11.2能量转化的方向性和效率2024—2025学年九年级下册物理教科版

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．下列家用电器，主要利用电流热效应工作的是（　　） A．收音机 B．电烤炉 C．电风扇 D．电视机 2．保护环境、控制大气污染，已经成为当前需要解决的重要课题，下面的知识和做法中，不正确的是 A．大气污染的主要成分是烟尘和废气 B．改进燃烧设备、加装消烟装置，可以减少烟尘排放量，可减轻大气污染 C．一家一户的取暖炉不应去掉，只要烟囱加高即可，以减少空气污染 D．城市普及煤气、天然气的使用，有利于环境保护 3．使用下列哪种能量最不利于环境保护（　　） A．风能 B．水能 C．木柴 D．太阳能 4．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　） A．光导纤维是利用超声波来传递信息的 B．超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线 C．卫星导航主要依靠电磁波传递信息 D．在倡导“节能环保”的今天，人类要增加化石能源的使用 5．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 6．下列关于能量转化、转移现象的说法中，错误的是（　　） A．给蓄电池充电，电能转化为化学能 B．用铁锤打磨铁块，内能转化为机械能 C．电动机工作，电能转化为机械能 D．用热水袋取暖，内能发生了转移 7．在下列情况中可能引起大气污染的是（　　）． ①煤的燃烧　②工业废气任意排放　③燃放鞭炮　④飞机、汽车尾气的排放 A．只有①② B．只有②④ C．只有①②③ D．①②③④ 8．为了减少能源的利用对环境的污染和破坏，下列做法不正确的是（　　） A．大力发展风力发电 B．大力发展火力发电 C．减少化石燃料的使用 D．开发使用电能驱动的电动汽车 9．清洁能源是指不排放污染物的能源．以下几种能源中属于清洁能源的是 A．天然气 B．煤 C．石油 D．太阳能 10．关于“绿色”能源和记忆合金中，理解正确的是（ ） A．所谓“绿色”能源是指颜色是绿色的能源，如包装纸是绿色的锂电池等． B．硅光电池比锂电池更优越绝对无污染． C．记忆合金是一种有记忆，能记住原来形状的一种特殊金属． D．一般金属合在一起，能制成记忆合金． 11．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．热量可以自发从高温物体传递给低温物体，却不能自发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．机械能可以转化为内能，内能也可以转化为机械能 12．以下情景中，将电能转化为机械能的是（　　） A．核电站利用反应堆产生内能 B．电动机通电转动的过程 C．光伏电池充电的过程 D．汽油机的做功冲程 13．能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化或转移的过程中，属于内能的转移的是（　　） A．光合作用 B．用电灯照明 C．用暖水袋取暖 D．天然气的燃烧 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．能源是现代社会发展的三大基本要素之一．能源家族中：①柴薪；②煤炭；③石油；④天然气；⑤水能；⑥风能；⑦太阳能；⑧地热能，大量耗用各种能源，会造成温室效应的有 ；会造成水土流失和沙漠化的有 ．(均填序号) 18．汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能将无法自动地转化为汽车的机械能，这种现象说明自发的能量转化过程是有一定 性的，但在能量的转化和转移过程中，能的总量 （选填“不断减少”、“保持不变”或“不断增加”）。 19．如图甲所示，用两个玻璃杯做“棉纱滴水实验”，过一段时间后 （a/b）杯中的棉纱末端有水滴出。图乙为某轿车输出的能量与输入能量之间的关系图，图中损失的化学能可以使质量为8kg的水温度升高 ℃[水的比热容为4.2×103 J/（kg⋅℃）]。轿车刹车时，由于摩擦，轿车损失的机械能不能自动地集起来再次开动轿车，这说明能量的转化和转移具有 。    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．完全燃烧100g酒精所放出的热量为多少焦耳？若其放出的热量有70%被水吸收，能使10kg的水从20℃升高到多少摄氏度？[酒精的热值为3.0×106J/kg；水的比热容为4.2×103J（kg•℃）]． 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27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 B C C C A B D B D C 题号 11 12 13 14 15 答案 B B C B B 1．B 【详解】A．收音机工作时，主要将电能转化为声能，不是利用电流的热效应，不合题意； B．电烤箱工作时，主要将电能转化为内能，是利用电流的热效应，符合题意； C．电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，不合题意； D．电视机工作时，主要将电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应，不合题意。 故选B。 【点睛】当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。明确各用电器使用时的能量转化可做出判断。 2．C 【分析】各种化石燃料的燃烧都会向大气中排放有害气体，为了保护环境，应从减少排放的角度进行改进，按照这一思路，可分析各选项的做法是否符合要求． 【详解】A. 大气污染的主要成分是烟尘和废气，故A正确；B. 改进燃烧设备、加装消烟装置，减少烟尘的排放是控制大气污染的有效措施，故B正确；C. 一家一户的取暖炉烟尘全部排放到了空气中，再高的烟囱也无济于事，故C错；D. 集中供热，提高了燃料的利用率，同样减少了烟尘的排放，减少了对大气的污染，故D正确．故选C. 3．C 【详解】在各选项中风能、水能、太阳能都是清洁能源，可再生、无污染，对环境的不利影响非常小．木柴的主要成分是碳，燃烧时产生一氧化碳、含碳颗粒等烟尘，不利用环境保护．故选C. 【点睛】根据能源使用过程中的生成物是否污染环境解答． 4．C 【详解】A．光导纤维是利用激光传递信息的，不是应用超声波，故A错误； B．超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，电饭锅是利用电流的热效应工作的，超导体不能用来制作电饭锅的发热体，可以用超导材料远距离输电线，减小能量的损失，故B错误； C．电磁波可以在真空中传播，卫星导航是依靠电磁波传递信息的，故C正确； D．化石能源在使用时会产生废物、废气污染环境，要减少化石能源的使用，故D错误。 故选C。 5．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。 6．B 【详解】A. 给蓄电池充电，消耗电能，得到化学能，是电能转化为化学能，故A正确；B. 用铁锤敲打铁块，是做功使物体的内能改变，是将机械能转化为内能，故B错误；C. 电动机工作，主要是将电能转化为机械能，故C正确；D. 用热水袋取暖，内能发生了转移，属热传递现象，故D正确．故选B. 【点睛】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量． 7．D 【详解】因煤燃烧、工业废气任意排放、放鞭炮、飞机及汽车尾气排放等都会产生大量的有害气体和粉尘，都可能引起大气污染．故选D． 点睛：根据对空气造成污染的有害物质大致可分为：粉尘和气体两大类．从世界范围看，排放到空气中的有害气体主要有二氧化硫，一氧化碳，二氧化氮． 8．B 【详解】A．风能是可再生能源，风力发电清洁、无污染．可以减少能源利用对环境的污染和破坏．故A正确，不符合题意； B．火力发电的原料是煤或天然气等化石能源，属于不可再生能源，同时发电会产生大量的二氧化碳和其他有害气体，会加重环境污染．故B不正确，符合题意； C．化石燃料属于不可再生能源，减少化石燃料的使用，可以减少二氧化碳和其他有害气体的排放，有助于减小环境污染．故C正确，不符合题意； D．电动汽车行驶过程中噪音小，无尾气排放，能够减少对环境的污染和破坏，故D正确，不符合题意． 9．D 【详解】A、天然气燃烧生成温室气体二氧化碳，不属于清洁能源，故A错误； B、煤在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物，不属于清洁能源，故B错误； C、石油在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、烟尘等空气污染物，不属于清洁能源，故C错误； D、太阳能不会产生任何污染，属于清洁能源，故D正确． 故选D． 10．C 【详解】此题属于实际生活中的化学的应用类型的实例，根据绿色能源的定义进行区分判断．在可持续发展的理念下，绿色能源体现了与环境友好相容的自然资源的开发利用原则，也可以认为绿色能源不会对环境造成危害．合金是有两种或两种以上金属混合而成的一种物质，镍和钛混合成为合金，叫记忆合金，他有自己独特的物理特性，就是温度变化会引起外形变化。 故选C。 【点睛】本题主要考查了人们对绿色能源的理解，以及如何判断绿色能源，难度较小． 11．B 【详解】电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能，这说明能量之间可以相互转化，不能说能量转化具有方向性，故A不符合题意；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，这说明能量转移具有方向性，故B符合题意；动能和重力势能可以相互转化，说明能量之间可以相互转化，但不能说明能量转化具有方向性，故C不符合题意；机械能可以转化为内能，内能也可以转化为机械能，这说明能量之间的相互转化，但不能说能量转化具有方向性，故D不符合题意，故选B． 12．B 【详解】A．核电站利用反应堆产生内能，将核能转化为内能，故A不符合题意； B．电动机通电转动的过程，将电能转化为机械能，故B符合题意； C．光伏电池充电的过程，将光能转化为电能，故C不符合题意； D．汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能，故D不符合题意。 故选B。 13．C 【详解】A．光合作用是太阳能转化为化学能，故A不符合题意； B．电灯照明是电能转换为光能，故B不符合题意； C．用暖水袋取暖是内能的转移，故C符合题意； D．天然气的燃烧是化学能转化为内能，故D不符合题意。 故选C。 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． ①②③④ ① 【详解】①柴薪、②煤炭、③石油、④天然气在燃烧的过程中，都会或多或少的产生一些有害气体、烟尘，会造成空气污染；⑤水能、⑥风能、⑦太阳能、⑧地热能是清洁能源，不会产生任何污染；过量的使用①柴薪能源会造成水土流失和沙漠化． 18． 方向 保持不变 【详解】[1]汽车在刹车过程中，机械能可以自发地转化为地面和轮胎的内能，但这些内能将无法自发地转化为汽车的机械能，这说明自发的能量转化过程是有一定方向性的。 [2]由能量守恒定律可知，在能量的转化和转移过程中，能的总量保持不变。 19． a 0.5 方向性 【详解】[1]根据虹吸原理可知，发生此现象时出水口比上容器的水面必须低，这样使得出水口液面受到向下的压强大气压加水的压强大于向上的大气压，保证水的流出，故a可以，b不可以。 [2]由可得，损失的化学能可使汽车水箱内水升高的温度 [3]汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为地面、空气的内能，这些能量会散发到周围的环境中，无法再回收利用；摩擦生热时内能以热量的形式散发掉，所以能量转化和转移具有方向性，这些内能不能自动地再次开动汽车。 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）3×105J  （2）25℃ 【详解】（1）完全燃烧100g酒精所放出的热量.（2）若其放出的热量有70%被水吸收，则水吸收的热量;由可得，水的温度变化为，所以水的末温. 【点睛】知道酒精的质量和热值，根据Q放＝mq求出酒精完全燃烧放出的热量，利用η＝×100%求出水吸收得热量，又知道水的质量和初温以及比热容，根据Q吸＝cm（tt0）求出水升高到的温度． 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 $$