11.2 能量转化的方向性和效率 同步练习
文档属性
| 名称 | 11.2 能量转化的方向性和效率 同步练习 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 340.3KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2017-02-16 09:39:34 | ||
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文档简介
《能量转化的方向性和效率》练习
一、单选题
1、某校初三年级的学生参观了学校锅炉房后，提出了以下几种提高炉子效率的建议，其中不应采纳的是（ ）
A. 用鼓风机向炉膛内吹风，把煤粒吹起来燃烧
B. 把煤磨成粉，用空气吹进炉膛
C. 向炉内多加些煤，加大火力
D. 用各种办法增大受热面积
2、夏天电冰箱正常工作一天，电流做功为W，电冰箱向周围空气散热为Q，则（ ）
A. W＜Q
B. W＞Q
C. W=Q
D. W与Q大小无法判断
3、为了提高锅炉的效率，某工厂的工人想了以下一些方法，其中正确的是（ ）
A. 把大的煤块送进炉膛，并加大送风量
B. 把大的煤块送进炉膛，并减小送风量
C. 把煤粉送进炉膛，并加大送风量
D. 把煤粉送进炉膛，并减小送风量
4、下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（ ）
A．在自然界中不是所有能量都能利用
B．能量的利用是有条件的，也是有代价的
C．不同温度的物体发生热传递时，热传递的方向只能从高温物体到低温物体，不会相反
D．汽车，刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力
5、下列说法不正确的是（ ）
A．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本规律之一
B．一切与热现象有关的宏观过程都是有方向的
C．实际过程中，能量经转化后，可利用的能量只会减少，不会增加
D．发电机把机械能转化为电能，电动机又可以把电能转化为机械能．因此，自然界中所有的能量转化都是可逆的www.21-cn-jy.com
6、下列各例中，属于内能转化为机械能的过程是（ ）
A．用电炉加热水
B．衣服在阳光下曝晒升温
C．火箭升空的过程
D．双手摩擦发热
7、下列叙述中，有的是经过科学证明的事实，有的是各抒己见的观点，其中属于错误观点的是（ ）
A．能量的转化和转移都是没有方向性的
B．太阳每天向地球辐射大量能量
C．能量在转化或转移过程中总量保持不变
D．“永动机”不可能制成
8、（1）发生热传递时热量只能由高温物体传递给低温物体；（2）电烙铁工作时放出的热量很难再转化为电能．以上两个事实说明能量的转化和转移具有（ ）
A．任意性B．方向性C．单一性D．不确定性
二、填空题
9、汽车制动时，由于摩擦动能转化为内能，这些内能______（选填“能”或“不能”）自动地再次开动汽车．能量的转化和转移______方向性（选填“具有”或“不具有”）．
10、如图所示，玻璃杯里水的内能自发集中到水的上层，使得上层水沸腾，下层水结冰；此假想的能量转移过程（ ）（选填“违反”或“不违反”）能量守恒定律，却因能量的转化和转移是 有方向性的，因而不可能发生．21世纪教育网版权所有
11、将一杯质量为450g温度为25℃的水放到冰箱内，过一段时间后，水的温度下降了5℃，水放出的热量为?? ??J，这种改变内能的方式是?? ??，冰箱工作时虽然能够把冰箱内的内能从低温转移到高温环境，但这一过程是要消耗电能的，这说明能量转移和转化是有?? ??性的．[c水=4.2×103J/]．【来源：21·世纪·教育·网】
三、解答题
12、电冰箱已经是普遍使用的家用电器．
（1）某冰箱的功率为120W，耗电量是0.6kW?h/24h，则该冰箱每天工作______h；
（2）将温度25℃、0.5kg的一瓶矿泉水放入冰箱冷藏室，温度降到5℃时，瓶内矿泉水放出的热量是______J[水的比热容为 4.2×103J?-1]．www-2-1-cnjy-com
