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．内燃机的工作物质是（ ）
A．水蒸气
B．空气
C．燃料燃烧生成的高温高压气体
D．柴油、汽油和天然气
2．用酒精灯给试管内的水加热一段时间，塞在试管口的木塞被冲出，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．酒精燃烧后灯中剩余酒精的密度变小
B．水蒸气对木塞做功，与汽油机做功冲程的原理相似
C．水蒸气对木塞做功的过程中，能量的总量减少
D．试管中的水温度升高后，分子无规则运动较缓慢
3．如图所示的四个热学实验中，叙述不正确的是（　　）
A． 挤压两铅块使它们合在一起，铅块下面可悬挂钩码，这是由于分子间引力的作用
B． 试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，水蒸气的内能转化为木塞的机械能
C． 抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明上面瓶中的空气密度较大
D． 拉动缠在金属管外的皮绳，橡皮塞从管口飞出，整个过程中能量是守恒的
4．在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。下列说法正确的是（　　）
A．水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能
B．摩擦生热，内能转化为机械能
C．燃料燃烧时发热，内能转化为化学能
D．植物吸收太阳光进行光合作用，化学能转化为光能
5．如图为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图，它存在的能量转化是（　　）
A．机械能转化为内能 B．化学能转化为内能 C．内能转化为机械能 D．化学能转化为机械能
6．如图所示，运动中物体的弹性势能转化为动能的是（　　）
A．子弹射出枪膛 B．发条带动指针
C．流星从天而降 D．秋千荡向高处
7．下列说法中，正确的是（　　）
A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值
B．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
C．发生热传递时，热量总是从低温物体传递到高温物体
D．洗衣机工作时主要将电能转化为机械能
8．将热水倒进玻璃杯中，玻璃杯会变热，下列说法正确的是（　　）
A．水将温度传给了玻璃杯
B．水含有的热量减少
C．玻璃杯增加的内能大于水减少的内能
D．能的总量保持不变
9．如图所示，下列实例中将重力势能转化为动能的是 （　　）
A．用力拉弯弓
B．秋千从最低处荡向最高处
C．国产大飞机升空
D．跳水运动员从高台跳下
10．下列说法正确的是（　　）
A．根据能量守恒定律，人们可制造出永动机
B．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化
C．能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力的情况
D．火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用
二、填空题
11．用酒精灯做实验时酒精燃烧将______能转化为______能。
12．小娟荡秋千时，在从一侧的最高点荡到另一侧的最高点这一过程中，小娟的重力势能______（填变化情况），小娟荡起的高度越来越低，最后会停下来，说明小娟的______减少了，减少的那部分能量转化成了______能。
13．如图是一单缸四冲程汽油机的某个冲程，该冲程发生的能量转化是___________，若该汽油机飞轮的转速是3600r/min，则汽油机每秒对外做功___________次，完成___________个冲程。
14．如图所示，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，四冲程汽油机的能量转化情况与这一过程相似的冲程是______冲程。在这个能量转化的过程中______（填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。
15．如图甲和乙所示分别是我国研发出首款新型空气动力汽车和小型低碳化未来汽车，甲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_____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_____能转化为电能，以上能量的转化过程中，能的总量_____（填“变大”“变小”或“不变”）。

三、综合题
16．阅读下列短文，回答问题。
纯电动汽车
2016年12月18日北京市空气重污染应急指挥部再度发布红色预警：12月19日7时至12月22日24时启动空气重污染红色预警措施，同时实施机动车单双号行驶措施，机动车周末也将单双号行驶。而纯电动汽车却不受单双号行驶的限制。
