中考试题研究中考科学总复习 第21讲 内能核能能量守恒和能源 浙教版 1Word下载.docx
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D．机械能为零的物体，内能一定不为零
改变内能的方法）
1._做功__：
外界对物体做功，内能_增加__；
物体对外做功，内能_减少__；
电流通过电热器做功，电热器的内能_增加__。
实质是_内能__和_其他形式__能之间的转化。
2._热传递__：
物体吸收热量，内能_增加__；
放出热量，内能_减少__。
实质是能量的_转移__。
3．（2012·
绍兴）如图所示，改变内能的方法与其他三种不同的是（B）
做功与热传递的区别和联系）
1．做功改变内能的实质是_机械能__、电能转化为_内能__，是内能与其他形式能之间的_转化__。
2．通过热传递改变物体的内能的实质是_内能__在物体间的_转移__。
3．做功和热传递对改变物体内能是_等效__的。
4．如图所示的实验过程中，下列说法错误的是（D）
A．加热前，水分子是不停运动的
B．加热过程中，水的温度升高时，内能增大
C．水的内能增大是通过热传递方式实现的
D．水蒸气对木塞做功，把水的机械能转化为木塞的内能
比热容和热量）
1．比热容
（1）比热容定义：
单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃时吸收（或放出）的热量。
（2）物理意义：
表示物体吸热或放热的本领的物理量。
（3）比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热、放热、形状等无关。
（4）水的比热容为4.2×
103J/（kg·
℃），表示1kg水温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为4.2×
103J。
【注意】水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大。
2．热量
（1）公式：
Q＝_cmΔt__，Q吸＝_cm（t－t0）__，Q放＝_cm（t0－t）__。
（2）热平衡方程：
不计热损失，Q吸_＝__Q放。
5．（2012·
宁波）用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图像如图所示。
根据图像可知，甲液体的比热容_小于__（填“大于”“等于”或“小于”）乙液体的比热容。
质量为500g、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为_6.3×
104__J。
[甲液体的比热容为1.8×
℃）]
化学能）
1．化学能：
储存在化合物（有机物）里的能。
如矿物燃料、食物等均含有丰富的化学能。
2．燃料的燃烧值
（1）热值（燃料的燃烧值）：
1kg某种燃料_完全燃烧__放出的热量，叫做这种燃料的热值。
（2）单位：
_J/kg__。
（3）公式：
_Q＝mq__（q为热值）。
实际中，常利用Q吸＝Q放即cm（t－t0）＝ηm′q联合解题。
（4）物理意义：
如酒精的热值是3.0×
107J/kg，它表示：
_1_kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×
107_J__。
（5）燃料的燃烧：
化学能转化为_内能__。
【注意】关于热值的理解：
对于热值的概念要注意理解三个关键词“1kg”“某种燃料”“完全燃烧”。
“1kg”是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值；
“某种燃料”说明热值与燃料的种类有关；
“完全燃烧”表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
6．烧开同样一壶水，完全燃烧的干木柴与完全燃烧的无烟煤质量不同，是因为干木柴和无烟煤具有不同的（A）
A．热值 B．比热容 C．内能 D．热量
7．王磊家最近开通了天然气，细心的他发现同样条件下烧开同一壶水比过去用液化气所用时间短了，这主要是由于两种燃料的_热值__不同。
若现将1.5kg初温为20℃的水烧开（一个标准大气压下），需要吸收的热量为_5.04×
105__J。
[已知水的比热容为4.2×
分类二 生物体内能量的来源和转化）
人体能量来源及其转化）
1．人从外界_摄取食物__，并通过消化、吸收等一系列活动，合成自身有机物，同时贮存化学能；
通过呼吸作用分解自身有机物，释放化学能，部分转化为热能以维持_体能__。
2．食物中能够为人的生命活动提供能量的物质：
糖类、脂肪、蛋白质。
同样质量的脂肪在人体内氧化分解释放能量要比糖类和蛋白质多。
3．糖类是人体内的主要供能物质，脂肪是人体内的储能物质。
4．有氧呼吸：
葡萄糖＋氧
二氧化碳＋水＋能量
5．无氧呼吸：
葡萄糖
乳酸＋能量（少量）
8．糖类在有氧的情况下，经过_酶__的催化作用，氧化分解成_二氧化碳和水__，并释放_能量__。
在无氧条件下，糖类分解成_乳酸__，并释放_能量__。
生物体内能量的来源及其转化）
1．植物通过_光合作用__将光能转化为化学能贮存在植物体内的_有机物__中，植物通过_呼吸__将体内的有机物分解，释放其中的化学能，部分转化为热能。
2．生物体内的能量最终来自_绿色植物__通过_光合作用__固定的_太阳__。
3．生命活动所需要的能量直接来自_呼吸作用__释放的能量。
9．氧在人体细胞中的作用是（A）
A．分解有机物，为细胞生命活动提供能量
B．分解食物，为人体提供营养
C．分解无机物，为人体提供能量
D．分解水，释放热量
分类三 核能的利用）
核的两种反应方式）
1．获得核能的途径：
_裂变__和_聚变__。
2．重核裂变：
_质量__较大的原子核在_中子__轰击下分裂成2个_新原子核__，并释放出_能量__的过程。
3．链式反应：
裂变过程释放出新的中子，这些中子若继续轰击_其他重核__，导致其他重核继续裂变。
4．轻核聚变：
在超高温度下，2个质量_较小__的原子核结合成质量_较大__的新核，同时释放出能量的过程。
5．聚变需要很高的温度，所以也叫_热核__反应。
氢弹是根据_聚变__的原理制造的。
6．核能的和平利用——核电站
（1）工作流程：
利用原子核裂变时产生的大量热量，使水变成水蒸气，推动汽轮机运转，再带动发电机发电。
（2）核电站中发生的能量转化：
核能→内能→_机械能__→电能。
10．进行核裂变的条件是（B）
A．温度必须很高B．必须用中子轰击
C．必须用质子轰击D．自发进行
11．下列关于原子核聚变的说法不正确的是（A）
A．任何两个原子核都可以发生聚变
B．原子核必须在超高温下才能发生聚变
C．大量的氢原子核聚变时释放出惊人的能量
D．目前人类还不能有效控制原子核聚变
放射性）
放射线及其应用
（1）原子核的_聚变__和_裂变__都会产生一些放射性物质，这些物质的原子核内部会向外辐射出肉眼看不见的、能量很高的射线，如：
α射线、γ射线、X射线、β射线等。
（2）大量放射线对人畜会造成很大的伤害。
如：
建造核电站通常要修建很厚的水泥防护层，防止放射线外泄而造成放射线污染。
（3）较小量的放射线可以为人类做许多事。
利用γ射线可以对机械设备进行探伤；
可以使种子变异，培育出新的优良品种；
可以治疗肿瘤等疾病。
12．（2014·
丽水）2014年5月7日，南京某公司在探伤作业中意外丢失黄豆大小的放射源铱192，三天后被追回，铱192发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图示可推知，铱192发出的用于金属内部探伤最有可能的是（ D ）
A．可见光B．α射线
C．β射线D．γ射线
分类四 能量的转化和守恒定律）
能量的转化与传递的方向性）
1．能量的转化和守恒定律：
能量既不会__消灭___，也不会
_创生__，它只会从_一种形式__转化为_另一种形式__，或者从__一个物体__转移到_另一个物体__，而能的总量_保持不变__。
它是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是人们认识自然和改造自然的重要科学依据。
2．“永动机”违背了_能量的转化和守恒__，所以不可能成功。
3．能量转化和转移具有一定的_方向性__：
自然界事物的运动和变化都必须遵循能量转化和守恒定律，但符合能量转化和守恒定律的事件却不一定能发生。
能量的转化、能量的转移，都是有方向性的。
例如：
煤炭可以通过燃烧将_化学__能转化成_内__能，但不可能将内能自发地转化成化学能储藏起来。
又如内能的转移方向是从_高温__物体到_低温__物体，不能相反。
我们是在能量的转化或转移的过程中利用能源，并且，不是什么能量都可以利用，也不是什么东西都可以成为能源，有的能量（如内能）一旦耗散，便不可再利用，所以，我们要节约能源。
13．利用能的过程是把一种形式的能_转化__为另一种形式的能的过程，或者是把能量从一个物体_转移__到另外一个物体。
利用太阳灶烧水是能的_转移__，利用电水壶烧水是能的_转化__。
14．在各种形式的能量相互转化过程中，下列说法正确的是（C）
A．机械能一定守恒
B．各种形式的能量都守恒
C．各种形式能的总量一定守恒
D．内能一定守恒
专项一 内 能）
【重点提示】内能即热能，是物体内部大量粒子做热运动所具有的能。
改变内能的方法有做功和热传递，它们对改变物体内能是等效的。
做功改变内能的实质是将其他形式的能转化为内能，热传递的实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或从一个物体的高温端转移到低温端。
