專題14內(nèi)能、核能、能量轉(zhuǎn)化守恒（講義）

?？鞂?dǎo)林：

介d模塊一'命題超非

iiit?？於?、知識(shí)重構(gòu)

?lit模塊三、重點(diǎn)考向要麴嘴林

考向一、內(nèi)徒和改變內(nèi)徒的方法

考向二、比熱1和熱X量計(jì)算

考向三、熱1機(jī)和換1住

考向四、核役

考向五、版量轉(zhuǎn)化與守恒

曲命題趨勢(shì)

1.分子動(dòng)理論主要考查的內(nèi)容有：分子熱運(yùn)動(dòng)（擴(kuò)散現(xiàn)象）；分子間的作用力；溫度變化對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)的影

響；常會(huì)以生活事例為背景考查分子熱運(yùn)動(dòng)，以教材演示小實(shí)驗(yàn)為背景考查分子間相互作用力或擴(kuò)散現(xiàn)

象.本命題點(diǎn)主要以選擇題、填空題的形式考查；

2.內(nèi)能、溫度的關(guān)系在考查時(shí)著重考查對(duì)溫度、內(nèi)能和熱量定義的理解與區(qū)分，在復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)

的掌握與應(yīng)用.主要以選擇題的形式考查，命題過(guò)程中緊抓各個(gè)物理名詞的定義，注重三者間的相互影

響，也會(huì)結(jié)合水沸騰和晶體熔化過(guò)程進(jìn)行考查；本命題點(diǎn)主要考查溫度、內(nèi)能和熱量之間的區(qū)別與聯(lián)

系；

3.內(nèi)能的改變方式多以生活材料和現(xiàn)象（冬天搓手取暖、手折鐵絲、磨刀等）為背景出題.多單獨(dú)命題，但也

會(huì)結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化和摩擦力進(jìn)行考查.改變內(nèi)能的方式主要在選擇題、填空題中考查；

4.比熱容的理解與應(yīng)用主要考查的內(nèi)容有：比熱容的特性在生活中的應(yīng)用；結(jié)合溫度一時(shí)間圖像判斷物質(zhì)比

熱容的大??；運(yùn)用比熱容知識(shí)解釋生活現(xiàn)象.多考查水的比熱容大這一特性在生活中的應(yīng)用；以選擇

題、填空題的形式考查，多單獨(dú)命題，但也會(huì)結(jié)合其他知識(shí)（溫度、內(nèi)能）進(jìn)行考查，命題的素材來(lái)源于生

活，如水調(diào)節(jié)氣溫、用水做發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑、海邊的海水和沙子的溫度變化等.

5.熱機(jī)沖程的判斷考查熱機(jī)工作時(shí)四個(gè)沖程的示意圖的辨識(shí)、四沖程在工作過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化，經(jīng)常會(huì)和熱學(xué)

其他知識(shí)綜合在一起考查，有時(shí)也會(huì)和其他模塊的知識(shí)結(jié)合在一起考查.主要在填空和選擇題中考查.

6.能量轉(zhuǎn)化與守恒考查時(shí)會(huì)結(jié)合太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源，考查其與機(jī)械能、內(nèi)能及電能之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律和應(yīng)

用.多在選擇題、填空題中考查，可單獨(dú)命題，也可綜合命題，考查各種形式的能量之間的相互轉(zhuǎn)化;

國(guó)知識(shí)重構(gòu)

知識(shí)點(diǎn)一、內(nèi)能

1.熱運(yùn)動(dòng)：物體內(nèi)部大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫熱運(yùn)動(dòng)。

2.物體的內(nèi)能：(1)分子動(dòng)能：物體內(nèi)部大量分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的能稱為分子動(dòng)能。

(2)分子勢(shì)能：由于分子之間具有一定的距離，也有一定的作用力，因而分子具有勢(shì)能稱為分子勢(shì)能。

(3)物體的內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和叫物體的內(nèi)能。一切物體在任何情

況下都具有內(nèi)能。

3.內(nèi)能的改變：(1)做功：對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能會(huì)增加。物體對(duì)外做功，物體的內(nèi)能會(huì)減少。

(2)熱傳遞：溫度不同的物體相互接觸時(shí)，低溫物體溫度升高，高溫物體溫度降低，這個(gè)過(guò)程叫

熱傳遞。(熱傳遞有熱輻射、熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流。)

(3)物體之間存在溫差，能量從高溫物體傳遞到低溫物體，高溫物體內(nèi)能減少低溫物體內(nèi)能增加持續(xù)到

物體溫度相同為止。

4.溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別

溫度熱量?jī)?nèi)能

定義宏觀上：表示物體冷熱程在熱傳遞過(guò)程中吸收或物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能

