沪科版物理九年级全一册第二十一章 《能源、材料与社会》单元测试基础卷
一、选择题（每题3分，共30分）
1．（2025九上·长沙期中）如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，下列说法正确的是（ ）
A．光电池板是将太阳能转化为化学能
B．照明灯工作时，LED灯是将内能转化为电能
C．利用风力发电时，机械能转化为电能
D．蓄电池放电时，蓄电池将化学能转化为光能
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A、 光电池板是将太阳能转化为电能，故A错误；
B、 照明灯工作时，LED灯是将电能转化为光能，故B错误；
C、 利用风力发电时，机械能转化为电能 ，故C正确；
D、 蓄电池放电时，蓄电池将化学能转化为电能，故D错误；
综上选C。
【分析】能量转化：根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断，如太阳能电池是将太阳能转化为电能，风力发电为机械能转化为电能。
2．（2025九上·柳州期中）行驶中的汽车具有动能，当汽车刹车时，动能会逐渐减小。在这个过程中，主要是将动能转化为 ( )
A．重力势能 B．弹性势能 C．内能 D．化学能
【答案】C
【知识点】动能和势能的概念；内能的概念；能量的转化或转移；能量的存在形式
【解析】【解答】A：重力势能与物体高度有关，汽车刹车时高度基本不变，动能没有转化为重力势能。
B：弹性势能与物体弹性形变有关，汽车刹车时虽有微小形变，但主要能量没有转化为弹性势能。
C：刹车时摩擦产生大量热量，使刹车片、刹车盘和轮胎的温度升高，这是机械能（动能）转化为内能的过程，即摩擦生热。
D：化学能储存在燃料、电池等物质中，汽车刹车过程不涉及化学变化，没有化学能转化。
故答案为：C。
【分析】本题考查汽车刹车过程中的能量转化分析。动能是由于物体运动而具有的能量，当汽车刹车时，速度减小，动能减小。根据能量守恒定律，减少的动能转化为其他形式的能。刹车时，刹车系统通过摩擦产生阻力，摩擦会使物体的内能增加（温度升高），这是机械能转化为内能的典型例子，即摩擦生热。本题的关键是理解刹车过程的本质是摩擦作用，而摩擦会导致内能增加。其他选项的能量形式与刹车过程不符：重力势能与高度变化相关，弹性势能与形变相关，化学能与化学反应相关。
3．（2025九上·深圳期中）如图甲所示的某路灯，白天光伏电池对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，图乙是这一过程中的能量转化图(图中a、b、c分别表示某种形式的能量)。下列判断正确的是（ ）
A．a是电能，b是电能，c是光能
B．B. a是电能，b是机械能，c是光能
C．a是机械能，b是内能，c是光能
D．a是内能，b是光能，c是电能
【答案】A
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒定律
【解析】【解答】光伏电池的作用是将太阳能（太阳光能）转化为电能，因此a是电能。
蓄电池供电时，是将化学能转化为电能，因此b是电能。
路灯工作时，将电能转化为光能（同时伴随少量内能），因此c是光能。
综上，a为电能、b为电能、c为光能，A选项正确，B、C、D选项中能量形式的判断均与实际转化不符。
故答案为：A。
【分析】1、光伏电池的能量转化：太阳能（光能）→电能。
2、蓄电池的能量转化：充电时电能→化学能；放电时化学能→电能。
3、电灯（路灯）的能量转化：电能→光能（主要）+内能（次要）。
4、能量转化的规律：能量可以从一种形式转化为另一种形式，转化过程中能量的总量保持不变（能量守恒定律）。
4．（2024九上·福州期末）2023年10月5日，长征二号丁运载火箭，成功将遥感三十九号卫星发射升空。关于这一情境，下列说法正确的是（ ）
A．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的热值小
B．火箭在升空过程中温度升高，这是与空气摩擦时有机械能转化成内能
C．火箭发动机工作过程中将化学能直接转化为机械能，因此不是热机
D．火箭加速升空的过程中机械能增大，所以总能量不守恒
【答案】B
【知识点】燃料的热值；热机；能量守恒定律
【解析】【解答】A．根据Q=qm可知，质量相同的不同燃料，热值越大，则放出的热量越多，因此火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的热值大，故A错误；
B．火箭升空过程中，外壳与空气摩擦时使有部分机械能转化成内能，因此它的温度升高，故B正确；
C．火箭发动机工作过程中将化内能转化为机械能，是热机，故C错误；
D．火箭加速升空的过程中机械能增大，而燃料释放的内能减小，但是总能量守恒，故D错误。
故选B。
【分析】A.热值是表示燃料燃烧时放热本领大小的物理量；
B.根据机械能和内能的转化判断；
C.热机将燃料的内能转化为机械能；
D.自然界的能量转化都遵循能量转化和守恒定律。
5．（2025九上·兰州期中）关于能量及其转化，下列说法中正确的是（ ）
A．既然能量是守恒的，那么能源危机就是不存在的
B．利用水库的水发电，再用这些电把水抽回水库，这样发电机和抽水机就会永远不停地运转下去
C．自发的能量转化和转移具有方向性，即自发的能量转化和转移过程是不可逆的
D．荡秋千时，秋千的摆动幅度会逐渐减小最后停下来，说明这个过程的能量不守恒
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒定律
【解析】【解答】A．能量的转化具有方向性，能源消耗后，不能恢复，则能源危机是存在的，故A错误，
B．用水库的水发电，有水能损失；再用这些电把水抽回水库，有电能损失，由于能量有损失，则发电机和抽水机不会持续运转，故B错误；
C．能量转化和转移具有方向性，则能量转化和转移后，不能逆向转化和转移，故C正确；
D．荡秋千时，秋千的摆动幅度减小，最后停下，是机械能转化为内能，机械能减少，但能量是守恒的，故D错误。
故选C。
【分析】能量在转化过程中，总量守恒，能量的转化具有方向性；能量转化时，不能自发逆向发生。
6．（2025九上·河东月考）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（ ）
A．小球弹起的高度越来越小，说明小球在此过程中能量不守恒
B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C．在小球的运动过程中，有一部分机械能转化成了内能
D．此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成立的
【答案】C
【知识点】机械能及其转化；能量的转化或转移；能量守恒定律
【解析】【解答】A．小球弹起高度越来越小，说明运动过程中机械能部分转化为内能，但是能量总量保持不变，并非能量不守恒，故A错误；
BC．在小球的运动过程中，与空气摩擦做功，有一部分机械能转化成了内能，所以小球的机械能总量会减小，故B错误，C正确；
D．能量守恒定律是普遍成立的自然规律，是没有条件的，故D错误。
故选C。
【分析】ABC.根据小球弹起后高度的变化确定机械能的变化；
D.根据对能量守恒定律的使用范围的知识判断。
7．（2025九上·邯郸期中）2025年3月17日，“谷神星一号”运载火箭将8颗卫星成功送入预定轨道，创造了中国航天史上的又一壮举。火箭发射时，燃料燃烧释放的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（ ）
A．热机做功冲程 B．钻木取火过程
C．水力发电过程 D．物体上抛过程
【答案】A
【知识点】机械能及其转化；热机；能量的转化或转移
【解析】【解答】首先明确火箭发射时的能量转化：燃料燃烧（化学能转化为内能），内能再转化为火箭的机械能（动能+势能），即化学能→内能→机械能。
逐一分析选项：
A：热机的做功冲程，燃料燃烧（化学能转内能），内能推动活塞做功转化为机械能，能量转化形式为“化学能→内能→机械能”，与火箭发射的能量转化一致，该说法正确。
