3.8 能量的转化与守恒 同步练习（解析版）

九年级上册3.8 能量的转化与守恒
一、基础题（共6题；共12分）
1.根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（ ??）
A.?随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的B.?两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面C.?电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去D.?出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动21世纪21世纪教育网有21教育网
2.有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是(?? )
A.?能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化?????????B.?能量守恒定律只适用能量转化过程C.?“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律????? D.?根据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变
3.“永动机”至今没有创造成功，其原因是(?? )
A.?科学技术还不够先进???????????????????????????????????????????B.?机器不能对外输出能量C.?违背了能量守恒定律???????????????????????????????????????????D.?机器只能转移能量，不能转化能量
4.2018年12月8日我国嫦娥4号月球探测器在西昌成功发射，经历了地月转移、近月制动、环月飞行、动力下降，最终在2019年1月3日实现了人类首次月球背面软着陆。右图是嫦娥4号发射时的壮观场景，其能量转化正确的是（?? ） 21教育网2·1·c·n·j·y
A.?? 内能→化学能→机械能????????????????????????????????????B.?化学能→内能→机械能C.?化学能→内能→重力势能???????????????????????????????????D.?内能→化学能→重力势能2·1·c·n·j·y
5.把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部（如图所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加。下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是（　　）
A.?是由水的内能转化来的???????????????????????????????????????B.?是由水的重力势能转化来的C.?是由乒乓球的内能转化来的????????????????????????????????D.?是由乒乓球的化学能转化来的
6.用打桩机打桩，打桩锤从5m高处自由落下时，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.?热能守恒??????????????????????????D.?能量守恒
二、中档题（共8题；共21分）
7.下列关于能量转化、转移现象的说法中，错误的是（?? ）
A.?暖瓶塞被热气弹开，内能转化为机械能???????????????B.?给电池充电，化学能转化为电能C.?电饭锅工作，电能转化为内能????????????????????????????? D.?用热水袋取暖，内能发生了转移
8.某太空站的能量转化示意图如下图，下列有关说法错误的是（??? ）
A.?光电转换器中光能转化为电能?????????????????????????????B.?水电解系统中化学能转化为电能C.?在能量转化中水可以被循环利用?????????????????????????D.?燃料电池系统可将化学能转化为电能
9.下列关于能量的转化和守恒的说法，正确的是（?? ）
A.?因为能量是守恒的，所以不存在能源危机B.?人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生C.?任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳D.?轻绳一端固定在天花板上，另一端连接一重物在竖直面内来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程中的能量不守恒21·cn·jy·com21cnjy.com
10.如图所示，是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花，花盆表面的太阳能电板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。下列有关该小花摆动过程中能量转化的描述正确的是（?? ）
A.?叶片将光能转化为化学能进行储存B.?电流驱动电动机过程，电流做的功大于小花摆动的机械能C.?太阳能电板将太阳能转化为化学能再转化为电能D.?小花左右摆动过程中，机械能守恒21·世纪*教育网21·世纪*教育网
11.在学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中不正确的是（?? ）www-2-1-cnjy-com21世纪教育网版权所有
A.?做功可以改变物体的内能B.?热传递改变物体内能是不同形式的能量的互相转化C.?在一定条件下各种形式的能量可以相互转化D.?能量在转移和转化的过程中总会有损耗，但能量的总量总保持不变2-1-c-n-j-y2-1-c-n-j-y
12.高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，这是由于物体的重力势能与________有关，下落过程是将重力势能转化为________，对路面行人形成安全隐患；利用能量转化可以造福人类，如热机是将________能转化为________能，干电池是将化学能量转化为________能，白炽灯工作时将电能转化为________能和________能． 21*cnjy*com21*cnjy*com
13.??（1）伽利略认为，如果图示中的斜面是光滑的，那么当小球从左侧某一高度向下运动时，无论右侧斜面坡度如何，小球都会沿斜面上升到相同的高度，这是因为小球在这一运动过程中，能的总量是________的。
（2）众所周知，内能会从温度高的物体转移到温度低的物体，但不可能自动地从温度低的物体转移到温度高的物体；由于摩擦总会有一些机械能转化为内能散失到空气中，但散失到空气中的内能却不可能自动地再转化为机械能，这是因为能量的转化或转移具有________。 【来源：21cnj*y.co*m】
14.? 2019年衢江抽水蓄能电站开建，其工作原理如图，用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。【出处：21教育名师】
（1）蓄能时，水被抽到上水库，此过程是将________能转化为水的机械能。
（2）抽水蓄能电站选址衢江黄坛口，不仅因当地水资源丰富，同时还考虑到当地地势较陡，这样建成的电站上、下水库的高度差比较________?，有利于蓄能与发电。 【版权所有：21教育】21·cn·jy·com
三、拓展题（共1题；共2分）
15.某同学观察到气象站每日放飞探空气球，如图甲，气球下吊有测量仪器，气球和仪器一起匀速上升，他认为它们的机械能增加了，增加的机械能是什么能量转化来的呢？ 21教育名师原创作品
（1）首先排除了气球增加的机械能是由空气的内能转化而来，理由是________。
（2）那么增加的机械能究竟是什么能量转化而来的呢？老师做了以下实验：先把木块压入水中，当撤去压力时，木块上浮。木块升高了，同时会有一部分水下去填补木块原来占据的位置，当木块最终漂浮后，水面有所下降。气球在空气中的上升和木块在水中的上浮原理是相同的，从能量转化和守恒角度分析该同学提出的问题________。 21*cnjy*com【来源：21cnj*y.co*m】

答案解析部分
一、基础题
1.【答案】 B
【解析】能量既不能凭空产生也不能凭空消失。能量可以发生转移和转化，但在转移或转化的过程中，能的总量保持不变。 【解答】A、由能的转化和守恒定律可知，能量既不能凭空产生也不能凭空消失。永动机不符合能量守恒定律，是不可能制成的，A不合题意； B、两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下时，重力势能转化为动能，冲上右斜面时动能又可以转化为重力势能，可能实现，B符合题意； C、水的沸腾需要不断吸热，电水壶断电后，没有电能转化为内能，不能为水提供热量，所以水不会一直沸腾，C不合题意； D、出枪膛的子弹射穿木板时，子弹的动能要转化为木板的动能和内能，速度会变小，D不合题意。 故答案为：B。【来源：21·世纪·教育·网】
2.【答案】 D
【解析】能量转化和守恒定律：能量不会创生，也不会消灭，它只能从一种形式转化为另一种形势，或从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，据此解答。 【解答】A.能量守恒定律适用于一切能量的相互转化，故A错误； B.能量守恒定律适用于能量转化和转移过程，故B错误； C.“摩擦生热”并不是创造了热，而是机械能转化为热能，故C错误； D.根据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变，故D正确。 故选D。【出处：21教育名师】
3.【答案】 C
【解析】任何一台机械，在它运转的工程中都要克服摩擦，因此能量总是有损耗的；在没有能量补充的条件下，它不可能永远工作。 【解答】无论科学技术有多么先进，使用机械就要克服摩擦消耗能量，因此“永动机”不可能出现，原因在于它违背了能量守恒定律。 故选C。【版权所有：21教育】
4.【答案】 B
【解析】嫦娥四号靠运载火箭的携带离开地球，而运载火箭燃烧液氢和液氧，主要从燃料燃烧、腾空飞行两个方面描述能量转化即可。 【解答】运载火箭燃烧燃料，将燃料的化学能转化为内能，然后再将内能转化为火箭的机械能，故B正确。 故选B。21教育名师原创作品
5.【答案】 B
【解析】解决此题的关键是知道乒乓球上升的过程中，水的重心不断降低。重力势能的大小与物体的质量和高度有关系，动能与物体的质量和速度有关。21*cnjy*com
【解答】松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，水的重心不断降低，重力势能不断减小，重力势能转化为乒乓球的机械能，故乒乓球的机械能不断增加。
故选B
6.【答案】 D
【解析】【解答】用打桩机打桩，打桩锤从5m高处自由落下时，重力势能转化为动能，锤与桩因冲击力作用表面温度升高，动能又转化为内能，即：机械能转化为内能，机械能减小，内能增加，但总能量守恒。故选D
在只有动能和势能之间的转化时，机械能守恒；在只有内能的转移时，内能守恒；但在任何情况下，自然界中的总能量都是守恒的．
二、中档题
7.【答案】 B
【解析】【解答】A．暖瓶塞被热气弹开，是热气对瓶塞做功的过程，热气的内能转化为瓶塞的机械能，该选项说法正确；B．给电池充电，电池相当于用电器，消耗电能，转化为化学能储存，该选项说法错误；C．电饭锅工作，利用了电流的热效应，将电能转化为内能，该选项说法正确；D．用热水袋取暖，是热传递现象，内能发生了转移，该选项说法正确；故选B。www-2-1-cnjy-com
判断能量的转化时，看什么能量减少了，什么能量增加了，对一些常见现象，其能量形式的变化我们应该熟记。21cnjy.com
8.【答案】 B
【解析】由图可知供电的原理是：向日面时光电转换器转化为电能。转化的一部分电能为太空站提供能量，另一部分电能提供水电解生成氢气和氧气。在背日面时，水电解生成的氢气在氧气中燃烧，释放出的热量在燃料电池系统中转化为电能，给太空站提供能量，同时燃料生成的水回到水电解系统。据此原理可判断选项。www.21-cn-jy.com
【解答】A、光电转换器中光能转化为电能，说法正确，A错误；B、水电解系统中化学能转化为电能，水电解系统中是利用电能使水分解成氢气和氧气，能量由电能转化为化学能，说法错误，B正确；C、在能量转化中水可以被循环利用，从图中可看出，水在水电解系统分解成氢气和氧气，在燃料电池系统中，氢气和氧气反应生成水后又回到水电解系统，所以水可以被循环利用，说法正确，C错误；D、燃料电池系统可将化学能转化为电能，在燃料系统中氢气和氧气反应释放的能量转化为电能，说法正确，D错误。故选B【来源：21·世纪·教育·网】
9.【答案】 C
【解析】【解答】A．能量是守恒的，消耗一种能量就会得到等量的另一种能量，但有的能量可以利用，有的能量则不能，所以我们要节约能源，选项A错误；B．能量不会凭空产生，此说法违背能量守恒定律，选项B错误；C．能量不会凭空产生，也不会凭空消失，所以任何制造永动机的设想，都是一种徒劳，选项C正确；D．自然界中的各种能量在转化和转移的过程中都遵循能量守恒定律，选项D错误．故选C
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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，在转化和转移的过程中能量的总量保持不变。并且能量的转化和转移具有方向性，有些能量能够被利用，有些则不能．
10.【答案】 B
【解析】（1）太阳能电池板将太阳能转化为电能，电动机将电能转化为机械能； （2）每一次能量转化都会有能量损失，但能量的总量保持不变。 【解答】A.塑料小花的叶片不能进行光合作用，故A错误；? B.电流驱动电动机过程，电流做的功转化为小花的机械能和热能，因此大于小花摆动的机械能，故B正确； C.太阳能电板将太阳能转化为电能，故C错误；? D.小花左右摆动过程中，会有机械能转化为内能，因此机械能不守恒，故D错误。 故选B。
11.【答案】 B
【解析】【解答】A．做功可以改变物体的内能，该选项说法正确；B．热传递改变物体内能是能量从一个物体转移到另一个物体的过程，该选项说法错误；C．在一定条件下各种形式的能量可以相互转化，该选项说法正确；D．能量在转移和转化的过程中总会有损耗，但能量的总量总保持不变，该选项说法正确；故选B
做功和热传递都能改变物体的内能，做功改变内能的实质是内能和其他形式的能之间相互转化的过程，热传递改变内能的实质是内能的转移。能量在转移和转化的过程中，遵循能量守恒定律．
12.【答案】高度；动能；内；机械；电；光；内
【解析】【解答】（1）高度不同，物体的重力势能不同；下落过程中重力势能转化为动能；所以高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，这是由于物体的重力势能与高度有关，下落过程是将重力势能转化为动能，对路面行人形成安全隐患；（2）热机是将内能转化为机械能的机器；（3）干电池将化学能转化为电能的装置；（4）白炽灯工作时将电能转化为光能和内能．（1）高度不同，物体的重力势能不同；下落过程中重力势能转化为动能；（2）分析能的转化，需要用到能量转化的相关知识，思考哪个量减小了，哪个量增大了，得出能量是如何转化的．
13.【答案】 （1）守恒（2）方向性
【解析】（1）物体在运动过程中，如果没有能量损失，那么它的机械能是守恒的； （2）能量的转化和转移有方向性。 【解答】(1)、伽利略认为，如果图示中的斜面是光滑的，那么当小球从左侧某一高度向下运动时，无论右侧斜面坡度如何，小球都会沿斜面上升到相同的高度，这是因为小球在这一运动过程中，能的总量是守恒的。 (2)、众所周知，内能会从温度高的物体转移到温度低的物体，但不可能自动地从温度低的物体转移到温度高的物体；由于摩擦总会有一些机械能转化为内能散失到空气中，但散失到空气中的内能却不可能自动地再转化为机械能，这是因为能量的转化或转移具有方向性。 故答案为：（1）守恒；（2）方向性
14.【答案】 （1）电（2）大
【解析】能量转换指能量在一固定封闭环境下既不能凭空产生也不能凭空消失，能量转换是指从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体。机械能是动能与势能的总和，这里的势能分为重力势能和弹性势能。我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。决定动能的是质量与速度；决定重力势能的是质量和高度；决定弹性势能的是劲度系数与形变量。机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。 【解答】（1）蓄能时，是利用多余的电能把水从低处抽高处的水库，其中的能量转化是电能转化为机械能； （2）发电时，主要是利用水的机械能转化为电能，所以水电站的选取时，上下水库的高度差要相对较大； 故答案为：（1）电；（2）大。21世纪教育网21-cn-jy.com
三、拓展题
15.【答案】 （1）在探空气球上升的过程中，由于克服空气摩擦，其内能增加；所以探空气球机械能的增加不是内能转化来的（2）与木块在水中上升相似，探空气球在空气中上升，其机械能增加。气球上升后，周围有一部分空气流过来填补气球原来占据空间的空缺，所以空气下降，其机械能减小。所以探空气球的机械能是由空气的机械能转化而来。语言表述和逻辑关系合理
【解析】（1）探空气球上升过程中要与空气不断摩擦，分析此过程中的能量转化即可； （2）空气相当于水，气球相当于木块，用类比的方法解释气球机械能增加的原因。 【解答】（1） 首先排除了气球增加的机械能是由空气的内能转化而来，理由是 ： 在探空气球上升的过程中，由于克服空气摩擦，其内能增加；所以探空气球机械能的增加不是内能转化来的 ； （2） 与木块在水中上升相似，探空气球在空气中上升，其机械能增加。气球上升后，周围有一部分空气流过来填补气球原来占据空间的空缺，所以空气下降，其机械能减小。所以探空气球的机械能是由空气的机械能转化而来。 故答案为：（1）同解析；（2）同解析