第12讲 内能、核能、能量守恒与转化-2026年浙江省中考科学一轮复习讲练

第12讲 内能、核能、能量守恒与转化 内能、核能、能量守恒与转化是浙江科学中考物理板块的基础且重要内容，常结合生活现象与新能源场景命题，题型集中在选择、填空，偶尔融入实验探究题 【考点1　内能与热机】 【考点剖析】 一、内能 1、分子动能 分子永不停息地做无规则运动，同一切运动着的物体一样，运动着的分子也具有动能。物体的温度越高，分子具有的动能 。 2、分子势能 由于分子之间存在相互作用力，因此分子之间也具有 。 3、物体的内能 物体内部所有分子热运动的动能和和势能的总和，叫做物体的 ，俗称 ，内能的单位是 。 4、影响内能大小的因素： 、 、 、 等。 （1）在其他因素相同时，温度越高物体的内能 ； （2）在其他因素相同时，物体的质量越大，物体的内能 ； （3）在其他因素相同时，物体的状态不同，物体的内能可能 ； （4）在其他因素相同时，物体的种类不同，物体的内能也可能 。 5、改变物体内能的方式【物体内能改变的途径有两种： 和 】 （1）热传递可以改变物体的内能，此时内能的改变是用热量来计量的。 ①热传递的条件：物体之间或同一物体的不同部分之间存在 。 ②热传递对物体的影响：温度高的物体放出热量，温度降低，内能减少；温度低的物体吸收热量，温度升高，内能增加。 ③内能变化的量度：用 来量度内能的变化。热量是指在热传递过程中，传递内能的多少。 ④热传递的实质：是内能从 物体（或同一物体的高温部分）传递到 物体（或同一物体的低温部分）。 （2）做功可以改变物体的内能 ①大量生活现象和实验表明：外界对物体做功，可以使物体的内能 。常见对物体做功四种方法如下： A. 压缩 （如：用打气筒打气） B. 摩擦 （如：钻木取火） C. 锻打物体（如：用铁锤敲打铁块） D. 弯折物体（如：来回多次拧弯细铁丝） ②大量实验表明，物体对外做功，物体的内能会 ，如气体体积 。 ③通过做功改变物体的内能，实质是 与物体内能相互转化的过程。对物体做了多少功，就有多少其他形式的能转化为 ；物体对外做了多少功，就有多少内能转化为 。 6、温度、热量、内能之间的区别与联系 温度 热量 内能 定义 不同 宏观上： 表示物体的冷热程度 微观上： 反映物体中大量分子 在热传递过程中， 传递热量的无规则运动的剧烈程度多少 物体内所有分子无规则运动的动能与势能的总和 量的性质 状态量 过程量 状态量 表述 “降低”或“升高” 或 ” “有”“具有”“改变”“增加”“减少” 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 联系 温度的变化，可以改变一个物体的内能，,传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但它的温度 改变。如冰融化时要吸收热量，内能增加，但温度却保持在0℃不变。同样，物体放出热量时，温度也 降低 二、比热容 1、比热容定义 单位质量的某种物质温度 （或降低）1℃所 （或放出）的热量，叫做这种物质的 。 2、比热容用符号℃表示，单位为焦/（千克·℃），读作 。 3、物理意义 水的比热容为4.2×103焦/（千克·℃），它的意义是质量为 。 4、水的比热容的特点和应用 一定质量的水升高（或降低）一定温度吸收（或放出）的热量较多，根据这特点，我们用水作为降温物质或用来 ，用来降温时，让水吸收并带走更多的热量：用来取暖时，让水放出更多的热量。另一方面，由于水的比热容 ，在吸收（或放出）相同的热量时，温度升高(或降低)得 ，故沿海沿海地区昼夜温差 ，沿海地区冬暖夏凉等。 三、热量的计算公式 1、吸热公式： 。 式中C表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体加热前的温度，t表示物体加热后的温度，“t-t0”表示升高的温度，有时可用△t0表示，此时吸热公式可写成Q吸=cm△t0。 2、放热公式： 。 式中c、m的含义不变，t0表示物体放热前的温度，t表示物体放热后的温度，“t0-t”表示降低的温度，有时可用△t0表示，此时放热公式可写成Q放=cm△t0。 3、热量计算的一般式： Q=cm△t。【△t表示温度的变化量】 物体吸收或放出热量的多少由物体的质量、物质的比热容和物体温度的变化量这三个量的乘积决定，跟物体温度的高低无关。 4、两个温度不同物体放在一起时，高温物体放出 ，温度 ；低温物体吸收 ，温度 。若放出热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”。用公式表示为Q吸=Q放。 例1、（2025•杭州模拟）中国是茶文化之乡，中国茶文化被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。“煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是（　　） A．茶水沸腾时，吸收热量，温度升高 B．茶水入嘴时很烫是因为茶水含有的热量多 C．壶嘴冒出的“白气”是汽化形成的现象 D．茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动 【考点2　热机】 【考点剖析】 一、热机 1、热机的类型：蒸汽机、内燃机、燃气轮机喷气发动机等。 2、热机的特点：通过做功把 转化为 。 3、内燃机：燃料在机器汽缸内燃烧的热机。 和 是两种常见的内燃机。 4、汽油机 （1）汽油机：以 为燃料的内燃机。 （2）构造：如图。 （3）汽油机在工作时，活塞在汽缸内往复运动。活塞从汽缸的一端 运动到另端的过程叫做一个冲程。其工作过程如下表： 冲程名称 吸气冲程 冲程 冲程 排气冲程 工作示 意图 进气门开闭情况 打开 关闭 关闭 关闭 排气门开闭情况 关闭 关闭 关闭 打开 活塞运动方向 冲程的作用 吸入汽油和空气的混合物 压缩汽油和空气的混合物，使其压强增大、温度升高。在压缩冲程末，火花塞产生电火花，点燃燃料混合物 燃料混合物燃烧产生高温高压燃气，高温高压燃气推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功 排出废气 能的转化 无能量转化 汽油燃烧：化学能转化成内能。 燃气推动活塞做功： 无能量转化 （4）工作过程分析 大多数汽油机的一个工作循环都是由四个冲程组成的，分别是 、 、 、 。在一个工作循环中，曲轴和飞轮均转动 圈，对外做功 次。在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，将内能转化为 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。 二、燃料的热值 1、定义：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。 2、单位： ，如：木炭的热值是3.4×107焦/千克， 它表示 。 <注意> 燃料的热值与燃料的 有关，热值反映的是不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能本领的 。燃料的热值只与燃料的 有关，是物质的一种 ，与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧 。 3、热值公式及简单计算： （1）公式：Q= （Q为燃烧放出的热量）；气体燃料有Q= （V为气体体积）。 （2）热值在计算中用于计算某种燃料所能提供的能量总和。 4、能量转化：燃料燃烧释放热量的过程，就是将贮存在燃料中的 转化为 的过程。 5、燃料很难完全燃烧，燃料燃烧放出的热量也不可能 利用。因此，改善燃烧条件，使燃料尽可能完全燃烧，同时应尽可能减少各种热损失，既可以节约燃料、提高效率，又可以减少污染、保护环境。 