21.1 能量的转化与守恒 同步练习-2026-2027学年沪科版九年级物理全一册

**基本信息** 本同步练习聚焦能量转化与守恒，通过基础巩固、情境应用、综合探究三层设计，覆盖能量观念形成到科学探究能力培养，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|单一能量转化判断、守恒定律理解|单选（1-5题）、填空（13-14题）夯实概念，强化物理观念| |提升层|多情境能量转化分析、简单实验操作|单选（6-10题）、实验（17题）结合生活情境（围炉煮茶、空轨），培养科学思维| |综合层|跨学科实践、复杂能量转化计算|综合题（19题）融合工程实践（巡检机器人），提升科学探究与社会责任|

2026-2027学年九年级物理全一册同步练习（沪科版2024） 第二十一章 能源、材料与社会 第一节 能量的转化与守恒 一、单选题 1．下列关于能量转化和守恒的说法，正确的是（　　） A．用热水袋取暖，是内能转化为机械能 B．水电站里水轮机带动发电机发电，是电能转化为机械能 C．植物吸收太阳光进行光合作用，是光能转化为化学能 D．内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能，遵循能量守恒定律；而做功冲程中，内能转化为机械能，不遵循能量守恒定律 【答案】C 【详解】A．热水袋取暖是内能从高温物体（热水袋）转移到人体，属于热传递，不是内能转化为机械能，故A错误； B．水轮机带动发电机，是水的机械能（动能、势能）转化为电能，故B错误； C．光合作用将太阳能转化为植物体内有机物储存的化学能，故C正确； D．任何过程都遵循能量守恒定律，故D错误。 故选 C。 2．下列关于能量的说法，正确的是 A．电水壶工作时，将内能转化为电能 B．用锯条锯木头时锯条发热，锯条的内能增加，木板的内能减少 C．“神十”飞船加速升空时，它的动能增加，机械能不变 D．金属汤勺放在热汤中，汤勺温度升高，这说明内能是可以转移的 【答案】D 【详解】A．电水壶工作时，消耗电能，产生内能，故是电能转化为内能的过程，故A错误； B．用锯条锯木头时锯条发热，是克服摩擦做功，将机械能转化为锯条和木板的内能，所以锯条和木板的内能都增加，故B错误； C．“神十”飞船加速升空时，速度增大，高度增加，机械能增大，故C错误； D．金属汤勺放在热汤中，汤勺温度升高，是发生了热传递，这说明内能是可以转移的，故D正确． 3．如图所示是16世纪70年代，意大利的一位机械师斯特尔提出的一个永动机的设计方案。斯特尔在设计时认为，由上面水槽流出的水，冲击水轮转动，水轮在带动水磨转动的同时，通过一组齿轮带动螺旋汲水器，把蓄水池里的水重新提升到上面的水槽中。实际上，这个永动机并不会成功，其根本原因是违背了（　　） A．机械能守恒定律 B．牛顿第一定律 C．能量守恒定律 D．阿基米德原理 【答案】C 【详解】水轮转动过程中，需要克服摩擦力做功，水轮的机械能转化为内能；水轮的机械能减小，直到最后变为0，水轮停止转动，而水轮的机械能与转化的内能的总和保持不变，所以永动机不能成功的根本原因是违背了能量守恒定律，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．如图所示，是AI根据古诗《饮湖上初晴后雨（其二）》的意境并融入新农村建设元素创作的国画作品。下列描述正确的是（　　） A．山间的雾是汽化放热形成的 B．船的倒影是光的反射形成的 C．风力发电机把电能转化为动能 D．太阳能路灯发光时不需要电源 【答案】B 【详解】A．山间的雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，液化放热，故A错误； B．船在水面上的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故B正确； C．根据能量转化可知，风力发电机工作时是把风能（动能）转化为电能，故C错误； D．太阳能路灯发光时，太阳能电池板提供电能，太阳能电池板就是电源，故D错误。 故选B。 5．抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”，用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，如图：关于抽水蓄能电站，下列说法正确的是（　　） A．用电低谷时，以电能的形式储能 B．