【例1】
（2014·
宁波）如图所示，不旋转的铝块在强大压力作用下顶住高速旋转的铜块，铜块瞬间停止转动，两者黏合在一起，这就是“旋转焊接”技术。
下列对焊接过程的理解，错误的是（ ）
A．强大的压力可以使两者之间产生很大的摩擦力
B．使铜块高速旋转目的是增大铜块的惯性
C．铜块内能增加是通过做功的方式来实现
D．铜块和铝块增加的内能是由铜块的机械能转化而来的
【点拨】铝块与铜块直接接触，且发生了相对运动，强大的压力使两者之间产生了很大的摩擦力，因此A正确，不符合题意；
物体惯性的大小只与物体的质量的大小有关，与运动的速度无关，因此B错误，符合题意；
铜块内能增加是通过做功的方式实现的，因此C正确，不符合题意；
铜块和铝块增加的内能是由铜块的机械能转化而来的，因此D正确，不符合题意。
【答案】B
A．跟物体的温度有关
B．跟物体做机械运动的速度有关
C．跟物体内含有的热量有关
D．跟物体做机械运动时上升的高度有关
2．下列属于热传递改变物体内能的是（B）
A．双手摩擦生热 B．用热水袋暖手
C．锯木条时锯条发热D．钻木取火
专项二 比热容）
【重点提示】比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容一般不同，在相同条件下，比热容大的物质吸热升温慢，放热降温慢。
【例2】
杭州）关于比热容的概念，下列说法错误的是（ ）
A．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
B．单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，也叫做这种物质的比热容
C．某种物质吸收或放出的热量越多，比热容也越大，比热容与热量有关
D．各种物质都有自己的比热容，它是物质的特性之一
【点拨】物理学规定，单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为该物体的比热容，故A、B说法正确，不符合题意；
比热容是物质本身的一种特性，不同物质的比热容一般不同，与物体的温度、质量以及吸收（或放出）的热量都无关，故D说法正确，C说法错误。
【答案】C
3．关于物质的比热容，下列说法正确的是（ D ）
A．比热容跟物体的温度有关
B．比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C．比热容与物体的质量有关
D．比热容是物质的一种属性，与上述因素均无关
专项三 核 能）
【重点提示】随着人类社会的发展，人类对能源的需求与日俱增，核能由于其所蕴藏的能量巨大，已受到人类的重点关注。
目前获取核能的主要方式是核裂变，人类通过控制核裂变的过程，获取核裂变所释放的能量。
而核聚变由于目前无法控制其反应，还不能作为能源物质。
【例3】人类对核能的开发和利用不断取得新的进展，根据目前的科研水平，你认为以下关于原子弹和核电站的说法正确的是（ ）
A．核电站能控制裂变的反应速度
B．原子弹对聚变的链式反应不加控制
C．原子弹利用核裂变，核电站利用核聚变
D．原子弹利用核聚变，核电站利用核裂变
【点拨】原子弹及核电站都是利用了重核的裂变，但原子弹是让核能瞬间释放，不加以控制，而核电站通过控制中子来控制反应速度，从而使能量缓慢释放。
A.核电站通过对中子的控制来控制裂变的链式反应速度，故A正确；
B.原子弹应用的是核裂变而不是核聚变，故B错误；
C.核电站是利用的核裂变，故C错误；
D.原子弹是利用的核裂变，在反应过程中不加控制让能量瞬间释放，故D错误。
【答案】A
4．核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。
下列说法错误的是（A）
A．目前核电站都是通过聚变反应来利用核能
B．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
C．原子核分裂或聚合时释放出核能
D．核能是一种不可再生的能源
专项四 能量的转化和守恒）
【重点提示】能量转化与守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是人们认识自然和改造自然的重要科学依据。
在能量的形式发生相互转化的过程中，某种形式的能量减少了多少，其他形式的能量定会增加多少。
【例4】关于能量的转化和转移，下列说法正确的是（ ）
A．能量只能从能量多的物体向能量少的物体转移
B．内能可以转化为机械能，机械能也可以转化为内能
C．能量只能从一种形式转化成另一种形式
D．能量可以从一种形式转化成另一种形式，但转化前后，能量的总量会减少
【点拨】对选项A：
以热传递为例，热传递是内能在不同物体之间的转移，判断内能转移的方向是看两个物体温度的高低，而不是看两个物体内能的多少。
对选项B：
摩擦生热是机械能转化为内能；
热水瓶塞被弹出是内能转化为机械能。
对选项C：
能量既可以从一种形式转化为另一种形式，也可以保持形式的不变，从一个物体转移到另一个物体，如热传递。
对选项D：
可用能量转化和守恒定律直接判断其错误。
5．电动机通电后，电动机带动其他机器运转，一段时间后，电动机的外壳就会变得烫手。
下列关于此过程中能量转化和守恒的说法，正确的是（B）
A．电能全部转化为机械能，总能量守恒
B．电能大部分转化为机械能，小部分转化为内能，总能量守恒
C．电能全部转化为内能，内能守恒
D．电能转化为机械能和内能，机械能守恒
探究 比较不同物质的吸热能力）
【例1】小明设计了如图所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领。
（1）写出调整实验器材的方法步骤。
（2）依据小明的探究方案，实验探究过程中，除了选用相同规格的烧杯和酒精灯，还需要控制不变的量有哪些？
（3）实验探究记录数据如下表。
加热时间t/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
水的温度/℃
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
食用油的温度/℃
32.5
37.5
42.5
47
47.5
50
52.5
55
在这些数据中，哪一个最可能是由于测量或者记录的疏忽而产生了错误，分析实验数据，可以得出的结论是什么？
【点拨】要比较不同物质的吸热能力，有两种办法：
（1）让质量相同的不同物质加热相同的时间（用相同的加热装置，加热时间就表示了吸收热量的多少），看温度的变化值，温度变化值大的物质吸热能力弱；
（2）将质量相同的不同物质加热到相同的温度，比较加热时间的不同，加热时间长的物质吸热能力强。
【答案】
（1）调整下面铁夹，使石棉网处于适当的高度；
调整上面铁夹，使温度计处于适当的高度。
（2）水与食用油的质量和初始温度相同。
（3）分析表中数据可以看出，食用油每分钟温度升高2.5℃，所以第6min食用油的温度记录错误，应该是45℃。
分析表中的数据可知，加热时间相同时，食用油升高的温度比水高，分析比较水在第5min、10min和食用油在第2min、4min的数据可知，升高相同的温度，水需要加热的时间比食用油的长，进而得出水的吸热本领比食用油大。
1．某同学为了探究牛奶和豆浆的比热容大小，设计了如图所示的实验，在两个相同的烧杯中分别装入牛奶和豆浆，用两个相同的电热器对它们加热，将两支相同的温度计分别插入烧杯内，实验步骤如下：
（1）观察温度计的示数，测出牛奶和豆浆的初温；
（2）每隔相同的时间记录它们的温度值。
在以上实验中，是通过控制牛奶和豆浆的初温相同、_质量__相同、_加热时间__相同（即实验吸收热量相同），比较它们升高的温度，从而判断谁的比热容大。
【常见误区】
1．温度是表示物体的冷热程度的物理量。
从分子动理论的观点看，温度是物体分子平均动能的标志，是大量分子热运动的集中表现。
2．内能是物体内部所有分子的动能和分子势能的总和。
由于分子动能与温度有关，分子势能与分子间的相互作用（分子间的距离）有关（一切物体都具有内能），因此内能跟温度和体积都有关。
3．热量是指热传递过程中传递内能的多少（是内能的变化量），必须伴随热传递的过程。
（多选）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．温度越高的物体所含的热量一定越多
B．温度相同的两个物体间不会发生热传递
C．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变
D．任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能
【点拨】A.热量是过程量，描述它的术语只能用“吸收”和“放出”，不能用“含有”，故A的说法错误，不符合题意。
B.温度相同的两个物体间不存在温度差，不会发生热传递，故B的说法正确，符合题意。
C.0℃的冰变成0℃的水，吸收了热量，尽管温度不变，但是内能变大，故C的说法错误，不符合题意。
D.任何物体都具有内能，通过摩擦，机械能转化为内能，冰块的内能增大，故D的说法正确，符合题意。
【答案】BD
2．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（C）
A．物体内能增大，一定从外界吸收热量
B．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C．物体内能减少时，温度可能不变
D．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
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