21.1 能量的转化与守恒 同步练 2026-2027学年物理沪科版九年级全一册

第二十一章　能源、材料与社会 第一节　能量的转化与守恒 能量的转移与转化 1.【跨学科实践·日常生活】(2026四川德阳期末) 下列对常见现象的能量转化分析中不正确的是（　　） A. 蓄电池充电——化学能转化为电能 B. 太阳能发电——太阳能转化为电能 C. 电风扇工作——电能主要转化为机械能 D. 摩擦生热——机械能转化为内能 2.(2025山东聊城模拟) 关于能量的转化和转移的说法正确的是（　　） A. 搓手取暖发生的是能量的转移 B. 暖气片给房间供暖发生的是能量的转化 C. 利用水轮机发电发生的是能量的转化 D. 植物进行光合作用发生的是能量的转移 3.【情境素材·科技成就】(2026宁夏银川期末) 2025 年 12 月 20 日，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组“超碳一号”在贵州成功商运。它利用钢铁厂约 400 ℃的烧结余热废气，加热超临界二氧化碳（温度 > 31 ℃，压力大于 73 个标准大气压），推动涡轮做功发电。相比现役烧结余热蒸汽发电技术，它具有革命性突破。“超碳一号”使用超临界二氧化碳推动涡轮旋转来发电，此过程发生的主要的能量转化是（　　） A. 内能→机械能→电能 B. 化学能→内能→电能 C. 电能→机械能→内能 D. 机械能→内能→电能 4.【情境素材·国防教育】(2026江苏盐城月考) 2025 年 9 月 3 日，东风-61陆基洲际导弹在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利 80 周年大会上震撼亮相，导弹采用固体燃料推进发射，导弹的火箭发动机在工作时，先将燃料的_______能转化成______能，然后再转化成导弹的_______能。该导弹发射过程中，燃料质量不断减小，则燃料的热值_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 能量守恒定律 5.【核心素养·物理观念】(2026广西南宁期末) 有关能量守恒定律，下列说法中正确的是（　　） A. 能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B. 能量守恒定律只适用于能量转化过程 C. “摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D. 能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变 能量转移和转化的方向性及效率 6.(2026河北邯郸月考) 下列关于能量转移和转化的方向性的描述中，正确的是（　　） A. 机械能可以转化为内能，内能不可以转化为机械能 B. 热量可以自发地由低温物体传向高温物体 C. 内能不可能全部转化成机械能，而不产生其他影响 D. 自然界的一切物理过程都是不可逆的 7.(2026吉林长春期末) 实验小组制作了一个简易汽轮机模型如图所示。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。点燃易拉罐下面的酒精灯，当笔尖口有水蒸气喷出时，扇叶就转动起来。下列说法中正确的是（　　） A. 酒精燃烧时，其内能转化为化学能 B. 水被加热，是通过做功使水的内能增加 C. 水蒸气推动扇叶转动，水蒸气内能减少 D. 扇叶不断转动说明永动机是可以实现的 8.(2026安徽铜陵期末，★☆☆) 一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在泥土中，以上过程中发生的能量转化的顺序是（　　） A. 机械能→内能→化学能→机械能 B. 化学能→机械能→内能→机械能 C. 化学能→内能→机械能→内能 D. 内能→化学能→机械能→内能 9.【跨学科融合·生物】(2026湖北武汉一中月考，★★☆) 如图所示是不同形式的能量的相互转化示意图，下列说法正确的是（　　） A. 序号①的实例可以是“炙手可热”和“钻木取火” B. 序号③的实例可以是植物吸收太阳光进行光合作用 C. 序号②的实例可以是水电站里水轮机带动发电机发电 D. 序号④的实例可以是给手机电池充电 10.【跨学科实践·工程实践】(2025福建中考，★★☆) 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 11.【情境素材·科技成就】(2025山东中考，★☆☆) 2025 年 1 月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现 1 亿摄氏度高温下 1 066 秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能，说明能量的转化具有_______性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持_______。 12.(2026陕西汉中月考，★☆☆) 汽车紧急刹车后减速滑行，汽车的动能转化为刹车盘和刹车片、轮胎与地面的内能，该过程中刹车盘与刹车片增加的总内能_______（选填“大于”“小于”或“等于”）汽车减少的动能。散失的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有_______性。 13.【跨学科实践·社会发展】(2026安徽合肥月考，★☆☆) 达·芬奇是意大利著名的画家，他曾经设计了一个“永动机”，如图所示。