教科版九年级物理下册11.2 能量转化的方向性和效率 同步练习
一、单选题
1．关于能量的转化和转移，下列说法错误的是（ ）
A．电池充电，电能转化为化学能
B．暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能
C．电动机工作，电能转化为机械能
D．摩擦生电，机械能转化为内能
2．能量的转化是自然界普遍的现象。下列关于能量转化的分析不正确的是（ ）
A． 水果电池化学能→电能
B． 电磁感应电能→机械能
C． 光合作用光能→化学能
D． 砖木取火机械能→内能
3．如图所示，列车工作需用大功率电动机提供动力、列车到站前停止供电，电动机线圈随车轮转动，转变为发电机发电，此过程中车速从200km/h减到90km/h，在90km/h以下进行机械刹车，下列说法正确的是（ ）
A．减速发电过程中是应用通电导体在磁场中受力的原理
B．机械刹车过程是机械能转化为内能
C．进站前停止供电，列车仍能继续前行是由于受到惯性力的作用
D．加速行驶过程是由电动机应用了电磁感应原理
4．下列说法中正确的是（ ）
A．电灯和电铃都应用了电磁铁
B．发电机工作时将机械能转化为电能
C．磁场和磁感线是客观存在的
D．电动机是利用电磁感应现象制成的
5．（2018九下·齐齐哈尔月考）以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是（ ）
A．图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B．图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能
C．图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D．图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能
6．（2018九下·潜江月考）下列现象中，利用内能做功的是（ ）
A．冬天在户外时两手相搓一会儿手就暖和了
B．车刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花
C．在烈日之下柏油路面被晒熔化
D．火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起
7．（2018九下·江门月考）下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的磁性强弱与电流方向、电流大小和匝数都有关
B．法拉第最先发现电磁感应现象，电动机就是根据电磁感应现象制成的
C．电动机工作过程中，主要将电能转化为机械能
D．在电磁感应现象中，电能转化为机械能
8．（2018九下·山西月考）我市新建居民小区内出现了一种风光互补式路灯（如图所示），该路灯装有风力和太阳能发电装置。白天该路灯将获得的电能储存在蓄电池内，夜间蓄电池对灯泡供电。关于该路灯，下面说法不正确的是（ ）
A．太阳能发电装置是将太阳能转化为电能
B．风力发电机是将机械能转化为电能
C．白天，对蓄电池充电是将化学能转化为电能
D．风力发电机的工作原理是电磁感应
9．（2018九下·右玉月考）下列说法中正确的是（）
A．一桶水的比热容比一杯水的比热容大
B．水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，机械能转化为内能
C．用锯条锯木板时，锯条发热，锯条的内能没有增加
D．糖放入水中，过一段时间后整杯水都变甜了，表明分子在不停地做无规则运动
10．（2018九下·深圳开学考）在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化由机械能转化为内能的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2016九下·武汉开学考）1964年人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯．它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电．那么（ ）
A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭
B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2开启
C．航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的
D．航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的
12．（2016九下·深圳开学考）下列关于能量及其转化的说法中正确的是（ ）
A．白炽灯通电发热是光能转化为内能
B．在电磁感应现象中电能转化为机械能
C．太阳能电池将太阳能转化为电能
D．坠落陨石在空中划过一道亮光时内能转化为机械能
13．用打桩机打桩，打桩锤从5m高处自由下落时，锤与桩因冲击力作用表面温度升高，这说明（ ）
A．机械能守恒 B．动能守恒 C．势能守恒 D．能量守恒
14．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
15．下列关于能量的转化和守恒的说法中，正确的是（ ）
A．柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能
B．火力发电厂主要把煤的化学能直接转化为电能
C．由能量守恒定律可知，永动机总有一天可以制造成功
D．由能量守恒定律可知，只要尽可能减小绳子与滑轮之间摩擦，滑轮组的机械效率可能会达到100%
二、填空题
16．（2022九下·月考）汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此冲程的能量转化情况与 （选填“乙”或“丙”）图相同，若该汽油机飞轮的转速是3600r/min，则汽油机每秒钟对外做功 次。
17．（2022九下·定远月考）2018 年 5月 21日，在我国西昌卫星发射中心，探月工程嫦娥四号中继星“鹊桥”搭乘长征四号丙运载火箭升空.在火箭加速升空过程中，“鹊桥”的重力势能将 （变大/变小/不变，下空同），机械能将 ，火箭中选择氢作为燃料，是因为它的 ，燃烧时可以释放出更多的 能转化为火箭的机械能．
18．（2022九下·兴化月考）燃油汽车的动力机械是内燃机，汽车匀速行驶时，内燃机通过燃烧汽油把燃料的 能转化为气体的内能，最终转化成汽车的 能；而运动的汽车制动时由于摩擦，动能转化成了轮胎 地面和空气的 能，这些消耗的能量不能再用来驱动汽车，可见，能量的转化和转移过程是有 性的。
19．（2022九下·姜堰月考）一辆汽车发动机的转速为 2400r/min，则每秒对外做功 次。在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过 的方式增加物体内能的，散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因
为能量的转移和转化具有 性。
20．（2020九下·青山月考）如图，小明把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，如图所示，若不计空气阻力，铁锁摆回时 （选填“一定会”、“一定不会”或“可能会”）打到他的鼻子。A 点是锁摆到左边的最高处，若此时剪断细线，锁将会 （选填“保持静止状态”、“沿水平方向向左做匀速直线运动”、“沿竖直方向向下运动”或“沿绳子 AO 方向运动”）
21．（2020九下·青山月考）如图是卫星绕地球飞行的轨迹，卫星相对于太阳是 的（选填“运动” 或“静止”），当卫星从远地点运动到近地点时，动能的增加量 重力势能的减小量（选填“大于”或“等于”或“小于”），卫星绕地球转动而不会跑掉，是因为卫星与地球 之间的存在 （选填“万有引力”或“重力”）
22．冬天，火炉把自己的 能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，我们不能把这些能量重新收集起来供来年再用，一般情况下， 能只能从高温物体转移到低温物体，不能相反，上述事例说明：能量的转化、能量的转移，都是有 性的．
23．（2019九下·韶关月考）天然气如今已走进了省城的千家万户，天然气燃烧时实质是将化学能转化为 能。火箭发射升空采用氢气作燃料是因为氢气的 大，燃烧时可以放出更多的热量。还因为氢气燃烧后 （填“会”或“不会”）污染环境。
24．高铁轨道是无砟（zhǎ）轨道（如图甲）5个部分组成，从上往下依次是无缝钢轨、轨道板、填充层、底座板、滑动层．无砟轨道板代替了枕木；填充层的作用是缓冲力道，调平；底座板由钢筋混凝土现浇；滑动层是两层布夹一层膜，有了滑动层，就不怕上头的钢筋混凝土热胀冷缩．这五部分不仅解决了有砟轨道中枕木和碎石头的作用，而且轨道无缝，高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过，列车可以超过200公里时速运行（我国沪杭高铁达416公里时速）（如图乙），传统铁路的钢轨是固定在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟（如图丙）．高铁轨道如果采用填充碎石头，当列车高速运行时，列车底部和轨道之间气压将会 ，碎石头可能飞起来落到轨道上，是非常危险的．所以，高速轨道是不能填充碎石头的．高铁动车组在高速行驶时是利用车上电动机提供的动力，到站前又可以先停止供电，车速从200km/h减至90km/h，这段时间是利用车的 前进，磁场中线圈随车轮一起转动，产生 ，在90km/h以下才进行机械刹车，这样既可以减少机械磨损又可以节约能源；在机械刹车过程中机械能转化为 ．
25．如下图所示，它是 的简单装置示意图，是利用 现象工作的，工作过程中是把 能转化为 能。
三、实验探究题
26．（2017九下·滨海开学考）阅读下面的短文，回答问题.
1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：把两种不同材料的导线（如铁线和铜线）与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点A放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个连接点B放在火焰上加热，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，表明这时闭合电路中产生了电流.塞贝克把这种电流叫做“热电流”，把这种电路叫“热电偶电路”.
某研究小组的同学们按如图所示的电路，模拟塞贝克实验，探究了决定“热电流”大小的因素，通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据：
请根据以上资料和数据说明回答下列问题：
（1）其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路电流 ；其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流 ；其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电流 .（均选填“变大”、“变小”、“不变”、“变为零”）
（2）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由 能转化而来.
（3）热电偶电路可以把温度信号换成 信号，利用这种性质可以把热电偶做成 （写出一种应用）.
27．如图所示，在试管内装些水，用软木塞住，加热使水沸腾．
（1）水沸腾后会出现的现象是 ．这个过程中，燃料的化学能转化为水的内能，又通过做功，把内能转化为软木塞的 能．
（2）观察实验装置发现试管外面装有金属网，这个金属网的作用是
四、简答题
28．能量守恒定律是19世纪自然科学的三大发现之一，也是自然界最普遍、最重要的基本规律之一，小到原子世界，大到宇宙天体，只要有能的变化，无论是什么变化，都遵循它．此定律的内容是：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，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．
五、综合题
29．阅读以下材料，回答相关问题．
目前，全球最大的智能共享单车平台摩拜单车再出“黑科技”，携手百度云升级打造摩拜单车智能推荐停车点，通过精确定位算法迅速准确地定位单车停放位置及状态，进一步提升摩拜对车辆的管控能力，让用户更方便快捷有序取放车辆，引导“文明停车、绿色出行”的风尚．
据悉，目前摩拜单车的首块智能MPL已经落户在北京百度大厦的园区周边．并且对于智能推荐停车点的投入使用也正在甄选地点．
摩拜方面介绍称，智能推荐停车点是当单车停入停车区域后，智能系统能迅速感知到单车停入，立即采集相关数据，并将数据上传至百度云的物联网平台，通过精确算法迅速准确地定位单车．同时，通过多种物联网功能对智能停车系统中各个设备进行在线管理．
在未来，摩拜单车将在全国范围内与更多城市规划部门、社区、企业合作伙伴共同建设智能推荐停车点，并对合规停放的用户进行奖励，让这个“黑科技”小橙车做到引导“文明停车、绿色出行”的同时还要推动智能共享单车的健康有序、可持续发展．
自上线以来摩拜就以产品充满科技化、人性化的设计得到大家的喜爱，除了最新的智能推荐停车点外，摩拜车内也有多项“黑科技”深受用户好评．
最具代表性的或许就是摩拜车上那把看似简单的车锁，它集合了多项“黑科技“功能，包括卫星定位、远程开锁等，锁内集成了带有独立号码的SIM卡，通过3G、4G网络，与云端保持通信能力，及时将车辆所在位置（GPS信息）和车辆当前状态（锁定状态或使用状态）报送云端，如图所示． 另一个让人称奇的便是摩拜单车自带再生能源的“黑科技”，车子通过用户踩动单车，获得能量转化为电能，源源不断的为蓄电池充电，保证了智能锁能够持续与云端链接．而为了解决锈蚀和单车掉链子的问题，摩拜单车采用了无链条传动的“黑科技”，利用两组锥齿轮传动代替了链传动，一方面防止了链条锈蚀另一方面也排除了使用过程中掉链子的风险．
其他诸如，将轮胎改为无充气式轮胎，使得单车既耐用又不用充气；为了加强安全性，单车内部还安装了GPS，可防丢．
科技为用户服务，这个全身布满“黑科技”的橙色小车不仅在产品设计上深受用户喜爱，在车辆投放数量、用户规模、覆盖密度、运营效率等主要指标上也稳居行业首位，成为国内共享单车领域公认的标杆企业．
请根据上诉材料，回答下列问题：
（1）摩拜单车锁内带有独立号码的SIM卡，3G或4G网络和云端三者是通过 保持通信能力．
（2）摩拜单车自带再生能源的黑科技，实现了机械能转化成 ．
（3）摩拜单车在使用上的优点是 ．
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A、电池充电，消耗了电能，得到了化学能，因此将电能转化为化学能；说法正确；B、暖瓶塞被热气弹开，消耗了内能，得到了机械能，故将内能转化为了机械能；说法错误；C、电动机工作，消耗了电能，得到了机械能，因此将电能转化为机械能；说法正确；D、摩擦生热，消耗了机械能，得到了内能，因此将机械能转化为内能；说法正确．
故答案为：B
【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量.
2．【答案】B
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】水果电池把水果储存的化学能转化为电能；电磁感应现象：是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体就会产生电流，把机械能转化为电能；光合作用是把太阳的光能转化为化学能储存在植物体内；钻木取火是克服摩擦把机械能转化为内能。
故答案为：B
【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量.
3．【答案】B
【知识点】能量的转化或转移；惯性及其现象；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】发电机原理是电磁感应，故减速发电过程中是应用电磁感应原理，A不符合题意；机械刹车是利用增大摩擦的方法将机械能转化为内能，B符合题意；惯性是物体保持运动状态不变的性质，惯性不是力，进站前停止供电，列车仍能继续前行是由于列车具有惯性，不能说受到惯性力的作用，C不符合题意；电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】当物体间摩擦时，把机械能转化为内能。
4．【答案】B
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A. 电灯不是应用电磁铁来工作的；电铃是应用电磁铁来工作的；A不符合题意；
B. 发电机工作时将机械能转化为电能，B符合题意；
C. 磁场实际存在，而磁感线是不存在的；C不符合题意；
D. 电动机不是利用电磁感应来工作的，是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的；D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】发电机将机械能转化为电能。
5．【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】过山车向下运动时，过山车质量不变，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，A符合题意；水电站是利用水轮机转动带动发电机发电，因此是利用水的机械能转化为电能来发电的，B说法正确；自行车运动员奋力蹬车时，运动员要消耗体内的化学转化为动能，C符合题意；汽车在刹车过程中，刹车片与碟片摩擦，在摩擦过程中通过做功的方式将机械能转化为内能，D不符合题意。
故答案为：D.
【分析】做功可以改变内能，摩擦生热是做功改变内能.
