初中科学浙教版 九年级上册 第三章 第8节 能量的转化与守恒 同步练习
一、选择题
1．（2024九上·舟山期中）新能源电动车（如图）利用电池提供能量来驱动汽车。电池和汽油中蕴含相同形式的能量，该能量是（ ）
A．电能 B．化学能 C．机械能 D．电磁能
2．（2025九上·衢州期末）如图小科刚购买未使用的干电池，此时干电池具有 ( )
A．化学能 B．热能 C．光能 D．电能
3．（2025·浙江模拟）如图所示，有几个小朋友在玩滑梯。某同学沿滑梯滑下的过程中，下列说法不正确的是（）
A．该同学的重力势能减少
B．滑梯对该同学有力的作用
C．该同学所受到的重力对其做功
D．该同学的重力势能全部转化为动能
4．（2025九上·义乌期末）如图1所示是某型号太阳能路灯。白天该路灯不照明，太阳能电池对蓄电池充电；夜间，路灯开始工作，由蓄电池供电，某同学画出了如图2所示的能量转化流程图。下列选项中分析正确的是（ ）
A．甲是“内能” B．乙是“电能”
C．丙是“光能” D．丁是“电能”
5．（2025九上·衢州期末）用导线将开关、灵敏电流计和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图），闭合开关，灵敏电流计指针发生偏转。该橙子电池的电能直接来源于（ ）
A．机械能 B．光能 C．核能 D．化学能
6．（2025九上·南湖期末）2024年11月28日，全球最大的核电基城—“华龙一号”的福建漳州核电1号机组首次并网成功。下面有关核电站的说法正确的是（ ）
A．核电站反应堆产生的废料对环境没有污染
B．核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的
C．反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核聚变
D．核能发电发生能量转化：核能→机械能→内能→电能
7．（2025九上·黄岩期末）台州已成为发电大市，有多种发电方式。图甲为三门核电站发电流程图，图乙为温岭江厦潮汐发电原理图。下列关于两种发电方式说法正确的是（ ）
A．核电站利用核聚变获得核能
B．发电机是将电能转化为机械能
C．潮汐发电主要是利用水的内能
D．涨潮和退潮时的能量转化形式相同
8．（2025九上·长兴期末）如图所示，下列关于能量的叙述，正确的是（ ）
A．甲图中的食物燃烧时，是将储存在食物中的化学能转化为内能
B．乙图中的塞子弹出，其能量转化与内燃机工作时的压缩冲程相同
C．丙图植物光合作用过程中，只有物质的变化，没有能量的转化
D．丁图氢弹爆炸时释放核能与燃料燃烧释放内能原理相同
9．（2025九上·北仑期末）浙江化石能源紧缺，但有丰富的“风光核储”资源，2024年上半年，非化石能源装机约占浙江电力装机总量52%，占比首次超过火电机组，下列说法正确的是 （）
A．热电厂用煤做燃料，是因为煤具有热能
B．蓄电池可以将电能转化为化学能进行储存
C．核能发电、光伏发电、风力发力、火力发电都是利用电磁感应原理发电的
D．发电机工作时将电能转化为机械能
10．（2024九上·婺城期末）小科同学参加校运会的百米赛跑项目，起跑后他拼尽全力向前奔跑。葡萄糖分解释放能量的方式有以下三种：①葡萄糖乳酸+能量（少量）；②葡萄糖酒精+二氧化碳+能量（少量）；③葡萄糖+氧气二氧化碳+水+能量。其中不属于小科奔跑时所需能量来源的方式是（ ）
A．① B．② C．③ D．①②
11．（2024九上·婺城期末）如图所示为教材中关于能量转化和守恒的图例。其中仅涉及能量转移的是（ ）
A．金属勺放入热水中变烫
B．甲物上升，乙物下降
C．太阳照射到电池板上
D．达·芬奇的永动机模型
12．（2024九上·诸暨期中）我国探月工程“嫦娥五号”返回器采用“打水漂”的方式返回，返回轨道如图所示。通过多次进入大气层成功降低速度，避免了返回器燃烧破损的风险。下列说法错误的是（ ）
A．进入大气层前，返回舱机械能减小
B．进入大气层时，返回舱会与大气摩擦产生内能
C．跳出大气层时，返回舱的部分动能转化为势能
D．第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小
13．（2024九上·杭州期中）如图所示，用酒精灯给试管内的水加热至一定程度，发现塞在试管口的塞子被冲出，同时看到试管口出现大量的白雾。塞子从试管口跳出，这个过程中能量的转化是（ ）
A．机械能转化为内能 B．化学能转化为内能
C．内能转化为机械能 D．只有内能的转移
14．（2024九上·杭州期中） 水上蹦床是一种水上娱乐项目， 游客站在上面可以自由蹦跳（如图）。对于蹦床运动的分析， 下列说法错误的是（ ）
A．游客想弹得更高， 就要在蹦床上发力， 此过程将消耗游客化学能
B．游客刚接触蹦床时， 速度达到最大， 之后便开始减速
C．游客离开蹦床向上运动过程中， 他的动能减小， 重力势能增大
D．游客离开蹦床后上升过程中， 蹦床对游客不做功
二、填空题
15．机械能守恒
机械能守恒的条件 只有① 和② 相互转化，换言之，机械能与其他形式的能量之间没有相互转化
机械能守恒的实质 在一定条件下，动能与势能相互转化(机械能③ )
机械能守恒隐含条件 题目中有“光滑”“自由”“不计阻力”等词语，说明④
机械能不守恒 如：小球下落时要与空气摩擦，小球的机械能会⑤
如火箭升空时，火箭的机械能会⑥
16．（2025九上·诸暨期末）如图是一款锂电池电动自行车，锂离子电池可充电。
（1）Li2MnO4是锂电池的材料之一、Li2MnO4在物质分类上属于 。（选填“氧化物”、“碱”或“盐”）
（2）使用电池提供动力骑行该车时，电能主要转化为车的 能。
（3）用如图所示向上的力将前轮略微提起，其中最省力的是 。
17．（2023九上·温州期末）把一个篮球竖直向上抛出，运动到最高点并下落。A、B是篮球运动轨迹中的两个点，其动能和重力势能如表所示。
A点 B点
动能/J 7 9
重力势能/J 6 5
（1）篮球B处往A处的运动方向可能是
。
（2）A点与B点的篮球机械能不等，减少的机械能转化为
。
18．（2023九上·杭州开学考）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。
（2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能 。
19． 如图所示为太阳能燃料电池的组成与功能示意图，请据图回答下列问题：
（1）电解槽的作用是电解水，写出该反应的化学方程式： 。
（2）夜晚，太阳能燃料电池工作时的能量转化途径为____(填字母)。
A．太阳能→电能→热能 B．化学能→电能→热能
C．太阳能→化学能→电能→热能 D．电能→化学能→电能→热能
（3） 太阳能燃料电池中可循环使用的原料是 。
（4） 与单一的太阳能电池相比，太阳能燃料电池的优点是 。
20．（2024·杭州模拟）2023年4月16日，中国石油对外发布消息，用现有天然气管道长距离输送氢气的技术获得了突破。这为我国今后实现大规模、低成本的远距离氢能运输提供技术支撑。用氢、制氢、储氢是氢能研究的热点。
（1）用氢：如图为某氢能科技有限公司研制的氢能源环卫车。为了防止发动机过热，一般情况下用水来冷却，主要是利用了水的 的特点；
（2）技术专家对该车进行性能测试，环卫车以42kW的恒定功率匀速行驶25min，燃烧了0.9kg的氢燃料，氢燃料完全燃烧时，该车发动机的热效率是 ；[]
（3）制氢：科学家正在研究利用太阳能产生激光，再用激光使水分解得到氢气的新技术。利用此技术使海水分解，化学方程式可表示为，该反应属于 反应（填基本反应类型）；
（4）为了开发新能源，某同学设想了一个利用氢能的方案，如图所示是该同学的示意图。其他同学觉得该方案并不可行，你觉得他们的理由应该是： 。
21．（2025九上·拱墅期末）目前使用天然气做燃料的汽车大多数是由汽油车和柴油车改装而来的。如图所示为汽油车改装为使用天然气做燃料后，汽油机的工作原理示意图。回答问题：
（1）天然气的主要成分是甲烷，甲烷属于 (选填“无机物”或“有机物”)。
（2）在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，此时内能转化为 。
（3）上述化学反应中，参加反应的和的分子个数比为 。
22．（2024九上·苍南期中）化学材料和化学技术在智能房屋建设和家具生活中有着广泛的应用，如图所示。
（1）智能房屋采用太阳能电池供电，太阳能电池板能将太阳能直接转化为 。
（2）甲烷气体传感器安装在厨房墙壁的上端，说明该气体的密度 空气。（填“大于”“小于”“等于”）
（3）新型碳纤维强度是钢的20倍，为了提高碳纤维的强度，必须选择适当的预氧化条件。将碳纤维进行预氧化处理，测得碳纤维强度与热处理温度的关系如乙图所示。由图可知，碳纤维强度与热处理温度的关系是 。
三、综合题
23．（2025九上·临海期末）在某城市的智能交通示范区域， “萝卜快跑”自动驾驶出租车正在进行运营测试，标志着无人驾驶技术迈入商业化运营的新阶段。该车部分参数如下：
电池容量 (kW·h) 60
最大牵引力(N) 480
能量转化效率 80%
（1） 该电车采用磷酸铁锂电池，充电时其反应原理为： 该反应的基本反应类型是 。
（2） 请写出电动汽车行驶时的能量转化过程： 。
（3）若“萝卜快跑”自动驾驶出租车以最大牵引力匀速行驶，理论上充满电时最远能行驶多少千米
24．（2024九上·瑞安月考）电动车的动能回收，即将车辆在行驶时产生的动能转化为电能，并存储于车载电池①内。
传统系统的某款电动车，当车辆减速或制动时，这部分动能会以②能的形式流失。
当该车装载有动能回收系统时，利用动能回收技术通过专门的设备捕获这些动能，并将其转换为电能存储在电池中，以备车辆后续使用。当电动车减速、制动或下坡行驶时，动能回收系统会自动激活，电机反向旋转，将动能转换成电能③。
这项技术对于提升能源使用效率、延长电池寿命以及降低环境负荷具有显著效果，还能减轻刹车系统的压力，以及提高汽车的续航能力④。
已知该电动汽车的参数见表，在路面上行驶时所受的阻力为车重的0.05倍，忽略空气阻力，请回答上述序号中所对应的问题：
