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初中物理教科版九年级下册2 能量转化的方向性和效率精品精练
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这是一份初中物理教科版九年级下册2 能量转化的方向性和效率精品精练，文件包含分层练习教科版初中物理九年级上册112节《能量转化的方向性和效率》同步练习分层练习原卷版docx、分层练习教科版初中物理九年级上册112节《能量转化的方向性和效率》同步练习分层练习解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共13页， 欢迎下载使用。
一、选择题
1．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％
【答案】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。
2．关于能量的转移和转化，下列判断正确的是（ ）
A．热量可以从低温物体转移到高温物体
B．能量转移和转化没有方向性
C．电取暖器辐射到房间里的热量可以再利用
D．汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车
【答案】A
【详解】A、热量不可以自发地从低温物体转移到高温物体，在外界的影响下，热量可以从低温物体转移到高温物体，例如电冰箱在压缩机工作的情况下，故A正确．
B、能量转移和转化具有方向性，B错误．
C、电取暖器辐射到房间里的热量不可以再利用，故C错误．
D、能量的传递具有方向性，汽车由于刹车散失的热量不可以再自动地用来驱动汽车，故D错误．
3．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
【答案】A
【详解】A．该发动机的尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故A正确；
B．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，尾气中“汽油味”降低，不可以增大汽油的热值，故B错误；
CD．图中两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，故CD错误。
故选A。
4．全球变暖已是大家非常关注的一种现象，它会给人类带来一系列的不利影响。下列现象不是由全球变暖带来的是（ ）
A．海平面上升B．春天来了桃花盛开
C．温度和降水的变化影响到作物产量D．高温天气导致人类发病率增加
【答案】B
【详解】ACD．全球气候变暖导致海平面上升，温度和降水的变化影响到作物产量，对人体的生理活动有害，高温天气导致人类发病率增加，故ACD不符合题意；
B．春天来了桃花盛开，是春季发生的现象，不是全球变暖带来的，故B符合题意。
故选B。
5．燃烧消耗10cm3天然气给水加热，水吸收的热量为120J（天然气的热值为36J/cm3），消耗的天然气（ ）
A．是可再生能源
B．燃烧过程中将内能转化为化学能
C．完全燃烧放出的热量都被水吸收
D．燃烧放出的全部能量不会自动聚集起来
【答案】D
【详解】A. 天然气是不可再生能源，故A不符合题意；
B. 天然气在燃烧过程是化学能转化为内能，故B不符合题意；
C. 天然气完全燃烧放出的热量不能都被水吸收，故C不符合题意；
D．能量的转化和转移具有方向性，燃烧放出的全部能量不会自动聚集起来，故D符合题意。
故选D。
6．下述能源在利用时对环境污染最厉害的是
A．太阳能B．核能C．煤D．潮汐能
【答案】C
【详解】化石能源有：石油、天然气和煤炭，它们燃烧时排放出大量的二氧化碳、二氧化硫、粉尘及其他有害物质，给空气造成严重污染．而理想能源如：太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能等均可不会严重影响环境．故选C.
7．电能是使用最方便的能源，以下几种发电方式中会对大气造成污染的是
A．风力发电 B．水力发电 C．火力发电 D．太阳能发电
【答案】C
【详解】A．风力发电是清洁无污染的环保新能源，故A错误；
B、水力发电是清洁无污染的环保新能源，故B错误．
C．火力发电需要煤作燃料，煤是不可再生能源，也不是环保新能源，故C正确；
D、太阳能是清洁无污染的新能源，故D错误．
故选C．
8．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
【答案】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。
二、填空题
9．如图所示为燃气炉烧水时的情景，这个过程中，燃气燃烧将 能转化为 能，如果这个过程水吸收了1.26×106J的内能，这些能量能使 kg初温为40℃的水加热到沸腾。[一个标准大气压，c水=4.2×103J/(kg∙℃)]
【答案】 化学 内 5
【详解】[1][2]燃料燃烧时，消耗化学能，产生内能，所以是将化学能转化为内能的过程。
[3]由得，水的质量
