（暑假衔接）专题06 能量的转换和守恒（培优检测卷）2023-2024学年人教版物理八升九随堂演练十五分钟

2024-2025学年人教版九年级全一册物理随堂演练十五分钟（暑假衔接） 专题06 能量的转化和守恒 一、选择题 1．（2024·山东泰安·二模）2024年5月12日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭，成功将试验二十三号卫星发射升空，如图所示。在火箭发射升空过程中，下列说法中（　　） ①火箭飞行时与大气摩擦将机械能转化为内能 ②以发射架为参照物，运载火箭是静止的 ③火箭加注的燃料的热值非常大 ④火箭上升过程中，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 A．只有②④正确 B．只有①④正确 C．只有①③正确 D．只有③④正确 2．（2024·新疆乌鲁木齐·三模）正在长身体的初中生，每天应该摄入的能量约为（    ） A． B． C． D． 3．（2023·湖南长沙·模拟预测）下列关于能量转化、转移现象的说法中，错误的（　　） A．给蓄电池充电，化学能转化为电能 B．用太阳能电池板，是太阳能转化为电能 C．电风扇工作时，电能主要转化为机械能 D．用热水袋取暖，内能发生了转移 4．（2024·江苏盐城·二模）遥感无人机在匀速下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A．重力势能增大 B．动能增加 C．机械能守恒 D．能量守恒 5．（2024·新疆巴音郭楞·二模）关于能量的转化或转移，下列说法正确的是（　　） A．自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律 B．地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能 C．夏天空调将室内空气的内能转移至高温的室外不需要消耗能量 D．热水自然变凉，说明能量自发的从内能大的物体转移至内能小的物体 二、填空题 6．（2024·陕西西安·模拟预测）如图所示，给吸管中装满水，堵上吸管两端，将一端插入水杯的水中，另一端放到位置较低的水槽上方，同时放开吸管两端，水杯中的水自动从位置较高的水杯流入位置较低的水槽中，这个实验 （选填“违背”或“符合”）能量守恒定律。 7．（23-24九年级下·全国·随堂练习）能量既不能创造，也不会消灭；当能量从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时，总量 ，这称为 。 8．（23-24九年级上·广东汕头·阶段练习）新汽车在烈日下暴晒可以有效去除内饰的气味和有害物质，暴晒过程车内空气温度升高，内能 （选填“增大”或“减小”），空气内能是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变的，此过程发生了能量的 。（选填“转移”或“转化”） 9．（23-24九年级上·广西南宁·期中）冬天人们喜欢捧着一杯热水取暖，是通过 的方式使能量发生了转移， （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 10．（2024·甘肃天水·一模）用煤炉给水加热，加热过程中水温随时间变化的图像如图所示，燃烧的过程中煤的化学能转化为 能。 11．（2024·江苏镇江·二模）直接利用太阳能的途径有一种是把太阳能转化为 能，如用集热器把水等物质加热，这是用 方式增加水等物质的内能；把水烧开到沸腾时顶起壶盖的过程是通过水蒸气 方式实现的。 三、实验题 12．（2024·江苏南通·一模）小明发现用打气筒给篮球打气时，外壁有些发热，这是什么原因导致的呢？实验小组联系所学物理知识，提出了以下两个猜想： 猜想1：可能是活塞与简壁摩擦； 猜想2：可能是活塞不断压缩气体做功； 他们选用打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等设计了实验进行探究，实验时分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示： （1）打气筒内壁热量是通过 的方式传递到外壁； （2）活塞在打气筒内向下运动时的能量转化情况，与四冲程内燃机的 冲程相同，打气过程中，活塞每次往复运动对气体做功大小 （选填“相同”或“不同”）； （3）实验方案：用打气筒向气压不足的篮球内打气，10s内活塞在筒内往复运动20次，立即测出此时两个测温点的温度。