第16講內能、核能、能量守恒、能源1.能源（1）能源：自然界中存在且能提供能量的資源。它指的是能量比較集中的物質或物質運動，如煤、石油、天然氣、風、流水、太陽能、核能等。（2）能量是以多種形式存在的，常見的能量形式有機械能、內能、電能、化學能、核能等。地球上的能源主要來自于太陽能。煤、石油、水能、風能等都是由太陽能轉化而來的。（3）能源的合理利用和開發：一方面要尋找新的能源，另一方面要研究能源利用的新途徑，改變現有能源利用的不合理結構和能源利用方式。2.內能（1）克服摩擦做功與物體內能改變的關系內能含義：構成物質的大量微粒(如分子、原子、離子等)做無規則運動而具有的能，俗稱熱能。任何物質都有內能。物體溫度越高，內能越大；溫度越低，內能越小?？朔Σ磷龉Γ苁刮矬w的內能增加。（2）做功和熱傳遞是改變內能的兩種途徑做功：對物體做功，物體的內能增加；物體對外界做功，物體的內能減少。實質是能的形式發生了轉化。熱傳遞：物體吸熱，內能增加；物體放熱，內能減少。實質是內能從高溫物體傳遞到低溫物體，或者內能從同一物體的高溫部分減少到低溫部分的過程。能的形式未發生轉化。注意：做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。（3）在熱傳遞過程中用熱量來量度內能的變化在熱傳遞中，傳遞的能量多少叫熱量。低溫物體從外界吸收多少熱量，內能就增加多少；高溫物體向外界放出多少熱量，內能就減少多少。3.熱機熱機是指各種利用內能做功的機械。熱機原理是將燃料的化學能轉化成內能再轉化成機械能。熱機的四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。4.核能(1)原子核在發生變化時釋放出的能量，叫做原子核能，簡稱核能，也叫原子能。(2)獲得核能的主要途徑有兩種：裂變和聚變。①重核裂變：質量較大的原子核在中子轟擊下分裂成2個新原子核，并釋放出能量的過程。例如，用中子轟擊鈾235，導致鈾核持續裂變，產生鏈式反應。原子彈就是根據裂變的原理制造的。②輕核聚變：使兩個質量較小的原子核結合成質量較大的新核，同時釋放出能量的過程。例如，氘核和氚核在超高溫下聚合成氦核，并釋放出能量。聚變也叫熱核反應。氫彈就是根據聚變的原理制造的。eq\x(\x(特別關注))核能發電是利用重核裂變的方式獲取核能，核能發電是先將核能轉化為蒸汽的內能，再通過蒸汽輪機轉化為機械能并帶動發電機轉動，最終轉化為電能。(3)核電站目前是利用原子核裂變時產生的大量熱量，使水變成蒸汽推動汽輪機，再帶動發電機發電的。核電站中發生的能量轉化是：核能→內能→機械能→電能。(4)原子核的裂變和聚變都會產生一些放射性物質，這些物質的原子核內部會向外輻射出射線，如α射線、β射線、γ射線。放射線在工農業生產和醫療等方面有著廣泛的應用，可用于金屬探礦，使種子變異培育新品種，治療腫瘤等疾病。同時，大劑量放射線會對人畜健康造成永久性傷害，所以要防止放射性污染。5．能量轉化和守恒(1)能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能的總量保持不變。這就是能的轉化和守恒定律。能的轉化和守恒定律是自然界最普通、最重要的基本定律之一。無論是機械運動，還是生命運動；無論是宇宙天體，還是微觀粒子，都要遵循這個規律。違反能量轉化和守恒定律的永動機是不可能實現的。(2)自然界中大量的現象表明，能量的轉移和轉化有一定的方向性。eq\x(\x(特別關注))能量的轉移和轉化有一定的方向性，并不是只要遵循能量轉化和守恒定律的事件就一定能發生。6．能源與社會(1)煤、石油和天然氣是人類目前使用的主要能源，它們都是不可再生的礦物能源。(2)太陽能是一種取之不盡、用之不竭的能源，而且不會污染環境。(3)自然環境中的可被人類利用的物質和能量叫做自然資源。自然資源分為可再生資源和不可再生資源，必須合理開發和利用自然資源，實現資源的可持續性。1.（中考?貴港）下列實例中，改變物體內能的途徑與其他三個不同的是(B)A．用力搓手，手會發熱B．把冰冷的手放到嘴邊哈氣，手會變暖C．用鋸條鋸木頭，鋸條溫度升高D．用手反復彎折鐵絲，鐵絲彎折處會發熱【解析】改變物體內能有兩種方式：做功和熱傳遞，做功改變內能的實質是能量的轉化，熱傳遞改變內能的實質是能的轉移。A、用力搓手，手會發熱，這是通過做功的方式增加內能的；B、把冰冷的手放到嘴邊哈氣，手會變暖，這是通過熱傳遞的方式增加內能的；C、鋸木頭時鋸條發燙，是摩擦生熱，屬于做功改變物體的內能；D、反復彎折鐵絲，人對鐵絲做功，鐵絲的內能增加，溫度升高，是通過做功改變物體的內能；ACD都是通過做功的方式改變內能的，B是通過熱傳遞的方式改變內能的，故B符合題意。2.（中考?