人教版物理九年级全册《14.3 能量的转化和守恒》同步练习

人教版物理九年级全册《14.3 能量的转化和守恒》同步练习

一 、多选题（本大题共1小题，共3分）

1.（3分）下列说法正确的是

A. 用燃气灶加热食物的过程中，是利用做功的方法增加食物的内能
B. 燃气灶中燃气燃烧时放出了热量，所以能的总量增加
C. 高压锅利用了水的沸点随气压的增大而升高的原理
D. 北方冬天的“暖气”输送，用水做介质，是因为水具有比热容大的特点

二 、单选题（本大题共9小题，共27分）

2.（3分）下列关于能量转化与守恒的理解中，正确的是

A. 植物光合作用合成有机物，说明能量可以创生
B. 能量是守恒的，不会有能源危机
C. 达芬奇设想的永动机是可以制成的
D. 水力发电是将机械能转化为电能

3.（3分）下列关于能量转化的说法，正确的是 
 

A. 甲图：靠旋紧发条运动的玩具，运动时，将动能转化为弹性势能
B. 乙图：自行车运动员奋力蹬车时，身体内的一部分化学能转化为动能
C. 丙图：变弯的跳板把运动员弹起来的过程中，是将动能转化为弹性势能
D. 丁图：水从上游通过拦河大坝流向下游的过程中，水的动能转化为重力势能

4.（3分）关于热现象，下列说法中正确的是

A. 物体质量减少，内能一定减少
B. 物体温度降低，内能一定减少
C. 物体物态发生变化，内能一定减少
D. 物体对外做功的同时放出热量，物体的内能一定减少

5.（3分）关于热机，下列说法是正确的

A. 汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B. 柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸人气缸
C. 汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开
D. 汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能

6.（3分）下列关于能量的说法，正确的是

A. 金属汤勺放在热汤中，汤勺温度升高，这说明内能是可以转移的
B. 小孩从滑梯上滑下，机械能不变
C. 电水壶工作时，将内能转化为电能
D. “神州十号”飞船在加速升空过程中，它的动能增加，机械能不变

7.（3分）在一定条件下，各种形式的能量是可以互相转化的，在他们互相转化的过程中，以下说法正确的是

A. 机械能一定守恒 B. 各种形式的能都守恒
C. 内能一定守恒 D. 各种形式的能量的总和一定守恒

8.（3分）下列实例中，属于做功改变物体内能的是

A. 晒太阳 B. 喝冷饮解暑
C. 捧着热水袋暖手 D. 铁丝反复弯折后会发热

9.（3分）根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是

A. 随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的
B. 两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C. 电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去
D. 出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动

10.（3分）江苏沙河抽水蓄能电站位于江苏溧阳市天目湖镇境内，电站枢纽由上水库、输水系统变电站、下水库等工程组成如图所示。当水从上水库倾泻而下，可驱动发动机转动发电。在此过程中，能量转化的顺序为输电
 

A. 动能重力势能电能 B. 重力势能电能动能
C. 电能重力势能动能 D. 重力势能动能电能

三 、填空题（本大题共5小题，共20分）

11.（4分）电能是迄今为止使用最广泛的能源，火力发电厂“吃”的是煤，“发”的是电，在整个发电过程中能量转化的情况如图所示，请你在方框中填入相应的能量形式 
 
①______ ②______
 

12.（4分）8.（2021广东）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”）。 
 

13.（4分）柴油机在   ______冲程把内能转化为机械能．某货车行驶100公里消耗柴油7kg，这些柴油完全燃烧能放出               ______J的热量．（柴油的热值q=4.3×107J/kg）如果柴油机的能量转换如图所示，若废气的内能占35%，散热损失占30%，机械损失占10%，则内燃机的热机效率是                ______．

14.（4分）图中是冰的熔化实验，这是通过______的途径改变物体的内能。图为冰由固态变为液态过程中温度随时间变化的图象，其中时刻物体的内能______选填“等于”或“不等于”零，时刻物体的内能______时刻的内能选填“大于”、“等于”或“小于”。 
 
