18.3 能量转化的基本规律 同步练-2025-2026学年苏科版物理九年级下册

18.3能量转化的基本规律 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，嫦娥六号成功着陆月球背面，在鹊桥二号中继星的支持下，实现人类首次月球背面地表采样返回。下列说法中正确的是（　　） A．采集的样品返回地球后质量会减小 B．太阳能电池主要将光能转化为内能 C．控制中心利用电磁波最终实现对嫦娥六号的控制 D．嫦娥六号下降过程中，相对于月球表面是静止的 2．下列各例中，属于内能转化为机械能的过程是（　　） A．用电炉加热水 B．农服在阳光下暴晒升温 C．火箭升空 D．双手摩擦生热 3．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　） A．小球弹起的高度越来越小，说明小球在此过程中能量不守恒 B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．在小球的运动过程中，有一部分机械能转化成了内能 D．此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成立的 4．如图，是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小。R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯灭，夜晚路灯亮起。下列说法正确的是（　　） A．电路工作时，电磁铁上端为N极 B．给路灯供电的电源应接在b、c两端 C．路灯发光时把电能全部转化为光能 D．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮 5．我们的国家正在建立节约型社会，节约用电是我们每个公民的义务和责任。下表对不同用电器列出了其中一种省电方法和相应的省电原理，请你补充完整（　　） 电器名称 省电方法 省电原理 电风扇 不热的时候尽量不开 减少用电时间 电视机 尽量调低音量和光度 减小工作电流 电灯 A．将灯泡换成功率小一些的    减少用电时间 B．将白炽灯换成节能灯        提高发光效率 C．将白炽灯换成节能灯       减少工作时间 D．光线不暗时尽量不开        提高发光效率 6．2025年4月24日下午17时17分在酒泉卫星发射中心，搭载“神舟二十号”载人飞船的“长征二号F遥二十”运载火箭成功将飞船送入预定轨道。下列分析正确的是（    ） A．火箭发动机不属于热机 B．“神舟二十号”预定轨道到地面的距离约为359000nm C．火箭在加速上升过程中，离开大气层前受到的大气压不变 D．火箭上升过程中有能量损失，仍遵循能量守恒定律 7．下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（　　） A．在自然界中不是所有能量都能利用 B．能量的利用是有条件的，也是有代价的 C．不同温度的物体发生热传递时，热量可以自发地从高温物体传到低温物体 D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力 8．下列情景中，属于能量转移的是（　　） A．钻木取火 B．电灯发光 C．用热水袋取暖 D．木炭燃烧 9．2025年4月19日，全球首届人形机器大半程马拉松赛在北京举行：20支人形机器人赛队当天与人类跑者+起参加北京半程马拉松，最终有6名机器人完赛，来自北京的“天工Ultra”夺得全球首届人形机器人半程马拉松赛事冠军。如图所示，以下关于机器人跑步过程中的一些说法正确的是（　　） A．机器人在前进过程中受到惯性的作用 B．机器人与地面之间的摩擦力会阻碍其向前运动 C．机器人加速前进时，其受到的合力方向与运动方向相反 D．机器人靠电动机驱动前进，是将电能转化为机械能 10．如图装置中，酒精灯加热一段时间后，塞子飞出。下列说法正确的是（　　） A．酒精具有化学能，不具有内能 B．酒精消耗一部分后，其热值减少 C．塞子飞出，塞子的动能由水蒸气的内能转化而来 D．塞子的动能，等于酒精燃烧时释放的能量 二、多选题 11．随着世界性能源危机的日益加剧，一向为人们所唾弃的垃圾也身价倍增，变成了能源再生的“宝库”。利用垃圾的一种方式就是将垃圾填埋后，通过厌氧发酵产生沼气，这些沼气燃烧，产生高温燃气，推动汽轮机转动，汽轮机驱动发电机来发电。根据上面的短文信息可以大体概括为下面的流程简图，则下面说法正确的是（　　） A．甲为“内能” ， 乙为“机械能” B．沼气和天然气一样都是清洁性能源，都是可再生性能源 C．从利用垃圾发电的流程简图可知：“能量可以从一种形式转化为另一种形式，且有一定的方向性” D．