电池容量 60kW·h
整车质量 2t
最大续航里程
百公里加速 5.6s
（1） 车载电池的容量即最大储能量，则该保持匀速直线行驶的理论最大续航里程为 km(假设电能全部转化为动能，下同) ；
（2） 中应为 能；
（3）已知动能公式为( ，则装载有动能回收系统(回收率为10%)的该电动车，以40m/s的速度匀速行驶时急刹车直至车速为0，刹车过程中回收并转化成的电能可延长该车 km的续航里程；
（4） 根据上述内容，请从增加续航能力的角度，为电动车的设计再提一点建议 。
25．（2024九上·杭州期中）电池是电动汽车的核心，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所释放出的电能。该款电动汽车有慢充和快充两种。能量回收系统是该车的智慧功能，当司机松开油门减速时，能量回收系统就自行启动，车轮的转动会带动驱动电机转动，此时给汽车的电池充电。该电动汽车的部分参数如表：
整车质量 电池容量 电池能量密度
1800kg 60kW h 0.15（kW h）/kg
（1）电池充电过程中，能量转化是 能转化为 能；
（2）从题中信息中可获知该电动汽车配备的电池质量是 千克；
（3）该车在快充模式下，其额定电压为400伏，额定电流为150安。使其从20％的电量充到80％的电量，需要多少小时？
（4）该汽车在标准工况下的耗电量为15千瓦 时/100千米。在此状态下沿水平路面上匀速行驶100千米的过程中，受到的平均阻力为400牛，则该汽车将电能转换为机械能的效率是多少？（结果保留到0.1％）
26．（2025九上·金华月考）如图所示，中国“人造太阳”——大型核试验装置“东方超环”取得重大突破。
（1）“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过 （选填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能；
（2）核能转化为内能，可获得上亿摄氏度的高温，但内能不会自动地转化为核能，这说明能量的转化和转移具有 性；
（3）“人造太阳”加热功率达1×1012W，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 焦。
27．（2025九上·婺城期末）新型混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动后，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车所受阻力与车速的关系如图所示。某次由内燃机提供能量进行测试，汽车以50km/h的速度在平直公路上匀速行驶了0.5h，测试结束时蓄电池的电能增加了0.8×107J。计算：
（1） 测试过程中，汽车牵引力做了多少焦的功？
（2） 已知测试使用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中共消耗8kg燃料，则这些燃料完全燃烧放出的总热量是多少焦？
（3） 此次测试过程中，内燃机工作时的效率是 。
28．（2024九上·温州期中）随着地铁5号线的开通，杭州已经正式进入地铁时代，地铁是今年来新兴的城市地下交通工具。
（1）某一地铁电车的质量为34吨，沿平直轨道运动，载客量约为200人（每人平均质量为50千克），所受阻力约等于总重的2%，当电车以36公里/时作匀速运行时，轻轨电车的牵引功率约为 千瓦。
（2）新一代电车依靠架设在轨道上方的电线和车辆搭载的镍氢蓄电池供电，镍氢电池的正极材料为Ni(OH)2，负极材料为某种未知的金属氢化物MH。从物质的分类来讲Ni(OH)2属于 （选填“酸”、“碱”或“盐”），已知Ni(OH)2化学性质不稳定且难溶于水，请写出Ni(OH)2受热分解的化学反应方程式 。已知MH中的氢元素的化合价为-1，且M的活泼性比钾弱，但比铁强，则镍氢电池的负极材料是 。
（3）电车刹车制动的时候，电动机将充当发电机的作用，利用制动能量给蓄电池充电，保证电车在没有电线的轨道上的电能供应。问：当电车在电动机的牵引下行驶，将电能主要转化为 能，电车刹车制动的时候，将利用制动能量给蓄电池充电时，将电能主要转化为 能。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】当燃料没有燃烧时具有的能量为化学能。
【解答】根据能量转化的知识可知，电池和汽油中蕴含相同形式的能量是化学能，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】物质本身所含有的能量叫化学能。
【解答】 小科新买未使用的干电池，此时干电池具有化学能，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．【答案】D
【知识点】力是否做功的判断；能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】A.重力势能与质量和高度有关；
B.对同学进行受力分析即可；
C.做功的要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离；
D.注意机械能和内能的转化。
【解答】A.在同学沿滑梯下滑的过程中，质量不变，高度减小，则重力势能减小，故A正确不合题意；
B.同学对滑梯施加压力，则滑梯对同学施加支持力和摩擦力，故B正确不合题意；
C.同学受到的重力竖直向下，且在向下的方向上通过距离，因此重力做功，故C正确不合题意；
D.该同学与滑梯摩擦，因此部分机械能转化为内能，故D错误。
故选D。
4．【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据图2，结合路灯在白天和黑天时的工作状态，对能量转化的过程进行判断即可。
【解答】根据图片可知，白天时，太阳能电池对蓄电池充电，直接将太阳能转化成电能。给蓄电池充电，将电能转化成化学能储存起来。
夜间，路灯开始工作，通过蓄电池将化学能转化成电能，再通过路灯转化为光能；
所以甲是“太阳能”，乙是“电能”，丙是“电能”，丁是“光能”，
故ACD错误，B正确。
故选B。
5．【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析判断。
【解答】根据图片可知，橙子内的化学能转化为电能，通过导线形成电流，因此灵敏电流计指针发生偏转，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．【答案】B
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】（1）核电站核废料具有放射性，会对环境造成污染。
（2）核电站反应堆利用的是可控制的链式反应（核裂变）来释放能量。
（3）核电站反应堆中发生的是核裂变，核聚变目前还未用于核电站发电。
（4）核能发电的能量转化过程为核能→内能→机械能→电能 。
【解答】A、核电站反应堆产生的废料具有一定的辐射，会污染环境，故A错误；
B、核电站反应堆中发生的链式反应采用的是可控的核的裂变，故B正确；
C、反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核裂变，故C错误；
D、核能发电发生能量转化：核能→内能→机械能→电能，故D错误。
故答案为：B。
7．【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）核电站的能量来源：核电站是利用核裂变释放的核能来发电的。核裂变是重原子核分裂成几个中等质量原子核的过程，该过程能释放出大量能量。
（2）发电机的工作原理及能量转化：发电机是根据电磁感应原理制成的，工作时是将机械能转化为电能。
（3）潮汐发电的原理：潮汐发电是利用涨潮和退潮时海水的机械能（主要是动能和重力势能）推动水轮机转动，进而带动发电机发电，并非利用水的内能 。
（4）潮汐发电过程中的能量转化：涨潮和退潮时，海水的流动都能推动水轮机转动，都是将海水的机械能转化为电能，能量转化形式相同。
【解答】A、现阶段，核电站是利用核裂变释放核能，故A错误；
B、发电机是将机械能转化为电能，故B错误；
C、潮汐运动是机械能，潮汐发电是将海水的机械能转化为电能，故C错误；
D、涨潮和退潮时都是将海水的机械能转化为电能，能量转化形式相同，故D正确。
故答案为：D。
8．【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】对各个图片进行分析，确定其中包含的能量转换过程即可。
【解答】A． 甲图中的食物燃烧时，是将储存在食物中的化学能转化为内能 ，故A正确；
B．塞子弹出时将内能转化为机械能，其能量转化与汽油机工作时的做功冲程相同，故B错误；
C．植物光合作用将太阳能转化为生物质能，故C错误；
D．氢弹爆炸时释放的核能是原子核聚变产生的，燃料燃烧释放内能是化学能转化而来的，故D错误。
故选A。
9．【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）燃料具有化学能；
（2）蓄电池充电时将电能转化为化学能；
（3）发电机是利用电磁感应来工作的；
（4）发电机工作时将机械能转化为电能。
【解答】A、热电厂用煤做燃料，是因为煤具有化学能，燃烧时将化学能转化为内能，故A错误；
B、蓄电池可以将电能转化为化学能进行储存，故B正确；
C、核能发电、风力发力、火力发电都是利用电磁感应原理发电的，光伏发电直接将光能转化为电能，故C错误；
D、发电机工作时将机械能转化为电能，故D错误。
故答案为：B。
10．【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】①：这是无氧呼吸的方式之一，通常发生在剧烈运动时，肌肉细胞急需大量能量而氧气供应不足的情况下。虽然这种方式能迅速提供能量，但产生的能量相对较少。②：这是植物细胞和某些微生物在无氧条件下的呼吸方式，称为酒精发酵。人体细胞不会通过这种方式产生能量。
