10.6能量转化与守恒（课时练习）----2025-2026学年北师大版（2024）物理九年级全册

10.6能量转化与守恒（课时练习） 2025-2026学年北师大版（2024）物理九年级全册 一、单选题 1．下列有关能量转化的说法正确的是（　　） A．用手反复弯折铁丝，是内能转化为机械能 B．瀑布的水下落过程中水的动能转化为水的重力势能 C．汽油机压缩冲程中内能转化为机械能 D．通电线圈在磁场里转动是电能转化为机械能 2．景颇族的祖先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，随即将杆拔出，口吹立见火苗。猛推推杆入筒的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．筒内气体的分子密度不变 B．筒内气体的内能变大 C．能量转化过程只有机械能和内能之间的转化 D．能量转化为内能转化为机械能 3．如图为一种自热火锅的构件图。该自热火锅的发热包内有铁粉、铝粉、炭粉、生石灰等物质，将发热包放到水中，会放出大量的热。有关该自热火锅的说法不正确的是（　　） A．生石灰与水反应放出大量的热是将化学能转化为内能 B．打开盒盖时会冒出“白气”，是水蒸气液化形成的 C．加热时，温度从发热包传递给食物 D．食物被加热时，温度升高，内能增大 4．神箭飞天，梦想成真；如同璀璨星辰闪耀在浩瀚宇宙，它不仅彰显了人类探索太空的勇气和智慧，更标志着我国航天事业的崭新飞跃，为人类的太空梦想书写了辉煌篇章。神舟十九号载人飞船于2024年10月30日4时27分，由长征二号F运载火箭成功发射至预定轨道，六个半小时后，承载的神舟十九号载人飞船与在轨的“天和”号核心舱实现自主交会对接，盛世中华，举国欢腾。发射、对接场景如图所示。下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空过程中，神舟十九号飞船的惯性增加 B．飞船在发射升空时，燃料燃烧产生的化学能转化为内能，然后内能又转化为飞船的机械能 C．对接成功后，以核心舱为参照物，神舟十九号飞船是运动的 D．在太空中的神舟十九号飞船外，航天员之间可以直接通过声音进行交流 5．下列说法中错误的是（　　） A．能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化 B．能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器 C．只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律 D．任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的总量是保持不变的 6．关于能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．势能相等的物体一定在同一高度 B．悬挂着的物体因为没有做功，所以没有能 C．在空中飞行的子弹，能够做功，所以具有能 D．两物体并驾齐驱，它们的动能一定相等 7．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端连接一个小球。弹簧未发生形变时，小球静止在 A 点。用手把小球向左运动压缩弹簧至 B 点后松开手，小球在水平光滑地面 BC 间来回运动。不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．小球在A点时的弹性势能最大 B．在来回运动中，小球的机械能保持不变 C．当小球从B运动至A的过程，弹簧产生的弹力不变 D．当小球从B运动至C的过程，弹簧的弹性势能转化为小球的动能 二、多选题 8．如图所示，“定向爆破”是拆除高大建筑物的主要方法。主要做法是：将炸药放在建筑底部钻开的炮孔内，点燃从炸药引出的导火索，从而让炸药燃烧、爆炸，使建筑物倒塌。关于此过程的说法中正确的是（　　） A．用火源点燃导火索的过程，是利用热传递的方式增加了导火索的内能 B．炸药燃烧的过程，是将内能转化为化学能 C．爆炸使建筑物倒塌的过程中，气体迅速膨胀，其内能减小 D．爆炸过程的能量转化与热机的工作原理相同 9．关于物体内能，下列说法正确的是（　　） A．同一物体温度升高，它的内能一定增加 B．温度相等的水和酒精内能相同 C．温度为的物体没有内能 D．物体内能增加，不一定是吸收了热量 10．把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．铁锁摆回时一定会打到鼻子 B．铁锁最终会停下来是机械能转化成了内能 C．铁锁由高处摆到低处的过程中重力势能主要转化为动能 D．铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用 11．礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是（　　） A．罐内气体的内能减少 B．罐内气体分子热运动加剧 C．罐内气体通过热传递方式改变了其内能 D．该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同 12．对于如图情境中热学知识的总结，下列说法正确的是 （　　） A．热机利用机械能转化成内能来工作 B．小孩从滑梯下滑时臀部发热，小孩的机械能转化为内能 C．海边昼夜温差小是因为水的比热容小 D．试管内水蒸气推动风扇转动时，水蒸气内能减小 13．如图是四冲程汽油机的某两个冲程的示意图。对于下列说法，正确的是（　　） A．甲为压缩冲程，乙为做功冲程 B．甲冲程是内能转化为机械能 C．乙冲程的能量转化与火箭点火升空的能量转化相同 D．甲冲程为汽车提供了动力 14．关于如图所示的实验，下列说法正确的是（　　） A．胶塞冲出时看到“白气”说明物体对外做功内能增加 B．“白气”是水蒸气液化生成，说明物体对外做功内能减小 C．胶塞冲出时看到“白气”这个过程中内能转化为机械能 D．酒精灯燃烧的过程，内能转化为化学能 三、填空题 15．市售“自热米饭”的自热原理为：饭盒夹层中的水与氧化钙接触，生成氢氧化钙，反应放出大量热，这个过程是将　 　能转化为内能，如果往米饭中加入200g水，将这些水从20℃加热到70℃，需要吸收　 　J的热量。（） 16．1905年，爱因斯坦发现了物质与能量之间的关系．若以m表示物质的质量，以E表示物质内所含的能量，则物质与能量的关系式是　 　． 17．如图，撑杆因为压弯具有　 　；汽车在刹车过程中，刹车片会发热，这一过程，能量的转化关系是　 　． 18．今年校运动会上，我班小明同学参加的比赛有1000米跑和实心球两个项目。请根据情景回答问题： （1）1000米跑步中，小明跑得满头大汗，这时小明体内的化学能有一部分会转化为内能，使体温升高，而相反的现象并不会自发地发生，这表明能量的转化具有　 　 性。 （2）小明将质量为2千克的实心球从地上拿起，用双手举高2米后用力抛出，不考虑空气的阻力，在举高过程中克服实心球的重力做功　 　 焦。 19．热机的效率要小于1，这说明能量的转化是有　 　的；热量总是从高温物体向低温物体传递，这说明能量的转移也是　 　的． 20．下列现象中属于能量转移的是　 　，属于能量转化的是　 　。 21．如图甲所示，一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连.质量为m的物体从离水平面高h的A点由静止释放，最后静止于水平面上的C点，长为，如图乙所示，若在水平面上的D点处再连接一个光滑的圆弧槽，且长为，物体从A点由静止释放，第一次到达左侧圆弧槽的E点，之后再下滑直至最终静止。甲图中，物体在段运动时，克服阻力做功，将动能转化为　 　能，直至动能为零；乙图中，最后物体静止于水平面上的位置距B点　 　m。 四、计算题 22．邵阳市望云山开发风力发电基地，预计到 2025 年全部投入生产，如果该风力发电基地全部建成的话，风电装机总容量可达1万千瓦。风力发电——即是风轮机叶片不断受到风力的推动而转动，利用风的动能转化成电能。若风力发电机，每片风叶的质量为 6t，长为40m。下表给出了 1kg 空气在不同风速下速度（ν）与动能（E）的关系（空气密度取 1.2kg/m3，圆周率π=3.0）： 动能 E（J） 2 8 18 32 50 风速 v（m/s） 2 4 6 8 10 (1)如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出 1.8×105J 的电能，则 50 台这样的风力发电机，一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克煤所产生的能量？（一年工作时间按 3000h 计算，煤的热值为 3.0×107J/kg） (2)当风速为 10m/s 时，若风力发电机风轮正面迎风，这台发电机每秒钟能对外提供2.88×105J 的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少？ 五、作图题 23．图为某城市轻轨车，请从节能角度为其设计一个停靠车站，在虚线框内画出示意图。 24．如图所示，甲为原长为l的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，松手后，木块在弹簧的作用下从A点到D点往复运动，水平面光滑，不计空气阻力，请在乙图的横线上写出木块动能最大的位置（A、B、C、D哪个点？），并在图中画出木块动能最大时的受力示意图。 