用电高峰时，机械能转化为电能 C．选址时，上下水库的高度差要小 D．存储的能量可以全部转化为电能 【答案】B 【详解】A．由题意知，用电低谷时，电动机将水抽到高处，将电能转化为机械能，即以机械能的形式储能，故A错误； BD．用电高峰时利用存储的能量发电，水能带动水轮机转动，将机械能转化为电能，由于能量损耗，无法将全部的机械能部分转化为电能，故B正确，D错误； C．由图可知，抽水蓄能电站由上游水库、下游水库和水电站组成，要求水资源丰沛、上下游有落差，因此选址时需要考虑地理位置的问题，故C错误。 故选B。 6．围炉煮茶是一种传统的文化活动，近两年又成为一种新颖、时尚的生活方式。茶水沸腾后，人们发现茶壶盖在不断跳动，同时壶嘴上方产生大量的“白气”，如图所示，下列有关说法正确的是（   ） A．木炭燃烧时将内能转化为化学能 B．木炭燃烧放出的热量全部被茶水吸收 C．壶盖跳动时水蒸气的内能增大 D．整个煮茶过程中能量守恒 【答案】D 【详解】A．木炭燃烧时发生化学反应，将化学能转化为内能，故A错误； B．木炭燃烧放出的热量给茶水加热的过程中，会向周围散失掉部分能量，因此不能完全被茶水吸收，故B错误； C．壶盖跳动时水蒸气对壶盖做功，将内能转化为机械能，由于水蒸气对外做功，水蒸气的内能会减小，故C错误； D．能量守恒定律是自然界最基本、最重要的定律之一，在围炉煮茶过程中，木炭燃烧将化学能转化为内能，内能通过热传递传递给茶水使其沸腾，虽然存在热量的散失等情况，但整个系统的能量总和是守恒的，故D正确。 故选D。 7．花馍是一种传统美食，以下有关用燃气灶蒸花馍的说法正确的是（　　） A．燃气燃烧时，化学能转化为内能 B．燃气燃烧越充分，其热值就越大 C．花馍的内能是通过做功的方式增大的 D．刚出锅的花馍温度高，含有的热量多 【答案】A 【详解】A．燃气燃烧时，发生化学反应，将燃料的化学能转化为内能，故A正确； B．热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧以及放热多少等因素无关，故B错误； C．花馍的内能是通过热传递的方式增大的，故C错误； D．热量是过程量，不是状态量，只能说“传递热量”或者“吸收”“放出”热量，不能说“含有”热量，故D错误。 故选A。 8．抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示：蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池；需要电能时，打开闸门，让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是（  ） A．蓄能时，将机械能转化为电能 B．电动机的工作原理是电磁感应现象 C．发电机的工作原理是电流的磁效应 D．蓄水量一定，上蓄水池建的位置越高，能储存的电能就越多 【答案】D 【详解】A．蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池，电动机工作是消耗电能，将电能转化为水的机械能，而不是将机械能转化为电能，故A错误； B．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，而电磁感应现象指的是闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流的现象。是发电机的工作原理，故B错误； C．发电机的工作原理是电磁感应现象，电流的磁效应是指通电导线周围存在磁场，与发电机工作原理无关，故C错误； D．蓄水量一定时，上蓄水池建的位置越高，水具有的重力势能越大，即机械能越大。需要电能时，水流下驱动发电机发电，机械能转化为电能，所以能储存的电能就越多，故D正确。 故选D。 9．关于王安石《元日》中涉及到的物理知识，对其解释正确的是（　　） A．爆竹声中一岁除——燃烧过程是将爆竹的化学能转化成内能 B．春风送暖入屠苏——屠苏酒浓厚的香气四溢是一种机械运动 C．千门万户曈瞳日——太阳通过做功的方式让人感到阵阵暖意 D．总把新桃换旧符——春联贴在门框上说明分子之间存在斥力 【答案】A 【详解】A．爆竹燃烧时，内部的化学物质发生化学反应，释放出热量，是将爆竹的化学能转化为内能，故A正确； B．屠苏酒香气四溢是因为酒精分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象，不是机械运动，故B错误； C．