2024-2025学年上学期初中物理人教版九年级 能量的转化和守恒 巩固练

第十四章14.3能量的转化和守恒巩固练

2024-2025学年上学期初中物理人教版九年级

一、单选题

1.自然界中的各种现象都是互相联系的。科学家们经过长期探索，发现能量转化是非常普

遍的，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。下列关于能量转化的说法错误的

是（）

A.内燃机利用燃料的内能做功，将其转化为机械能

B.太阳能电池将光能转化为电能

C.给蓄电池充电将电能转化为化学能进行存储

D.人体生命活动时将化学能转化为内能和机械能等

2.下列几种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化过程的是（）

A.冬天晒太阳暖和B.锯木材锯条发热

C.钻木取火D.双手因摩擦而发热

3.能源、材料和信息是人类社会发展的三大支柱，下面有关内容错误的是（）

A.半导体制作的LED（发光二极管）具有单向导电性

B.不同广播电台发射电磁波的频率不相同

C.因为核聚变比核裂变释放的能量更大，所以被广泛利用于核电站

D.能量的转化和转移具有方向性

4.下列事例中，能表示能量转化或转移具有方向性的事例是

A.电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能

B.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

C.动能可以和重力势能相互转化

D.电能可以转化为内能，内能也可以部分转化为电能

5.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.按照能量守恒定律，永动机是不存在的

2024年

6.如图所示是一款遥感无人机。它在匀速下降的过程中，下列说法正确的是（）

A.重力势能减小B.动能增加C.机械能守恒D.能量不守恒

7.6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，如图所示，这

是返回舱与大气层摩擦引起的。下列关于返回舱穿越大气层下降过程中的能量说法正确的是

()

A.能量不守恒B.内能总量保持不变

C.机械能守恒D.机械能转化为内能

8.有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（）

A.装置所具有的机械能始终不变

B.如果没有能量补充，装置最终会停下来

C.根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去

D.装置中小球的动能和重力势能不会相互转化

9.太阳能是人类能源的宝库，下列有关太阳能的说法错误的是（）

A.太阳能是氢聚变释放的核能

B.我们今天开采的化石能源来自于上亿年前地球接收的太阳能

C.目前太阳能电池转化太阳能的效率非常高

D.太阳能电池是将太阳能转化为电能

10.如图为冬季家庭取暖常用的电热油汀，接通电源后，腔体内的电热管将周围的导热油加

热后温度快速上升，高温导热油沿散热管或散热片对流循环，并通过腔体壁表面将热量散发

出去，从而加热空间环境。关于电热油汀，下列分析正确的是（）

A.电热油汀内部充入的是比热容小的导热油

B.导热油温度越高，含有的热量越多

C.电热油汀是通过做功增加空间环境的内能

D.工作时，电热油汀放出的热量可能大于消耗的电能

二、填空题

11.中国古代玩具“饮水鸟”曾经让大科学家爱因斯坦也惊叹不已。饮水鸟内装有乙醛液体，

鸟头四周包有棉花，平时如甲图，鸟身略向前倾，上球和下球空间中充满乙醛的饱和蒸汽，

当给鸟的嘴滴上水后，水分蒸发吸热，使上球乙醛蒸汽温度下降，气压减小，小于下球乙醛

饱和蒸汽的气压，使下球的乙醛被压到上球，于是整个鸟的重心上移，形成如图乙的状态，

鸟嘴“喝水”，同时上、下球中的乙醛蒸汽联通混合，气压趋于一致，上球中的乙醛由于重力

又回流到下球，饮水鸟的姿态又回到图甲的状态，如此循环往复。根据以上分析，“饮水鸟”

