21.1能量的转化与守恒随堂练习 ---2025-2026学年沪科版物理九年级上学期

21.1能量的转化与守恒 一、单选题 1．如图甲所示是正在为手机进行无线充电时的情景。图乙是其充电原理图，它是利用变化的电流在送电线圈中产生变化的磁场，手机中的受电线圈靠近该磁场时就会产生感应电流，为手机充电。下列说法中正确的是（　　） A．手机充电过程中只有电能转化为化学能 B．无线充电是利用电流的热效应原理工作的 C．送电线圈与电动机的工作原理相似 D．受电线圈与发电机的工作原理相似 2．学习了能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时根据生活经验，交流了以下想法，你认为正确的是（　　） A．各种形式的能在一定条件下都可以相互转化 B．一个单摆摆动多次后最终停了下来，说明能量的总量逐渐减小 C．空调既可以制热也可以制冷，说明能量的转化和转移没有方向性 D．给电动车充电的过程是电能的转移 3．某机器的能量流向如图所示，据此推理该机器可能是（　　） A．热机 B．电动机 C．发电机 D．电热水器 4．运动员在百米赛跑过程中，下列说法正确的是（　　） A．以观众为参照物，赛场上的运动员是静止的 B．运动员在运动过程中将人体化学能转化为内能 C．运动员整个运动过程中受非平衡力的作用 D．运动员的鞋底花纹很深，是为了减小摩擦 5．善于动脑的小丽协助妈妈在厨房准备晚饭时，发现厨房物理小知识真多。以下说法正确的是（　　） A．汤煮沸后将火调小，液体沸点降低，分子热运动变慢 B．汤沸腾时，锅盖不停地被冲起，这是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能 C．在磨菜刀时，菜刀温度逐渐升高，这是通过热传递的方式改变物体的内能 D．为了降低磨菜刀时菜刀的温度，需要不断给菜刀浇水，这是利用了水的比热容小 6．如图所示的情景中，关于能量的说法不正确的是（　　） A． 过山车从高处冲下，将重力势能转化为动能 B． 水电站发电，将水的机械能转化为电能 C． 自行车运动员奋力蹬车时，将人体的一部分化学能转化为动能 D． 荡秋千时，动能和重力势能的相互转化，此过程中机械能守恒 7．将规格都是“220V 200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入家庭电路中，通电时间相同。下列说法中（　　） ①电烙铁产生的热量最多 ②电烙铁消耗的电能最多 ③三个用电器产生的热量一样多 ④三个用电器消耗的电能一样多 A．只有②③正确 B．只有①④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 8．关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（　　） A．水电站里，发电机发电时，将电能转化为机械能 B．电热水器给水加热时，效率可以达到100% C．在酒精燃烧放热的过程中，化学能转化为内能 D．火箭升空时，其重力势能和动能都增大，能量守恒定律不适用 9．带电体之间的静电力是通过电场产生的，如图所示，水平地面上两个相距一定距离的带同种电荷的物体A和B，可以这样分析A带电体所受的静电力：A处于B激发的电场中，就受到了由B指向A的作用力。下列分析正确的是（　　） A．A所受的静电力与B所受的静电力方向相反 B．B处于自身激发的电场中，就受到了由A指向B的作用力 C．A在水平地面上向左运动过程中，电场力没有对A带电体做功 D．当带电粒子定向移动的过程中，其他形式的能量转化为电能 10．如图是一太阳能路灯，路灯用新型环保（无汞）LED节能灯，又称冷光灯，将电能直接转化为光能。下表是路灯的系统说明，则下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池正常工作时的电流是0.3A B．太阳能光电板的转换效率：16%，表示的意义是转化的电能是太阳能光电板接受的太阳能的16% C．电池充满电后可以工作12小时，这期间消耗的电能为4.8kW·h D．LED灯节能是因为额定电压小，功率小 二、填空题 11．如图所示，甲、乙两种纳米材料相互摩擦后，甲的上表面和乙的下表面分别聚集了不同性质的电荷，将甲、乙接入电路后产生电流，则甲、乙整体上相当于电路中的　 　（填元件名称）；摩擦过程中，甲、乙的机械能转化为　 　能。这一原理为更好地开发利用海洋蓝色能源提供了新的可能。 12．阅读下面的材料并回答问题。 我国某公司新研发的人形机器人，身高1.6m，质量50kg，全身配备了多个高精度电机，采用三元锂电池组供电，具备双足行走和奔跑、物品搬运、智能交互等多项功能。机器人利用激光雷达进行精准导航，其核心控制系统基于深度学习算法，可实现自主决策和动态路径规划。 （1）激光雷达通过测量激光的反射时间来计算距离，这种方法　 　(选填“能”或“不能”)测量地球到月球的距离。 （2）该机器人双足行走过程中将　 　转化为机械能。 （3）该机器人某次往2m高的平台搬运货物用时3s，若搬运功率为800W，则搬运货物的最大质量是　 　 kg。(g取10N/ kg) （4）在我国某次机器人长跑比赛中，因该机器人中途更换电池，导致未能取得较好的名次。如果你是工程师，请提出一种解决这个问题的办法。　 　 13． 体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。体脂秤通过测量人体的电阻并结合人体的身高、体重、年龄等因素，经综合分析得出人的体脂率。 （1）人运动时，存储在脂肪中的能量的一部分转化为人体的　 　（选填“内能”或“化学能”），导致人体温度升高。肌肉密度比脂肪密度大，肌肉比脂肪更容易导电。若人的体脂率下降，体重不变，则人体的密度　 　（选填“增大”或“减小”），人体的电阻　 　（选填“增大”或“减小”）。 （2）若小强的父亲在医院测体脂率时，加在两手之间的电压为5V，通过的电流为2.5mA，则小强的父亲两手之间的电阻为　 　Ω。小强的父亲两手之间的电阻　 　（选填“可能”或“不可能”）大于两脚之间的电阻。