6．【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和，车刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花，这两者是机械能转化为内能。在烈日之下柏油路面被晒熔化了，是热传递。火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起。是内能转化为机械能，D不符合题意。
故答案为：D
【分析】改变内能的方法有两个：做功和热传递；内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能.
7．【答案】C
【知识点】能量的转化或转移；直流电动机的构造原理与工作过程；电磁感应；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．电磁铁的磁性强弱与电流大小和匝数都有关，与电流方向无关，A不符合题意；
B．法拉第最先发现电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应现象制成的，B不符合题意；
C．电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的；电动机工作过程中，主要将电能转化为机械能，C符合题意；
D．在电磁感应现象中，机械能转化为电能，D不符合题意。
故答案为：C .
【分析】A、电磁铁的磁性强弱与电流大小和匝数有关，与电流方向无关，电磁铁的极性与电流方向有关；
B、法拉第最先发现电磁感应现象，利用此现象制成了发电机；
C、电动机工作过程中，消耗了电能同时获得了机械能，同时也有一小部分电能转化为内能，电动机主要将电能转化为机械能；
D、在电磁感应现象中，消耗了机械能同时获得了电能，将机械能转化为电能 .
8．【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A、太阳能电池板工作时，先将光能转化为电能，然后将电能转化为化学能储存在蓄电池中。A不符合题意；。
B、风力发电机工作时，是将机械能转化为电能，然后再将电能转化为化学能储存在蓄电池中。B不符合题意；。
C、白天，对蓄电池充电的主要是太阳能发电装置，是将太阳能转化为电能，电能再转化为化学能。C符合题意；。
D、风力发电机就是一种利用风力发电的装置，是利用电磁感应现象制成的。故工作原理是电磁感应。D不符合题意；。
故答案为：C。
【分析】根据风力发电和太阳能发电装置，可以将风能或太阳能转化为电能，对蓄电池充电，是将电能转化为化学能.
9．【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；比热容；能量的转化或转移；分子热运动
【解析】【解答】A.比热容是物质的一种属性，与质量大小无关，所以一桶水的比热容和一杯水的比热容是相等的，A不符合题意；
B.水壶里的水烧开时，水蒸气具有大量内能，把壶盖顶起，内能转化为机械能，B不符合题意；
C.用锯条锯木板时，锯条发热，是通过做功的方式增加了锯条的内能，C不符合题意；
D.糖放入水中，过一段时间后整杯水都变甜了，是扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】分子在不停的做无规则运动，分子运动的宏观体现是扩散现象.
10．【答案】A
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】A.活塞压缩气体，对密闭的气体做功，是机械能转化为内能，A符合题意；
B.该装置是内燃机的做功冲程，在该冲程中，内能转化为机械能，B不符合题意；
C.电暖器工作时，是电能转化为内能，C不符合题意；
D.水蒸气对活塞做功，内能转化为机械能，D不符合题意.故答案为：A.
【分析】解决此题的关键是知道对物体做功改变物体内能的过程是机械能转化为内能的过程.知道物体对外界做功的过程是内能转化为机械能的过程.
11．【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：海水下降时，阀门K1关闭，阀门K2开启，将空气吸入气室；
海水上升时，阀门K1开启，阀门K2关闭，压缩后将空气推入工作室．
整个过程是海水推动活塞做功，将海水的机械能转化成了电能．
故选D．
【分析】通过所给的示意图分析海浪发电的过程．海浪发电是将海水的机械能转化成电能．
12．【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A、白炽灯通电发热是电能转化为内能和光能，不是光能转化为内能，故A错误；
B、在电磁感应现象中是机械能转化为电能，不是电能转化为机械能，故B错误；
C、太阳能电池将太阳能转化为电能，故C正确；
D、坠落陨石在空中划过一道亮光时机械能转化为内能，不是内能转化为机械能，故D错误．
故选C．
【分析】自然界中能量以不同的形式存在，能量之间可以发生相互的转化和转移．结合具体的实例可做出判断．
13．【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：打桩时，锤和桩温度升高说明有内能产生，而锤的机械能减小，故发生了机械能和内能的转化，故只能说明是能量守恒．而单独分析动能、势能、机械能时均不守恒．
故选D．
【分析】打桩锤从高处落下时，重力势能变成动能，在与桩撞击后动能减小，即机械能减小，但温度升高故可判机械能不守恒、动能也不守恒，而热量产生，故可判断．
14．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：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．
【分析】动能和重力势能之间可以相互转化，在转化过程中，由于与轨道摩擦，机械能逐渐减小，不计空气阻力，根据对摩擦力的分析可做出解答．
15．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A、柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能，该选项说法正确；
B、火力发电厂首先把煤的化学能转化成内能，然后内能又转化为电能，该选项说法不正确；
C、因为永动机违背了能量守恒定律，因此是不能制造出来的，该选项说法不正确；
D、影响滑轮组机械效率的因素有动滑轮的重、阻力、摩擦力等，因此尽可能减小绳子与滑轮之间摩擦，滑轮组的机械效率也不可能会达到100%，该选项说法不正确．
故选A．
【分析】（1）内燃机的压缩冲程中机械能转化成内能，做功的冲程内能转化成机械能；（2）火力发电厂把燃料的化学能转化为内能，然后内能又转化成电能；（3）自然界中的能量是守恒，它既不会消灭，也不会创生，但由于能量的转化或转移具有方向性，所以无法制造“永动机”；（4）由于滑轮组工作时，不得不做额外功，故滑轮组机械效率不可能达到100%，其原因有很多：动滑轮的重、阻力、摩擦力等．
16．【答案】乙；30
【知识点】热机；能量的转化或转移
【解析】【解答】图甲中火花塞点火，是做功冲程，内能转化为机械能，图乙是内能转化为机械能，图丙是机械能转化为内能； 汽油机飞轮的转速是3600r/min=60r/s，每秒对外做功30次。
【分析】做功冲程，内能转化为机械能；汽油机一个工作循环飞轮转动两圈，做功一次。
17．【答案】变大；变大；热值大；内
【知识点】动能和势能的大小变化；燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】在火箭加速升空过程中，中继星“鹊桥”的质量不变，速度变大，则动能变大；同时高度变大，重力势能变大；
动能变大，重力势能变大，因机械能=动能+势能，所以其机械能变大。
火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量，即可以释放出更多的内能，再转化为火箭的机械能。
【分析】火箭加速升空时，动能变大，重力势能变大，机械能变大；不同燃料的热值不同；燃料燃烧时，将化学能转化为内能。
18．【答案】化学；机械；内能；方向
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】燃料燃烧通过化学变化，产生高温高压的气体，将化学能转化为内能。
在做功冲程中，高温高压的气体推动活塞向下运动，对外做功，将内能转化为机械能。
汽车在行驶过程，制动时车胎与地面摩擦等克服阻力做了功，将机械能转化成了内能，这些消耗的能量不能再用来驱动汽车，故能量在转化或转移过程有方向性。
【分析】燃料燃烧时，将化学能转化为内能；汽油机工作时，将内能转化为机械能；物体间消耗摩擦时，机械能转化为内能；能量在转化或转移过程有方向性。
19．【答案】20；做功；方向
【知识点】做功改变物体内能；有关热机的计算；能量的转化或转移
【解析】【解答】一辆汽车发动机的转速为 2400r/min=40r/s，热机在一个工作循环中对外做功一次，曲轴转动两周，则该发动机每秒对外做功20次；在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过摩擦力做功的方式增加物体内能的；
