20.1能量的转化与守恒 同步习题 2024-2025学年沪科版物理九年级全一册

能量的转化与守恒 同步习题 一．选择题（共5小题） 1．如图甲所示的某路灯，白天光伏电池对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，图乙是这一过程中的能量转化图（图中a、b、c分别表示某种形式的能量）。下列判断正确的是（　　） A．a是电能，b是电能，c是光能 B．a是内能，b是机械能，c是光能 C．a是机械能，b是内能，c是光能 D．a是内能，b是光能，c是电能 2．在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。以下现象或事实与其主要能量转化对应关系正确的是（　　） A．电池充电——化学能转化为电能 B．燃料燃烧时发热——光能转化为内能 C．电动机带动水泵把水送到高处——电能转化为机械能 D．太阳能电池——太阳能转化为化学能 3．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，电流做的功小于小花摆动的机械能 C．太阳能电板将太阳能转化为电能 D．小花左右摆动过程中，机械能守恒 4．如图所示，火力发电过程中能量转化的顺序为（　　） A．机械能→内能→电能 B．电能→机械能→内能 C．内能→机械能→电能 D．机械能→电能→内能 5．下列属于电能转化为光能的是（　　） A．抽水机抽水 B．植物的光合作用 C．电灯发光 D．木材燃烧 二．填空题（共5小题） 6．今年“五一”小长假，很多人去南湖公园烧烤。烤肉时，香气四溢属于 　 　现象，表明分子在不停地做无规则运动；炭火烤肉是通过 　 　的方式增大肉的内能（填“做功”或“热传递”）；木炭在燃烧过程中将化学能转化为 　 　。 7．如图所示，筒车是以水流作动力，用来取水的机械。筒车“昼夜不息”，　 　（选填“能”或“不能”）说明它就是永动机，其能量转化 　 　（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 8．如图是中国古代玩具饮水鸟，被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”。它的神奇之处在于：饮水鸟俯下身去，把嘴浸到面前的水里，“喝”一口后，直立起来；一会儿又会俯下身去，再“喝”一口直立起来，如此往复。饮水鸟头部水分蒸发得越快，它喝水的频率就越高，就此请你写出一种加快饮水鸟喝水频率的做法 　 　；它这种“自动喝水”的现象 　 　（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 9．在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的：电动机带动水泵把水送到高处，是把电能转化为 　 　。在能量的转化和转移过程中，能量的总量 　 　。 10．在城市中央的游乐园里，阳光明媚，树木茂密，叶片正在进行光合作用产生大量氧气。小朋友正在滑梯上往下滑，在到达滑梯底端时会感觉屁股有些发烫。道路旁边的小摊上有美味的烧烤，木炭正燃烧自己提供能量，同时可以看到路上有很多人骑着单车锻炼身体。请你从上述描述的情景中选择一个并说明其中的能量转化，不能与示例重复。 【示例）场景：叶片正在进行光合作用。 能量转化：太阳能转化为化学能。 场景：　 　。 能量转化：　 　。 三．简答题（共4小题） 11．观察如图所示的漫画，结合图中的任意两个环节，简述能量在自然界中的转化情况。 12．小明发现学校的老式锅炉烧水时，白天冒出大量的黑烟，夜间烟囱经常冒出“火焰”，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。请你根据上述现象从热学的角度分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。 13．我国经济快速发展，人们对电力的需求越来越多。风能作为一种清洁的新能源，越来越受到世界各国的重视，风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。如图所示的七舍白龙山风力发电场，是兴义境内的第一座风力发电场，试分析在风能发电的过程中，其能量是如何转化的？ 14．小华想到，永动机不可能实现的原因是器械间存在摩擦力导致能量不守恒，于是小华想到将摩擦力转变为永动机的动力。