14.1 能量的转化与守恒 过关练习 2025-2026学年上期初中物理人教版（2024）九年级全一册

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14.1 能量的转化与守恒 过关练习
2025-2026学年上期初中物理人教版（2024）九年级全一册
一、单选题
1．下列现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的是（　　）
A．夏天铁轨在室外被太阳晒热
B．体育考试时，抛出的实心球从高处落下
C．流星在高空中下落时，发出光和热
D．电流通过电热丝时，电热丝热得发红
2．有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（　　）
A．装置所具有的机械能始终不变
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
3．如图所示是东北人冬季最爱吃的铁锅炖，下列说法正确的是（ ）
A．铁锅将温度传给大饼子
B．吃到热的菜烫嘴，是因为菜含有的热量多
C．有热量不断散失到空气中，这一过程不遵守能量守恒定律
D．炖菜的过程是利用热传递的方式使其内能增大的
4．据报道，近日，随着2024年第1000万辆新能源汽车下线，中国成为全球首个新能源汽车年度产量达到1000万辆的国家，对其主要部件电动机工作过程中能量转化的表述正确的是（ ）
A．根据能量守恒定律，汽车的电能全部转化成机械能
B．汽车的电动机的效率虽然提高了，但也只有部分电能转化为机械能
C．汽车运行是太阳能转化成机械能
D．电动机工作是机械能转化成电能
5．如图所示的情景中，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中用煤气烧水，水温越高，水含有的热量越多
B．乙图中水蒸气将瓶塞顶出，是通过热传递的方式改变瓶塞的内能
C．丙图中压缩空气，硝化棉燃烧，此过程能量的转化与汽油机的压缩冲程相同
D．丁图中的水轮机能一直转动下去，该装置可以创造动能
6．有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　）
A．电烤炉取暖，是电能转移到人体
B．钻木取火，是内能转化为机械能
C．中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能
D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性
7．如图所示，图甲是古代的水磨，流水冲击水轮，水轮转动从而碾谷、磨面等；图乙是现代的水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。下列说法错误的是（ ）
A．图甲是利用了水的机械能，所以能量直接消失
B．图乙中的拦河大坝，起到了提高水重力势能的效果
C．流水冲击水轮的过程中，流水速度减小，所以其动能减小
D．流水通过水轮后，其机械能减小
二、多选题
8．如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后将它从不太陡的斜面滚下，会看到它从斜面上加速滚下，滚到水平面上后减速停止，然后又反向滚回到斜面上（　　）
A．罐子在滚动过程中没有力对其做功
B．罐子滚动过程中第一次速度变为零时，橡皮筋的弹性势能最大
C．罐子在水平面上最终停止运动说明能量守恒定律不一定成立
D．罐子在斜面和水平面上来回滚动的过程中，机械能不守恒
三、填空题
9．小明书桌上摆放了一个有趣的科学玩具——牛顿摆，如图。当最左边的小球撞击紧密排列的另外四个球后，最右边的小球向右摆动；当最右边的小球撞击后，最左边的小球向左摆……，小明发现随着时间的推移两侧小球摆动的幅度越来越小，最后全部静止。上述现象中，能量是不是逐渐消失了？ 说说你的理由 。

10．目前我县正在兴建的孤山水电站，针对大坝涉及的物理知识，回答：水电站是利用 转化为 能的原理。如果是你负责建设水电站选址，从能量转换角度你将选择如图所示的地址 （选填“甲”或“乙”）。

11．随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的 转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有 ，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。
12．木头被子弹击中后，弹孔处往往会有焦灼的痕迹。这是因为木头被子弹击中后，子弹克服摩擦做功， 能转化为 能，使木头的 能增大，温度 。
13．2025年春晚《秧BOT》节目爆火，如图所示，H1人形机器人身上装备了高精度3D激光自主定位和导航，在表演过程中各个关节电动机协同工作，驱动机器人前进、后退、加速、减速、扭腰、踢腿，做出各种动作，甚至还能360度大回环转手绢。请你根据机器人的结构和工作过程，提出一个物理问题并解释所用到的物理知识。
