14.3能量的转化和守恒同步课时作业2021-2022学年物理人教版九年级（含答案）

2021-2022学年物理人教版九年级14.3能量的转化和守恒同步课时作业
一、单选题
1.下列关于能量的说法中，正确的是( )
A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B.电水壶工作时是将内能转化为电能
C.用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移
D.能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
2.下列关于热量的说法正确的是( )
A.热水比冷水含热量多 B.一大桶水比一小桶水含热量多
C.一个物体内能越多,它具有的热量越多 D.热量是热传递过程中传递能量的多少
3.如图所示的摆设，正常运行时，小轮在支架上来回摆动，每次到达的最大高度相同，小眀发现摆设上有一个电源，关掉电源后，小轮逐渐停下来( )
A.小轮滚动过程中没有力对其做功
B.正常运行时，小轮的速度一直不变
C.断电后小轮会停下，说明能量守恒定律不一定成立
D.正常运行时，小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能
4.下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是( )
A.钻木取火是将机械能转化为内能
B.酒精燃烧时将化学能转化为内能
C.汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
D.人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生
5.下列说法中的“热”字，其中是指“热量”的是( )
A.热膨胀 B.摩擦生热 C.天热极了 D.熔化吸热
6.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，你认为不正确的是( )
A.做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
B.物体放出热量，发生了能量的转移，其温度一定降低
C.水电站主要将机械能转化为电能
D.能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变
7.甲、乙两图中铁球沿斜槽从顶端由静止滚下，到达水平面后继续运动，最终停止。下列分析不正确的是( )
A.甲图：铁球从斜槽顶端到底端，重力做功，重力势能变小
B.甲图：铁球在顶端时动能为零
C.乙图：整个过程铁球的机械能是守恒的
D.乙图：磁铁对铁球磁力的作用改变了球的运动方向
8.如图所示，是由大量反射镜组成的太阳能发电装置。图中的各个反射镜在计算机的控制下，使反射的太阳光聚集在塔顶的集热器（锅炉）上，集热器中的水变成水蒸气推动汽轮机，从而带动发电机发电，下列说法中正确的是( )
A.太阳能是可再生能源
B.一天中反射镜的朝向不需要做任何调整
C.水蒸气推动汽轮机做功时，机械能转化为内能
D.汽轮机带动发电机发电时，电能转化为机械能
9.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
10.关于能量的转化或转移过程，下列说法错误的是( )
A.地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能
B.自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
C.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
D.热水自然变凉，能量自发地从高温物体转移至低温物体
11.关于能量守恒定律的下列说法中，正确的是( )
A.能量既可以凭空消失 B.能量也可以凭空产生
C.热机的工作过程不遵循能量守恒定律 D.能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变
12.如图所示是一种设想中的永动机，它通过高处的水冲击叶片，叶片转动对外做功。同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。下面关于这款永动机的分析，说法正确的是( )
A.这一设想不符合能量守恒定律 B.这款永动机可以在现实中推广
C.这款永动机利用内能对外做功 D.高处水下落过程中机械能守恒
二、填空题
13.央视二套《是真的吗》栏目播出：人站在风车下就能让它转动（如图）。原理是人体可以加热周围空气，热空气密度变小会上升，导致风车转动。
（1）人体加热周围空气，导致风车转动，其实质是内能转化为________。
（2）若风车正下方站的人越多，则风车转动越________。
14.山东临沂市境内的抽水蓄能电站原理示意图如图所示，它通过上、下两个水库将水循环利用，不仅能像常规水电站一样发电，还能像水泵站那样抽水蓄能。抽水蓄能电站实现了______能和______能之间的相互转化。
15.如图是某科技馆的一台“永动机”，它由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，浸入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原。则“永动机”在转动过程中水的______能转化为转轮的机械能。
