初中物理人教版九年级全册第3节 能量的转化和守恒同步练习题

这是一份初中物理人教版九年级全册第3节 能量的转化和守恒同步练习题，共25页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题，简答题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．2023年9月10日，长征六号运载火箭在太原卫星发射中心点火起飞，随后顺利将遥感四十号卫星准确送入预定轨道。“一箭三星”发射任务取得圆满成功，下列说法正确的是（ ）
A．火箭点火加速升空时，将燃料的内能转化为火箭的机械能
B．燃料在燃烧的过程中，其热值逐渐变小
C．火箭的发动机的效率能达到100%
D．火箭飞入太空后，太空温度很低，其内能为零
2．体育课上，小明用力斜向下将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，反弹后运动到的最高点比掷出篮球的位置更高，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．篮球刚刚脱离手时，它的动能最大
B．篮球达到最高点时，动能为0
C．篮球从脱离手到它碰到地面的过程中，它的重力势能转化为动能
D．篮球从地面反弹到最高点的过程中，它的重力势能逐渐减小
3．如图，是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。下列判断中错误的是（ ）
A．汽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．汽缸内的蒸汽推动活塞时，蒸汽的内能减小
C．蒸汽弹射装置工作时与热机的做功冲程原理相似
D．舰载机水平加速过程中蒸汽的内能将全部轨化为舰载机的机械能
4．在科幻大片《流浪地球》中有这样一个场景：主人公为帮助地球脱离木星的吸引，点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星。以下与推离过程中能量转化方式相同的是（ ）
A．B．C．D．
5．北京时间2022年11月29日晚，我国申报的“中国传统制茶技艺及其相关习俗”通过评审，列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录，世界遗产再添“中国元素”，国人振奋。如图，一杯绿茶端到客人面前，茶香四溢，下列说法正确的是（ ）
A．热的茶水含有的热量多
B．茶水冷却过程中，茶水的内能不断增加
C．泡茶的水温度越高，分子热运动越剧烈
D．烧水时水蒸气将壶盖顶起是机械能转化为内能
6．如图所示，从能量的转化和转移角度可用下面三句话来概括：①小男孩儿克服摩擦做功，动能转化为内能；②小男孩儿从滑梯上滑下时，重力势能转化为动能；③小男孩儿的臀部吸热，内能增加，温度升高．以上三句话从能量转化和转移先后排列顺序正确的是（ ）
A．①②③B．②③①C．②①③D．③②①
7．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
8．下列选项中装置与其能量流向情况合理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
9．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（ ）
A．小球弹起的高度越来越小，说明小球在此过程中能量不守恒
B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能
D．此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成立的
10．如图所示，是设想中的“永动机”，它通过高处的水从A口流出时，水流冲击叶片转动，叶片的转动带动B处的砂轮转动，打磨刀片，同时带动C处的抽水器工作，将低处的水抽到高处从D口流出，从而循环工作。该“永动机”工作过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水流冲击叶片转动，把机械能转化为内能
B．砂轮打磨刀片时，刀片和砂轮的温度都升高，说明“永动机”工作时制造了能量
C．相同时间内，A，D两口流出水的质量相等
D．这款“永动机”违背了能量守恒定律
11．为实现国家“碳达峰”“碳中和”的目标，我国某汽车集团研发了一款新型汽车。与另一款汽车相比，在同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图所示，这是汽车发动机某一冲程的示意图，下列说法错误的是（ ）
A．该冲程为压缩冲程，机械能转化为内能
B．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧更完全
C．新型汽车在行驶时，能量转移或转化过程中，能量的总量不变
D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
12．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
二、填空题
13．小红把图钉按在铅笔的一端，手握铅笔让图钉冒在课桌上来回摩擦几下后，发现图钉冒变烫了，这是用 的方法改变了物体的内能．把瓶装水放在冰箱里，一会儿变凉了，这是用 的方法改变了物体的内能．小红的体温一般要保持在37℃左右．食物也可以说是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供维持人体体温所需的能量是食物的 能转变为人体的内能。
14．2022年12月，我国自主研制的大型客机C919正式交付使用，飞机飞行时发动机把 （选填“内能”或“风能”）转化为机械能，机翼做成上凸下平的形状，是利用了流体流速越大压强越 （选填“大”或“小”）的原理。
