11.2能量转化的方向性和效率同步练习(含答案)教科版物理九年级下册

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名称 11.2能量转化的方向性和效率同步练习(含答案)教科版物理九年级下册
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资源类型 教案
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2024-03-12 11:21:28

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文档简介

11.2能量转化的方向性和效率
一、单选题
1.下列关于能量转化、转移现象的说法中,错误的是( )
A.水通电分解成氢气和氧气时,电能转化为化学能 B.热水瓶塞跳起时,机械能转化为内能
C.用热水袋取暖时,内能发生了转移 D.电风扇工作时,能量发生了转化
2.2023年6月4日, “神舟十五号”载人飞船制动减速、从大气层外自由滑行进入返航轨道:返回舱进入大气层后自由降落,与空气剧烈摩擦产生上千摄氏度的高温:又经系列降落伞继续减速、在四台反推发动机保护下于6时33分在东风着陆场成功软着陆。整个过程中,舱壁的烧蚀材料、高性能隔热材料和舱内恒温系统的共同作用保持了返回舱内温度的正常:除“黑障"时段外,地面系统实时监测着返回舱的位置。在上述过程中,对返回舱的分析错误的是(  )
A.在大气层外自由滑行的阶段仍受重力
B.在进入大气层之后机械能转化为内能
C.位置通过超声波被地面系统实时监测
D.反推发动机保护返回舱软着陆,利用了物体间力的作用是相互的
3.关于信息和能源,下列说法中错误的是(  )
A.时断时续的电流能够产生电磁波
B.我国建立的北斗卫星导航系统既能利用电磁波又能利用超声波工作
C.能的总量虽然不变,但是能量的转移和转化具有方向性,所以依然要节约能源
D.用三颗同步通信卫星可以实现全球通
4.下列关于热现象的说法中正确的是(  )
A.内燃机消耗的燃料越多,其效率越高
B.物体放出热量,其温度一定降低
C.物体内能增加,一定是外界对物体做功
D.在热传递过程中,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体
5.下列说法正确的是(  )
A.柴油机的功率比汽油机的大
B.在热机的工作过程中,将机械能转化为内能的是做功冲程
C.柴油机在工作过程中吸入汽缸中的是油气混合物
D.蓄电池充电的过程中,将化学能转化为电能
6.光电池在供电的过程中,它的作用是( )
A.光能转化为内能 B.电能转化为光能 C.电能转化为其他形式的能 D.光能转化为机械能
7.新能源汽车已经成为我国汽车工业发展的方向,我国自主生产的新能源汽车已经成功出口到英国。某混合动力型汽车的动力装置由汽油发动机和电动机组成,一般情况下,蓄电池为电动机供电,由电动机提供动力;当需要较大动力时,由汽油发动机和电动机共同提供动力;当汽车制动减速时,电动机还可作为发电机为蓄电池充电。关于该车动力装置在工作时的能量转化情况,以下分析正确的是(  )
①汽油发动机做功冲程把内能转化为机械能
②电动机在提供动力时把电能转化为机械能
③制动减速发电的过程中把内能转化为电能
④发电机为蓄电池充电把电能转化为化学能
A.只有①④ B.只有②③ C.只有①②③ D.①②④
8.某汽车厂技术进行了创新,在同样油耗和使用条件下,汽车发动机工作时较以前排放的尾气“汽油味”明显降低,动力更强劲。如图所示,是汽油机工作时的某个冲程示意图,下列说法正确的是(  )
A.该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
B.尾气中“汽油味”降低,可以增大汽油的热值
C.该冲程温度降低,内能减小
D.该冲程为做功冲程,内能全部转化为机械能,所以动力更强劲
9.我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固针铁柄勺从嘴受注。一杓约一釜之料,倾注模底孔内,不候冷定即揭开盖模,看视辞绽未周之处,此时釜身尚通红未黑,有不到处即浇少许于上补完,打湿草片按亚,若无痕迹。”如图这样的记载。下列描述正确的是(  )