【示例】问题：机器人在表演过程中，各个关节的电动机需要协同工作。机器人关节的电动机工作时能量是如何转化的？
解释：机器人关节的电动机工作时电能转化为机械能。
问题： ？
解释： 。
四、简答题
14．为了纪念伟大的物理学家爱因斯坦在100年前完成的三项重大科学发现，联合国把2005年定为“国际物理年”，在纪念活动中，小伟展示给大家一幅“特殊烧水装置”图，表达了他对自然界中能量转化规律的理解。
（1）请结合本图内容，说明能量在自然界中的转化规律。
（2）在生产、生活中有许多涉及多次能量转化的事例，请试举一例（至少涉及两次能量转化）
五、综合题
15．小阳在错题记录本中记录了如下错题，请你帮他找出错误之处，分析错因并写出正确的解答过程。
错题记录 错题改正
历史上最著名的永动机是亨内考提出的“魔轮”永动机，如图所示。“魔轮”通过安放在转轮上一系列可动的悬臂实现永动，向下行方向的悬臂在重力作用下会向下落，进而驱动“魔轮”的转动。请你分析“魔轮”的钢珠在转动过程中的能量转化并说明理由。 答：“魔轮”的钢珠从高处落下的过程中，重力势能转化为动能；上升过程中，动能又转化为重力势能，继而往复转动。在往复转动过程中，不需要消耗其他形式的能量，所以“魔轮”会一直不停地转动。 错误之处： 错因分析： 正确答案：
六、科普阅读题
16．阅读短文，回答问题：
全球最大的“充电宝”
河北丰宁抽水蓄能电站有世界最大的“充电宝”之称。它的设计年发电量为66亿千瓦时，年抽水量为87亿千瓦时。每年可节约48.08万吨标准煤，减少二氧化碳排放120万吨，相当于造林24万亩。其规模和发电能力，都位列全球第一。
抽水蓄能电站被称作巨型“充电宝”，是因为通过电网调度，电站可以在用电低谷时从下水库抽水至上水库，等到了用电高峰期，上水库再放水到下水库，推动水轮机发电，由此解决了电能难以存储的难题。
现有的储能装置大体可分为机械储能（抽水蓄能、压缩空气、飞轮）、电磁储能（超导、电容器）和化学储能（电池）。相比于其他储能方式，抽水蓄能以其资金投入少、设备寿命长、储能规模大、转换效率高、技术成熟、运行条件简便、清洁环保等特点，因而得到了快速发展和广泛应用，是电力系统中最成熟、最实用的大规模储能方式。丰宁电站首次实现抽蓄电站接入柔性直流电网，能有效支撑具有网络特性的直流电网高可靠高效率运行，为中国环首都地区提供绵绵绿电。
（1）现有的储能装置可分为机械储能、 、化学储能等几种方式；
（2）该电站抽水蓄能时可将 能转化为机械能，发电时可将 能转化为电能；
（3）说出一条抽水蓄能电站的特点 。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A B D B C C A BD
1．A
【详解】A．夏天铁轨在室外被太阳晒热是通过热传递改变了铁轨的内能，是能量的转移过程，故A符合题意；
B．体育考试时，抛出的实心球从高处落下，重力势能转化为动能，是能量的转化过程，故B不符合题意；
C．流星在高空中下落时，发出光和热，属于机械能转化为光能和内能，是能量的转化过程，故C不符合题意；
D．电流通过电热丝时，电热丝热得发红，是电能转化为内能，是能量的转化过程，故D不符合题意。
故选A。
2．B
【详解】ABC．由于装置运转过程中需要克服摩擦做功，装置所具有的机械能会不断减小，如果没有能量补充，装置最终会停下来，故AC错误，B正确；
D．装置中小球的动能和重力势能不断地发生相互转化，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】A．铁锅将热量传给大饼子，使大饼的内能增大，温度升高，故A错误；
B．吃到热的菜烫嘴，是因为菜的温度高。热量是过程量，不能说含有的热量的多少，故B错误；
C．有热量不断散失到空气中，但是能量保持不变，则这一过程仍然遵守能量守恒定律，故C错误；
D．炖菜的过程食物吸收热量，内能增大，是利用热传递的方式使其内能增大的，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】由题可知，新能源汽车是依靠电动机来工作，汽车运动时，电动机消耗电能，获得机械能，将电能转化为机械能；汽车的电动机工作时效率较高，工作时电能主要转化为机械能，但还有一部分电能会转化为内能，即电能转化为机械能和内能，不会全部转化为机械能，故B正确，ACD错误。
故选B。
5．C
【详解】A．热量是过程量，不能说“含有的热量”，故A错误；
B．乙图中水蒸气将瓶塞顶出，水蒸气对瓶塞做功，是通过做功的方式改变瓶塞的内能，故B错误；
C．丙图中压缩空气，硝化棉燃烧，此过程能量的转化与汽油机的压缩冲程相同，都是机械能转化为内能，故C正确；
D．根据能量守恒定律，能量不可能凭空创造，永动机不可能实现，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】A．电烤炉取暖，电烤炉消耗电能转化为内能，然后内能转移到人体，故A错误；
B．钻木取火，是通过做功的方式，将机械能转化为内能，故B错误；
C．中医提倡的热水泡脚，脚从热水中吸收热量，因此是通过热传递的方式增大脚部的内能，故C正确；