度。微觀上：反映物體中大放出熱量的多少，是能和分子勢(shì)能的總和。

量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程量轉(zhuǎn)移的量度。

度。

量的性質(zhì)狀態(tài)量過(guò)程量狀態(tài)量

表述只能說(shuō)“是”“降低”或“升高”只能說(shuō)“放出”或“吸收”只能說(shuō)“有”“具有”和“改變”

單位攝氏度(℃)焦耳(J)焦耳(J)

知識(shí)點(diǎn)二、物質(zhì)的比熱

1.熱量：(1)定義：物體吸收或放出熱的多少叫熱量。用符號(hào)Q表示。

(2)單位：焦耳，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)J。

(3)溫度不同的兩個(gè)物體發(fā)生熱傳遞時(shí)，高溫物體放出熱量溫度降低。低溫物體吸收熱量溫度升高。

注意：熱量是一個(gè)過(guò)程量，不能說(shuō)某物體具有多少熱量，它是在熱傳遞過(guò)程中吸收或放出的熱的多少！

2.比熱：(1)定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高或降低FC吸收或放出的熱量叫這種物質(zhì)的比熱容，簡(jiǎn)

稱比熱。通常用“C”表示。

（2）單位：%g.c，讀作焦每千克攝氏度。

（3）對(duì)比熱的理解：①比熱是物質(zhì)的一種特性，由物質(zhì)本身決定。

②同種物質(zhì)在不同狀態(tài)時(shí)比熱不同。如水和冰的比熱不同，水的比熱大。

3.熱量的計(jì)算：Q放熱=cm（%jT末）Q吸熱末一羯）

知識(shí)點(diǎn)四、熱機(jī)

1.熱機(jī)的特點(diǎn)：通過(guò)做功把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

2.內(nèi)燃機(jī)：內(nèi)燃機(jī)就是燃料在機(jī)器氣缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)。以汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)叫汽油機(jī)，以柴油為燃料的

內(nèi)燃機(jī)叫柴油機(jī)。

3.汽油機(jī)的工作過(guò)程：（1）沖程：活塞從氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到氣缸的另一端的過(guò)程叫一個(gè)沖程。

吸氣沖程―?壓縮沖程一?做功沖程一排氣沖程

（2）大多數(shù)汽油機(jī)都是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程循環(huán)往復(fù)來(lái)保證機(jī)器正常工作的。

（3）數(shù)量關(guān)系：汽油機(jī)四個(gè)沖程做一次功飛輪轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)。

4.燃料的熱值（q）：（1）定義：1000克某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量。

（2）單位：J/kg或J//

（3）關(guān)于熱值的理解：熱值是燃料本身的一種屬性，只于燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)質(zhì)量體積均無(wú)

關(guān)。

（3）公式：Q=mq

（4）含義：酒精的熱值是3.0xl07j/Ag。表示1千克酒精完全燃燒放出的熱量是3.0義IO,/。

知識(shí)點(diǎn)五、核能

1.核裂變、核聚變：（1）核能：由于原子核的轉(zhuǎn)變而釋放出的巨大的能量叫核能也叫原子能。

（2）獲得核能的兩種方式：裂變和聚變。核聚變就是小質(zhì)量的兩個(gè)原子核合成一個(gè)比較大的原子核，核

裂變就是一個(gè)大質(zhì)量的原子核分裂成兩個(gè)比較小的原子核，在這個(gè)變化過(guò)程中都會(huì)釋放出巨大的能量，前者

釋放的能量更大。

（3）核電站能量轉(zhuǎn)化：核能-水和水蒸氣的熱能-汽輪機(jī)的機(jī)械能-電能

（4）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：?jiǎn)蝹€(gè)鈾核裂變時(shí)所產(chǎn)生的中子又會(huì)轟擊別的鈾核，被擊中的鈾核也有同樣的變化，于是

這種裂變反應(yīng)繼續(xù)下去就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

（5）原子彈：裂變武器

（6）氫彈：聚變武器

2.放射性：（1）某些元素能夠自發(fā)地放出穿透能力很強(qiáng)的射線，把元素具有這種輻射能力較放射性。

（2）①a射線：帶正電的氯原子核，穿透能力不強(qiáng)，一張厚紙就能擋住。

②（3射線：帶負(fù)電的電子，穿透能力較強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鋁板。

③Y射線：是一種電磁波，不帶電，穿透能力很強(qiáng)，可以穿透水泥墻和幾厘米厚的鉛板。

重點(diǎn)考向典題精練

考向一、內(nèi)能和改變內(nèi)能的方法

1.塑料捆扎帶是日常用品.如圖所示，先將捆扎帶打個(gè)結(jié)，然后兩手用力反方向一扯，它就會(huì)在打結(jié)處斷

開(kāi).關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象的討論，下列說(shuō)法中正確（）