16.过春节时，同学们喜欢燃放鞭炮，一定要注意安全！有一种鞭炮，不需用火去点燃，只要稍用力将它甩向地面，鞭炮就可以爆响。鞭炮与地面发生碰撞时，通过______的方式，使它的内能______（填“增大”或“减少”），这是______能转化为内能。
17.如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方即可产生电能。产生的电能储存于魔方内并通过USB端口给移动设备充电。
（1）此魔方根据_______的原理发电，这个过程_______能转化为电能。
（2）给移动设备充电时，魔方相当于电路中的_______（选填“电源”或“用电器”）。
18.2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的_________能转化为燃气的内能，卫星的机械能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
三、实验题
19.如图所示，这是物理学家焦耳设计并制作的实验装置。装置中的两个配重重力不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度上升，实现能量转化。实验中科学家某次测得数据如下：
小配重重力false，大配重重力false，每升降一次配重各自移动的距离false，热量计中水的质量false，升降次数与水温变化的关系如表所示。[false]
升降次数
1
2
3
4
5
6
水温变化/℃
0.2
0.39
0.59
0.78
0.98
1.18
（1）请计算配重升降一次对动叶轮做功是_______J。
（2）水温度升高0.2 ℃吸收了_______J的热量。
（3）在该实验中_______能转化为_______能，根据第一组数据减小的机械能_______增加的内能（选填“大于”“小于”或“等于”）。
（4）本实验中的误差来源于_______（写出一条即可）。
（5）焦耳在这个实验的基础上继续研究，率先提出了_______定律。
四、问答题
20.阅读下列短文，回答问题。
纯电动汽车
2016年12月18日北京市空气重污染应急指挥部再度发布红色预警：12月19日7时至12月22日24时启动空气重污染红色预警措施，同时实施机动车单双号行驶措施，机动车周末也将单双号行驶。而纯电动汽车却不受单双号行驶的限制。
纯电动汽车（BEV-Battery Electric Vehicle）是指以车载电源为动力，仅由电动机驱动的机动车。纯电动汽车使用的是电能，不产生尾气污染，电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点，其他装置基本与内燃机汽车相同。当汽车待车时，比如在红灯或者堵车的时候，普通汽车还需要耗油，纯电动汽车停止时不消耗电能。纯电动汽车的变速操作就像调节手机音量一样简单，在制动过程中，电动机可自动转化为发电机，实现制动减速时能量的回收，市场主流电动机的效率在95%左右，远超内燃机的效率。纯电动汽车使用的锂电池不含污染环境的重金属，非常环保。纯电动汽车的电能会有一部分来源于火电厂，而目前我国大型的火电厂设备先进，燃料燃烧充分，粉尘及废气能够得到集中处理。
根据2000-2016年的机动车保有量数据统计，全国机动车由1609万辆增加到2.85亿辆，其中纯电动汽车33.2万辆；北京市机动车由150.7万辆增加到544万辆，其中纯电动汽车2.15万辆。目前，我国是世界第一大石油进口国，原油的对外依存度突破国际公认的警戒线50%，达到了60.6%。纯电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖，并将有限的石油资源用于更重要的方面。相信在不久的将来，随着车载电池续航能力的不断提高及充电配套设施的稳步完善，纯电动汽车一定能得到普及。请根据上述材料，回答下列问题。
（1）电动机主要是将电能转化为______能的装置；
（2）在制动过程中，纯电动汽车的电动机停止电能的输出，并将______转化为电能；
（3）对于“纯电动汽车并不是真正的零污染，只不过是把普通汽车尾气的污染转移到了火电厂”这样的观点，谈谈你的看法。
参考答案
1.答案：C
解析：洗衣机工作时，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程，故A错误；电水壶工作时消耗电能，产生内能，故是将电能转化为内能的过程，故B错误；用热水泡脚，热量从热水传递到脚，身体的内能会增加，会感觉暖和，说明内能可以转移，故C正确；根据能量守恒定律知，能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变，故D错误。
2.答案：D
解析：热量是一个过程量，不能说物体含有热量的多少，只能说吸收或放出热量的多少，故A、B、C错误；热量总是从高温物体传递到低温物体，故D正确。
3.答案：D
解析：小轮滚动过程中受到竖直向下的重力，小轮也在竖直方向上移动了距离，故重力对小轮做了功；小轮还受到摩擦力的作用，摩擦力也对小轮做了功。在正常运行时小轮到达两端最高点时速度为零，在最低点时速度最大。能量守恒定律在任何情况下都是成立的。关掉电源后，小轮逐渐停下来，是因为小轮受到摩擦力的作用，小轮的机械能转化为内能，机械能逐渐减小；当通电时小轮能运动到相同高度，说明电能转化为机械能，即在小轮运行时需要消耗电能。