③这是有氧呼吸的过程，是人体细胞在氧气充足的情况下获得能量的主要方式。这种方式能高效地产生大量能量。
【解答】在小科同学奔跑的过程中，开始阶段会有无氧呼吸①的参与，但随着运动的进行，身体会逐渐转向有氧呼吸③来满足能量需求。因此，不属于小科奔跑时所需能量来源的方式是②，因为这是植物细胞的无氧呼吸方式，不属于人体细胞。ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11．【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】 能量转化是指一种形式的能量变成另一种形式的能量；能量转移是同种形式能量之间的变化。自然界中的能量转化和转移都遵循能量守恒定律。
【解答】 A.金属勺放入热水中变烫，是勺子吸收了水的热量，是内能发生了转移，故A符合题意；
B.甲物上升，乙物下降，则它们的重力势能发生改变，同时考虑摩擦影响，一部分机械能转化为内能，故B不合题意；
C.太阳光照射到电池板上，是将太阳能转化为电能，故C不合题意；
D.达 芬奇的永动机模型在运行过程中，一部分机械能转化为内能，机械能总量减少，故D不合题意。
故选A。
12．【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）不计空气和摩擦阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒；考虑空气和摩擦阻力时，一部分机械能会转化为内能，机械能总和会减少。
（2）动能和势能统称为机械能。动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】A、进入大气层前，返回器不受任何阻力，所以机械能守恒，故A错误，符合题意；
B、进入大气层时，返回舱需要克服空气阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，故B正确，不符合题意；
C、跳出大气层时，返回舱的质量不变，速度变小，高度变大，则其动能减少，重力势能增多，所以部分动能转化为势能，故C正确，不符合题意；
D、动能和势能统称为机械能。第二次进入大气层时，返回舱的机械能小于第一次，而重力势能相等，所以第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小，故D正确，不符合题意。
故答案为：A。
13．【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；物体内能的改变方法
【解析】【分析】气体膨胀做功，气体的内能减小，内能转化为机械能。
【解答】如图所示，塞子从试管口跳出，是由于水蒸气对塞子做了功，这个过程中能量的转化是水蒸气的内能转化为塞子的机械能。故C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
14．【答案】B
【知识点】力是否做功的判断；能量的相互转化和转移；动能和势能的概念；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能和质量和速度有关，质量不变，速度不变，动能不变；速度越大，质量越大，动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大；物体由于形变具有的能叫做弹性势能，弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大；机械能等于动能加势能；
【解答】A. 游客想弹得更高， 就要在蹦床上发力， 此过程将消耗游客化学能，A正确；
B. 游客刚接触蹦床时， 速度并没有达到最大，从接触到最下面是一个速度先增大后减小的过程，B错误；
C. 游客离开蹦床向上运动过程中， 他的动能减小， 重力势能增大，C正确；
D. 游客离开蹦床后上升过程中， 蹦床对游客不做功，D正确；
故答案为：B
15．【答案】动能；势能；没有损失；不计摩擦；减小；增大
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的概念；机械能守恒
【解析】【分析】动能和势能统称为机械能，机械能没有转化为其它形式的能量时，机械能守恒，若部分机械能转化为其它形式的能量，则机械能减小，若有其它形式的能量转化为机械能，则机械能增加。
【解答】机械能包括动能和势能，只有动能和势能相互转化时，机械能守恒，即机械能在转化过程中没有损失。机械能守恒时，没有机械能转化为内能，即没有摩擦，题中一般会有类似“光滑”“自由”“不计阻力”等词语作为提示。
小球下落时，部分机械能转化为内能，可知机械能将减小。
火箭升空时，质量几乎不变，速度和高度都增大，动能和重力势能都增大，可知机械能将增大。
16．【答案】（1）盐
（2）机械
（3）FC
【知识点】能量的相互转化和转移；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据物质的结构与分类、根据最外层电子数决定元素的化学性质来分析；
（2）判断是哪种能量转化成了另一种能量的方法是：减少的能量转化为增大的能量；
（3）根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最省力，必须使动力臂最长。
【解答】（1）氧化物的组成元素为2种，碱是化合物电离出的阴离子全部是氢氧根离子，盐是金属阳离子与酸根离子形成的化合物，该物质不能电离出氢氧根离子，但能够电离出金属阳离子和酸根离子，因此Li2MnO4属于盐。
（2）使用电池提供动力骑行该车时，消耗电能，获得了机械能，所以电能主要转化为车的机械能。
（3）根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。若要从如图三点中选择一点施加竖直向上的力，将前轮略微提起，是围绕后轮与地面的接触点转动，由支点分别向各个力的作用线作出垂线，即力臂，如图所示：
由图可知最省力的点是FC。
（1）氧化物的组成元素为2种，碱是化合物电离出的阴离子全部是氢氧根离子，盐是金属阳离子与酸根离子形成的化合物，该物质不能电离出氢氧根离子，但能够电离出金属阳离子和酸根离子，因此Li2MnO4属于盐。
（2）使用电池提供动力骑行该车时，消耗电能，获得了机械能，所以电能主要转化为车的机械能。
（3）根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。若要从如图三点中选择一点施加竖直向上的力，将前轮略微提起，是围绕后轮与地面的接触点转动，由支点分别向各个力的作用线作出垂线，即力臂，如图所示：
由图可知最省力的点是FC。
17．【答案】（1）篮球由B点上升到A点
（2）内能
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）在篮球的运动过程中，由于与空气摩擦，因此机械能会不断转化为内能，据此比较A、B两点机械能的大小即可；
（2）根据机械能和内能的转化解答。
【解答】（1）根据“机械能=动能+重力势能”可知，A点的机械能为13J，B点的机械能为14J。由于篮球运动时机械能肯定不断减小，因此篮球从B点运动到A点。由于A点的重力势能大于B点，因此篮球的高度在增大，即篮球从B点上升到A点。
（2）A点与B点的篮球机械能不等，减少的机械能转化为内能。
18．【答案】（1）不变
（2）增大；先增大后减小
【知识点】能的多种形式；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）A点处弹性绳自然伸直，弹性绳没有产生弹力，因此从O点到A点的运动过程中，忽略空气阻力，机械能守恒；
（2）弹性势能大小的影响因素：弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度，形变越大，越难，弹性势能越大。A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，速度越来越大，动能越来越大，当弹性绳对运动员拉力大于重力时，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零，因此动能逐渐减小。
【解答】（1）O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变；
（2）在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能；A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能越来越大；到达C点动能变为0，弹性势能增大到最大值，所以从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，而运动员的动能先增大后减小。
故答案为：（1）不变；（2）增大；先增大后减小。
19．【答案】（1）
（2）B
（3）水
（4）晚上也可以使用
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】 太阳能是一种可再生能源。是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式：辐射），主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。
【解答】（1） 电解槽的作用是电解水，写出该反应的化学方程式：
（2） 夜晚，太阳能燃料电池工作时，燃料电池中储存的化学能，先转化为热水器的电能，最终电能转化为热水器中水的热能；B正确；
（3） 太阳能燃料电池中可循环使用的原料是水；
（4） 与单一的太阳能电池相比，太阳能燃料电池的优点是 晚上也可以使用 ；
故答案为：（1） （2） B （3）水（4） 晚上也可以使用
20．【答案】比热容较大；50%；分解；电解水时消耗太多的电能
【知识点】功的计算公式的应用；能量利用效率；比热容
【解析】【分析】（1）为了防止发动机过热，一般情况下用水来冷却，主要是利用了水的比热容较大的特点；
