初中物理鲁教版 (五四制)九年级下册第六节 能量的转化和守恒同步测试题

19.6能量的转化和守恒同步练习鲁教版（五四制）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. 如图是用木炭加热烤肠时的一个场景，为了让烤肠不致被烤焦且均匀受热，店主将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤。下面分析正确的是

A. 闻到烤肠的香味，表明扩散只在气体中发生
B. 烤肠在加热过程中，温度升高，内能增大
C. 木炭燃烧的过程中，将内能转化为化学能
D. 烤肠在石子上烤是利用了石子比铁锅的比热容小

2. 下列各例中，属于机械能转化为内能的是

A. 用电开水器加热水 B. 衣服在阳光下暴晒升温
C. 火箭升空 D. 双手摩擦生热

3. 将小电动机与小灯泡按如图所示的电路连接，在小电动机的转轴上绕线，然后用力拉线，使电动机转动。在电动机转动的过程中小灯泡发光，下列关于该现象的说法，不正确的是

A. 电生磁，使电动机转动 B. 这是电磁感应现象
C. 转速越快灯泡越亮 D. 这个过程中机械能转化成了电能

4. 电动平衡车是一种新型代步工具，被广大青少年所喜爱。图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是

A.  B.
C.  D.

5. 下列对能量的说法中错误的是

A. 能量的转化和转移过程中，总的能量不变
B. 做机械运动的物体具有能量
C. 利用能量的过程，就是能量转移和转化的过程
D. 我们使用各种家用电器，就是把其他各种形式的能量转化成电能

6. 下列关于能量转移和转化的方向性的说法不正确的是

A. 在自然界中不是所有的能量都可以利用
B. 能量的利用是有条件的，也是有代价的
C. 不同温度的物体自发进行热传递时，热传递的方向只能从高温物体到低温物体，不会反向
D. 汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力

7. 下列现象与对应的能的转化不正确的是

A. 火车过后，铁轨发热是机械能转化为内能
B. 太阳灶使物体发热是光能转化为内能
C. 电熨斗通电后发热是内能转化为电能
D. 生石灰加水后发热是化学能转化为内能

8. 一台直流电动机额定电压为220V，其线圈电阻为，正常工作时通过的电流为20A，则电动机连续工作10min，则

A. 电动机的额定功率是4kW
B. 电动机工作时发热损失的电能为
C. 电动机获得机械能是
D. 电动机的效率约为

9. 关于能量，以下判断正确的是

A. 太阳能电池板可将光能转化为化学能
B. 骑自行车时，人的化学能转化为机械能
C. 滑梯上匀速下滑的小孩机械能不变
D. 只要结构科学合理，永动机是可以制造出来的

10. 如图所示的情景中，关于能量的说法正确的是

A. 水力发电，将电能转化为机械能
B. 在空中飞行的C919，只具有重力势能
C. 张弓待发，弓静止，所以没有能量
D. 过山车冲上高处的过程中，重力势能增加

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 2020年12月2日，嫦娥五号探测器着陆器与上升器组合体抵达月球后完成月壤钻取采样及封装任务。这一系列工作都是由在北京的科学工作者通过______传达指令实现对着陆器与上升器组合体的精准控制的。组合体的电能来源是______能转化为电能。

12. 我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星。发射时，发射架下腾起大量的“白气”，它是由水蒸气发生______填写物态变化名称现象形成的；火箭发射升空时，燃料燃烧的______能转化为火箭的______能。地面指挥中心是通过______选填“电磁波”或“超声波”与运行的卫星联系的。
13. 在火电站内，燃料的化学能经锅炉、蒸汽轮机和发电机最终转化为电能．蒸汽轮机的作用是将          能转化为机械能．若锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为、和，则火电站的效率为          ．
14. 用煤油气化灶把100kg、初温为的水加热到，消耗煤油1L。已知水的比热容是，煤油的热值是，。水吸收的热量为______ J，煤油气化灶烧水的效率为______ 。结果保留一位小数

三、作图题（本大题共1小题，共2.0分）

15. 如图所示，绝缘小车上固定了一个铝制方框，请画出小车从光滑水平地面的a点运动到b点的过程中，小车动能随时间的变化图像。“”磁感应线的方向为垂直于纸面向里

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

16. 某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球，它们的质量关系为，实验的情景如图所示。
    

通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，应用的物理方法是_____选填“转换法“或“类比法”。

分析甲、乙两种情况可知，重力势能的大小与物体的_____有关。

小铁球落入细沙后，速度不断减小直至静止，它的机械能转化为_____能。

同学们还发现小球离地面越高，下落到地面所用的时间越长，他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方的数据如下表，分析数据，写出h与的关系式为_____。

17. 如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，并将水加热一段时间．请回答下面问题．

写出你观察到的实验现象至少写两条，并分析产生该种现象的原因．

现象：______________，原因：______________；

现象：______________，原因：______________．

试分析实验中能量转化或转移的情况：___________________________________________________________．

五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

18. 在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有、质量为的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假设完全燃烧酒精求：水的比热容为，酒精的热值为

水吸收的热量．

此过程中酒精灯烧水的热效率．结果保留一位小数

科学研究表明：、的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量．水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量．






 

19. 小明家用天然气将质量为、温度为的自来水加热，当它吸收了的热量后，共消耗的天然气体积为假设天然气完全燃烧。已知水的比热容为，天然气的热值为，气压为标准大气压。求：
    水的末温；
    天然气完全燃烧放出的热量；
    该热水器工作时的效率。
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】B
 

【解析】

【分析】
本题考查一些基本的物理概念、规律及其应用，理解并掌握基本概念原理是解题关键。
扩散是指不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象；改变物体内能的方法有两个：做功和热传递；对于比热容大的物质来讲，吸收或放出同样的热量，其温度变化量较小，这也是我们利用的主要特点之一；燃料燃烧是将化学能转化为内能的过程。
【解答】
A.闻到烤肠的香味，表明扩散在空气中发生，而扩散是指不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象，不仅仅在气体中发生，故A错误；
B.加热烤肠时，烤肠吸收热量，温度升高，内能增加，故B正确；
C.燃料燃烧是将化学能转化为内能的过程，故C错误；
D.利用这种石头来制熟烤肠，这主要是利用了石头的比热容比铁的比热容大，在同样吸热的情况下，其温度升高比较慢，且散热比较均匀的特点，故D错误。
故选：B。  

2.【答案】D
 

【解析】解：A、开水加热器是要消耗电能的，加热水转化为水的内能，是电能转化为内能，故A不符合题意；
B、衣服在阳光下曝晒升温是将光能转化为内能，故B不符合题意；
C、火箭升空是要消耗燃料的，将燃料的化学能转化为内能，再转化为火箭的机械能，故C不符合题意；
D、双手摩擦发热是克服双手间的摩擦做功，将机械能转化为内能，故D符合题意。
故选：D。
对下面四个选项的能量转化情况逐个分析判断即可解决。
本题考查了能量的转化过程，我们要能够分析生活中的能量转化现象。
 

3.【答案】A
 

【解析】解：电动机和发电机的结构类似，都是由转子和定子构成，但其原理不一样，电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，而发电机是根据电磁感应现象制成的。
本题中，用力拉线使电动机转动时，线圈会切割磁感线而产生感应电流，所以属于电磁感应现象，由于拉动越快，切割磁感线的速度就越快，产生的感应电流就越大，灯泡就越亮。在电磁感应现象中，机械能转化为电能。
 

4.【答案】C
 

【解析】解：电动平衡车的电机工作时，消耗电能，获得机械能，因此是将电能转化为机械能，从而获得动力。
A项是探究电磁感应的原理，将机械能转化为电能，故A错误；
B项说明通电导体的周围有磁场，是电流的磁效应，故B错误；
C项是探究通电导体在磁场中受力的作用，将电能转化为机械能，与电动平衡车驱动前行过程原理相同，故C正确；
D项是研究电磁铁磁性的大小与线圈匝数的关系，故D错误。
 

5.【答案】D
 

【解析】解：A、由能量守恒定律可知，能量的转化和转移过程中，总的能量不变，故A正确；
B、机械能是物体由于机械运动而具有的能，所以做机械运动的物体具有能量，故B正确；
C、利用能量的过程，就是能量转移和转化的过程，故C正确；
D、我们使用各种家用电器，就是把电能转化成其他各种形式的能量的过程，故D错误。
故选：D。
自然界中，能量以不同的形式存在着。一个物体能够对外做功，我们就法它具有能量。能量可以相互转化和转移，且遵循能量守恒定律。
本题主要考查我们对能量的存在形式、能量的来源以及能量的利用的了解，属基础知识的考查。
 

6.【答案】D
 

【解析】解：A、在自然界中不是所有能量都能利用，例如雷电带来的能量，还不能被人类所利用，故A正确；
B、能量的利用是有条件的，也是有代价的，例如利用核能来发电，一旦核泄漏造程度的后果将不堪想象，故B正确；
C、热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，说明能量转移具有方向性，故C正确；
C、汽车刹车时，车的动能转化为内能，内能不可以自动地、不引起其它变化地完全转化为机械能，说能量转化具有方向性，故D错误。
故选：D。
能量可以从某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，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变，能量转化具有方向性。
本题考查能量守恒定律及能量传递的方向性，能量守恒定律告诉我们能量总量是不变的，但方向性告诉我们有些有用能量会越来越少的。
 

7.【答案】C
 

【解析】解：A、火车过后，铁轨发热是机械能转化为内能，正确；
B、太阳灶使物体发热是光能转化为内能，正确；
C、电熨斗通电后发热是电能转化为内能，错误；
D、生石灰加水后发热是化学能转化为内能，正确。
故选：C。
摩擦生热属于机械能转化为内能；
太阳灶是将太阳能转化为内能；
电熨斗的原理是电流热效应；
生石灰加水后发热是化学能转化为内能，据此分析解答。
利用现象弄清能的转化是解决问题关键，要逐一分析解答即可。
 

8.【答案】D
 

【解析】解：A、电动机的额定功率，故A错误；
B、电动机工作时发热损失的电能为，故B错误；
CD、电动机消耗的电能，
电动机获得机械能，
电动机的效率，
故C错误，D正确。
故选：D。
根据计算电动机的额定功率；
根据计算电动机工作时发热损失的电能；
根据计算电动机消耗的电能，根据得出电动机获得机械能，根据得出电动机的效率。
本题考查电功率、热量、电能和效率的有关计算问题，综合性较强，难度适中。
 

9.【答案】B
 

【解析】

【分析】
此题考查的知识点较多，有能量的转化和守恒、太阳能的利用等，基础性题目，难度一般。
机械能等于物体的动能加上物体的重力势能，没有外力作用，机械能守恒。
【解答】 
A.太阳能电池板是太阳能转化为电能，故A错误；
B.人骑自行车时，消耗了化学能，获得了机械能，故B正确；
C.小孩从滑梯上匀速滑下时，质量不变，速度不变，其动能不变；高度不断减小，其重力势能变小；动能不变，重力势能变小，因机械能等于动能与势能的总和，故其机械能变小，故C错误；
D.任何机械在使用过程中总有能量损耗，所以不可能制成永动机，故D错误。
故选B。  

10.【答案】D
 

【解析】解：A、水力发电，将水的机械能转化为电能，故A错误；
B、在空中飞行的C919，由于是运动的，所以具有动能，由于在空中，所以还具有重力势能，故B错误；
C、张弓待发，弓静止，但发生了弹性形变，所以弓具有弹性势能，故C错误；
D、过山车冲上高处的过程中，高度增加，所以重力势能增加，故D正确。
故选：D。
本题主要考查了能量的转化、动能和势能的转化等知识，属于常见题型。
 

11.【答案】电磁波  太阳能
 

【解析】解：电磁波可以在真空中传播，故科学工作者通过电磁波传达指令；在太空中，一般采用太阳能来给卫星或者其它空间设备提供电能，能量的转换形式为：太阳能转化为电能。
故答案为：电磁波；太阳能。
广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的；在太空中，一般采用太阳能来给卫星或者其它空间设备提供电能。
本题考查学生对电磁波的了解以及对能量转化的认识，属于基础性题目，难度不大。
 

