人教版九年级全册第十四章 内能的利用第3节 能量的转化和守恒优秀复习练习题

14.3 能量的转换和守恒

培优第一阶——基础过关练

1．酿酒是人类神奇的发明，如图是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程．下列说法正确的是

A．用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理相同

B．灶台下木柴燃烧的过程，将内能转化成了化学能

C．锅能向酒料传递热量，是因为锅的温度高于酒料的温度

D．熬制过程中需要不断地搅拌，这是为了通过做功的方式增加物体内能

【答案】C

【解析】A．用火种引燃木柴的过程是热传递改变物体内能的原理，而钻木取火是做功改变物体内能的原理．故A错误．

B．灶台下木柴燃烧的过程，将化学能转化为内能．故B错误．

C．热传递的方向是从高温物体传向低温物体，锅能向酒料传递热量，是因为锅的温度高于酒料的温度．故C正确．

D．熬制过程中需要不断地搅拌，这是为了通过热传递的方式增加物体内能．故D错误．

2．市场上有一种“磁悬浮电灯”，如图所示，该电灯内部没有电池，电灯本身没有导线与家庭电路接通，但能够发光。关于这个“磁悬浮电灯”的说法中，正确的是（　　）

A．“磁悬浮电灯”发光，不需要消耗能量

B．“磁悬浮电灯”不掉下来，是它受到的浮力等于重力

C．“磁悬浮电灯”受到竖直向上的磁场力大于它受到的重力

D．“磁悬浮电灯”发光所需要的能量一定需要通过某种方式获取

【答案】D

【解析】AD．根据能量守恒定律可知，电灯发光，一定消耗电能，电能也一定由其他形式的能量转化而来，所以需要消耗能量，由于没有电池，也没有与家庭电路相连，所以“磁悬浮电灯”发光所需要的能量一定需要通过某种方式获取，故A错误，D正确；

BC．“磁悬浮电灯”不掉下来，“磁悬浮电灯”受到竖直向上磁场力和竖直向下的重力，且受到竖直向上的磁场力等于它受到的重力，故B错误，C错误。

故选D。

3．将热水倒进玻璃杯中，玻璃杯会变热，下列说法正确的是（　　）

A．水将温度传给了玻璃杯

B．水含有的热量减少

C．玻璃杯增加的内能大于水减少的内能

D．能的总量保持不变

【答案】D

【解析】A．温度是指物体冷热的程度，温度不能传递；将热水倒进玻璃杯中，玻璃杯会变热，是水将热量传给玻璃杯，故A错误；

B．热量是一过程量，只能用“吸收”和“放出”描述，不能用“含有”描述，故B错误；

C．将热水倒进玻璃杯中，温度高的热水放出热量，温度低的玻璃杯吸收热量，水的内能减少，玻璃杯的内能增大；此过程中，热水放出的热量会有一部分被空气吸收，玻璃杯不能完全吸收热水放出的热量，所以玻璃杯增加的内能小于水减少的内能，故C错误；   

D．根据能量守恒定律可知，某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，能的总量保持不变，故D正确。

故选D。

4．下列过程中，关于能量说法正确的是（　　）

A． 皮球落地后又弹起，在此过程中只发生了动能和势能的相互转化

B． 汽车高速行驶较长的时间后，轮胎温度会升高，主要是因为机械能转化为内能

C． 用手反复弯折铁丝，弯折处的温度明显升高是因为内能从手传递到铁丝上

D． 汽油机的压缩冲程，主要是内能转化为机械能

【答案】B

【解析】A．由图可知，皮球在弹起的过程中，高度越来越小，机械能越来越小，这说明皮球在运动的过程中，皮球克服摩擦做功，机械能转化为内能，皮球落地后又弹起，在此过程中只发生动能和势能、内能的相互转化，故A错误；

