18.3能量转化的基本规律 同步练习（含答案）2025-2026学年苏科版物理九年级下册

18.3能量转化的基本规律
1.在各种形式的能量相互转化过程中，下列说法中正确的是 ( )
A.机械能一定守恒
B.每种形式的能量都是守恒的
C.各种形式的能的总量守恒
D.只有机械能转化为内能才守恒
2.(2025·苏州中考)关于能量的转化和转移，下列说法不正确的是( )
A.金属汤勺放在热汤中，温度升高，内能减小
B.核电站利用核裂变释放的能量来发电
C.汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能
D.能量的转移和转化具有方向性，需要节约能源
3.现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光.则这款鞋发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是 ( )
A.机械能转化为电能，再转化为光能
B.电能转化为机械能，再转化为光能
C.机械能转化为光能，再转化为电能
D.光能转化为机械能，再转化为电能
4.(2025·山东中考)2025年1月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行.在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能，说明能量的转化具有 性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持 .
5.为了节能环保，有人提出如图所示的装置：通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作.请你判断该设计方案是 (填“可行”或“不可行”)的，你判断的理由： .
6.(2025·福建中考)抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”，用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，如图.关于抽水蓄能电站，下列说法正确的 是( )
A.用电低谷时，以电能的形式储能
B.用电高峰时，机械能转化为电能
C.选址时，上下水库的高度差要小
D.存储的能量可以全部转化为电能
7.动态制动是现代车辆采用的一种重要制动方式.动态制动器主要由动态制动电阻和继电器等组成，在故障、急停、电源断开时继电器将制动电阻接入，通过电阻耗能起到一定的制动作用.其中，制动电阻在耗能时，所发生的能量转化是( )
A.机械能转化为内能 B.机械能流失到空中
C.电能转化为内能 D.机械能转化为电能
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.做好后小华将它从不太陡的斜面滚到水平面.下列说法正确的是( )
A.罐子从斜面滚下，重力势能只转化为动能
B.罐子从斜面滚下的过程中，只有动能和势能的相互转化
C.因为能量之间可以相互转化，所以罐子滚下后可能再次往斜面上滚
D.当罐子速度为零时，橡皮筋的弹性势能达到最大
9.如图是 13 世纪法国亨内考设计的“魔轮”，轮子边缘上通过可以自由转动的铰链等距安装了12个相同的活动短杆，杆端分别套上一个相同重球，他认为由于右侧重球距离转轴较远，也即重力的 较大，转轮会沿顺时针方向越转越快，其实根据 的原理，不需要精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的.
10.(2025·泰州泰兴市一模)将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示，小球在运动过程中经过A、B两点，在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示,若A、B 两点为图甲中“①、②、③”点中的某两点，则B 点可能是其中的 (填“①”“②”或“③”)点;整个能量转化的过程中，能的总量 (填“守恒”或“不守恒”).
11.(2024·扬州中考)阅读短文，回答问题.
2024 年 4 月30 日,全球最大压缩空气储能项目并网发电，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑.
该项目工作原理如图所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中(地下盐层中的洞穴)；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电.
该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆瓦.每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求.每年可节约标准煤约1.9×10 kg,减少二氧化碳排放约 可连续放电6小时，使用期长达40年.
(1)该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为 能，再通过空气压缩机转化为 能.
(2)换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置，常温高压空气在“换热器2”处 热.
(3)该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放 J的能量.(标准煤热值为2.9×10 J/ kg)
(4)该项目的能量转换效率为 %.该项目每年 发电 6 亿度，则消耗 亿度用电低谷时段电网的多余电能.(后一空计算结果保留1位小数)
(5)从工程建设角度，要增加项目储存的能量，请提出一条建议： .
1. C 2. A
3. A解析：穿上鞋走路时，具有机械能，鞋会发光，具有光能；站着不动时就不会发光.根据题意可知，该鞋的工作原理是电磁感应现象，先是机械能转化为电能，电能又转化为光能.
4.方向 不变 解析：在核聚变中，核能可转化为内能，但内能无法自发地转化为核能，这体现了能量转化具有方向性，即能量的转化和转移是有特定方向的，不能随意反向进行.根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，在能量的转化和转移过程中，能量的总量始终保持不变.
5.不可行 违背了能量守恒定律
解析：该设计方案是不可行的，因为抽水器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，内能不可能再被此系统回收利用，即机械能会逐渐减少，根据能量守恒定律，最后会停止工作，该设计方案违背了能量守恒定律.
6. B 7. C
8. C解析：AB.罐子从不太陡的斜面上滚下，罐子的高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，同时橡皮筋发生弹性形变，弹性势能变大，在运动过程中，由于存在摩擦力，一部分机械能会转化为内能，即重力势能转化为动能、弹性势能、内能，故AB错误；C.罐子滚下后，由于橡皮筋具有弹性势能，橡皮筋的弹性势能会转化为罐子的动能，使得罐子沿斜面向上运动，所以可能再次往斜面上滚，故C正确；D.罐子在最高点时速度为零，弹性势能最小，故D 错误.故选 C.
9.力臂 能量守恒 解析：整个轮子可以看成是多根杠杆，转轴是杠杆的支点，对右侧重球来说，重力竖直向下，此时，重球重心到转轴的距离即为重力的力臂，重球距离转轴较远时，重力的力臂也就较大.能量守恒定律告诉我们能量不会凭空消失也不会凭空产生，只会从一种形式转化成其他形式或者从一个物体转移到其他物体，所以在没有能量输入的情况下，转轮的动能是不可能增大的，所以这一设想是不能实现的.
10.① 守恒 解析:B点的动能为300 J,占总能量的60%,总的机械能 B点重力势能为 500 J×40%=200 J,A 点重力势能为200 J,占总能量的60%,那么A 点的总机械能 A、B两点的重力势能相等，则它们高度相同，B点的机械能比A 点的机械能更大，故B点可能是①点.自然界的能量不会变多，也不会
变少，能量总是从一个物体转移到另一个物体，或者从一种能量转化成另一种能量，在能量转移和转化的过程中能的总量是守恒的，故题中情形能量转化过程中，能的总量是守恒的.
11.(1)机械 内 (2)吸 (3)5.51×10 (4)728.3
(5)增大地下盐穴的体积
解析：(1)电动机工作时，扇叶转动带动空气流动，将电能转化为空气的机械能；空气压缩机压缩空气时，通过做功的方式增大了空气的内能，将机械能转化为内能.
(2)常温高压空气在“换热器2”处吸收热量，使气体的温度升高，压强依然很大，为下一步释放能量做准备.
(3)每年可节约标准煤约 故每年节约的标准煤可释放的热量为
(4)该项目的能量转换效率为
该项目每年发电6亿度，则消耗用电低谷时段电网的多余电能为
亿度.
(5)地下盐穴的体积越大，可储存的能量越大.故增大地下盐穴的体积，可以增大内能的转化量，从而增加项目储存的能量.