第十章 机械能、内能及其转化 章节专题训练：能量转化与守恒专题（一）2026-2027学年北师大版九年级全一册物理

2026年北师大版九年级全一册物理第十章章节专题训练： 能量转化与守恒专题（一） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．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，在此过程中小球的能量总量是保持不变的 C．在小球的运动中，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 2．如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的塞子被推出。下列描述正确的是（　　） A．酒精燃烧的过程中，热值变小 B．烧水时热量散失太多，不遵守能量守恒定律 C．水蒸气推出塞子导致水蒸气内能减小 D．塞子被推出的过程中，机械能转化为内能 3．2020年5月5日，长征五号B运载火箭首次飞行取得圆满成功，该火箭的芯一级周围有4台3.35m直径助推火箭，每个助推火箭配置2台液氧煤油发动机，助推器燃料贮箱选用铝合金材料制成，且采用了摩擦焊技术（即利用工件端面相互运动、相互摩擦所产生的热，使端部完成焊接的一种方法）。芯一级火箭安装了2台可双向摇摆的50t级氢氧发动机。下列相关说法中正确的是（     ） A．摩擦焊的过程是将内能转化为机械能的过程 B．使用铝合金制作燃料贮箱是因为铝的导电性能好 C．使用氢作为燃料，它的热值比煤油更大 D．发动机喷口可以向不同方向摆，是通过改变力的大小，改变火箭的运动状态 4．如图所示是《天工开物》中记载的古人炒蒸油料的场景。下列说法正确的是（     ） A．锅内炒油料时，油料温度升高，主要是通过热传递方式增加内能 B．木柴在灶膛里燃烧时，将内能转化为化学能 C．木柴在灶膛里燃烧时，灶膛里的木柴减少，剩余木柴的热值减小 D．油料越炒温度越高，它含有的热量越来越多 5．如图是林林自制简易热机的装置图，加热试管使水沸腾，对观察到的现象分析正确的是（     ） A．玻璃管口冒出的“白气”是汽化成的水蒸气 B．小叶轮转动是水的内能转化为叶轮的机械能 C．加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能 D．小叶轮的转动说明永动机是可以实现的 6．如图是物理老师在课堂上演示“等离子炮”的过程，向管内充入适量的丁烷气体，点火后燃烧的火焰顺着管道流向水桶，在水桶内爆炸，气体冲出，最终将易拉罐击倒。关于“等离子炮”，下列分析正确的是（　　） A．丁烷气体燃烧过程中将内能转化为化学能 B．丁烷气体在管内燃烧时，热值不变 C．水桶内的爆炸过程与内燃机的压缩冲程能量转化相同 D．爆炸后桶壁发热是因为丁烷气体含有较多的热量 7．丰宁抽水蓄能电站（如图所示）是我国建成的当前世界上规模最大的抽水蓄能电站。在用电低谷时段，利用电网多余电能将下水库的水抽至上水库储存；在用电高峰时段，再从上水库放水冲击水轮机后带动发电机发电。关于抽水蓄能电站，下列分析正确的是（     ） A．选址时上、下水库高度差越小越好 B．用电低谷时，以电能的形式储能 C．用电高峰时，机械能转化为电能 D．存储的能量可以全部转化为电能 8．水是生命之源，在全球面临缺水的严峻情况下，海水淡化成为水资源领域科学家们共同关注的焦点。最早投入工业化应用的是蒸馏法海水淡化技术，如图是其原理图，通过加热海水使之沸腾为蒸气，再把蒸气冷凝成淡水，在此过程中即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也能产出纯度高的淡水。下面说法不正确的是（     ） A．酒精燃烧时，酒精的化学能转化为内能 B．海水沸腾后吸收热量，内能增大，温度升高 C．水蒸气液化为淡水的过程，内能减小，温度降低 D．冷却水通过热传递的方式改变了淡水的内能 9．如图所示，人们通过修筑拦河大坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列说法正确的是（     ） A．上游水位越高，水的重力势能越小B．水流下的过程中，动能转化为重力势能 C．水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能D．水流下的过程中，水的机械能保持不变 10．如图所示，9月25日，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域。