14.3 能量的转化和守恒 同步练习 -2024-2025学年人教版物理九年级全一册

14.3 能量的转化和守恒 同步练习 2024-2025学年人教版物理九年级全一册 一、单选题 1．水电站用拦河坝提高上游水位，被提高了水位的水流下来时，冲击水轮机的叶轮，带动发电机发电．在这个过程中，能量的转化顺序正确的是 A．势能、动能、电能 B．动能、势能、电能 C．内能、电能、动能 D．动能、电能、势能 2．下列事例中，属于内能转化为机械能的是 A．用打气筒打气，气筒壁发热 B．内燃机做功冲程中，燃气对外做功 C．冬天对手哈气，手的温度升高 D．锯木头时，锯条发热 3．下列现象中，属于机械能转化为内能的是（  ） A．航天飞行器穿越大气层时表面发热 B．冬天用热水袋取暖 C．放爆竹时，爆竹腾空而起 D．电灯发出光和热 4．现在节约能源的现象越来越多．比如在香港的一家健身馆，在地面上就装有压电材料，利用健身者对地面的压力来产生电能，并为室内照明供电．在这一过程中实现的能量转化形式是： A．电能----机械能----光能和内能 B．机械能----光能和内能----电能 C．电能----光能和内能----机械能 D．机械能----电能----光能和内能 5．用两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热,在开始和加热3min时各记录一次温度,如下表所示．已知ρ水=1.0×103kg/m3，ｃ水=4.2×103J/(kg·℃), ρ油=0.8×103kg/m3,加热的效率都为90%,油的末温没有达到它的沸点．下列说法正确的是 加热时间（min） 0   3 水的温度（℃） 18 28 油的温度（℃） 18 43 A．这种油的比热容为1.68×103J/(kg·℃) B．这种油的比热容为2.1×103J/(kg·℃) C．因为这种油的密度比水小，所以它的比热容比水小 D．加热效率没有达到100%，是因为电加热器没有把电能全部转化为内能 6．实验装置如图所示，加热试管使水沸腾，对观察到的现象分析正确的是（  ） A．玻璃管口冒出的“白气”是汽化成的水蒸气 B．加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能 C．小叶轮的转动说明永动机是可以实现的 D．小叶轮转动是水的内能转化为叶轮的机械能 二、填空题 7．如图所示，在试管中装一些水，用软木塞塞紧，对试管加热使水沸腾，会看到水蒸气把软木塞“砰”的一声冲开。“蒸汽冲开软木塞”是由 能转化为 能。 8．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 。 9．自然界中各种不同形式的能量都可以相互转化，电动机可以把 能转化为 能；太阳能电池把 能转化为 能；植物的光合作用可以把 能转化为 能，燃料燃烧时发热，将 能转化为 能. 10．能量守恒定律:能量既不会 ，也不会 它只会从一种形式转化为另一种 ，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量 。 11．电动机带动水泵抽水是 能转化成 能，植物吸收阳光进行光合作用是 能转化为 能，燃料燃烧时发热是 能转化为 能． 三、实验题 12．根据图中提供的信息回答下列问题． （1）问题：塞子冲出试管后为什么继续向前运动？回答： ； （2）问题：塞子被推出的过程中，能量是如何转化的？ 回答： ； （3）提出一个与物态变化有关的问题并回答． 问题： ？ 回答： ． 13．根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等．为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等． (1)为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有： ． (2)兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因： ． (3)改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证． 实验 序号 重物质量 （千克） 下降高度 （米） 升高温度 （℃） 实验 序号 重物质量 （千克） 下降高度 （米） 升高温度 （℃） 1 20 5 0.5 4 10 10 0.5 2 20 10 1.0 5 30 10 1.5 3 20 15 1. 5 6 40 10 2.0 若使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则25千克的重物需下降 米． 四、综合题 14．航空母舰甲板上，需蒸汽弹射器辅助战斗机的起飞，它的过程简化如图所示，高温高压的蒸汽逬入弹射汽缸后通过牵引器在短距离s内对飞机做功，使飞机达到起飞速度，某蒸汽弹射器每弹射一次对飞机做功9×107J，所用时间为4.5s，s=50m； (1)在弹射飞机时，高温高压气体推动活塞快速向前运动，在此过程中， 能转化为 能；飞机起飞后，汽缸内气体的温度将 ； (2)若使飞机更易起飞，应 （选填“顺风”或“逆风”）弹射； (3)飞机弹射起飞过程中的平均速度是多少？ (4)该蒸汽弹射器对飞机做功的功率是多少？ (5)蒸汽弹射器通过牵引器对飞机的平均作用力多大？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《14.3 能量的转化和守恒 同步练习 2024-2025学年人教版物理九年级全一册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 A B A D B D 1．A 【分析】涉及的知识点有：物体下落时，重力势能转化为动能，重力势能越多，转化为的动能越多；发电机发电过程中，能量是由机械能转化成电能． 