专题04 能量的转换与守恒定律问题练----2025年中考物理三轮复习查缺补漏77个亮点特色微专题集中专项练习

2025年中考三轮复习查缺补漏77个亮点特色微专题集中练 专题04 能量的转换与守恒定律问题练 一、选择题 1. 下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（　　） A. 燃料燃烧时发热 B. 用热水袋取暖 C. 钻木取火 D. 电动机带动水泵把地下水送到地面 【答案】B 【解析】A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能，属于能量的转化，故A不符合题意； B．用热水袋取暖，是热传递过程，内能从热水袋转移到其它物体向上，属于能量的转移，故B符合题意； C．钻木取火，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于能量转化，故C不符合题意； D．电动机带动水泵把地下水送到地面，电动机工作时将电能转化为机械能，属于能量的转化，故D不符合题意。故选B。 2. 水上蹦床是一种水上娱乐项目，游客站在上面可以自由蹦跳（如图）。对于蹦床运动的分析，下列说法错误的是（ ） A．游客每次蹦跳一定到达同一最高点，因为能量是守恒的 B．游客接触蹦床向下运动到最低点时，蹦床的弹性势能最大 C．游客离开蹦床向上运动过程中，他的动能减小，重力势能增大 D．游客想弹得更高，就要在蹦床上发力，此过程将消耗游客体能 【答案】A 【解析】A．从整个系统来说能量是守恒的。但游客在运动过程中需要克服空气阻力做功，一部分机械能会转化为人的内能，所以会越跳越低。故A错误，符合题意； B．游客在最低点时蹦蹦床的弹性形变最大，其弹力最大，故B正确，不符合题意； C．游客离开蹦床向上运动过程中，质量不变，速度变慢，高度增加，因此他的动能减小，重力势能增大，故C正确，不符合题意； D．想弹得更高，就要增加蹦床的弹性势能，而蹦床的弹性势能是通过消耗人体的能量来获得的，故D正确，不符合题意。 3.能量的转化是自然界普遍的现象．下列关于能量转化的观点错误的是（ ） 水果电池 光合作用 钻木取火 电磁感应 A. 水果电池是电能转化为化学能 B. 光合作用是光能转化为化学能 C. 钻木取火是机械能转化为内能 D. 电磁感应现象是电能转化为机械能 【答案】AD 【解析】A. 水果电池是化学能转化为电能 B. 光合作用是光能转化为化学能 C. 钻木取火是机械能转化为内能 D. 电磁感应现象是机械能转化为电能 4.在举重比赛时，一运动员在第一阶段把150Κɡ的杠铃很快举过头顶，第二阶段使杠铃在空中停留3S。下列关于运动员对杠铃做功的说法，正确的是（ ） A.他在第一阶段内没做功 B.他在第二阶段内没做功 C.他在两个阶段内都没做功 D.他在两个阶段内都做了功 【答案】B 【解析】运动员在第一阶段把杠铃举过头顶，他对杠铃施加了力的作用，且使杠铃在力的作用下增大了势能，所以他对杠铃做了功；在第二阶段，运动员用力举着杠铃在空中停留3S，在这3S内运动员虽然对杠铃仍用力的作用，但杠铃的重力势能（动能为零）没有发生改变，所以他没有对杠铃做功。 此题也可根据运动员在第一阶段内对杠铃施加力的作用，并使杠铃在力的方向（竖直向上）通过了一段距离来判断他在第一阶段内对杠铃做了功；在第二阶段内，杠铃没有在力的方向上通过距离，所以他对杠铃没有做功，用这两种方法判断力是否做功是等效的。 【详解易错点】在第二阶段，运动员用力举着杠铃在空中停留3S，为什么没有对杠铃做功。理解的办法是：在这3S内运动员虽然对杠铃仍用力的作用，但杠铃的重力势能（动能为零）没有发生改变，因为做功的过程是能量变化的过程，由于能量没有发生变化，所以他没有对杠铃做功。当然了，也可以用其他方法分析。 5.目前长沙城区的老居民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不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示，冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（　　） 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 【答案】D 【解析】（1）当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能； （2）钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能； 由此分析可知，在该过程中存在电能、机械能和内能的转化。 6. 以下情景中，将电能转化为机械能的是（　　） A. 核电站利用反应堆产生内能 B. 电动机通电转动的过程 C. 光伏电池充电的过程 D. 汽油机的做功冲程 【答案】B 【解析】A．核电站利用反应堆产生内能，将核能转化为内能，故A不符合题意； B．电动机通电转动的过程，将电能转化为机械能，故B符合题意； C．光伏电池充电的过程，将光能转化为电能，故C不符合题意； D．汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能，故D不符合题意。故选B。 7.下列关于热机效率的说法中正确的是 （ ） A．内燃机的效率比蒸汽机的效率高 B．柴油机的效率比汽油机的效率高 C．使燃料燃烧更充分是提高热机效率的重要手段 D．可以通过改进技术使内燃机中燃料释放的能量全部用来做有用功，从而提高热机效率 【答案】ABC 【解析】本题的四个选项都是与热机效率有关的常识，是学生所熟悉的，解答本题只需要回忆与热机效率有关的知识即可。本题可以评价学生是否知道能量在转化和转移的过程中，有能量损耗，是否知道能量转化过程中的热机效率问题。考查的目标属于知识领域中的“知道”水平。在题干给出的三种机器中，蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低；汽油机和柴油机是内燃机，燃料是在机器的内部燃烧，而且燃料与空气的混合充分，燃烧的比较完全，所以内燃机的效率比蒸汽机的高，由于汽油机和柴油机的构造和工作过程也不相同，在吸气冲程，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入气缸里的只是空气．在压缩冲程末，柴油机把吸入的气体压缩得体积比汽油机更小，压强更大，温度也更高． 在做功冲程，汽油机利用火花塞产生电火花点燃燃料．柴油机是在压缩冲程终了时，由喷油嘴向汽缸内喷射雾状柴油，雾状柴油遇到高温热空气立即燃烧． 在柴油机里，推动活塞做功的燃气压强比汽油机更大，效率也更高． 8.下列关于能量转化的说法，正确的是（　　） A．图中，风力发电将空气的动能转化为电能 B．图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大 C．图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒 D．图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能 【答案】A 【解析】A.风力发电是将机械能转化为电能，故A正确； B.拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能，当放开石子时，弹弓的弹性形变程度变小，所以弹性势能变小，故B错误； C.当飞船减速着陆时，飞船的质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小，机械能减小，故C错误； D.汽车在水平路面上匀速行驶的过程中，质量不变，速度和高度也不变，则汽车的动能和重力势能都不变，故D错误。 9.根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（　　） A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的 B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面 C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去 D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动 【答案】B 【解析】A.永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，故A错误； B.两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故B正确； C.