11.2 能量守恒定律 随堂同步练习 -2025-2026学年教科版物理九年级下册

11.2能量守恒定律 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．热机是一种将内能转化为机械能的装置，下列生活实例与其原理相同的是（　　） A．火柴划过砂纸被点燃 B．沸水的蒸气顶起壶盖 C．通电灯丝发热而发光 D．电动机驱动车辆行驶 2．关于如图所示的实验，下列说法中错误的是（　　） A．酒精燃烧时，将化学能转化为内能 B．塞子被推出说明利用内能可以做功 C．水在沸腾时，温度不变，内能增加 D．酒精使用后，它的密度和质量不变 3．近年来，我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是（    ） A．“华龙一号”是利用聚变产生能量 B．中国空间站利用的太阳电池将太阳能转化为化学能 C．“C919”飞机可将燃料的化学能全部转化为机械能 D．“复兴号”动车组控制系统中的芯片由半导体制成 4．如图所示，质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，最后到达d处时恰好停下。下列有关说法正确的是（　　） A．小球从a到b的过程中势能全部转化为动能 B．小球到达c处不具有动能 C．小球停在d处势能减小0.12J D．这一过程能量不守恒 5．核酸检测采样时使用的“采样拭子”，其顶端是如图所示的植绒拭子，安全、无毒。有一种植绒方式是：植绒机产生数万伏的高压静电，通过电子转移让喷头中的绒毛带上负电荷，然后在被植绒物体表面喷涂上胶粘剂，移动喷头靠近被植绒物体，绒毛在高压静电作用下从喷头中飞升到被植绒物体表面，呈垂直状植在涂有胶粘剂的物体表面。上述植绒过程中蕴含了许多科学知识，下列描述不合理的是（　　） A．喷头中的绒毛带上负电荷，是由于绒毛得到了电子 B．以移动的喷头为参照物，被植绒物体是运动的 C．绒毛能在高压静电作用下运动，是由于能量可以创生 D．绒毛从喷头中飞升到被植绒物体表面，是由于力能改变物体的运动状态 6．下列对有关现象的描述，正确的是（　　） A．水蒸气冲开橡胶塞，是将机械能转化为内能 B．寒冷的冬天人们常搓手，是利用热传递的方式改变内能 C．发光二极管是利用金属的导电性制成的 D．云层中的闪电是云层之间摩擦产生的电荷 7．下列说法中正确的是（　　） A．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能 B．电动机工作时，机械能转化为电能 C．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多 D．沿海地区昼夜温差较内陆地区小，原因之一是水的比热容较大 8．2025年12月11日，如图所示的“九天”大型通用无人平台在陕西完成首飞。无人平台与其携带的上百架无人机组成“平台一载荷”系统，以700km/h的速度在1.5万米高空巡航，再通过电磁弹射将无人机从静止加速至60m/s脱离母机。以下说法正确的是（   ） A．无人机随平台巡航时只具有重力势能 B．电磁弹射时最终将电能转化为无人机的机械能 C．弹射出部分无人机后“平台一载荷”系统的机械能不变 D．无人机脱离平台后无动力向下滑翔时动能不变 9．如图所示电路，闭合开关，小灯泡和LED都发光，下列分析正确的是（    ） A．在电源的外部，电流的方向是从电源负极经过用电器流向正极 B．LED是由超导体材料制成的，具有单向导电性 C．开关的底座是绝缘体 D．电池在使用时，将电能转化为化学能 10．如图所示三种现象过程中都涉及能量转化，下列分析正确的是（　　） A．图甲中的塞子被弹起时，机械能—内能 B．图乙就压缩冲程，内能—机械能 C．图丙是压缩冲程，化学能—内能—机械能 D．图丙是做功冲程，化学能—内能—机械能 二、填空题 11．有一箱木炭，它的质量为10kg，其热值为3.4×107J/kg。若用掉一半，剩下木炭的热值为_________J/kg。木炭燃烧时把_________能转化为内能。 12．天然气是一种清洁燃料，我县的公交车和出租车使用天然气来代替柴油或汽油。它燃烧时先将______能转化为______能，再通过______冲程转化为汽车的______能。已知天然气的热值为8×107 J/m3，则完全燃烧2L天然气放出_______的热量。 13．2025年5月29日，我国首列氢能源文旅列车“氢春号”，在长春市54路有轨电车延长线上试运行，如图所示。列车运行中零碳排放，无环境污染； (1)铁轨铺在宽大的枕木上是通过增大受力面积来减小________的； (2)列车运行时以路灯为参照物，列车是________的； (3)刹车时，列车运动越来越慢，说明力可以改变物体的________。由于摩擦，铁轨温度升高，这是通过________的方式使其内能增加的。