15．2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功．火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为 能，散失的能量越少，发动机效率越 （选填“高”或“低”）．这与热机的 冲程相似．
16．如图所示的实验装置，当塞子从试管口喷出时，水蒸气的内能转化成塞子的 能．这个能量转化过程与汽油机工作时 冲程的能量转化过程一样．
17． 压缩空气储能的工作原理是压缩机利用多余的电能把空气压缩到密闭容器中，该过程是通过 的方式将能量转化为空气的内能并储存的。需要时，使压缩空气膨胀推动机器转动，又将内能转化成 能，这过程中的能量转化与四冲程汽油机的 冲程中能量转化相同。
18．2 023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，搭载载人飞船的火箭在加速升空的过程中，机械能 ，能量 （两空都填“守恒”或“不守恒”）。
19．冬天人们喜欢捧着一杯热水取暖，此过程能量发生了 （选填“转化”或“转移”）。 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。
20．2023年10月26日，搭载“神舟十七号”载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，长征二号F遥十七运载火箭以氢做燃料是因为氢的 大；火箭升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的 能，能量转化过程中总量是不变的，这就是 。
21．如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车．当电动平衡车刹车时， 转化为内能，内能最终散失到空气中，此过程中所有的能量总和 (选填“变大”“变小”或“不变”)．散失到空气中的内能无法再直接利用了，这是因为能量的转化和转移具有 性．
三、实验探究题
22．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同，液体a、b的温度在实验过程中一直没有达到沸点，不计热损失；
（1）为了验证“燃料完全燃烧时放出的热量是否与燃料的种类有关”，应选择 两图进行实验；燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 （选填“温度计示数变化”或“加热时间”）来反映的；
（2）比较不同物质吸热升温的特点，应选择 两图进行实验.若加热过程中无热量损失，a、b两种液体温度随时间变化图像如图丁，则a、b两种液体的比热容之比ca∶cb 。
23． 如图所示实验和设想。
（1）图甲中，两个底面平整、干净的铅柱压紧后，下面可吊起一个重物，说明铅柱的分子间存在 力；除这种力外，分子间还存在 力；
（2）图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速下压活塞后，玻璃筒内的空气温度 ，硝化棉的内能 （选填“增加”或“减少”）；
（3）图丙是一种设想中的永动机。从能量守恒的角度可知它 （选填“能”或“不能”）一直工作下去，因为能量 （选填“会”或“不会”）凭空产生。
四、计算题
24．一辆汽车在一段平直公路上匀速行驶，能量流向图如图，消耗燃油1.5×10-3m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3，汽油的热值为q=4×107J/kg，求：
（1）在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量？
（2）该汽车的热机效率？
（3）汽车输出的有用功？
（4）若利用燃油完全燃烧所产生的热量烧水，可将质量为20kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？
五、简答题
25．小明同学将普通的小灯泡与LED灯接在电路中，测量得知二者电功率相等。但小明观察发现小灯泡发光较暗，LED灯较亮；再用手摸一下，小灯泡较热，LED灯几乎不怎么热。请用能量转化的知识解释：实际功率相同的小灯泡与LED灯，为什么小灯泡比LED灯暗？
六、综合题
26．运用知识解决问题：
（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，觉得水比较凉，这是因为：水的比热容 ，海水和沙子相比，在同样受热时，沙子的温度变化比海水 。
（2）下列现象中，属于机械能转化为内能的是 ____（填字母）。
A．航天飞行器穿越大气层时表面发热
B．冬天用热水袋取暖
C．放爆竹时，爆竹腾空而起
D．电灯发出光和热
（3）火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的 小且 大。
（4）“嫦娥一号”卫星绕月飞行时在遭遇月食期间没有太阳光照射，卫星表面的温度会急剧下降， 减小，这是通过 的方式改变物体的内能。
2023-2024年人教版物理九年级下学期
课时练习：能量的转化和守恒（答案版）
一、选择题
1．2023年9月10日，长征六号运载火箭在太原卫星发射中心点火起飞，随后顺利将遥感四十号卫星准确送入预定轨道。“一箭三星”发射任务取得圆满成功，下列说法正确的是（ ）
A．火箭点火加速升空时，将燃料的内能转化为火箭的机械能
B．燃料在燃烧的过程中，其热值逐渐变小
C．火箭的发动机的效率能达到100%
D．火箭飞入太空后，太空温度很低，其内能为零
【答案】A
2．体育课上，小明用力斜向下将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，反弹后运动到的最高点比掷出篮球的位置更高，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．篮球刚刚脱离手时，它的动能最大
