九年级物理第十四章第3节能量的转化和守恒 同步练习（含答案解析）

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九年级物理 第十四章 第3节 能量的转化和守恒 同步练习
一、单选题
1．《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（　　）

A．这是一台“永动机”
B．水在输送过程中重力势能不变
C．转轮转速越快输水做功功率越大
D．上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮
2．劳动课已经成为大中小学的一门独立课程。小明同学积极参加家务劳动，利用双休日时间学做红烧肉。关于做这道菜的过程中涉及的物理知识，下列判断正确的是（　　）
A．切肉的锋利刀刃可以增大压力 B．用铁锅烧肉是因为铁的比热容大
C．做菜过程中肉的内能一直保持不变 D．天然气燃烧时将化学能转化为内能
3．如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正确的是（　　）

A．管口出现的“白气”是水蒸气
B．水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加
C．水被加热的过程中，其内能是通过做功的方式改变的
D．水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的
4．2023年5月30日9时31分，随着一声“点火”令下，我国的长征二号F遥十六运载火箭向下喷出高温燃气，顺利发射升空，将神舟十六号载人飞船送到太空预定轨道。关于火箭，下列说法错误的是（　　）

A．燃气对火箭的推力改变了火箭的运动状态
B．升空时，燃气对火箭向上的推力大于火箭对燃气向下的推力
C．火箭燃料燃烧时，化学能转化为内能
D．火箭发动机是利用内能做功的机械
5．《荀子 王制》中有一句箴言：“春耕、夏耘、秋收、冬藏，四者不失时，故五谷不绝”春种一粒粟，秋收万颗子。一颗种子就是一个世界。下列说法正确的是（　　）
A． 如图所示，种子发芽属于机械运动
B． 如图所示，早晨叶子上的露珠，是水蒸气凝华形成的
C． 如图所示，一颗果子的质量大概10kg
D． 如图所示，稻谷成熟的过程是太阳能转化成化学能的过程
6．2023年5月10日在文昌航天发射场，搭载“天舟六号”货运飞船的长征七号遥七运载火箭发射升空，如图所示。在火箭加速升空过程中，下列说法正确的是（　　）

A．“天舟六号”货运飞船的重力势能增大
B．“天舟六号”货运飞船的动能保持不变
C．“天舟六号”货运飞船的机械能不变
D．“天舟六号”货运飞船的动能转化为重力势能
7．小明在家帮妈妈做午饭，发现厨房里有很多物理知识的实际应用，下列相关说法不正确的是（　　）
A．筷子在使用时属于费力杠杆，可以省距离
B．用电饭锅煮饭时，电能转化为内能
C．锅铲把手上凹凸不平的花纹，是为了增大摩擦力
D．用高压锅煮食物熟得快，是因为高压锅降低了水的沸点
8．如图所示，是街边师傅嘣爆米花的情景。关于嘣爆米花以下说法错误的是（　　）

A．煤的燃烧过程是将化学能转化为内能
B．加热过程中不断摇动手柄是通过做功的方法增加玉米内能的
C．打开锅盖将爆米花嘣出的一瞬间，锅内的温度降低，内能减小
D．打开锅盖将爆米花嘣出的过程，与汽油机做功冲程的能量转化相同
二、填空题
9．电影《让子弹飞》是票房收入很高的贺岁大片，“子弹飞”在物理学中的意思是子弹在运动．扣动枪的板机，子弹在枪膛里发生的能量转化是 ，子弹在离开枪膛后还能继续向前运动，是由于子弹 ，装有消声器的“无声”手枪是在 处减弱弹药爆炸的噪声。
10．今年“五一”小长假，很多人去南湖公园烧烤。烤肉时，香气四溢属于 现象，表明分子在不停的做无规则运动：炭火烤肉是通过 的方式增大肉的内能（选填“做功”或“热传递”）；木炭在燃烧过程中将 能转化为内能。
11．我国在能源的合理开发与利用方面，取得了瞩目的成就。2023年4月12日，中国“人造太阳”可控核聚变装置成功运行403秒，该装置是为了开发利用 能；电动汽车越来越普及，许多电动汽车安装了能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时，将 能转化为电能，再将电能转化为 能储存在蓄电池里。
12．2023年5月30日，我国利用长征二号运载火箭将神舟十六号载人飞船发射升空，并与空间站成功对接，发射任务取得圆满成功。空间站组合体在轨飞行期间，飞船相对于空间站是 的；空间站的太阳能电池板将太阳能转化为 能； 火箭点火后加速上升时，火箭喷出的燃气对火箭的推力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）火箭对燃气的作用力，在此过程中，飞船的机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
13．如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，B图是 冲程，与它原理相同的是 图所示的演示实验。

