第十一章 2.能量转化的方向性和效率-【提分教练】2024-2025学年九年级物理全一册同步精导优化与设计方案（教科版）

第十一章 物理学与能源技术 2.能量转化的方向性和效率 基础巩固训练 D.热量总是自发地从高温物体向低温物体 传递,却不能自发地从低温体向高温物 知识点1 能量转化的方向性 体传递 1. 下列事例中,能表示能量转化或转移具有 4.冬天,人们用热水袋取暖时,热水的温度会 “方向性”的是 _ 降低,在这种内能转移的过程中,内能总是 A.电能可以转化为机械能,机核能也可以 自发地从高温物体向低温物体转移,而不能 转化为电能 自发地从低温物体向高温物体转移。可见, B.热量可以自发地从高温物体传递给低温 能量的转化和转移具有 物体,却不能自发地从低温物体传递翁 5.汽车刹车的过程,伴随着能量从 转 高温物体 化为内能,内能散失到空气中,此过程中能 C.动能可以和重力势能相互转化 量的总和 D.机械能可以转化为内能,内能也可以转 (填“增加”“不变”或“减 少”)。散失到空气中的内能无法自动转化 化为机械能 2.关于能量守恒定律及能量转化或转移的方 为机械能再用来驱动汽车,这是因为能量的 转移和转化具有 性。 向性,下列说法错误的是 。 _ A.摩擦生热是创造了热,并不符合能量守 知识点2 能量转化中的效率 恒定律 6.古语云:“人要实,火要虚”。此话的意思是 B. 自然界中热量自发地从高温物体向低温 说做人要脚踏实地,才能事业有成;可燃物 物体转移 要架空一些,才能燃烧更旺。“火要虚”是为 了 ( C.内能不会自动地、不引起其他变化地完 ) 全转化为机械能 A.增大可燃物的热值 D. 自然界自发进行的与热现象有关的一切 B.提高可燃物的利用率 宏观过程都是有方向性的 C.增加空气中的氧气含量 3.下列能表示能量转化或转移具有方向性的 D.降低可燃物的着火点 是 ) ( 7.家用太阳能热水器的晒水箱内有水40kg; A.电能可以转化为机械能,机械能也可以 晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是 转化为电能 1.5m{,已知在地球表面,晴天时垂直于太 B.机械能可以转化为内能,内能也可以转 阳光的表面接收到的热辐射为1.26× 化为机械能 10*J/(m{②}·s),接收太阳能的效率为50%. C.动能可以和重力势能相互转化 散热损失为20%,要使水温上升18C,需 1 物理九年级全一册 要的时间为[已知水的比热容为4.2× 9.某物理兴趣小组的同学,用天然气处给 10*]/(kg·C)] _~ 10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示 A.3000s B.4000 s 的加热过程中水温随时间变化的图线。若 C.5000s D.6000s 在6min内完全燃烧了0.2m* 的天然气 8.课外小组的同学们想探究“影响电水壶热效 [水的比热容为4.2×10J/(kg·C),天然 率的因素”。实验桌上备有温度计、电子秤。 气的热值为7×10J/m]。求; 电水壶、停表、功率计量插座(如图所示,它 温度/C 能直接测量电水壶的实际功率)。实验前, 同学们提出猜想:电水壶的热效率可能与电 50 水壶的保温性,功率,装水的质量、环境温度 20 24 6 时问/min 等有关。同学们按照不同猜想,分小组进行 实验探究,在每次实验开始时,保证电水壶 (1)天然气完全燃烧产生的热量; 和水的初温与室温相同。表格为一小组同 学用同一只电水壶进行两次实验所记录的 实验数据。 n/kg 0.5 1.5 心 。/ 17 (2)经过6min的加热,水所吸收的热量。 。/C 100 100 P/W 1555 1555 135 's 350 ② (3)该天然气好烧水时的热效率。 (1)根据实验数据分析,该电水壶的热效率 n较高的应是 (选填“①”或“②”)。 (2)请根据表格中实验数据,归纳出实验结 论: 152 第十一章 物理学与能源技术 能力提升训练 13.汽油的热值为q,一台汽油机在.时间内烧 掉的汽油质量为n,汽油机输出功率为P. 10.各种形式的能量都不是孤立的,它们可以 则该汽油机的效率是 ,这段时间 在一定条件下发生转化,目能量的转化是 损失的能量为 有方向的,下列几幅图按能量转化的顺序, 14.