1.4《跨学科实践：风》学科素养同步分层练习设计（培优版）初中物理九年级上册（教科版新教材）-在线组卷题库

1. 家用小型风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，如图甲所示。海边，仅在海陆风因素的影响下，图乙、丙所示的情形通常分别发生在

A、白天、夜晚 B、夜晚、白天 C、白天、白天 D、夜晚、夜晚

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2. 夏天，我国东南沿海地区经常规律性地刮着“海陆风”（从海洋吹向陆地的叫海风，从陆地吹向海洋的叫陆风）。如图所示为一幅说明“海陆风”形成原理的示意图，下列分析正确的是（　　）

A、描述的是海风，发生在白天，原因是水的比热容比砂石大 B、描述的是海风，发生在夜晚，原因是水的比热容比砂石大 C、描述的是陆风，发生在白天，原因是水蒸发要吸收大量的热 D、描述的是陆风，发生在夜晚，原因是水蒸发要吸收大量的热

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3. 海陆风是沿海地区常见的一种由于昼夜温差导致空气流动而形成的自然现象。以下关于海陆风形成原因的解释，正确的是

A、白天，陆地升温慢，海洋升温快，风从陆地吹向海洋 B、白天，陆地升温快，海洋升温慢，风从海洋吹向陆地 C、夜晚，陆地降温慢，海洋降温快，风从陆地吹向海洋 D、夜晚，陆地降温快，海洋降温慢，风从海洋吹向陆地

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4. 海洋与陆地间的温差也导致了近地面大气密度和气压的差异，进而出现海陆风现象。如果气流会从低温区域向高温区域运动。对于如图所示的海陆风现象，判断及分析正确的是（）

A、甲图是白天的海风，白天陆地升温快 B、甲图是夜晚的海风，夜晚陆地降温快 C、乙图是白天的陆风，白天陆地升温快 D、乙图是夜晚的陆风，夜晚海洋降温快

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5. 夏天，当漫步在湖边时，会感到阵阵凉风吹来，令人心旷神怡.这时风的吹向应当是（）.

A、白天，风从湖面吹向地面；晚间，风从地面吹向湖面 B、白天，风从地面吹向湖面；晚间，风从湖面吹向地面 C、不管是白天还是晚间，风都是从湖面吹向地面 D、不管是白天还是晚间，风都是从地面吹向湖面

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6. 小明做了一个如图所示的简易热机，用酒精灯加热使易拉罐内的水沸腾后，蒸汽吹动小风扇转动。加热过程中忽略罐内气压的变化，则下列说法正确的是( )

A、罐内水的内能是通过做功方式改变的 B、扇叶周围的“白气”是水蒸气 C、热机工作过程中将内能转化为机械能 D、加热过程中酒精的热值变大

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7. 在跨学科实践活动中，小王利用蜡烛、矿泉水瓶等器材制作了让风车转动的装置，如图甲所示，蜡烛燃烧时将化学能转化为能。海风的形成原理与之类似，海边的风力发电机也依靠气流（风力）带动旋翼转动，其独特尾翼可让旋翼自动迎风（如图乙）．仅考虑海陆风因素，若出现图丙所示情形，则此时应为（选填“白天”或“夜晚”）。

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8. 如图所示，在沿海地区夏季晴天的中午，由于陆地泥土和海水的不同（填物理量名称），使得陆地表面比海水表面温度（选填“高”、“低”），就容易形成海陆风（图中箭头表示海陆风的风向）。

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9. 对流形成了夏季海岸的微风，有时是吹向海洋的陆海风，有时是吹向陆地的海陆风。因为水的比热容（选填“大于”或“小于”）沙石的比热容，白天在炎热的日光照射下，沙石比水升温，形成的是风。

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10.
海陆风是出现于近海和海岸地区的，具有日周期的地方性风。某项目式学习小组通过以下实验探究海陆风的成因。
任务一：探究沙子和水的吸热能力
（1）小组同学利用如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同的两箱子中装入相等且初温相同的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热，这是为了保证相同时间内水和沙子，每隔1min记录两数显温度计示数，如下表所示：

加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
水
20
21
22
23
24
25
26
27
28
沙子
20
25
30
35
40
45
50
55
60
（2）根据表中数据分析可得，（选填“水”或“沙子”）吸热升温较快。不计热量损失，水和沙子的比热容之比为；
任务二：实验模拟海陆风的形成
查阅资料：空气因受热体积膨胀，密度变小而上升，冷空气从四面八方流过来，从而形成风。
（3）取下两箱子的封口盖，在两个箱子的侧面分别开一小孔，用一个两端开口的透明细管AB将其连接，点燃一支香放在细管中部（如图乙），通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向，请分析判断，相同条件下，加热一段时间后，白烟将会从AB管的（选填“A”或“B”）端管口冒出。依据实验和理论分析，可推断夜间风是（选填“从大海吹向陆地”或“从陆地吹向大海”）。

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11. 随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展，我国风力发电开发走在了世界前列，装机容量居全球第一。某地有一风力发电站，其中一台风力发电机 $1 s$ 内提供的电能约为 $1.8 \times 10^{4} J$ ， 1年内提供的电能约为 $4.8 \times 10^{11} J$ 。求：

(1)、若该风力发电机 $1 s$ 内提供的电能全部转化为内能，并有 $70 %$ 被水吸收，可以使 $100 g$ 常温下的水升高多少摄氏度？ $[c$ 水 $= 4.2 \times 10^{3} J / (k g \cdot ℃)]$