在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C错误； D.子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故D错误。 10．现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是（　　） A．机械能转化为电能，再转化为光能 B．电能转化为机械能，再转化为光能 C．机械能转化为光能，再转化为电能 D．光能转化为机械能，再转化为电能 【答案】A 【解答】穿上鞋走路时，具有机械能，鞋会发光，具有光能；根据题意可知，该鞋（发电鞋）的工作原理 是电磁感应现象，先是机械能转化为电能，电能又转化为光能。 11.生活中涉及能量转化的事例有许多。下列事例正确的是（ ） A.人运动时，糖原氧化的化学能转化为人运动的机械能和热能。 B.汽车运动时，汽油燃烧，化学能转化为势能。 C.试管中的水蒸气把橡胶塞弹出（实验时注意安全），水蒸气对橡胶塞做功，将水蒸气的内能转化成了橡胶塞的机械能。 D.电流流过电炉丝，电流做了功，将电能转化成了电炉丝的内能。 【答案】ACD 【解析】要认识不同形式能量之间的转化。要看这种能量用于什么目的，要是用于物体运动，就是转化为动能；要是用于物体被举高，就是转化为重力势能；要是用于物体发光，就是转化为光能；要是用于物体发热，就是转化为热能；要是用于物体弹性形变，就是转化为弹性势能；等等。 【详解易错点】汽油燃烧，一般多数同学会答化学能转化为是热能。但要知道汽车运动时，产生的动能是汽油燃烧获得内能，推动活塞做功的结果。所以，汽车运动时，汽油燃烧，化学能转化为动能。 12．下列说法中正确的是（　　） A．风力发电机可以将机械能转化为电能 B．太阳能电池可以将太阳能转化为电能 C．电暖气正常工作时，主要是将电能转化为机械能 D．电风扇正常工作时，主要是将电能转化为机械能 【答案】ABD。 【解析】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。 A.风力发电机是利用电磁感应现象工作的，工作时将机械能转化为电能，故A正确； B.使用太阳能电池的目的是将太阳能转化为电能，储存起来再加以利用，故B正确； C.电暖气是利用电流的热效应工作的，是将电能转化为内能，故C错误； D.电风扇工作时，主要是将电能转化为机械能，使风扇转动，故D正确。 13．前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是（　　） A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能 B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量 C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹 D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源 【答案】D 【解析】A.氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故A正确； B.根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故B正确； C.由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹，故C正确； D.该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故D错误。 14. 生活中涉及能量转化的事例有许多。下列事例正确的是（ ） A.人运动时，糖原氧化的化学能转化为人运动的机械能和热能。 B.汽车运动时，汽油燃烧，化学能转化为势能。 C.试管中的水蒸气把橡胶塞弹出（实验时注意安全），水蒸气对橡胶塞做功，将水蒸气的内能转化成了橡胶塞的机械能。 D.电流流过电炉丝，电流做了功，将电能转化成了电炉丝的内能。 【答案】ACD 【解析】要认识不同形式能量之间的转化。要看这种能量用于什么目的，要是用于物体运动，就是转化为动能；要是用于物体被举高，就是转化为重力势能；要是用于物体发光，就是转化为光能；要是用于物体发热，就是转化为热能；要是用于物体弹性形变，就是转化为弹性势能；等等。 A.人运动时，糖原氧化的化学能转化为人运动的机械能和热能。 B.汽油燃烧，一般多数同学会答化学能转化为是热能。但要知道汽车运动时，产生的动能是汽油燃烧获得内能，推动活塞做功的结果。所以，汽车运动时，汽油燃烧，化学能转化为动能。 C.试管中的水蒸气把橡胶塞弹出，水蒸气对橡胶塞做功，将水蒸气的内能转化成了橡胶塞的机械能。 D.电流流过电炉丝产生电热，电流做了功，将电能转化成了电炉丝的内能。 15. 关功和能，下列说法正确的是（　　） A.能量从一个物体转移到另一个物体时，可以用功来量度能量转移的多少 B.力做功的过程就是能的转化过程，说明了功可以转化为能 C.物体做了多少功，就有多少能量消失 D.物体具有多少能，就一定能做多少功 【答案】A 【解析】物体做功的过程，实质就是能量转化或转移的过程。功是能量变化的量度，即力对物体做了多少功，就有多少能量发生了变化。而不是能量的量度． A.做功的过程总随着能量在转化，做功的过程就是物体能量的转化过程，能量从一个物体转移到另一个物体时，可以用功来量度能量转移的多少．故A正确． B.功与能是紧密联系的，功是能量转化的量度，但不能说功可以变为能，能可以变为功．故B错误． C.功是能量转化的量度，做功的过程是能量从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）的过程，能量没有消失．故C错误． D.功与能不同，功反映了能量转化的本领，做功多少，能量就转化多少，功是能量转化的量度，而不是能量的量度．故D错误． 16.下列关于能量转化与转移的说法中正确的是 （ ） A．内能只能自动地从高温物体转移到低温物体 B．内能可以自动地从低温物体转移到高温物体 C．能量的转化、能量的转移都是有方向性的 D．我们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的，不是什么能量都可利用的. [答案]AC [解析]本题考查学生能否通过回忆，实现对“能量的转化与转移有一定的方向性”的知识再现。考查的目标属于知识技能领域中的“知道”水平。 [详解易错点]知道以下讲解的内容是解决易错点的重要途径: 通过做功引起的系统和外界的能量交换称为能量转化，做功必然引起能量的形式改变。通过热传递引起的系统和外界的能量交换称为能量转移。无论是转化还是转移都具有方向性。先说转移的方向性，热量只能自发地（不需要任何外界干预，或不需要满足任何条件）从高温物体转移到低温物体，反之要想使热量自发地从低温物体流入高温物体是不可能的。但如果有外界适当的干预，或满足一定的条件，热量可以从低温物体转移至高温物体。例如空调可以将热量从低温的室内移至高温的室外，但外界必须做功，这种转移才是可能的，空调不开不做电功，这种转移就是不可能的。转化的方向性是指内能和其他形式的的能量（如电能、机械能等）的相互转化具有方向性。其它形式的能量可以无条件（自发地）地转化为内能，而内能不可无条件地转化为其他形式的能量。例如钟表在再次上紧发条之前，终会停下，机械能终会完全转变为内能（摩擦力做功而导致的转化），不需要任何外界的干预，不需要满足任何的条件。而想要钟表从周围环境吸热（消耗外界的内能），使这部分内能转变为发条的弹性势能是万万做不到的。内能并非不可能转化为其它形式的能量，而是要发生转化必须满足一定的条件，例如热机就可以实现这样的转化，但这种转化必须满足一定的条件。 17.如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法正确的是（　　） A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小 B．小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小 C．小物块从b向a运动的过程中，动能增加 D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒 【答案】B 【解析】A.弹簧被压缩到最短时，其形变程度最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错误； B.小物块从c向a运动的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故B正确； C.