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专题03 能量探索（2）——内能与核能（期末复习讲义）
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
内能 1. 明确内能的定义 2. 掌握内能的影响因素 3. 理解改变内能的两种方式 选择题、填空题 1. 常结合生活场景判断内能改变方式 2. 易考 “温度、内能、热量的区别”
比热容与热量计算 1. 理解比热容的定义 2. 掌握热量计算公式 3. 会分析热平衡问题 选择题、计算题 1. 高频考查 “水的比热容大的应用” 2. 热量计算需注意 “是温度变化量”
热机 1. 了解热机的类型及特点 2. 掌握内燃机的四个冲程 选择题、填空题 1. 常考 “四个冲程的判断” 2. 易考 “压缩冲程与做功冲程的区别”
燃料的热值 1. 理解热值的定义及特性 2. 掌握热值公式 选择题、计算题 1. 常结合 “燃料燃烧的能量转化” 考查 2. 计算时需注意 “完全燃烧” 的前提
核能 1. 了解核能的获取途径 2. 区分核裂变与核聚变的应用 选择题、填空题 1. 高频考查 “核电站的能量转化” 2. 易考 “核裂变与核聚变的区别”
能量的转化与转移 1. 理解能量转化与转移的区别 2. 掌握能量守恒定律 选择题、填空题 1. 常结合实例判断能量转化 2. 易考 “能量转移的方向性”
方法技巧01 内能
1.温度、内能、热量的辨析
（1）温度：是 “状态量”，表示物体的冷热程度；
（2）内能：是 “状态量”，与温度、质量、状态有关；
（3）热量：是 “过程量”，只能说 “吸收或放出”，不能说 “含有或具有”。
2.高频易错结论
（1）“温度高的物体，内能一定大”：错误（内能还与质量、状态有关，如 1 滴沸水的内能小于 1 桶温水）；
（2）“物体内能增加，一定吸收了热量”：错误（也可能是外界对物体做功，如压缩气体）；
（3）“物体吸收热量，温度一定升高”：错误（晶体熔化、液体沸腾时，吸热但温度不变）；
（4）“物体温度不变，内能一定不变”：错误（晶体熔化时，温度不变但内能增加）；
（5）“物体放出热量，内能一定减少”：正确（放出热量是内能转移的过程，内能必然减少）。
方法技巧02 比热容与热量计算
1. 基础公式应用
Q=cm
2. 热平衡问题
高温物体放出的热量 = 低温物体吸收的热量（忽略热量损失），即 Q吸=Q放；
方法技巧03 热机
1. 四个冲程的判断技巧
（1）看 “气门状态” 和 “活塞运动方向”：
吸气冲程：进气门开、排气门闭，活塞向下；
压缩冲程：两气门闭，活塞向上（机械能→内能）；
做功冲程：两气门闭，活塞向下（内能→机械能，火花塞点火）；
排气冲程：排气门开、进气门闭，活塞向上。
2.复杂题型：已知 “飞轮转速” 求做功次数
飞轮转 2 圈 = 完成 1 个工作循环 = 4 个冲程 = 对外做功 1 次；
方法技巧04 热机效率计算
公式： = ×100% ，W有用 是机械功，Q放是燃料完全燃烧放热。
方法技巧05 核能
1. 核电站的能量转化链
核能→内能→机械能→电能
2. 裂变与聚变的区分
（1）核裂变：可控（核电站）、原料是铀，应用：原子弹；
（2）核聚变：不可控（目前）、原料是氢，应用：氢弹、太阳；
方法技巧06 能量的转化与转移
1. 能量转化的实例判断
技巧：找 “初始能量形式” 和 “最终能量形式”
2. 能量守恒的应用
技巧：总能量不变，损失的能量转化为其他形式（如内能）；
题型1 内能、温度和热量
【典例1】关于热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的物体没有内能
B．水的温度越高，所含热量越多
C．内能大小与温度无关
D．物体具有内能，也可以同时具有机械能
【答案】D
【解答】解：A．一切物体在任何情况下都具有内能，0℃的物体有内能，故A错误；
B．热量是一过程量，不能说“含有”热量，故B错误；
C．物体内能大小与温度有关，故C错误；
D．一切物体在任何情况都具有内能，物体可以发生机械运动，则可以同时具有机械能，故D正确。
故选：D。
【即时检测1】网络购物已成为人们日常消费的一种形式，在快递运输水果、海鲜等易变质食品时，经常使用水制成冰袋和食物放在一起，可以起到保鲜的作用。冰袋对产品起保鲜作用的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．冰袋中的冰块吸热熔化，温度不变，内能变大
B．冰袋中的冰块吸热熔化，温度升高，内能变大
C．食品的温度转移到冰袋，冰袋的温度不变，内能变大
D．食品含有的热量大些，冰袋吸热温度升高，内能变大
【答案】A
【解答】解：AB、冰袋中的冰块是晶体，熔化时吸收热量，温度不变，内能增大，故A正确、B错误；
C、热量从产品转移到冰袋，冰袋的内能变大，而不是温度发生转移，故C错误；
D、热量是过程量，不能说含有热量，故D错误。
故选：A。
【即时检测2】关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
B．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
C．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D．物体的温度越高，所含热量越多
【答案】C
【解答】解：内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，故A、B不符合题意；
发生热传递的条件是温度的高低，不是内能的大小。内能小的物体也可能是温度高的物体，所以，内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故C符合题意；
热量是一个过程量，不能说“某物体含有或具有多少热量”，故D不符合题意。
故选：C。
题型2 比热容与热量的计算
【典例2】如图是川渝地区有一道名菜——沸腾鱼，厨师将炼制过的热油直接泼在提前腌制好的鱼片上，使鱼肉兼具香辣风味和嫩滑口感。500g鱼肉从28℃升高到100℃，需要吸收 5.04×104 J的热量，如果这些热量全部由燃烧天然气提供，则需要完全燃烧 1.2 g天然气。（鱼肉的比热容大约为1.4×103J/（kg ℃），天然气的热值为4.2×107J/kg，不考虑热损失）
【答案】5.04×104；1.2。
【解答】解：（1）由题可知，鱼肉需要吸收的热量为：
Q吸＝c鱼mΔt＝1.4×103J/（kg ℃）×0.5kg×（100℃﹣28℃）＝5.04×104J；
（2）这些鱼肉吸收的热量全部由燃烧天然气获得，则有Q放＝Q吸＝5.04×104J；
由公式Q放＝mq可得需要天然气的质量为：m0.0012kg＝1.2g。
5故答案为：.04×104；1.2。
【即时检测1】将铅块和铜块放入温度为200℃的火炉中足够长的时间后取出，立即分别放入都装有1kg的20℃的水的容器中，该过程无热量损失，热平衡时两容器中水温都是80℃。铜块在水中放出的热量 2.52×105 J；铅块和铜块的质量之比为 3：1 【c铅＝0.13×103J/（kg ℃），c铜＝0.39×103J/（kg ℃），c水＝4.2×103J/（kg ℃）】
【答案】2.52×105；3：1。
【解答】解：
（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0水）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×105J；
由题知，该过程无热量损失，则铜块放出的热量等于铅块放出的热量，等于水吸收的热量：
Q放铜＝Q放铅＝Q吸＝2.52×105J；
（2）因为铜块放出的热量等于铅块放出的热量，铜块和铅块的初温t0铜＝t0铅＝200℃、末温都是80℃，
即：Q放铜＝Q放铅，
所以c铜m铜（t0铜﹣t）＝c铅m铅（t0铅﹣t），
即：0.39×103J/（kg ℃）×m铜×（200℃﹣80℃）＝0.13×103J/（kg ℃）×m铅×（200℃﹣80℃），
则铅块和铜块的质量之比为m铅：m铜＝3：1。
故答案为：2.52×105；3：1。
【即时检测2】量热器内的容器中盛有一定温度、一定质量的热水。如果将质量为6000g、温度为﹣11℃的冰投入容器中，则容器中的物质将恰好全部结冰。如果投入的冰块质量为100g、温度为0℃，则容器中的物质将恰好全部化为水。容器内原有水的质量为 320 g。如果一开始投入冰的质量为100g、温度为﹣11℃，则最终容器内的温度为 0 ℃。已知冰的熔化热λ＝330kJ/kg，冰的比热为ci＝2100J/（kg ℃），水的比热为c＝4200J/（kg ℃）。
【答案】320；0。
【解答】解：如果将质量为6000g、温度为﹣11℃的冰投入容器中，则容器中的物质将恰好全部结冰，说明冰从﹣11℃升高到0℃吸收的热量等于水从初温降低到0℃放出的热量和水凝固放出的热量之和，即Q冰吸1＝Q水放+Q水固，故c冰m冰1Δt冰1＝c水m水Δt水+λm水……①；
如果投入的冰块质量为100g、温度为0℃，则容器中的物质将恰好全部化为水，说明冰熔化吸收的热量等于水从初温降低到0℃放出的热量，即Q冰吸2＝Q放水，故λm冰2＝c水m水Δt水……②；
由①②可知，c冰m冰1Δt冰1＝λm冰2+λm水，则m水0.32kg＝320g；
将m水带入②式得：Δt水24.6℃，则容器内原有水的初温为t0＝t+Δt＝0℃+24.6℃＝24.6℃；
如果一开始投入冰的质量为100g、温度为﹣11℃，那么冰完全熔化吸收的热量为：
Q吸冰3＝c冰m冰3Δt冰3+λm冰3＝2100J/（kg ℃）×0.1kg×11℃+330×103J/kg×0.1kg＝35310J；
容器内原有的水温度降低到0℃放出的热量为：
Q放水＝c水m水Δt水＝4200J/（kg ℃）×0.32kg×24.6℃＝33062.4J，
由于Q吸冰3＞Q放水，说明冰不能完全熔化，此时处于冰水混合物状态，故最终容器内的温度为0℃。
故答案为：320；0。
题型3 热机
【典例3】2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火起飞，成功发射。如图，火箭喷气发动机是利用燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出，从而获得向前的动力。下列与火箭发动机燃烧室工作原理一致的冲程是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：火箭的喷气发动机工作时，燃料燃烧产生高温高压的气体，经喷管向后高速喷出，从而获得向前的动力，使火箭发射出去，燃料燃烧时将化学能转化为内能，然后再将内能转化为火箭的机械能；
A、该图中进气门打开，活塞下行，为吸气冲程，没有能量的转化，故A错误；
B、该图中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，是机械能转化为内能，故B错误；
C、该图中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，内能转化为机械能，故C正确；
D、该图中排气门打开，活塞上行，为排气冲程，没有能量的转化，故D错误。
故选：C。
【即时检测1】对下列实验的分析，正确的是（ ）
A．图甲，活塞向外拉伸，瓶内气体内能增加，筒内棉花燃烧
B．图乙，瓶内空气推动塞子跳起时，瓶内空气的内能减小
C．图丙，是通过做功的方式使烧杯内水的内能增加
D．图丁，是做功冲程，该过程中将机械能转化为内能
【答案】B
【解答】解：A、图甲，活塞向内压缩，瓶内气体内能增加，筒内棉花燃烧，故A错误；
B、图乙，瓶内空气推动塞子跳起时，瓶内空气的内能减小，故B正确；
C、图丙，是通过热传递的方式使烧杯内水的内能增加，故C错误；
D、图丁，是做功冲程，该过程中将内能转化为机械能，故D错误。
故选：B。
【即时检测2】一水平放置静止的气缸内充满了空气，在大小为F的恒力作用下，活塞沿着粗糙的气缸壁向左运动，下列说法正确的是（ ）
A．活塞向左运动，气缸内气体分子运动速度不变，但是气缸内气体的内能增加了
B．若活塞在恒力F作用下向左运动了s长的距离，则活塞克服气缸壁摩擦力做功的大小为：W＝Fs
C．恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞的机械能始终保持不变
D．力F推动活塞向左运动，这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同
【答案】D
【解答】解：A.活塞向左运动，对气体做功，气体内能增加，温度升高，分子运动速度增大，故A错误；
B.若活塞在恒力F作用下向左运动了S长的距离，则活塞克服气缸壁摩擦力做功的大小为：W＝fs，其中f为摩擦力，故B错误；
C.恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞克服摩擦力做功，机械能减小，故C错误；
D.力F推动活塞向左运动，对气体做功，将机械能转化为内能，这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同，故D正确。
故选D。
题型4 热机效率计算
【典例4】新能源油电混合动力汽车工作模式为：纯电模式行驶时，内燃机不工作，由蓄电池提供能量；混动模式行驶时，内燃机工作，既可以给汽车行驶提供能量，还可以给蓄电池充电。若汽车以混动模式在平直公路上匀速行驶100km消耗12L的燃料。已知燃料的密度ρ＝0.75×103kg/m3，请计算：
（1）若燃料的热值为4.6×107J/kg，则燃料完全燃烧12L放出多少J的热量？
（2）若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热，加热效率为50%，使防冻液温度升高从20℃升高到70℃，求防冻液的质量？[防冻液的比热容为4×103J/（kg ℃）]
【答案】（1）若燃料的热值为4.6×107J/kg，则燃料完全燃烧放出4.14×108J的热量；
（2）若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热，加热效率为50%，使防冻液从20℃升高到70℃，防冻液的质量为1035kg。
【解答】解：（1）燃料的质量为：m＝ρV＝0.75×103kg/m3×12×10﹣3m3＝9kg；
燃料完全燃烧放出的热量为：
Q放＝mq＝9kg×4.6×107J/kg＝4.14×108J；
（2）防冻液吸收的热量为：
Q吸＝Q放η′＝4.14×108J×50%＝2.07×108J，
防冻液的质量：
m液1035kg。
答：（1）若燃料的热值为4.6×107J/kg，则燃料完全燃烧放出4.14×108J的热量；
（2）若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热，加热效率为50%，使防冻液从20℃升高到70℃，防冻液的质量为1035kg。
【即时检测1】工作人员采取了部分页岩气样品，经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为90%，为了确定其中是否还含有其它可燃性成分，现在在实验室进一步对其进行热值测试：假设所取样品气体的体积为1L，用它烧水，使得1kg的水温度升高了5℃，已知检测所用的烧水炉的效率为70%，天然气的热值为4.0×107J/m3．（ρ水＝1.0×103kg/m3）请根据以上信息计算：
（1）检测过程中，水吸收的热量是多少？
（2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是多少？
（3）该页岩气样品的热值为多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×5℃＝2.1×104J。
（2）页岩气样品所释放的热量：
Q放3×104J；
（3）1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，所以该页岩气样品的热值：
q3×107J/m3。
答：
（1）检测过程中，水吸收的热量是2.1×104J；
（2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是3×104J；
（3）该页岩气样品的热值是3×107J/m3。
【即时检测2】小军学习了有关热学的知识后，知道了水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）。他想估算一下自己家每天烧水做饭需要的热量，于是他仔细记录了家里每天烧水、做饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于是在标准大气压下每天将30kg、20℃的水烧开。
（1）小明家每天烧水、做饭需要多少热量？
（2）如果普通煤的热值为3.0×107J/kg，从理论上讲小明家每天烧水、做饭需要多少千克的煤？
（3）小明家实际平均每天要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含0.5kg煤来算，他家实际用煤2kg，请你计算出小明家煤炉的效率。
【答案】（1）小明家每天烧水、做饭需要1.008×107J 的热量；
（2）小明家每天烧水、做饭需要0.336kg的煤；
（3）煤炉的效率是16.8%。
【解答】解：（1））小明家每天烧水、做饭需要的热量，等于30kg、20℃的水烧开，吸收的热量。
在1标准大气压下，水的沸点为100℃，
则水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）
＝4.2×103J/（kg ℃）×30kg×（100℃﹣20℃）
＝1.008×107J；
（2）由题知，Q放＝Q吸＝1.008×107J；
因为Q放＝m′q，
所以m′0.336kg；
（3）4块蜂窝煤完全燃烧释放的热量：
Q放′＝m″q＝2kg×3×107J/kg＝6×107J，
煤炉的效率：η100%100%＝16.8%。
答：（1）小明家每天烧水、做饭需要1.008×107J 的热量；
（2）小明家每天烧水、做饭需要0.336kg的煤；
（3）煤炉的效率是16.8%。
题型5 核能
【典例5】位于浙江省嘉兴市海盐县的秦山核电站是我国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站。关于核电站，下列说法正确的是（ ）
A．核电站实现了核能→内能→机械能→电能的能量转化
B．秦山核电站利用了核聚变为电站提供能量
C．为方便居民用电，核电站应尽量靠近城市
D．核辐射主要有α，β，γ射线，其中α射线穿透能力最强
【答案】A
【解答】解：A．核电站中将核能先转化为介质的内能，再推动发电机的转子转动，转化为机械能，并在发电机中最终转化为电能，实现了核能→内能→机械能→电能的能量转化，故A正确；
B．秦山核电站利用了核裂变为电站提供能量，故B错误；
C．为方便居民用电，核电站应尽量远离城市，核裂变过程中会产生核废水，具有核辐射，所以核电站应尽量远离城市，故C错误；
D．核辐射主要有α，β，γ射线，其中贯穿本领最强的是γ射线，最弱的是α射线，故D错误。
故选：A。
【即时检测1】利用核能发电是人们和平利用核能的重要方向。下面有关核电站的说法正确的是（ ）
A．核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核聚变
B．核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的
C．核电站反应堆产生的废料对环境没有污染
D．核能发电发生的能量转化：核能→机械能→内能→电能
【答案】B
【解答】解：A、核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核裂变，故A错误；
B、核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的，故B正确；
C、核电站反应堆产生的废料对环境有污染，故C错误；
D、核能发电发生的能量转化：核能→内能→机械能→电能，故D错误。
故选：B。
【即时检测2】如图表示用中子轰击铀﹣235原子核产生氪核和钡核的模型。下列叙述正确的是（ ）
A．该模型表示的是核聚变
B．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应
C．该反应不会产生放射性物质
D．不能用该反应获得能量的方式来发电
【答案】B
【解答】解：A、该模型表示的是核裂变，故A错误；
B、该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应，故B正确；
C、过程中产生的氪原子具有放射性，故C错误；
D、可以通过核裂变来发电，例如核电站是利用核裂变发电，故D错误。
故选：B。
题型6 能量的转化与守恒
【典例6】为了研究小球运动时能量转化的关系，小明设计了如下方案，使小球从左侧平台由静止沿轨道运动，其中小球能沿轨道到达右侧平台的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解答】解：若摩擦和空气阻力不可忽略，则运动过程中，有一部分机械能转换为内能，当阻力越小，越接近等高线。但不可能高于初始下滑的高度。
故选：A。
【即时检测1】如图所示，小球A、B用细绳相连，其中小球A沿斜面匀速上行，小球B匀速下降。若小球A的质量为mA，小球B的质量为mB一段时间内小球A在竖直方向上升的高度为hA小球B下降的高度为hB不考虑摩擦和绳重，则下列分析正确的是（ ）
A．mA＞mB，hA＜hB B．mA＜mB，hA＜hB
C．mA＞mB，hA＞hB D．mA＜mB，hA＞hB
【答案】A
【解答】解：不考虑摩擦和绳重，定滑轮即不省力又不省距离，则绳子对A的拉力等于B的重力，当B下降时，B下降的高度hB等于A沿斜面上升的距离LA大于A竖直上升的高度hA，根据功的原理可知，重力对B做的功等于绳子的拉力对A做的功，也等于克服A的重力做的功，即mAghA＝mBghB，因hA＜hB，所以mA＞mB，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【即时检测2】如图是航标灯内的海浪发电的气室示意图，其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。下列说法正确的是（ ）
A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭
B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2关闭
C．当阀门K1开启，阀门K2关闭时，海水的机械能转化为电能
D．当阀门K1关闭，阀门K2开启时，空气的机械能转化为电能
【答案】C
【解答】解：由题知，海浪发电的工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电；由图分析可知：
海水下降时，气室的容积增大，其内部气体压强减小，阀门K1关闭，阀门K2开启，将空气吸入气室，没有能量的转化；
海水上升时，气室的容积减小，其内部气体压强增大，阀门K1开启，阀门K2关闭，压缩后将空气推入工作室，海水的机械能转化为电能；
综上所述，C正确。
故选：C。
基础通关练（测试时间：10分钟）
1．关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是（ ）
A．若物质吸收的热量加倍，比热容也加倍
B．若物质的质量加倍，比热容减半
C．若物质的温度变化加倍，比热容不变
D．比热容与物质的质量、吸热多少、温度变化都有关
【答案】C
【解答】解：A．比热容是物质的一种特性，不随吸收热量的多少而变化，若物质吸收的热量加倍，比热容不变，故A错误；
B．比热容是物质的一种特性，不随质量的变化而变化，若物质的质量加倍，比热容不变，故B错误；
C．比热容是物质的一种特性，不随温度的变化而变化，若物质的温度变化加倍，比热容不变，故C正确；
D．比热容是物质的一种特性，与物质的质量、吸热多少、温度变化都无关，故D错误。
故选：C。
2．如图所示，振荡烧瓶和将烧瓶放入热水中都能使其中的铁屑温度升高，下列有关说法正确的是（ ）
A．振荡烧瓶是通过对铁屑做功使其内能减小
B．将烧瓶放入热水是通过做功使铁屑内能增加
C．仅通过铁屑温度升高不能判断改变内能方式
D．铁屑温度升高的现象说明铁屑的内能减少
【答案】C
【解答】解：A、振荡烧瓶时，铁屑和烧瓶相互摩擦做功，通过对铁屑做功使其内能增大，故A错误；
B、将烧瓶放入热水，烧瓶内的铁屑吸收热量，是通过热传递使铁屑内能增加，故B错误；
C、做功和热传递都能够使铁屑的温度升高，内能增大，所以仅通过铁屑温度升高不能判断改变内能方式，故C正确；
D、铁屑温度升高的现象说明铁屑的内能增加，故D错误。
故选：C。
3．关于内能、热量、温度和热值四者关系描述正确的是（ ）
A．物体的温度不变，它的内能可能增加
B．热值大的物质，燃烧时放出的热量更多
C．物体的内能增加，一定吸收了热量
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
【答案】A
【解答】解：A.物体的温度不变，它的内能可能增加（如晶体熔化过程吸收热量，内能增加但温度不变），故A正确；
B.热值大的物质，燃料质量未知，完全燃烧时放出的热量多少无法判断，故B错误；
C.物体的内能增加，可能是吸收了热量，也可能是对物体做功，故C错误；
D.热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，内能大温度不一定高，故D错误；
故选：A。
4．如图是火力发电厂的发电示意图，下列分析正确的是（ ）
A．涡轮机获得的机械能可自发反向转化为水蒸汽的内能
B．锅炉中煤的内能转移到了蒸汽管的水中
C．运用烟囱排烟可以有效减少废气量
D．变压器转化的电压越高，输电线中的线损功率越小
【答案】D
【解答】解：A．能量的转化是有方向性的，涡轮机获得的机械能不能自发反向转化为水蒸气的内能，故A错误；
B．煤本身具有的是化学能，燃烧时，化学能转化为内能，再转移转移到了蒸汽管的水中，故B错误；
C．运用烟囱排烟，只是排烟，使烟像固定方向排放，不能可以有效减少废气量，故C错误；
D．发电厂的输送功率一定，根据P＝UI知，电压越高，电流越小，输电线上热损失Q＝I2Rt越小，故D正确。
故选：D。
5．如图，将盛有少量酒精的矿泉水瓶瓶盖拧紧，接着两手分别握住瓶的上下部分，使劲拧瓶的下部，使其严重变形；然后迅速旋开瓶盖，可看到瓶盖被弹出数米远，同时瓶口和瓶内出现白雾。
（1）用力拧瓶子，是用 做功 的方式改变瓶内气体的内能，其中的能量转换相当于汽油机 压缩 冲程。
（2）瓶口出现白雾说明气体对外做功，内能 减小 （填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】（1）做功；压缩；（2）减小。
【解答】解：（1）用力拧瓶子，将机械能转化为内能，是用做功的方式改变瓶内气体的内能，其中的能量转换相当于汽油机压缩冲程。
（2）瓶口出现白雾说明气体对外做功，内能减小。
故答案为：（1）做功；压缩；（2）减小。
重难突破练（测试时间：10分钟）
6．将质量为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℃，然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水，水温又上升了2.8℃．不计热量的损失，则可判断（ ）
A．热水和冷水的温度差为87℃，m0：m＝1：28
B．热水和冷水的温度差为69℃，m0：m＝1：32
C．热水和冷水的温度差为54℃，m0：m＝1：24
D．热水和冷水的温度差为48℃，m0：m＝1：20
【答案】A
【解答】解：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2.8℃，
∴Q吸＝Q放，
从而可知，c（m+m0）×2.8℃＝cm0（t﹣3℃﹣2.8℃），②
则①﹣②得：
2.8℃cm0＝3℃cm﹣2.8℃cm﹣2.8℃cm0，
整理得：5.6℃cm0＝0.2℃cm，
∴，即m＝28m0，
把它代入①式得：
cm0（t﹣3℃）＝c×28m0×3℃，
解得：t＝87℃。
故选：A。
7．将一杯热水倒入盛有冷水的容器中，冷水的温度升高了10℃，再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水，容器中的水温又升高了6℃．如果继续向容器中倒入一杯同样的热水，则容器中的水温会升高（ ）
A．5℃ B．4℃ C．3℃ D．2℃
【答案】B
【解答】解：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10℃，
∴Q吸＝Q放，
从而可知，cm0（t﹣10℃）＝cm×10℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣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6℃，
Q吸＝Q放，
从而可知，cm0（t﹣10℃﹣6℃）＝c（m+m0）×6℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
则①﹣②得：
6℃×cm0＝10℃×cm﹣6℃×cm﹣6℃×cm0，
整理得：12℃×cm0＝4℃×cm，
解得：m＝3m0；
代入①式可得，t＝40℃；
假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知：
3m0c（40℃﹣Δt）＝mcΔt，m＝3m0；
联立两式解得：Δt＝20℃；
40℃﹣20℃＝20℃
则注入3杯水后，水温还会上升：20℃﹣10℃﹣6℃＝4℃。
故选：B。
8．如图是中国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，它在1亿度超高温度下运行了近10秒。请回答：
（1）其反应原理与太阳类似，通过核 聚变 （填“聚变”或“裂变”），释放巨大的核能，核能又转化为 内能 ，从而获得高温。
（2）“人造太阳”加热功率达1×1012W，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 2.16×1015 焦。
【答案】（1）内能；（2）2.16×1015。
【解答】解：（1）东方超环反应原理与太阳类似，通过核聚变，释放巨大的核能，核能又转化为内能，从而获得高温。
（2）根据得到：。
故答案为：（1）内能；（2）2.16×1015。
9．单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氨气的定容比热为3100J/（kg ℃）。如图所示，质量为0.02kg的氨气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氨气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定。当氨气的温度从20℃升高到30℃时，氨气吸收的热量是 620 J，撤去力，氨气推动活塞，此时瓶内氨气内能 减小 （填“增大”或“减小”），这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的 做功 冲程相同。
【答案】620；减小；做功。
【解答】解：（1）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，
则氦气吸收的热量Q吸＝mcΔt＝0.02kg×3100J/（kg ℃）×（30℃﹣20℃）＝620J；
（2）撤去力，氦气推动活塞做功，内能转化为机械能，内能减小，此过程与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
故答案为：620；减小；做功。
10．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。
（1）小球从A点滑到B点的过程中，机械能 减小 。（填“增大”、“不变”或“减小）
（2）小球从A点滑到水平面上，小球重力做功为 mgH 。
（3）从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为 2mg（H﹣h） 。
【答案】（1）减小；（2）mgH；（3）2mg（H﹣h）。
【解答】解：（1）物体从A点滑到B点的过程中，水平面相连接的装置是粗糙的，物体克服摩擦力做功，机械能减小；
（2）质量为m的物体的重力为：G＝mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功：W＝GH＝mgH；即物体在A处具有的重力势能为：EpA＝mgH，
（3）物体在A、B两点的高度分别为H、h，从A点滑到B点的过程中，设机械能损失量为ΔE，即克服摩擦力做的功，由能量守恒定律得：ΔE＝G Δh＝mg（H﹣h）。
从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为2mg（H﹣h）；
故答案为：（1）减小；（2）mgH；（3）2mg（H﹣h）。
综合拓展练（测试时间：15分钟）
11．质量相等的甲、乙两金属块，其材质不同。将它们放入沸水中，一段时间后温度均达到100℃，然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中，使冷水升温。第一种方式：先从沸水中取出甲，将其投入冷水，当达到热平衡后将甲从杯中取出，测得水温升高20℃；然后将乙从沸水中取出投入这杯水中，再次达到热平衡，测得水温又升高了20℃．第二种方式：先从沸水中取出乙投入冷水，当达到热平衡后将乙从杯中取出；然后将甲从沸水中取出，投入这杯水中，再次达到热平衡。则在第二种方式下，这杯冷水温度的变化是（ ）
A．升高不足40℃ B．升高超过40℃
C．恰好升高了40℃ D．条件不足，无法判断
【答案】C
【解答】解：设冷水的温度为t0，甲投入冷水后放热Q放＝C甲m（100℃﹣20℃﹣t0），水吸收的热量为Q吸＝C水m水20℃，
∵不考虑热传递过程热量的损失，则有Q放＝Q吸，
∴C甲m（100℃﹣20℃﹣t0）＝C水m水20℃，
即：①
乙投入冷水后放热Q放′＝C乙m（100℃﹣20℃﹣20℃﹣t0），水吸收的热量仍为Q吸＝C水m水20℃，
同理则有：②
第二种方式：
设乙投入冷水热平衡后，水温为t1，甲投入冷水热平衡后的水温为t2，则有：
C乙m（100℃﹣t1）＝C水m水（t1﹣t0），
即：③
C甲m（100℃﹣t2）＝C水m水（t2﹣t1），
即：④
综合①②③④式，解得t2﹣t0＝40℃
故选：C。
12．在相同的加热条件下，对质量为m1、比热容为c1的物质A和质量为m2、比热容为c2的物质B均匀加热，物质A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示．根据图象分析可推断出正确的结论是（ ）
A．若c1＝c2，则m1＜m2 B．若cl＞c2，则m1＞m2
C．若ml＝m2，则cl＜c2 D．若m1＜m2，则cl＞c2
【答案】D
【解答】解：加热方式相同，加热相同时间，即物质A、B吸收的热量相同，由图象可知：吸收热量相同时，B的温度变化值大，所以根据Q吸＝cmΔt得：cm知：c1m1＞c2m2，
A、若c1＝c2，则m1＞m2，故A错误；
B、若c1＞c2，则无法判断得到m1＞m2，故B错误；
C、若m1＝m2，可以得到c1＞c2，故C错误；
D、若m1＜m2，则c1＞c2，故D正确。
故选：D。
13．如图所示，固定在地面上的半圆形轨道，直径ab水平，小球P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为H，空气阻力不计。当小球下落到b点再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（ ）
A．h B．h C．h D．h
【答案】D
【解答】解：根据动能定理研究第一次质点在槽中滚动得：
mg（HH）﹣Wf＝0，Wf为小球克服摩擦力做功大小。
解得：WfmgH．即第一次小球在槽中滚动损失的机械能为mgH。
由于第二次小球在槽中滚动时，对应位置处速度变小，则对应的向心力减小，因在圆槽中运动时是弹力提供向心力，因此槽给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgH，机械能损失小于mgH，
小球再次达到最高点时的机械能大于mgH，因此小球再次冲出a点时，能上升的高度为：H＜hH．所以选项D正确。
故选：D。
14．某校物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，用两个相同的容器分别装有质量都是200g的沙子和水，用两只完全相同的酒精灯在相同环境下分别加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知酒精的热值是3.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）．加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精。那么请问：
（1）图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象？为什么？
（2）给水加热持续了10min时间，消耗的酒精如果完全燃烧将放出多少热量？
（3）试求出沙子的比热容。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程，因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小，
从公式△t可知，沙子温度升得多。
（2）∵酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精，
∴加热10min时间消耗的酒精为：
m＝0.8g×10＝8g＝8×10﹣3kg，
Q放＝mq＝8×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝2.4×105J；
（3）由图b知，在2min时间内，△t水＝70℃﹣20℃＝50℃，
Q水吸＝C水m水△t水＝4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）＝42000J，
∵相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量
∴在2分钟的时间内，
Q沙吸＝Q水吸＝42000J，
由图a知加热2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，
△t沙＝250℃﹣20℃＝230℃，m沙＝200g＝0.2kg
∴C沙0.91×103J/（kg ℃）。
答：（1）a图，沙子的比热容小于水，相同质量的水和沙子吸收相同的热量，沙子温度升得高；
（2）消耗的酒精如果完全燃烧将放出2.4×105J的热量；
（3）沙子的比热容为0.91×103 J/（kg ℃）。
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专题03 能量探索（2）——内能与核能（期末复习讲义）
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
内能 1. 明确内能的定义 2. 掌握内能的影响因素 3. 理解改变内能的两种方式 选择题、填空题 1. 常结合生活场景判断内能改变方式 2. 易考 “温度、内能、热量的区别”
比热容与热量计算 1. 理解比热容的定义 2. 掌握热量计算公式 3. 会分析热平衡问题 选择题、计算题 1. 高频考查 “水的比热容大的应用” 2. 热量计算需注意 “是温度变化量”
热机 1. 了解热机的类型及特点 2. 掌握内燃机的四个冲程 选择题、填空题 1. 常考 “四个冲程的判断” 2. 易考 “压缩冲程与做功冲程的区别”
燃料的热值 1. 理解热值的定义及特性 2. 掌握热值公式 选择题、计算题 1. 常结合 “燃料燃烧的能量转化” 考查 2. 计算时需注意 “完全燃烧” 的前提
核能 1. 了解核能的获取途径 2. 区分核裂变与核聚变的应用 选择题、填空题 1. 高频考查 “核电站的能量转化” 2. 易考 “核裂变与核聚变的区别”
能量的转化与转移 1. 理解能量转化与转移的区别 2. 掌握能量守恒定律 选择题、填空题 1. 常结合实例判断能量转化 2. 易考 “能量转移的方向性”
方法技巧01 内能
1.温度、内能、热量的辨析
（1）温度：是 “状态量”，表示物体的冷热程度；
（2）内能：是 “状态量”，与温度、质量、状态有关；
（3）热量：是 “过程量”，只能说 “吸收或放出”，不能说 “含有或具有”。
2.高频易错结论
（1）“温度高的物体，内能一定大”：错误（内能还与质量、状态有关，如 1 滴沸水的内能小于 1 桶温水）；
（2）“物体内能增加，一定吸收了热量”：错误（也可能是外界对物体做功，如压缩气体）；
（3）“物体吸收热量，温度一定升高”：错误（晶体熔化、液体沸腾时，吸热但温度不变）；
（4）“物体温度不变，内能一定不变”：错误（晶体熔化时，温度不变但内能增加）；
（5）“物体放出热量，内能一定减少”：正确（放出热量是内能转移的过程，内能必然减少）。
方法技巧02 比热容与热量计算
1. 基础公式应用
Q=cm
2. 热平衡问题
高温物体放出的热量 = 低温物体吸收的热量（忽略热量损失），即 Q吸=Q放；
方法技巧03 热机
1. 四个冲程的判断技巧
（1）看 “气门状态” 和 “活塞运动方向”：
吸气冲程：进气门开、排气门闭，活塞向下；
压缩冲程：两气门闭，活塞向上（机械能→内能）；
做功冲程：两气门闭，活塞向下（内能→机械能，火花塞点火）；
排气冲程：排气门开、进气门闭，活塞向上。
2.复杂题型：已知 “飞轮转速” 求做功次数
飞轮转 2 圈 = 完成 1 个工作循环 = 4 个冲程 = 对外做功 1 次；
方法技巧04 热机效率计算
公式： = ×100% ，W有用 是机械功，Q放是燃料完全燃烧放热。
方法技巧05 核能
1. 核电站的能量转化链
核能→内能→机械能→电能
2. 裂变与聚变的区分
（1）核裂变：可控（核电站）、原料是铀，应用：原子弹；
（2）核聚变：不可控（目前）、原料是氢，应用：氢弹、太阳；
方法技巧06 能量的转化与转移
1. 能量转化的实例判断
技巧：找 “初始能量形式” 和 “最终能量形式”
2. 能量守恒的应用
技巧：总能量不变，损失的能量转化为其他形式（如内能）；
题型1 内能、温度和热量
【典例1】关于热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的物体没有内能
B．水的温度越高，所含热量越多
C．内能大小与温度无关
D．物体具有内能，也可以同时具有机械能
【即时检测1】网络购物已成为人们日常消费的一种形式，在快递运输水果、海鲜等易变质食品时，经常使用水制成冰袋和食物放在一起，可以起到保鲜的作用。冰袋对产品起保鲜作用的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．冰袋中的冰块吸热熔化，温度不变，内能变大
B．冰袋中的冰块吸热熔化，温度升高，内能变大
C．食品的温度转移到冰袋，冰袋的温度不变，内能变大
D．食品含有的热量大些，冰袋吸热温度升高，内能变大
【即时检测2】关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
B．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
C．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D．物体的温度越高，所含热量越多
题型2 比热容与热量的计算
【典例2】如图是川渝地区有一道名菜——沸腾鱼，厨师将炼制过的热油直接泼在提前腌制好的鱼片上，使鱼肉兼具香辣风味和嫩滑口感。500g鱼肉从28℃升高到100℃，需要吸收 J的热量，如果这些热量全部由燃烧天然气提供，则需要完全燃烧 g天然气。（鱼肉的比热容大约为1.4×103J/（kg ℃），天然气的热值为4.2×107J/kg，不考虑热损失）
【即时检测1】将铅块和铜块放入温度为200℃的火炉中足够长的时间后取出，立即分别放入都装有1kg的20℃的水的容器中，该过程无热量损失，热平衡时两容器中水温都是80℃。铜块在水中放出的热量 J；铅块和铜块的质量之比为 【c铅＝0.13×103J/（kg ℃），c铜＝0.39×103J/（kg ℃），c水＝4.2×103J/（kg ℃）】
【即时检测2】量热器内的容器中盛有一定温度、一定质量的热水。如果将质量为6000g、温度为﹣11℃的冰投入容器中，则容器中的物质将恰好全部结冰。如果投入的冰块质量为100g、温度为0℃，则容器中的物质将恰好全部化为水。容器内原有水的质量为 g。如果一开始投入冰的质量为100g、温度为﹣11℃，则最终容器内的温度为 ℃。已知冰的熔化热λ＝330kJ/kg，冰的比热为ci＝2100J/（kg ℃），水的比热为c＝4200J/（kg ℃）。
题型3 热机
【典例3】2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火起飞，成功发射。如图，火箭喷气发动机是利用燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出，从而获得向前的动力。下列与火箭发动机燃烧室工作原理一致的冲程是（ ）
A． B．
C． D．
【即时检测1】对下列实验的分析，正确的是（ ）
A．图甲，活塞向外拉伸，瓶内气体内能增加，筒内棉花燃烧
B．图乙，瓶内空气推动塞子跳起时，瓶内空气的内能减小
C．图丙，是通过做功的方式使烧杯内水的内能增加
D．图丁，是做功冲程，该过程中将机械能转化为内能
【即时检测2】一水平放置静止的气缸内充满了空气，在大小为F的恒力作用下，活塞沿着粗糙的气缸壁向左运动，下列说法正确的是（ ）
A．活塞向左运动，气缸内气体分子运动速度不变，但是气缸内气体的内能增加了
B．若活塞在恒力F作用下向左运动了s长的距离，则活塞克服气缸壁摩擦力做功的大小为：W＝Fs
C．恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞的机械能始终保持不变
D．力F推动活塞向左运动，这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同
题型4 热机效率计算
【典例4】新能源油电混合动力汽车工作模式为：纯电模式行驶时，内燃机不工作，由蓄电池提供能量；混动模式行驶时，内燃机工作，既可以给汽车行驶提供能量，还可以给蓄电池充电。若汽车以混动模式在平直公路上匀速行驶100km消耗12L的燃料。已知燃料的密度ρ＝0.75×103kg/m3，请计算：
（1）若燃料的热值为4.6×107J/kg，则燃料完全燃烧12L放出多少J的热量？
（2）若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热，加热效率为50%，使防冻液温度升高从20℃升高到70℃，求防冻液的质量？[防冻液的比热容为4×103J/（kg ℃）]
【即时检测1】工作人员采取了部分页岩气样品，经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为90%，为了确定其中是否还含有其它可燃性成分，现在在实验室进一步对其进行热值测试：假设所取样品气体的体积为1L，用它烧水，使得1kg的水温度升高了5℃，已知检测所用的烧水炉的效率为70%，天然气的热值为4.0×107J/m3．（ρ水＝1.0×103kg/m3）请根据以上信息计算：
（1）检测过程中，水吸收的热量是多少？
（2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是多少？
（3）该页岩气样品的热值为多少？
【即时检测2】小军学习了有关热学的知识后，知道了水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）。他想估算一下自己家每天烧水做饭需要的热量，于是他仔细记录了家里每天烧水、做饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于是在标准大气压下每天将30kg、20℃的水烧开。
（1）小明家每天烧水、做饭需要多少热量？
（2）如果普通煤的热值为3.0×107J/kg，从理论上讲小明家每天烧水、做饭需要多少千克的煤？
（3）小明家实际平均每天要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含0.5kg煤来算，他家实际用煤2kg，请你计算出小明家煤炉的效率。
题型5 核能
【典例5】位于浙江省嘉兴市海盐县的秦山核电站是我国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站。关于核电站，下列说法正确的是（ ）
A．核电站实现了核能→内能→机械能→电能的能量转化
B．秦山核电站利用了核聚变为电站提供能量
C．为方便居民用电，核电站应尽量靠近城市
D．核辐射主要有α，β，γ射线，其中α射线穿透能力最强
【即时检测1】利用核能发电是人们和平利用核能的重要方向。下面有关核电站的说法正确的是（ ）
A．核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核聚变
B．核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的
C．核电站反应堆产生的废料对环境没有污染
D．核能发电发生的能量转化：核能→机械能→内能→电能
【即时检测2】如图表示用中子轰击铀﹣235原子核产生氪核和钡核的模型。下列叙述正确的是（ ）
A．该模型表示的是核聚变
B．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应
C．该反应不会产生放射性物质
D．不能用该反应获得能量的方式来发电
题型6 能量的转化与守恒
【典例6】为了研究小球运动时能量转化的关系，小明设计了如下方案，使小球从左侧平台由静止沿轨道运动，其中小球能沿轨道到达右侧平台的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
【即时检测1】如图所示，小球A、B用细绳相连，其中小球A沿斜面匀速上行，小球B匀速下降。若小球A的质量为mA，小球B的质量为mB一段时间内小球A在竖直方向上升的高度为hA小球B下降的高度为hB不考虑摩擦和绳重，则下列分析正确的是（ ）
A．mA＞mB，hA＜hB B．mA＜mB，hA＜hB
C．mA＞mB，hA＞hB D．mA＜mB，hA＞hB
【即时检测2】如图是航标灯内的海浪发电的气室示意图，其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。下列说法正确的是（ ）
A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭
B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2关闭
C．当阀门K1开启，阀门K2关闭时，海水的机械能转化为电能
D．当阀门K1关闭，阀门K2开启时，空气的机械能转化为电能
基础通关练（测试时间：10分钟）
1．关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是（ ）
A．若物质吸收的热量加倍，比热容也加倍
B．若物质的质量加倍，比热容减半
C．若物质的温度变化加倍，比热容不变
D．比热容与物质的质量、吸热多少、温度变化都有关
2．如图所示，振荡烧瓶和将烧瓶放入热水中都能使其中的铁屑温度升高，下列有关说法正确的是（ ）
A．振荡烧瓶是通过对铁屑做功使其内能减小
B．将烧瓶放入热水是通过做功使铁屑内能增加
C．仅通过铁屑温度升高不能判断改变内能方式
D．铁屑温度升高的现象说明铁屑的内能减少
3．关于内能、热量、温度和热值四者关系描述正确的是（ ）
A．物体的温度不变，它的内能可能增加
B．热值大的物质，燃烧时放出的热量更多
C．物体的内能增加，一定吸收了热量
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
4．如图是火力发电厂的发电示意图，下列分析正确的是（ ）
A．涡轮机获得的机械能可自发反向转化为水蒸汽的内能
B．锅炉中煤的内能转移到了蒸汽管的水中
C．运用烟囱排烟可以有效减少废气量
D．变压器转化的电压越高，输电线中的线损功率越小
5．如图，将盛有少量酒精的矿泉水瓶瓶盖拧紧，接着两手分别握住瓶的上下部分，使劲拧瓶的下部，使其严重变形；然后迅速旋开瓶盖，可看到瓶盖被弹出数米远，同时瓶口和瓶内出现白雾。
（1）用力拧瓶子，是用 的方式改变瓶内气体的内能，其中的能量转换相当于汽油机 冲程。
（2）瓶口出现白雾说明气体对外做功，内能 （填“增大”“减小”或“不变”）。
重难突破练（测试时间：10分钟）
6．将质量为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℃，然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水，水温又上升了2.8℃．不计热量的损失，则可判断（ ）
A．热水和冷水的温度差为87℃，m0：m＝1：28
B．热水和冷水的温度差为69℃，m0：m＝1：32
C．热水和冷水的温度差为54℃，m0：m＝1：24
D．热水和冷水的温度差为48℃，m0：m＝1：20
7．将一杯热水倒入盛有冷水的容器中，冷水的温度升高了10℃，再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水，容器中的水温又升高了6℃．如果继续向容器中倒入一杯同样的热水，则容器中的水温会升高（ ）
A．5℃ B．4℃ C．3℃ D．2℃
8．如图是中国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，它在1亿度超高温度下运行了近10秒。请回答：
（1）其反应原理与太阳类似，通过核 （填“聚变”或“裂变”），释放巨大的核能，核能又转化为 ，从而获得高温。
（2）“人造太阳”加热功率达1×1012W，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 焦。
9．单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氨气的定容比热为3100J/（kg ℃）。如图所示，质量为0.02kg的氨气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氨气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定。当氨气的温度从20℃升高到30℃时，氨气吸收的热量是 J，撤去力，氨气推动活塞，此时瓶内氨气内能 （填“增大”或“减小”），这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的 冲程相同。
10．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。
（1）小球从A点滑到B点的过程中，机械能 。（填“增大”、“不变”或“减小）
（2）小球从A点滑到水平面上，小球重力做功为 。
（3）从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为 。
综合拓展练（测试时间：15分钟）
11．质量相等的甲、乙两金属块，其材质不同。将它们放入沸水中，一段时间后温度均达到100℃，然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中，使冷水升温。第一种方式：先从沸水中取出甲，将其投入冷水，当达到热平衡后将甲从杯中取出，测得水温升高20℃；然后将乙从沸水中取出投入这杯水中，再次达到热平衡，测得水温又升高了20℃．第二种方式：先从沸水中取出乙投入冷水，当达到热平衡后将乙从杯中取出；然后将甲从沸水中取出，投入这杯水中，再次达到热平衡。则在第二种方式下，这杯冷水温度的变化是（ ）
A．升高不足40℃ B．升高超过40℃
C．恰好升高了40℃ D．条件不足，无法判断
12．在相同的加热条件下，对质量为m1、比热容为c1的物质A和质量为m2、比热容为c2的物质B均匀加热，物质A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示．根据图象分析可推断出正确的结论是（ ）
A．若c1＝c2，则m1＜m2 B．若cl＞c2，则m1＞m2
C．若ml＝m2，则cl＜c2 D．若m1＜m2，则cl＞c2
13．如图所示，固定在地面上的半圆形轨道，直径ab水平，小球P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为H，空气阻力不计。当小球下落到b点再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（ ）
A．h B．h C．h D．h
14．某校物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，用两个相同的容器分别装有质量都是200g的沙子和水，用两只完全相同的酒精灯在相同环境下分别加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知酒精的热值是3.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）．加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精。那么请问：
（1）图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象？为什么？
（2）给水加热持续了10min时间，消耗的酒精如果完全燃烧将放出多少热量？
（3）试求出沙子的比热容。
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