沪科版九年级物理 20.1能量的转化与守恒 同步测试（含解析）

2018-2019学年沪科版九年级物理 20.1能量的转化与守恒 同步测试
一、单选题
1.关于能量与能源，下列说法错误的是（　　）
A.?能量的转化、能量的转移，都是有方向性的B.?人类在使用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响C.?化石能源、水能、核能，都属于不可再生能源D.?可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向
2.下列对能量转化的描述不正确的是（?? ）
A.?蓄电池充电：电能→化学能????????????????????????????????B.?发电机发电：电能→机械能C.?人骑自行车：化学能→机械能?????????????????????????????D.?内燃机工作：化学能→内能→机械能
3.有一种叫做“压电陶瓷”的电子元件，当对它挤压或拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，这种现象称为压电效应．一种燃气打火机，就是应用了该元件的压电效应制成的．只要用大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷片就会产生10kV～20kV的高压，形成火花放电，从而点燃可燃气体．在上述过程中，压电陶瓷片完成的能量转化是（）
A.?化学能转化为电能???????????B.?内能转化为电能???????????C.?光能转化为内能???????????D.?机械能转化为电能
4.上紧发条的玩具车在水平面上跑动时（? ）
A.?动能转化为弹性势能???????????????????????????????????????????B.?弹性势能转化为动能C.?重力势能转化为动能???????????????????????????????????????????D.?动能转化为重力势能
5.下列实例中，属于内能转化为机械能的是 (???? )
A.?煤炭的燃烧????????B.?锯铁管时锯条发热????????C.?放烟火时，礼花腾空而起????????D.?植物进行的光合作用
6.用打桩机打桩，打桩锤从5m高处自由下落时，锤与桩因冲击力作用表面温度升高，这说明（?? ）
A.?机械能守恒??????????????????????????B.?动能守恒??????????????????????????C.?势能守恒??????????????????????????D.?能量守恒
7.下列关于能量转化和守恒的说法或理解，正确的是（　　）
A.?自然界中能量的形式是多种多样的，所有形式的能量全部都能被人类利用B.?根据能量转化和守恒定律，不同能量可以相互转化，无需担心地球能量不足C.?原子核能所释放的能量称为核能；可控制地进行核反应的装置称为核反应堆D.?汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来再作为车行驶的动力
8.如图1所示的用电器中，工作时将电能转化为机械能的是（　　）
A.?电烙铁??B.?电风扇
C.?电熨斗??????????D.?? 电水壶
9.下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是（?? ）
A.?水轮机带动发电机发电——电能转化为机械能??????????B.?燃料燃烧——化学能转化为内能C.?汽油机的做功冲程———机械能转化为内能??????????D.?给蓄电池充电——化学能转化为电能
10.下列说法正确的是（　　）
A.?直接利用内能来加热物体，实际上是内能的转移B.?直接利用内能来加热物体，实际上是内能的转化C.?利用内能来做功，实际上是内能的转移D.?利用内能来做功，物体的内能会增加
二、填空题
11.如图所示，用纸做成的小叶轮，燃烧燃料加热试管使水沸腾，会发小叶轮转起来了，在这个实验中，燃料的________?能转化为内能水沸腾变成水蒸气后，水蒸气驱动叶轮转动，内能转化成小叶轮的________?能．
12.如图所示是太阳能LED照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二极管，通过电流能够发光，可以把电能直接转化成________?能。太阳能是________?能源（填“一次”或“二次”）、清洁无污染。
13.在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是________?，燃料燃烧时的能量转化是________?
14.如图所示，蹦床运动员在下落过程中将________能转化为________能，运动员与蹦床接触后，蹦床发生形变，运动员的________能转化为蹦床的________能.
15.汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为地面、空气的________能，这些能量不能自动地用来再次开动汽车，这说明能量的转化、转移具有________．
三、解答题
16.大家想一想，生活中哪些场合常听到“能量”一词？能量简称能，在日常生活中有很多应用，并且它有很多不同的形式，你知道哪些具体形式的能量？
四、实验探究题
17.如图所示，在试管内装些水，用软木塞住，加热使水沸腾．
（1）水沸腾后会出现的现象是________?．这个过程中，燃料的化学能转化为水的内能，又通过做功，把内能转化为软木塞的________??能．
（2）观察实验装置发现试管外面装有金属网，这个金属网的作用是?________?
