14.1 能量的转化和守恒（同步分层）2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

【第十四章内能的利用】第1节能量的转化和守恒（同步分层）2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全册 一、单项选择题 1．关于能量的转化和转移，下列说法中正确的是（　　） A．电动汽车充电时，将化学能转化为电能 B．煤炭燃烧时，将化学能转化为内能 C．摩擦起电是把电能转化为机械能 D．电风扇工作时将机械能转化为电能 2．如图所示，则下列说法正确的是（　　） 加热让试管内的水沸腾后木塞向外运动 A．实验是通过做功方式改变试管内气体的内能 B．已经燃烧的酒精的化学能部分转化为木塞的机械能 C．木塞飞出的过程，木塞的机械能转化为水蒸气的内能 D．木塞飞出的过程，试管内水蒸气的内能增加 3．关于热机的能量转化过程，下列说法正确的是（　　） A．将势能转化为动能 B．将内能转化为机械能 C．将机械能转化为化学能 D．主要目的是通过热传递改变物体的内能 4．小明放学回家，看到妈妈正在做饭，小明的以下分析正确的是（　　） A．回到家中就能闻到饭菜香味是分子无规则运动的结果 B．盛热汤的碗很烫，是因为热汤把温度传给了碗 C．用燃气灶炒菜，燃料燃烧时将内能转化为化学能 D．用高压锅煮饭，熟得比较快，是因为气压越大，水的沸点越低 5．一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在泥土中，以上过程中发生了哪些形式的能量转化呢？有四个同学分别给出了能量转化的顺序，你认为正确的是（　　） A．内能→化学能→机械能→内能 B．化学能→内能→机械能→内能 C．化学能→机械能→内能→机械能 D．机械能→内能→化学能→机械能 6．如图所示，是设想中的“永动机”，它通过高处的水从A口流出时，水流冲击叶片转动，叶片的转动带动B处的砂轮转动，打磨刀片，同时带动C处的抽水器工作，将低处的水抽到高处从D口流出，从而循环工作。该“永动机”工作过程中，下列说法正确的是（　　） A．水流冲击叶片转动，把机械能转化为内能 B．砂轮打磨刀片时，刀片和砂轮的温度都升高，说明“永动机”工作时制造了能量 C．相同时间内，A，D两口流出水的质量相等 D．这款“永动机”违背了能量守恒定律 7．为实现国家“碳达峰”“碳中和”的目标，我国某汽车集团研发了一款新型汽车。与另一款汽车相比，在同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图所示，这是汽车发动机某一冲程的示意图，下列说法错误的是（　　） A．该冲程为压缩冲程，机械能转化为内能 B．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧更完全 C．新型汽车在行驶时，能量转移或转化过程中，能量的总量不变 D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 8．2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器从距离火星表面125千米的高度，约2万千米/时的速度，经过三个减速阶段，距离火星表面100米时，反冲火箭启动，探测器处于悬停状态，完成精准避障后再缓速下降，成功登陆火星。以下说法正确的是（　　） A．打开降落伞减速下降时，探测器的动能不断减小，重力势能不断增加 B．打开降落伞减速下降时，探测器的动能不断减小，重力势能不断减小 C．发动机燃料燃烧不充分时燃料热值减小 D．反冲火箭的原理是机械能转化为内能 二、填空题 9．杭州亚运主火炬的燃料“零碳甲醇”在燃烧过程中将化学能转化成　 　能，甲醇燃烧过程中热值　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 10．汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，此过程中能量　 　（选填“守恒”或“不守恒”），这些内能无法自动转化为汽车的机械能，说明能量的转化和转移具有　 　性。 11．图为火箭升空过程，选择液氢作为燃料，是因为液氢的　 　大。进入大气层后，火箭外会因为剧烈摩擦而升温，此过程将　 　能转化为内能。此过程中　 　（选填“遵守”或“不遵守”）能量守恒定律。 12．如图所示，在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速下压，压缩空气使筒内空气的内能　 　（选填“增大”“减小”或“不变”），硝化棉燃烧时是将　 　能转化为内能。 13．诗人陆游的笔记中曾记载如图所示的省油灯，灯体内部有一夹层，将水注入夹层用来吸热以减慢油的蒸发，达到省油的目的，这是利用了水的　 　较大。灯油燃烧时将化学能转化为　 　。 14．如图所示是四冲程内燃机工作循环中的　 　冲程，该过程是将　 　能转化为机械能；若在一个工作循环中该汽油机消耗了汽油，汽油机的效率为，则一个工作循环中输出的有用机械能为　 　。 15．在能量的转化和转移过程中，都遵循　 　；汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能将无法自发地转化为汽车的机械能，这说明自发的能量转化过程是有　 　性。 16．能量的转化具有方向性。例如：电能可以使电灯发光，同时产生的内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能。汽车制动过程中，动能转化为地面、轮胎、空气的内能，这些内能　 　自动地转化为机械能用来开动汽车（可以/不可以）。以上能量在转化过程中，能的总量　 　（增大/减少/不变）。 三、综合题 17．如图甲是小明家用的燃气热水器，乙图是连接在热水器上的一个混水阀。若将混水阀开关调到O位置左边并抬起把手，热水器自动点火，天然气燃烧，水龙头出热水； 往O 点右边调出冷水，按下把手则停止出水。小明在某次使用热水器时，把热水器的出水温度设定为44℃，此时测得从B管流进的自来水的流量为4L/ min，从C 管流出的温度为 40℃。小明检查燃气表，发现热水器工作1 分钟消耗天然气0.08m3（自来水的温度为20℃，天然气的热值是3.6×107J/m3）。请解决下列问题： （1）天然气燃烧时，　 　能转化为　 　能； （2）从A 管流进混水阀的热水的流量为多少L/ min？（计算过程中不计热损失） （3）该热水器的加热效率是多少？ 18．《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中。昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示。若接水槽离取水处高4 m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4 kg，筒车旋转一周所用时间为60 s。(接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10 N/kg) （1）请从能量转化的角度，简要分析筒车的工作原理。 （2）求该筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功。 （3）若水流冲击筒车的功率为40 W，求筒车旋转一周取水的机械效率。 答案 1．B 2．B 3．B 4．A 5．B 6．D 7．A 8．B 9．内；不变 10．守恒；方向 11．热值；机械；遵守 12．增大；化学 13．比热容；内能 14．做功；内； 15．能量守恒定律；方向 16．不可以；不变 17．（1）化学；内 （2）解： 不计热损失，热水放出的热量全部被自来水吸收，热水放出的热量等于自来水吸收的热量， 即； 变形得； 从B管流进的自来水的流量为4L/min，即每分钟流进B管的冷水体积VB=4L， 根据，并将数据代入上式可得 ； 解得：； 故从A管流进混水阀的热水的流量为20L/min。 （3）解： 热水器的出水温度设定为44℃（即加热时水的末温），水加热前的初温为20℃； 被热水器加热的水的体积为VA=20L； 每分钟被热水器加热的水的质量为 ； 则热水器中水吸收的热量 天然气放出的热量为 ； 则烧水的效率为 。 18．（1）解： 流冲击的机械能转化为筒车转动的机械能和所取水的重力势能 （2）解： 接水槽离取水处高4 m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4 kg，则筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功W=12Gh=12mgh=12×4 kg×10 N/kg×4 m=1 920 J （3）解： 筒车旋转一周所用时间为60 s，水流冲击筒车的功率为40 W，则筒车旋转一周取水的机械效率η=×100%=×100%=×100%=80% 学科网（北京）股份有限公司 $$