第1节 能量的转化与守恒 （培优考点练）物理人教版2024九年级全一册

第1节 能量的转化与守恒 目录 题型分组练 2 题型01 能量及其转化 2 题型02 能量转化和转移 4 题型03 能量守恒定律 7 创新拓展练 11 链接中考 14 新题快递 16 题型分组练 题型01 能量及其转化 1．分析以下现象：①煤炭燃烧；②热水变凉；③搓手取暖；④摩擦生电；⑤温度计测温度。 属于能量转移的是_____，属于能量转化的是_____。 【答案】 ②⑤ ，①③④。 【详解】①煤炭燃烧是化学变化，化学能转化为内能，属于能量的转化； ②热水变凉，热水放出热量，温度降低，属于能量的转移； ③搓手取暖，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于能量的转化； ④摩擦生电，机械能转化为电能，属于能量的转化； ⑤温度计测温度，温度计吸收或放出热量，属于能量的转移； 综上所述，属于能量转移的是②⑤，属于能量转化的是①③④。 2. 各种形式的能在一定的条件下可以相互转化，请你仿照图中给出的两个示例，写出电能转化为机械能、化学能转化为电能、光能转化为内能的实例。 【答案】见解析。 【解析】电风扇在工作过程中消耗电能，转化为机械能；干电池使用过程中消耗化学能，得到电能； 太阳能热水器工作过程中将光能转化为内能。 3. 小芳同学将能量的转化及常见的例子连线，其中一组出现了错误。请帮她找出（　　） A．机械能转化为内能——用磨刀石磨刀 B．内能转化为机械能——暖水瓶瓶盖蹦起 C．势能转化为动能——向上运动的乒乓球 D．电能转化为内能——电炉工作 【答案】C 【解析】A．用磨刀石磨刀，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故A正确，A不符合题意； B．暖水瓶瓶盖蹦起，高温水蒸气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，故B正确，B不符合题意； C．向上运动的乒乓球，质量不变，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加，故是动能转化为重力势能，故C错误，C符合题意； D．电炉工作，电流做功，将电能转化为内能，故D正确，D不符合题意。 故选C。 4. 人们在实际生活中使用下列设备时，所涉及到的能量转化正确的是（　　） A．用天然气灶炒菜，是电能转化为内能 B．电梯运行过程中，是机械能转化为电能 C．秋千向下摆的过程中，动能转化为重力势能 D．用太阳能电池板，是太阳能转化为电能 【答案】D 【解析】A．用天然气灶炒菜，消耗天然气的化学能，得到菜肴的内能，所以是化学能转化为内能的过程，故A错误； B．电梯运行过程中，消耗电能，得到机械能，所以是电能转化为机械能的过程，故B错误； C．秋千向下摆的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，所以是重力势能转化为动能的过程，故C错误； D．太阳能电池板工作过程中，消耗太阳能，得到电能，是太阳能转化为电能的过程，故D正确。 故选D。 5. 2023年5月10日在文昌航天发射场，搭载“天舟六号”货运飞船的长征七号遥七运载火箭发射升空，如图所示。在火箭加速升空过程中，下列说法正确的是（　　）    A．“天舟六号”货运飞船的重力势能增大 B．“天舟六号”货运飞船的动能保持不变 C．“天舟六号”货运飞船的机械能不变 D．“天舟六号”货运飞船的动能转化为重力势能 【答案】A 【详解】ABC．在火箭加速升空过程中，货运飞船的质量不变，速度增大，高度增大，所以货运飞船的动能增大，重力势能增大，机械能增大，故A正确，BC错误； D．火箭中燃料燃烧放出热量，将内能转化为重力势能，故D错误。 故选A。 题型02 能量转化和转移 6. 下列现象中属于能量转移的是 ，属于能量转化的是 。 ①煤炭燃烧     ②热水自然冷却     ③搓手取暖     ④灯泡发光 【答案】 ② ①③④ 【解析】①煤炭燃烧时发热，将燃料的化学能转化为内能，属于能量的转化； ②热水自然冷却，是热传递改变水的内能，属于能量的转移； ③搓手取暖，是做功改变物体的内能，机械能转化为内能，属于能量的转化； ④灯泡发光，是电能转化为光能和内能，属于能量的转化。 故属于能量转移的是②，属于能量转化的是①③④。 7．下列关于能量转化、转移现象的说法中，正确的是（　　） A．电池供电，电能转化为化学能 B．电动机工作，电能转化为机械能 C．暖瓶塞被热气弹开，机械能转化为内能 D．用热水袋取暖，内能发生了转化 【答案】B 【解析】A．电池供电，将化学能转化为电能，故A错误； B．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力转动，将电能转化为机械能，故B正确； C．暖瓶塞被热气弹开，气体对外做功，将内转化为机械能，故C错误； D．热水袋取暖，发生了热传递，内能发生了转移，没有转化成其它形式的能，故D错误。 故选B。 8. 下列四幅图中仅发生能量转移的一组是（　　） ①试管内的冷水放入热水中变热 ②煤气炉将冷水烧热 ③火箭发射升空 ④一个球上升一个球下降（不考虑摩擦影响） A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【答案】C 【解析】①试管内的冷水放入热水中变热，属于热传递，发生了内能的转移； ②煤气燃烧时，将煤气的化学能转化为内能，之后发生了内能的转移； ③火箭发射升空，将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，是能量发生了转化； ④一个球上升一个球下降，属于机械能的转移。符合题意的是①④，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 9．