人教版九年级全一册14.3能量的转化和守恒（有解析）

人教版九年级全一册 14.3 能量的转化和守恒
一、单选题
1．人们是在能量的转移和转化过程中利用能量的，图中的各种现象与对应的能量转化不正确的是（　　）
A．用电灯照明：电能转化为光能 B．篝火燃烧：化学能转化为内能和光能
C．原子弹爆炸：核能转化为机械能和内能 D．内燃机的做功冲程：机械能转化为内能
2．下列过程中，关于能量说法正确的是（　　）
A． 皮球落地后又弹起，在此过程中只发生了动能和势能的相互转化
B． 汽车高速行驶较长的时间后，轮胎温度会升高，主要是因为机械能转化为内能
C． 用手反复弯折铁丝，弯折处的温度明显升高是因为内能从手传递到铁丝上
D． 汽油机的压缩冲程，主要是内能转化为机械能
3．2021年9月17日13时30分许，神舟十二号载人飞船返回舱反推发动机成功点火后，神十二安全降落在东风着陆场预定区域（如图所示为飞船返回过程模拟示意图）。下列有关说法正确的是（　　）
A．火箭的燃料燃烧的过程是内能转化为化学能
B．反推发动机点火后，发动机工作是机械能转化为内能
C．在大气层内的降落过程中，与空气摩擦是机械能转化成内能
D．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的比热容
4．能源科技的发展促进了人类文明的进步，下列有关能源的说法正确的是（　　）
A．核电站中的反应堆是利用核裂变发电的
B．太阳能、风能、天然气都是可再生能源
C．电能是广泛使用的一次能源
D．因为能量转化服从能量守恒定律，所以能源是取之不尽、用之不竭的
5．苹果从高处落下，它减少的重力势能等于增加的动能（不计空气阻力），这一过程所遵循的物理规律是（　　）
A．焦耳定律
B．欧姆定律
C．能量守恒定律
D．牛顿第一定律
6．下列有关能量守恒的说法中正确的是（　　）
A．摩擦生热创造了热，不符合能量守恒定律
B．能量守恒只适用于机械能与内能的相互转化
C．不可能造出永动机，是因为它违反了能量守恒定律
D．热机的工作过程不遵循能量守恒定律
7．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　）
A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C．图甲和图丁两个过程中能量转化是相同的
D．图丙和图丁两个过程中能量转化是相同的
8．下列关于日常生活中常见物理现象的说明正确的是（　　）
A．燃料燃烧时是内能转化为化学能
B．汽油机的做功冲程中是机械能转化为内能
C．水力发电机发电时是电能转化为机械能
D．在蹦床比赛中，运动员落到蹦床上继续向下运动的过程中，动能先增大后减小
9．2021年5月，“天问一号2探测器成功在火星着陆，下列有关“天问一号”的说法错误的是（　　）
A．“天问一号”与地面控制中心联系是通过电磁波传递信息
B．“天问一号”的太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能
C．“天问一号”在着陆火星减速下降过程中机械能不变
D．“天问一号”轨道修正需要发动机点火工作，说明力可以改变物体的运动状态
10．下列有关说法正确的是（　　）
A．压缩冲程中柴油机气缸里的气体内能减小
B．物体吸收热量后，内能增大，温度一定升高
C．搓手时感到暖和是因为产生了热量
D．给手机充电时是将电能转化为化学能
二、填空题
11．某电热水器的工作效率为85%，请从能量转化的角度说明一下该效率的意义是___________。
12．2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的 _______能转化为燃气的内能；不同能量之间可以相互转化，在转化过程中，能量的总量_______。
13．如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大，火箭发射升空时，燃料的______转化为内能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。
14．2021年10月16日，搭载着翟志刚、王亚平，叶光福三名航天员的神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功，3名航天员将展开六个月的太空生活。发射前，搭载着飞船的火箭矗立在发射平台上，给火箭加注低温燃料过程中，火箭周围冒出缕缕“白气”；点火后，火箭尾部喷出熊熊火焰（如图），搭载着飞船腾空而起；飞船和火箭脱离后，火箭上的摄像头监控到飞船缓缓离去，飞船上的太阳能电池帆板缓缓打开，能给飞船提供工作需要的电能。
请找出一个与上述情景相关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复。