B．篮球达到最高点时，动能为0
C．篮球从脱离手到它碰到地面的过程中，它的重力势能转化为动能
D．篮球从地面反弹到最高点的过程中，它的重力势能逐渐减小
【答案】C
3．如图，是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。下列判断中错误的是（ ）
A．汽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．汽缸内的蒸汽推动活塞时，蒸汽的内能减小
C．蒸汽弹射装置工作时与热机的做功冲程原理相似
D．舰载机水平加速过程中蒸汽的内能将全部轨化为舰载机的机械能
【答案】D
4．在科幻大片《流浪地球》中有这样一个场景：主人公为帮助地球脱离木星的吸引，点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星。以下与推离过程中能量转化方式相同的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
5．北京时间2022年11月29日晚，我国申报的“中国传统制茶技艺及其相关习俗”通过评审，列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录，世界遗产再添“中国元素”，国人振奋。如图，一杯绿茶端到客人面前，茶香四溢，下列说法正确的是（ ）
A．热的茶水含有的热量多
B．茶水冷却过程中，茶水的内能不断增加
C．泡茶的水温度越高，分子热运动越剧烈
D．烧水时水蒸气将壶盖顶起是机械能转化为内能
【答案】C
6．如图所示，从能量的转化和转移角度可用下面三句话来概括：①小男孩儿克服摩擦做功，动能转化为内能；②小男孩儿从滑梯上滑下时，重力势能转化为动能；③小男孩儿的臀部吸热，内能增加，温度升高．以上三句话从能量转化和转移先后排列顺序正确的是（ ）
A．①②③B．②③①C．②①③D．③②①
【答案】C
7．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
【答案】D
8．下列选项中装置与其能量流向情况合理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
9．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（ ）
A．小球弹起的高度越来越小，说明小球在此过程中能量不守恒
B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能
D．此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成立的
【答案】C
10．如图所示，是设想中的“永动机”，它通过高处的水从A口流出时，水流冲击叶片转动，叶片的转动带动B处的砂轮转动，打磨刀片，同时带动C处的抽水器工作，将低处的水抽到高处从D口流出，从而循环工作。该“永动机”工作过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水流冲击叶片转动，把机械能转化为内能
B．砂轮打磨刀片时，刀片和砂轮的温度都升高，说明“永动机”工作时制造了能量
C．相同时间内，A，D两口流出水的质量相等
D．这款“永动机”违背了能量守恒定律
【答案】D
11．为实现国家“碳达峰”“碳中和”的目标，我国某汽车集团研发了一款新型汽车。与另一款汽车相比，在同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图所示，这是汽车发动机某一冲程的示意图，下列说法错误的是（ ）
A．该冲程为压缩冲程，机械能转化为内能
B．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧更完全
C．新型汽车在行驶时，能量转移或转化过程中，能量的总量不变
D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
【答案】A
12．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
【答案】B
二、填空题
13．小红把图钉按在铅笔的一端，手握铅笔让图钉冒在课桌上来回摩擦几下后，发现图钉冒变烫了，这是用 的方法改变了物体的内能．把瓶装水放在冰箱里，一会儿变凉了，这是用 的方法改变了物体的内能．小红的体温一般要保持在37℃左右．食物也可以说是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供维持人体体温所需的能量是食物的 能转变为人体的内能。
【答案】做功；热传递；化学
14．2022年12月，我国自主研制的大型客机C919正式交付使用，飞机飞行时发动机把 （选填“内能”或“风能”）转化为机械能，机翼做成上凸下平的形状，是利用了流体流速越大压强越 （选填“大”或“小”）的原理。
【答案】内能；小
15．2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功．火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为 能，散失的能量越少，发动机效率越 （选填“高”或“低”）．这与热机的 冲程相似．
【答案】机械；高；做功
16．如图所示的实验装置，当塞子从试管口喷出时，水蒸气的内能转化成塞子的 能．这个能量转化过程与汽油机工作时 冲程的能量转化过程一样．
【答案】机械；做功
17． 压缩空气储能的工作原理是压缩机利用多余的电能把空气压缩到密闭容器中，该过程是通过 的方式将能量转化为空气的内能并储存的。需要时，使压缩空气膨胀推动机器转动，又将内能转化成 能，这过程中的能量转化与四冲程汽油机的 冲程中能量转化相同。
