14.3 能量的转化和守恒 同步练习（含答案） 2022－2023学年上学期河南省各地九年级物理期末试题选编

14.3 能量的转化和守恒 同步练习
一、单选题
1．（2022秋·河南洛阳·九年级统考期末）下列关于能量的说法中，正确的是（　　）
A．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转化
B．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
C．电风扇工作时是将电能转化为机械能
D．电冰箱工作时是将内能转化为电能
2．（2022秋·河南郑州·九年级统考期末）2022年6月5日，长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．使用的燃料热值较小
B．大量“白气”涌向四周是扩散现象
C．燃料燃烧时将内能转化为化学能
D．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
3．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）自2022年秋季开始，劳动课将成为中小学的一门独立课程。课程要求5﹣6年级的学生要学会做西红柿炒鸡蛋等家常菜。关于炒菜过程中涉及到的物理知识，下列判断正确的是（　　）
A．炒菜时铁锅要加锅盖，是因为气压越大，液体的沸点越低
B．用铁锅炒菜是因为铁的比热容大
C．天然气燃烧时将化学能转化为内能
D．炒菜过程中鸡蛋的内能保持不变
4．（2022秋·河南许昌·九年级统考期末）下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是（　　）
A．蓄电池充电时，化学能转化为电能
B．用热水袋取暖时，内能发生了转移
C．暖瓶塞跳起时，机械能化为内能
D．电风扇工作时，机械能转化为电能
5．（2022秋·河南信阳·九年级统考期末）利用焚烧垃圾来发电，此过程中的能量如何转化（　　）
A．化学能→内能→机械能→电能
B．太阳能→内能→机械能→电能
C．核能→内能→机械能→电能
D．电能→太阳能→内能→机械能
6．（2022秋·河南洛阳·九年级统考期末）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
二、多选题
7．（2022秋·河南商丘·九年级统考期末）2021年10月16日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富搭乘神舟十三号载人飞船，开始了为期6个月的“太空出差”，六个月后将顺利返航。下列说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能
B．火箭加速升空时，动能转化为重力势能
C．空间站的太阳能电池板将太阳能转化为化学能
D．返回舱进入大气层后与大气摩擦，机械能转化为内能
三、填空题
8．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）2022年2月27日11时许，伴随着一阵山呼海啸般的巨响，长征八号遥二运载火箭搭载着22颗卫星，在我国文昌航天发射场一飞冲天，创造了我国“一箭多星”即单次发射卫星数量最多的纪录，由此开启了我国新的共享火箭“拼车模式”。火箭发动机做功把燃料燃烧的内能转化为 能，若该燃料的热值为1.4×108J/kg，则完全燃烧500g该燃料放出的热量是 J。
9．（2022秋·河南许昌·九年级统考期末）滑滑梯是同学们小时候喜爱的娛乐活动，如图所示是从滑梯上滑下时的情景，滑下时会感到臀部发热，此过程中 能转化为 能，能的总量 。
10．（2022秋·河南新乡·九年级统考期末）2021年9月18日，河南省发改委发布《关于下达2021年风电项目开发方案的通知》，通知显示：根据各地申报及全省电力消纳空间，本次下达2021年度风电项目开发方案，共404万千瓦，全部配置储能。
（1）风电项目开发是将 能转化为电能。
（2）400万千瓦的风电场项目全面建成后，所有机组工作2.5h，可提供多少焦耳的电能？( )
（3）若这些电能由热电转换效率为30%的焦炭发电得到，则需要燃烧多少吨的焦炭？( )（焦炭的热值q＝3.0×107J/kg）
11．（2022秋·河南郑州·九年级期末）广泛使用在营养计量中的“卡路里”简称“卡”，是能量的一个单位，“1卡”等于一标准大气压下，1g水温度升高1℃所吸收的热量，那么1卡等于 J。人吃下食物后，食物的化学能转化为内能、机械能等其它形式的能量，在这个过程中，能的总量 （选填“增大”、“减小”或“保持不变”）。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
12．（2022秋·河南驻马店·九年级统考期末）将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。 它的部分运动轨迹如图所示，皮球经过同一高度的A、B两点时，在A点时的动能 B点时的动能，皮球在C点时的重力势能 在D点时的重力势能，皮球在D点时的机械能 在C点时的机械能（选填“大于”、“等于”或“小于”）