小物块从b向a运动的过程中，物块不再受到弹力，由于受到摩擦力的作用，其速度会逐渐减小，所以其动能会减小，故C错误； D.小物块在整个运动过程中，由于摩擦力的作用，其机械能总量会减少，即机械能不守恒，故D错误。 18. 如图，弧形轨道 ab 段光滑，bc 段粗糙，小球从a 点经最低点b 运动至c 点。下列分析正确的是（    ） A. 从a 到b 的过程中，小球动能转化为重力势能     B. 经过b 点时，小球动能最大 C. 从b 到c 的过程中，小球动能增大                        D. 从a 到c 的过程中，小球机械能守恒 【答案】 B 【解析】A.从a到b的过程中，小球的高度减小，重力势能减小；因为表面光滑，所以没有摩擦力，那么重力势能会全部转化为动能，故A错误； B.因为b点是整个运动过程的最低点，所以这点的重力势能最小，而动能最大，即小球的速度最大，故B正确； C.从b到c的过程中，小球的高度增加，重力势能增大，因此它的动能会逐渐减小，故C错误； D.由于bc段粗糙，所以这段过程中机械能会转化为内能，故D错误。 19.中国载人航天飞船神舟十四号发射成功。如图所示，飞船在空中加速上升时的能量转化情况是（　　） A. 飞船的动能转化为重力势能，动能减小 B. 飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小 C. 燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能 D. 没有发生能量的转化，飞船的机械能不变 【答案】C 【解析】AB．载人飞船加速上升时，质量不变、速度增大、高度增大，所以动能和重力势能均增大，故AB错误； CD．载人飞船加速上升时，因为动能和重力势能均增大，所以机械能增大，是由燃料燃烧产生的内能转化而来的，故C正确，D错误。 20. 下列关于能量转化的说法，正确的是（　　） A．图中，风力发电将空气的动能转化为电能 B．图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大 C．图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒 D．图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能 【答案】A 【解析】A.风力发电是将机械能转化为电能，故A正确； B.拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能，当放开石子时，弹弓的弹性形变程度变小，所以弹性势能变小，故B错误； C.当飞船减速着陆时，飞船的质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小，机械能减小，故C错误； D.汽车在水平路面上匀速行驶的过程中，质量不变，速度和高度也不变，则汽车的动能和重力势能都不变，故D错误。 21. 根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（　　） A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的 B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面 C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去 D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动 【答案】B 【解析】A.永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，故A错误； B.两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故B正确； C.在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C错误； D.子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故D错误。 22. 如图所示，指尖陀螺中间是轴承，内有滚珠，边上有三个金属制作的飞叶，拨动后，飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动。下列分析正确的是（　　） A. 指尖陀螺的重心在飞叶上 B. 飞叶转动时遵循能量守恒定律 C. 轴承内的滚珠，有利于减小摩擦 D. 指尖陀螺受到的重力和支持力是一对相互作用力 【答案】BC 【解析】A．三叶指尖陀螺的重心在三叶中间连线的交点上，不在飞叶上，故A错误； B．自然界中能量总是守恒的，不会创生，也不会消失，所以飞叶转动时遵循能量守恒定律，故B正确； C．轴承内的滚珠，是变滑动为滚动，有利于减小摩擦，故C正确； D．指尖陀螺在竖直方向上静止，受到的重力和支持力是一对平衡力，故D错误。 故选BC。 23. 内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（　　） A. 7% B. 28% C. 31% D. 34% 【答案】D 【解析】内燃机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以，结合能量流向图可知，该内燃机的效率为34%。故选D。 24. 如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 水的机械能不变 B. 水的重力势能增大，动能减小 C. 水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能 D. 上游水位越高，能够发出的电能越多 【答案】D 【解析】AC．上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，在水轮机处带动发电机发电。将水的机械能转化为电能，因此水的机械能减小，故AC错误； B．上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，水的质量不变，高度降低，重力势能减小，转化为水的动能，则水的动能增加，故B错误； D．水电站发电时，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能够转化的动能就越多，带动水轮机发出的电能就越多，故D正确。故选D。 25. 2022年6月5日，中国载人航天飞船神舟十四号发射成功。如图所示，飞船在空中加速上升时的能量转化情况是（　　） A. 飞船的动能转化为重力势能，动能减小 B. 飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小 C. 燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能 D. 没有发生能量的转化，飞船的机械能不变 【答案】C 【解析】AB．载人飞船加速上升时，质量不变、速度增大、高度增大，所以动能和重力势能均增大，故AB错误； CD．载人飞船加速上升时，因为动能和重力势能均增大，所以机械能增大，是由燃料燃烧产生的内能转化而来的，故C正确，D错误。 二、填空题 1．能源家族中，有煤，石油、风能、水能，核能、太阳能等，属于不可再生能源的有　 　；电能是　 　（选填“一次能源”或“二次能源“）。它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有　 　性。 【答案】煤、石油、核能； 二次能源；方向。 【解析】（1）能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源； （2）可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，不能从自然界直接获取必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源； （3）能量在转化的过程中具有方向性，很多能量转化的实例都说明了这一点。 解：煤、石油、核能一旦消耗就很难再生，属于不可再生能源； 风能、水能、太阳能可以长期提供或再生，属于可再生能源； 电能是由其他形式的能转化而来的，属于二次能源； 能量在转化或转移的过程中，其总量保持不变。电能可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中， 但这些内能却无法自动转化为电能。