（3）夏天打开电冰箱门时，在电冰箱门附近常常出现“白气”，形成“白气”的物态变化过程是______，这一过程______热量（选填“吸收”或“放出”）【来源：21cnj*y.co*m】
（4）冰箱工作时虽然能够把冰箱内的内能从低温环境转移到高温环境，但这一过程是要消耗电能的．这说明能量转移和转化是有______性的．21教育名师原创作品
13、随着人们生活水平的提高，轿车已逐渐步入我国普通百姓家中，已知某国产轿车每行驶100Km消耗8L汽油（1L=1dm3）．（ρ汽油=0.71g/cm3，q汽油=4.6×107J/Kg） 求： （1）10Kg汽油完全燃耗所产生的热量是多少？ （2）该汽车行驶100Km消耗的汽油质量是多少？ （3）根据能量守恒定律可知，能在转化和转移过程中总量保持不变．所以开车时，没有必要节约用油．你认为是否正确，并说明理由．21*cnjy*com
《能量转化的方向性和效率》参考答案
C
【解析】：热效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，要提高热机的效率，就要提高燃料的利用率，减少热损失．21教育网
要提高炉子的效率，需要使燃料充分燃烧，并且减减少能量的损失．
A、鼓风机向炉膛内吹风，把煤粒吹起来燃烧，可以使煤燃烧的更充分，可以提高燃料的利用率；
B、煤磨成粉，用空气吹进炉膛，可以使煤充分燃烧，可以提高炉子的效率；
C、向炉内多加些煤，加大火力，这是消耗更多的燃料，不能提高炉子的效率；
D、用各种办法增大受热面积，可以让热量被充分吸收，可以提高炉子的效率．
故选C．
A
【解析】：电冰箱工作时，把冰箱里面的内能带出来，同时部分电能转化为内能，所以向周围空气散热Q大于电流做的功W．21·世纪*教育网
故选A．
C
【解析】：为了提高锅炉的效率，可以把块煤磨成煤粉，并加大送风量，这样可以使燃料燃烧得更充分，以提高炉子的效率．2·1·c·n·j·y
故选C．
D
【解析】A、在自然界中不是所有能量都能利用，例如雷电带来的能量，还不能被人类所利用，故A正确，不符合题意；2-1-c-n-j-y
B、能量的利用是有条件的，也是有代价的，例如利用核能来发电，一旦核泄漏造程度的后果将不堪想象，故B正确；不符合题意；21cnjy.com
C、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C正确；不符合题意；21*cnjy*com
C、汽车刹车时，车的动能转化为内能，内能不可以自动地、不引起其它变化地完全转化为机械能，说能量转化具有方向性，故D错误；符合题意．【出处：21教育名师】
故选D．
D
【解析】能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变．这就是能量守恒定律．它是自然界最普遍、最重要的基本规律之一．故A正确；但在实际过程中，能量经过转化后，可利用的能量只会减少，不会增加．因此，我们要节约和有效利用能源．自然界自发的过程中，能量的转化和转移是有方向的，一切与热现象有关的宏观过程都是有方向的．所以，不是所有的能量转化都是可逆的，故B、C正确，D错误；故选D．
6、C
【解析】A、电炉是要消耗电能的，加热水转化为水的内能，是电能转化为内能；
B、衣服在阳光下曝晒升温是将太阳光转化为内能；
C、火箭升空是要消耗燃料的，将燃料的化学能转化为内能，再转化为火箭的机械能；
D、双手摩擦发热是克服双手间的摩擦做功，将机械能转化为内能．
故选．
7. A
【解析】A、能量的转化和转移都有一定的方向性．此选项错误；
B、太阳每天向地球辐射大量能量，这种恰当的能量辐射使地球上温度适宜，水源充足，动、植物茁壮成长．此选项正确；21·cn·jy·com
C、科学家经过长期的研究发现，能量在转化和转移过程中，能的总量保持不变．此选项正确；
D、很多科学家致力于研究永动机，希望能造出不消耗能量而源源不断的向外输出能量；但结果都以失败告终；其原因是因为永动机违背了能量守恒定律．此选项正确．
故选A．
8、B
【解析】发生热传递时热量只能由高温物体传递给低温物体，而不能反向传递；
电烙铁工作时放出的热量很难再转化为电能，这两个事实说明能量的转化和转移具有方向性．
故选B．
9、不能；具有