下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（　　） A．冬天人们在室外晒太阳，感觉暖和 B．植物吸收太阳光进行光合作用 C．摩擦生热 D．水电站里水轮机带动发电机发电 【答案】A 【解析】A．晒太阳，人们吸收太阳光，太能的能量转移到人身上，人的内能增大，感觉暖和，故A符合题意； B．植物吸收太阳光进行光合作用，是太能能转化为化学能，故B不符合题意； C．摩擦生热，是机械能转化为内能，故C不符合题意； D．水电站里水轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能，故D不符合题意。 故选A。 10. 下列有关能量的转移和转化的表述中，错误的是（　　） A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能 B．蓄电池充电时化学能转化为电能 C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移 D．电饭锅工作时电能转化为内能 【答案】B 【解析】A．燃料的燃烧是一种化学变化，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，故A正确，A不符合题意； B．蓄电池充电时把电能转化成化学能，用化学能的形式把电能储存起来，故B错误，B符合题意； C．内能的转移在热传递中，内能总是从温度高的物体转移到温度低的物体，或者从同一个物体的高温部分转移到低温部分；用热水泡脚，脚从热水中吸收热量，促进血液循环，身体会感觉暖和，说明内能可以转移，故C正确，C不符合题意； D．电饭锅的工作原理是利用电流的热效应工作，电饭锅工作时，将电能转化为内能，故D正确，D不符合题意。 故选B。 11. 如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（　　） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电将电能转化为化学能 C．蓄电池放电将化学能转化为电能 D．小风扇工作将化学能转化为机械能 【答案】D 【详解】A．太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故A正确，不符合题意； B．给蓄电池充电，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故B正确，不符合题意； C．蓄电池放电，消耗化学能，产生电能，将化学能转化为电能，故C正确，不符合题意； D．小风扇工作时将电能转化为机械能，故D错误，符合题意。 故选D。 12．从19世纪末世界上建成第一座水电站以来，水力发电站就成了水能利用的主要形式。如图是水力发电站的原理图，关于水力发电下列说法正确的一组是（    ）     ①上游的水向下沿着导管运动到下游的过程中，水的机械能保持不变； ②运动的水流冲击水轮机使水轮机转动，水流的一部分动能转移为水轮机的动能； ③水轮机带动发电机发电将电能转化为动能； ④要加大水力发电的功率，可以采用“增大落水差”的方法。 A．①② B．①③ C．② D．②④ 【答案】D 【详解】①上游的水向下沿着导管运动到下游的过程中，水的机械能转化为电能，机械能减小，故①错误； ②运动的水流冲击水轮机使水轮机转动，水流的一部分动能转移为水轮机的动能，然后转化为电能，故②正确； ③水轮机带动发电机发电将动能转化为电能，故③错误； ④可以通过增大落水差增大水的机械能，加大水力发电的功率，故④正确。 故ABC错误，D正确。故选D。 题型03 能量守恒定律 13. 能量守恒定律的内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式______为其他形式，或者从一个物体_________到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的________保不变。这就是能量守恒定律。 【答案】转化，转移，总量。 【解析】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他形式，或者从一个物体转移到其他物体，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。 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联系。 14. 如图所示，这是达•芬奇造的一个“永动机”装置，他认为右边的重球比左边的重球离轮心更远些，在两边不均衡的作用下会使轮子沿箭头方向转动不息。如果不施加外力，你认为这个装置______（选填“会”或“不会”）永不停歇地运动下去，理由是：______。 【答案】     不会     见解析 【详解】如果不施加外力，装置在运行过程中会克服摩擦做功，将机械能转化为内能，该装置的机械能会越来越少，装置最终会停下来，不可能永不停歇地运动下去。 15．根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（　　） A．向上抛出的石头在向上运动过程中速度越来越快 B．电热水壶的水沸腾后，给该电热水壶断电后，水的沸腾永不停止 C．上紧发条的玩具小车能从斜面底端沿斜面向上运动 D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年 【答案】C 【详解】A．向上抛出的石头在向上运动过程中，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，动能变小，质量不变，所以速度越来越小，故A错误，不符合题意； B．电热水壶的水沸腾后，给该电热水壶断电后，水无法吸收热量，由液体沸腾条件知，水会停止沸腾，故B错误，不符合题意； C．