铁轨增加的内能不能再自动地用来驱动列车，说明能量的转化具有________。 14．2021年10月16日，神舟十三号载人飞船通过长征二号F遥运载火箭发射成功，顺利将3名航天员送入太空。火箭上升过程中燃料的______能转化为燃气的内能，火箭选用液氢作为燃料是因为液氢的______大且燃烧后无污染。 15．沼气是植物残体在隔绝空气的环境下生成的、用它烧水做饭既清洁又卫生。若1m3沼气完全燃烧能释放2.1×107J的热量，不计能量损失，这些热量可以使___________kg的水温度升高50℃。燃烧过程中，沼气的化学能转化成___________能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 三、实验题 16．热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，并收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。 实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 (1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能___________机械能； (2)某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能是___________；（答出一条即可） (3)热机发展史也是一部热机效率提高史。在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：___________。 四、综合题 17．目前有一种倍受关注的喷气飞行背包。如图，人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。 （1）该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，使人获得飞行动力，这是利用物体间___________，同时说明了力可以改变物体的___________。 （2）该背包每小时消耗10kg汽油，这些汽油完全燃烧放出的热量为___________J。汽油燃烧将________能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有________。（q汽油=4.6×107J/kg） （3）该背包飞行高度可达近3000m，在此高度人会感到有所不适，这是因为大气压随高度的增加而_______。 18．如图为一款燃油发电机，它是由一台排量为448cc的四冲程热机和一台发电机组成的，采用汽油为燃料。油箱容积为20L，每小时的耗油量为1.8L，发电功率为7200W。（汽油的热值为4×107J/L）。 (1)它的能量转化如下，请你补充完成。 a_________；b_________。 (2)该发电机在工作的过程中，能量损失最大的一部分是_______。 A．燃料没有完全燃烧 B．废气带走的热量 C．克服摩擦消耗能量 D．导线发热消耗能量 (3)该发电机消耗一满箱油可以发电多少kW·h? (4)该发电机的发电效率是多少？ 19．“何以解忧，唯有杜康。”每当酒朋诗侣相会，吟诵曹操的著名诗篇《短歌行》，开怀畅饮杜康酒，就引起联想中国秫酒的发源地，酒文化的摇篮—汝阳杜康村，杜康酒酿造中有“馏酒”工序，需将酒醅加热至一定温度。现将体积为25L、初温为20℃的酒醅放入加热锅，用天然气灶进行加热。已知酒醅的平均比热容约为，假设酒醅的密度为，天然气的热值为。假设天然气完全燃烧放出的热量有被酒醅吸收。 (1)天然气燃烧的过程将___________能转化为内能，若天然气燃烧后，其热值___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (2)求将酒醅加热到所需的95℃需要吸收多少热量？ (3)完成此加热过程至少需要消耗多少立方米的天然气？ 学科网（北京）股份有限公司 《11.2能量守恒定律》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D C C D D B C D 1．B 【详解】A．火柴划过砂纸被点燃，是通过做功，将机械能转化为内能，火柴头的温度升高，达到其着火点而被点燃，故A不符合题意； B．沸水的蒸气将壶盖顶起，将蒸气的内能转化为壶盖的机械能，这与热机的工作原理相同，故B符合题意； C．通电灯丝发热而发光，将电能转化为光能和内能，故C不符合题意； D．电动机驱动车辆行驶，将蓄电池提供的电能转化为机械能，故D不符合题意。 故选B。 2．D 【详解】A．酒精燃烧时，通过化学反应将酒精中的化学能转化为内能释放出来，故A正确，A不符合题意； B．