沪科版九年级20.1能量的转化与守恒
一、选择题（共12题）
以下所列家用电器中，正常工作时，电能主要转化为机械能的是
A. 电风扇 B. 电水壶
C. 电饭煲 D. 电视机
年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事，其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
下列关于能量转化的说法，正确的一项是
A．甲图中，风力发电将空气的动能转化为电能
B．乙图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大
C．丙图中，“神舟十一号”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．丁图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能
如图所示为“探究电磁感应现象”的实验装置，在探究过程中，下列说法正确的是
A．保持导体 在磁场中静止不动，电流计指针会发生偏转
B．只要导体 在磁场中运动，电流计指针就会发生偏转
C．当电流计指针发生偏转时，表明机械能转化为电能
D．利用这一现象所揭示的原理可制成电动机
现在的道路两旁安装了很多太阳能路灯，晴天时太阳能电池板给铅酸蓄电池充电，黑夜时铅酸蓄电池让路灯发光，如图所示为铅酸蓄电池充电的电路，则下列说法错误的是
A．太阳能电池板能将太阳能转化为电能
B．太阳能电池板给铅酸蓄电池充电时，铅酸蓄电池将化学能转化为电能
C．黑夜时，铅酸蓄电池让路灯发光，铅酸蓄电池相当于电路中的电源
D．黑夜时，铅酸蓄电池让路灯发光，铅酸蓄电池将化学能转化为电能
一个小孩从高度相同、长度不同的两个滑 梯、 上分别滑下到底端，如图所示，下列说法中
①忽略运动阻力，他的重力势能全部转化为动能
②不忽略运动阻力，他在滑下过程中，机械能守恒
③忽略运动阻力，从 滑梯上滑到底端速度较大
④不忽略运动阻力，从 滑梯上滑到底端速度较大
A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①④正确 D．只有②④正确
我国成功发射了“神十”载人飞船。下列说法正确的是 。
A．在“神十”随火箭升空的过程中，机械能转化为内能
B．穿越大气层时，“神十”和火箭克服摩擦，将机械能转化成内能
C．火箭的发动机选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的比热容
D．“神十”和火箭升空的过程中，机械能的总量不变
关于能量的转化，下列叙述中正确的是
A．干电池在工作过程中把电能转化成其他形式的能
B．发电机在工作过程中把电能转化成其他形式的能
C．电视机在工作过程中把电能转化成其他形式的能
D．电动机在工作过程中把其他形式的能转化成电能
下列过程中内能转化为机械能的是
A．小孩从滑梯上滑下
B．水放到冰箱里温度降低，内能减少，结成了冰
C．烧开水时水蒸气把水壶盖顶起来
D．反复锤打铁钉，铁钉温度升高了
下列实例与能量转化相对应正确的是
A．汽油燃烧：化学能转化为内能
B．太阳能电池：太阳能转化为化学能
C．热机：利用机械能转化为内能
D．给充电宝充电：电能全部转化为内能
如图所示的电器中，主要将电能转化为机械能的是
A. 电视机 B. 洗衣机
C. 电灯 D. 电热水壶
下列各图中，属于内能转化为机械能的是
A. 两手相互摩擦能发热 B. 水沸腾时蒸汽冲开壶盖
C. 锯木头锯子发烫 D. 压缩空气引火
二、填空题（共3题）
汽车或摩托车用的一般是铅蓄电池，如图所示，在用电过程中，蓄电池能量转化是 能转化为 能，再转化为 ，在电池用完后充电的过程中，能量的转化是 能转化为 能。
如图所示是嫦娥 号的中继卫星“鹊桥”由长征 号丙运载火箭发射时的情景。火箭中的燃料燃烧时，燃气推动火箭和卫星上升，卫星的机械能会 （选填“增大”“不变”或“减小”），火箭外壳的温度会 （选填“升高”“不变”或“降低”）。“鹊桥”最终在距地球约 万千米的轨道上运行，由此可知，从地球上发射的电磁波信号经过 秒后就会被“鹊桥”接收到。
小孩从滑梯上坐着滑下时，速度越来越快，是因为他的重力势能转化为 能；他感觉到臀部发烫，是因为他的部分机械能转化为 能。
三、综合应用题（共4题）
西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，成功发射两颗北斗三号全球组网卫星。到 年底，成功将 颗北斗卫星发射升空，服务区覆盖“一带一路”沿线国家及周边国家。
(1) 长征三号乙运载火箭起飞过程中燃料燃烧释放的内能将转化为火箭的 能。
(2) 长征三号乙运载火箭加速上升过程中受到 （选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。