小华用链条将五个滚轮按如图所示的方式连接起来，链条与滚轮之间贴合（类似于自行车的车轮和链条），某一时刻，小华给左侧链条一个竖直向上的力，左侧的链条向上运动，在摩擦力的带动下链条内的滚轮顺时针转动，链条外的滚轮逆时针转动，相邻两个滚轮的转动方向相反，链条与滚轮之间互相带动，使该器械能够循环运动起来。请你分析它能否一直工作下去。 参考答案与试题解析 一．选择题（共5小题） 1．如图甲所示的某路灯，白天光伏电池对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，图乙是这一过程中的能量转化图（图中a、b、c分别表示某种形式的能量）。下列判断正确的是（　　） A．a是电能，b是电能，c是光能 B．a是内能，b是机械能，c是光能 C．a是机械能，b是内能，c是光能 D．a是内能，b是光能，c是电能 【分析】（1）太阳能电池工作时将太阳能转化为电能。 （2）太阳能给蓄电池充电时将电能转化为化学能。 （3）蓄电池放电时将电能转化为其它形式的能量。 （4）路灯工作时将电能转化为光能和内能。 【解答】解：太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，其能量转化过程如下：太阳能→电能→化学能→电能→光能。故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】本题主要考查了太阳能的利用；关键是会分析各个阶段的能量转化过程。 2．在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。以下现象或事实与其主要能量转化对应关系正确的是（　　） A．电池充电——化学能转化为电能 B．燃料燃烧时发热——光能转化为内能 C．电动机带动水泵把水送到高处——电能转化为机械能 D．太阳能电池——太阳能转化为化学能 【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，总是消耗的能量转化为得到的能量。 【解答】解：A、电池充电过程中，消耗了电能，是电能转化为化学能，故A错误； B、燃料燃烧时发热，是化学能转化为内能，故B错误； C、电动机带动水泵把水送到高处，消耗了电能，将电能转化为机械能，故C正确； D、太阳能电池将太阳能转化为电能，故D错误。 故选：C。 【点评】此题考查了能量的转化，能量转化现象是生活中常见的现象，也是中考时必考的一个知识点。 3．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，电流做的功小于小花摆动的机械能 C．太阳能电板将太阳能转化为电能 D．小花左右摆动过程中，机械能守恒 【分析】太阳能电池板将太阳能转化成电能，电动机将电能转化成机械能。 【解答】解：A、塑料叶片不是真正的植物，其叶子不能进行光合作用，不是将光能转化为化学能。故A错误； B、电流驱动电动机使小花左右摆动，将电能转化成机械能，但电能不可能全部转化为机械能，所以电流做的功一定大于小花摆动的机械能。故B错误； C、太阳能电板将太阳能转化为电能。故C正确； D、小花左右摆动过程中是电能转化为机械能，所以机械能不守恒。故D错误。 故选：C。 【点评】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，总是消耗的能量转化为得到的能量。在自然界中，能量转化的现象很多，但需要通过一些器械装置或在一定条件下进行。 4．如图所示，火力发电过程中能量转化的顺序为（　　） A．机械能→内能→电能 B．电能→机械能→内能 C．内能→机械能→电能 D．机械能→电能→内能 【分析】自然界中的能量都以各种形式的能储存起来，在一定条件下可以相互转化。结合对火力发电的了解可做出解答。 【解答】解：火力发电是通过煤、石油等燃料的燃烧，将燃料的化学能转化为水的内能，水蒸气膨胀做功转化为汽轮机的机械能，汽轮机带动发电机转动将机械能转化为电能。故其能量转化过程为：化学能→内能→机械能→电能。 故选：C。 【点评】能量既不能产生也不能消失，它只会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。 5．下列属于电能转化为光能的是（　　） A．抽水机抽水 B．植物的光合作用 C．电灯发光 D．木材燃烧 【分析】分别观察选项中的四幅图，分清消耗的是哪种能量，得到的是哪种能量，最后做出判断。 【解答】解：A、抽水机抽水，主要将电能转化为机械能，故A不合题意； B、植物的光合作用，利用了太阳能，转化为植物的化学能，故B不合题意； C、电灯发光，是将电能转化为光能和内能，故C符合题意； D、木材燃烧，是将燃料的化学能转化为内能，故D不合题意。 