14.1 能量的转化与守恒 同步练 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

14.1 能量的转化与守恒 一、单选题 1．从宏观到微观，物质运动的多样性决定了能量形式的多样性．下列与其他能量形式不同的是（    ） A．流动的河水 B．运动场上奔跑的运动员 C．龙卷风 D．电闪雷鸣 2．下列过程中，能量发生转移的是（     ） A．杯中的热水慢慢变凉 B．水沸腾时，水壶盖被向上顶起来 C．在磨刀石上磨刀时，刀会变热 D．飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴 3．下列过程中能量转化关系正确的是（     ） A．蓄电池工作时是将电能转化为化学能 B．电风扇工作时是将机械能转化为风能 C．太阳能电池工作时是将太阳能转化为电能 D．火箭发射升空时是将动能转化为重力势能 4．下列说法正确的是（     ） A．随科技不断进步，永动机是可以造出来的 B．同一物体的温度越高含有的热量就会越多 C．温度能从内能大的物体转移给内能小的物体 D．自然进行的能量转化和转移过程是不可逆的 5．下列关于能量的说法中，正确的是（    ） A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能 B．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移 C．电水壶工作时是将内能转化为电能 D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少 6．关于“天舟十号”运载火箭在加速升空过程中的说法，不正确的是（     ） A．动能增加 B．机械能增加 C．运动状态发生改变 D．化学能全部转化为机械能 7．如图是小球在水平地面弹跳过程的频闪照片，其中处和处等高。关于该弹跳过程，下列说法正确的是（　　） A．小球从左向右运动 B．小球的机械能不断减小 C．小球弹跳高度不同说明能量是不守恒的 D．小球在处时的机械能等于在处时的机械能 8．记忆合金是一种特殊的材料，能够记住自身的形状，不论发生怎样的形变，稍微加热就会恢复如初。如图所示为“记忆合金魔轮”，安装在魔轮上的记忆合金弹簧在高于其“转变温度”的水中缩短，在空气中伸长，在力的作用下，魔轮便转动起来了。若在下面放上热水，魔轮就会不停地转下去，就制成了一个“永动机”。下列有关说法正确的是（     ） A．此魔轮“永动机”的设想遵循能量守恒定律 B．“魔轮”不停转动过程中不会消耗任何能量，节约能源 C．记忆合金弹簧在空气中伸长、在热水中缩短时，是自己创造的能量 D．“永动机”是不可能实现的 二、填空题 9．电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车和下坡时，都能带动发电机发电，将汽车的________能转化为电能。有一次，小明爸爸把电动车开到山顶后，原路开车下山。小明认为他家的车可以这样一直重复开着而不用充电。小明的这种观念是________（选填“正确”或“错误”）的。 10．如图，两只相同的塑料瓶，分别装有相等质量的水和沙子，从斜面的相同高度同时由静止滚下，结果装_______的瓶子会先到达终点，原因是___________________________。 11．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___________。      12．杭州亚运会，既是一次体育盛会，也是一场科技盛宴。如图是机器狗在水平赛场上匀速搬运铁饼的情景，该过程中机器狗的动能______（选填“增大”“不变”或“减小”）。在给机器狗蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的______，将电能转化为______能。 13．如图所示，是一位科学爱好者制作的“永动机”制作者声称该装置中不存在热动力系统，只需轻轻拨动其中任意一只瓶子，这套装置就能转动起来，而且速度恒定，一直转动下去。你认为这个装置___________（选填“能”或“不能”）一直转动，判断的依据是违背___________。 三、实验题 14．18世纪时，一些人认为热是一种微粒，称为“热质”，热传递是“热质”从一个物体到另一个物体的过程，但也有人认为热不是微粒。 （1）英国科学家汤普森在德国视察兵工厂时发现，钻头对弹筒打孔后钻头和弹筒同时发热。若用“热质说”解释，钻头增加的“热质”是由弹筒传来的，弹筒的温度应该变 ___________，但事实并非如此； （2）英国科学家戴维把两块冰放在0℃的真空容器中，用一个机器带动它们相互摩擦，冰变成水，从而否定“热质说”。戴维在真空容器做实验的目的是 ___________； （3）小明同学利用功率不变的加热器给0℃的冰加热，刚开始冰慢慢熔化成水，但温度保持在0℃，等冰全部熔化成水后，温度逐渐升高，实验获得如下近似数据： 实验次数 1 2 3 4 5 冰的质量（克） 100 100 200 200 300 冰全部熔化为水的最终温度（℃） 0 4 0 8 2 加热时间（分钟） 5 7.5 10 20 X 则表格中X的数据为 ___________。 四、简答题 15．为了纪念伟大的物理学家爱因斯坦在100年前完成的三项重大科学发现，联合国把2005年定为“国际物理年”，在纪念活动中，小伟展示给大家一幅“特殊烧水装置”图，表达了他对自然界中能量转化规律的理解。 （1）请结合本图内容，说明能量在自然界中的转化规律。 （2）在生产、生活中有许多涉及多次能量转化的事例，请试举一例（至少涉及两次能量转化） 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．D 【详解】流动的河水、运动场上奔跑的运动员、龙卷风都具有与运动有关的能量。电闪雷鸣具有与电有关的能量，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．A 【详解】A．杯中的热水慢慢变凉，是热水的内能通过热传递的方式转移到周围空气中，内能的形式没有改变，属于能量的转移，故A符合题意。 