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11.2能量转化的方向性
一、单选题
1.能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，化学能转化为电能的是（ ）
A. 用电灯照明 B. 光合作用 C. 用干电池作电源供电 D. 天然气的燃烧
2.下列用电器工作时，能量转化的主要形式与电饭锅相同的是（ ）
A. 电烤箱 B. 空调 C. 电风扇 D. 洗衣机
3.下列说法中正确的是（ ）
A. 汽车刹车过程中机械能转化为内能 B. 用电动水泵抽水过程中机械能转化为电能
C. 既然能量守恒永动机就可以实现 D. 火力发电厂发电过程中机械能转化为内能
4.在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示．若实心球重20N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7m，则（ ）
A. 实心球到达最高点时机械能为零 B. 实心球从最高点到落地点的过程中将重力势能转化为动能
C. 从最高点到落地点重力做功为零 D. 实心球在空中飞行时小明一直对球做功
5.下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（ ）
A. 高山上滚下的石块越来越快，说明重力势能转化为动能
B. 酒精燃烧时，将化学能转化为内能
C. 发电机发电时，将机械能转化为电能
D. 人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
6.能量转化与守恒定律是自然界基本定律之一，下列有关该定律的理解正确的是（ ）
A. 根据该定律可知：某个人具有的能量总是保持不变
B. “摩擦生热”是创造热能的过程，说明能量可以从无到有创造出来
C. 自然界任何制造永动机的设想，无论它多么巧妙，都是徒劳
D. 一个单摆在来回摆动多次后总会停下来，说明能量是不守恒的
7.下列关于能量的说法不正确的是（ ）
A. 永动机不可能制造成功，它违反能量守恒定律
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B. 生产、生活中利用的能量全部来自于太阳能
C. 核能指重核裂变和轻核聚变时释放出巨大的能量
D. 水总是自发的从高处往低处流，因为能量转化有方向性
8.关于能量与能源，下列说法中错误的是（ ）
A. 在热传递过程中能量只能自发的从高温物体转移到低温物体而不能相反，说明能量的转移是有方向性的
B. 核能、石油、太阳能，不能在短时期内从自然界得到补充，这类能源属于不可再生能源
C. 人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响
D. 可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向
二、多选题
9.下列关于提高锅炉效率的方法，正确的是（ ）
A. 把块状燃料粉碎成粉末状 B. 用鼓风机向炉膛吹气
C. 利用热值大的燃料 D. 向锅炉加大燃料的投放量
10.生活中能量转化的实例很多．下列描述正确的是（ ）
A. 摩擦生热是把机械能转化为内能 B. 摩擦起电是把电能转化为机械能
C. 电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能 D. 给蓄电池充电时把化学能转化为电能
三、填空题
11.写出下列现象中能量的转移或者转化情况：用电炉子烧水________ ；用热水袋取暖________ ．
12. 9月29日，我国成功发射了“天宫一号”卫星．点火后燃气向后高速喷出，运载火箭腾空而起，燃气的化学能转化为火箭的________ 能；在整个发射过程中卫星是通过________ （选填“声波”或“无线电波”）与地面取得联系的．
13.如图所示，点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来．热气驱动扇叶转动时________能转化________能．
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14.如图是一种大象玩具，当上紧发条后玩具大象就可以自己在地面上运动，这时发生的能量转化过程为：发条的________
15.在自然界中，其能量既不会消失，也不会创生，只能发生转化和转移．冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，这属于能量的________；烧水时，水蒸气顶起壶盖，这属于能量的________．
四、解答题
16.如图是一种设想中的“永动机”，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作．这种“永动机”真的能永动吗？请你用学过的物理知识进行分析说明．
五、实验探究题
17.阅读下面的短文，回答问题.
1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：把两种不同材料的导线（如铁线和铜线）与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点A放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个连接点B放在火焰上加热，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，表明这时闭合电路中产生了电流.塞贝克把这种电流叫做“热电流”，把这种电路叫“热电偶电路”.
某研究小组的同学们按如图所示的电路，模拟塞贝克实验，探究了决定“热电流”大小的因素，通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据：
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请根据以上资料和数据说明回答下列问题：
（1）其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路电流________；其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流________；其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电流________.（均选填“变大”、“变小”、“不变”、“变为零”）
（2）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由________能转化而来.