B：钻木取火是通过做功将机械能转化为内能，无化学能参与，与火箭的能量转化形式不同，该说法错误。
C：水力发电是将水的机械能转化为电能，与火箭的能量转化形式不同，该说法错误。
D：物体上抛过程是动能与重力势能的相互转化（机械能内部转化），无化学能、内能的参与，与火箭的能量转化形式不同，该说法错误。
故选A。
【分析】本题核心考查能量转化形式的判断，需明确不同过程的能量变化：
1.火箭发射的能量转化：燃料燃烧是化学变化（化学能→内能），内能驱动火箭运动（内能→机械能），核心是“化学能→内能→机械能”的多步转化；
2.各选项的能量转化：
热机做功冲程：与火箭一致，是“化学能→内能→机械能”；
钻木取火：机械能→内能（单一做功转化）；
水力发电：机械能→电能（能量形式直接转换）；
物体上抛：机械能内部的动能、势能相互转化（无新能量形式参与）。
常见易错点：混淆“多步能量转化”与“单一能量转化”，或忽略化学能在火箭、热机做功冲程中的初始作用。
解题关键：先明确题干过程的能量转化链条，再逐一匹配选项的能量变化形式，找到一致的转化链条。
8．（2025九上·娄底月考）以下四幅图中，关于能量转化说法正确的是（ ）
A．图甲所示，过山车向下运动时是动能转化为重力势能
B．图乙所示，水电站将水的电能转化为机械能
C．图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D．图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将热能转化为动能
【答案】C
【知识点】机械能及其转化；能量的转化或转移
【解析】【解答】A．过山车向下运动时，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故A错误；
B．水力发电，获得电能，将水的机械能转化为电能，故B错误；
C．运动员奋力蹬车时，消耗人体内的化学能，产生动能，将化学能转化为动能，故C正确；
D．汽车在刹车时，刹车片发热，通过摩擦做功，将机械能转化为内能，故D错误。
故选C。
【分析】质量一定时，速度变大，动能变大，高度减小，重力势能减小；物体间相互摩擦，机械能转化为内能；水力发电，水能转化为电能。
9．（2025九上·新华月考）某机器的能量流向如图所示，下列家用电器工作时，符合此能量流向的是（ ）
A．电灯 B．电风扇 C．电视机 D．电热水壶
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移；电流的热效应
【解析】【解答】题目中能量流向为：电能输入，输出机械能和内能。
A：电灯工作时，电能主要转化为光能和内能，无机械能输出，不符合该能量流向。A错误。
B：电风扇工作时，电能转化为扇叶转动的机械能，同时因电流热效应产生内能，符合“电能输入→机械能+内能输出”的流向。B正确。
C：电视机工作时，电能主要转化为光能、声能和内能，无机械能输出，不符合该能量流向。C错误。
D：电热水壶工作时，电能全部转化为内能（用于加热），无机械能输出，不符合该能量流向。D错误。
故选B。
【分析】本题核心考查用电器的能量转化形式，需明确题目中能量流向的核心是“电能转化为机械能+内能”：
1.电灯：电能→光能+内能；
2.电风扇：电能→机械能+内能；
3.电视机：电能→光能+声能+内能；
4.电热水壶：电能→内能。
只有电风扇的能量转化符合“电能输入，输出机械能和内能”的流向。
常见易错点：
混淆不同用电器的能量转化形式，误将仅产生内能（如电热水壶）或仅产生光/声能（如电灯、电视机）的用电器，判断为符合“机械能输出”的流向。
解题关键：明确每个用电器的能量输出形式，匹配“机械能+内能”的输出特征。
10．（2025九上·石家庄月考）如图所示是我国传统的“走马灯”。点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众可以看到纸片小人的影子运动起来。下列有关能量转化的说法中，错误的是（ ）
A．蜡烛燃烧—化学能转化为内能
B．热空气驱动扇叶转动—内能转化为机械能
C．蜡烛的化学能全部转化为扇叶和马的机械能
D．在能的转化和转移过程中，能量的总量保持不变
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；热机；能量的转化或转移；能量守恒定律
【解析】【解答】A．蜡烛燃烧过程中，化学能转化为内能（热能），该选项表述正确，不符合题目要求。
B．热空气推动扇叶旋转是内能转化为机械能的过程，该选项表述正确，不符合题目要求。
C．蜡烛的化学能转化过程中，大部分转化为内能（其中部分热量散失到环境），仅有少量转化为扇叶和马的机械能，因此"全部转化"的说法错误，该选项符合题目要求。
D．根据能量守恒定律，能量在转化和转移过程中总量保持不变，该选项表述正确，不符合题目要求。
正确答案为 C。
【分析】1、能量守恒：能量在转化或者转移过程中，能量不会消失也不会凭空产生，即遵循能量守恒。
2、任何机械在使用过程，存在能量损耗，导致转化的效率不可能为100%。
3、能量转化：根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断，如蜡烛燃烧过程中，化学能转化为内能。
二、多选题（每题3分，共6分）
11．（2024九上·长沙开学考）“垃圾分类，让垃圾变成资源！”为了美化环境，促进资源的有效利用，泸州市生活垃圾分类环保驿站已逐步进入校园。以下相关说法正确的是（ ）
A．垃圾中的金属和塑料为导体，织物和纸张为绝缘体
B．利用垃圾焚烧可以发电，垃圾在燃烧时把化学能转化为内能
C．环保驿站上方电子显示屏循环播放宣传语，说明光可以传递能量
D．先活垃圾分类后需要及时清运，避免散发腐败气味，其中闻到气味属于扩散现象
【答案】B,D
【知识点】能量的转化或转移；导体与绝缘体；分子热运动
【解析】【解答】A．金属为导体，塑料是绝缘体，故A错误；
B．垃圾在燃烧时，通过化学反应，把化学能转化为内能，故B正确；
C．环保驿站上方电子显示屏循环播放宣传语，是提醒行人注意该消息，说明光可以传递信息，故C错误；
D．闻到气味属于扩散现象，表明是气味分子无时无刻在运动，故D正确。
故选BD。
【分析】1、导体：易于传导电流的物质，金属，人体、液体；绝缘体：不容易导电的物质，橡胶、塑料、石墨；
2、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快；
3、发生化学反应，如燃烧等属于化学能转化为内能。
12．（2024九上·南昌月考）2024年1月20日凌晨，某企业发生了一起惊人的粉尘爆炸事故。专业人员进行了如图所示的模拟实验解释粉尘爆炸：在无盖小筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用筒盖盖住大筒，向小筒内鼓入空气，使面粉弥漫在大筒内，面粉迅速被点燃引发爆炸，把筒盖冲起。下列有关分析正确的是（ ）
A．向小筒内鼓入空气时，大筒内的气压增大
B．面粉弥漫在大筒内是分子运动引起的
C．面粉燃烧时将内能转化成化学能
D．筒盖被冲起的过程与四冲程汽油机的做功冲程相似
【答案】A,D
【知识点】热机的四个冲程；能量的转化或转移；大气压的综合应用；分子热运动
【解析】【解答】A．向小筒内鼓入空气时，质量和体积变大，气压增大，故A正确；
B．分子的运动肉眼无法看见，所以B错误；
C．面粉燃烧时，将化学能转化成内能，故C错误；
D．筒盖被冲起的过程，燃料燃烧产生的内能转化为筒盖的机械能，和汽油机的做功冲程能量转化情况相同，故D正确。
故选AD。
【分析】1、做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；
2、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快。
三、填空题（每空2分，共14分）
13．（2026九上·金平期末）如图，刮痧时用刮痧板在皮肤上摩擦，使皮肤温度升高，是通过 的方式改变物体的内能；此过程，能量发生了 （选填“转化”或“转移”）。拔火罐时，要先将罐内的空气加热，这是通过 的方式来改变物体的内能.