如图活塞迅速下压过程，通过______途径使管内空气的内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃点，使硝化棉燃烧。 
如图，试管内的水沸腾后，木塞向外弹出的过程中，试管内水蒸气的内能转化为活塞的______能。管口出现白雾说明水蒸气的内能______选填“增大”、“不变”或“减小”。此过程中能量转化的情况与汽油机的______冲程相同。 
使用酒精灯加热时，完全燃烧酒精放出热量为______酒精的热值为 
汽车发动机一般是汽油机，它把燃料燃烧放出的______能转化为机械能，完全燃烧的汽油能够获得______的能量；汽油的热值为 
汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的______较大的特点。图中是汽油机工作时的能量流向图，则其热机效率表示为______ 
 
汽油机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此汽油机的效率比蒸汽机更______选填“高”或“低”。.

15.（4分）某物理兴趣小组的同学，用的煤给的水加热，发现这些煤完全燃烧也只让水温升高了，则这些煤完全燃烧产生的热量是 ______，热效率是 ______。煤的热值约为

四 、简答题（本大题共2小题，共12分）

16.（6分）阅读短文，回答问题： 
涡轮喷气发动机如图所示为某轴流式涡喷发动机，其结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。其中压气机与涡轮装在同一条转轴上。工作时，空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机，由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道。空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室。这部分气体在燃烧室中与燃料燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出推动飞机飞行。 
 
一架搭载某涡轮喷气发动机的飞机，其部分参数如下表。其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功推力所做的功与其获得的机械能之比。

喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为 ______能，从而提供动力。空气流过压气机时内能 ______选填“增大”“减小”或“不变”； 
关于涡轮喷气发动机，下列说法中正确的是 ______； 
A.进气道中吸入的是空气和燃气的混合气体 
B.燃料耗尽后还可利用压气机压缩气体推动涡轮转动 
C.尾喷管中喷出的气流对飞机做功 
设可调管道的通风口面积为，当飞机加速飞行时，应使通风口面积______选填“变大”“不变”或“变小”； 
已知上述飞机所受空气阻力与运行速度的关系如图乙所示，当飞机以的水平速度匀速巡航时，在巡航的过程中，需要 ______的航空燃油。若涡轮喷气发动机的功效是指发动机提供给飞机的推力与发动机机械功率的比值，则其功效为 ______。

17.（6分） 排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度．

（1）解释整个过程中能量是否守恒．

（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小△V之间的关系大致如图，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系．

五 、计算题（本大题共1小题，共12分）

18.（12分）请你判断下列物体具有哪种形式的能量： 
在水平公路上行驶的汽车 ______。 
发光的电灯 ______。 
正在沸腾的水 ______。 
空中下落的皮球 ______。

答案和解析

1.【答案】CD;

【解析】解： 
、用燃气灶加热食物的过程中，食物从燃气灶的火焰中吸收热量，温度升高，是利用热传递的方式改变物体内能的，故错误； 
、燃料燃烧时放出了热量，化学能转化成了内能，但是能的总量保持不变，故错误； 
、高压锅密封性强，在使用时锅内气压会逐渐增大，水的沸点也就随着升高，锅内的食物容易熟，故正确； 
、北方冬天的“暖气”输送，用水做介质，是因为水的比热容较大，在相同条件下放热较多，故正确。 
故选：。 
内能的改变方式有两种，分别是做功和热传递； 
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；液体的沸点与其上方的气压有关，气压越大沸点越高； 
水的比热容较大，在相同条件下吸热和放热都较多。 
此题主要考查的知识点比较多，对学生的能力要求比较高，需要学生仔细分析，是一道中考常见题型。
 

2.【答案】D;

【解析】解： 
、植物光合作用合成有机物，是太阳能转化为化学能，不能说明能量可以创生，故错误； 
、能量的转化和转移具有方向性，虽然能量是守恒的，但能被我们利用的能源是有限的，所以会发生能源危机，故错误； 
、永动机违背了能量守恒定律，所以不能制成，故错误； 
、水力发电时，消耗了水的机械能，转化为电能，即将机械能转化为电能，故正确。 
故选：。 
①判断能量的转化时，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量。 
②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另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变。 
此题主要考查了学生对能量转化与守恒的理解，比较简单。
 

