基础过关练
一、能量的转化
1．以下四种场景与蒸汽机工作原理相符的是 ()
A．
B．
C．
D．
2．现阶段发现，像石墨烯、过渡金属二硫化物、Bi2Te3、Sb2Te3等高性能热电材料在能源转换领域具有重要的应用前景，特别是在废热回收和固态制冷方面。热电材料能够直接将热能转换为电能，或反过来通过电能产生温差。下列场景中能够让此类材料充分发挥其将废热转化为电能作用的是 ()
A．汽车发动机 B．冰箱冷冻室 C．电热毯 D．电暖气
3．在2025 年春节联欢晚会上，人形机器人与舞蹈演员配合表演了创意融合舞蹈《秧BOT》节目，展现了现代科技与传统艺术的完美融合，如图所示。下列有关说法正确的是 ()
A．机器人行走时与舞台之间没有摩擦
B．机器人行走时将内能转化为机械能
C．手绢抛出后能向上运动是由于具有惯性
D．匀速转动的手绢运动状态不会发生变化
4．2024 年10月全球最大的26 兆瓦级海上风力发电机组在福建下线，进一步提升我国制造水平，它发电时利用的能量是 ()
A．核能 B．水能C．光能D．风能
5．如图所示，我国在文昌卫星发射中心用长征五号运载火箭将“嫦娥五号”发射升空，下列说法正确的是()
12.5 能量的转化和守恒分层练习（学生版）
A．用液态氢做燃料，原因之一是因为氢的热值大
B．液态氢在燃烧过程中，将内能转化为化学能
C．火箭在大气层中加速升空时，能量不守恒
D．火箭在大气层中加速升空时，动能不变
二、能量的转移
6．自然界的能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从一种形式转化为其他形式。如图所示的事例中，能量的形式发生了转移的是 ()
①图甲：高温的电炉丝使周围的空气温度上升
②图乙：流星从夜空快速滑过发出耀眼的光亮
③图丙：试管中高温水蒸气弹出管口的橡胶塞
④图丁：涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机转动
A．①② B．②③C．①④D．②④
7．下列几个例子中，属于内能转化为机械能的是 ()
A．用锤敲石头，石头和锤都要发热 B．给烧杯加热，使杯内水的温度升高
C．冬天，人站在阳光下感到暖和 D．点燃爆竹，使爆竹腾空而起
8．关于能量，下列说法正确的是 ()
A．热水袋取暖时，内能转化为机械能 B．蓄电池充电时，电能转化为化学能
C．电动机工作时，机械能转化为电能D．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能
9．我们生活在能量的世界里，下列关于能量的说法正确的是 ()
A．能量是与物体运动无关的物理量 B．物质运动的多样性与能量形式的多样性之间没有关系
C．不同形式的能量之间可以互相转化D．能量不可以从一个地方转移到另一个地方
10．下列现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的是 ()
A．夏天铁轨在室外被太阳晒热 B．体育考试时，抛出的实心球从高处落下
C．流星在高空中下落时，发出光和热D．电流通过电热丝时，电热丝热得发红
三、能量转移或转化的方式
11．下列说法不正确的是 ()
A．茶壶的壶嘴与壶体组成连通器
B．用吸管吸饮料应用了大气压强
C．人提水桶在水平路面上匀速前行，手对水桶做了功
D．能量是守恒的，但依然要倡导节能，因为能量的转化具有方向性
12．2024 年4月24 日是第九个“中国航天日”物理社团的涵涵制作了水火箭，下图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。结合题中材料，你认为以下说法正确的是 ()
A．水火箭中的“水”是一种热值较大的燃料
B．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程
C．根据能量守恒定律可知，整个过程中水火箭的总能量保持不变
D．使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同
13．下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是 ()
A．在自然界中不是所有能量都能利用
B．能量的利用是有条件的，也是有代价的
C．不同温度的物体发生热传递时，热量可以自发地从高温物体传到低温物体
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
14．下列说法正确的是 ()
A．塑料尺和铅笔芯都属于绝缘体
B．物体做功的过程就是能量转化的过程，能量转化和转移具有方向性
C．原子核是由质子和中子组成的，目前人类利用核能发电的主要方式是核聚变
D．相互紧压后的两块铅块会粘在一起，这一现象说明此时分子间只存在相互作用的引力
15．下列关于能源的说法中正确的是 ()
A．电能属于一次能源
B．核能和地热能都是来自于太阳辐射的能源
C．涉及热现象的能量转化和转移过程是有方向性、不可逆的
D．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的能量
四、能量守恒定律
16．如图所示，这是一款斯特林发动机模型，点燃酒精灯后就会发现发动机的连杆带动飞轮转动起来。下列关于该发动机的说法正确的是 ()
A．该发动机工作时将内能转化为机械能
B．酒精灯中的酒精燃烧不充分时，其热值减小
C．该发动机的效率可以达到100%
D．整个过程中能量的总量在不断减小
17．如图所示，家用电冰箱通电后，制冷剂被压缩机从蒸发器内吸出、压缩后进入冷凝器，随后进入蒸发器……，通过这样的循环，实现制冷效果。下列说法正确的是 ( )
A．制冷剂需选用不容易汽化的物质 B．制冷剂在冷凝器内液化放出热量
C．制冷剂需选用吸热能力弱的物质 D．打开工作中的冰箱门，最终能使整个房间内降温
18．北京时间2025 年4月24 日，神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，发射过程中，燃料燃烧产生巨大能量推动火箭升空。下列相关物理现象的描述及解释正确的是 ()
A．燃料燃烧时化学能全部转化为火箭的机械能，符合能量守恒定律
B．火箭表面的隔热层使用耐高温材料，因其熔点高，可防止高温下发生液化
C．火箭升空时整流罩的烧蚀材料发生升华吸热，利用材料性质保护内部设备
D．发射时周围产生大量“白气”，是发射台下水池中的水吸热产生的水蒸气
19．我国太原卫星发射中心成功将搭载“谷神星一号”运载火箭的“天启星座”33-36星送入预定轨道。如图是其中一颗卫星入轨后绕地球飞行的简化图。下列关于该卫星运行时的说法正确的是 ()
A．相对于地球是静止的 B．受到了平衡力的作用
C．具有的惯性消失了D．遵循能量守恒定律
20．2025 年4月24 日下午17时17 分在酒泉卫星发射中心，搭载“神舟二十号”载人飞船的“长征二号F 遥二十”运载火箭成功将飞船送入预定轨道。下列分析正确的是 ()
A．火箭发动机不属于热机
B．“神舟二十号”预定轨道到地面的距离约为359000nm
C．火箭在加速上升过程中，离开大气层前受到的大气压不变
D．火箭上升过程中有能量损失，仍遵循能量守恒定律
能力提升练
21．我国在能源的合理开发与利用方面，取得了瞩目的成就。电动汽车越来越普及，许多电动汽车安装了能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时，将能转化为电能，再将电能转化为能储存在蓄电池里。
22．2025 年1月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1 亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持。
23．河北丰宁抽水蓄能电站是2022 年北京冬奥会的电力保障项目之一，该电站可以利用风能、太阳能资源充足时发电获得的部分能，将水抽到高处转化为水的能储存起来，需要时再利用这些储存的能量发电，从而弥补了风能、太阳能不稳定且转化的电能难储存的不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。
24．手机在充电的过程中存在能量的；用热水袋取暖属于能量的。（均选填“转移”或“转化”）
25．体育训练课上，同学们在进行篮球投篮练习，小明发现篮球落地后反弹的高度不相同。
【问题】篮球反弹的高度与哪些因素有关呢？他对影响同一篮球反弹的高度因素进行以下猜想：猜想1：篮球反弹的高度可能与篮球内气压大小有关；
猜想2：篮球反弹的高度可能与下落的高度有关；
猜想3：篮球反弹的高度可能与地面的材料有关。
【证据】小明选用家中三种不同材质的接触面（瓷砖地面、实木地面、毛毯地面）进行实验，每次篮球由静止释放，记录相关数据如表：
实验序号 充气情况 地面材质 下落的高度/m 反弹的高度/m
1 充满气 瓷砖 0.5 0.4
2 充满气 瓷砖 1 0.75
3 充满气 实木 1 0.5
4 充满气 毛毯 1 0.15
5 未充满气 瓷砖 ①______ 0.2
6 未充满气 瓷砖 ②______ 0.56
【解释】
(1)通过分析三组实验可知，篮球反弹的高度与地面材质有关；
(2)为了充分验证猜想，你补全漏写的两个数据：①;②;【交流】
(3)实验中发现篮球都无法反弹到原有的高度，最后停在地上。边上的弟弟说篮球的能量消失了，小明解释说，能量不可能消失的，这违背了定律，这些能量只是“跑”到别的地方去了；
(4)爸爸说，反弹的高度还可能跟篮球的材质有关，于是他们找来了三个不同材质的未充气的篮球和带气压表的气筒，下一步操作是，让篮球从同一高度由静止释放到瓷砖地面，发现反弹的高度不同，说明反弹高度与跟篮球的材质有关；
【拓展】
(5)在工业生产中，有一种检测硬度的方法，它的原理是使用具有一定质量的物体冲击被检测物体表面，测量该物体在距被测物表面1mm处的冲击前速度大小和冲击后的反弹速度大小，从而计算出被测物体的硬度。请你根据以上分析：反弹速度大小变化越（大/小），被测物体硬度越大；
(6)在给篮球打气时，小明发现打气筒的筒壁变得很热。为了确定筒壁变热是因为活塞摩擦生热还是打气筒压缩空气做功使空气变热，她用手分别摸了筒底的A 处和筒口的B 处，发现A 处很热， 而B 处不怎么热，则筒壁发热的主要原因是。
拓展培优练
26．【探究名称】探究影响篮球反弹高度的因素
【问题】学考体育训练课上，同学们在进行篮球投篮练习，小语同学发现篮球落地后反弹的高度不相同。篮球反弹的高度与哪些因素有关呢？
【证据】
（1）为了更好地确定篮球的弹性，小语准备了若干篮球，可选择下列哪个设计方案来解决这个问题；
A．把它们向墙掷去，测量它们反弹时离墙的距离
B．用手触摸，看哪一个球较硬
C．让它们同时从离地面相等的高度自由落下，观察哪一个反弹得高
D．把它们向地面掷下，测量它们反弹的高度
（2）确定了上述方案后，她对影响同一篮球反弹的高度因素进行以下猜想：猜想1：篮球反弹的高度可能与篮球的充气情况有关；
猜想2：篮球反弹的高度可能与下落的高度有关；
猜想3：篮球反弹的高度可能与地面的材料有关。
为了验证猜想3，小语选用家中三种不同材质的接触面（瓷砖地面、实木地面、毛毯地面）进行实验，记录相关数据如下表；
实验序号 充气情况 地面材质 下落的高度/m 反弹的高度/m
1 充满气 瓷砖 0.5 0.4
2 充满气 瓷砖 1 0.75
3 充满气 实木 1 0.5
4 充满气 毛毯 1 0.15
5 未充满气 瓷砖 0.5 0.2
6 未充满气 瓷砖 1 0.56
【解释】
（1）通过分析1、2 两组实验数据可知，篮球反弹的高度与有关；
（2）通过分析三组实验可知，篮球反弹的高度与地面材质有关。
【交流】通过实验小语还发现，无论地面是什么材质，篮球都无法反弹到原有的高度，最后停在地上。边上的弟弟说篮球的能量消失了，小语解释说，能量不可能减小的，这违背了定律，这些能量只是“跑”到别的地方去了。
【拓展】
（1）在工业生产中，有一种检测硬度的方法，它的原理是使用具有一定质量的物体冲击被检测物体表面，测量该物体在距被测物表面1mm 处的冲击前速度大小和冲击后的反弹速度大小，从而计 算出被测物体的硬度。请你根据以上分析：反弹速度大小变化越（选填“大”或“小”），被测物体硬度越大；
（2）在给篮球打气时，小语同学发现打气筒的筒壁变得很热。为了确定筒壁变热是因为活塞摩擦生热还是打气筒压缩空气做功使空气变热，她用手分别摸了筒底的A 处和筒口的B 处，发现A处很热，而B 处不怎么热，则筒壁发热的主要原因是，这是通过的形式改变了筒壁的内能。
27．如图所示为家用电冰箱原理图，液态制冷剂是极易液化和汽化的物质，通过物态变化把冰箱里面的“热”搬到外面，据图回答问题。
(1)解释冰箱能制冷的原理
(2)冰箱的电动压缩机工作时能量转化过程；
(3)炎炎夏日，气温很高，小李同学想打开冰箱门给室内降温，他能起到降温效果吗，为什么？
(4)家用空调制冷的原理与冰箱相同，为什么空调可以给室内降温？