资源简介 第十六讲《内能和核能》达标检测卷时间:45分钟 满分:100分一.选择题(共54分)1.关于温度、热量、内能,下列说法中正确的是( )A.内能会从高温物体传递到低温物体 B.物体的内能增加,它一定吸收了热量C.温度高的物体,含有的热量一定多 D.物体放出热量时,它的温度一定降低2.关于内能、热量和温度,下列说法中正确的是( )A.物体内能增加,温度一定升高 B.温度低的物体可能比温度高的物体内能多C.物体内能增加,一定要从外界吸收热量D.相同质量的燃料,热值高的燃烧时产热多3.下列说法正确的是( )A.一个物体能够做功,它就具有机械能B.物体温度升高,它含有的热量一定增加C.弹簧拉伸的越长,其弹性势能越大D.一个运动的物体受到平衡力作用时,动能一定保持不变4.下列说法正确的是( )A.物体温度升高,它的内能一定增加 B.物体的温度升高,它一定吸收了热量C.物体吸收了热量,它的温度一定升高D.温度高的物体,具有的热量一定多5.生活中常把碗放在高压锅内的水中蒸食物,碗中装汤(水和汤具有相同的沸点),碗与锅底不接触,如图所示,当高压锅里的水沸腾时,下列分析合理的是( )A.高压锅内水的温度等于100℃B.限压阀周围有大量的白气冒出,是由于空气遇冷液化所致C.当水沸腾时,碗中的汤不可能沸腾D.燃料燃烧释放的化学能等于水和汤增加的内能6.如图所示,在空可乐瓶内滴一滴酒精,用装有气门芯的橡皮塞塞紧瓶口,再用打气筒通过气门芯向瓶内打气。当瓶内气压达到足够大时,塞子将从瓶口冲出,且原来透明的瓶内充满了白雾,这一实验现象表明( )A.气体对外界做功,瓶内温度升高,内能减少B.外界对气体做功,瓶内温度升高,内能增加C.气体对外界做功,瓶内温度降低,内能减少D.外界对气体做功,瓶内温度降低,内能增加7.如图所示,下列是利用热传递方式来改变物体内能的是( )A. B. C. D.8.南极“万年冰”中含有很多压缩气泡,科考队员取一小块放入盛有酒的杯中,冰块会在酒面上飘来飘去。下面几种说法中错误的是( )A.冰块熔化,气泡破裂,使冰块飘来飘去 B.冰块吸热,内能增加,使冰块飘来飘去C.冰块熔化,气泡破裂,气泡的内能减少 D.冰块吸热,酒水放热,酒水的内能减少9.下列日常生活现象的解释不正确的是( )A.红墨水在水中能扩散,既说明分子间有空隙,又说明分子在做不停的无规则运动B.教室内扫地时,在阳光的照射下,看见灰尘飞扬,证明分子在做运动C.厨房炒菜时,闻到菜香,是因为分子运动的缘故D.黄豆和芝麻混合的实验不能证明分子间存在空隙10.一台四冲程内燃机飞轮转速为1800r/min,它1s完成了( )A.30个冲程 B.60个冲程 C.120个冲程 D.160个冲程11.关于物体内能,下列说法中正确的是( )A.物体内分子运动越激烈,内能不变 B.物体的温度升高,内能增加C.物体的温度升高,一定是物体吸收了热量 D.物体的速度越大,它的内能也越大12.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.把煤粉送进炉膛,并加大送风量C.把大的煤块送进炉膛,并减小送风量D.把煤粉送进炉膛,并减小送风量13.下列关于“热与能”的表述中正确的是( )A.物体在吸热过程中,其温度一定升高 B.在搓手取暖过程中,内能转化为机械能C.水常被用作冷却剂,是因为水的比热容大D.铁块在锻烧过程中,其内能从零开始增加14.“自热饭盒”是一种使用化学方法加热的方便食品,也就是将盒饭下面的拉条拉出,饭菜便可以自动加热。关于自热饭盒,下列说法正确的是( )A.生石灰和水反应会吸收热量 B.自热饭盒利用的是生石灰的内能C.自热饭盒在加热过程中内能增加D.加热后盒子内壁上出现小水珠,这是熔化现象15.将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度(两物体与外界没有热量交换),则有( )A.高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量B.高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量C.高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度D.高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度16.做功可以改变物体的内能,如图中物体的内能减少的是( ) A.压缩气体做功 B.钻木取火 C.气体对外做功 D.克服摩擦做功17.电水壶是常用小家电。下列有关电水壶烧水的观察和思考,正确的是( )A.加热过程中,水的内能通过热传递改变 B.加热过程中,水的热量不断增加C.沸腾时,所冒的“白气”是水汽化产生的水蒸气D.沸腾时,继续吸热水温不断上升18.质量相等的两块金属,在沸水中加热足够的时间后,同时取出放在足够大的冰上,可以判断能使冰熔化较多的那块金属具有( )A.较大的密度 B.较小的比热容 C.较大的比热容 D.较大的体积19.关于核能的叙述,正确的是( )A.核能是原子运动产生的能量 B.核能是原子核在转变过程中所释放的能量C.只有发生核裂变时才能产生核能 D.物质发生化学变化就能释放核能20.自日本福岛核电站因地震引发核燃料泄漏事故之后,世界各国对核能利用和核电站建设变得更加谨慎。下列各种相关叙述,正确的是( )A.核电站是利用核聚变释放的能量B.核电站中的核反应是不可控制的C.利用核能可节约煤、石油等燃料,有利于环境保护D.利用核能存在一定的风险,所以应停止核电站的建设21.如图为核电站发电流程图。在核电站的发电过程中,从核能到电能,图中所示的能量转化顺序正确的是( )A.核能,化学能,机械能,电能 B.核能,内能,机械能,电能C.核能,机械能,内能,电能 D.核能,内能,化学能,电能22.2016年3月11日,我国外交部发言人洪磊在例行记者会上表示,中方欢迎欧盟批准法国电力与中广核合作建设英国欣克利角核电站。据报道,欧盟近日批准法国电力与中广核合作建设英国欣克利角核电站,由此更加说明了我国核大国的地位。下面关于人类利用核能的表述正确的是( )A.原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的B.核电站中的核反应堆是进行裂变、且不加控制而获得核能的一种装置C.到目前为止,人类获得核能有的途径只有核裂变D.在核电站中从核能到电能的能量转化过程核能→内能→机械能→电能23.著名核物理学家、“两弹一星”功勋于敏院 士获2014年度国家最高科学技术奖。他在氢弹原理突破中解决了热核武器物理中一系列基础问题,被誉为“中国氢弹之父”。下列属于氢弹原理的是( )A.核聚变 B.核裂变 C.先聚变后裂变 D.先裂变后聚变24.核电站的核反应堆中发生的变化是( )A.质量大的原子核的裂变 B.质量小的原子核的聚变C.裂变和聚变同时发生 D.核物质燃烧释放出内能25.下列关于物体内能的说法中正确的是( )A.静止的物体没有动能,但有内能B.内能和温度有关,所以0℃的水没有内能C.物体运动速度越大,内能越大 D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大26.改变物体内能的方法有做功和热传递两种。下列增大铁丝内能的四个做法中,与另外三个方法不同的是( )A.摩擦铁丝,使它变热 B.把铁丝放在火上烤,使它变热C.反复敲打铁丝,使它变热 D.不断来回弯折铁丝,使它变热27.爆米花是将玉米放入铁锅内,边加热边翻动一段时间后,“砰”的一声变成了玉米花。下列说法正确的是( )A.玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功,使其内能增加B.玉米粒主要通过与铁锅间的热传递,使其内能增加C.玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开,内能不变D.玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开,内能增加二.填空题(共16分)28.如图是空气压缩引火仪,在其中装少量硝化棉,用力快速向下压活塞,会看到底部的硝化棉迅速燃烧。活塞快速下压过程中机械能转化为 ;若要计算出实验者在用恒力下压活塞过程中做的功,需要测量的量是 ;老师邀请小明做这个实验,小明缓慢地下压活塞直到活塞推至底部,结果并没有看到硝化棉燃烧的现象。