18.4能量转化的基本规律 ---2024-2025学年苏科版物理九年级下学期

2024—2025学年九年级下册物理苏科版18.4能量转化的基本规律 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列说法中正确的是 A．用新材料制成的电源都是“绿色”电源 B．硅光电池能够把太阳能直接转换成电能，而且不会造成污染 C．锂电池是“绿色”能源，使用它不会对环境造成任何危害 D．铅蓄电池是一次性电源，而且它对环境的危害比化学电池还大 2．使用下列哪种能源对环境污染最小（　　） A．煤 B．石油 C．天然气 D．太阳能 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．根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（    ） A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进 B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止 C．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面 D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年 5．关于开发利用风能的意义，理解正确的一组是（　　） ①节约大量的化石燃料 ②风能是可再生能源 ③减少二氧化硫的排放，防止形成酸雨 ④风能是二次能源 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 6．小华看到厨师在做“番茄炒鸡蛋”这道菜，想到其中蕴含很多物理知识，你认为她理解正确的是 （　　） A．拿鸡蛋去磕碗沿，结果却是蛋壳破了，说明力的作用是相互的 B．红色的番茄发出红光，黄色的蛋黄发出黄光 C．切番茄用的菜刀，刀把上有花纹，是为了减小摩擦 D．利用天然气灶炒菜，是将天然气的内能转化为化学能 7．我国智能手机的出货量名列世界前茅，以下关于智能手机的说法正确的是（　　） A．智能手机是通过电磁波通信的 B．智能手机使用的是模拟信号 C．使用智能手机连续长时间上网对眼睛没有伤害 D．给智能手机充电将化学能转化为电能 8．关于能量守恒定律的下列说法中。正确的是（　　） A．能量既可以凭空消失 B．能量也可以凭空产生 C．热机的工作过程不遵循能量守恒定律 D．能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变 9．下列说法中，错误的是（   ） A．煤、石油、天然气等化石燃料的化学能归根到底来自太阳能 B．风能、太阳能、生物质能都属于可再生能源 C．火力发电实际上也是间接利用太阳能 D．由于我国的煤炭和石油的储量十分丰富，所以开发新能源在我国并不十分重要 10．小李家使用的燃气热水器，将30kg的水从20℃加热到45℃，消耗了0.15m3的天然气，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为4×103J/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是（　　） A．水吸收的热量与水的末温成正比 B．水吸收的热量为3.15×105J C．热水器的能量转化效率是52.5% D．燃气热水器主要将内能转化为电能 11．用电器是将电能转化为其他形式能的器件，下列用电器中，利用电能转化为机械能的是 A．电熨斗 B．电灯泡 C．洗衣机 D．电视机 12．2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件，坠落的陨石在穿越大气层时激烈摩擦发出耀眼的白光，如图所示。若下落过程中不考虑陨石的质量变化，则陨石在空中加速降落时（　　）    A．重力势能不断减少，动能不断增加，机械能减小 B．重力势能不断增加，动能不断增加，机械能增加 C．重力势能不断减少，动能不断增加，机械能不变 D．重力势能不断增加，动能不断减少，机械能不变 13．“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起．下列说法中需要改正的是________． A．尽可能用太阳能热水器代替电热水器 B．养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯 C．用洗脸水冲厕所，将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站 D．及时将生活垃圾、废电池装在一起丢入垃圾箱 14．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 15．2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图，足球在运动过程中，下列分析正确的是（　　） A．在B点时只受重力作用，且动能不为零 B．在A、D两点动能可能相等 C．在A、B、C、D四点，D点重力势能最小，动能最大 D．在运动过程中，既有动能和势能的相互转化，也有机械能和内能的相互转化 二、填空题 16．小梦在学习完能量转化知识后，设想了如图所示的方案，先利用水力发电，然后再利用发出的电驱动抽水机把水抽到蓄水池，这样就可以一直循环下去，你认为这个设计方案 （选填“可行“或“不可行“），理由是 。 17．我国红沿河核电站核能供暖示范项目，利用核能发电的同时实现了清洁供暖。 （1）核电站利用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的核能发电； （2）核电站利用发电过程中产生的余热进行供暖，提高了能量的利用率。供暖时，用水做输运能量的介质，是因为水的 大； （3）在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。但是在供暖过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反，这一现象说明能量的转移具有 。 18．电动独轮车是一种依靠电力驱动及自我平衡能力控制的代步工具．现有一款电动独轮车，它的质量为12kg，电动机的额定功率为400W．若一位质量为60kg的成年人站在该独轮车上以15km/h的速度行驶时，电动机以额定功率工作，则地面受到的压力为 N，该成年人行驶20min后，电动机所做的功为 J；在电动独轮车行驶的过程中，电能主要转化为 .（g取10N/kg） 19．在“太阳能、天然气、石油、煤炭、风能、核燃料”这些能源中，属于“可再生能源”的是 ．如图，滚摆在运动过程中，上升的高度会逐渐降低，它的机械能逐渐转化为内能，散失到空气中，但能量的总量 ；这些散失到空气的能量，不能自动地再次驱动滚摆，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．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3月2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 D C C A A A D D C 题号 11 12 13 14 15 答案 C A D B B 1．B 【分析】A、绿色是指环保，而不是指新材料；B、硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件；C、锂电池使用于移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备，使用时间延长，由于锂离子电池中不含有重金属镉，与镍镉电池相比，大大减少了对环境的污染，但锂电池的污染还是有的；D、铅蓄电池可以充电（电能转化为化学能）、放电（化学能转化为电能），能多次使用． 【详解】A. 绿色电源是指环保的，并非是用新材料制成的，故A错；B. 硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，不会污染环境，故B正确；C. 锂电池与镍镉电池相比，大大减少了对环境的污染，但仍有污染，对环境有危害，故C错；D. 铅蓄电池可以充电、放电，能多次使用，故D错．故选B. 2．D 【详解】A．煤燃烧时生成一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等物质，对环境污染不是最小，故A不符合题意； B．石油燃烧会产生碳氢化合物、氮的氧化物等，能污染环境，对环境污染不是最小，故B不符合题意； C．天然气的主要成分是碳，燃烧时可能产生一氧化碳、含碳颗粒等烟尘，对环境污染不是最小，故C不符合题意； D．太阳能是清洁能源，对环境无污染，对环境污染最小，故D符合题意。 故选D。 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．子弹射穿木板，说明子弹运动的速度快，子弹具有动能的动能大，子弹在运动的过程中由于摩擦生热会使一部分动能转化为内能，故子弹运动的速度会越来越慢，故A错误； B．液体沸腾的条件是：达到沸点继续吸热．在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故B错误； C．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，重力势能转化为动能，到达最低点动能达到最大值，由于具有动能，会继续冲上右斜面将动能转化为重力势能，故C正确； D．机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为动能，几天后弹性势能就会消耗完毕，不会默默地走了几十年，故D错误． 5．A 【详解】风能取之不尽用之不竭，是可再生能源，它可以有效地缓解电力紧张的状况．并且风能是利用风的动能转化为电能，不进行任何燃烧和化学反应，可代替煤炭的发电作用故可以减少煤燃烧产生二氧化硫的排放，防止形成酸雨还可以节约大量的化石燃料．再者风能可以直接从自然界获取的能源，符合一次能源的定义。 故选A。 6．A 【详解】A．拿鸡蛋去磕碗沿，结果却是蛋壳破了，说明鸡蛋受到力的作用，进而说明力的作用是相互的。符合题意； B．红色的番茄发出红光，黄色的蛋黄发出黄光，是错误的，因为不透明物体颜色是由它反射色光决定的； C．切番茄用的菜刀，刀把上有花纹，刻有花纹的目的是增大摩擦不是为了减小摩擦； D．利用天然气灶炒菜，是将天然气的化学能转化为内能。 故选A。 7．A 【详解】A．智能手机是通过电磁波来传递信息的，故A正确； B．智能手机使用的是数字信号，故B错误； C．眼睛长时间近距离靠近手机屏幕，使眼睛内的睫状肌、晶状体长期处于绷紧状，容易患近视眼，故C错误； D．给智能手机电池充电是将电能转化为化学能，故D错误。 故选A。 8．D 【分析】能量即不会消灭，也不会产生，只能从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上，在能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 【详解】AB．