上紧发条的玩具小车具有弹性势能，弹性势能可以转化小车的动能，动能再转化为小车的重力势能，所以小车能从斜面底端沿斜面向上运动，故C正确，符合题意； D．机械表工作靠表内弹簧片的弹性势能转化为机械能，机械表零件之间有摩擦，再将机械能转化为内能，不久就会消耗完毕，不会一直默默地几十年，故D错误，不符合题意。 故选C。 16. 以下四图中是关于内能及其利用中设想的例子，其中说法正确的是（   ） A．甲图中，火箭升空时，燃料减少的化学能等于火箭增加的机械能 B．乙图中，小球弹跳的高度逐渐降低，是因为有一部分机械能凭空消失了 C．丙图中，寒冷的天气里搓手取暖，是通过做功的方式增大手的内能的 D．丁图中，水沸腾时，水蒸气顶起壶盖的过程，类似于汽油机的排气冲程 【答案】C 【详解】A．火箭升空工作过程中，燃料减少的化学能有一部分被废气带走，所以燃料减少的化学能大于火箭增加的机械能，故A错误； B．在小球的运动中，每次跳起的高度在减小，表明机械能在减小，在与空气摩擦过程有一部分机械能转化成了内能，此过程中小球的机械能不守恒，但能量的总量仍然不变，能量守恒，能量不会凭空消失，故B错误； C．寒冷的天气里搓手取暖，是通过做功的方式增大手的内能的，故C正确； D．水沸腾时，水蒸气顶起壶盖的过程，将内能转化为机械能，类似于汽油机的做功冲程，故D错误。 故选C。 17. 掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度越来越低。如图3所示是小球在地面弹跳的频闪照片。下列说法正确的是（　　） A．小球在1位置和2位置的动能相同 B．在小球运动的过程中，有一部分机械能转化成了内能 C．小球弹起的高度越来越低，说明小球在此过程中能量不守恒 D．此过程机械能是守恒的 【答案】B 【详解】A．由图可知，小球在1位置的机械能大于2位置的机械能，而小球在1位置和2位置的高度相同，重力势能相等，机械能为动能和势能之和，所以小球在1位置的动能大于在2位置的动能。故A错误； BD．小球弹起的高度越来越低，说明小球的机械能减少，因为在小球运动的过程中，需要克服阻力做功，有一部分机械能转化成了内能，机械能不守恒。故B正确，D错误； C．小球运动的过程中，需要克服阻力做功，有一部分机械能转化成了内能，但在能的转化和转移过程中，能的总量保持不变。故C错误。 故选B。 18. 如图是一位“发明家”设计的一种永动机。设想“利用上水池的水使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池（一部分电能供用电器使用）。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机”。这个永动机 （选填“能”或“不能”）持续运转。实际中，抽水机和发电机工作时会发热，有一部分能量转化为 能。一段时间内，抽水机向上的抽水量 （选填“大于”“等于”或“小于”）经水轮发电机流下来的水量。 【答案】不能 内 小于 【解析】因为抽水发电，发电又抽水的过程中，是机械能与电能的相互转化，在此过程中，有部分机械能和部分电能会转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，所以机械能和电能的总量不守恒，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去，不可能永远有供用电器工作的电。 一段时间内，有部分能量转化为内能，用来抽水的能量越来越少，所以抽水机向上的抽水量小于经水轮发电机流下来的水量。 19. 能量转化和守恒定律是许多科学家经过长期探索才建立起来的，是科学史上重大发现之一。 材料一：十七至十八世纪，多位科学家对能量的量度提出了不同的观点。1664年，笛卡尔用物体的质量（单位kg ）和其速度（单位m/s）的乘积来表示“能量”；1684年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来表示“能量”；1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用通过一定距离）来表示“能量”。 材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化提供了必要条件。 材料三：焦耳通过400多次的实验，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。 （1）材料一中，笛卡尔所表示的“能量”的单位是 ； （2）如图所示是焦耳实验的装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，这个过程中 （填能的一种形式）转化为水的内能； （3）结合材料分析，以下观点正确的是 。（可多选） A．伟大科学家的观点都是正确的 B．测量工具的发展有助于科学理论的研究 C．对科学的认识是一个不断修正完善的过程 【答案】 kg·m/s 机械能 BC 【详解】（1）笛卡尔用物体的质量和其速度的乘积表示能量。所以其单位是kg⋅m/s。 （2）叶片转动过程中，叶片与水间有摩擦，通过克服摩擦做功，将机械能转化为内能，所以水的内能增大，温度升高。 （3）A．物体能对外做功，所以说物体具有能量。而物体对外做功的等于力与力的方向上移动的距离的乘积，所以其单位为N/m，那么笛卡尔对于能量的研究是错误的，所以伟大科学家的观点不一定正确。故A错误； B．测量工具的发展，能让科学测量更精确，所以对科学理论的研究有帮助，故B正确； C．能量的研究过程经过多位科学的研究，然后得到更加完善的能量的相关结论，所以对科学的认识是一个不断修正完善的过程，故C正确。 故选BC。 创新拓展练 20. 某路灯照明系统的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，对下图方框中能量形式判断正确的是（　　）    A．甲是“电能” B．乙是“太阳能” C．丙是“电能” D．