黑龍江）生活中能量轉化的實例很多，下列描述中正確的是(C)A．摩擦生熱是把內能轉化為機械能B．燃料燃燒放熱是把內能轉化為化學能C．電動機帶動水泵把水送到高處是把電能轉化為機械能D．摩擦起電是把電能轉化為機械能【解析】A、摩擦生熱是克服摩擦做功，摩擦過程中，消耗了機械能，內能增大，把機械能轉化為內能，故A錯誤；B、燃料燃燒放熱是把化學能轉化為內能，故B錯誤；C、電動機帶動水泵把水送到高處是把電能轉化為機械能，故C正確；D、摩擦起電是消耗了機械能，獲得了電能，故是把機械能轉化為電能，故D錯誤。3.（中考?紹興）下列對宏觀事實的微觀解釋錯誤的是(B)選項宏觀事實微觀解釋A塑料帶很難被拉斷分子之間有引力B水結冰后不再流動分子停止了運動C切洋蔥時眼睛被熏得直流淚分子在不停運動D水很難被壓縮分子之間有斥力【解析】A、塑料帶很難被拉斷，是因為分子間存在引力，故正確；B、分子在不斷運動，所以水結冰后分子還是運動的，故錯誤；C、切洋蔥時眼睛被熏得直流淚，是因為分子在不停運動的緣故，故正確；D、水很難被壓縮，因為水分子間存在斥力，故正確。4.（中考·衢州)將冰塊放在泡沫箱中可制成簡易“冰箱”，把一瓶飲料放入“冰箱”后，冰塊和飲料的溫度隨時間變化的曲線如圖所示。在兩物體溫度達到相同之前，下列說法正確的是(B)A．甲是冰塊B．乙吸收熱量C．甲內能增加D．乙內能減少4題圖5題圖6題圖【解析】由圖可知，物體甲的溫度是降低的，即物體甲放出熱量，內能減??；物體乙的溫度是升高的，即物體乙吸收熱量，內能變大；所以物體甲是飲料，乙是冰塊；故B正確，ACD錯誤。5.（中考?河北)按如圖所示進行實驗，當觀察到熱水大面積變成紅色時，冷水中只有品紅周圍變成紅色。對該現象的微觀解釋合理的是(D)A．溫度越高，分子質量越小B．溫度越高，分子體積越大C．溫度越高，分子間隔越小D．溫度越高，分子運動越快【解析】分子在不斷地運動，分子的運動與溫度有關，溫度高時，分子的運動快，溫度低時，分子的運動慢，故當熱水大面積變成紅色時，冷水中只有品紅周圍的溶液變成了紅色。6．（中考?常德)如圖所示，是根據“探究不同物質吸熱能力”實驗數據繪制的a、b物質的溫度－時間圖像，實驗中兩種物質的質量相同，初溫度相同，選用的加熱器相同，由圖像可知(D)A．加熱相同時間，a物質吸收熱量多，比熱容小B．加熱時間相同，a物質的末溫度高，比熱容大C．吸收熱量相同，b物質溫度升高慢，比熱容小D．吸收熱量相同，b物質的末溫度低，比熱容大【解析】AB、由圖可知，加熱相同時間，由于用相同的加熱器加熱，則物質吸收熱量是相同的，a的溫度升高的快，則a的比熱容小，故AB錯誤；CD、吸收熱量相同，加熱的時間相同，b物質溫度升高慢，則b的比熱容大，故D正確，C錯誤。7.（中考?天水）如圖所示，對于圖片中所描述的物理過程，下列分析中正確的是(C)A．圖甲，厚玻璃內的空氣被壓縮時，空氣的內能減少B．圖乙，瓶子內的空氣推動塞子跳起時，空氣的內能增大C．圖丙，試管內的水蒸氣推動塞子沖出時，水蒸氣的內能減少D．圖丁，汽缸內的氣體推動活塞向下運動時，氣體的內能增大7題圖8題圖【解析】A、圖甲，厚玻璃內的空氣被壓縮時，活塞對空氣做功，瓶內空氣溫度升高，空氣的內能增加；故A錯誤；B、圖乙，瓶子內的空氣推動塞子跳起時，空氣對活塞做功，空氣的內能減小；故B錯誤；C、圖丙，試管內的水蒸氣推動了塞子沖出時，水蒸氣對塞子做功，水蒸氣的內能減少；故C正確；D、圖丁，汽缸內的氣體推動活塞向下運動時（即做功沖程），內能轉化為機械能，氣缸內氣體的內能減少；故D錯誤。8．（中考?寧波）如圖都是教材中的實驗，其中為了說明“對物體做功，物體內能增加”的是(D)A．圖甲：手帕摩擦塑料絲后，塑料絲散開B．圖乙：縫衣針與磁鐵摩擦后，有了磁性C．圖丙：加熱后，水蒸氣把木塞沖出試管D．圖丁：迅速下壓活塞后，浸過乙醚的棉花燃燒【解析】A、圖甲：手帕摩擦塑料絲后，塑料絲散開，說明了為同種電荷互相排斥。故A錯誤；B、圖乙：縫衣針與磁鐵摩擦后有了磁性，說明縫衣針被磁化。故B錯誤；C、圖丙：加熱后，水蒸氣把木塞沖出試管，說明物體對外做功，物體內能減小，溫度降低，故C錯誤；D、圖?。喊鸦钊杆俚貕合氯?，浸過乙醚的棉花會燃燒，這是因為壓縮筒內空氣做功，空氣的內能增加，溫度升高，達到了乙醚的著火點，棉花才燃燒起來，故D正確。9．（中考?杭州）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(B)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【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。10．下列關于“熱與能”的表述中正確的是(C)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．