（2）根据Q放=mq得出氢燃料完全燃烧放出的热量，根据W=Pt得出有用功，根据效率公式得出该发动机的效率。
（3）由一种物质发生化学反应生成两种或两种以上物质的反应是分解反应。
（4）根据图中能量转化的方式分析。
【解答】（1）如图为某氢能科技有限公司研制的氢能源环卫车。为了防止发动机过热，一般情况下用水来冷却，主要是利用了水的比热容较大的特点；
（2）Q放=mq=0.9kg×1.4×108 J / kg =1.26×108J，W=Pt=42×103w×25×60s=6.3×107J。
所以该发动机的===50%。
（3）由一种物质发生化学反应生成两种或两种以上物质的反应是分解反应，则该反应属于分解反应。
（4）为了开发新能源，某同学设想了一个利用氢能的方案，如图所示是该同学的示意图。其他同学觉得该方案并不可行，理由是：电解水时消耗太多的电能。
21．【答案】（1）有机物
（2）机械能
（3）1：2
【知识点】能量的转化与守恒定律；热机的工作原理
【解析】【分析】 （1）根据有机物的概念进行分析；
（2）根据四冲程内燃机的工作过程进行分析；
（3）根据甲烷在氧气中燃烧的原理分析。
【解答】 （1）天然气的主要成分是甲烷（CH4），甲烷是含碳化合物，且具有有机物的一般性质，所以甲烷属于有机物。
（2）在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，此时内能转化为机械能。
（3）根据图示信息可知，甲烷与氧气反应得到二氧化碳和水，反应的方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O；根据方程式可知，上述化学反应中，参加反应的和的分子个数比1：2。
22．【答案】（1）电能
（2）小于
（3）碳纤维强度随着温度的上升先增大后减小
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】结合太阳能的转化，密度在生活中的应用，物质的物理属性等知识点进行分析。
【解答】（1）智能房屋采用太阳能电池供电，太阳能电池板能将太阳能直接转化为电能。
（2）甲烷气体传感器安装在厨房墙壁的上端，说明甲烷气体会向上运动，说明该气体的密度小于空气。
（3）新型碳纤维强度是钢的20倍，为了提高碳纤维的强度，必须选择适当的预氧化条件。将碳纤维进行预氧化处理，测得碳纤维强度与热处理温度的关系如乙图所示。由图可知，碳纤维强度与热处理温度的关系是先增大后减小。
（1）智能房屋采用太阳能电池供电，太阳能电池板能将太阳能直接转化为电能。
（2）甲烷气体传感器按装在厨房墙壁的上端，说明甲烷气体会向上运动，说明该气体的密度小于空气。
（3）新型碳纤维强度是钢的20倍，为了提高碳纤维的强度，必须选择适当的预氧化条件。将碳纤维进行预氧化处理，测得碳纤维强度与热处理温度的关系如乙图所示。由图可知，碳纤维强度与热处理温度的关系是先增大后减小。
23．【答案】（1）分解反应
（2）电能转化为机械能
（3）解：电池储藏的电能W=60×103W×3600s=2.16×107J；
则输出的机械能W机械=80%W=80%×2.16×107J=1.728×107J；
则最远行驶距离：。
【知识点】功的计算公式的应用；能量的相互转化和转移；化合反应和分解反应
【解析】【分析】（1）根据反应物和生成物的种类和种数，确定反应的基本类型。
（2）根据电动汽车行驶时的能量转化解答；
（3）首先根据W机械=80%W计算出租车做的机械功，再根据计算最远行驶距离。
【解答】（1）根据方程式 可知，反应物只有一种，生成物有两种，那么为分解反应；
（2）电动汽车行驶时，将电池输出的电能转化为机械能。
24．【答案】（1）216
（2）内
（3）0.16
（4）增加电池容量，提高动能回收系统的回收率等，合理即可
【知识点】功的计算公式的应用；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】（1）假设电能全部转化为机械能，可得机械能的大小，即牵引力做功大小，根据重力大小得到阻力，根据二力平衡得到牵引力，知道行驶距离，利用W=Fs求牵引力，得到最大续航里程；
（2）当车辆减速或制动时，这部分动能通过摩擦转化为内能，以内能的形式流失；
（3）根据动能公式得到匀速行驶时动能E，由回收率算出回收的动能，由W=E'=Fs得延长该车续航里程；
（4）增加电池容量，提高动能回收系统的回收率等。
【解答】（1）重力G=mg=2t×10N/kg=2000kg×10N/kg=2×104N，已知阻力为车重的0.05倍，即f=0.05G=0.05×2×104N=1×103N，车匀速直线行驶时，牵引力与阻力大小相等，F牵=f=1×103N，
电池总储能W=60kW h=2.16×108J，
假设电能全部转化为动能，由W=Fs得理论最大续航里程：；
（2）当车辆减速或制动时，这部分动能通过摩擦转化为内能，以内能的形式流失；
（3）以 40m/s 的速度匀速行驶时动能E=0.5mv2=0.5×2×103kg×（40m/s）2=1.6×106J，回收率为10%，则回收的动能E'=1.6×106J×10%=1.6×105J，
由E'=W=Fs得，延长该车续航里程：；
（4）增加电池容量，提高动能回收系统的回收率等，合理即可。
故答案为：（1）216；（2）内；（3）0.16；（4）增加电池容量，提高动能回收系统的回收率等，合理即可。
25．【答案】（1）电；化学
（2）400
（3）从20%的电量充到80%的电量为
快充的充电功率
由 知道，需要充电时间为
（4）根据题意知道，行驶100km消耗的电能
根据二平衡条件知道，汽车匀速行驶过程中牵引力
匀速行驶100千米的过程中有用功
机械效率
【知识点】功的计算公式的应用；能量的相互转化和转移；能量利用效率；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）给电池充电，将电能转化为化学能；电池向外供电，将化学能转化为电能。
（2）根据能量密度的单位可知，能量密度等于电池容量与质量的比值，可知质量等于电池容量与能量密度的比值。
（3）根据计算充电时间。
（4）机械效率等于有用功除以总功，有用功是物体获得的机械能，总功是消耗的电能。
【解答】（1）电池充电过程中，相当于是用电器，是将电能转化为化学能储存起来。（2）根据题意知道，电池容量60kW h，电池能量密度0.15（kW h）/kg，根据能量密度的定义知道，电池质量为。
（1）[1][2]电池充电过程中，相当于是用电器，是将电能转化为化学能储存起来。
（2）根据题意知道，电池容量60kW h，电池能量密度0.15（kW h）/kg，根据能量密度的定义知道，电池质量为
（3）从20%的电量充到80%的电量为
快充的充电功率
由 知道，需要充电时间为
（4）根据题意知道，行驶100km消耗的电能
根据二平衡条件知道，汽车匀速行驶过程中牵引力
匀速行驶100千米的过程中有用功
机械效率
26．【答案】（1）聚变
（2）方向
（3）2.16×1015
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】（1）目前人类获取核能的两种基本途径是核聚变和核裂变。
（2）能量转化具有方向性。
（3）根据W=Pt和效率公式进行计算。
【解答】（1）已知太阳是利用核聚变来获得能量的，“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过聚变释放巨大的核能。
（2）核能转化为内能，可获得上亿摄氏度的高温，但内能不会自动地转化为核能，这说明能量的转化和转移具有方向性。
（3）加热需要的热量：，
发电效率为60%，则发电量为：。
（1）已知太阳是利用核聚变来获得能量的，“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过聚变释放巨大的核能。
（2）核能转化为内能，可获得上亿摄氏度的高温，但内能不会自动地转化为核能，这说明能量的转化和转移具有方向性。
（3）加热需要的热量：，发电效率为60%，则发电量为：。
27．【答案】（1）由图可知，当v＝50km/h时，汽车受到的阻力f＝4000N，
因为匀速直线运动，所以F牵＝f＝4000N
S＝vt＝50km/h×0.5h＝25km＝2.5×104m
W＝F牵S＝4000N×2.5×104m＝1×108J
（2）Q总＝mq＝8kg×4.5×107J/kg＝3.6×108J
（3）30%
【知识点】功的计算公式的应用；能量利用效率；燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据图像确定速度为50km/h时汽车受到的阻力，然后根据平衡力的知识计算出汽车受到的牵引力，接下来根据s=vt计算汽车行驶的路程，最后根据 W＝F牵s计算牵引力做的功。
（2）根据 Q总＝mq 计算燃料燃烧放出的热量；
（3）将汽车的机械功与电池的电能相加，然后根据计算内燃机工作的效率。
【解答】（3） 此次测试过程中，内燃机工作时的效率是。
28．【答案】（1）88
（2）碱；Ni(OH)2NiO+H2O；钠（Na）
（3）机械；化学
【知识点】功率计算公式的应用；能量的相互转化和转移；酸、碱的概念；碱的化学性质
【解析】【分析】（1）根据功率P＝＝＝Fv分析；
（2）根据离解成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物为碱， Ni(OH)2受热分解生成氧化镍和水，钠的活动性小于钾大于铁且钠元素化合价为+1价分析；
（3）根据电池使用及充电过程中能量的转化分析。
【解答】（1） 电车和乘客总的重力为G=m总g=(34×103kg+200×50kg)×10N/kg=4.4×105N，电车的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力F=f=2%G=2%×4.4×105N=8800N，轻轨电车的牵引电动机的功率P＝＝＝Fv=8800N×36×m/s=88000W=88kW.