A.用力一扯，打結(jié)處發(fā)生摩擦，溫度升高，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

B.用力一扯，打結(jié)處發(fā)生摩擦，溫度升高，是捆扎帶對(duì)外做功的結(jié)果

C.用力一扯，打結(jié)處發(fā)生摩擦，溫度升高，分子間作用力減小因而被扯斷

D.用力一扯，手移動(dòng)速度越快，慣性越大，捆扎帶在慣性作用下扯斷的

2.下列各圖都是課本上的實(shí)驗(yàn)示意圖，關(guān)于各實(shí)驗(yàn)的解釋正確的是（）

甲：研究電熱與哪些因乙：研究動(dòng)能大小丙：研究斜面的效丁：研究改變內(nèi)能的

素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)與哪些因素有關(guān)的率跟哪些因素有關(guān)方法有哪些的實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)

A.甲圖所示的實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)電阻絲串聯(lián)的目的是為了控制通過(guò)它們的電流、通電時(shí)間相同

B.乙圖實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明：物體的動(dòng)能大小與高度有關(guān)。在其它條件相同時(shí)，高度越高，物體的動(dòng)能越

大

C.丙圖所示實(shí)驗(yàn)中，若彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面拉動(dòng)物體勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體受到

的摩擦力

D.丁圖所示實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明做功可以改變物體的內(nèi)能，氣體對(duì)外做功時(shí)，管內(nèi)氣體內(nèi)能增大

3.如圖所示，在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒內(nèi)放一小團(tuán)浸有乙醴的棉花，迅速下壓活塞，棉花會(huì)燃燒起

來(lái)。下列說(shuō)法中正確的是（）

?JI

從

A.空氣能被壓縮說(shuō)明分子間有引力的作用

B.棉花能夠燃燒是因?yàn)檎荷系囊胰┦强扇嘉?/p>

C.越往下壓越費(fèi)力，是由于筒內(nèi)的氣壓逐漸增大

D.活塞下壓，通過(guò)克服筒壁的摩擦做功，使空氣內(nèi)能增加

4.2022年4月16日9時(shí)56分，在太空遨游半年的神舟十三號(hào)飛船在東風(fēng)著陸場(chǎng)平安降落，太空”出

差”的3名航天員翟志剛、王亞平、葉光富安全順利出艙，重回地球的懷抱。請(qǐng)回答：

（1）在進(jìn)入大氣層的時(shí)候，返回艙以數(shù)千米每秒的速度與大氣層發(fā)生劇烈的摩擦，燃起2000多攝氏

度的高溫火焰。在此過(guò)程中改變返回艙內(nèi)能的方式是。

（2）在距離地面10公里的時(shí)候，返回艙的主傘會(huì)打開(kāi)（如圖所示），使返回艙的速度慢慢降低。以降

落傘為參照物，返回艙是（填“靜止“或“運(yùn)動(dòng)"）的。

5.火柴是實(shí)驗(yàn)室常用的點(diǎn)火工具。引燃過(guò)程：劃動(dòng)火柴一擦火皮（含微量易燃物）產(chǎn)生火星一引發(fā)火柴

頭燃燒。A、B為兩種常見(jiàn)的引燃方式，F(xiàn)I=F2O火柴的引燃是通過(guò)的方法來(lái)增大火柴頭的

內(nèi)能，更易引燃的是（選填"A”或"B”）方式。

三產(chǎn)u

AB

6.如圖是電熱液體蚊香器，工作時(shí)內(nèi)部的發(fā)熱部件對(duì)蚊香液加熱，一段時(shí)間后，其項(xiàng)部有“白霧”飄出，

房間里彌漫著蚊香液的清香，起到驅(qū)蚊和滅蚊的作用。

（1）發(fā)熱部件使蚊香液溫度升高，該過(guò)程主要通過(guò)，使蚊香掖的內(nèi)能增加（填“做功”或"熱傳

遞”）；

（2）“白霧”是蚊香液先汽化后形成的（填物態(tài)變化名稱）；

（3）房間里彌漫著清香說(shuō)明分子在不停地做。

7.圖甲是教材中用來(lái)探究做功改變物體內(nèi)能的實(shí)驗(yàn)方法，但該裝置中用到了乙酸，它是一種易燃易揮發(fā)

的物質(zhì)，對(duì)人體具有一定的麻醉作用，使該實(shí)驗(yàn)具有較大的危險(xiǎn)性。小科同學(xué)經(jīng)過(guò)思考，利用注射

器、數(shù)字溫度計(jì)、小風(fēng)車等生活中簡(jiǎn)單材料，設(shè)計(jì)了一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)方案，如圖乙所示。

風(fēng)車

斤4千數(shù)字溫度計(jì)

1密封膠|

Q弓!蒙壓縮

針管式注射器

圖甲圖乙

（1）實(shí)驗(yàn)前，針筒內(nèi)充滿空氣，然后關(guān)閉彈簧夾，迅速向左推動(dòng)注射器活塞，觀察到數(shù)字溫度計(jì)的

示數(shù)上升，此過(guò)程和四沖程汽油機(jī)沖程相似。

（2）上述操作后，活塞被推向左邊某處保持不動(dòng)，僅打開(kāi)彈簧夾，會(huì)看到小風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)，溫度計(jì)示數(shù)

下降，說(shuō)明了O

考向二、比熱和熱量計(jì)算

8.1kg的不同物質(zhì)溫度升高吸收的熱量如圖所示，其中正確的是（）

5000-------1--------------

4(X)0-?----------------------

3()0()-■-----------------------------

2000Ila|

100?1111

水酒精煤油冰

A.相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同溫度，吸收的熱量一定不等

B.質(zhì)量相等的水和酒精，吸收相同熱量，水升溫較多

C.煤油和冰是不同物質(zhì)，其比熱容一定不相等

D.質(zhì)量相等的酒精和煤油降低相同溫度，酒精放出的熱量大

9.為了比較液體a和液體b的比熱大小，小寧分別稱取相同質(zhì)量的a和b,在初溫相同條件下，利用如

圖所示裝置在沸水中加熱

（1）做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種途徑。本實(shí)驗(yàn)中，液體a、b內(nèi)能增加的途徑是o

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小寧觀察到溫度計(jì)甲的示數(shù)變化始終比乙快。由此可知，液體a的比熱ca與液體b

的比熱Cb的大小關(guān)系是：CaCbo

10.用兩個(gè)相同的“熱得快”，分別給質(zhì)量、初溫都相同的甲、乙兩種液體同時(shí)加熱，兩液體的溫度隨時(shí)

間變化的圖像如圖所示。根據(jù)圖像可知，甲液體的比熱容（選填“大于”、“等于”或“小于”）乙

液體的比熱容。質(zhì)量為0.5千克、初溫為20C的甲液體溫度升高到90℃,吸收的熱量為焦。

［甲液體的比熱容為2x103焦/（千克?℃）］

11.如圖所示，AB段是光滑圓弧面，BC段是長(zhǎng)度為s的粗糙水平面，質(zhì)量為m的物體從身為h的A點(diǎn)

由靜止下滑，到達(dá)C點(diǎn)靜止，整個(gè)過(guò)程，不計(jì)空氣阻力。物體在A滑到B的過(guò)程中，重力做的功

是。物體在BC段所受的摩擦力為（用上述字母表示）。物體從A點(diǎn)滑到C點(diǎn)的過(guò)

程中，損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體內(nèi)能的效率為q,則物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)溫度升高了（物體的比

熱用c表示）。

h

HC.

12.為了比較水和煤油的比熱容的大小，小金采用下圖所示的兩個(gè)完全相同的儀器做實(shí)驗(yàn)，它們使用相

同的電源給加熱件供電加熱。

(1)物質(zhì)傳導(dǎo)熱量的性能稱為導(dǎo)熱性，導(dǎo)熱性越好，則熱量在該物質(zhì)中傳遞越容易。本實(shí)驗(yàn)儀器中，

容器應(yīng)該選擇導(dǎo)熱性(填“好”或“差”)的材料來(lái)制作。

(2)將質(zhì)量、初溫都相等的水和煤油分別裝入兩個(gè)容器中，加熱至兩者的末溫也相同，通過(guò)比較

來(lái)判斷誰(shuí)吸收的熱量更多。

(3)如果水和煤油的質(zhì)量相同而初、末溫度都不相同，只要水和煤油相同，也能用

和(2)一樣的方法做出相應(yīng)的判斷。

13.小明想比較銅和鋁的比熱容，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

(1)將相等的銅塊和鋁塊放入冰箱，使它們的溫度降低到0℃;