示例：物理信息：火箭搭载着卫星腾空而起；
物理知识：以地面为参照物，火箭和卫星是运动的。
作答：物理信息：________；
物理知识：________。
15．1791年，意大利人伏打发明了最早的电池——伏打电堆，小明仿造了一个伏打电堆，并用电压表测量其电压，如图所示。此电池的正极是___________（选填“锌板”或“银板”），需要___________节这样的电堆串联才能达到一节新蓄电池的电压，伏打电堆是将___________能转化为电能的电池。电池提供的电力点亮了一个发光二极管，发光二极管是由___________（选填“导体”、“半导体”、“超导体”）材料制成的。
三、综合题
16．阅读短文，回答下列问题．
如图所示，风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用．
（1）能源的种类繁多，人们从不同角度对能源进行分类．太阳能和风能都属于______．
A．二次能源 B．可再生能源 C．不可再生能源
（2）风力发电机是根据___________原理发电的．
（3）请你从能源利用和环境保护两个方面谈谈大力开发和推广使用太阳能的意义_________________
_________________________________________________________________________________．
17．如图展示了一个极具想象力的设想，其大意是上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动；叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动；人利用打磨轮打磨工件，同时，运转的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面的水池中……只要一开始在上面水池中注满水，就能通过水的上下循环，使机器不停地工作.
（1）你认为，上面水池中流下来的水，能否被水泵全部抽送到上面水池中？______（选填“能”或“不能”）.
（2）这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”．请运用你掌握的知识，说明这个装置是否真能“永动”？______（选填“能”或“不能”）.原因：__________________.
（3）该装置是否遵循能量守恒定律？______（选填“遵循”或“不遵循”）.
18．运用知识解决问题
(1)小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉，这是因为：水的比热容______，海水和沙子相比，在同样受热时，沙子的温度变化比海水______。
(2)水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），煤油的比热容为2.1×103J/（kg ℃）。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上______相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热。如图中的图像正确的是_____。
A．B．C．D．
(3)关于温度、内能和热量，下列说法正确的是______。
A．温度相同的两个物体间也能发生热传递
B．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变
C．物体的温度越高，含有的热量越多
D．任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能
(4)下列现象中，属于机械能转化为内能的是______。
A．航天飞行器穿越大气层时表面发热
B．冬天用热水袋取暖
C．放爆竹时，爆竹腾空而起
D．电灯发出光和热
19．根据相关媒体报道，世界卫生组织认为电磁污染会影响神经系统，甚至致癌，并称吃火锅用电磁炉在开至最大、距离正面10厘米时，辐射值达到国家限制值的102.1%，电磁炉是利用电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁锅，从而形成无数个小涡流（即电流），加速锅底的分子运动，使锅底自身发热，从而达到加热食物的目的，如图所示，请回答下列问题：
（1）电磁炉是利用_______原理工作的；电磁炉工作时，锅内食物的内能增加的方式是______．
（2）电磁炉使用时要注意安全，人体的安全电压是不高于_______V．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．用电照明时，电流通过灯泡把电能转化成光能，故A正确，不符合题意；