（2） 从物质的分类来讲Ni(OH)2属于碱。 Ni(OH)2受热分解生成氧化镍和水，反应方程式为 Ni(OH)2NiO+H2O 。 已知MH中的氢元素的化合价为-1，且M的活泼性比钾弱，但比铁强，则M为钠元素，镍氢电池的负极材料是钠。
（3） 当电车在电动机的牵引下行驶，将电能主要转化为机械能， 电车刹车制动的时候，将利用制动能量给蓄电池充电时，将电能主要转化为化学能。
故答案为：（1）88；（2）碱； Ni(OH)2NiO+H2O ； 钠（Na） ；（3）机械；化学。
1 / 1初中科学浙教版 九年级上册 第三章 第8节 能量的转化与守恒 同步练习
一、选择题
1．（2024九上·舟山期中）新能源电动车（如图）利用电池提供能量来驱动汽车。电池和汽油中蕴含相同形式的能量，该能量是（ ）
A．电能 B．化学能 C．机械能 D．电磁能
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】当燃料没有燃烧时具有的能量为化学能。
【解答】根据能量转化的知识可知，电池和汽油中蕴含相同形式的能量是化学能，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．（2025九上·衢州期末）如图小科刚购买未使用的干电池，此时干电池具有 ( )
A．化学能 B．热能 C．光能 D．电能
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】物质本身所含有的能量叫化学能。
【解答】 小科新买未使用的干电池，此时干电池具有化学能，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．（2025·浙江模拟）如图所示，有几个小朋友在玩滑梯。某同学沿滑梯滑下的过程中，下列说法不正确的是（）
A．该同学的重力势能减少
B．滑梯对该同学有力的作用
C．该同学所受到的重力对其做功
D．该同学的重力势能全部转化为动能
【答案】D
【知识点】力是否做功的判断；能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】A.重力势能与质量和高度有关；
B.对同学进行受力分析即可；
C.做功的要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离；
D.注意机械能和内能的转化。
【解答】A.在同学沿滑梯下滑的过程中，质量不变，高度减小，则重力势能减小，故A正确不合题意；
B.同学对滑梯施加压力，则滑梯对同学施加支持力和摩擦力，故B正确不合题意；
C.同学受到的重力竖直向下，且在向下的方向上通过距离，因此重力做功，故C正确不合题意；
D.该同学与滑梯摩擦，因此部分机械能转化为内能，故D错误。
故选D。
4．（2025九上·义乌期末）如图1所示是某型号太阳能路灯。白天该路灯不照明，太阳能电池对蓄电池充电；夜间，路灯开始工作，由蓄电池供电，某同学画出了如图2所示的能量转化流程图。下列选项中分析正确的是（ ）
A．甲是“内能” B．乙是“电能”
C．丙是“光能” D．丁是“电能”
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据图2，结合路灯在白天和黑天时的工作状态，对能量转化的过程进行判断即可。
【解答】根据图片可知，白天时，太阳能电池对蓄电池充电，直接将太阳能转化成电能。给蓄电池充电，将电能转化成化学能储存起来。
夜间，路灯开始工作，通过蓄电池将化学能转化成电能，再通过路灯转化为光能；
所以甲是“太阳能”，乙是“电能”，丙是“电能”，丁是“光能”，
故ACD错误，B正确。
故选B。
5．（2025九上·衢州期末）用导线将开关、灵敏电流计和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图），闭合开关，灵敏电流计指针发生偏转。该橙子电池的电能直接来源于（ ）
A．机械能 B．光能 C．核能 D．化学能
【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析判断。
【解答】根据图片可知，橙子内的化学能转化为电能，通过导线形成电流，因此灵敏电流计指针发生偏转，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．（2025九上·南湖期末）2024年11月28日，全球最大的核电基城—“华龙一号”的福建漳州核电1号机组首次并网成功。下面有关核电站的说法正确的是（ ）
A．核电站反应堆产生的废料对环境没有污染
B．核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的
C．反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核聚变
D．核能发电发生能量转化：核能→机械能→内能→电能
【答案】B
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】（1）核电站核废料具有放射性，会对环境造成污染。
（2）核电站反应堆利用的是可控制的链式反应（核裂变）来释放能量。
（3）核电站反应堆中发生的是核裂变，核聚变目前还未用于核电站发电。
（4）核能发电的能量转化过程为核能→内能→机械能→电能 。
【解答】A、核电站反应堆产生的废料具有一定的辐射，会污染环境，故A错误；
B、核电站反应堆中发生的链式反应采用的是可控的核的裂变，故B正确；
C、反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核裂变，故C错误；
D、核能发电发生能量转化：核能→内能→机械能→电能，故D错误。
故答案为：B。
7．（2025九上·黄岩期末）台州已成为发电大市，有多种发电方式。图甲为三门核电站发电流程图，图乙为温岭江厦潮汐发电原理图。下列关于两种发电方式说法正确的是（ ）
A．核电站利用核聚变获得核能
B．发电机是将电能转化为机械能
C．潮汐发电主要是利用水的内能
D．涨潮和退潮时的能量转化形式相同
【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）核电站的能量来源：核电站是利用核裂变释放的核能来发电的。核裂变是重原子核分裂成几个中等质量原子核的过程，该过程能释放出大量能量。
（2）发电机的工作原理及能量转化：发电机是根据电磁感应原理制成的，工作时是将机械能转化为电能。
（3）潮汐发电的原理：潮汐发电是利用涨潮和退潮时海水的机械能（主要是动能和重力势能）推动水轮机转动，进而带动发电机发电，并非利用水的内能 。
（4）潮汐发电过程中的能量转化：涨潮和退潮时，海水的流动都能推动水轮机转动，都是将海水的机械能转化为电能，能量转化形式相同。
【解答】A、现阶段，核电站是利用核裂变释放核能，故A错误；
B、发电机是将机械能转化为电能，故B错误；
C、潮汐运动是机械能，潮汐发电是将海水的机械能转化为电能，故C错误；
D、涨潮和退潮时都是将海水的机械能转化为电能，能量转化形式相同，故D正确。
故答案为：D。
8．（2025九上·长兴期末）如图所示，下列关于能量的叙述，正确的是（ ）
A．甲图中的食物燃烧时，是将储存在食物中的化学能转化为内能
B．乙图中的塞子弹出，其能量转化与内燃机工作时的压缩冲程相同
C．丙图植物光合作用过程中，只有物质的变化，没有能量的转化
D．丁图氢弹爆炸时释放核能与燃料燃烧释放内能原理相同
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】对各个图片进行分析，确定其中包含的能量转换过程即可。
【解答】A． 甲图中的食物燃烧时，是将储存在食物中的化学能转化为内能 ，故A正确；
B．塞子弹出时将内能转化为机械能，其能量转化与汽油机工作时的做功冲程相同，故B错误；
C．植物光合作用将太阳能转化为生物质能，故C错误；
D．氢弹爆炸时释放的核能是原子核聚变产生的，燃料燃烧释放内能是化学能转化而来的，故D错误。
故选A。
9．（2025九上·北仑期末）浙江化石能源紧缺，但有丰富的“风光核储”资源，2024年上半年，非化石能源装机约占浙江电力装机总量52%，占比首次超过火电机组，下列说法正确的是 （）
A．热电厂用煤做燃料，是因为煤具有热能
B．蓄电池可以将电能转化为化学能进行储存
C．核能发电、光伏发电、风力发力、火力发电都是利用电磁感应原理发电的
D．发电机工作时将电能转化为机械能
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）燃料具有化学能；
（2）蓄电池充电时将电能转化为化学能；
（3）发电机是利用电磁感应来工作的；
（4）发电机工作时将机械能转化为电能。
【解答】A、热电厂用煤做燃料，是因为煤具有化学能，燃烧时将化学能转化为内能，故A错误；
B、蓄电池可以将电能转化为化学能进行储存，故B正确；
C、核能发电、风力发力、火力发电都是利用电磁感应原理发电的，光伏发电直接将光能转化为电能，故C错误；
D、发电机工作时将机械能转化为电能，故D错误。
故答案为：B。
10．（2024九上·婺城期末）小科同学参加校运会的百米赛跑项目，起跑后他拼尽全力向前奔跑。葡萄糖分解释放能量的方式有以下三种：①葡萄糖乳酸+能量（少量）；②葡萄糖酒精+二氧化碳+能量（少量）；③葡萄糖+氧气二氧化碳+水+能量。其中不属于小科奔跑时所需能量来源的方式是（ ）
A．① B．② C．③ D．①②
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】①：这是无氧呼吸的方式之一，通常发生在剧烈运动时，肌肉细胞急需大量能量而氧气供应不足的情况下。虽然这种方式能迅速提供能量，但产生的能量相对较少。②：这是植物细胞和某些微生物在无氧条件下的呼吸方式，称为酒精发酵。人体细胞不会通过这种方式产生能量。
③这是有氧呼吸的过程，是人体细胞在氧气充足的情况下获得能量的主要方式。这种方式能高效地产生大量能量。
【解答】在小科同学奔跑的过程中，开始阶段会有无氧呼吸①的参与，但随着运动的进行，身体会逐渐转向有氧呼吸③来满足能量需求。因此，不属于小科奔跑时所需能量来源的方式是②，因为这是植物细胞的无氧呼吸方式，不属于人体细胞。ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11．（2024九上·婺城期末）如图所示为教材中关于能量转化和守恒的图例。其中仅涉及能量转移的是（ ）
