2024-2025學(xué)年上學(xué)期初中物理人教版九年級(jí) 能量的轉(zhuǎn)化和守恒 鞏固練

第十四章14.3能量的轉(zhuǎn)化和守恒鞏固練

2024-2025學(xué)年上學(xué)期初中物理人教版九年級(jí)

一、單選題

1.自然界中的各種現(xiàn)象都是互相聯(lián)系的。科學(xué)家們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索，發(fā)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化是非常普

遍的，在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法錯(cuò)誤的

是（）

A.內(nèi)燃機(jī)利用燃料的內(nèi)能做功，將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

B.太陽(yáng)能電池將光能轉(zhuǎn)化為電能

C.給蓄電池充電將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能進(jìn)行存儲(chǔ)

D.人體生命活動(dòng)時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能等

2.下列幾種現(xiàn)象中，只發(fā)生能的轉(zhuǎn)移而不發(fā)生能的轉(zhuǎn)化過(guò)程的是（）

A.冬天曬太陽(yáng)暖和B.鋸木材鋸條發(fā)熱

C.鉆木取火D.雙手因摩擦而發(fā)熱

3.能源、材料和信息是人類社會(huì)發(fā)展的三大支柱，下面有關(guān)內(nèi)容錯(cuò)誤的是（）

A.半導(dǎo)體制作的LED（發(fā)光二極管）具有單向?qū)щ娦?/p>

B.不同廣播電臺(tái)發(fā)射電磁波的頻率不相同

C.因?yàn)楹司圩儽群肆炎冡尫诺哪芰扛螅员粡V泛利用于核電站

D.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性

4.下列事例中，能表示能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移具有方向性的事例是

A.電能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能也可以轉(zhuǎn)化為電能

B.熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，但卻不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高

溫物體

C.動(dòng)能可以和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化

D.電能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以部分轉(zhuǎn)化為電能

5.有關(guān)能量守恒定律，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.能量守恒定律只適用于機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化

B.能量守恒定律只適用于能量轉(zhuǎn)化過(guò)程

C.“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱，它不符合能量守恒定律

D.按照能量守恒定律，永動(dòng)機(jī)是不存在的

2024年

6.如圖所示是一款遙感無(wú)人機(jī)。它在勻速下降的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.重力勢(shì)能減小B.動(dòng)能增加C.機(jī)械能守恒D.能量不守恒

7.6月4日6時(shí)33分，神舟十五號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸，如圖所示，這

是返回艙與大氣層摩擦引起的。下列關(guān)于返回艙穿越大氣層下降過(guò)程中的能量說(shuō)法正確的是

()

A.能量不守恒B.內(nèi)能總量保持不變

C.機(jī)械能守恒D.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

8.有人設(shè)想的“永動(dòng)機(jī)”如圖所示。下列對(duì)該裝置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后的分析正確的是（）

A.裝置所具有的機(jī)械能始終不變

B.如果沒(méi)有能量補(bǔ)充，裝置最終會(huì)停下來(lái)

C.根據(jù)能量守恒定律，裝置可以一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去

D.裝置中小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能不會(huì)相互轉(zhuǎn)化

9.太陽(yáng)能是人類能源的寶庫(kù)，下列有關(guān)太陽(yáng)能的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.太陽(yáng)能是氫聚變釋放的核能

B.我們今天開(kāi)采的化石能源來(lái)自于上億年前地球接收的太陽(yáng)能

C.目前太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能的效率非常高

D.太陽(yáng)能電池是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能

10.如圖為冬季家庭取暖常用的電熱油汀，接通電源后，腔體內(nèi)的電熱管將周圍的導(dǎo)熱油加

熱后溫度快速上升，高溫導(dǎo)熱油沿散熱管或散熱片對(duì)流循環(huán)，并通過(guò)腔體壁表面將熱量散發(fā)