【答案】做功；机械；做功
18．2 023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，搭载载人飞船的火箭在加速升空的过程中，机械能 ，能量 （两空都填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】不守恒；守恒
19．冬天人们喜欢捧着一杯热水取暖，此过程能量发生了 （选填“转化”或“转移”）。 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。
【答案】转移；遵循
20．2023年10月26日，搭载“神舟十七号”载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，长征二号F遥十七运载火箭以氢做燃料是因为氢的 大；火箭升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的 能，能量转化过程中总量是不变的，这就是 。
【答案】热值；机械；能量守恒定律
21．如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车．当电动平衡车刹车时， 转化为内能，内能最终散失到空气中，此过程中所有的能量总和 (选填“变大”“变小”或“不变”)．散失到空气中的内能无法再直接利用了，这是因为能量的转化和转移具有 性．
【答案】机械能；不变；方向
三、实验探究题
22．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同，液体a、b的温度在实验过程中一直没有达到沸点，不计热损失；
（1）为了验证“燃料完全燃烧时放出的热量是否与燃料的种类有关”，应选择 两图进行实验；燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 （选填“温度计示数变化”或“加热时间”）来反映的；
（2）比较不同物质吸热升温的特点，应选择 两图进行实验.若加热过程中无热量损失，a、b两种液体温度随时间变化图像如图丁，则a、b两种液体的比热容之比ca∶cb 。
【答案】（1）甲、乙；温度计示数变化
（2）甲、丙；1︰2
23． 如图所示实验和设想。
（1）图甲中，两个底面平整、干净的铅柱压紧后，下面可吊起一个重物，说明铅柱的分子间存在 力；除这种力外，分子间还存在 力；
（2）图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速下压活塞后，玻璃筒内的空气温度 ，硝化棉的内能 （选填“增加”或“减少”）；
（3）图丙是一种设想中的永动机。从能量守恒的角度可知它 （选填“能”或“不能”）一直工作下去，因为能量 （选填“会”或“不会”）凭空产生。
【答案】（1）引；斥
（2）升高；增加
（3）不能；不会
四、计算题
24．一辆汽车在一段平直公路上匀速行驶，能量流向图如图，消耗燃油1.5×10-3m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3，汽油的热值为q=4×107J/kg，求：
（1）在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量？
（2）该汽车的热机效率？
（3）汽车输出的有用功？
（4）若利用燃油完全燃烧所产生的热量烧水，可将质量为20kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？
【答案】（1）解： 由ρ=mV可得 消耗汽油的质量：
m油=ρ油V油=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg，
汽油完全燃烧放出的热量：
Q放=m油q油=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J；
（2）解： 该汽车的热机效率：η＝100%﹣33%﹣30%﹣3%＝30%；
（3）解： 由η=W有Q放×100%可得 ，汽车输出的有用功：
W有用=ηQ放=30%×4.8×107J=1.44×107J；
（4）解： 水吸收的热量为：
Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103 J/（kg•℃）×20kg×（100℃-20℃）=6.72×106J。
五、简答题
25．小明同学将普通的小灯泡与LED灯接在电路中，测量得知二者电功率相等。但小明观察发现小灯泡发光较暗，LED灯较亮；再用手摸一下，小灯泡较热，LED灯几乎不怎么热。请用能量转化的知识解释：实际功率相同的小灯泡与LED灯，为什么小灯泡比LED灯暗？
【答案】实际功率相同的小灯泡与LED灯，在相同时间内消耗的电能相同，由于LED灯将电能几乎全部转化为光能，而小灯泡将电能转化为光能的同时还有一部分转化为内能，所以，小灯泡比LED灯暗一些。
六、综合题
26．运用知识解决问题：
（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，觉得水比较凉，这是因为：水的比热容 ，海水和沙子相比，在同样受热时，沙子的温度变化比海水 。
（2）下列现象中，属于机械能转化为内能的是 ____（填字母）。
A．航天飞行器穿越大气层时表面发热
B．冬天用热水袋取暖
C．放爆竹时，爆竹腾空而起
D．电灯发出光和热
（3）火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的 小且 大。
（4）“嫦娥一号”卫星绕月飞行时在遭遇月食期间没有太阳光照射，卫星表面的温度会急剧下降， 减小，这是通过 的方式改变物体的内能。
【答案】（1）大；大
（2）A
（3）密度；热值
（4）内能；热传递