太阳让人感到暖意是通过热传递的方式，将太阳的热能辐射到地面上，而不是做功的方式，故C错误； D．春联贴在门框上说明分子之间存在引力，故D错误。 故选A。 10．如图甲是某型号可充电台灯风扇，图乙是台灯风扇经历充电和工作时的主要能量流向图。下列说法正确的是（　　） A．电池在充电时相当于电源 B．图乙中a、b均为电能，且大小 C．图乙中d为机械能 D．风扇单独工作的过程中，风扇的工作效率 【答案】D 【详解】A．电池充电时，是消耗电能，把电能转化为化学能储存起来，此时电池是用电器；只有放电（供电）时，电池才是提供电能的电源，故A错误； B．图乙中，电池在充电时电能转化为化学能，所以a为电能；电池供电时化学能转化为电能，故b为电能；a是充电时输入的电能，b是电池供电输出的电能；充电过程中会有部分电能转化为内能损耗，放电过程也会有能量损耗，所以输入的电能a一定大于输出的电能b，故B错误； C．图乙中b～d为照明灯工作过程，照明灯工作时，将电能转化为光能和内能，故C错误； D．从图乙可知，电池供电输出的电能是b，b分为供给电动机的电能和供给照明灯的电能，风扇单独工作时照明灯不工作，供给照明灯的电能为0，即d=0，此时输入电动机的电能就是b，因此效率，故D正确。 故选D 。 11．如图所示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，说明在此过程中能量不守恒 B．在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．小球运动到相同的高度，具有相同的动能 D．实验前小球的初温t1低于实验后小球的末温t2 【答案】D 【详解】AB．由图可知，小球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越小，则动能越来越小，所以小球的机械能减少；机械能减少的原因是克服空气摩擦做功，与地面撞击做功，能量的总量保持不变，故AB错误； C．小球运动到相同的高度，质量不变，速度不同，动能不同，重力势能相同，故C错误； D．在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，则内能变大，温度升高，即实验前小球的初温t1低于实验后小球的末温t2，故D正确。 故选D。 12．如图是课外兴趣小组的同学在跨学科实践活动中制作的“蒸汽船”模型，把盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜质容器底部加热，一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽，铜管会向右喷出蒸汽，“蒸汽船”就会向左行驶，则下列说法正确的是（   ） A．“蒸汽船”运动时能量转化与热机的做功冲程相同 B．水在沸腾时会有热量的散失，所以能量不守恒 C．“蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能 D．采用铜制容器来加热是因为铜金属具有良好的导电性 【答案】A 【详解】AC．当铜管向右喷蒸汽时，“船体”向左运动，这个过程的能量转化是内能转化为机械能。这与热机做功冲程的能量转化相同，故A正确，C错误； B．水在沸腾时，一部分水吸收热量变为水蒸气，剩余的水内能减小，但水和水蒸气总的能量不变，符合能量守恒定律，故B错误； D．用铜制容器是因为铜的导热性好，能快速传递热量给水，与铜的导电性无关，故D错误。 故选A。 二、填空题 13．如图所示，人类需要进食适当的食物以满足生命活动所需。食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞内与氧结合，提供细胞组织所需的能量。这种过程尽管没有火焰，但食物的化学能同样可以转化为___________ ；人在进行各种运动时，食物的提供的化学能转变为人的___________ ；另外，人体内会产生微弱的生物电流，所以食物的化学能还可以转变为___________ 。    【答案】内能 机械能 电能 【详解】[1]食物也是一种“燃料”，食物在体内“燃烧”时，一部分可用来维持体温，即食物提供的化学能可以转化为内能。 [2]食物提供的化学能还可以转化为人的机械能为人跑步、行走提供动力。 [3]因为人体内还会产生微弱的生物电流，所以，食物提供的化学能还可以转化为电能。 