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第十四章 内能的利用
第3 节 能量的转化和守恒
1．1964年人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯．它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用
海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电．那么
A．当海水下降时，阀门K 开启，阀门K 关闭
1 2
B．当海水上升时，阀门K 关闭，阀门K 开启
1 2
C．航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的
D．航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的
【答案】D
【解析】海水下降时，气室内气压减小，小于外界大气压及工作室的气压，在压力差的作用下，K 打开，
2
K 关闭，空气由外界进入气室；海水上升时相反，K 关闭，K 打开，A、B错；航标灯消耗的电能是由于
1 2 1
海浪上下起伏推动空气带动涡轮发电机发电的，是由海水的机械能转化成电能．答案选D。
2．下面关于能量的说法中，正确的是
A．用砂轮磨刀是由内能转化为动能
B．陨石进入大气层成为流星时，是内能转化为机械能
C．壶中的水沸腾时壶盖不停地跳动，是水的势能转化为壶盖的动能
D．用打气筒给轮胎打气，打气筒发热，是机械能转化为内能
【答案】D
【解析】A．做功改变物体内能的实质，即内能和其他形式的能的相互转化．砂轮磨刀时，克服摩擦力做
功，是机械能转化为内能，选项A错误．B．陨石进入大气层，克服摩擦力做功，消耗机械能，内能增大，
温度升高，发光发热，选项B错误．C．壶中的水沸腾时产生大量的水蒸气，水蒸气膨胀推动壶盖做功，
水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，选项C错误．D．用打气筒给轮胎打气，压缩气体做功，机械能转化
试卷第1页，总1页为内能，选项D正确．
3．以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是( )
A．图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B．图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能
C．图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D．图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能
【答案】D
【解析】A．过山车从高处向下运动时，高度减小，速度在增大，故重力势能转化为动能，A说法正确；
B．水电站的能量转化为水的机械能转化为电能，B说法正确；C．骑自行车的运动员奋力蹬车，消耗人的
化学能，获得动能故化学能转化为动能，C说法正确；D．汽车在刹车过程中，速度减小，机械能减小，
刹车片会发热温度升高，内能增加，故将机械能转化为内能，D说法错误．
4．根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是
A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面
C．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
【答案】B
【解析】A．出膛的子弹射穿木板，将机械能转化为内能，机械能减小，故以更慢的速度继续前进，A说
法错误；B．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，将重力势能转化为动能，继续冲上右斜面将动能转
化为重力势能，B说法正确；C．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，因水沸腾的条件是继续吸热，
故水的沸腾会停止，C说法错误；D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，机械手表是利用弹簧的弹性势能
工作的，故一段时间后就停止了，D说法错误；答案选B。
5．关于做功或能量转化的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机在压缩冲程中，是内能转化为机械能
B．拉弯的弓将箭射出，其弹性势能主要转化为动能
C．电动机工作过程中，是机械能转化为电能
D．吊车吊着货物沿水平方向移动一段距离，此过程中货物的重力对自身做了功
试卷第2页，总2页【答案】B
【解析】A. 汽油机在压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气体做功，机械能转化为内能，故A错误；B. 拉
弯的弓将箭射出，弓的弹性势能主要转化为箭的动能，故B正确；C. 电动机工作过程中，消耗电能，获得
了机械能，即电能转化为机械能，故C错误；D. 吊车吊着货物沿水平方向移动一段距离的过程中，由于货
物的重力方向竖直向下，且货物沿水平方向运动，没有向下运动，所以重力不做功，故D错误；故选B．
6．下列说法中不正确的是（ ）
A．热量可能自发地从低温物体传到高温物体
B．机械效率、热机效率跟能量转化效率是一回事
C．能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生
D．只有开发和利用新能源才能实现人类可持续发展
【答案】A
【解析】A．发生热传递时，热量只能自发地从高温物体传到低温物体，不能自发地从低温物体传到高温
物体，故A错误，符合题意；B．因为机械效率的公式是：η=W /W ，热机效率及能量转化效率都是指
有用 总
总能量转化为有用能量的百分比，所以其本质是一回事，故B正确，不符合题意；C．根据能量守恒定律
知道，能量既不会凭空消灭，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，在能量的转移和转化过程中，能的总量是不变的，故C正确，不符合题意；D．能源
问题是困扰人类可持续发展的一个重要因素，只有开发和利用新能源才能实现人类可持续发展，故D正确，
不符合题意。故选A。
7．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，机械能化为内能
C．用热水袋取暖时，内能发生了转移
D．电风扇工作时，机械能转化为电能
【答案】C
【解析】A．蓄电池充电时，是把外界的电能转化为化学能，A错误；B．暖瓶塞跳起时，是水蒸气的内能
转化为瓶塞的机械能，B错误；C．用热水袋取暖时，热量从热水袋传递到人体上，这是内能发生了转移，
C正确；D．电风扇工作时，是电能转化为扇叶的机械能，D错误；故选C。
8．热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，人类的现代生活已越来越离不开各种热机，热机
从根本上改变着我们的世界．下列相关说法正确的是
A．热机是把机械能转变为内能的装置
B．四冲程内燃机的一个工作循环对外做功1次
试卷第3页，总1页C．使用热值大的燃料可提高热机效率
D．采取有效的措施可以使热机效率达到100%
【答案】B
【解析】．热机是利用内能来工作的机器，其中能量的转化是将内能转化为机械能的机械．故A不符合题
意。B．四冲程内燃机的一个工作循环对外做功1次．故B符合题意。C．燃料的热值是燃料的特性，燃料
的热值大，只能说明完全燃烧1kg的燃料放出的热量多，而热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完
全燃烧放出的能量之比，采用使用热值大的燃料，并不能提高热机的效率．故C不符合题意。D．热机工
作时，总要克服摩擦做功、总有部分能量散失到空中，用来做有用功的能量一定小于燃料完全燃烧产生的
能量，所以热机效率一定小于1．故D不符合题意。故选B。
9．下列说法正确的是( )
A．内燃机是利用电能做功的机械
B．内燃机在做功冲程把内能转化为机械能
C．内燃机在压缩冲程把内能转化为机械能
D．随着技术的进步，内燃机的效率达到100％
【答案】B
【解析】A．内燃机是利用内能转换成机械能的机械，选项A不符合题意；B．内燃机做功冲程把内能转
换成机械能，选项B符合题意；C．内燃机压缩冲程把机械能转换成内能，选项C不符合题意；D．不论
技术如何进步，内燃机总有损耗，故内燃机的效率总小于100％．D选项不符合题意；答案选B．
10．下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是
A．钻木取火是将机械能转化成内能
B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能
C．发电机发电时，将机械能转化为电能
D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
【答案】D
【解析】A、钻木取火的过程克服摩擦做功，是将机械能转化成内能，说法正确；B、酒精燃烧时温度升高，
所以是得到了内能，故是化学能转化为内能，说法正确；C、发电机的工作原理是把机械能转化为电能，
说法正确；D、能量是不能凭空产生的，此说法违背了能量守恒定律，故此说法是错误的．故选D．
11．根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是
A．出膛的子弹射穿木板,以更快的速度继续前进
B．孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年
C．两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,继续冲上右斜面
试卷第4页，总2页D．电水壶里的水沸腾了给水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
【答案】C
【解析】A、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A错误；B、机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就会消耗完毕，不会
默默地走了几十年，故B错误；C、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，将动能转化为部分重力势能，故C正确；D、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D错误。故选C。
12．下列有关能量转化的说法正确的是
A．电热水壶烧水时将内能转化为电能
B．太阳能电池板将电能转化为太阳能
C．黑塑料袋内盛水放在阳光下，把太阳能转化为内能
D．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少
【答案】C
【解析】A．用电热水器烧水时，消耗电能，将电能转化为水的内能，故A项错误；B．太阳能电池板是
将太阳能转化为电能的装置，故B项错误；C．太阳光使塑料袋内水发热是将光能转化为内能，故C项正
确；D．根据能量转化和守恒定律可知能量在转化和转移过程中总量既不会增加，也不会减少，故D项错
误。
13．根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是
A．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
C．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
D．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面
【答案】D
【解析】A．机械表工作是靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，所以，不会默默地走了几十年，故A不
符合题意；B．在电水壶的使用过程中，消耗了电能，温度升高，内能增加，断电后，水不再继续吸收热
量，所以，沸腾会停止，故B不符合题意；C．子弹高速运动时，由于摩擦生热会使动能减小，速度减慢，
故C不符合题意；D．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，将动
能转化为部分重力势能，故D符合题意。
14．某柴油机带动的抽水机把水抽到高出，整个柴油抽水机装置的效率是30%，则（ ）
A．这表明燃烧柴油所释放的能量有30%转化为水的机械能
B．柴油抽水机工作时，柴油燃烧所释放的能量多数都以内能的形式损失了
试卷第5页，总1页C．柴油机的效率越高，做的有用功越多
D．柴油抽水机工作过程中，总的能量是守恒的
【答案】BD
【解析】A．柴油抽水机的机械效率为30%，表明完全燃烧柴油放出的能量有30%用来克服水的重力做功，
转化为水的机械能，故A不正确；B．柴油机在工作时，能量损失多数是热量的散失，即是内能的形式损
失，故B正确；C．柴油机的效率越高，在做功同样多的情况下，消耗更少的燃料，故C不正确；D．柴
油机在工作过程中，虽然有热散失、燃料不能完成燃烧等，但根据能量守恒定律，总的能量是守恒的，故
D正确。故选BD。
15．2019年衢江抽水蓄能电站开建，其工作原理如图，用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把
水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。
（1）蓄能时，水被抽到上水库，此过程是将____能转化为水的机械能。
（2）抽水蓄能电站选址衢江黄坛口，不仅因当地水资源丰富，同时还考虑到当地地势较陡，这样建成的
电站上、下水库的高度差比较____，有利于蓄能与发电。
【答案】电 大
【解析】（1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的机械能；
（2）抽水蓄能电站在发电时，从能量的角度看，是将水的机械能最终转化为电能，水的机械能越大转化
获得的电能越多，所以建成的电站上、下水库的高度差应该比较大，最初水的重力势能较大，有利于蓄能
与发电。
16．阅读下文，回答文后问题：
如图展示了一个极具想象力的设想，其大意是：上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动；叶轮带动打磨轮
和水泵的轴转动；人利用打磨轮打磨工件，同时，运转的水泵又把流到下面水池水抽到上面的水池中…，
只要一开始在上面水池中注满水，就能通过水的上下循环，使机器不停地工作。
试卷第6页，总2页(1)按要求填写表中空白
物理现象（摘取原文） 物理知识
① 重力势能转化为动能
② 人们利用打磨轮打磨工件
(2)这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”。那么，这个装置真的能“永动”吗？
为什么？
【答案】⑴按要求填写表中空白
物理现象（摘取原文） 物理知识
①
上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动 重力势能转化为动能
②
人们利用打磨轮打磨工件 机械能转化为内能
⑵不能，不遵循能量守恒。
【解析】(1)按要求填写表中空白
物理现象（摘取原文） 物理知识
上面水池中的水流下来，冲击叶
① 重力势能转化为动能
轮转动
② 人们利用打磨轮打磨工件 机械能转化为内能
(2)这个永动机不能永动，因为在水从上到下循环时，有能量的损失，不遵循能量守恒。
试卷第7页，总1页