他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，轮子会沿箭头方向转动不停。你认为达·芬奇的“永动机”_______（选填“能”或“不能”）永远转动，你的判断理由是违背了_______________。 参考答案与解析 1. A。　解析：蓄电池充电时，消耗电能，将电能转化为化学能，故 A 错误。太阳能发电时，将太阳能转化为电能，故 B 正确。电风扇工作时，消耗电能，将电能主要转化为机械能，故 C 正确。摩擦生热，通过克服摩擦做功将机械能转化为内能，故 D 正确。 2. C。　解析：搓手取暖是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于能量的转化，故 A 错误。暖气片给房间供暖发生的是能量的转移，故 B 错误。利用水轮机发电时，将机械能转化为电能，属于能量的转化，故 C 正确。植物进行光合作用，是将光能转化为化学能，属于能量的转化，故 D 错误。 3. A。　解析：根据“超碳一号”的工作原理可知，它利用钢铁厂约 400 ℃的烧结余热废气，加热超临界二氧化碳，推动涡轮做功发电。在此过程中，废气的内能转化为涡轮的机械能，然后再将机械能转化为电能，故 A 正确。 4. 化学；内；机械；不变。　解析：火箭发动机在工作时燃烧燃料，消耗化学能，产生内能，将燃料的化学能转化为内能，再将内能转化为导弹的机械能。燃料的热值与燃料的种类有关，而与燃料的质量无关，则该导弹发射过程中，燃料质量不断减小，燃料的热值不变。 5. D。　解析：能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，适用于所有形式的能量转化与转移过程，故 A、B 错误。“摩擦生热”是机械能转化为内能的过程，并非创造了热，且符合能量守恒定律，故 C 错误。能量守恒定律的核心内容是能量在转化和转移过程中，总量始终保持不变，故 D 正确。 6. C。　解析：机械能可以转化为内能，在一定条件下内能也可以转化为机械能，故 A 错误。热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，说明能量转移具有方向性，故 B 错误。在能量转化的过程中，会有能量的散失，如热机工作时，废气会带走部分热量，所以内能不可能全部转化成机械能，故 C 正确。自然界中部分物理过程是可逆的，如冰熔化成水，水凝固成冰，故 D 错误。 7. C。　解析：酒精燃烧将化学能转化为内能，故 A 错误。加热使水升温是通过热传递的方式改变水的内能，故 B 错误。水蒸气推动扇叶转动，水蒸气的内能转化为扇叶的机械能，水蒸气的内能减少，故 C 正确。永动机违背了能量守恒定律，扇叶持续转动依赖酒精灯持续供能，故 D 错误。 8. C。　解析：扣动扳机后，子弹中的火药燃烧，将化学能转化成内能，产生的高温高压气体推动子弹做功，转化成子弹的机械能。子弹在上升的过程中，质量不变，速度变小，动能变小；高度增大，重力势能变大，动能转化为重力势能；子弹在下落的过程中，质量不变，速度变大，动能变大；高度变小，重力势能变小，重力势能转化为动能；子弹从上升到下落再到陷入泥土的过程中，克服摩擦做功，子弹的机械能转化为内能。因此能量转化的顺序是化学能→内能→机械能→内能。故选 C。 9. B。　解析：加热器将电能转化为内能，因此左下方代表的是电能，上方代表的是内能，电灯将电能转化为光能，因此右侧代表的是光能。序号①是将机械能转化为内能，“炙手可热”属于通过热传递改变物体的内能，“钻木取火”属于通过克服摩擦做功改变物体的内能，将机械能转化为内能，故 A 错误。序号③是将光能转化为化学能，植物吸收太阳光进行光合作用，将光能转化为化学能，故 B 正确。序号②是将电能转化为机械能，水轮机带动发电机发电是将机械能转化为电能，故 C 错误。序号④是将化学能转化为电能，而给手机电池充电是将电能转化为化学能，故 D 错误。 10. B。　解析：用电低谷时，抽水蓄能电站利用电网中多余电能抽水至上水库，则电能转化为水的机械能，故 A 错误。用电高峰时，水从上水库放出到下水库，使水轮机带动发电电动机发电，机械能转化为电能，故 B 正确。重力势能的大小与质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大，水的机械能转化的电能越多，故上下水库的高度差要大一些，故 C 错误。由于存在摩擦、热损失等因素，存储的能量不可能完全转化为电能，故 D 错误。 11. 方向；不变。　解析：在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能，说明能量的转化具有方向性；根据能量守恒定律，在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 12. 小于；方向。　解析：汽车紧急刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为刹车盘和刹车片、轮胎与地面的内能，汽车减少的动能一部分转化为刹车盘与刹车片的内能，还有一部分散失到空气中，因此刹车盘与刹车片增加的总内能小于汽车减少的动能。散失的内能无法自动转化为机械能，这是因为能量的转化和转移具有方向性。 13. 不能；能量守恒定律。　解析：由于在转动过程中存在摩擦力，克服摩擦力做功时会有一部分机械能转化为内能，所以达·芬奇设计的“永动机”不能永远转动。“永动机”违背了能量守恒定律。 学科网（北京）股份有限公司 $