五、综合题
18.“全国大众创业、万众创新活动周”（即双创周）于2015年10月19日启动，“智慧、智能”是其主旋律．深圳分会场展出的既有高科技的无人机，智能机器人等，也有服务于生活的节能环保、新能源方面的最新产品与技术．
（1）在提倡低碳环保的今天，我市有些公路两旁设置了如图1所示的太阳能路灯，将白天获得的能量存储在蓄电池中，供晚上LED（发光二极管简称 LED）把电能直接转化为光能．LED发光元件由几个发光二极管并联组成．①请你仿照以下例子，另写出整个路灯装置在工作中的两个能量转化．
序号
工作过程
能的转化
示例
路灯发光
电能转化为光能
1
　
　
2
　
　
②使用这个路灯装置的好处．（写出两点）a　 ， b　　 ．
（2）无人系统展是本届“双创周”最大的亮点之一．这是国内最大规模的涵盖无人机、无人车辆、无人船舶等无人操作系统的展览．深圳市是全国在无人机的研发、生产、应用等方面走在前列的城市．此次展出的有高科技的油电混合精英﹣﹣ATUAV多旋翼飞行器，大疆无人机（如图2），也有用于生活的扫地机器人（如图3）等．大疆精灵Phantom系列有4根桨叶，一只手可以拿起．看似轻巧的航拍无人机，融合了飞行控制系统、数字图象传输系统（将影像实时传输到智能手机、平板电脑、PC等地面工作站）、陀螺稳定云台系统（大疆自主研发专利，即使无人机不断晃动，也可以保证下方摄像机拍摄影像的平滑）、飞行平台（如机身采用何种材料）等多个系统．此款飞行器底部有金属散热板和小风扇，这是因为传图的工作热量非常大，需要及时散热，避免机身受损．扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电等诸多智能功能，它的工作原理是通过电动机转动使内部气体流速增大，压强小，从而使杂物进入吸尘器；扫地机器人在工作时，若电量不足，会自动返回充电．请从上文中找出四点无人机及扫地机器人用到的物理知识．示例：扫地机器人主动躲避障碍物靠的是自身发射超声波．________?________?________?________??________?
19.阅读以下材料，回答相关问题． 高速铁路（简称高铁），是指通过改造原有线路，使营运速率达到不小于200km/h，或者专门修建新的“高速新线”，使营运速率达到至少250km/h的铁路系统．高铁列车具有速度快、安全性好、正点率高、舒适方便、能耗较低等特点，是我国重点发展的交通工具．高铁列车比普通列车快，主要进行了两方面的改进．第一，改进路轨，提高平整程度．普通铁路的钢轨，几十米就有个接口，列车的车轮滚过钢轨连接处时，车轮和车厢上下震动，列车行驶很不平稳，速度不能提高，否则震动加剧会造成翻车事故．而高铁在修路时，采取多种措施减少了钢轨上很多接口，车轮滚动平稳，列车行驶告别了“哐当哐当”的震动，列车平稳前进，大大提高了速度．第二，改进列车．普通列车开动，首先是车头开动，拉动第一节车厢运动后，才能带动第二节及后面车厢运动，整个列车开动是一节一节车厢带动起来的，需要较长时间，也无法实现列车的高速运行．而高铁动车组不只是车头装有牵引电动机，每个车厢都有牵引电动机，使每节列车的车轮都有动力．这样动车组前进，就像赛龙舟每个人都奋力划桨，车轮一致运转，列车就很快提速，并可保持高速运行．
（1）高铁列车与普通列车相比，具有________优点．（请写出两条即可）
（2）高铁列车在高速前进过程中还能保持平稳，这是由于________．
（3）高铁列车运行时，是将________能转化为机械能．
（4）京津城铁属于“高速新线”，其全长为120km，则乘坐高铁列车从北京到天津全程需要的时间约为________?min．

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【解答】解：A、能量的转化、能量的转移，都是有方向性的，故A正确；B、人类在使用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响，故B正确；C、化石能源、核能属于不可再生能源，水能属于可再生能源，故C错误；D、从目前的能源危机来看，可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向，故D正确．故选C．【分析】（1）能量可以从某一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变，能量转化具有方向性；（2）从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源．化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源．可再生能源清洁、对环境污染小，可以保证不会严重影响环境．
2.【答案】B
【解析】【解答】解：A、给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来，故正确但不符合题意； B、发电机工作：机械能转化为电能，故不正确但符合题意；C、人骑自行车：化学能→机械能：化学能转化成机械能，故正确但不符合题意；D、内燃机工作时，燃料的化学能转化为内能，内能转化为机械能，故正确但不符合题意；故选B．【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量．
3.【答案】D
【解析】【解答】由题，只要用大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷片就会产生10kV～20kV的高压，形成火花放电，因此压电陶瓷片完成的能量转化是将机械能转化为电能。故答案为：D。【分析】根据消耗的是机械能，最终得到的是电能分析得出答案。