三、简答题
14．如图所示为国产油电混合动力汽车。给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器；汽车发动机工作时，汽车在公路上行驶；发动机散热器常用水做冷却剂。请从上述现象中选取一个现象，参照示例从能量的角度进行解释。
示例现象：给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器；
解释：电能转化为化学能。
现象： ；
解释： 。
15．如图所示，这是水电站的示意图。
（1）我们知道水电站是利用水能资源的一项重大工程。那么，水电站到底是怎样“发电”的？其实它是利用能量的转化来“发电”的：把水库里的水蓄高后，打开水坝导管的闸门，水就会沿着导管泻下，推动水轮机把“电”发出来。请你根据以上的文字说明，试从能量转化的角度来说明水电站的工作原理。
（2）建设水电站选址时，从能量的利用来看，你将选择图中的（A）址还是（B）址？请说说你的看法。
16．图是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。你能不能从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去？
四、实验题
17．如图所示，在估测薯片热值的实验中，小军设计了两种对水加热的方式：
方式一：薯片在烧杯中燃烧；
方式二：薯片在燃烧皿中燃烧。
（1）两种加热方式中合理的是 ；在进行实验时，要让薯片充分燃烧，操作是 ；
（2）用天平量取水，并测出一片薯片的质量，用以上选取的方式燃尽薯片，并用温度计测出水升高的温度，所测出的薯片热值偏 ，原因是 。

18．前沿科技描绘，创新中国未来蓝图：

（1）钱学森被誉为“中国航天之父”和“火箭之王”。如图甲，火箭发射升空时，将燃烧产生的内能转化为火箭的 能，能量转化过程中，能量的总和 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；火箭穿过大气层时，表面温度可达上千摄氏度。为防止火箭被烧毁，在其表面涂有一层特殊的涂料，这种涂料在高温下发生熔化时 （选填“吸收”或“放出”）大量的热；拥有55颗卫星的北斗导航系统是通过 传递信息的；
（2）“天眼”之父南仁东带领科学家们研发了世界上最大口径的射电望远镜（图乙），望远镜球面口径约为500 （填单位符号）（口径约为300个初中生的身高）；
（3）中国高铁领跑世界。小园坐高铁（丙图）从四平回长春，全程120km，用时30min，该高铁从四平到长春的平均速度是 km/h；列车行驶时，车体附近流速大，压强 ，所以站台上设计了安全线；
（4）“禾下乘凉”是袁隆平院士（图丁）的一个梦想。漫步在稻田里可闻到稻花的清香，这是 现象；“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”，声音是由物体 产生的。
19．物体吸收太阳辐射后，可转化为内能，使物体温度升高。小明想知道，黑色的物体和白色的物体，那一个更能收集太阳辐射。请你用下面的实验器材帮小明设计实验过程，并写出实验步骤；实验器材：透明方形盒，透明盒盖（实验过程中盒盖必须要保持透明），黑色和白色的手喷漆各一瓶，温度计，清水，电子天平。
五、计算题
20．我国工程师研制出的新型太阳能电池路灯将极大提高能量转化效率。请回答下列问题：
（1）如图所示物质中属于有机合成材料的是 ；
（2）该路灯在夜晚照明过程中的能量转化方式为 ；
（3）地球上每平方米的面积上在1s时间内接受到的太阳辐射的能量为1.363×103J，这些热量相当于 g标准煤完全燃烧释放出的热量（标准煤的热值为2.9×107J/kg）。