桂林着力打造广西风电基地,预计到“十二 排列正确的是 ) 五”期末,全市建成的风电装机容量达到 100万千瓦。如图所示,风力发电--风 轮机叶片不断受到风力的推动而转动,继 ①树林 ②太阻 而带动发电机工作输出电能。若风力发电 机每片风叶质量为61,长为40m。下表给 出了1kg空气在不同风速下速度(v)与动 ③燃煤电厂 ④空调 能(E)的关系;(空气密度取1.2kg/m) A.①②③④ B.②③④① C.②①③④ D.①③④② 11. 下列关干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能量都能利用 动能E/] 20 30 40 5{0 B.能量的利用是有条件的,也是有代价的 风速/(m·s) 2 6 C.不同温度的物体发生热传递时,热传递 的方向只能自发地从高温物体到低温 (1)当风速为6m/s时,每千克空气具有的 物体,不会相反 动能是多少焦耳? D.刹车时,汽车的动能转化为内能,这些 内能可以收集起来,再完全转化为汽车 的动能 12. 下列关于能量转化效率的说法正确的是 _~ A.输入的总能量越大,转化效率越高 B.输出的有效能量越多,转化效率越高 C.在输出的有效能量一定时,无效能量消 耗越少,转化效率越高 D.在输出的有效能量一定时,无效能量消 耗越少,转化效率越低 153 物理九年级全一册 (2)如果一台这样的风力发电机平均每秒 下冬奥会历史上“最大规模氢燃料客车护 可以输出1.2×10}J的电能,则1000台 航冬奥会”的记录。如图所示的一款车搭 这样的风力发电机,一年获得的电能相当 载的是国内首创的150kW大功率燃料电 于完全燃烧多少千克的煤产生的能量? 池发动机,最高车速可达100km/h。 (一年工作时间按3000h计算,煤的热值 为3×10J/kg) (1)氢气处于液态便于储存,若要使气态的 氢气变为液态,我们可以利用的方法是 (写出一种 即可) (2)一辆氢能源汽车以30m/s的速度在水 平路面上匀速直线行驶,汽车所受的阻力 为2000N,求300s内牵引力所做的功。 (3)当风速为10m/s时,若风力发电机风 轮正面迎风,这台发电机每秒钟能对外提 供3.8×10}I的电能,则它将风能转化为 电能的效率是多少 (3)氢能源汽车的发动机工作时将液态氢 转化为氢气在汽缸中燃烧,一牺氢能源汽 车以70kW的功率匀速行驶0.5h,消耗 了2kg燃料,求该氢能源汽车的效率。 (氢气的热值取1.4×10^{}1/kg) 核心素养训练 15.为了确保满足每一位冬奥参与者的交通出 行需求,2022北京冬奥组委共筹措各类车 辆4090辆,其中小客车全部使用新能源 和清洁能源,并按照山地赛区用氢,平原赛 区用电和天然气补充的原则进行配置,创 1543.C 14.(1)①收音机会发出“咏嘹”的声音;这是因 4.D 为导线头在铿刀面上滑动时,导线中产生了 5.电磁波 运动 ②打雷 变化的电流,从而产生了电磁波 6.③ 时,打开收音机会听到“咏嘹”声 第十一章 物理学与能源技术 (2)能 电磁波能在真空中传播 1.能量守恒定律 (3)不能 金属对电磁波有屏蔽作用 15.解;(1)电磁波在真空中的传播速度为3× 基础巩固训练 108m/s。 1.A 3×108m/s 2.内 电磁 机械 化学 (2)由c=xf得,f= 0.1m 3.B 4.B 5.ABD -3000MHz。 6.内 电 (3)由--得,电磁波通过的总路程s一vt 7.声音传到隔音墙时,引起小球振动,声能转化 为小球的机械能,小球克服摩擦力做功,小球 =ct=3×108m/s×0.3s-9x10m。 的机械能转化为隔音墙的内能,使小球的振 电磁波传播的距离是卫星到地面距离的2 动频率和幅度减小,这样就可以削弱声能,进 倍,故卫星到地面的距离'-9X10{m 2 而起到隔音效果。 2 8.D 9.D 10.D 11.B -4.5×107m。 12.能量守恒 不能 核心素养训练 13.不能 能量守恒 内 16.(1)近场通信技术 能 14.A (2)被动 刷手机公交卡 能力提升训练 3.改变世界的信息技术 15.C 16.D 基础巩固训练 17.化学能 内能 不变 1.A 2.D 18.B 19.D 3.电磁 厘米 20.内 1 热传递 4.C 5.A 核心素养训练 6.电磁 3.84×108 21.(1)kg·ms (2)机械能 (3)BC 7.B 8.C 9.C 10.A 2.