丁是“机械能” 【答案】C 【详解】由题意可知整个过程是太阳能通过太阳能电池将太阳能转化为电能，电能通过蓄电池将电能转化为化学能储存在蓄电池中，晚上蓄电池对外放电，将化学能转化为电能供应路灯工作，路灯工作时将电能转化为光能，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 21．（多选题）如图甲是某仿真发动机小汽车，点燃发动机的酒精炉后，发动机会使车运动起来，从网上了解到甲、乙两款仿真发动机小汽车的能量数据如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．发动机工作过程将酒精的化学能最终转化为小汽车的机械能 B．酒精燃尽后，酒精所产生的能量消失了 C．要想提高发动机热效率，可以让发动机工作时间更长时间 D．由图乙的参数可知，应选择热效率更高的甲款仿真发动机小汽车 【答案】AD 【详解】A．仿真发动机工作过程中点燃酒精将化学能转化为内能，再通过热机将内能转化为机械能，故A正确； B．由能量守恒定律可知，酒精燃尽后，酒精所产生的能量转化为其他形成的能，不会消失，故B错误； C．热机效率表示有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，与热机的工作时间无关，故C错误； D．甲的有用功是W甲有=1000J，燃料放出的热量 Q甲总=W甲有+W损1+W废1=1000J+500J+1500J=3000J 热机效率为 乙的有用功是W乙有=3000J，燃料放出的热量 Q乙总=W乙有+W损2+W废2=3000J+5000J+4000J=12000J 热机效率为 甲的热机效率高，故性能更优，故D正确。 故选AD。 22. 为了纪念伟大的物理学家爱因斯坦在100年前完成的三项重大科学发现，联合国把2005年定为“国际物理年”，在纪念活动中，小伟展示给大家一幅“特殊烧水装置”图，表达了他对自然界中能量转化规律的理解。 （1）请结合本图内容，说明能量在自然界中的转化规律。 （2）在生产、生活中有许多涉及多次能量转化的事例，请试举一例（至少涉及两次能量转化） 【答案】见解析. 【详解】（1）太阳→西红柿：太阳能转化为化学能；人→车轮：人的能量转化为车轮的机械能；车轮→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：自然界中的能量是守恒的；能量既不会消灭，也不会创生；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；在转化和转移过程中，能量的总量不变。 （2）举例：火电站在工作过程中：燃料燃烧，化学能转化为内能，热机把内能转化为机械能；发电机把机械能转化为电能。 23. 汽车在给人们的出行带来便利的同时，也带来了能源消耗、尾气污染等问题。 材料一：如图是一辆小汽车行驶时的能耗分配图。汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能量，大约只有13%用于驱动汽车前进，而其余87%的能量则被损耗掉了。 材料二：排出的尾气除了CO2、H2O外，还有CO、NO、NO2及未燃烧的碳氢化合物等有害气体。 结合材料： （1）对汽车行驶时能量形式的转化与损耗途径作出分析。 （2）请从节能、减排等方面对燃油汽车提出技术改进建议。 【答案】（1）见解析；（2）见解析 【解析】（1）汽车行驶时的能量转化分析：汽车的化学能转化为气体内能，然后再转化为活塞的机械能，最后为汽车机械能，转化率很低；损耗途径分析：绝大部分是以热能形式损失的，部分是未完全燃烧的碳氢化合物损失，有少量是汽油蒸发损失。 （2）技术改进建议：减少散热器、排气管和汽油机的热损失；减少汽油的蒸发；使汽油充分燃烧；研制和使用混合动力或者纯电动的新能源汽车。 24. 【护国大将军】国际局势风云动荡，2024年9月25日祖国生日前夕，“东风快递使命必达”——东风31AG洲际导弹21分钟飞达12000km外，向世界展示了中国有能力捍卫国家安全，完成下题。 （1）本次发射的火箭使用了新型固体燃料，其能量主要来自新型固体燃料储存的 能，主要原因是新型固体燃料的 较大，发射过程中该值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）在整个试射过程中，火箭与大气间剧烈摩擦，通过 的方式使得火箭表面温度急剧升高；火箭加速升空阶段，内能转化成 能，在能量的转化过程中，能量的总量 （选填“不断增大”“不断减小”或“保持不变”）。 【答案】（1）化学，热值，不变；（2）做功，机械，保持不变 【详解】（1）本次发射的火箭使用了新型固体燃料，其能量主要来自新型固体燃料储存的化学能，将化学能转化为内能。 火箭飞行时需要大量的能量，当完全燃烧的燃料的量相同时，燃料的热值越大，燃料释放的热量越多，故火箭所用的燃料需要具有较高的热值。 热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，因此在燃料质量不断减少的过程中，新型固体燃料的热值不变。 （2）在整个试射过程中，火箭与大气间剧烈摩擦，火箭不断克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，内能增大，是通过做功的方式改变内能。 火箭加速升空阶段，火箭的质量不变，速度增大，高度升高，火箭的动能增大，重力势能增大，机械能是动能与势能的总和，则火箭的机械能增大，此过程中火箭将内能转化成机械能。 由能量守恒定律得，在能量的转化过程中，能量的总量保持不变。 链接中考 25. （2024·江苏南通·中考真题）2024年5月，中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　　） A．热机做功冲程 B．钻木取火过程 C．水力发电过程 D．