待气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，使其内部气压与打气前相同，重复上述操作，实验数据记录如下表： 实验次序 时间/s 活塞往复次数 上部温度/℃ 下部温度/℃ 1 10 20 30.7 36.6 2 10 20 30.2 36.2 3 10 20 30.5 36.3 ①根据上、下部存在温度差，可知猜想 一定是正确的； ②他们认为另一猜想也会使外壁发热，理由是活塞在向下运动时， ； ③进一步验证①中的猜想：他们将打气筒与篮球 （选填“连接”或“不连接”），让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，测出打气筒外壁的温度；当观察到 的现象，就说明①中结论是正确的。 13．（23-24九年级上·河南许昌·阶段练习）如图所示，试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，有的同学由这个装置联想到内燃机。 （1）酒精燃烧， 能转化为 能。 （2）水的温度升高，水汽化产生高温高压的水蒸气，增加了试管内物质的 能。 （3）水蒸气冲开木塞的过程， 能转化为 能，这相当于四冲程内燃机的 冲程。 四、简答题 14．（2024·贵州毕节·三模）鸡蛋是日常早餐常备食材之一。煮鸡蛋时，在保证水沸腾的条件下要将鸡蛋煮熟，你认为用大火好还是小火好？请结合液体沸腾的条件和能量的观点说明理由。 15．（2024·湖南永州·一模）冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取服；到了春天，不能把这些内能重新收集起来，来年再用，这说明了什么物理原理？就该原理再举出一个实例。 五、科普阅读题 16．（2024·山西长治·模拟预测）阅读短文，回答问题： 全球最大的“充电宝” 河北丰宁抽水蓄能电站有世界最大的“充电宝”之称。它的设计年发电量为66亿千瓦时，年抽水量为87亿千瓦时。每年可节约48.08万吨标准煤，减少二氧化碳排放120万吨，相当于造林24万亩。其规模和发电能力，都位列全球第一。 抽水蓄能电站被称作巨型“充电宝”，是因为通过电网调度，电站可以在用电低谷时从下水库抽水至上水库，等到了用电高峰期，上水库再放水到下水库，推动水轮机发电，由此解决了电能难以存储的难题。 现有的储能装置大体可分为机械储能（抽水蓄能、压缩空气、飞轮）、电磁储能（超导、电容器）和化学储能（电池）。相比于其他储能方式，抽水蓄能以其资金投入少、设备寿命长、储能规模大、转换效率高、技术成熟、运行条件简便、清洁环保等特点，因而得到了快速发展和广泛应用，是电力系统中最成熟、最实用的大规模储能方式。丰宁电站首次实现抽蓄电站接入柔性直流电网，能有效支撑具有网络特性的直流电网高可靠高效率运行，为中国环首都地区提供绵绵绿电。 （1）现有的储能装置可分为机械储能、 、化学储能等几种方式； （2）该电站抽水蓄能时可将 能转化为机械能，发电时可将 能转化为电能； （3）说出一条抽水蓄能电站的特点 。 17．（23-24九年级上·广东惠州·期中）阅读回答问题 神舟五号——我们的飞天梦 2003年10月15日9时，随着火箭发动机的轰鸣，长征二号F运载火箭将我国第一艘载人航天飞船“神舟五号”送入太空，他搜集了一些问题，回到班中想要考考你： （1）长征二号F火箭：它的发动机工作时将内能转化为 能。由于地球自西向东不停地自转，为节省燃料，火箭升空后应向 方向飞行（选填：“偏东”或“偏西”）； （2）飞船上的太阳能电池翼：是为飞船提供能源的装置。它的作用是将太阳能转化为 能。 （3）飞船的运行过程：飞船沿椭圆轨道围绕地球运行了14圈，轨道上离地面最近点200km，最远点350km。从远地点到近地点运行的过程中飞船的速度 ，势能 。 （4）返回大气层：这时飞船与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，将 能转化为 能，这是通过 方式改变飞船的内能。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年人教版九年级全一册物理随堂演练十五分钟（暑假衔接） 专题06 能量的转化和守恒 一、选择题 1．（2024·山东泰安·二模）2024年5月12日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭，成功将试验二十三号卫星发射升空，如图所示。在火箭发射升空过程中，下列说法中（　　） ①火箭飞行时与大气摩擦将机械能转化为内能 ②以发射架为参照物，运载火箭是静止的 ③火箭加注的燃料的热值非常大 ④火箭上升过程中，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 A．只有②④正确 B．只有①④正确 C．只有①③正确 D．只有③④正确 【答案】C 【详解】①火箭飞行时与大气摩擦，克服阻力做功，将机械能转化为内能，故①正确； ②以发射架为参照物，运载火箭与发射架之间的位置不断变化，所以是运动的，故是②错误的； ③为了使单位质量的燃料能够放出更多的热量，火箭加注的燃料的热值很大，故③正确； ④火箭发射升空过程中，燃料燃烧释放的内能并不会全部转化为火箭和卫星的机械能，这是由于火箭高速飞行中，受到大气的阻力，所以会有一部分能量转化为火箭表面的内能，故④错误。 