故选：C。 【点评】本题考查了一些常见现象中能量转化的分析，明确消耗的和得到的能量分别是什么，即可做出选择。 二．填空题（共5小题） 6．今年“五一”小长假，很多人去南湖公园烧烤。烤肉时，香气四溢属于 　扩散　现象，表明分子在不停地做无规则运动；炭火烤肉是通过 　热传递　的方式增大肉的内能（填“做功”或“热传递”）；木炭在燃烧过程中将化学能转化为 　内能　。 【分析】扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动； 改变内能的方法有两个：做功和热传递； 燃料燃烧将化学能转化为内能。 【解答】解：香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动； 炭火烤肉，肉吸收热量，用热传递的方式增大肉的内能； 木炭在燃烧过程中将化学能转化为内能。 故答案为：扩散；热传递；内能。 【点评】本题考查了扩散现象、改变内能的方法、能量的转化，属于基础题。 7．如图所示，筒车是以水流作动力，用来取水的机械。筒车“昼夜不息”，　不能　（选填“能”或“不能”）说明它就是永动机，其能量转化 　遵循　（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 【分析】能的总量是守恒，永动机是不可能实现的，任何能量的转化均遵循能量守恒定律。 【解答】解：因为能的总量是守恒，能量在转化过程中总会存在一定的损耗，由此可知永动机是不可能实现的，因此筒车“昼夜不息”，不能说明它就是永动机，但其能量的转化遵循能量守恒定律。 故答案为：不能；遵循。 【点评】本题考查了对能量守恒定律的理解，难度不大。 8．如图是中国古代玩具饮水鸟，被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”。它的神奇之处在于：饮水鸟俯下身去，把嘴浸到面前的水里，“喝”一口后，直立起来；一会儿又会俯下身去，再“喝”一口直立起来，如此往复。饮水鸟头部水分蒸发得越快，它喝水的频率就越高，就此请你写出一种加快饮水鸟喝水频率的做法 　加快体内水的蒸发　；它这种“自动喝水”的现象 　遵循　（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 【分析】蒸发是一种汽化现象，蒸发吸热；所有能量的转化和转移都遵循能量守恒定律。 【解答】解：由题意可知，饮水鸟头部水分蒸发得越快，它喝水的频率就越高，所以可以加快体内水的蒸发，以加快饮水鸟喝水频率； 饮水鸟“自动喝水”的现象中发生了能量的转移和转化，遵循能量守恒定律。 故答案为：加快体内水的蒸发；遵循。 【点评】本题考查了蒸发和能量守恒定律等知识，属于基础题。 9．在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的：电动机带动水泵把水送到高处，是把电能转化为 　机械能　。在能量的转化和转移过程中，能量的总量 　保持不变　。 【分析】（1）判断是哪种能量转化成了另一种能量的方法是：减少的能量转化为增多的能量； （2）能量守恒定律的内容是：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其它形式，或从一个物体转移到另一个物体，而能量的总量保持不变。 【解答】解：电动机带动水泵把水送到高处的过程中，消耗了电能，获得了机械能，所以是电能转化为机械能； 根据能量守恒定律可知，在能量的转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 故答案为：机械能；保持不变。 【点评】此题考查能量守恒定律和能量的转化，属于基础题目，难度不大。 10．在城市中央的游乐园里，阳光明媚，树木茂密，叶片正在进行光合作用产生大量氧气。小朋友正在滑梯上往下滑，在到达滑梯底端时会感觉屁股有些发烫。道路旁边的小摊上有美味的烧烤，木炭正燃烧自己提供能量，同时可以看到路上有很多人骑着单车锻炼身体。请你从上述描述的情景中选择一个并说明其中的能量转化，不能与示例重复。 【示例）场景：叶片正在进行光合作用。 能量转化：太阳能转化为化学能。 场景：　到达滑梯底端时会感觉屁股有些发烫　。 能量转化：　机械能转化为内能　。 【分析】自然界中存在不同形式的能量，各种能量可以相互转化或转移，人们利用能量的过程就是能量的转化和转移的过程。判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的。 