鐵塊在煅燒過程中，其內能從零開始增加【解析】水常被用作冷卻劑，是因為水的比熱容大。物體在吸熱過程中，如果同時對外做功，則溫度不一定升高。在搓手取暖過程中，是機械能轉化為內能。物體內能不會為零，因為分子在任何溫度下都在運動，物體都有內能。11.（中考·宿遷)關于溫度、熱量和內能，下列說法正確的是(C)A.物體吸收了熱量，溫度一定升高B.溫度高的物體含有熱量多C.溫度相同的物體，內能不一定相同D.物體內能增加，一定從外界吸收了熱量【解析】A、物體吸收熱量，內能增加，但溫度不一定變化，如：晶體熔化，內能增加，但溫度不變，故A錯誤；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、物體的內能與質量、溫度、狀態等多個因素有關，不能只根據溫度判定內能的大小，所以兩物體溫度相同，內能不一定相同，故C正確；D、改變物體內能的兩種方式：做功和熱傳遞；物體內能增加，不一定從外界吸收了熱量，故D錯誤。12．（中考?溫州）某智能百葉窗的葉片上貼有太陽能板，在光照時發電，給電動機供電以調節百葉窗的開合。該過程中發生的能量轉換是(C)A．電能→機械能→光能B．光能→機械能→電能C．光能→電能→機械能D．機械能→電能→光能【解析】太陽能板，在光照時發電，即把太陽能轉化為電能；電能供給電動機，轉化為機械能，調節百葉窗的開合；故該過程中發生的能量轉換是光能→電能→機械能。13．（中考?長沙)辣椒蘿卜是湖南人最喜歡的食品之一，制作辣椒蘿卜首先需將新鮮的蘿卜切條，然后將蘿卜條放在太陽下晾曬兩三天使其變成蘿卜干，再拌上剁辣椒和鹽，腌制8至10天即可食用。下列說法中正確的是(B)A．曬蘿卜利用了太陽能來做功B．腌制好的蘿卜內外都又辣又咸，說明分子在不停地做無規則 運動C．蘿卜干沒有內能D．蘿卜條變干是因為水升華了【解析】A、曬蘿卜時，蘿卜吸收熱量、內能增加、溫度升高，加快水的蒸發，利用了熱傳遞改變內能，沒有利用太陽能來做功，故A錯誤；B、腌制蘿卜時，辣椒分子、鹽分子進入到蘿卜中，使蘿卜變辣、變咸，說明分子在不停地做無規則運動，故B正確；C、一切物體的分子都在不停地做無規則運動，一切物體都具有內能，蘿卜干也具有內能，故C錯誤；D、蘿卜條變干是因為蘿卜內的水蒸發（汽化）了，故D錯誤。14．（中考?成都)成都正以新發展理念創建公園城市，讓市民可以出門見綠意，抬頭望雪山。對下列美好生活場景的分析，正確的是(C)A．春天，蒲江品茗春茶暖；熱茶暖手，是通過做功改變手的內能B．夏天，龍泉戲水浸心涼；水比岸邊石頭涼，說明水的比熱容小C．秋天，新都賞桂滿城香；花香襲人，是分子無規則運動的結果D．冬天，郫都望雪西嶺上；山頂積雪常年不化，積雪的內能為零【解析】A、熱茶暖手，手吸收熱量，是通過熱傳遞的方式改變手的內能，故A錯誤；B、水的比熱容比石頭的比熱容大，吸收相同的熱量，水的溫度變化小、石頭的溫度變化大，所以水比石頭要涼一些，故B錯誤；C、我們能聞到酒的花香味，是因為香味分子在做無規則運動引起的，屬擴散現象，故C正確；D、組成物體的分子在不停地做無規則運動，分子間存在引力和斥力，所以任何物體都有內能，山頂的積雪也具有內能，故D錯誤。15．（中考?海南)在冬天，人們常常搓手取暖，這個過程中的能量轉化與四沖程內燃機的哪個沖程相同(B)A．吸氣沖程 B．壓縮沖程C．做功沖程 D．排氣沖程【解析】人們在冬天常常搓手取暖，是通過搓手將機械能轉化為內能，內能增加，溫度升高，手暖和，這是通過做功的方式改變手的內能，這與汽油機工作中的壓縮沖程的能量轉化相同，都是將機械能轉化為內能。16．（中考·內江)根據能量守恒定律，下列情形可能發生的是(B)A．隨著科學技術不斷發展和提高，永動機是可以制成的B．兩個斜面相對連接，小球從左斜面滾下后沖上右斜面C．電水壺里的水沸騰后斷電，水的沸騰卻一直持續下去D．出槍膛的子彈射穿木板后，以更快的速度繼續運動【解析】A、永動機違反了能量的轉化與守恒，不可能實現，故A錯誤；B、兩個斜面相對接，小球從左斜面滾下后，由于具有動能，會繼續沖上右斜面，故B正確；C、在電水壺的使用過程中，消耗了電能，而水的溫度升高，內能增加，斷電后，水不再吸收熱量，水的沸騰會停止，故C錯誤；D、子彈射穿木板的情景，子彈高速運動，說明子彈具有動能，由于摩擦生熱會使動能減小，它的速度減慢，故D錯誤。17．（中考·通遼)下列說法正確的是(D)A．熱量總是從內能大的物體向內能小的物體傳遞B．雪花紛飛，說明分子不停地做無規則運動C．同一物體，溫度降低得越多，放出的熱量越多D．