6、热效率的计算 ①汽车前进时，汽油燃烧释放热能用于汽车克服摩擦做功， ； ②用天然气烧热水时，天然气燃烧释放的内能转化为水的内能， =。 例2、（2025•瑞安市二模）如图为礼花喷射器的内部结构，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时，转动纸筒，气罐内的高压气体便将纸筒内的礼花喷向远处。内燃机的四个冲程中能量转化与这一现象相同的是（　　） A． B． C． D． 例3、（2025•慈溪市校级模拟）某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图），在t1～t2时间段，该物体吸收的热量大小是 ，（用字母表示）在t2～t4时间段，该物质的比热容 （选填“先增大后减小”、“增大”“变小”“不变”，下同），t4～t5时间段内该物质的内能 。 【考点3　核能 能量守恒与转化】 【考点剖析】 一、核能 1、核能：是通过将核反应从原子核释放的能量，先转化为发电机的机械能及水的内能，再转化为电能。初中阶段，核能可通过 种核反应方式进行释放。 和 是获得核能的两种途径。 2、核裂变 （1）含义：核裂变是质量较大的 在 轰击下分裂成2个 ，并释放出巨大能量的现象。如中子轰击铀235，铀核就会分裂成2个新核，并释放出能量，同时产生几个新的中子，1千克铀全部裂变，释放的能量超过2000吨煤完全燃烧释放的能量。 （2）链式反应：每个铀核裂变时会产生几个中子，这些中子又会继续轰击其他铀核，使其他铀核裂变并产生更多的中子，这样就会导致一系列铀核持续裂变，产生链式反应，如图所示。快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用 制成的，我们还可以控制链式反应的速度，把核能用于和平建设事业。“核反应堆”就是控制 的装置。 （3）应用：原子弹、核电站都是根据 的原理制成的。原子弹属于不加控制的链式反应；核电站属于可控制的链式反应。 3、核聚变 （1）含义：2个质量较小的原子核结合成质量较大的 ，同时释放出能量的现象。由于核聚变需要极高的温度，所以核聚变也叫 。如图所示，氘核（1个质子和1个氘核中子）和氚核（1个质子和2个中子）在超高温下聚合成新的原子核—氦核，并释放出1个中子，同时释放巨大的能量。 （2）释放能量情况：质量相同的核燃料，核聚变反应释放的核能比核裂变反应释放的核能要多得多。 （3）应用：氢弹是根据 的原理制造的，它的威力比原子弹大得多。太阳的内部在不停地发生这种核聚变，从而向外释放出巨大的能量。 二、核电站 利用核能发电的电站叫 。利用核能发电是人们和平利用核能的一个重要方向。 1、核电站的原理 （1）核反应堆：可控制地进行核反应的装置，称为 。核反应堆是核电站核心部分，它以铀为核燃料。 （2）核电站的原理：利用核反应堆提供的能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电。工作过程：如图所示。 （3）核电站的能量转化：核电站并非将核能直接转化为电能。核能→ → → 。 2、核电站的特点 （1）消耗燃料少，废渣也少,产生的能量巨大，可以大大减少燃料的运输量； （2）特别适合于缺少煤、石油和水力资源的区域； （3）核电站需防止放射性物质泄漏造成的放射性污染，因此必须采用可靠的保护措施，同时要处理好废渣； （4）成本低，一些发达国家的核电已占相当大的比例，我国的核电事业发展得也很快。 3、太阳能 （1）在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 。 （2）太阳的巨大能量是内部 产生的。 （3）大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去，其中有一部分到达地球表面。 三、放射性 1、放射性 原子核的裂变和聚变都会产生些放射性物质，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： 、 和 。 2、三种主要的放射线 射线 组成 穿透本领 a射线 带正电的高速运动的氦原子核 最弱，在空气中只能前进几厘米 β射线 带负电的高速运动的电子流 较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板 γ射线 能量很高的电磁波 很强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土 3、放射性的利与弊 （1）利：少量的放射线可以为人类服务，如r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；利用放射线可以杀菌。医疗上利用γ射线可以治疗肿瘤等疾病。 （2）弊：过量的高能量的放射线照射对人体和动植物的组织有破坏作用。 四、能量的相互转化 1、能量可以在两个物体之间转移，能量形式也可以转化 （1）太阳能的转化 ①照射到植物叶片上----植物的 ； ②照射到大气层中------空气的 ； ③照射到太阳能热水器--水的 ； ④照射到电池板上------ 。 （2）人体能量的来源及转化：人体所需的能量都来自食物，食物被消化后且被分解的过程，是食物的 转化为人体的内能、电能、机械能等能量的过程。 （3）火力发电厂的能量转化：燃料燃烧将燃料的 转化为 来加热水，水沸腾后，产生的蒸汽驱动涡轮机转动将内能转化为 ，涡轮机带动发电机发电将机械能转化为 。 2、能量转化的普遍性 自然界中的能量有多种表现形式，如机械能、内能、化学能、电能、电磁能、核能等。自然界中各种形式的能量不是孤立的，它们可以在一定的条件下发生转化，能量也可以在同一物体或不同的物体间相互转移。能量转化是普遍现象，自然界中物质运动形式的变化中伴随着能量的相互转化。 五、能量的转化与守恒定律 1、内容 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式 为另一种形式，或者从一个物体 到另一个物体。而在转化和转移的过程中，能的总量 。这就是能量转化和守恒定律。 2、意义 能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动，还是生命运动，无论是宇宙天体，还是微观粒子，都遵循这个定律。 3、永动机—不可能成功 六、能量转化和转移的方向性 1、内能总是自发地从高温物体转移到低温物体，而不能从低温物体自发地转移到高温物体 如：烧杯中的热水变冷等，是内能自发地从 物体转移到 物体。电冰箱、空调制冷，都是从低温物体的内部吸热，向外面放热，使内能从 物体转移到 物体。这种转移不是自发进行的，必须要有附加的条件： 。 2、机械能可自发地转化为内能，但内能无法自发地转化为机械能 如：汽车制动刹车时，由于摩擦，机械能转变成地面、轮胎及空气的内能，但是这些内能不能再次转化为汽车的机械能而使汽车重新启动。可见，能量的转移和转化是有一定的 的。能量可以自发地朝一个方向进行，但不能自发地朝反方向进行。 例4、（2025•鹿城区校级三模）垃圾分类回收是我市创建文明城市的一项重要举措。人人行动，推进垃圾分类，推动绿色、健康、可持续发展。 （1）“光盘行动”已经开始在厨余垃圾减量上显现成效。某校为响应这一行动，对剩菜剩饭进行称重，避免舌尖上的浪费。以上是某班学生剩餐称量情况，天平平衡时如图乙所示，请记录测量结果： 。 （2）垃圾焚烧发电厂的建成，能缓解城市垃圾过多带来的危害。某垃圾焚烧发电厂采用光学检测技术智能分拣系统，对垃圾材料进行分类。激光扫描装置照射传送带上的垃圾，分析反射和折射光信号来判断材料类型。金属罐在传送带上反光强烈，这是因为金属表面主要发生 反射。（选填“镜面”或“漫”） （3）垃圾焚烧发电是利用了储存在垃圾中的化学能。研究表明，某垃圾发电厂的垃圾燃料平均热值约为7.2×105J/kg，若不计能量损失，计算该厂燃烧1吨垃圾燃料可以发电多少千瓦时？ 题型一．