【解析】能量转化和转移是有方向性，如：热传递时内能从高温物体转移向低温物体的；植物生长的过程中，总是按照生根、开花、结果这样的方向进行的，而不可能相反，否则会引起其他能量的变化，消耗别的能量．【版权所有：21教育】
由于能量转化和转移具有方向性；汽车制动时，由于摩擦动能转化为内能，这些内能不能自动地再次开动汽车．
故答案为：不能；具有．
10、不违反；有方向性的
【解析】由于能量的转移或转化是具有方向性的，所以玻璃杯里水的内能自发集中到水的上层，使得上层水沸腾，下层水结冰，这与能量的转化和守恒定律是不违背的．
故答案为：不违反；有方向性的．
11、9.45×103；热传递；方向．
【解析】m=450g=0.45kg，
水放出的热量： Q放=cm△t =4.2×103J/（Kg?℃）×0.45kg×5℃ =9.45×103J； 水放到冰箱内，水的温度降低，放出热量，这种改变内能的方式是热传递； 能量转移和转化是有方向性的． 故答案为：9.45×103；热传递；方向．
12(1) 5；(2) 4.2×104 ; (3) 液化；放出；
【解析】（1）冰箱每天的工作时间为t=W/P=0.6KW.h/0.12KW=5h； 故答案为：5； （2）水放出的热量为Q=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（25℃-5℃）=4.2×104?J； 故答案为：4.2×104； （3）打开电冰箱冷冻室门时，空气中的水蒸气会进入冰箱，水蒸气遇冷就会液化成雾状的小液滴，形成“白气”；此过程要放出热量； 故答案为：液化；放出； （4）内能从低温环境到高温环境，消耗电能，说明能量的转移和转化具有方向性． 故答案为：方向．
13（1）10kg汽油完全燃耗所产生的热量是4.6×108J； （2）该汽车行驶100km消耗的汽油质量是5.68kg； （3）不正确；原因：能量的转化具有方向性，即由汽油的内能转化为机械能，但内能不能全部转化成机械能．
【解析】 （1）10kg汽油完全燃烧时所产生的热量： Q=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J； （2）汽车行驶100km消耗的汽油的质量： m=ρV=0.71×103kg/m3×8×10-3m3=5.68kg； （3）能量的转化和守恒定律即指能量在转化和转移中总量保持不变，但能量在转化中具有方向性，即由汽油的内能转化为机械能，但内能不能全部转化成机械能．
一、单选题
1、某校初三年级的学生参观了学校锅炉房后，提出了以下几种提高炉子效率的建议，其中不应采纳的是（ ）
A. 用鼓风机向炉膛内吹风，把煤粒吹起来燃烧
B. 把煤磨成粉，用空气吹进炉膛
C. 向炉内多加些煤，加大火力
D. 用各种办法增大受热面积
2、夏天电冰箱正常工作一天，电流做功为W，电冰箱向周围空气散热为Q，则（ ）
A. W＜Q
B. W＞Q
C. W=Q
D. W与Q大小无法判断
3、为了提高锅炉的效率，某工厂的工人想了以下一些方法，其中正确的是（ ）
A. 把大的煤块送进炉膛，并加大送风量
B. 把大的煤块送进炉膛，并减小送风量
C. 把煤粉送进炉膛，并加大送风量
D. 把煤粉送进炉膛，并减小送风量
4、下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（ ）
A．在自然界中不是所有能量都能利用
B．能量的利用是有条件的，也是有代价的
C．不同温度的物体发生热传递时，热传递的方向只能从高温物体到低温物体，不会相反
D．汽车，刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力
5、下列说法不正确的是（ ）
A．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本规律之一
B．一切与热现象有关的宏观过程都是有方向的
C．实际过程中，能量经转化后，可利用的能量只会减少，不会增加
D．发电机把机械能转化为电能，电动机又可以把电能转化为机械能．因此，自然界中所有的能量转化都是可逆的www.21-cn-jy.com
6、下列各例中，属于内能转化为机械能的过程是（ ）
A．用电炉加热水
B．衣服在阳光下曝晒升温
C．火箭升空的过程
D．双手摩擦发热