该现象说明能量的转化具有方向性。 2. 图表示四冲程汽油机处于______冲程。汽车尾气带走的能量______（选填“能”或“不能”）自动汇集回来转化成燃料的化学能，这反映了能量的转化具有_______。 【答案】 排气 不能 方向性 【解析】由图示知，汽缸的进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程。 燃料燃烧放出的能量中有部分热散失，被尾气带走，而尾气带走的能量不会再自动变成燃料的化学能，这是因为能量的转化具有方向性。 3.写出能量守恒定律的内容：能量既不会凭空出现，也不会凭空消失，它只会从一种形式______为其他形式，或者从一个物体_________到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保不变。这就是能量守恒定律。 【答案】转化，转移。 【解析】能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，它揭示了各种形式能量之间的深刻联系，应重点掌握。 4.在摩擦生热的现象中机械能能转化为________能；在气体膨胀做功的现象中内能转化为________能；在热传递的过程中，高温物体的内能________，低温物体的内能________，内能从高温物体转移到低温物体，而能的总量________． 【答案】内；机械；减少；增加；保持不变． 【解析】分析此题的关键在于如何理解“能量守恒定律”中的“转化”、“转移”和“守恒”这几个关键的词，当能量发生转化时一定表现为：一种形式的能减少而变化成另一种形式的能，则另一种形式的能增大．而“转移”则是指一种形式的能在物体与物体间，或同一物体的不同部分间发生了数量的变化，即增加与减少，而没有形式的变化．但能的总量却保持不变．所以无论在摩擦生热现象中，气体膨胀做功的过程中及热传递的过程中，都服从“能量守恒”定律． 5.目前利用太阳能的方式有三种：一是光热转换，比如把水等物质加热，生活中常见的这种转换设备是______；二是______转换，比如光照到树叶上发生光合作用；三是光电转换，即把太阳能直接转换为______能，实际应用有______电池。 【答案】太阳能热水器；光化；电，太阳能． 【解析】太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能，广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。太阳能在地球上可以转化成各种形式的能的。比如太阳能转化为电能；太阳能转化为内能；太阳能转化为机械能；太阳能转化为化学能。 直接利用太阳能的方式： 一是光热转换，生活中的例子是太阳能热水器，是把太阳能转化为水的内能； 二是光-化学转换，包括半导体电极产生电而电解水制氢、利用氢氧化钙或金属氧化物热分解储能等。 三是光电转换，是把太阳能直接转换为电能，生活中常用的太阳能电池就是把太阳能转化为电能的设备。 6. 利用气球可以完成下列实验： （1）在气球上粘上小塑料颗粒，代表宇宙中天体，气球膨胀时，任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它________，可模拟宇宙膨胀现象。 （2）如图1所示，充满气体的气球向左喷气而向右飞出，说明________，此过程发生的能量转化与图______（选填“2”或“3”）中的能量转化是一致的。 【答案】 （1）远离 （2）力的作用是相互的 3 【解析】（1）为了形象的说明宇宙大爆炸，课本上将一个粘有小塑料颗粒的气球看成宇宙，小塑料颗粒代表宇宙中的天体，气球膨胀时，任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它远离，表示宇宙中的天体在相互远离，这里运用的是类比法。 （2）充满气体的气球向左喷气而向右飞出，说明力的作用是相互的。 充满气体的气球向左喷气而向右飞出，气球内的气体向外喷出，气体对外做功，内能转化为球的机械能，由图2可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能；由图3可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，属于做功冲程，做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，所以充满气体的气球向左喷气而向右飞出过程发生的能量转化与图3中的能量转化是一致的。 7.我国长征五号B运载火箭首飞成功，为我国空间站建设奠定了基础： (1)长征五号B运载火箭穿越大气层时，火箭上部外壳——整流罩温度升高，其分子的动能_________（填“增大”或“减小”），其内能的改变是通过_________（填“做功”或“热传递”）的方式实现的。火箭发动机在没有空气的环境中_________（填“能”或“不能”）正常工作； (2)未来两三年我国将完成中国空间站的建设。空间站运行时，其动力补充来源于_________次能源——太阳能。有阳光时，空间站利用光伏发电的功率为60 kW。1 h发电_________kW•h。空间站以7.8×103 m/s的速度运行一年，通过的路程为_________光年。 【答案】 (1)增大 (2)做功 (3)能 (4) 一 (5) 60 (6) 2.6×10-5 【解析】整流罩温度升高，分子热运动加剧，分子动能增大。 整流罩克服空气摩擦做功，是通过做功改变内能。 火箭发动机自带燃料和助燃剂，可以在真空中工作。 太阳能可直接获取利用，属于一次能源 1h发电 空间站以7.8×103 m/s的速度运行一年，通过的路程为 光年 8．由金属杆组成如图所示的导轨，其中水平面上两平行导轨足够长且全部置于竖直向上的磁场中，与倾斜放置的导轨ABCD平滑且固定连接．将一金属棒ab从倾斜导轨上一定高度由静止释放，运动过程中始终与导轨垂直接触且不受摩擦，请你判断ab棒在水平导轨上的运动情况：　 　；并从能量转化的角度简述理由：　 ． 【答案】减速运动，最后静止；导体棒在下滑过程中，重力势能转化动能；滑到水平导轨上后，导体棒需要克服安培力做功，消耗机械能，机械能越来越小，速度越来越慢，最后静止． 【解析】导体棒在下滑过程中，重力势能转化为动能；滑到水平导轨上后，根据右手定则判断出导体棒中的电流方向，再根据左手定则判断出导体棒受到安培力的方向，导体棒需要克服安培力做功，消耗机械能，动能越来越小． 导体棒在下滑过程中，重力势能转化为动能，做加速运动；滑到水平导轨上后，导体棒做切割磁感线运动，根据右手定则可以判断出导体棒中的电流方向为b﹣a，再根据左手定则判断出导体棒受到安培力的方向和导体棒运动方向相反，对导体棒的运动起到阻碍作用，导体棒需要克服安培力做功，消耗机械能，机械能越来越小，所以做减速运动，最后静止． 9. 在摩擦生热的现象中机械能能转化为_____能；在气体膨胀做功的现象中内能转化为_____能；在热传递的过程中，高温物体的内能______，低温物体的内能______，内能从高温物体转移到低温物体，而能的总量______． 【答案】内；机械；减少；增加；保持不变． 【解析】分析此题的关键在于如何理解“能量守恒定律”中的“转化”、“转移”和“守恒”这几个关键的词，当能量发生转化时一定表现为：一种形式的能减少而变化成另一种形式的能，则另一种形式的能增大．而“转移”则是指一种形式的能在物体与物体间，或同一物体的不同部分间发生了数量的变化，即增加与减少，而没有形式的变化．但能的总量却保持不变．所以无论在摩擦生热现象中，气体膨胀做功的过程中及热传递的过程中，都服从“能量守恒”定律． 10. 现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的______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，永远运动下去，这种观念违背了______。 【答案】 机械 能量守恒定律 【解析】运动的汽车具有机械能，刹车时带动发电机，把汽车的机械能转化为电能储存起来。 能量既不会消灭也不会创生，能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律，汽车一边行驶，一边发电，永远运动下去的观念违背了能量守恒定律，不可能实现。 11. 2023年5月17日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。在卫星发射过程的点火加速上升阶段，发生的能量转化是：燃料的______能转化为内能，然后再转化为卫星的_______能。 【答案】 化学 机械 【解析】燃烧时，放出热量，燃料的化学能转化为内能。 