散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有方向性。
【分析】热机在一个工作循环中对外做功一次，曲轴转动两周；
物体对外做功，内能减小，外界对物体做功，内能增加；
能量的转移和转化具有方向性。
20．【答案】一定不会；沿竖直方向向下运动
【知识点】能量的转化或转移；牛顿第一定律
【解析】【解答】（1）若不计空气阻力，那么铁锁在运动过程中机械能保持不变，当铁锁到达右边的最高点时，它具有的重力势能与释放时相同，即它只能到达原来释放时的高度，肯定不会打到鼻子；
（2） A 点是锁摆到左边的最高处， 此时它在水平方向上处于静止状态，如果此时剪断细线，那么由于惯性，它在水平方向上会保持静止状态；但是由于它受到向下的重力作用，所以会沿竖直方向向下运动。
【分析】（1）根据能量转化和守恒定律分析；
（2）根据牛顿运动定律分析。
21．【答案】运动；等于；万有引力
【知识点】能量的转化或转移；参照物及其选择
【解析】【解答】（1）卫星相对于太阳的位置不断改变，因此它是运动的；
（2）卫星在运动过程中，没有能量损失，因此机械能守恒，即动能的增加量等于重力势能的减小量；（3） 卫星绕地球转动而不会跑掉，是因为卫星与地球之间的存在万有引力。
【分析】（1）如果物体相对于参照物的位置改变，那么它就是运动的；否则，它就是静止的。
（2）根据能量转化和守恒定律分析；
（3）在宇宙空间，任意两个物体之间都存在万有引力。
22．【答案】内；内；方向
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】冬天取暖时，是火炉的的燃料燃烧释放内能，内能传递给空气，空气湿度升高，以达到取暖的目的，春天不能再收集，是因为能量的转移和转化是有方向性的，所以内能只能从高温转移到低温物体。
答案：内能；内能；方向
【分析】能量的转移和转化是有方向性的.
23．【答案】热；热值；不会
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】天然气燃烧实质是化学能转化为热能，燃烧热量高，产物是水，无污染；故答案为：热；热值；不会
【分析】氢气作为新能源的优点：①来源广；②放热多；③产物是水，无污染；④可再生。根据氢气可以再生、热值高、产物无污染、制取氫气的原料丰富等方面进行分析判断，从而得出正确的结论。
24．【答案】变小；惯性；感应电流；内能
【知识点】能量的转化或转移；惯性及其现象；流体压强与流速的关系；电磁感应
【解析】【解答】高速列车行驶过程中，使碎石头和列车之间的空气流动速度很大，压强很小，碎石头外侧的压强不变，碎石头在内外压强差的作用下，可能飞起来落到轨道上。动车到站前先停止供电后，列车仍能前进是因为高速行驶的列车具有惯性，会保持原来的运动速度继续前进；电机线圈转动中由于切割磁感线而在线圈中产生了感应电流，这种原理叫电磁感应；将列车的机械能(动能)转化为了电能。汽车在刹车时，由于汽车的刹车板之间、轮胎和地面之间存在着摩擦，于是汽车要克服摩擦力(或“阻力”)做功，使刹车板、轮胎的温度都升高，即机械能转化成内能。
故答案为：变小惯性；感应电流；内能。
【分析】流体在流速大的地方压强小，惯性可以使物体保持原有的状态不变，利用机械能转化为电能的过程是电磁感应现象，摩擦可以改变内能。
25．【答案】发电机；电磁感应；机械；电
【知识点】能量的转化或转移；电磁感应；发电机的构造和原理
【解析】【解答】根据题意知道，该图中没有电源，所以该图是发电机的原理图，即利用电磁感应现象工作的，所以，发电机是消耗了机械能，得到了电能。
故答案为：发电机；电磁感应；机械；电.
【分析】有磁体没电源的装置是电磁感应的原理图，工作时将机械能转化为电能.
26．【答案】（1）变为零；变小；变为零
（2）内
（3）电；温度计
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：（1）其它条件不变，将铁丝换成铜丝，这样相互连接的材料相同，电路中不会有电流，因此电路中的电流将变为零；其它条件不变，只将A 处杯中的冰水混合物换为沸水，则AB两处的温度差减小，电流变小；其它条件不变，移去酒精灯，将B放人另一杯冰水混合物中，则AB两端没有温度差，电流变为零；（2）要产生热电流，必须存在温度差，说明热电偶是将内能转化为电能的装置；（3）根据热电流的特点及产生条件可知，电流的大小直接反映了两接点间温度差的大小，因此，我们可以从中得到启示：可将电流表改装成温度计，控制两接点中的一个点的温度不变，将另一个点的温度作为被测温度，即可通过电表反映出其温度值的大小．即其可行的应用为：可制成温度计．
故答案为：（1）变为零，变小，变为零；（2）内；（3）电，温度计．
【分析】（1）只有“两种不同材料的导线”的导线接入电路才能产生热电流，由表中的数据知接在电路中的导体两端的温度差越大产生的电流就越大，当导线两端的温度相同时电路中的电流为零；（2）发生热传递的条件：存在温度差；热传递的实质：内能的转移；所以热电偶是将内能转化为电能的装置；（3）根据通过导体的电流越大导体两端的温度差越大可制成温度计。
27．【答案】（1）软木塞被冲出；机械
（2）防止试管破裂伤人
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：（1）在实验中，水沸腾一会儿后，会看到软木塞被冲出来．这个过程中，燃料的化学能转化为内能，水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能．
（2）试管外面装有金属网是防止试管破裂伤人．
故答案为：（1）软木塞被冲出；机械；
（2）防止试管破裂伤人．
【分析】做功可以改变物体的内能：对物体做功，物体的内能增加，物体对外做功内能会减少，转化为机械能．同时提醒学生注意人身安全．
28．【答案】解：能量守恒；能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，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．
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：能量守恒定律：是各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的，能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的．能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，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．
故答案为：能量守恒；能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，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．
【分析】根据能量守恒定律的概念进行分析解答．
29．【答案】（1）电磁波
（2）电能
（3）绿色环保，方便出行，资源共享
【知识点】能量的转化或转移；电磁感应；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）根据短文知道，锁内集成了带有独立号码的SIM卡，通过3G、4G网络，与云端保持通信能力，而3G、4G网络都是通过电磁波来传递信息的；（2）由短文知道，车子通过用户踩动单车，获得能量转化为电能，源源不断的为蓄电池充电，保证了智能锁能够持续与云端链接；（3）共享单车的使用，引导了“文明停车、绿色出行”的风尚，方便了人们的出行，所以摩拜单车在使用上的优点是：绿色环保，方便出行，资源共享。
【分析】电磁波可以传递信息，发电机利用机械能转化为电能，减少能量的消耗可以节约能源。
1 / 1教科版九年级物理下册11.2 能量转化的方向性和效率 同步练习
一、单选题
1．关于能量的转化和转移，下列说法错误的是（ ）
A．电池充电，电能转化为化学能
B．暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能
C．电动机工作，电能转化为机械能
D．摩擦生电，机械能转化为内能
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A、电池充电，消耗了电能，得到了化学能，因此将电能转化为化学能；说法正确；B、暖瓶塞被热气弹开，消耗了内能，得到了机械能，故将内能转化为了机械能；说法错误；C、电动机工作，消耗了电能，得到了机械能，因此将电能转化为机械能；说法正确；D、摩擦生热，消耗了机械能，得到了内能，因此将机械能转化为内能；说法正确．
故答案为：B
【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量.