关于本次发射说法正确的是（     ） A．导弹在上升过程中，弹头的机械能保持不变 B．导弹在上升过程中，弹头相对于发射车是静止的 C．导弹在上升过程中获得推力的施力物体是火箭发动机 D．火箭推进剂在燃烧过程中将化学能转化为内能 11．在班级足球争霸赛中，小科将足球踢入球网，下列说法不正确的是（     ） A．踢球时，人对足球做了功，化学能转化为机械能 B．足球在飞行和触网时惯性不变 C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D．足球在上升过程中动能转化为重力势能和内能 12．如图所示是实践课上小明自制的水火箭，他把气体打入密闭的可乐瓶内，使得瓶内空气的气压增大，当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时，瓶口与橡皮塞自由脱离，箭内水向后喷出，获得反作用力射出，下列说法正确的是（　　） A．打气时，水火箭内气体内能转化为机械能 B．打气时，能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 C．水火箭加速起飞时将内能转化为机械能 D．水火箭下降时降落伞打开，匀速下降，此过程中不遵守能量守恒定律 13．如图甲所示的太阳能路灯，白天光伏电池对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，图乙是这一过程中的能量转化图（a、b、c分别表示某种形式的能量）。下列判断正确的是（     ） A．a是内能，b是光能，c是电能 B．a是电能，b是光能，c是机械能 C．a是电能，b是电能，c是光能 D．a是机械能，b是内能，c是光能 14．父母劳累一天很辛苦，小明想烧壶热水给父母泡脚。如图所示，当水壶里面的水沸腾时，产生的大量水蒸气会将壶盖顶开，与此能量转化相同是（　　） A．点火爆炸 B．内燃机的压缩冲程 C．弯折铁丝发烫 D．压缩点燃棉花 15．如图是某同学自制的简易热机模型，向易拉罐内注入半罐水，将中性笔管的尖端朝外，另一端插入罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔管的尖端对准小风扇的扇叶。点燃酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。下列说法正确的是（     ） A．喷出的蒸汽的运动属于分子热运动 B．罐内的水是通过做功的方式增大内能的 C．喷出的蒸汽使扇叶转动说明机械能可以转化为内能 D．用保温材料覆盖易拉罐的上部可以提高模型的效率 二、填空题 16．内能可以做功，人们由此制造了各种利用内能做功的机械——热机。同学们成立制作简易汽轮机模型的项目小组，研究热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。 (1)点燃酒精灯加热烧瓶中的水直至沸腾，当有蒸汽喷出时，叶轮转动，且导管口会出现大量的“白气”。导管口出现“白气”___________（选填“是”或“不是”）看见了分子。 (2)汽轮机模型工作过程中的能量转化情况为：___________能→___________能→机械能。 (3)某小组在测试过程中发现需要加热较长时间叶轮才转动，其原因可能是___________，请你提出一条改进措施：_________________________________。 (4)这个热机的效率能不能达到100%？请判断并说明理由：____________________________________________。 17．图1是某兴趣小组在科技节活动中展示的小船，加热易拉罐一段时间后，小船就能向前运动。水蒸气推动小船过程中，能量的转化情况与图2________________________中的能量转化情况相同（选填“a”或“b”）。 18．石墨烯是一种新型二维碳材料，具有优异导电性、导热性和高强度等特性。如图所示是某平台商家推出的一款含有石墨烯的保暖裤，宣传称其具有自发热功能。你认为这种宣传______（选填“属于”或“不属于”）虚假宣传，理由是____________。 19．如图所示为历史上曾提出的一种“永动机”模型，设计者在设计时认为右边的钢球比左边的钢球离轮心更远些，在两边不均衡的作用力下，轮子会沿箭头方向不停转动。请用所学物理知识分析，这台“永动机”___________（选填“能”或“不能”）永远地转动下去，理由是：___________。 20．