六、实验探究题 25．斜面在生活生产中常见，以下三个物理实验都用到了斜面。 甲：探究动能的大小与哪些因素有关； 乙：探究阻力对物体运动的影响； 丙：测平均速度； （1）三个实验中斜面的作用是　 　；其中既使用到“控制变量法”又使用到“转换法”的实验有　 　（选填序号）； （2）如图甲所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，实验研究的对象是　 　（小车/木块），让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与　 　的关系； （3）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止，可以得出小车受到的阻力越小，速度减小的越　 　（选填“快”或“慢”），此过程中小车在毛巾和平板玻璃上克服阻力做的功的分别为W1、W2，它们的大小关系是W1　 　 W2（选填“大于”、“等于”、“小于”）； （4）如图丙所示利用斜面测平均速度，小车从图丙的A到B的路程中点速度为v1，所用时间中点的速度为v2，则v1　 　v2（选填“＞/＜/＝”）。 七、综合题 26．我国在酒泉卫星发射中心成功将搭载神舟十五号载人飞船的长征二号遥F运载火箭发射升空，神舟十五号飞行任务期间，中国空间站通过天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱以及两艘载人飞船和天舟五号货运飞船组成的“三舱三船”组合体向全世界展现中国载人航天工程的能力。 （1）运载火箭用液态氢作为燃料，因为液态氢具有较高的　 　 ； （2）神舟十五号载人飞船受到火箭的推力加速升空，说明力可以改变物体的　 　 ； （3）天和核心舱宽大的太阳能电池板将太阳能转化为　 　 ； （4）火箭升空时通过尾部尾喷管向下快速喷出燃气获得向上的力，这是利用　 　 原理。 27．十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。 （1）蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是　 　转化机械能，蒸汽机活塞上行过程与汽油机的　 　冲程相似； （2）蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为200千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功　 　J；假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为　 　W； （3）现代汽车起源于蒸汽机，抗击新冠肺炎疫情期间，我省向武汉赠送了很多辆负压救护车，用负压救护车转运患者，进行集中隔离治疗。该车配置了负压装置，负压仓内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运病人时，救护车以90kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶54km，用时30min。救护车所受的阻力是　 　N，救护车动力所做的功为　 　J。 答案解析部分 1．【答案】D 【解析】【解答】A．用手反复弯折铁丝，是机械能转化为内能，选项A错误；B．瀑布的水下落过程中水的重力势能转化为水的动能，选项B错误；C．汽油机压缩冲程中机械能转化为内能，选项C错误；D．通电线圈在磁场里转动是电能转化为机械能，选项D正确；故选D 【分析】分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量．结合实例，明确转化过程中能量的变化情况，可做出判断． 2．【答案】B 【解析】【解答】A．封闭的气体被推杆压缩过程中，质量不变，体积变小，由可知，密度变大，故A错误； B．推杆压缩气体过程中，活塞对气体做功，所以气体内能增加，故B正确； C．艾绒燃烧时，艾绒的化学能转化为内能，故C错误； D．手推推杆进入筒内的过程中，推杆的机械能转化为筒内气体的内能，故D错误。 故选B。 【分析】猛推推杆时间较短，气体来不及吸放热，主要是外界对气体做功，气体内能增加、温度升高，压强增大。 3．【答案】C 4．【答案】B 【解析】【解答】A．惯性只跟质量有关，火箭加速升空，飞船的质量不变，惯性不变，故A错误； B．飞船升空时，燃料燃烧，将化学能转化为内能，燃气对火箭做功，内能转化为飞船的机械能，故B正确； C．对接成功后，核心舱和飞船一起运动，以核心舱为参照物，神舟十九号飞船位置不变，是静止的，故C错误； D．