B．篝火燃烧过程中，将燃料的化学能转化为内能和光能，故B正确，不符合题意；
C．原子弹是利用了核裂变的链式反应产生的巨大机械能和内能，故C正确，不符合题意；
D．内燃机的做功冲程是把内能转化为机械能，而不是机械能转化为内能，故D错误，符合题意。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．由图可知，皮球在弹起的过程中，高度越来越小，机械能越来越小，这说明皮球在运动的过程中，皮球克服摩擦做功，机械能转化为内能，皮球落地后又弹起，在此过程中只发生动能和势能、内能的相互转化，故A错误；
B．汽车高速行驶较长的时间后，车轮与地面之间摩擦做功，将机械能转化为内能，轮胎的温度会升高，故B正确；
C．用手反复弯折铁丝，弯折处的温度明显升高，通过做功将机械能转化为内能，使弯折处铁丝的温度升高，故C错误；
D．汽油机的压缩冲程，主要是机械能转化为内能，故D错误。
故选B。
3．C
【解析】
【详解】
A．燃料燃烧是化学变化，将化学能转化为内能，故A错误；
B．反推发动机点火后，发动机将内能转化为机械能，故B错误；
C．在大气层内的降落过程中，火箭与空气摩擦做功，机械能转化成内能，故C正确；
D．火箭的发动机选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢可以释放出更多的热量，故D错误。
故选C。
4．A
【解析】
【详解】
A．核电站中的反应堆是通过利用可控的核裂变来提供能量进行发电，故A正确；
B．天然气会随着使用逐渐枯竭，属于不可再生能源，故B错误；
C．电能是由其他能源转化而来，属于二次能源，故C错误；
D．能量虽然守恒，但是可利用的能源是有限的， 不是取之不尽、用之不竭，故D错误。
故选A。
5．C
【解析】
【详解】
苹果从高处落下，重力势能转化为动能，它减少的重力势能等于增加的动能（不计空气阻力），机械能的总量保持不变，遵循能量守恒定律。
故选C。
6．C
【解析】
【详解】
A．“摩擦生热”不是创造了热，而是机械能转化为内能，符合能量守恒定律，故A错误；
B．能量守恒定律适用于任何能量的转化和转移，故B错误；
C．永动机违背了能量守恒定律，所以不可以制造出来，故C正确；
D．热机的工作过程跟所有能量转化转移过程一样，都遵循能量守恒定律，故D错误。
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
A．图甲中，玻璃内的空气被压缩时，气体温度升高，内能增加，故A错误；
B．图乙中，瓶子内空气推动塞子跳起时，内能转化为机械能，则空气的内能减小，故B错误；
CD．图甲中压缩气体，机械能转化为内能，图丙中活塞被弹飞，内能转化为机械能，图丁为内燃机的做功冲程，内能转化为机械能，则图丙和图丁两个过程中能量转化时相同的，故C错误，D正确。
故选D。
8．D
【解析】
【详解】
A．燃料燃烧时是化学能转化为内能，故A错误；
B．汽油机的做功冲程中是内能转化为机械能，故B错误；
C．水力发电机发电时是机械能转化为电能，故C错误；
D．运动员下落刚接触蹦床后开始受到蹦床的弹力作用，蹦床的形变较小、弹力较小，人受到合力还是向下的，所以人向下加速运动；当弹力和人的重力相等时，人的速度达到最大；再向下运动时，弹力大于人的重力，合力向上，人开始减速运动直到最后减为零；所以，运动员落到蹦床上继续向下运动的过程中，速度先增大后减小，则运动员的动能先增大后减小，故D正确。
故选D。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．电磁波可以在真空中传播，所以天问一号与地面控制中心联系是通过电磁波传递的信息，故A正确，A不符合题意；
B．太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，故B正确，B不符合题意；
C．天问一号在着陆火星减速下降过程中质量不变，速度变慢，所以动能减小，高度减小，所以重力势能减小，所以机械能减小，故C错误，C符合题意；
D．“天问一号”轨道修正需要发动机点火工作，此时天问一号的运动方向的改变利用的是力可以改变物体的运动状态，故D正确，D不符合题意。
故选C。
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．内燃机的压缩冲程，机械能转为为气缸内气体的内能，气体内能增大，故A错误；
B．物体吸收热量后，内能增大，温度不一定升高，比热水沸腾过程和晶体熔化过程，物体吸收热量，但温度保持不变，故B错误；
C．搓手时感到暖和是因为做功使物体的内能增大，温度升高了，故C错误；
D．给手机充电，将电能转化为手机电池的化学能，故D正确。
故选D。
11．见解析
【解析】
【详解】
该效率的意义是该电热水器工作时，电热水器消耗的电能85%转化为水的内能。