物体上抛过程 【答案】A 【详解】火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，该过程为内能转化成机械能。 A．热机做功冲程中内能转化成机械能，故A符合题意； B．钻木取火过程机械能转化成内能，故B不符合题意； C．水力发电过程为机械能转化成电能，故C不符合题意； D．物体上抛过程中克服阻力做功，机械能转化成内能，故D不符合题意。 故选A。 26. （2024·山东枣庄·中考真题）古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过程中，能量转化情况不同的是（    ） A．内燃机的做功冲程 B．内燃机的压缩冲程 C．钻木取火 D．流星雨的形成 【答案】A 【详解】在猛推推杆入筒的过程中，推杆对艾绒做了功，使得艾绒的温度升高，内能增加，从而达到燃点并燃烧，这个过程是将机械能转化为内能。 A．内燃机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。这个过程是将内能转化为机械能，与题目中的能量转化情况不同，故A符合题意。 B．内燃机的压缩冲程中，是将机械能转化为内能，故B不符合题意。 C．钻木取火是通过摩擦做功，使得木头的内能增加，温度升高，达到燃点并燃烧。这个过程同样是将机械能转化为内能，与题目中的能量转化情况相同，故C不符合题意。 D．流星雨的形成是流星体进入地球大气层时，与大气层发生摩擦，使得流星体的内能增加，温度升高，甚至燃烧起来。这个过程也是将机械能转化为内能，与题目中的能量转化情况相同，故D不符合题意。 故选A。 27．（2024·内蒙古包头·中考真题）如图所示是一个香薰炉，点燃炉内蜡烛加热香薰液，一会儿，房间内充满了香气，对这过程分析正确的是（    ） A．蜡烛燃烧将内能转化为化学能 B．香薰液通过做功增加内能 C．香薰液吸热升华变成香气 D．香气弥漫是扩散现象 【答案】D 【详解】A．蜡烛燃烧过程中将化学能转化为内能，故A错误； B．做功和热传递是改变内能的两种方法，香蕉液通过热传递增加内能，故B错误； C．物质由固态直接变为气态的过程叫升华，香蕉液吸热汽化变为香气，故C错误； D．香气弥漫说明分子永不停息地做无规则运动，是扩散现象，故D正确。 故选D。 28．（2024·湖南长沙·中考真题）我市积极探索建立绿色能源体系，在阳光充足的地方铺设光伏发电板，将 能转化为电能。电能充足时，利用富余的电能驱动 （选填“电动机”或“发电机”）工作，将空气压缩后储存起来：电能不足时，再利用压缩空气发电，充分发挥新能源的利用价值。 【答案】 光/太阳 电动机 【详解】光伏发电板接收太阳能，将太阳能转化为电能。 压缩空气时需要对空气做功，而压缩机是将电能转化为机械能，所以电能充足时，利用富余的电能驱动电动机工作。 29．（2024·湖北·中考真题）2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气 增大（填能量形式）；在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外 ，使膨胀机转动，将内能转化为 ，带动发电机产生电能输送至电网。    【答案】 内能 做功 机械能 【详解】在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，对空气做功，使空气内能增大。 在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对膨胀机做功，使膨胀机转动，将内能转化为机械能，带动发电机产生电能输送至电网。 新题快递 30. （2025·广东韶关·一模）《天工开物》记载“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”，如题图甲，图乙为筒车简化图，其工作原理可理解为把流水的 能转化为 能。筒车“昼夜不息”， （选填“能”或“不能”）说明它就是永动机。 【答案】动 机械 不能 【解析】在筒车工作过程中，流水冲击筒车，使筒车转动，流水的速度减小，动能减小；筒车带动水上升，水的高度增加，重力势能增大。所以流水的动能转化为筒车和水的机械能（这里主要是重力势能）。 筒车 “昼夜不息” 是因为有流水持续提供能量推动它转动，它并不是不需要外界能量输入就能一直运转的机器，不满足永动机的定义。根据能量守恒定律，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，或从一个物体转移到其它物体，而能的总量保持不变。所以筒车不是永动机。 31．（2025·山西·一模）小阳在错题记录本中记录了如下错题，请你帮他找出错误之处，分析错因并写出正确的解答过程。 错题记录 错题改正 历史上最著名的永动机是亨内考提出的“魔轮”永动机，如图所示。“魔轮”通过安放在转轮上一系列可动的悬臂实现永动，向下行方向的悬臂在重力作用下会向下落，进而驱动“魔轮”的转动。请你分析“魔轮”的钢珠在转动过程中的能量转化并说明理由。 答：“魔轮”的钢珠从高处落下的过程中，重力势能转化为动能；上升过程中，动能又转化为重力势能，继而往复转动。在往复转动过程中，不需要消耗其他形式的能量，所以“魔轮”会一直不停地转动。 错误之处： 错因分析： 正确答案： 【答案】 见解析 见解析 见解析 【详解】（1）错误之处：在往复转动过程中，不需要消耗其他形式的能量，所以“魔轮”会一直不停地转动。 （2）错因分析：这个错误在于没有考虑到能量在转化过程中的损失。在“魔轮”的转动过程中，虽然钢珠的重力势能和动能之间可以相互转化，但由于空气阻力、摩擦阻力等因素的存在，一部分机械能会转化为内能。因此，“魔轮”并不能一直不停地转动下去，而是会逐渐停止。 （3）正确答案：“魔轮”的钢珠从高处落下的过程中，重力势能转化为动能；上升过程中，动能又转化为重力势能。但在能量转化的过程中，由于空气阻力、摩擦阻力等因素，一部分机械能会转化为内能，使得“魔轮”在转动过程中机械能总量不断减少。