人教版九年级全一册14.3能量的转化和守恒同步练习（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．关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（　　）
A．风力发电机发电时，将机械能转化为电能
B．电热水器给水加热时，效率可以达到100%
C．在酒精燃烧放热的过程中，内能转化为化学能
D．手机充电过程中，化学能转化为电能
2．下列关于能量转化和转移的实例中，分析正确的是（　　）
A．燃料燃烧时发热，化学能转化为内能
B．水轮机带动发电机发电，电能转化为机械能
C．植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为内能
D．在热传递中，热量总是从内能多的物体传到内能少的物体
3．“加水就能跑的神车”一度成为舆论热点，该汽车实际是利用水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法正确的是（　　）
A．该车行驶的效率能达100%
B．氢燃料电池能将化学能转化为电能
C．水解技术制取氢气的过程不需要消耗其它能量
D．“加水就能跑的神车”不需要遵循能量守恒定律
4．热机工作时能量的转化过程是（　　）
A．热能→化学能→机械能 B．化学能→热能→机械能
C．化学能→机械能→热能 D．热能→机械能→化学能
5．下列有关说法正确的是（ ）
A．做功冲程中柴油机气缸里的气体内能增大
B．手机充电过程中电能转化为化学能
C．搓手时感到暖和是因为产生了热量
D．物体吸收热量后，内能增大，温度一定升高
6．2021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
7．根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是
A．出膛的子弹射穿木板,以更快的速度继续前进
B．孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年
C．两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,继续冲上右斜面
D．电水壶里的水沸腾了给水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
8．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
9．电动机已广泛应用到现代化生活了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇，电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是（　　）
A．电能转化成机械能 B．机械能转化成电能
C．太阳能转换成机械能 D．内能转化成机械能
10．据澎湃新闻，近日，广西南宁隆生达发电力科技有限公司（简称“隆生达发”）声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组，引发争议。该公司官网称，这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”，下列分析正确的是（　　）
A．发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒
B．如果没有能量补充，装置最终会停下
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．不靠任何能量补充，1度电可变为10度电的装置可以实现
二、填空题
11．2021年10月16日，神舟十三号载人飞船通过长征二号F遥运载火箭发射成功，顺利将3名航天员送入太空。火箭上升过程中燃料的______能转化为燃气的内能，火箭选用液氢作为燃料是因为液氢的______大且燃烧后无污染。
12．图是人们设想的永动机，它通过高处水流冲击叶片，使叶片转动来带动抽水机将水从低处抽到高处，从而循环工作。这种永动机不能永远工作下去，因为它违背了___________，抽水机在工作过程中，机械能总量___________（填“增大”“减少”或“不变”）。
13．2021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：________。
14．如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相同。
15．从能量转化的观点看，电灯发光是把电能转化为________能和________能，水果电池是把________能转化为________能．电动机工作是把电能转化为________能．
三、综合题
16．4月16日，海南自主研发的地效翼船在海口桂林洋海域首次实现双船试飞．据了解，地效翼船俗称会飞的船，停在水面像船，起飞后则像飞机．此次试飞的CYG﹣11型翼船某型号飞行器的总质量为1.0×103 t，最大飞行速度为720 km/h，百公里耗油28升．
（1）飞行器飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速________．
（2）飞行器飞行时，将燃料的________能转化为飞行器的________能．
（3）飞行器以最大速度飞行1 440 km，需要________h．
17．一个质量是5kg的物体从斜面A点匀速下滑至B点后，继续在水平面上向前运动，最后静止在C点处，如图所示。已知AB=BC=3m，A点离水平面的高度h=2m，物体的重力势能与物体质量和所处的高度的关系为E=mgh。本题忽略物体与空气间的摩擦，g取10N/kg。
(1)求物体的重力？
(2)物体从A运动到B的过程，物体的重力势能转化为什么能？
(3)物体从A运动到B的过程，物体的重力做了多少功？
(4)画出物体在水平面上运动时的受力示意图。其中物体用“●”表示。
(5)物体在水平面上运动时，哪些力做了功？
(6)若想使物体在水平面上向前做匀速直线运动，你有什么可行的措施？请列举一条即可。
18．阅读短文，回答文后的问题。
发动机是汽车得动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程。汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。
(1)汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为________能。
(2)若一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为_____（用字母表示）。
(3)四缸发动机中2号汽缸在做功冲程时，3号汽缸所处的冲程是( )
A．吸 B．压缩
C．做功 D．排气
(4)写出一个四缸发动机的优点：________________。
19．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_________________
_________________________________________________________________________________．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．风力发电机发电时，将风的机械能转化为电能，故A正确；
B．电热水器给水加热时，一定存在能量的损失，其效率不可能达到100%，故B错误；
C．酒精燃烧时，消耗化学能，产生内能，故是将化学能转化为内能的过程，故C错误；
D．手机充电过程中，电能转化为化学能，而在放电时化学能转化为电能，故D错误。
故选A。
2．A
【详解】
A．燃料燃烧时发生化学变化，即燃料燃烧时将化学能转化为内能，故A正确；
B．水轮机带动发电机发电，水轮转动的机械能转化为了电能，故B错误；
C．植物吸收太阳光进行光合作用，光合作用时发生化学变化，故是光能转化为化学能，故C错误；
D．在热传递中，热量总是从温度高的物体传到温度低的物体，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】