12． 化学 不变
【解析】
【详解】
[1]燃料燃烧的过程是将化学能转化为内能。
[2]能量守恒定律的内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。依据能量守恒定律可知，不同能量之间可以相互转化，在转化过程中，能量的总量保持不变。
13． 热值 化学能 不守恒
【解析】
【分析】
【详解】
[1]利用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。
[2]燃料燃烧时将化学能转化为内能。
[3]火箭发射升空时，高度和速度都增大，所以重力势能和动能增大，机械能增大，机械能不守恒。
14． 火箭周围冒出缕缕“白气” 液化现象
【解析】
【详解】
[1]由短文可知，物理信息火箭周围冒出缕缕“白气”。
[2]白气是空气中的水蒸汽遇冷液化形成的小水滴。
15． 银板 4 化学 半导体
【解析】
【详解】
[1]由图知道，银板接电压表的正接线柱，故银板为电源的正极。
[2]由图知道，电压表量程为0～3V，对应的分度值为0.1V，示数为0.5V；由于一节铅蓄电池的电压为2V，所以，需要4节这样的电堆串联使用。
[3]由于伏打电堆消耗的是化学能，而产生电能，所以，伏打电堆是将化学能转化为电能的电池。
[4]发光二极管是由半导体材料制成的，具有单向导电性。
16． B 电磁感应 太阳能取之不尽,用之不竭． 从能源利用的角度看：大力开发太阳能，或以减少煤、石油、天然气等不可再生能源的消耗，有利于社会的可持续发展．从环境保护的角度看：大力开发太阳能，可减少二氧化碳气体的排放，减少二氧化碳、烟尘等有害物质对环境的破坏
【解析】
【详解】
（1）太阳能、风能属于可再生能源，故选B．
（2）风力发电机是根据电磁感应原理制成．
（3）从能源利用角度来看，太阳能是可再生能源，所以不用担心用完的问题，它的作用可以节约化石类燃料的使用，有利于能源的可持续供应；从环境保护的角度看，太阳能使用中无污染，所以有利于环境的改善．
17． 不能 不能 详见解析 遵循
【解析】
【详解】
(1)[1]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，所以上面水池中流下来的水，不能被水泵全部抽送到上面水池中；
(2)[2][3]由于从上面流到下面水池过程中，由于用来打磨物体消耗能量，故流下来的水不能全部被抽送到上面的水池中．即流下来的水要比抽上去的水多，随着时间的推移，上面水池中的水越来越少，一定时间后便不再有水从上面流下来，所以这个装置不能够“永动”；
(3)[4]由以上的分析可知，该装置中存在能量的损失，但损失的能量并没有消失，而是转化为其它形式，该装置仍遵循能量守恒定律．
18． 大 大 质量 C D A
【解析】
【详解】
(1)[1][2]质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变较小；水的比热容较大，同样受热的情况下，吸收相同热量，沙子的温度变化比海水大，因此，小明光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉。
(2)[3][4因为题目中分析的是煤油和水的温度变化，物质种类不同，质量、初温和吸收的热量必须相同，故完全相同的两个试管分别装上质量相等的煤油和水；质量相同的水和煤油吸收相同的热量，煤油的比热容为水的比热容的一半，所以煤油升高的温度为水升高温度的2倍，故ABD初温，C正确。
故选C。
(3)[5]A．热传递发生的条件是要有温度差，如果温度一样，则就不会发生热传递，故A错误；
B．0℃的冰变成0℃的水的过程中，吸收热量，内能增大，温度不变，故B错误；
C．不能说物体含有热量，因为热量是一个过程量，故C错误；
D．摩擦生热，是用克服摩擦做功的方法改变物体内能的，故D正确。
故选D。
(4)[6]A．航天飞行器穿越大气层时，与大气层发生摩擦，表面发热内能增加，属于通过做功的方式使内能增加，机械能转化为内能，故A符合题意；
B．冬天用热水袋取暖，是通过热传递的方式增加物体的内能，故B不符合题意；
C．爆竹点燃后腾空升起，是爆炸产生的气体的内能转化为爆竹的机械能，故C不符合题意；
D．电灯消耗电能发出光和热，是电能转化为内能，故D不符合题意。
故选A。
19． 磁场感应涡流加热 热传递 36
【解析】
【详解】
（1）电磁炉的原理是磁场感应涡流加热，即利用交流电通过线圈产生交变磁场，从而使金属锅自身产生无数小涡流加热锅底，热量再传递给锅内的食物，所以食物内能的增加是通过热传递的方法获得的；
（2）通常情况，人体的安全电压不高于36V．
答案第1页，共2页
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