出去，從而加熱空間環(huán)境。關(guān)于電熱油汀，下列分析正確的是（）

A.電熱油汀內(nèi)部充入的是比熱容小的導(dǎo)熱油

B.導(dǎo)熱油溫度越高，含有的熱量越多

C.電熱油汀是通過(guò)做功增加空間環(huán)境的內(nèi)能

D.工作時(shí)，電熱油汀放出的熱量可能大于消耗的電能

二、填空題

11.中國(guó)古代玩具“飲水鳥(niǎo)”曾經(jīng)讓大科學(xué)家愛(ài)因斯坦也驚嘆不已。飲水鳥(niǎo)內(nèi)裝有乙醛液體，

鳥(niǎo)頭四周包有棉花，平時(shí)如甲圖，鳥(niǎo)身略向前傾，上球和下球空間中充滿乙醛的飽和蒸汽，

當(dāng)給鳥(niǎo)的嘴滴上水后，水分蒸發(fā)吸熱，使上球乙醛蒸汽溫度下降，氣壓減小，小于下球乙醛

飽和蒸汽的氣壓，使下球的乙醛被壓到上球，于是整個(gè)鳥(niǎo)的重心上移，形成如圖乙的狀態(tài)，

鳥(niǎo)嘴“喝水”，同時(shí)上、下球中的乙醛蒸汽聯(lián)通混合，氣壓趨于一致，上球中的乙醛由于重力

又回流到下球，飲水鳥(niǎo)的姿態(tài)又回到圖甲的狀態(tài)，如此循環(huán)往復(fù)。根據(jù)以上分析，“飲水鳥(niǎo)”

可以看成（填寫(xiě)一種機(jī)械裝置的名稱），“飲水鳥(niǎo)”獲得的機(jī)械能是由空氣的

能轉(zhuǎn)化而來(lái)的?！帮嬎B(niǎo)”被稱為第二類永動(dòng)機(jī)，所以在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化

與守恒定律（填“符合”或“不符合”）。

甲

12.中國(guó)女籃獲世界杯亞軍，振奮全國(guó)人民。如圖1所示，離手后的籃球在空中依次從A

點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)，在______點(diǎn)動(dòng)能最大。圖2為它在等高點(diǎn)8和。的能量柱狀圖，則籃球在

8點(diǎn)的機(jī)械能（選填“大于”“等于”或“小于”）在。點(diǎn)的機(jī)械能。整個(gè)過(guò)程能量的總量

（選填“守恒”或“不守恒"）O

2024年

13.小夢(mèng)在學(xué)習(xí)完能量轉(zhuǎn)化知識(shí)后，設(shè)想了如圖所示的方案，先利用水力發(fā)電，然后再利用

發(fā)出的電驅(qū)動(dòng)抽水機(jī)把水抽到蓄水池，這樣就可以一直循環(huán)下去，你認(rèn)為這個(gè)設(shè)計(jì)方案―

（選填“可行”或”不可行”），理由是=

14.用兩塊銅片、熱電偶、電動(dòng)機(jī)饋風(fēng)扇）組成一個(gè)電路，銅片1插在90℃熱水中，銅

片2放在空氣中，如圖所示，半分鐘左右風(fēng)扇發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象。溫差發(fā)電的

實(shí)質(zhì)是能轉(zhuǎn)化為能。利用這套裝置，最終熱水的內(nèi)能（選填“能夠”或“不

能夠”）全部轉(zhuǎn)化成風(fēng)扇的機(jī)械能。溫差發(fā)電（選填“遵守”或“不遵守”）能量守恒定

律。

15.如圖所示為一種人們?cè)O(shè)想中的永動(dòng)機(jī)，它通過(guò)高處的水流沖擊葉片，葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)又帶動(dòng)

抽水機(jī)從低處將水抽到高處，從而循環(huán)工作，這種永動(dòng)機(jī)（選填“能夠”或“不能”）永

遠(yuǎn)工作下去，因?yàn)樵谶@一過(guò)程中會(huì)有一部分能轉(zhuǎn)化為能，而能量的總量保

持不變。

16.隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，汽車已進(jìn)入尋常百姓家。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部分是

汽油機(jī)，是把汽油燃燒放出的轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。汽油機(jī)工作時(shí)，克服摩擦消耗

的能量、機(jī)械傳熱損失的能量以及廢氣排出帶走的能量，都不能再自動(dòng)地用來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車，這

是由于能量轉(zhuǎn)化具有，而我們所能利用的能源是有限的，所以需要節(jié)約能源。

三、計(jì)算題

17.小華家使用的是天然氣熱水器，該熱水器的銘牌標(biāo)明了它的熱效率，表示該熱水器工作

時(shí)，天然氣完全燃燒所消耗的化學(xué)能，有多大比例轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。小華嘗試估測(cè)該熱水器

的熱效率，以核對(duì)銘牌上的數(shù)值是否準(zhǔn)確。他把家里自動(dòng)洗衣機(jī)的“水量”設(shè)置為40L,用熱

水器輸出的熱水注入洗衣機(jī)，當(dāng)注入水的體積達(dá)到40L時(shí)洗衣機(jī)便會(huì)自動(dòng)停止注水。已知

當(dāng)時(shí)自來(lái)水的溫度是15℃,熱水器輸出熱水的溫度為40℃,注水前天然氣表的示數(shù)是

2365.89m3,注水后變?yōu)?366.05m3,天然氣的熱值為3.2xl（）7j/m3,；水的比熱容為

4.2xlO3J/（kg-℃）?

（1）天然氣熱水器工作時(shí)將能轉(zhuǎn)化為—能；

（2）水吸收的熱量是多少?

（3）請(qǐng)你估測(cè)該熱水器的熱效率o（百分號(hào)前保留整數(shù)）

四、綜合題

18.太陽(yáng)能是清潔能源，廣泛應(yīng)用于我們的日常生活，如圖所示的太陽(yáng)能熱水器，己知它的

裝水量可達(dá)到100kg,吸熱板的面積為2m2,水的比熱容是4.2xlC）3j/（依?c）,試求：

（1）太陽(yáng)釋放的巨大能量是通過(guò)太陽(yáng)內(nèi)部的（選填“核裂變”或“核聚變”）產(chǎn)生的；

太陽(yáng)能熱水器是通過(guò)的方式增加水的內(nèi)能；

（2）小明注意到太陽(yáng)能說(shuō)明書(shū)上有太陽(yáng)輻射功率一項(xiàng)，查閱資料得到太陽(yáng)輻射功率是指lh

內(nèi)太陽(yáng)輻射到In?面積上的能量，單位是lh/（m2?）,已知5h內(nèi)太陽(yáng)能吸熱板接收到太陽(yáng)能

的總量E=L68xl（）7j,則太陽(yáng)能照射到熱水器吸熱板的輻射功率是多少？（）

（3）如果該太陽(yáng)能熱水器裝滿水，水的溫度從20℃升高到50℃,如果水吸收的這些熱量，

由燃燒煤氣來(lái)提供，而煤氣灶的效率為50%,則需要燃燒多少煤氣？（煤氣的熱值為

2024年

^=4.2xlO7J/kg)()

2024年

參考答案：

1.A

A.內(nèi)燃機(jī)是利用燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再對(duì)外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A錯(cuò)

誤，符合題意；

B.太陽(yáng)能電池是將光能轉(zhuǎn)化為電能，故B正確，不符合題意；

C.給蓄電池充電的過(guò)程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能進(jìn)行存儲(chǔ)，故C正確，不符合題意；

D.人體生命活動(dòng)時(shí)，消耗了食物的化學(xué)能，使人們得到了內(nèi)能和機(jī)械能等，故D正確，不

符合題意。

2.A

A.冬天曬太陽(yáng)暖和，是通過(guò)熱傳遞改變物體的內(nèi)能，發(fā)生的是熱量的轉(zhuǎn)移，故A符合題

思；

B.鋸木材鋸條發(fā)熱，是通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是能量的轉(zhuǎn)化,

故B不符合題意；

C.鉆木取火，是通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是能量的轉(zhuǎn)化，故C不

符合題意；

D.雙手因摩擦而發(fā)熱，是通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是能量的轉(zhuǎn)化，

故D不符合題意。

3.C

A.發(fā)光二極管是半導(dǎo)體制成的，具有單向?qū)щ娦?，故A正確，不符合題意；

B.不同頻率的電磁波在空氣中的傳播速度都相同，由。=〃?可知，頻率與波長(zhǎng)成反比，不同

波長(zhǎng)的電磁波頻率是不相同的，故B正確，不符合題意；

C.核電站獲得核能是在可控的條件下進(jìn)行的，其獲得核能的途徑是核裂變，故C錯(cuò)誤，符

合題意；

D.能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程是具有方向性的，因此我們需要節(jié)約使用各類能源，故D正確，不

符合題意。

4.B

A.電能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能也可以轉(zhuǎn)化為電能，只能說(shuō)明能量之間的相互轉(zhuǎn)化，

不能說(shuō)能量轉(zhuǎn)化具有方向性，故A不符合題意；

B.熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，但卻不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物

2024年

體，說(shuō)明能量轉(zhuǎn)移具有方向性，故B符合題意；

C.動(dòng)能可以和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，說(shuō)明能量之間的相互轉(zhuǎn)化，不能說(shuō)能量轉(zhuǎn)化具有方向性，

故C不符合題意；

D.電能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以部分地轉(zhuǎn)化為電能，能說(shuō)明能量之間的相互轉(zhuǎn)化，不

能說(shuō)能量轉(zhuǎn)化具有方向性，故D不符合題意。

5.D

A.能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉(zhuǎn)化，故A錯(cuò)誤；

B.能量守恒定律既適用能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，又適用于能量的轉(zhuǎn)移過(guò)程，故B錯(cuò)誤；

C.“摩擦生熱”是將機(jī)械轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程，所以它也是符合能量守恒定律的，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)能量守恒定律可知，能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)

化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其它物體，而能量的總量保持不變，所以不能制成

永動(dòng)機(jī)，故D正確。

6.A

無(wú)人機(jī)在勻速下降的過(guò)程中，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢(shì)能減小，速度不變，動(dòng)能不變，

所以它的機(jī)械能減小，機(jī)械能不守恒，但是能量的總量不變，整個(gè)過(guò)程中能量是守恒的，故

A正確，BCD錯(cuò)誤。

7.D

當(dāng)返回艙進(jìn)入大氣層時(shí)，由于和空氣發(fā)生劇烈摩擦，機(jī)械能減小，內(nèi)能增大，機(jī)械能轉(zhuǎn)化

為內(nèi)能，總的能量守恒，故ABC錯(cuò)誤，D正確。

8.B

ABC.由于裝置運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中需要克服摩擦做功，裝置所具有的機(jī)械能會(huì)不斷減小，如果沒(méi)

有能量補(bǔ)充，裝置最終會(huì)停下來(lái)，故AC錯(cuò)誤，B正確；

D.裝置中小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能不斷地發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，故D錯(cuò)誤。

9.C

A.太陽(yáng)是一個(gè)巨大的核能火爐，每時(shí)每刻都在發(fā)生聚變反應(yīng)，向周圍釋放出驚人的核能，

故A正確，不符合題意；

B.我們開(kāi)采化石能源獲取能量，實(shí)際上就是在開(kāi)采上億年前地球所接收的太陽(yáng)能，故B正

確，不符合題意；

C.目前太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能的效率較低，故C錯(cuò)誤，符合題意；

D.太陽(yáng)能電池，消耗太陽(yáng)能，產(chǎn)生電能，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，故D正確，不符合題意。

2024年

10.A

A.電熱油汀內(nèi)部充入的是比熱容小的導(dǎo)熱油，吸收等量的熱量，導(dǎo)熱油溫度升高的多，

向外散發(fā)的熱量多，加熱空間環(huán)境的效果好，故A正確；

B.熱量是過(guò)程量，不能“含有”，故B錯(cuò)誤；

C.電熱油汀是通過(guò)熱傳遞增加空間環(huán)境的內(nèi)能，故C錯(cuò)誤；

D.機(jī)械效率不可能達(dá)到或者超過(guò)100%,工作時(shí)，電熱油汀放出的熱量不可能大于消耗的

電能，故D錯(cuò)誤。

11.杠桿內(nèi)符合

[1]“飲水鳥(niǎo)”可以繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此其相當(dāng)于一個(gè)杠桿。

⑵由題意可知，當(dāng)給鳥(niǎo)的嘴滴上水后，水分蒸發(fā)吸熱，使上球乙醛蒸汽溫度下降，氣壓減

小，小于下球乙醛飽和蒸汽的氣壓，使下球的乙醛被壓到上球，于是整個(gè)鳥(niǎo)的重心上移，形

成如圖乙的狀態(tài)，所以飲水鳥(niǎo)工作時(shí)可以把空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

[3]“飲水鳥(niǎo)”被稱為第二類永動(dòng)機(jī)，在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中符合能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，即能的總

量保持不變。

12.A大于守恒

口]離手后的籃球在空中依次從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)，在A點(diǎn)時(shí)速度最大，則在A點(diǎn)動(dòng)能最大。

⑵[3]根據(jù)籃球在等高點(diǎn)2和。的能量柱狀圖可知，籃球在B點(diǎn)和D點(diǎn)重力勢(shì)能相等，在D

點(diǎn)的動(dòng)能小于在C點(diǎn)的動(dòng)能，動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能，則籃球在2點(diǎn)的機(jī)械能大于在。

點(diǎn)的機(jī)械能。根據(jù)能量守恒定律可知，整個(gè)過(guò)程能量的總量守恒。

13.不可行違背了能量守恒定律

[1]⑵題中設(shè)想的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程是這樣的：電能-機(jī)械能-電能一機(jī)械能，根據(jù)能量既不會(huì)

憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別

的物體，所以上述能量轉(zhuǎn)化中均應(yīng)是守恒的，在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，由于有能量的散失，所以水

的機(jī)械能不可能完全轉(zhuǎn)化為電能，電能也不可能完全轉(zhuǎn)化為水的機(jī)械能,所以不能循環(huán)下去。

14.內(nèi)機(jī)械能不能夠遵守

⑴⑵⑶⑷任何能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都不能違背能量守恒定律，都要遵循能量守恒定律，銅

片1插在90℃熱水中，銅片2放在空氣中，半分鐘左右風(fēng)扇發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，這里熱水的內(nèi)能減

小，風(fēng)扇的動(dòng)能增大，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)闊崴膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為風(fēng)扇機(jī)械能導(dǎo)致的；能量轉(zhuǎn)化過(guò)程

中避免不了能量的損失，故水的內(nèi)能無(wú)法完全轉(zhuǎn)化為風(fēng)扇的機(jī)械能。

15.不能機(jī)械內(nèi)

2024年

⑴⑵[3]他設(shè)想的機(jī)械裝置不可能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槌樗畽C(jī)在此過(guò)程中，存在摩擦，有部分機(jī)械能

會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即機(jī)械能會(huì)逐漸減少，所以機(jī)械能總量不守恒，他設(shè)想的機(jī)械裝置不能實(shí)現(xiàn)。

16.內(nèi)能方向性

口]汽油燃燒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)放出熱量，所以汽油機(jī)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械。

⑵由于燃料燃燒放出熱量，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，但燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能不能再轉(zhuǎn)化為燃

料的化學(xué)能，所以能量的轉(zhuǎn)化具有方向性。

17.化學(xué)內(nèi)4.2x106J82%

解：(1)燃料燃燒時(shí)，將燃料自身化學(xué)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。

(2)根據(jù)密度公式，水的質(zhì)量為

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

水吸收的熱量為

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

(3)消耗天然氣的體積為

嗯=喔=2366.05m3-2365.89m3=0.16m3

天然氣完全燃燒放出的熱量為

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

該熱水器的熱效率為