因此，“魔轮”不能一直不停地转动下去，而是会逐渐停止。这说明了永动机是不可能制成的，它违反了能量守恒定律。 32. （2024烟台·中考真题）阅读下文，回答下列问题： 探索月球背面的秘密 2024年5月3日，嫦娥六号月球探测器英勇出征，开启世界首次月球背面采样之旅，将人类探月推向前所未有的高度。 为了让嫦娥六号落地准、抓好“土”，科学家研制出冲击电机、加载电机和整形电机，在电机体重变轻的同时，大幅增加力矩，助力推动钻头前进，为“挖土”提供动力。月球背面的环境条件十分恶劣，温差大、辐射强等因素给任务执行带来极大的困难。支撑探测器工作的主要能源来自太阳能，因此太阳电池阵的稳定性能至关重要。 由于月球始终有一面背对地球，当月球探测器降落在月球背面后，因为它的信号沿直线传播，不能拐弯，只能向着远离地球的方向传输，所以无法直接实现与地球的测控通信和数据传输，地面指挥和实时通信面临巨大困难。2024年3月20日发射的鹊桥二号中继星为解决这一难题提供了“信息桥梁”。鹊桥二号携带了一个口径4.2米的天线——星载大型可展开天线。这个天线像一把大伞，发射时收起，入轨后展开。伞面十分精巧，是用直径不到发丝四分之一的钼丝织就而成。镀了金的钼丝使“大伞”看上去金光灿灿的，这样做能增强天线的通信性能，降低能耗。延长卫星的使用寿命。它一边接收、传输来自地球的信号，一边接收、传输来自月球背面的信号。为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥。 （1）如图，搭载鹊桥二号中继星的长征八号运载火箭发射升空过程中，火箭获得的动力来自于_____（选填“A”或“B”） A．向下喷出的高温高压燃气    B．火箭下方的空气 （2）嫦娥六号探测器在“挖土”中主要涉及到的能量转化是太阳能→化学能→ → （3）鹊桥二号中继星对嫦娥六号在月球背面的探测活动起到了什么作用？ 【答案】 A 电能 机械能 为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥 【详解】（1）燃气在火箭内部燃烧，产生高压，高速从火箭尾部喷出，由牛顿第三定律（作用力和反作用力），高速喷出的气体必然给火箭一个反作用力，这就是火箭的动力，所以应选“A”。 （2）支撑探测器工作的主要能源来自太阳能，太阳电池阵将太阳能转化为化学能进行储存，需要时将化学能释放转化为电能使用，冲击电机、加载电机和整形电机将电能转化为机械能，所以嫦娥六号探测器在“挖土”中主要涉及到的能量转化是太阳能→化学能→电能→机械能。 （3）鹊桥二号携带了一个口径4.2米的天线——星载大型可展开天线，它一边接收、传输来自地球的信号，一边接收、传输来自月球背面的信号。所以鹊桥二号中继星对嫦娥六号在月球背面的探测活动起到的作用是：为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1节 能量的转化与守恒 目录 题型分组练 2 题型01 能量及其转化 2 题型02 能量转化和转移 3 题型03 能量守恒定律 4 创新拓展练 7 链接中考 8 新题快递 9 题型分组练 题型01 能量及其转化 1．分析以下现象：①煤炭燃烧；②热水变凉；③搓手取暖；④摩擦生电；⑤温度计测温度。 属于能量转移的是_____，属于能量转化的是_____。 2. 各种形式的能在一定的条件下可以相互转化，请你仿照图中给出的两个示例，写出电能转化为机械能、化学能转化为电能、光能转化为内能的实例。 3. 小芳同学将能量的转化及常见的例子连线，其中一组出现了错误。请帮她找出（　　） A．机械能转化为内能——用磨刀石磨刀 B．内能转化为机械能——暖水瓶瓶盖蹦起 C．势能转化为动能——向上运动的乒乓球 D．电能转化为内能——电炉工作 4. 人们在实际生活中使用下列设备时，所涉及到的能量转化正确的是（　　） A．用天然气灶炒菜，是电能转化为内能 B．电梯运行过程中，是机械能转化为电能 C．秋千向下摆的过程中，动能转化为重力势能 D．用太阳能电池板，是太阳能转化为电能 5. 2023年5月10日在文昌航天发射场，搭载“天舟六号”货运飞船的长征七号遥七运载火箭发射升空，如图所示。在火箭加速升空过程中，下列说法正确的是（　　）    A．“天舟六号”货运飞船的重力势能增大 B．“天舟六号”货运飞船的动能保持不变 C．“天舟六号”货运飞船的机械能不变 D．“天舟六号”货运飞船的动能转化为重力势能 题型02 能量转化和转移 6. 下列现象中属于能量转移的是 ，属于能量转化的是 。 ①煤炭燃烧     ②热水自然冷却     ③搓手取暖     ④灯泡发光 7．下列关于能量转化、转移现象的说法中，正确的是（　　） A．电池供电，电能转化为化学能 B．电动机工作，电能转化为机械能 C．暖瓶塞被热气弹开，机械能转化为内能 D．用热水袋取暖，内能发生了转化 8. 下列四幅图中仅发生能量转移的一组是（　　） ①试管内的冷水放入热水中变热 ②煤气炉将冷水烧热 ③火箭发射升空 ④一个球上升一个球下降（不考虑摩擦影响） A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 9．下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（　　） A．冬天人们在室外晒太阳，感觉暖和 B．植物吸收太阳光进行光合作用 C．摩擦生热 D．水电站里水轮机带动发电机发电 10. 下列有关能量的转移和转化的表述中，错误的是（　　） A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能 B．蓄电池充电时化学能转化为电能 C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移 D．电饭锅工作时电能转化为内能 11. 