14.1 能量的转化与守恒 同步练 2026-2027学年物理人教版（2024）九年级上学期

**基本信息** 本同步练以“能量转化与守恒”为核心，通过基础题夯实物理观念，提升题培养科学探究与思维，形成“实例认知→实验分析→综合论证”的巩固路径。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|能量转化实例、守恒定律|单选题结合炒菜、汽车等生活情境，填空题聚焦水电站、太阳能等应用，强化能量观念| |提升层|实验探究、综合论证|实验题通过篮球反弹高度研究控制变量法，简答题辨析永动机培养科学论证能力，体现科学探究与思维|

14.1 能量的转化与守恒 同步练 2026-2027学年上学期初中物理人教版（2024）九年级上学期 一、单选题 1．劳动课要求中学生会做一些家常菜。关于炒菜中的物理知识，下列判断正确的是（   ） A．铁锅炒菜是因为铁的比热容大 B．炒菜过程中菜的内能保持不变 C．天然气燃烧时将化学能转化为内能 D．锅铲用胶木柄是因为胶木导热性好 2．2025年上半年，中国汽车出口量增长31%，有望连续两年位居全球出口量第一。其中某款电动智能汽车采用内燃机与电动机混合动力系统，该款汽车启动时，内燃机不工作，电池输出能量驱动汽车。下列对电动智能汽车的分析正确的是（　　） A．电动智能汽车替代燃油汽车，会增加碳的排放 B．人工智能系统所使用的芯片主要由超导体材料制成 C．电动智能汽车启动时，电池输出的电能属于二次能源 D．电动智能汽车启动时，电池的化学能直接转化为汽车的机械能 3．如图所示，敦煌盐塔式光热电站将太阳光会聚到熔盐吸热塔，阳光的能量被熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气推动汽轮机发电，下列说法正确的是（　　） A．盐塔式光热电站实现了光电转化，将光能直接转化为电能 B．太阳能是不可再生能源 C．熔盐通过热传递的方式改变内能 D．能量在转移和转化过程中总量不断减少 4．如图，我国空间站太阳翼采用“T”字构型，可接收更多的太阳能，提高发电效果。关于太阳能的利用，下列说法正确的是（　　） A．太阳能属于不可再生能源 B．太阳能电池也会污染环境 C．太阳翼工作时将太阳能转化为电能 D．太阳能的转化效率可以达到100% 5．自然界的能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从一种形式转化为其他形式。如图所示的事例中，能量的形式发生了转移的是 （　　） ①图甲：高温的电炉丝使周围的空气温度上升 ②图乙：流星从夜空快速滑过发出耀眼的光亮 ③图丙：试管中高温水蒸气弹出管口的橡胶塞 ④图丁：涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机转动 A．①② B．②③ C．①④ D．②④ 6．有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　） A．电烤炉取暖，是电能转移到人体 B．钻木取火，是内能转化为机械能 C．中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 7．如图所示，图甲是古代的水磨，流水冲击水轮，水轮转动从而碾谷、磨面等；图乙是现代的水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。下列说法错误的是（   ） A．图甲是利用了水的机械能，所以能量直接消失 B．图乙中的拦河大坝，起到了提高水重力势能的效果 C．流水冲击水轮的过程中，流水速度减小，所以其动能减小 D．流水通过水轮后，其机械能减小 二、填空题 8．小明书桌上摆放了一个有趣的科学玩具——牛顿摆，如图。当最左边的小球撞击紧密排列的另外四个球后，最右边的小球向右摆动；当最右边的小球撞击后，最左边的小球向左摆……，小明发现随着时间的推移两侧小球摆动的幅度越来越小，最后全部静止。上述现象中，能量是不是逐渐消失了？___________说说你的理由___________。      9．目前我县正在兴建的孤山水电站，针对大坝涉及的物理知识，回答：水电站是利用______转化为______能的原理。如果是你负责建设水电站选址，从能量转换角度你将选择如图所示的地址______（选填“甲”或“乙”）。    10．随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的_________转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有_________，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。 11．木头被子弹击中后，弹孔处往往会有焦灼的痕迹。这是因为木头被子弹击中后，子弹克服摩擦做功，_____能转化为 _____能，使木头的 _____能增大，温度 _____。 