【答案】做功；转化；热传递
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】刮痧时用刮痧板在皮肤上摩擦，通过做功增加物体内能，该过程中能量从机械能转换为内能，属于能量的转化，将罐内的空气加热，属于热传递增加物体内能，属于内能的转移。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
14．（2026九上·武都期末）如图是小明制作的汽轮机模型。点燃易拉罐下方的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能转化为 再转化为 。
【答案】内能；机械能
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】点燃酒精灯，酒精燃料，消耗化学能，获得内能，化学能转化为内能；蒸汽喷出推动扇叶转动，内能转化为机械能。故第1空填：内能；第2空填：机械能。
【分析】燃料燃烧，化学能转化为内能；内能对外做功，转化为机械能。
15．（2025九上·高碑店期末）图是我国宁夏的一座实验性发电站的示意图。阳光穿过透明的集热棚顶使棚内空气变热，热空气从烟囱中上冲，带动发电机发电。该发电站利用的能源是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。这种发电方式与火力发电相比，优点是 （写出一条即可）。
【答案】可再生；清洁无污染
【知识点】能源及其分类；太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】（1）根据题意可知 ， 阳光穿过透明的集热棚顶使棚内空气变热， 热空气从烟囱中上冲，带动发电机发电，因此利用的能源是太阳能，由于太阳能可以再短时间内得到补充和那个，所以是可再生能源。
（2）这种发电方式没有任何产物，而火力发电会产生大量的废气污染环境，则这种发电方式最大的优点就是清洁无污染。
【分析】（1）可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源；
（2）可从是否污染环境的角度分析。
四、实验探究题（每空2分，共14分）
16．（2025九上·浏阳期中）根据下列图片回答问题：
（1）图1中，抽去玻璃板，两瓶内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这属于 现象。
（2）图2中，活塞迅速压下去，脱脂棉燃烧起来，此过程与热机的 冲程能量转化相同。
（3）图3中，向瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内出现白雾，该过程中，气体膨胀对外做功，内能 。
【答案】（1）扩散
（2）压缩
（3）减小
【知识点】能量的转化或转移；分子热运动
【解析】【解答】（1）气体颜色变均匀，是扩撒现象，本质为分子热运动；
（2） 活塞迅速压下去， 机械能转化为内能，和压缩冲程的能量转化类似；
（3） 气体膨胀对外做功 ，内能减小。
【分析】分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快
吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
17．（2025九上·深圳月考）能量转化和守恒定律是许多科学家经长期探索建立起来的，是科学史上的重大发现。
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和其速度的乘积来量度；1686年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来量度；1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度。
材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化准备了必要条件。焦耳通过400多次的实验，于1849年精确地测定了热功当量关系的数值，这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。
材料三：焦耳通过400多次的实验，于1849年精确地测定了热功当量关系的数值（相当于单位热量的功的数量即1卡（热化学卡）=4.1840焦耳），这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。如图所示是焦耳研究热功当量关系的一个实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能增大。实验中焦耳测得的数据如下：小配重重力G小=100牛，大配重重力G大=520牛，每升降一次配重各自移动的距离h=1米，热量计中水的质量m=500克（c水=4.2×103焦耳/千克）。升降次数与水温变化的关系如表：
升降次数 1 2 3 4 5 6
温度变化/℃ 0.2 0.39 0.59 0.78 0.98 1.18
（1）材料一中，哪位科学家的观点与“功”概念相符合____；
A．笛卡尔 B．莱布尼兹 C．达朗贝尔
（2）分析材料三中数据可以得到能量转化过程中能量是 （选填“守恒”或“不守恒”）的；
（3）如图所示是焦耳研究热功当量关系的实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能 （选填“增大”或“减小”）；
（4）结合材料分析，以下观点正确的是 。（可多选）
A.面对前人的观点要敢质疑
B.时间久远的理论是没有科学价值的
C.测量工具的发展有助于科学理论研究
D.对科学的认识是不断修正完善的过程
【答案】（1）C
（2）守恒
（3）增大
（4）ACD
【知识点】能量守恒定律；科学探索
【解析】【解答】（1）科学家观点与“功”的契合度 “功”的定义是“力与在力的方向上移动的距离的乘积”。达朗贝尔用“活力（物体受力作用而通过一定距离）”来量度能量，与“功”的概念相符，因此选C（达朗贝尔）。
（2）能量转化的守恒性分析 焦耳的实验中，机械能通过做功转化为内能，能量的总量保持不变。分析实验数据可知，能量在转化过程中既不会凭空产生，也不会凭空消失，因此能量是守恒的。
（3）做功对水内能的影响 通过重物上下运动带动叶片转动，对水做功，将机械能转化为水的内能，因此水的内能增大。
（4）科学观点的综合判断
选项A：从笛卡尔、莱布尼兹到达朗贝尔，科学家对能量的量度不断质疑和改进，说明面对前人观点要敢于质疑，正确；
选项B：时间久远的理论（如早期科学家的能量观点）为后续研究奠定了基础，并非没有科学价值，错误；
选项C：温度计的改进为热功当量的研究提供了条件，说明测量工具的发展有助于科学理论研究，正确；
选项D：能量转化和守恒定律的建立是多位科学家长期探索、不断修正的结果，说明对科学的认识是不断修正完善的过程，正确。 因此选ACD。
综上，（1）第1空：C；（2）第1空：守恒；（3）第1空：增大；（4）第1空：ACD。
【分析】本题考查能量转化与守恒的历史发展及实验分析，核心知识点如下：
“功”的概念溯源：明确“功”的定义（力×距离），对比科学家的能量量度观点，找出与“功”契合的表述。
能量守恒的实验依据：焦耳的热功当量实验证明，机械能转化为内能的过程中，能量总量不变，体现了能量守恒的本质。
做功改变内能的实质：通过对水做功，机械能转化为内能，属于能量的转化过程，且内能随做功增加而增大。
科学发展的综合认知：从科学家的观点迭代、测量工具的作用，到科学理论的完善过程，全面体现科学发展的逻辑性和渐进性。
解题关键：对“功”的概念理解易混淆，需准确把握“力”和“距离”的关联；
分析能量守恒时易忽略实验的“转化本质”，需结合焦耳实验的能量转化逻辑（机械能→内能）判断；
对科学发展观点的判断易片面，需结合材料中“工具改进、观点迭代、理论完善”等多个维度综合分析。
五、综合题（每空2分，共22分）
18．（2025九上·潮阳期末）我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为某最新款手机不仅采用4500mA·h超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量 4500mA·h
（1）表格中的电池“容量”，可由电流与 （选填“时间”或“电压”）乘积所得，给电池充电的过程，电能转化为 能。
（2）该锂电池充满电后能储存的电能为 J；
（3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，从线路安全的角度来分析快充线较粗的好处是：充电线尽可能做得粗一些，目的是 （选填“增大”或“减小”）电阻，使充电过程中产生的热量少一些；
（4）如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V，600mA”，另一个标注“输出5V，4A”；其中有一个是快速充电器，假设充电效率为90%，充电器将上述电池从零到完全充满消耗的电能为 J，选用快速充电器将上述电池从20%充满需要 min。