可以看成（填写一种机械装置的名称），“饮水鸟”获得的机械能是由空气的

能转化而来的。“饮水鸟”被称为第二类永动机，所以在能量转化过程中能量转化

与守恒定律（填“符合”或“不符合”）。

甲

12.中国女篮获世界杯亚军，振奋全国人民。如图1所示，离手后的篮球在空中依次从A

点运动到。点，在______点动能最大。图2为它在等高点8和。的能量柱状图，则篮球在

8点的机械能（选填“大于”“等于”或“小于”）在。点的机械能。整个过程能量的总量

（选填“守恒”或“不守恒"）O

2024年

13.小梦在学习完能量转化知识后，设想了如图所示的方案，先利用水力发电，然后再利用

发出的电驱动抽水机把水抽到蓄水池，这样就可以一直循环下去，你认为这个设计方案―

（选填“可行”或”不可行”），理由是=

14.用两块铜片、热电偶、电动机馈风扇）组成一个电路，铜片1插在90℃热水中，铜

片2放在空气中，如图所示，半分钟左右风扇发生转动，这就是温差发电现象。温差发电的

实质是能转化为能。利用这套装置，最终热水的内能（选填“能够”或“不

能够”）全部转化成风扇的机械能。温差发电（选填“遵守”或“不遵守”）能量守恒定

律。

15.如图所示为一种人们设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动又带动

抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，这种永动机（选填“能够”或“不能”）永

远工作下去，因为在这一过程中会有一部分能转化为能，而能量的总量保

持不变。

16.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。

三、计算题

17.小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作

时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能。小华尝试估测该热水器

的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L,用热

水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知

当时自来水的温度是15℃,热水器输出热水的温度为40℃,注水前天然气表的示数是

2365.89m3,注水后变为2366.05m3,天然气的热值为3.2xl（）7j/m3,；水的比热容为

4.2xlO3J/（kg-℃）„

（1）天然气热水器工作时将能转化为—能；

（2）水吸收的热量是多少?

（3）请你估测该热水器的热效率o（百分号前保留整数）

四、综合题

18.太阳能是清洁能源，广泛应用于我们的日常生活，如图所示的太阳能热水器，己知它的

装水量可达到100kg,吸热板的面积为2m2,水的比热容是4.2xlC）3j/（依?c）,试求：

（1）太阳释放的巨大能量是通过太阳内部的（选填“核裂变”或“核聚变”）产生的；

太阳能热水器是通过的方式增加水的内能；

（2）小明注意到太阳能说明书上有太阳辐射功率一项，查阅资料得到太阳辐射功率是指lh

内太阳辐射到In?面积上的能量，单位是lh/（m2?）,已知5h内太阳能吸热板接收到太阳能

的总量E=L68xl（）7j,则太阳能照射到热水器吸热板的辐射功率是多少？（）

（3）如果该太阳能热水器装满水，水的温度从20℃升高到50℃,如果水吸收的这些热量，

由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为50%,则需要燃烧多少煤气？（煤气的热值为

2024年

^=4.2xlO7J/kg)()

2024年

参考答案：

1.A

A.内燃机是利用燃料的化学能转化为内能，再对外做功，将内能转化为机械能，故A错

误，符合题意；

B.太阳能电池是将光能转化为电能，故B正确，不符合题意；

C.给蓄电池充电的过程是将电能转化为化学能进行存储，故C正确，不符合题意；

D.人体生命活动时，消耗了食物的化学能，使人们得到了内能和机械能等，故D正确，不

符合题意。

2.A

A.冬天晒太阳暖和，是通过热传递改变物体的内能，发生的是热量的转移，故A符合题

思；

B.锯木材锯条发热，是通过做功改变物体的内能，将机械能转化为内能，是能量的转化,

故B不符合题意；

C.钻木取火，是通过做功改变物体的内能，将机械能转化为内能，是能量的转化，故C不

符合题意；

D.双手因摩擦而发热，是通过做功改变物体的内能，将机械能转化为内能，是能量的转化，

故D不符合题意。

3.C

A.发光二极管是半导体制成的，具有单向导电性，故A正确，不符合题意；

B.不同频率的电磁波在空气中的传播速度都相同，由。=〃•可知，频率与波长成反比，不同

波长的电磁波频率是不相同的，故B正确，不符合题意；

C.核电站获得核能是在可控的条件下进行的，其获得核能的途径是核裂变，故C错误，符

合题意；

D.能量转化和转移过程是具有方向性的，因此我们需要节约使用各类能源，故D正确，不

符合题意。

4.B

A.电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能，只能说明能量之间的相互转化，

不能说能量转化具有方向性，故A不符合题意；

B.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

2024年

体，说明能量转移具有方向性，故B符合题意；

C.动能可以和重力势能相互转化，说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，

故C不符合题意；

D.电能可以转化为内能，内能也可以部分地转化为电能，能说明能量之间的相互转化，不

能说能量转化具有方向性，故D不符合题意。

5.D

A.能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，故A错误；

B.能量守恒定律既适用能量转化过程，又适用于能量的转移过程，故B错误；

C.“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程，所以它也是符合能量守恒定律的，故C错误；

D.根据能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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其它物体，而能量的总量保持不变，所以不能制成