塞子被推出，因为水蒸气膨胀对外做功，说明利用内能可以做功，故B正确，B不符合题意； C．水在沸腾时，温度不变，不断吸热，故内能增加，故C正确，C不符合题意； D．酒精使用后，它的密度不变，酒精越用越少，故质量变小，故D错误，D符合题意。 故选D。 3．D 【详解】A．“华龙一号”是核电技术，核反应堆利用的是核裂变产生能量发电。 目前人类可控的核能利用只有核裂变，核聚变仍处于实验阶段，故A错误； B．中国空间站的太阳电池，柔性太阳翼是将太阳能直接转化为电能，再通过蓄电池储存为化学能。 太阳电池的核心是光电效应，直接输出电能，并非先转化为化学能，故 B 错误； C．“C919”飞机的燃料化学能，会转化为机械能、热能、声能等，不可能全部转化为机械能，能量转化存在损耗。 实际中燃料的能量利用率远低于100%，故C错误； D．“复兴号”动车组的控制系统芯片，是由半导体材料，如硅、碳化硅制成的。 芯片的核心是半导体器件，这是现代电子设备的基础，故 D 正确。 故选D。 4．C 【详解】A．小球由a到b过程中，质量不变，高度减小，速度增加，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能；由于存在摩擦，克服摩擦做功，一部分重力势能转化为内能，所以重力势能不是全部转化为动能，故A错误； B．小球运动到c处时在竖直方向上速度为0，但在水平方向上有一定的速度，动能不为0，故B错误； C．小球停在d处势能减小的重力势能为 故C正确； D．小球到达d点后停下，此时d点的高度要小于a点的高度，所以d的机械能要小于a点的机械能，由此可知，小球在滚动的过程中机械能是逐渐变小的，机械能不守恒，但总能量是守恒的，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．物质的原子整体不显电性，物体对外不显电性，当物体带上多余的电荷，对外显负电，所以绒毛带上负电荷是得到了电子，故A不符合题意； B．喷头在移动时，靠近被植绒物体，即被植绒物体相对喷头有位置变化，是运动的，故B不符合题意； C．绒毛在高压静电作用下从喷头飞升到被植绒物体的过程是，电能转化为机械能的过程。据能量守恒定律，能量只能从一个物体转移到另一个物体，或由一种形式转化为另一种形式，不能凭空消失，也不能凭空产生，故C符合题意； D．绒毛能从喷头中飞升到被植绒物体表面，是由于绒毛受到力的作用，而这个力的作用，让绒毛改变了运动状态，故D不符合题意。 故选C。 6．D 【详解】A．水蒸气冲开橡胶塞，是将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，故A错误； B．寒冷的冬天人们常搓手，双手摩擦时双手克服摩擦力做功，是利用做功的方式改变内能，故B错误； C．发光二极管是利用半导体制成的，它具有单向导电性，故C错误； D．云层中的闪电是云层之间摩擦产生的电荷，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．暖瓶塞跳起时，是水蒸气膨胀对瓶塞做功，将内能转化为机械能，故A错误； B．电动机工作时，将电能转化为机械能，故B错误； C．燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系，因此热值大的燃料燃烧时放出的热量不一定多，故C错误； D．内陆地区比沿海地区昼夜温差大，原因内陆地区多砂石，沿海地区多水，由于水的比热容较大，同样受冷和受热时温度变化小，故D正确。 故选D。 8．B 【详解】A．无人机随平台巡航时具有一定的高度和飞行速度，故无人机既具有动能，也具有重力势能，故A错误； B．电磁弹射依靠电能驱动，工作时最终电能转化为无人机的机械能，使无人机从静止加速到60m/s，故B正确； C．弹射出部分无人机后，“平台一载荷”系统的质量减小，其速度和高度不变时，动能和重力势能都会减小，故系统的机械能减小，故C错误； D．无人机无动力向下滑翔时，无人机的质量不变，高度降低，重力势能减小，将重力势能转化为动能，无人机的速度不断增大，故无人机的动能变大，故D错误。 故选B。 9．C 【详解】A．正电荷定向移动的方向规定为电流方向，在电源的外部，电流的方向是从正极流向负极，故A错误； B．是由半导体材料制成的，具有单向导电性，故B错误； C．容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，开关的底座为了安全通常用绝缘体制成，故C正确； D．干电池在使用时，可以提供电能，属于电源，将化学能转化为电能，故D错误。 故选C。 10．D 【详解】A．塞子被弹起时，热水瓶内水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，所以瓶内水蒸气的内能会减小，故A错误； B．