12．小明发现路旁有“神奇”路灯（如图），它可以“自己”白天发电并储存起来用于晚上照明，白天在太阳能电池处发生的能量转化是：________；晚上在蓄电池处发生主要的能量转化是：________。 13．为了实现中国2030年前“碳达峰”，离南宁市区约50公里处的六景镇霞义山风力发电场可将风能转化为___________能从而减少的排放。在转化过程中，能量的总量___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 三、实验题 14．体育训练课上，同学们在进行篮球投篮练习，小明发现篮球落地后反弹的高度不相同。 【问题】篮球反弹的高度与哪些因素有关呢？他对影响同一篮球反弹的高度因素进行以下猜想： 猜想1：篮球反弹的高度可能与篮球内气压大小有关； 猜想2：篮球反弹的高度可能与下落的高度有关； 猜想3：篮球反弹的高度可能与地面的材料有关。 【证据】小明选用家中三种不同材质的接触面（瓷砖地面、实木地面、毛毯地面）进行实验，每次篮球由静止释放，记录相关数据如表： 实验序号 充气情况 地面材质 下落的高度/m 反弹的高度/m 1 充满气 瓷砖 0.5 0.4 2 充满气 瓷砖 1 0.75 3 充满气 实木 1 0.5 4 充满气 毛毯 1 0.15 5 未充满气 瓷砖 ①______ 0.2 6 未充满气 瓷砖 ②______ 0.56 【解释】 (1)通过分析______三组实验可知，篮球反弹的高度与地面材质有关； (2)为了充分验证猜想，你补全漏写的两个数据：①______；②______； 【交流】 (3)实验中发现篮球都无法反弹到原有的高度，最后停在地上。边上的弟弟说篮球的能量消失了，小明解释说，能量不可能消失的，这违背了______定律，这些能量只是“跑”到别的地方去了； (4)爸爸说，反弹的高度还可能跟篮球的材质有关，于是他们找来了三个不同材质的未充气的篮球和带气压表的气筒，下一步操作是______，让篮球从同一高度由静止释放到瓷砖地面，发现反弹的高度不同，说明反弹高度与跟篮球的材质有关； 【拓展】 (5)在工业生产中，有一种检测硬度的方法，它的原理是使用具有一定质量的物体冲击被检测物体表面，测量该物体在距被测物表面1mm处的冲击前速度大小和冲击后的反弹速度大小，从而计算出被测物体的硬度。请你根据以上分析：反弹速度大小变化越______（大/小），被测物体硬度越大； (6)在给篮球打气时，小明发现打气筒的筒壁变得很热。为了确定筒壁变热是因为活塞摩擦生热还是打气筒压缩空气做功使空气变热，她用手分别摸了筒底的A处和筒口的B处，发现A处很热，而B处不怎么热，则筒壁发热的主要原因是______。 四、简答题 15．科技馆里有一种“水车”，其结构如图所示，叶片是由高分子聚合材料制成的，特点是：在常温下，叶片是平直的；在高温下，其叶片可向一侧弯曲。当把水车的下半部分放进热水中时，水车可以不停地转动起来，有人说这种“水车”是永动机，因为它没有外部动力也能转动，事实是这样吗？试加以说明。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C C C C C C A 1．C A．铁锅炒菜是因为铁具有良好的导热性，而非比热容大。比热容大的物质升温慢，不利于快速加热炒菜，故A错误； B．炒菜过程中，菜吸收热量，温度升高，内能增大，故B错误； C．天然气燃烧是化学反应，燃烧时将储存的化学能转化为内能，用来加热饭菜，故C正确； D．锅铲用胶木柄是因为胶木导热性差，这样在炒菜时能防止手被烫伤，故D错误。 故选C 。 2．C A．电动智能汽车替代燃油汽车，会较少碳的排放，故A错误； B．人工智能系统所使用的芯片主要由半导体材料制成，故B错误； C．电能是消耗其它能源经过加工转换来的，属于二次能源，故C正确； D．电动智能汽车启动时，电池将化学能转化为电能，然后通过电动机将电能转化为机械能，从而驱动汽车运行，故D错误。 故选C。 3．C A．光热电站并不是直接将光能转化为电能，而是先将太阳能通过熔盐吸热转化为内能，再通过加热水产生蒸汽推动汽轮机转化为机械能，最后转化为电能，故A错误； B．太阳能是可再生能源，因为太阳的能量在人类时间尺度上是取之不尽、用之不竭的，故B错误； C．熔盐吸收阳光的能量是通过热传递实现的，其内能因此增加，故C正确； D．根据能量守恒定律，能量在转移和转化过程中总量保持不变，故D错误。 故选C 。 4．C A．太阳能可源源不断地从自然界得到，是可再生能源，故A错误； B．太阳能电池在全生命周期中存在污染环境的风险，主要体现在制造环节的化学污染和废弃后的回收处理问题，但在使用过程不会污染环境，故B错误； C．太阳翼工作时，将吸收的太阳能转化为电能，故C正确； D．能量转换存在损耗，所以太阳能的转化效率不会达到100%，故D错误。 故选C。 5．