人在安静时，心脏推动血液流动的功率基本不变。若心脏跳动一次做功，某同学的心跳频率为75次/分钟，则该同学心脏的功率为___________W。食物中的营养成分在人体细胞里与氧结合可以提供能量，食物的能量只有20%能被心脏利用。营养计量和健身中常用卡路里作为能量单位，。已知米饭的能量是“”，表示的米饭含有的能量，则该同学在考试的内心脏做功消耗的能量大约需要_____________g米饭来补充（保留一位小数）。 三、实验题 21．如图甲所示，小明在打篮球时，远投球总是够不到篮板。他想：远投时，篮球抛出的距离大小是否与篮球出手的速度和角度有关？ 为此，小明安装了如图乙所示的装置来进行探究：在水平桌面上放置一个长方形容器。容器左侧固定一条水管，水管末端连接一个带有阀门的喷水嘴，喷水嘴的喷水角度可调。请回答下列问题： (1)保持喷水嘴的喷水角度不变，用开关改变水喷出的速度，做了以下实验： 第一次让水的喷出速度较小，水喷出后落在容器的A点； 第二次让水的喷出速度稍大，水喷出后落在容器的B点； 第三次让水的喷出速度更大，水喷出后落在容器的C点；改变喷水角度重复实验。 经过分析得出如下结论：当喷出角度一定时，水喷出的速度越大，喷出的距离就越________。 (2)小明控制喷水速度一定，让水沿不同角度（与水平方向的夹角小于90°）喷出，当水喷出的角度由水平方向逐渐向上倾斜时，喷出距离越来越远，而随着倾斜角度的增加，喷出距离又越来越近了。通过对上述现象进行归纳分析，小明得出“当喷水速度一定时，水喷出距离随着喷出角度的增加先变大后变小”的结论，你认为该结论________（选填“可靠”或“不可靠”），理由是：________________________________________。 (3)小明感觉投球时风向对球抛出的距离大小有一定影响。若他逆风投球，球离开手时的机械能为，到最高点时的机械能为，则________（选填“＞”“＜”或“=”）。理由是：________________________________。 (4)根据上面的探究结论，小明为提升篮球抛出的距离，可采用的方法是：______________________________。 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 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C A B B C B C D 题号 11 12 13 14 15 答案 C C C A D 1．C 【详解】A．小球弹起高度越来越小，说明机械能减小，机械能转化为了内能，总能量守恒，故A错误； B．小球在运动过程中与空气摩擦、与地面碰撞，机械能转化为内能并转移给空气和地面，小球自身的能量总量减小，故B错误； C．小球在运动中克服空气阻力做功、与地面碰撞，有一部分机械能转化成了内能，导致机械能减小，故C正确； D．能量守恒定律是自然界普遍适用的基本定律，在任何条件下都成立，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】A．热值是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否燃烧等无关。故酒精燃烧的过程中，热值不变，故A错误； B．能量守恒定律是自然界普遍适用的基本定律，酒精燃烧释放的内能，一部分被水和试管吸收，另一部分散失到空气中，能量发生了转化和转移，但总能量不变，故B错误； CD．试管内的水蒸气受热膨胀，对塞子做功，将塞子推出，在这个过程中，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减小，故C正确，D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．摩擦焊过程中，工件端面相互摩擦消耗机械能，将机械能转化为内能，使工件端部升温完成焊接，故A错误； B．选用铝合金制作燃料贮箱，是因为铝合金密度小、强度高，能在保证结构坚固的同时减轻贮箱自身重量，和铝的导电性能好无关，故B错误； C．氢的热值远大于煤油，相同质量的氢完全燃烧可以释放出更多的热量，能为火箭提供更大的推力，是氢作为火箭燃料的核心优势之一，故C正确； D．发动机喷口向不同方向摇摆，会改变燃气喷射的方向，从而改变火箭受到的推力的方向，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．锅内炒油料时，油料从温度更高的锅吸收热量，导致其内能增加，温度升高。