B．汽车高速行驶较长的时间后，车轮与地面之间摩擦做功，将机械能转化为内能，轮胎的温度会升高，故B正确；

C．用手反复弯折铁丝，弯折处的温度明显升高，通过做功将机械能转化为内能，使弯折处铁丝的温度升高，故C错误；

D．汽油机的压缩冲程，主要是机械能转化为内能，故D错误。

故选B。

5．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

【答案】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。

6．关于图所示的四幅图，下列说法中正确的是（　　）

A．甲图，软木塞飞出时，管内气体的内能转化为软木塞的机械能

B．乙图，工人锯木头，是通过热传递使木头的内能改变

C．丙图，迅速下压活塞，是通过热传递改变筒内空气的内能

D．丁图，冬天我们使用暖水袋取暖是通过做功的方式实现的

【答案】A

【解析】A．甲图中软木塞飞出时，水蒸气对木塞做功，内能转化为机械能，管内水蒸气的内能减少，故A正确；

B．乙图，工人锯木头，是通过做功使木头的内能改变，故B错误；

C．丙图中迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，通过做功改变筒内空气的内能，故C错误；

D．冬天我们使用暖水袋取暖是通过热传递的方式实现的，故D错误。

故选A。

7．下列关于能量的说法中正确的是（　　）

A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能

B．电热水壶工作时是将内能转化为电能

C．水力发电是将水的机械能转化为电能

D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少

【答案】C

【解析】A．洗衣机工作时是将电能转化为机械能，故A错误；

B．电热水壶工作时是将电能转化为内能，故B错误；

C．水力发电是将水的机械能转化为电能，故C正确；

D．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，故D错误。

故选C。

8．下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是（   ）

A．蓄电池充电时，化学能转化为电能

B．暖瓶塞跳起时，机械能化为内能

C．用热水袋取暖时，内能发生了转移

D．电风扇工作时，机械能转化为电能

【答案】C

【解析】A．蓄电池充电时，是把外界的电能转化为化学能，A错误；

B．暖瓶塞跳起时，是水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，B错误；

C．用热水袋取暖时，热量从热水袋传递到人体上，这是内能发生了转移，C正确；

D．电风扇工作时，是电能转化为扇叶的机械能，D错误；

故选C。

9．下列关于能量及其转化的描述，说法正确的是（　　）

A．热传递改变物体内能的实质是温度的转移

B．把的冰块放在0°C的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加

C．“城市热岛效应”的产生主要是因为人类大量使用太阳能

D．根据能量守恒定律，能量不会消灭，但可以创造，所以人类在不断地开发和利用新能源

【答案】B

【解析】A．热传递改变物体内能的实质是内能的转移，不是温度的转移，故A错误；

B．将的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中，一段时间后，冰块从冰箱中吸收热量，内能一定增加，故B正确；

C．“城市热岛效应”的产生主要是城市得钢筋水泥面积大，而郊区的水份多，又因为水的比热容大于钢筋水泥的比热容，在同等日照时间的前提下，城市的温度较高，与太阳能的使用无关，故C错误；

D．根据能量守恒定律，能量既不会消灭，也不会凭空产生，故D错误。

故选B。

10．能量的形式有多种，如机械能、内能、电能、光能、核能、化学能等，能量在一定条件下可以________转化为________，也可以从一个物体________到另一个物体。

【答案】     从一种形式     另一种形式     转移

【解析】[1][2][3]能量在一定条件下可以从一种形式转化为另一种形式，也可以从一个物体转移到另一个物体。

11．转移和转化的区别：

转移：能量的形式不变，但________________发生变化；

转化：能量的________________发生变化。

【答案】     能量的载体     形式

【解析】[1]转移：能量的形式不变，但能量的载体发生变化

[2]转化：能量的形式发生变化。

12．能量守恒定律：________________________________。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。所有的能量转化的过程都________能量守恒定律。任何时候只能是能量从________转化为________，而不能________的制造能量。

【答案】     能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变     遵从     一种形式     其他形式     无中生有

【解析】[1]能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。     

[2][3][4][5]能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。所有的能量转化的过程都遵从能量守恒定律。任何时候只能是能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有的制造能量。

13．太阳能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将________能转化为电能；车轮的轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_________能。

【答案】     可再生     太阳     电

【解析】[1]太阳能取之不尽用之不竭，且清洁无污染，属于可再生能源。

[2]光电转换器的作用是将太阳能转变为电能。

[3]风力发电机的作用是将风能转变为电能。

14．2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的___________能转化为燃气的内能，卫星的机械能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

【答案】     化学     增大

【解析】[1]火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能。

[2]卫星的速度和高度都增大，质量不变，动能和重力势能都增大，机械能增大。

15．不同能量之间可以相互转化，在转化的过程中，能量的总量保持__________．除此之外，能量的转化还存在一定的_______性．

【答案】     不变     方向

【解析】[1]能量守恒定律内容为：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另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移过程中其总量不变．

[2]同时能量在转移和转化过程中还具有方向性．

16．如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为______能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。

【答案】     热值     内     不守恒

【解析】[1]利用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。

[2]燃料燃烧时将化学能转化为内能。

[3]火箭发射升空时，高度和速度都增大，所以重力势能和动能增大，机械能增大，机械能不守恒。

培优第二阶——拓展培优练

17．关于能量守恒定律的下列说法中。正确的是（　　）

A．能量既可以凭空消失

B．能量也可以凭空产生

C．热机的工作过程不遵循能量守恒定律

D．能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变

【答案】D

【解析】能量即不会消灭，也不会产生，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变。

【详解】

AB．能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，故AB错误；

C．能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，热机的工作过程也遵循能量守恒定律，故C错误；

D．一个物体能量增加，必然伴随着别的物体能量减少，在能量转移和转化的过程中能量的总量是保持不变的，故D正确。

故选D。

18．如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，有的同学由这个装置联想到内燃机。

(1)酒精灯燃烧，______ 能转化为______能；

(2)水的温度升高，水汽化产生高温高压的水蒸气，增加了试管内物质的______能；

(3)水蒸气冲开瓶塞后，水蒸气的温度______，内能______；

(4)水蒸气冲开瓶塞的过程，______能转化为______能，这相当于四冲程内燃机的______冲程。

【答案】     化学     内     内     降低     减小     内     机械     做功

【解析】(1)[1][2]酒精灯燃烧，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能。

(2)[3]水的温度升高，这是用热传递方法增加了水的内能。

(3)[4][5]水蒸气冲开瓶塞，水蒸气对瓶塞做功。水蒸气的温度减小，内能减小。

(4)[6][7][8]水蒸气冲开瓶塞的过程，将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相同。

19．如图所示是“探究改变物体内能”的实验。

(1)烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，这是通过________(选填“热传递”或“做功”)的方式改变了瓶内气体的内能。