A．金属勺放入热水中变烫
B．甲物上升，乙物下降
C．太阳照射到电池板上
D．达·芬奇的永动机模型
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】 能量转化是指一种形式的能量变成另一种形式的能量；能量转移是同种形式能量之间的变化。自然界中的能量转化和转移都遵循能量守恒定律。
【解答】 A.金属勺放入热水中变烫，是勺子吸收了水的热量，是内能发生了转移，故A符合题意；
B.甲物上升，乙物下降，则它们的重力势能发生改变，同时考虑摩擦影响，一部分机械能转化为内能，故B不合题意；
C.太阳光照射到电池板上，是将太阳能转化为电能，故C不合题意；
D.达 芬奇的永动机模型在运行过程中，一部分机械能转化为内能，机械能总量减少，故D不合题意。
故选A。
12．（2024九上·诸暨期中）我国探月工程“嫦娥五号”返回器采用“打水漂”的方式返回，返回轨道如图所示。通过多次进入大气层成功降低速度，避免了返回器燃烧破损的风险。下列说法错误的是（ ）
A．进入大气层前，返回舱机械能减小
B．进入大气层时，返回舱会与大气摩擦产生内能
C．跳出大气层时，返回舱的部分动能转化为势能
D．第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）不计空气和摩擦阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒；考虑空气和摩擦阻力时，一部分机械能会转化为内能，机械能总和会减少。
（2）动能和势能统称为机械能。动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】A、进入大气层前，返回器不受任何阻力，所以机械能守恒，故A错误，符合题意；
B、进入大气层时，返回舱需要克服空气阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，故B正确，不符合题意；
C、跳出大气层时，返回舱的质量不变，速度变小，高度变大，则其动能减少，重力势能增多，所以部分动能转化为势能，故C正确，不符合题意；
D、动能和势能统称为机械能。第二次进入大气层时，返回舱的机械能小于第一次，而重力势能相等，所以第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小，故D正确，不符合题意。
故答案为：A。
13．（2024九上·杭州期中）如图所示，用酒精灯给试管内的水加热至一定程度，发现塞在试管口的塞子被冲出，同时看到试管口出现大量的白雾。塞子从试管口跳出，这个过程中能量的转化是（ ）
A．机械能转化为内能 B．化学能转化为内能
C．内能转化为机械能 D．只有内能的转移
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；物体内能的改变方法
【解析】【分析】气体膨胀做功，气体的内能减小，内能转化为机械能。
【解答】如图所示，塞子从试管口跳出，是由于水蒸气对塞子做了功，这个过程中能量的转化是水蒸气的内能转化为塞子的机械能。故C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
14．（2024九上·杭州期中） 水上蹦床是一种水上娱乐项目， 游客站在上面可以自由蹦跳（如图）。对于蹦床运动的分析， 下列说法错误的是（ ）
A．游客想弹得更高， 就要在蹦床上发力， 此过程将消耗游客化学能
B．游客刚接触蹦床时， 速度达到最大， 之后便开始减速
C．游客离开蹦床向上运动过程中， 他的动能减小， 重力势能增大
D．游客离开蹦床后上升过程中， 蹦床对游客不做功
【答案】B
【知识点】力是否做功的判断；能量的相互转化和转移；动能和势能的概念；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能和质量和速度有关，质量不变，速度不变，动能不变；速度越大，质量越大，动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大；物体由于形变具有的能叫做弹性势能，弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大；机械能等于动能加势能；
【解答】A. 游客想弹得更高， 就要在蹦床上发力， 此过程将消耗游客化学能，A正确；
B. 游客刚接触蹦床时， 速度并没有达到最大，从接触到最下面是一个速度先增大后减小的过程，B错误；
C. 游客离开蹦床向上运动过程中， 他的动能减小， 重力势能增大，C正确；
D. 游客离开蹦床后上升过程中， 蹦床对游客不做功，D正确；
故答案为：B
二、填空题
15．机械能守恒
机械能守恒的条件 只有① 和② 相互转化，换言之，机械能与其他形式的能量之间没有相互转化
机械能守恒的实质 在一定条件下，动能与势能相互转化(机械能③ )
机械能守恒隐含条件 题目中有“光滑”“自由”“不计阻力”等词语，说明④
机械能不守恒 如：小球下落时要与空气摩擦，小球的机械能会⑤
如火箭升空时，火箭的机械能会⑥
【答案】动能；势能；没有损失；不计摩擦；减小；增大
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的概念；机械能守恒
【解析】【分析】动能和势能统称为机械能，机械能没有转化为其它形式的能量时，机械能守恒，若部分机械能转化为其它形式的能量，则机械能减小，若有其它形式的能量转化为机械能，则机械能增加。
【解答】机械能包括动能和势能，只有动能和势能相互转化时，机械能守恒，即机械能在转化过程中没有损失。机械能守恒时，没有机械能转化为内能，即没有摩擦，题中一般会有类似“光滑”“自由”“不计阻力”等词语作为提示。
小球下落时，部分机械能转化为内能，可知机械能将减小。
火箭升空时，质量几乎不变，速度和高度都增大，动能和重力势能都增大，可知机械能将增大。
16．（2025九上·诸暨期末）如图是一款锂电池电动自行车，锂离子电池可充电。
（1）Li2MnO4是锂电池的材料之一、Li2MnO4在物质分类上属于 。（选填“氧化物”、“碱”或“盐”）
（2）使用电池提供动力骑行该车时，电能主要转化为车的 能。
（3）用如图所示向上的力将前轮略微提起，其中最省力的是 。
【答案】（1）盐
（2）机械
（3）FC
【知识点】能量的相互转化和转移；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据物质的结构与分类、根据最外层电子数决定元素的化学性质来分析；
（2）判断是哪种能量转化成了另一种能量的方法是：减少的能量转化为增大的能量；
（3）根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最省力，必须使动力臂最长。
【解答】（1）氧化物的组成元素为2种，碱是化合物电离出的阴离子全部是氢氧根离子，盐是金属阳离子与酸根离子形成的化合物，该物质不能电离出氢氧根离子，但能够电离出金属阳离子和酸根离子，因此Li2MnO4属于盐。
（2）使用电池提供动力骑行该车时，消耗电能，获得了机械能，所以电能主要转化为车的机械能。
（3）根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。若要从如图三点中选择一点施加竖直向上的力，将前轮略微提起，是围绕后轮与地面的接触点转动，由支点分别向各个力的作用线作出垂线，即力臂，如图所示：
由图可知最省力的点是FC。
（1）氧化物的组成元素为2种，碱是化合物电离出的阴离子全部是氢氧根离子，盐是金属阳离子与酸根离子形成的化合物，该物质不能电离出氢氧根离子，但能够电离出金属阳离子和酸根离子，因此Li2MnO4属于盐。
（2）使用电池提供动力骑行该车时，消耗电能，获得了机械能，所以电能主要转化为车的机械能。
（3）根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。若要从如图三点中选择一点施加竖直向上的力，将前轮略微提起，是围绕后轮与地面的接触点转动，由支点分别向各个力的作用线作出垂线，即力臂，如图所示：
由图可知最省力的点是FC。
17．（2023九上·温州期末）把一个篮球竖直向上抛出，运动到最高点并下落。A、B是篮球运动轨迹中的两个点，其动能和重力势能如表所示。
A点 B点
动能/J 7 9
重力势能/J 6 5
（1）篮球B处往A处的运动方向可能是
。
（2）A点与B点的篮球机械能不等，减少的机械能转化为
。
【答案】（1）篮球由B点上升到A点
（2）内能
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）在篮球的运动过程中，由于与空气摩擦，因此机械能会不断转化为内能，据此比较A、B两点机械能的大小即可；
（2）根据机械能和内能的转化解答。
【解答】（1）根据“机械能=动能+重力势能”可知，A点的机械能为13J，B点的机械能为14J。由于篮球运动时机械能肯定不断减小，因此篮球从B点运动到A点。由于A点的重力势能大于B点，因此篮球的高度在增大，即篮球从B点上升到A点。
（2）A点与B点的篮球机械能不等，减少的机械能转化为内能。
18．（2023九上·杭州开学考）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。
（2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能 。
【答案】（1）不变
（2）增大；先增大后减小
【知识点】能的多种形式；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）A点处弹性绳自然伸直，弹性绳没有产生弹力，因此从O点到A点的运动过程中，忽略空气阻力，机械能守恒；
（2）弹性势能大小的影响因素：弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度，形变越大，越难，弹性势能越大。A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，速度越来越大，动能越来越大，当弹性绳对运动员拉力大于重力时，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零，因此动能逐渐减小。