【详解】水电站用拦河坝提高上游水位，使水的重力势能增加，发电机发电过程中，当高处的水流下来时，水的重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能；当冲击水轮机的叶轮时，水的动能转移到叶轮上；当水轮机的叶轮，带动发电机发电时，将叶轮上的机械能转化成电能，所以整个过程中，能量是转化的顺序是：势能、动能、电能，故选A． 【点睛】本题考查的是能量的转化，解题的关键是掌握动能、重力势能的影响因素，掌握发电机的工作过程中能量的转化． 2．B 【详解】A．用打气筒打气，活塞压缩空气做功，机械能转化为内能，气筒壁发热；故A不符合题意； B．内燃机做功冲程中，燃气对外做功，内能转化为机械能；故B符合题意； C．冬天对手哈气，是通过热传递的方式改变手的内能，手的温度升高；故C不符合题意； D．锯木头时，摩擦生热，克服摩擦做功，机械能转化成内能，锯条发热；故D不符合题意． 3．A 【详解】A．航天飞行器穿越大气层时表面发热，此过程中是由机械能转化为内能发热，故A符合题意； B．冬天用热水袋取暖，是利用了热传递，是能量的转移，跟能量转化无关，故B不符合题意； C．放爆竹时，爆竹腾空而起，此过程是由火药的化学能转化为爆竹的机械能，故C不符合题意； D．电灯发出光和热，此过程是由电能转化为光能和内能，故D不符合题意。 故选A。 4．D 【详解】健身者的运动具有机械能，通过在地面上的压电材料产生电能，电能再照明供电，转化为光能和内能． 所以过程为：机械能----电能----光能和内能 选D． 5．B 【详解】A B．因为用两只相同的电加热器，因此吸收的热量相同为： 油的比热容为： ； C．物质的密度与比热容无直接关系； D．加热器加热过程中，电能全部转化为内能，加热效率没有达到100%，是因为部分能量以热量的形式散失掉了，变成了加热器和空气的内能． 6．D 【详解】A．玻璃管口冒出的“白气”，是水蒸气上升遇冷液化形成的小水滴，故A错误； B．加热使水升温是通过热传递的方式改变水的内能，故B错误； C．永动机违反了能量守恒定律，是不可能实现的，故C错误； D．燃料燃烧的过程是化学能转化为内能，水吸收热量，内能增大，水沸腾汽化为水蒸气，高温的水蒸气可以驱动叶轮转动，水蒸气自身的温度会降低，内能会减少，转化成了叶轮的机械能，故D正确。 故选D。 7． 内 机械 【详解】[1][2]蒸汽冲开软木塞过程中，蒸汽对木塞做功，将内能转化为木塞的机械能。 8． 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。 9． 电 机械 太阳 电 光 化学 化学 内 【详解】电动机要消耗电能，它将电能转化为机械能；太阳能电池吸收太阳光，将太阳能转化为电能；植物的光合作用，植物吸收太阳光，将太阳能转化为化学能；燃料燃烧时发热，将燃料内部的化学能通过燃烧释放出来，将化学能转化为内能． 10． 消失 创生 形式 保持不变 【详解】[1][2][3][4]能量守恒和转化定律与细胞学说、进化论并称19世纪自然科学的三大发现。它的具体阐述是能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中其总量保持不变，虽然总量保持不变，但能量的转移或转化具有方向性。 11． 电 机械 光 化学 化学 内 【详解】电动机带动水泵抽水，消耗电能，将电能转化为机器的机械能．植物进行光合作用，将光能转化为化学能蕴藏在体内．燃料燃烧时，释放出大量的热，将体内蕴含的化学能转化为内能． 【点睛】电动机是将电能转化为机械能的装置；光合作用将光能转化为内能；燃料燃烧都是将化学能转化为内能． 12． 由于塞子具有惯性 内能转化为动能 塞子冲出试管口后，“白气”是如何形成的？ 水蒸气液化形成的 【详解】如图所示，塞子冲出试管后由于惯性将继续向前运动；塞子被推出的过程中水蒸气对外做功内能减小，塞子由静止变为运动，故能量的转化为内能转化为机械能；观察试管口可以发现有白气，故可以提出塞子冲出试管口后，“白气”是如何形成的？答案为水蒸气液化形成的． 13． 刻度尺、温度计 由于转轴处存在摩擦（或液体散热） 20 【详解】（1）实验中应需要用刻度尺测量重物下降的高度、用温度计水升高的温度； （2）在实验的过程中，由于滑轮存在摩擦、液体会散热等情况，使得水内能的增加量小于重物做功的大小； （3）由2次实验可知：20kg的重物下降10m，升高的温度为1℃，则每kg的重物下降1m，升高的温度为； 使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则需要的高度为：h＝＝20m． 14． 内 机械 降低 逆风 11.1m/s 2×107W 1.8×106N 【详解】(1)[1][2]弹射器是利用蒸汽的内能对外做功，因此在此过程中，弹射器将蒸汽的内能转化为飞机的机械能。 [3]飞机起飞后，由于汽缸内气体的对外做功，所用气体的内能减小，温度将降低。 (2)[4]逆风弹射使飞机更易起飞，因为飞机逆风起飞时，飞机相对于空气有一个较大的相对速度，从而获得足够的升力。 (3)[5]s=50m，所用时间为4.5s，根据公式 平均速度是11.1m/s。 (4)[6]蒸汽弹射器的对飞机做功的功率 则蒸汽弹射器的对飞机做功的功率是2×107W。 (5)[7]由可得 蒸汽弹射器通过牵引器对飞机的平均作用力是1.8×106N。 答：(1)在弹射飞机时，高温高压气体推动活塞快速向前运动，在此过程中，内能转化为机械能；飞机起飞后，汽缸内气体的温度将降低。 (2)若使飞机更易起飞，应逆风弹射。 (3)飞机弹射起飞过程中的平均速度是11.1m/s。 (4)该蒸汽弹射器对飞机做功的功率是2×107W。 (5)蒸汽弹射器通过牵引器对飞机的平均作用力是1.8×106N。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$