小强的父亲经锻炼后质量从80kg降为78kg，体脂率从25%降为20%，若肌肉的密度为，则小强的父亲增加的肌肉的体积为　 　（结果保留整数）。 14．如图所示，是某款储水式“暖手宝”，铭牌上标有“220V 440W”的字样。接入家庭电路正常工作时的电流为　 　A，此时它将　 　能转化为内能，通过热传递的方式使手变暖。 15．如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中，有以下说法： A.缓冲器的机械能守恒 B.摩擦力做功消耗机械能 C.垫板的动能全部转化为内能 D.弹簧的弹性势能全部转化为动能 从上面选项中选择正确说法 　 　，然后解释该结构工作的原理 　 　。 16．汽车已进入寻常百姓家中，汽车主要以汽油为燃料，汽油属于　 　（可再生/不可再生）能源。若某汽油机飞轮转速为20r/s的汽车，在水平路面上行驶，则在1min内汽油机完成　 　个工作循环，对外做功　 　次；若汽车行驶过程中消耗汽油2kg，则这些汽油完全燃烧能放出　 　J的热量。在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过　 　的方式增加物体内能的，但转化得到的内能不可能再转化为机械能，这是因为能量的转化具有　 　性。（汽油的热值为4.6×107J/kg） 三、实验探究题 17．如图，忽略空气阻力，球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，到达P点时离开轨道；然后球上升至最高点N后开始下落经过Q点。O、P处在同一水平高度。 （1）球在O、P两点的速度分别为vO和vp，则vO　 　vp（选填“>”、“=”或“<”）； （2）最高点N与M点对比，N　 　比M高（选填“可能”或“不可能”），现在N点的机械能　 　Q点的机械能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 四、简答题 18．火的使用推动了人类文明的进步。随着科技的发展，生活中的点火方式越来越便捷多样，但火柴（如图甲）仍是实验室常用的点火工具。火柴引燃过程：划动火柴→擦火皮（含微量易燃物）产生火星→引发火柴头燃烧。图乙是小丽设计的三种引甲燃火柴的方式，若，且B、C的火柴棒与擦火皮夹角相同，则哪种方式更容易将火柴引燃？请用所学知识解释。 五、作图题 19．如图甲所示，用打气筒向瓶内打气，一段时间后瓶塞从瓶口冲出且瓶口冒出少许“白气”。请你根据这一现象在图乙中画出：从开始打气到“白气”消失一段时间后的过程中玻璃瓶内空气温度随时间变化关系的大致图象。（环境温度为t0） 六、综合题 20．据统计，每燃烧燃油约排放二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下。 （1）氢燃料电池将化学能直接转化为　 　能。 （2）以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶用时，功率为。 ①求卡车所受牵引力。 ②若为燃油机，其效率为，则燃油卡车匀速行驶用时消耗燃油的质量为多少？ ③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶可减排二氧化碳的质量为多少？（燃油的热值q取） 七、科普阅读题 21．阅读材料，回答问题． 感应发光冰块 感应发光冰块产品采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块，采用先进的触水式开关，具有入水即亮的特性(液体感应)，外形仿如真实冰块一般．感应发光冰块采用电池供电，可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛．感应发光冰块内部电子元件有液体感应器、纽扣电池和LED灯泡．感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中，它将自动发亮；使用完毕后，用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用．感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后，再放入饮料内，可以起到降低饮料的温度．需要注意的是，请勿吞食感应发光冰块，避免放置于温度过高的饮品中． （1）液体感应器是先进的触水式　 　(选填“电源"“用电器”“开关”或“导线”)． （2）冷冻后的感应发光冰块通过　 　的方式改变饮料的内能，饮料的内能　 　(选填“增大”或“减小”)． （3）LED灯泡发光时，将电能主要转化为　 　能． （4）某位同学在研究LED灯的特点时，发现将一只LED灯接在电池两端时没有亮，对调电池正负极后LED灯亮了，这说明了LED灯具有　 　性． （5）用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于　 　(选填“通路”“断路”或“短路”)状态． 参考答案 1．D 2．A 3．B 4．C 5．B 6．D 7．B 8．C 9．A 10．B 11．电源；电 12．（1）能 （2）电能 （3）70 （4）在机器人内部采用电磁感应回收电能 13．（1）内能；增大；减小 （2）2000；可能；4 14．2；电 15．B；缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化 16．不可再生；600；600；9.2×107；做功；方向 17．；可能；等于 18．B方式。火柴头与擦火皮之间的压力越大，产生的摩擦力越大；火柴划动过程中，克服摩擦力做功越多，机械能转化为的内能越多；内能增大，温度升高；温度达到擦火皮上易燃物的着火点，产生火星；放出的热量传递到火柴头，引发火柴头燃烧。 19． 20．（1）电 （2）①；②；③ 21．（1）开关 （2）热传递；减 （3）光 （4）单向导电 （5）断路 学科网（北京）股份有限公司 $