7、下列叙述中，有的是经过科学证明的事实，有的是各抒己见的观点，其中属于错误观点的是（ ）
A．能量的转化和转移都是没有方向性的
B．太阳每天向地球辐射大量能量
C．能量在转化或转移过程中总量保持不变
D．“永动机”不可能制成
8、（1）发生热传递时热量只能由高温物体传递给低温物体；（2）电烙铁工作时放出的热量很难再转化为电能．以上两个事实说明能量的转化和转移具有（ ）
A．任意性B．方向性C．单一性D．不确定性
二、填空题
9、汽车制动时，由于摩擦动能转化为内能，这些内能______（选填“能”或“不能”）自动地再次开动汽车．能量的转化和转移______方向性（选填“具有”或“不具有”）．
10、如图所示，玻璃杯里水的内能自发集中到水的上层，使得上层水沸腾，下层水结冰；此假想的能量转移过程（ ）（选填“违反”或“不违反”）能量守恒定律，却因能量的转化和转移是 有方向性的，因而不可能发生．21世纪教育网版权所有
11、将一杯质量为450g温度为25℃的水放到冰箱内，过一段时间后，水的温度下降了5℃，水放出的热量为?? ??J，这种改变内能的方式是?? ??，冰箱工作时虽然能够把冰箱内的内能从低温转移到高温环境，但这一过程是要消耗电能的，这说明能量转移和转化是有?? ??性的．[c水=4.2×103J/]．【来源：21·世纪·教育·网】
三、解答题
12、电冰箱已经是普遍使用的家用电器．
（1）某冰箱的功率为120W，耗电量是0.6kW?h/24h，则该冰箱每天工作______h；
（2）将温度25℃、0.5kg的一瓶矿泉水放入冰箱冷藏室，温度降到5℃时，瓶内矿泉水放出的热量是______J[水的比热容为 4.2×103J?-1]．www-2-1-cnjy-com
（3）夏天打开电冰箱门时，在电冰箱门附近常常出现“白气”，形成“白气”的物态变化过程是______，这一过程______热量（选填“吸收”或“放出”）【来源：21cnj*y.co*m】
（4）冰箱工作时虽然能够把冰箱内的内能从低温环境转移到高温环境，但这一过程是要消耗电能的．这说明能量转移和转化是有______性的．21教育名师原创作品
13、随着人们生活水平的提高，轿车已逐渐步入我国普通百姓家中，已知某国产轿车每行驶100Km消耗8L汽油（1L=1dm3）．（ρ汽油=0.71g/cm3，q汽油=4.6×107J/Kg） 求： （1）10Kg汽油完全燃耗所产生的热量是多少？ （2）该汽车行驶100Km消耗的汽油质量是多少？ （3）根据能量守恒定律可知，能在转化和转移过程中总量保持不变．所以开车时，没有必要节约用油．你认为是否正确，并说明理由．21*cnjy*com
《能量转化的方向性和效率》参考答案
C
【解析】：热效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，要提高热机的效率，就要提高燃料的利用率，减少热损失．21教育网
要提高炉子的效率，需要使燃料充分燃烧，并且减减少能量的损失．
A、鼓风机向炉膛内吹风，把煤粒吹起来燃烧，可以使煤燃烧的更充分，可以提高燃料的利用率；
B、煤磨成粉，用空气吹进炉膛，可以使煤充分燃烧，可以提高炉子的效率；
C、向炉内多加些煤，加大火力，这是消耗更多的燃料，不能提高炉子的效率；
D、用各种办法增大受热面积，可以让热量被充分吸收，可以提高炉子的效率．
故选C．
A
【解析】：电冰箱工作时，把冰箱里面的内能带出来，同时部分电能转化为内能，所以向周围空气散热Q大于电流做的功W．21·世纪*教育网
故选A．
C
【解析】：为了提高锅炉的效率，可以把块煤磨成煤粉，并加大送风量，这样可以使燃料燃烧得更充分，以提高炉子的效率．2·1·c·n·j·y
故选C．
D
【解析】A、在自然界中不是所有能量都能利用，例如雷电带来的能量，还不能被人类所利用，故A正确，不符合题意；2-1-c-n-j-y
B、能量的利用是有条件的，也是有代价的，例如利用核能来发电，一旦核泄漏造程度的后果将不堪想象，故B正确；不符合题意；21cnjy.com
C、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C正确；不符合题意；21*cnjy*com