4.【答案】B
【解析】【解答】（1）上紧发条的玩具车，此时的弹性形变最大，弹性势能最大，车开始跑动弹性形变减小，弹性势能减小．（2）玩具车从静止到跑动，质量不变，速度增大，动能增大．所以对于上紧发条的玩具车而言是弹性势能转化为动能．故选B．
5.【答案】C
【解析】【分析】A．煤炭的燃烧，化学能转化为内能；B.锯铁管时锯条发热，机械能转化为内能；C．放烟火时，礼花腾空而起，内能转化为机械能； D．植物进行的光合作用，太阳能转化为化学能，选C。【点评】解决本题的关键是熟知各种能量的转化，难度不大。
6.【答案】D
【解析】【解答】解：打桩时，锤和桩温度升高说明有内能产生，而锤的机械能减小，故发生了机械能和内能的转化，故只能说明是能量守恒．而单独分析动能、势能、机械能时均不守恒． 故选D．【分析】打桩锤从高处落下时，重力势能变成动能，在与桩撞击后动能减小，即机械能减小，但温度升高故可判机械能不守恒、动能也不守恒，而热量产生，故可判断．
7.【答案】C
【解析】【解答】解：A、自然界中能量的形式是多种多样的，但并不是所有形式的能量都都能被人类利用，故A错误；B、虽然自然界中能量是守恒的，不同能量可以相互转化，但能量的转化具有方向性，很多能量一旦消耗，将无法被人类所利用，故B错误；C、原子核能所释放的能量称为核能，可控制地进行核反应的装置称为核反应堆，故C正确；D、汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能无法收集起来再作为车行驶的动力，故D错误．故选C．【分析】能量既不会消灭也不会创生，它只会从一种形式转化成另一种形式或者从一个物体转移到另一个物体，在能的转化或转移的过程中，能的总量保持不变．结合具体的实例可逐一做出判断．
8.【答案】B
【解析】【解答】解：A、电烙铁是把电能转化为内能的装置；不符合题意．B、电风扇是把电能转化为机械能的装置；符合题意．C、电熨斗是把电能转化为内能的装置；不符合题意．D、电水壶是把电能转化为内能的装置；不符合题意．故选B．【分析】电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程，用电器消耗了电能，获得了其它形式的能量，就是一个电流做功的过程．
9.【答案】B
【解析】【解答】水轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能，A不符合题意；燃料燃烧都是将化学能转化为内能，B符合题意；汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，C不符合题意；给蓄电池充电时，把电能转化成化学能储存在电池里，D不符合题意.故答案为：B.【分析】能量有多种，但它们之间可以相互转化，本题考查了学生掌握能量转化的一些实例.
10.【答案】A
【解析】【解答】解：我们可以利用内能：一是加热物体，将内能转移到被加热物体，实质是能量的转移，故A正确、B错；二是做功，消耗内能，转化为其它形式的能，物体的内能将减小，例如，水蒸气膨胀做功，将内能转化为机械能，水蒸气的内能减小，故CD都错．故选A．【分析】内能的利用主要有两方面，即做功和加热物体，做功实质是能量的转化，将内能转化为其它形式的能；加热物体实质是能量的转移，将内能转移到被加热物体．　
二、填空题
11.【答案】化学；机械
【解析】【解答】解：给试管中的水加热，燃料燃烧的过程是化学能转化为内能，这种内能传递给水，水沸腾汽化为水蒸气，高温的水蒸气可以驱动叶轮转动，水蒸气自身的温度会降低，内能会减少，转化成了叶轮的机械能．故答案为：化学；机械．【分析】（1）燃料的燃烧过程是化学变化，燃料的化学能转化为内能；（2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递．
12.【答案】光能；一次
【解析】【解答】LED是一种发光二极管，通过电流时直接能够发光，即把电能直接转化成光能；太阳能是直接来自于及阳进行利用，是一次能源。【分析】在当今提倡节能环保的背景下，对于LED灯出现的相关题目类型近年来很多，应能用相关知识进行答题，知道其是一种节能环保的照明产品；并且知道太阳能是一次能源。
13.【答案】压缩；化学能转化为内能　
【解析】【解答】解：（1）单缸汽油机工作的四个冲程中，吸气冲程、排气冲程没有能量转化；压缩冲程将机械能转化为内能；而做功冲程中高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能．（2）燃料具有化学能，燃烧时，化学能转化为内能．故答案为：压缩；化学能转化为内能．【分析】（1）在内燃机的四个冲程中做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；压缩冲程压缩气体的过程中，将机械能转换为内能．（2）燃料燃烧，将燃料的化学能转化为内能，供人们使用．
14.【答案】重力势；动；动；弹性势
【解析】【解答】蹦床运动员在下落过程中将重力势能转化为动能，运动员与蹦床接触后，蹦床发生形变，运动员的动能转化为蹦床的弹性势能.【分析】1、重力势能与物体的质量和所处位置的高度有关，动能与物体的质量和运动速度的快慢有关，由蹦床运动员在下落过程中质量不变，而高度下降，速度加快，可判定下落过程中将重力势能转化为动能，2、弹性势能与弹性形变的程度大小有关，运动员与蹦床接触后，蹦床发生形变程度越来越大，而运动员的速度越来越小，可判定运动员的动能转化为蹦床的弹性势能.
15.【答案】内；方向性
【解析】【解答】解：汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为地面、空气的内能，这些能量会散发到周围的环境中，无法再回收利用； 摩擦生热时内能以热量的形式散发掉，所以能量转化和转移具有方向性，这些内能不能自动地再次开动汽车．故答案为：内；方向性．【分析】汽车刹车时，机械能会转化为内能，这些能量无法再转化利用．是因为能量转化和转移有方向性，如：热传递时内能从高温物体转移向低温物体的；植物生长的过程中，总是按照生根、开花、结果这样的方向进行的，而不可能相反，否则会引起其他能量的变化，消耗别的能量．
三、解答题
16.【答案】解：在生活中经常听到：这个人能量大得很！原子弹的能量真大！等等．我知道热能、太阳能、动能、势能、电能、原子能等．
【解析】【分析】回忆生活中所说的“能量”，了解它们的不同含义，初步区分物理学中的“能量”跟生活中的“能量”的不同，并了解不同形式的能量，为学习本课打下基础．
四、实验探究题
17.【答案】（1）软木塞被冲出；机械（2）防止试管破裂伤人
【解析】【解答】解：（1）在实验中，水沸腾一会儿后，会看到软木塞被冲出来．这个过程中，燃料的化学能转化为内能，水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能．（2）试管外面装有金属网是防止试管破裂伤人．故答案为：（1）软木塞被冲出；机械；（2）防止试管破裂伤人．【分析】做功可以改变物体的内能：对物体做功，物体的内能增加，物体对外做功内能会减少，转化为机械能．同时提醒学生注意人身安全．
五、综合题
18.【答案】（1）①见下表；
序号
工作过程
能的转化
示例
路灯发光
电能转化为光能
1
太阳能电池板
光能转化为电能
2
蓄电池充电
电能转化为化学能
②a节省能源；b绿色环保，无污染等（合理即可）（2）无人机拍摄图象传输靠电磁波传输回地面；无人机底部安装散热板是因为电流有热效应；无人系统中的电动机依靠的是磁场对通电导体有力的作用；；扫地机自动充电时将电能转化为化学能；；扫地机器人工作时将电能转化为机械能．（合理即可）
【解析】【解答】（1）①路灯工作时，太阳能电池板，将光能转化为电能；给蓄电池充电时，电能转化为化学能；②根据这种路灯的特点可知，其主要的优点包括：a节省能源；b绿色环保，无污染等（合理即可）．【分析】（1）根据路灯装置在工作时消耗的能量和获得的能量可判断其能量转化情况；同时可结合其特点找出其主要的优点是什么；（2）结合材料中对无人机及扫地机器人的介绍，找出其中涉及的物理知识并加以解释即可．
19.【答案】（1）速度快、安全性好（2）减少了钢轨上很多接口（3）电（4）28.8
【解析】【解答】解：（1）通过分析材料可知，高铁列车与普通列车相比，具有速度快、安全性好、正点率高、舒适方便、能耗较低等优点；（2）高铁列车改进路轨，提高平整程度，采取多种措施减少了钢轨上很多接口，车轮滚动平稳；（3）高铁动车组装有牵引电动机，铁列车运行时，是将电能转化为机械能；（4）已知s=120km，v=2500km/h，根据公式v= 得， 全程所需时间t= = =0.48h=28.8min．故答案为：（1）速度快、安全性好；（2）减少了钢轨上很多接口；（3）电；（4）28.8．【分析】（1）（2）（3）认真分析材料，找出高铁列车与普通列车相比具有的优点；高铁列车在高速前进过程中还能保持平稳的原因；高铁列车运行时能量的转化．（4）已知京津城铁属于“高速新线”全长和列车行驶的速度，根据公式t= 可求全程时间．