定质量的物体速度越大，它的动能越大，故C正确；
D、重力势能的影响因素是质量和高度，一定质量的物体位置越高，它的重力势能越大，故D正确。
故选：B。
4．【解析】A、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，故错误；
B、能量守恒定律既适用能量转化过程，又适用于能量的转移过程，故错误；
C、“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程，所以它也是符合能量守恒定律的，故错误；
D、据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变，故正确；
故选：D。
5．【解析】A、做功和热传递都可以改变物体的内能，故A错误；
B、热传递过程中，传递的是热量，不是温度，故B错误；
C、能量的转化和转移是具有方向性的，并不是所有的能量之间都可以转化，故C错误；
D、能量即不会消灭，也不会创生，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的，故D正确。
故选：D。
6．【解析】物体具有能量说明物体具有做功的本领，不一定正在做功，故C、D都不符合题意；
物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大，但具有能量不一定就要做功，A不符合题意；
物体能对其他物体做功，它就具有能，B符合题意；
故选：B。
7．【解析】由题意，当对“压电陶瓷”的电子元件挤压或拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，根据能量转化的关系可知，在挤压或拉伸的过程中，要消耗机械能对它做功，同时产生电能，所以该能量转化的过程为机械能转化为电能。故D正确。
故选：D。
8．【解析】由题意可知，小球在与轨道摩擦的过程中，其机械能转化为内能，逐渐减小。不计空气阻力，小球从A点到达B点时，机械能从100J减小为80J，减少了20J．而从B点再到达左侧所能达到的最高位置时，其通过轨道的长度应该比第一次短，所以机械能减少的大小应该小于20J，故此过程中小球克服摩擦做的功可能是10J。
故选：A。
9．【解析】
A、天然气在燃烧过程中，消耗了化学能，获得了内能，即化学能转化为内能，故A错误；
B、比热容是物质的一种特性，和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系，只与物质的种类、状态有关，故B错误；
C、分子的运动快慢与温度有关，水的温度越高，水分子运动越剧烈，故C正确；
D、烧水的过程是通过热传递的方式改变物体内能的；故D错误。
故选：C。
10．【解析】
A．酒精灯里的酒精燃烧，是化学能转化为内能的过程，故A不符合题意；
B．压缩气体点燃棉絮，是机械能转化为内能的过程，故B不符合题意；
C．内燃机的压缩冲程，是机械能转化为内能的过程，故C不符合题意；
D．水蒸气将软木塞冲出，水蒸气对外做功，内能转化为壶盖的机械能，故D符合题意。
故选：D。
11．【解析】
A、绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故A正确；
B、太阳能热水器内的水从太阳吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能，故B错误；
C、太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能，再转化为光能，故C错误；
D、太阳能飞机是先将太阳能转化为电能，再转化为机械能，故D错误。
故选：A。
12．【解析】松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，水的重心不断降低，重力势能不断减小，重力势能转化为乒乓球的机械能，故乒乓球的机械能不断增加；
故选：B。
二．填空题（共5小题）
13．【解析】（1）软木塞冲出试管口时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能；
（2）内燃机的四个冲程中，只有压缩冲程与做功冲程有能量转化，压缩冲程是活塞压缩气缸内气体，机械能转化为内能；做功冲程是气缸内燃气燃烧，体积膨胀，推动活塞往下运动，是内能转化为机械能。所以，水蒸气与软木塞之间的能量转化与热机的做功冲程相同，都是内能转化为机械能。
故答案是：内；机械；做功。
14．【解答】答：不能；因为高处水池中水的重力势能，只有部分转化为叶轮的动能；而叶轮的动能部分用来打磨物体及转动部分摩擦做功，不会全部提供给水泵用来提升水，该设计违背了能量守恒定律。
15．【解析】在火箭升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能；
火箭的燃料主要使用液态氢，主要是因为它的热值大，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；
没有太阳光照射时的卫星表面的温度会急剧下降，即其质量不变，温度降低，则内能减小，这是通过热传递的方式改变物体内能的。
故答案为：化学；机械；热值；减小；热传递。
16．【解析】冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，这是利用热传递改变内能的，这属于能量的转移；烧水时，水蒸气顶起壶盖，这是将内能转化为机械能，这属于能量的转化。
故答案为：转移；转化
17．【解析】（1）气体推动活塞，气体对活塞做功，气体的内能转化为活塞的机械能；
（2）完全燃烧50kg柴油产生的热量Q放＝qm＝4.3×107J/kg×50kg＝2.15×109J；
∵η＝
∴柴油对外做的有用功：W有用＝Q放η＝2.15×109J×40%＝8.6×108J。
故答案为：气体的内；活塞的机械；8.6×108