3.【答案】B;

【解析】解：发条玩具运动时，消耗了弹性势能，获得了动能，因此将弹性势能转化为动能，故错误； 
B.人体内的能量主要以化学能的形式存储着，自行车运动员奋力蹬车时，消耗了化学能，获得了动能，因此人体内的一部分化学能转化为自行车运动的动能，故正确； 
C.变弯的跳板把运动员弹起来的过程中，消耗了弹性势能，获得了动能，因此是将弹性势能转化为动能，故错误； 
D.水从上游通过拦河大坝流向下游的过程中，消耗了重力势能，获得了动能，因此水的重力势能转化为动能，故错误。 
故选：。 
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，总是消耗的能量转化为得到的能。 
此题主要考查了不同形式的能量之间的相互转化问题，是一道基础题。
 

4.【答案】D;

【解析】解：、内能的大小和温度、质量、状态等因素有关，其中一个量发生变化，其它因素若同时发生改变，内能不一定减少，故错误； 
、物体对外做功是内能减小，放出热量是内能减小，所以物体的内能一定减少，故正确。 
故选：。 
内能的大小和温度、质量、状态等因素有关；改变内能的方法：做功和热传递。 
此题主要考查学生对内能、温度和热量关系的了解和掌握，知道内能的影响因素是解答该题的关键。
 

5.【答案】D;

【解析】试题分析：汽油机的顶端是火花塞，吸气冲程中吸进的是汽油和空气的混合物；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气．  
汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的，汽油和空气的混合物越到明火剧烈燃烧，产生了高温高压的燃气，推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能．  
A、汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴；  
B、柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸；  
C、汽油机在做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的；  
D、汽油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能．  
故选D．
 

6.【答案】A;

【解析】解：、在热传递过程中，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热能内能从高温物体转移到低温物体，故正确； 
、小孩从滑梯上滑下，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小；故错误； 
、电水壶工作时，将电能转化为内能，故错误； 
、“神舟十号”在加速升空的过程中，质量不变，速度增大，其动能增大；同时其质量不变，高度增大，重力势能增大，机械能增大，故错误。 
故选：。 
对于改变物体内能的途径有两个：做功和热传递。做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但它们的本质不同，前者属于能的转化，是一种能量转化为另一种能量；后者是能量的转移，是能量从高温物体转移到低温物体； 
克服摩擦做功，机械能转化为内能； 
用电器做功的过程，消耗电能，得到其他形式的能量； 
动能大小取决于物体的质量和物体运动的速度；而重力势能取决于物体的质量和物体的高度；机械能等于动能和势能的和。 
知道动能和重力势能的影响因素，并熟悉生活中常见形式的能量转化是解决该题的关键。
 

7.【答案】D;

【解析】解：  
各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的，能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的。因此各种形式能的总量一定守恒，单一的某一种形式的能或几种能不一定守恒，故D选项说法正确。  
故选：。 
根据能量守恒的定义进行分析解答。 
考查了能量守恒定律的知识点，要求学生牢固掌握。
 

8.【答案】D;

【解析】解：、晒太阳，人体吸收热量，内能增加，属于热传递改变物体内能，故错误； 
、喝冷饮时，冷饮吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变内能，故错误； 
、热水袋取暖，人体吸收热量，内能增加，属于热传递改变物体内能，故错误； 
、铁丝反复弯折后会发热，是通过做功的方式改变物体的内能，故正确。 
故选：。 
改变内能的方式包括做功和热传递。 
此题主要考查了改变物体内能方式的判断，知道内能改变过程中发生的是能量的转化还是能量的转移是正确解答该题的关键。
 

9.【答案】B;

【解析】 
能量既不会创生，也不会消灭，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另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律。各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的。 
熟知能量守恒定律，并知道能量的转化和转移的方向性是解答此类问题的关键。 
 
A.永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，故A错误； 
B.两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故B正确； 
C.在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C错误； 
D.子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故D错误。 
故选B。 

 

10.【答案】D;