(2)取出后，將銅塊、鋁塊再分別放入盛有質(zhì)量相等、溫度都是23C的水中，并將容器用隔熱材料密

封，如圖所不；

隔熱材料

甲乙

一段時(shí)間后溫度穩(wěn)定，同時(shí)測(cè)量甲、乙兩容器中水的溫度，分別是20℃和17℃。

實(shí)驗(yàn)中，用間接反映兩金屬塊吸收熱量的多少。

(3)對(duì)比數(shù)據(jù)可判斷，表明的比熱容大(填“鋁”或"銅”)。

14.為參加今年假期的野炊活動(dòng)，小平同學(xué)家購(gòu)買了一款功率為4500w的戶外分體式燃?xì)鉅t(如圖)。其

中功率4500W是指氣體燃料完全燃燒時(shí)燃?xì)鉅t每秒放出4500J的熱量。

（1）氣體燃料在常溫下是通過(guò)的方式液化存儲(chǔ)在儲(chǔ)氣罐內(nèi)。

（2）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用該燃?xì)鉅t將1kg水從25℃加熱到沸騰用時(shí)140s,吸收了多少熱量?燃?xì)鉅t燒

水時(shí)的效率是多少?（水的比熱容為4.2xlO3J/（kg℃））

考向三、熱機(jī)和熱值

15.關(guān)于四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程描述，正確的是（）

A.做功沖程中，氣缸內(nèi)物質(zhì)內(nèi)能增加

B.壓縮沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

C.加熱水后熱水瓶塞彈起與排氣沖程原理相同

D.飛輪轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)/分，則每秒鐘做功50次

16.關(guān)于下列四幅圖，分析正確的是（）

A.圖甲所示實(shí)驗(yàn)，冰在融化過(guò)程中吸收熱量，溫度保持不變,

內(nèi)能也不變

B.圖乙所示實(shí)驗(yàn)中，厚玻璃內(nèi)的空氣被壓縮時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣壓增大

C.圖丙是沿海地區(qū)白天吹的風(fēng)，風(fēng)向是從陸地吹向海洋

D.圖丁所示是四沖程汽油機(jī)工作過(guò)程的壓縮沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

17.單缸四沖程汽油機(jī)的四個(gè)沖程的示意圖如圖所示，下列關(guān)于這種汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)中四個(gè)沖程說(shuō)

法正確的是（）

甲乙丙丁

A.甲是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

B.乙是吸氣沖程，氣缸內(nèi)氣體對(duì)外做功

C.丙是排氣沖程，靠飛輪受到慣性的作用來(lái)完成

D.丁是壓縮沖程，與水壺蓋被蒸汽推動(dòng)原理相同

18.（1）甲是生活中常用的熱水瓶。當(dāng)注入一定量的熱水后，立即蓋上軟木塞，有時(shí)軟木塞會(huì)跳起來(lái),

這一過(guò)程瓶?jī)?nèi)氣體通過(guò)改變了內(nèi)能。圖乙是四沖程汽油機(jī)的工作示意圖，其中圖

(選填符號(hào))所示的沖程也發(fā)生了同樣的能量轉(zhuǎn)化。

(2)如圖所示，上表面水平且光滑的小車上有A、B兩個(gè)物體，兩物體與小車以相同的速度一起向右

做勻速直線運(yùn)動(dòng)。B在A的正前方，B的質(zhì)量小于A的質(zhì)量。假設(shè)小車的上表面足夠長(zhǎng)，不計(jì)空氣阻

力，小車遇到障礙物突然停止后，A、B兩物體是否會(huì)相撞？。

___”

19.燃?xì)庠钤O(shè)有不同檔位的火力，如圖甲。用它燒水時(shí)，若火力太小，會(huì)延長(zhǎng)燒水的時(shí)間，熱水散失給

空氣的熱量Q1隨加熱時(shí)間延長(zhǎng)而增火；火力太大，火焰散失在空氣中的熱量Q2相對(duì)較多。

燃?xì)庠顭畷r(shí)的能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的情況分析如下。

「△U為水的內(nèi)能變化量

「加熱水a(chǎn)u+Q,-

燃?xì)馊紵懦鰺崃縌-LQI為熱水散失給空氣的熱量

-加熱空氣：損失熱量Q,

如何才能提高燃?xì)庠顭男?，小科進(jìn)行了如下研究：

實(shí)驗(yàn)一由熱水散熱損失(Qi)的研究

在一水壺中盛水4.0kg,用燃?xì)庠顚⑺疅_(kāi)(燃?xì)庠铑^和水壺吸收的熱量忽略不計(jì))后讓其自然冷卻。每

隔一定時(shí)間記錄相應(yīng)的溫度，作出水的溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。