2．能量的转化是自然界普遍的现象。下列关于能量转化的分析不正确的是（ ）
A． 水果电池化学能→电能
B． 电磁感应电能→机械能
C． 光合作用光能→化学能
D． 砖木取火机械能→内能
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】水果电池把水果储存的化学能转化为电能；电磁感应现象：是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体就会产生电流，把机械能转化为电能；光合作用是把太阳的光能转化为化学能储存在植物体内；钻木取火是克服摩擦把机械能转化为内能。
故答案为：B
【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量.
3．如图所示，列车工作需用大功率电动机提供动力、列车到站前停止供电，电动机线圈随车轮转动，转变为发电机发电，此过程中车速从200km/h减到90km/h，在90km/h以下进行机械刹车，下列说法正确的是（ ）
A．减速发电过程中是应用通电导体在磁场中受力的原理
B．机械刹车过程是机械能转化为内能
C．进站前停止供电，列车仍能继续前行是由于受到惯性力的作用
D．加速行驶过程是由电动机应用了电磁感应原理
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移；惯性及其现象；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】发电机原理是电磁感应，故减速发电过程中是应用电磁感应原理，A不符合题意；机械刹车是利用增大摩擦的方法将机械能转化为内能，B符合题意；惯性是物体保持运动状态不变的性质，惯性不是力，进站前停止供电，列车仍能继续前行是由于列车具有惯性，不能说受到惯性力的作用，C不符合题意；电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】当物体间摩擦时，把机械能转化为内能。
4．下列说法中正确的是（ ）
A．电灯和电铃都应用了电磁铁
B．发电机工作时将机械能转化为电能
C．磁场和磁感线是客观存在的
D．电动机是利用电磁感应现象制成的
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A. 电灯不是应用电磁铁来工作的；电铃是应用电磁铁来工作的；A不符合题意；
B. 发电机工作时将机械能转化为电能，B符合题意；
C. 磁场实际存在，而磁感线是不存在的；C不符合题意；
D. 电动机不是利用电磁感应来工作的，是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的；D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】发电机将机械能转化为电能。
5．（2018九下·齐齐哈尔月考）以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是（ ）
A．图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B．图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能
C．图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D．图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】过山车向下运动时，过山车质量不变，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，A符合题意；水电站是利用水轮机转动带动发电机发电，因此是利用水的机械能转化为电能来发电的，B说法正确；自行车运动员奋力蹬车时，运动员要消耗体内的化学转化为动能，C符合题意；汽车在刹车过程中，刹车片与碟片摩擦，在摩擦过程中通过做功的方式将机械能转化为内能，D不符合题意。
故答案为：D.
【分析】做功可以改变内能，摩擦生热是做功改变内能.
6．（2018九下·潜江月考）下列现象中，利用内能做功的是（ ）
A．冬天在户外时两手相搓一会儿手就暖和了
B．车刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花
C．在烈日之下柏油路面被晒熔化
D．火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和，车刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花，这两者是机械能转化为内能。在烈日之下柏油路面被晒熔化了，是热传递。火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起。是内能转化为机械能，D不符合题意。
故答案为：D
【分析】改变内能的方法有两个：做功和热传递；内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能.
7．（2018九下·江门月考）下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的磁性强弱与电流方向、电流大小和匝数都有关
B．法拉第最先发现电磁感应现象，电动机就是根据电磁感应现象制成的
C．电动机工作过程中，主要将电能转化为机械能
D．在电磁感应现象中，电能转化为机械能
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移；直流电动机的构造原理与工作过程；电磁感应；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．电磁铁的磁性强弱与电流大小和匝数都有关，与电流方向无关，A不符合题意；
B．法拉第最先发现电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应现象制成的，B不符合题意；
C．电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的；电动机工作过程中，主要将电能转化为机械能，C符合题意；
D．在电磁感应现象中，机械能转化为电能，D不符合题意。
故答案为：C .
【分析】A、电磁铁的磁性强弱与电流大小和匝数有关，与电流方向无关，电磁铁的极性与电流方向有关；
B、法拉第最先发现电磁感应现象，利用此现象制成了发电机；
C、电动机工作过程中，消耗了电能同时获得了机械能，同时也有一小部分电能转化为内能，电动机主要将电能转化为机械能；
D、在电磁感应现象中，消耗了机械能同时获得了电能，将机械能转化为电能 .
8．（2018九下·山西月考）我市新建居民小区内出现了一种风光互补式路灯（如图所示），该路灯装有风力和太阳能发电装置。白天该路灯将获得的电能储存在蓄电池内，夜间蓄电池对灯泡供电。关于该路灯，下面说法不正确的是（ ）
A．太阳能发电装置是将太阳能转化为电能
B．风力发电机是将机械能转化为电能
C．白天，对蓄电池充电是将化学能转化为电能
D．风力发电机的工作原理是电磁感应
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A、太阳能电池板工作时，先将光能转化为电能，然后将电能转化为化学能储存在蓄电池中。A不符合题意；。
B、风力发电机工作时，是将机械能转化为电能，然后再将电能转化为化学能储存在蓄电池中。B不符合题意；。
C、白天，对蓄电池充电的主要是太阳能发电装置，是将太阳能转化为电能，电能再转化为化学能。C符合题意；。
D、风力发电机就是一种利用风力发电的装置，是利用电磁感应现象制成的。故工作原理是电磁感应。D不符合题意；。
故答案为：C。
【分析】根据风力发电和太阳能发电装置，可以将风能或太阳能转化为电能，对蓄电池充电，是将电能转化为化学能.
9．（2018九下·右玉月考）下列说法中正确的是（）
A．一桶水的比热容比一杯水的比热容大
B．水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，机械能转化为内能
C．用锯条锯木板时，锯条发热，锯条的内能没有增加
D．糖放入水中，过一段时间后整杯水都变甜了，表明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；比热容；能量的转化或转移；分子热运动
【解析】【解答】A.比热容是物质的一种属性，与质量大小无关，所以一桶水的比热容和一杯水的比热容是相等的，A不符合题意；
B.水壶里的水烧开时，水蒸气具有大量内能，把壶盖顶起，内能转化为机械能，B不符合题意；
C.用锯条锯木板时，锯条发热，是通过做功的方式增加了锯条的内能，C不符合题意；
D.糖放入水中，过一段时间后整杯水都变甜了，是扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】分子在不停的做无规则运动，分子运动的宏观体现是扩散现象.