高温高压燃气膨胀，将火箭向前推动，燃料的内能转化为火箭和卫星的机械能。 12. 知识梳理是学习的一种重要方法，请将动能、能、机械能、内能填在下列知识结构图对应的序号框中。 （1）___________；（2）___________；（3）___________；（4）___________ 【答案】 （1）能 （2）机械能 （3）内能 （4）动能 【解析】能量的种类比较多：有光能、机械能、内能等；其中机械能包括动能和势能。 13. 如图所示，两种不同的金属丝组成一个闭合回路，触头1置于热水杯中，触头2置于冷水杯中，此时回路中电流表指针就会发生偏转，这是温差电现象。此过程中______能转化为_______能。 【答案】 内 电 【解析】触头1置于热水杯中，触头2置于冷水杯中，两杯水中有温差，会发生热传递，即两杯水中的内能发生变化，回路中电流表指针就会发生偏转，说明有电流产生，则此过程中内能转化为电能。 三、分析简答题 1.某校师生在学习了能量的转化与守恒以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。 （1）请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。 （2）要减少烟气带走的热量，可以采用什么办法？ 【答案】（1）锅炉效率低的原因： ①锅炉冒出大量的黑烟，说明煤燃烧不完全； ②锅炉周围的温度很高，说明锅炉向周围散失的热量太多。 （2）改进措施：尽量使燃料燃烧充分；利用烟气携带的热量对其他的水进行预加热，综合利用内能。 【解析】在当今的低耗、高效的形式下，锅炉效率低是社会关注的焦点问题。在本题中，师生通过共同调查研究，发现了锅炉效率低的主要原因表现症状：经常冒出大量的黑烟；锅炉周围的温度很高。针对这两种表现，通过分析，揭示其效率低的原因：燃烧问题和散热问题。发现问题，分析问题，如何解决问题呢？烟气带走热量，是普遍存在的问题，让同学们提出解决方案，渗透、融合了情感态度价值观的教育，可谓是一箭双雕。 2．排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度． （1）解释整个过程中能量是否守恒． （2）排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小△V之间的关系大致如图，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系． 【答案】（1）整个过程中能量守恒．排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度，是因为由于空气的摩擦，有一部分机械能逐渐转化为内能，但能量总量是守恒的． （2）排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力和地面给予的弹力的作用，开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零．同时这一过程中动能转化为排球的弹性势能． 【解析】根据能量守恒定律的观点，结合机械能与内能的转化可做出解释；排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力与弹力的作用，同时动能转化为球的弹性势能，据此分析． 3. 飞越苍弯，筑梦星河。2022年6月5日10时44分07秒，神舟十四号载人飞船成功发射。火箭点火后，向下快速喷出气体，推动火箭加速上升。请你结合实际，分析并解答下列问题： （1）火箭向下快速喷出气体，推动火箭加速上升，此过程包含哪些力学知识，请你说出两点。 （2）请分析发射过程中存在哪些能量转化。 【答案】（1）见解析；（2）见解析 【解析】（1）火箭向下快速喷出气体，推动火箭加速上升，可得物体间力的作用是相互的；火箭加速上升可得力可以改变物体的运动状态；有力产生时至少出现两个物体，可得力是物体对物体的作用。 （2）燃料燃烧过程中，化学能转化为内能；火箭加速上升过程中，内能转化为机械能；与空气摩擦过程中，机械能转化为内能。 4. 如图展示了一个极具想象力的设想，其大意是：上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动；叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动；人利用打磨轮打磨工件，同时，运转的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面的水池中…，只要一开始在上面水池中注满水，就能通过水的上下循环，使机器不停地工作． ①你认为，上面水池中流下来的水，能否被水泵全部抽送到上面水池中？并说明理由． ②这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”．请运用你掌握的知识，说明这个装置是否真能“永动”？ 【答案】①不能。因为，高处水池中水的重力势能，只有部分转化为叶轮的动能；而叶轮的动能部分用来打磨物体及转动部分摩擦做功，不会全部提供给水泵用来提升水。或简答为“用于水泵提升水的能量只是从上面流下的水的动能的一部分”。 ② 不能。由于从上面流到下面水池中的水不能全部被抽送到上面的水池中（或“对外做功消耗能量”、“用来打磨物体消耗能量”、“克服装置的摩擦要消耗能量”），上面水池中的水越来越少，一定时间后便不再有水从上面流下来，所以这个装置不能够“永动”。 【解析】有的同学会答这个装置能“永动”。错误原因，他没有用能量守恒定律思想去分析，只会背诵内容，不会具体分析。突破办法是：抓住开始的能量性质，然后分析这些能量是怎样转化的，转化到最后的能量和开始能量是否还相等，不相等的话，根据能量守恒定律分析损失的能量哪去了，都要透彻分析。转化到最后的能量和开始能量不相等，说明装置不能够“永动”。 5.说明下列各物体具有什么形式的机械能。 （1）手表里上紧的发条； （2）举高的铅球； （3）空中飞行的炮弹； （4）竖直上抛的小球在最高点时。 【答案】（1）上紧的发条发生了弹性形变，它具有弹性势能； （2）举高的铅球具有重力势能； （3）空中飞行的炮弹，因为它在运动而具有动能，又因为它在高处而具有重力势能； （4）竖直上抛的小球在最高点时速度为零，所以它没有动能，但因为它在高处，所以它具有重力势能。 【解析】一切运动的物体都具有动能，同时，举高的物体具有重力势能，而发生弹性形变的物体具有弹性势能，因此可得答案。本题也可以考查学生“列举实例”，回忆能量的有关知识来解答。所以，本题可以评价学生是否知道能量及其存在的不同形式。考查的目标属于知识领域中的“了解”水平。 【详解易错点】本题重点检测动能、重力势能、弹性势能的辯别。不仅要记住动能、重力势能和弹性势能的概念，而且要从物体的表现中确认决定动能、重力势能、弹性势能的影响因素，准确把握能量的影响因素是辯认能量种类的重要依据。 能量的而形式是多种多样的。要求能够列举一些生活和问题中与能有关的实际事例，用自己的语言表述，能量的形式不仅限于物理的，也可以是化学、生物、自然地理等各学科的，体现学科的渗透。 6.某同学做“蹦蹦床”运动，试分析他从下落接触到“蹦蹦床”再被弹起后，然后再上升过程中的能量变化情况。 【答案】见解析。 【解析】同学接触到蹦蹦床到蹦蹦床达到最低点过程中，同学的重力势能和动能都转化为蹦蹦床的弹性势能，蹦蹦床从最低点回复到同学刚好离开蹦蹦床的过程中，蹦蹦床的弹性势能转化为同学的动能和重力势能，同学上升过程中，同学说动能转化为重力势能。 四、阅读理解题 1.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，也走过弯路。年轻的时候，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，不断地设计、制作，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“知迷不悟”，而是反思原来的设想，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，发现了科学真理。 “永动机”制造一直失败的原因什么？它违背了什么规律？你从焦耳科学探究历程中得到的启示是什么？ 【答案】见解析。 【解析】做功的过程是能量的转化和转移过程，要使机器运转起来，即要使机器做功，就必须要能量，即使是机器本身，由于机件之间及机件与工件之间的摩擦和挤压，也造成一部分机械能转变成了内能，这些内能最终流散到周围的环境中．我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来被机器加以利用．因此不需任何能源的机器是做不成的。 