请分析小明的实验不成功的原因: 。29.一杯热水放在桌上会慢慢变凉,说明水的内能在减少,这是利用 的方式改变物体内能的。30.将质量为mo的一杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了3℃,然后又向保温容器中倒入一小杯质量同温度的热水,水温又上升了2.5℃.不计热量的损失,则热水和冷水的温度差为 ,mo:m= .三.解答题(共30分)31.钻木取火的发明来源于中国古代的神话传说。传说在一万年前,生活在古昆仑山上一个族群中的智者 看到有鸟啄燧木时产生火苗,受此启发发明了钻木取火,人们选用本身较为粗糙 的木原料做钻板,再找到相对较硬的树枝做钻头,把钻板边缘钻出倒“V”形的小槽。在钻板下放入一个易燃的火绒或者枯树叶,然后双手用力钻动,直到钻出火来为止。请你用所学科学知识描述砖木能取火的原因?32.在新农村建设中很多楼房顶上装有如图1所示的太阳能热水器,图2是内部水箱的结构示意图.Sl是自动温控开关,当水温低于20℃时闭合,辅助加热电阻R开始加热;当水温高60℃时断开,辅助加热电阻R停止加热.A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体,密度为1.8×103kg/m3,悬挂在水箱顶部的压力传感开关S2上.当S2受到竖直向下的拉力达到16N才闭合,电动水泵M开始向水箱注水;当拉力小于等于10N时,S2断开,电动水泵M停止注水.求:第十六讲《内能和核能》达标检测卷时间:45分钟 满分:100分一.选择题(共54分)1.关于温度、热量、内能,下列说法中正确的是( )A.内能会从高温物体传递到低温物体 B.物体的内能增加,它一定吸收了热量C.温度高的物体,含有的热量一定多 D.物体放出热量时,它的温度一定降低【答案】A【解析】A、热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体,故A正确;B、物体的内能增加,它可能从外界吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故B错误;C、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故C错误;D、晶体凝固过程,放热但温度不变,故D错误;故选:A。2.关于内能、热量和温度,下列说法中正确的是( )A.物体内能增加,温度一定升高 B.温度低的物体可能比温度高的物体内能多C.物体内能增加,一定要从外界吸收热量D.相同质量的燃料,热值高的燃烧时产热多【答案】B【解析】A、晶体熔化过程中,吸热内能增加,但温度不变,故A错误;B、内能的大小与物体的质量、温度等有关,故若低温物体的质量很大,高温物体的质量很小,所以也有可能温度低的物体的内能大于温度高的物体的内能,故B正确;C、物体的内能增加,它可能从外界吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故C错误;D、相同质量的燃料,热值高的燃料不一定充分燃烧,释放的热量不一定多,故D错误;故选:B。3.下列说法正确的是( )A.一个物体能够做功,它就具有机械能B.物体温度升高,它含有的热量一定增加C.弹簧拉伸的越长,其弹性势能越大D.一个运动的物体受到平衡力作用时,动能一定保持不变【答案】A【解析】A、一个物体如果具有了对别的物体做功的本领,我们就说这个物体具有能量,或者说具有能,A正确;B、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故B错误;C、在弹性限度内,弹簧拉伸的越长,其弹性势能越大,故C错误;D、静止或匀速直线运动状态都是平衡状态,故一个运动的物体受到平衡力作用时,一定做匀速直线运动,虽然速度不变,但其质量是可能改变的,所以动能也可能改变,故D错误;故选:A。4.下列说法正确的是( )A.物体温度升高,它的内能一定增加 B.物体的温度升高,它一定吸收了热量C.物体吸收了热量,它的温度一定升高D.温度高的物体,具有的热量一定多【答案】A【解析】A、物体温度升高,分子运动剧烈,内能增加,故此选项正确;B、物体的温度升高了,可能是外界对物体做了功,也可能是物体吸收了热量,故此选项错误;C、物体吸热温度不一定升高;如液体沸腾时,吸热但温度不升高,故此选项错误;D、物体的温度越高,内能越大,内能是状态量,而热量是过程量,不是状态量,不能说物体含的热量多,故此选项错误。故选:A。5.生活中常把碗放在高压锅内的水中蒸食物,碗中装汤(水和汤具有相同的沸点),碗与锅底不接触,如图所示,当高压锅里的水沸腾时,下列分析合理的是( )A.高压锅内水的温度等于100℃B.限压阀周围有大量的白气冒出,是由于空气遇冷液化所致C.当水沸腾时,碗中的汤不可能沸腾D.燃料燃烧释放的化学能等于水和汤增加的内能【答案】C【解析】(1)高压锅内的气压大于一标准大气压,所以水的沸点升高,温度高于100℃,故A错误;B、限压阀周围有大量的白气冒出,是由于水蒸气遇冷液化所致,不是空气液化,故B错误;C、当水沸腾时,碗中的汤虽然可以达到沸点,但由于内外温度相同,不能再从水中吸热,所以不可能沸腾,故C正确;D、燃料燃烧释放的化学能会转化为水和汤增加的内能,但由于能量会有损耗,所以二者并不相等,故D错误。故选:C。6.如图所示,在空可乐瓶内滴一滴酒精,用装有气门芯的橡皮塞塞紧瓶口,再用打气筒通过气门芯向瓶内打气。当瓶内气压达到足够大时,塞子将从瓶口冲出,且原来透明的瓶内充满了白雾,这一实验现象表明( )A.气体对外界做功,瓶内温度升高,内能减少B.外界对气体做功,瓶内温度升高,内能增加C.气体对外界做功,瓶内温度降低,内能减少D.外界对气体做功,瓶内温度降低,内能增加【答案】C【解析】雾是小液滴,它是由酒精蒸气的液化而形成的。其具体过程是:瓶内的气体压强增大到一定程度,对瓶塞做功,将瓶塞打出,气体对外做功,将内能转化为机械能,气体的内能减少,温度降低,瓶中的酒精蒸气遇冷液化而形成白雾。故选:C。7.如图所示,下列是利用热传递方式来改变物体内能的是( )A. B. C. D.【答案】D【解析】A、迅速压下活塞棉花着火燃烧,属于做功改变物体的内能,不符合题意。B、从滑梯上滑下时克服摩擦做功,使臀部内能增加、温度升高,属于做功改变物体的内能,不符合题意。C、钻木取火,属于做功改变物体的内能,不符合题意。D、水从太阳吸收热量、温度升高,属于热传递改变物体的内能,符合题意。故选:D。8.南极“万年冰”中含有很多压缩气泡,科考队员取一小块放入盛有酒的杯中,冰块会在酒面上飘来飘去。下面几种说法中错误的是( )A.冰块熔化,气泡破裂,使冰块飘来飘去 B.冰块吸热,内能增加,使冰块飘来飘去C.冰块熔化,气泡破裂,气泡的内能减少 D.冰块吸热,酒水放热,酒水的内能减少【答案】B【解析】冰块温度低,酒的温度高,冰块吸热,内能增加,酒水放热,内能减少,冰块的气泡破裂,对外做功内能减小,在气泡对空气施力的同时,由于力的作用是相互的,空气对冰块施加反作用力,使冰块获得部分机械能,在酒面上飘来飘去。故选:B。9.下列日常生活现象的解释不正确的是( )A.红墨水在水中能扩散,既说明分子间有空隙,又说明分子在做不停的无规则运动B.教室内扫地时,在阳光的照射下,看见灰尘飞扬,证明分子在做运动C.厨房炒菜时,闻到菜香,是因为分子运动的缘故D.黄豆和芝麻混合的实验不能证明分子间存在空隙【答案】B【解析】A、不同物质相互接触时,分子能够彼此进入对方,发生扩散。原因是分子在做无规则运动,同时说明分子之间存在间隙。故A正确;B、扫地时灰尘飞舞是固体小颗粒的运动,不能证明分子的运动。故B不正确;C、分子永不停息地做无规则运动,厨房炒菜时,蔬菜分子可以运动到空气中,所以能够闻到菜香。故C正确;D、黄豆与芝麻混合的实验能说明宏观物体间的间隙,但不能说明分子之间有空隙,故D正确。故选:B。10.一台四冲程内燃机飞轮转速为1800r/min,它1s完成了( )A.30个冲程 B.60个冲程 C.120个冲程 D.160个冲程【答案】B【解析】四冲程内燃机飞轮转速为1800r/min=30r/s,表示每秒飞轮转动30圈,60个冲程,对外做功15次。故选:B。11.关于物体内能,下列说法中正确的是( )A.物体内分子运动越激烈,内能不变 B.物体的温度升高,内能增加C.物体的温度升高,一定是物体吸收了热量 D.