10．（2018九下·深圳开学考）在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化由机械能转化为内能的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】A.活塞压缩气体，对密闭的气体做功，是机械能转化为内能，A符合题意；
B.该装置是内燃机的做功冲程，在该冲程中，内能转化为机械能，B不符合题意；
C.电暖器工作时，是电能转化为内能，C不符合题意；
D.水蒸气对活塞做功，内能转化为机械能，D不符合题意.故答案为：A.
【分析】解决此题的关键是知道对物体做功改变物体内能的过程是机械能转化为内能的过程.知道物体对外界做功的过程是内能转化为机械能的过程.
11．（2016九下·武汉开学考）1964年人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯．它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电．那么（ ）
A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭
B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2开启
C．航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的
D．航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：海水下降时，阀门K1关闭，阀门K2开启，将空气吸入气室；
海水上升时，阀门K1开启，阀门K2关闭，压缩后将空气推入工作室．
整个过程是海水推动活塞做功，将海水的机械能转化成了电能．
故选D．
【分析】通过所给的示意图分析海浪发电的过程．海浪发电是将海水的机械能转化成电能．
12．（2016九下·深圳开学考）下列关于能量及其转化的说法中正确的是（ ）
A．白炽灯通电发热是光能转化为内能
B．在电磁感应现象中电能转化为机械能
C．太阳能电池将太阳能转化为电能
D．坠落陨石在空中划过一道亮光时内能转化为机械能
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A、白炽灯通电发热是电能转化为内能和光能，不是光能转化为内能，故A错误；
B、在电磁感应现象中是机械能转化为电能，不是电能转化为机械能，故B错误；
C、太阳能电池将太阳能转化为电能，故C正确；
D、坠落陨石在空中划过一道亮光时机械能转化为内能，不是内能转化为机械能，故D错误．
故选C．
【分析】自然界中能量以不同的形式存在，能量之间可以发生相互的转化和转移．结合具体的实例可做出判断．
13．用打桩机打桩，打桩锤从5m高处自由下落时，锤与桩因冲击力作用表面温度升高，这说明（ ）
A．机械能守恒 B．动能守恒 C．势能守恒 D．能量守恒
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：打桩时，锤和桩温度升高说明有内能产生，而锤的机械能减小，故发生了机械能和内能的转化，故只能说明是能量守恒．而单独分析动能、势能、机械能时均不守恒．
故选D．
【分析】打桩锤从高处落下时，重力势能变成动能，在与桩撞击后动能减小，即机械能减小，但温度升高故可判机械能不守恒、动能也不守恒，而热量产生，故可判断．
14．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
【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：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．
【分析】动能和重力势能之间可以相互转化，在转化过程中，由于与轨道摩擦，机械能逐渐减小，不计空气阻力，根据对摩擦力的分析可做出解答．
15．下列关于能量的转化和守恒的说法中，正确的是（ ）
A．柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能
B．火力发电厂主要把煤的化学能直接转化为电能
C．由能量守恒定律可知，永动机总有一天可以制造成功
D．由能量守恒定律可知，只要尽可能减小绳子与滑轮之间摩擦，滑轮组的机械效率可能会达到100%
【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A、柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能，该选项说法正确；
B、火力发电厂首先把煤的化学能转化成内能，然后内能又转化为电能，该选项说法不正确；
C、因为永动机违背了能量守恒定律，因此是不能制造出来的，该选项说法不正确；
D、影响滑轮组机械效率的因素有动滑轮的重、阻力、摩擦力等，因此尽可能减小绳子与滑轮之间摩擦，滑轮组的机械效率也不可能会达到100%，该选项说法不正确．
故选A．
【分析】（1）内燃机的压缩冲程中机械能转化成内能，做功的冲程内能转化成机械能；（2）火力发电厂把燃料的化学能转化为内能，然后内能又转化成电能；（3）自然界中的能量是守恒，它既不会消灭，也不会创生，但由于能量的转化或转移具有方向性，所以无法制造“永动机”；（4）由于滑轮组工作时，不得不做额外功，故滑轮组机械效率不可能达到100%，其原因有很多：动滑轮的重、阻力、摩擦力等．
二、填空题
16．（2022九下·月考）汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此冲程的能量转化情况与 （选填“乙”或“丙”）图相同，若该汽油机飞轮的转速是3600r/min，则汽油机每秒钟对外做功 次。
【答案】乙；30
【知识点】热机；能量的转化或转移
【解析】【解答】图甲中火花塞点火，是做功冲程，内能转化为机械能，图乙是内能转化为机械能，图丙是机械能转化为内能； 汽油机飞轮的转速是3600r/min=60r/s，每秒对外做功30次。
【分析】做功冲程，内能转化为机械能；汽油机一个工作循环飞轮转动两圈，做功一次。
17．（2022九下·定远月考）2018 年 5月 21日，在我国西昌卫星发射中心，探月工程嫦娥四号中继星“鹊桥”搭乘长征四号丙运载火箭升空.在火箭加速升空过程中，“鹊桥”的重力势能将 （变大/变小/不变，下空同），机械能将 ，火箭中选择氢作为燃料，是因为它的 ，燃烧时可以释放出更多的 能转化为火箭的机械能．
【答案】变大；变大；热值大；内
【知识点】动能和势能的大小变化；燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】在火箭加速升空过程中，中继星“鹊桥”的质量不变，速度变大，则动能变大；同时高度变大，重力势能变大；
动能变大，重力势能变大，因机械能=动能+势能，所以其机械能变大。
火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量，即可以释放出更多的内能，再转化为火箭的机械能。
【分析】火箭加速升空时，动能变大，重力势能变大，机械能变大；不同燃料的热值不同；燃料燃烧时，将化学能转化为内能。
18．（2022九下·兴化月考）燃油汽车的动力机械是内燃机，汽车匀速行驶时，内燃机通过燃烧汽油把燃料的 能转化为气体的内能，最终转化成汽车的 能；而运动的汽车制动时由于摩擦，动能转化成了轮胎 地面和空气的 能，这些消耗的能量不能再用来驱动汽车，可见，能量的转化和转移过程是有 性的。
【答案】化学；机械；内能；方向
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】燃料燃烧通过化学变化，产生高温高压的气体，将化学能转化为内能。