14．2025年“五一”假期，武汉光谷空轨单日客流量再创新高。光谷空轨是国内首条悬挂式单轨系统，运行线路全长10.5km，它凭借“人在空中游，景在脚下飞”的独特体验，以及全自动无人驾驶、人脸识别无感通行等创新应用，吸引海内外游客竞相乘坐。 (1)如图所示，光谷空轨列车正在平稳运行。乘客有“景在脚下飞”的体验，是以________为参照物； (2)若空轨列车某次跑完全程需要20min，则空轨列车的平均速度为________km/h； (3)光谷空轨应用了飞轮储能等绿色环保生态节能技术，可实现能耗节约15%左右，助力“碳达峰、碳中和”目标。飞轮储能系统在储能时，利用列车制动时产生的电能驱动电动机，带动飞轮转动；在释能时，飞轮又带动发电机运行，此时飞轮储能系统将________能转化为电能。 【答案】(1)列车 (2)31.5 (3)机械 【详解】（1）乘客以列车为参照物时，由于景相对于列车的位置不断发生变化，所以有“景在脚下飞”的体验。 （2）空轨列车的平均速度为 （3）在释放能量时，飞轮带动发电机运行，飞轮由于转动具有机械能，此时飞轮储能系统将机械能转化为电能。 15．玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区，月夜的最低温度达到-190℃，我国科研人员为它设计了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质，液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变为高温蒸气，蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热并变为液态氨，再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器，循环往复。保温装置中的核热源将核能转化为氨的______能。氨在蒸发器中发生______（填物态变化名称）吸收热量，在铝蜂窝结构板发生液化，______热量。 【答案】 内 汽化 放出 【详解】[1][2]液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变为高温蒸气，氨在此过程中吸收热量，内能增大，由液态变为气态，是发生了汽化现象，同时核热源将核能转化为氨的内能。 [3]蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热并变为液态氨，氨由气态变为液态，是发生了液化现象，液化需要放出热量。 16．光伏发电简易原理如图，电池板上具有大量的不稳定电子，当太阳光照射到电池板上，这些电子获得能量会定向移动形成电流。光伏发电的主要能量转化是______。电池板中有两层纯硅掺杂形成的材料，其中电极1相当于电源的负极，在电源内部负电荷移动的方向如图，则电流的方向是从电源的______（选填“正极流向负极”或“负极流向正极”）。 【答案】 太阳能转化为电能 负极流向正极 【详解】[1]光伏发电靠的是太阳能电池板接收太阳能，把太阳能转化为电能。 [2]当太阳能电池接入电路，此电路中的电流，是电子定向移动形成的，电路中电子定向移动的方向为从负极到正极，而电子定向移动的方向与规定的电流方向相反，电路中电流的方向是：从电源正极流出，返回电源负极， 在电源内部负电荷移动的方向如图，则电流的方向是从电源的负极流向正极。 三、实验题 17．静电复印技术已经逐渐走入人们的生活。如图所示，这是利用身边的素材来简单模拟静电复印原理的示意图。请依据图示及操作步骤，回答下列问题。 (1)简要说明操作意图。 A．找一块塑料板，用丝绸快速摩擦整个板面，其意图是通过摩擦使塑料板_________； B．用干燥的手指在塑料板上写一个“大”字，其意图是借助人体将“大”字部分的电荷导走，因为人体是________； C．将塑料板平放，在上面均匀地撒上一层干木屑，再将塑料板缓慢竖起，随着塑料板上干木屑的滑落，一个“大”字就在塑料板上显现出来了。“大”字部分的干木屑滑落是因为_________，其他部分的干木屑被吸引是因为_________。 (2)从能量转化的角度来看，摩擦起电是将_________能转化为电能。 (3)产生静电现象的原因是_________。 A．质子发生了转移 B．电子发生了转移 C．