改变物体内能的两种方式 1. （2025•洞头区模拟）如图所示，在玻璃瓶中放入少量水，用中间插有玻璃管的橡皮塞盖紧瓶口，然后往瓶中打气，当气压达到足够大时，橡皮塞从瓶口冲出，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 2. （2025•诸暨市三模）如图所示，装有开水的暖水瓶的瓶塞跳起来了，在瓶塞跳起过程中，下列说法正确的是（　　） A．瓶内的开水内能可能会增大 B．瓶塞的内能一定增大 C．瓶内气体的内能一定减小 D．暖水瓶外壳的内能一定会减小 题型二．温度、热量与内能的关系 3. （2025•浙江模拟）小科学习了科学课后，更加用心地观察生活，通过观察咖啡制作过程总结了下列几点想法，关于下列说法不正确的是（　　） A．咖啡香飘四溢是扩散现象，说明分子在运动 B．咖啡在变凉的过程中，以热传递的方式改变了内能 C．咖啡在变凉的过程中，内能不断增加 D．咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈 4. （2025•上城区一模）葱包烩是杭州传统特色小吃，其制作方法是将油条和葱段裹在薄饼中，如图在铁锅上压扁烤制而成，关于葱包烩制作过程，下列说法错误的是（　　） A．葱包烩的温度越高，所含热量越多 B．葱包烩主要是通过热传递的方式改变其内能 C．用工具将薄饼压扁，说明力可以改变物体的形状 D．远处闻到葱包烩的香味，说明分子不停地做无规则运动 题型三．比热容的概念及其计算 5. （2025•义乌市一模）质量相等的水、铝块、铜块和水银（c水＞c铝＞c铜＞c水银），它们的温度分别从20℃降低到10℃，放出热量最多的是（　　） A．水 B．铝块 C．铜块 D．水银 6. （2025•温州一模）汽车冷却液能大量吸收发动机工作时产生的热量，避免发动机温度过高而出现故障。这主要是因为冷却液的（　　） A．溶解性强 B．比热容大 C．导电性弱 D．凝固点高 题型四．热量的计算 7. （2024•浙江校级模拟）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. （2023•鹿城区模拟）有甲、乙两个不同金属物体，已知m甲＞m乙，c甲＞c乙，现将两物体同时放入标况下的同一杯沸水中充足时长。现取出后将两物体相互接触（两物体与外界没有热量交换），则有（　　） A．热量将从甲物体传递给乙物体 B．热量将从乙物体传递给甲物体 C．甲、乙两物体始终处于热平衡状态 D．条件不足，无法判断 题型五．热机 9. （2023•拱墅区校级一模）光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，其核心部分工作原理如图示：带有活塞的密闭化学反应室中有气态物质，当光从窗口射入时，可使气态物质接受光能而反应生成液态物质。而无光照射情况下反应逆向进行，重新生成气态物质。因此可通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能。则光发动机该装置中的活塞向右运动时，相当于选项中汽油机四个冲程中的（　　） A．B． C． D． 10. （2024•婺城区校级模拟）汽车已进入千家万户。在综合实践活动中，合作小组的同学们对小亮家的汽车中的动力学进行了专项研究。 （1）如图甲所示，是小亮家汽车的动力系统。该汽车发动机实质是汽油机，它把燃料燃烧产生的 能转化为 能，再通过传动机构，将动力传给车轮，使汽车行驶。 （2）汽车整车质量约为1.6t，静止时车轮与地面的总接触面积约为0.16m2，求汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg） （3）如图丙所示，是合作小组的同学们利用频闪摄影技术研究汽车的运动状态时，相机每隔0.5s曝光一次，拍摄到的汽车在平直公路上行驶的频闪照片。若车身长3m，求拍摄过程中汽车的行驶速度。 （4）查阅资料可知，汽车行驶时所受阻力约为车重的0.3倍，求拍摄过程中汽车发动机的输出功率。 题型六．燃料的热值 11. （2025•绍兴三模）2024年3月20日，我国长征八号遥三运载火箭成功发射鹊桥二号中继星。长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于燃料（　　） A．热值较大 B．密度较大 C．着火点高 D．比热容大 题型七．核能 12. （2025•杭州模拟）如图所示，我国自主设计、建造的全超导托卡马克核反应实验装置一东方超环（EAST），在1亿度超高温度下运行10秒时间。 （1）东方超环被称为人造太阳，其能量产生原理与太阳类似，通过原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放出巨大的能量。 （2）核反应实验装置中，用通电线圈产生的磁场，将超高温等离子体约束在磁场中，而要产生强磁场，线圈中需要很大的电流，但是线圈自身有一定的电阻，线圈中有大电流通过，会产生很高的热量，原因是电流具有 （选填“热效应”或“磁效应”）。 （3）人造太阳的加热功率为1.2×1012W，利用人造太阳发电的效率为60%，则工作10秒时间，发电量为 kW•h。 13. （2025•金华三模）我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港，30%的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下，远距离送电采取高压送电的方式来实施，该核电站用10千伏的高压进行输电。如图是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。 （1）核电站是利用 的原理释放能量。 （2）关于远距离输电，下列表述正确的是 。 A.提高输电电压会增大输电电流，从而增大输电损失 B.提高输电电压可以减小输电线电阻，从而减小输电损失 C.在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小 D.若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式 （3）该核电站的发电输出电功率为2×107W，则一天24小时共输出多少度电？ 14. （2025•定海区三模）建立模型能帮助我们认识自然现象。如图是学生利用模型讨论浙江地区冬寒夏热的问题。 （1）图甲是太阳内部释放能量过程的模型图，该变化属于 。（选填“核聚变”或“核裂变”） （2）小浙认为浙江冬寒夏热是地球在夏季距离太阳较近。请从图乙中找出否定他观点的证据： 。 （3）小江用图丙模型解释冬寒夏热，认为夏季正午时地面单位面积接受到的太阳能比冬季多，这是因为地球以一个倾斜的角度绕太阳公转，造成夏季和冬季的 不同而导致的。 题型八．能量的转化与守恒定律 15. （2025•椒江区二模）2024年9月25日，中国东风洲际导弹划破天际，如图所示，其飞行过程分为初段（燃烧储存的燃料，加速上升）、中段（发动机关闭，依靠惯性飞行，a、b两点距离地面等高）、末段（发动机再次打开，加速俯冲）。下列有关东风洲际导弹的说法中错误的是（　　） A．在初段机械能来自于燃料的化学能 B．在最高点动能为零 C．在ab段机械能不守恒 D．在末段重力势能减小 16. （2025•温州一模）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（　　） 17. （2025•浙江模拟）小科将装有水和乒乓球的纸杯在一定高度静止释放，下落到达地面后，现象如图所示。乒乓球静止释放时与反弹到最高点时相比，下列说法正确的是（　　） A．乒乓球动能变大 B．乒乓球重力势能变小 C．乒乓球机械能变大 D．该过程不遵循能量守恒定律 题型九．能量的相互转化和转移 18. （2025•西湖区三模）如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。