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参考答案：
1．C
【详解】A．“高转筒车”转动时，需要水能提供动力，如果没有水能，它将不能转动，因此不是“永动机”，根据能量守恒定律可知，世界上不存在“永动机”，故A错误；
B．水从河里被输送到上方的田里，高度增加了，因此水的重力势能变大，故B错误；
C．转轮转速越快，相同时间内对水做的功越多，根据公式可知，功率越大，故C正确；
D．上、下两个转轮的轴都是固定不动的，因此都可看做定滑轮，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】A．切肉的锋利刀刃，通过减小受力面积可以增大压强，故A错误；
B．用铁锅烧肉是因为铁的比热容小，且是热的良导体，故B错误；
C．做菜过程中肉吸收热量，内能逐渐增大，故C错误；
D．天然气燃烧时，发生化学反应，同时释放出热量，所以是将化学能转化为内能，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】A．管口出现的“白气”是水蒸气液化成的小水滴，故A错误；
BD．水蒸气推出橡胶塞，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，水蒸气内能减小，故B错误，D正确；
C．水被火焰加热的过程中，其内能是通过热传递的方式改变的，故C错误。
故选D。
4．B
【详解】A．发射升空过程中运动状态发生改变，是燃气对火箭的推力改变了火箭的运动状态，故A正确，不符合题意；
B．升空时，燃气对火箭向上的推力和火箭对燃气向下的推力是相互作用力，大小相等，故B错误，符合题意；
C．火箭燃料燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，故C正确，不符合题意；
D．火箭发动机是利用内能做功的机械，工作时将内能转化成机械能，故D正确，不符合题意。
故选B。
5．D
【详解】A．种子发芽是生物运动，不属于机械运动，故A错误；
B．早晨叶子上的露珠，是水蒸气遇冷放热液化形成的，故B错误；
C．一颗果子的质量大概10g，故C错误；
D．稻谷成熟的过程靠光合作用生长的，因而是太阳能转化成化学能的过程，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】ABC．在火箭加速升空过程中，货运飞船的质量不变，速度增大，高度增大，所以货运飞船的动能增大，重力势能增大，机械能增大，故A正确，BC错误；
D．火箭中燃料燃烧放出热量，将内能转化为重力势能，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】A．筷子在使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，省距离，故A正确，不符合题意；
B．用电饭锅煮饭时，消耗电能，电能转化为内能，故B正确，不符合题意；
C．锅铲把手上凹凸不平的花纹，是通过改变接触面的粗糙程度的方式来增大摩擦力，故C正确，不符合题意；
D．用高压锅煮食物熟得快，是因为高压锅提高了水的沸点，故D错误，符合题意。
故选D。
8．B
【详解】A．煤的燃烧过程，消耗化学能，产生内能，其中的能量转化过程为：化学能转化为内能，故A正确，不符合题意；
B．加热过程中，火的热传给锅、玉米，是通过热传递的方法增加玉米内能的，故B错误，符合题意；
C．锅盖被打开的一瞬间，锅内的气体膨胀做功，内能减小，温度降低，故C正确，不符合题意；
D．锅盖打开爆米花被崩出，内能转化为机械能，与汽油机做功冲程的能量转化相同，故D正确，不符合题意。
故选B。
9． 化学能转化为动能(或机械能) 具有惯性 声源
【详解】[1]子弹在枪膛内运动是火药燃烧的化学能转化成内能，推动子弹做功，即转化成子弹的机械能。
[2]由于惯性，子弹离开枪膛后，仍然会继续向前运动。
[3]无声手枪是在枪膛上装有消声器，属于在声源处减弱弹药爆炸的噪声。
10． 扩散 热传递 化学
【详解】[1]烤肉时，香气四溢，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
[2]炭火烤肉，肉吸收热量，内能增大，用热传递的方式增大肉的内能。
[3]木炭在燃烧过程中，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能。
11． 核 机械 化学