【答案】（1）时间；化学
（2）59940
（3）减小
（4）66600；44.4
【知识点】能量的转化或转移；电功的计算；焦耳定律的应用
【解析】【解答】（1）第1空，电池容量4500mA h中，mA表示电流单位，h表示时间单位，因此"容量"指电流与时间的乘积。
第2空，充电过程中电能转化为化学能，电池作为用电器消耗电能。
（2）锂电池充满电储存的电能计算公式为：
（3）充电线发热原理遵循焦耳定律：
通过增大导线横截面积减小电阻，从而降低充电过程中的发热量。
（4）第1空，两种充电器功率计算：
根据可判断后者为快充。考虑90%充电效率时：
第2空，从20%充满时：
快充所需时间：
故答案为：（1）时间；化学；（2）59940；（3）减小；（4）66600；44.4。
【分析】
（1）电池容量单位反映电流与时间的乘积关系，充电时实现电能向化学能的转化；
（2）根据W=UIt公式计算储存电能；
（3）通过增大导线截面积降低电阻，减少焦耳热效应；
（4）通过功率比较识别快充设备，考虑充电效率计算实际耗能和充电时间。
（1）[1]已知电池的容量是4500mA h，mA是电流的常用单位，h是时间的常用单位，所以“容量”是电流与通电时间的乘积。
[2]给电池充电的过程，消耗的是电能，获得的是化学能，电能向化学能转化；在这个过程中电池消耗电能，属于用电器。
（2）该锂电池充满电后能储存的电能
（3）充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；充电线尽可能做得粗一些，目的是增大充电线的横截面积，在其他条件一定时，减小电阻，在电流和通电时间一定时，使充电过程中产生的热量少一些。
（4）[1]两个充电器的充电功率分别为，
由可知，第二个充电器为快速充电器；充满电时储存的电能，假设充电效率为90%，充电器将上述电池从零到完全充满消耗的电能为
[2]将上述电池从20%充满，储存的电能W储 =(1-20%)W储=80%×59940=47952J
充电器消耗的电能为能
选用快速充电器将电池从20%充满需要的时间
19．（2025九上·龙岗期中）2025年3月，国家卫健委提出将持续推进“体重管理”三年行动。
（1）BMI(身体质量指数)是国际上常用的衡量人体胖瘦程度和健康风险的简易指标，计算公式为。中国成人BMI分类标准如下表所示：
BMI 范围 体重分类 健康风险
<18.5 体重过低 营养不良、免疫力下降风险↑
18.5~23.9 正常范围 健康风险最低
24.0~27.9 超重 高血压、糖尿病风险↑
≥28.0 肥胖 血管疾病、代谢综合征风险↑↑
某质量81kg，身高1.8m的成年男性，其身体质量评估为 (选填“体重过低”“正常范围”“超重”或“肥胖”)。为践行健康生活，请给该男子一个建议： 。
（2）卡路里是衡量能量的单位，专门用于量化食物提供的能量或人体消耗的能量。1卡路里(1卡)定义为使1g水温度升高1℃所需的热量，即 J，人体维持体温的能量主要源于食物化学能转化成的 能。小明吃了一个200千卡的苹果，他想通过爬楼梯样的消耗能量， 假设爬楼梯的功率为150W， 需持续运动约 (选填“600”“6000”或“60000”)秒才能消耗这些能量。[水的比热容是 ]
【答案】（1）超重；科学进食/适度锻炼等（答案合理即可）
（2）4.2；内；6000
【知识点】比热容的定义及其计算公式；能量的转化或转移；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）根据公式可知身体质量指数为，属于超重，则该男子要适当锻炼；
（2） 1g水温度升高1℃所需的热量 Q=cmΔt= ，人体维持体温的能量，是实物的化学能转换为内能，200kg的能量Q=cmΔt= ，根据W=Pt计算可知t=，所以需要劫持运动6000s。
【分析】热量的计算：公式为Q=cmΔt，功率的计算W=Pt。
六、科普阅读题（每空2分，共8分）
20．（2025九上·佛山月考）阅读并回答问题：
自嗨锅
如图所示是近年在市面上很火的一种自热锅桶装面（饭），其最大的特点是：第一，食材采用冻干脱水技术，从而不失原有的营养成分，又能保持其原有的形态，且复水性极好。第二，它不像普通锅具那样需要明火加热，只要往自嗨锅内筒、外筒的夹层放入自带的发热包（主要材料为生石灰），并倒入少量冷水，发热包与水反应，释放大量的热，几分钟就可以将内筒里的水加热至几乎沸腾，并持续几分钟，热腾腾的方便面（饭）就做好了。
请根据以上介绍，回答以下问题：
（1）自嗨锅的夹层能发热，从能量转化角度看，是把 能转化为内能。
（2）导热性好的锅具（如铁锅）是有利于热量从炉火传导到食物的。所以，自嗨锅的内筒材料的导热性要 （好/差），外筒的导热性要 （好/差）。怎样验证外筒的导热性是好还是差？请简要说明一种可行的操作方法及判断方法。
答：
【答案】（1）化学
（2）好；差；加热时用手触摸外筒，若温度较低，说明其导热性差
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】(1)能量转化：发热包(生石灰)与水发生化学反应释放热量，是化学能转化为内能。
(2)导热性分析：内筒需将热量传递给食物，导热性要好；外筒需减少热量散失，导热性要差。验证外筒导热性的方法：加热时用手触摸外筒，若温度较低，说明其导热性差(或用温度计测量外管温度，加热过程中温度变化小，说明导热性差)。
【分析】解题核心是理解化学反应的能量转化(化学能一内能)，结合“导热性与热量传递/散失的关系分析材料特性，并设计实验验证导热性，体现对热学基本概念和实际应用场景的综合理解能力。
（1）发热包与水反应，释放大量的热，这描述的是一个化学反应过程。在此过程中，物质内部储存的化学能通过反应转化为了使水温升高的内能。
（2）[1]内筒的作用是将发热包产生的热量迅速传递给里面的食物和水，为了让食物尽快被加热，内筒材料需要具备良好的导热性能。
[2]外筒的作用是保温和防止烫伤，为了减少热量向外散失，同时保证使用安全，外筒材料需要具备较差的导热性能，即良好的绝热性。
[3]验证方法是：在自嗨锅加热时，用手触摸外筒的外壁，通过手感来判断其导热性。如果外壁不烫手或只是温热，说明热量很难从内部传递到外壁，证明其导热性差；反之，如果感觉很烫，则说明其导热性好。
七、简答题（共6分）
21．（2024九上·武都期中）中医是中华文化的瑰宝。熬制中药汤药的做法是：将草药浸水，用陶罐（或砂锅）做容器慢慢煎熬，直至精粹溶于水成浓浓药汁治病救人。如图，在中，陶罐盖子在不断的跳动，同时空气中弥漫着浓浓的中药味道。请你用所学的物理知识解释这两个现象。
【答案】解：熬药时，陶罐内的水受热汽化成水蒸气，水蒸气具有内能。水蒸气对盖子做功，将自身的内能转化为盖子的机械能，推动盖子跳动，体现了内能与机械能的相互转化（做功可以改变物体的内能）。中药分子在不停地做无规则运动，逐渐扩散到空气中，属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。
【知识点】能量的转化或转移；分子热运动
【解析】【解答】熬药时，陶罐内的水受热汽化成水蒸气，水蒸气具有内能。水蒸气对盖子做功，将自身的内能转化为盖子的机械能，推动盖子跳动，体现了内能与机械能的相互转化（做功可以改变物体的内能）。中药分子在不停地做无规则运动，逐渐扩散到空气中，属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。 故答案为：在熬制中药过程中，陶罐内的气体对盖子做功，内能转化为盖子的机械能，所以盖子会不断的跳动；空气中弥漫着浓浓的中药味道，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
【分析】1、对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功，内能减少，内能与机械能可相互转化。
2、一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，扩散现象是分子无规则运动的宏观表现，温度越高，分子运动越剧烈。
22．（2024九上·雷山月考）图甲是我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，图乙是其使用的涡轮风扇发动机。空气流过风扇后，分成两路：一路是内涵气流，在主燃烧室和燃油混合燃烧，产生的燃气经高压涡轮和喷管膨胀，产生推力，另一路是外涵气流产生推力。
（1）说明飞机获得升力的原因；
（2）任选一个涡轮风扇发动机的工作过程，写出其中包含的物理知识。
【答案】（1）飞机机翼设计为上凸下平，空气流速在上方更快，所以压强更小，使得飞机获得上升的升力；
（2）涡轮风扇发动机的 内涵气流 ，将燃料化学能转化为空气的内能，空气膨胀产生推力，将内能转化为机械能。
