2025年中考寒假专题：能的转化与能量守恒

2025年中考寒假专题：能的转化与能量守恒 一、选择题 1．下列对能量转化分析错误的是（　　） A．钻木取火是将机械能转化成内能 B．核电站主要将核能转化为电能 C．射箭是将势能转化成动能 D．热机是将机械能转化为内能的机器 2．下列能源中不是来自于太阳能的是（　　） A．水能 B．风能 C．核能 D．生物质能 3．下列说法正确的是（　　） A．导体在磁场中运动能产生感应电流 B．换向器能改变线圈中的电流方向 C．发电机将贮存的化学能转化成电能 D．电动机是消耗了机械能得到电能 4．下列装置中不是直接利用太阳能的是（　　） A．电冰箱 B．太阳灶 C．光电池 D．太阳能热水器 5．能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，属于内能转移的是（　　） A．拉动绳子摩擦容器壁活塞冲出 B．将热水瓶放入冷水中降温 C．搓手发热 D．热气膨胀活塞冲出 6．根据能量的转化和守恒，以下的设想不可能实现的是（　　） A．通过一种理想的发电机，利用月光发电，来实现室内照明 B．利用现有的木柴，生产出可供汽车行驶的燃料 C．利用自行车车轮的转动带动发电机发电，利用所发的电便可驱使车轮一直转动 D．通过先进的技术改造，使机器的能源利用和转化率提高到95% 7．下列关于能量的转移和转化有方向性的描述正确的是（　　） A．机械能可以转化为内能，内能不可以转化为机械能 B．热量只能从高温物体传向低温物体 C．内能可以全部转化成机械能，而不产生其他影响 D．自然界的一切物理过程都是不可逆的 8．太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B．图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能 C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能 D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能 9．下列说法中正确的是（　　） A．电饭锅工作时，将内能转化为电能 B．电风扇工作时，将机械能转化为电能 C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能 D．在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能 10．目前，市区里的老旧小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具﹣﹣冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下，如图，冲击钻在工作过程中（　　） A．内能转化为机械能 B．内能转化为电能 C．只有机械能和内能的转化 D．有电能、机械能和内能的转化 11．下列图形中，属于内能转化为机械能的是（　　） A．弯折铁丝 B．滑下滑梯 C．做功冲程 D．压缩点火 二、多选题 （多选）12．如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，在a到d的整个过程中，下列说法正确的是（　　） A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功 B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少 C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少 D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化 三、填空题 13．太阳把地面和空气晒热，太阳能转化为　 　能；植物吸收太阳能，发生光合作用太阳能转化为植物的　 　。 14．请写出下列现象中能量的转化： 摩擦生热：　 　； 水轮机带动发电机发电：　 　； 电动机带动水泵抽水：　 　； 汽油燃烧：　 　。 四、解答题 15．武汉市在汉口江滩等地安装了“风能太阳能互补节能灯”，如图所示，它“头顶”小风扇　 　能，小风扇是利用　 　原理来发电的，白天蓄电池将电能转化成　 　能储存起来，夜晚蓄电池放电给电灯供电。 16．1905年被誉为“爱因斯坦奇迹年”，为纪念“爱因斯坦奇迹年”100周年和爱因斯坦逝世50周年，2004年6月联合国大会将2005年定为“世界物理年”。除“相对论”以外，为量子理论的发展作出了重要贡献。在光电效应的诸多应用中，当前最值得关注的是光电池。 