汽油機的壓縮沖程，汽缸內的混合物內能增加，溫度升高【解析】A、發生熱傳遞的條件是兩物體有溫度差，熱量從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體，故A錯誤；B、雪花紛飛，雪花不是分子，屬于宏觀物體的運動，是機械運動，不能說明分子的無規則運動，故B錯誤；C、只有在外界沒有做功的情況下，同一物體溫度降得越多，放出的熱量就越多，故C錯誤；D、汽油機的壓縮沖程，對氣缸內的混合物做功，使其溫度升高、內能增大，故D正確。18．（中考?嘉興）各種形式的能量都不是孤立的，它們可以在一定條件下發生轉化，且能量的轉化是有方向的，下面幾幅圖按能量轉化的順序，排列正確的是(C)A．①②③④B．②③④①C．②①③④D．①③④②【解析】各種形式的能量都不是孤立的，它們可以在一定條件下發生轉化，且能量的轉化是有方向的，地球上所有能量直接或間接來自于太陽能，所以下列能量的轉化順序為：太陽--樹林--燃煤電廠--空調。19．（中考?杭州）如圖，汽油機處于工作過程中的某個沖程，對此沖程下列敘述正確的是(A)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19題圖20題圖21題圖22題圖【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。20．（中考?寧波)在如圖所示的“汽油機模型”實驗中，將少量的汽油噴入筒內，用軟木塞塞住筒口，搖動起電機，觀察到放電針放電，汽油燃燒，軟木塞被高溫高壓的氣體沖出。該實驗可模擬四沖程汽油機工作時的(C)A．吸氣沖程B．壓縮沖程C．做功沖程D．排氣沖程【解析】當放電針放電時，汽油燃燒，圓筒內氣體的內能增加，氣體對軟木塞做功，軟木塞被高溫高壓的氣體沖出，而汽油機的做功沖程對外做功，因此該實驗可模擬四沖程汽油機工作時的做功沖程。21．（中考·湖州)如圖表示用中子轟擊鈾－235原子核產生氪核和鋇核的模型。下列敘述正確的是(B)A.該模型表示的是核聚變B．該反應產生的中子可繼續轟擊其他鈾核形成鏈式反應C.該反應不會產生放射性物質D．不能用該反應獲得能量的方式來發電【解析】A、該模型表示的是核裂變，該選項說法不正確；B、該反應產生的中子可繼續轟擊其他鈾核形成鏈式反應，該選項說法正確；C、過程中產生的氪原子具有放射性，該選項說法不正確；D、可以通過核裂變來發電，例如核電站是利用核裂變發電，該選項說法不正確。22.（中考·南通)如圖，輕質彈簧豎直放置，下端固定于地面，上端位于O點時彈簧恰好不發生形變。現將一小球放在彈簧上端，再用力把小球向下壓至圖中A位置后由靜止釋放，小球將豎直向上運動并脫離彈簧，不計空氣阻力，則小球(C)A．運動至最高點時，受平衡力作用B．被釋放瞬間，所受重力大于彈簧彈力C．從A點向上運動過程中，速度先增大后減小D．從O點向上運動過程中，重力勢能轉化為動能【解析】A、不計空氣阻力，小球在最高點時只受重力作用，不是平衡狀態，故A錯誤；B、小球被釋放后沿豎直方向加速向上運動，故釋放瞬間，所受重力小于彈簧彈力。故B錯誤；C、不計空氣阻力，小球在從A點向上運動到O點的過程中，受到兩個力的作用，一個是豎直向下的重力，一個是豎直向上的彈力，開始向上運動時，彈力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不斷增大；當彈力小于重力時，其所受合力方向向下，速度不斷變小。當離開O點后，小球只受重力作用，力的方向與小球運動方向相反，速度繼續減小。故其速度先增大后減小，故C正確；D、從O點向上運動過程中，小球的質量不變，速度變小，同時高度升高，故動能減小，重力勢能增加，所以動能轉化為重力勢能。故D錯誤。23．（中考·宜昌)前段時間，“加水就能跑的神車”事件一度成為輿論熱點，該汽車實際上是利用車內水解制氫技術獲得氫氣，通過氫燃料電池給車提供動力(該技術成本很高，目前仍處在試驗階段)，但被曲解為“加水就能跑”。下列對該事件的看法錯誤的是(D)A．氫燃料電池是將氫氣的化學能轉化為電能B．水解技術制取氫氣的過程一定要消耗其他能量C．對于熱點事件要遵從科學原理，不能盲從，更不能以訛傳訛D．該車行駛的能量最終來源于水，水是一種能源【解析】A、氫燃料電池是將氫氣的化學能最終轉化為電能，再用來驅動汽車的，故A正確；B、根據能量守恒定律，水解技術制取氫氣的過程一定要消耗其它能量，故B正確；C、由科學常識可知，對于熱點事件要遵從科學原理，不能盲從更不能以訛傳訛，故C正確；D、該車行駛的能量最終來源于用水制出的氫氣，但不能直接說水是這里的能源，故D錯誤。24．（中考·臺州)下列是關于水蒸發致冷現象的解釋：①水分子運動速度有大有??；②剩余的水內能減少，溫度降低；③剩余的水分子運動速度相對較小；④速度大的水分子動能大，更易擺脫周圍分子的“束縛”，跑到空氣中。此解釋合理的順序是(A)A．①④③②B．