当上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列分析正确的是（　　） A．水的机械能始终保持不变 B．水的重力势能增大，动能减小 C．水冲击水轮机时，水的一部分动能转移为水轮机的动能 D．水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能 19. （2025•浙江模拟）在2025年春晚的机器人舞蹈表演中，多个机器人通过协调动作完成高难度舞蹈。下列说法正确的是（　　） A．机器人关节的电动机工作时，将电能直接转化为化学能 B．机器人抛出手绢使其上升的过程中，手绢的动能逐渐转化为重力势能 C．所有关节的电动机采用串联电路，确保动作同步 D．机器人的能源主要来自舞台灯光转化的光能 20. （2025•龙港市二模）“摩擦焊接”是一种新型的焊接技术，其原理为：将两块金属压在一起，其中一块金属高速转动使两块金属的接触面高温熔化人而焊接在一起。则在“摩擦焊接”过程中的主要能量转化是（　　） A．电能转化为化学能 B．化学能转化为电能 C．机械能转化为内能 D．内能转化为机械能 21. （2024•杭州模拟）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 22. （2024•宁波一模）2023年8月4日，东航国产C919大型客机首次“双机运营”顺利飞行。下列有关说法正确的是（　　） A．起飞加速助跑，是为了让飞机获得更人的惯性 B．飞机减速下降的过程中，重力势能不变 C．飞机燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能 D．飞行过程中，飞机机翼上方空气流动快压强大 1. （2025•瓯海区校级模拟）如图所示，在吸滤瓶中装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气，当塞子跳出时瓶内会充满白雾，这一实验现象表明（　　） A．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少 B．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少 C．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能减少 D．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加 2. （2025•临海市校级一模）下列情境中，改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是（　　） A．弯折铁丝 B．钻木取火 C．压缩空气 D．酒精灯加热 3. （2025•鹿城区校级二模）干冰（固态二氧化碳）清洗技术如今被广泛应用于精密仪器的清洁。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，高速喷射到仪器表面，将污垢剥离。以下说法正确的是（　　） A．加压时，二氧化碳内能增大，温度降低 B．加压时，二氧化碳内能减小，温度升高 C．二氧化碳气体高速喷出时，内能增大，温度升高 D．二氧化碳气体高速喷出时，内能减小，温度降低 4. （2024•浙江模拟）将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放置在上表面平整的冰块上。经过一定时间后，冰块形状不再变化时的情景如图所示。则三块金属的比热容最小的是 。 5. （2024•钱塘区三模）小应利用如图所示器材测量家中植物油的比热容。假设周围环境的气压为一个标准大气压，忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失。 实验步骤： 第一步：用案秤称出鹅卵石的质量m，然后在杯中分别倒入与鹅卵石质量相同的水和植物油，鹅卵石、水和植物油的温度均为25℃。 第二步：将两个相同的鹅卵石放入热水壶的沸水中，待它们与沸水同温后，夹起鹅卵石迅速分别放入装有水和植物油的杯中，测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为（tx＝37℃，tA＝50℃）。 （1）鹅卵石放入沸水后，鹅卵石的内能 （选填“增大”或“减小”），这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。 （2）第二步中杯中水吸收的热量 植物油吸收的热量。（选填“大于”“小于”或“等于”） （3）求植物油的比热容cm（列式计算）。[c油＝4.2×103J/（kg•℃）] 6. （2024•鄞州区模拟）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•℃）。 7. （2023•西湖区模拟）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象如图所示。根据图象可知，甲液体的比热容 （选填“大于”、“等于”或“小于”）乙液体的比热容。质量为500克、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为 焦。[甲液体的比热容为1.8×103焦/（千克•℃）]。 8. （2025•绍兴模拟）2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星！收官之星，组网圆梦。长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于该燃料（　　） A．比热容大 B．热值大 C．密度大 D．内能大 9. （2024•镇海区模拟）2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。“海油观澜号”由浮式基础和风机组成，总质量达1.1×107kg。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动，年发电量将达2.2×107kW•h。 已知：海水密度为1.0×103kg/m3，天然气热值q＝4.4×107J/kg （1）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积为多少？（不考虑锚链对平台的作用） （2）每年的发电量相当于完全燃烧多少质量的天然气放出的热量？ （3）海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式（图乙）。与单柱式相比较，你认为“半潜式”的优点是 （写出一点即可）。 10. （2024•鄞州区校级模拟）如图甲所示，在粗糙的斜面底部固定一个可伸缩的轻质弹簧，现将质量为m的物块左侧由高度为ha的A点沿斜面向下压缩弹簧至高度为hb的B点并由静止释放，物块沿斜面向上滑动，最终静止在斜面上高度为hd的D点；若换成表面光滑、其他条件完全相同的斜面，仍将质量为m的木块左侧从A点沿斜面向下压缩弹簧至B点由静止释放（如图乙所示），物块沿斜面向上滑至高度为hc的最高处C后。在斜面上的BC两点间来回滑动。已知斜面上AB的长度为s1，AD的长度为s2，AC的长度为s3，则： （1）甲图中，物块离开弹簧后，沿斜面向上滑动最终静止在D点的过程中受到的摩擦力方向为 。（选填“向上”、“向下”、“先向下后向上”或“先向上后向下”） （2）甲图中物块沿斜面向上滑动时受到的摩擦力大小为 。（用字母表示） 11. （2025•南湖区校级一模）小明从废弃的空气炸锅上拆下一个加热部件（如图甲），该部件由阻值相等且不变的两根电阻丝R1、R2构成，小明设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中R0＝22Ω，M、N为接线柱。 （1）电阻丝加热时，电能转化为 能； （2）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电流表示数为1A，则电源电压为 V。 （3）把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5A，求R1的阻值是 。 （4）把M接A，N接C，只闭合开关S1检测R2完好。将该部件接回空气炸锅，空气炸锅能达到的最大功率是多少？ 12. （2024•西湖区模拟）如图所示是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大。关于该现象，下列说法正确的是（　　） A．该电流表是利用电磁感应原理工作的 B．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能 C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变 D．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大 13. （2023•杭州三模）“嫦娥5号”探测器从月球上采样并顺利返回地球，如图所示为两种返回技术示意图。下列分析正确的是（　　） A．采用“跳跃式返回”可使返回器着陆前的机械能转化为内能更多 B．采用“跳跃式返回”可使返回器与大气摩擦通过的距离更短 C．采用“直接进入返回”可使返回器着陆前的速度更小 D．采用“直接进入返回”可使返回器着陆前具有的机械能更小 14. （2025•洞头区模拟）我国生产的混合动力汽车是由一台内燃机和一台电机组成（如图所示），这台电机既可以当电动机，又可以充当发电机。 （1）内燃机启动向车轮输送能量的同时也会给蓄电池充电，此过程是将内能转化为机械能和 。 （2）电机充当发电机时，它的发电原理是 。 A.磁场对电流的作用 B.电流周围存在磁场 C.电磁感应现象 （3）某种混合动力汽车电机（充当电动机）的额定功率为20kW，汽车所用的蓄电池的最大容量为30kW•h，蓄电池充满电后的电能全部供给电机，能使电机正常工作 小时。 15. （2025•东阳市三模）我国生产的混合动力汽车是由一台内燃机和一台电机组成（如图所示），这台电机既可以当电动机，又可以充当发电机。请回答： （1）内燃机启动向车轮输送能量的同时也会给蓄电池充电，此过程将内能转化为 和电能。 （2）电机充当发电机时，它的发电原理是 现象。 （3）某种混合动力汽车电机（充当电动机）的额定功率为20kW，汽车所用的蓄电池的最大容量为30kW•h，蓄电池充满电后的电能全部供给电机，能使电机正常工作 小时。 16. （2025•舟山一模）有人提出，可将中国空间站打造成一个真正的“太空母港”，天宫空间站将从原来的“三舱”扩建到“六舱”，并且实现53种功能变化，让它成为全世界航天器都能停靠的地方。 （1）火箭将“载人航天器”送入太空。在火箭加速升空过程中，上升的推力来自于 （填“燃气”或“空气”），在此过程中，能量的转化是：燃料的化学能→ →机械能。 （2）如图所示，当“天宫”沿运行轨道从近地点运动到远地点时，它的动能将 。 17. （2025•东阳市模拟）2025年3月6日，“方舟40”无人机搭载货物，仅用16分钟跨越11公里完成商品配送，标志着杭州市消费级无人机物流首飞成功。 参数 数值 工作电压 12V 额定功率 120W 电池总容量 3000mAh （1）无人机在行驶时，其驱动系统的能量转化为：电能转化为 。 （2）小科也买了一台无人机，铭牌上的部分参数如表。该无人机正常工作时电流为多少？ （3）电池总容量3000mAh表示在12V电压下以3000mA电流放电可持续1小时。若上述无人机电池实际可用容量为标注容量的90%，且无人机仅以额定功率工作，求满电状态下无人机能正常工作多长时间？ 18. （2025•绍兴三模）小米SU7电动汽车采用锂电池作为动力来源，其部分技术参数如下： 电池容量 80kW•h（即80千瓦时） 续航里程 700km（CLTC标准） 快充电压 800V （1）小米SU7的电动机工作时，将 能转化为机械能，车辆使用锂电池，充电时要将外壳与地线保持良好接触，否则充不了电，这是为了防止 （选填“断电”或“漏电”）。 （2）若小米SU7百公里耗电量为12.5kW•h，则电池充满电后理论上可行驶 km。 （3）车主快充30分钟将电量从10%充至80%，求快充时的充电电流为多少。 19. （2024•浙江模拟）氢能源汽车使用的是氢燃料电池，工作原理示意图如图所示。电池工作时，在催化剂的作用下氢原子失去电子形成氢离子，穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子；而电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B，形成电流。 （1）从能量转化的角度，分析氢燃料电池工作时是将化学能直接转化为 能。 （2）氢燃料电池工作时，通过电动机的电流方向是 （选填“从左到右”或“从右到左”）。 （3）若将在制氢过程中基本上没有碳排放而得到的氢气称为绿氢。则下列方式可制得绿氢的是 （填字母）。 A.风力发电制氢 B.太阳能光伏发电制氢 C.火力发电制氢 D.潮汐能发电制氢 20. （2024•舟山三模）如图是一个带“救生圈”的钥匙链，它遇水将会弹出一个安全气囊，能承担1kg的拉力。另外，水还会触发这个连接在电路中的钥匙链的LED灯，使它发出明亮的光，即使是在晚上，你也很容易找到漂浮在水中的钥匙。注意：洗衣服或游泳的时候一定要把钥匙链放到安全的地方，否则它遇水就会“嘭……”自动弹开。 （1）此钥匙链遇水后LED灯发光时，发生的能量转化为 。 （2）重物为1kg气囊刚好完全浸没（忽略钥匙链、钥匙、气囊的质量和体积），则气囊中产生的气体体积多大（请写出计算过程）？ 学科网（北京）股份有限公司 $ 第12讲 内能、核能、能量守恒与转化 内能、核能、能量守恒与转化是浙江科学中考物理板块的基础且重要内容，常结合生活现象与新能源场景命题，题型集中在选择、填空，偶尔融入实验探究题 【考点1　内能与热机】 【考点剖析】 一、内能 1、分子动能 分子永不停息地做无规则运动，同一切运动着的物体一样，运动着的分子也具有动能。物体的温度越高，分子具有的动能越大。 2、分子势能 由于分子之间存在相互作用力，因此分子之间也具有势能。 3、物体的内能 物体内部所有分子热运动的动能和和势能的总和，叫做物体的内能，俗称热能，内能的单位是焦耳(J)。 4、影响内能大小的因素：物体的温度、质量、状态、种类等。 （1）在其他因素相同时，温度越高物体的内能越大； （2）在其他因素相同时，物体的质量越大，物体的内能越大； （3）在其他因素相同时，物体的状态不同，物体的内能可能不同； （4）在其他因素相同时，物体的种类不同，物体的内能也可能不同。 5、改变物体内能的方式【物体内能改变的途径有两种：热传递和做功】 （1）热传递可以改变物体的内能，此时内能的改变是用热量来计量的。 ①热传递的条件：物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差。 ②热传递对物体的影响：温度高的物体放出热量，温度降低，内能减少；温度低的物体吸收热量，温度升高，内能增加。 ③内能变化的量度：用热量来量度内能的变化。热量是指在热传递过程中，传递内能的多少。 ④热传递的实质：是内能从高温物体（或同一物体的高温部分）传递到低温物体（或同一物体的低温部分）。 （2）做功可以改变物体的内能 ①大量生活现象和实验表明：外界对物体做功，可以使物体的内能增加。常见对物体做功四种方法如下： A. 压缩体积（如：用打气筒打气） B. 摩擦生热（如：钻木取火） C. 锻打物体（如：用铁锤敲打铁块） D. 弯折物体（如：来回多次拧弯细铁丝） ②大量实验表明，物体对外做功，物体的内能会减少，如气体体积膨胀。 ③通过做功改变物体的内能，实质是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。对物体做了多少功，就有多少其他形式的能转化为内能；物体对外做了多少功，就有多少内能转化为其他形式。 6、温度、热量、内能之间的区别与联系 温度 热量 内能 定义 不同 宏观上： 表示物体的冷热程度 微观上： 反映物体中大量分子 在热传递过程中， 传递热量的无规则运动的剧烈程度多少 物体内所有分子无规则运动的动能与势能的总和 量的性质 状态量 过程量 状态量 表述 “降低”或“升高” “放出”或“吸收” “有”“具有”“改变”“增加”“减少” 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 联系 温度的变化，可以改变一个物体的内能，,传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但它的温度不一定改变。如冰融化时要吸收热量，内能增加，但温度却保持在0℃不变。同样，物体放出热量时，温度也不一定降低 二、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℃所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容。 2、比热容用符号℃表示，单位为焦/（千克·℃），读作焦每千克摄氏度。 3、物理意义 水的比热容为4.2×103焦/（千克·℃），它的意义是质量为1千克的水，温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103焦。 4、水的比热容的特点和应用 一定质量的水升高（或降低）一定温度吸收（或放出）的热量较多，根据这特点，我们用水作为降温物质或用来取暖，用来降温时，让水吸收并带走更多的热量：用来取暖时，让水放出更多的热量。另一方面，由于水的比热容大，在吸收（或放出）相同的热量时，温度升高(或降低)得小，故沿海沿海地区昼夜温差小，沿海地区冬暖夏凉等。 三、热量的计算公式 1、吸热公式：Q吸=cm( t-t0)。 式中C表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体加热前的温度，t表示物体加热后的温度，“t-t0”表示升高的温度，有时可用△t0表示，此时吸热公式可写成Q吸=cm△t0。 2、放热公式：Q放=cm (t0-t)。 式中c、m的含义不变，t0表示物体放热前的温度，t表示物体放热后的温度，“t0-t”表示降低的温度，有时可用△t0表示，此时放热公式可写成Q放=cm△t0。 3、热量计算的一般式： Q=cm△t。【△t表示温度的变化量】 物体吸收或放出热量的多少由物体的质量、物质的比热容和物体温度的变化量这三个量的乘积决定，跟物体温度的高低无关。 4、两个温度不同物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高。若放出热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”。用公式表示为Q吸=Q放。 例1、（2025•杭州模拟）中国是茶文化之乡，中国茶文化被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。“煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是（　　） A．茶水沸腾时，吸收热量，温度升高 B．茶水入嘴时很烫是因为茶水含有的热量多 C．壶嘴冒出的“白气”是汽化形成的现象 D．茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动 【解答】解：A、茶水沸腾时吸收热量，温度不变，故A错误； B、热量是过程量，不能说“含有”热量，故B错误； C、水沸腾时壶口冒出的“白气”，即高温水蒸气遇到外部较冷的空气液化而成的小水滴，故C错误； D、茶香扑鼻是茶分子扩散的结果，表明分子不停无规则运动，故D正确。 故选：D。 【考点2　热机】 【考点剖析】 一、热机 1、热机的类型：蒸汽机、内燃机、燃气轮机喷气发动机等。 2、热机的特点：通过做功把内能转化为机械能。 3、内燃机：燃料在机器汽缸内燃烧的热机。汽油机和柴油机是两种常见的内燃机。 4、汽油机 （1）汽油机：以汽油为燃料的内燃机。 （2）构造：如图。 （3）汽油机在工作时，活塞在汽缸内往复运动。活塞从汽缸的一端 运动到另端的过程叫做一个冲程。其工作过程如下表： 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 工作示 意图 进气门开闭情况 打开 关闭 关闭 关闭 排气门开闭情况 关闭 关闭 关闭 打开 活塞运动方向 向下 向上 向下 向上 冲程的作用 吸入汽油和空气的混合物 压缩汽油和空气的混合物，使其压强增大、温度升高。在压缩冲程末，火花塞产生电火花，点燃燃料混合物 燃料混合物燃烧产生高温高压燃气，高温高压燃气推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功 排出废气 能的转化 无能量转化 机械能转化成内能 汽油燃烧：化学能转化成内能。 燃气推动活塞做功：内能转化成机械能 无能量转化 （4）工作过程分析 大多数汽油机的一个工作循环都是由四个冲程组成的，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在一个工作循环中，曲轴和飞轮均转动两圈，对外做功1次。在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，将内能转化为机械能，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。 二、燃料的热值 1、定义：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。 2、单位：焦/千克，如：木炭的热值是3.4×107焦/千克， 它表示1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107焦。 <注意> 燃料的热值与燃料的种类有关，热值反映的是不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关，是物质的一种特性，与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。 3、热值公式及简单计算： （1）公式：Q=mq（Q为燃烧放出的热量）；气体燃料有Q=Vq （V为气体体积）。 （2）热值在计算中用于计算某种燃料所能提供的能量总和。 4、能量转化：燃料燃烧释放热量的过程，就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。 5、燃料很难完全燃烧，燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。因此，改善燃烧条件，使燃料尽可能完全燃烧，同时应尽可能减少各种热损失，既可以节约燃料、提高效率，又可以减少污染、保护环境。 6、热效率的计算 ①汽车前进时，汽油燃烧释放热能用于汽车克服摩擦做功，η=； ②用天然气烧热水时，天然气燃烧释放的内能转化为水的内能，η=。 例2、（2025•瑞安市二模）如图为礼花喷射器的内部结构，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时，转动纸筒，气罐内的高压气体便将纸筒内的礼花喷向远处。