14.3能量的转化和守恒 同步练习题 --2024-2025学年人教版物理九年级上学期

人教版九年级物理14.3能量的转化和守恒 同步练习题 一、单选题 1．如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，往易拉罐里喷少量酒精，然后将一个空的纸杯迅速套上，用手拿着这个“冲天炮”对着前方点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会“冲天”飞出去，下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧时，将化学能转化为机械能 B．纸杯飞出去的过程，相当于内燃机的排气冲程 C．纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功 D．纸杯飞出去时，易拉罐内气体的内能减小 2．下列现象中属于能量转移的是（　　） A．煤炭燃烧 B．搓手取暖 C．灯泡发光 D．热水自然冷却 3．题图是小明自制的火箭，发射时，先往瓶内喷入酒精并盖上锥形纸筒，然后按动电火花发生器点燃瓶内酒精，纸筒立即飞出。下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧过程中热值变小 B．酒精燃烧是电能转化成了内能 C．瓶内气体对纸筒做功使其飞出 D．纸筒飞出，瓶内气体的内能增大 4．我国是世界上第一产煤大国，煤的储藏量很大，直到现在煤在我国仍作为第一能源．煤中能量从根本上说来源于 A．地热与地压的作用 B．光合作用固定的太阳能 C．细菌的分解和侵蚀作用 D．地球与其他天体的相互作用 5．小军中秋节回老家，发现在道路两旁装了风光互补型太阳能道路灯，查资料得知，它是利用风能和太阳能系统共同发电的装置，如图，它是由小风扇、光电池板、蓄电池、照明灯组成，下列解释合理的是（　　） A．照明灯工作时，没有消耗电能 B．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能 C．太阳能电池板是将光能转化为电能的装置 D．小风扇是风力发电机，工作时是将电能转化为机械能 6．下列有关于中国古代文明中涉及的物理知识，说法正确的是（　　） A．大小不同的编钟发声，音色相同音调不同 B．钻木取火时木头内能不变 C．流水推动水磨工作将化学能转化为机械能 D．使用辘轳提水的目的是可以省功 7．如图所示为四冲程汽油机的某一冲程。下列说法正确的是（　　） A．该冲程为做功冲程，将机械能转化为内能 B．热机对外输出的有用功小于燃料燃烧放出的能量，说明能量不守恒 C．若汽油在汽缸内完全燃烧，则发动机效率可达100% D．若该汽油机飞轮的转速为1200r/min，则每秒对外做功10次 8．中国航空航天技术处于世界领先水平．“长征五号”系列运载火箭为“天问一号”“嫦娥五号”等多项重要航天器发射任务立下了汗马功劳．下列说法正确的是（　　） A．随着科学技术的进步，火箭发动机的效率可达 B．火箭加速上升过程中，航天器的重力势能减小 C．火箭升空时，燃料的化学能直接转化为火箭的机械能 D．火箭加速升空过程中，火箭对航天器做功的功率变大 9．2023年12月，国家重大科技专项标志性成果、全球首座第四代核电站——山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站商业示范工程圆满通过168小时连续运行考验，正式投入商业运行，标志着我国在第四代核电技术研发和应用领域达到世界领先水平。下列说法正确的是（　　） A．该核电站是利用核聚变进行发电的 B．该核电站运营后不会产生任何对人类有危害的产物 C．与贵州金元茶园火力发电厂一样，该核电站是利用不可再生能源进行发电的 D．核电站运营中，主要是将电能转化为核能 10．随着时代的发展，用电来驱动的新能源小轿车走进千家万户，这种汽车的驱动原理跟常见的电风扇相同。则该新能源汽车在行驶过程中的能量转化是（　　） A．电能转化为机械能 B．机械能转化为电能 C．机械能转化为内能 D．内能转化为机械能 11．第22届世界杯足球赛在卡塔尔激情开幕，赛场上运动员的奋力拼搏给我们留下深刻印象。某球员传球将球踢出，踢出去的足球在空中飞行的过程中，会受到空气阻力的作用。下列分析中正确的是（　　） A．踢出去的足球在空中上升过程中，脚对足球做了功 B．踢出去的足球在空中下降过程中，它的机械能逐渐增大 C．足球在空中上升到最高点时，它的机械能全部转化为内能 D．足球在空中飞行的过程中，通过做功的方式增加了内能 12．热机的发明，大大推动了社会的发展。但是其产生的废气，对环境产生了极大的污染。目前，攀枝花市绝大部分公交车已经完成了热机到电机的转换，甚至公交64路使用了更为清洁的氢能源公交车（使用氢燃料电池）。减少了噪音和环境污染。下列说法正确的是（　　） A．热机工作时，是把电能转换为机械能 B．氢能源公交车排放的尾气没有污染 C．氢能源电池效率可达到100% D．提取氢能源不需要消耗其他形式的能量 13． 如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列说法正确的是（　　） A．