12.【答案】液化  内  机械  电磁波
 

【解析】解：火箭离开地面时，高温火焰喷到发射架下的大水池中，水吸收巨大的热量而汽化成水蒸气，水蒸气上升时遇到周围的冷空气会液化成小水滴，就形成了我们看到的“白气”；
火箭升空时的能量转化：燃料的化学能先转化为内能，然后燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的机械能；
电磁波可以在真空中传播，地面指挥中心是通过电磁波与运行的卫星联系的。
故答案为：液化；内；机械；电磁波。
物质由气态变为液态的过程叫液化；
发射火箭时，燃料燃烧将化学能转化为内能，又将内能转化为火箭的机械能；
电磁波可以传递信息并且电磁波可以在真空中传播。
本题借助火箭发射考查了物态变化、能量转化以及电磁波的应用，注重知识应用能力的考查，难度不大。
 

13.【答案】内 

【解析】蒸汽轮机的作用是将内能转化为机械能；已知锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为、和，所以火电站的效率为．
 

14.【答案】 
 

【解析】解：水吸收的热量：
。
消耗煤油1L，即体积为：，则煤油质量为：
。
煤油完全燃烧放出的热量：
。
燃气灶的效率：。
故答案为：；。
由公式可求出水吸收的热量。
由求出煤油的质量，再利用可求出煤油完全燃烧放出的热量。最后由水吸收的热量跟煤油完全燃烧放出的热量之比可算出燃气灶的效率。
本题主要考查了公式和的运用，及燃气灶的效率的含义。此题中要注意温度“升高到”和“升高了”的区别，要审好题。
 

15.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查电磁感应现象及能的转化，有一定难度。

闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流；机械能转化为电能。

【解答】

小车刚进入磁感应线时，有一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流，部分机械能转化为电能，使小车动能减少，当小车完全进入后，没有电流产生，没有力产生，小车动能不变，小车刚运动出磁感应线时，有一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流，又有一部分机械能转化为电能，使小车动能再减少，直到小车完全离开磁场，小车动能不变，如图：
。

16.【答案】转换法；
质量；
内；
 

【解析】

【分析】
此题考查学生对于物体重力势能影响因素探究过程及能量转化的理解和掌握，注意分析实验时控制变量法和转换法的应用。
掌握转换法在此实验中的应用，此实验通过小桌陷入沙子中的深度来判断重力势能的大小；
影响重力势能的因素是质量和高度有关；当探究重力势能与高度的关系时，必须保证物体的质量相等；在探究重力势能大小与质量的关系时，应控制高度相同；
物体克服摩擦做功，将机械能转化为内能；
根据表中数据，得出下落高度与所需时间之间的关系式。
【解答】
由题意知，实验中通过观察小球陷入细沙的深度来间接判断物体重力势能大小的，运用了转换法；
由题知，即图甲和图乙中物体的质量不同，但从同一高度落下，且乙图中小球进入细砂中的深度更深，因此可知重力势能与物体的质量有关；
当小球陷入沙中，与沙子摩擦，最终静止，将机械能转化为内能；
根据表中实验数据可知，小球下落高度与所需时间之间的关系为：。
故答案为：转换法；质量；内；。  

17.【答案】橡胶塞被冲出  水蒸气对橡胶塞做功

出现“白气”  水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气内能减少，温度降低，发生了液化现象

内能转化为机械能

【解析】略
 

18.【答案】解：
水吸收的热量  J．

酒精完全燃烧放出的热量   J，  热效率．

水汽化吸收的热量  J．

【解析】见答案
 

19.【答案】解：由可得，水的末温：
，
因为在一标准大气压下水的沸点为，沸腾后继续吸热温度不变，所以水的末温为；
天然气完全燃烧放出的热量：
；
热水器的效率：
。
答：水的末温为；
天然气完全燃烧放出的热量为；
热水器的效率为。
 

【解析】知道水的质量、初温、吸收的热量以及比热容，根据求出水的末温，根据标准大气压下水的沸点分析水的末温；
知道消耗天然气的体积和热值，根据求出天然气完全燃烧放出的热量；
水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气热水器的效率。
本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式、和效率公式的掌握和运用，属于基础题目。