综上，只有①③正确，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．（2024·新疆乌鲁木齐·三模）正在长身体的初中生，每天应该摄入的能量约为（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】一个成年人每天大约需要摄入 8×106J 到 1×107J 的能量，正在长身体的初中生，每天应该摄入的能量约为9×106J，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．（2023·湖南长沙·模拟预测）下列关于能量转化、转移现象的说法中，错误的（　　） A．给蓄电池充电，化学能转化为电能 B．用太阳能电池板，是太阳能转化为电能 C．电风扇工作时，电能主要转化为机械能 D．用热水袋取暖，内能发生了转移 【答案】A 【详解】A．给蓄电池充电，是将电能转化为化学能储存起来，故A错误，符合题意； B．用太阳能电池板，是太阳能转化为电能，供用电器使用，故B正确，不符合题意； C．电风扇工作时，消耗电能，使扇叶转动，电能主要转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．用热水袋取暖，热量从温度高的热水袋转移到温度低的人体，内能发生了转移，故D正确，不符合题意。 故选A。 4．（2024·江苏盐城·二模）遥感无人机在匀速下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A．重力势能增大 B．动能增加 C．机械能守恒 D．能量守恒 【答案】D 【详解】无人机在匀速下降的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度不变，动能不变，所以它的机械能减小，机械能不守恒，但是能量的总量不变，整个过程中能量是守恒的，故ABC错误，D正确。 故选D。 5．（2024·新疆巴音郭楞·二模）关于能量的转化或转移，下列说法正确的是（　　） A．自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律 B．地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能 C．夏天空调将室内空气的内能转移至高温的室外不需要消耗能量 D．热水自然变凉，说明能量自发的从内能大的物体转移至内能小的物体 【答案】B 【详解】A．自然界中水能的循环再生过程遵循能量守恒定律，故A错误； B．地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能，能量不会凭空产生也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，从一个物体转移的另一个物体，故B正确； C．夏天空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能，故C错误； D．热水自然变凉，说明能量自发的从温度高的物体转移至温度低的物体，内能大的物体温度不一定高，故D错误。 故选B。 二、填空题 6．（2024·陕西西安·模拟预测）如图所示，给吸管中装满水，堵上吸管两端，将一端插入水杯的水中，另一端放到位置较低的水槽上方，同时放开吸管两端，水杯中的水自动从位置较高的水杯流入位置较低的水槽中，这个实验 （选填“违背”或“符合”）能量守恒定律。 【答案】符合 【详解】水杯和水槽上方的大气压强相同，水杯中的水位置较高，由可知，水杯中的水液体压强较大，在液体压强的作用下，水被压向水槽中，水的重力势能转化为动能，符合能量守恒定律。 7．（23-24九年级下·全国·随堂练习）能量既不能创造，也不会消灭；当能量从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时，总量 ，这称为 。 【答案】 不变 能量守恒定律 【详解】[1][2]能量在转化或转移过程中不会变多或者变少，只是从一个物体转移到另一物体或者从一种形式转化为另一种形式，即能量在转移或转化过程中总量是守恒的，遵循能量守恒定律。 8．（23-24九年级上·广东汕头·阶段练习）新汽车在烈日下暴晒可以有效去除内饰的气味和有害物质，暴晒过程车内空气温度升高，内能 （选填“增大”或“减小”），空气内能是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变的，此过程发生了能量的 。（选填“转移”或“转化”） 【答案】 增大 热传递 转移 【详解】[1][2]长时间暴晒在太阳底下的汽车，车内空气吸收热量，温度会升高，内能会增加，这是通过热传递的方式改变其内能的。 [3]改变物体内能的两种方法：做功和热传递；做功改变内能是能量的转化过程，热传递改变内能是能量的转移过程。 9．