利用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比，浪费了能源，增加了环境污染 12．关于下列各图中所涉及到的能量转化进程，描述正确的是（　　） A．图甲中水力发电时，机械能转化为电能 B．图乙中搓手取暖时，机械能转化为内能 C．图丙中给手机充电时，化学能转化为电能 D．图丁中电水壶给水加热时，电能转化为内能 13．如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（　　） A．酒精燃烧过程中将化学能转化为内能 B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高 C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能减少 D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同 14．如图所示是物理课本中的一些插图，下列分析中正确的是（　　） A．甲图中热气球升空，原因是气球内气体被加热膨胀后密度小于外界气体的密度 B．乙图中温度计升高相同的示数反映了水和食用油吸收了相同的热量 C．因图中掉在地上的弹性小球会弹起，但越弹越低，说明这一过程中能量不守恒 D．丁图中紧压的两块铅柱下面吊一个重物不能把它们拉开，说明分子间存在引力 15．小林用燃气灶烧水，给爷爷泡了一壶茶。善于思考的小林发现在这个过程中包含很多物理知识，下列说法中正确的是（　　） A．燃气灶烧水时，燃料的化学能转化为内能 B．水的温度升高，含有的热量增多 C．茶香四溢，是因为分子在不停地做无规则运动 D．泡茶时，通过做功的方式改变了茶叶的内能 三、填空题 16．实际上，涉及热现象的能量转化和转移过程是有方向性、 。 17．如图是一位“发明家”设计的一种永动机。利用上水池的水使水轮发电机发电，利用水发电时， 转化为电能，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。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机。这个永动机 （填“能”或“不能”）持续运转，因为它违背了 定律。 18．为了把重要体育比赛节目及时传到世界各地，至少需要 颗同步通信卫星．卫星通信的实质是把卫星作为 ，将地面站送来的信号接收下来，进行处理后，转发给另外的地面站．通信卫星上板状的两翼是太阳能电池板，它把 能转换成电能，供卫星使用。 19．如图是许多城市路灯，都采用太阳能LED照明灯，主要由太阳能电池板和LED灯头等组成。 (1)太阳能是 （选填“一次”或“二次”）能源，太阳能电池板可以把 能转化为 能； (2)LED是一种半导体二极管，通过电流能够发光，可以把电能直接转化为 能，如果LED灯用12V的电压，正常工作电流为2400mA，则LED灯的功率是 W。 20．如图所示，某研发团队对新品电动自行车的性能进行技术测试，从速度v和牵引力F随时间t变化的关系图象中，分别截取了0∼12s时间段部分。已知该车匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A。那么： (1)电动自行车在充电时是电能转化为 能； (2)在7∼12s时间内，电流做的功是 J，牵引力做的功是 J。 四、实验题 21．请完成下列填空。 (1)如图甲，是一种设想中的永动机。从能量守恒的角度可知它 （选填“能”或“不能”）一直工作下去，因为能量 （选填“会”或“不会”）凭空产生。 (2)如图乙，将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，该现象说明分子间存在 。 (3)如图丙，用注射器抽取液体后堵住针筒口，用力推动活塞，发现内部的液体很难被压缩，该现象说明分子间存在 。 五、综合题 22．不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，如图所示。请你判断以下事例中发生的能量转化（只需考虑最主要的能量转化），并将图中能量转化对应的字母序号填写在相应的横线上。 (1)电热水器工作时： 。 (2)钻木取火： 。 (3)给手机充电时： 。 (4)植物吸收太阳光进行光合作用： 。 (5)烧水时水蒸气顶起壶盖： 。 23．跨学科实践 制作简易汽轮机模型 热机是人们获得动力的重要机械。同学们收集材料组装了如图所示的汽轮机模型，步骤如下： 制作“锅炉”：取一个空易拉罐，注入半罐水，在顶部拉环处，插入一根笔套，用热熔胶密封拉环开口与笔套的间隙。用粗铁丝弯出两个“U”形支架，将“锅炉”横向架在支架上。 制作叶轮：用另一个易拉罐的铝皮，剪一个直径6~8cm的圆形薄片，在中心钻一个小孔（穿转轴用）。