纯电动汽车（BEV﹣Battery Electric Vehicle ）是指以车载电源为动力，仅由电动机驱动的机动车。纯电动汽车使用的是电能，不产生尾气污染，电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点，其他装置基本与内燃机汽车相同。当汽车待车时，比如在红灯或者堵车的时候，普通汽车还需要耗油，纯电动汽车停止时不消耗电能。纯电动汽车的变速操作就像调节手机音量一样简单，在制动过程中，电动机可自动转化为发电机，实现制动减速时能量的回收，市场主流电动机的效率在95%左右，远超内燃机的效率。纯电动汽车使用的锂电池不含污染环境的重金属，非常环保。纯电动汽车的电能会有一部分来源于火电厂，而目前我国大型的火电厂设备先进，燃料燃烧充分，粉尘及废气能够得到集中处理。按照《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014﹣2020年）》要求，东部地区10万千瓦以上的燃煤机组都要在2017年年底实现超低排放，中部地区30万千瓦以上的燃煤机组都要在2018年年底实现超低排放。
根据2000﹣2016年的机动车保有量数据统计，全国机动车由1609万辆增加到2.85亿辆，其中纯“电动汽车33.2万辆；北京市机动车由150.7万辆增加到544万辆，其中纯电动汽车2.15万辆。目前，我国是世界第一大石油进口，原油的对外依存度突破国际公认的警戒线50%，达到了60.6%．纯电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖，并将有限的石油资源用于更重要的方面。相信在不久的将来，随着车载电池续航能力地不断提高及充电配套设施的稳步完善，纯电动汽车一定能得到普及。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）电动机主要是将电能转化为______能的装置；
（2）在制动过程中，纯电动汽车的电动机停止电能的输出，并将______转化为电能；
（3）对于“纯电动汽车并不是真正的零污染，只不过是把普通汽车尾气的污染转移到了火电厂”这样的观点，谈谈你的看法______？
17．根据下图回答问题：
a．泥石流冲毁道路
b．早期的蒸汽火车
c．防洪大坝泄洪
d．太阳能热水器
e．夜晚五光十色的索菲亚广场
f．核电站
（1）图 ____ 体现了巨大的机械能．
（2）图 ____ 体现了太阳能可以转化为内能．
（3）图e中照亮广场的各种彩灯工作时把 ____ 能转化为 ____ 能．
图b所示的早起蒸汽火车运行时把 ____ 能转化为 ____ 能．
18．阅读短文并回答问题：
“新型电动车”
新型电动车---整车充当充电电池，国处正在研发电动汽车，让整个车身充当一块充电电池，驾驶者可以在头天晚上将这款电动车插上电源充电，目前，帝国理工学院正在研发一种碳纤维与聚合树脂的复合材料，能够以超过常规电池的速度储存更多的能量．这种材料异常坚固并且易于弯曲，可用于制造汽车的车身面板．如果使用这种新型材料取代刚材料车身面板，电动汽车的重力最多可减少15%该汽车运用传感技术，便于探测到前方的自行车、行人、路标．
（1）插上电源充电过程中将_____能转化为_____能；
（2）当断开电源时，由于_____汽车仍能前进，电动机此时变成了发电机，从而实现了自发电，它的发电原理是：_____
（3）若汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m．汽车受到水平方向的阻力是_____N,该汽车工作时的功率是_____
（4）请写出电动汽车具有的一种优点．_____
19．以汽油为燃料的助动车，由于燃烧不充分和对环境造成污染等原因．已逐步被电动自行车取代（如图）．下表是泰州飞龙电动自行车整车技术性能的一些数据．
最高车速 6m/s
一次充电以最高车速行驶时的持续里程 50km
一次充电贮存的能量 1.8×106J
蓄电池电压 36V
骑行最大噪声 ≤62dB
（1）请你写出电瓶车在下列使用过程中的能量转化
电瓶充电：_____；电瓶放电：_____；电瓶车行驶过程中：_____．
（2）电瓶车与摩托车相比，电瓶车有什么优点________？（至少写两点）
（3）以这种品牌的电瓶车为例，如果蓄电池贮存的能量全部用于车辆行驶，当车以6m/s 的速度在水平路面上匀速行驶时，电瓶车的功率是多大_______？
（4）这种电动车以最高车速行驶时，电路中的电流是多少安___________ ？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
内燃机包适汽油机和柴油机，汽油机通过电火花点燃汽油、空气混合蒸汽，形成高温高压的气体推动活塞做功，柴油机通过压燃式点燃柴油和空气的混合气体，形成高温高压的气体推动活塞做功，所以内燃机的工作物质是燃料燃烧生成的高温高压气体，故C正确，符合题意，ABD错误，不符合题意．
2．B