【解答】（1）O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变；
（2）在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能；A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能越来越大；到达C点动能变为0，弹性势能增大到最大值，所以从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，而运动员的动能先增大后减小。
故答案为：（1）不变；（2）增大；先增大后减小。
19． 如图所示为太阳能燃料电池的组成与功能示意图，请据图回答下列问题：
（1）电解槽的作用是电解水，写出该反应的化学方程式： 。
（2）夜晚，太阳能燃料电池工作时的能量转化途径为____(填字母)。
A．太阳能→电能→热能 B．化学能→电能→热能
C．太阳能→化学能→电能→热能 D．电能→化学能→电能→热能
（3） 太阳能燃料电池中可循环使用的原料是 。
（4） 与单一的太阳能电池相比，太阳能燃料电池的优点是 。
【答案】（1）
（2）B
（3）水
（4）晚上也可以使用
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】 太阳能是一种可再生能源。是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式：辐射），主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。
【解答】（1） 电解槽的作用是电解水，写出该反应的化学方程式：
（2） 夜晚，太阳能燃料电池工作时，燃料电池中储存的化学能，先转化为热水器的电能，最终电能转化为热水器中水的热能；B正确；
（3） 太阳能燃料电池中可循环使用的原料是水；
（4） 与单一的太阳能电池相比，太阳能燃料电池的优点是 晚上也可以使用 ；
故答案为：（1） （2） B （3）水（4） 晚上也可以使用
20．（2024·杭州模拟）2023年4月16日，中国石油对外发布消息，用现有天然气管道长距离输送氢气的技术获得了突破。这为我国今后实现大规模、低成本的远距离氢能运输提供技术支撑。用氢、制氢、储氢是氢能研究的热点。
（1）用氢：如图为某氢能科技有限公司研制的氢能源环卫车。为了防止发动机过热，一般情况下用水来冷却，主要是利用了水的 的特点；
（2）技术专家对该车进行性能测试，环卫车以42kW的恒定功率匀速行驶25min，燃烧了0.9kg的氢燃料，氢燃料完全燃烧时，该车发动机的热效率是 ；[]
（3）制氢：科学家正在研究利用太阳能产生激光，再用激光使水分解得到氢气的新技术。利用此技术使海水分解，化学方程式可表示为，该反应属于 反应（填基本反应类型）；
（4）为了开发新能源，某同学设想了一个利用氢能的方案，如图所示是该同学的示意图。其他同学觉得该方案并不可行，你觉得他们的理由应该是： 。
【答案】比热容较大；50%；分解；电解水时消耗太多的电能
【知识点】功的计算公式的应用；能量利用效率；比热容
【解析】【分析】（1）为了防止发动机过热，一般情况下用水来冷却，主要是利用了水的比热容较大的特点；
（2）根据Q放=mq得出氢燃料完全燃烧放出的热量，根据W=Pt得出有用功，根据效率公式得出该发动机的效率。
（3）由一种物质发生化学反应生成两种或两种以上物质的反应是分解反应。
（4）根据图中能量转化的方式分析。
【解答】（1）如图为某氢能科技有限公司研制的氢能源环卫车。为了防止发动机过热，一般情况下用水来冷却，主要是利用了水的比热容较大的特点；
（2）Q放=mq=0.9kg×1.4×108 J / kg =1.26×108J，W=Pt=42×103w×25×60s=6.3×107J。
所以该发动机的===50%。
（3）由一种物质发生化学反应生成两种或两种以上物质的反应是分解反应，则该反应属于分解反应。
（4）为了开发新能源，某同学设想了一个利用氢能的方案，如图所示是该同学的示意图。其他同学觉得该方案并不可行，理由是：电解水时消耗太多的电能。
21．（2025九上·拱墅期末）目前使用天然气做燃料的汽车大多数是由汽油车和柴油车改装而来的。如图所示为汽油车改装为使用天然气做燃料后，汽油机的工作原理示意图。回答问题：
（1）天然气的主要成分是甲烷，甲烷属于 (选填“无机物”或“有机物”)。
（2）在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，此时内能转化为 。
（3）上述化学反应中，参加反应的和的分子个数比为 。
【答案】（1）有机物
（2）机械能
（3）1：2
【知识点】能量的转化与守恒定律；热机的工作原理
【解析】【分析】 （1）根据有机物的概念进行分析；
（2）根据四冲程内燃机的工作过程进行分析；
（3）根据甲烷在氧气中燃烧的原理分析。
【解答】 （1）天然气的主要成分是甲烷（CH4），甲烷是含碳化合物，且具有有机物的一般性质，所以甲烷属于有机物。
（2）在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，此时内能转化为机械能。
（3）根据图示信息可知，甲烷与氧气反应得到二氧化碳和水，反应的方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O；根据方程式可知，上述化学反应中，参加反应的和的分子个数比1：2。
22．（2024九上·苍南期中）化学材料和化学技术在智能房屋建设和家具生活中有着广泛的应用，如图所示。
（1）智能房屋采用太阳能电池供电，太阳能电池板能将太阳能直接转化为 。
（2）甲烷气体传感器安装在厨房墙壁的上端，说明该气体的密度 空气。（填“大于”“小于”“等于”）
（3）新型碳纤维强度是钢的20倍，为了提高碳纤维的强度，必须选择适当的预氧化条件。将碳纤维进行预氧化处理，测得碳纤维强度与热处理温度的关系如乙图所示。由图可知，碳纤维强度与热处理温度的关系是 。
【答案】（1）电能
（2）小于
（3）碳纤维强度随着温度的上升先增大后减小
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】结合太阳能的转化，密度在生活中的应用，物质的物理属性等知识点进行分析。
【解答】（1）智能房屋采用太阳能电池供电，太阳能电池板能将太阳能直接转化为电能。
（2）甲烷气体传感器安装在厨房墙壁的上端，说明甲烷气体会向上运动，说明该气体的密度小于空气。
（3）新型碳纤维强度是钢的20倍，为了提高碳纤维的强度，必须选择适当的预氧化条件。将碳纤维进行预氧化处理，测得碳纤维强度与热处理温度的关系如乙图所示。由图可知，碳纤维强度与热处理温度的关系是先增大后减小。
（1）智能房屋采用太阳能电池供电，太阳能电池板能将太阳能直接转化为电能。
（2）甲烷气体传感器按装在厨房墙壁的上端，说明甲烷气体会向上运动，说明该气体的密度小于空气。
（3）新型碳纤维强度是钢的20倍，为了提高碳纤维的强度，必须选择适当的预氧化条件。将碳纤维进行预氧化处理，测得碳纤维强度与热处理温度的关系如乙图所示。由图可知，碳纤维强度与热处理温度的关系是先增大后减小。
三、综合题
23．（2025九上·临海期末）在某城市的智能交通示范区域， “萝卜快跑”自动驾驶出租车正在进行运营测试，标志着无人驾驶技术迈入商业化运营的新阶段。该车部分参数如下：
电池容量 (kW·h) 60
最大牵引力(N) 480
能量转化效率 80%
（1） 该电车采用磷酸铁锂电池，充电时其反应原理为： 该反应的基本反应类型是 。
（2） 请写出电动汽车行驶时的能量转化过程： 。
（3）若“萝卜快跑”自动驾驶出租车以最大牵引力匀速行驶，理论上充满电时最远能行驶多少千米
【答案】（1）分解反应
（2）电能转化为机械能
（3）解：电池储藏的电能W=60×103W×3600s=2.16×107J；
则输出的机械能W机械=80%W=80%×2.16×107J=1.728×107J；
则最远行驶距离：。
【知识点】功的计算公式的应用；能量的相互转化和转移；化合反应和分解反应
【解析】【分析】（1）根据反应物和生成物的种类和种数，确定反应的基本类型。
（2）根据电动汽车行驶时的能量转化解答；
（3）首先根据W机械=80%W计算出租车做的机械功，再根据计算最远行驶距离。
【解答】（1）根据方程式 可知，反应物只有一种，生成物有两种，那么为分解反应；
（2）电动汽车行驶时，将电池输出的电能转化为机械能。
24．（2024九上·瑞安月考）电动车的动能回收，即将车辆在行驶时产生的动能转化为电能，并存储于车载电池①内。
传统系统的某款电动车，当车辆减速或制动时，这部分动能会以②能的形式流失。
当该车装载有动能回收系统时，利用动能回收技术通过专门的设备捕获这些动能，并将其转换为电能存储在电池中，以备车辆后续使用。当电动车减速、制动或下坡行驶时，动能回收系统会自动激活，电机反向旋转，将动能转换成电能③。
这项技术对于提升能源使用效率、延长电池寿命以及降低环境负荷具有显著效果，还能减轻刹车系统的压力，以及提高汽车的续航能力④。
已知该电动汽车的参数见表，在路面上行驶时所受的阻力为车重的0.05倍，忽略空气阻力，请回答上述序号中所对应的问题：
电池容量 60kW·h
整车质量 2t
最大续航里程
百公里加速 5.6s
（1） 车载电池的容量即最大储能量，则该保持匀速直线行驶的理论最大续航里程为 km(假设电能全部转化为动能，下同) ；
（2） 中应为 能；
（3）已知动能公式为( ，则装载有动能回收系统(回收率为10%)的该电动车，以40m/s的速度匀速行驶时急刹车直至车速为0，刹车过程中回收并转化成的电能可延长该车 km的续航里程；
（4） 根据上述内容，请从增加续航能力的角度，为电动车的设计再提一点建议 。
【答案】（1）216
（2）内
（3）0.16
（4）增加电池容量，提高动能回收系统的回收率等，合理即可
【知识点】功的计算公式的应用；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】（1）假设电能全部转化为机械能，可得机械能的大小，即牵引力做功大小，根据重力大小得到阻力，根据二力平衡得到牵引力，知道行驶距离，利用W=Fs求牵引力，得到最大续航里程；