这个过程是通过热传递的方式改变内能，故A正确； B．木柴燃烧时，发生化学反应，将化学能转化为内能，故B错误； C．热值燃料的种类有关，与燃料的质量无关，剩余木柴的热值不变，故C错误； D．热量是一个过程量，只能说吸收或放出热量，不能说物体含有热量，故D错误。 故选A。 5．B 【详解】A．“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故A错误； B．水蒸气推动小叶轮转动，将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，故B正确； C．加热使水升温是通过热传递的方式改变水的内能，故C错误； D．永动机违背能量守恒定律，是不可能实现的，故D错误； 故选B。 6．B 【详解】A．丁烷燃烧是化学反应释放热量的过程，将自身的化学能转化为内能，而非内能转化为化学能，故A错误； B．热值是燃料的固有特性，只和燃料的种类有关，和燃料的质量、是否燃烧完全无关，因此丁烷燃烧过程中热值保持不变，故B正确； C．水桶内的爆炸过程是高温高压气体对外做功，将内能转化为机械能；而内燃机的压缩冲程是活塞压缩气缸内气体，将机械能转化为内能，二者能量转化完全不同，故C错误； D．热量是描述热传递过程中转移的能量多少，不能说物体“含有较多的热量”，桶壁发热是因为高温气体将内能传递给了桶壁，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．相同质量的水，上、下水库的高度差越大，储存的重力势能越大，可转化的电能越多，因此选址时高度差越大越好，故A错误； B．用电低谷时，电能转化为水的重力势能储存，是以机械能的形式储能，故B错误； C．用电高峰时，上水库中水的重力势能先转化为水轮机的机械能，再由发电机将机械能转化为电能，故C正确； D．能量转化过程中不可避免地存在能量损耗，存储的能量不能全部转化为电能，故D错误。 故选C。 8．B 【详解】A．酒精燃烧时，将化学能转化为内能，部分内能转移到水中使水温度升高，故A正确，不符合题意； B．液体沸腾特点：持续吸热，内能增加，但温度保持不变，故B错误，符合题意； C．水蒸气遇冷液化为淡水时，会向外放热，内能减小，温度降低，故C正确，不符合题意； D．水蒸气液化时放出热量，热量传递给冷却水，热传递是改变内能的方式之一，故D正确，不符合题意。 故选B。 9．C 【详解】A．重力势能的大小和质量、高度有关，当水的质量一定时，上游水位越高，水的高度越大，重力势能就越大，故A错误； B．水流下的过程中，水的高度降低、速度增大，是重力势能转化为动能，而非动能转化为重力势能，故B错误； C．水轮机带动发电机发电的过程中，消耗了水轮机的机械能，最终得到电能，是机械能转化为电能，故C正确； D．水流下的过程中，一部分机械能会转化为内能（克服摩擦做功），还有一部分机械能会传递给水轮机用来发电，因此水的机械能是减小的，不会保持不变，故D错误。 故选C。 10．D 【详解】A．导弹在上升过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，机械能是动能与势能的总和，因此机械能增大，故A错误； B．导弹在上升过程中，弹头与发射车之间的位置发生改变，弹头相对于发射车是运动的，故B错误； C．导弹在上升过程中，火箭发动机向下喷出燃气，由于物体间力的作用是相互的，燃气对火箭产生向上的推力，施力物体是燃气，故C错误； D．火箭推进剂在燃烧过程中，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，故D正确。 故选D。 11．C 【详解】A．踢球时，脚对球施加力且球在力的方向上移动距离，所以人对球做了功，人体的化学能转化为球的机械能，故A正确； B．惯性大小只与质量有关，足球质量不变，惯性不变，故B正确； C．足球飞行时已离开脚，与脚没有相互作用，不再受脚的作用力，只受重力和空气阻力，故C错误； D．足球上升时速度减小、高度增加，动能减小、重力势能增加，同时克服空气阻力做功，由能量守恒定律可知动能转化为重力势能和内能，故D正确。 本题选择说法不正确的，故选C。 12．C 【详解】A．打气时，压缩水火箭内的气体做功，将机械能转化为内能，故A错误； B．在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能，而打气时是将机械能转化为内能，二者能量转化情况不同，故B错误； C．水火箭加速起飞时，气体对外做功，将内能转化为机械能，故C正确； D．