4.答案：D
解析：钻木取火是通过做功的方式改变内能的，是将机械能转化成内能，故A正确；酒精燃烧是把化学能转化为内能，故B正确；汽油机的做功冲程中，燃气膨胀对活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；人们对太阳能的开发和利用，是太阳能转化为其他形式的能，能量是不能凭空产生的，故D错误。
5.答案：D
解析：热膨胀中的“热”是指温度，故A错误；摩擦生热中的“热”指的是内能，故B错误；天热极了中的“热”指的是温度，故C错误；熔化吸热中的“热”是指热量，故D正确。
6.答案：B
解析：液体凝固成晶体过程中，放热，内能变小，但温度不变，故B错误。
7.答案：C
解析：甲图:铁球从斜槽顶端到底端,铁球在重力的方向上通过了距离，所以重力做功，同时因为此过程中铁球质量不变， 高度降低，所以重力势能变小;铁球在顶端时处于静止状态，速 度为零，故动能为零。铁球从斜槽顶端到底端，整个过程铁球需 要克服空气阻力和摩擦阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以机械能是不守恒的;磁铁对铁球磁力的作用改变了球的运动方向。故选C。
8.答案：A
解析：太阳能可以从自然界源源不断地获得，属于可再生能源，故A正确；反射镜会在计算机的控制下调整方向使反射的太阳光聚集在塔顶的集热器（锅炉）上，故B错误；水蒸气推动汽轮机，将内能转化为机械能，故C错误；汽轮机带动发电机发电时，将机械能转化为电能，故D错误。
9.答案：A
解析：由题意知，这种鞋站着不动不发光，而穿着走路时就会发光，这说明机械能转化为电能，电能又转化为光能，故A正确。
10.答案：B
解析：能量守恒定律普遍适用，自然界中水能的循环再生过程同样遵循能量守恒定律，故B错误。
11.答案：D
解析：能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，故A、B错误；能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，热机的工作过程也遵循能量守恒定律，故C错误；一个物体能量增加，必然伴随着别的物体能量减少，在能量转移和转化的过程中能量的总量是保持不变的，故D正确。
12.答案：A
解析：设想中的永动机不能一直工作下去，因为抽水器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，根据能量守恒定律，最后会停止工作；永动机违背了能量守恒定律，故A正确，B、C、D错误。
13.答案：（1）机械能
（2）快
解析：（1）人体加热周围空气，使空气的内能增加，导致风车转动，该过程将内能转化为了机械能。
（2）若风车正下方站的人越多，则空气增加的内能越多，风车得到的机械能越多，风车转动就越快。
14.答案：机械；电
解析：由图可知，上水库的水流下来推动水轮机发电，将水的机械能转化为电能；同时，电动水泵可以将下水库的水抽到上水库，消耗电能，将电能转化为水的机械能，故抽水蓄能电站实现了机械能和电能之间的相互转化。
15.答案：内
解析：“永动机”转动过程中消耗了水的内能，得到了机械能，是将内能转化为机械能的过程。
16.答案：做功；增大；机械
解析：分析能量转化的方法：变小（消耗）的那种形式的能转化为变大（得到）的那种形式的能。甩响鞭炮的过程中，鞭炮的机械能（动能和势能）减小，内能增大，因此是机械能转化为内能。
17.答案：（1）电磁感应；机械
（2）电源
解析：（1）转动魔方时，闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象；在发电的过程中，机械能转化为电能；
（2）魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。
18.答案：化学；增大
19.答案：（1）420
（2）420
（3）机械；内；等于
（4）克服摩擦做功
（5）能量守恒
解析：本题通过呈现物理学家焦耳设计并制作的实验装置来考查能量转化和热量的计算的有关问题。提升了学生用所学知识和科学的思维方法来分析问题、解决问题的能力。
（1）小配重重力false，大配重重力false，每升降一次配重各自移动的距离false，所以升降一次对动叶轮做的功为false；
（2）由表格知，升降一次水温升高0.2 ℃，水吸收的热量是false；
（3）在实验过程中，机械能转化为内能。根据第一组实验数据可以看出，减小的机械能等于增加的内能；
（4）由于摩擦是不可避免的，所以本实验中的误差主要来源于克服摩擦做功；
（5）由物理史实可知，焦耳在这个实验的基础上继续研究，率先提出了能量守恒定律。
20.答案：（1）机械（动）
（2）机械能（动能）
（3）见解析
解析：利用此材料考查了对纯电动汽车中能量转化的了解，以及对节约资源、保护环境的意义的理解，进一步培养了学生获取信息的能力和利用知识解决问题的能力。
（1）电动机在工作时，主要是将电能转化为机械能（动能）；
（2）在制动过程中，纯电动汽车的电动机停止电能的输出，电动机可自动转化为发电机，因此，可将机械能（动能）转化为电能；
（3）由材料介绍可知，纯电动汽车的电能会有一部分来源于火电厂，而目前我国大型的火电厂设备先进，燃料燃烧充分，粉尘及废气能够得到集中处理。虽然纯电动汽车并不是真正的零污染，但对节约资源、保护环境仍有重大的意义。