内燃机的四个冲程中能量转化与这一现象相同的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能，罐内气体内能减少；汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，也是将内能转化为机械能，由图可知C气门关闭，活塞下行，内能转化为机械能，故C正确。 故选：C。 例3、（2025•慈溪市校级模拟）某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图），在t1～t2时间段，该物体吸收的热量大小是 ，（用字母表示）在t2～t4时间段，该物质的比热容 （选填“先增大后减小”、“增大”“变小”“不变”，下同），t4～t5时间段内该物质的内能 。 【解答】解：由图像可知，在0～t3时间段内，物体先升温后不变，再升温，其中在t1～t2时间段，物体吸收热量，温度不变，处于熔化过程；在t3～t6时间段内，物体先降温后不变，再降温，其中在t4～t5时间段内，物体放出热量，温度不变，内能变小，处于凝固过程。 由图像可知，在0～t1时间段，所用时间为t1，温度从T1升高到T2， 则该物体吸收的热量为Q吸0＝cm（T2﹣T1）， 由题知，用稳定的热源对它加热，即物体在相同时间内吸收的热量相等， 则单位时间内物体吸收的热量：， 在t1～t2时间段，所用时间为t2﹣t1，则该晶体在熔化过程中吸收的热量： ； 在t2～t4时间段，物体已熔化完，且未开始凝固，处于液态，故物体的比热容不变。 故答案为：；不变；变小。 【考点3　核能 能量守恒与转化】 【考点剖析】 一、核能 1、核能：是通过将核反应从原子核释放的能量，先转化为发电机的机械能及水的内能，再转化为电能。初中阶段，核能可通过两种核反应方式进行释放。核裂变和核聚变是获得核能的两种途径。 2、核裂变 （1）含义：核裂变是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出巨大能量的现象。如中子轰击铀235，铀核就会分裂成2个新核，并释放出能量，同时产生几个新的中子，1千克铀全部裂变，释放的能量超过2000吨煤完全燃烧释放的能量。 （2）链式反应：每个铀核裂变时会产生几个中子，这些中子又会继续轰击其他铀核，使其他铀核裂变并产生更多的中子，这样就会导致一系列铀核持续裂变，产生链式反应，如图所示。快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的，我们还可以控制链式反应的速度，把核能用于和平建设事业。“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。 （3）应用：原子弹、核电站都是根据核裂变的原理制成的。原子弹属于不加控制的链式反应；核电站属于可控制的链式反应。 3、核聚变 （1）含义：2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核，同时释放出能量的现象。由于核聚变需要极高的温度，所以核聚变也叫热核反应。如图所示，氘核（1个质子和1个氘核中子）和氚核（1个质子和2个中子）在超高温下聚合成新的原子核—氦核，并释放出1个中子，同时释放巨大的能量。 （2）释放能量情况：质量相同的核燃料，核聚变反应释放的核能比核裂变反应释放的核能要多得多。 （3）应用：氢弹是根据核聚变的原理制造的，它的威力比原子弹大得多。太阳的内部在不停地发生这种核聚变，从而向外释放出巨大的能量。 二、核电站 利用核能发电的电站叫核电站。利用核能发电是人们和平利用核能的一个重要方向。 1、核电站的原理 （1）核反应堆：可控制地进行核反应的装置，称为核反应堆。核反应堆是核电站核心部分，它以铀为核燃料。 （2）核电站的原理：利用核反应堆提供的能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电。工作过程：如图所示。 （3）核电站的能量转化：核电站并非将核能直接转化为电能。核能→内能→机械能→电能。 2、核电站的特点 （1）消耗燃料少，废渣也少,产生的能量巨大，可以大大减少燃料的运输量； （2）特别适合于缺少煤、石油和水力资源的区域； （3）核电站需防止放射性物质泄漏造成的放射性污染，因此必须采用可靠的保护措施，同时要处理好废渣； （4）成本低，一些发达国家的核电已占相当大的比例，我国的核电事业发展得也很快。 3、太阳能 （1）在太阳内部，氢原子核在超高温下发生核聚变。 （2）太阳的巨大能量是内部核聚变产生的。 （3）大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去，其中有一部分到达地球表面。 三、放射性 1、放射性 原子核的裂变和聚变都会产生些放射性物质，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：a射线、β射线和γ射线。 2、三种主要的放射线 射线 组成 穿透本领 a射线 带正电的高速运动的氦原子核 最弱，在空气中只能前进几厘米 β射线 带负电的高速运动的电子流 较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板 γ射线 能量很高的电磁波 很强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土 3、放射性的利与弊 （1）利：少量的放射线可以为人类服务，如r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；利用放射线可以杀菌。医疗上利用γ射线可以治疗肿瘤等疾病。 （2）弊：过量的高能量的放射线照射对人体和动植物的组织有破坏作用。 四、能量的相互转化 1、能量可以在两个物体之间转移，能量形式也可以转化 （1）太阳能的转化 ①照射到植物叶片上----植物的化学能； ②照射到大气层中------空气的动能； ③照射到太阳能热水器--水的内能； ④照射到电池板上------电能。 （2）人体能量的来源及转化：人体所需的能量都来自食物，食物被消化后且被分解的过程，是食物的化学能转化为人体的内能、电能、机械能等能量的过程。 （3）火力发电厂的能量转化：燃料燃烧将燃料的化学能转化为内能来加热水，水沸腾后，产生的蒸汽驱动涡轮机转动将内能转化为机械能，涡轮机带动发电机发电将机械能转化为电能。 2、能量转化的普遍性 自然界中的能量有多种表现形式，如机械能、内能、化学能、电能、电磁能、核能等。自然界中各种形式的能量不是孤立的，它们可以在一定的条件下发生转化，能量也可以在同一物体或不同的物体间相互转移。能量转化是普遍现象，自然界中物质运动形式的变化中伴随着能量的相互转化。 五、能量的转化与守恒定律 1、内容 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。而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。这就是能量转化和守恒定律。 2、意义 能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动，还是生命运动，无论是宇宙天体，还是微观粒子，都遵循这个定律。 3、永动机—不可能成功 六、能量转化和转移的方向性 1、内能总是自发地从高温物体转移到低温物体，而不能从低温物体自发地转移到高温物体 如：烧杯中的热水变冷等，是内能自发地从高温物体转移到低温物体。电冰箱、空调制冷，都是从低温物体的内部吸热，向外面放热，使内能从低温物体转移到高温物体。这种转移不是自发进行的，必须要有附加的条件：消耗电能，电动机(压缩机)做功。 2、机械能可自发地转化为内能，但内能无法自发地转化为机械能 如：汽车制动刹车时，由于摩擦，机械能转变成地面、轮胎及空气的内能，但是这些内能不能再次转化为汽车的机械能而使汽车重新启动。可见，能量的转移和转化是有一定的方向性的。能量可以自发地朝一个方向进行，但不能自发地朝反方向进行。 