(2)、若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供，且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约 $40 %$ 转化为电能，则需要完全燃烧多少千克煤炭？（煤炭的热值 $q$ 约 $3.0 \times 10^{7} J / k g$ ）

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12. 空气流动形成风，风能够发电.风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等(如图所示).风力发电时，风轮机叶片受到风力的推动后转动，从而带动发电机发电.某地的一台风力发电机，其风轮正面迎风，当风速为8m/s时，每秒钟流向叶片旋转面积的空气质量是7200 kg，该地的空气密度是1.2kg/m³.已知空气的动能与空气的质量成正比，且1kg空气在不同的速度(v)时的动能(E)如下表所示：
E(J)
2
8
18
32
50
v(m/s)
2
4
6
8
10

(1)、当风速为8m/s时，每秒钟通过叶片旋转面积的空气体积是多少立方米?若煤的热值为 $3.2 \times 1 0^{7} J / k g,$ 那么这样的一台风力发电机在 1 h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当?

(2)、当风速为10m/s时，每秒钟流向叶片旋转面积的空气质量是多少千克?若在这种情况下，风力发电机能对外提供 $5.4 \times 1 0^{4} J$ 的电能，那么这台风力发电机的风能转化为电能的效率是多少?

(3)、科学家认为，理想的风力发电厂应建立在海拔4 600 m到10 000 m的空中，其原因是什么?

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13. 如图是自然界的“水循环”，地球上各种形态的水，在太阳辐射、地球引力等的作用下周而复始的运动。如图，由于地面和海洋升温和降温的快慢不同，使空气对流形成风，海边吹的陆风和海风统称“海陆风”。结合图像完成下面小题。

(1)、白天，太阳照射使地面附近的气温升高，地表及江河湖海里的水（选填“吸热”或“放热”）、（填物态变化名称）为水蒸气；

(2)、含有水蒸气的热空气快速上升，水蒸气遇冷液化成小水滴或成小冰晶，形成了云。当云层中的小冰晶下落，遇暖气流成了雨；（均填物态变化名称）

(3)、沿海某地夏季相同日照条件下，海洋温度陆地温度，图中反映白天海陆风形成原理的是图。

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14. 今年第18号台风“椙加沙”（超强台风级）于24日在广东登陆。如图所示，台风本质上是一个低气压系统。其中心附近有强烈的螺旋上升气流，气流到达一定高度后向四周辐散，到了台风外围与周围空气混合并下沉至低层，形成所谓的外围下沉环流。
在下沉气流影响下，容易形成高温天气。因为下沉气流就像一个“锅盖”罩在城市上空，阻碍地面热量向外扩散。同时，空气在下沉过程中因气压增大被压缩而升温。因此在台风外围下沉气流影响时，不仅天气热，天空也显得不那么蓝。
阅读以上信息，回答下列问题：

(1)、文中的“罩”字体现了下沉气流不利于地面热量通过（选填“做功”“热传递”）的方式流向外界；

(2)、题中横线处文字体现的是外界通过（选填“做功”“热传递”）的方式（选填“增加”“减小”）下沉空气的内能，从而使气温升高。

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15. 阅读短文，回答问题。
风寒温度
人们都有这样的体验：走在街上，感觉冷暖刚好适宜，这时突然起了一阵大风，顿时感觉周身寒冷，这就是风寒效应。风寒效应会影响人们对冷的感觉，导致人体感觉的温度与温度计所测环境温度有明显的差别。原来，人体的主要散热部位是皮肤，通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热。当无风时，在人体皮肤和周围空气之间，有一个比较稳定的空气层，由于空气是热的不良导体，可以起到保温作用；当刮风时，稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替，并把热量带走。风速越大，人体热量散失得越快、越多，人也就感觉越寒冷。科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度，并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系，下表是在气温为 $6 ℃$ 时，风寒温度和风速的关系。
风速 $/ (k m \cdot h^{- 1})$
$0$
$10$
$20$
$30$
$40$
风寒温度 $/ ℃$
$6$
$4$
$2$
$0$
$- 2$

(1)、下列例子主要是哪种散热方式使人感觉更寒冷的。（选填字母）
①吹风时人感觉更寒冷：；冬天用手摸铁杆时手感觉更寒冷：。
A.辐射　　B.传导　　C.对流　　D.汗液蒸发

(2)、利用表格给出的数据在图中画出风寒温度 $-$ 风速图象。

(3)、根据所给数据，当气温为6℃时，用 $T$ 表示风寒温度， $v$ 表示风速，请你写出T与 $v$ 二者关系的数量表达式：。

(4)、当气温为 $6 ℃$ 、风速为 $25 k m / h$ 时，风寒温度为，地面上的水（选填“会”或“不会”）结冰。

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16. 阅读短文，回答文后问题。
2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。“海油观澜号”由浮式基础和风机组成，整体高度超200米，总质量达1.1×10⁷kg。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，图甲为其实物照片。浮式基础上方是高约83米的圆筒状柱子，柱子上方安装有风力发电机。风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如题图乙所示，叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转生成绿色电力。“海油观澜号”深远海浮式风电平台年发电量将达2.2×10⁷kW•h。（1kW•h＝3.6×10⁶J）

(1)、完成下列风力发电的主要能量转化流程图：① ， ②；

(2)、每年的发电量相当于kg天然气完全燃烧放出的热量（天然气的热值q取4.4×10⁷J/kg）。

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