如图所示是表示光电池工作原理的示意图：当太阳光照射到组成光电池的叠在一起的两片不同的半导体的表面时，将会产生光电效应，从而使电路中产生电流。从能量转化的角度看　 　能转化为　 　能的装置。 17．请阅读下面的介绍，回答相关问题 焦耳是一位伟大的物理学家，他成功地发现了焦耳定律，测出了热功当量…．但他在探索科学真理的道路上，焦耳也和许多人一样设想制作一种“永动机”﹣﹣不需要给它提供任何动力（即不消耗任何能源）就能自动工作起来的机械装置。他曾通宵达旦地冥思苦想，但没有一次是成功的。接连的失败引起了焦耳的深思，他没有像有些人那样“执迷不悟”，重新确定新的探究课题。经过不懈的努力，他终于在新的研究领域中取得了成功 “永动机”制造一直失败的原因是：它违背了 　 　。 你从焦耳科学探究的历程中得到的启示是：　 　。 五、简答题 18．一个皮球从高处落下，碰到地面被反弹回去，总是不能回到原来的高度。这是为什么？这过程中能量是否守恒？机械能是否守恒？ 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 D C B A B C B A D D C 一、选择题 1．下列对能量转化分析错误的是（　　） A．钻木取火是将机械能转化成内能 B．核电站主要将核能转化为电能 C．射箭是将势能转化成动能 D．热机是将机械能转化为内能的机器 【分析】（1）改变物体内能的方式：做功和热传递； （2）核电站是将核能转化为电能； （3）影响动能的因素是质量和速度，影响重力势能的颜色是质量和高度；影响弹性势能的因素是物体的弹性形变程度； （4）热机可以将内能转化为机械能。 【解答】解：A、钻木取火是将机械能转化成内能； B、核电站是将核变时释放的能量最终转化为电能； C、射箭是将弹性势能转化为动能； D、热机是利用热来工作的机器，分析错误。 故选：D。 【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。 2．下列能源中不是来自于太阳能的是（　　） A．水能 B．风能 C．核能 D．生物质能 【分析】（1）水循环中的中蒸发环节和水汽输送环节都需要太阳辐射提供能量，水能的能量来源于太阳辐射； （2）太阳辐射在地表分布不均，导致地表冷热不均，进而引起风，太阳能最终转化为风能； （3）核能是核裂变或和聚变产生的能量； （3）太阳辐射经植物的生物化学作用，可以转化成有机物中的生物能。 【解答】解：ABD、风能，生物质能是通过光合作用转换的，故ABD不符合题意； C、核能是核裂变或和聚变产生的能量，故C符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查了对太阳能的认识和理解，基础题。 3．下列说法正确的是（　　） A．导体在磁场中运动能产生感应电流 B．换向器能改变线圈中的电流方向 C．发电机将贮存的化学能转化成电能 D．电动机是消耗了机械能得到电能 【分析】感应电流产生的条件：一是电路应是闭合电路，二是，电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动； 换向器的作用是改变电流的方向； 发电机是将机械能转化为电能； 电动机是将电能转化为机械能。 【解答】解： A、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动能产生感应电流； B、换向器能改变线圈中的电流方向； C、发电机是将机械能转化为电能的装置； D、电动机的电动机是消耗了电能得到了机械能。 故选：B。 【点评】本题主要考查学生对发电机和电动机的原理和能量转化的掌握，以及对换向器的作用的了解。 4．下列装置中不是直接利用太阳能的是（　　） A．电冰箱 B．太阳灶 C．光电池 D．太阳能热水器 【分析】要解本题需掌握人类对太阳能的利用主要是将太阳能转化为内能和电能。 【解答】解：A、电冰箱直接利用的是电能，符合题意； B、太阳灶可以把太阳能转化为内能，不符合题意； C、光电池可以把太阳能转化为电能，不符合题意； D、太阳能热水器可以把太阳能转化为内能，不符合题意； 故选：A。 【点评】本题主要考查学生对太阳能利用的理解和掌握，是中考热点。 5．能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，属于内能转移的是（　　） A．拉动绳子摩擦容器壁活塞冲出 B．将热水瓶放入冷水中降温 C．搓手发热 D．热气膨胀活塞冲出 【分析】做功的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移，据此对选项中的现象逐一做出判断。 