11.2能量转化的方向性和效率 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级下册

11.2能量转化的方向性和效率 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．用民用小型无人机航拍时，从能量转化的角度来看，其能量的转化过程类似于：（　　） A．扬声器扩音 B．风力发电 C．内燃机工作 D．钻木取火 2．关于人类活动对环境的影响，下列说法正确的是（   ） A．电磁波应用很广泛，但也会危害人体健康 B．高速公路上的隔声板是在声源处减弱噪声 C．建筑物的玻璃幕墙美观大方，不会形成任何污染 D．使用一次能源不会造成空气污染 3．下列说法中正确的是(　 　) A．“能源危机”的说法与“能量守恒定律”是矛盾的，所以是错误的 B．太阳能不断地辐射到地球上，使地球不断吸热，温度不断升高，使全球“变暖” C．地球上存储的石油、煤、天然气等燃料是有限的，但能量的来源是无限的 D．只有在地球范围内，能量守恒定律才能成立 4．水是生命的乳汁、经济的命脉，是自然界奉献给人类的宝贵资源.下列关于地球上的水循环和水资源认知，错误的是 A．水循环按照固态→液态→气态的固定顺序循环进行 B．阳光晒暖了海洋，海水吸热蒸发成为水蒸气上升到空中 C．大量开采地下水，会对环境造成损害 D．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝华成小冰晶，小冰晶聚集变成雪花落向大地 5．一节电池的负极吸附着一块圆柱形强磁铁，用铜导线做成一个如图所示的框架。当将铜框架转轴部分搁在电池正极上、框架下方两端作为电刷与强磁铁相接触时，铜框架就会旋转起来，它利用的原理是（　　） A．电荷间的相互作用 B．磁场对通电导体的作用 C．电磁感应 D．电池的内能转化为机械能 二、填空题 6．从能的转化角度来看，摩擦起电的过程是把 能转化为 和 的过程。 7．古代将一昼夜分为十二时辰，一个时辰有八刻钟，一刻钟有三盏茶，则一盏茶的时间是 min。“看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”这句话中，“看山恰似走来迎”是以 为参照物；在汽车制动时，与轮胎接触的地面、轮胎及空气等获得的内能，无法自动转化回去，这是因为能量的转移和转化具有 。 8．摇摆钢笔，你有没有留神过，我们写字的时候，笔的上端都会小弧度的来回摇摆。如图所示，根据物理学原理设计出一款“收音机钢笔”，这支钢笔内置有电池，当你书写的时候，就能自动给电池储存电量。 请回答下列问题： (1)为了确保摇摆钢笔时成功给电池充电，钢笔内还必须有的元件是： ； (2)写字时给内置电池充电过程发生的能量转化情况是： 。 9．如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线，现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动，这是因为GH铜棒切割磁感线产生电流，使EF成为通电导体，受到 而向左运动，对EF铜棒而言，此过程中能量的转化是 能转化为机械能。 10．风是没有公害的能源之一，利用风力发电的过程是将 能转化成 能。 三、实验题 11．天然气热水器将将体积为40L的水由22℃加热到42℃。已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3，水的比热容c水=4.2×103 J/（kg⋅℃），天然气的热值q天然气=4×107 J/m3。则水吸收的热量为 J。若天然气热水器的热效率是84%，需要消耗 m3的天然气。由于我市天热气的普及使用，2021年我市空气质量优良天数达293天，某学校物理活动小组制作的监测大气污染物浓度的电路如图甲所示，R为气敏电阻，气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示，污染物浓度增大时，监测仪表读数变小，该表应为图甲中 表。    四、简答题 12．水是人类生活生产的重要资源，地下水支撑了经济的发展，应对了持续的干旱，在保障饮水安全和粮食安全等方面发挥了重要作用，超量开采地下水将给人类带来极大的危害，2022 年 3 月 22-28 日为“中国水周”，主题是：推进地下水超采综合治理，复苏河湖生态环境，旨在唤起公众的节水意识，加强水资源保护。请说出超采地下水的两条危害。 13．列举实例说明能量的转移和能量的转化有方向性？ 14．冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取服；到了春天，不能把这些内能重新收集起来，来年再用，这说明了什么物理原理？就该原理再举出一个实例。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 答案 A A C A B 1．A 【详解】A．民用小型无人机航拍时，消耗了电能，获得了机械能，是电能转化为机械能，扬声器扩音时，将电信号转化为声信号，使扬声器振动，是电能转化为机械能，故A符合题意； B．风力发电时，将风能（机械能）转化为电能，故B不符合题意； C．内燃机工作时，将内能转化为机械能，故C不符合题意； D．钻木取火，是将机械能转化为内能，故D不符合题意。 故选A。 2．A 【详解】电磁波在通信方面应用非常广泛，但人处在电磁波密集的地方也会对人产生一定的损害，故A是正确的；B中的隔声板是在传播过程中减弱噪声的，C中的玻璃幕墙对光形成反射，会造成光污染，D中的一次能源有的也会造成空气的污染，比如石油、煤都是一次能源，它们在燃烧时对空气造成污染较严重，故B、C、D均是不对的． 考点：电磁波，减弱噪声的方法，光污染及一次能源的知识． 3．C 【详解】A. 虽然能量是守恒的，但能量的转移和转化具有方向性，能量守恒与能源危机不矛盾，故A错误； B. 太阳能不断地辐射到地球上，使地球不断吸热，但地球也在不断向外散热，所以整体温度不变，而温室效应是二氧化碳增多造成的，故B错误； C. 