鲁教版 (五四制)九年级下册第六节 能量的转化和守恒习题

19.6能量的转化和守恒同步练习题2021-2022学年鲁科版九年级物理

一、单选题

1. 下列有关能量转化的表述中，正确的是

A. 汽油机做功冲程中，机械能转化为内能
B. 空中悬停的直升机的机械能不断增大
C. 匀速上升的电梯中的人，他的机械能不变
D. 电饭锅工作时电能转化为内能

2. 如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是

A. 图中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B. 气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小
C. 从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图所示的原理相似
D. 汽油机一个工作循环的正确顺序是

3. 如图所示，瓶内有一些水，用带孔的橡皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气一会儿后，瓶塞跳起，在瓶塞跳起的过程中，下列关于瓶内气体说法正确的是

A. 气体对瓶塞做功，气体的内能减少
B. 瓶塞对气体做功，气体的内能减少
C. 气体对瓶塞做功，气体的内能增加
D. 瓶塞对气体做功，气体的内能增加
 

4. 高压锅工作时，与外界相通的放气孔被安全阀封闭，水蒸气留在锅内，使得水上方的气体压强增大，所以水到了仍不沸腾，温度继续升高，压强也继续增大，一般家用高压锅内部的温度可达。当安全阀出现故障时，易熔片可以“替代”安全阀起保险作用，如图所示。下列说法中错误的是     

A. 水的沸点随上方气压的增大而增大
B. 高压锅正常工作时，水的沸点高于
C. 易熔片是由熔点低于的材料制成的
D. 水蒸气将安全阀顶起时是内能转化为机械能的过程

5. 如图所示，年月日时分左右，“天宫一号”目标飞行器进入大气层，绝大部分器件在进入大气层过程中烧蚀销毁，剩余部分落入南太平洋中部区域．“天宫一号”目标飞行器在这个过程中，下列说法正确的是

A. 动能和重力势能都增加
B. 机械能保持不变
C. 内能是通过做功的方式改变的
D. 减少的重力势能全部转化成内能
 

6. 如图所示，是“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“脚踩”蓄电池，“腰”挎照明灯。白天有风的时候，小风扇和光电池板同时工作，给蓄电池充电，晚上有风的时候，小风扇还能继续给蓄电池充电。晚上蓄电池放电，照明灯亮。下列解释合理的是

A. 小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
B. 照明灯是将光能转化电能
C. 光电池板是将光能转化为电能
D. 蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能

7. 如图所示，哈尔滨公共自行车绿色标志由人、自行车和道路三个元素组成，寓意绿色出行。以下说法正确的是

A. 路面受到人的压力
B. 自行车所受重力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
C. 人蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D. 人和自行车都受到路面的摩擦力
 

8. 某家用电热水壶有加热和保温两挡，内部电路简化示意图如图甲所示，其中是单刀双掷开关，和均为阻值不变的电热丝。使用该电热水壶在额定电压下工作，其消耗的电功率随时间变化的图像如图乙所示，已知水的比热容为，则下列说法中正确的是

A. 开关打到时电热水壶处于保温状态
B. 的阻值为
C. 整个工作过程中消耗电能为
D. 加热过程使的水温度升高了，则加热效率为

9. 前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力该技术成本很高，目前仍处在试验阶段，但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是

A. 氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B. 水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量
C. 对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹
D. 该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源

10. 用如图所示的静电除尘纸包在拖把头上扫地时，除尘纸与地板摩擦就可以轻松地将灰尘和头发一扫而光。关于其除尘原理，下列说法正确的是

A. 除尘纸与地板摩擦创造了电荷
B. 除尘纸与地板摩擦后带上了同种电荷
C. 除尘纸吸附灰尘和头发是因为同种电荷相互吸引
D. 除尘纸与地板摩擦时将机械能转化为电能
 

二、填空题

11. 如图是一款新款电动自行车。将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。这个车钥匙其实就是一个______ ，电动车前面的大灯和车尾灯之间是______ 选填“串”或“并”联连接的。其工作时将电能主要转化为______ 能。

12. 如图所示是道路维修时常用的路面钻机俗称“啄木鸟”，该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面。气体推动活塞时是将______能转化为______能；“啄木鸟”中用到了柴油机，若其机械效率是，则完全燃烧柴油对外做的有用功是______柴油的热值是。
13. 在我国西藏高原，有一个羊八井地热区，地热电厂担负着拉萨市一部分电力供应。工作流程如图所示，经过地下井汽轮机发电机，其能量转化过程是：将内能转化为_____能再转化为_____能。

三、实验探究题

14. 如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。
    在这个过程中，燃料的______能转化为______能，传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去时，水蒸气的______能转化为塞子的______能。
    在液体沸腾过程中，水的内能______选填“增加”“减少”或“不少”，水的温度______选填“升高”“降低”或“不变”
    这个实验基本反映出了热机的工作原理即可以利用能对外做功，它与汽油机的______冲程的原理相同。
15. 如图所示，甲是用绳和木棍体验“滑轮组”威力的装置；乙是正在旋转着升降的滚摆；丙是一个能自动回转的“魔罐”
    
    图甲证明了______；
    图乙说明了______；
    图丙在魔罐滚回来的过程中能量转化的情况是______。
    

答案和解析

1.【答案】
 

【解析】解：
A、汽油机在做功冲程中，内能转化为机械能，故A错误；
B、空中悬停的直升机，机身质量不变、燃料质量减小，速度不变、高度不变，所以动能和重力势能都减小，即机械能减小，故B错误；
C、匀速上升的电梯中的人，他的质量不变，速度不变，所以动能不变；高度增加，所以重力势能增加，则他的机械能增加，故C错误；
D、电饭锅工作时，消耗电能，得到内能，所以将电能转化为内能，故D正确。
故选：。
机械能包括动能和势能。其中动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度；
判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。
本题通过四个实例考查了机械能的影响因素及能量的转化，在分析能量转化问题时，我们要注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少了，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
 

2.【答案】
 

【解析】解：是吸气冲程、是压缩冲程、是做功冲程、是排气冲程，蒸汽弹射装置是内能转化为机械能，与图做功冲程相似；
、图中，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化为机械能，燃气的内能减小，故AB正确；
C、蒸汽弹射装置工作时内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相似，而图中汽油机的进气门打开，排气门关闭，活塞向下移动，是汽油机的吸气冲程，与蒸汽弹射装置工作时的原理不同，故C错误；
D、四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，所以汽油机一个工作循环的正确顺序是，故D正确。
故选：。
四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，在压缩冲程中的能量转化是机械能为内能；
做功冲程中，气缸内的燃气对外界做功，燃气的内能减小，温度降低。
此题主要考查了汽油机四个冲程中的能量转化情况，知道压缩冲程与做功冲程发生了能量的转化情况正好相反。
 

3.【答案】
 

【解析】

【分析】
用力打气，对瓶内气体做功，瓶内气体内能增加、温度升高、压强增大；继续打气，当瓶内气体压强大于大气压强，瓶塞跳起，水蒸气对塞子做功，内能减少、温度降低，瓶内的水蒸气液化形成小液滴，出现水雾。
本题考查了做功改变物体内能。对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小；物体对外做功，物体的内能减小、温度降低。
【解答】
向瓶内打气，瓶塞跳起时，在瓶塞跳起的过程中，瓶内气体对瓶塞做功，气体一部分内能转化为瓶塞的机械能；故A正确，BCD错误。
故选：。  

4.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题以高压锅考查了沸点与气压的关系、能量的转移与转化，综合性较强，难度一般。
气压越高，沸点越高；
当水蒸气对外做功时，是将内能转化为机械能。
【解答】
A.水的沸点随气压的增大而增大，故A正确，不符合题意；
B.高压锅正常工作时，高压锅内的液体汽化为水蒸气，随着水蒸气的增多，高压锅内的气压增大，液体的沸点升高，高于，故B正确，不符合题意；
C.易熔片的熔点由高于的材料制成的，如果低于，而高压锅内中水的沸点高于，则易熔片就会熔化，故C错误，符合题意；
D.水蒸气将安全阀顶起时是水蒸气对外做功，将内能转化为机械能的过程，故D正确，不符合题意。  

5.【答案】
 

【解析】解：

由题意可知，目标飞行器在坠落过程中，与大气层发生剧烈摩擦，其内能通过做功发生改变，故C对．
目标飞行器坠落过程中，减少的重力势能转化为动能和内能，其机械能总量变小，故ABD错．

6.【答案】
 

【解析】

【解答】
这种新能源的路灯，“肩扛”太阳能电池板也可以把太阳能转化为电能；“头顶”的小风扇可以把机械能转化为电能，这样只要有风，这种路灯也可以发电，填补了一点阴天和晚上不能发电的空白，有利于路灯晚上照明使用；蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能；同时照明灯消耗电能而发光，即是将电能转化为光能，所以明确“风光互补”景观节能灯的各部分功能后，即可得知选项正确。
故选：。
【分析】
自然界中的风能和太阳能是能量巨大的资源，现在科学家都在设计装置利用它们的能量；
风扇式发电机可以通过风吹动扇片转动，把机械能转化为电能；
太阳能电池可以把太阳能转化为电能。
风能和太阳能都是清洁能源，且能量取之不尽用之不竭，能够巧妙的设计利用是关键。  

7.【答案】
 

【解析】解：、人和路面没有接触，所以人对路面没有压力。故A不正确；
B、自行车和人受到的重力之和与地面对自行车的支持力是一对平衡力。故B不正确；
C、自行车运动员奋力蹬车时，消耗人的化学能转化成为人和车的动能。故C正确；
D、人和路面没有接触，所以路面对人没有摩擦力。故D不正确。
故选：。
垂直压在物体表面上的力叫压力；
一对平衡力必须同时符合四个条件，即大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上；
知道人体内的能量主要以化学能的形式存储着，再结合运动的特点可判断能量的转化；
相互接触的两个物体，发生相对运动或有相对运动的趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动的摩擦力。
此题考查了压力和摩擦力产生的条件、二力平衡条件的应用及能量的转化，包含的知识点较多，正确理解概念是解答的关键。
 

8.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查了电功率公式和吸热公式、效率公式、电功公式的应用，分清电热水壶处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
分析电路图，当开关打到时，只有电阻接入电路，此时电路总电阻最小，由可知电路总功率最大，电热水壶处于加热状态；
由图乙可知，当开关打到时，电阻、串联接入电路，此时电路总电阻最大，由可知，电路总功率最小，电热水壶处于保温状态；
由图乙所示图像可知，加热功率、保温功率，利用求大小、的大小，进而求电阻的阻值；
由图乙可知，整个工作过程中，加热时间、保温时间，利用求加热、保温过程消耗的电能，进而求整个工作过程中消耗电能；
知道了电热水壶在加热过程中消耗的电能，利用求水吸收的热量，加热效率等于水吸收的热量与加热过程消耗的电能之比。

【解答】
A、由图甲可知，当开关打到时，只有电阻接入电路，此时电路总电阻最小，由可知，电路总功率最大，电热水壶处于加热状态，故A错误；
B、由图乙可知，当开关打到时，电阻、串联接入电路，此时电路总电阻最大，由可知，电路总功率最小，电热水壶处于保温状态；
由图乙所示图像可知，加热功率，保温功率：，
由可知，，
，
电阻的阻值：
，故B错误；
C、由图乙可知，整个工作过程中，加热时间，
加热过程消耗的电能：
，
保温时间，
保温过程消耗的电能：
，
整个工作过程中消耗电能：
，故C正确；
D、电热水壶在加热过程中消耗的电能：
，
水吸收的热量
，
加热效率：
，故D错误。
故选：。

9.【答案】
 

【解析】

【分析】
燃料中的化学能可通过技术手段最终再转化为电能；
根据能量守恒可做出判断；
从科学角度来认识生活中的热点事件，据此判断；
水也是一种能源。但在这里的能源并不能说是水提供的。
本题考查了氢燃料电池的原理，能量守恒定律的理解，以及对水能的认识等，注意概念说法的严密性。
【解答】
解：、氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故A正确，不符合题意；
B、根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故B正确，不符合题意；
C、由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹，故C正确，不符合题意；
D、该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故D错误，符合题意。
故选D。  

10.【答案】
 

【解析】解：、摩擦起电的实质是电子在物体间发生了转移，并没有创造电荷，故A错误；
B、静电除尘纸和地面摩擦时，一个物体失去电子，另一个物体得到电子，所以它们带有异种电荷，故B错误；
C、静电除尘纸吸附灰尘和头发，利用了带电体可以吸引轻小物体的性质，故C错误；
D、静电除尘纸和地面摩擦时，消耗了机械能，产生静电，所以本质是将机械能转化为电能，故D正确。
故选：。
摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体；
带电体具有吸引轻小物体的性质；
从能量转化的角度看，摩擦起电的本质是将机械能转化为电能。
此题考查了带电体的性质，从两个角度考查了摩擦起电的实质，正确理解概念是解答的基础。
 

11.【答案】开关  并  光
 

【解析】解：电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，所以这车钥匙其实就是一个开关；
电动车前面的大灯和车尾灯工作时互不影响，是并联的。
当大灯和车尾灯工作时，消耗电能，主要获得光能，因此它是将电能主要转化为光能。
故答案为：开关；并；光。
当开关串联在电路中，能起到控制电路中电流通断的作用；并联的用电器之间互不影响。
判断能量转化时，要看消耗了什么能量，得到什么能量，消耗的能量转化为得到的能量；从能量转化的角度分析，电流做功的过程是将电能转化为其它形式能量的过程。
本题考查了电路的构成、电路的连接方式、能量的转化，明确串并联电路的特点是解题的关键。
 

12.【答案】气体的内  活塞的机械 
 

【解析】解：气体推动活塞，气体对活塞做功，气体的内能转化为活塞的机械能；
完全燃烧柴油产生的热量；

柴油对外做的有用功：。
故答案为：气体的内；活塞的机械；。
要解答本题需掌握：做功可以改变物体的内能，以及能量之间的转化；
完全燃烧燃料产生的能量可以利用公式进行计算，根据求出有用功。
本题主要考查学生对改变物体内能的方法以及能量的转化，会利用压强公式和热量公式进行分析或计算问题。
 

13.【答案】机械；电
 

【解析】

【分析】
本题考查地热发电机的能量转化，从而了解新能源的开发和利用。
地热发电站的工作过程是将大地的内能经过汽轮机、发电机转化成我们普遍使用的电能。
【解答】
地热发电站发电时，先利用地下井获得地热，将水加热成水蒸气，水蒸气膨胀推动活塞，使汽轮机转动工作，将水蒸气的内能转化为机械能，汽轮机带动发电机工作，将机械能转化为电能；所以整个过程能量的转化是：内能机械能一电能。
故答案为：机械；电。  

14.【答案】化学  内  内  机械  增加  不变  做功
 

【解析】

【分析】
当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小，内燃机的做功冲程就是利用这种原理；
物体吸热，内能变大，水沸腾时温度保持不变；
汽油机的做功冲程中内能转化为机械能。
此题结合木塞冲出的实验考查了能量转化关系，知道做功可以改变物体的内能。
【解答】
在实验过程中，酒精燃烧产生的化学能会转化为试管内水和水蒸气的内能，当内能增大到一定程度时，水蒸气的内能会转化为塞子的机械能，把塞子冲出去；
在液体沸腾过程中，水会吸收热量，内能变大，但水的温度不变；
实验中能量的转化是内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相同。
故答案为：化学；内；内；机械；增加；不变；做功。  

15.【答案】使用滑轮组可以省力  动能和重力势能可以相互转化  弹性势能转化为动能
 

【解析】解：
由图甲可知，绳子和木棍组合在一起，起到滑轮组的作用，在绳端用较小的力就可以使作用有较大力的两根木棍靠拢，说明使用滑轮组可以省力。
由图乙可知，在滚摆上升过程中，滚摆的速度减小，高度增加，滚摆的动能转化为重力势能；滚摆下降时，高度减小，速度增大，滚摆的重力势能转化为动能；所以，图乙说明了动能和重力势能可以相互转化。
魔罐在开始滚动时，具有较大的动能，在滚动过程中，罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能，当动能为时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中，橡皮筋的弹性势能减小，罐子的动能增大，则弹性势能转化为动能。
故答案为：
使用滑轮组可以省力；动能和重力势能可以相互转化；弹性势能转化为动能。
绳子和木棍组合在一起，相当于滑轮组，分析图示情景得出结论。
通过重力做功或克服重力做功，物体的重力势能与动能可以相互转化。
判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的。
本题中考查的知识点较多，都是与力学有关的重要小实验，要求我们在日常的学习和生活中要多观察和积累，并能将知识与实验现象相结合。