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．为减轻大气污染，下列措施中错误的是（　　） A．建热电站，集中对企业或居民供热 B．改进消烟和除尘装置，提高其性能 C．大力推广使用太阳能 D．放弃内能的利用，停止使用一切燃料 2．风能是一种清洁无污染的可再生能源，风力发电中的能量转化是 A．内能转化为机械能 B．电能转化为机械能 C．机械能转化为电能 D．电能转化为内能 3．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 4．导致全球气候变暖的主要原因有（　　） ①臭氧层破坏 ②森林被大量砍伐 ③二氧化碳排放量增加 ④二氧化硫排放量增加 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 5．图是获取电能的几种途径，其中消耗不可再生能源又不会对大气造成污染的是（　　） A． 燃煤发电 B． 太阳能发电 C． 风力发电 D． 核能发电 6．人类生存需要清洁的空气。下列情况不会造成环境污染的是（  ） A．燃放烟花 B．汽车尾气 C．煤炭燃烧 D．光合作用 7．下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性”的事例是 A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能 B．机械能可以转化为内能，内能也可以转化为机械能 C．动能可以和重力势能相互转化 D．热量自发从高温物体向低温物体传递，却不能自发从低温物体向高温物体传递 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．下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（　　） A．燃料燃烧时发热 B．用热水袋取暖 C．钻木取火 D．电动机带动水泵把地下水送到地面 11．下图中，内能转化为机械能的是（　　） A． B． C． D． 12．位于墨西哥湾的一个石油钻井平台发生爆炸并引发大火，然后慢慢沉入海底．之后发生漏油，每天多达5000桶以上，已持续了一个多月．则下列说法正确的是 A．石油燃烧属于物理变化 B．钻井平台在下沉过程中，受到水的压强不变 C．此事件已对环境造成严重污染 D．为杜绝环境污染，人类应停止一切石油开采 13．下列事例中，能表示能量转化或转移具有方向性的事例是 A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能 B．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 C．动能可以和重力势能相互转化 D．电能可以转化为内能，内能也可以部分转化为电能 14．如图所示，太阳能路灯的顶端是太阳能电池板，它白天向灯杆中的蓄电池充电，而夜晚则由蓄电池给路灯供电，下列关于太阳能路灯中能量转化的说法正确的是（  ） A．白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能转化为电能 B．白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能转化为内能 C．白天太阳能电池板向蓄电池充电时，化学能转化为电能 D．夜晚蓄电池给路灯供电时，电能转化为化学能 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．汽车制动时，由于摩擦，动能转化为了轮胎、地面和空气的内能，消耗的这些能量不能再自动地转化为动能来驱动汽车，这说明了涉及热现象的能量转化是具有 的，请你再举一个类似的实例： 17．汽车在刹车过程中，因摩擦将 能转化为地面、轮胎和空气的 。转化后，这些能将无法再自动转化为使汽车行驶所需要的能量，这种现象说明能量的转化具有 性，但在能量的转化或转移过程中，能的总量保持 。 18．以下现象： ①煤炭燃烧； ②热水变凉； ③搓手取暖； ④摩擦起电； ⑤温度计测温度。 属于能量转移的是 ，属于能量转化的是 。 19．一台四冲程汽油机，其中 冲程将机械能转化为内能；已知所用汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧2g汽油所释放的内能是 J，若热机效率为40%，完全燃烧2g汽油转化的机械能是 J．散失到空气中的内能无法自动转化为机械能，这是因为能量的转移和转化具有 性． 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21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 D C A C D D D A B B 题号 11 12 13 14 15 答案 B C B A B 1．D 【详解】A．由集中供热代替居民分散供热，可以提高燃料的热效率，使燃料更充分的燃烧，减少有害气体的排放，减轻大气污染，故A正确，不符合题意； B．改进消烟和除尘装置，可以减少空气中的有害气体和粉尘，可以减轻大气污染，故B正确，不符合题意； C．太阳能是安全、清洁、无污染的，大量使用可以减轻大气污染，故C正确，不符合题意； D．停止内能的使用固然可以减轻大气污染，但由于我们对于新能源的开发不够，新能源获得的能量跟不上能量的消耗，是不可取的，故D错误，符合题意。 故选D。 2．C 【详解】自然界中的能量都以各种形式的能储存起来，在一定条件下可以相互转化，风力发电时，风带动风车转动，将风车的机械能转化为电能，故只有C符合题意，故选C． 3．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。 4．C 【详解】①臭氧层破坏会导致地球太阳紫外线辐射的增加，与全球气候变暖无关； ②③导致全球变暖的主要原因是大气中等温室气体增加，燃烧矿物燃料，大量森林被砍伐会使大气中含量不断增加，故②③正确； ④二氧化硫排放量增加，会造成酸雨，与全球气候变暖无关，故④错误。 故选C。 5．D 【详解】能源根据在使用过程中是否可再生可分为可再生能源（如太阳能、风能、生物质能，地热能等）和不可再生能源（如核能、化石能源等），由题意知其中消耗不可再生能源又不会对大气造成污染的是核能。 故选D。 6．D 【详解】ABC．燃放烟花、汽车尾气、煤炭燃烧都会产生一些有毒有害物质污染环境，故A、B、C不符合题意； D．光合作用是绿色植物利用太阳光能将所吸收的二氧化碳和水合成有机物，并释放氧气的过程，对环境不会造成污染，故D符合题意。 故选D。 7．D 【详解】A. 电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能，只能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故A错误；B. 电能可以转化为内能，内能也可以部分地转化为电能，能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故B错误；C. 动能可以和重力势能相互转化，能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故C错误；D. 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D正确．故选D. 点睛：能量可以从某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，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变，能量转化具有方向性． 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．B 【详解】A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能，属于能量的转化，故A不符合题意； B．用热水袋取暖，是热传递过程，内能从热水袋转移到其它物体向上，属于能量的转移，故B符合题意； C．钻木取火，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于能量的转化，故C不符合题意； D．电动机带动水泵把地下水送到地面，电动机工作时将电能转化为机械能，属于能量的转化，故D不符合题意。 故选B。 11．B 【详解】A．从图中可以看到，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程，机械能转化为内能，故A不符合题意； B．从图中可以看到，用酒精灯加热试管底部，水蒸气将木塞推动出去，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，故B符合题意； C．从图中可以看到，由滑梯上滑下臀部会有灼热感，是机械能转化为内能，故C不符合题意； D．从图中可以看到，电热水壶煮水，是电能转化为内能，故D不符合题意。 故选B。 12．C 【详解】A、石油燃烧属于化学变化，故A错误； B、钻井平台下沉后，离水面的深度变大，由P=ρgh得，压强将增大．故B错误； C、漏油对环境造成严重污染，故C正确； D、石油泄漏会污染海洋，但石油被称为“工业的血液”，所以是不能禁止开采海底石油，故C错误． 故选C． 13．B 【分析】能量可以从某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，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变，能量转化具有方向性 【详解】A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能，只能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故A不符合题意； B．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B符合题意； C．动能可以和重力势能相互转化，说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故C不符合题意； D．电能可以转化为内能，内能也可以部分地转化为电能，能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故D不符合题意。 故选B。 14．A 【详解】ABC．白天，太阳能电池板吸收太阳能，直接将太阳能转化成电能利用，也可以将多余的太阳能给蓄电池充电，将电能转化成化学能储存起来，以便在晚上使用，所以在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能，故A正确，BC错误； D．在晚上，蓄电池给探照灯供电，只是将化学能转化成电能，再转化为光能使用，故D错误。 故选A。 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． 方向性 电流能使灯丝发光，产生的内能散失在空气中，这些内能无法自动再转化为电能 【详解】汽车制动时,因为摩擦动能转化为内能,这些内能不能自动地再次开动汽车.这说明了涉及热现象的能量转化是具有方向性的; 类似的实例如:电流能使灯丝发光,产生的内能散失在空气中,这些内能无法自动再转化为电能. 因此，本题正确答案是:方向性;电流能使灯丝发光,产生的内能散失在空气中,这些内能无法自动再转化为电能.(意思题意符合即可) 17． 机械 内能 方向 不变 【详解】[1][2][3][4]汽车刹车时，机械能在减小，故因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的内能；且能量的转化具有方向性，是不可逆的过程；但能的总量是保持不变的。 18． ②⑤ ①③④ 【详解】[1][2]①煤炭燃烧是化学变化，化学能转化为内能，属于能量的转化； ②热水变凉，热水放出热量，温度降低，属于能量的转移； ③搓手取暖，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于能量的转化； ④摩擦起电，机械能转化为电能，属于能量的转化； ⑤温度计测温度，温度计吸收或放出热量，属于能量的转移； 综上所述，属于能量转移的是②⑤，属于能量转化的是①③④。 19． 压缩 9.2×104 3.68×104 方向 【详解】四冲程汽油机的压缩冲程中，两气门关闭，活塞向上运动，压缩气体做功，将机械能转化为内能；完全燃烧2g汽油所释放的内能是：；热机效率为40%，完全燃烧2g汽油转化的机械能是：；因为因为能量的转移和转化具有方向性，即散失到空气中的内能无法自动转化为机械能． 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 $$