13．（2022秋·河南郑州·九年级统考期末）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，燃料的化学能转化为 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．（2022秋·河南鹤壁·九年级统考期末）2019年7月19日，我国天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层，大部分部件与大气层摩擦并烧毁，这一过程中的天宫二号的 能转化为内能。这是通过 的方式改变了天宫二号的内能，其实质是发生了能量的转化。
15．（2022秋·河南周口·九年级统考期末）2018年12月2日，我国长征三号甲运载火箭点火升空，将北斗二号第十颗导航卫星顺利地送入了太空，圆满地完成了卫星发射任务。火箭之所以选用氢做燃料，是因为氢的 高；火箭升空时，将燃料燃烧释放出的内能转化为 能。
16．（2022秋·河南郑州·九年级期末）如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图甲可以看出，此时它所处在 冲程，其能量转化情况与 （选填“乙”或“丙”）图相同．
四、简答题
17．（2022秋·河南驻马店·九年级期末）如图，这是由河南三门峡制造的，为北京冬奥会赛场提供消杀服务的消毒机器人。该机器人身高1.4m，圆圆的底盘上有个胖乎乎的“小肚子”，长颈鹿一样的脖子上还顶着一个“小风扇”，走起路来呼呼往外喷雾。给该机器人的电池充满电一次，就可工作4到5小时。写出上述情景中涉及到的物理现象和对应的物理知识。
【示例】物理现象：机器人能够向前行走。
物理知识：机器人受到地面对它向前的摩擦力。
物理现象： 。
物理知识： 。
五、计算题
18．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）如图是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，铭牌部分信息如表所示，其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机。求：
型号 HR05b
活塞行程 100mm
转速 2400r/min
输出功率 8kW
效率 40%
（1）正常工作1min，柴油机输出的有用功；
（2）正常工作1min消耗柴油的质量（q柴油＝4.0×107J/kg）；
（3）做功冲程中燃气对活塞的平均压力。

19．（2022秋·河南信阳·九年级统考期末）小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌表明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能．小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确，他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入到洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机会自动停止注水．已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，注水前天然气表的示数是2365.89m3， 注水后变为2366.05m3， 天然气的热值为3.2×107J/m3． 请你估测该热水器的热效率．
参考答案：
1．C
【详解】A．用热水泡脚是通过热传递改变身体内能的，将水的内能转移到身体，说明内能可以转移，故A错误；
B．根据能量守恒可知，能量无论是转化还是转移，能量总和会不变，故B错误；
C．电风扇工作时，消耗电能，产生机械能，是将电能转化为机械能，故C正确；
D．电冰箱工作时是将内能转化为机械能，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】A．运载火箭的燃料一般选择热值比较大的，这样在燃烧相同质量的燃料时，可以释放更多的热量，故A错误；
B．“白气”属于水蒸气遇冷液化的小水珠，而扩散是分子彼此进入对方的现象，所以大量“白气”涌向四周不是扩散现象，故B错误；
C．火箭发射升空时，首先燃烧燃料，将燃料的化学能转化为燃气的内能，故C错误；
D．喷出燃气时，会释放大量热量，主要通过热传递使周围的空气内能增大，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】A．沸点随气压的升高而增大，炒菜时铁锅要加锅盖，是因为气压越大，液体的沸点越高，故A错误；
B．用铁锅炒菜是因为铁的导热能力强，故B错误；
C．天然气燃烧过程中放热，是化学能转化为内能的过程，故C正确；
D．炒菜过程中，鸡蛋吸热，增加了内能，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】A．蓄电池充电时，消耗了电能，增加了化学能，因此将电能转化为化学能，故A错误；
B．用热水袋取暖时，内能发生了转移，能量的形式没有发生改变，故B正确；
C．暖瓶塞跳起时，是水蒸气膨胀对瓶塞做功，将内能转化为机械能，故C错误；
D．电风扇工作时，消耗了电能，增加了机械能，风扇转动，是将电能转化为机械能，故D错误。
故选B。
5．A
【详解】垃圾具有化学能，燃烧时化学能转化为内能，通过热机转化为机械能，再通过发电机转化为电能。
故选A。
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．AD
【详解】A．燃料燃烧时，消耗化学能，得到内能，将化学能转化为内能，故A正确；
B．火箭加速升空，质量不变，速度增大，动能增大，同时高度增大，势能也增大，机械能增大，是燃料燃烧所释放的内能转化为机械能，没有动能转化为重力势能，故B错误；