自然界存在一条普遍的物理定律——能量守恒定律。它告诉人们：在没有任何外力供应能量的情况下，物体的能量既不能产生，也不会消失。在不可避免存在摩擦阻力时，机器的能量在对付摩擦阻力上“弹尽粮绝”，就不可能再运行下去，永动机也就成了空想。 探索科学真理的道路，是一条曲折的路，是一条艰辛的路，有时走些弯路是难免的。外界的冷落与赞美都没有影响焦耳对真理的追求，成功的时候和走弯路的时候，他都继续着自己的实验工作。从1843年起在近40年当中，焦耳做了400多次实验，准确地测定热功当量，以无可辩驳的事实进一步证明了能的转化和守恒定律是客观真理。在理论上，对自然科学的发展提供了一个坚实的理论基础，而且也为建立辩证唯物主义提供了有力的科学依据。在实践上，它给制造“永动机”的幻想做了“不能实现”的最后判决。总之，探索科学真理的道路是曲折的，前途是光明的。 2.1905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，爱因斯坦的另一重大贡献是正确解释了“光电效应”现象，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．回答下列问题： （1）从能量转化的角度看，光电池是将 光能转化为 电能的装置． （2）在纪念活动中，小明同学将他发明的令人称奇的“关门装置”（如下图）展示给大家． 1）根据图中场景，请你从A、B、C、D、E、F、G中任选三个环节，指出各自涉及的物理知识． 2）要保证“关门装置”能顺利工作，各环节的设计应符合一定的要求．请你针对其中的两个环节，谈谈设计时要注意的问题． 【答案】见解析。 【解析】（1）光 电(2) 1）在图中的A环节,小孩剪断线后,因为受到的浮力大于重力,气球将上升而碰撞转板一端,使其发生倾斜.B中的转板涉及了杠杆知识;C中的滑板是利用滚动代替滑动减小摩擦;D中的滑梯利用斜面,将重力势能转化为动能;E中的铁锤落下时将重力势能转化为动能;F中的跷跷板利用了杠杆;G中皮球弹起撞击门是机械能的转移. 2)A环节中气球受的浮力要足够大;B环节中的转板转动要非常灵活. 五、综合应用题 1．近年来，宜昌市着力打造生态能源示范村，新增太阳能热水器4000多台。如图所示某太阳能热水器接收太阳能的有效面积为3m2，假设某天有效光照时间为6h，每平方米太阳的平均辐射功率为2.4×106J/h，将热水器内初温为15℃的水温度升高到70℃．（太阳能热水器的工作效率为50%） （1）家用燃气热水器的工作效率为60%，把相同质量的水从15℃加热到70℃，使用太阳能热水器可节约多少千克液化石油气？（液化石油气的热值为4×107J/kg） （2）人们利用太阳能，除了转化为内能之外，还有“光电转换”，即利用　 　将太阳能转化为电能；还有“光化转换”，即通过　 　将太阳能转化为化学能。 【答案】（1）使用太阳能热水器可节约0.9千克液化石油气； （2）太阳能电池（光伏电池）；光合作用（植物）。 【解析】根据效率公式先求出水吸收的热量，再求出液化石油气完全燃烧放出的热量，然后利用Q＝mq求出液化石油气的质量；光电转换是指把太阳能转化为电能，比如太阳能电池可以把太阳能转化为电能； 光化转换是指把太阳能转化为化学能，比如绿色植物的生长是将太阳能转化为化学能储存在体内。 （1）太阳能热水器接收太阳能： W太＝2.4×106J/（h•m2）×6h×3m2＝4.32×107J， 太阳能热水器的工作效率为50%，由η100%得，水吸收的热量： Q吸＝η1W太＝50%×4.32×107J＝2.16×107J， 都把相同质量的水从15℃加热到70℃，则水吸收的热量相同，且家用燃气热水器的工作效率为60%，液化石油气完全燃烧放出的热量： Q放=3.6×107J， 由Q＝mq得，需要燃烧液化石油气的质量： M=0.9kg， 所以，使用太阳能热水器可节约0.9kg液化石油气。 （2）“光电转换”是通过太阳能电池（光伏电池）把太阳能转化为电能； “光化转换”是通过植物的光合作用把太阳能转化为化学能。 2. 北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车（如图所示），该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为5×103kg。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，在0.5h内行驶了28km的路程，消耗的氢能源为0.4kg（不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响）。求该测试过程中氢燃料电池车：（已知q氢=1.4×108J/kg，g取10N/kg） （1）行驶的平均速度为多少km/h； （2）牵引力做功； （3）氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。 【答案】（1）56km/h；（2）2.8×107J；（3）50% 【解析】（1）氢燃料电池车0.5h内行驶了28km的路程，根据可得，车行驶的平均速度为 （2）氢燃料电池车总质量为5×103kg，受到的重力为 G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N 车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，汽车做匀速直线运动，牵引力和阻力是一对平衡力，所以车受到的牵引力为 F=f=0.02G=0.02×5×104N=103N 牵引力做的功为 W=Fs=103N×28×103m=2.8×107J （3）消耗0.4kg的氢能源，放出的热量为 Q放=mq=0.4kg×1.4×108J/kg=5.6×107J 氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率为 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年中考三轮复习查缺补漏77个亮点特色微专题集中练 专题04 能量的转换与守恒定律问题练 一、选择题 1. 下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（　　） A. 燃料燃烧时发热 B. 用热水袋取暖 C. 钻木取火 D. 电动机带动水泵把地下水送到地面 2. 水上蹦床是一种水上娱乐项目，游客站在上面可以自由蹦跳（如图）。对于蹦床运动的分析，下列说法错误的是（ ） A．游客每次蹦跳一定到达同一最高点，因为能量是守恒的 B．游客接触蹦床向下运动到最低点时，蹦床的弹性势能最大 C．游客离开蹦床向上运动过程中，他的动能减小，重力势能增大 D．游客想弹得更高，就要在蹦床上发力，此过程将消耗游客体能 3.能量的转化是自然界普遍的现象．下列关于能量转化的观点错误的是（ ） 水果电池 光合作用 钻木取火 电磁感应 A. 水果电池是电能转化为化学能 B. 光合作用是光能转化为化学能 C. 钻木取火是机械能转化为内能 D. 电磁感应现象是电能转化为机械能 4.在举重比赛时，一运动员在第一阶段把150Κɡ的杠铃很快举过头顶，第二阶段使杠铃在空中停留3S。下列关于运动员对杠铃做功的说法，正确的是（ ） A.他在第一阶段内没做功 B.他在第二阶段内没做功 C.他在两个阶段内都没做功 D.他在两个阶段内都做了功 5.目前长沙城区的老居民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不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示，冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（　　） 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 6. 以下情景中，将电能转化为机械能的是（　　） A. 核电站利用反应堆产生内能 B. 电动机通电转动的过程 C. 光伏电池充电的过程 D. 汽油机的做功冲程 7.下列关于热机效率的说法中正确的是 （ ） A．内燃机的效率比蒸汽机的效率高 B．柴油机的效率比汽油机的效率高 C．使燃料燃烧更充分是提高热机效率的重要手段 D．可以通过改进技术使内燃机中燃料释放的能量全部用来做有用功，从而提高热机效率 8.下列关于能量转化的说法，正确的是（　　） A．图中，风力发电将空气的动能转化为电能 B．图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大 C．图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒 D．