14.3 能量的转化和守恒 同步练习（有解析） 2024—2025学年人教版物理九年级全一册

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14.3 能量的转化和守恒
刷基础
知识点1能量的转化
1下列关于能量的说法不正确的是 ( )
A.利用能量的过程就是能量的转化和转移的过程
B.陨石进入大气层成为流星，机械能转化为内能
C.水力发电是将化学能转化为电能
D.人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能提供给卫星上的用电器
2瀑布从高峰倾泻而下，驱动发电机的叶轮转动发电，在此过程中，能量转化的顺序为 ( )
A.动能→重力势能→电能
B.重力势能→动能→电能
C.电能→重力势能→动能
D.重力势能→电能→动能
3[2024福建莆田质检]在生产和生活过程中，存在着各种各样的能量转化过程。如表列举了一些实例，表中的空白项填写全部正确的是( )
实例 能量转化
太阳能电池 太阳能 转化为 ①
火力发电站 ② 电能
电饭锅煮饭 ③ ④
A.①电能 ②化学能 ③电能 ④内能
B.①电能 ②内能 ③电能 ④内能
C.①化学能 ②化学能 ③电能 ④内能
D.①化学能 ②机械能 ③内能 ④电能
知识点2 能量守恒定律
4根据能量守恒定律，下列情形中可能发生的是( )
A.出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B.不考虑空气阻力时，小球从光滑的U形槽斜面上由静止滚下后，会不停地在两侧来回运动
C.电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
5如图所示，材质均匀的弧形轨道固定在水平平面上，将小球置于轨道的顶端A点，小球具有的机械能为100 J。让小球从A点由静止开始滚动，到右侧所能到达的最高位置B点时，具有的机械能为80J，随即小球向左侧滚动，当滚动到左侧所能到达的最高位置时，此过程中小球克服摩擦做的功可能是(不计空气阻力) ( )
A.10 J B.20 J C.60 J D.70J
[2024 辽宁本溪质检]如图所示，小军同学打磨工件时，磨轮会将 一 部分机械能转化为 能，若他没有打磨工件，此装置的机械能 ，整个系统的总能量 (后两空填“守恒”或“不守恒”)。
刷应用
7 小梦在学习完能量转化知识后，设想了如图所示的方案，先利用水力发电，然后再利用发出的电驱动抽水机把水抽到蓄水池，这样就可以一直循环下去。你认为这个设计方案 (填“可行”或“不可行”)，理由是 o
刷提升
1 新素材[2024河北邢台质检，中]北京时间2023年10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功，下列说法错误的是 ( )
A.火箭内燃料燃烧时，将化学能转化为内能
B.火箭升空时，内能转化为机械能
C.空间站的太阳能电池板将电能转化为太阳能
D.返回舱进入大气层后与大气摩擦，一部分机械能转化为内能
2[2023广东广州期中，中]下列能量转化符合实际的是 ( )
3 新考向回归教材[2024 湖北武汉质检，中]如图所示是不同形式的能量的相互转化图，下列说法不正确的是 ( )
A.序号⑩的实例可以是汽油机的做功冲程
B.序号④的实例可以 是 给 充 电 宝充电
C.圆圈内 B 的能量形式是电能
D.各种形式的能量在一定条件下可以相互转化，且转化过程都遵守能量守恒定律
4[中]图甲和图乙分别是某新型空气动力汽车和小型低碳化未来汽车，甲利用压缩空气膨胀后推动活塞做功来
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”)。
5[2024河南郑州期中，中]现在的电动汽车大多具有能量回收功能，在刹车或滑行时可以将汽车的 能转化为电能，为电池充电。有人认为，只要进行技术再革新，汽车就可以边行驶边发电，永远运动下去，请评价这种观点的科学性并说明理由： 。
刷素养
6 核心素养科学思维[2023 浙江台州期末，偏难]能量守恒定律是许多科学家经过长期探索才建立起来的，是科学史上重大发现之一。
材料一：十七至十八世纪，多位科学家对能量的量度提出了不同的观点。1644年，笛卡尔用物体的质量(单位 kg )和其速度(单位m/s)的乘积来表示“能量”；1686年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来表示“能量”；1743年，达朗贝尔用“活力”(即物体受力作用通过一定距离)来表示“能量”。
材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化提供了必要条件。
材料三：焦耳通过多次的实验，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。
(1)材料一中，笛卡尔所表示的“能量”的单位是 ；
(2)如图所示是焦耳实验的装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，这个过程中 (填能的一种形式)转化为水的内能；