C．太阳能电池板把太阳能转化为电能，供空间站工作时使用，故C错误；
D．返回舱进入大气层后与空气剧烈摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故D正确。
故选AD。
8． 机械 7×107J
【详解】[1]火箭发动机做功给火箭提供动力，使火箭加速上升，机械能增加，增加的机械能是由燃料的内能转化而来，故火箭发动机做功把燃料燃烧的内能转化为机械能。
[2]完全燃烧500g该燃料放出的热量是
9． 机械 内 不变
【详解】[1][2]同学们在下滑过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，臀部内能增加，温度升高，所以有灼热的感觉，这是通过做功的方式改变了他的内能。
[3]根据能量守恒定律可知，能量在转移和转化的过程中，能量的总量保持不变。
10． 机械 3.6×1013 4000
【详解】（1）[1]风是由于空气的流动形成的，所以风具有机械能，风力发电就是把风的机械能转化为电能。
（2）[2]可提供的电能
W＝Pt＝400×104kW×2.5h＝1×107kW h＝3.6×1013J
（3）[3]焦炭完全燃烧需要放出的热量
焦炭的质量
11． 4.2 保持不变
【详解】[1] 1g的水温度升高1℃所吸收的热量
＝4.2×103J/（kg ℃）×0.001kg×1℃＝4.2J
由题知，1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡，所以，1卡＝4.2J。
[2]由能量守恒定律可知，人吃下食物后，食物的化学能转化为内能、机械能等其它形式的能量，在这个过程中，能的总量保持不变。
12． 大于 小于 小于
【详解】[1]物体的机械能等于物体动能与势能的总和。皮球在地面弹起的过程中，因为与地面碰撞的原因，要损失一部分能量，所以，机械能总量要减小。
A处的皮球落到地面弹起，再升到与A点高度相同的B点时，因为皮球质量不变，所处高度相等，所以皮球在两点的重力势能相等。
但因为皮球从A处落到地面再弹起时，损失了一部分能量，所以，皮球在A处的机械能要大于在B处的机械能，又因为皮球在两点的重力势能相等，因此，皮球在A点的动能大于在B点的动能。
[2]物体质量越大，所处的高度越大，其重力势能就越大。同一个皮球，质量不变，因为C点高度小于D点高度，所以在C点的重力势能小于在D点的重力势能。
[3]皮球从C点落到地面再弹起时，损失了一部分能量，所以，它在C点的机械能大于在D点的机械能。即它在D点的机械能小于在C点的机械能。
13． 热值 内 不守恒
【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． 机械 做功
【详解】[1][2]天宫二号进入大气层后与大气摩擦的过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，使天宫二号的内能增加、温度升高，这是通过做功的方式增加了天宫二号的内能；其实质是发生了能量的转化。
15． 热值 机械
【详解】[1]火箭选用氢做燃料，因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢气与其他气体，氢气放出的热量多；
[2]火箭升空时，消耗内能，产生机械能，将燃料燃烧释放出的内能转化为机械能。
16． 做功 乙
【详解】两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程，即内能转化为机械能；乙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；丙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧．是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程，因此与做功冲程原理相同的是乙实验．
17． 机器人使用一段时间需要充电 充电的过程中，是把电能转化为化学能
【详解】机器人在工作中利用电池提供的电能工作。过一段时间，需要给电池充电，充电时，消耗电能，使电池内部发生化学变化，将能量储存起来。充电的过程是电能转化为化学能。
18．（1）4.8×105J；（2）0.03kg；（3）4000N
【详解】解：（1）根据知柴油机输出的有用功为
W＝Pt＝8×103W×60s＝4.8×105J
（2）根据效率公式得燃料完全燃烧放出的热量为
利用Q＝mq知消耗柴油的质量为
（3）飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮1min转动2400周，要对外做功1200次，一次做功为
做功冲程中燃气对活塞的平均压力为
答：（1）正常工作1min，柴油机输出的有用功为4.8×105J；
（2）正常工作1min消耗柴油的质量为0.03kg；
（3）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为4000N。
19．82.03%．
【详解】解答：天然气释放的能量：Q=qV=3.2×107J/m3（2366.05m3-2365.89m3）=5.12×106J；
水吸收的热量：
Q吸=cm△t=cρV水△t=4.2×103J/（kg ℃）×1.0×103kg/m3×40×10-3m3×（40℃-15℃）=4.2×106J；
该热水器的热效率：＝＝＝82.03%
．答：该热水器的热效率为82.03%．