【解答】解：场景：到达滑梯底端时会感觉屁股有些发烫； 能量转化：机械能转化为内能。 故答案为：到达滑梯底端时会感觉屁股有些发烫；机械能转化为内能。 【点评】本题考查了生活中能量的转化和转移的实例，属基础题，难度不大。 三．简答题（共4小题） 11．观察如图所示的漫画，结合图中的任意两个环节，简述能量在自然界中的转化情况。 【分析】自然界中的能发生转化或转移，弄清楚消耗什么能，得到什么能，是解题的关键。 【解答】解：太阳→西红柿：太阳能转化为化学能；西红柿→人：化学能转化为人体能量；人→车轮：人的能量转化为车轮的机械能；车轮式发电机：机械能转化为电能；发电机→电炉子：电能转化为内能；气体发声：内能转化为声能。 规律：自然界中能量是守恒的；能量既不能消灭，也不会创生；它只会从一种形式转化为其他形式.或者从一个物体转移到另一个物体；在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 【点评】本题通过实例考查了能量守恒定律的概念和内容的知识点，要掌握其应用。 12．小明发现学校的老式锅炉烧水时，白天冒出大量的黑烟，夜间烟囱经常冒出“火焰”，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。请你根据上述现象从热学的角度分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。 【分析】烟囱冒出大量的黑烟，说明燃料燃烧很不充分，冒出“火焰”，说明烟的温度很高，带走的热量多，因而造成了锅炉的效率低。要提高锅炉的效率，就要从上面两个方面入手。想办法让燃料燃烧充分；减少废气带走的热量。 【解答】解：根据现象分析，可以看出燃料燃烧不充分，损耗一部分能量，烟囱经常冒出“火焰”，说明浓烟带走大量的热量。锅炉周围温度很高，说明锅炉向外散热很多。因此锅炉的效率会很低。要想提高锅炉的效率，可以通过加大通风量使燃料充分燃烧，通过烟囱经过冷水箱预热水来减少浓烟带走的热量等方法。 【点评】此题主要考查了影响锅炉的效率的因素，并且与日常生活相联系，具有实际意义。并且也考查了对环境的危害，有助于树立环境保护意识。 13．我国经济快速发展，人们对电力的需求越来越多。风能作为一种清洁的新能源，越来越受到世界各国的重视，风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。如图所示的七舍白龙山风力发电场，是兴义境内的第一座风力发电场，试分析在风能发电的过程中，其能量是如何转化的？ 【分析】闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流的现象叫做电磁感应；发电机就是根据此原理制成的，然后分析发电过程消耗的能量以及得到的能量，从而得出发电过程中的能量转化。 【解答】答：风吹动风力发电机，发电机将风能转化为电能。 【点评】本题考查了能量的转化，属基础知识的考查。 14．小华想到，永动机不可能实现的原因是器械间存在摩擦力导致能量不守恒，于是小华想到将摩擦力转变为永动机的动力。小华用链条将五个滚轮按如图所示的方式连接起来，链条与滚轮之间贴合（类似于自行车的车轮和链条），某一时刻，小华给左侧链条一个竖直向上的力，左侧的链条向上运动，在摩擦力的带动下链条内的滚轮顺时针转动，链条外的滚轮逆时针转动，相邻两个滚轮的转动方向相反，链条与滚轮之间互相带动，使该器械能够循环运动起来。请你分析它能否一直工作下去。 【分析】能量守恒定律的内容：能量不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种能量转化为其他能量，或者从一个物体转移到其他物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 【解答】解：它不能一直工作下去，因为小华最开始给器械一个动力，转化成了链条和滚轮的动能，滚轮和链条间的摩擦力此时是动力，所以该器械可以在较长的时间内循环运动起来。但是滚轮和轴之间有摩擦，另外还要克服空气阻力等，转动过程中将机械能还有一部分转化为内能，所以不能一直运动下去。 【点评】本题考查了对能量守恒定律的理解，属于能量转化与守恒相关知识，要求学生理解。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/11/25 9:23:55；用户：资源；邮箱：13851372384；学号：59917209 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$