B．水沸腾时，水壶盖被向上顶起来，是水蒸气的内能转化为水壶盖的机械能，属于能量的转化，故B不符合题意。 C．在磨刀石上磨刀时，刀会变热，是克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于能量的转化，故C不符合题意。 D．飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴，是流星克服空气摩擦做功，机械能转化为内能和光能，属于能量的转化，故D不符合题意。 故选A。 3．C 【详解】A．蓄电池工作为放电过程，能量转化是化学能转化为电能，故A错误； B．电风扇工作时消耗电能，主要将电能转化为机械能，故B错误； C．太阳能电池工作时将太阳能转化为电能，故C正确； D．火箭发射升空时，燃料的化学能先转化为内能，再转化为火箭的机械能（动能和重力势能均增大），不是动能转化为重力势能，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】A．永动机违反能量守恒定律，不可能被制造出来，故A错误； B．热量是热传递过程中的过程量，不能描述为物体“含有热量”，故B错误； C．热传递的条件是物体间存在温度差，内能从温度高的物体向温度低的物体转移，内能大的物体温度不一定更高，故C错误； D．自然进行的能量转化和转移具有方向性，是不可逆的，故D正确。 故选D。 5．B 【详解】A．洗衣机工作时主要将电能转化为机械能，故A错误； B．用热水泡脚，脚从热水中吸收了热量，温度升高，身体会感觉暖和，这是通过热传递的方式改变了身体的内能，说明内能可以转移，故B正确； C．电水壶工作时是将电能转化为内能，水的内能增大，温度升高，故C错误； D．根据能量守恒定律可知，能量在转移或转化的过程中，能的总量保持不变，故D错误。 故选B。 6．D 【详解】AB．火箭加速升空，速度变大，动能增加，高度变大，重力势能增加，所以机械能增加，故AB正确； C．火箭的速度一直在变，所以运动状态发生了改变，故C正确； D．燃料燃烧的化学能一部分转化为机械能，还有一部分转化为内能，故D不正确。 故选D。 7．B 【详解】AB．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，小球的机械能逐渐减小，弹起的高度会越来越小，所以小球运动的方向是从右向左，故A错误，B正确； C．小球弹起的高度逐次降低是由于空气阻力、地面碰撞等因素导致机械能转化为内能，机械能减小，但总能量保持不变，故C错误； D．小球撞击地面时，被弹起的高度逐次降低，说明机械能在减小，所以P点机械能小于Q点，故D错误。 故选B。 8．D 【详解】A．这个魔轮看似能持续转动，实际是消耗热水的内能来获得动力，它的“永动”设想是想不消耗能量永久工作，本质违背了能量守恒定律，故A错误； B．魔轮转动的能量来自热水的内能，转动过程中需要持续消耗热水的内能，并非不消耗任何能量，故B错误； C．记忆合金弹簧在空气中伸长、在热水中缩短时，是内能与机械能之间发生了转化，并不是自己创造的能量，故C错误； D．所有不消耗能量就永远工作的“永动机”都违背能量守恒规律，不可能实现，故D正确； 故选D。 9． 机械 错误 【详解】[1]在汽车刹车和下坡时带动发电机，发电机将机械能转化为电能，再转化为蓄电池的化学能储存起来。 [2]由于在能量的转化过程中，有能量的散失，所以汽车不能永远运动下去，这种观念是错误的，它违背了能量守恒定律。 10． 水 装水的瓶子在下滚过程中，通过克服摩擦做功把势能转化成的内能较少，从而获得较大的动能 【详解】两个瓶子初始质量相同、从同一高度静止释放，初始的重力势能大小相等；水与沙子相比，水和瓶的摩擦小，沙子和瓶的摩擦大（沙子较粗糙），因此瓶子滚下时，水瓶克服摩擦做功把机械能转化为的内能较少，则装水的瓶子获得较大的动能，其速度较大，会先到达终点。 11． 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。 【详解】[1][2]略。 12． 不变 用电器 化学 【详解】因机器狗匀速运动且自身质量不变，故动能不变；蓄电池充电时消耗电能，相当于电路中的用电器，将电能转化为化学能。 13． 不能 能量守恒定律 【详解】在这个“永动机”装置中，只要运转就会存在摩擦等阻力。根据能量守恒定律，克服摩擦等阻力做功时，机械能会不断转化为内能，机械能逐渐减少。所以装置的机械能会因为能量的损耗而不断减少，不可能一直以恒定速度转动下去，因此制作者的说法不可信。 14． 低 为了避免热量被空气吸收 18.75 【详解】（1）[1]若钻头增加的“热质”是由弹筒传来的，则弹筒的“热质”应该减少，则弹筒的温度应该降低。 （2）[2]真空不能进行热传导，在真空容器内做实验是为了避免热量被空气吸收。 （3）[3]由表格中的数据可知，100g冰完全熔化为0℃的水需要加热5min，则300g冰完全熔化为0℃的水时，需要加热的时间 t=3×5min=15min 由实验1、2可知，将100g水从0℃加热到4℃，需要加热有时间 t1=7.5min-5min=2.5min 那么，将100g水从0℃加热到2℃需要的时间为 t2=×2.5min=1.25min 则将300g水从0℃加热到2℃需要的时间 t3=3×1.25min=3.75min 所以表格中X的数据 X=t+t3=15min+3.75min=18.75min 15．见解析 【详解】（1）太阳→西红柿：太阳能转化为化学能；人→车轮：人的能量转化为车轮的机械能；车轮→发电机：机械能转化为电能；发电机→电炉子：电能转化为内能；气体发声：内能转化为声能。规律：自然界中的能量是守恒的；能量既不会消灭，也不会创生；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；在转化和转移过程中，能量的总量不变。 （2）举例：火电站在工作过程中：燃料燃烧，化学能转化为内能，热机把内能转化为机械能；发电机把机械能转化为电能。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $