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

2024—2025学年九年级下册物理教科版11.2能量转化的方向性和效率 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．我国大力推进节能减排，助力实现碳达峰、碳中和目标，下列做法符合该理念的是（　　） A．乘坐公共交通工具出行 B．教室没人时不关灯 C．让电脑长期在待机状态 D．经常使用一次性餐具 2．核能发电是利用铀原子核裂变时释放出的核能来加热水，用水产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机转子发电。核能发电的能量传递和转化过程是（　　） A．核能，内能，机械能，电能 B．核能，机械能，内能，电能 C．核能，化学能，机械能，电能 D．核能，内能，化学能，电能 3．“全国低碳日”．在践行“节能低碳”的今天，应特别重视开发利用的能源是（　　） A．煤炭和石油 B．石油和柴薪 C．天然气和石油 D．太阳能和核能 4．“地球是人类共同的家园”，所以我们每个人都应该保护它．下列做法不合理的是（　　） A．生活污水集中处理后排放 B．为了提高农作物产量，适量的施用化肥 C．废弃塑料应露天焚烧处理 D．废弃电池中含有有毒的重金属，不能随意丢弃 5．如图所示是一种通信卫星，下列有关它的说法中正确的是（　　） A．它是通过电磁波来传递信息的 B．它的板状两翼是太阳电池板，能把电能转化为太阳能 C．当它运动到远地点时具有的动能最大 D．当它运动到近地点时具有的重力势能最大 6．2022年6月5日，神舟十四号载人飞船发射取得圆满成功。以下说法正确的是（　　） A．火箭向下喷气获得向上的推力，说明力的作用是相互的 B．加速上升时，燃料的化学能全部转化为飞船的重力势能 C．飞船变换角度入轨时，它的运动状态保持不变 D．展开太阳能帆板的目的是为了保持飞船的平衡 7．我国大力发展火力发电，火电厂进的是“煤”，出的是“电”，在这个过程中能量的转化是 A．化学能→内能→机械能→电能 B．化学能→重力势能→动能→电能 C．机械能→内能→化学能→电能 D．内能→化学能→机械能→电能 8．下列过程中，属于动能转化为重力势能的过程是（　　） A．向上垫起的排球在上升时 B．熟透的苹果从树上落下时 C．瀑布从半山腰直泻而下时 D．足球在水平草地上滚动时 9．如图所示反映了一只白炽灯正常工作时能量转化情况，下列说法错误的是（　　） A．图中括号内的能量应该是光能 B．生活中使用这种灯泡电能的利用效率高 C．生活中使用这种灯泡不利于节能 D．这种白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率是10％ 10．下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧时，将化学能转化为内能，但内能不会自发转化为酒精的化学能 B．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 C．吸收热量多的物体比热容和质量一定都大 D．做功的实质是能量的转化，所以如果物体发生了能量变化，则该物体一定做了功 11．自然界中的各种现象都是互相联系的。在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化。下列各种能量转化符合实际的是（　　） A．汽油燃烧将化学能转化为内能 B．电动机将机械能转化为电能 C．太阳能电池板将电能转化为光能 D．手机电池充电过程将化学能转化为电能 12．中国的传统节日往往和美食有关，如图所示。下列对应各种美食的说法错误的是（　　） A．煮饺子时锅中冒出大量的“白气”，是锅里的水汽化成的水蒸气 B．煮汤圆的汤沸腾后继续用猛火加热，锅中汤的温度仍保持不变 C．粽子出锅时会闻到浓浓的粽香，说明分子在不停地运动 D．烤箱将电能转化为内能，使烤箱内的月饼被烤熟 13．关于“低能耗”“低排放”“低污染”的“低碳经济”模式的发展成为世界的主流，下列做法不符合“低碳生活”要求的是 A．若有可能，出行时尽量使用自行车 B．大力发展以煤为燃料的火力发电 C．大力开发利用太阳能和风能 D．节约用水、用电、用气 14．在学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中错误的是（    ） A．热量总是从温度高的物体传给温度低的物体 B．做功和热传递改变物体内能的实质是相同的 C．做功和热传递改变物体内能的效果是一样的 D．能量在转移和转化的过程中，能的总量保持不变 15．关于能量的转化与守恒，下列说法中正确的是（　　） A．能量守恒定律只适用于能量的转化过程 B．给手机充电时是将电能转化为化学能 C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D．由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机 二、填空题 16．汽油机是热机的一种，汽油在汽缸内燃烧时将 能转化为 能如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 冲程． 17．巨型运载火箭将“神舟”六号飞船平地托起，直冲云天．(1)火箭上升时，燃料燃烧释放的 转化为飞船的 能； (2)“神舟”六号发射时，在发射台下部的大水池里冒出了大量的“白气”，它们是水蒸气遇冷 形成的小水珠． (3)“神舟”六号船、箭成功分离前，载人飞船相对运载火箭是 的；若以地面为参照物，载人飞船是 的； (4)在太空中航天员感觉周围一片寂静，这是因为真空不能 (5)在飞船返回大气层时，飞船与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，将 能转化为 能．因此给飞船降温十分重要，一种重要的降低方式是“烧蚀防热”即在飞船表面设有一层高分子固体材料，让这些材料在发生物态变化时吸热．你认为可能发生的物态变化有 、 、___________ 18．南澳岛上建有一组风力发电机群，从能量转化的角度，风力发电机的工作过程是将风能转化为叶片的 能，再通过发电机转化为 能.你认为风力发电机有哪些优点？请写出其中的一个： . 19．如图是一种大象玩具，当上紧发条后玩具大象就可以自己在地面上运动，这时发生的能量转化过程为：发条的 三、计算题 20．某学校每天需将1000kg、20℃的水烧开供师生饮用。 （1）试计算每天烧开水所需要的热量是多少？（当地气压为一标准大气压） （2）若分别用煤炭、煤气、天然气做燃料，根据课本中的知识和你生活时的经验，简述以上三种燃料中使用哪种燃料对大气污染程度最重以及它对大气的污染物主要是什么？ 21．如图是一款太阳能和其它能量混合驱动汽车，车身上装载了5m2的太阳能电池板，用于给蓄电池充电或直接作为动力源。已知太阳能电池板每小时1m2接收的太阳能为6×106J，已知太阳能转化为电能的效率为25%，该汽车利用电能行驶时，电动机的将电能转化为机械能的效率为80%。 （1）若驾驶该车通过一长为18000m的隧道，用时12min，则该车速度是多少km/h? （2）若该车以36km/h匀速行驶时，所受阻力为1200N，则该车的电动机输出功率多大? （3）利用6h的正常日照获得的太阳能使该车以36km/h匀速行驶，该车能行驶多少路程? 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 《2025年2月19日初中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A D C A A A A B A 题号 11 12 13 14 15 答案 A A B B B 1．A 【详解】A．出行时，如果条件允许的话，可以选择公共交通工具，可以节约能源，减小污染，符合节能减排的理念，故A符合题意； B C．教室没人时不关灯，让电脑长期在待机状态均浪费电，故B不符合题意； D．一次性餐具的原料是树木，经常使用一次性餐具，造成山林砍伐严重，D不符合题意。 故选A。 2．A 【详解】核能发电的能量传递和转化过程是，核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能，故BCD错误，A正确。 故选A。 3．D 【详解】A. 煤炭、石油属于化石能源，属于不可再生能源，并且在使用时会产生废物、废气污染环境，与节能环保，低碳生活不相符．故A错误；B. 石油属于化石能源，柴薪多为木材草木，大量耗用柴薪，会造成乱砍乱伐，加剧水土流失和沙漠化，低碳生活不相符．故B错误；C. 太阳能取之不尽用之不竭，而且环保，不会对环境产生影响，也在科学技术的进步也很容易转化为其他形式的能，石油属于化石能源，属于不可再生能源，并且在使用时会产生废物、废气污染环境，与节能环保，低碳生活不相符；故C错误；D. 对环境影响小的新能源，如太阳能、核能，与节能环保，低碳生活相符．故D正确．故选D. 【点睛】“低碳生活”倡导我们在生活中所耗用的能量、材料要尽量减少，从而减低二氧化碳的排放量，为减低碳排放量，有的能源不能大力开发，比如与碳元素有关的能源． 4．C 【详解】A、生活污水集中处理后排放，有利于净化环境，故A不符合题意； B、使用化肥的使用会对水质以及土壤造成污染，应该使用有机肥，适量施用化肥，提高农作物的产量，故B不符合题意； C、废弃塑料的露天焚烧会对大气及周边环境造成污染，故C符合题意； D、废旧电池中含有重金属以及酸性物质，所以不能随意丢弃，故D不符合题意． 故选C． 5．A 【详解】A．卫星通信是将信息加载到电磁波上，利用电磁波来传递信息，故A正确； B．卫星上的太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置，而不是将电能转化为太阳能，故B错误； C．当卫星运行到远地点时，距地球最远，其重力势能最大，动能应该最小，故C错误； D．当它运动到近地点时，距地球最近，具有的重力势能最小，故D错误。 故选A。 6．A 【详解】A．火箭喷气升空，是气体往下产生了力。受到了反作用力使得火箭升空，说明了力的作用是相互的，故A正确； B．燃料在燃烧时会放出大量的热，逸散到了空气中，所以火箭加速上升时，化学能转化为飞船的重力势能、动能和内能，故B错误； C．飞船变换角度入轨时，受到了力的作用，力是改变物体运动状态的原因，在不受力作用下，将一直匀速直线运动下去，故C错误； D．展开太阳能帆板的目的是为了让太阳能转化为电能，让飞船能够正常工作，故D错误。 故选A。 7．A 【详解】“煤”具有化学能，通过燃烧将化学能转化为内能； 内能通过热机转化为机械能； 机械能再通过发电机转化为电能． 即能的转化过程为：化学能—内能—机械能—电能． 故选A． 8．A 【详解】A．排球在上升时，质量不变，速度减小，故动能减小；同时高度增加，故重力势能增加，所以该过程是动能转化为重力势能，故A符合题意； B．苹果落下时，质量不变，速度增大，故动能增大；同时高度减小，故重力势能减小，所以该过程是重力势能转化为动能，故B不符合题意； C．正在下落的瀑布，质量不变，速度增大，故动能增大；同时高度减小，故重力势能减小，所以该过程是重力势能转化为动能，故C不符合题意； D．足球在水平草地上滚动时，质量不变，速度减小，高度不变，机械能减小，内能增大，所以该过程是机械能转化为内能，故D不符合题意 故选A。 9．B 【详解】A．从白炽灯的工作方式及能量转化图可知，100J的电能转化成了90J的内能和10J的光能，所以图中括号内的能量应该是光能，故A正确，A不符合题意； BC．从能量转化图可知，转化为的内能为90J，而光能只有10J，所以该灯泡的电能利用效率低，不利于节能，故B错误，B符合题意，C正确，C不符合题意； D．这种白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率 100%10% 故D正确，D不符合题意。 故选B。 10．A 【详解】A．酒精燃烧时消耗了化学能，向外释放内能，是将化学能转化为内能的过程；能量的转移和转化具有方向性，内能不会自发的转化为酒精的化学能，故A正确； B．能量是不能凭空产生的，该选项说法违背了能量守恒定律，故B错误； C．由吸热公式可知，物体吸收热量的多少与比热容、质量和温度变化量有关；但物体吸收热量多，不能说明它的比热容和质量都大，故C错误； D．改变内能的方法是做功和热传递，所以如果物体发生了能量变化，该物体不一定做了功，也可能是发生了热传递，故D错误。 故选A。 11．A 【详解】A．汽油机工作时，汽油在汽缸内燃烧时将化学能转化为内能，故A符合题意； B．电动机的工作是将电能转化为机械能，故B不符合题意； C．太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件，故C不符合题意； D．在电池充电的过程中，是将电能转化成了化学能，电池相当于用电器，故D不符合题意。 故选A。 12．A 【详解】A．煮饺子时锅中冒出大量的“白气”，是锅里的水蒸气液化成的水，故A错误，符合题意； B．沸腾过程的特点是持续吸热，温度保持沸点不变。煮汤圆的汤沸腾后继续用猛火加热，锅中汤的温度仍保持沸点不变，故B正确，不符合题意； C．不同物质间接触时，彼此进入对方的现象，叫扩散现象。粽子出锅时会闻到浓浓的粽香是扩散现象，扩散现象说明分子在不停地运动。故C正确，不符合题意； D．烤箱工作时将电能转化为内能给烤箱内的月饼加热，使烤箱内的月饼被烤熟。故D正确，不符合题意。 故选A。 13．B 【详解】A、出行时尽量使用自行车，可以减少废气的排放和节约能源，故A不合题意． B、大力发展火力发电，会增加二氧化碳的排放，高耗能，故B符合题意． C、大力开发利用太阳能和风能，可节能减排，故C不合题意． D、节约用水、用电、用气，可以节能减排，故D不合题意． 故选B． 14．B 【详解】A．热传递具有方向性，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，一直到温度相同为止，故A正确，不符合题意； BC．做功和热传递是改变物体内能的两种方式，它们在改变物体内能上是等效的，做功改变物体内能实质上是机械能和内能的相互转化，热传递改变内能的实质是能量的转移，二者实质不同，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； 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正确，不符合题意。 故选B。 15．B 【详解】A．能量守恒定律也适用于能量转移的情形。故A错误； B．充电时，消耗电能，电池内部发生化学反应，是将电能转化为化学能。故B正确； C．摩擦生热没有创造热，是将机械能转化为内能，使物体温度升高。故C错误； D．能量的转化和转移是具有方向性的，不是所有的能量都可以利用。故D错误。 故选B。 16． 化学 内 做功 【详解】[1][2]汽油机是热机的一种，汽油在汽缸内燃烧时将化学能转化为内能； [3]从图中可以看出，火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程． 17． 内能 机械能 液化 静止 运动 传声 机械能 内能 升华 熔化、汽化 【详解】（1）火箭上升时，燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功把内能转化为火箭的机械能．（2）“白气”并非气体而是一些小液滴，本题中的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠．（3）载人飞船相对运载火箭的位置没有发生改变，所以载人飞船相对于运载火箭是静止的；以地面为参照物，载人飞船相对于地面的位置发生了改变，所以载人飞船是运动的．（4）因为声音不能在真空中传播，所以在太空中航天员感到周围一片寂静．（5）飞船快速落下时克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使飞船温度升高，成为一个火球；在六种物态变化中，从外界吸热的有：熔化、汽化、升华． 点睛：要解答本题需掌握：①燃料燃烧过程中能量的转化；②白气是水蒸气液化成的小水珠；③运动和静止是所选的参照物不同；④声音传播的条件及六种物态变化伴随的吸放热情况． 18． 机械 电 环保、清洁（其他答案合理均可） 【分析】根据题中“从能量转化的角度”可知，本题考查能量的转化，根据能量的转化规律，运用机械能转化为电能等，分析推断． 【详解】(1)叶片会转动，这是机械能，那么风力发电机就是把风能转化为叶片的机械能； (2)再把机械能通过发电机转化为电能； (3)风力发电机有环保、清洁的优点，不会产生污染物． 19．弹性势能转化为动能． 【详解】上紧发条的玩具大象，此时的弹性形变最大，弹性势能最大，开始运动时弹性形变减小，弹性势能减小．此时质量不变，速度增大，动能增大．所以对于上紧发条的玩具大象而言是弹性势能转化为动能． 【点睛】（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．（2）弹性势能大小跟弹性形变大小有关，弹性形变越大，弹性势能越大． 20．（1）3.36×108J；（2）见解析 【详解】解：（1）在一标准大气压下，水的沸点是100℃，把水烧开，水吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1000kg×(100℃﹣20℃)=3.36×108J （2）煤炭燃烧不完全，产生大量的CO，煤气的成分是CO，燃烧生成CO2，天然气的主要成分是甲烷，燃烧生成CO2和水。所以煤炭、煤气、天然气中，煤炭对大气污染最严重；它对大气的主要污染物是粉尘、二氧化硫等。 答：（1）每天烧开这些水至少需要3.36×108J的热量； （2）煤炭对大气污染最严重；它对大气的主要污染物是粉尘、二氧化硫等。 21．（1）90km/h；（2）1.2×104W；（3）3×104m 【详解】解：（1）由题意可知， 18000m=18km 12min=0.2h 所以该车的速度为 （2）由题意可知， 36km/h=10m/s 汽车匀速行驶，由二力平衡可知其在水平方向上电动机输出的拉力与其受到的阻力相等，即 F拉=F阻=1200N 所以该车的电动机的输出功率为 P输出=F拉v=1200N×10m/s=1.2×104W （3）由题意可知，太阳能电池板接受到的太阳能为 W1=5×6×6×106J=1.8×108J 其转化成的电能为 W电=η1W1=25%×1.8×108J=4.5×107J 电能经过电动机转化成的机械能为 W机=η2W电=80%×4.5×107J=3.6×107J 这些机械能能够支持电动机在该车36km/h匀速行驶的情况下行驶的时间为 所以汽车能够行驶的路程为 s=vt=10m/s×3000s=3×104m 答：（1）汽车的速度是90km/h； （2）该车的电动机输出功率是1.2×104W； （3）汽车能够行驶的路程是3×104m。 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 $$