(1)分析圖乙，小科認(rèn)為在高溫佇250C)時(shí)改用大火燒水可減少水的放熱損失。他的理由

是：。

（2）請(qǐng)你結(jié)合實(shí)驗(yàn)一的結(jié)論，寫(xiě)出“測(cè)量燃?xì)饣鹧婕訜峥諝鈺r(shí)損失的能量”的實(shí)驗(yàn)步驟，并與出這部分

損失的熱量的表達(dá)式（測(cè)量的各量用字母表示，每立方米燃?xì)馔耆紵a(chǎn)生的熱量為

q）?！?/p>

20.中國(guó)首次火星探索任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器的成功發(fā)射，是我國(guó)綜合國(guó)力和創(chuàng)新能力提升的重要標(biāo)

志。如圖所示是某火箭發(fā)射時(shí)的場(chǎng)景，目前運(yùn)載火箭一般使用液態(tài)氫作為燃料、液態(tài)氧作為助燃劑。

火箭燃料的發(fā)展如表1所示，表2是一些燃料的熱值。

水加熱至沸騰？[c水=4.2xl03j/（kg.?c）,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓]

（3）氫能源車的發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氫氣在氣缸中燃燒。某次測(cè)試中，一輛氫能源車以

70kW的功率勻速行駛0.5h,消耗了2kg燃料，求該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。

21.周末，小金對(duì)太陽(yáng)能熱水器的加熱性能進(jìn)行研究，他用“溫度傳感器”測(cè)得裝滿水的水箱中水的溫度

為20℃,太陽(yáng)照射一段時(shí)間t后“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為40C,已知水箱容積是100L。

求：

（1）太陽(yáng)釋放的巨大能量是通過(guò)太陽(yáng)內(nèi)部的（填“核裂變”或“核聚變”）產(chǎn)生的。

（2）若用液化氣灶加熱使水吸收同樣的熱量，需要燃燒多少kg液化氣？（液化氣灶的熱效率為

40%,液化氣的熱值為qnSxKFj/kg）

（3）該地太陽(yáng)輻射到地面單位面積上的功率為P=2.1xl03w/m2,該太陽(yáng)能熱水器的集熱面積為

s=2.5m2,熱轉(zhuǎn)化效率『40%（即將太陽(yáng)能的40%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能）。求太陽(yáng)光照射的時(shí)間to

考向四、核能

22.如圖是核電站工作流程圖，關(guān)于流程中各裝置的能量轉(zhuǎn)化，正確的是（）

--------------------------I應(yīng)用：

|核反應(yīng)堆蒸汽輪機(jī)一發(fā)電機(jī)一

I-|電驅(qū)動(dòng)

A.核反應(yīng)堆：核能轉(zhuǎn)化為電能B.蒸汽輪機(jī)：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

C.發(fā)電機(jī)：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.電驅(qū)動(dòng)：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

23.下列四幅圖來(lái)自教材，對(duì)它們描述正確的是（）

甲乙丙丁

A.甲圖是核電站利用核反應(yīng)堆的發(fā)電原理

B.乙圖進(jìn)行探究光合作用產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)時(shí)，酒精殺菌，避免對(duì)產(chǎn)物檢驗(yàn)有干擾

C.丙圖表示電動(dòng)機(jī)線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)，沒(méi)有電流通過(guò)，保持靜止

D.丁圖表示通電螺線管內(nèi)部不存在磁場(chǎng)

24.我們認(rèn)為原子彈和核電站的根本區(qū)別是（）

A.原子彈利用核裂變，核電站利用核聚變

B.原子彈利用核聚變，核電站利用核裂變

C.原子彈對(duì)聚變的熱核反應(yīng)不加控制，核電站控制聚變的熱核反應(yīng)速度

D.原子彈對(duì)裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，核電站控制裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度

25.如圖所示為2019年1月駛抵月球背面的嫦娥四號(hào)任務(wù)月球車“玉兔二號(hào)”，至今已完成第44月晝工

作，進(jìn)入第44月夜休眠，工作期間向地球傳回大量珍貴的月面信息。

（1）“玉兔二號(hào)”通過(guò)（填“電磁波”或“聲波”）向地面?zhèn)鬟f信息；

（2）為了度過(guò)漫長(zhǎng)而寒冷的月夜，月球車裝有同位素溫差發(fā)電器為月球車提供電能，同位素溫差發(fā)電

器原理與核電站相同，通過(guò)（填“輕核聚變”或“重核裂變”）釋放核能發(fā)電。

26.中國(guó)“人造太陽(yáng)”一全超導(dǎo)托卡馬克（EAST）東方超環(huán)，在全球首次實(shí)現(xiàn)了上百秒的穩(wěn)態(tài)高約束運(yùn)