【解析】解：水电站中的水从上水库到达下水库时，水的高度下降，重力势能减少，水的速度增大，动能增加，水的重力势能转化为水的动能；流动的水推动涡轮转动，水的部分动能转移到涡轮上，涡轮带动发电机发电，涡轮的动能转化为发电机的电能，故错误，正确。 
故选：。 
根据水电站中能量的转化进行分析。 
此题主要考查了能量的转化和转移，属于基础内容，难度不大。
 

11.【答案】内  机械;

【解析】解：煤与空气混合物在锅炉中燃烧，储存的化学能转化为气体内能，气体内能增大，温度升高，压力增大，高温高压气体推动蒸气机活塞做功，活塞带动相连机械部位运动将内能转化为机械能，机械能通过对发电机做功，转化为电能。 
火力发电厂整个发电过程中能量转化是：化学能--内能--机械能--电能。 
故答案为：内；机械。 
自然界中的能量都以各种形式的能储存起来，在一定条件下可以相互转化。 
能量既不能产生也不能消失，它只会从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体。
 

12.【答案】热值;内;不守恒;

【解析】略
 

13.【答案】做功;3.01×108;25%．;

【解析】柴油机工作的四个冲程中，每个冲程都伴随着能量的转化或消耗．其中在压缩冲程和做功冲程中，存在着机械能与内能的转化．知道柴油机的质量和热值，利用Q=mq计算完全燃烧放出的热量．内燃机的有用功与总功的比值，即有用功占总功的百分比是内燃机的热机效率．

（1）在做功冲程中，汽油燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，带动曲轴转动，对外提供动力．

（2）柴油完全燃烧放出的热量：

Q放=mq=7kg×4.3×103J/kg=3.01×108J．

（3）热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，

由题意知，内燃机的热机效率η=1﹣35%﹣30%﹣10%=25%．
 

14.【答案】热传递； 不等于； 小于； 
做功； 
机械； 减小；  做功； 
； 
内能； ； 
比热容；； 
高 。 ;

【解析】 
 
此题主要考查的是内能和改变内能的两种方式，属于基础题； 
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程；一切物体任何时候都有内能。 
 
冰熔化时，是通过吸收热量来增大冰的内能的，故冰熔化是通过热传递改变内能的；因为一切物体任何时候都有内能，故时刻物体的内能不等于零；根据图可知，物体从时刻到时刻时，需要吸收热量，因此时刻的内能小于时刻的内能。 
故答案为：热传递； 不等于； 小于。 
 
 
此题主要考查的是改变物体内能的两种方式，属于基础题； 
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。 
 
压缩筒内的空气，机械能转化为筒内空气的内能，空气的内能增加，温度升高，当达到棉花的燃点后，棉花会燃烧，因此该过程是通过做功的方式改变物体内能的。 
故答案为：做功。 
 
 
此题主要考查的是汽油机的工作过程及能量转化，属于基础题； 
汽油机的四个冲程中，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能。 
 
由图可知，试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时，水蒸气会对塞子做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能，内能减小，温度降低；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。 
故答案为：机械； 减小；  做功。 
 
 
此题主要考查的是热值的计算，属于基础题； 
直接根据即可求出完全燃烧酒精放出的热量。 
 
完全燃烧酒精放出的热量：。 
故答案为：。 
 
 
此题主要考查的是热值的计算和能量转化，属于基础题； 
内燃机是将内能转化为机械能的机械，知道汽油的质量和热值，利用燃料完全燃烧放热公式求汽油完全燃烧放出的热量。 
 
汽车发动机把燃料燃烧放出的内能转化为机械能；完全燃烧的汽油能够获得的能量：。 
故答案为：内能；。 
 
 
此题主要考查的是水的比热容和热机的效率，属于基础题； 
水的比热容较大，同质量的水和其他液体相比，在升高或降低相同的温度时，吸收或放出的热量会更多，因此，用来做帮助散热是利用了水的这一特性；由能流图得出转化为有用功的能量占总能量的比值，得出内燃机的效率。 
 
汽车发动机用水来循环散热，主要是利用了水的比热容较大的特点；热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，用公式表示：。 
故答案为：比热容；  
 
 
此题主要考查的是热机的效率，熟悉热机的效率高低是解答该题的关键； 
不同的热机效率不同，蒸汽机最低。 
 
汽油机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此汽油机的效率比蒸汽机更高。 
故答案为：高。 

 

15.【答案】6×107  42;

【解析】解：煤完全燃烧产生的热量； 
水吸收的热量； 
热效率； 
故答案为：；。 
根据，，计算煤完全燃烧产生的热量和水吸收的热量，然后由热效率可得热效率大小。 
本题综合考查了热量的计算和能量转化效率的计算，总体来说此题难度较小。
 

16.【答案】机械  增大  C  变大  2160  3×10-3;

【解析】解：喷气发动机工作过程中，燃料的化学能先转化为内能，然后将内能转化为机械能； 
空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，因此对气体做功，气体的内能增大； 
根据题中信息可知进气道中吸入的气体是空气，而不是空气与燃气的混合气体，故错误。 
B.压缩气体时，机械能转化为内能，不能推动涡轮转动，故错误。 
C.由于力的作用是相互的，尾喷管中喷出的气流对飞机有一个向上的力，对飞机做功，故正确。 
故选：； 
当飞机加速飞行时，空气进入压气机气流的速度也会增加，只能增加可调管道的通风口面积来减小气流速度，故应使通风口面积变大； 
如图乙所示，当飞机以的水平速度匀速巡航时，受到的阻力为；飞机受到牵引力和阻力是平衡力，牵引力为：； 
在巡航的过程中克服阻力做的功为： 
； 
根据获得的机械能为： 
， 
航空燃油完全燃烧放出的热量： 
， 
根据得需要航空燃油的质量为： 
， 
机械功率为： 
； 
因涡轮喷气发动机的功效是指发动机提供给飞机的推力与发动机机械功率的比值，故其功效为： 
。 
故答案为：机械；增大；；变大；；。 
喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能； 
外界对物体做功时物体的内能增加，物体对外界做功时物体的内能减少； 
、根据题中信息可知进气道中吸入的气体类别； 
、压缩气体时，机械能转化为内能； 
、物体间力的作用是相互的； 
由流体压强与流速的关系知流速越快的地方压强越小、流速越慢的地方压强越大，可调管道的通风口面积变大时，空气的流速变小压强变大； 
根据图乙判断出当飞机以的水平速度匀速巡航时受到的阻力，根据飞机受到牵引力和阻力是平衡力判断出牵引力，由算出在巡航的过程中克服阻力做的功，根据算出获得的机械能，根据算出航空燃油完全燃烧放出的热量，由得需要航空燃油的质量，再由算出机械功率，进而算出涡轮喷气发动机的功效是指发动机提供给飞机的推力与发动机机械功率的比值。 
此题主要考查了内燃机的工作原理、流体的压强与流速的关系、功效的计算，明确公式的应用是解答该题的关键。
 

17.【答案】（1）整个过程中能量守恒．排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度，是因为由于空气的摩擦，有一部分机械能逐渐转化为内能，但能量的总量是守恒的．（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力和地面给予的弹力的作用，开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零．同时这一过程中动能转化为排球的弹性势能．;

【解析】（1）整个过程中能量守恒，排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度，是因为由于空气的摩擦，有一部分机械能逐渐转化为内能，但能量的总量是守恒的；

（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力和地面给予的弹力的作用，开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零，同时这一过程中动能转化为排球的弹性势能．
 

18.【答案】动能或机械能  光能和内能  内能  机械能;

【解析】解：在水平公路上行驶的汽车具有一定的速度，即具有动能或机械能； 
电灯发光是电能转化为光能和内能的过程，所以发光的电灯具有光能和内能； 
正在沸腾的水中的水分子在不停地做无规则运动，具有内能； 
空中下落的皮球具有一定的高度和速度，所以具有重力势能和动能，又统称为机械能。 
故答案为：动能或机械能；光能和内能；内能；机械能。 
此题主要考查能量的表现形式，记住即可求解。 
记住能量的分类，以及能量所对应的运动形式。