（23-24九年级上·广西南宁·期中）冬天人们喜欢捧着一杯热水取暖，是通过 的方式使能量发生了转移， （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 【答案】 热传递 遵循 【详解】[1][2]冬天人们喜欢捧着一杯热水，热水温度较高，放出热量，人体温度较低，吸收热量，此过程中通过热传递的方式使能量发生了转移。在转移的过程中，能量的总量不变，故遵循能量守恒定律。 10．（2024·甘肃天水·一模）用煤炉给水加热，加热过程中水温随时间变化的图像如图所示，燃烧的过程中煤的化学能转化为 能。 【答案】内 【解析】【小题1】燃烧的过程中煤会释放大量的热量，化学能转化为内能。 11．（2024·江苏镇江·二模）直接利用太阳能的途径有一种是把太阳能转化为 能，如用集热器把水等物质加热，这是用 方式增加水等物质的内能；把水烧开到沸腾时顶起壶盖的过程是通过水蒸气 方式实现的。 【答案】 内 热传递 做功 【详解】[1][2]用集热器把水等物质加热，是把太阳能转化为内能，水通过吸收热量，提高内能，这是用热传递方式增加水等物质的内能。 [3]把水烧开到沸腾时顶起壶盖的过程是通过水蒸气对做功方式实现的，水蒸气将内能转化为壶盖的机械能。 三、实验题 12．（2024·江苏南通·一模）小明发现用打气筒给篮球打气时，外壁有些发热，这是什么原因导致的呢？实验小组联系所学物理知识，提出了以下两个猜想： 猜想1：可能是活塞与简壁摩擦； 猜想2：可能是活塞不断压缩气体做功； 他们选用打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等设计了实验进行探究，实验时分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示： （1）打气筒内壁热量是通过 的方式传递到外壁； （2）活塞在打气筒内向下运动时的能量转化情况，与四冲程内燃机的 冲程相同，打气过程中，活塞每次往复运动对气体做功大小 （选填“相同”或“不同”）； （3）实验方案：用打气筒向气压不足的篮球内打气，10s内活塞在筒内往复运动20次，立即测出此时两个测温点的温度。待气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，使其内部气压与打气前相同，重复上述操作，实验数据记录如下表： 实验次序 时间/s 活塞往复次数 上部温度/℃ 下部温度/℃ 1 10 20 30.7 36.6 2 10 20 30.2 36.2 3 10 20 30.5 36.3 ①根据上、下部存在温度差，可知猜想 一定是正确的； ②他们认为另一猜想也会使外壁发热，理由是活塞在向下运动时， ； ③进一步验证①中的猜想：他们将打气筒与篮球 （选填“连接”或“不连接”），让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，测出打气筒外壁的温度；当观察到 的现象，就说明①中结论是正确的。 【答案】 热传递 压缩 相同 2 要克服摩擦做功 不连接 上、下部温度相同 【详解】（1）[1]打气筒内壁温度高于外壁，热量是通过热传递的方式由内壁传递到外壁的。 （2）[2]活塞在打气筒内向下运动时，对气体做功，机械能转化为气体的内能，能量转化形式与四冲程内燃机的压缩冲程相同。 [3]打气过程中，活塞每次往复运动对气体做功，力的大小和活塞在力的方向上移动的距离相等，由可知，活塞对气体做的功大小相同。 （3）[4]根据上、下部存在温度差，可知猜想2是正确的。因为活塞向下运动时，压缩气体，对气体做功，气体内能增大，温度升高，导致下部温度高于上部。 [5]他们认为另一猜想也会使外壁发热，即认为可能是活塞与简壁摩擦使气体的温度升高，理由是活塞在向下运动时活塞与简壁摩擦，需要克服摩擦做功，通过做功的方式也可以使气体的内能增大。 [6]进一步验证①中的猜想，可以只让活塞克服摩擦做功，不压缩气体做功，故他们将打气筒与篮球不连接让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，测出打气筒外壁的温度。 [7]改进后测得的上、下部温度相同，即上、下部不存在温度差，说明不是克服摩擦做功导致气体温度升高的，进而验证①中结论是正确的，即是因为活塞不断压缩气体做功使气体温度升高的。 13．（23-24九年级上·河南许昌·阶段练习）如图所示，试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，有的同学由这个装置联想到内燃机。 （1）酒精燃烧， 能转化为 能。 （2）水的温度升高，水汽化产生高温高压的水蒸气，增加了试管内物质的 能。 （3）水蒸气冲开木塞的过程， 能转化为 能，这相当于四冲程内燃机的 冲程。 【答案】 化学 内 内 内 机械 做功 【详解】（1）[1][2]此实验中酒精燃烧，将燃料的化学能转化为内能。 （2）[3]水在酒精灯加热升温后蒸发，水汽化产生高温高压的水蒸气，增加了试管内物质的内能。 （3）[4][5][6] 当加热试管到一定程度时，水蒸气的内能足够大会将塞子冲出，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，此过程的能量转化关系是内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程类似。 四、简答题 14．（2024·贵州毕节·三模）鸡蛋是日常早餐常备食材之一。煮鸡蛋时，在保证水沸腾的条件下要将鸡蛋煮熟，你认为用大火好还是小火好？请结合液体沸腾的条件和能量的观点说明理由。 【答案】用小火，见解析 【详解】煮鸡蛋时，在保证水沸腾的条件下要将鸡蛋煮熟，小火好，理由：水沸腾的条件是达到沸点，不断吸热，温度不变，小火煮鸡蛋和大火煮鸡蛋，在沸腾的水温相同的条件下，鸡蛋所吸收热量相同。当大火加热，除了鸡蛋吸收的热量，将多余的热量提供给水做汽化热（使水快速从液态汽化为液态吸收热量）浪费能源。 15．（2024·湖南永州·一模）冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取服；到了春天，不能把这些内能重新收集起来，来年再用，这说明了什么物理原理？就该原理再举出一个实例。 【答案】见解析 【详解】据所学可知，一般情况下，内能只能从高温物体转移到低温物体，不能相反；火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖，到了春天我们不能把这些能量重新收集起来供来年再用，这是因为能量的传递是有方向性的，只能自发地由高温物体传向低温物体。例如：物块在地面上因摩擦部分机械能转化为内能，这些内能不会再转化成机械能，也是能量具有方向性的实例。 五、科普阅读题 16．（2024·山西长治·模拟预测）阅读短文，回答问题： 全球最大的“充电宝” 河北丰宁抽水蓄能电站有世界最大的“充电宝”之称。它的设计年发电量为66亿千瓦时，年抽水量为87亿千瓦时。每年可节约48.08万吨标准煤，减少二氧化碳排放120万吨，相当于造林24万亩。其规模和发电能力，都位列全球第一。 抽水蓄能电站被称作巨型“充电宝”，是因为通过电网调度，电站可以在用电低谷时从下水库抽水至上水库，等到了用电高峰期，上水库再放水到下水库，推动水轮机发电，由此解决了电能难以存储的难题。 现有的储能装置大体可分为机械储能（抽水蓄能、压缩空气、飞轮）、电磁储能（超导、电容器）和化学储能（电池）。相比于其他储能方式，抽水蓄能以其资金投入少、设备寿命长、储能规模大、转换效率高、技术成熟、运行条件简便、清洁环保等特点，因而得到了快速发展和广泛应用，是电力系统中最成熟、最实用的大规模储能方式。丰宁电站首次实现抽蓄电站接入柔性直流电网，能有效支撑具有网络特性的直流电网高可靠高效率运行，为中国环首都地区提供绵绵绿电。 （1）现有的储能装置可分为机械储能、 、化学储能等几种方式； （2）该电站抽水蓄能时可将 能转化为机械能，发电时可将 能转化为电能； （3）说出一条抽水蓄能电站的特点 。 【答案】 电磁储能 电 机械 资金投入少、设备寿命长 【详解】（1）[1]阅读材料可知，现有的储能装置大体可分为机械储能（抽水蓄能、压缩空气、飞轮）、电磁储能（超导、电容器）和化学储能（电池）。 （2）[2] [3]该电站抽水蓄能时，可将电能转化为机械能储存起来，发电时可将机械能转化为电能。 （3）[4] 抽水蓄能以其资金投入少、设备寿命长、储能规模大、转换效率高、技术成熟、运行条件简便、清洁环保等特点。 17．（23-24九年级上·广东惠州·期中）阅读回答问题 神舟五号——我们的飞天梦 2003年10月15日9时，随着火箭发动机的轰鸣，长征二号F运载火箭将我国第一艘载人航天飞船“神舟五号”送入太空，他搜集了一些问题，回到班中想要考考你： （1）长征二号F火箭：它的发动机工作时将内能转化为 能。由于地球自西向东不停地自转，为节省燃料，火箭升空后应向 方向飞行（选填：“偏东”或“偏西”）； （2）飞船上的太阳能电池翼：是为飞船提供能源的装置。它的作用是将太阳能转化为 能。 （3）飞船的运行过程：飞船沿椭圆轨道围绕地球运行了14圈，轨道上离地面最近点200km，最远点350km。从远地点到近地点运行的过程中飞船的速度 ，势能 。 （4）返回大气层：这时飞船与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，将 能转化为 能，这是通过 方式改变飞船的内能。 【答案】 机械 偏东 电 变大 变小 机械 内 做功 【详解】（1）[1]火箭发动机工作时将内能转化为机械能。 [2]因为地球是自西向东的自转，飞船脱离地球后仍然会向东运动。 （2）[3]飞船上的太阳能电池翼的作用：将太阳能转化为电能。 （3）[4][5]飞船沿椭圆轨道围绕地球运行，从远地点到近地点运行的过程中，高度变小，势能变小，速度变大，动能变大。 （4）[6][7][8]飞船快速落下时克服摩擦做功，将机械能转化为内能，成为一个火球。 学科网（北京）股份有限公司 $$