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
【答案】C
【详解】A．茶壶的壶嘴与壶体满足上端开口，底端连通，是连通器，故A 正确，不符合题意；
B．用吸管吸饮料，饮料被大气压压入吸管，应用了大气压强，故B 正确，不符合题意；
C．人提水桶在水平路面上匀速前行，手对水桶的力与运动方向垂直，手对水桶没有做功，故C 错误，符合题意；
D．能量虽然是守恒的，但是由于能量的转化具有方向性，故有些有用能量会越来越少的，所以我们依然要倡导节能，故D 正确，不符合题意。
故选C。
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 ()
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
【答案】C
【详解】A．茶壶的壶嘴与壶体满足上端开口，底端连通，是连通器，故A 正确，不符合题意；
B．用吸管吸饮料，饮料被大气压压入吸管，应用了大气压强，故B 正确，不符合题意；
C．人提水桶在水平路面上匀速前行，手对水桶的力与运动方向垂直，手对水桶没有做功，故C 错误，符合题意；
D．能量虽然是守恒的，但是由于能量的转化具有方向性，故有些有用能量会越来越少的，所以我们依然要倡导节能，故D 正确，不符合题意。
故选C。
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 ()
12.5 能量的转化和守恒分层练习（解析版）
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
【答案】D
【详解】A.水的作用是作为推进剂，当压缩空气膨胀时，水被高速向下喷出，产生反作用力推动火箭升空。热值是指燃料在完全燃烧时释放的能量，但水火箭中的水并非燃料，它没有被燃烧。故A错误；
B.内燃机的排气冲程主要是将燃烧后的废气排出气缸，这是一个被动过程，不直接产生推力，而水火箭中水喷出的过程是主动产生推力的关键，压缩空气的内能转化为水的动能和火箭的动能，类似于火箭推进或内燃机的做功冲程，而非排气冲程。故B 错误；
C.打气筒向系统打气，人做功，转化为压缩空气的内能，随后水喷出时，内能转化为水火箭的动能和势能，同时有能量损失，如热散失、空气阻力等，水火箭本身的能量，在整个过程中不断变化。故C错误；
D.使用打气筒打气时，人通过活塞运动对气体做功，机械能转化为气体的内能，表现为气体压强和温度升高。汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动压缩气缸内的空气—燃料混合物，同样是将机械能转化为气体的内能。两者的能量转化过程本质相同，机械能转化为内能。故D 正确。
故选D。
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
【答案】D
【详解】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，不符合题意；
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，一旦核泄漏造成程度的后果将不堪想象，故B正确，不符合题意；
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
【答案】D
【详解】A.水的作用是作为推进剂，当压缩空气膨胀时，水被高速向下喷出，产生反作用力推动火箭升空。热值是指燃料在完全燃烧时释放的能量，但水火箭中的水并非燃料，它没有被燃烧。故A错误；
B.内燃机的排气冲程主要是将燃烧后的废气排出气缸，这是一个被动过程，不直接产生推力，而水火箭中水喷出的过程是主动产生推力的关键，压缩空气的内能转化为水的动能和火箭的动能，类似于火箭推进或内燃机的做功冲程，而非排气冲程。故B 错误；
C.打气筒向系统打气，人做功，转化为压缩空气的内能，随后水喷出时，内能转化为水火箭的动能和势能，同时有能量损失，如热散失、空气阻力等，水火箭本身的能量，在整个过程中不断变化。故C错误；
D.使用打气筒打气时，人通过活塞运动对气体做功，机械能转化为气体的内能，表现为气体压强和温度升高。汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动压缩气缸内的空气—燃料混合物，同样是将机械能转化为气体的内能。两者的能量转化过程本质相同，机械能转化为内能。故D 正确。
故选D。
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
【答案】D
【详解】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，不符合题意；
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，一旦核泄漏造成程度的后果将不堪想象，故B正确，不符合题意；
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，不符合题意；
D．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，符合题意。
故选D。
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
【答案】B
【详解】A．塑料尺属于绝缘体，铅笔芯属于导体，故A 错误；
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，这种转化是不可逆的，故B正确；
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裂变释放的核能，故C错误；
D．分子间的引力和斥力同时存在，相互紧压后的铅块会粘在一起，是因为分子间有相互作用的引力，但是不能说明分子间只存在相互作用的引力，故D 错误。
故选B。
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
【答案】C
【详解】A．电能是由一次能源经过加工转换而成的能源产品，属于二次能源，如火力发电是将煤炭等一次能源的化学能转化为电能，水力发电是将水的机械能转化为电能等，故A 错误；
B．核能是通过核反应从原子核释放的能量，它来自于地球内部的核燃料，与太阳辐射无关；地热能是地球内部蕴藏的热能，是地球形成时产生的，也不是来自太阳辐射，故B 错误；
C．热现象的能量转化和转移过程具有方向性，例如热量只能自发地从高温物体传递到低温物体，而不能自发地从低温物体传递到高温物体；能量在转化过程中也会有一部分以热的形式散失到周围环境中，无法再完全转化为其他形式的能量，所以是不可逆的，故C正确；