永动机，故D正确。

6.A

无人机在匀速下降的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度不变，动能不变，

所以它的机械能减小，机械能不守恒，但是能量的总量不变，整个过程中能量是守恒的，故

A正确，BCD错误。

7.D

当返回舱进入大气层时，由于和空气发生剧烈摩擦，机械能减小，内能增大，机械能转化

为内能，总的能量守恒，故ABC错误，D正确。

8.B

ABC.由于装置运转过程中需要克服摩擦做功，装置所具有的机械能会不断减小，如果没

有能量补充，装置最终会停下来，故AC错误，B正确；

D.装置中小球的动能和重力势能不断地发生相互转化，故D错误。

9.C

A.太阳是一个巨大的核能火炉，每时每刻都在发生聚变反应，向周围释放出惊人的核能，

故A正确，不符合题意；

B.我们开采化石能源获取能量，实际上就是在开采上亿年前地球所接收的太阳能，故B正

确，不符合题意；

C.目前太阳能电池转化太阳能的效率较低，故C错误，符合题意；

D.太阳能电池，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故D正确，不符合题意。

2024年

10.A

A.电热油汀内部充入的是比热容小的导热油，吸收等量的热量，导热油温度升高的多，

向外散发的热量多，加热空间环境的效果好，故A正确；

B.热量是过程量，不能“含有”，故B错误；

C.电热油汀是通过热传递增加空间环境的内能，故C错误；

D.机械效率不可能达到或者超过100%,工作时，电热油汀放出的热量不可能大于消耗的

电能，故D错误。

11.杠杆内符合

[1]“饮水鸟”可以绕固定点转动，因此其相当于一个杠杆。

⑵由题意可知，当给鸟的嘴滴上水后，水分蒸发吸热，使上球乙醛蒸汽温度下降，气压减

小，小于下球乙醛饱和蒸汽的气压，使下球的乙醛被压到上球，于是整个鸟的重心上移，形

成如图乙的状态，所以饮水鸟工作时可以把空气的内能转化为机械能。

[3]“饮水鸟”被称为第二类永动机，在能量转化过程中符合能量的转化和守恒定律，即能的总

量保持不变。

12.A大于守恒

口]离手后的篮球在空中依次从A点运动到。点，在A点时速度最大，则在A点动能最大。

⑵[3]根据篮球在等高点2和。的能量柱状图可知，篮球在B点和D点重力势能相等，在D

点的动能小于在C点的动能，动能和势能统称为机械能，则篮球在2点的机械能大于在。

点的机械能。根据能量守恒定律可知，整个过程能量的总量守恒。

13.不可行违背了能量守恒定律

[1]⑵题中设想的能量转化过程是这样的：电能-机械能-电能一机械能，根据能量既不会

凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别

的物体，所以上述能量转化中均应是守恒的，在转化的过程中，由于有能量的散失，所以水

的机械能不可能完全转化为电能，电能也不可能完全转化为水的机械能,所以不能循环下去。

14.内机械能不能够遵守

⑴⑵⑶⑷任何能量的转化和转移都不能违背能量守恒定律，都要遵循能量守恒定律，铜

片1插在90℃热水中，铜片2放在空气中，半分钟左右风扇发生转动，这里热水的内能减

小，风扇的动能增大，风扇转动是因为热水的内能转化为风扇机械能导致的；能量转化过程

中避免不了能量的损失，故水的内能无法完全转化为风扇的机械能。

15.不能机械内

2024年

⑴⑵[3]他设想的机械装置不可能实现，因为抽水机在此过程中，存在摩擦，有部分机械能

会转化为内能，即机械能会逐渐减少，所以机械能总量不守恒，他设想的机械装置不能实现。

16.内能方向性

口]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。

⑵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。

17.化学内4.2x106J82%

解：(1)燃料燃烧时，将燃料自身化学能转化为水的内能。

(2)根据密度公式，水的质量为

m=pV=l03kg/m3x40xl0-3m3=40kg

水吸收的热量为

%=c水切(L幻=4.2x103J/(kg-℃)x40kgx(40℃-15℃)=4.2xlO6J

(3)消耗天然气的体积为

嗯=喔=2366.05m3-2365.89m3=0.16m3

天然气完全燃烧放出的热量为

2a=14，^=0.161113x3.2xl07J/m3=5.12xl06J

该热水器的热效率为