【知识点】能量的转化或转移；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】飞机机翼设计为上凸下平，空气流速在上方更快，所以压强更小，使得飞机获得上升的升力；
涡轮风扇发动机的 内涵气流 ，将燃料化学能转化为空气的内能，空气膨胀产生推力，将内能转化为机械能。
【分析】1、压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力
2、燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为空气的内能，空气膨胀产生推力，将内能转化为机械能。
1 / 1沪科版物理九年级全一册第二十一章 《能源、材料与社会》单元测试基础卷
一、选择题（每题3分，共30分）
1．（2025九上·长沙期中）如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，下列说法正确的是（ ）
A．光电池板是将太阳能转化为化学能
B．照明灯工作时，LED灯是将内能转化为电能
C．利用风力发电时，机械能转化为电能
D．蓄电池放电时，蓄电池将化学能转化为光能
2．（2025九上·柳州期中）行驶中的汽车具有动能，当汽车刹车时，动能会逐渐减小。在这个过程中，主要是将动能转化为 ( )
A．重力势能 B．弹性势能 C．内能 D．化学能
3．（2025九上·深圳期中）如图甲所示的某路灯，白天光伏电池对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，图乙是这一过程中的能量转化图(图中a、b、c分别表示某种形式的能量)。下列判断正确的是（ ）
A．a是电能，b是电能，c是光能
B．B. a是电能，b是机械能，c是光能
C．a是机械能，b是内能，c是光能
D．a是内能，b是光能，c是电能
4．（2024九上·福州期末）2023年10月5日，长征二号丁运载火箭，成功将遥感三十九号卫星发射升空。关于这一情境，下列说法正确的是（ ）
A．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的热值小
B．火箭在升空过程中温度升高，这是与空气摩擦时有机械能转化成内能
C．火箭发动机工作过程中将化学能直接转化为机械能，因此不是热机
D．火箭加速升空的过程中机械能增大，所以总能量不守恒
5．（2025九上·兰州期中）关于能量及其转化，下列说法中正确的是（ ）
A．既然能量是守恒的，那么能源危机就是不存在的
B．利用水库的水发电，再用这些电把水抽回水库，这样发电机和抽水机就会永远不停地运转下去
C．自发的能量转化和转移具有方向性，即自发的能量转化和转移过程是不可逆的
D．荡秋千时，秋千的摆动幅度会逐渐减小最后停下来，说明这个过程的能量不守恒
6．（2025九上·河东月考）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（ ）
A．小球弹起的高度越来越小，说明小球在此过程中能量不守恒
B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C．在小球的运动过程中，有一部分机械能转化成了内能
D．此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成立的
7．（2025九上·邯郸期中）2025年3月17日，“谷神星一号”运载火箭将8颗卫星成功送入预定轨道，创造了中国航天史上的又一壮举。火箭发射时，燃料燃烧释放的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（ ）
A．热机做功冲程 B．钻木取火过程
C．水力发电过程 D．物体上抛过程
8．（2025九上·娄底月考）以下四幅图中，关于能量转化说法正确的是（ ）
A．图甲所示，过山车向下运动时是动能转化为重力势能
B．图乙所示，水电站将水的电能转化为机械能
C．图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D．图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将热能转化为动能
9．（2025九上·新华月考）某机器的能量流向如图所示，下列家用电器工作时，符合此能量流向的是（ ）
A．电灯 B．电风扇 C．电视机 D．电热水壶
10．（2025九上·石家庄月考）如图所示是我国传统的“走马灯”。点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众可以看到纸片小人的影子运动起来。下列有关能量转化的说法中，错误的是（ ）
A．蜡烛燃烧—化学能转化为内能
B．热空气驱动扇叶转动—内能转化为机械能
C．蜡烛的化学能全部转化为扇叶和马的机械能
D．在能的转化和转移过程中，能量的总量保持不变
二、多选题（每题3分，共6分）
11．（2024九上·长沙开学考）“垃圾分类，让垃圾变成资源！”为了美化环境，促进资源的有效利用，泸州市生活垃圾分类环保驿站已逐步进入校园。以下相关说法正确的是（ ）
A．垃圾中的金属和塑料为导体，织物和纸张为绝缘体
B．利用垃圾焚烧可以发电，垃圾在燃烧时把化学能转化为内能
C．环保驿站上方电子显示屏循环播放宣传语，说明光可以传递能量
D．先活垃圾分类后需要及时清运，避免散发腐败气味，其中闻到气味属于扩散现象
12．（2024九上·南昌月考）2024年1月20日凌晨，某企业发生了一起惊人的粉尘爆炸事故。专业人员进行了如图所示的模拟实验解释粉尘爆炸：在无盖小筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用筒盖盖住大筒，向小筒内鼓入空气，使面粉弥漫在大筒内，面粉迅速被点燃引发爆炸，把筒盖冲起。下列有关分析正确的是（ ）
A．向小筒内鼓入空气时，大筒内的气压增大
B．面粉弥漫在大筒内是分子运动引起的
C．面粉燃烧时将内能转化成化学能
D．筒盖被冲起的过程与四冲程汽油机的做功冲程相似
三、填空题（每空2分，共14分）
13．（2026九上·金平期末）如图，刮痧时用刮痧板在皮肤上摩擦，使皮肤温度升高，是通过 的方式改变物体的内能；此过程，能量发生了 （选填“转化”或“转移”）。拔火罐时，要先将罐内的空气加热，这是通过 的方式来改变物体的内能.
14．（2026九上·武都期末）如图是小明制作的汽轮机模型。点燃易拉罐下方的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能转化为 再转化为 。
15．（2025九上·高碑店期末）图是我国宁夏的一座实验性发电站的示意图。阳光穿过透明的集热棚顶使棚内空气变热，热空气从烟囱中上冲，带动发电机发电。该发电站利用的能源是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。这种发电方式与火力发电相比，优点是 （写出一条即可）。
四、实验探究题（每空2分，共14分）
16．（2025九上·浏阳期中）根据下列图片回答问题：
（1）图1中，抽去玻璃板，两瓶内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这属于 现象。
（2）图2中，活塞迅速压下去，脱脂棉燃烧起来，此过程与热机的 冲程能量转化相同。
（3）图3中，向瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内出现白雾，该过程中，气体膨胀对外做功，内能 。
17．（2025九上·深圳月考）能量转化和守恒定律是许多科学家经长期探索建立起来的，是科学史上的重大发现。
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和其速度的乘积来量度；1686年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来量度；1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度。
材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化准备了必要条件。焦耳通过400多次的实验，于1849年精确地测定了热功当量关系的数值，这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。
材料三：焦耳通过400多次的实验，于1849年精确地测定了热功当量关系的数值（相当于单位热量的功的数量即1卡（热化学卡）=4.1840焦耳），这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。如图所示是焦耳研究热功当量关系的一个实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能增大。实验中焦耳测得的数据如下：小配重重力G小=100牛，大配重重力G大=520牛，每升降一次配重各自移动的距离h=1米，热量计中水的质量m=500克（c水=4.2×103焦耳/千克）。升降次数与水温变化的关系如表：
