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14.3能量的转化和守恒同步练习题2021-2022学年人教版九年级物理
一、单选题
有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是
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. 根据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变
航空母舰上的飞机起飞时，由于跑道距离有限，可采用蒸汽弹射来帮助飞机迅速达到起飞所需要的速度，我国正在加紧研制这项技术，力争在后续的航母中投入使用蒸汽弹射是将水蒸气的内能转化为飞机的动能，转化效率约为对于蒸汽弹射，以下说法中正确的是
A. 功率大，效率高 B. 功率大，效率低
C. 功率小，效率高 D. 功率小，效率低
下列用电器中主要是将电能转化为机械能的是
A. 电磁炉 B. 白炽灯 C. 电动车 D. 充电器
下列关于能量转化的说法，正确的是
A. 风力发电将空气的动能转化为电能
B. 拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大
C. “神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒
D. 水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能
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，机械能转化为内能
C. 用热水袋取暖时，内能发生了转移
D. 电动机工作时，机械能转化为电能
有关能量守恒定律，下列说法中错误的是
A. 根据能量守恒定律，能量不会消灭，但可以创造
B. 只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律
C. 能量守恒定律适用于电能与内能的相互转化
D. 能量守恒定律适用于光能与电能的相互转化
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、温度变化、压力变化的情况下产生电能，有着广阔的应用前景．该材料不能直接实现的能量转化是
A. 光能电能 B. 内能电能 C. 机械能电能 D. 化学能电能
如下图所示，太阳能路灯由灯、太阳能电池和蓄电池组成，该装置可将白天来自太阳的能量储存起来，到夜晚时提供给灯工作。在白天阳光照射时，整个装置中太阳能电池的能量转化是
A. 化学能电能光能 B. 太阳能电能光能
C. 太阳能电能化学能 D. 太阳能电能
如图反映了一个用电器正常工作时能量流向情况，下列说法错误的是
A. 该图说明了能量可以发生转化
B. 该图说明电能可以转化为其它能
C. 该图说明用电器遵循能量守恒定律
D. 该图说明用电器的效率可能为
下列事例中，是通过化学反应提供能量的是
A. 水力发电
B. 太阳能热水器
C. 电饭煲
D. 火箭点火升空
二、填空题
如图是人们设想中的永动机，它通过高处水流冲击叶片，使叶片转动来带动抽水机将水从低处抽到高处，从而循环工作，这种永动机不能够永远工作下去，因为它违背了 ，抽水机在工作过程中，机械能总量 填“增大”“减少”或“不变”．
自然界中各种不同形式的能量都可以相互转化，电动机可以把 能转化为 能；太阳能电池把 能转化为 能；植物的光合作用可以把 能转化为 能；燃料燃烧时发热，将 能转化为 能．
如图为四旋翼无人机，它依靠电池为电动机供电，带动机翼旋转实现升空。小明操纵遥控器，使无人机从地面先加速上升，然后减速上升，最后悬停在某一高度进行摄影。则无人机在加速上升过程中，电动机将______能转化为______能；从地面开始升空至刚悬停在某一高度的过程中，无人机的动能变化情况是______。
三、实验探究题
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______。
如图所示，这是物理学家焦耳设计并制作的实验装置。装置中的两个配重重力不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度上升，实现能量转化。实验中科学家某次测得数据如下：
小配重重力，大配重重力，每升降一次配重各自移动的距离，热量计中水的质量，升降次数与水温变化的关系：
升降次数
温度变化
请计算配重升降一次对动叶轮做功是______。
水温度升高相当于吸收了______的热量。
在该实验中______转化为______能，根据第一组数据减小的机械能______增加的内能选填“大于”“小于”或“等于”。
本实验中的误差来源于______写出一条即可。
焦耳在这个实验的基础上继续研究，率先提出了______定律。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、能量守恒定律只适用于自然界中任何形式能的相互转化，故错误；
B、能量守恒定律即适用能量转化过程，又适用于能量的转移过程，故错误；
C、“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程，所以它也是符合能量守恒定律的，故错误；
D、据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变，故正确；
故选：。
能量即不会消灭，也不会创生，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，在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的。
知道并理解能量的转化和守恒定律是解决该题的关键。
2.【答案】
【解析】
【分析】
根据题中的信息得出蒸汽弹射的特点；功率是表示做功快慢的物理量，效率是表示有用功在总功所占的比例，二者无联系。
【解答】
航空母舰上的飞机起飞时，由于跑道距离有限，可采用蒸汽弹射来帮助飞机迅速起飞所需要的速度，这就要求蒸汽弹射的功率大；
由“蒸汽弹射是将水蒸气的内能转化为飞机的动能，转化效率约为”知蒸汽弹射的效率低，故B正确，ACD错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】
【分析】
此题考查的是能量转换的题目。解决此题的关键是会分析消耗电能获得了什么能。
【解答】
A.电磁炉是利用电能，获得的是内能，故A错误；
B.白炽灯是把电能转化为光能和内能，故B错误；
C.电动车是把电能转化为机械能，故C正确；
D.充电器是把电能转化为化学能，故D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】略
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查能量的转化和转移；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量。
【解答】
A.蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能；故A错误；
B.暖瓶塞跳起时，瓶内空气的内能减少，瓶塞获得了机械能，所以是内能转化为机械能；故B错误；
C.利用热水袋取暖时，热水袋温度降低内能减少，人体获得热量，所以是内能的转移；故C正确；
D.电动机工作时，消耗电能，得到机械能，所以是电能转化为机械能。故D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】
【分析】
根据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其他形式，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，能量的总量不变进行分析。
本题主要考查了能量守恒的知识，难度不大。
【解答】
A.根据能量守恒定律，能量既不会消灭，也不会凭空产生，故A错误，符合题意；
B.能量守恒定律适用于自然界中的任何能的转化过程，不论是转化还是转移都一定遵守能量守恒定律，故B正确，不符合题意；
能的转化和守恒是一个普遍适用的规律，适用于自然界中任何能量转化，故CD正确，不符合题意。
故选A。

7.【答案】
【解析】解：、该材料可以在光照的情况下产生电，故可以将光能转化为电能，故A不合题意；
B、该材料可以在温度变化的情况下产生电，故可以将内能转化为电能，故B不合题意；
C、该材料可以在压力变化的情况下产生电，故可以将机械能转化为电能，故C不合题意；
D、由题意可知，该材料不是在发生化学变化时产生电，故不能直接实现从化学能向电能的转化，故D符合题意。
故选：。
结合材料的特点，可判断对消耗和获得的能量，从而判断其不能直接实现的能量转化是什么。
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”，是本题解答的关键。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题只是考查太阳能电池板和蓄电池的工作原理，是一道基础题。
【解答】
白天，太阳能电池板吸收太阳能，直接将太阳能转化成电能利用，也可以将多余的太阳能给蓄电池充电，将电能转化成化学能储存起来，以便在晚上使用。所以在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能电能化学能；如果不给蓄电池充电，则太阳能只转化为电能。故C正确。
故选C。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了能的转化情况以及其效率的计算，从图中获取有用的信息是关键。
【解答】
A.由图可知，输入的电能转化为了内能和光能，这说明了能量可以发生转化，故A正确，不符合题意；
B.由图可知，输入的电能可以转化为内能和光能，说明电能可以转化为其它能，故B正确，不符合题意；
C.由图可知，输入的电能为，用电器输出的总能量为，所以该图说明用电器遵循能量守恒定律，故C正确，不符合题意；
D.该图说明用电器的效率可能为或，故D不正确，符合题意。
故选D。
10.【答案】
【解析】解：、水力发电是由于水的流动发电，机械能转化为电能，故A错误。
B、太阳能热水器的原理利用太阳能转化为内能，故B错误。
C、电饭煲消耗了电能，转化为内能，故C错误。
D、火箭升空需要燃料燃烧放出热量，是化学能转化为机械能，故D正确。
故选：。
本题难度不大，解答时要分析变化过程中是否有新物质生成，这里的新物质是指和变化前的物质是不同种的物质，若没有新物质生成属于物理变化，若有新物质生成属于化学变化。
11.【答案】能量守恒定律；
减少；
【解析】略
12.【答案】电；
机械；
太阳；
电；
光；
化学；
化学；
内；
【解析】略
13.【答案】电；机械；先增大后减小
【解析】解：电动机工作的过程中消耗电能得到机械能，故电动机将电能转化为机械能，无人机从地面先加速上升，然后减速上升，最后悬停在某一高度，无人机的质量不变，速度先增大后减小，故动能先增大后减小。
故答案为：电；机械；先增大后减小。
电动机消耗电能将电能转化为机械能；
动能的大小与质量和速度有关。
此题考查了能量的转化以及动能大小的影响因素，难度不大，认真分析即可。
14.【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。
15.【答案】 机械能 内 等于 克服摩擦做功 能量守恒
【解析】解：小配重重力，大配重重量，合力为，
每升降一次配重各自移动的距离，即绳子一端移动的距离是。
所以一次对动叶轮做的功为：
；
由表格知，升降一次水温升高，
水吸收的热量是：
；
在实验过程中，机械能转化为的内能，包括水的内能和摩擦生热产生的内能。根据第一组实验数据可以看出，减小的机械能等于增加的内能。
由于摩擦是不可避免的，所以本实验中的误差主要来源于克服摩擦做功消耗一部分能量；。
由物理史实可知，焦耳在这个实验的基础上继续研究，率先提出了能量守恒定律。
故答案为：
；；机械能；内；等于；克服摩擦做功；能量守恒。
已知大配重下降，小配重上升，合力为，根据求得配重升降一次对动叶轮做功；
利用计算消耗的机械能，来计算转化为的内能。
机械能转化为的内能，包括水的内能和摩擦生热产生的内能。
实验中的误差主要来自克服摩擦做功。
根据能量守恒定律的发现可做出解答。
本题考查能量转化和热量的计算的有关问题，关键知道能量是守恒的。能量在转移和转化的过程中，能的总量是不变的。
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