在做功冲程中，高温高压的气体推动活塞向下运动，对外做功，将内能转化为机械能。
汽车在行驶过程，制动时车胎与地面摩擦等克服阻力做了功，将机械能转化成了内能，这些消耗的能量不能再用来驱动汽车，故能量在转化或转移过程有方向性。
【分析】燃料燃烧时，将化学能转化为内能；汽油机工作时，将内能转化为机械能；物体间消耗摩擦时，机械能转化为内能；能量在转化或转移过程有方向性。
19．（2022九下·姜堰月考）一辆汽车发动机的转速为 2400r/min，则每秒对外做功 次。在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过 的方式增加物体内能的，散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因
为能量的转移和转化具有 性。
【答案】20；做功；方向
【知识点】做功改变物体内能；有关热机的计算；能量的转化或转移
【解析】【解答】一辆汽车发动机的转速为 2400r/min=40r/s，热机在一个工作循环中对外做功一次，曲轴转动两周，则该发动机每秒对外做功20次；在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过摩擦力做功的方式增加物体内能的；
散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有方向性。
【分析】热机在一个工作循环中对外做功一次，曲轴转动两周；
物体对外做功，内能减小，外界对物体做功，内能增加；
能量的转移和转化具有方向性。
20．（2020九下·青山月考）如图，小明把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，如图所示，若不计空气阻力，铁锁摆回时 （选填“一定会”、“一定不会”或“可能会”）打到他的鼻子。A 点是锁摆到左边的最高处，若此时剪断细线，锁将会 （选填“保持静止状态”、“沿水平方向向左做匀速直线运动”、“沿竖直方向向下运动”或“沿绳子 AO 方向运动”）
【答案】一定不会；沿竖直方向向下运动
【知识点】能量的转化或转移；牛顿第一定律
【解析】【解答】（1）若不计空气阻力，那么铁锁在运动过程中机械能保持不变，当铁锁到达右边的最高点时，它具有的重力势能与释放时相同，即它只能到达原来释放时的高度，肯定不会打到鼻子；
（2） A 点是锁摆到左边的最高处， 此时它在水平方向上处于静止状态，如果此时剪断细线，那么由于惯性，它在水平方向上会保持静止状态；但是由于它受到向下的重力作用，所以会沿竖直方向向下运动。
【分析】（1）根据能量转化和守恒定律分析；
（2）根据牛顿运动定律分析。
21．（2020九下·青山月考）如图是卫星绕地球飞行的轨迹，卫星相对于太阳是 的（选填“运动” 或“静止”），当卫星从远地点运动到近地点时，动能的增加量 重力势能的减小量（选填“大于”或“等于”或“小于”），卫星绕地球转动而不会跑掉，是因为卫星与地球 之间的存在 （选填“万有引力”或“重力”）
【答案】运动；等于；万有引力
【知识点】能量的转化或转移；参照物及其选择
【解析】【解答】（1）卫星相对于太阳的位置不断改变，因此它是运动的；
（2）卫星在运动过程中，没有能量损失，因此机械能守恒，即动能的增加量等于重力势能的减小量；（3） 卫星绕地球转动而不会跑掉，是因为卫星与地球之间的存在万有引力。
【分析】（1）如果物体相对于参照物的位置改变，那么它就是运动的；否则，它就是静止的。
（2）根据能量转化和守恒定律分析；
（3）在宇宙空间，任意两个物体之间都存在万有引力。
22．冬天，火炉把自己的 能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，我们不能把这些能量重新收集起来供来年再用，一般情况下， 能只能从高温物体转移到低温物体，不能相反，上述事例说明：能量的转化、能量的转移，都是有 性的．
【答案】内；内；方向
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】冬天取暖时，是火炉的的燃料燃烧释放内能，内能传递给空气，空气湿度升高，以达到取暖的目的，春天不能再收集，是因为能量的转移和转化是有方向性的，所以内能只能从高温转移到低温物体。
答案：内能；内能；方向
【分析】能量的转移和转化是有方向性的.
23．（2019九下·韶关月考）天然气如今已走进了省城的千家万户，天然气燃烧时实质是将化学能转化为 能。火箭发射升空采用氢气作燃料是因为氢气的 大，燃烧时可以放出更多的热量。还因为氢气燃烧后 （填“会”或“不会”）污染环境。
【答案】热；热值；不会
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】天然气燃烧实质是化学能转化为热能，燃烧热量高，产物是水，无污染；故答案为：热；热值；不会
【分析】氢气作为新能源的优点：①来源广；②放热多；③产物是水，无污染；④可再生。根据氢气可以再生、热值高、产物无污染、制取氫气的原料丰富等方面进行分析判断，从而得出正确的结论。
24．高铁轨道是无砟（zhǎ）轨道（如图甲）5个部分组成，从上往下依次是无缝钢轨、轨道板、填充层、底座板、滑动层．无砟轨道板代替了枕木；填充层的作用是缓冲力道，调平；底座板由钢筋混凝土现浇；滑动层是两层布夹一层膜，有了滑动层，就不怕上头的钢筋混凝土热胀冷缩．这五部分不仅解决了有砟轨道中枕木和碎石头的作用，而且轨道无缝，高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过，列车可以超过200公里时速运行（我国沪杭高铁达416公里时速）（如图乙），传统铁路的钢轨是固定在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟（如图丙）．高铁轨道如果采用填充碎石头，当列车高速运行时，列车底部和轨道之间气压将会 ，碎石头可能飞起来落到轨道上，是非常危险的．所以，高速轨道是不能填充碎石头的．高铁动车组在高速行驶时是利用车上电动机提供的动力，到站前又可以先停止供电，车速从200km/h减至90km/h，这段时间是利用车的 前进，磁场中线圈随车轮一起转动，产生 ，在90km/h以下才进行机械刹车，这样既可以减少机械磨损又可以节约能源；在机械刹车过程中机械能转化为 ．
【答案】变小；惯性；感应电流；内能
【知识点】能量的转化或转移；惯性及其现象；流体压强与流速的关系；电磁感应
【解析】【解答】高速列车行驶过程中，使碎石头和列车之间的空气流动速度很大，压强很小，碎石头外侧的压强不变，碎石头在内外压强差的作用下，可能飞起来落到轨道上。动车到站前先停止供电后，列车仍能前进是因为高速行驶的列车具有惯性，会保持原来的运动速度继续前进；电机线圈转动中由于切割磁感线而在线圈中产生了感应电流，这种原理叫电磁感应；将列车的机械能(动能)转化为了电能。汽车在刹车时，由于汽车的刹车板之间、轮胎和地面之间存在着摩擦，于是汽车要克服摩擦力(或“阻力”)做功，使刹车板、轮胎的温度都升高，即机械能转化成内能。
故答案为：变小惯性；感应电流；内能。
【分析】流体在流速大的地方压强小，惯性可以使物体保持原有的状态不变，利用机械能转化为电能的过程是电磁感应现象，摩擦可以改变内能。
25．如下图所示，它是 的简单装置示意图，是利用 现象工作的，工作过程中是把 能转化为 能。
【答案】发电机；电磁感应；机械；电
【知识点】能量的转化或转移；电磁感应；发电机的构造和原理
【解析】【解答】根据题意知道，该图中没有电源，所以该图是发电机的原理图，即利用电磁感应现象工作的，所以，发电机是消耗了机械能，得到了电能。
故答案为：发电机；电磁感应；机械；电.
【分析】有磁体没电源的装置是电磁感应的原理图，工作时将机械能转化为电能.
三、实验探究题
26．（2017九下·滨海开学考）阅读下面的短文，回答问题.