C ①高温电炉丝使周围空气温度上升，将热量传递给空气，能量发生转移，故①符合题意； ②流星从夜空快速滑过，与大气摩擦做功，将机械能转化为内能，使物体温度升高，发出耀眼的光亮，此过程中能量发生了转化，故②不符合题意； ③试管中高温水蒸气将管口的橡胶塞弹出，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，此过程中能量发生了转化，故③不符合题意； ④涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机，将海水的机械能转移到水轮机上，使水轮机转动，故④符合题意。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．C A．电烤炉取暖，电烤炉消耗电能转化为内能，然后内能转移到人体，故A错误； B．钻木取火，是通过做功的方式，将机械能转化为内能，故B错误； C．中医提倡的热水泡脚，脚从热水中吸收热量，因此是通过热传递的方式增大脚部的内能，故C正确； D．机械能和电能虽然可以相互转化，但能量转化具有方向性。例如：热传递的方向性，热量只能自发地从高温物体传向低温物体，而不能自发地从低温物体传向高温物体，如：冬天用温热的手接触冰冷的物体，手上的内能会转移到物体上，而不会出现物体的内能自动转移到手上使手更热的情况，故D错误。 故选C。 7．A A．图甲是利用了水的机械能，将水的机械能转化水轮的机械能，说明能量可以发生转移，故A错误，符合题意； B．图乙中的拦河大坝，使水的高度升高，起到了提高水重力势能的效果，故B正确，不符合题意； C．流水冲击水轮的过程中，流水速度减小，质量不变，所以其动能减小，故C正确，不符合题意； D．流水通过水轮后，对水轮做功，其机械能减小，故D正确，不符合题意。 故选A。 8． 不是 小球在空气中运动以及和其它小球碰撞过程中，一部分机械能转化成了小球与空气的内能，导致小球的机械能不断变小，因而摆动的幅度会越来越小。 [1][2]略。 9． 机械 电 乙 [1][2]水电站的工作原理是水下落时重力势能转化为的动能，推动水轮机转动，转化为电能。 [3]建设水电站选址时，从能量利用角度来看，选择图所示的乙址；原因是乙址与甲址相比，乙址的地势低，与水库的水位落差更大；在水的质量一定时，以乙址为参照面，水库中的水相对于乙址的重力势能更大，下落时，转化成的动能更多，推动水轮机发的电也更多。 10． 内能 方向性 [1]汽油燃烧发生化学反应，同时放出热量，所以汽油机将内能转化为机械。 [2]由于燃料燃烧放出热量，将内能转化为机械能，但燃料燃烧产生的内能不能再转化为燃料的化学能，所以能量的转化具有方向性。 11． 机械 内 内 升高 [1][2][3][4]木头被子弹击中后，子弹克服摩擦做功产生热量，同时子弹的机械能变小，子弹的机械能转化为内能，使木头的内能增大，温度升高。 12． 太阳能（光能）转化为电能 化学能转化为电能 [1][2]白天，太阳能电池板太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化电池的化学能储存在大容量蓄电池内；晚上，路灯开始工作。即蓄电池给路灯供电，此时将电池的化学能转化为电能，而后再转化为路灯的光能。 13． 电 不变 [1][2]风力发电时，空气流动推动风扇转动，风扇带动发电机发电，六景镇霞义山风力发电场可将风能转化为电能从而减少的排放。在转化过程中，能量的总量保持不变，遵循能量守恒定律。 14．(1)2、3、4 (2) 0.5 1 (3)能量守恒 (4)向球向充入相同气压的空气 (5)小 (6)压缩空气做功 （1）在探究篮球反弹的高度与地面材质是否有关时，要控制“充气程度”和“下落的高度”等因素相同，“地面材质不相同”进行探究，第2、3、4三组实验符合要求。 （2）[1][2]探究篮球反弹的高度与篮球内气压大关系时，应改变气压，而保持下落的高度和地面材质相同，所以①填0.5，与第1组实验对比；为了使实验根据普遍性，需多次实验，所以②填1，与第2组实验对比。 （3）篮球由于碰撞，部分能量转移到空气和地面上去了，但能的总量保持不变，因为要遵守“能量守恒定律”，所以能量消失的说法违背了能量守恒定律。 （4）要探究反弹的高度跟篮球的材质的关系，应改变篮球的材质，控制球内气压及其他因素不变，所以下一步操作是向球内充入空气，使球内气压相等。 （5）被测物体硬度越大，碰撞时接触时间越短，能量损失越小，反弹速度大小变化越小。 （6）A、B两处都有活塞摩擦的情况下，温度不同，说明主要原因不是由于摩擦生热。空气在A处比B处压缩的程度更大，A处温度更高，说明主要原因是因为压缩空气做功，使筒内空气的内能增加，温度升高，将热量热传递到筒壁，使筒壁变热。 15．见解析 当“水车”的叶片浸在热水中时，由于温度升高，叶片向一侧迅速弯曲，给热水一个作用力，根据力的作用是相互的，热水会对叶片施加一个反作用力，使“水车”转动起来，当叶片转出水面时，温度下降，叶片又恢复成平直的状态，这个过程不断地进行就会使“水车”不停地转动，可见该“水车”是利用水温和室温的温度差使叶片发生形变而工作的，当水温和室温相同时该“水车”就会停止工作，故这种“水车”不是永动机。 学科网（北京）股份有限公司 $