(2)继续打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后，内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，温度________(选填“升高”“降低”或“不变”)的缘故。

(3)我们发现，用这种方式改变物体的内能时，能量是在________能和________能之间相互转化的。

【答案】     增大     做功     减小     降低     内     机械

【解析】(1)[1][2]用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，对里面的气体做功，气体的内能增大；

(2)[3]继续打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，内能转化为瓶塞的机械能，使气体自身的内能减少；

[4]由于温度降低，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的白气，液化会放出热量；

(3)[5][6]综上所述，瓶内气体对外做功后，瓶塞跳起，这是通过做功的方式将内能转化为机械能。

20．下列说法正确的是(        )

A．内燃机是利用电能做功的机械

B．内燃机在做功冲程把内能转化为机械能

C．内燃机在压缩冲程把内能转化为机械能

D．随着技术的进步，内燃机的效率达到100％

【答案】B

【解析】A．内燃机是利用内能转换成机械能的机械，选项A不符合题意；

B．内燃机做功冲程把内能转换成机械能，选项B符合题意；

C．内燃机压缩冲程把机械能转换成内能，选项C不符合题意；

D．不论技术如何进步，内燃机总有损耗，故内燃机的效率总小于100％．D选项不符合题意；答案选B．

21．下列关于能量的说法不正确的是

A．汽车发动机的做功冲程将内能转化为机械能

B．拉弯的弓将箭射出，是弓的弹性势能转化为箭的动能

C．人造地球卫星从远地点向近地点运动的过程中，动能减小，势能增大

D．人造卫星上的太阳电池板，把太阳能转化为电能提供给卫星上的用电器

【答案】C

【解析】A．汽车发动机的做功冲程将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，故A正确；A不符合题意；

B．拉弯的弓具有弹性势能，箭射出的过程中，弓弹性势能转化为箭的动能，故B正确；B不符合题意；

C．人造地球卫星从远地点向近地点运动的过程中，高度降低，速度增大，所以动能增大，势能减小，故C错误；C符合题意；

D．人造卫星展开太阳电池板，把太阳能直接转化为电能提供给卫星上的用电器，故D正确；D不符合题意。

故选C。

22．2020年12月17日2时，嫦娥5号凯旋归来，圆满实现了中国探月工程“绕、落、回”的三步走发展目标。如图甲所示，嫦5在月球上成功进行了月壤钻掘打包、地外天体起飞、深空无人对接的多个世界级科研实验。月壤快递到家后，假如用质量均为1g的地岩甲和样品月岩乙进行对比实验，如图乙是这两种岩石温度随放热时间变化的图像，若它们在相同的时间内放出的热量相等，已知c甲=2.1×103J/(kg·℃)， 下列说法正确的是（　　）

A．机械臂在钻掘时，主要是以热传递的方式改变了月壤的内能

B．因月表没有空气阻力，嫦娥5号火箭发动机可以把内能全部转化为机械能

C．lg地岩甲在20min内放出的热量为6.3×104J

D．月岩乙的比热容为1.05×103J/(kg·℃)

【答案】D

【解析】A．机械臂在钻掘时，钻头与月壤之间互相摩擦时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变物体内能，故A错误；

B．嫦娥5号火箭发动机存在热损失及克服部件之间的摩擦力做功，所以不可以把内能全部转化为机械能，故B错误；

C．lg地岩甲在20min内放出的热量为

故C错误；

D．月岩乙在20min内放出的热量与地岩甲相同，根据可得，月岩乙的比热容为

故D正确。

故选D。

23．如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口。试管内的水蒸气推动木塞冲出过程中（　　）

A．水蒸气的内能增大

B．与内燃机的压缩冲程相似

C．水蒸气减少的内能等于软木塞增加的机械能

D．水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能

【答案】D

【解析】A．试管内的水蒸气推动木塞冲出过程中，水蒸气对木塞做功，内能减小，转化为木塞的机械能，故A不符合题意；

B．试管内的水蒸气推动木塞冲出过程中，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，与内燃机的做功冲程相似，故B不符合题意；

CD．试管内的水蒸气推动木塞冲出过程中，水蒸气对木塞做功，水蒸气的一部分内能转化为木塞的机械能；由于环境温度低于水蒸气的温度，水蒸气要向空气放热，有一部分内能转移到空气中，所以，水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能，故C不符合题意，D符合题意。

故选D。