用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的 B．蒸气把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化 C．蒸气把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程 D．试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气 14．电灯工作一段时间消耗的电能全部转化为光能和内能，描述的物理规律是（　　） A．欧姆定律 B．焦耳定律 C．能量守恒定律 D．机械能及其转化 15．下列电器中，利用电流的热效应工作的是（　　） A．空调 B．电熨斗 C．电视机 D．电冰箱 二、双选题 16．2022年6月5日，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。以下说法正确的是（　　） A．火箭发射前内能为零 B．火箭的燃料热值大 C．火箭燃料的化学能全部转化为机械能 D．加速升空过程中火箭的机械能增大 17．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能增大，温度升高 B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大 C．图丙，忽略阻力时，试管内的水蒸气推动塞子冲出后，塞子的机械能守恒 D．图丁，是汽油机的做功冲程，把内能转化为机械能 三、填空题 18．北京时间2022年6月5日，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，标志着我国综合国力和创新能力的提升。如图所示是火箭发射时的场景图片。 （1）火箭中用液态氢气做燃料主要是利用它的　 　高（选填“比热容”、“密度”或“热值”）的特性，燃料燃烧时，将燃料的　 　能转化为燃气的　 　能； （2）高温燃气将火箭推向太空的过程中，火箭发动机工作时的能量转化过程与图　 　（选填“甲”或“乙”）所示热机工作冲程相同。 19．不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，如图中给出了两个实例，请你做一些补充。圆圈内A的能量形式是　 　能，圆圈内B的能量形式是　 　能，序号⑤的实例有　 　（选填“摩擦生热”或“燃料燃烧”）。大量事实表明，能量在转化和转移的过程中，能量的总量　 　（选填“变小”、“不变”或“变大”） 20．图中的可擦笔通过用橡皮摩擦发热可以使字迹消失。从能量转化角度看，此过程是机械能转化为　 　，汽油机的　 　冲程与之相同，此冲程通过　 　方式改变气缸内燃料的内能。 21．电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，汽车在刹车时，可带动发电机将汽车的机械能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶一边发电，反复循环，永远运动下去，这种设想 　 　（选填“能”或“不能”）实现，理由是 　 　。 22．“神舟十七号”宇宙飞船于2023年10月26日由长征二号运载火箭发射升空。火箭加速上升过程中，燃料的化学能转化为燃气的　 　能，飞船的动能　 　（选填“增大”“减小”或“不变”），飞船外面的整流罩因与大气产生强烈摩擦温度升高，这是以　 　的方式改变了整流罩的内能。 四、计算题 23．垃圾分类看似小事，实则是“大事”，它体现了一座城市的社会文明水平。为了有效处理垃圾，某垃圾焚烧发电厂日处理垃圾 600t，垃圾的平均热值 q垃=5×106J/kg。求： （1） 600t 垃圾完全燃烧放出的热量，相当于多少 t 煤完全燃烧所产生的热量?(q 煤=3.0×107J/kg) （2） 若 600t 垃圾完全燃烧产生热量的 70% 被水吸收， 能使多少 t 水温升高 50℃?[c水=4.2×103J/(kg.℃)] 五、实验探究题 24．观察如图所示的四个情景，分析并回答： （1）甲图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能 　 　。 （2）乙图中两个铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在 　 　。 （3）丙图中红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高，　 　。 （4）丁图为热机的一个冲程，其能量转化情况是 　 　。 25．小王在广场看到小朋友玩套圈游戏，如图甲所示。他注意到水平抛出的套圈的落地点时近时远。善于思考的他想：套圈的落地点到拋出点的水平距离和哪些因素有关呢?他用小球来代替套圈；并选用高度可调的桌子和圆弧轨道(末端水平)等器材来模拟套圈实验，如图16所示，并做出了如下猜想： 猜想一：与小球在轨道上静止释放时的高度h有关； 猜想二：与水平抛出点的离地高度H有关。 （1）为便于实验数据的采集，落地点处地面的材料应选用　 　(选填：“光滑木板”或“橡皮泥”)。 （2）实验中使小球从圆弧轨道　 　(选填：“相同”或“不同”)高度由静止释放，可控制小球到达水平轨道时的速度相同。 （3）实验过程中小明收集的实验数据如下表： 序号 轨道末端水平部分离地面的高度H/m 小球在轨道上由静止释放时的高h/m 落地点与抛出点的水平距离s/m 1 0.5 0.1 0.45 2 0.5 0.2 0.63 3 0.5 0.3 0.78 4 1.0 0.1 0.63 5 1.0 0.2 0.69 ①根据表中1、4或2、5实验数据对比分析，可以验证猜想　 　； ②小王通过分析表中数据1、2、3得出结论：在其他条件相同的情况下，落地点与抛出点水平距离s与小球在轨道上静止释放时的高度h成正比。请判断他得出的结论是否正确?　 　(选填：“正确”或“不正确”)，你的判断依据是：　 　； （4） 接着小王又想探究小球抛出的水平距离与小球的质量是否有关。请你简述设计方案：　 　，由此得出结论。 答案解析部分 1．【答案】D 【解析】【解答】A．酒精燃烧时，将化学能转化为内能，故A错误； BC．纸杯飞出去时，燃气对纸杯做了功，燃气的内能转化为纸杯的机械能，相当于内燃机的做功冲程，故B错误；故C错误； D．纸杯飞出去，燃气对纸杯做功，易拉罐内气体的内能减小，故D正确。 故选D。 【分析】燃料燃烧，将化学能转化为内能；内能对外做功，转化为机械能，内能减小。 2．【答案】D 【解析】【解答】A、 煤炭燃烧 属于化学变化，是由于化学能转化为内能，A错误； B、 搓手取暖 属于做功转化为内能，B错误； C、 灯泡发光 属于电能转化为光能，C错误； 能量转移是由于热传递导致热量从高温物体转移到低温物体上，热水自然冷是能量转移，D正确。 综上选D。 【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，属于能量转化；用酒精灯热水属于热传递改变物体内能，属于能量转移。 3．【答案】C 4．【答案】B 5．【答案】C 【解析】【解答】A．照明灯提供照明时，将电能转化为光能和内能，故A错误； B．蓄电池在放电提供电能时，将化学能转化为电能，故B错误意； C．太阳能电池板工作时，是将光能转化为电能，故C正确； D．小风扇属于风力发电机，将机械能转化为电能，故D错误。 故选C。 【分析】分析电池板、照明灯、小风扇、蓄电池工作时消耗和获得的能量是什么，可逐一做出判断。 A、照明灯提供照明时，消耗了电能，获得了光能和内能 ； B、蓄电池在放电提供电能时，消耗了化学能，获得了电能 ； C、太阳能电池板工作时，消耗了太阳能，获得了电能； D、小风扇工作时消耗了机械能，获得了电能 。 6．【答案】A 7．【答案】D 8．【答案】D 【解析】【解答】A：火箭发动机是热机的一种，在工作过程中，不可避免地有能量损失，其机械效率不可能达到100%，故A错误； B：火箭加速升空时，高度在增大，质量不改变，重力势能增大，故B错误； C：火箭升空时，燃料燃烧其化学能先转化为内能，再转化为火箭的机械能，而不是化学能直接转化为机械能，故C错误； D：火箭加速升空时，向上的推力不变，速度增大，根据P=Fv可知，火箭对航天器做功的功率变大，故D正确； 综上可知，本题正确答案应选：D 。 【分析】（1）热机在工作过程中总有能量损失，所以热机效率总小于1； （2）重力势能的大小取决于物体的质量和升高的高度：质量越大，高度越大，重力势能越大； （3）火箭升空，燃料燃烧时，其化学能先转化为内能，再转化为火箭的机械能； （4）根据P=Fv来分析功率的大小变化情况。 9．【答案】C 10．【答案】A 11．【答案】D 12．【答案】B 13．【答案】B 【解析】【解答】A.用酒精灯加热试管，水的内能是热传递的方式实现的，A不符合题意； BC.蒸气把软木塞顶出时，消耗了内能，实现内能转化为机械能，相当于汽油机的做功冲程，B符合题意；C不符合题意； D.试管口出现的白雾，是水蒸气液化形成的小水珠，D不符合题意。 故答案为：B. 【分析】对物体加热时，通过热传递改变内能；汽油机的做功冲程中，内能对外做功，转化为机械能；白气是水蒸气液化形成的小水珠。 14．【答案】C 15．【答案】B 16．【答案】B,D 【解析】【解答】A.一切物体都具有内能，A不符合题意； B.火箭的燃料是液态氢燃料，热值很大，B符合题意； C.火箭燃料在燃烧时，将化学能转化为内能，C不符合题意； D.加速升空时，物体的速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，总机械能变大，D符合题意。 故答案为：BD. 【分析】氢燃烧的热值较大，燃料燃烧时，将化学能转化为内能；物体的动能和质量、速度有关，重力势能和物体的质量、高度有关。 17．【答案】A,C,D 【解析】【解答】A、图甲，厚玻璃内的空气气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A .