升降次数 1 2 3 4 5 6
温度变化/℃ 0.2 0.39 0.59 0.78 0.98 1.18
（1）材料一中，哪位科学家的观点与“功”概念相符合____；
A．笛卡尔 B．莱布尼兹 C．达朗贝尔
（2）分析材料三中数据可以得到能量转化过程中能量是 （选填“守恒”或“不守恒”）的；
（3）如图所示是焦耳研究热功当量关系的实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能 （选填“增大”或“减小”）；
（4）结合材料分析，以下观点正确的是 。（可多选）
A.面对前人的观点要敢质疑
B.时间久远的理论是没有科学价值的
C.测量工具的发展有助于科学理论研究
D.对科学的认识是不断修正完善的过程
五、综合题（每空2分，共22分）
18．（2025九上·潮阳期末）我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为某最新款手机不仅采用4500mA·h超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量 4500mA·h
（1）表格中的电池“容量”，可由电流与 （选填“时间”或“电压”）乘积所得，给电池充电的过程，电能转化为 能。
（2）该锂电池充满电后能储存的电能为 J；
（3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，从线路安全的角度来分析快充线较粗的好处是：充电线尽可能做得粗一些，目的是 （选填“增大”或“减小”）电阻，使充电过程中产生的热量少一些；
（4）如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V，600mA”，另一个标注“输出5V，4A”；其中有一个是快速充电器，假设充电效率为90%，充电器将上述电池从零到完全充满消耗的电能为 J，选用快速充电器将上述电池从20%充满需要 min。
19．（2025九上·龙岗期中）2025年3月，国家卫健委提出将持续推进“体重管理”三年行动。
（1）BMI(身体质量指数)是国际上常用的衡量人体胖瘦程度和健康风险的简易指标，计算公式为。中国成人BMI分类标准如下表所示：
BMI 范围 体重分类 健康风险
<18.5 体重过低 营养不良、免疫力下降风险↑
18.5~23.9 正常范围 健康风险最低
24.0~27.9 超重 高血压、糖尿病风险↑
≥28.0 肥胖 血管疾病、代谢综合征风险↑↑
某质量81kg，身高1.8m的成年男性，其身体质量评估为 (选填“体重过低”“正常范围”“超重”或“肥胖”)。为践行健康生活，请给该男子一个建议： 。
（2）卡路里是衡量能量的单位，专门用于量化食物提供的能量或人体消耗的能量。1卡路里(1卡)定义为使1g水温度升高1℃所需的热量，即 J，人体维持体温的能量主要源于食物化学能转化成的 能。小明吃了一个200千卡的苹果，他想通过爬楼梯样的消耗能量， 假设爬楼梯的功率为150W， 需持续运动约 (选填“600”“6000”或“60000”)秒才能消耗这些能量。[水的比热容是 ]
六、科普阅读题（每空2分，共8分）
20．（2025九上·佛山月考）阅读并回答问题：
自嗨锅
如图所示是近年在市面上很火的一种自热锅桶装面（饭），其最大的特点是：第一，食材采用冻干脱水技术，从而不失原有的营养成分，又能保持其原有的形态，且复水性极好。第二，它不像普通锅具那样需要明火加热，只要往自嗨锅内筒、外筒的夹层放入自带的发热包（主要材料为生石灰），并倒入少量冷水，发热包与水反应，释放大量的热，几分钟就可以将内筒里的水加热至几乎沸腾，并持续几分钟，热腾腾的方便面（饭）就做好了。
请根据以上介绍，回答以下问题：
（1）自嗨锅的夹层能发热，从能量转化角度看，是把 能转化为内能。
（2）导热性好的锅具（如铁锅）是有利于热量从炉火传导到食物的。所以，自嗨锅的内筒材料的导热性要 （好/差），外筒的导热性要 （好/差）。怎样验证外筒的导热性是好还是差？请简要说明一种可行的操作方法及判断方法。
答：
七、简答题（共6分）
21．（2024九上·武都期中）中医是中华文化的瑰宝。熬制中药汤药的做法是：将草药浸水，用陶罐（或砂锅）做容器慢慢煎熬，直至精粹溶于水成浓浓药汁治病救人。如图，在中，陶罐盖子在不断的跳动，同时空气中弥漫着浓浓的中药味道。请你用所学的物理知识解释这两个现象。
22．（2024九上·雷山月考）图甲是我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，图乙是其使用的涡轮风扇发动机。空气流过风扇后，分成两路：一路是内涵气流，在主燃烧室和燃油混合燃烧，产生的燃气经高压涡轮和喷管膨胀，产生推力，另一路是外涵气流产生推力。
（1）说明飞机获得升力的原因；
（2）任选一个涡轮风扇发动机的工作过程，写出其中包含的物理知识。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A、 光电池板是将太阳能转化为电能，故A错误；
B、 照明灯工作时，LED灯是将电能转化为光能，故B错误；
C、 利用风力发电时，机械能转化为电能 ，故C正确；
D、 蓄电池放电时，蓄电池将化学能转化为电能，故D错误；
综上选C。
【分析】能量转化：根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断，如太阳能电池是将太阳能转化为电能，风力发电为机械能转化为电能。
2．【答案】C
【知识点】动能和势能的概念；内能的概念；能量的转化或转移；能量的存在形式
【解析】【解答】A：重力势能与物体高度有关，汽车刹车时高度基本不变，动能没有转化为重力势能。
B：弹性势能与物体弹性形变有关，汽车刹车时虽有微小形变，但主要能量没有转化为弹性势能。
C：刹车时摩擦产生大量热量，使刹车片、刹车盘和轮胎的温度升高，这是机械能（动能）转化为内能的过程，即摩擦生热。
D：化学能储存在燃料、电池等物质中，汽车刹车过程不涉及化学变化，没有化学能转化。
故答案为：C。
【分析】本题考查汽车刹车过程中的能量转化分析。动能是由于物体运动而具有的能量，当汽车刹车时，速度减小，动能减小。根据能量守恒定律，减少的动能转化为其他形式的能。刹车时，刹车系统通过摩擦产生阻力，摩擦会使物体的内能增加（温度升高），这是机械能转化为内能的典型例子，即摩擦生热。本题的关键是理解刹车过程的本质是摩擦作用，而摩擦会导致内能增加。其他选项的能量形式与刹车过程不符：重力势能与高度变化相关，弹性势能与形变相关，化学能与化学反应相关。
3．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒定律
【解析】【解答】光伏电池的作用是将太阳能（太阳光能）转化为电能，因此a是电能。
蓄电池供电时，是将化学能转化为电能，因此b是电能。
路灯工作时，将电能转化为光能（同时伴随少量内能），因此c是光能。
综上，a为电能、b为电能、c为光能，A选项正确，B、C、D选项中能量形式的判断均与实际转化不符。
故答案为：A。
【分析】1、光伏电池的能量转化：太阳能（光能）→电能。
2、蓄电池的能量转化：充电时电能→化学能；放电时化学能→电能。
3、电灯（路灯）的能量转化：电能→光能（主要）+内能（次要）。
4、能量转化的规律：能量可以从一种形式转化为另一种形式，转化过程中能量的总量保持不变（能量守恒定律）。
4．【答案】B
【知识点】燃料的热值；热机；能量守恒定律
【解析】【解答】A．根据Q=qm可知，质量相同的不同燃料，热值越大，则放出的热量越多，因此火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的热值大，故A错误；
B．火箭升空过程中，外壳与空气摩擦时使有部分机械能转化成内能，因此它的温度升高，故B正确；
C．火箭发动机工作过程中将化内能转化为机械能，是热机，故C错误；
D．火箭加速升空的过程中机械能增大，而燃料释放的内能减小，但是总能量守恒，故D错误。
故选B。
【分析】A.热值是表示燃料燃烧时放热本领大小的物理量；
B.根据机械能和内能的转化判断；
C.热机将燃料的内能转化为机械能；
D.自然界的能量转化都遵循能量转化和守恒定律。
5．【答案】C
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒定律
【解析】【解答】A．能量的转化具有方向性，能源消耗后，不能恢复，则能源危机是存在的，故A错误，
B．用水库的水发电，有水能损失；再用这些电把水抽回水库，有电能损失，由于能量有损失，则发电机和抽水机不会持续运转，故B错误；
C．能量转化和转移具有方向性，则能量转化和转移后，不能逆向转化和转移，故C正确；
D．荡秋千时，秋千的摆动幅度减小，最后停下，是机械能转化为内能，机械能减少，但能量是守恒的，故D错误。