A．汽车在工作过程中不可避免地要克服机械间的摩擦而做额外功，因此效率不能达到100%，故A错误；
B．氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故B正确；
C．根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故C错误；
D．任何能量的转化都遵循能量守恒定律，“加水就能跑的神车”也需要遵循能量守恒定律，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
热机工作时需要燃料，即通过燃料燃烧将化学能转化为内能，而后通过内能做功，即将内能转化为机械能。
故选B。
5．B
【详解】
A．物体对外做功，内能会减小。做功冲程中，柴油机气缸里的气体对活塞做功，气体的内能减小，故A错误；
B．手机充电的过程相当于用电器工作，因此手机充电过程中电能转化为化学能，故B正确；
C．搓手时感到暖和是因为两手互相摩擦做功，机械能转化为内能，使手感到暖和，故C错误。
D．物体吸收热量后内能一定增大，但温度不一定升高，比如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，故D错误。
故选B。
6．C
【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。
7．C
能量既不会创生，也不会消灭，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律。各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的。
【详解】
A、子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故A错误；
B、机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就会消耗完毕，不会默默地走了几十年，故B错误；
C、两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，将动能转化为部分重力势能，故C正确；
D、在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故D错误。
故选C。
8．A
【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。
9．A
【详解】
电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，故BCD错误，A正确。
故选A。
10．B
【详解】
A．能量守恒定律规定，能量既不可能凭空产生，也不会凭空消失，一切能量都是守恒的，发电技术没有突破了能量守恒定律，故A错误；
B．根据能量守恒定律，能量不可能凭空产生，如果没有能量补充，装置不可能凭空产生能量，装置没有能量，最终会停下，故B正确；
C．根据能量守恒定律，没有能量补充，装置就不能转动了，故C错误；
D．不靠任何能量补充，1度电的能量不可能会凭空增加，1度电不可变为10度电的装置，故D错误。
故选B。
11． 化学能 热值
【详解】
[1]火箭选用液氢作为燃料, 火箭上升过程中燃料燃烧，将燃料的化学能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，推动火箭上升。
[2]选用液氢作为燃料是因为液氢的热值大且燃烧后无污染，根据可知，燃烧同样质量的氢和其他燃料，氢气放出的热量更多，因此选用液氢作为火箭的燃料。
12． 能量守恒定律 减少
【详解】
[1][2] 能量守恒定律：能量即不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到其它物体，在转移和转化的过程中，能量的总量不变。永动机不能永远工作下去，因为它违背了能量守恒定律，因为抽水机在此过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能总量减少。
13． 火箭周围冒出缕缕“白气” 液化现象
【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。
14．做功
【详解】
当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，使得其内能减小，温度降低，即该过程是将内能转化为机械能的过程，此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。
15． 光 内 化学 电 机械
【详解】
①电流经过电灯时，消耗了电能，而电灯发光和发热，所以是电能转化为光能和内能；②水果电池内部发生化学变化，消耗化学能，得到内能，所以是化学能转化为内能；
③电流通过电动机时，消耗了电能，而电动机输出了机械能，所以是电能转化为了机械能；
【点睛】
①电流做功的过程，实质上是消耗电能转化为其它形式的能的过程，电流做多少功，就有多少电能转化为其它形式的能．②并且根据物体产生的能量性质分析能量转化的方向．
16． 大 化学能 机械能 2
【详解】
解：（1）飞行器飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，流速快气压小，机翼下方的压强大于上方的压强，所以能获得向上的升力；
（2）飞行器飞行时将燃料的化学能转化为内能，再转化为飞行器的机械能，因此飞行器飞行时将燃料的化学能转化为飞行器的机械能；
（3）s=1440km，v=720km/h
由可得：
飞行器的飞行时间：．
17．(1)50N；(2)重力势能转化为内能；(3)100J；
(4)
(5)摩擦力做了功；(6)对物体施加一个水平向右、大小等于f的拉力F
【详解】
(1)物体的重力为
(2)物体从A运动到B的过程，做匀速直线运动，质量、速度不变，则动能没变，需要克服摩擦做功，将重力势能转化为内能。
(3)由图可知，物体从A运动到B的过程中在重力的方向上移动了2m，物体的重力做功
(4)物体在水平面上做减速运动，在竖直方向上受到重力和支持力一对平衡力的作用，在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力，如图所示
(5)物体在水平面上运动时，在竖直方向上受到重力和支持力一对平衡力的作用，在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力，在竖直方向上没有移动，只在水平方向上移动了，所以只有摩擦力做了功。
(6)若使物体在水平面上向前做匀速直线运动，只需要物体处于平衡状态即可，物体在竖直方向上以及受到平衡力的作用，只要在水平方向上施加一个与摩擦力方向相反、大小相等、作用在物体上的一个拉力F即可。
18． 机械 PV A 运行更稳定、功率更大等。
【详解】
(1)[1]汽油机是将内能转化为机械能的机器。所以汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为机械能。
(2)[2]设活塞移动距离为L，则活塞的面积为
则活塞受到燃气压力为
则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为
(3)[3]如图2号和3号活塞和曲轴的位置都相同，2号汽缸在做功冲程时，活塞向下运动，且在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，所以3号汽缸的活塞也应向下运动，则为吸气冲程，故选A。
(4)[4]因为每半周都有做功冲程，所以工作稳定，振动小，且多缸工作，排量大，功率大，所以四缸发动机的优点：运行更稳定、功率更大等。
19． 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
【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．
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