【解答】解：A、拉动绳子摩擦容器壁活塞冲出，是能量的转化过程； B、将热水瓶放入冷水中降温，属于内能的转移过程； C、搓手发热是克服摩擦做功来改变手的内能，故C不合题意； D、热气膨胀活塞冲出，改变了自身的内能，故D不合题意。 故选：B。 【点评】本题考查了对能量转化与转移现象的判断，要注意观察和积累，把握做功和热传递的实质。 6．根据能量的转化和守恒，以下的设想不可能实现的是（　　） A．通过一种理想的发电机，利用月光发电，来实现室内照明 B．利用现有的木柴，生产出可供汽车行驶的燃料 C．利用自行车车轮的转动带动发电机发电，利用所发的电便可驱使车轮一直转动 D．通过先进的技术改造，使机器的能源利用和转化率提高到95% 【分析】（1）月光是可以发电的，只不过发电效率非常低，成本与所得不成正比，所以并不会将“月能发电”作为一种日常普遍的发电方式； （2）木材是一种天然的生物质材料，经过热解、氧化、脱水等化学过程，可以制成一系列化学产品，其中包括汽油、酒精、氢气、腊梅等； （3）永动机是不可能制成的； （4）提高能量利用中的转化效率，其效率会达到95%。 【解答】解：A、通过一种理想的发电机，便发电效率非常低，故A不符合题意； B、利用现有的木柴可以制成一系列化学产品、酒精，可供汽车行驶的燃料，故B不符合题意； C、利用自行车车轮的转动带动发电机发电，这样就制成了永动机，该设想不可能实现； D、提高能量利用中的转化效率，该设想可能实现。 故选：C。 【点评】本题考查了能量的转化、能量守恒定律以及效率等，是一道基础题，难度不大。 7．下列关于能量的转移和转化有方向性的描述正确的是（　　） A．机械能可以转化为内能，内能不可以转化为机械能 B．热量只能从高温物体传向低温物体 C．内能可以全部转化成机械能，而不产生其他影响 D．自然界的一切物理过程都是不可逆的 【分析】能量可以从某一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变，能量转化具有方向性。 【解答】解： A．机械能可以转化为内能，能说明能量之间的相互转化，故A错误； B．热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，说明能量转移具有方向性； C．在能量的转化的过程中，所以内能不可能全部转化成机械能； D．能量的转化和转移是有方向的，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查能量守恒定律及能量传递的方向性，能量守恒定律告诉我们能量总量是不变的，但方向性告诉我们有些有用能量会越来越少的。 8．太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B．图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能 C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能 D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能 【分析】太阳能的利用方式：一是利用太阳能热水器给它里面的水等物质加热，把太阳能转化为内能；二是利用光电转换装置，把太阳能转化为电能；三是植物光合作用转化为化学能。 【解答】解： A、绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能，故A正确； B、太阳能热水器内的水从太阳吸收热量、温度升高，故B错误； C、太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能，故C错误； D、太阳能飞机是先将太阳能转化为电能，故D错误。 故选：A。 【点评】此题主要考查学生对于能的转化的理解，熟知能量在一定条件下可以相互转化，提高对新能源的认识。 9．下列说法中正确的是（　　） A．电饭锅工作时，将内能转化为电能 B．电风扇工作时，将机械能转化为电能 C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能 D．在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能 【分析】不同的能量之间可以进行相互的转化，根据选项中描述的物体或现象，分析其消耗了哪种能量，又得到了哪种能量，从而做出判断。 【解答】解：A、电饭锅主要是用来发热的，电饭锅工作时，故A错误； B、电风扇工作时，使电风扇转动，故B错误； C、干电池给灯泡供电时，再提供给灯泡； D、在阳光照射时，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了几种电器、电池的工作过程中能量的转化情况，难度不大，但要求细心作答，防止颠倒。 