图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能 9.根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（　　） A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的 B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面 C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去 D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动 10．现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是（　　） A．机械能转化为电能，再转化为光能 B．电能转化为机械能，再转化为光能 C．机械能转化为光能，再转化为电能 D．光能转化为机械能，再转化为电能 11.生活中涉及能量转化的事例有许多。下列事例正确的是（ ） A.人运动时，糖原氧化的化学能转化为人运动的机械能和热能。 B.汽车运动时，汽油燃烧，化学能转化为势能。 C.试管中的水蒸气把橡胶塞弹出（实验时注意安全），水蒸气对橡胶塞做功，将水蒸气的内能转化成了橡胶塞的机械能。 D.电流流过电炉丝，电流做了功，将电能转化成了电炉丝的内能。 12．下列说法中正确的是（　　） A．风力发电机可以将机械能转化为电能 B．太阳能电池可以将太阳能转化为电能 C．电暖气正常工作时，主要是将电能转化为机械能 D．电风扇正常工作时，主要是将电能转化为机械能 13．前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是（　　） A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能 B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量 C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹 D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源 14. 生活中涉及能量转化的事例有许多。下列事例正确的是（ ） A.人运动时，糖原氧化的化学能转化为人运动的机械能和热能。 B.汽车运动时，汽油燃烧，化学能转化为势能。 C.试管中的水蒸气把橡胶塞弹出（实验时注意安全），水蒸气对橡胶塞做功，将水蒸气的内能转化成了橡胶塞的机械能。 D.电流流过电炉丝，电流做了功，将电能转化成了电炉丝的内能。 15. 关功和能，下列说法正确的是（　　） A.能量从一个物体转移到另一个物体时，可以用功来量度能量转移的多少 B.力做功的过程就是能的转化过程，说明了功可以转化为能 C.物体做了多少功，就有多少能量消失 D.物体具有多少能，就一定能做多少功 16.下列关于能量转化与转移的说法中正确的是 （ ） A．内能只能自动地从高温物体转移到低温物体 B．内能可以自动地从低温物体转移到高温物体 C．能量的转化、能量的转移都是有方向性的 D．我们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的，不是什么能量都可利用的. 17.如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法正确的是（　　） A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小 B．小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小 C．小物块从b向a运动的过程中，动能增加 D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒 18. 如图，弧形轨道 ab 段光滑，bc 段粗糙，小球从a 点经最低点b 运动至c 点。下列分析正确的是（    ） A. 从a 到b 的过程中，小球动能转化为重力势能     B. 经过b 点时，小球动能最大 C. 从b 到c 的过程中，小球动能增大                        D. 从a 到c 的过程中，小球机械能守恒 19.中国载人航天飞船神舟十四号发射成功。如图所示，飞船在空中加速上升时的能量转化情况是（　　） A. 飞船的动能转化为重力势能，动能减小 B. 飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小 C. 燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能 D. 没有发生能量的转化，飞船的机械能不变 20. 下列关于能量转化的说法，正确的是（　　） A．图中，风力发电将空气的动能转化为电能 B．图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大 C．图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒 D．图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能 21. 根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（　　） A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的 B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面 C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去 D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动 22. 如图所示，指尖陀螺中间是轴承，内有滚珠，边上有三个金属制作的飞叶，拨动后，飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动。下列分析正确的是（　　） A. 指尖陀螺的重心在飞叶上 B. 飞叶转动时遵循能量守恒定律 C. 轴承内的滚珠，有利于减小摩擦 D. 指尖陀螺受到的重力和支持力是一对相互作用力 23. 内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（　　） A. 7% B. 28% C. 31% D. 34% 24. 如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 水的机械能不变 B. 水的重力势能增大，动能减小 C. 水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能 D. 上游水位越高，能够发出的电能越多 25. 2022年6月5日，中国载人航天飞船神舟十四号发射成功。如图所示，飞船在空中加速上升时的能量转化情况是（　　） A. 飞船的动能转化为重力势能，动能减小 B. 飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小 C. 燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能 D. 没有发生能量的转化，飞船的机械能不变 二、填空题 1．能源家族中，有煤，石油、风能、水能，核能、太阳能等，属于不可再生能源的有　 　；电能是　 　（选填“一次能源”或“二次能源“）。它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有　 　性。 2. 图表示四冲程汽油机处于______冲程。汽车尾气带走的能量______（选填“能”或“不能”）自动汇集回来转化成燃料的化学能，这反映了能量的转化具有_______。 3.写出能量守恒定律的内容：能量既不会凭空出现，也不会凭空消失，它只会从一种形式______为其他形式，或者从一个物体_________到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保不变。这就是能量守恒定律。 4.在摩擦生热的现象中机械能能转化为________能；在气体膨胀做功的现象中内能转化为________能；在热传递的过程中，高温物体的内能________，低温物体的内能________，内能从高温物体转移到低温物体，而能的总量________． 