D．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，符合题意。
故选D。
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
【答案】B
【详解】A．塑料尺属于绝缘体，铅笔芯属于导体，故A 错误；
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，这种转化是不可逆的，故B正确；
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裂变释放的核能，故C错误；
D．分子间的引力和斥力同时存在，相互紧压后的铅块会粘在一起，是因为分子间有相互作用的引力，但是不能说明分子间只存在相互作用的引力，故D 错误。
故选B。
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
【答案】C
【详解】A．电能是由一次能源经过加工转换而成的能源产品，属于二次能源，如火力发电是将煤炭等一次能源的化学能转化为电能，水力发电是将水的机械能转化为电能等，故A 错误；
B．核能是通过核反应从原子核释放的能量，它来自于地球内部的核燃料，与太阳辐射无关；地热能是地球内部蕴藏的热能，是地球形成时产生的，也不是来自太阳辐射，故B 错误；
C．热现象的能量转化和转移过程具有方向性，例如热量只能自发地从高温物体传递到低温物体，而不能自发地从低温物体传递到高温物体；能量在转化过程中也会有一部分以热的形式散失到周围环境中，无法再完全转化为其他形式的能量，所以是不可逆的，故C正确；
D．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的能量，而不是裂变。核聚变是轻原子核结合成较重原子核的过程，太阳就是通过氢核聚变产生光和热的，故D 错误。
故选C。
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
【答案】A
【详解】A．斯特林发动机工作时，燃料燃烧将化学能转化为内能，内能再转化为机械能，故A正确；
B．热值是燃料的特性，只与燃料种类有关，与燃烧是否充分无关，酒精燃烧不充分时热值不变，故B错误；
C．任何热机在工作时都有能量损失（如散热、克服摩擦等），效率不可能达到100%，故C 错误；
D．根据能量守恒定律，整个过程中能量的总量保持不变，故D 错误。
故选A。
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
故选C。
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
【答案】A
【详解】A．斯特林发动机工作时，燃料燃烧将化学能转化为内能，内能再转化为机械能，故A正确；
B．热值是燃料的特性，只与燃料种类有关，与燃烧是否充分无关，酒精燃烧不充分时热值不变，故B错误；
C．任何热机在工作时都有能量损失（如散热、克服摩擦等），效率不可能达到100%，故C 错误；
D．根据能量守恒定律，整个过程中能量的总量保持不变，故D 错误。
故选A。
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
【答案】B
【详解】A．制冷剂利用汽化吸热，需选用容易汽化的物质，故A 错误；
B．制冷剂在冷凝器内放出热量，液化成液态，故B 正确；
C．制冷剂利用汽化吸热，需选用吸热能力强的物质，故C 错误；
D．根据能量守恒可知，打开工作中的冰箱门，最终不能使整个房间内降温，故D 错误。故选B。
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
【答案】C
【详解】A．因为存在热损失，燃料燃烧时化学能不可能全部转化为火箭的机械能，但符合能量守恒定律，故A 错误；
B．火箭表面的隔热层使用耐高温材料，因其熔点高，可防止高温下发生熔化，故B 错误；
C．火箭升空时与大气发生剧烈摩擦，温度升高，整流罩的烧蚀材料会升华吸热，利用材料性质保护内部设备，故C正确；
D．发射时周围产生大量“白气”，是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故D 错误。故选C。
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 ()
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
【答案】B
【详解】A．制冷剂利用汽化吸热，需选用容易汽化的物质，故A 错误；
B．制冷剂在冷凝器内放出热量，液化成液态，故B 正确；
C．制冷剂利用汽化吸热，需选用吸热能力强的物质，故C 错误；
D．根据能量守恒可知，打开工作中的冰箱门，最终不能使整个房间内降温，故D 错误。故选B。
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
【答案】C
【详解】A．因为存在热损失，燃料燃烧时化学能不可能全部转化为火箭的机械能，但符合能量守恒定律，故A 错误；
B．火箭表面的隔热层使用耐高温材料，因其熔点高，可防止高温下发生熔化，故B 错误；
C．火箭升空时与大气发生剧烈摩擦，温度升高，整流罩的烧蚀材料会升华吸热，利用材料性质保护内部设备，故C正确；
D．发射时周围产生大量“白气”，是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故D 错误。故选C。
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
【答案】D
【详解】A．卫星绕地球飞行，相对于地球位置不断变化，是运动的，故A 错误；
B．卫星做曲线运动，运动状态改变，受非平衡力，故B 错误；
C．惯性是物体固有属性，卫星在任何情况下都有惯性，故C 错误；
D．能量守恒定律是自然界的基本定律之一，卫星的运行必然遵循该定律，故D正确。故选D。
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
【答案】D
【详解】A．火箭发动机是利用内能对外做功，将内能转化为机械能，属于热机，故A 错误；
B．“神舟二十号”预定轨道到地面的距离约为359km，合359000m，故B 错误；
C．由于大气压随高度的增大而减小，故火箭在加速上升过程中，离开大气层前受到的大气压减小，故C错误；
D．火箭上升过程中有能量损失，但根据能量守恒定律可知，仍遵循能量守恒定律，故D 正确。故选D。