故选C。
【分析】能量在转化过程中，总量守恒，能量的转化具有方向性；能量转化时，不能自发逆向发生。
6．【答案】C
【知识点】机械能及其转化；能量的转化或转移；能量守恒定律
【解析】【解答】A．小球弹起高度越来越小，说明运动过程中机械能部分转化为内能，但是能量总量保持不变，并非能量不守恒，故A错误；
BC．在小球的运动过程中，与空气摩擦做功，有一部分机械能转化成了内能，所以小球的机械能总量会减小，故B错误，C正确；
D．能量守恒定律是普遍成立的自然规律，是没有条件的，故D错误。
故选C。
【分析】ABC.根据小球弹起后高度的变化确定机械能的变化；
D.根据对能量守恒定律的使用范围的知识判断。
7．【答案】A
【知识点】机械能及其转化；热机；能量的转化或转移
【解析】【解答】首先明确火箭发射时的能量转化：燃料燃烧（化学能转化为内能），内能再转化为火箭的机械能（动能+势能），即化学能→内能→机械能。
逐一分析选项：
A：热机的做功冲程，燃料燃烧（化学能转内能），内能推动活塞做功转化为机械能，能量转化形式为“化学能→内能→机械能”，与火箭发射的能量转化一致，该说法正确。
B：钻木取火是通过做功将机械能转化为内能，无化学能参与，与火箭的能量转化形式不同，该说法错误。
C：水力发电是将水的机械能转化为电能，与火箭的能量转化形式不同，该说法错误。
D：物体上抛过程是动能与重力势能的相互转化（机械能内部转化），无化学能、内能的参与，与火箭的能量转化形式不同，该说法错误。
故选A。
【分析】本题核心考查能量转化形式的判断，需明确不同过程的能量变化：
1.火箭发射的能量转化：燃料燃烧是化学变化（化学能→内能），内能驱动火箭运动（内能→机械能），核心是“化学能→内能→机械能”的多步转化；
2.各选项的能量转化：
热机做功冲程：与火箭一致，是“化学能→内能→机械能”；
钻木取火：机械能→内能（单一做功转化）；
水力发电：机械能→电能（能量形式直接转换）；
物体上抛：机械能内部的动能、势能相互转化（无新能量形式参与）。
常见易错点：混淆“多步能量转化”与“单一能量转化”，或忽略化学能在火箭、热机做功冲程中的初始作用。
解题关键：先明确题干过程的能量转化链条，再逐一匹配选项的能量变化形式，找到一致的转化链条。
8．【答案】C
【知识点】机械能及其转化；能量的转化或转移
【解析】【解答】A．过山车向下运动时，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故A错误；
B．水力发电，获得电能，将水的机械能转化为电能，故B错误；
C．运动员奋力蹬车时，消耗人体内的化学能，产生动能，将化学能转化为动能，故C正确；
D．汽车在刹车时，刹车片发热，通过摩擦做功，将机械能转化为内能，故D错误。
故选C。
【分析】质量一定时，速度变大，动能变大，高度减小，重力势能减小；物体间相互摩擦，机械能转化为内能；水力发电，水能转化为电能。
9．【答案】B
【知识点】能量的转化或转移；电流的热效应
【解析】【解答】题目中能量流向为：电能输入，输出机械能和内能。
A：电灯工作时，电能主要转化为光能和内能，无机械能输出，不符合该能量流向。A错误。
B：电风扇工作时，电能转化为扇叶转动的机械能，同时因电流热效应产生内能，符合“电能输入→机械能+内能输出”的流向。B正确。
C：电视机工作时，电能主要转化为光能、声能和内能，无机械能输出，不符合该能量流向。C错误。
D：电热水壶工作时，电能全部转化为内能（用于加热），无机械能输出，不符合该能量流向。D错误。
故选B。
【分析】本题核心考查用电器的能量转化形式，需明确题目中能量流向的核心是“电能转化为机械能+内能”：
1.电灯：电能→光能+内能；
2.电风扇：电能→机械能+内能；
3.电视机：电能→光能+声能+内能；
4.电热水壶：电能→内能。
只有电风扇的能量转化符合“电能输入，输出机械能和内能”的流向。
常见易错点：
混淆不同用电器的能量转化形式，误将仅产生内能（如电热水壶）或仅产生光/声能（如电灯、电视机）的用电器，判断为符合“机械能输出”的流向。
解题关键：明确每个用电器的能量输出形式，匹配“机械能+内能”的输出特征。
10．【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；热机；能量的转化或转移；能量守恒定律
【解析】【解答】A．蜡烛燃烧过程中，化学能转化为内能（热能），该选项表述正确，不符合题目要求。
B．热空气推动扇叶旋转是内能转化为机械能的过程，该选项表述正确，不符合题目要求。
C．蜡烛的化学能转化过程中，大部分转化为内能（其中部分热量散失到环境），仅有少量转化为扇叶和马的机械能，因此"全部转化"的说法错误，该选项符合题目要求。
D．根据能量守恒定律，能量在转化和转移过程中总量保持不变，该选项表述正确，不符合题目要求。
正确答案为 C。
【分析】1、能量守恒：能量在转化或者转移过程中，能量不会消失也不会凭空产生，即遵循能量守恒。
2、任何机械在使用过程，存在能量损耗，导致转化的效率不可能为100%。
3、能量转化：根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断，如蜡烛燃烧过程中，化学能转化为内能。
11．【答案】B,D
【知识点】能量的转化或转移；导体与绝缘体；分子热运动
【解析】【解答】A．金属为导体，塑料是绝缘体，故A错误；
B．垃圾在燃烧时，通过化学反应，把化学能转化为内能，故B正确；
C．环保驿站上方电子显示屏循环播放宣传语，是提醒行人注意该消息，说明光可以传递信息，故C错误；
D．闻到气味属于扩散现象，表明是气味分子无时无刻在运动，故D正确。
故选BD。
【分析】1、导体：易于传导电流的物质，金属，人体、液体；绝缘体：不容易导电的物质，橡胶、塑料、石墨；
2、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快；
3、发生化学反应，如燃烧等属于化学能转化为内能。
12．【答案】A,D
【知识点】热机的四个冲程；能量的转化或转移；大气压的综合应用；分子热运动
【解析】【解答】A．向小筒内鼓入空气时，质量和体积变大，气压增大，故A正确；
B．分子的运动肉眼无法看见，所以B错误；
C．面粉燃烧时，将化学能转化成内能，故C错误；
D．筒盖被冲起的过程，燃料燃烧产生的内能转化为筒盖的机械能，和汽油机的做功冲程能量转化情况相同，故D正确。
故选AD。
【分析】1、做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；
2、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快。
13．【答案】做功；转化；热传递
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】刮痧时用刮痧板在皮肤上摩擦，通过做功增加物体内能，该过程中能量从机械能转换为内能，属于能量的转化，将罐内的空气加热，属于热传递增加物体内能，属于内能的转移。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
14．【答案】内能；机械能
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】点燃酒精灯，酒精燃料，消耗化学能，获得内能，化学能转化为内能；蒸汽喷出推动扇叶转动，内能转化为机械能。故第1空填：内能；第2空填：机械能。
【分析】燃料燃烧，化学能转化为内能；内能对外做功，转化为机械能。
15．【答案】可再生；清洁无污染
【知识点】能源及其分类；太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】（1）根据题意可知 ， 阳光穿过透明的集热棚顶使棚内空气变热， 热空气从烟囱中上冲，带动发电机发电，因此利用的能源是太阳能，由于太阳能可以再短时间内得到补充和那个，所以是可再生能源。
（2）这种发电方式没有任何产物，而火力发电会产生大量的废气污染环境，则这种发电方式最大的优点就是清洁无污染。
【分析】（1）可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源；
（2）可从是否污染环境的角度分析。
16．【答案】（1）扩散
（2）压缩
（3）减小
【知识点】能量的转化或转移；分子热运动
【解析】【解答】（1）气体颜色变均匀，是扩撒现象，本质为分子热运动；
（2） 活塞迅速压下去， 机械能转化为内能，和压缩冲程的能量转化类似；
（3） 气体膨胀对外做功 ，内能减小。
【分析】分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快
吸气冲程特点：进气后打开，排气口关闭，活塞下移；压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能；排气冲程：进气后关闭，排气口打开，活塞上移，排除废气。