②③①④C．③①④②D．④③②①【解析】水蒸發致冷現象，水分子運動速度有大有小，速度大的水分子動能大，更易擺脫周圍分子的“束縛”，跑到空氣中，剩余的水分子運動速度相對較小，剩余的水內能減少，溫度降低。故合理的順序是①④③②。25.（中考·寧波)干冰可用于保鮮，但使用不當可能引起爆炸。有消防員做了以下實驗：向一個380mL的塑料瓶中放入半瓶干冰，立即旋緊瓶蓋，發現瓶內有白霧產生，30min后發生爆炸。向另一個550mL的塑料瓶中放入等量的干冰，再倒入170mL水，然后立即旋緊瓶蓋，發現瓶內產生大量白霧，瓶子膨脹，僅過20s就爆炸。第二個瓶子中所加水的主要作用是(A)A．提供熱能B．作反應物C．作催化劑D．形成白霧【解析】在第二個瓶子中加水后，低溫的干冰從水中迅速吸熱升華，產生大量的氣體，使瓶子迅速膨脹，從而發生爆炸。這個過程只發生物理變化，沒有發生化學變化，故a正確，而B、C、D錯誤。26．(中考?杭州)如圖一只瓶子，內裝一些鐵屑。我們既可以通過振蕩，也可以通過加熱，使鐵屑的溫度升高，內能增大。從改變物體內能的方法來看，前者是通過________方法，后者是通過__________方法來增大鐵屑的內能。如果你沒有看到內能改變的過程，僅憑鐵屑溫度的改變，能否確定采用了什么方法改變了鐵屑的內能？________(選填“能”或“不能”)，這是因為________________________________________。26題圖27題圖28題圖【答案】做功；熱傳遞；不能；二者效果相同【解析】使鐵屑內能增加的方法：①用力晃動瓶子，對瓶子和鐵屑做功，將機械能轉化為內能，使鐵屑的內能增加，溫度升高；②將裝鐵的瓶子加熱，鐵屑的溫度升高，這是通過熱傳遞的方式改變鐵屑的內能；如果沒有看到內能改變的過程，單憑鐵屑溫度的升高，不能判斷出具體的方法，因為做功與熱傳遞兩種方法對改變物體的內能是等效的。27．（中考?紹興節選)我國研發的“液態太陽燃料合成技術”如圖所示，甲醇(CH3OH)等液體燃料被形象地稱為“液態陽光”。甲醇制取過程中能量轉化是太陽能→電能→________能?！敬鸢浮炕瘜W【解析】二氧化碳和氫氣在一定條件下生成甲醇，其中涉及的能量轉化是把太陽能最終轉化為甲醇中的化學能儲存28．（中考?廣東)如圖為火箭發射的場景，火箭的燃料使用了液態氫，主要是因為它的______大，火箭發射升空時，燃料的化學能轉化為______能，再轉化為火箭的機械能，這個過程中火箭的機械能________(選填“守恒”或“不守恒”)?！敬鸢浮繜嶂?；內；不守恒?！窘馕觥浚?）運載火箭采用液態氫作為火箭的燃料，原因是液態氫具有較大的熱值，完全燃燒相同質量的液態氫和其它燃料相比，液態氫可以釋放出更多的熱量；并且所需的液態氫的體積小，便于儲存和運輸。（2）火箭發射升空時，燃料通過燃燒將化學能轉化為燃氣的內能，燃氣對火箭做功，又將內能轉化為火箭的機械能，使得火箭的機械能增大，所以機械能不守恒。29．（中考?攀枝花)端午節到了，家人團聚常食用咸鴨蛋。咸蛋的制作方法之一：在洗凈的鴨蛋表面涂抹白酒，粘上鹽后用紙包起來，放置一段時間后就變咸了，從分子運動的角度看，鴨蛋變咸屬于________現象。煮咸鴨蛋時，溫度升高，內能_______(選填“增加”“減少”或“不變”)。【答案】擴散；增加?！窘馕觥浚?）鴨蛋變咸是鹽分子運動到鴨蛋中，這是擴散現象。（2）煮咸鴨蛋時，鴨蛋的質量和狀態不變，溫度升高，鴨蛋的內能增加。30．（中考?揚州)在玻璃瓶內裝入約半瓶細沙，蓋上瓶蓋，包裹一層泡沫塑料，迅速振動瓶子幾十次，細沙溫度升高，這是用_______方法使沙子內能增大，泡沫塑料的作用是_______。如果換成水做該實驗，升溫不明顯是因為水的_________大?！敬鸢浮孔龉?；保溫；比熱容?！窘馕觥浚?）迅速振動瓶子幾十次，細沙溫度升高，這是用做功方法使沙子內能增大；（2）空氣、塑料、水瓶塞、泡沫、木頭導熱性能差，是熱的不良導體，泡沫塑料的作用是保溫；（3）水的比熱容大，在質量相同、水吸收相同的熱量，溫度升高的低，溫度變化不明顯。31．（中考?連云港)人騎電動自行車下坡時重力勢能__________(選填“增大”“減小”或“不變”)。到達坡底后在水平路面上勻速騎行過程中，機械能________(選填“增大”“減小”或“不變”)。剎車后很快停了下來，發現剎車片很燙，這是通過_______的方式改變剎車片的內能?！敬鸢浮繙p??；不變；做功【解析】（1）人騎電動自行車下坡時，人和車的質量不變，高度減小，重力勢能減小。（2）到達坡底后在水平路面上勻速騎行過程中，人和車沒有發生彈性形變，不具有彈性勢能，機械能等于動能和重力勢能之和，在水平路面上行駛時，人和車質量不變，速度不變，動能不變，高度不變，重力勢能不變，故動能和重力勢能之和不變，機械能不變。