【详解】[1]获得核能的两种途径，核裂变和核聚变，所以，2023年4月12日，中国“人造太阳”可控核聚变装置成功运行403秒，该装置是为了开发利用核能。
[2][3]汽车的发电机可以将剩余的机械能转化为电能，再将电能转化为化学能储存在蓄电池中，所以，能量回收方式是踩下制动踏板时，将机械能转化为电能，再将电能转化为化学能储存在蓄电池里。
12． 静止 电 等于 变大
【详解】[1]飞船与空间站成功对接成组合体后，飞船相对于空间站是静止的。
[2]空间站的太阳能电池板将太阳能转化为电能，可供空间站使用。
[3]火箭喷出的燃气对火箭的推力和火箭对燃气的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，作用在不同的物体上。
[4] 火箭点火后加速上升时，飞船的重力势能和动能都增大，故机械能也变大。
13． 压缩 E
【详解】[1]B图汽油机两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能。
[2]图E中活塞向下运动，压缩玻璃筒内的气体，机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程原理相同。
14． 见解析 见解析
【详解】[1][2]汽车发动机工作，驱动汽车向前行驶，发动机工作的过程消耗电能，故其能量转化过程是电能转化为机械能。
15．见解析
【详解】（1）水力发电是让水库中的水从闸门中奔泻下来，冲击水轮机，水轮机带动发电机转动发电，将水的机械能转化为电能。
（2）（B）址处水的落差较大，水奔流下来具有的机械能较大，可以将更多的机械能转化为电能，故选择（B）址建设水电站要好一些。
16．见解析
【详解】此“永动机”中，高处的水流冲击叶片转动对外做功时，因为摩擦等原因，有部分机械能转化为其他形式的能，从高处流下的水不可能全部被抽回原高度，所以不会“永动下去”。
17． 方式二 把薯片碾碎 小
薯片燃烧放出的热量没有被水全部吸收
【详解】（1）[1]由于热空气上升，方式一中薯片燃烧产生的热量很大一部分损失到空气中，导致结果不准，所以两种加热方式中合理的是方式二。
[2]把薯片碾碎，增大了与空气的接触面积，可以使薯片充分燃烧。
（2）[3][4]由于薯片不能完全燃烧，且燃烧放出的热量不能全部被水吸收，导致水升高的温度偏低，计算出的热量偏小，根据公式可知，所测出的薯片热值偏小。
18． 机械 不变 吸收 电磁波 m 240 小 扩散 振动
【详解】（1）[1][2]火箭发射升空时，将燃烧产生的内能转化为火箭的机械能；能量在转移和转化的过程中，能量的总量保持不变，因此能量转化过程中，能量的总和不变。
[3]这种涂料在高温下发生熔化时需要吸收大量的热，再把这些热量散放到空气中，从而防止火箭被烧毁。
[4]电磁波可以在真空中传播，因此北斗导航系统是通过电磁波传递信息的。
（2）[5]如果初中生身高按，则望远镜球面口径约为
因此望远镜球面口径约为500m。
（3）[6]已知从四平到长春的路程，所需时间为
则高铁从四平到长春的平均速度为
[7]列车在高速行驶时，车体附近流速大，压强小，外侧的空气流速小，压强大，在内外压强差的作用下易把人压向列车，造成安全事故，故为避免候车乘客被“吸”向火车事故发生，站台上设计了安全线。
（4）[8]在稻田里可闻到稻花的清香，是因为花香分子运动到空气中，吸入鼻子，这是由于花的香味分子在空气中发生扩散现象。
[9]一切发声的物体都在振动，振动停止，发声停止，声音是由物体的振动产生的。
19．见解析
【详解】（1）用手喷漆分别把一个透明方形盒喷成黑色，另一个喷成白色；
（2）用电子天平分别在两个盒中秤取质量相同的水；
（3）然后分别盖上透明盖；
（4）把两个方形盒同时放在同一个位置的太阳光下照射相同的时间；
（5）每隔三分钟，用温度计测量两个方形盒里水的温度，比较温度计的示数。
20． 塑料灯罩 电能转化为光能 0.047
【详解】（1）[1]有机合成材料主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶等。则图示物质中属于有机合成材料的是塑料灯罩，铝合金灯柱属于金属材料。
（2）[2]该路灯在夜晚照明过程中消耗电能，获得光能，能量转化方式为电能转化为光能。
（3）[3]由题知，煤完全燃烧放出的热量为
由Q放=mq可得，完全燃烧的标准煤质量为
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