水火箭下降时降落伞打开，匀速下降，此过程中遵守能量守恒定律，故D错误。 故选C。 13．C 【详解】A．光伏电池将太阳光能转化为电能，因此a是电能，不是内能，故A错误； B．蓄电池放电时将化学能转化为电能，因此b是电能，不是光能；路灯工作时将电能转化为光能，因此c是光能，不是机械能，故B错误； C．光伏电池输出电能，蓄电池放电输出电能，路灯将电能转化为光能，因此a、b均是电能，c是光能，故C正确； D．a不是机械能，b不是内能，故D错误。 故选C。 14．A 【详解】题干中水蒸气顶开壶盖的能量转化是内能转化为机械能。 A．点火爆炸，是燃气燃烧产生的内能推动盒盖运动，能量转化是内能转化为机械能，和题干能量转化一致，故A符合题意； B．内燃机的压缩冲程，活塞压缩汽缸内气体做功，能量转化为机械能转化为内能，故B不符合题意； C．弯折铁丝发烫，是人对铁丝做功，机械能转化为铁丝的内能，故C不符合题意； D．压缩点燃棉花，人压缩空气做功，机械能转化为空气的内能，故D不符合题意。 故选A。 15．D 【详解】A．喷出的蒸汽的运动属于宏观上的运动，不属于分子的热运动，分子的热运动是肉眼看不到的，故A错误； B．罐内的水吸收热量，是通过热传递的方式增大内能的，故B错误； C．水蒸气喷出推动扇叶转动，内能转化为机械能，故C错误； D．增加易拉罐的保温性能，可以减少热量散失，使水能够吸收更多的热量，从而有更多的水蒸气的内能转化为机械能，能提高该热机模型的效率，故D正确。 故选D。 16．(1)不是 (2) 化学 内 (3) 热量散失太大/水的质量太大/酒精灯火焰太小/装置气密性差 给烧瓶加装保温层/减少烧瓶内水的质量/换用火焰更大的酒精灯/密封导管接口减少漏气 (4)不能；热机工作时，总会有一部分能量以热量的形式散失到空气中，还要克服摩擦消耗能量，有用功的能量永远小于燃料完全燃烧放出的总能量，所以热机效率一定小于 100%。 【详解】（1）导管口的 “白气” 是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠，分子体积极小，肉眼无法直接看见，所以看到的白气不是分子。 （2）酒精灯燃烧，酒精的化学能转化为内能；内能加热水产生高温蒸汽，蒸汽推动叶轮转动，内能再转化为机械能。完整转化：化学能→内能→机械能。 （3）长时间加热叶轮才转动，是因为大量热量散失，或者需要加热的水太多，吸收热量耗时久。给烧瓶加装保温层（或者减少烧瓶内水的质量、换用火焰更大的酒精灯、密封导管接口减少漏气） （4）略。 17． b 【详解】由题可知，加热易拉罐使水沸腾产生高温高压的水蒸气，水蒸气从易拉罐的小孔喷出，推动小船向前运动；在这个过程中，水蒸气对外做功，其自身的内能减少，转化为了小船运动的机械能。由气门均关闭、活塞向上运动可知图a为压缩冲程，机械能转化为内能；由气门均关闭、活塞向下运动可知图b为做功冲程，内能转化为机械能，故能量转化情况与b图相同。 18． 属于 根据能量守恒定律，能量不能凭空产生，保暖裤无能量来源，无法自发热 【详解】由能量守恒定律可知，能量不能凭空产生，物体发热需有其他形式的能转化为内能，保暖裤自身无能量来源，无法自行产生热量，仅能减少人体热量的散失，故“自发热”的宣传属于虚假宣传。 19． 不能 该台机械运转过程中，总要克服阻力做功，机械能会逐渐减少，机械会逐渐停止 【详解】机器运转过程中需要克服摩擦、空气阻力等做功，机械能会不断转化为内能等其他形式的能，最终机械能耗尽，轮子会停止转动，由于该永动机的设计违背了能量守恒定律，因此无法永远转动下去。 20． 1.5 5.6 【详解】每分钟心脏做的总功为 心脏的功率为 60min心脏做的总功为 需要食物提供的总能量为 总能量换算为卡路里为 需要米饭的质量为 21．(1)远 (2) 不可靠 该实验仅进行了一次，未多次重复实验排除偶然性，得出的结论不具有普遍性 (3) > 逆风投球时，球在空中运动过程中受到空气阻力的作用，需要克服空气阻力做功，部分机械能转化为内能，机械能总量减少，因此 (4)选择合适的抛射角度 ，增大出手速度 【详解】（1）控制喷水角度不变时，水喷出速度从小到大，落点从近的A点逐渐到更远的B、C点，因此可得：喷出角度一定时，水喷出速度越大，喷出的距离就越远。 （2）略 （3）略 （4）根据（1）中结论可知，抛射角度一定时出手速度越大抛射距离越远，因此可采用的方法是选择合适的抛射角度，增大出手速度。 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 $