物体的速度越大,它的内能也越大【答案】B【解析】AB、温度越高,分子运动越激烈,分子动能越大,物体的内能也越大,故A错误,B正确;C、物体温度升高可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故C错误;D、内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能与分子势能的总和,与机械运动的情况无关,故速度大,内能不一定大,故D错误。故选:B。12.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.把煤粉送进炉膛,并加大送风量C.把大的煤块送进炉膛,并减小送风量D.把煤粉送进炉膛,并减小送风量【答案】B【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。故选:B。13.下列关于“热与能”的表述中正确的是( )A.物体在吸热过程中,其温度一定升高 B.在搓手取暖过程中,内能转化为机械能C.水常被用作冷却剂,是因为水的比热容大D.铁块在锻烧过程中,其内能从零开始增加【答案】C【解析】A、物体在吸热过程中,其温度可能升高可能不变,如晶体在熔化过程中,尽管吸热,但是温度不变,故A错误;B、人们搓手取暖,消耗了机械能,得到了内能,是机械能转化为内能的过程,故B错误;C、水常被用作冷却剂,是因为水的比热容大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多,故C正确;D、任何物体都具有内能,故铁块在锻烧过程中,其内能不是从零开始增加的,故D错误。故选:C。14.“自热饭盒”是一种使用化学方法加热的方便食品,也就是将盒饭下面的拉条拉出,饭菜便可以自动加热。关于自热饭盒,下列说法正确的是( )A.生石灰和水反应会吸收热量 B.自热饭盒利用的是生石灰的内能C.自热饭盒在加热过程中内能增加D.加热后盒子内壁上出现小水珠,这是熔化现象【答案】C【解析】A.生石灰与水反应放出大量的热,故A错误;B.自热饭盒利用的是生石灰与水反应放出的热量,故B错误;C.自热饭盒在加热过程中温度升高,内能增加,故C正确;D.加热后盒子内壁上出现小水珠,是水蒸气液化成的小水滴,故D错误。故选:C。15.将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度(两物体与外界没有热量交换),则有( )A.高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量B.高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量C.高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度D.高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度【答案】B【解析】将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度,由于不知它们的初始温度,故无法判定温度的高低,故CD错误;则高温物体放出热量,低温物体吸收热量,放出的热量等于吸收的热量,故B正确,A错误。故选:B。16.做功可以改变物体的内能,如图中物体的内能减少的是( ) A.压缩气体做功 B.钻木取火 C.气体对外做功 D.克服摩擦做功【答案】C【解析】A、压缩气体对气体做功,这是机械能减小,气体内能增加,温度升高;故A不符合题意。B、古人的“钻木取火”是克服摩擦工作做功,机械能转化为内能。故B不符合题意。C、气球向外喷气,气壁变冷,这是因为压缩气体对外做功,自身内能减小,温度降低;故C符合题意。D、克服摩擦做功,机械能转化为内能。故D不符合题意。故选:C。17.电水壶是常用小家电。下列有关电水壶烧水的观察和思考,正确的是( )A.加热过程中,水的内能通过热传递改变 B.加热过程中,水的热量不断增加C.沸腾时,所冒的“白气”是水汽化产生的水蒸气D.沸腾时,继续吸热水温不断上升【答案】A【解析】A、如图所示,电热水壶加热过程中,水的内能通过热传递改变,故A正确;B、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故B错误;C、白气是一些小液滴,即是沸腾时,温度比较高的水蒸气遇冷液化而成的小水滴,故C错误;D、液体沸腾的特点是吸热,但温度不变,故D错误;故选:A。18.质量相等的两块金属,在沸水中加热足够的时间后,同时取出放在足够大的冰上,可以判断能使冰熔化较多的那块金属具有( )A.较大的密度 B.较小的比热容 C.较大的比热容 D.较大的体积【答案】C【解析】“在沸水中加热足够的时间”也就是说这两块金属的温度等于了沸水的温度;两块金属的温度是相等的,放在足够大的冰上,使冰熔化多的金属就是放出热量多的;根据Q放=Cm(t0﹣t),金属的质量相等,初温相同,末温也是相同的(末温等于冰水混合物的温度即0℃不再放热),比热容大的金属放出热量多。故选:C。19.关于核能的叙述,正确的是( )A.核能是原子运动产生的能量 B.核能是原子核在转变过程中所释放的能量C.只有发生核裂变时才能产生核能 D.物质发生化学变化就能释放核能【答案】B【解析】核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源,虽然各种物质的原子里都有原子核,但在通常情况下并不能释放能量只有当原子核发生改变﹣﹣裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化,故B正确。故选:B。20.自日本福岛核电站因地震引发核燃料泄漏事故之后,世界各国对核能利用和核电站建设变得更加谨慎。下列各种相关叙述,正确的是( )A.核电站是利用核聚变释放的能量B.核电站中的核反应是不可控制的C.利用核能可节约煤、石油等燃料,有利于环境保护D.利用核能存在一定的风险,所以应停止核电站的建设【答案】C【解析】A、目前核电站是利用核裂变释放的核能来发电的,故A错误;B、核电站发电的原理是核裂变,是可控的,故B错误;C、开发核能可节约化石燃料,减少空气污染,有利于环境保护,故C正确;D、利用核能虽然存在一定的风险,但处理措施得当,会对环境的保护更有利,故D错误。故选:C。21.如图为核电站发电流程图。在核电站的发电过程中,从核能到电能,图中所示的能量转化顺序正确的是( )A.核能,化学能,机械能,电能 B.核能,内能,机械能,电能C.核能,机械能,内能,电能 D.核能,内能,化学能,电能【答案】B【解析】核能发电的能量传递和转化过程是:核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能;故选:B。22.2016年3月11日,我国外交部发言人洪磊在例行记者会上表示,中方欢迎欧盟批准法国电力与中广核合作建设英国欣克利角核电站。据报道,欧盟近日批准法国电力与中广核合作建设英国欣克利角核电站,由此更加说明了我国核大国的地位。下面关于人类利用核能的表述正确的是( )A.原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的B.核电站中的核反应堆是进行裂变、且不加控制而获得核能的一种装置C.到目前为止,人类获得核能有的途径只有核裂变D.在核电站中从核能到电能的能量转化过程核能→内能→机械能→电能【答案】D【解析】A、原子弹是利用核裂变的原理制成的,氢弹是利用核聚变的原理制成的,故A错误;B、核电站中的核反应堆是进行裂变而获得核能的一种装置,是可控的,故B错误;C、到目前为止,人类获得核能的途径有两条:核裂变、核聚变,故C错误;D、核电站能量转化的过程是:通过核反应把核能转化为内能,得到高温水蒸气;水蒸气推动汽轮机转动,把内能又转化为机械能;汽轮机再带动发电机发电,得到电能,则整个过程中能量转化的正确顺序是:核能→内能→机械能→电能,故D正确。故选:D。23.著名核物理学家、“两弹一星”功勋于敏院 士获2014年度国家最高科学技术奖。他在氢弹原理突破中解决了热核武器物理中一系列基础问题,被誉为“中国氢弹之父”。下列属于氢弹原理的是( )A.核聚变 B.核裂变 C.先聚变后裂变 D.先裂变后聚变【答案】A【解析】核聚变是指一个氘核和一个氚核在超高温下结合就变成了一个氦核,氢弹则是利用轻核的聚变制成的,故A正确。故选:A。24.核电站的核反应堆中发生的变化是( )A.质量大的原子核的裂变 B.质量小的原子核的聚变C.裂变和聚变同时发生 D.核物质燃烧释放出内能【答案】A【解析】原子弹是核裂变不加控制,在极短的时间内释放出巨大的能量的武器,而用人工控制链式反应的速度和平利用核能,是核电站的原理。故选:A。25.下列关于物体内能的说法中正确的是( )A.静止的物体没有动能,但有内能B.内能和温度有关,所以0℃的水没有内能C.物体运动速度越大,内能越大 D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大【答案】A【解析】A、静止的物体速度为零,故动能为零;一切物体都有内能,因此静止的物体有内能;故A正确;B、一切物体都有内能,0℃的水有内能,故B错误;C、物体的内能与速度无关,故C错误;D、与物体的质量、温度、状态有关,因此温度高的物体不一定比温度低的物体内能大,故D错误。故选:A。26.改变物体内能的方法有做功和热传递两种。下列增大铁丝内能的四个做法中,与另外三个方法不同的是( )A.摩擦铁丝,使它变热 B.把铁丝放在火上烤,使它变热C.反复敲打铁丝,使它变热 D.不断来回弯折铁丝,使它变热【答案】B【解析】A、摩擦铁丝,使它变热,是通过做功的方式增加了铁丝的内能;B、把铁丝放在火上烤,使它变热,是通过热传递改变铁丝的内能;C、反复敲打铁丝,使它变热,是通过做功的方式改变内能;D、不断来回弯折铁丝,使它变热,是通过做功的方式改变内能。故选:B。27.爆米花是将玉米放入铁锅内,边加热边翻动一段时间后,“砰”的一声变成了玉米花。下列说法正确的是( )A.玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功,使其内能增加B.玉米粒主要通过与铁锅间的热传递,使其内能增加C.玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开,内能不变D.玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开,内能增加【答案】B【解析】A、玉米爆开前通过热传递增加内能,不是做功改变内能,不符合题意;B、玉米爆开前通过热传递增加内能,符合题意;C、玉米膨胀对外做功,水分内能会减少,不符合题意;D、玉米膨胀对外做功,玉米粒内能会减少,不符合题意。故选:B。二.填空题(共16分)28.如图是空气压缩引火仪,在其中装少量硝化棉,用力快速向下压活塞,会看到底部的硝化棉迅速燃烧。活塞快速下压过程中机械能转化为 ;若要计算出实验者在用恒力下压活塞过程中做的功,需要测量的量是 ;老师邀请小明做这个实验,小明缓慢地下压活塞直到活塞推至底部,结果并没有看到硝化棉燃烧的现象。请分析小明的实验不成功的原因: 。【答案】内能;力和距离;瞬间机械能转化的内能少。【解析】迅速向下压活塞,活塞压缩空气做功,使空气的内能增加,温度升高,当温度达到硝化棉的燃点时,硝化棉就会燃烧,在这个过程中通过对物体做功,活塞的机械能转化为气体的内能;若要计算出实验者在用恒力下压活塞过程中做的功,需要测量出下压活塞过程中恒力F的大小,活塞运行的距离s,最后根据功的计算公式W=Fs计算所做的功;活塞缓慢压下去,瞬间机械能转化的内能少,温度达不到硝化棉的燃点,不能使硝化棉燃烧。29.一杯热水放在桌上会慢慢变凉,说明水的内能在减少,这是利用 的方式改变物体内能的。【答案】热传递。【解析】杯热水放在桌上会慢慢变凉,这是能量的转移,属于热传递。30.将质量为mo的一杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了3℃,然后又向保温容器中倒入一小杯质量同温度的热水,水温又上升了2.5℃.不计热量的损失,则热水和冷水的温度差为 ,mo:m= .【答案】33℃;1:10.【解析】设热水和冷水的温度差为t,质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了3℃,Q吸=Q放,从而可知,cm×3℃=cm0(t-3℃),①,又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水,水温又上升了2.5℃,Q吸=Q放,从而可知,c(m+m0)×2.5℃=cm0(t-3℃-2.5℃),②,则①-②得:2.5℃cm0=3℃cm-2.5℃cm-2.5℃cm0,整理得:5℃cm0=0.5℃cm,则,即m=10m0,把m=10m0代入①式得:cm0(t-3℃)=c×10m0×3℃,解得:t=33℃. 三.解答题(共30分)31.钻木取火的发明来源于中国古代的神话传说。传说在一万年前,生活在古昆仑山上一个族群中的智者 看到有鸟啄燧木时产生火苗,受此启发发明了钻木取火,人们选用本身较为粗糙 的木原料做钻板,再找到相对较硬的树枝做钻头,把钻板边缘钻出倒“V”形的小槽。在钻板下放入一个易燃的火绒或者枯树叶,然后双手用力钻动,直到钻出火来为止。请你用所学科学知识描述砖木能取火的原因?【答案】见解析【解析】原始的人类用“钻木取火”的方法取得火种,即通过钻木的方式,对木头做功,使得木头的内能增加,温度升高,达到木头的着火点,木头就会燃烧,即通过做功改变物体内能的。32.在新农村建设中很多楼房顶上装有如图1所示的太阳能热水器,图2是内部水箱的结构示意图.Sl是自动温控开关,当水温低于20℃时闭合,辅助加热电阻R开始加热;当水温高60℃时断开,辅助加热电阻R停止加热.A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体,密度为1.8×103kg/m3,悬挂在水箱顶部的压力传感开关S2上.当S2受到竖直向下的拉力达到16N才闭合,电动水泵M开始向水箱注水;当拉力小于等于10N时,S2断开,电动水泵M停止注水.求:(1)若水箱内有100kg的水,夜晚在辅助加热系统作用下,水温升高了20℃,水吸收的热量.[C水=4.2×103J/(kg?℃)](2)A、B的体积均为500cm3,A、B的总重力.(3)正常情况下水箱中的水面最高时,A受到的浮力.(开关S2下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计.)【答案】(1)水吸收的热量为8.4×106J;(2)A、B的体积均为500cm3,A、B的总重力为18N;(3)正常情况下水箱中的水面最高时,A受到的浮力为3N.【解析】(1)水吸收的热量:F总浮=G总-F=18N-10N=8NFB浮=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×5×10-4m3×10N/kg=5NFA浮=F总浮-FB浮=8N-5N=3N答:(1)水吸收的热量为8.4×106J;(2)A、B的体积均为500cm3,A、B的总重力为18N;(3)正常情况下水箱中的水面最高时,A受到的浮力为3N.第十六讲 内能和核能1.了解内能和热量的概念,能简单描述温度和内能的关系。2.区分做功和热传递改变内能的两种方法。3.通过实验,了解比热容的概念,尝试用比热容解释简单的自然现象,能根据比热容进行简单的计算。4.了解四冲程汽油机的工作原理。5.认识热值,会计算热机的效率.6.通过实例了解核能。知道核能,裂变,聚变,核污染。了解太阳能是人类资源宝库。7. 了解放射性。 知识点一:内能1.内能概念:物体内部所有分子热运动的 能和 能的总和,叫做物体的内能,一切物体在任何情况下都具有 能,同一物体,内能与 有关,温度升高,分子运动越剧烈,内能越越大,此外,内能还与物体 、种类、结构、状态有关。2.热传递:内能从高温物体转移到低温物体或者从物体的高温部分转移到低温部分的现象,叫做 ,发生热传递的条件是物体之间或物体各部分之间存在 ,热传递达到平衡时温度相同。3.热量:在热传递的过程中,传递 的多少叫热量,物体吸收热量,内能 ,放出热量,内能 。4.改变内能的途径是: 和 ,它们在改变物体内能上是等效的,做功改变内能实质上是能的转化,热传递改变内能实质是能量的转移。5.温度、热量和内能的关系(1)温度是一个状态量,常用“是”、“物体的”等词描述。物体的温度升高,内能增大,但不一定是吸了热。(2)热量一个过程量,不能离开热传递,常用“吸收”、“放出”等词修饰,不能用“有”、“含有”、“物体的”等词修饰。物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高。如晶体熔化、液体沸腾的过程。(3)内能是一个状态量,常用“物体的”、“物体有”等词修饰。物体内能增加,不一定是吸收了热量。知识点二:比热容1.比热容:单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的 叫做这种物质的比热容,其单位是 。比热容反映了物质吸热能力和放热能力。2.比热容的特性:比热容是物质的特性之一,不同物质的比热容一般 ,比热容与物质的 和 有关,与物质的质量、温度和吸(放)热的多少无关。3.热量计算:物体温度升高吸收热量Q吸= ,物体温度降低时放出热量Q放= 。4.水的比热容大的应用(1)制冷剂:如汽车的发动机用循环 来冷却。(2)散热剂:如在寒冷的北方让水经过散热器放出较多的热量。(3)调节气温:如三峡水电站建成后,水库周边地区“冬暖夏凉”。5.注意:①物体吸收或放出热量的多少由物质的比热容、物体质量和物体温度变化量的乘积决定,跟物体温度高低等无关。②公式中,升高t ℃、升高了t ℃、降低t ℃或降低了t ℃对应的是温度的改变量,而升高到t ℃或降低到t ℃对应的是物体的末温度。③并非所有的跟水有关的应用都应用了水比热容大的这一特性。知识点三:热机1.热机:利用内能做功的机械叫热机,其工作原理图是2.热机的工作过程:汽油机的一个工作循环包括 、 、 、 四个冲程,完成一个工作循环曲轴转两圈,对外做功一次,压缩冲程是将 能转化为内能,做功冲程是将 能转化为机械能。3.四冲程内燃机的一个工作循环中只有做功冲程是靠燃气推动活塞做功的,其他三个冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。知识点四:热机的效率1.热值:1 千克某种燃料 时放出的热量,叫做这种燃料的热值,其单位是J/kg(或J/m3),燃料完全燃烧放热公式 。热值反映了燃料在燃烧过程中化学能转化为内能本领的大小。2.热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的 有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。3.热机效率:用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率,提高热机效率的途径:使燃料 燃烧;减少各种 损失;减少机械磨损消耗的能量。4.热机造成的污染主要表现在大气污染和噪声污染。知识点五:核能1.核裂变: 重原子核分裂成两个或两个以上中等质量原子核的过程称为 反应,简称裂变.原子核裂变时放出巨大的能量和中子.2.链式反应:铀核裂变时,同时放出2~3个中子,如果这些中子再引起其他铀核裂变,有可使裂变反应不断进行下去.这种反应叫做 反应.链式反应,如不加控制,就会在极短的时间内释放出大量的核能,发生猛烈的爆炸,原子弹就是根据这个原理制成的.3.核电站---把 能转化为 能的发电设备叫做核电站.核能发电原理:核电站主要由 、热交换器、冷却系统、汽轮发电机组成的.反应堆工作时,核燃料裂变释放出的核能转变为热能,使反应堆的温度升高.为了控制反应堆的温度,使它能正常工作,需要用水、液体金属钠或空气等流体作冷却剂,在反应堆内外循环流动,不断地带走热能.这就是反应堆的冷却系统,它同时可以用来输出热能.利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电,这就是核电站.4.核能发电的前景:核电站消耗的“燃料”很少.一座一百万千瓦的核电站,每年只消耗30吨浓缩铀,而同样功率的火力发电站,每年却要消耗250万吨煤.核电站只需消耗很少的核燃料,就可以产生大量的电能,核能将成为21世纪的主要能源之一.核电站的建设必须采用可靠的保护措施,以保证电站的安全运行,防止放射性物质泄漏,避免造成放射性污染.5.核聚变:轻核结合成质量较大的核并放出巨大能量的过程称为 反应,简称聚变.聚变又称为热核反应.太阳射向地球的电磁能就是由太阳内部进行着的 反应而产生的。目前已实现的人工聚变是氢弹的爆炸,它利用重核裂变时发生的爆炸造成极高温度,从而使其间的轻原子核发生剧烈而不可控制的聚变反应.氢弹是利用迅速而剧烈的、不可控制的 核反应原理设计制造的炸弹,利用原子弹爆炸产生的高温,使聚变。6.放射性:放射性:铀、钍、镭等元素能够自发地放出穿透能力很强的 。居里夫人把元素具有的这种辐射能力叫做 。三种射线:各种放射性元素放出的射线中包括 、 和 三种射线。α射线是带正电的高速运动的氦原子核流。β射线是带负电的高速运动的电子流。γ射线是能量很高的电磁波。三种射线穿透物质的能力:α射线穿透能力最弱,在空气中只能前进几厘米。β射线穿透能力较强,能穿透几厘米厚的铝板。γ射线穿透能力最强,能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。知识点一:内能【例1】(2017?金华)下列关于“热与能”的表述中正确的是( )A.物体在吸热过程中,其温度一定升高 B.在搓手取暖过程中,内能转化为机械能C.水常被用作冷却剂,是因为水的比热容大D.铁块在锻烧过程中,其内能从零开始增加【答案】C 【解析】A、物体在吸热过程中,其温度可能升高可能不变,如晶体在熔化过程中,尽管吸热,但是温度不变,故A错误;B、人们搓手取暖,消耗了机械能,得到了内能,是机械能转化为内能的过程,故B错误;C、水常被用作冷却剂,是因为水的比热容大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多,故C正确;D、任何物体都具有内能,故铁块在锻烧过程中,其内能不是从零开始增加的,故D错误.故选C.知识点二:比热容【例2】(2016秋?鄞州区期末)如图a所示,相同的烧杯甲和乙装了相同质量的纯净水,用不同的加热器加热,忽略散失的热量,得到图b所示的水温与加热时间的图形,则( )A.吸收相同的热量,甲杯的水升温比乙杯的多B.加热相同的时间,两杯水吸收的热量一样多C.甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量相同D.不改变其它条件,适当增加乙烧杯中的水,可使图b中两斜线重合【答案】C 【解析】A、根据Q=cm△t可知,相同质量甲、乙两杯纯净水,吸收相同的热量,升高的温度相同,故A错误;B、实验中,用不同加热器加热,相同时间内,加热器放出的热量不同,所以相同时间内两杯水吸收的热量不同,故B错误;C、根据图2可知,甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min升高的温度相同,根据Q=cm△t可知,两杯水的质量相同,所以吸收的热量相同,故C正确;D、不改变其它条件,适当增加乙烧杯中的水,则乙杯中的水温度上升的更慢,不可能使图b中两斜线重合,故D错误.故选:C.【例3】(2017?萧山区一模)用电水壶烧水,水的内能是通过 方式增加的.若水的质量为2kg,水的温度升高了10℃,水吸收的热量为 J.水沸腾后会顶起壶盖,此过程能量转化情况与四冲程的汽油机的 冲程相似.[c水=4.2×l03J/(kg?℃)].【答案】(1)热传递;(2)8.4×104;(3)做功. 【解析】(1)利用电水壶烧水时,水从电热丝吸收热量,温度升高,是通过热传递方式改变水壶中水的内能;(2)水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×10℃=8.4×104J;(3)水沸腾后会顶起壶盖,此过程水蒸气的内能转化为机械能,与四冲程汽油机的做功冲程相似.知识点三:物体内能的改变【例4】(2017?舟山)下列各项都能使如图瓶内铁屑内能增加,其中属于做功的是( )A.不断晃动瓶子 B.用酒精灯加热 C.用手捂瓶子 D.在烈日下照射【答案】A 【解析】A、不断晃动瓶子,铁屑与瓶壁之间有摩擦,在此过程中要克服摩擦做功,使其内能增大,温度升高,故A符合题意;B、C、D选项中瓶内铁屑分别从酒精灯火焰、手和阳光中吸收热量,都是通过热传递的方式来使物体内能增加的,故BCD不符合题意.故选A. 知识点四:热机【例5】(2016?丽水市龙泉一中月考)柴油机和汽油机在构造上的主要区别是:柴油机气缸顶部有 ,汽油机气缸顶部有 ,在吸气冲程中的不同是:汽油机吸入气缸里的是 ,柴油机吸入气缸里的是 .【答案】喷油嘴;火花塞;空气与汽油的混合物;空气.【解析】(1)汽油机和柴油机在构造上的区别是:汽油机顶部有个火花塞,柴油机顶部有个喷油嘴;(2)在吸气冲程里,汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物,而柴油机吸入的是空气. 【例6】(2017?杭州)如图为汽油机工作过程中某一冲程的示意图,此冲程的名称及能量转化是( )A.压缩冲程,机械能转化为内能 B.压缩冲程,内能转化为机械能C.做功冲程,机械能转化为内能 D.做功冲程,内能转化为机械能【答案】A【解析】如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞上行,因此是压缩冲程,压缩冲程中机械能转化为内能。故选:A。【例7】(2016秋?萧山区月考)某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800转/分,则汽油机每秒内完成 个冲程,做功 次,其中压缩冲程的能量转化是 能转化为 能.【答案】60;15;机械;内.【解析】四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min,则该飞轮每秒钟转30圈.因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以飞轮转30圈,共60个冲程,对外做功15次.压缩冲程是活塞对汽缸内的燃料混合物做功,将活塞的机械能转化为燃料混合物的内能. 知识点五:燃料的热值【例8】(2017?白银)2016年8月,我国发射了全球首颗量子卫星,为了纪念墨子,这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”。发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢具有( )A.较小的密度 B.较大的比热容 C.较低的沸点 D.较高的热值【答案】D【解析】卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,故D正确。故选:D。【例9】(2015秋?余杭区期末)能量可以转化,也可以转移,如图甲是小明设计的一个机器,利用上面流下的水,冲击转轮,转轮带动抽水机将水抽到高处,高处下的水再流下,冲击转轮,如此循环往复,就能一直连续下去,请判断该机器能否实现并说明理由. ;如图乙是小明烧水的情景,燃烧 厘米3煤气(煤气的热值是3.9×107焦/米3)能使1千克的水从20℃升高到100℃(不考虑能量损失);烧水时,通过 增加了水的内能.【答案】不能,因为机械能会逐渐减少;8.6×103;热传递.【解析】(1)他设想的机器不可能实现,因为抽水机在此过程中,有部分机械能会转化为内能,即机械能会逐渐减少,所以机械能总量不守恒,他设想的机器不能实现.(2)水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J;不考虑能量损失,Q放=Q吸=3.36×105J,由公式Q放=qV得需要天然气的体积:.(3)烧水时,是热量发生了转移,因此,是热传递改变了水的内能.知识点六:热机的效率【例10】(2017?益阳)为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施不能提高热机效率的是( )A.让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全B.在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦D.尽量增加热机的工作时间【答案】D【解析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失,提高效率。故ABC正确;增加热机的工作时间,并不能减少热量的损失,所以不能提高热机的效率,故D错误。故选:D。知识点七:核电站发电过程中的能量转化【例11】(2016秋?秀洲区校级月考)自日本福岛核电站因地震引发核燃料泄漏事故之后,世界各国对核能利用和核电站建设变得更加谨慎。下列各种相关叙述,正确的是( )A.核电站是利用核聚变释放的能量B.核电站中的核反应是不可控制的C.利用核能可节约煤、石油等燃料,有利于环境保护D.利用核能存在一定的风险,所以应停止核电站的建设【答案】C【解析】A、目前核电站是利用核裂变释放的核能来发电的,故A错误;B、核电站发电的原理是核裂变,是可控的,故B错误;C、开发核能可节约化石燃料,减少空气污染,有利于环境保护,故C正确;D、利用核能虽然存在一定的风险,但处理措施得当,会对环境的保护更有利,故D错误。故选:C。 一、不能正确理解温度、内能、热量之间的区别和联系。(1)内能与物体的质量、温度以及状态有关;改变内能的方法有两个:做功和热传递.(2)发生热传递的条件是两物体间有温度差:高温物体放热,低温物体吸热;(3)根据描述热量的物理术语进行判断.【例1】下列说法正确的是( )A.温度低的物体含有的热量少 B.物体的内能增加可能是从外界吸收了热量C.物体的温度不变,其内能就一定不变D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递【答案】A【解析】A、描述热量的术语只能用”吸收“或”放出“,不能用“含有”,故A错误;B、物体的内能增加时,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故B正确;C、内能与物体的质量、温度以及状态有关,因此当物体的温度不变时,内能可能改变,如冰熔化,吸收热量,内能增加,但温度不变,故C错误;D、发生热传递的条件是:有温度差,所以热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,可能从内能大的物体向内能小的物体传递,也可能从内能小的物体向内能大的物体传递,还可能是内能相同的两个物体间进行传递.故D错误.故选B.二、误认为内燃机转一圈对外做功一次。四冲程汽油机在一个工作循环中,活塞上下往复两次,飞轮转两圈、做功1次【例2】李丽周末和家人乘车去游玩,某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800r/min,她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机,则此时汽车在1s内完成了( )A.60个冲程,做了15次功 B.60个冲程,做了60次功C.120个冲程,做了30次功 D.30个冲程,做了30次功【答案】A【解析】飞轮转速是1800r/min=30r/s,即该飞轮每秒钟转30圈.因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程、做功1次,所以飞轮转30圈共做功15次、有60个冲程,故A正确,BCD错误.故选A.三、核变化与化学变化本题考查学生对物理变化和化学变化的确定.判断一个变化是物理变化还是化学变化,要依据在变化过程中有没有生成其他物质,生成其他物质的是化学变化,没有生成其他物质的是物理变化.【例3】下列变化过程中,主要通过化学变化实现的是( )A.高能燃料燃烧 B.核能发电 C.大理石制成华表 D.风力发电【答案】A变化,故C错;D、风力发电是由风能转化为电能,没有新物质生成,属于物理变化,故D错。故选:A。第十六讲 内能和核能1.了解内能和热量的概念,能简单描述温度和内能的关系。2.区分做功和热传递改变内能的两种方法。3.通过实验,了解比热容的概念,尝试用比热容解释简单的自然现象,能根据比热容进行简单的计算。4.了解四冲程汽油机的工作原理。5.认识热值,会计算热机的效率.6.通过实例了解核能。知道核能,裂变,聚变,核污染。了解太阳能是人类资源宝库。7. 了解放射性。 知识点一:内能1.内能概念:物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和,叫做物体的内能,一切物体在任何情况下都具有内能,同一物体,内能与温度有关,温度升高,分子运动越剧烈,内能越越大,此外,内能还与物体质量、种类、结构、状态有关。2.热传递:内能从高温物体转移到低温物体或者从物体的高温部分转移到低温部分的现象,叫做热传递,发生热传递的条件是物体之间或物体各部分之间存在温度差,热传递达到平衡时温度相同。3.热量:在热传递的过程中,传递内能的多少叫热量,物体吸收热量,内能增大,放出热量,内能减小。