17．【答案】（1）C
（2）守恒
（3）增大
（4）ACD
【知识点】能量守恒定律；科学探索
【解析】【解答】（1）科学家观点与“功”的契合度 “功”的定义是“力与在力的方向上移动的距离的乘积”。达朗贝尔用“活力（物体受力作用而通过一定距离）”来量度能量，与“功”的概念相符，因此选C（达朗贝尔）。
（2）能量转化的守恒性分析 焦耳的实验中，机械能通过做功转化为内能，能量的总量保持不变。分析实验数据可知，能量在转化过程中既不会凭空产生，也不会凭空消失，因此能量是守恒的。
（3）做功对水内能的影响 通过重物上下运动带动叶片转动，对水做功，将机械能转化为水的内能，因此水的内能增大。
（4）科学观点的综合判断
选项A：从笛卡尔、莱布尼兹到达朗贝尔，科学家对能量的量度不断质疑和改进，说明面对前人观点要敢于质疑，正确；
选项B：时间久远的理论（如早期科学家的能量观点）为后续研究奠定了基础，并非没有科学价值，错误；
选项C：温度计的改进为热功当量的研究提供了条件，说明测量工具的发展有助于科学理论研究，正确；
选项D：能量转化和守恒定律的建立是多位科学家长期探索、不断修正的结果，说明对科学的认识是不断修正完善的过程，正确。 因此选ACD。
综上，（1）第1空：C；（2）第1空：守恒；（3）第1空：增大；（4）第1空：ACD。
【分析】本题考查能量转化与守恒的历史发展及实验分析，核心知识点如下：
“功”的概念溯源：明确“功”的定义（力×距离），对比科学家的能量量度观点，找出与“功”契合的表述。
能量守恒的实验依据：焦耳的热功当量实验证明，机械能转化为内能的过程中，能量总量不变，体现了能量守恒的本质。
做功改变内能的实质：通过对水做功，机械能转化为内能，属于能量的转化过程，且内能随做功增加而增大。
科学发展的综合认知：从科学家的观点迭代、测量工具的作用，到科学理论的完善过程，全面体现科学发展的逻辑性和渐进性。
解题关键：对“功”的概念理解易混淆，需准确把握“力”和“距离”的关联；
分析能量守恒时易忽略实验的“转化本质”，需结合焦耳实验的能量转化逻辑（机械能→内能）判断；
对科学发展观点的判断易片面，需结合材料中“工具改进、观点迭代、理论完善”等多个维度综合分析。
18．【答案】（1）时间；化学
（2）59940
（3）减小
（4）66600；44.4
【知识点】能量的转化或转移；电功的计算；焦耳定律的应用
【解析】【解答】（1）第1空，电池容量4500mA h中，mA表示电流单位，h表示时间单位，因此"容量"指电流与时间的乘积。
第2空，充电过程中电能转化为化学能，电池作为用电器消耗电能。
（2）锂电池充满电储存的电能计算公式为：
（3）充电线发热原理遵循焦耳定律：
通过增大导线横截面积减小电阻，从而降低充电过程中的发热量。
（4）第1空，两种充电器功率计算：
根据可判断后者为快充。考虑90%充电效率时：
第2空，从20%充满时：
快充所需时间：
故答案为：（1）时间；化学；（2）59940；（3）减小；（4）66600；44.4。
【分析】
（1）电池容量单位反映电流与时间的乘积关系，充电时实现电能向化学能的转化；
（2）根据W=UIt公式计算储存电能；
（3）通过增大导线截面积降低电阻，减少焦耳热效应；
（4）通过功率比较识别快充设备，考虑充电效率计算实际耗能和充电时间。
（1）[1]已知电池的容量是4500mA h，mA是电流的常用单位，h是时间的常用单位，所以“容量”是电流与通电时间的乘积。
[2]给电池充电的过程，消耗的是电能，获得的是化学能，电能向化学能转化；在这个过程中电池消耗电能，属于用电器。
（2）该锂电池充满电后能储存的电能
（3）充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；充电线尽可能做得粗一些，目的是增大充电线的横截面积，在其他条件一定时，减小电阻，在电流和通电时间一定时，使充电过程中产生的热量少一些。
（4）[1]两个充电器的充电功率分别为，
由可知，第二个充电器为快速充电器；充满电时储存的电能，假设充电效率为90%，充电器将上述电池从零到完全充满消耗的电能为
[2]将上述电池从20%充满，储存的电能W储 =(1-20%)W储=80%×59940=47952J
充电器消耗的电能为能
选用快速充电器将电池从20%充满需要的时间
19．【答案】（1）超重；科学进食/适度锻炼等（答案合理即可）
（2）4.2；内；6000
【知识点】比热容的定义及其计算公式；能量的转化或转移；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）根据公式可知身体质量指数为，属于超重，则该男子要适当锻炼；
（2） 1g水温度升高1℃所需的热量 Q=cmΔt= ，人体维持体温的能量，是实物的化学能转换为内能，200kg的能量Q=cmΔt= ，根据W=Pt计算可知t=，所以需要劫持运动6000s。
【分析】热量的计算：公式为Q=cmΔt，功率的计算W=Pt。
20．【答案】（1）化学
（2）好；差；加热时用手触摸外筒，若温度较低，说明其导热性差
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】(1)能量转化：发热包(生石灰)与水发生化学反应释放热量，是化学能转化为内能。
(2)导热性分析：内筒需将热量传递给食物，导热性要好；外筒需减少热量散失，导热性要差。验证外筒导热性的方法：加热时用手触摸外筒，若温度较低，说明其导热性差(或用温度计测量外管温度，加热过程中温度变化小，说明导热性差)。
【分析】解题核心是理解化学反应的能量转化(化学能一内能)，结合“导热性与热量传递/散失的关系分析材料特性，并设计实验验证导热性，体现对热学基本概念和实际应用场景的综合理解能力。
（1）发热包与水反应，释放大量的热，这描述的是一个化学反应过程。在此过程中，物质内部储存的化学能通过反应转化为了使水温升高的内能。
（2）[1]内筒的作用是将发热包产生的热量迅速传递给里面的食物和水，为了让食物尽快被加热，内筒材料需要具备良好的导热性能。
[2]外筒的作用是保温和防止烫伤，为了减少热量向外散失，同时保证使用安全，外筒材料需要具备较差的导热性能，即良好的绝热性。
[3]验证方法是：在自嗨锅加热时，用手触摸外筒的外壁，通过手感来判断其导热性。如果外壁不烫手或只是温热，说明热量很难从内部传递到外壁，证明其导热性差；反之，如果感觉很烫，则说明其导热性好。
21．【答案】解：熬药时，陶罐内的水受热汽化成水蒸气，水蒸气具有内能。水蒸气对盖子做功，将自身的内能转化为盖子的机械能，推动盖子跳动，体现了内能与机械能的相互转化（做功可以改变物体的内能）。中药分子在不停地做无规则运动，逐渐扩散到空气中，属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。
【知识点】能量的转化或转移；分子热运动
【解析】【解答】熬药时，陶罐内的水受热汽化成水蒸气，水蒸气具有内能。水蒸气对盖子做功，将自身的内能转化为盖子的机械能，推动盖子跳动，体现了内能与机械能的相互转化（做功可以改变物体的内能）。中药分子在不停地做无规则运动，逐渐扩散到空气中，属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。 故答案为：在熬制中药过程中，陶罐内的气体对盖子做功，内能转化为盖子的机械能，所以盖子会不断的跳动；空气中弥漫着浓浓的中药味道，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
【分析】1、对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功，内能减少，内能与机械能可相互转化。
2、一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，扩散现象是分子无规则运动的宏观表现，温度越高，分子运动越剧烈。
22．【答案】（1）飞机机翼设计为上凸下平，空气流速在上方更快，所以压强更小，使得飞机获得上升的升力；
（2）涡轮风扇发动机的 内涵气流 ，将燃料化学能转化为空气的内能，空气膨胀产生推力，将内能转化为机械能。
【知识点】能量的转化或转移；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】飞机机翼设计为上凸下平，空气流速在上方更快，所以压强更小，使得飞机获得上升的升力；
涡轮风扇发动机的 内涵气流 ，将燃料化学能转化为空气的内能，空气膨胀产生推力，将内能转化为机械能。
【分析】1、压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力
2、燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为空气的内能，空气膨胀产生推力，将内能转化为机械能。
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