【详解】
A．酒精燃烧后灯中剩余酒精的密度不变，密度与质量、体积无关，故A错误；
B．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为机械能，与汽油机做功冲程的原理相似，将内能转化为机械能，故B正确；
C．水蒸气对木塞做功的过程中，能量守恒，能量的总量不会减少，故C错误；
D．试管中的水温度升高后，分子无规则运动越剧烈，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】
A．挤压在一起的铅块下面可以挂钩码，是因为分子间存在引力，故A正确，A不符合题意；
B．试管内的水蒸气将软木塞推出，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故B正确，B不符合题意；
C．抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明分子在不停地做无规则运动，故C错误，C符合题意；
D．迅速拉动缠在金属管外的皮绳，克服摩擦做功，使金属管和内部气体的温度升高，内能增加，高压气体会推动橡皮塞做功，使橡皮塞从管口飞出，整个过程中能量是守恒的，故D正确，D不符合题意。
故选C。
4．A
【详解】
A．水轮机带动发电机发电，水轮机的机械能转化成发电机的电能，故A正确；
B．摩擦生热，是物体互相克服对方的摩擦而做功，是机械能转化为内能，故B错误；
C．燃料燃烧，是燃料的化学能转化为内能的过程，故C错误；
D．植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为植物的化学能，故D错误。
故选D。
5．A
【详解】
汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化。如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，因此是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能。
故选A。
6．B
【详解】
A．枪膛内燃气膨胀将子弹射出，燃气对子弹做功，是将燃气的内能转化为子弹的机械能，故A不符合题意；
B．钟表里的发条带动指针转动是由弹性势能转化成了动能，故B符合题意；
C．流星从天而降的过程中，重力势能转化为动能，故C不符合题意；
D．秋千荡向高处的过程中，质量不变， 速度变小，动能减小，高度升高，重力势能变大，故为动能转化为重力势能，故D不符合题意。
故选B。
7．D
【详解】
A．某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比为这种燃料的热值，故燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故A错误；
B．热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，其效率越高，故B错误；
C．发生热传递时，热量总是从高温物体传递到低温物体，故错误；
D．洗衣机工作时主要将电能转化为机械能，一部分转化为内能，故D正确。
故选D。
8．D
【详解】
A．温度是指物体冷热的程度，温度不能传递；将热水倒进玻璃杯中，玻璃杯会变热，是水将热量传给玻璃杯，故A错误；
B．热量是一过程量，只能用“吸收”和“放出”描述，不能用“含有”描述，故B错误；
C．将热水倒进玻璃杯中，温度高的热水放出热量，温度低的玻璃杯吸收热量，水的内能减少，玻璃杯的内能增大；此过程中，热水放出的热量会有一部分被空气吸收，玻璃杯不能完全吸收热水放出的热量，所以玻璃杯增加的内能小于水减少的内能，故C错误；
D．根据能量守恒定律可知，某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，能的总量保持不变，故D正确。
故选D。
9．D
【详解】
A．用力拉弯弓，是食物提供的化学能转化为弓的弹性势能，故A不符合题意；
B．秋千从最低处荡向最高处过程中，质量不变，速度减小、高度增大，则动能减小、重力势能增大，是动能转化为重力势能，故B不符合题意；
C．飞机升空，是燃油的化学能通过燃烧转化为内能再转化为飞机的重力势能，故C不符合题意；
D．跳水运动员从高台跳下过程中，质量不变，高度降低、速度增大，则重力势能减小、动能增大，是重力势能转化为动能，故D符合题意。
故选D。
10．B
【详解】
A．由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，故可知永动机是不可能制造出来的，故A错误；
B．在满足一定的条件下，各种形式的能量之间可以相互转化，故B正确；
C．能量守恒定律在摩擦力和空气阻力存在的情况下仍然适用，故C错误；
D．火箭升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，使得火箭的重力势能和内能均增大，能量守恒定律同样适用，故D错误。
故选B。