阅读下列短文，回答问题。
“天舟一号”与“天宫二号”成功对接
我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于 年 月 日发射成功。“天宫二号”在距离地面高度 的圆形轨道上绕地球匀速运行，绕地球一周的运行时间为 分钟，“天舟一号”货运飞船于 年 月 日由长征七号火箭成功发射升空，并于 年 月 日与“天宫二号”首次自动交会对接成功，如 图所示，为建立我国自己的空间站迈出了坚实的一步。
发射“天舟一号”货运飞船的长征七号火箭的燃料由液态煤油和液氧混合构成，火箭点火起飞时，火箭内的燃料燃烧从箭体尾部喷出火焰几乎直击发射平台，使得发射平台核心区的温度接近 ，足以熔化绝大多数金属和非金属材料，长征七号火箭发射时与其它火箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”，其采取的是国际上先进的喷水降温方法，如 图所示，在发射中火箭飞到 高以后，“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水 余秒，喷水量约为 ，一部分的水会汽化到大气中，大部分的水则通过导流槽流走，于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温的作用，防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。[ 圆周率 ， ]
(1) 设“喷水降温降噪系统”喷出 水初温为 ，在喷水 秒内全部变成 的水，则水带走的热量为 。
(2) 如 图所示，设地球半径为 ，“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行，圆形轨道的半径为 ，圆形轨道的周长为 。“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后，与“天宫二号”空间实验室成功对接，对接时“天舟一号”的运行速度为 。
(3) 长征七号火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断 （选填“变大”、“变小”或“不变”），长征七号火箭燃料的 能燃烧时转化为内能。
回答下列问题：
(1) 如图 所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散得 ，说明分子运动的快慢跟 有关。
(2) 如图 所示，缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，在玻璃板离开水面前，弹簧测力计的示数逐渐 ，这是因为水分子与玻璃分子之间存在 。
(3) 如图 所示，用酒精灯加热试管中的水。当水沸腾后，塞子被试管内的水蒸气推出，水蒸气的 能转化为塞子的 能。
如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它具有 个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。
(1) 起飞时，增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是 。在空中飞行时，只要增加 侧两个旋翼的转速，就能使无人机右侧抬升，向左倾斜飞行。
(2) “无人机”的遥控器是靠 来发送控制信息的。
(3) 该机一个旋翼的电动机额定功率为 ，额定电压为 。电动机正常工作时，通过电动机的电流为 。
(4) 该机所需的能量是由一块输出电压为 ，容量为 的电池提供。若电能的 用于飞行，飞行时的实际功率为 ，则该机最多能飞行 。
答案
一、选择题（共12题）
1. 【答案】A
【解析】在常见的家用电器中，电风扇主要把电能转化为机械能；而电水壶、电饭煲主要把电能转化为内能；电视机主要将电能转化为光能和声能。
2. 【答案】C
【解析】影片“流浪地球”中，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，将地球推开，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程。
3. 【答案】A
4. 【答案】C
【解析】只有闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，此过程中机械能转化为电能，利用电磁感应现象可制成发电机，电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故只有C选项正确。
5. 【答案】B
6. 【答案】C
【解析】一个小孩从高度相同、长度不同的两个滑梯 、 上分别滑下到底端，可以分两个情况讨论：
（）忽略运动阻力，则小孩子在下滑过程中，受到竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，运动方向沿斜面向下，运动过程中，只有重力做功（支持力与运动方向垂直，不做功），故机械能守恒，重力势能全部转化为动能，①正确；而滑梯高度相同，故小孩子在初始位置是的重力势能相等，到达底端的动能也就相等，由此可知，从两个滑梯上滑到底端速度相等，故③错误；
（）不忽略运动阻力，则小孩子在下滑过程中，受到竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，沿斜面向上的阻力，运动方向沿斜面向下，运动过程中，只有重力和阻力做功（支持力与运动方向垂直，不做功），重力做功，重力势能转化为动能，阻力做功，机械能转化为内能，故机械能部守恒，故②错误；小孩子由静止滑下，具有的总能量是一定的（最高位置处的重力势能），斜面越长，阻力做功越多，越多能量转化为内能，到达底端处的动能越小，小孩子的速度越小，故不忽略运动阻力，从滑梯 上滑到底端速度较大，④正确；
总之，①④正确，②③错误；
故选C。
7. 【答案】B
【解析】在神十火箭升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，故A错误；
穿越大气层时，神十和火箭克服摩擦，将机械能转化成内能，故B正确；
火箭发动机选用液态氢燃料主要是因为氢具有较大的热值，故C错误；
神十和火箭升空过程中，速度增大，高度增大，因此动能和重力势能都增大，机械能的总量也增大，故D错误。
8. 【答案】C
【解析】干电池工作时将化学能转化为电能，故A不正确；发电机工作时将机械能转化为电能，故B不正确；电视机工作时将电能转化为其他形式的能，故C正确；电动机工作时把电能转化为机械能，故D不正确。故选C。
9. 【答案】C
10. 【答案】A
【解析】汽油燃烧时，将自身的化学能转化为内能，故A正确；
太阳能电池在工作时，将太阳能转化为电能，故B错误；
热机是把内能转化为机械能的装置，故C错误；
给充电宝充电，此时充电宝相当于用电器，将电能主要转化为化学能（少部分转化为内能），故D错误。
11. 【答案】B
12. 【答案】B
【解析】图A两手相互摩察能发热，是摩擦生热，是机械能转化为内能。故不符合题意。
图B水沸腾时蒸汽冲开壶盖，是内能转化为机械能，符合题意。
图C锯木头锯子发烫，是摩擦生热，是机械能转化为内能。故不符合题意。
图D压缩空气引火，是对空气做功，是机械能转化为内能。故不符合题意。
二、填空题（共3题）
13. 【答案】化学；电；机械；化学；电
14. 【答案】增大；升高；
【解析】火箭中的燃料燃烧时，燃气推动火箭和卫星上升，卫星的质量不变，速度变大，高度增加，所以卫星的动能、重力势能都增大，其机械能会增大；火箭上升过程中，克服与大气间的摩擦，机械能转化为内能，所以火箭外壳的温度会升高；电磁波在太空中的传播速度为 ，由 可得，电磁波传播时间 。
15. 【答案】动；内
【解析】小孩从滑梯上面滑下时，其质量不变，高度减小，即重力势能减小，速度越来越快，动能增加，重力势能转化为动能；由于小孩的臀部和滑梯间存在摩擦，克服摩擦力做功，将一部分机械能转化为内能，所以臀部温度升高。
三、综合应用题（共4题）
16. 【答案】
(1) 机械
(2) 非平衡力
【解析】
(1) 燃料燃烧的内能转化为火箭的机械能。
(2) 因为加速上升过程中运动状态不断发生改变，所以受到非平衡力作用。
17. 【答案】
(1)
(2) ；；
(3) 变大；化学
【解析】
(1) 水带走的热量为
(2) 圆形轨道的半径 ；
圆形轨道的周长 ；
“天舟一号”对接“天宫二号”后的运行速度与“天宫二号”原来的运行速度相等；
“天宫二号”运行一周所用时间 ，
运行路程 ，
所以运行速度 。
(3) 由于长征七号火箭搭载着“天舟一号”货运飞船加速上升，所以在上升过程高度和速度都在增大，则机械能不断变大；长征七号火箭的燃料在燃烧时，温度升高，内能增大，能量的转化过程是燃料的化学能转化为内能。
18. 【答案】
(1) 快；温度
(2) 增大；引力
(3) 内；机械
19. 【答案】
(1) 相互的；右
(2) 电磁波
(3)
(4)
【解析】
(1) 增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是相互的；
若增大右侧两个旋翼的转速，使右侧旋翼对空气向下的作用力变大，根据物体间力的作用是相互的，从而使空气对右侧旋翼向上作用力变大，使右侧抬升，向左倾斜飞行。
(2) 遥控器和无人机之间的通信是靠电磁波来发送控制信息的；
(3) 电动机的额定电压是 ，额定功率为 ，
电动机正常工作时，通过电动机的电流：
；
(4) 电池的输出电压为 ，容量为 ，
则电池储存的能量：
，
根据 可得，电能转为的机械能：
，
根据 可得，该机最多能飞行的时间：
。