在太空中，神舟十九号飞船外是真空，真空不能传声，航天员不可以直接通过声音进行交流，故D错误。 故选B。 【分析】惯性只和物体的质量有关；燃料燃烧，化学能转化为内能；相对于参照物，没有位置变化，是静止的；真空不能传声。 5．【答案】A 【解析】【解答】解：A、能的转化和守恒是一个普遍适用的规律，适用于自然界中任何能量转化．A说法错． B、能的转化和守恒定律帮助人类对自然界有了更深的了解，成为人类利用自然的有力的工具．故B说法对． C、能量守恒定律适用于自然界中的任何能的转化过程，不论是转化还是转移都一定遵守能量守恒定律．故C说法对． D、能量不会消失，只会从一种能变成另一种能，故消耗多少某种能即能以其他能的形式表现出来，即总量保持不变．故D说法对 故选A． 【分析】本题考查能量守恒定律，由其内容和意义可选出答案． 6．【答案】C 【解析】【解答】解：A、势能与物体的质量和高度有关，判断大小不能只考虑一个，而忽视另外一个因素，不符合题意； B、悬挂的物体具有做功的本领，具有能量的物体能够做功，但不一定正在做功，不符合题意； C、空中飞行的子弹具有动能和重力势能，能够做功，符合题意； D、动能大小与质量和速度有关，速度相同，如果质量不相等，则动能也不相等；不符合题意； 故选C． 【分析】一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能量，动能大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关． 7．【答案】B 【解析】【解答】 AB、由于水平地面是光滑的，没有摩擦，所以弹簧的弹性势能和小球的动能的和是保持不变的，故在任何一点的弹性势能和动能的和都相同，在A点时，弹簧的弹性势能最小，小球的动能最大，即系统的机械能保持不变，故A正确，B错误； C、当小球从B运动至A的过程，弹簧恢复原状，弹簧的形变减小，则弹簧产生的弹力变小，故C错误； D、当小球从B运动至A的过程，弹簧的形变变小，弹性势能变小，小球的速度变大，动能变大，即弹簧的弹性势能转化为小球的动能，从A到C，弹簧的形变变大，弹性势能变大，小球的速度减小，动能减小，即小球的动能转化为弹簧的弹性势能，故D错误。 故选：B 【分析】动能大小的影响因素：质量、速度；物体的质量越大，速度越大，其动能越大；物体的弹性势能大小与物体的弹性形变大小有关，同一物体的弹性形变越大，其弹性势能越大。根据小球的运动状态、弹簧的弹性形变的程度分析。 8．【答案】A,C,D 9．【答案】A,D 【解析】【解答】A、温度的升高，物体热运动加剧，内能增加，A正确 B、 内能和物质的种类、质量、温度有关，温度相等的水和酒精内能不相同 ，B错误 C、温度即使为0℃，甚至为负数，均有内能，C错误 D、 物体内能增加，不一定是吸收了热量 还可能是做功，D正确 综上选AD 【分析】内能、温度和热量的关系中只有温度的改变会导致内能的改变，据此识别A； 内能和物质的种类、质量、温度有关，据此识别B，C； 温度为0℃时，内能不为0，C错误；物体内能增加的方式为热传递和做功，据此识别D 10．【答案】B,C 【解析】【解答】A．铁锁在摆动过程中，不断与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，机械能减小，所以铁锁摆回时不会打到鼻子，A不符合题意； B．铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受空气阻力的作用，机械能不断减小，高度不断减小，最终会停下来，机械能转化成了内能，B符合题意； C．铁锁下降过程中，重力势能主要转化为动能，但也有一部分因为空气阻力的作用转化为内能，C符合题意； D．铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受空气阻力的作用，机械能不断减小，高度不断减小，D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】物体在下落的过程中受到阻力，机械能减小；物体在下落过程中位置不断变低，重力势能减小，速度越来越快，动能不断增加。 11．【答案】A,D 【解析】【解答】AC．在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能；罐内气体内能减少，A符合题意，C不符合题意； B．罐内气体内能减少，温度降低，分子热运动速度减慢，B不符合题意； D．汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，也是将内能转化为机械能，D符合题意。 故答案为：AD。 【分析】气体对外做功时，内能减少，是内能转化机械能的过程。 