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第十六講《內能和核能》達標檢測卷
時間：45分鐘 滿分：100分
一．選擇題（共54分）
1．關于溫度、熱量、內能，下列說法中正確的是（　　）
A．內能會從高溫物體傳遞到低溫物體 B．物體的內能增加，它一定吸收了熱量
C．溫度高的物體，含有的熱量一定多 D．物體放出熱量時，它的溫度一定降低
2．關于內能、熱量和溫度，下列說法中正確的是（　　）
A．物體內能增加，溫度一定升高 B．溫度低的物體可能比溫度高的物體內能多
C．物體內能增加，一定要從外界吸收熱量D．相同質量的燃料，熱值高的燃燒時產熱多
3．下列說法正確的是（　　）
A．一個物體能夠做功，它就具有機械能
B．物體溫度升高，它含有的熱量一定增加
C．彈簧拉伸的越長，其彈性勢能越大
D．一個運動的物體受到平衡力作用時，動能一定保持不變
4．下列說法正確的是（　　）
A．物體溫度升高，它的內能一定增加 B．物體的溫度升高，它一定吸收了熱量
C．物體吸收了熱量，它的溫度一定升高D．溫度高的物體，具有的熱量一定多
5．生活中常把碗放在高壓鍋內的水中蒸食物，碗中裝湯（水和湯具有相同的沸點），碗與鍋底不接觸，如圖所示，當高壓鍋里的水沸騰時，下列分析合理的是（　　）
A．高壓鍋內水的溫度等于100℃
B．限壓閥周圍有大量的白氣冒出，是由于空氣遇冷液化所致
C．當水沸騰時，碗中的湯不可能沸騰
D．燃料燃燒釋放的化學能等于水和湯增加的內能
6．如圖所示，在空可樂瓶內滴一滴酒精，用裝有氣門芯的橡皮塞塞緊瓶口，再用打氣筒通過氣門芯向瓶內打氣。當瓶內氣壓達到足夠大時，塞子將從瓶口沖出，且原來透明的瓶內充滿了白霧，這一實驗現象表明（　　）
A．氣體對外界做功，瓶內溫度升高，內能減少
B．外界對氣體做功，瓶內溫度升高，內能增加
C．氣體對外界做功，瓶內溫度降低，內能減少
D．外界對氣體做功，瓶內溫度降低，內能增加
7．如圖所示，下列是利用熱傳遞方式來改變物體內能的是（　　）
A． B． C． D．
8．南極“萬年冰”中含有很多壓縮氣泡，科考隊員取一小塊放入盛有酒的杯中，冰塊會在酒面上飄來飄去。下面幾種說法中錯誤的是（　　）
A．冰塊熔化，氣泡破裂，使冰塊飄來飄去 B．冰塊吸熱，內能增加，使冰塊飄來飄去
C．冰塊熔化，氣泡破裂，氣泡的內能減少 D．冰塊吸熱，酒水放熱，酒水的內能減少
9．下列日常生活現象的解釋不正確的是（　　）
A．紅墨水在水中能擴散，既說明分子間有空隙，又說明分子在做不停的無規則運動
B．教室內掃地時，在陽光的照射下，看見灰塵飛揚，證明分子在做運動
C．廚房炒菜時，聞到菜香，是因為分子運動的緣故
D．黃豆和芝麻混合的實驗不能證明分子間存在空隙
10．一臺四沖程內燃機飛輪轉速為1800r/min，它1s完成了（　　）
A．30個沖程 B．60個沖程 C．120個沖程 D．160個沖程
11．關于物體內能，下列說法中正確的是（　　）
A．物體內分子運動越激烈，內能不變 B．物體的溫度升高，內能增加
C．物體的溫度升高，一定是物體吸收了熱量 D．物體的速度越大，它的內能也越大
12．為了提高鍋爐的效率，某工廠的工人想了以下一些方法，其中正確的是（　　）
A．把大的煤塊送進爐膛，并加大送風量B．把煤粉送進爐膛，并加大送風量
C．把大的煤塊送進爐膛，并減小送風量D．把煤粉送進爐膛，并減小送風量
13．下列關于“熱與能”的表述中正確的是（　　）
A．物體在吸熱過程中，其溫度一定升高 B．在搓手取暖過程中，內能轉化為機械能
C．水常被用作冷卻劑，是因為水的比熱容大D．鐵塊在鍛燒過程中，其內能從零開始增加
14．“自熱飯盒”是一種使用化學方法加熱的方便食品，也就是將盒飯下面的拉條拉出，飯菜便可以自動加熱。關于自熱飯盒，下列說法正確的是（　　）
A．生石灰和水反應會吸收熱量 B．自熱飯盒利用的是生石灰的內能
C．自熱飯盒在加熱過程中內能增加D．加熱后盒子內壁上出現小水珠，這是熔化現象
15．將一高溫物體與一低溫物體接觸達到相同溫度（兩物體與外界沒有熱量交換），則有（　　）
A．高溫物體放出的熱量一定大于低溫物體吸收的熱量
B．高溫物體放出的熱量一定等于低溫物體吸收的熱量
C．高溫物體降低的溫度一定大于低溫物體升高的溫度
D．高溫物體降低的溫度一定等于低溫物體升高的溫度
16．做功可以改變物體的內能，如圖中物體的內能減少的是（　　）

A．壓縮氣體做功 B．鉆木取火 C．氣體對外做功 D．克服摩擦做功
17．電水壺是常用小家電。下列有關電水壺燒水的觀察和思考，正確的是（　　）
A．加熱過程中，水的內能通過熱傳遞改變 B．加熱過程中，水的熱量不斷增加
C．沸騰時，所冒的“白氣”是水汽化產生的水蒸氣D．沸騰時，繼續吸熱水溫不斷上升
18．質量相等的兩塊金屬，在沸水中加熱足夠的時間后，同時取出放在足夠大的冰上，可以判斷能使冰熔化較多的那塊金屬具有（　　）
A．較大的密度 B．較小的比熱容 C．較大的比熱容 D．較大的體積
19．關于核能的敘述，正確的是（　　）
A．核能是原子運動產生的能量 B．核能是原子核在轉變過程中所釋放的能量
C．只有發生核裂變時才能產生核能 D．物質發生化學變化就能釋放核能
20．自日本福島核電站因地震引發核燃料泄漏事故之后，世界各國對核能利用和核電站建設變得更加謹慎。下列各種相關敘述，正確的是（　　）
A．核電站是利用核聚變釋放的能量
B．核電站中的核反應是不可控制的
C．利用核能可節約煤、石油等燃料，有利于環境保護
D．利用核能存在一定的風險，所以應停止核電站的建設
21．如圖為核電站發電流程圖。在核電站的發電過程中，從核能到電能，圖中所示的能量轉化順序正確的是（　　）
A．核能，化學能，機械能，電能 B．核能，內能，機械能，電能
C．核能，機械能，內能，電能 D．核能，內能，化學能，電能
22．2016年3月11日，我國外交部發言人洪磊在例行記者會上表示，中方歡迎歐盟批準法國電力與中廣核合作建設英國欣克利角核電站。據報道，歐盟近日批準法國電力與中廣核合作建設英國欣克利角核電站，由此更加說明了我國核大國的地位。下面關于人類利用核能的表述正確的是（　　）
A．原子彈和氫彈都是利用原子核裂變的原理制成的
B．核電站中的核反應堆是進行裂變、且不加控制而獲得核能的一種裝置
C．到目前為止，人類獲得核能有的途徑只有核裂變
D．在核電站中從核能到電能的能量轉化過程核能→內能→機械能→電能
23．著名核物理學家、“兩彈一星”功勛于敏院 士獲2014年度國家最高科學技術獎。他在氫彈原理突破中解決了熱核武器物理中一系列基礎問題，被譽為“中國氫彈之父”。下列屬于氫彈原理的是（　　）
A．核聚變 B．核裂變 C．先聚變后裂變 D．先裂變后聚變
24．核電站的核反應堆中發生的變化是（　　）
A．質量大的原子核的裂變 B．質量小的原子核的聚變
C．裂變和聚變同時發生 D．核物質燃燒釋放出內能
25．下列關于物體內能的說法中正確的是（　　）
A．靜止的物體沒有動能，但有內能B．內能和溫度有關，所以0℃的水沒有內能
C．物體運動速度越大，內能越大 D．溫度高的物體一定比溫度低的物體內能大
26．改變物體內能的方法有做功和熱傳遞兩種。下列增大鐵絲內能的四個做法中，與另外三個方法不同的是（　　）
A．摩擦鐵絲，使它變熱 B．把鐵絲放在火上烤，使它變熱
C．反復敲打鐵絲，使它變熱 D．不斷來回彎折鐵絲，使它變熱
27．爆米花是將玉米放入鐵鍋內，邊加熱邊翻動一段時間后，“砰”的一聲變成了玉米花。下列說法正確的是（　　）
A．玉米粒主要通過翻動鐵鍋對其做功，使其內能增加
B．玉米粒主要通過與鐵鍋間的熱傳遞，使其內能增加
C．玉米粒內水分受熱膨脹對粒殼做功爆開，內能不變
D．玉米粒內水分受熱膨脹對粒殼做功爆開，內能增加
二．填空題（共16分）
28．如圖是空氣壓縮引火儀，在其中裝少量硝化棉，用力快速向下壓活塞，會看到底部的硝化棉迅速燃燒。活塞快速下壓過程中機械能轉化為　 　；若要計算出實驗者在用恒力下壓活塞過程中做的功，需要測量的量是　 　；老師邀請小明做這個實驗，小明緩慢地下壓活塞直到活塞推至底部，結果并沒有看到硝化棉燃燒的現象。請分析小明的實驗不成功的原因：　 　。
29．一杯熱水放在桌上會慢慢變涼，說明水的內能在減少，這是利用　 　的方式改變物體內能的。
30．將質量為mo的一杯熱水倒入盛有質量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高了3℃，然后又向保溫容器中倒入一小杯質量同溫度的熱水，水溫又上升了2.5℃．不計熱量的損失，則熱水和冷水的溫度差為 ，mo：m=
．
三．解答題（共30分）
31．鉆木取火的發明來源于中國古代的神話傳說。傳說在一萬年前，生活在古昆侖山上一個族群中的智者 看到有鳥啄燧木時產生火苗，受此啟發發明了鉆木取火，人們選用本身較為粗糙 的木原料做鉆板，再找到相對較硬的樹枝做鉆頭，把鉆板邊緣鉆出倒“V”形的小槽。在鉆板下放入一個易燃的火絨或者枯樹葉，然后雙手用力鉆動，直到鉆出火來為止。請你用所學科學知識描述磚木能取火的原因？
32.在新農村建設中很多樓房頂上裝有如圖1所示的太陽能熱水器，圖2是內部水箱的結構示意圖．Sl是自動溫控開關，當水溫低于20℃時閉合，輔助加熱電阻R開始加熱；當水溫高60℃時斷開，輔助加熱電阻R停止加熱．A、B是水箱中兩個相同的實心圓柱體，密度為1.8×103kg/m3，懸掛在水箱頂部的壓力傳感開關S2上．當S2受到豎直向下的拉力達到16N才閉合，電動水泵M開始向水箱注水；當拉力小于等于10N時，S2斷開，電動水泵M停止注水．求：
第十六講《內能和核能》達標檢測卷
時間：45分鐘 滿分：100分
一．選擇題（共54分）
1．關于溫度、熱量、內能，下列說法中正確的是（　　）
A．內能會從高溫物體傳遞到低溫物體 B．物體的內能增加，它一定吸收了熱量
C．溫度高的物體，含有的熱量一定多 D．物體放出熱量時，它的溫度一定降低
【答案】A
【解析】A、熱傳遞實質是內能從高溫物體轉移到低溫物體，故A正確；B、物體的內能增加，它可能從外界吸收了熱量，也可能是外界物體對它做了功，故B錯誤；C、熱量是一個過程量，不能說物體含有多少熱量，故C錯誤；D、晶體凝固過程，放熱但溫度不變，故D錯誤；故選：A。
2．關于內能、熱量和溫度，下列說法中正確的是（　　）
A．物體內能增加，溫度一定升高 B．溫度低的物體可能比溫度高的物體內能多
C．物體內能增加，一定要從外界吸收熱量D．相同質量的燃料，熱值高的燃燒時產熱多
【答案】B
【解析】A、晶體熔化過程中，吸熱內能增加，但溫度不變，故A錯誤；B、內能的大小與物體的質量、溫度等有關，故若低溫物體的質量很大，高溫物體的質量很小，所以也有可能溫度低的物體的內能大于溫度高的物體的內能，故B正確；C、物體的內能增加，它可能從外界吸收了熱量，也可能是外界物體對它做了功，故C錯誤；D、相同質量的燃料，熱值高的燃料不一定充分燃燒，釋放的熱量不一定多，故D錯誤；故選：B。
3．下列說法正確的是（　　）
A．一個物體能夠做功，它就具有機械能
B．物體溫度升高，它含有的熱量一定增加
C．彈簧拉伸的越長，其彈性勢能越大
D．一個運動的物體受到平衡力作用時，動能一定保持不變
【答案】A
【解析】A、一個物體如果具有了對別的物體做功的本領，我們就說這個物體具有能量，或者說具有能，A正確；B、熱量是一個過程量，不能說物體含有多少熱量，故B錯誤；C、在彈性限度內，彈簧拉伸的越長，其彈性勢能越大，故C錯誤；D、靜止或勻速直線運動狀態都是平衡狀態，故一個運動的物體受到平衡力作用時，一定做勻速直線運動，雖然速度不變，但其質量是可能改變的，所以動能也可能改變，故D錯誤；故選：A。
4．下列說法正確的是（　　）
A．物體溫度升高，它的內能一定增加 B．物體的溫度升高，它一定吸收了熱量
C．物體吸收了熱量，它的溫度一定升高D．溫度高的物體，具有的熱量一定多
【答案】A
【解析】A、物體溫度升高，分子運動劇烈，內能增加，故此選項正確；B、物體的溫度升高了，可能是外界對物體做了功，也可能是物體吸收了熱量，故此選項錯誤；C、物體吸熱溫度不一定升高；如液體沸騰時，吸熱但溫度不升高，故此選項錯誤；D、物體的溫度越高，內能越大，內能是狀態量，而熱量是過程量，不是狀態量，不能說物體含的熱量多，故此選項錯誤。故選：A。
5．生活中常把碗放在高壓鍋內的水中蒸食物，碗中裝湯（水和湯具有相同的沸點），碗與鍋底不接觸，如圖所示，當高壓鍋里的水沸騰時，下列分析合理的是（　　）
A．高壓鍋內水的溫度等于100℃
B．限壓閥周圍有大量的白氣冒出，是由于空氣遇冷液化所致
C．當水沸騰時，碗中的湯不可能沸騰
D．燃料燃燒釋放的化學能等于水和湯增加的內能
【答案】C
【解析】（1）高壓鍋內的氣壓大于一標準大氣壓，所以水的沸點升高，溫度高于100℃，故A錯誤；B、限壓閥周圍有大量的白氣冒出，是由于水蒸氣遇冷液化所致，不是空氣液化，故B錯誤；C、當水沸騰時，碗中的湯雖然可以達到沸點，但由于內外溫度相同，不能再從水中吸熱，所以不可能沸騰，故C正確；D、燃料燃燒釋放的化學能會轉化為水和湯增加的內能，但由于能量會有損耗，所以二者并不相等，故D錯誤。故選：C。
6．如圖所示，在空可樂瓶內滴一滴酒精，用裝有氣門芯的橡皮塞塞緊瓶口，再用打氣筒通過氣門芯向瓶內打氣。當瓶內氣壓達到足夠大時，塞子將從瓶口沖出，且原來透明的瓶內充滿了白霧，這一實驗現象表明（　　）
A．氣體對外界做功，瓶內溫度升高，內能減少
B．外界對氣體做功，瓶內溫度升高，內能增加
C．氣體對外界做功，瓶內溫度降低，內能減少
D．外界對氣體做功，瓶內溫度降低，內能增加
【答案】C
【解析】霧是小液滴，它是由酒精蒸氣的液化而形成的。其具體過程是：瓶內的氣體壓強增大到一定程度，對瓶塞做功，將瓶塞打出，氣體對外做功，將內能轉化為機械能，氣體的內能減少，溫度降低，瓶中的酒精蒸氣遇冷液化而形成白霧。故選：C。
7．如圖所示，下列是利用熱傳遞方式來改變物體內能的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】A、迅速壓下活塞棉花著火燃燒，屬于做功改變物體的內能，不符合題意。B、從滑梯上滑下時克服摩擦做功，使臀部內能增加、溫度升高，屬于做功改變物體的內能，不符合題意。C、鉆木取火，屬于做功改變物體的內能，不符合題意。D、水從太陽吸收熱量、溫度升高，屬于熱傳遞改變物體的內能，符合題意。故選：D。
8．南極“萬年冰”中含有很多壓縮氣泡，科考隊員取一小塊放入盛有酒的杯中，冰塊會在酒面上飄來飄去。下面幾種說法中錯誤的是（　　）
A．冰塊熔化，氣泡破裂，使冰塊飄來飄去 B．冰塊吸熱，內能增加，使冰塊飄來飄去
C．冰塊熔化，氣泡破裂，氣泡的內能減少 D．冰塊吸熱，酒水放熱，酒水的內能減少
【答案】B
【解析】冰塊溫度低，酒的溫度高，冰塊吸熱，內能增加，酒水放熱，內能減少，冰塊的氣泡破裂，對外做功內能減小，在氣泡對空氣施力的同時，由于力的作用是相互的，空氣對冰塊施加反作用力，使冰塊獲得部分機械能，在酒面上飄來飄去。故選：B。
9．下列日常生活現象的解釋不正確的是（　　）
A．紅墨水在水中能擴散，既說明分子間有空隙，又說明分子在做不停的無規則運動
B．教室內掃地時，在陽光的照射下，看見灰塵飛揚，證明分子在做運動
C．廚房炒菜時，聞到菜香，是因為分子運動的緣故
D．黃豆和芝麻混合的實驗不能證明分子間存在空隙
【答案】B