在圆形薄片边缘，均匀剪出8个长3cm、宽1cm的叶片，将每个叶片向同一方向弯折45°。取一根细铁丝，穿过叶轮中心孔作为转轴，用粗铁丝弯出两个“L”形小支架，将叶轮转轴架在支架上。 组装∶将“锅炉”笔套出口对准叶轮叶片的倾斜面。点燃易拉罐下面的蜡烛，加热“锅炉”底部，等待几分钟，“锅炉”内的水沸腾产生水蒸气。水蒸气通过笔套喷出，冲击叶轮叶片，叶轮就转动起来了。 (1)实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，留出容纳 的空间； (2)蜡烛燃烧过程中的能量转化情况为∶化学能→ ； (3)当有水蒸气喷出时，叶轮就转动起来，此过程中，水蒸气的内能 （选填“增加”“减小”或“不变”），温度 （选填“升高”“降低”或“不变”）。 学科网（北京）股份有限公司 《18.3能量转化的基本规律》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C D B D D C D C 题号 11 12 13 14 15 答案 AC ABD ACD AD AC 1．C 【详解】A．质量是物质的一种基本属性，跟物体形状、状态、空间位置等无关，故采集的样品返回地球后质量不变，故A错误； B．太阳能电池是将光能转变为化学能的，故B错误； C．电磁波可以传递信息，且不需要介质，故控制中心利用电磁波通过鹊桥二号实现对嫦娥六号的控制，故C正确； D．嫦娥六号下降过程中，与月球表面相对位置发生改变，离月球表面越来越近，相对于月球表面是运动的，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】A．电炉是要消耗电能的，加热水转化为水的内能，是电能转化为内能，故A不符合题意； B．农服在阳光下曝晒升温是将太阳光转化为内能，故B不符合题意； C．火箭升空是要消耗燃料的，将燃料的化学能转化为内能，再转化为火箭的机械能，故C符合题意； D．双手摩擦发热是克服双手间的摩擦做功，将机械能转化为内能，故D不符合题意。 故选C。 3．C 【详解】A．由图可知，小球弹起高度越来越小，是因为运动过程中机械能转化为内能，如：空气阻力、与地面碰撞的能量损失，但整个系统的总能量是守恒的（机械能 + 内能的总量不变），并非能量不守恒，故A错误； B．在小球的运动过程中，与空气摩擦做功、与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，散失到了空气中和地面上，所以小球的机械能总量会减小，故B错误； C．小球运动时，因空气阻力摩擦、与地面碰撞，一部分机械能转化为内能，如：小球和空气的内能增加，导致机械能减少，弹起高度降低，故C正确； D．能量守恒定律是普遍成立的自然规律，不需要建立在特定条件之上。小球的现象只是机械能与内能的转化，总能量始终守恒，是没有条件的，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】A．根据图示可知，电流从电磁铁的上端流入，根据右手螺旋定则，四指电流方向，大拇指指向N极，所以电磁铁的上端为S极，故A错误； B．晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与a接通，要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯供电的电源应接在a、b之间，故B错误； C．路灯工作时电能转化为光能、内能，不是全部转化为光能，故C错误； D．电源电压减小后，在其它条件不变时，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁中的磁性变弱，傍晚时路灯比原来早一些亮，故D正确。 故选D。 5．B 【详解】A．将灯泡换成功率小一些的，根据P=UI可知，省电原理是减小工作电流，A不符合题意； BC．将白炽灯换成节能灯，节能灯将电能几乎都转化为光能，省电原理是提高发光效率，故B符合题意，C不符合题意； D．光线不暗时尽量不开，原理是减少工作时间，故D不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】A．火箭发动机是利用内能对外做功，将内能转化为机械能，属于热机，故A错误； B．“神舟二十号”预定轨道到地面的距离约为359km，合359000m，故B错误； C．由于大气压随高度的增大而减小，故火箭在加速上升过程中，离开大气层前受到的大气压减小，故C错误； D．火箭上升过程中有能量损失，但根据能量守恒定律可知，仍遵循能量守恒定律，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．在自然界中不是所有能量都能利用，例如雷电带来的能量，还不能被人类所利用，故A正确，不符合题意； B．