原子核发生了转移 (4)根据你的生活经验判断，下列事例不容易产生静电的是________。 A．干燥的天气使用尼龙围巾 B．使用加湿器增加房间湿度 【答案】(1)带上电荷 导体 受到重力的作用 带电体能吸引轻小物体 (2)机械 (3)B (4)B 【详解】（1）[1]根据摩擦起电的原理，不同的物体相互摩擦时，由于原子核对核外电子的束缚能力不同，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。所以通过摩擦的方式，目的是使塑料板带上电荷。 [2]由于人体是导体可以将电荷导走，因此用干燥的手指在塑料板上写“大”字时，人将“大”字区域内的电荷导走。 [3][4]因为带电体能吸引轻小物体，所以在平放的塑料板上面均匀地撒上一层干木屑时，塑料板上带电区域把木屑吸住。将塑料板缓慢竖起，塑料板上“大”字区域内的木屑，由于没有电荷吸引而在重力作用下滑落。 （2）摩擦起电是通过摩擦的方法使物体带电，克服物体间摩擦力做功的过程中消耗了机械能，摩擦后物体带了电荷，获得了电能。从能量转化的角度来看，摩擦起电过程发生的能量转化是机械能转化为电能。 （3）两个物体相互摩擦时，由于不同物体原子核对电子的束缚能力不同，在摩擦过程中得到电子的带负电，失去电子的带正电。所以静电现象产生的实质是电子发生了转移。故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （4）A．干燥的天气使用尼龙围巾，尼龙围巾容易得失电子，且尼龙围巾是绝缘体，容易产生静电，故A不符合题意； B．水是导体，使用加湿器增加房间湿度，湿空气能将物体摩擦所带电荷及时导入大地，不易产生静电。故B符合题意。 故选B。 18．小明在市场看到一款“不插电、遇水就亮”的灯泡，摊主声称其不消耗电能。小明认为这与物理课上所学知识矛盾，于是买了一个灯泡回家测试。 （1）小明猜想灯泡遇水就亮的原因是：灯泡内部装有提供能量的________（填电路元件的名称），灯泡遇水形成________（选填“通路”“短路”或“断路”）； （2）从能量转化的角度分析：灯泡发光时，灯泡内部发生的能量转化是________能转化为________能和少量内能，因此摊主“不消耗电能”的说法是________（选填“正确”或“错误”）的。 （3）小明观察到灯泡底部结构由a、b、c三部分组成，如图甲所示，a、c为金属，b为塑料。如图乙，将灯泡缓慢浸入水中，观察灯泡发光情况，收集到证据如表。 水面对应的位置 a b c 灯泡的发光情况 不发光 不发光 发光 （4）小明将灯泡取出并擦干，再用一根导线同时接触灯泡底部________（选填“a”或“b”）和c两部分，灯泡发光。 （5）小明拆开灯泡塑料壳，如图丙所示，最终证明了猜想正确。 （6）小明又发现该灯泡在自来水中发光较暗，在盐水中发光较亮，请解释这一现象的原因：________________________________。 【答案】电池 通路 化学 电 错误 a 盐水导电性比自来水强，电路中电流更大 【详解】[1]因为灯泡发光需要有提供电能的装置，在电路元件中电源是提供电能的，所以灯泡内部装有提供能量的电源，即电池。 [2]当灯泡遇水后能发光，说明此时电路中有电流通过，即形成了通路。 [3][4]灯泡发光时，内部的电池提供电能，将化学能转化成电能和少量内能。 [5]由于灯泡发光消耗了电能，所以摊主“不消耗电能”的说法是错误的。 [6]由表可知，当水面在a位置时不发光，在b位置时不发光，在c位置时发光。说明a、c通过水形成通路，用导线代替水时，连接a和c可以使灯泡发光。 [7]盐水中的自由移动的离子比自来水中的自由移动的离子多，盐水的导电性强于自来水，所以电路中的电流比较大，灯泡比较亮。 四、综合题 19．巡检机器人可对高压输电线进行巡检，如图，其相关参数见表。机器人的电机可切换为电动机或发电机。水平匀速巡检时，蓄电池减少的储能全部用于电机产生的牵引力做功。当蓄电池储能降至0.1E0时，停止电能输出，巡检终止。下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来。 质量 54kg 最大巡检速度 4 蓄电池满电时储能 0.2kW·h 电动机最大输出功率 100W (1)下坡时，发电机利用________原理发电； (2)请完成以下能量转化流程图________： (3)若充满电的机器人保持、水平巡检1.2h，则巡检路程为________km，牵引力为________N，蓄电池储能剩余________kW·h； (4)如图巡检线路，当机器人到达A点时，蓄电池储能为0.95。