行模式，不僅創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，還為人類開(kāi)發(fā)利用核聚變清潔能源奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

（1）在上億度的高溫狀態(tài)下，物質(zhì)呈現(xiàn)等離子態(tài)，它們可以被磁場(chǎng)約束。東方超環(huán)就是利用通過(guò)強(qiáng)

大電流所產(chǎn)生的強(qiáng)大，把等離子體約束。

（2）如圖乙是東方超環(huán)的熱核反應(yīng)示意圖，屬于（選填“核聚變”或“核裂變”）。

（3）東方超環(huán)的反應(yīng)原理與太陽(yáng)類似，能量轉(zhuǎn)化是原子核能轉(zhuǎn)化為。

27.電能因其易于運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化被廣泛運(yùn)用，長(zhǎng)遠(yuǎn)看太陽(yáng)能和核能將有廣闊的發(fā)展空間。

（1）圖甲是某家庭電能表月初、月未的兩次示數(shù)，該戶本月消耗的電能為千瓦時(shí)；

（2）原子核在轉(zhuǎn)變過(guò)程中所釋放出來(lái)的能量，稱為核能。太陽(yáng)輻射的巨大能量來(lái)自圖乙中

所示的核反應(yīng)（填"A”或"B”）；

（3）太陽(yáng)能熱水器內(nèi)盛有100千克溫度為20℃的水，受陽(yáng)光的照射水溫升高到60℃,則這些水吸收

了焦的熱量（C水=4.2x103焦/千克J。）。

28.“軸（元素符號(hào)為U）”是存在于自然界中的一種稀有化學(xué)元素，最常見(jiàn)的兩種同位素為U-235和U-

238,其中U-235具有放射性。根據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的定義，豐度為3%的U-235為核電站發(fā)電用低濃

縮軸，U-235豐度大于80%的軸為高濃縮軸，其中豐度大于90%的稱為武器級(jí)高濃縮軸，主要用于制

造核武器。仙礦中U-235含量極低，只占0.64%,絕大部分是U-238,占了99.2%。目前從軸礦中提取

U-235的主要方法是“氣體擴(kuò)散法”，即讓這兩種原子處于氣體狀態(tài)，利用U-235原子和U-238原子運(yùn)

動(dòng)速度略有不同而逐漸分離。分離次數(shù)越多U-235的濃度就越大。受2011年發(fā)生的大地震及海影響，

日本福島第一核電站1至3號(hào)機(jī)組維芯熔毀。截至目前，已儲(chǔ)存了125萬(wàn)噸核污水。喪心病狂的日本

政府，不顧國(guó)內(nèi)外反對(duì)聲浪，在其它手段沒(méi)有用盡的前提下，堅(jiān)持決定在2023年夏開(kāi)啟“核廢水排海”

計(jì)劃，請(qǐng)根據(jù)以上信息分析：

（1）U-235和U-238在原子結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別。

（2）用氣體擴(kuò)散法分離U-235和U-238的方法，屬于（選填“物理變化”、“化學(xué)變

化”、“原子核裂變”）。在氣體狀態(tài)時(shí)，U-235的運(yùn)動(dòng)速度AU-238（選填“大于”、“等于”或

“小于”），你判斷的依據(jù)是?

（3）如圖是核電站的工作原理圖，在機(jī)組反應(yīng)維芯中的錯(cuò)合金Zr能與水蒸氣反應(yīng)，產(chǎn)生ZrOz和一種

可燃性氣體，其反應(yīng)方程式為：。核電站在發(fā)電的過(guò)程中，能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程

為_(kāi)________

A.核能一機(jī)械能一內(nèi)能一電能B.核能—內(nèi)能—機(jī)械能一電能

C.核能一電能—內(nèi)能一機(jī)械能D.核能一電能一機(jī)械能一內(nèi)能

（4）福島核電站的廢水中含有大量的放射性碘-131和錦-137,一旦排放后，在海洋環(huán)境中，放射性物

質(zhì)會(huì)通過(guò)最終進(jìn)入人體，在人體內(nèi)富集。并對(duì)人體基因造成損害。這種類型的傷害

遺傳給下一代（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）。

考向五、能量轉(zhuǎn)化與守恒

29.如圖是世界上第一臺(tái)漂浮風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，它的外形好似一個(gè)長(zhǎng)翅膀的巨型甜甜圈，它內(nèi)裝氫氣，