（3）剎車時車輪和剎車片摩擦生熱，機械能轉化為內能，是通過做功的方式改變物體的內能。32．（中考?濟寧)完全燃燒140g焦炭所放出的熱量有60%被初始溫度為10℃、質量為10kg的水吸收，則水吸收的熱量為__________J，水的溫度將升高到_______℃。[在1個標準大氣壓下，q焦炭＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]【答案】2.52×106；70【解析】（1）焦炭的質量m=140g=0.14kg，焦炭完全燃燒放出的熱量：Q放=mq焦炭=0.14kg×3.0×107J/kg=4.2×106J；水吸收的熱量：Q吸=Q放η=4.2×106J×60%=2.52×106J；（2）由Q吸=cm△t得水升高的溫度：△t=Q吸/c水m水=2.52×106J/4.2×103J/(kg?℃)×10kg=60℃，水的末溫t=t0+△t=10℃+60℃=70℃。33．（中考?寧波節選)電瓶車自燃的原因很多，常見的是由于電源短路，形成大電流并產生大量的熱。這一過程中，化學能轉化為電能，電能再轉化為______能?！敬鸢浮績取窘馕觥侩娫炊搪窌r，電源的化學能先轉化為電能，電流通過導體時會產生大量的內能，使得導體的溫度升高，容易發生火災.34．（中考?湖州）下面是兩個有關熱學方面的觀點，請用實例說明它們是錯誤的。(1)物體吸收熱量，溫度一定升高。____________________________________________________。(2)物體溫度升高，一定是吸收了熱量。____________________________________________________?！敬鸢浮浚?）冰在熔化過程中，物體吸收熱量，溫度不變；（2）壓縮空氣做功，使空氣溫度升高?！窘馕觥浚?）晶體熔化過程中，物體吸收熱量，溫度不變；故（1）錯誤；（2）物體的內能增大，可能是從外界吸收了熱量，也可能是由于外界物體對它做了功；如壓縮空氣做功，使空氣溫度升高，故（2）錯誤。35．（中考·嘉興、舟山)如圖所示，用酒精燈給水加熱一段時間后，觀察到軟木塞沖出試管口。(1)軟木塞沖出試管口，說明力能改變物體的____________。(2)此過程中，水蒸氣減少的內能____________(填“大于”“等于”或“小于”)軟木塞增加的機械能，這與熱機的________沖程相似。35題圖36題圖37題圖38題圖【答案】（1）運動狀態；（2）大于；做功【解析】（1）軟木塞沖出試管口，運動狀態發生了變化，說明力可以改變物體的運動狀態；（2）水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣的內能減小，水蒸氣的內能轉化為軟木塞的機械能，由于存在熱量的散失，故水蒸氣減少的內能大于軟木塞增加的機械能；該過程與熱機的做功沖程能量轉化相同。36．（中考·湖州)我們經常會看到一邊行駛一邊向空中噴霧的汽車，人們形象地將它稱為霧炮車(如圖)。噴向空中的水霧能使塵埃粒子快速沉降到地面，起到凈化空氣的作用。(1)噴向空中的水霧，有許多在掉向地面之前已經在空中散失了，還能起到降溫作用。其原理是____________。(2)該霧炮車的發動機是柴油機。柴油機四個沖程中的____________沖程實現了內能轉化為機械能，從而驅動霧炮車前進。【答案】汽化吸熱；做功【解析】（1）噴向空中的水霧在空中散失了，能起到降溫作用，是因為水汽化吸熱的緣故。（2）柴油機四個沖程中的做功沖程可以將柴油燃燒釋放的內能轉化為機械能，從而驅動霧炮車前進。故答案為：37．（中考?自貢)在探究“物質的放熱能力與哪些因素有關”時，分別用質量均為1kg的水和某種液體進行對比實驗(水的比熱容較大)，并用圖像對實驗數據進行了處理，如圖所示，實驗過程中，水和某種液體在相同時間內放出的熱量相等，分析圖像可以得出：________(選填“甲”或“乙”)物質是某種液體，某種液體的比熱容為____________J/(kg·℃)?！敬鸢浮恳?；2.1×103【解析】（1）時間相等時，兩種液體放出的熱量相等，由圖示可以看出，乙液體的溫度降低的快，甲液體溫度降低慢，則甲的放熱能力強，甲是水，乙是某種液體；（2）由圖可知：液體的初溫是60℃，放熱15分鐘后水的末溫是40℃，乙的末溫度是20℃，水放出的熱量：Q放=c水m水（t水-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（60℃-40℃）=8.4×104J；由圖可知，相同時間內放出相同的熱量，根據Q=cm△t可知，液體的比熱容為：c乙=Q放/m△t液體=8.4×104J/1kg×(60℃?20℃)=2.1×103J/（kg?