乙图中，此时两个气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩汽缸内气体，则该冲程是压缩冲程，即是把机械能转化为内能的过程，故B错误； CD．丙图中，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，可以判断是做功冲程，此冲程中燃料的化学能转化成燃气的内能，再转化成机械能，故C错误，D正确。 故选D。 11． 3.4×107 化学 【详解】[1]热值是燃料的特性，不随质量改变而改变，因此用掉一半，剩下木炭的热值仍然是3.4×107J/kg。 [2]木炭自身具有化学能，它的燃烧过程是它与氧气反应，把化学能转化成内能的过程。 12． 化学 内 做功 机械 1.6ｘ105J 【详解】[1][2]天然气燃烧时，是将化学能转化为内能。 [3][4]汽车在行驶过程中，获得机械能的过程是在四个冲程中的做功冲程。 [5]汽车消耗天然气体积为 则可求释放的热量为 13．(1)压强 (2)运动 (3) 运动状态 做功 方向性 【详解】（1）根据可知，铁轨铺在宽大的枕木上是通过增大受力面积来减小对地面的压强。 （2）列车运行时以路灯为参照物，列车的位置发生了变化，列车是运动的。 （3）[1]刹车时，列车运动越来越慢，列车的速度发生了改变，列车的运动状态发生了改变，说明力可以改变物体的运动状态。 [2]由于摩擦，铁轨温度升高，这是通过做功的方式改变内能，将机械能转化为内能。 [3]由于摩擦，铁轨温度升高，将机械能转化为内能，而铁轨增加的内能不能再自动地用来驱动列车，说明能量的转化具有方向性。 14． 化学能 热值 【详解】[1]火箭选用液氢作为燃料, 火箭上升过程中燃料燃烧，将燃料的化学能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，推动火箭上升。 [2]选用液氢作为燃料是因为液氢的热值大且燃烧后无污染，根据可知，燃烧同样质量的氢和其他燃料，氢气放出的热量更多，因此选用液氢作为火箭的燃料。 15． 100 内 【详解】[1]1m3沼气完全燃烧能释放2.1×107J的热量，不计能量损失，则 根据可得，水的质量 [2]燃烧过程中，消耗沼气的化学能，得到内能，所以，燃烧过程中，沼气的化学能转化成内能。 16．(1)内能 (2)笔尖喷出的蒸汽太少 (3)在易拉罐上半部分覆盖保温层 【详解】（1）酒精燃烧，是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来，然后将内能通过热传递转移给水和易拉罐，水吸热迅速的汽化，形成大量的水蒸气，水蒸气对扇叶做功，将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。 （2）在测试过程中，发现扇叶不转动，可能水蒸气的内能太小，笔尖喷出的蒸汽太少。 （3）在易拉罐上半部分覆盖保温层，可以减少热量的损失，提高汽轮机效率。 17． 力的作用是相互的 运动状态 4.6×108 化学 方向性 降低 【详解】（1）[1][2]该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，对气体有力的作用，力的作用是相互的，气体对发动机也有力的作用，使人获得飞行动力，同时力改变了人的运动状态。 （2）[3]这些汽油完全燃烧放出的热量为 Q=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J [4]汽油燃烧消耗汽油本身的化学能，转化为内能。 [5]但这些内能不能再被利用，说明能量的转化是具有方向性的。 （3）[6]高度越高，氧气越稀薄，大气压越低，大气压随高度的增加而变小。 18．(1) 内能 机械能 (2)B (3) (4)36% 【详解】（1）汽油机工作时，燃料燃烧将化学能转化为内能，产生高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，所以汽油机对应的能量转化是化学能→‌内能→机械能‌，即a为内能、b为机械能。 （2）在热机的各种能量损失中，废气带走的热量是最多的，所以该发电机（其中汽油机工作）在工作的过程中，能量损失最大的一部分是废气带走的热量。故选B。 （3）该发电机消耗一满箱油的时间 发电量 （4）由（3）可知发电量 一满箱油完全燃烧放出的热量为 该发电机的发电效率 19．(1) 化学 不变 (2) (3) 【详解】（1）[1]天然气燃烧，经历化学反应，是将燃料的化学能转化为内能的过程。 [2]热值是燃料本身的特性，与是否燃烧无关，因此燃烧后热值不变。 （2）由得，25L 的酒醅的质量为 将酒醅加热到所需的95℃需要吸收的热量 （3）由得，天然气释放的热量为 由得，完成此加热过程至少需要消耗的天然气的体积为 学科网（北京）股份有限公司 $