能量转化的方向性和效率 能力提升训练 基础巩固训练 11.A 12.B 13.C 1.B 2.A3.D 14.(1)内 反射 (2)光导纤维 能 4.方向性 (3)能 5.机械能 不变 方向 核心素养训练 6.B 7.B 15.(1)③ 8.(1)② (2)当其他因素一定时,电水壶内装 (2)如图所示 的水质量越大,电水壶的热效率越高 9.(1)1.4×107J(2)2.52×10J(3)18% 能力提升训练 10.C 11.D 12.C 3.n .Ptx100%mq-Pt 14.解;(1)由题表可知,当风速为6m/s时,每 (3)0.482 千克空气具有的动能为30I。 (2)一年1000台这样的风力发电机所产生 全章热门考点聚焦 的能量E-P1-nPt-1000x1.2x 1.A $0$ $/sx3000t3600s-1.296t10151. 2.3×108 7射线 因为Q-E-1.296×1015]. 79 4.核 Q 能 所以由q一 得:这些能量相当于完全燃烧 .Q1.296×1015] 基础巩固训练 -4.32 的煤的质量m= 3×10J/kg 1.A 2.负 质子有 ×107kg。 3.ABD 4.C 5.C 6.A (3)设风轮机的叶片旋转面积为S,风速为 7.聚变 可再生 ';单位时间t内,通过风轮机的空气流量V 8.C -SL-Su't;那么这些空气的质量m=oV= oSv't; 能力提升训练 因为风轮机的叶片长为40m,则S=x^*} 9. A 10.D 11.C 12.D 13.B 14.A 3.14×(40m)2-5024m2. 15.B 16.C 17.B 18.D 19.中子 中子 链式 所以每秒通过风轮机的空气质量n'一oS =1.2 kg/m3x5 024 m2x10 m/s×1s= 20.核裂变是指比较大的原子核在中子的轰击 60288kg,根据题表中数据可知,这些风的 下变成两个中等大小的原子核的过程;核电 动能E -50 J/kgx60 288 kg-3.014 4$ 站和平利用核能的设备叫核反应堆,能使链 式反应在人工的控制下缓慢进行。 10{}I,这台风力发电机的风能转化为电能的 3.8×10J 核心素养训练 效率E X 21.(1)裂变(2)内 3.0144×10J 机械(3)污染较少、原 100%~12.6%。 料运输方便、相对较安全等 核心素养训练 5.能源开发与可持续发展 15.(1)压缩体积 (3)45% (2)1.8×107J 基础巩固训练 3.能 源 1.A 2.B 3.A 4.B 5.B 6.(1)聚变 可再生(2)太阳 基础巩固训练 机械 1.A 2.D 3.B 能力提升训练 7.ABC 8.D 9.C 10.B 11.D 12.A 4.二次能源 可再生 13.C 14.BD 15.C 5.C 16.机械 6.我国使用的能源以煤炭为主,石油天然气为 电 17.(1)内能 机械能 辅;世界能源消耗以石油、天然气为主,煤炭 (2)可再生节约能源(或 为辅 减少污染,答案合理即可) 7.会出现“能源危机”;我们应该节约能源,开发 18.解;(1)热水器中的水吸收的热量Q一cm( 和利用新能源。(合理即可) -to)=4.2×103J(kg·C)x100kgx 能力提升训练 (40C-20C)-8.4×10]。 8.B 9.A 10.C 11.B 12.A 13.C (2)热水器5小时内接收到的太阳能E一4.2 14.一次 不可再生 x10J/h×5h-2.1×10J。 15.解;(1)从迅速增长的能源消耗量来看,人类 (3)热水器的效率= X100%- 对化石能源的依赖日益加深,不久的将来, 人类必将面临能源危机;大量化石能源的消 8.4×10J. 2.1×107J ×100%-40%。 耗给人类的环境造成了污染与破坏,造成不 核心素养训练 可逆转的严重后果;(2)做法方面:①家庭生 (3)可再生 19.(1)电能 (2)电磁波 (4)小 活中注意节水、节电、节气,养成良好的节约 于(5)来源丰富(不需运输,环保无污染) 习惯;②积极参加植树造林,保护生态环境 设想方面:①大力开发新能源,尽量使用可 全章热门考点聚焦 再生能源,逐步替代化石能源;②利用科技 1.C 2.不可再生 机械(风或动) 手段提高燃料利用率、提高各种耗能设备效 电 率。(答案合理即可) 3.B 核心素养训练 4.机械 能量守恒定律 (3)长度 16.(1)运动 (2)电磁波 5.D6.A 80