℃）。38．（中考?溫州）如圖是小明制作的簡易“蒸汽船”模型。將盛有一定量水的銅制容器安裝在“船體”上，用蠟燭對銅制容器底部加熱，一段時間后銅管會向右噴蒸汽，“蒸汽船”就向左行駛。(1)蠟燭對銅制容器加熱導致容器內水溫升高，這是通過_______的方式改變水的內能。(2)當銅管向右噴蒸汽時，“船體”獲得噴出的蒸汽對其向左的推力，這說明了_____________________________?！敬鸢浮繜醾鬟f；物體間力的作用是相互的【解析】（1）蠟燭燃燒放出熱量被水吸收而增大水的內能，這是通過熱傳遞的方式改變水內能的；（2）由圖可知，水沸騰時產生大量的水蒸氣，水蒸氣從銅管噴出時是內能轉化為機械能，噴出時給空氣一個力，由于物體間力的作用是相互的，空氣給水蒸氣一個大小相等，方向相反的力推動蒸汽船前行。39．（中考?武漢)某實驗小組用如圖甲所示的裝置比較水和煤油的吸熱本領。(1)加熱前，在一個燒杯中倒入240mL的水，為了使水和煤油的質量相同，需要在另一個相同燒杯中倒入________mL的煤油。39題圖40題圖(2)用兩個相同規格的電加熱器來加熱水和煤油，每隔1min記錄一次溫度，整個實驗操作無誤。圖乙中，若圖線②反映水的溫度隨時間的變化規律，則圖線______(填序號)可以反映煤油的溫度隨時間的變化規律。加熱過程中，煤油的熱值_________(選填“變大”“不變”或“變小”)。(3)同時停止加熱，在相同質量的水和煤油溫度降低的過程中，水放出的熱量與降低的溫度之比________(填“大于”“等于”或“小于”)煤油放出的熱量與降低的溫度之比。【答案】（1）300；（2）①；不變；（3）大于【解析】（1）水的體積：V水=240mL=240cm3；水的質量：m水=ρ水V水=1.0g/cm3×240cm3=240g；煤油的質量m油=m水=240g；煤油的體積：V油=m油/ρ油=240g/0.8g/cm3=300cm3；（2）可觀察圖象，在加熱時間相同的情況下，①的溫度變化量大，故①的吸熱能力弱。又因②是水的溫度隨時間的變化規律圖象，水的比熱容又大于煤油的比熱容，故①為煤油；熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關，所以加熱過程中，其熱值大小不變；（3）由Q=cmΔt可知：放出的熱量與降低的溫度之比Q/△t=cm，所以在質量和放出熱量相同的情況下，比熱容與降低的溫度成反比，故水放出的熱量與降低的溫度之比大于煤油放出的熱量與降低的溫度之比。40．（中考·臺州)圖中小朋友在玩滑梯游戲，小朋友坐在滑梯頂端，用手輕推滑梯，沿著滑梯開始下滑，滑動速度越來越大，同時感覺屁股發燙，到達底端時還會滑出一段距離。請說出其中蘊含的科學道理?！敬鸢浮浚?）“用手輕推滑梯，沿著滑梯開始下滑”是利用力的作用是相互的；（2）小朋友由靜止變為運動，說明力能改變物體的運動狀態；（3）“速度越來越大”是重力勢能轉化動能，相同物體，動能越大，速度越大；（4）“屁股發燙”是克服摩擦力做功，機械能轉化為內能；（5）“會滑出一段距離”是因為物體具有慣性，保持原有的運動狀態。【解析】（1）物體間力的作用是相互的；（2）力可以改變物體的運動狀態；（3）影響動能大小的因素是質量和速度；（4）克服摩擦做功，機械能轉化為內能；（5）一切物體都具有慣性。41．(中考?溫州)英國物理學家斯特林于1816年發明了“斯特林發動機”。斯特林發動機氣缸內工作介質易汽化、易液化，該介質經過吸熱膨脹、冷卻壓縮的循環過程輸出動力，因此又被稱為熱氣機。某工程師按照“斯特林發動機”原理設計了如圖甲所示的模型機，工作過程中飛輪持續旋轉如圖乙。請結合所學知識解釋飛輪能持續轉動的工作原理。甲乙答：酒精燈加熱將化學能轉化為內能，熱氣缸中的工作介質吸熱汽化膨脹，推動活塞A向右運動做功，將內能轉化為機械能；由于飛輪具有慣性，帶動活塞A向左運動，活塞A將熱氣缸中的工作介質推入冷氣缸并液化，活塞B又將介質推回熱氣缸。如此反復。【答案】根據圖示可知，酒精燈加熱將化學能轉化為內能，熱氣缸中的工作物質吸熱汽化膨脹，推動活塞A向右運動做功，將內能轉化為機械能：由于飛輪具有慣性，帶動活塞A向左運動，活塞A將氣缸中的工作物質推入冷氣缸并液化，活塞B又將物質推回熱氣缸。如此反復?！窘馕觥繗怏w對外做功，氣體的內能轉化為機械能，據此分析。42．（中考·寧波)科學上通常用“功”和“熱量”來量度物體能量的變化。(1)在“使用動滑輪”活動中，小科利用如圖所示裝置，用豎直向上的大小為10N的拉力F使物體A勻速提升了0.1m。如果該裝置的機械效率為70%，則這一過程中，克服物體A的重力所做的功為________J，這個值也是物體A增加的機械能。(2)把質量為2kg，溫度為25℃的水加熱到100℃，至少需要完全燃燒________g的酒精。