C、汽车刹车时，车的动能转化为内能，内能不可以自动地、不引起其它变化地完全转化为机械能，说能量转化具有方向性，故D错误；符合题意．【出处：21教育名师】
故选D．
D
【解析】能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变．这就是能量守恒定律．它是自然界最普遍、最重要的基本规律之一．故A正确；但在实际过程中，能量经过转化后，可利用的能量只会减少，不会增加．因此，我们要节约和有效利用能源．自然界自发的过程中，能量的转化和转移是有方向的，一切与热现象有关的宏观过程都是有方向的．所以，不是所有的能量转化都是可逆的，故B、C正确，D错误；故选D．
6、C
【解析】A、电炉是要消耗电能的，加热水转化为水的内能，是电能转化为内能；
B、衣服在阳光下曝晒升温是将太阳光转化为内能；
C、火箭升空是要消耗燃料的，将燃料的化学能转化为内能，再转化为火箭的机械能；
D、双手摩擦发热是克服双手间的摩擦做功，将机械能转化为内能．
故选．
7. A
【解析】A、能量的转化和转移都有一定的方向性．此选项错误；
B、太阳每天向地球辐射大量能量，这种恰当的能量辐射使地球上温度适宜，水源充足，动、植物茁壮成长．此选项正确；21·cn·jy·com
C、科学家经过长期的研究发现，能量在转化和转移过程中，能的总量保持不变．此选项正确；
D、很多科学家致力于研究永动机，希望能造出不消耗能量而源源不断的向外输出能量；但结果都以失败告终；其原因是因为永动机违背了能量守恒定律．此选项正确．
故选A．
8、B
【解析】发生热传递时热量只能由高温物体传递给低温物体，而不能反向传递；
电烙铁工作时放出的热量很难再转化为电能，这两个事实说明能量的转化和转移具有方向性．
故选B．
9、不能；具有
【解析】能量转化和转移是有方向性，如：热传递时内能从高温物体转移向低温物体的；植物生长的过程中，总是按照生根、开花、结果这样的方向进行的，而不可能相反，否则会引起其他能量的变化，消耗别的能量．【版权所有：21教育】
由于能量转化和转移具有方向性；汽车制动时，由于摩擦动能转化为内能，这些内能不能自动地再次开动汽车．
故答案为：不能；具有．
10、不违反；有方向性的
【解析】由于能量的转移或转化是具有方向性的，所以玻璃杯里水的内能自发集中到水的上层，使得上层水沸腾，下层水结冰，这与能量的转化和守恒定律是不违背的．
故答案为：不违反；有方向性的．
11、9.45×103；热传递；方向．
【解析】m=450g=0.45kg，
水放出的热量： Q放=cm△t =4.2×103J/（Kg?℃）×0.45kg×5℃ =9.45×103J； 水放到冰箱内，水的温度降低，放出热量，这种改变内能的方式是热传递； 能量转移和转化是有方向性的． 故答案为：9.45×103；热传递；方向．
12(1) 5；(2) 4.2×104 ; (3) 液化；放出；
【解析】（1）冰箱每天的工作时间为t=W/P=0.6KW.h/0.12KW=5h； 故答案为：5； （2）水放出的热量为Q=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（25℃-5℃）=4.2×104?J； 故答案为：4.2×104； （3）打开电冰箱冷冻室门时，空气中的水蒸气会进入冰箱，水蒸气遇冷就会液化成雾状的小液滴，形成“白气”；此过程要放出热量； 故答案为：液化；放出； （4）内能从低温环境到高温环境，消耗电能，说明能量的转移和转化具有方向性． 故答案为：方向．
13（1）10kg汽油完全燃耗所产生的热量是4.6×108J； （2）该汽车行驶100km消耗的汽油质量是5.68kg； （3）不正确；原因：能量的转化具有方向性，即由汽油的内能转化为机械能，但内能不能全部转化成机械能．
【解析】 （1）10kg汽油完全燃烧时所产生的热量： Q=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J； （2）汽车行驶100km消耗的汽油的质量： m=ρV=0.71×103kg/m3×8×10-3m3=5.68kg； （3）能量的转化和守恒定律即指能量在转化和转移中总量保持不变，但能量在转化中具有方向性，即由汽油的内能转化为机械能，但内能不能全部转化成机械能．