随后机器人先下坡巡检（电机切换为发电机），后水平巡检（电机切换为电动机），巡检全程速度大小保持不变AB段重力势能减少量为J。充电过程中，重力势能每减少1J，转化为电能并储存在蓄电池中的能量为0.45J。水平阶段机器人所受阻力大小是重力的0.15倍，则水平阶段匀速巡检的最大路程为________m。（g＝10N/kg） 【答案】(1)电磁感应 (2)化学 (3)4.8 90 0.08 (4)8000 【详解】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，发电机是利用电磁感应来工作的。 （2）由材料可知，下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来，蓄电池的充电过程，消耗电能转化为化学能，并将化学能储存在蓄电池内。 （3）[1]巡检路程为s=v0t=4km/h×1.2h=4.8km [2]机器人的速度 由得到牵引力为 [3]消耗的电能W消=P0t=0.1kW×1.2h=0.12kW·h 蓄电池储能剩余W剩=W-W消=0.2kW·h-0.12kW·h=0.08kW·h （4）充电能量 0.95×0.2kW·h+1.25×10-2kW·h=0.2025kW·h>0.2kW·h 蓄电池能充满电，储存能量为0.2kW·h。 蓄电池可用的能量0.2kW·h-0.1×0.2kW·h=0.18kW·h=6.48×105J 水平阶段机器人所受阻力大小f=0.15G=0.15m0g=0.15×54kg×10N/kg=81N 水平阶段匀速巡检的最大路程为 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级物理全一册同步练习（沪科版2024） 第二十一章 能源、材料与社会 第一节 能量的转化与守恒 一、单选题 1．下列关于能量转化和守恒的说法，正确的是（　　） A．用热水袋取暖，是内能转化为机械能 B．水电站里水轮机带动发电机发电，是电能转化为机械能 C．植物吸收太阳光进行光合作用，是光能转化为化学能 D．内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能，遵循能量守恒定律；而做功冲程中，内能转化为机械能，不遵循能量守恒定律 2．下列关于能量的说法，正确的是 A．电水壶工作时，将内能转化为电能 B．用锯条锯木头时锯条发热，锯条的内能增加，木板的内能减少 C．“神十”飞船加速升空时，它的动能增加，机械能不变 D．金属汤勺放在热汤中，汤勺温度升高，这说明内能是可以转移的 3．如图所示是16世纪70年代，意大利的一位机械师斯特尔提出的一个永动机的设计方案。斯特尔在设计时认为，由上面水槽流出的水，冲击水轮转动，水轮在带动水磨转动的同时，通过一组齿轮带动螺旋汲水器，把蓄水池里的水重新提升到上面的水槽中。实际上，这个永动机并不会成功，其根本原因是违背了（　　） A．机械能守恒定律 B．牛顿第一定律 C．能量守恒定律 D．阿基米德原理 4．如图所示，是AI根据古诗《饮湖上初晴后雨（其二）》的意境并融入新农村建设元素创作的国画作品。下列描述正确的是（　　） A．山间的雾是汽化放热形成的 B．船的倒影是光的反射形成的 C．风力发电机把电能转化为动能 D．太阳能路灯发光时不需要电源 5．抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”，用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，如图：关于抽水蓄能电站，下列说法正确的是（　　） A．用电低谷时，以电能的形式储能 B．用电高峰时，机械能转化为电能 C．选址时，上下水库的高度差要小 D．存储的能量可以全部转化为电能 6．围炉煮茶是一种传统的文化活动，近两年又成为一种新颖、时尚的生活方式。茶水沸腾后，人们发现茶壶盖在不断跳动，同时壶嘴上方产生大量的“白气”，如图所示，下列有关说法正确的是（   ） A．木炭燃烧时将内能转化为化学能 B．木炭燃烧放出的热量全部被茶水吸收 C．壶盖跳动时水蒸气的内能增大 D．整个煮茶过程中能量守恒 7．花馍是一种传统美食，以下有关用燃气灶蒸花馍的说法正确的是（　　） A．燃气燃烧时，化学能转化为内能 B．