D．机械能和电能虽然可以相互转化，但能量转化具有方向性。例如：热传递的方向性，热量只能自发地从高温物体传向低温物体，而不能自发地从低温物体传向高温物体，如：冬天用温热的手接触冰冷的物体，手上的内能会转移到物体上，而不会出现物体的内能自动转移到手上使手更热的情况，故D错误。
故选C。
7．A
【详解】A．图甲是利用了水的机械能，将水的机械能转化水轮的机械能，说明能量可以发生转移，故A错误，符合题意；
B．图乙中的拦河大坝，使水的高度升高，起到了提高水重力势能的效果，故B正确，不符合题意；
C．流水冲击水轮的过程中，流水速度减小，质量不变，所以其动能减小，故C正确，不符合题意；
D．流水通过水轮后，对水轮做功，其机械能减小，故D正确，不符合题意。
故选A。
8．BD
【详解】A．罐子在向下滚动的过程中，受到竖直向下的重力，所以重力做了功，同时，罐子在反向滚回前要克服橡皮筋的弹力做功，反向滚回过程，橡皮筋的弹力对罐子做功，故A不符合题意；
B．罐子从斜面滚下时，重力势能转化为动能和弹性势能，在水平面滚动时，动能转化为弹性势能，当动能减小到0，即速度为0时，弹性势能最大。之后，反向滚回斜面，再次速度为零。故B符合题意；
C．罐子在斜面与水平面间运动，最后在水平面停止的过程，机械能转化成内能，而不是机械能消失了，故C不符合题意；
D．罐子在斜面和水平面上来回滚动的过程中，除了受到重力，还受到弹力的作用，所以机械能不守恒，故D符合题意。
故选BD。
9． 不是 见解析
【详解】[1][2]小球在空气中运动以及和其它小球碰撞过程中，一部分机械能转化成了小球与空气的内能，导致小球的机械能不断变小，因而摆动的幅度会越来越小。
10． 机械 电 乙
【详解】[1][2]水电站的工作原理是水下落时重力势能转化为的动能，推动水轮机转动，转化为电能。
[3]建设水电站选址时，从能量利用角度来看，选择图所示的乙址；原因是乙址与甲址相比，乙址的地势低，与水库的水位落差更大；在水的质量一定时，以乙址为参照面，水库中的水相对于乙址的重力势能更大，下落时，转化成的动能更多，推动水轮机发的电也更多。
11． 内能 方向性
【详解】[1]汽油燃烧发生化学反应，同时放出热量，所以汽油机将内能转化为机械。
[2]由于燃料燃烧放出热量，将内能转化为机械能，但燃料燃烧产生的内能不能再转化为燃料的化学能，所以能量的转化具有方向性。
12． 机械
内 内 升高
【详解】[1][2][3][4]木头被子弹击中后，子弹克服摩擦做功产生热量，同时子弹的机械能变小，子弹的机械能转化为内能，使木头的内能增大，温度升高。
13． 机器人在进行360度大回环转手绢时，手绢的形状为什么会发生变化 手绢受到机器人施加的力，力能改变物体的形状
【详解】[1][2]由题意可知，机器人表演过程中会进行各种运动，所以涉及的力学现象与知识比较多，可以从力学方向入手提出问题，例如机器人转手绢时，手绢的形状发生了变化，可以探究其原因，是因为力可以使物体发生形变，机器人对手绢施加了力，所以手绢的形状发生了改变。
14．见解析
【详解】（1）太阳→西红柿：太阳能转化为化学能；人→车轮：人的能量转化为车轮的机械能；车轮→发电机：机械能转化为电能；发电机→电炉子：电能转化为内能；气体发声：内能转化为声能。规律：自然界中的能量是守恒的；能量既不会消灭，也不会创生；它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体；在转化和转移过程中，能量的总量不变。
（2）举例：火电站在工作过程中：燃料燃烧，化学能转化为内能，热机把内能转化为机械能；发电机把机械能转化为电能。
15． 见解析 见解析 见解析
【详解】[1]错误之处：在往复转动过程中，不需要消耗其他形式的能量，所以“魔轮”会一直不停地转动。
[2]错因分析：这个错误在于没有考虑到能量在转化过程中的损失。在“魔轮”的转动过程中，虽然钢珠的重力势能和动能之间可以相互转化，但由于空气阻力、摩擦阻力等因素的存在，一部分机械能会转化为内能。因此，“魔轮”并不能一直不停地转动下去，而是会逐渐停止。
[3]正确答案：“魔轮”的钢珠从高处落下的过程中，重力势能转化为动能；上升过程中，动能又转化为重力势能。但在能量转化的过程中，由于空气阻力、摩擦阻力等因素，一部分机械能会转化为内能，使得“魔轮”在转动过程中机械能总量不断减少。因此，“魔轮”不能一直不停地转动下去，而是会逐渐停止。这说明了永动机是不可能制成的，它违反了能量守恒定律。
16． 电磁储能 电 机械 资金投入少、设备寿命长
【详解】（1）[1]阅读材料可知，现有的储能装置大体可分为机械储能（抽水蓄能、压缩空气、飞轮）、电磁储能（超导、电容器）和化学储能（电池）。
（2）[2] [3]该电站抽水蓄能时，可将电能转化为机械能储存起来，发电时可将机械能转化为电能。
（3）[4] 抽水蓄能以其资金投入少、设备寿命长、储能规模大、转换效率高、技术成熟、运行条件简便、清洁环保等特点。
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