【解析】A、不同物質相互接觸時，分子能夠彼此進入對方，發生擴散。原因是分子在做無規則運動，同時說明分子之間存在間隙。故A正確；B、掃地時灰塵飛舞是固體小顆粒的運動，不能證明分子的運動。故B不正確；C、分子永不停息地做無規則運動，廚房炒菜時，蔬菜分子可以運動到空氣中，所以能夠聞到菜香。故C正確；D、黃豆與芝麻混合的實驗能說明宏觀物體間的間隙，但不能說明分子之間有空隙，故D正確。故選：B。
10．一臺四沖程內燃機飛輪轉速為1800r/min，它1s完成了（　　）
A．30個沖程 B．60個沖程 C．120個沖程 D．160個沖程
【答案】B
【解析】四沖程內燃機飛輪轉速為1800r/min=30r/s，表示每秒飛輪轉動30圈，60個沖程，對外做功15次。故選：B。
11．關于物體內能，下列說法中正確的是（　　）
A．物體內分子運動越激烈，內能不變 B．物體的溫度升高，內能增加
C．物體的溫度升高，一定是物體吸收了熱量 D．物體的速度越大，它的內能也越大
【答案】B
【解析】AB、溫度越高，分子運動越激烈，分子動能越大，物體的內能也越大，故A錯誤，B正確；C、物體溫度升高可能是吸收了熱量，也可能是外界對物體做了功，故C錯誤；D、內能是物體內部所有分子做無規則運動的動能與分子勢能的總和，與機械運動的情況無關，故速度大，內能不一定大，故D錯誤。故選：B。
12．為了提高鍋爐的效率，某工廠的工人想了以下一些方法，其中正確的是（　　）
A．把大的煤塊送進爐膛，并加大送風量B．把煤粉送進爐膛，并加大送風量
C．把大的煤塊送進爐膛，并減小送風量D．把煤粉送進爐膛，并減小送風量
【答案】B
【解析】為了提高鍋爐的效率，可以把塊煤磨成煤粉，并加大送風量，這樣可以使燃料燃燒得更充分，以提高爐子的效率。故選：B。
13．下列關于“熱與能”的表述中正確的是（　　）
A．物體在吸熱過程中，其溫度一定升高 B．在搓手取暖過程中，內能轉化為機械能
C．水常被用作冷卻劑，是因為水的比熱容大D．鐵塊在鍛燒過程中，其內能從零開始增加
【答案】C
【解析】A、物體在吸熱過程中，其溫度可能升高可能不變，如晶體在熔化過程中，盡管吸熱，但是溫度不變，故A錯誤；B、人們搓手取暖，消耗了機械能，得到了內能，是機械能轉化為內能的過程，故B錯誤；C、水常被用作冷卻劑，是因為水的比熱容大，質量相同的水和其它液體相比較，升高相同的溫度時，吸收的熱量多，故C正確；D、任何物體都具有內能，故鐵塊在鍛燒過程中，其內能不是從零開始增加的，故D錯誤。故選：C。
14．“自熱飯盒”是一種使用化學方法加熱的方便食品，也就是將盒飯下面的拉條拉出，飯菜便可以自動加熱。關于自熱飯盒，下列說法正確的是（　　）
A．生石灰和水反應會吸收熱量 B．自熱飯盒利用的是生石灰的內能
C．自熱飯盒在加熱過程中內能增加D．加熱后盒子內壁上出現小水珠，這是熔化現象
【答案】C
【解析】A．生石灰與水反應放出大量的熱，故A錯誤；B．自熱飯盒利用的是生石灰與水反應放出的熱量，故B錯誤；C．自熱飯盒在加熱過程中溫度升高，內能增加，故C正確；D．加熱后盒子內壁上出現小水珠，是水蒸氣液化成的小水滴，故D錯誤。故選：C。
15．將一高溫物體與一低溫物體接觸達到相同溫度（兩物體與外界沒有熱量交換），則有（　　）
A．高溫物體放出的熱量一定大于低溫物體吸收的熱量
B．高溫物體放出的熱量一定等于低溫物體吸收的熱量
C．高溫物體降低的溫度一定大于低溫物體升高的溫度
D．高溫物體降低的溫度一定等于低溫物體升高的溫度
【答案】B
【解析】將一高溫物體與一低溫物體接觸達到相同溫度，由于不知它們的初始溫度，故無法判定溫度的高低，故CD錯誤；則高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，放出的熱量等于吸收的熱量，故B正確，A錯誤。故選：B。
16．做功可以改變物體的內能，如圖中物體的內能減少的是（　　）

A．壓縮氣體做功 B．鉆木取火 C．氣體對外做功 D．克服摩擦做功
【答案】C
【解析】A、壓縮氣體對氣體做功，這是機械能減小，氣體內能增加，溫度升高；故A不符合題意。B、古人的“鉆木取火”是克服摩擦工作做功，機械能轉化為內能。故B不符合題意。C、氣球向外噴氣，氣壁變冷，這是因為壓縮氣體對外做功，自身內能減小，溫度降低；故C符合題意。D、克服摩擦做功，機械能轉化為內能。故D不符合題意。故選：C。
17．電水壺是常用小家電。下列有關電水壺燒水的觀察和思考，正確的是（　　）
A．加熱過程中，水的內能通過熱傳遞改變 B．加熱過程中，水的熱量不斷增加
C．沸騰時，所冒的“白氣”是水汽化產生的水蒸氣D．沸騰時，繼續吸熱水溫不斷上升
【答案】A
【解析】A、如圖所示，電熱水壺加熱過程中，水的內能通過熱傳遞改變，故A正確；B、熱量是一個過程量，不能說物體含有多少熱量，故B錯誤；C、白氣是一些小液滴，即是沸騰時，溫度比較高的水蒸氣遇冷液化而成的小水滴，故C錯誤；D、液體沸騰的特點是吸熱，但溫度不變，故D錯誤；故選：A。
18．質量相等的兩塊金屬，在沸水中加熱足夠的時間后，同時取出放在足夠大的冰上，可以判斷能使冰熔化較多的那塊金屬具有（　　）
A．較大的密度 B．較小的比熱容 C．較大的比熱容 D．較大的體積
【答案】C
【解析】“在沸水中加熱足夠的時間”也就是說這兩塊金屬的溫度等于了沸水的溫度；兩塊金屬的溫度是相等的，放在足夠大的冰上，使冰熔化多的金屬就是放出熱量多的；根據Q放=Cm（t0﹣t），金屬的質量相等，初溫相同，末溫也是相同的（末溫等于冰水混合物的溫度即0℃不再放熱），比熱容大的金屬放出熱量多。故選：C。
19．關于核能的敘述，正確的是（　　）
A．核能是原子運動產生的能量 B．核能是原子核在轉變過程中所釋放的能量
C．只有發生核裂變時才能產生核能 D．物質發生化學變化就能釋放核能
【答案】B
【解析】核能是人們在近幾十年里發現和利用的新能源，雖然各種物質的原子里都有原子核，但在通常情況下并不能釋放能量只有當原子核發生改變﹣﹣裂變和聚變時才伴隨巨大的能量變化，故B正確。故選：B。
20．自日本福島核電站因地震引發核燃料泄漏事故之后，世界各國對核能利用和核電站建設變得更加謹慎。下列各種相關敘述，正確的是（　　）
A．核電站是利用核聚變釋放的能量
B．核電站中的核反應是不可控制的
C．利用核能可節約煤、石油等燃料，有利于環境保護
D．利用核能存在一定的風險，所以應停止核電站的建設
【答案】C
【解析】A、目前核電站是利用核裂變釋放的核能來發電的，故A錯誤；B、核電站發電的原理是核裂變，是可控的，故B錯誤；C、開發核能可節約化石燃料，減少空氣污染，有利于環境保護，故C正確；D、利用核能雖然存在一定的風險，但處理措施得當，會對環境的保護更有利，故D錯誤。故選：C。
21．如圖為核電站發電流程圖。在核電站的發電過程中，從核能到電能，圖中所示的能量轉化順序正確的是（　　）
A．核能，化學能，機械能，電能 B．核能，內能，機械能，電能
C．核能，機械能，內能，電能 D．核能，內能，化學能，電能
【答案】B
【解析】核能發電的能量傳遞和轉化過程是：核能→水和蒸汽的內能→發電機轉子的機械能→電能；故選：B。
22．2016年3月11日，我國外交部發言人洪磊在例行記者會上表示，中方歡迎歐盟批準法國電力與中廣核合作建設英國欣克利角核電站。據報道，歐盟近日批準法國電力與中廣核合作建設英國欣克利角核電站，由此更加說明了我國核大國的地位。下面關于人類利用核能的表述正確的是（　　）
A．原子彈和氫彈都是利用原子核裂變的原理制成的
B．核電站中的核反應堆是進行裂變、且不加控制而獲得核能的一種裝置
C．到目前為止，人類獲得核能有的途徑只有核裂變
D．在核電站中從核能到電能的能量轉化過程核能→內能→機械能→電能
【答案】D
【解析】A、原子彈是利用核裂變的原理制成的，氫彈是利用核聚變的原理制成的，故A錯誤；B、核電站中的核反應堆是進行裂變而獲得核能的一種裝置，是可控的，故B錯誤；C、到目前為止，人類獲得核能的途徑有兩條：核裂變、核聚變，故C錯誤；
D、核電站能量轉化的過程是：通過核反應把核能轉化為內能，得到高溫水蒸氣；水蒸氣推動汽輪機轉動，把內能又轉化為機械能；汽輪機再帶動發電機發電，得到電能，則整個過程中能量轉化的正確順序是：核能→內能→機械能→電能，故D正確。故選：D。
23．著名核物理學家、“兩彈一星”功勛于敏院 士獲2014年度國家最高科學技術獎。他在氫彈原理突破中解決了熱核武器物理中一系列基礎問題，被譽為“中國氫彈之父”。下列屬于氫彈原理的是（　　）
A．核聚變 B．核裂變 C．先聚變后裂變 D．先裂變后聚變
【答案】A
【解析】核聚變是指一個氘核和一個氚核在超高溫下結合就變成了一個氦核，氫彈則是利用輕核的聚變制成的，故A正確。故選：A。
24．核電站的核反應堆中發生的變化是（　　）
A．質量大的原子核的裂變 B．質量小的原子核的聚變
C．裂變和聚變同時發生 D．核物質燃燒釋放出內能
【答案】A
【解析】原子彈是核裂變不加控制，在極短的時間內釋放出巨大的能量的武器，而用人工控制鏈式反應的速度和平利用核能，是核電站的原理。故選：A。
25．下列關于物體內能的說法中正確的是（　　）
A．靜止的物體沒有動能，但有內能B．內能和溫度有關，所以0℃的水沒有內能
C．物體運動速度越大，內能越大 D．溫度高的物體一定比溫度低的物體內能大
【答案】A
【解析】A、靜止的物體速度為零，故動能為零；一切物體都有內能，因此靜止的物體有內能；故A正確；B、一切物體都有內能，0℃的水有內能，故B錯誤；C、物體的內能與速度無關，故C錯誤；
D、與物體的質量、溫度、狀態有關，因此溫度高的物體不一定比溫度低的物體內能大，故D錯誤。故選：A。
26．改變物體內能的方法有做功和熱傳遞兩種。下列增大鐵絲內能的四個做法中，與另外三個方法不同的是（　　）
A．摩擦鐵絲，使它變熱 B．把鐵絲放在火上烤，使它變熱
C．反復敲打鐵絲，使它變熱 D．不斷來回彎折鐵絲，使它變熱
【答案】B
【解析】A、摩擦鐵絲，使它變熱，是通過做功的方式增加了鐵絲的內能；B、把鐵絲放在火上烤，使它變熱，是通過熱傳遞改變鐵絲的內能；C、反復敲打鐵絲，使它變熱，是通過做功的方式改變內能；D、不斷來回彎折鐵絲，使它變熱，是通過做功的方式改變內能。故選：B。
27．爆米花是將玉米放入鐵鍋內，邊加熱邊翻動一段時間后，“砰”的一聲變成了玉米花。下列說法正確的是（　　）
A．玉米粒主要通過翻動鐵鍋對其做功，使其內能增加
B．玉米粒主要通過與鐵鍋間的熱傳遞，使其內能增加
C．玉米粒內水分受熱膨脹對粒殼做功爆開，內能不變
D．玉米粒內水分受熱膨脹對粒殼做功爆開，內能增加
【答案】B
【解析】A、玉米爆開前通過熱傳遞增加內能，不是做功改變內能，不符合題意；B、玉米爆開前通過熱傳遞增加內能，符合題意；C、玉米膨脹對外做功，水分內能會減少，不符合題意；D、玉米膨脹對外做功，玉米粒內能會減少，不符合題意。故選：B。
二．填空題（共16分）
28．如圖是空氣壓縮引火儀，在其中裝少量硝化棉，用力快速向下壓活塞，會看到底部的硝化棉迅速燃燒。活塞快速下壓過程中機械能轉化為　 　；若要計算出實驗者在用恒力下壓活塞過程中做的功，需要測量的量是　 　；老師邀請小明做這個實驗，小明緩慢地下壓活塞直到活塞推至底部，結果并沒有看到硝化棉燃燒的現象。請分析小明的實驗不成功的原因：　 　。
【答案】內能；力和距離；瞬間機械能轉化的內能少。
【解析】迅速向下壓活塞，活塞壓縮空氣做功，使空氣的內能增加，溫度升高，當溫度達到硝化棉的燃點時，硝化棉就會燃燒，在這個過程中通過對物體做功，活塞的機械能轉化為氣體的內能；若要計算出實驗者在用恒力下壓活塞過程中做的功，需要測量出下壓活塞過程中恒力F的大小，活塞運行的距離s，最后根據功的計算公式W=Fs計算所做的功；活塞緩慢壓下去，瞬間機械能轉化的內能少，溫度達不到硝化棉的燃點，不能使硝化棉燃燒。
29．一杯熱水放在桌上會慢慢變涼，說明水的內能在減少，這是利用　 　的方式改變物體內能的。
【答案】熱傳遞。
【解析】杯熱水放在桌上會慢慢變涼，這是能量的轉移，屬于熱傳遞。
30．將質量為mo的一杯熱水倒入盛有質量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高了3℃，然后又向保溫容器中倒入一小杯質量同溫度的熱水，水溫又上升了2.5℃．不計熱量的損失，則熱水和冷水的溫度差為 ，mo：m=
．
【答案】33℃；1：10．
【解析】設熱水和冷水的溫度差為t，質量為m0的一小杯熱水倒入盛有質量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高了3℃，Q吸=Q放，從而可知，cm×3℃=cm0（t-3℃），①,又向保溫容器中倒入一小杯同質量為m0同溫度的熱水，水溫又上升了2.5℃，Q吸=Q放，從而可知，c（m+m0）×2.5℃=cm0（t-3℃-2.5℃），②,則①-②得：2.5℃cm0=3℃cm-2.5℃cm-2.5℃cm0，整理得：5℃cm0=0.5℃cm，則，即m=10m0，把m=10m0代入①式得：cm0（t-3℃）=c×10m0×3℃，解得：t=33℃．
三．解答題（共30分）
31．鉆木取火的發明來源于中國古代的神話傳說。傳說在一萬年前，生活在古昆侖山上一個族群中的智者 看到有鳥啄燧木時產生火苗，受此啟發發明了鉆木取火，人們選用本身較為粗糙 的木原料做鉆板，再找到相對較硬的樹枝做鉆頭，把鉆板邊緣鉆出倒“V”形的小槽。在鉆板下放入一個易燃的火絨或者枯樹葉，然后雙手用力鉆動，直到鉆出火來為止。請你用所學科學知識描述磚木能取火的原因？
【答案】見解析
【解析】原始的人類用“鉆木取火”的方法取得火種，即通過鉆木的方式，對木頭做功，使得木頭的內能增加，溫度升高，達到木頭的著火點，木頭就會燃燒，即通過做功改變物體內能的。
32.在新農村建設中很多樓房頂上裝有如圖1所示的太陽能熱水器，圖2是內部水箱的結構示意圖．Sl是自動溫控開關，當水溫低于20℃時閉合，輔助加熱電阻R開始加熱；當水溫高60℃時斷開，輔助加熱電阻R停止加熱．A、B是水箱中兩個相同的實心圓柱體，密度為1.8×103kg/m3，懸掛在水箱頂部的壓力傳感開關S2上．當S2受到豎直向下的拉力達到16N才閉合，電動水泵M開始向水箱注水；當拉力小于等于10N時，S2斷開，電動水泵M停止注水．求：（1）若水箱內有100kg的水，夜晚在輔助加熱系統作用下，水溫升高了20℃，水吸收的熱量．[C水=4.2×103J/（kg?℃）]（2）A、B的體積均為500cm3，A、B的總重力．（3）正常情況下水箱中的水面最高時，A受到的浮力．（開關S2下的細繩和A、B間的細繩質量與體積均忽略不計．）
【答案】（1）水吸收的熱量為8.4×106J；（2）A、B的體積均為500cm3，A、B的總重力為18N；（3）正常情況下水箱中的水面最高時，A受到的浮力為3N．
【解析】（1）水吸收的熱量：F總浮=G總-F=18N-10N=8NFB浮=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×5×10-4m3×10N/kg=5NFA浮=F總浮-FB浮=8N-5N=3N答：（1）水吸收的熱量為8.4×106J；（2）A、B的體積均為500cm3，A、B的總重力為18N；（3）正常情況下水箱中的水面最高時，A受到的浮力為3N．
第十六講 內能和核能
1.了解內能和熱量的概念，能簡單描述溫度和內能的關系。
2.區分做功和熱傳遞改變內能的兩種方法。
3.通過實驗，了解比熱容的概念，嘗試用比熱容解釋簡單的自然現象，能根據比熱容進行簡單的計算。
4.了解四沖程汽油機的工作原理。
5.認識熱值，會計算熱機的效率.
6.通過實例了解核能。知道核能，裂變，聚變，核污染。了解太陽能是人類資源寶庫。
7. 了解放射性。

知識點一：內能
1.內能概念：物體內部所有分子熱運動的 能和 能的總和，叫做物體的內能，一切物體在任何情況下都具有 能，同一物體，內能與 有關，溫度升高，分子運動越劇烈，內能越越大，此外，內能還與物體 、種類、結構、狀態有關。
2.熱傳遞：內能從高溫物體轉移到低溫物體或者從物體的高溫部分轉移到低溫部分的現象，叫做 ，發生熱傳遞的條件是物體之間或物體各部分之間存在 ，熱傳遞達到平衡時溫度相同。
3.熱量：在熱傳遞的過程中，傳遞 的多少叫熱量，物體吸收熱量，內能 ，放出熱量，內能 。
4.改變內能的途徑是： 和 ，它們在改變物體內能上是等效的，做功改變內能實質上是能的轉化，熱傳遞改變內能實質是能量的轉移。
5.溫度、熱量和內能的關系
(1)溫度是一個狀態量，常用“是”、“物體的”等詞描述。物體的溫度升高，內能增大，但不一定是吸了熱。
(2)熱量一個過程量，不能離開熱傳遞，常用“吸收”、“放出”等詞修飾，不能用“有”、“含有”、“物體的”等詞修飾。物體吸收熱量，內能增加，但溫度不一定升高。如晶體熔化、液體沸騰的過程。
(3)內能是一個狀態量，常用“物體的”、“物體有”等詞修飾。物體內能增加，不一定是吸收了熱量。
知識點二：比熱容
1.比熱容：單位質量的某種物質，溫度升高1℃所吸收的 叫做這種物質的比熱容，其單位是 。比熱容反映了物質吸熱能力和放熱能力。
2.比熱容的特性：比熱容是物質的特性之一，不同物質的比熱容一般 ，比熱容與物質的 和 有關，與物質的質量、溫度和吸(放)熱的多少無關。
3.熱量計算：物體溫度升高吸收熱量Q吸＝ ，物體溫度降低時放出熱量Q放＝ 。
4.水的比熱容大的應用
(1)制冷劑：如汽車的發動機用循環 來冷卻。
(2)散熱劑：如在寒冷的北方讓水經過散熱器放出較多的熱量。
(3)調節氣溫：如三峽水電站建成后，水庫周邊地區“冬暖夏涼”。
5.注意：①物體吸收或放出熱量的多少由物質的比熱容、物體質量和物體溫度變化量的乘積決定，跟物體溫度高低等無關。
②公式中，升高t ℃、升高了t ℃、降低t ℃或降低了t ℃對應的是溫度的改變量，而升高到t ℃或降低到t ℃對應的是物體的末溫度。
③并非所有的跟水有關的應用都應用了水比熱容大的這一特性。
知識點三：熱機
1.熱機：利用內能做功的機械叫熱機，其工作原理圖是
2.熱機的工作過程：汽油機的一個工作循環包括 、 、 、 四個沖程，完成一個工作循環曲軸轉兩圈，對外做功一次，壓縮沖程是將 能轉化為內能，做功沖程是將 能轉化為機械能。
3.四沖程內燃機的一個工作循環中只有做功沖程是靠燃氣推動活塞做功的，其他三個沖程是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成。
知識點四：熱機的效率
1.熱值：1 千克某種燃料 時放出的熱量，叫做這種燃料的熱值，其單位是J/kg(或J/m3)，燃料完全燃燒放熱公式 。熱值反映了燃料在燃燒過程中化學能轉化為內能本領的大小。
2.熱值是燃料本身的一種特性，它與燃料的 有關，與燃料的質量、體積、是否完全燃燒等沒有關系。
3.熱機效率：用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率，提高熱機效率的途徑：使燃料 燃燒；減少各種 損失；減少機械磨損消耗的能量。
4.熱機造成的污染主要表現在大氣污染和噪聲污染。
知識點五：核能
1.核裂變: 重原子核分裂成兩個或兩個以上中等質量原子核的過程稱為 反應，簡稱裂變．原子核裂變時放出巨大的能量和中子．
2.鏈式反應:鈾核裂變時，同時放出2～3個中子，如果這些中子再引起其他鈾核裂變，有可使裂變反應不斷進行下去．這種反應叫做 反應．
鏈式反應，如不加控制,就會在極短的時間內釋放出大量的核能,發生猛烈的爆炸，原子彈就是根據這個原理制成的．
3.核電站---把 能轉化為 能的發電設備叫做核電站．
核能發電原理:核電站主要由 、熱交換器、冷卻系統、汽輪發電機組成的．反應堆工作時，核燃料裂變釋放出的核能轉變為熱能，使反應堆的溫度升高．為了控制反應堆的溫度，使它能正常工作，需要用水、液體金屬鈉或空氣等流體作冷卻劑，在反應堆內外循環流動，不斷地帶走熱能．這就是反應堆的冷卻系統，它同時可以用來輸出熱能．利用反應堆工作時釋放出的熱能使水汽化以推動汽輪發電機發電，這就是核電站．
4.核能發電的前景:
核電站消耗的“燃料”很少．一座一百萬千瓦的核電站，每年只消耗30噸濃縮鈾，而同樣功率的火力發電站，每年卻要消耗250萬噸煤．核電站只需消耗很少的核燃料，就可以產生大量的電能，核能將成為21世紀的主要能源之一．核電站的建設必須采用可靠的保護措施，以保證電站的安全運行，防止放射性物質泄漏，避免造成放射性污染．
5.核聚變：
輕核結合成質量較大的核并放出巨大能量的過程稱為 反應，簡稱聚變．聚變又稱為熱核反應．
太陽射向地球的電磁能就是由太陽內部進行著的 反應而產生的。
目前已實現的人工聚變是氫彈的爆炸，它利用重核裂變時發生的爆炸造成極高溫度，從而使其間的輕原子核發生劇烈而不可控制的聚變反應．
氫彈是利用迅速而劇烈的、不可控制的 核反應原理設計制造的炸彈，利用原子彈爆炸產生的高溫，使聚變。
6.放射性：
放射性：鈾、釷、鐳等元素能夠自發地放出穿透能力很強的 。居里夫人把元素具有的這種輻射能力叫做 。
三種射線：各種放射性元素放出的射線中包括 、 和 三種射線。
α射線是帶正電的高速運動的氦原子核流。β射線是帶負電的高速運動的電子流。γ射線是能量很高的電磁波。
三種射線穿透物質的能力：
α射線穿透能力最弱，在空氣中只能前進幾厘米。β射線穿透能力較強，能穿透幾厘米厚的鋁板。γ射線穿透能力最強，能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土。
知識點一：內能
【例1】（2017?金華）下列關于“熱與能”的表述中正確的是（　　）
A．物體在吸熱過程中，其溫度一定升高 B．在搓手取暖過程中，內能轉化為機械能
C．水常被用作冷卻劑，是因為水的比熱容大D．鐵塊在鍛燒過程中，其內能從零開始增加
【答案】C
【解析】A、物體在吸熱過程中，其溫度可能升高可能不變，如晶體在熔化過程中，盡管吸熱，但是溫度不變，故A錯誤；B、人們搓手取暖，消耗了機械能，得到了內能，是機械能轉化為內能的過程，故B錯誤；C、水常被用作冷卻劑，是因為水的比熱容大，質量相同的水和其它液體相比較，升高相同的溫度時，吸收的熱量多，故C正確；D、任何物體都具有內能，故鐵塊在鍛燒過程中，其內能不是從零開始增加的，故D錯誤．故選C．知識點二：比熱容
【例2】（2016秋?鄞州區期末）如圖a所示，相同的燒杯甲和乙裝了相同質量的純凈水，用不同的加熱器加熱，忽略散失的熱量，得到圖b所示的水溫與加熱時間的圖形，則（　　）
A．吸收相同的熱量，甲杯的水升溫比乙杯的多
B．加熱相同的時間，兩杯水吸收的熱量一樣多
C．甲杯的水加熱2min與乙杯的水加熱3min吸收的熱量相同
D．不改變其它條件，適當增加乙燒杯中的水，可使圖b中兩斜線重合
【答案】C
【解析】A、根據Q=cm△t可知，相同質量甲、乙兩杯純凈水，吸收相同的熱量，升高的溫度相同，故A錯誤；B、實驗中，用不同加熱器加熱，相同時間內，加熱器放出的熱量不同，所以相同時間內兩杯水吸收的熱量不同，故B錯誤；C、根據圖2可知，甲杯的水加熱2min與乙杯的水加熱3min升高的溫度相同，根據Q=cm△t可知，兩杯水的質量相同，所以吸收的熱量相同，故C正確；D、不改變其它條件，適當增加乙燒杯中的水，則乙杯中的水溫度上升的更慢，不可能使圖b中兩斜線重合，故D錯誤．故選：C．
【例3】（2017?蕭山區一模）用電水壺燒水，水的內能是通過 方式增加的．若水的質量為2kg，水的溫度升高了10℃，水吸收的熱量為 J．水沸騰后會頂起壺蓋，此過程能量轉化情況與四沖程的汽油機的 沖程相似．[c水=4.2×l03J/（kg?℃）]．
【答案】（1）熱傳遞；（2）8.4×104；（3）做功．
【解析】（1）利用電水壺燒水時，水從電熱絲吸收熱量，溫度升高，是通過熱傳遞方式改變水壺中水的內能；（2）水吸收的熱量Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×10℃=8.4×104J；（3）水沸騰后會頂起壺蓋，此過程水蒸氣的內能轉化為機械能，與四沖程汽油機的做功沖程相似．知識點三：物體內能的改變
【例4】（2017?舟山）下列各項都能使如圖瓶內鐵屑內能增加，其中屬于做功的是（　　）
A．不斷晃動瓶子 B．用酒精燈加熱 C．用手捂瓶子 D．在烈日下照射
【答案】A
【解析】A、不斷晃動瓶子，鐵屑與瓶壁之間有摩擦，在此過程中要克服摩擦做功，使其內能增大，溫度升高，故A符合題意；B、C、D選項中瓶內鐵屑分別從酒精燈火焰、手和陽光中吸收熱量，都是通過熱傳遞的方式來使物體內能增加的，故BCD不符合題意．故選A．
知識點四：熱機
【例5】（2016?麗水市龍泉一中月考）柴油機和汽油機在構造上的主要區別是：柴油機氣缸頂部有 ，汽油機氣缸頂部有 ，在吸氣沖程中的不同是：汽油機吸入氣缸里的是 ，柴油機吸入氣缸里的是 ．
【答案】噴油嘴；火花塞；空氣與汽油的混合物；空氣．
【解析】（1）汽油機和柴油機在構造上的區別是：汽油機頂部有個火花塞，柴油機頂部有個噴油嘴；（2）在吸氣沖程里，汽油機吸入氣缸的是汽油和空氣的混合物，而柴油機吸入的是空氣．
【例6】（2017?杭州）如圖為汽油機工作過程中某一沖程的示意圖，此沖程的名稱及能量轉化是（　　）
A．壓縮沖程，機械能轉化為內能 B．壓縮沖程，內能轉化為機械能
C．做功沖程，機械能轉化為內能 D．做功沖程，內能轉化為機械能
【答案】A
【解析】如圖，進氣門和排氣門都是關閉的，活塞上行，因此是壓縮沖程，壓縮沖程中機械能轉化為內能。故選：A。
【例7】（2016秋?蕭山區月考）某單缸四沖程汽油機的飛輪轉速為1800轉/分，則汽油機每秒內完成 個沖程，做功 次，其中壓縮沖程的能量轉化是 能轉化為 能．
【答案】60；15；機械；內．
【解析】四沖程汽油機的飛輪轉速為1800r/min，則該飛輪每秒鐘轉30圈．因為一個工作循環飛輪轉2圈，完成四個工作沖程，做功1次，所以飛輪轉30圈，共60個沖程，對外做功15次．壓縮沖程是活塞對汽缸內的燃料混合物做功，將活塞的機械能轉化為燃料混合物的內能．
知識點五：燃料的熱值
【例8】（2017?白銀）2016年8月，我國發射了全球首顆量子衛星，為了紀念墨子，這個全球首顆量子衛星被命名為“墨子號”。發射衛星的火箭常使用液態氫作為燃料，主要是因為液態氫具有（　　）
A．較小的密度 B．較大的比熱容 C．較低的沸點 D．較高的熱值
【答案】D
【解析】衛星的火箭采用液態氫作為火箭的燃料，原因是液態氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質量的氫時，可以釋放出更多的熱量，故D正確。故選：D。
【例9】（2015秋?余杭區期末）能量可以轉化，也可以轉移，如圖甲是小明設計的一個機器，利用上面流下的水，沖擊轉輪，轉輪帶動抽水機將水抽到高處，高處下的水再流下，沖擊轉輪，如此循環往復，就能一直連續下去，請判斷該機器能否實現并說明理由． ；如圖乙是小明燒水的情景，燃燒
厘米3煤氣（煤氣的熱值是3.9×107焦/米3）能使1千克的水從20℃升高到100℃（不考慮能量損失）；燒水時，通過 增加了水的內能．
【答案】不能，因為機械能會逐漸減少；8.6×103；熱傳遞．
【解析】（1）他設想的機器不可能實現，因為抽水機在此過程中，有部分機械能會轉化為內能，即機械能會逐漸減少，所以機械能總量不守恒，他設想的機器不能實現．（2）水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；不考慮能量損失，Q放=Q吸=3.36×105J，由公式Q放=qV得需要天然氣的體積：．（3）燒水時，是熱量發生了轉移，因此，是熱傳遞改變了水的內能．知識點六：熱機的效率
【例10】（2017?益陽）為了節約能源，需要提高熱機的效率，下列措施不能提高熱機效率的是（　　）
A．讓燃料與空氣混合充分，使燃料燃燒得比較完全
B．在設計與制造熱機時要不斷改進與創新，以減少能量的損失
C．盡量減少熱機內部各部件間的摩擦
D．盡量增加熱機的工作時間
【答案】D
【解析】熱機效率是指熱機有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。所以減少熱量的損失可以提高熱機的效率。所以使燃料充分燃燒、減少廢氣帶走的熱量、減少熱機部件間的摩擦都可以減少熱量的損失，提高效率。故ABC正確；增加熱機的工作時間，并不能減少熱量的損失，所以不能提高熱機的效率，故D錯誤。故選：D。
知識點七：核電站發電過程中的能量轉化
【例11】（2016秋?秀洲區校級月考）自日本福島核電站因地震引發核燃料泄漏事故之后，世界各國對核能利用和核電站建設變得更加謹慎。下列各種相關敘述，正確的是（　　）
A．核電站是利用核聚變釋放的能量
B．核電站中的核反應是不可控制的
C．利用核能可節約煤、石油等燃料，有利于環境保護
D．利用核能存在一定的風險，所以應停止核電站的建設
【答案】C
【解析】A、目前核電站是利用核裂變釋放的核能來發電的，故A錯誤；B、核電站發電的原理是核裂變，是可控的，故B錯誤；C、開發核能可節約化石燃料，減少空氣污染，有利于環境保護，故C正確；D、利用核能雖然存在一定的風險，但處理措施得當，會對環境的保護更有利，故D錯誤。故選：C。
一、不能正確理解溫度、內能、熱量之間的區別和聯系。
（1）內能與物體的質量、溫度以及狀態有關；改變內能的方法有兩個：做功和熱傳遞．（2）發生熱傳遞的條件是兩物體間有溫度差：高溫物體放熱，低溫物體吸熱；（3）根據描述熱量的物理術語進行判斷．
【例1】下列說法正確的是（　　）
A．溫度低的物體含有的熱量少 B．物體的內能增加可能是從外界吸收了熱量
C．物體的溫度不變，其內能就一定不變D．熱量總是從內能大的物體向內能小的物體傳遞
【答案】A
【解析】A、描述熱量的術語只能用”吸收“或”放出“，不能用“含有”，故A錯誤；B、物體的內能增加時，可能是吸收了熱量，也可能是外界對物體做功，故B正確；C、內能與物體的質量、溫度以及狀態有關，因此當物體的溫度不變時，內能可能改變，如冰熔化，吸收熱量，內能增加，但溫度不變，故C錯誤；D、發生熱傳遞的條件是：有溫度差，所以熱量總是從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞，可能從內能大的物體向內能小的物體傳遞，也可能從內能小的物體向內能大的物體傳遞，還可能是內能相同的兩個物體間進行傳遞．故D錯誤．故選B．
二、誤認為內燃機轉一圈對外做功一次。
四沖程汽油機在一個工作循環中，活塞上下往復兩次，飛輪轉兩圈、做功1次
【例2】李麗周末和家人乘車去游玩，某一時刻她看到汽車轉速表顯示的轉速為1800r/min，她向爸爸了解到汽車發動機為四沖程發動機，則此時汽車在1s內完成了（　　）
A．60個沖程，做了15次功 B．60個沖程，做了60次功
C．120個沖程，做了30次功 D．30個沖程，做了30次功
【答案】A
【解析】飛輪轉速是1800r/min=30r/s，即該飛輪每秒鐘轉30圈．因為一個工作循環飛輪轉2圈，完成四個工作沖程、做功1次，所以飛輪轉30圈共做功15次、有60個沖程，故A正確，BCD錯誤．故選A．
三、核變化與化學變化
本題考查學生對物理變化和化學變化的確定．判斷一個變化是物理變化還是化學變化，要依據在變化過程中有沒有生成其他物質，生成其他物質的是化學變化，沒有生成其他物質的是物理變化．
【例3】下列變化過程中，主要通過化學變化實現的是（　　）
A．高能燃料燃燒 B．核能發電 C．大理石制成華表 D．風力發電
【答案】A
變化，故C錯；D、風力發電是由風能轉化為電能，沒有新物質生成，屬于物理變化，故D錯。故選：A。
第十六講 內能和核能
1.了解內能和熱量的概念，能簡單描述溫度和內能的關系。
2.區分做功和熱傳遞改變內能的兩種方法。
3.通過實驗，了解比熱容的概念，嘗試用比熱容解釋簡單的自然現象，能根據比熱容進行簡單的計算。
4.了解四沖程汽油機的工作原理。
5.認識熱值，會計算熱機的效率.
6.通過實例了解核能。知道核能，裂變，聚變，核污染。了解太陽能是人類資源寶庫。
7. 了解放射性。

知識點一：內能
1.內能概念：物體內部所有分子熱運動的動能和勢能的總和，叫做物體的內能，一切物體在任何情況下都具有內能，同一物體，內能與溫度有關，溫度升高，分子運動越劇烈，內能越越大，此外，內能還與物體質量、種類、結構、狀態有關。
2.熱傳遞：內能從高溫物體轉移到低溫物體或者從物體的高溫部分轉移到低溫部分的現象，叫做熱傳遞，發生熱傳遞的條件是物體之間或物體各部分之間存在溫度差，熱傳遞達到平衡時溫度相同。
3.熱量：在熱傳遞的過程中，傳遞內能的多少叫熱量，物體吸收熱量，內能增大，放出熱量，內能減小。
4.改變內能的途徑是：做功和熱傳遞，它們在改變物體內能上是等效的，做功改變內能實質上是能的轉化，熱傳遞改變內能實質是能量的轉移。
5.溫度、熱量和內能的關系
(1)溫度是一個狀態量，常用“是”、“物體的”等詞描述。物體的溫度升高，內能增大，但不一定是吸了熱。
(2)熱量一個過程量，不能離開熱傳遞，常用“吸收”、“放出”等詞修飾，不能用“有”、“含有”、“物體的”等詞修飾。物體吸收熱量，內能增加，但溫度不一定升高。如晶體熔化、液體沸騰的過程。
(3)內能是一個狀態量，常用“物體的”、“物體有”等詞修飾。物體內能增加，不一定是吸收了熱量。
知識點二：比熱容
1.比熱容：單位質量的某種物質，溫度升高1℃所吸收的熱量叫做這種物質的比熱容，其單位是J/(kg·℃)。比熱容反映了物質吸熱能力和放熱能力。
2.比熱容的特性：比熱容是物質的特性之一，不同物質的比熱容一般不同，比熱容與物質的種類和狀態有關，與物質的質量、溫度和吸(放)熱的多少無關。
3.熱量計算：物體溫度升高吸收熱量Q吸＝cm(t－t0)，物體溫度降低時放出熱量Q放＝cm(t0－t)。
4.水的比熱容大的應用
(1)制冷劑：如汽車的發動機用循環水來冷卻。
(2)散熱劑：如在寒冷的北方讓水經過散熱器放出較多的熱量。
(3)調節氣溫：如三峽水電站建成后，水庫周邊地區“冬暖夏涼”。
5.注意：①物體吸收或放出熱量的多少由物質的比熱容、物體質量和物體溫度變化量的乘積決定，跟物體溫度高低等無關。
②公式中，升高t ℃、升高了t ℃、降低t ℃或降低了t ℃對應的是溫度的改變量，而升高到t ℃或降低到t ℃對應的是物體的末溫度。
③并非所有的跟水有關的應用都應用了水比熱容大的這一特性。
知識點三：熱機
1.熱機：利用內能做功的機械叫熱機，其工作原理圖是
2.熱機的工作過程：汽油機的一個工作循環包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，完成一個工作循環曲軸轉兩圈，對外做功一次，壓縮沖程是將機械能轉化為內能，做功沖程是將內能轉化為機械能。
3.四沖程內燃機的一個工作循環中只有做功沖程是靠燃氣推動活塞做功的，其他三個沖程是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成。
知識點四：熱機的效率
1.熱值：1 千克某種燃料完全燃燒時放出的熱量，叫做這種燃料的熱值，其單位是J/kg(或J/m3)，燃料完全燃燒放熱公式Q放＝mq。熱值反映了燃料在燃燒過程中化學能轉化為內能本領的大小。
2.熱值是燃料本身的一種特性，它與燃料的種類有關，與燃料的質量、體積、是否完全燃燒等沒有關系。
3.熱機效率：用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率，提高熱機效率的途徑：使燃料充分燃燒；減少各種熱損失；減少機械磨損消耗的能量。
4.熱機造成的污染主要表現在大氣污染和噪聲污染。
知識點五：核能
1.核裂變: 重原子核分裂成兩個或兩個以上中等質量原子核的過程稱為核裂變反應，簡稱裂變．原子核裂變時放出巨大的能量和中子．
2.鏈式反應:鈾核裂變時，同時放出2～3個中子，如果這些中子再引起其他鈾核裂變，有可使裂變反應不斷進行下去．這種反應叫做鏈式反應．
鏈式反應，如不加控制,就會在極短的時間內釋放出大量的核能,發生猛烈的爆炸，原子彈就是根據這個原理制成的．
3.核電站---把核能轉化為電能的發電設備叫做核電站．
核能發電原理:核電站主要由核反應堆、熱交換器、冷卻系統、汽輪發電機組成的．反應堆工作時，核燃料裂變釋放出的核能轉變為熱能，使反應堆的溫度升高．為了控制反應堆的溫度，使它能正常工作，需要用水、液體金屬鈉或空氣等流體作冷卻劑，在反應堆內外循環流動，不斷地帶走熱能．這就是反應堆的冷卻系統，它同時可以用來輸出熱能．利用反應堆工作時釋放出的熱能使水汽化以推動汽輪發電機發電，這就是核電站．
4.核能發電的前景:
核電站消耗的“燃料”很少．一座一百萬千瓦的核電站，每年只消耗30噸濃縮鈾，而同樣功率的火力發電站，每年卻要消耗250萬噸煤．核電站只需消耗很少的核燃料，就可以產生大量的電能，核能將成為21世紀的主要能源之一．核電站的建設必須采用可靠的保護措施，以保證電站的安全運行，防止放射性物質泄漏，避免造成放射性污染．
5.核聚變：
輕核結合成質量較大的核并放出巨大能量的過程稱為核聚變反應，簡稱聚變．聚變又稱為熱核反應．
太陽射向地球的電磁能就是由太陽內部進行著的核聚變反應而產生的。
目前已實現的人工聚變是氫彈的爆炸，它利用重核裂變時發生的爆炸造成極高溫度，從而使其間的輕原子核發生劇烈而不可控制的聚變反應．
氫彈是利用迅速而劇烈的、不可控制的熱核反應原理設計制造的炸彈，利用原子彈爆炸產生的高溫，使聚變。
6.放射性：
放射性：鈾、釷、鐳等元素能夠自發地放出穿透能力很強的射線。居里夫人把元素具有的這種輻射能力叫做放射性。
三種射線：各種放射性元素放出的射線中包括α、β和γ三種射線。
α射線是帶正電的高速運動的氦原子核流。β射線是帶負電的高速運動的電子流。γ射線是能量很高的電磁波。
三種射線穿透物質的能力：
α射線穿透能力最弱，在空氣中只能前進幾厘米。β射線穿透能力較強，能穿透幾厘米厚的鋁板。γ射線穿透能力最強，能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土。
知識點一：內能
【例1】（2017?金華）下列關于“熱與能”的表述中正確的是（　　）
A．物體在吸熱過程中，其溫度一定升高 B．在搓手取暖過程中，內能轉化為機械能
C．水常被用作冷卻劑，是因為水的比熱容大D．鐵塊在鍛燒過程中，其內能從零開始增加
【答案】C
【解析】A、物體在吸熱過程中，其溫度可能升高可能不變，如晶體在熔化過程中，盡管吸熱，但是溫度不變，故A錯誤；B、人們搓手取暖，消耗了機械能，得到了內能，是機械能轉化為內能的過程，故B錯誤；C、水常被用作冷卻劑，是因為水的比熱容大，質量相同的水和其它液體相比較，升高相同的溫度時，吸收的熱量多，故C正確；D、任何物體都具有內能，故鐵塊在鍛燒過程中，其內能不是從零開始增加的，故D錯誤．故選C．知識點二：比熱容
【例2】（2016秋?鄞州區期末）如圖a所示，相同的燒杯甲和乙裝了相同質量的純凈水，用不同的加熱器加熱，忽略散失的熱量，得到圖b所示的水溫與加熱時間的圖形，則（　　）
A．吸收相同的熱量，甲杯的水升溫比乙杯的多
B．加熱相同的時間，兩杯水吸收的熱量一樣多
C．甲杯的水加熱2min與乙杯的水加熱3min吸收的熱量相同
D．不改變其它條件，適當增加乙燒杯中的水，可使圖b中兩斜線重合
【答案】C
【解析】A、根據Q=cm△t可知，相同質量甲、乙兩杯純凈水，吸收相同的熱量，升高的溫度相同，故A錯誤；B、實驗中，用不同加熱器加熱，相同時間內，加熱器放出的熱量不同，所以相同時間內兩杯水吸收的熱量不同，故B錯誤；C、根據圖2可知，甲杯的水加熱2min與乙杯的水加熱3min升高的溫度相同，根據Q=cm△t可知，兩杯水的質量相同，所以吸收的熱量相同，故C正確；D、不改變其它條件，適當增加乙燒杯中的水，則乙杯中的水溫度上升的更慢，不可能使圖b中兩斜線重合，故D錯誤．故選：C．
【例3】（2017?蕭山區一模）用電水壺燒水，水的內能是通過 方式增加的．若水的質量為2kg，水的溫度升高了10℃，水吸收的熱量為 J．水沸騰后會頂起壺蓋，此過程能量轉化情況與四沖程的汽油機的 沖程相似．[c水=4.2×l03J/（kg?℃）]．
【答案】（1）熱傳遞；（2）8.4×104；（3）做功．
【解析】（1）利用電水壺燒水時，水從電熱絲吸收熱量，溫度升高，是通過熱傳遞方式改變水壺中水的內能；（2）水吸收的熱量Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×10℃=8.4×104J；（3）水沸騰后會頂起壺蓋，此過程水蒸氣的內能轉化為機械能，與四沖程汽油機的做功沖程相似．知識點三：物體內能的改變
【例4】（2017?舟山）下列各項都能使如圖瓶內鐵屑內能增加，其中屬于做功的是（　　）
A．不斷晃動瓶子 B．用酒精燈加熱 C．用手捂瓶子 D．在烈日下照射
【答案】A
【解析】A、不斷晃動瓶子，鐵屑與瓶壁之間有摩擦，在此過程中要克服摩擦做功，使其內能增大，溫度升高，故A符合題意；B、C、D選項中瓶內鐵屑分別從酒精燈火焰、手和陽光中吸收熱量，都是通過熱傳遞的方式來使物體內能增加的，故BCD不符合題意．故選A．
知識點四：熱機
【例5】（2016?麗水市龍泉一中月考）柴油機和汽油機在構造上的主要區別是：柴油機氣缸頂部有 ，汽油機氣缸頂部有 ，在吸氣沖程中的不同是：汽油機吸入氣缸里的是 ，柴油機吸入氣缸里的是 ．
【答案】噴油嘴；火花塞；空氣與汽油的混合物；空氣．
【解析】（1）汽油機和柴油機在構造上的區別是：汽油機頂部有個火花塞，柴油機頂部有個噴油嘴；（2）在吸氣沖程里，汽油機吸入氣缸的是汽油和空氣的混合物，而柴油機吸入的是空氣．
【例6】（2017?杭州）如圖為汽油機工作過程中某一沖程的示意圖，此沖程的名稱及能量轉化是（　　）
A．壓縮沖程，機械能轉化為內能 B．壓縮沖程，內能轉化為機械能
C．做功沖程，機械能轉化為內能 D．做功沖程，內能轉化為機械能
【答案】A
【解析】如圖，進氣門和排氣門都是關閉的，活塞上行，因此是壓縮沖程，壓縮沖程中機械能轉化為內能。故選：A。
【例7】（2016秋?蕭山區月考）某單缸四沖程汽油機的飛輪轉速為1800轉/分，則汽油機每秒內完成 個沖程，做功 次，其中壓縮沖程的能量轉化是 能轉化為 能．
【答案】60；15；機械；內．
【解析】四沖程汽油機的飛輪轉速為1800r/min，則該飛輪每秒鐘轉30圈．因為一個工作循環飛輪轉2圈，完成四個工作沖程，做功1次，所以飛輪轉30圈，共60個沖程，對外做功15次．壓縮沖程是活塞對汽缸內的燃料混合物做功，將活塞的機械能轉化為燃料混合物的內能．
知識點五：燃料的熱值
【例8】（2017?白銀）2016年8月，我國發射了全球首顆量子衛星，為了紀念墨子，這個全球首顆量子衛星被命名為“墨子號”。發射衛星的火箭常使用液態氫作為燃料，主要是因為液態氫具有（　　）
A．較小的密度 B．較大的比熱容 C．較低的沸點 D．較高的熱值
【答案】D
【解析】衛星的火箭采用液態氫作為火箭的燃料，原因是液態氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質量的氫時，可以釋放出更多的熱量，故D正確。故選：D。
【例9】（2015秋?余杭區期末）能量可以轉化，也可以轉移，如圖甲是小明設計的一個機器，利用上面流下的水，沖擊轉輪，轉輪帶動抽水機將水抽到高處，高處下的水再流下，沖擊轉輪，如此循環往復，就能一直連續下去，請判斷該機器能否實現并說明理由． ；如圖乙是小明燒水的情景，燃燒
厘米3煤氣（煤氣的熱值是3.9×107焦/米3）能使1千克的水從20℃升高到100℃（不考慮能量損失）；燒水時，通過 增加了水的內能．
【答案】不能，因為機械能會逐漸減少；8.6×103；熱傳遞．
【解析】（1）他設想的機器不可能實現，因為抽水機在此過程中，有部分機械能會轉化為內能，即機械能會逐漸減少，所以機械能總量不守恒，他設想的機器不能實現．（2）水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；不考慮能量損失，Q放=Q吸=3.36×105J，由公式Q放=qV得需要天然氣的體積：．（3）燒水時，是熱量發生了轉移，因此，是熱傳遞改變了水的內能．知識點六：熱機的效率
【例10】（2017?益陽）為了節約能源，需要提高熱機的效率，下列措施不能提高熱機效率的是（　　）
A．讓燃料與空氣混合充分，使燃料燃燒得比較完全
B．在設計與制造熱機時要不斷改進與創新，以減少能量的損失
C．盡量減少熱機內部各部件間的摩擦
D．盡量增加熱機的工作時間
【答案】D
【解析】熱機效率是指熱機有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。所以減少熱量的損失可以提高熱機的效率。所以使燃料充分燃燒、減少廢氣帶走的熱量、減少熱機部件間的摩擦都可以減少熱量的損失，提高效率。故ABC正確；增加熱機的工作時間，并不能減少熱量的損失，所以不能提高熱機的效率，故D錯誤。故選：D。
知識點七：核電站發電過程中的能量轉化
【例11】（2016秋?秀洲區校級月考）自日本福島核電站因地震引發核燃料泄漏事故之后，世界各國對核能利用和核電站建設變得更加謹慎。下列各種相關敘述，正確的是（　　）
A．核電站是利用核聚變釋放的能量
B．核電站中的核反應是不可控制的
C．利用核能可節約煤、石油等燃料，有利于環境保護
D．利用核能存在一定的風險，所以應停止核電站的建設
【答案】C
【解析】A、目前核電站是利用核裂變釋放的核能來發電的，故A錯誤；B、核電站發電的原理是核裂變，是可控的，故B錯誤；C、開發核能可節約化石燃料，減少空氣污染，有利于環境保護，故C正確；D、利用核能雖然存在一定的風險，但處理措施得當，會對環境的保護更有利，故D錯誤。故選：C。
一、不能正確理解溫度、內能、熱量之間的區別和聯系。
（1）內能與物體的質量、溫度以及狀態有關；改變內能的方法有兩個：做功和熱傳遞．（2）發生熱傳遞的條件是兩物體間有溫度差：高溫物體放熱，低溫物體吸熱；（3）根據描述熱量的物理術語進行判斷．
【例1】下列說法正確的是（　　）
A．溫度低的物體含有的熱量少 B．物體的內能增加可能是從外界吸收了熱量
C．物體的溫度不變，其內能就一定不變D．熱量總是從內能大的物體向內能小的物體傳遞
【答案】A
【解析】A、描述熱量的術語只能用”吸收“或”放出“，不能用“含有”，故A錯誤；B、物體的內能增加時，可能是吸收了熱量，也可能是外界對物體做功，故B正確；C、內能與物體的質量、溫度以及狀態有關，因此當物體的溫度不變時，內能可能改變，如冰熔化，吸收熱量，內能增加，但溫度不變，故C錯誤；D、發生熱傳遞的條件是：有溫度差，所以熱量總是從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞，可能從內能大的物體向內能小的物體傳遞，也可能從內能小的物體向內能大的物體傳遞，還可能是內能相同的兩個物體間進行傳遞．故D錯誤．故選B．
二、誤認為內燃機轉一圈對外做功一次。
四沖程汽油機在一個工作循環中，活塞上下往復兩次，飛輪轉兩圈、做功1次
【例2】李麗周末和家人乘車去游玩，某一時刻她看到汽車轉速表顯示的轉速為1800r/min，她向爸爸了解到汽車發動機為四沖程發動機，則此時汽車在1s內完成了（　　）
A．60個沖程，做了15次功 B．60個沖程，做了60次功
C．120個沖程，做了30次功 D．30個沖程，做了30次功
【答案】A
【解析】飛輪轉速是1800r/min=30r/s，即該飛輪每秒鐘轉30圈．因為一個工作循環飛輪轉2圈，完成四個工作沖程、做功1次，所以飛輪轉30圈共做功15次、有60個沖程，故A正確，BCD錯誤．故選A．
三、核變化與化學變化
本題考查學生對物理變化和化學變化的確定．判斷一個變化是物理變化還是化學變化，要依據在變化過程中有沒有生成其他物質，生成其他物質的是化學變化，沒有生成其他物質的是物理變化．
【例3】下列變化過程中，主要通過化學變化實現的是（　　）
A．高能燃料燃燒 B．核能發電 C．大理石制成華表 D．風力發電
【答案】A

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