（3）热电偶电路可以把温度信号换成________信号，利用这种性质可以把热电偶做成________（写出一种应用）.
六、综合题
18.“全国大众创业、万众创新活动周”（即双创周）于2015年10月19日启动，“智慧、智能”是其主旋律．深圳分会场展出的既有高科技的无人机，智能机器人等，也有服务于生活的节能环保、新能源方面的最新产品与技术．
（1）在提倡低碳环保的今天，我市有些公路两旁设置了如图1所示的太阳能路灯，将白天获得的能量存储在蓄电池中，供晚上LED（发光二极管简称 LED）把电能直接转化为光能．LED发光元件由几个发光二极管并联组成．
①请你仿照以下例子，另写出整个路灯装置在工作中的两个能量转化．
序号
工作过程
能的转化
示例
路灯发光
电能转化为光能
1
2
②使用这个路灯装置的好处．（写出两点）
a ，
b ．
（2）无人系统展是本届“双创周”最大的亮点之一．这是国内最大规模的涵盖无人机、无人车辆、无人船舶
等无人操作系统的展览．深圳市是全国在无人机的研发、生产、应用等方面走在前列的城市．此次展出的有高
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科技的油电混合精英﹣﹣ATUAV多旋翼飞行器，大疆无人机（如图2），也有用于生活的扫地机器人（如图3）等．
大疆精灵Phantom系列有4根桨叶，一只手可以拿起．看似轻巧的航拍无人机，融合了飞行控制系统、数字图象传输系统（将影像实时传输到智能手机、平板电脑、PC等地面工作站）、陀螺稳定云台系统（大疆自主研发专利，即使无人机不断晃动，也可以保证下方摄像机拍摄影像的平滑）、飞行平台（如机身采用何种材料）等多个系统．此款飞行器底部有金属散热板和小风扇，这是因为传图的工作热量非常大，需要及时散热，避免机身受损．
扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电等诸多智能功能，它的工作原理是通过电动机转动使内部气体流速增大，压强小，从而使杂物进入吸尘器；扫地机器人在工作时，若电量不足，会自动返回充电．请从上文中找出四点无人机及扫地机器人用到的物理知识．
示例：扫地机器人主动躲避障碍物靠的是自身发射超声波．
________
________
________
________
________
19.如图甲所示的是某家庭用的电水壶，它具有加热和保温两项功能，如图乙是该电水壶内部的电路连接图，已知：电阻R1=22Ω，R2=2178Ω，电源电压U=220V。
（1）当开关S1闭合、S2断开时为________状态(选填“加热”或“保温”)，此时电路中的电流为________A。
（2）若电水壶里装有1.5kg、20℃的水[比热容为4.2×10 3J/(kg℃)]，如果当时是一个标准大气压，在加热状态使水沸腾需耗时4min，求电热水壶的加热效率 ________ ?
（3）有同学发现电水壶的形状是上面小下面大，请你从物理学的角度解释这样设计的益处________。
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答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】B
二、多选题
9.【答案】A,B
10.【答案】AC
三、填空题
11.【答案】电能转化为内能；内能的转移
12.【答案】机械
；无线电波
13.【答案】内；机械
14.【答案】弹性势能转化为动能
15.【答案】转移；转化
四、解答题
16.【答案】答：此“永动机”中，高处的水流冲击叶片转动对外做功时，因为摩擦等原因，有部分机械能转化为其他形式的能，从高处流下的水不可能全部被抽回原高度，根本不会“永动下去”．
五、实验探究题
17.【答案】（1）变为零；变小；变为零
（2）内
（3）电；温度计
六、综合题
18.【答案】（1）①见下表；
序号
工作过程
能的转化
示例
路灯发光
电能转化为光能
1
太阳能电池板
光能转化为电能
2
蓄电池充电
电能转化为化学能
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②a节省能源；b绿色环保，无污染等（合理即可）
（2）无人机拍摄图象传输靠电磁波传输回地面；无人机底部安装散热板是因为电流有热效应；无人系统中的电动机依靠的是磁场对通电导体有力的作用；；扫地机自动充电时将电能转化为化学能；；扫地机器人工作时将电能转化为机械能．（合理即可）
19.【答案】（1）保温；0.1
（2）95.5%
（3）重心低不易翻倒；对桌面压强小
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