正确； B、图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误； C、图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故C正确； D、图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程)，内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少，故D正确； 故选： ACD。 【分析】根据内能与温度的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答问题；做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。 18．【答案】热值；化学；内；甲 19．【答案】内；电；摩擦生热；不变 【解析】【解答】1.电灯照明过程，电能→光能，可知B为电能。 2.加热器工作实质，电能→内能，可知A为内能。 3.序号⑤机械能→内能，可知摩擦生热。 4.根据能量守恒定律可知，不变。 【分析】自然界的各种现象紧密联系。能量既不会产生也不会消失，在转移和转化的过程中，能量的总量守恒。 20．【答案】内能；压缩；做功 【解析】【解答】橡皮与纸摩擦发热，此过程中机械能转化为纸张的内能；汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，通过做功的方式将机械能转化为气缸内气体的内能。 【分析】物体间摩擦时，机械能转化为内能；汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。 21．【答案】不能；能量的转化和转移具有方向性，能量在转化过程中必然会有一部分转化为内能或做额外功消耗掉 22．【答案】内；增大；做功 23．【答案】（1） （2）解： 【解析】【分析】（1）已知垃圾的质量，垃圾的热值，则600t垃圾完全燃烧所产生的热量可以通过公式Q=mq计算出，又知道煤炭的热值，根据公式，计算出煤炭的质量； （2）600t垃圾完全燃烧产生的热量由（1）知，为，则水吸收的热量为，温度变化量，可以求出水的质量为。 主要考查热值和比热容的计算。 24．【答案】（1）变大 （2）引力 （3）分子无规则运动越剧烈 （4）内能转化为机械能 【解析】【解答】（1）甲图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，将机械能转化为内能，则空气的内能变大。 （2）乙图中两个铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在引力。 （3）丙图中红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高，分子无规则运动越剧烈。 （4）丁图中，火花塞打火，应该为做功冲程，其能量转化情况是内能转化为机械能。 【分析】（1）外界对物体做功，物体的内能增大； （2）根据分子之间存在引力分析； （3）根据分子运动与温度的关系解答； （4）热机的压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能。 25．【答案】（1）橡皮泥 （2）相同 （3）二；不正确；落地点与抛出点水平距离s与小球在轨道上静止释放时的高度h （4）在其它条件相同的情况下，多次改变小球的质量，观察小球抛出的水平距离是否相同 【解析】【解答】(1)实验中要测量水平抛出物体的落地点和抛出点的水平距离，要准确找到落地点，落地点的材料要选择保留痕迹的材料，所以应选择橡皮泥。 (2)小球从斜槽相同高度由静止释放，小球的重力势能转化为动能，小球的重力势能相同，动能相同，则小球到达水平槽时速度相同。所以，实验中应使钢球从圆弧轨道相同的高度由静止释放。 (3)①根据表中1、4或2、5实验数据可知，小球在轨道上由静止释放时的高度相同，改变轨道未端水平部分离地面的高度，落地点与抛出点的水平距离不同，可以验证猜想2。 ②由1、2、3知道，轨道末端水平部分离地面的高度H不变，第2次小球在轨道上由静止释放时的高度是第1次高度的2倍，第2次落地点与抛出点的水平距离是第1次的：0.63：0.45=1.4倍，落地点与抛出点水平距离s与小球在轨道上静止释放时的高度h不成正比，小明的结论不正确。 ③探究小球抛出的水平距离与小球的质量是否有关，在其它条件相同的情况下，多次改变小球的质量，观察小球抛出的水平距离是否相同。 故答案为：（1）橡皮泥；（2）相同；（3）①二；②不正确； 落地点与抛出点水平距离s与小球在轨道上静止释放时的高度h ；（4） 在其它条件相同的情况下，多次改变小球的质量，观察小球抛出的水平距离是否相同 。 【分析】（1） 在进行实验时，选择合适的材料可以帮助我们收集准确的数据。 （2） 在实验中，为了探究某个因素的影响，需要保持其他变量不变。 通过改变一个变量而保持其他条件不变，可以探究该变量对实验结果的影响。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$