燃气燃烧越充分，其热值就越大 C．花馍的内能是通过做功的方式增大的 D．刚出锅的花馍温度高，含有的热量多 8．抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示：蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池；需要电能时，打开闸门，让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是（  ） A．蓄能时，将机械能转化为电能 B．电动机的工作原理是电磁感应现象 C．发电机的工作原理是电流的磁效应 D．蓄水量一定，上蓄水池建的位置越高，能储存的电能就越多 9．关于王安石《元日》中涉及到的物理知识，对其解释正确的是（　　） A．爆竹声中一岁除——燃烧过程是将爆竹的化学能转化成内能 B．春风送暖入屠苏——屠苏酒浓厚的香气四溢是一种机械运动 C．千门万户曈瞳日——太阳通过做功的方式让人感到阵阵暖意 D．总把新桃换旧符——春联贴在门框上说明分子之间存在斥力 10．如图甲是某型号可充电台灯风扇，图乙是台灯风扇经历充电和工作时的主要能量流向图。下列说法正确的是（　　） A．电池在充电时相当于电源 B．图乙中a、b均为电能，且大小 C．图乙中d为机械能 D．风扇单独工作的过程中，风扇的工作效率 11．如图所示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，说明在此过程中能量不守恒 B．在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．小球运动到相同的高度，具有相同的动能 D．实验前小球的初温t1低于实验后小球的末温t2 12．如图是课外兴趣小组的同学在跨学科实践活动中制作的“蒸汽船”模型，把盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜质容器底部加热，一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽，铜管会向右喷出蒸汽，“蒸汽船”就会向左行驶，则下列说法正确的是（   ） A．“蒸汽船”运动时能量转化与热机的做功冲程相同 B．水在沸腾时会有热量的散失，所以能量不守恒 C．“蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能 D．采用铜制容器来加热是因为铜金属具有良好的导电性 二、填空题 13．如图所示，人类需要进食适当的食物以满足生命活动所需。食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞内与氧结合，提供细胞组织所需的能量。这种过程尽管没有火焰，但食物的化学能同样可以转化为___________ ；人在进行各种运动时，食物的提供的化学能转变为人的___________ ；另外，人体内会产生微弱的生物电流，所以食物的化学能还可以转变为___________ 。    14．2025年“五一”假期，武汉光谷空轨单日客流量再创新高。光谷空轨是国内首条悬挂式单轨系统，运行线路全长10.5km，它凭借“人在空中游，景在脚下飞”的独特体验，以及全自动无人驾驶、人脸识别无感通行等创新应用，吸引海内外游客竞相乘坐。 (1)如图所示，光谷空轨列车正在平稳运行。乘客有“景在脚下飞”的体验，是以________为参照物； (2)若空轨列车某次跑完全程需要20min，则空轨列车的平均速度为________km/h； (3)光谷空轨应用了飞轮储能等绿色环保生态节能技术，可实现能耗节约15%左右，助力“碳达峰、碳中和”目标。飞轮储能系统在储能时，利用列车制动时产生的电能驱动电动机，带动飞轮转动；在释能时，飞轮又带动发电机运行，此时飞轮储能系统将________能转化为电能。 15．玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区，月夜的最低温度达到-190℃，我国科研人员为它设计了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质，液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变为高温蒸气，蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热并变为液态氨，再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器，循环往复。