如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（　　） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电将电能转化为化学能 C．蓄电池放电将化学能转化为电能 D．小风扇工作将化学能转化为机械能 12．从19世纪末世界上建成第一座水电站以来，水力发电站就成了水能利用的主要形式。如图是水力发电站的原理图，关于水力发电下列说法正确的一组是（    ）     ①上游的水向下沿着导管运动到下游的过程中，水的机械能保持不变； ②运动的水流冲击水轮机使水轮机转动，水流的一部分动能转移为水轮机的动能； ③水轮机带动发电机发电将电能转化为动能； ④要加大水力发电的功率，可以采用“增大落水差”的方法。 A．①② B．①③ C．② D．②④ 题型03 能量守恒定律 13. 能量守恒定律的内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式______为其他形式，或者从一个物体_________到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的________保不变。这就是能量守恒定律。 14. 如图所示，这是达•芬奇造的一个“永动机”装置，他认为右边的重球比左边的重球离轮心更远些，在两边不均衡的作用下会使轮子沿箭头方向转动不息。如果不施加外力，你认为这个装置______（选填“会”或“不会”）永不停歇地运动下去，理由是：______。 15．根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（　　） A．向上抛出的石头在向上运动过程中速度越来越快 B．电热水壶的水沸腾后，给该电热水壶断电后，水的沸腾永不停止 C．上紧发条的玩具小车能从斜面底端沿斜面向上运动 D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年 16. 以下四图中是关于内能及其利用中设想的例子，其中说法正确的是（   ） A．甲图中，火箭升空时，燃料减少的化学能等于火箭增加的机械能 B．乙图中，小球弹跳的高度逐渐降低，是因为有一部分机械能凭空消失了 C．丙图中，寒冷的天气里搓手取暖，是通过做功的方式增大手的内能的 D．丁图中，水沸腾时，水蒸气顶起壶盖的过程，类似于汽油机的排气冲程 17. 掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度越来越低。如图3所示是小球在地面弹跳的频闪照片。下列说法正确的是（　　） A．小球在1位置和2位置的动能相同 B．在小球运动的过程中，有一部分机械能转化成了内能 C．小球弹起的高度越来越低，说明小球在此过程中能量不守恒 D．此过程机械能是守恒的 18. 如图是一位“发明家”设计的一种永动机。设想“利用上水池的水使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池（一部分电能供用电器使用）。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机”。这个永动机 （选填“能”或“不能”）持续运转。实际中，抽水机和发电机工作时会发热，有一部分能量转化为 能。一段时间内，抽水机向上的抽水量 （选填“大于”“等于”或“小于”）经水轮发电机流下来的水量。 19. 能量转化和守恒定律是许多科学家经过长期探索才建立起来的，是科学史上重大发现之一。 材料一：十七至十八世纪，多位科学家对能量的量度提出了不同的观点。1664年，笛卡尔用物体的质量（单位kg ）和其速度（单位m/s）的乘积来表示“能量”；1684年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来表示“能量”；1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用通过一定距离）来表示“能量”。 材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化提供了必要条件。 材料三：焦耳通过400多次的实验，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。 （1）材料一中，笛卡尔所表示的“能量”的单位是 ； （2）如图所示是焦耳实验的装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，这个过程中 （填能的一种形式）转化为水的内能； （3）结合材料分析，以下观点正确的是 。（可多选） A．伟大科学家的观点都是正确的 B．测量工具的发展有助于科学理论的研究 C．对科学的认识是一个不断修正完善的过程 创新拓展练 20. 某路灯照明系统的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，对下图方框中能量形式判断正确的是（　　）    A．甲是“电能” B．乙是“太阳能” C．丙是“电能” D．丁是“机械能” 21．（多选题）如图甲是某仿真发动机小汽车，点燃发动机的酒精炉后，发动机会使车运动起来，从网上了解到甲、乙两款仿真发动机小汽车的能量数据如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．发动机工作过程将酒精的化学能最终转化为小汽车的机械能 B．酒精燃尽后，酒精所产生的能量消失了 C．要想提高发动机热效率，可以让发动机工作时间更长时间 D．由图乙的参数可知，应选择热效率更高的甲款仿真发动机小汽车 22. 为了纪念伟大的物理学家爱因斯坦在100年前完成的三项重大科学发现，联合国把2005年定为“国际物理年”，在纪念活动中，小伟展示给大家一幅“特殊烧水装置”图，表达了他对自然界中能量转化规律的理解。 （1）请结合本图内容，说明能量在自然界中的转化规律。 （2）在生产、生活中有许多涉及多次能量转化的事例，请试举一例（至少涉及两次能量转化） 23. 汽车在给人们的出行带来便利的同时，也带来了能源消耗、尾气污染等问题。 材料一：如图是一辆小汽车行驶时的能耗分配图。汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能量，大约只有13%用于驱动汽车前进，而其余87%的能量则被损耗掉了。 材料二：排出的尾气除了CO2、H2O外，还有CO、NO、NO2及未燃烧的碳氢化合物等有害气体。 结合材料： （1）对汽车行驶时能量形式的转化与损耗途径作出分析。 （2）请从节能、减排等方面对燃油汽车提出技术改进建议。 24. 【护国大将军】国际局势风云动荡，2024年9月25日祖国生日前夕，“东风快递使命必达”——东风31AG洲际导弹21分钟飞达12000km外，向世界展示了中国有能力捍卫国家安全，完成下题。 （1）本次发射的火箭使用了新型固体燃料，其能量主要来自新型固体燃料储存的 能，主要原因是新型固体燃料的 较大，发射过程中该值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）在整个试射过程中，火箭与大气间剧烈摩擦，通过 的方式使得火箭表面温度急剧升高；火箭加速升空阶段，内能转化成 能，在能量的转化过程中，能量的总量 （选填“不断增大”“不断减小”或“保持不变”）。 链接中考 25. （2024·江苏南通·中考真题）2024年5月，中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　　） A．热机做功冲程 B．钻木取火过程 C．水力发电过程 D．物体上抛过程 26. （2024·山东枣庄·中考真题）古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过程中，能量转化情况不同的是（    ） A．内燃机的做功冲程 B．内燃机的压缩冲程 C．钻木取火 D．流星雨的形成 27．（2024·内蒙古包头·中考真题）如图所示是一个香薰炉，点燃炉内蜡烛加热香薰液，一会儿，房间内充满了香气，对这过程分析正确的是（    ） A．蜡烛燃烧将内能转化为化学能 B．香薰液通过做功增加内能 C．香薰液吸热升华变成香气 D．香气弥漫是扩散现象 28．（2024·湖南长沙·中考真题）我市积极探索建立绿色能源体系，在阳光充足的地方铺设光伏发电板，将 能转化为电能。电能充足时，利用富余的电能驱动 （选填“电动机”或“发电机”）工作，将空气压缩后储存起来：电能不足时，再利用压缩空气发电，充分发挥新能源的利用价值。 29．（2024·湖北·中考真题）2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气 增大（填能量形式）；在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外 ，使膨胀机转动，将内能转化为 ，带动发电机产生电能输送至电网。    新题快递 30. （2025·广东韶关·一模）《天工开物》记载“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”，如题图甲，图乙为筒车简化图，其工作原理可理解为把流水的 能转化为 能。筒车“昼夜不息”， （选填“能”或“不能”）说明它就是永动机。 31．（2025·山西·一模）小阳在错题记录本中记录了如下错题，请你帮他找出错误之处，分析错因并写出正确的解答过程。 错题记录 错题改正 历史上最著名的永动机是亨内考提出的“魔轮”永动机，如图所示。“魔轮”通过安放在转轮上一系列可动的悬臂实现永动，向下行方向的悬臂在重力作用下会向下落，进而驱动“魔轮”的转动。请你分析“魔轮”的钢珠在转动过程中的能量转化并说明理由。 答：“魔轮”的钢珠从高处落下的过程中，重力势能转化为动能；上升过程中，动能又转化为重力势能，继而往复转动。在往复转动过程中，不需要消耗其他形式的能量，所以“魔轮”会一直不停地转动。 错误之处： 错因分析： 正确答案： 32. （2024烟台·中考真题）阅读下文，回答下列问题： 探索月球背面的秘密 2024年5月3日，嫦娥六号月球探测器英勇出征，开启世界首次月球背面采样之旅，将人类探月推向前所未有的高度。 为了让嫦娥六号落地准、抓好“土”，科学家研制出冲击电机、加载电机和整形电机，在电机体重变轻的同时，大幅增加力矩，助力推动钻头前进，为“挖土”提供动力。月球背面的环境条件十分恶劣，温差大、辐射强等因素给任务执行带来极大的困难。支撑探测器工作的主要能源来自太阳能，因此太阳电池阵的稳定性能至关重要。 由于月球始终有一面背对地球，当月球探测器降落在月球背面后，因为它的信号沿直线传播，不能拐弯，只能向着远离地球的方向传输，所以无法直接实现与地球的测控通信和数据传输，地面指挥和实时通信面临巨大困难。2024年3月20日发射的鹊桥二号中继星为解决这一难题提供了“信息桥梁”。鹊桥二号携带了一个口径4.2米的天线——星载大型可展开天线。这个天线像一把大伞，发射时收起，入轨后展开。伞面十分精巧，是用直径不到发丝四分之一的钼丝织就而成。镀了金的钼丝使“大伞”看上去金光灿灿的，这样做能增强天线的通信性能，降低能耗。延长卫星的使用寿命。它一边接收、传输来自地球的信号，一边接收、传输来自月球背面的信号。为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥。 （1）如图，搭载鹊桥二号中继星的长征八号运载火箭发射升空过程中，火箭获得的动力来自于_____（选填“A”或“B”） A．向下喷出的高温高压燃气    B．火箭下方的空气 （2）嫦娥六号探测器在“挖土”中主要涉及到的能量转化是太阳能→化学能→ → （3）鹊桥二号中继星对嫦娥六号在月球背面的探测活动起到了什么作用？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$