10．目前，市区里的老旧小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具﹣﹣冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下，如图，冲击钻在工作过程中（　　） A．内能转化为机械能 B．内能转化为电能 C．只有机械能和内能的转化 D．有电能、机械能和内能的转化 【分析】（1）冲击钻在工作时，有电流通过电动机，电流做功，消耗电能转化为机械能，同时也转化为内能，电动机发热； （2）钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，消耗机械能转化为内能，使钻头内能增加、温度升高，用手摸，烫手！ 【解答】解： （1）当电流通过电动机时，电流做功； （2）钻头冲击墙壁，克服摩擦做功； 由此分析可知，在该过程中存在电能。 故选：D。 【点评】本题考查了学生对内能、电能、机械能概念及其相互转化的了解与掌握，要结合生活经验分析。 11．下列图形中，属于内能转化为机械能的是（　　） A．弯折铁丝 B．滑下滑梯 C．做功冲程 D．压缩点火 【分析】内能转化成机械能的实例必定是物体消耗内能对外做功的情况。 【解答】解： A．弯折铁丝，是对物体做功，是机械能转化为内能； B．滑下滑梯感觉热，是机械能转化为内能； C．内燃机正在工作，内能转化为机械能； D．压缩点火，温度升高达到了棉花的燃点，不符合题意。 故选：C。 【点评】生活中存在很多机械能和其他形式能的转化的现象。内燃机是内能转化为机械能；发电机是机械能转化为电能；电动机是电能转化为机械能；摩擦生热是机械能转化为内能等等。 二、多选题 （多选）12．如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，在a到d的整个过程中，下列说法正确的是（　　） A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功 B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少 C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少 D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化 【分析】（1）此题要依据做功的两个条件（一是物体要受力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定的距离），看在不同阶段是否具备这两个条件，若具备就做功，否则不做功； （2）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。 （3）运动状态改变包括运动快慢的改变和运动方向的改变。 【解答】解：A、在a到b的过程中，所以在这个阶段；铅球离开手，所以手就不做功了； B、在b到d的过程中，所以铅球的机械能不变； C、在c到d的过程中，高度减小，故C正确； D、在a到d的过程中，所以运动状态是在不断变化的； 故选：ACD。 【点评】该题考查了是否做功的判断、机械能的变化、重力势能大小影响因素和运动状态改变的理解，是一道综合题。 三、填空题 13．太阳把地面和空气晒热，太阳能转化为　内　能；植物吸收太阳能，发生光合作用太阳能转化为植物的　化学能　。 【分析】在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化。根据能量的不同形式可做出判断。 【解答】解： 太阳将地面晒热的过程中，大地温度升高，所以是太阳能转化为内能； 植物可以通过光合作用，将太阳能转化为化学能。动物吃掉植物后。 故答案为：内；化学能。 【点评】本题考查了能量的转化和太阳能的两个直接利用，这两个利用都是比较广泛的，与人类的生活生产密切相关，太阳能取之不尽用之不竭，是未来的理想能源。 14．请写出下列现象中能量的转化： 摩擦生热：　机械转化为内能　； 水轮机带动发电机发电：　机械能转化为电能　； 电动机带动水泵抽水：　电能转化为机械能　； 汽油燃烧：　化学能转化为内能　。 【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：摩擦生热是通过做功将机械能转化为内能； 水轮机带动发电机发电，消耗机械能，故是将机械能转化为电能； 电动机带动水泵把水抽到高处，消耗电能，电能转化为机械能； 汽油燃烧时发热，消耗汽油内部的化学能，是将化学能转化为内能。 