12．【答案】B,D 【解析】【解答】A.热机是利用内能转化为机械能来工作的，故A错误； B. 小孩从滑梯下滑时，质量不变，高度减小，重力势能减小，臀部发热，内能增加，小孩的机械能转化为内能 ，故B正确； C.水的比热容较大，相同质量的水和其他物质在吸收或放出的热量相同时，水的温度变化小，所以海边昼夜温差小，故C错误； D. 试管内水蒸气推动风扇转动时，内能转化为机械能，水蒸气的内能减小，故D正确； 故答案为BD。 【分析】A.热机：利用内能做功的机械； B. 克服摩擦做功，将机械呢个转化为内能； C.质量相同的不同物质，温度变化相同时，比热容大的物质吸收或放出的热量多； 质量相同的不同物质，吸收或放出的热量相同时，比热容大的物质温度变化小； D.内能转化为机械能，内能减小，机械能增加。 13．【答案】A,C 【解析】【解答】A.甲图进气门和排气门关闭状态，活塞上行压缩气体，乙图进气门和排气门关闭状态，火花塞点火，活塞下行为做功冲程，故A正确 B.压缩冲程是机械能转化为内能，故B错误 C.乙冲程是做功冲程 【分析】四冲程汽油机包括吸气、压缩、做功、排气冲程，吸气时进气门打开，排气门关闭，活塞从上止点向下止点运动，压缩冲程时，气门都关闭，活塞从下止点向上止点运动，压缩气体，气门都关闭，火花塞点火，使气缸里面的汽油和空气的混合气体燃烧推动活塞下行，对外做功，提供动力。排气冲程是把燃烧的废气在排除气缸外，此时进气门关闭，排气门打开，活塞由下向上运动 14．【答案】B,C 15．【答案】化学； 16．【答案】E=mc2 【解析】【解答】解：1905年，爱因斯坦发现了物质质量m与能量E之间的关系，即著名的质能关系式：E=mc2， 故答案为：E=mc2． 【分析】要解答本题需掌握：爱因斯坦提出的著名的质能关系式：E=mc2． 17．【答案】弹性势能；机械能转化为内能 18．【答案】方向；40 【解析】【解答】 （1）能量既不能凭空消失也不能凭空产生，它只能从一种形式转化为另一种形式，或由一个物体转移到另一物体，在转化和转移过程中能量的总量不变，且能的的转化是具有方向性的。 （2）实心球的重力是：G=mg=20N，W=Gh=40J。 19．【答案】方向性；有方向性 【解析】【解答】解：热机的效率小于1，是因为总有一些能量散发到空气中，成为无用的能量，这说明能量转化是有方向性的．热量总是从高温物体向低温物体传递，但是热量要从高温物体传到低温物体必须要有一定的外界条件，这说明能量的转移也是有方向性的． 故本题答案为：方向性；有方向性 【分析】要解答本题需掌握：能量的转化和转移时有方向性的． 20．【答案】②；①③④ 21．【答案】内；0.2 22．【答案】(1)3.24106；(2)10% 23．【答案】解：如图所示： 【解析】【解答】解：火车质量大，速度大，具有很大的动能。火车进站时，可使其爬坡，将动能转化为重力势能，可尽快停下来；在出站时，火车下坡，再将重力势能转化为动能，使火车短时间内提速。故火车站台可设计成高出地面的形状。如图所示。 【分析】火车在上坡的过程中动能转化为重力势能，在下坡时，重力势能转化为动能。 24．【答案】 25．【答案】为小车提供速度；甲乙；小车；速度；慢；等于；＞ 26．【答案】热值；运动状态；电能；物体间力的作用是相互的 27．【答案】（1）内能；做功 （2）600；1000/1×103 （3）3000/3×103；1.62×108 【解析】【解答】（1）蒸汽推动活塞上行过程中，蒸汽对活塞做功，蒸汽的内能转化为活塞的机械能。 汽油机的做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，与蒸汽机活塞上行过程的能量转化相似。 （2）由图知杠杆左端的力臂是右端力臂的2倍，活塞每次上升高度为h=0.6米，则根据相似三角形的知识可知，杠杆右端下降的高度为；由定滑轮的特点可知，定滑轮右侧物体上升的高度为 物体的重力为 活塞上升一次蒸汽机对物体做的有用功为 活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为 （3）救护车匀速行驶30min动力做的功为 根据W=Fs可得牵引力为 救护车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则救护车所受的阻力为f=F=3000N 【分析】（1）蒸气推动活塞运行，是内能转化为机械能；汽油机的做功冲程将内能转化为机械能； （2）根据质量计算重力，结合高度变化计算有用功；利用功和时间的比值计算功率大小； （3）根据功率和时间的乘积计算功的大小，结合距离计算物体受到的力的大小。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $