物理九年级全册第3节 能量的转化和守恒习题

14.3 能量的转化和守恒

1．（2022·广东惠州·九年级期末）苹果从高处落下，它减少的重力势能等于增加的动能（不计空气阻力），这一过程所遵循的物理规律是（　　）

A．焦耳定律

B．欧姆定律

C．能量守恒定律

D．牛顿第一定律

2．（2022·广东·平远县平远中学九年级期末）下列关于能量转化和转移的实例中，分析正确的是（　　）

A．燃料燃烧时发热，化学能转化为内能

B．水轮机带动发电机发电，电能转化为机械能

C．植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为内能

D．在热传递中，热量总是从内能多的物体传到内能少的物体

3．（2022·广东广州·九年级期末）下列说法正确的是（　　）

A．根据能量守恒定律，人们可制造出永动机

B．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化

C．能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力的情况

D．火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用

4．（2022·广东肇庆·九年级期末）如图所示，用酒精灯加热试管里的水，产生的水蒸气将试管塞冲向空中。在这个过程中，能量转化的顺序为（　　）

A．内能——机械能——化学能 B．化学能——内能——机械能

C．机械能——内能——化学能 D．内能——化学能——机械能

5．（2022·广东广州·九年级期末）芬兰奥卢大学的研究团队研发出一种新型钙钛矿材料。该材料可在光照、温度和所受压力变化的情况下产生电能，有着非常广阔的应用前景，该材料不能直接实现的能量转化是（　　）

A．化学能→电能 B．内能→电能

C．机械能→电能 D．光能→电能

6．（2022·广东湛江·九年级期末）如图中的小孩从滑梯上滑下，臀部会感觉很烫，说明了_______可以改变物体的内能，小孩的机械能_______（选填“增加”、“不变”或“减少”），在此过程中，能量发生了转化，能量_______（选填“是”、“不是”）守恒的。

7．（2022·广东揭阳·九年级期末）如图所示，用酒精灯给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。

（1）酒精燃烧过程中能量的转化情况是 ______；

（2）酒精灯给水加热是通过 ______方式使水的内能增加；木塞被推出后水蒸气的内能 ______（选填“增大”“减小”或“不变”）；

（3）水蒸气将木塞推出的过程与内燃机 ______冲程的原理相同；在内燃机能量损失中，______带走的能量最多。

8．（2022·广东东莞·九年级期末）用知识解决问题：

（1）小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚；当身体进入水中时，觉得水非常凉，原因是根据公式Q＝cmΔt可知，相同质量的海水和沙子相比，在同样受热时，吸收的热量 _____（选填“相同”或“不相同”），由于水的比热容比沙子 _____（选填“大”或“小”），沙子升高的温度比海水 _____（选填“多”或“少”）。

（2）如图甲所示，小朋友从滑梯上滑下来臀部会感到灼热，这是什么？

答：因为小朋友从滑梯上滑下来时，_____转化为内能，内能 _____（选填“增加”或“减少”），温度升高，所以臀部会感到灼热。

（3）如图乙所示是用相同的热源加热、质量为1.5kg的冰的熔化全过程，根据图像请求出a～b段，它吸收的热量是 _____J[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]。

9．（2022·广东珠海·九年级期末）明朝时我国发明一种叫“火龙出水”的火箭，以黑火药为燃料；点火后，燃料的_____能转化为_____能，再转化为火箭的机械能，使火箭运动；现代火箭采用液态氢做燃料，是因为它的_____大。

10．（2022·广东珠海·九年级期末）小珠想知道家用煤气的热值。于是，她用家用煤气将2.5kg水从20℃加热至100℃，观察到煤气表示数变化了0.105m2，上网查阅知家中煤气灶的效率约为20%，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：

（1）这个过程中水吸收的热量；

（2）请你帮小珠算出煤气的热值。

参考答案：

1．C

【解析】

苹果从高处落下，重力势能转化为动能，它减少的重力势能等于增加的动能（不计空气阻力），机械能的总量保持不变，遵循能量守恒定律。

故选C。

2．A

【解析】

A．燃料燃烧时发生化学变化，即燃料燃烧时将化学能转化为内能，故A正确；

B．水轮机带动发电机发电，水轮转动的机械能转化为了电能，故B错误；

C．植物吸收太阳光进行光合作用，光合作用时发生化学变化，故是光能转化为化学能，故C错误；

D．在热传递中，热量总是从温度高的物体传到温度低的物体，故D错误。

故选A。

3．B

【解析】

A．由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，故可知永动机是不可能制造出来的，故A错误；

B．在满足一定的条件下，各种形式的能量之间可以相互转化，故B正确；

C．能量守恒定律在摩擦力和空气阻力存在的情况下仍然适用，故C错误；

D．火箭升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，使得火箭的重力势能和内能均增大，能量守恒定律同样适用，故D错误。

故选B。

4．B

【解析】

用酒精灯加热水的过程中，酒精的化学能转化为试管和水的内能；当水沸腾时产生大量的水蒸气，试管内的气体压强增大，大于外界大气压，就会将塞子冲出，此过程中试管内水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，转化为塞子的机械能，所以，这个过程中能量转化的顺序是：化学能→内能→机械能，故B正确。

故选B。

5．A

【解析】

A．由题意可知，该材料不是在发生化学变化时产生电能，故不能直接实现从化学能向电能的转化，故A符合题意；

B．根据题意，该材料可以在温度变化的情况下产生电能，故可以将内能转化为电能，故B不符合题意；

C．根据题意，该材料可以在压力变化的情况下产生电能，故可以将机械能转化为电能，故C不符合题意；

D．根据题意，该材料可以在光照的情况下产生电能，故可以将光能转化为电能，故D不符合题意。

故选A。

本题考查有关能量的转化，正确理解题意中“该材料可在光照、温度变化、压力变化的情况下产生电能”是本题解答的突破口。

6．     做功     减小     是

【解析】

[1][2]小孩从滑梯上滑下时，摩擦力对小孩做功把机械能转化为内能，所以机械能减小，此过程是通过做功来改变内能的。

[3]小孩从滑梯上滑下的过程中机械能转化为内能，能量发生了转化，根据能量守恒定律，能量的总量保持不变。

7．     化学能转化为内能     热传递     减小     做功     废气

【解析】

（1）[1]酒精灯燃烧过程将化学能转化为内能。

（2）[2]用酒精灯加热水的过程中，水从酒精灯火焰吸收热量，是通过热传递的方式使水的内能增加的。

[3]软木塞冲出试管口时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，则水蒸气内能变小。

（3）[4][5]木塞被推出时，水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，与内燃机做功冲程的原理相同；热机的各种损失中，废气的温度较高，废气带走的能量最多。

8．     相同     大     多     机械能     增加    

【解析】

（1）[1]在同样受热时，海水和沙子吸收的太阳光的热量相同。

[2][3]水的比热容比沙子大，由Q＝cmΔt可知，相同质量的海水和沙子，吸收相同热量后，沙子升高的温度比海水多。

（2）[4][5]小朋友从滑梯上滑下来时，克服摩擦力做功，产生热量，将机械能转化为内能，内能增大，温度升高，所以臀部会感到灼热。

（3）[6]冰熔化为水，质量不发生改变，仍为1.5kg，由图得，第7min冰熔化结束，水从第7min加热到第9min，温度从0℃上升到6℃，两分钟内，水吸收的热量为

由图得，熔化从3min开始熔化，7min熔化结束，熔化过程经历了4min，实验过程采用相同的热源加热，因此冰熔化过程吸收的热量为

9．     化学     内     热值

【解析】

[1][2]火箭以黑火药为燃料，点火后，燃料燃烧，化学能转化为内能，内能对外做功，内能转化为机械能。

[3]现代火箭采用液态氢做燃料，是因为它的热值大，燃烧相同质量的燃料，它放出的热量较多。

10．（1）8.4×105J；（2）4×107J/m3

【解析】

解：（1）这个过程中水吸收的热量

（2）由知道，煤气完全燃烧放出的热量

由知道，煤气的热值

答：（1）这个过程中水吸收的热量8.4×105J；

（2）煤气的热值是4×107J/m3。