A.“铁化如水”描述的物态变化是液化
B.“铁化如水”描述的物态变化过程需放出热量
C.“倾注模底孔内,不候冷定即揭开盖模”描述铁水在模具内的物态变化是凝固
D.燃料在熔炉内燃烧过程是机械能转化为内能
10.下列关于能量的转化说明正确的是(  )
A.太阳能电池板白天工作是将光能转化为化学能
B.萤火虫发光是将内能转化为光能
C.植物进行光合作用是将光能转化为内能
D.给手机锂电池充电是将电能转化为化学能
二、填空题
11.“永动机”不能实现,是由于它违背了 .燃料燃烧时,释放到空中的能量不能再有效利用说明能量转化具有 .
12.阅读《碳中和与能源结构》并回答题。
碳中和与能源结构
碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身直接或间接产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳"零排放"。我国政府将采取有力的政策和措施,使二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
目前大多数的电能来源于燃烧化石能源而获得,煤炭是火力发电的主要燃料,在燃烧化石能源的过程中必定会有碳排放,因此不能简单地认为使用电力汽车就可以减少碳排放。在我国碳排放总量中,煤炭排放的占比超过了60%,而煤电的碳排放约占煤炭总排放的一半,因此在电力工业中实现能源转型,是电力脱碳,实现碳中和的重要途径。优化和升级能源结构,要减少以煤炭为主的化石能源,提高新能源、可再生能源和其他能源的合理利用。目前比较成熟的是风力发电和光伏发电,据不完全统计,2020年我国风电、光伏发电量占全国发电总量的9.67%,火力发电量占全国总发电量的70%。
风力发电和光伏发电无需化石能源又环保,为何不能像火力发电一样被广泛应用呢?第一个原因是风力发电和光伏发电有非连续的特点,具有不稳定性,比如太阳能受光照时间制约,风能受风力和风向制约。第二个原因是储电困难。电网只能容纳约15%的非稳定型发电的电能,风能和太阳能发出来的电,电网是无法全部容纳的。
电能的存储有物理和化学两种方式。物理的方式主要是通过势能等与电之间的相互转化,比如抽水蓄能,利用电力系统负荷低谷时的剩余电量用水泵把水抽到高处,把电能转化为水的势能,当系统发电量不足时,再让水流下来推动发电机发电。化学储能主要是依靠电池,把电力系统剩余电量存储到电池中。但以上储能方式还无法解决大规模储能问题。今后我们的风力发电和光伏发电会越来越多,发电量的波动性也会更强,对电网的时时调度要求会更高,风力发电和光伏发电的存储和运输是目前急需解决的技术问题。
(1)风力发电和光伏发电目前还不能广泛应用的原因是① ② 。
(2)请你列举两条在日常生活中有利于实现碳中和的具体做法或建议。
① 。
② 。
13.明代航海家郑和率庞大的船队远航非洲,所用的帆船不用发动机就可航行,这就是有效地利用了自然界中的 能;它也进一步说明了能量是可以 (选填“转化”或“转移”)的。
14.电磁波在真空中的传播速度是 ,能量的转化和转移是有 性的,例如,冬天烤火的时候,人们燃烧煤炭等燃料获得能,火炉把这些能量自动传递给周围的空气,但这些能量 (填“能”或“不能”)自动聚集起来再次被利用。
15.2023年6月4日,神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图,这是返回舱落入大气层时,与空气剧烈摩擦的情形。返回舱与空气剧烈摩擦,通过 的方式 (选填“增大”或“减小”)内能,温度升高。火箭发射过程中,将燃料燃烧释放的内能转化为 能,随着燃料质量的减小,燃料的热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。