能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，故AB错误； C．能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，热机的工作过程也遵循能量守恒定律，故C错误； D．一个物体能量增加，必然伴随着别的物体能量减少，在能量转移和转化的过程中能量的总量是保持不变的，故D正确。 故选D。 【点睛】本题考查了对能量守恒定律的理解，是一道基础题。 9．D 【详解】A．煤、石油、天然气都属于不可再生能源，太阳能是可再生能源，太阳能是化石燃料的化学能的根本来源，故A正确，不符合题意； B．风能、太阳能、生物质能可以从自然界不断地得到，它们属于可再生能源，故B正确，不符合题意； C．火力发电是利用煤作燃料，来获得电能，实际上也是间接利用太阳能，故C正确，不符合题意； D．煤、石油、天然气是化石能源，会越用越少，我国是消耗能源的大国，因此更应该开发新能源，故D错误，符合题意。 故选D。 10．C 【详解】A．由Q吸＝cm（t-t0）可知，在水的质量一定时，水吸收的热量与升高的温度成正比，故A错误； B．30kg的水从20℃加热到45℃，水吸收的热量为 故B错误； C．天然气完全燃烧放出热量为 热水器的能量转化效率为 故C正确； D．天然气燃烧时，把水烧热，是化学能主要转化为内能，故D错误。 故选C。 11．C 【详解】电熨斗是把电能转化为内能的；电灯泡是把电能转化为光能的；洗衣机是把电能转化为机械能的；电视机是把电能转化为光能和声能的。 故选C。 12．A 【详解】陨石在空中加速降落，质量不变，速度变大，动能增加，高度减小，重力势能减小，由于与空气摩擦力，一部分机械能转化为内能，根据能量守恒，机械能减小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 13．D 【详解】A. 用太阳能热水器代替电热水器可以节约部分电能，做法正确，不需修改．故A不符合题意； B. 及时关掉水龙头可以节约水资源，人走关灯可以减少灯泡工作时间，减少对电能的消耗，做法正确，不需修改．故B不符合题意； C. 把洗脸水用来冲厕所可以节约水资源，将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站可以起到废物利用的作用，做法正确，不需修改．故C不符合题意； D. 生活垃圾和废电池应该分类分装，这样会减少电池对环境的破坏，原做法不妥，需要修改．故D符合题意． 点睛：正确的认识能源和环境问题，将知识应用于生活． 14．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。 15．B 【详解】Ａ．根据在B点前后的运动路径，在B点时足球有一定的速度，没有处于静止状态，故足球除受到重力外，足球还受到空气阻力的作用，故A错误； BC．图中足球的高度越来越小，说明有机械能的损失，则D点的机械能一定小于A点的机械能，而机械能等于动能与势能之和，D点比A点高度低，所以D点的重力势能小，则其动能有可能与A点的动能相等，故B正确，C错误； D．图中足球的高度越来越小，说明有机械能的损失，机械能转化为内能。在运动过程中，存在动能和势能的相互转化，但不存在内能转化为机械能，故D错误。 故选B。 16． 不可行 违背了能量守恒定律 【详解】[1][2]题中设想的能量转化过程是这样的：电能→机械能→电能→机械能，根据能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，所以上述能量转化中均应是守恒的，在转化的过程中，由于有能量的散失，所以水的机械能不可能完全转化为电能，电能也不可能完全转化为水的机械能，所以不能循环下去。 17． 裂变 比热容 不变 方向性 【详解】（1）[1]获得核能的两种途径：核裂变和核聚变，核电站都是利用原子核裂变的链式反应发电。 （2）[2]供暖的“暖气”用水做输运能量的介质，是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多。 （3）[3][4]热量总是自发地从高温物体传到低温物体，而不可能自发地从低温物体传到高温物体，说明能量的转移和转化具有方向性；能量在转化或转移的过程中总量保持不变。 18． 720 480000 动能（机械能） 【详解】成年人站在该独轮车上时，地面受到的压力： F=G总=m总g=（60kg+12kg）×10N/kg=720N； 电动机的额定功率不变，由可得，电动机所做的功： W=Pt=400W×20×60s=480000J； 在电动独轮车行驶的过程中，电能主要转化为动能； 故答案为720； 480000； 动能； 19． 太阳能、风能 保持不变 方向性 【详解】太阳能和风能人们可以从自然界源源不断的获得，属于可再生能源； 滚摆运动过程中，会越来越低，说明机械能克服摩擦逐渐转化成了内能，散失到空气，根据能量守恒定律，问题是不变的，但这些能量不能再次驱动滚摆，说明能量的转移和转化是有方向性的． 答案：(1). 太阳能、风能    (2). 保持不变    (3). 方向性 点睛：能量转移的方向性，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，而不会从低温到高温；能量转化的方向性是指内能和其他形式的能量的相互转化具有方向性．其它形式的能量可以无条件（自发地）地转化为内能，而内能不可无条件地转化为其他形式的能量．所以化石能源终会耗尽，必须寻找可替代的新型能源． 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 $$