1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：把两种不同材料的导线（如铁线和铜线）与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点A放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个连接点B放在火焰上加热，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，表明这时闭合电路中产生了电流.塞贝克把这种电流叫做“热电流”，把这种电路叫“热电偶电路”.
某研究小组的同学们按如图所示的电路，模拟塞贝克实验，探究了决定“热电流”大小的因素，通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据：
请根据以上资料和数据说明回答下列问题：
（1）其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路电流 ；其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流 ；其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电流 .（均选填“变大”、“变小”、“不变”、“变为零”）
（2）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由 能转化而来.
（3）热电偶电路可以把温度信号换成 信号，利用这种性质可以把热电偶做成 （写出一种应用）.
【答案】（1）变为零；变小；变为零
（2）内
（3）电；温度计
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：（1）其它条件不变，将铁丝换成铜丝，这样相互连接的材料相同，电路中不会有电流，因此电路中的电流将变为零；其它条件不变，只将A 处杯中的冰水混合物换为沸水，则AB两处的温度差减小，电流变小；其它条件不变，移去酒精灯，将B放人另一杯冰水混合物中，则AB两端没有温度差，电流变为零；（2）要产生热电流，必须存在温度差，说明热电偶是将内能转化为电能的装置；（3）根据热电流的特点及产生条件可知，电流的大小直接反映了两接点间温度差的大小，因此，我们可以从中得到启示：可将电流表改装成温度计，控制两接点中的一个点的温度不变，将另一个点的温度作为被测温度，即可通过电表反映出其温度值的大小．即其可行的应用为：可制成温度计．
故答案为：（1）变为零，变小，变为零；（2）内；（3）电，温度计．
【分析】（1）只有“两种不同材料的导线”的导线接入电路才能产生热电流，由表中的数据知接在电路中的导体两端的温度差越大产生的电流就越大，当导线两端的温度相同时电路中的电流为零；（2）发生热传递的条件：存在温度差；热传递的实质：内能的转移；所以热电偶是将内能转化为电能的装置；（3）根据通过导体的电流越大导体两端的温度差越大可制成温度计。
27．如图所示，在试管内装些水，用软木塞住，加热使水沸腾．
（1）水沸腾后会出现的现象是 ．这个过程中，燃料的化学能转化为水的内能，又通过做功，把内能转化为软木塞的 能．
（2）观察实验装置发现试管外面装有金属网，这个金属网的作用是
【答案】（1）软木塞被冲出；机械
（2）防止试管破裂伤人
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：（1）在实验中，水沸腾一会儿后，会看到软木塞被冲出来．这个过程中，燃料的化学能转化为内能，水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能．
（2）试管外面装有金属网是防止试管破裂伤人．
故答案为：（1）软木塞被冲出；机械；
（2）防止试管破裂伤人．
【分析】做功可以改变物体的内能：对物体做功，物体的内能增加，物体对外做功内能会减少，转化为机械能．同时提醒学生注意人身安全．
四、简答题
28．能量守恒定律是19世纪自然科学的三大发现之一，也是自然界最普遍、最重要的基本规律之一，小到原子世界，大到宇宙天体，只要有能的变化，无论是什么变化，都遵循它．此定律的内容是：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，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．
【答案】解：能量守恒；能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，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．
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：能量守恒定律：是各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的，能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的．能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，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．
故答案为：能量守恒；能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，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．
【分析】根据能量守恒定律的概念进行分析解答．
五、综合题
29．阅读以下材料，回答相关问题．
目前，全球最大的智能共享单车平台摩拜单车再出“黑科技”，携手百度云升级打造摩拜单车智能推荐停车点，通过精确定位算法迅速准确地定位单车停放位置及状态，进一步提升摩拜对车辆的管控能力，让用户更方便快捷有序取放车辆，引导“文明停车、绿色出行”的风尚．
据悉，目前摩拜单车的首块智能MPL已经落户在北京百度大厦的园区周边．并且对于智能推荐停车点的投入使用也正在甄选地点．
摩拜方面介绍称，智能推荐停车点是当单车停入停车区域后，智能系统能迅速感知到单车停入，立即采集相关数据，并将数据上传至百度云的物联网平台，通过精确算法迅速准确地定位单车．同时，通过多种物联网功能对智能停车系统中各个设备进行在线管理．
在未来，摩拜单车将在全国范围内与更多城市规划部门、社区、企业合作伙伴共同建设智能推荐停车点，并对合规停放的用户进行奖励，让这个“黑科技”小橙车做到引导“文明停车、绿色出行”的同时还要推动智能共享单车的健康有序、可持续发展．
自上线以来摩拜就以产品充满科技化、人性化的设计得到大家的喜爱，除了最新的智能推荐停车点外，摩拜车内也有多项“黑科技”深受用户好评．
最具代表性的或许就是摩拜车上那把看似简单的车锁，它集合了多项“黑科技“功能，包括卫星定位、远程开锁等，锁内集成了带有独立号码的SIM卡，通过3G、4G网络，与云端保持通信能力，及时将车辆所在位置（GPS信息）和车辆当前状态（锁定状态或使用状态）报送云端，如图所示． 另一个让人称奇的便是摩拜单车自带再生能源的“黑科技”，车子通过用户踩动单车，获得能量转化为电能，源源不断的为蓄电池充电，保证了智能锁能够持续与云端链接．而为了解决锈蚀和单车掉链子的问题，摩拜单车采用了无链条传动的“黑科技”，利用两组锥齿轮传动代替了链传动，一方面防止了链条锈蚀另一方面也排除了使用过程中掉链子的风险．
其他诸如，将轮胎改为无充气式轮胎，使得单车既耐用又不用充气；为了加强安全性，单车内部还安装了GPS，可防丢．
科技为用户服务，这个全身布满“黑科技”的橙色小车不仅在产品设计上深受用户喜爱，在车辆投放数量、用户规模、覆盖密度、运营效率等主要指标上也稳居行业首位，成为国内共享单车领域公认的标杆企业．
请根据上诉材料，回答下列问题：
（1）摩拜单车锁内带有独立号码的SIM卡，3G或4G网络和云端三者是通过 保持通信能力．
（2）摩拜单车自带再生能源的黑科技，实现了机械能转化成 ．
（3）摩拜单车在使用上的优点是 ．
【答案】（1）电磁波
（2）电能
（3）绿色环保，方便出行，资源共享
【知识点】能量的转化或转移；电磁感应；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）根据短文知道，锁内集成了带有独立号码的SIM卡，通过3G、4G网络，与云端保持通信能力，而3G、4G网络都是通过电磁波来传递信息的；（2）由短文知道，车子通过用户踩动单车，获得能量转化为电能，源源不断的为蓄电池充电，保证了智能锁能够持续与云端链接；（3）共享单车的使用，引导了“文明停车、绿色出行”的风尚，方便了人们的出行，所以摩拜单车在使用上的优点是：绿色环保，方便出行，资源共享。
【分析】电磁波可以传递信息，发电机利用机械能转化为电能，减少能量的消耗可以节约能源。
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