5.目前利用太阳能的方式有三种：一是光热转换，比如把水等物质加热，生活中常见的这种转换设备是______；二是______转换，比如光照到树叶上发生光合作用；三是光电转换，即把太阳能直接转换为______能，实际应用有______电池。 6. 利用气球可以完成下列实验： （1）在气球上粘上小塑料颗粒，代表宇宙中天体，气球膨胀时，任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它________，可模拟宇宙膨胀现象。 （2）如图1所示，充满气体的气球向左喷气而向右飞出，说明________，此过程发生的能量转化与图______（选填“2”或“3”）中的能量转化是一致的。 7.我国长征五号B运载火箭首飞成功，为我国空间站建设奠定了基础： (1)长征五号B运载火箭穿越大气层时，火箭上部外壳——整流罩温度升高，其分子的动能_________（填“增大”或“减小”），其内能的改变是通过_________（填“做功”或“热传递”）的方式实现的。火箭发动机在没有空气的环境中_________（填“能”或“不能”）正常工作； (2)未来两三年我国将完成中国空间站的建设。空间站运行时，其动力补充来源于_________次能源——太阳能。有阳光时，空间站利用光伏发电的功率为60 kW。1 h发电_________kW•h。空间站以7.8×103 m/s的速度运行一年，通过的路程为_________光年。 8．由金属杆组成如图所示的导轨，其中水平面上两平行导轨足够长且全部置于竖直向上的磁场中，与倾斜放置的导轨ABCD平滑且固定连接．将一金属棒ab从倾斜导轨上一定高度由静止释放，运动过程中始终与导轨垂直接触且不受摩擦，请你判断ab棒在水平导轨上的运动情况：　 　；并从能量转化的角度简述理由：　 ． 9. 在摩擦生热的现象中机械能能转化为_____能；在气体膨胀做功的现象中内能转化为_____能；在热传递的过程中，高温物体的内能______，低温物体的内能______，内能从高温物体转移到低温物体，而能的总量______． 10. 现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的______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，永远运动下去，这种观念违背了______。 11. 2023年5月17日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。在卫星发射过程的点火加速上升阶段，发生的能量转化是：燃料的______能转化为内能，然后再转化为卫星的_______能。 12. 知识梳理是学习的一种重要方法，请将动能、能、机械能、内能填在下列知识结构图对应的序号框中。 （1）___________；（2）___________；（3）___________；（4）___________ 13. 如图所示，两种不同的金属丝组成一个闭合回路，触头1置于热水杯中，触头2置于冷水杯中，此时回路中电流表指针就会发生偏转，这是温差电现象。此过程中______能转化为_______能。 三、分析简答题 1.某校师生在学习了能量的转化与守恒以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。 （1）请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。 （2）要减少烟气带走的热量，可以采用什么办法？ 2．排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度． （1）解释整个过程中能量是否守恒． （2）排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小△V之间的关系大致如图，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系． 3. 飞越苍弯，筑梦星河。2022年6月5日10时44分07秒，神舟十四号载人飞船成功发射。火箭点火后，向下快速喷出气体，推动火箭加速上升。请你结合实际，分析并解答下列问题： （1）火箭向下快速喷出气体，推动火箭加速上升，此过程包含哪些力学知识，请你说出两点。 （2）请分析发射过程中存在哪些能量转化。 4. 如图展示了一个极具想象力的设想，其大意是：上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动；叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动；人利用打磨轮打磨工件，同时，运转的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面的水池中…，只要一开始在上面水池中注满水，就能通过水的上下循环，使机器不停地工作． ①你认为，上面水池中流下来的水，能否被水泵全部抽送到上面水池中？并说明理由． ②这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”．请运用你掌握的知识，说明这个装置是否真能“永动”？ 5.说明下列各物体具有什么形式的机械能。 （1）手表里上紧的发条； （2）举高的铅球； （3）空中飞行的炮弹； （4）竖直上抛的小球在最高点时。 6.某同学做“蹦蹦床”运动，试分析他从下落接触到“蹦蹦床”再被弹起后，然后再上升过程中的能量变化情况。 四、阅读理解题 1.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，也走过弯路。年轻的时候，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，不断地设计、制作，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“知迷不悟”，而是反思原来的设想，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，发现了科学真理。 “永动机”制造一直失败的原因什么？它违背了什么规律？你从焦耳科学探究历程中得到的启示是什么？ 2.1905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，爱因斯坦的另一重大贡献是正确解释了“光电效应”现象，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．回答下列问题： （1）从能量转化的角度看，光电池是将 光能转化为 电能的装置． （2）在纪念活动中，小明同学将他发明的令人称奇的“关门装置”（如下图）展示给大家． 1）根据图中场景，请你从A、B、C、D、E、F、G中任选三个环节，指出各自涉及的物理知识． 2）要保证“关门装置”能顺利工作，各环节的设计应符合一定的要求．请你针对其中的两个环节，谈谈设计时要注意的问题． 五、综合应用题 1．近年来，宜昌市着力打造生态能源示范村，新增太阳能热水器4000多台。如图所示某太阳能热水器接收太阳能的有效面积为3m2，假设某天有效光照时间为6h，每平方米太阳的平均辐射功率为2.4×106J/h，将热水器内初温为15℃的水温度升高到70℃．（太阳能热水器的工作效率为50%） （1）家用燃气热水器的工作效率为60%，把相同质量的水从15℃加热到70℃，使用太阳能热水器可节约多少千克液化石油气？（液化石油气的热值为4×107J/kg） （2）人们利用太阳能，除了转化为内能之外，还有“光电转换”，即利用　 　将太阳能转化为电能；还有“光化转换”，即通过　 　将太阳能转化为化学能。 2. 北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车（如图所示），该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为5×103kg。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，在0.5h内行驶了28km的路程，消耗的氢能源为0.4kg（不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响）。求该测试过程中氢燃料电池车：（已知q氢=1.4×108J/kg，g取10N/kg） （1）行驶的平均速度为多少km/h； （2）牵引力做功； （3）氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$