保温装置中的核热源将核能转化为氨的______能。氨在蒸发器中发生______（填物态变化名称）吸收热量，在铝蜂窝结构板发生液化，______热量。 16．光伏发电简易原理如图，电池板上具有大量的不稳定电子，当太阳光照射到电池板上，这些电子获得能量会定向移动形成电流。光伏发电的主要能量转化是______。电池板中有两层纯硅掺杂形成的材料，其中电极1相当于电源的负极，在电源内部负电荷移动的方向如图，则电流的方向是从电源的______（选填“正极流向负极”或“负极流向正极”）。 三、实验题 17．静电复印技术已经逐渐走入人们的生活。如图所示，这是利用身边的素材来简单模拟静电复印原理的示意图。请依据图示及操作步骤，回答下列问题。 (1)简要说明操作意图。 A．找一块塑料板，用丝绸快速摩擦整个板面，其意图是通过摩擦使塑料板_________； B．用干燥的手指在塑料板上写一个“大”字，其意图是借助人体将“大”字部分的电荷导走，因为人体是________； C．将塑料板平放，在上面均匀地撒上一层干木屑，再将塑料板缓慢竖起，随着塑料板上干木屑的滑落，一个“大”字就在塑料板上显现出来了。“大”字部分的干木屑滑落是因为_________，其他部分的干木屑被吸引是因为_________。 (2)从能量转化的角度来看，摩擦起电是将_________能转化为电能。 (3)产生静电现象的原因是_________。 A．质子发生了转移 B．电子发生了转移 C．原子核发生了转移 (4)根据你的生活经验判断，下列事例不容易产生静电的是________。 A．干燥的天气使用尼龙围巾 B．使用加湿器增加房间湿度 18．小明在市场看到一款“不插电、遇水就亮”的灯泡，摊主声称其不消耗电能。小明认为这与物理课上所学知识矛盾，于是买了一个灯泡回家测试。 （1）小明猜想灯泡遇水就亮的原因是：灯泡内部装有提供能量的________（填电路元件的名称），灯泡遇水形成________（选填“通路”“短路”或“断路”）； （2）从能量转化的角度分析：灯泡发光时，灯泡内部发生的能量转化是________能转化为________能和少量内能，因此摊主“不消耗电能”的说法是________（选填“正确”或“错误”）的。 （3）小明观察到灯泡底部结构由a、b、c三部分组成，如图甲所示，a、c为金属，b为塑料。如图乙，将灯泡缓慢浸入水中，观察灯泡发光情况，收集到证据如表。 水面对应的位置 a b c 灯泡的发光情况 不发光 不发光 发光 （4）小明将灯泡取出并擦干，再用一根导线同时接触灯泡底部________（选填“a”或“b”）和c两部分，灯泡发光。 （5）小明拆开灯泡塑料壳，如图丙所示，最终证明了猜想正确。 （6）小明又发现该灯泡在自来水中发光较暗，在盐水中发光较亮，请解释这一现象的原因：________________________________。 四、综合题 19．巡检机器人可对高压输电线进行巡检，如图，其相关参数见表。机器人的电机可切换为电动机或发电机。水平匀速巡检时，蓄电池减少的储能全部用于电机产生的牵引力做功。当蓄电池储能降至0.1E0时，停止电能输出，巡检终止。下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来。 质量 54kg 最大巡检速度 4 蓄电池满电时储能 0.2kW·h 电动机最大输出功率 100W (1)下坡时，发电机利用________原理发电； (2)请完成以下能量转化流程图________： (3)若充满电的机器人保持、水平巡检1.2h，则巡检路程为________km，牵引力为________N，蓄电池储能剩余________kW·h； (4)如图巡检线路，当机器人到达A点时，蓄电池储能为0.95。随后机器人先下坡巡检（电机切换为发电机），后水平巡检（电机切换为电动机），巡检全程速度大小保持不变AB段重力势能减少量为J。充电过程中，重力势能每减少1J，转化为电能并储存在蓄电池中的能量为0.45J。水平阶段机器人所受阻力大小是重力的0.15倍，则水平阶段匀速巡检的最大路程为________m。（g＝10N/kg） 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $