教科版九年级下册第十一章 物理学与能源技术1 能量的守恒定律一课一练

11.1能量守恒定律同步练习教科版初中物理九年级下册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为不正确的是

A. 做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
B. 物体放出热量，发生了能量的转移，其温度一定降低
C. 水电站主要将机械能转化为电能
D. 能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变

2. 下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是

A. 钻木取火是将机械能转化为内能
B. 酒精燃烧时将化学能转化为内能
C. 汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
D. 人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生

3. 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

4. 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

5. 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

6. 关于能量下列说法正确的是

A. 质量大的物体具有的能量多
B. 物体能够对外做的功越多，则该物体的能量越大
C. 因为物体具有的能量很多，所以物体对外做的功也一定很多
D. 因为能量很抽象，所以无法判断能量大小关系

7. 下列说法中正确的是

A. 静止的物体不具有能 B. 没有做功的物体不具有能
C. 具有能的物体一定在做功 D. 能够做功的物体一定具有能

8. 下列说法中错误的是

A. 水沸腾后继续加热，水的温度不会升高
B. 扩散现象等大量事实表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动
C. 热机的做功冲程是将机械能转化为内能
D. 所有能量转化的过程，都跟从能量守恒定律

9. 前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力该技术成本很高，目前仍处在试验阶段，但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是

A. 氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B. 水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量
C. 对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹
D. 该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源

10. 下列说法错误的是

A. 能量守恒定律只适用于物体内能的变化
B. 永动机是永远不可能制造出来的
C. 只要有能量的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律
D. 任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能量的总量是保持不变的

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 能量既不会凭空______ ，也不会凭空产生，它只会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，在转化和转移过程中能的总量______ ．
12. “发热纸”是一种利用玻璃纤维和碳纤维制成的末端连上电池后不久会发热的“特种纸”，可用它包装面包、香肠等小食品，通电后能使食品香热可口，这种纸很受市民的青睐．“发热纸”的利用中发生的能量的转化是______ 能转化成______ 能．在能量转化的过程中服从______ 定律．
13. 如图所示为一种人们设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，这种永动机______选填“能够”或“不能”永远工作下去，因为在这一过程中会有一部分______能转化为______能，而能量的总量保持不变。
     

14. 冬天你往手上“哈气”时手就会觉得暖和，这主要是因为呼出气体中的________液化，放出的热量通过________的方式被手吸收，手的内能增加。你还可以通过跑步来让自己变得暖和，其实跑步时所消耗的能量最终是由食物中的________能转化而来的。

三、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

15. 小明同学的家到学校本是一条在同一水平面上的直路，爱动脑的小明做了这样的设想：要是将从家到学校的路挖成一个“V”字形如图所示，只要从家骑上自行车后，不用刹车也不用踩车，等车停下来就可以到达学校了．请你简要说明：
    小明同学设想的机械能转化讨程．
    小明同学的设想能在现实中可以实现吗？为什么？请根据有关物理知识说明

16. 按要求完成填空。
    
    如图甲所示，在量筒中装入一半清水，用细管在水下面注入硫酸铜的水溶液，由于两者密度不同出现明显的界面，静放几天，界面就逐渐变得模糊不清，30日后两者完全融为一体，出现这种现象的原因是______。
    如图乙所示，用打气筒不断向瓶内打气，当瓶塞起跳时，瓶内出现白雾，在这个过程中水蒸气的温度______选填“升高”或“降低”，内能______选填“增大”、“减小”或“不变”。
    如图丙是模拟蒸汽机工作原理的装置，加热试管中的水一段时间后，橡胶塞会受到水蒸气的压力而冲出去，这个过程中______的内能转化为塞子的动能，这与内燃机的______冲程相似。
    如图丁为小球在地面弹跳的频闪照片，随着时间的进行小球弹跳的高度逐渐降低，是因为小球的一部分机械能转化为了______，此过程中______选填“遵守”或“不遵守”能量守恒定律。

四、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

17. 如图，将半径为h光滑的圆弧固定在水平地面上，已知质量为100g的小球从圆弧顶端A点由静止释放，到达圆弧底端B点的速度v为此过程中，小球的机械能守恒：然后小球沿粗糙的水平地面运动到C点停止，BC间距离s为2m。小球静止在圆弧顶端A点时的重力势能大小可以用公式来计算，小球运动到圆弧底端B点时动能大小可以用公式来计算整个过程中不计空气阻力。
    求：圆弧半径h的大小；
    小球在粗糙的水平地面上运动过程中，所受到的摩擦力大小。

18. 如图所示，这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置装置中的两个配重的重力不等，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，从而实现能量转化。实验中科学家某次测得了的数据如下：
    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：

请计算配重升降一次对动叶轮做功是多少？
通过分析数据，科学家得出了结论：在上述现象中能量是守恒的请你帮他补出计算和判断过程分析第一次实验数据即可：
本实验中的误差主要来源于是什么？知道吗：那个著名物理学家叫焦耳那个伟大的定律叫能量守恒定律刚才你所经历的正是这个伟大工作的一个缩影。对此用一句话谈谈你的感受。

五、综合题（本大题共1小题，共10.0分）

19. 能量守恒定律
    完成下列问题：网球多次反弹过程中，弹起的高度越来越低，说明重力势能越来越______，这种情况下机械能______“守恒”或“不守恒”，机械能转化为______，所以小球在跳动过程中会发热。
    人们利用能量的过程，就是把一种形式的能量______为另一种能量或能量从一个物体______到另一个物体。在我们学过的热传递是能量的______；燃料燃烧是能量的______。
    

答案和解析

1.【答案】B
 

【解析】解：A、做功过程是能量转化过程，做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化，故A正确；
B、晶体凝固过程中，放热，内能变小，但温度不变，故B错误；
C、水电站主要将水的机械能转化为电能，故C正确；
D、能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变，故D正确。
故选：B。
做功与热传递是改变物体内能的两种方式；据能量的转化和守恒定律逐个分析即可解决。
做功与热传递是改变物体内能的两种方式。做功的过程是能量转化过程，热传递是能量的转移过程。
 

2.【答案】D
 

【解析】解：A、钻木取火是通过做功的方式改变内能的，是将机械能转化成内能，故A正确；
B、酒精燃烧是把化学能转化为内能，故B正确；
C、汽油机的做功冲程中，燃气膨胀对活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
D、人们对太阳能的开发和利用，是太阳能转化为其他形式的能，能量是不能凭空产生的，故D错误。
故选：D。
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。
能量既不能凭空产生也不能凭空消失，总是由一种能量转化为另一种能量，或从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中能的总量保持不变。
本题考查的是我们对于能量转化现象的分析能力以及对能的守恒的理解，是一道基础题目。
 

3.【答案】B
 

【解析】

【分析】
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。
【解答】
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。  

4.【答案】D
 

【解析】解：A、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：D。
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。
 

5.【答案】A
 

【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。

6.【答案】B
 

【解析】解：
A、质量大的物体具有的能量不一定多，例如物体静止，其动能为零；故A错误；
B、物体能够对外做的功越多，说明该物体的能量越大；故B正确；
C、物体具有能量，但不一定做功，如举在高处静止的物体具有重力势能，但没有做功，故C错误；
D、物体能量的多少可根据能够对外做功的多少判断，也可以根据影响能量大小的因素判断，故D错误。
故选：B。
一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量，能够做功指的是具有做功的能力。
动能是由于物体运动而具有的，所以运动物体的动能大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，它具有的动能就越大。
要理解：功和能有着非常密切的关系，会做功就有能，有能就会做功。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
 

7.【答案】D
 

【解析】解：物体具有能量说明物体具有做功的本领，不一定正在做功，与物体运动与否无关，故A、B、C说法都不正确；
能够做功的物体一定具有能，说法正确。
故选：D。
根据能的概念进行解答，即一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量，能量反映了物体做功的本领。
本题考查了学生对能概念的理解和掌握，能是指物体具有做功的本领，与是否做功无关。
 

8.【答案】C
 

【解析】解：
A、水有确定的沸点，水沸腾时不断吸收热量但水的温度保持不变，故A正确；
B、分子的运动眼睛无法直接观察，是通过扩散现象来反映的。扩散现象表明一切物质的分子不停地做无规则运动，故B正确；
C、热机的做功冲程是燃气的内能转化为活塞的机械能，故C错误；
D、能量守恒定律，能既不会凭空消灭，也不会凭空产生，能量只会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，能的总量是不变的，故D正确。
故选：C。
水有确定的沸点，水沸腾时不断吸收热量但水的温度保持不变。
扩散现象表明一切物质的分子都在不停地进行无规则运动的。
热机在压缩冲程中机械能转化为内能；在做功冲程中内能转化为机械能。
能量守恒定律：是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。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。
本题属于基础题，掌握基础知识很重要。掌握沸腾的特点、能量守恒定律、做功冲程能的转化、扩散现象。
 

9.【答案】D
 

【解析】

【分析】
燃料中的化学能可通过技术手段最终再转化为电能；
根据能量守恒可做出判断；
从科学角度来认识生活中的热点事件，据此判断；
水也是一种能源。但在这里的能源并不能说是水提供的。
本题考查了氢燃料电池的原理，能量守恒定律的理解，以及对水能的认识等，注意概念说法的严密性。
【解答】
解：A、氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故A正确，不符合题意；
B、根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故B正确，不符合题意；
C、由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹，故C正确，不符合题意；
D、该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故D错误，符合题意。
故选D。  

10.【答案】A
 

【解析】解：A、能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化，这句话是错误的，因为该定律适用于任何能量的变化，故A错误。
B、永动机违背了能量守恒定律，所以永动机是永远不可能制造出来的，故B正确。
C、任何的能量的转化和转移，都会遵从能量守恒定律，故C正确。
D、任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变。故D正确。
故选：A。
能量既不会消灭也不会创生，它只会从一种形式转化成另一种形式或者从一个物体转移到另一个物体，在能的转化或转移的过程中，能的总量保持不变。
该题考查的是对能的转化和守恒定律的理解，它是一种普遍的规律。
 

11.【答案】消失；不变
 

【解析】解：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会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，在转化和转移过程中，能的总量不变，这就是能量守恒定律．
故答案为：消失；不变．
根据能量守恒定律的内容可直接对题干中的问题进行解答．
本题考查能量守恒定律的内容，要掌握定律的内容及生活中的能量转化问题．
 

12.【答案】电；内；能量守恒
 

【解析】解：这种纸接通电池发热故消耗电能产生内能，即电能转化为内能，而任何一种能量转化都遵守能量守恒定律．
故答案为：电；内；能量守恒．
从题意中来看，这种纸是连上电池发热，故消耗电能，得到内能．能量在转化和转移的过程中，始终是守恒的．
本题为能量守恒定律在生活中的例子，知道消耗和获得的分别是哪种形式的能量是关键，可以多积累．
 

13.【答案】不能  机械  内
 

【解析】解：他设想的机械装置不可能实现，因为抽水机在此过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，所以机械能总量不守恒，他设想的机械装置不能实现。
故答案为：不能；机械；内。
在能量转化的过程中，总会有一部分能量以热的形式向四周扩散，成为无用的能量，所以抽水机的机械能会逐渐减小。
解答本题需要清楚，机械能和电能之间的转化并不是的转化，在转化的过程中总是会有部分能量的损失。
 

14.【答案】水蒸气热传递 化学
 

【解析】

【分析】

物质由气态变为液态的过程叫液化，液化过程放出热量；
做功和热传递都可以改变物体的内能，热传递是能量的转移过程，做功过程实际是能量的转化过程；
人体运动时消耗的能量最终由食物的化学能转化而来的。

对手呵气时，口中水蒸气的热量也会转移到手上，通过热传递的方式增加手的内能。

【解答】

冬季你往手上“哈气”时手就会觉得暖和，这主要是因为呼出的水蒸气遇到较冷的手发生液化现象，液化过程要放出热量，放出的热量通过热传递的方式被手吸收；
人体运动时消耗的能量最终由食物的化学能转化而来的。
故答案为：水蒸气；热传递；化学。

15.【答案】答：将路挖成一个“V”字形后，自行车下坡时重力势能转化为动能；上坡时动能转化为重力势能；
自行车在运动的过程中，车轮与地面、转轴间的摩擦不可避免，因此部分机型能转化为内能，机械能减小，因此不能到达学校．
 

【解析】本题考查了机械能之间的相互转化，但在转化的过程中一定有摩擦，部分机械能转化为内能，机械能越来越小，因此设想不能实现．
生活中不可能消除摩擦，因此能量在转化时一定有一部分转化为内能，所以任何人不可能造出不用任何能源的“永动机”．
 

16.【答案】分子在不停地做无规则运动  降低  减小  水蒸气  做功  内能  遵守
 

【解析】解：刚开始时，水与硫酸铜溶液界面分明；由分子动理论可知，水分子和硫酸铜分子在不停地做无规则运动，所以上面的水分子要向下运动，进入到硫酸铜溶液中，同理硫酸铜分子向上运动，进入到上面的水中，时间越长，两者混合的越均匀；
往瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能转化为塞子的机械能，内能减少，温度降低；
在试管内装些水，用橡胶塞塞住，加热使水沸腾，会看到塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气对外做功，内能减小，温度降低，在四冲程的热机中，做功冲程是内能转化为机械能的冲程，试管内水蒸气的内能可以转化为塞子的机械能，与做功冲程相同；
小球在运动过程中克服摩擦做功，有一部分机械能转化为内能，所以小球的弹起的高度逐渐减小，此过程中遵守能量守恒定律。
故答案为：分子在不停地做无规则运动；降低；减小；水蒸气；做功；内能；遵守。
一切物质的分子都在不停地做无规则运动；
物体对外做功，内能会减小；
做功改变内能的实质是能量的转化；
小球在弹跳过程中要克服阻力做功；能量守恒定律的表述为：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。
本题考查了分子动理论、改变内能的方法，难度不大，仔细分析即可解答。
 

17.【答案】解：取水平地面为零势能面，
因A到B的过程中，小球的机械能守恒，
所以，，
则；
小球在水平面上滑行时，受到摩擦力的作用，
由能量守恒可知，小球在粗糙水平地面上运动时，其动能全部转化为克服摩擦力产生的内能，即，
则。
答：圆弧半径h的大小为；
小球在粗糙的水平地面上运动过程中，所受到的摩擦力大小为。
 

【解析】取水平地面为零势能面，因A到B的过程中，小球的机械能守恒，根据动能和重力势能的表达式得出等式即可求出圆弧的半径；
小球在水平面上滑行时，受到摩擦力的作用，小球在粗糙水平地面上运动时，其动能全部转化为克服摩擦力产生的内能，根据能量守恒得出等式即可求出摩擦力的大小。
本题考查了机械能守恒和能量守恒的应用，利用好动能和重力势能的表达式是关键。
 

18.【答案】解：小配重重力，大配重重量，合力为420N，
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1m。
对叶对水做的功为：
；
由表格知，升降一次水温升高，
水吸收的热量是：
；
，
能量是守恒的。
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。克服摩擦做功消耗一部分能量；实验结论是建立在大量的实验的基础上。
谈感受合理即可，例如：真理往往是不断探索，反复试验得出的；对待科学要做到一丝不苟的精神等。
答：配重升降一次对动叶轮做功是420J；
见解答部分；
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；实验结论是建立在大量的实验的基础上。
 

【解析】已知大配重下降，小配重上升，合力为420N，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。
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。
 

19.【答案】小  不守恒  内能  转化  转移  转移  转化
 

【解析】解：网球多次反弹过程中，弹起的高度越来越低，说明重力势能越来越小，这种情况下机械能不守恒，机械能转化为内能，小球会发热。
人们利用能量的过程，就是把一种形式的能量转化为另一种能量或能量从一个物体转移到另一个物体。
在我们学过的热传递是能量的转移；燃料燃烧时，将化学能转化为内能，是能量的转化。
故答案为：小；不守恒；内能；转化；转移；转移；转化。
网球克服摩擦做功，使部分机械能转化为内能，但在能的转化和转移过程中，能的总量保持不变。重力势能的影响因素是质量和高度；
能量可以发生转化和转移。
了解机械能守恒的条件以及能量的转化和转移过程，是解答本题的关键，难度不大。