4.改变内能的途径是:做功和热传递,它们在改变物体内能上是等效的,做功改变内能实质上是能的转化,热传递改变内能实质是能量的转移。5.温度、热量和内能的关系(1)温度是一个状态量,常用“是”、“物体的”等词描述。物体的温度升高,内能增大,但不一定是吸了热。(2)热量一个过程量,不能离开热传递,常用“吸收”、“放出”等词修饰,不能用“有”、“含有”、“物体的”等词修饰。物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高。如晶体熔化、液体沸腾的过程。(3)内能是一个状态量,常用“物体的”、“物体有”等词修饰。物体内能增加,不一定是吸收了热量。知识点二:比热容1.比热容:单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容,其单位是J/(kg·℃)。比热容反映了物质吸热能力和放热能力。2.比热容的特性:比热容是物质的特性之一,不同物质的比热容一般不同,比热容与物质的种类和状态有关,与物质的质量、温度和吸(放)热的多少无关。3.热量计算:物体温度升高吸收热量Q吸=cm(t-t0),物体温度降低时放出热量Q放=cm(t0-t)。4.水的比热容大的应用(1)制冷剂:如汽车的发动机用循环水来冷却。(2)散热剂:如在寒冷的北方让水经过散热器放出较多的热量。(3)调节气温:如三峡水电站建成后,水库周边地区“冬暖夏凉”。5.注意:①物体吸收或放出热量的多少由物质的比热容、物体质量和物体温度变化量的乘积决定,跟物体温度高低等无关。②公式中,升高t ℃、升高了t ℃、降低t ℃或降低了t ℃对应的是温度的改变量,而升高到t ℃或降低到t ℃对应的是物体的末温度。③并非所有的跟水有关的应用都应用了水比热容大的这一特性。知识点三:热机1.热机:利用内能做功的机械叫热机,其工作原理图是2.热机的工作过程:汽油机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,完成一个工作循环曲轴转两圈,对外做功一次,压缩冲程是将机械能转化为内能,做功冲程是将内能转化为机械能。3.四冲程内燃机的一个工作循环中只有做功冲程是靠燃气推动活塞做功的,其他三个冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。知识点四:热机的效率1.热值:1 千克某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫做这种燃料的热值,其单位是J/kg(或J/m3),燃料完全燃烧放热公式Q放=mq。热值反映了燃料在燃烧过程中化学能转化为内能本领的大小。2.热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。3.热机效率:用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率,提高热机效率的途径:使燃料充分燃烧;减少各种热损失;减少机械磨损消耗的能量。4.热机造成的污染主要表现在大气污染和噪声污染。知识点五:核能1.核裂变: 重原子核分裂成两个或两个以上中等质量原子核的过程称为核裂变反应,简称裂变.原子核裂变时放出巨大的能量和中子.2.链式反应:铀核裂变时,同时放出2~3个中子,如果这些中子再引起其他铀核裂变,有可使裂变反应不断进行下去.这种反应叫做链式反应.链式反应,如不加控制,就会在极短的时间内释放出大量的核能,发生猛烈的爆炸,原子弹就是根据这个原理制成的.3.核电站---把核能转化为电能的发电设备叫做核电站.核能发电原理:核电站主要由核反应堆、热交换器、冷却系统、汽轮发电机组成的.反应堆工作时,核燃料裂变释放出的核能转变为热能,使反应堆的温度升高.为了控制反应堆的温度,使它能正常工作,需要用水、液体金属钠或空气等流体作冷却剂,在反应堆内外循环流动,不断地带走热能.这就是反应堆的冷却系统,它同时可以用来输出热能.利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电,这就是核电站.4.核能发电的前景:核电站消耗的“燃料”很少.一座一百万千瓦的核电站,每年只消耗30吨浓缩铀,而同样功率的火力发电站,每年却要消耗250万吨煤.核电站只需消耗很少的核燃料,就可以产生大量的电能,核能将成为21世纪的主要能源之一.核电站的建设必须采用可靠的保护措施,以保证电站的安全运行,防止放射性物质泄漏,避免造成放射性污染.5.核聚变:轻核结合成质量较大的核并放出巨大能量的过程称为核聚变反应,简称聚变.聚变又称为热核反应.太阳射向地球的电磁能就是由太阳内部进行着的核聚变反应而产生的。目前已实现的人工聚变是氢弹的爆炸,它利用重核裂变时发生的爆炸造成极高温度,从而使其间的轻原子核发生剧烈而不可控制的聚变反应.氢弹是利用迅速而剧烈的、不可控制的热核反应原理设计制造的炸弹,利用原子弹爆炸产生的高温,使聚变。6.放射性:放射性:铀、钍、镭等元素能够自发地放出穿透能力很强的射线。居里夫人把元素具有的这种辐射能力叫做放射性。三种射线:各种放射性元素放出的射线中包括α、β和γ三种射线。α射线是带正电的高速运动的氦原子核流。β射线是带负电的高速运动的电子流。γ射线是能量很高的电磁波。三种射线穿透物质的能力:α射线穿透能力最弱,在空气中只能前进几厘米。β射线穿透能力较强,能穿透几厘米厚的铝板。γ射线穿透能力最强,能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。知识点一:内能【例1】(2017?金华)下列关于“热与能”的表述中正确的是( )A.物体在吸热过程中,其温度一定升高 B.在搓手取暖过程中,内能转化为机械能C.水常被用作冷却剂,是因为水的比热容大D.铁块在锻烧过程中,其内能从零开始增加【答案】C 【解析】A、物体在吸热过程中,其温度可能升高可能不变,如晶体在熔化过程中,尽管吸热,但是温度不变,故A错误;B、人们搓手取暖,消耗了机械能,得到了内能,是机械能转化为内能的过程,故B错误;C、水常被用作冷却剂,是因为水的比热容大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多,故C正确;D、任何物体都具有内能,故铁块在锻烧过程中,其内能不是从零开始增加的,故D错误.故选C.知识点二:比热容【例2】(2016秋?鄞州区期末)如图a所示,相同的烧杯甲和乙装了相同质量的纯净水,用不同的加热器加热,忽略散失的热量,得到图b所示的水温与加热时间的图形,则( )A.吸收相同的热量,甲杯的水升温比乙杯的多B.加热相同的时间,两杯水吸收的热量一样多C.甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量相同D.不改变其它条件,适当增加乙烧杯中的水,可使图b中两斜线重合【答案】C 【解析】A、根据Q=cm△t可知,相同质量甲、乙两杯纯净水,吸收相同的热量,升高的温度相同,故A错误;B、实验中,用不同加热器加热,相同时间内,加热器放出的热量不同,所以相同时间内两杯水吸收的热量不同,故B错误;C、根据图2可知,甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min升高的温度相同,根据Q=cm△t可知,两杯水的质量相同,所以吸收的热量相同,故C正确;D、不改变其它条件,适当增加乙烧杯中的水,则乙杯中的水温度上升的更慢,不可能使图b中两斜线重合,故D错误.故选:C.【例3】(2017?萧山区一模)用电水壶烧水,水的内能是通过 方式增加的.若水的质量为2kg,水的温度升高了10℃,水吸收的热量为 J.水沸腾后会顶起壶盖,此过程能量转化情况与四冲程的汽油机的 冲程相似.[c水=4.2×l03J/(kg?℃)].【答案】(1)热传递;(2)8.4×104;(3)做功. 【解析】(1)利用电水壶烧水时,水从电热丝吸收热量,温度升高,是通过热传递方式改变水壶中水的内能;(2)水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×10℃=8.4×104J;(3)水沸腾后会顶起壶盖,此过程水蒸气的内能转化为机械能,与四冲程汽油机的做功冲程相似.知识点三:物体内能的改变【例4】(2017?舟山)下列各项都能使如图瓶内铁屑内能增加,其中属于做功的是( )A.不断晃动瓶子 B.用酒精灯加热 C.用手捂瓶子 D.在烈日下照射【答案】A 【解析】A、不断晃动瓶子,铁屑与瓶壁之间有摩擦,在此过程中要克服摩擦做功,使其内能增大,温度升高,故A符合题意;B、C、D选项中瓶内铁屑分别从酒精灯火焰、手和阳光中吸收热量,都是通过热传递的方式来使物体内能增加的,故BCD不符合题意.故选A. 知识点四:热机【例5】(2016?丽水市龙泉一中月考)柴油机和汽油机在构造上的主要区别是:柴油机气缸顶部有 ,汽油机气缸顶部有 ,在吸气冲程中的不同是:汽油机吸入气缸里的是 ,柴油机吸入气缸里的是 .【答案】喷油嘴;火花塞;空气与汽油的混合物;空气.【解析】(1)汽油机和柴油机在构造上的区别是:汽油机顶部有个火花塞,柴油机顶部有个喷油嘴;(2)在吸气冲程里,汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物,而柴油机吸入的是空气. 【例6】(2017?杭州)如图为汽油机工作过程中某一冲程的示意图,此冲程的名称及能量转化是( )A.压缩冲程,机械能转化为内能 B.压缩冲程,内能转化为机械能C.做功冲程,机械能转化为内能 D.做功冲程,内能转化为机械能【答案】A【解析】如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞上行,因此是压缩冲程,压缩冲程中机械能转化为内能。故选:A。【例7】(2016秋?萧山区月考)某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800转/分,则汽油机每秒内完成 个冲程,做功 次,其中压缩冲程的能量转化是 能转化为 能.【答案】60;15;机械;内.【解析】四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min,则该飞轮每秒钟转30圈.因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以飞轮转30圈,共60个冲程,对外做功15次.压缩冲程是活塞对汽缸内的燃料混合物做功,将活塞的机械能转化为燃料混合物的内能. 知识点五:燃料的热值【例8】(2017?白银)2016年8月,我国发射了全球首颗量子卫星,为了纪念墨子,这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”。发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢具有( )A.较小的密度 B.较大的比热容 C.较低的沸点 D.较高的热值【答案】D【解析】卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,故D正确。故选:D。【例9】(2015秋?余杭区期末)能量可以转化,也可以转移,如图甲是小明设计的一个机器,利用上面流下的水,冲击转轮,转轮带动抽水机将水抽到高处,高处下的水再流下,冲击转轮,如此循环往复,就能一直连续下去,请判断该机器能否实现并说明理由. ;如图乙是小明烧水的情景,燃烧 厘米3煤气(煤气的热值是3.9×107焦/米3)能使1千克的水从20℃升高到100℃(不考虑能量损失);烧水时,通过 增加了水的内能.【答案】不能,因为机械能会逐渐减少;8.6×103;热传递.【解析】(1)他设想的机器不可能实现,因为抽水机在此过程中,有部分机械能会转化为内能,即机械能会逐渐减少,所以机械能总量不守恒,他设想的机器不能实现.(2)水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J;不考虑能量损失,Q放=Q吸=3.36×105J,由公式Q放=qV得需要天然气的体积:.(3)烧水时,是热量发生了转移,因此,是热传递改变了水的内能.知识点六:热机的效率【例10】(2017?益阳)为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施不能提高热机效率的是( )A.让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全B.在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦D.尽量增加热机的工作时间【答案】D【解析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失,提高效率。故ABC正确;增加热机的工作时间,并不能减少热量的损失,所以不能提高热机的效率,故D错误。故选:D。知识点七:核电站发电过程中的能量转化【例11】(2016秋?秀洲区校级月考)自日本福岛核电站因地震引发核燃料泄漏事故之后,世界各国对核能利用和核电站建设变得更加谨慎。下列各种相关叙述,正确的是( )A.核电站是利用核聚变释放的能量B.核电站中的核反应是不可控制的C.利用核能可节约煤、石油等燃料,有利于环境保护D.利用核能存在一定的风险,所以应停止核电站的建设【答案】C【解析】A、目前核电站是利用核裂变释放的核能来发电的,故A错误;B、核电站发电的原理是核裂变,是可控的,故B错误;C、开发核能可节约化石燃料,减少空气污染,有利于环境保护,故C正确;D、利用核能虽然存在一定的风险,但处理措施得当,会对环境的保护更有利,故D错误。故选:C。 一、不能正确理解温度、内能、热量之间的区别和联系。(1)内能与物体的质量、温度以及状态有关;改变内能的方法有两个:做功和热传递.(2)发生热传递的条件是两物体间有温度差:高温物体放热,低温物体吸热;(3)根据描述热量的物理术语进行判断.【例1】下列说法正确的是( )A.温度低的物体含有的热量少 B.物体的内能增加可能是从外界吸收了热量C.物体的温度不变,其内能就一定不变D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递【答案】A【解析】A、描述热量的术语只能用”吸收“或”放出“,不能用“含有”,故A错误;B、物体的内能增加时,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故B正确;C、内能与物体的质量、温度以及状态有关,因此当物体的温度不变时,内能可能改变,如冰熔化,吸收热量,内能增加,但温度不变,故C错误;D、发生热传递的条件是:有温度差,所以热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,可能从内能大的物体向内能小的物体传递,也可能从内能小的物体向内能大的物体传递,还可能是内能相同的两个物体间进行传递.故D错误.故选B.二、误认为内燃机转一圈对外做功一次。四冲程汽油机在一个工作循环中,活塞上下往复两次,飞轮转两圈、做功1次【例2】李丽周末和家人乘车去游玩,某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800r/min,她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机,则此时汽车在1s内完成了( )A.60个冲程,做了15次功 B.60个冲程,做了60次功C.120个冲程,做了30次功 D.30个冲程,做了30次功【答案】A【解析】飞轮转速是1800r/min=30r/s,即该飞轮每秒钟转30圈.因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程、做功1次,所以飞轮转30圈共做功15次、有60个冲程,故A正确,BCD错误.故选A.三、核变化与化学变化本题考查学生对物理变化和化学变化的确定.判断一个变化是物理变化还是化学变化,要依据在变化过程中有没有生成其他物质,生成其他物质的是化学变化,没有生成其他物质的是物理变化.【例3】下列变化过程中,主要通过化学变化实现的是( )A.高能燃料燃烧 B.核能发电 C.大理石制成华表 D.风力发电【答案】A 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第16讲 内能和核能 达标检测 (学生版).doc 第16讲 内能和核能 达标检测 (教师版).doc 第16讲 内能和核能(考纲分析+思维导图+重点归纳+难点突破+易错点拨)学生版.doc 第16讲 内能和核能(考纲分析+思维导图+重点归纳+难点突破+易错点拨)教师版.doc