10．全球气候变暖又称温室效应，这种现象主要是人类在生产、生活中排放的二氧化碳等温室气体增加而产生的。具体原因：
（1）工业生产中，大量利用煤作为燃料，向大气中排放大量的二氧化碳。
（2）交通工具、家庭炉灶等大量燃烧煤、石油等，排放二氧化碳。
（3）人类大量砍伐森林，减少了树木对二氧化碳的吸收。请说出2项危害和解决的措施：
危害一： 措施：
危害二： 措施：
【答案】 气候反常，海洋风暴增多 地球上的病虫害增加 植树造林，改善环境 低碳出行，减少汽车尾气排放
【详解】[1][2]二氧化碳的排放会导致两极地区的冰川大量融化，导致全球海平面上升，沿海低地的地区可能被淹没，措施为：开发新能源，减少矿物能源的使用。
[3][4]二氧化碳的排放会导致地球上的病虫害增加，措施为：植树造林，改善环境。
11．2022年4月15日，我国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，成功将中星6D卫星送入预定轨道。“长三乙”火箭的第三级所使用的燃料是液氢，从物理学角度来看，选用氢作为燃料是由于它具有较大的 （比热容/热值）；氢燃烧时， 能转化为 能；火箭加速升空过程中，卫星的机械能 （变大/变小/不变）。
【答案】 热值 化学 内 变大
【详解】[1]选用氢作为燃料是由于它具有较大的热值，与其他燃料相比，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。
[2][3]氢燃烧时，与氧气发生化学反应，放出热量，将化学能转化为内能。
[4]火箭加速升空的过程，卫星的速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，动能和势能统称为机械能，因此卫星的机械能变大。
12．原子由 和电子组成；将小球靠近与毛皮摩擦过的橡胶棒时，小球被排斥，则小球带 电荷；能量的转化和转移具有 性。
【答案】 原子核 负 方向
【详解】[1]原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成。
[2]同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，小球被排斥，说明小球也带负电。
[3]能量的转化和转移具有方向性，且在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。
三、实验与探究题
13．随着工业生产的发展和人们生活水平的提高，煤、石油、天然气等燃料燃烧释放的二氧化碳越来越多，使全球温室效应加剧．许多科学家认为二氧化碳是最主要的温室气体．阳湖中学科技兴趣小组设计了一个实验，探究二氧化碳气体和空气在相同光照情况下升温的快慢．
（1）活动步骤
①选两只 （相同/不同）的透明广口玻璃瓶，并在用来密封广口玻璃瓶口的木塞中间各钻一小孔．
②将装有二氧化碳气体和装有空气的两只广口玻璃瓶都盖上木塞，并在木塞中间的小孔中各插入 ．
③将两只广口玻璃瓶放入冰箱冷藏室一段时间，使两瓶气体的 相同．
④从冰箱中取出两只广口玻璃瓶，放在阳光充足的地方．
⑤每隔3min观察并记录数据（持续观察30min）．
（2）请你在下面空白处设计一个供记录实验数据的表格．
（3）交流
温室效应将导致全球气候逐渐变暖，从而造成海平面上升、热带风暴频发等一系列气象灾害，人类已认识到温室效应加剧的危害，正在制定国际公约以限制温室气体的排放．请你提出一个减少二氧化碳气体排放的合理化建议： ．
【答案】 相同 温度计 初始温度 开发新能源或清洁能源代替化石能源；植树造林吸收二氧化碳
【详解】(一)(1)要研究不同气体在相同光照情况下升温的快慢，就必须保证其他因素都相同，所以应选两只相同的透明广口玻璃瓶；(2)我们的实验目的是比较二氧化碳和空气的升温快慢，所以我们就要使用温度计来测出它们的温度；(3)它们都放在冰箱中，环境温度是相同的，所以它们的初始温度相同，这样就便于我们去比较它们升温的快慢．(二)因为我们实验中要测量三个物理量：时间和空气、二氧化碳的温度，所以我们将表格设计为三行；每隔三分钟记录一次，持续30分钟，所以应将表格设计为12列．
(三)开发新能源或清洁能源代替化石能源；植树造林吸收二氧化碳．
14．小明利用斜面进行如下的实验。
（1）图中的数据是在测量斜面机械效率时得到的，由此可知此时斜面的机械效率 ；
（2）为了进一步探究斜面的特点，小明接着做了三次实验，实验数据如下表；
①分析表中数据可知，沿斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面倾斜角度越大，机械效率越 ，拉力越 ；
②由表中第一行数据可知，此过程中铁块与斜面之间的摩擦力为 N。
【答案】 39.6% 高/大 大 3.9
【详解】（1）[1]有用功为
总功为
所以机械效率为
（2）[2][3]分析对比表中三次实验数据可知，随着斜面倾斜角度的增大，机械效率也增大，拉力也越大。
[4]由图中第1次实验数据可知，有用功为
总功为
所以额外功为
所以物体与斜面之间的摩擦力为
时间/min
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
空气温度/℃
二氧化碳温度/℃
编号
倾斜角度
铁块重/N
拉力/N
斜面高度/cm
斜面长度/cm
机械效率
1
较小
10
4.9
10
100
20%
2
较大
10
6.7
30
100
45%
3
更大
10
8.3
50
100
60%
一、选择题
1．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％
【答案】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。
2．关于能量的转移和转化，下列判断正确的是（ ）
A．热量可以从低温物体转移到高温物体
B．能量转移和转化没有方向性
C．电取暖器辐射到房间里的热量可以再利用
D．汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车
【答案】A
【详解】A、热量不可以自发地从低温物体转移到高温物体，在外界的影响下，热量可以从低温物体转移到高温物体，例如电冰箱在压缩机工作的情况下，故A正确．
B、能量转移和转化具有方向性，B错误．
C、电取暖器辐射到房间里的热量不可以再利用，故C错误．
D、能量的传递具有方向性，汽车由于刹车散失的热量不可以再自动地用来驱动汽车，故D错误．
3．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
【答案】A
【详解】A．该发动机的尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故A正确；
B．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，尾气中“汽油味”降低，不可以增大汽油的热值，故B错误；
CD．图中两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，故CD错误。
故选A。
4．全球变暖已是大家非常关注的一种现象，它会给人类带来一系列的不利影响。下列现象不是由全球变暖带来的是（ ）
A．海平面上升B．春天来了桃花盛开
C．温度和降水的变化影响到作物产量D．高温天气导致人类发病率增加
【答案】B
【详解】ACD．全球气候变暖导致海平面上升，温度和降水的变化影响到作物产量，对人体的生理活动有害，高温天气导致人类发病率增加，故ACD不符合题意；
B．春天来了桃花盛开，是春季发生的现象，不是全球变暖带来的，故B符合题意。
故选B。
5．燃烧消耗10cm3天然气给水加热，水吸收的热量为120J（天然气的热值为36J/cm3），消耗的天然气（ ）
A．是可再生能源
B．燃烧过程中将内能转化为化学能
C．完全燃烧放出的热量都被水吸收
D．燃烧放出的全部能量不会自动聚集起来
【答案】D
【详解】A. 天然气是不可再生能源，故A不符合题意；
B. 天然气在燃烧过程是化学能转化为内能，故B不符合题意；
C. 天然气完全燃烧放出的热量不能都被水吸收，故C不符合题意；
D．能量的转化和转移具有方向性，燃烧放出的全部能量不会自动聚集起来，故D符合题意。
故选D。
6．下述能源在利用时对环境污染最厉害的是
A．太阳能B．核能C．煤D．潮汐能
【答案】C
【详解】化石能源有：石油、天然气和煤炭，它们燃烧时排放出大量的二氧化碳、二氧化硫、粉尘及其他有害物质，给空气造成严重污染．而理想能源如：太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能等均可不会严重影响环境．故选C.
7．电能是使用最方便的能源，以下几种发电方式中会对大气造成污染的是
A．风力发电 B．水力发电 C．火力发电 D．太阳能发电
【答案】C
【详解】A．风力发电是清洁无污染的环保新能源，故A错误；
B、水力发电是清洁无污染的环保新能源，故B错误．
C．火力发电需要煤作燃料，煤是不可再生能源，也不是环保新能源，故C正确；
D、太阳能是清洁无污染的新能源，故D错误．
故选C．
8．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
【答案】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。
二、填空题
9．如图所示为燃气炉烧水时的情景，这个过程中，燃气燃烧将 能转化为 能，如果这个过程水吸收了1.26×106J的内能，这些能量能使 kg初温为40℃的水加热到沸腾。[一个标准大气压，c水=4.2×103J/(kg∙℃)]
【答案】 化学 内 5
【详解】[1][2]燃料燃烧时，消耗化学能，产生内能，所以是将化学能转化为内能的过程。
[3]由得，水的质量
10．全球气候变暖又称温室效应，这种现象主要是人类在生产、生活中排放的二氧化碳等温室气体增加而产生的。具体原因：
（1）工业生产中，大量利用煤作为燃料，向大气中排放大量的二氧化碳。
（2）交通工具、家庭炉灶等大量燃烧煤、石油等，排放二氧化碳。
（3）人类大量砍伐森林，减少了树木对二氧化碳的吸收。请说出2项危害和解决的措施：
危害一： 措施：
危害二： 措施：
【答案】 气候反常，海洋风暴增多 地球上的病虫害增加 植树造林，改善环境 低碳出行，减少汽车尾气排放
【详解】[1][2]二氧化碳的排放会导致两极地区的冰川大量融化，导致全球海平面上升，沿海低地的地区可能被淹没，措施为：开发新能源，减少矿物能源的使用。
[3][4]二氧化碳的排放会导致地球上的病虫害增加，措施为：植树造林，改善环境。
11．2022年4月15日，我国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，成功将中星6D卫星送入预定轨道。“长三乙”火箭的第三级所使用的燃料是液氢，从物理学角度来看，选用氢作为燃料是由于它具有较大的 （比热容/热值）；氢燃烧时， 能转化为 能；火箭加速升空过程中，卫星的机械能 （变大/变小/不变）。
【答案】 热值 化学 内 变大
【详解】[1]选用氢作为燃料是由于它具有较大的热值，与其他燃料相比，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。
[2][3]氢燃烧时，与氧气发生化学反应，放出热量，将化学能转化为内能。
[4]火箭加速升空的过程，卫星的速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，动能和势能统称为机械能，因此卫星的机械能变大。
12．原子由 和电子组成；将小球靠近与毛皮摩擦过的橡胶棒时，小球被排斥，则小球带 电荷；能量的转化和转移具有 性。
【答案】 原子核 负 方向
【详解】[1]原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成。
[2]同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，小球被排斥，说明小球也带负电。
[3]能量的转化和转移具有方向性，且在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。
三、实验与探究题
13．随着工业生产的发展和人们生活水平的提高，煤、石油、天然气等燃料燃烧释放的二氧化碳越来越多，使全球温室效应加剧．许多科学家认为二氧化碳是最主要的温室气体．阳湖中学科技兴趣小组设计了一个实验，探究二氧化碳气体和空气在相同光照情况下升温的快慢．
（1）活动步骤
①选两只 （相同/不同）的透明广口玻璃瓶，并在用来密封广口玻璃瓶口的木塞中间各钻一小孔．
②将装有二氧化碳气体和装有空气的两只广口玻璃瓶都盖上木塞，并在木塞中间的小孔中各插入 ．
③将两只广口玻璃瓶放入冰箱冷藏室一段时间，使两瓶气体的 相同．
④从冰箱中取出两只广口玻璃瓶，放在阳光充足的地方．
⑤每隔3min观察并记录数据（持续观察30min）．
（2）请你在下面空白处设计一个供记录实验数据的表格．
（3）交流
温室效应将导致全球气候逐渐变暖，从而造成海平面上升、热带风暴频发等一系列气象灾害，人类已认识到温室效应加剧的危害，正在制定国际公约以限制温室气体的排放．请你提出一个减少二氧化碳气体排放的合理化建议： ．
【答案】 相同 温度计 初始温度 开发新能源或清洁能源代替化石能源；植树造林吸收二氧化碳
【详解】(一)(1)要研究不同气体在相同光照情况下升温的快慢，就必须保证其他因素都相同，所以应选两只相同的透明广口玻璃瓶；(2)我们的实验目的是比较二氧化碳和空气的升温快慢，所以我们就要使用温度计来测出它们的温度；(3)它们都放在冰箱中，环境温度是相同的，所以它们的初始温度相同，这样就便于我们去比较它们升温的快慢．(二)因为我们实验中要测量三个物理量：时间和空气、二氧化碳的温度，所以我们将表格设计为三行；每隔三分钟记录一次，持续30分钟，所以应将表格设计为12列．
(三)开发新能源或清洁能源代替化石能源；植树造林吸收二氧化碳．
14．小明利用斜面进行如下的实验。
（1）图中的数据是在测量斜面机械效率时得到的，由此可知此时斜面的机械效率 ；
（2）为了进一步探究斜面的特点，小明接着做了三次实验，实验数据如下表；
①分析表中数据可知，沿斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面倾斜角度越大，机械效率越 ，拉力越 ；
②由表中第一行数据可知，此过程中铁块与斜面之间的摩擦力为 N。
【答案】 39.6% 高/大 大 3.9
【详解】（1）[1]有用功为
总功为
所以机械效率为
（2）[2][3]分析对比表中三次实验数据可知，随着斜面倾斜角度的增大，机械效率也增大，拉力也越大。
[4]由图中第1次实验数据可知，有用功为
总功为
所以额外功为
所以物体与斜面之间的摩擦力为
时间/min
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
空气温度/℃
二氧化碳温度/℃
编号
倾斜角度
铁块重/N
拉力/N
斜面高度/cm
斜面长度/cm
机械效率
1
较小
10
4.9
10
100
20%
2
较大
10
6.7
30
100
45%
3
更大
10
8.3
50
100
60%
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