（2）当车辆减速或制动时，这部分动能通过摩擦转化为内能，以内能的形式流失；
（3）根据动能公式得到匀速行驶时动能E，由回收率算出回收的动能，由W=E'=Fs得延长该车续航里程；
（4）增加电池容量，提高动能回收系统的回收率等。
【解答】（1）重力G=mg=2t×10N/kg=2000kg×10N/kg=2×104N，已知阻力为车重的0.05倍，即f=0.05G=0.05×2×104N=1×103N，车匀速直线行驶时，牵引力与阻力大小相等，F牵=f=1×103N，
电池总储能W=60kW h=2.16×108J，
假设电能全部转化为动能，由W=Fs得理论最大续航里程：；
（2）当车辆减速或制动时，这部分动能通过摩擦转化为内能，以内能的形式流失；
（3）以 40m/s 的速度匀速行驶时动能E=0.5mv2=0.5×2×103kg×（40m/s）2=1.6×106J，回收率为10%，则回收的动能E'=1.6×106J×10%=1.6×105J，
由E'=W=Fs得，延长该车续航里程：；
（4）增加电池容量，提高动能回收系统的回收率等，合理即可。
故答案为：（1）216；（2）内；（3）0.16；（4）增加电池容量，提高动能回收系统的回收率等，合理即可。
25．（2024九上·杭州期中）电池是电动汽车的核心，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所释放出的电能。该款电动汽车有慢充和快充两种。能量回收系统是该车的智慧功能，当司机松开油门减速时，能量回收系统就自行启动，车轮的转动会带动驱动电机转动，此时给汽车的电池充电。该电动汽车的部分参数如表：
整车质量 电池容量 电池能量密度
1800kg 60kW h 0.15（kW h）/kg
（1）电池充电过程中，能量转化是 能转化为 能；
（2）从题中信息中可获知该电动汽车配备的电池质量是 千克；
（3）该车在快充模式下，其额定电压为400伏，额定电流为150安。使其从20％的电量充到80％的电量，需要多少小时？
（4）该汽车在标准工况下的耗电量为15千瓦 时/100千米。在此状态下沿水平路面上匀速行驶100千米的过程中，受到的平均阻力为400牛，则该汽车将电能转换为机械能的效率是多少？（结果保留到0.1％）
【答案】（1）电；化学
（2）400
（3）从20%的电量充到80%的电量为
快充的充电功率
由 知道，需要充电时间为
（4）根据题意知道，行驶100km消耗的电能
根据二平衡条件知道，汽车匀速行驶过程中牵引力
匀速行驶100千米的过程中有用功
机械效率
【知识点】功的计算公式的应用；能量的相互转化和转移；能量利用效率；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）给电池充电，将电能转化为化学能；电池向外供电，将化学能转化为电能。
（2）根据能量密度的单位可知，能量密度等于电池容量与质量的比值，可知质量等于电池容量与能量密度的比值。
（3）根据计算充电时间。
（4）机械效率等于有用功除以总功，有用功是物体获得的机械能，总功是消耗的电能。
【解答】（1）电池充电过程中，相当于是用电器，是将电能转化为化学能储存起来。（2）根据题意知道，电池容量60kW h，电池能量密度0.15（kW h）/kg，根据能量密度的定义知道，电池质量为。
（1）[1][2]电池充电过程中，相当于是用电器，是将电能转化为化学能储存起来。
（2）根据题意知道，电池容量60kW h，电池能量密度0.15（kW h）/kg，根据能量密度的定义知道，电池质量为
（3）从20%的电量充到80%的电量为
快充的充电功率
由 知道，需要充电时间为
（4）根据题意知道，行驶100km消耗的电能
根据二平衡条件知道，汽车匀速行驶过程中牵引力
匀速行驶100千米的过程中有用功
机械效率
26．（2025九上·金华月考）如图所示，中国“人造太阳”——大型核试验装置“东方超环”取得重大突破。
（1）“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过 （选填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能；
（2）核能转化为内能，可获得上亿摄氏度的高温，但内能不会自动地转化为核能，这说明能量的转化和转移具有 性；
（3）“人造太阳”加热功率达1×1012W，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 焦。
【答案】（1）聚变
（2）方向
（3）2.16×1015
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】（1）目前人类获取核能的两种基本途径是核聚变和核裂变。
（2）能量转化具有方向性。
（3）根据W=Pt和效率公式进行计算。
【解答】（1）已知太阳是利用核聚变来获得能量的，“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过聚变释放巨大的核能。
（2）核能转化为内能，可获得上亿摄氏度的高温，但内能不会自动地转化为核能，这说明能量的转化和转移具有方向性。
（3）加热需要的热量：，
发电效率为60%，则发电量为：。
（1）已知太阳是利用核聚变来获得能量的，“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过聚变释放巨大的核能。
（2）核能转化为内能，可获得上亿摄氏度的高温，但内能不会自动地转化为核能，这说明能量的转化和转移具有方向性。
（3）加热需要的热量：，发电效率为60%，则发电量为：。
27．（2025九上·婺城期末）新型混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动后，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车所受阻力与车速的关系如图所示。某次由内燃机提供能量进行测试，汽车以50km/h的速度在平直公路上匀速行驶了0.5h，测试结束时蓄电池的电能增加了0.8×107J。计算：
（1） 测试过程中，汽车牵引力做了多少焦的功？
（2） 已知测试使用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中共消耗8kg燃料，则这些燃料完全燃烧放出的总热量是多少焦？
（3） 此次测试过程中，内燃机工作时的效率是 。
【答案】（1）由图可知，当v＝50km/h时，汽车受到的阻力f＝4000N，
因为匀速直线运动，所以F牵＝f＝4000N
S＝vt＝50km/h×0.5h＝25km＝2.5×104m
W＝F牵S＝4000N×2.5×104m＝1×108J
（2）Q总＝mq＝8kg×4.5×107J/kg＝3.6×108J
（3）30%
【知识点】功的计算公式的应用；能量利用效率；燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据图像确定速度为50km/h时汽车受到的阻力，然后根据平衡力的知识计算出汽车受到的牵引力，接下来根据s=vt计算汽车行驶的路程，最后根据 W＝F牵s计算牵引力做的功。
（2）根据 Q总＝mq 计算燃料燃烧放出的热量；
（3）将汽车的机械功与电池的电能相加，然后根据计算内燃机工作的效率。
【解答】（3） 此次测试过程中，内燃机工作时的效率是。
28．（2024九上·温州期中）随着地铁5号线的开通，杭州已经正式进入地铁时代，地铁是今年来新兴的城市地下交通工具。
（1）某一地铁电车的质量为34吨，沿平直轨道运动，载客量约为200人（每人平均质量为50千克），所受阻力约等于总重的2%，当电车以36公里/时作匀速运行时，轻轨电车的牵引功率约为 千瓦。
（2）新一代电车依靠架设在轨道上方的电线和车辆搭载的镍氢蓄电池供电，镍氢电池的正极材料为Ni(OH)2，负极材料为某种未知的金属氢化物MH。从物质的分类来讲Ni(OH)2属于 （选填“酸”、“碱”或“盐”），已知Ni(OH)2化学性质不稳定且难溶于水，请写出Ni(OH)2受热分解的化学反应方程式 。已知MH中的氢元素的化合价为-1，且M的活泼性比钾弱，但比铁强，则镍氢电池的负极材料是 。
（3）电车刹车制动的时候，电动机将充当发电机的作用，利用制动能量给蓄电池充电，保证电车在没有电线的轨道上的电能供应。问：当电车在电动机的牵引下行驶，将电能主要转化为 能，电车刹车制动的时候，将利用制动能量给蓄电池充电时，将电能主要转化为 能。
【答案】（1）88
（2）碱；Ni(OH)2NiO+H2O；钠（Na）
（3）机械；化学
【知识点】功率计算公式的应用；能量的相互转化和转移；酸、碱的概念；碱的化学性质
【解析】【分析】（1）根据功率P＝＝＝Fv分析；
（2）根据离解成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物为碱， Ni(OH)2受热分解生成氧化镍和水，钠的活动性小于钾大于铁且钠元素化合价为+1价分析；
（3）根据电池使用及充电过程中能量的转化分析。
【解答】（1） 电车和乘客总的重力为G=m总g=(34×103kg+200×50kg)×10N/kg=4.4×105N，电车的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力F=f=2%G=2%×4.4×105N=8800N，轻轨电车的牵引电动机的功率P＝＝＝Fv=8800N×36×m/s=88000W=88kW.
（2） 从物质的分类来讲Ni(OH)2属于碱。 Ni(OH)2受热分解生成氧化镍和水，反应方程式为 Ni(OH)2NiO+H2O 。 已知MH中的氢元素的化合价为-1，且M的活泼性比钾弱，但比铁强，则M为钠元素，镍氢电池的负极材料是钠。
（3） 当电车在电动机的牵引下行驶，将电能主要转化为机械能， 电车刹车制动的时候，将利用制动能量给蓄电池充电时，将电能主要转化为化学能。
故答案为：（1）88；（2）碱； Ni(OH)2NiO+H2O ； 钠（Na） ；（3）机械；化学。
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