16.我国自主研发的山东号航母在海上训练时。以航母为参照物,飞机起飞时是 (运动/静止)的。降时落,它和航母摩擦转化的内能无法再自动转化为机械能,这说明能量的转化是有 ,在甲板上指挥员戴耳罩阻隔飞机轰鸣声,这是在 处减弱噪声。
17.(1)在石油、风能、水能、电能、太阳能、地热能等各种能源中,属于不可再生能源的是 。电动机工作时电能转化为机械能的同时,还要向空气中散热,这些散失的内能无法再自动转化为电能,是因为能量转化具有 性。
(2)如图所示的“苍峡雷鸣”,是莱芜八大景之一。每逢雨季,大雨倾盆,瀑流直泻。那飞泻的瀑布声,若龙声虎啸,似惊雷远震,可闻数里。这里的“若龙声虎啸”形容瀑布飞泻发出声音的 (选填 “音调"“响度"或“音色" );“似惊雷远震,可闻数里”形容瀑布飞泻发出声音的 (选填“音调”“响度"或“音色" )。
(3)从发电站到用电地区,通常都有一-段相当长的距离。为减少远距离输电中的电能损失,根据焦耳定律,就要尽可能地减小输电线中的 ,因此在目 前技术水平下要采用高电压输电。 (选填 “纳米材料”“半导体材料”或“超导材料”)的出现,为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
(4)右图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点运动到B点的过程中,它的 转化为动能;弹性小球在B点的机械能 (选填“大于”“小于”或“等于”)它在C点的机械能。
18.目前有一种倍受关注的喷气飞行背包。如图,人背上后能通过该设备获得动力,实现人类自由单人飞翔的梦想。该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出,使人获得飞行动力。该背包每小时消耗5kg汽油,这些汽油完全燃烧放出的热量为 J。汽油燃烧将 能转化为内能,用来对人和飞行背包做功,还有部分内能散失到空气中,但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功,说明能量的转移和转化具有 。(q汽油=4.6×107J/kg)
19.2020年6月“北斗”系统组网成功,其利用 给汽车传递导航信息。在汽车刹车的过程,能量从机械能转化为 能,散失到空气中的能量无法自动转化为我们所需要的能量再用来驱动汽车,这是因为能量的转移和转化具有 性。
20.2017年4月20日,中国首个货运飞船----“天舟一号”在文昌航天发射中心由“长征七号”运载火箭成功发射升空,并与“天宫二号”成功交会对接.火箭升空时,燃料通过燃烧将 能转化为燃气的内能,燃气对火箭做功,又将内能转化为火箭的 能.运载火箭采用液态氢作为燃料,是因为液态氢具有较大的 .
三、综合题
21.如图所示是利用太阳能电源工作的一种新型动力车.它上面的太阳能接收板的有效面积为8m2,天气晴朗且接收板正对阳光时,每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1000J,太阳能电池提供的电压为120V,可供电动机正常工作的电流为10A。
(1)太阳能属于 (选填“可”或“不可”)再生能源;
(2)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是 。
22.观察下列物理情景图回答问题。
如图1是我们在学习分子动理论时做过的一些实验,图甲:硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,一段时间之后,两种液体混合均匀了;图乙:玻璃板的下表面接触水面,向上提起,发现拉力大于玻璃板的重力;图丙:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;图丁:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;图戊:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
如图2是火力发电的示意图,火力发电一般是指利用煤炭、石油、天然气或其他燃料燃烧时产生的热能来加热水,使水变成高温高压的水蒸气,推动汽轮发电机转动来发电的方式总称。
(1)图甲和图丁两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:一切物质的分子都在不停地做 运动;
(2)图乙和图 两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子间存在 ;
(3)在图2的③过程中,是把水蒸气的内能转化为汽轮机的 能,通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式推动汽轮使水蒸气的内能减小;
(4)在图2的①过程中,是把燃料的 能转化为水的内能。
23.某物理小组的同学在社会实践活动中,通过实际调查和网上查询,绘制了一辆某种型号普通轿车在额定功率下行驶时单位时间内的能量流向图,请你参与讨论有关问题。
(1)根据图中的能量流向,说出该轿车行驶时有哪几个方面的能量损耗。
(2)若将机器转化为有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”。由图中提供的数据可知得,该轿车的能量转化效率为 。(保留三位小数)
参考答案:
1.B
2.C
3.B
4.D
5.A
6.C
7.D
8.A
9.C
10.D
11. 能量守恒定律 方向性
12. 风力发电和光伏发电的不稳定性 储电困难 夏天开空调温度不低于26℃ 乘坐公共交通工具出行
13. 风 转化
14. 3×108m/s 方向 不能
15. 做功 增大 机械 不变
16. 运动 方向性的 人耳
17. 石油 方向 音色 响度 电流 超导材料 重力势能 大于
18. 2.3×108 化学 方向性
19. 电磁波 内 方向
20. 化学 机械 热值
21. 可 15%
22. 无规则 戊 引力 机械 做功 化学
23. 四个方面:摩擦损耗、散热损耗、排放废气损耗、燃料损耗 15.2%