中央采用類似螺旋推進(jìn)器的葉片，漂浮在距地面350米的高空，并通過(guò)高強(qiáng)度的導(dǎo)線向地面輸電。關(guān)

于漂浮風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，下列四種說(shuō)法中不正確的是（）

A.內(nèi)裝氫氣，可能是利用了氫氣密度比空氣小的性質(zhì)

B.能量轉(zhuǎn)化過(guò)程為：風(fēng)能一葉片的機(jī)械能一電能

C.漂浮在350米的高空發(fā)電是利用了此高空的風(fēng)力更大同時(shí)更穩(wěn)定的特點(diǎn)

D.通過(guò)導(dǎo)線向地面輸電時(shí)，金屬導(dǎo)體中的電流是由正電荷定向移動(dòng)形成的

30.以色列創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)Wi-Charge最新研發(fā)的紅外無(wú)線充電技術(shù)，可以在沒(méi)有任何充電線或充電底座的情

況下，同時(shí)為房間內(nèi)的多個(gè)電子設(shè)備充電，該無(wú)線充電技術(shù)通過(guò)紅外光束的傳播距離來(lái)傳送電力，日

常使用時(shí)，只需要把紅外光發(fā)射器安裝到天花板上，將拇指大小的接收器安裝在電子設(shè)備上，發(fā)射器

就可以向覆蓋范圍內(nèi)的所有接收器發(fā)射聚焦、安全的紅外光束，接收器捕獲到光線后，利用內(nèi)置的光

伏電池將其轉(zhuǎn)化為電力。以下說(shuō)法正確的是（）

A.該接收器能接受到發(fā)射器的信息，是因?yàn)榧t外線的熱效應(yīng)

B.光伏電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

C.電的傳播速度比光的速度慢

D.無(wú)線充電的電壓是220V

31.隨著電動(dòng)汽車的進(jìn)一步發(fā)展，越來(lái)越多的家庭開(kāi)始購(gòu)買電動(dòng)汽車，并安裝汽車充電樁。

電壓/伏

（1）電動(dòng)汽車充電過(guò)程中，電能主要轉(zhuǎn)化為o

（2）如圖乙所示為鐵電池與鋅鎰電池放電曲線。與鋅錦電池相比，鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有

（列舉一點(diǎn)）。

（3）鐵電池一次充電后能提供50千瓦時(shí)電能，其電能轉(zhuǎn)化率為80%,若電動(dòng)車保持最大牽引力

1800N,理論上充一次電能航行的路程為米。

32.為了“建設(shè)美麗城市，優(yōu)化市內(nèi)交通“，臺(tái)州輕軌Si號(hào)線已經(jīng)正式通車。地鐵的建造過(guò)程需要大型機(jī)

械一-盾構(gòu)機(jī)，如圖所示。盾構(gòu)機(jī)在前進(jìn)過(guò)程中利用激光進(jìn)行導(dǎo)向，這主要利用了光的

原理。盾構(gòu)機(jī)前端安裝了“削鐵如泥”的刀盤(pán)，刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)工作時(shí)產(chǎn)生大量的熱，這是通過(guò)方

式改變物體內(nèi)能。工作過(guò)程中盾構(gòu)機(jī)的前端需要用水給刀片降溫，主要利用了水的（填物

質(zhì)的特性）比較大。

33.太陽(yáng)能屬于新能源，清潔、無(wú)污染，是地球所需能量的主要來(lái)源。

（1）太陽(yáng)能來(lái)自于太陽(yáng)內(nèi)部的（選填“核裂變”或“核聚變”）

（2）如圖所示正午遮陽(yáng)棚內(nèi)太陽(yáng)光射入后，棚內(nèi)照亮面積S,若Si、S2、S3代表二分（春分、秋分）

二至（夏至、冬至）日正午時(shí)棚內(nèi)的照亮面積，且Si>S2>S3。則Si是日正午時(shí)棚內(nèi)的照亮面

（3）地形緩慢變化的外部力量主要是太陽(yáng)能引起的，如氣溫變化、流水、風(fēng)力等，下列地形的形成與

太陽(yáng)能無(wú)關(guān)的是（填字母）

A.巖漿的噴發(fā)B.風(fēng)蝕蘑菇C.長(zhǎng)江三角洲

34.碳排放一般指溫室氣體排放，造