故答案为：机械转化为内能；机械能转化为电能；化学能转化为内能。 【点评】本题通过几个实例考查了能量的转化，在做这类题时，我们要注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少了，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。能量转化的过程都是有规律可循的，在平常的学习中要注意总结归纳。 四、解答题 15．武汉市在汉口江滩等地安装了“风能太阳能互补节能灯”，如图所示，它“头顶”小风扇　电　能，小风扇是利用　电磁感应　原理来发电的，白天蓄电池将电能转化成　化学　能储存起来，夜晚蓄电池放电给电灯供电。 【分析】（1）风能和太阳能是能量巨大的资源，风扇式发电机原理也是电磁感应，可以通过风吹动扇片转动，把风能转化为电能；太阳能电池可以把太阳能转化为电能。 （2）给电池充电的过程中的能量转化，与电池放电的能量转化是个互逆的过程，两者的能量转化也是相反的。 【解答】解：（1）太阳能电池可以把太阳能转化为电能，小风扇是一个小型风力发电机； （2）蓄电池供电时，将化学能转化为电能，电能转化为化学能储存在电池中。 故答案为：电；电磁感应。 【点评】这套设备工作时，包括了两次能量转化：发电机发电，将机械能转化为电能；然后电能转化为电池的化学能。 16．1905年被誉为“爱因斯坦奇迹年”，为纪念“爱因斯坦奇迹年”100周年和爱因斯坦逝世50周年，2004年6月联合国大会将2005年定为“世界物理年”。除“相对论”以外，为量子理论的发展作出了重要贡献。在光电效应的诸多应用中，当前最值得关注的是光电池。 如图所示是表示光电池工作原理的示意图：当太阳光照射到组成光电池的叠在一起的两片不同的半导体的表面时，将会产生光电效应，从而使电路中产生电流。从能量转化的角度看　光　能转化为　电　能的装置。 【分析】光电池是由于受到光的照射而产生了电能，故应是光能转化为电能的。 【解答】解：光电池是把光能转化为电能。 故本题答案为：光；电。 【点评】本题考查了光电池中的能量转化。光电池的优点是不产生环境污染，是一种清洁能源。 17．请阅读下面的介绍，回答相关问题 焦耳是一位伟大的物理学家，他成功地发现了焦耳定律，测出了热功当量…．但他在探索科学真理的道路上，焦耳也和许多人一样设想制作一种“永动机”﹣﹣不需要给它提供任何动力（即不消耗任何能源）就能自动工作起来的机械装置。他曾通宵达旦地冥思苦想，但没有一次是成功的。接连的失败引起了焦耳的深思，他没有像有些人那样“执迷不悟”，重新确定新的探究课题。经过不懈的努力，他终于在新的研究领域中取得了成功 “永动机”制造一直失败的原因是：它违背了 　能量的转化和守恒定律　。 你从焦耳科学探究的历程中得到的启示是：　科学探究不可能一帆风顺，必须几经周折才能成功　。 【分析】自然界中的能量是守恒的，它既不会消灭，也不会创生，但由于能量的转移具有方向性（如热量只能从高温物体传向低温物体），如果不补充能量，任何机械都将停下来，所以无法制造“永动机”。 【解答】解：自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散。如不补给能量。 因此，永动机的制造过程违背了能量守恒定律。 故答案为：能量的转化和守恒定律；科学探究不可能一帆风顺。 【点评】本题的解题关键是知道能量在转化过程中具有方向性，如果不靠外力做功，将不能永远循环。 五、简答题 18．一个皮球从高处落下，碰到地面被反弹回去，总是不能回到原来的高度。这是为什么？这过程中能量是否守恒？机械能是否守恒？ 【分析】机械能守恒是一种理想情况，只有在无摩擦、无空气阻力的情况下才能真正实现，即只有动能和势能的相互转化时物体的机械能守恒； 能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体上，或者从一种形式转化为另一种形式，在转移和转化过程中，能的总量保持不变。 【解答】答：皮球在空中运动时要克服空气阻力做功，一部分机械能会转化为内能，则皮球的机械能逐渐减小；在整个过程中，但机械能不守恒。 【点评】本题考查了机械能守恒的条件和能量守恒定律，注意物体克服摩擦或空气阻力做功时，其机械能会逐渐减小。 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：2025/1/16 16:45:17；用户：sjwocakd；邮箱：13851372384；学号：59917209 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$