能量的利用是有条件的，也是有代价的，例如利用核能来发电，一旦核泄漏造程度的后果将不堪想象，故B正确，不符合题意； C．热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，说明能量转移具有方向性，故C正确，不符合题意； D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，内能不可以自动地、不引起其它变化地完全转化为机械能，说能量转化具有方向性，故D错误，符合题意。 故选D。 8．C 【详解】ABD．能量转化是一种形式的能转化为另一种形式的能，前后的能量形式不同；钻木取火，将机械能转化为水的内能，电灯发光，将电能转化为水的内能，木炭燃烧时发热，将化学能转化为水的内能，都属于能量的转化，故ABD不符合题意； C．能量的转移过程中，前后的能量形式相同，用热水袋取暖，发生了热传递，内能发生了转移，属于能量的转移，故C符合题意。 故选C。 9．D 【详解】A．惯性是物体的一种性质，不是力，不能说 “受到惯性的作用”，故A错误； B．机器人跑步时，脚向后蹬地，相对地面有向后运动的趋势，所以地面给机器人向前的摩擦力，摩擦力是帮助其向前运动的，而不是阻碍，故B错误； C．机器人加速前进时，合力方向与运动方向相同，这样才能产生加速度使速度增大，故C错误； D．机器人靠电动机驱动前进，电动机工作时消耗电能，获得机械能，是将电能转化为机械能，故D正确。 故选D。 10．C 【详解】A．任何物体都具有内能，酒精同样具有内能。故A错误； B．热值是燃料的本身的属性，燃料种类不变，热值不变。故B错误； C．管内的温度较高、压强较大的水蒸气对塞子施加一定的压力，让塞子通过一段距离，对塞子做了功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。故C正确； D．酒精燃烧释放的能量，有的散失到空气中，有的转移为试管与水的内能，没有完全转化为塞子的动能。故D错误。 故选C。 11．AC 【详解】A．燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过汽轮机做功，把内能转化为机械能，然后带动发电机发电，使机械能转化为电能。甲为“内能” ， 乙为“机械能”，故A正确； B．垃圾的产生是不可避免的，因此利用垃圾填埋后产生的沼气发电是可以实现循环利用的，属可再生能源。天然气不可以进行第二次利用，天然气不是可再生能源，故B错误； C．利用垃圾发电的流程简图可知，能量可以从一种形式转化为另一种形式，且有一定的方向性，故C正确； D．利用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比，节约了能源，减少了环境污染，故D错误。 故选AC。 12．ABD 【详解】A．水力发电时，消耗机械能获得电能，将水的机械能转化为电能，故A正确； B．搓手取暖时，通过做功的方式增加手的内能，机械能转化为内能，故B正确； C．手机充电时，电能转化为化学能，故C错误； D．在给水加热时消耗了电能，而增加的能量是水的内能，电能转化为内能，故D正确。 故选ABD。 13．ACD 【详解】A．酒精燃烧过程中，化学能减少，燃烧产生的热量一部分传递给试管，试管内能增大，所以在该过程中是将化学能转化为内能，故A正确； B．试管中的水沸腾时需要持续吸收热量，但温度保持不变，故B错误； C．水蒸气对橡皮塞做功，内能转化成机械能，水蒸气的内能减少，故C正确； D．水蒸气对橡皮塞做功，内能转化成机械能；汽油机做功冲程时也是内能转化成机械能，二者能量转化的类型相同，故D正确。 故选。 14．AD 【详解】A．在体积一定时，通过加热气球内部的气体，使气球内部的气体受热膨胀逸出，密度变小，小于其外部气体的密度，根据物体的浮沉条件可知，气球受到的浮力大于重力，所以气球才能上升，故A正确； B．乙图中温度计升高相同的示数，因为水和食用油的比热容不同，根据可知，质量相同时，水和食用油吸收的热量不同，故B错误； C．丙图中掉在地上的弹性小球会弹起，但越弹越低，说明小球在运动过程中要克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，但能量是守恒的，故C错误； D．分子间存在引力和斥力。丁图中紧压的两块铅柱下面吊一个重物不能把它们拉开，说明分子间存在引力，故D正确。 故选AD。 15．AC 【详解】A．燃气灶是通过燃料的燃烧放出热量，将燃料化学能转化为内能，故A正确； B．水的温度升高，分子运动越剧烈内能增加；而热量是热传递过程中传递的内能多少，是过程量，不能“含有”来描述，故B错误； C．茶香四溢，这是扩散现象，表明香味分子不停地无规则运动，故C正确； D．泡茶时，是利用热传递来改变茶叶的内能，故D错误。 