地球上存储的石油、煤、天然气等燃料是有限的，但人类在不停的开发新能源，如太阳能的使用，所以能量的来源是无限的，故C正确； D. 能量守恒定律是自然界的基本定律之一，在任何地方都适用，故D错误； 故选C． 【点睛】注意理解人类目前大量使用的仍是以传统的不可再生能源为主，这些能源终有一天会用完，所以人类正积极的寻找和使用新能源． 4．A 【详解】A．水的状态有气态的水蒸气、液态的水及固态的冰，在自然界中，水的循环包括六种物态变化：熔化、凝固、液化、汽化、升华、凝华，不一定按照固态液态气态的固定顺序循环进行，故A错误，符合题意； B．液态的海水吸热汽化成水蒸气，故B正确，不符合题意； C．大量开采地下水，会污染水源，造成水土流失，对环境有损害，故C正确，不符合题意； D．冬天，空气中的水蒸气在遇强冷的条件下，由气态直接变成固态，凝华成小冰晶，小冰晶聚焦变成雪花飘满大地，故D正确，不符合题意． 5．B 【详解】由题意可知，简易装置中，干电池的负极吸引着一块钕铁硼磁铁，并将一段金属丝做成“M”型，将金属丝小心地放置在电池上，这是利用了通电导体在磁场中受力的原理而使导线丝转动的，这是电动机的原理，此过程中，电能转为机械能。 故选B。 6． 机械 内能 电能 【详解】[1][2][3]在摩擦起电的过程中，消耗了机械能；由于做功可以改变物体的内能，故在摩擦的作用下，产生了一部分内能，同时还能“起电”，即该过程中还有电能的产生，故从能量转化的角度分析摩擦起电的实质是将机械能转化为内能和电能的过程。 7． 5 船 方向性 【详解】[1]一昼夜分为十二时辰，一天24h，一个时辰为2h，一个时辰有八刻钟，则一刻钟为      一刻钟有三盏茶，则一盏茶的时间 [2]“看山恰似走来迎”是以船为参照物，山的位置发生了改变，是运动的。 [3]能量的转移和转化具有守恒性和方向性，能量无法自动转化回去，说明了能量的转移和转化具有方向性。 8． 永磁体 电能转化为化学能 【分析】(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流；根据电磁感应实验装置分析作答。 (2)电功的实质就是能量间的转化，要根据物体产生的能量性质分析能量转化的方向。 【详解】(1)[1]这款摇摆钢笔是基于电磁感应的原理制成的，故钢笔内还必须有的元件是永磁铁。 (2)[2]给电池充电时，使其内部发生化学变化，故使电能转化为化学能。 9． 磁场的作用力 电 【详解】[1]现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，导轨放在磁场中，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动，这是因为GH做切割磁感线运动，在GH中产生感应电流，这是电磁感应现象；GH相当于电源，EF中有电流流过，这时EF相当于通电导体放入磁场中，受到磁场的作用力，所以也会向左运动。 [2]对EF铜棒而言，此时受力运动，是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理，该过程消耗电能，能量的转化是电能转化为机械能。 10． 机械（或风或动） 电 【详解】[1][2]风能是清洁能源，风力发电机是根据电磁感应原理发电的，利用风力发电时，是将机械能（风能或动能）转化为电能。 11． 3.36×106 0.1 电压 【详解】[1]水的体积 水的质量 水吸收的热量 [2]天然气完全燃烧需要放出的热量 需要消耗天然气的体积 [3]由电路图可知，闭合开关R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。当污染物浓度增大时，根据图乙可知，气敏电阻的阻值减小，总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大。由串联电路的分压规律可知，气敏电阻R两端的电压变小，即电压表示数变小。 12．见解析 【详解】所谓超采地下水是指地下水开采量长期超过地下水的补给量，地下水位进入非稳定性恶性下降的情况，它会引起一系列灾害性后果。 1、由于过量开采地下水，会使许多大、中城市出现了地面沉降，不仅导致高层建筑的倾斜，而且加重了城市防洪、防潮、排涝的负担。 2、在沿海地区超采地下水会破坏地下淡水与海水的压力平衡，使海水内侵，造成机井报废，人畜饮水困难，土壤盐碱化，地下水质恶化等。 13．冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，不能把这些内能重新收集起来，来年再用，说明能量的转移有方向性．汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了地面、空气的内能，这些能量不能自动地用来再次开动汽车，说明能量的转化有方向性． 【详解】冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，不能把这些内能重新收集起来，来年再用，说明能量的转移有方向性．汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了地面、空气的内能，这些能量不能自动地用来再次开动汽车，说明能量的转化有方向性． 【点睛】能量的转化和守恒定律即指能量在转化和转移中总量保持不变，但能量在转化中具有方向性，即由电能转化为内能，但内能不能全部转化成电能；能量的传递是从高温物体传向低温物体，但不能够从低温物体传递到高温物体，故能量的转移也是有方向性的． 14．见解析 【详解】据所学可知，一般情况下，内能只能从高温物体转移到低温物体，不能相反；火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖，到了春天我们不能把这些能量重新收集起来供来年再用，这是因为能量的传递是有方向性的，只能自发地由高温物体传向低温物体。例如：物块在地面上因摩擦部分机械能转化为内能，这些内能不会再转化成机械能，也是能量具有方向性的实例。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$