11． 化学 内
【详解】
[1][2]酒精具有化学能，酒精燃烧时将化学能转化为内能。
12． 先减小后增大 机械 内
【详解】
[1]小娟在荡秋千的过程中质量不变，到达最高点时，高度最高，速度为零，重力势能最大，动能最小。小娟在最低点，速度最大，高度最小，重力势能最小，动能最大。整个过程动能先增大后减小，重力势能先减小后增大。
[2][3]小娟荡起的高度越来越低，最后后停下来，即动能变小，同时重力势能也变小，故机械能变小；由于秋千克服摩擦阻力做功，有部分机械能转化为内能，即减小的机械能转化成了内能。
13． 机械能转化为内能 30 120
【详解】
[1]由图可知，该单缸四冲程汽油机的进气阀和排气阀均关闭，活塞向上运动，气缸中的混合气体被压缩，此时机械能转化为内能，为压缩冲程。
[2][3]单缸四冲程汽油机一个工作循环有4个冲程，对外做功1次，飞轮和曲轴转动2圈。该汽油机飞轮的转速是3600r/min，即每分钟转3600圈，每秒钟转60圈，即每秒完成了30个工作循环，对外做功30次，完成了120个冲程。
14． 做功 遵循
【详解】
[1]图示中，试管内水蒸气对橡皮塞做功，将内能转化为机械能，汽油机的四个冲程中做功冲程的能量转化与此过程相似。
[2]能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，那么这一过程的能量转化，也遵循能量守恒定律，能量不会凭空消灭，也不会凭空产生。
15． 内 太阳（光） 不变
【详解】
[1]空气膨胀推动活塞运动，属于空气的内能转化为机械能。
[2]光电转换器是将太阳能转化为电能。
[3]由能量守恒可知，在转化过程中，能的总量不发生变化。
16． 机械（动） 机械能（动） 见解析
【详解】
（1）[1]电动机在工作时，主要是将电能转化为机械能（动能）。
（2）[2]在制动过程中，纯电动汽车的电动机停止电能的输出，电动机可自动转化为发电机，因此，可将机械能（动能）转化为电能。
（3）[3]由材料介绍可知，纯电动汽车的电能会有一部分来源于火电厂，而目前我国大型的火电厂设备先进，燃料燃烧充分，粉尘及废气能够得到集中处理。虽然纯电动汽车并不是真正的零污染，但对节约资源、保护环境仍有重大的意义。
17． ac d 电 光 内 机械
机械能包括动能和势能，物体由于运动而具有的能量叫动能，物体因被举高而具有的能量叫重力势能，物体因发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能；
自然界中的能量可以相互的转化和转移．
【详解】
（1）发生泥石流和防洪大坝泄洪时，大量的砂石和泥水具有较快的速度，同时会从高处流向地处，给人类造成灾难，所以泥石流和泄洪时具有巨大的机械能；
（2）图d太阳能热水器给水加热，水的温度升高，内能增加，将太阳能转化水的内能；
（3）图e中照亮广场的各种彩灯工作时消耗电能，得到光能和内能，将电能转化为光能和内能；图b所示的早期蒸汽火车运行时，把蒸汽的内能转化机车的机械能．
18． 电 化学 惯性 电磁感应 2400 7.2×104W 减小大气污染
【详解】
(1)插上电源充电的过程中，将电能转化为化学能；
（2）当断开电源时，由于惯性汽车仍能前进，电动机此时做切割磁感线运动，从而实现了自发电，它的发电原理是：电磁感应原理．
（3）①汽车在2400N牵引力作用下进行匀速直线运动，汽车受到水平向前的牵引力和受到水平向后的阻力作用，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以阻力是2400N．
②W=Fs=2400N×9000m=2.16×107J，P===7.2×104 W．
（4）电动汽车具是把电能转化为动能，没有尾气，减少大气污染．
19． 电能转化为化学能 化学能转化为电能 电能转化为机械能 见解析所示 见解析所示 见解析所示
（1）电动自行车的动力是靠电瓶来提供的；电动自行车充电的过程是将电能转化为化学能的过程；电动自行车行驶过程是电瓶放电的过程，将化学能转化为电能，再将电能转化为电动自行车运动时的机械能；
（2）电动自行车相对于内燃机来说，减少了尾气和热量的排放，以及噪声的污染；
（3）已知一次充电以最高车速行驶时的持续里程和最高车速，根据t=表示出时间，然后再根据一次充电贮存的能量，利用P=即可求出电瓶车的功率；
（4）已知最高车速和功率，还知道蓄电池的电压，根据公式P=UI可求电路电流的大小．
【详解】
(1)电瓶充电：电能转化为化学能；
电瓶放电：化学能转化为电能；
电瓶车行驶过程中：电能转化为机械能；
故答案为电能转化为化学能；化学能转化为电能，电能转化为机械能．
(2)电动自行车的优点：消除了尾气排放；减少了热量排放；能源利用效率高；减少了噪音排放等；
(3)行驶的时间t===s；
电瓶车的功率P===216W.
答：电瓶车的功率是216W.
(4)电路中的电流I===6A.
答：电路中的电流为6A.
答案第1页，共2页
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