上述過程中，水的內能增加是通過________(填“做功”或“熱傳遞”)的途徑實現的。[已知：水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，酒精的熱值為3.0×107J/kg]【答案】（1）1.4；（2）21；熱傳遞【解析】（1）繩子自由端移動的距離：s=2h=2×0.1m=0.2m，拉力做的總功：W=Fs=10N×2×0.1m=2J，由η=W有用/W總×100%可得，克服物體A的重力所做的功：W有用=W總η=2J×70%=1.4J；（2）水吸收的熱量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃-25℃）=6.3×105J，由題知，酒精完全燃燒放出的熱量：Q放=Q吸=6.3×105J，由Q放=mq得，需要完全燃燒酒精的質量：m酒精=Q放/q=6.3×105J/(3×107J/kg)=2.1×10-2kg=21g；燒水時，水的內能增加是通過熱傳遞的方式實現。43．（中考?南京)小明一家駕車旅行。(1)加油時，聞到汽油味，說明分子在________________________________。(2)圖示為車發動機的一個沖程，其能量轉化情況是____________________。(3)若車的總質量為1.5t，勻速直線行駛9km，所受阻力為車重的0.1倍，完全燃燒汽油1L，則1L汽油完全燃燒放出的熱量是_________J，車所受牽引力是________N，車的工作效率是_________%。(ρ汽油＝0.8×103kg/m3，q汽油＝4.5×107J/kg，g取10N/kg)43題圖44題圖【答案】（1）不停地做無規則動；（2）機械能轉化為內能；（3）3.6×107；1.5×103；37.5【解析】（1）給汽車加油時，會聞到汽油味，從物理學角度來看，屬于擴散現象，這個現象表明這汽油分子在不停地做無規則運動；（2）圖中進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，機械能轉化為內能；（3）根據密度公式ρ=m/V算出汽油的質量為：m=ρ汽油V=0.8×103kg/m3×1×10-3m3=0.8kg，汽油完全燃燒釋放出的熱量為：Q放=mq汽油=0.8kg×4.5×107J/kg=3.6×107J；車的質量為m′=1.5t=1.5×103kg，車受到的重力：G=m′g=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N；車所受阻力：f阻=0.1G=0.1×1.5×104N=1.5×103N；因為車勻速行駛，所以牽引力F=f阻=1.5×103N；牽引力做的功：W=Fs=1.5×103N×9×103m=1.35×107J；車的效率：η=W/Q放×100%=1.35×107J/(3.6×107J)×100%=37.5%。44．(中考?金華)2020年3月9日19時55分，我國成功發射北斗導航系統第五十四顆導航衛星。北斗導航系統將在國家安全、經濟效益、技術儲備等方面發揮作用。火箭噴出的燃氣溫度高達1300℃，發射塔下方的導流槽設有噴水設施，在火箭點火前幾秒鐘噴水，水在高溫下大量汽化。(1)升空時，火箭相對于發射塔是_______(選填“運動”或“靜止”)的。(2)導流槽噴出的水汽化所需的能量來源于火箭燃料貯存的_______能。【答案】（1）運動；（2）化學【解析】（1）發射升空時，以發射塔為參照物，火箭與發射塔之間發生了位置變化，所以火箭相對于發射塔是運動的。（2）燃料燃燒是化學變化，燃料燃燒過程中使燃氣溫度升高，內能增加，將化學能轉化為內能，導流槽噴出的水吸收熱量，發生汽化。45．（中考·紹興)熱機發明后，一直在持續的改進和發展中。材料一：1769年，法國人居紐制造出蒸汽機推動的三輪汽車(圖1甲)，傳統蒸汽機的燃料在氣缸外部燃燒(圖1乙)，熱效率為5%～8%。圖1圖2材料二：1862年，法國人德羅夏提出內燃機(內燃指燃料在氣缸內燃燒)的四沖程循環理論：①氣缸的向外運動造成的真空將混合氣體燃料吸入氣缸；②通過氣缸的向內運動對進入氣缸里的燃料進行壓縮；③高壓燃燒氣體產生巨大爆發力；④將已經燃燒的廢氣從氣缸中排出。材料三：1876年，德國人奧托制造出以四沖程為依據的煤氣內燃機，利用飛輪的慣性使四沖程自動實現循環往復，內燃機的效率達到14%。(1)四沖程循環理論提及的“巨大爆發力”由圖2中的________沖程實現。(2)德羅夏提到的內燃方式是基于________________________________的猜想。(3)老師在重復演示“做功改變內能”實驗(圖丙)之間，需在拔出活塞