故选AC。 16．不可逆的 【详解】热现象的能量转化和转移过程具有方向性，热量只能自发地从高温物体传递到低温物体，而不能自发地从低温物体传递到高温物体；能量在转化过程中也会有一部分以热的形式散失到周围环境中，无法再完全转化为原来物体的能量，所以是不可逆的。 17． 机械能 不能 能量守恒 【详解】[1]利用水发电时，水的机械能减少，将机械能转化为电能。 [2][3]因为发电和抽水的过程中，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，故这个永动机不能持续运转，它违背了能量守恒定律。 18． 3 微波中继站 太阳 【详解】[1][2]微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，同时在传输过程中信号存在衰减等，因此，人们在用微波传输信息时，需每隔一定距离建一个微波中继站，通信卫星作微波中继站，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，不但通信质量高，而且覆盖范围广可以实现全球通信。 [3]通信卫星上板状的两翼是太阳能电池板，它把太阳能转换为电能，供卫星使用。 19．(1) 一次 太阳 电 (2) 光 28.8 【详解】（1）[1]太阳能是直接从自然界获取、不经过加工的能源，属于一次能源。 [2][3]太阳能电池板工作时，消耗太阳能，得到电能，因此太阳能电池板可以把太阳能转化为电能。 （2）[1]普通白炽灯工作时先把电能转化为内能，内能再转化为光能；而二极管可以把电能直接转化为光能，提高了效率。 [2]LED灯的功率为 20．(1)化学 (2) 1200 1050 【详解】（1）电动自行车常用的铅蓄电池是一种可充电的化学电源，当给它充电时可以实现电能向化学能的转化。 （2）[1]此时间内电流做的功为 [2]由速度﹣时间图象可知，电动自行车匀速行驶时速度v＝6m/s，由可知，电动自行车在7～12s内行驶的距离为 由F﹣t图象可知，在7～12s内电动自行车受到的牵引力F＝35N，电动车牵引力做的功为 21．(1) 不能 不会 (2)引力 (3)斥力 【详解】（1）[1][2]根据能量守恒定律，能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，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，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 在图甲所示的设想中的永动机，它在工作过程中没有外界能量的输入，却期望能持续不断地对外输出能量（如持续带动其他机械做功等），这违背了能量守恒定律，因为能量不会凭空产生。所以从能量守恒的角度可知它不能一直工作下去，因为能量不会凭空产生。 （2）将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。 这是因为铅块的分子间距离在紧压时达到了一定程度，使得分子间产生了引力，这种引力将两个铅块紧紧地结合在一起，该现象说明分子间存在引力。 （3）用注射器抽取液体后堵住针筒口，用力推动活塞，发现内部的液体很难被压缩。 这是因为液体分子间存在一定的距离，当试图压缩液体时，分子间的距离会进一步减小，此时分子间就会表现出斥力，阻碍液体被进一步压缩，该现象说明分子间存在斥力。 22．(1)K (2)C (3)J (4)G (5)D 【详解】（1）（1）电热水器工作时，消耗电能，使水的内能增加，是电能转化为内能。从图中看到，从电能到内能的能量转化对应的字母序号为K 。 （2）（2）钻木取火时，克服摩擦力做功，消耗机械能，产生内能，是机械能转化为内能。从图中看到，从机械能到内能的能量转化对应的字母序号是C 。 （3）（3）给手机充电时，消耗电能，使手机电池内的化学能增加，是电能转化为化学能。从图中看到，从电能到化学能的能量转化对应的字母序号为J 。 （4）（4）植物吸收太阳光进行光合作用，吸收光能，合成有机物，使化学能增加，是光能转化为化学能。从图中看到，从光能到化学能的能量转化对应的字母序号是G 。 （5）（5）烧水时水蒸气顶起壶盖，水蒸气膨胀对外做功，消耗内能，使壶盖获得机械能，是内能转化为机械能。从图中看到，从内能到机械能的能量转化对应的字母序号为D 。 23．(1)水蒸气 (2)内能 (3) 减小 降低 【详解】（1）半罐水加热沸腾后产生水蒸气，体积膨胀需预留空间，所以在罐内留出足够的空间容纳水沸腾后产生的水蒸气。 （2）蜡烛燃烧将其化学能转化为内能，给易拉罐中的水加热，使水沸腾产生蒸汽。 （3）[1][2]水蒸气喷出时推动叶轮对外做功，内能转化为机械能，所以内能减少，温度随之下降。 学科网（北京）股份有限公司 $