(3)结合材料分析，以下观点正确的是 。(可多选)
A.伟大科学家的观点都是正确的
B.测量工具的发展有助于科学理论的研究
C.对科学的认识是一个不断修正完善的过程
第3节能量的转化和守恒
刷基础
1. C 【解析】利用能量的过程就是能量的转化和转移的过程，故A 正确；陨石进入大气层成为流星，陨石克服大气摩擦做功，机械能转化为内能，故B 正确；水力发电是将水的机械能转化为电能，故C错误；人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能提供给卫星上的用电器，故D正确。
2. B 【解析】水在高处时具有重力势能，当水从高处倾泻而下时，水的重力势能转化为动能，驱动发电机的叶轮转动，从而将动能转化为电能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
3. A 【解析】太阳能电池可以将太阳能直接转化为电能，故①是电能；火力发电站工作时，燃料燃烧将化学能转化为内能，内能对外做功转化为机械能，然后机械能转化为电能，故②是化学能；电饭锅煮饭时，电能转化为内能，故③是电能，④是内能。故选A。
4. B 【解析】出膛的子弹射穿木板，由于摩擦生热，会使子弹的动能减小，速度减小，故A 错误；不考虑空气阻力时，小球从光滑的U形槽斜面上由静止滚下后，由于整个过程中没有机械能的损耗，即机械能守恒，所以小球会不停地在两侧来回运动，故B 正确；给该电水壶断电后，电水壶里的水无法继续吸收热量，水的沸腾会停止，故C错误；机械表工作时将表内发条的弹性势能转化为机械能，发条的弹性势能几天就会消耗完，故D错误。故选B。
5. A 【解析】由题意可知，小球在轨道上滚动的过程中，部分机械能转化为内能，机械能逐渐变小。不计空气阻力，小球从A 点到达 B点时,机械能从 100 J减小到 80 J,减少了20J，而从B点再滚动到左侧所能到达的最高位置时，小球在轨道上滚动的距离比第一次短，所以机械能减少的量应该小于20J，故此过程中小球克服摩擦做的功可能是 10J。
6.内 不守恒 守恒
【解析】小军同学打磨工件时，克服摩擦做功，磨轮会将一部分机械能转化为内能；若他没有打磨工件，由于机械间存在摩擦，一部分机械能会转化为内能，所以此装置的机械能不守恒，但整个系统的总能量是守恒的。
刷应用· …………………………………… ………
7.不可行违背了能量守恒定律 【解析】题中设想的能量转化过程是：机械能→电能→机械能→电能，根据能量守恒定律：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的形式，或者从一个物体转移到其他的物体，可知上述能量转化过程中能量是守恒的，但在转化的过程中，由于有能量的散失，所以水的机械能不可能完全转化为电能，电能也不可能完全转化为水的机械能，所以不能一直循环下去。
刷提升
1. C 【解析】火箭内燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能，故A 正确；火箭升空时，将燃料的内能转化为机械能，故B 正确；空间站的太阳能电池板将太阳能转化为电能，故C 错误；返回舱进入大气层后与大气摩擦，一部分机械能转化为内能，故D正确。故选C。
2. B
3. A 【解析】由图可知，加热器不存在发电的功能，但可以将电能转化为内能，因此，圆圈内A的能量形式是内能，B是电能，故C 正确。序号⑩是机械能转化为内能，汽油机的做功冲程是内能转化为机械能，故A 错误。序号④是电能转化为化学能，给充电宝充电是将电能转化为化学能，能量的转化相同，故B 正确。各种形式的能量在一定条件下可以相互转化，且转化过程都遵守能量守恒定律，故D正确。故选A。
4.内 太阳 不变 【解析】由题可知，新型空气动力汽车在工作时将空气的内能转化为空气动力汽车的机械能；乙车顶部安装的是高效光电转换器，它是将太阳能转化为电能的装置；能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式，或是从一个物体转移到其他物体，能量的总量保持不变。
5.机械 不科学；根据能量守恒定律可知，该汽车工作时，一定有一部分能量转化为内能或做额外功损失了，若不充电，不可能一直运动下去
【解析】在电动汽车刹车或滑行时，能量回收装置可以将汽车的机械能转化为电能，为电池充电；这种观点是不科学的，根据能量守恒定律可知，该汽车工作时，一定有一部分能量转化为内能或做额外功损失了，若不充电，不可能一直运动下去。
刷素养………………………………………………
6.(1) kg·(m/s) (2)机械能 (3)BC
【解析】(1)笛卡尔用物体的质量和其速度的乘积表示能量，所以其单位是 kg·(m/s)。
(2)叶片转动过程中，叶片与水之间有摩擦，
需克服摩擦做功，将叶片的机械能转化为水
的内能，所以水的内能增大，温度升高。
(3)伟大科学家的观点不一定都是正确的，故A错误；由材料二可知，测量工具的发展能让科学测量更精确，对科学理论的研究有帮助，故B 正确；由材料一可知，对科学的认识是一个不断修正完善的过程，故C 正确。故选BC