例4、（2025•鹿城区校级三模）垃圾分类回收是我市创建文明城市的一项重要举措。人人行动，推进垃圾分类，推动绿色、健康、可持续发展。 （1）“光盘行动”已经开始在厨余垃圾减量上显现成效。某校为响应这一行动，对剩菜剩饭进行称重，避免舌尖上的浪费。以上是某班学生剩餐称量情况，天平平衡时如图乙所示，请记录测量结果： 。 （2）垃圾焚烧发电厂的建成，能缓解城市垃圾过多带来的危害。某垃圾焚烧发电厂采用光学检测技术智能分拣系统，对垃圾材料进行分类。激光扫描装置照射传送带上的垃圾，分析反射和折射光信号来判断材料类型。金属罐在传送带上反光强烈，这是因为金属表面主要发生 反射。（选填“镜面”或“漫”） （3）垃圾焚烧发电是利用了储存在垃圾中的化学能。研究表明，某垃圾发电厂的垃圾燃料平均热值约为7.2×105J/kg，若不计能量损失，计算该厂燃烧1吨垃圾燃料可以发电多少千瓦时？ 【解答】解：（1）标尺的分度值为0.2g，游码对应的刻度为3.2g，剩餐的质量为：m＝20g+10g+5g+3.2g＝38.2g； （2）因为金属罐表面比较光滑，光照在金属罐表面会发生镜面反射，因此金属罐在传送带上反光强烈； （3）1吨垃圾燃料完全燃烧放出的热量为： Q放＝mq＝1000kg×7.2×105J/kg＝7.2×108J， 因1kW•h＝3.6×106J，若不计能量损失，完全燃烧1吨垃圾燃料的发电量为W＝Q放＝7.2×108J＝200kW•h。 故答案为：（1）38.2g；（2）镜面；（3）该厂燃烧1吨垃圾燃料可以发电200kW•h。 题型一．改变物体内能的两种方式 1. （2025•洞头区模拟）如图所示，在玻璃瓶中放入少量水，用中间插有玻璃管的橡皮塞盖紧瓶口，然后往瓶中打气，当气压达到足够大时，橡皮塞从瓶口冲出，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 【解答】解： 雾是小液滴，它是由水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，瓶中的水蒸气遇冷液化而形成白雾，故C正确，ABD错误。 故选：C。 2. （2025•诸暨市三模）如图所示，装有开水的暖水瓶的瓶塞跳起来了，在瓶塞跳起过程中，下列说法正确的是（　　） A．瓶内的开水内能可能会增大 B．瓶塞的内能一定增大 C．瓶内气体的内能一定减小 D．暖水瓶外壳的内能一定会减小 【解答】解：A、在瓶塞跳起过程中，瓶内的开水没有吸收热量，内能不能增大，故A错误； B、在瓶塞跳起过程中，瓶塞的内能不变，故B错误； C、瓶塞跳起的过程，气体对外做功，气体的内能减小，温度降低，故C正确； D、瓶塞跳起的过程，暖水瓶外壳的内能不变，故D错误。 故选：C。 题型二．温度、热量与内能的关系 3. （2025•浙江模拟）小科学习了科学课后，更加用心地观察生活，通过观察咖啡制作过程总结了下列几点想法，关于下列说法不正确的是（　　） A．咖啡香飘四溢是扩散现象，说明分子在运动 B．咖啡在变凉的过程中，以热传递的方式改变了内能 C．咖啡在变凉的过程中，内能不断增加 D．咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈 【解答】解： A、咖啡香飘四溢是因为咖啡的香味分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中，故A正确； B、咖啡在变冷的过程中，向周围空气放出热量，属于热传递改变物体的内能；故B正确； C、咖啡在变冷的过程中，放出热量，温度降低，内能不断减少，故C错误； D、物体温度越高分子的无规则运动越剧烈，所以咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈，故D正确。 故选：C。 4. （2025•上城区一模）葱包烩是杭州传统特色小吃，其制作方法是将油条和葱段裹在薄饼中，如图在铁锅上压扁烤制而成，关于葱包烩制作过程，下列说法错误的是（　　） A．葱包烩的温度越高，所含热量越多 B．葱包烩主要是通过热传递的方式改变其内能 C．用工具将薄饼压扁，说明力可以改变物体的形状 D．远处闻到葱包烩的香味，说明分子不停地做无规则运动 【解答】解：A．热量是一个过程量，不能说含有热量，故A错误； B．葱包烩制作时，从铁锅上吸收热量，内能增加，温度升高，主要是通过热传递的方式改变其内能，故B正确； C．用工具将薄饼压扁，薄饼受力而发生形变，说明力可以改变物体的形状，故C正确； D．因为分子在不停地做无规则运动，香味分子运动到人的鼻孔，所以远处闻到葱包烩的香味，故D正确。 故选：A。 题型三．比热容的概念及其计算 5. （2025•义乌市一模）质量相等的水、铝块、铜块和水银（c水＞c铝＞c铜＞c水银），它们的温度分别从20℃降低到10℃，放出热量最多的是（　　） A．水 B．铝块 C．铜块 D．水银 【解答】解： 质量相等的水、铝、铜、水银，因为c水＞c铝＞c铜＞c水银，从20℃降低到10℃降低相同的温度，由Q放＝cmΔt可知，Q水放＞Q铝放＞Q铜放＞Q水银放，即：水放出的热量最多。 故选：A。 6. （2025•温州一模）汽车冷却液能大量吸收发动机工作时产生的热量，避免发动机温度过高而出现故障。这主要是因为冷却液的（　　） A．溶解性强 B．比热容大 C．导电性弱 D．凝固点高 【解答】解：汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式Q＝cmΔt知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为冷却液的比热容较大，所以吸收的热量较多。 故选：B。 题型四．热量的计算 7. （2024•浙江校级模拟）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℃ 【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. （2023•鹿城区模拟）有甲、乙两个不同金属物体，已知m甲＞m乙，c甲＞c乙，现将两物体同时放入标况下的同一杯沸水中充足时长。现取出后将两物体相互接触（两物体与外界没有热量交换），则有（　　） A．热量将从甲物体传递给乙物体 B．热量将从乙物体传递给甲物体 C．甲、乙两物体始终处于热平衡状态 D．条件不足，无法判断 【解答】解：将两物体同时放入标况下的同一杯沸水中充足时长，两物体的温度相同，现取出后将两物体相互接触（两物体与外界没有热量交换），由于两物体的温度相同，所以不会发生热传递，即两物体始终处于热平衡状态，故C正确。 故选：C。 题型五．热机 9. （2023•拱墅区校级一模）光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，其核心部分工作原理如图示：带有活塞的密闭化学反应室中有气态物质，当光从窗口射入时，可使气态物质接受光能而反应生成液态物质。而无光照射情况下反应逆向进行，重新生成气态物质。因此可通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能。则光发动机该装置中的活塞向右运动时，相当于选项中汽油机四个冲程中的（　　） A．B． C． D． 【解答】解： 由题知，通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能； 这里将光能转化为机械能，使活塞向右运动（气室内的空气对活塞做功），相当于汽油机的做功冲程，此时两个气门关闭，燃气膨胀对活塞做功，使活塞向下运动，观察可知只有C符合题意。 故选：C。 10. （2024•婺城区校级模拟）汽车已进入千家万户。在综合实践活动中，合作小组的同学们对小亮家的汽车中的动力学进行了专项研究。 （1）如图甲所示，是小亮家汽车的动力系统。该汽车发动机实质是汽油机，它把燃料燃烧产生的 能转化为 能，再通过传动机构，将动力传给车轮，使汽车行驶。 （2）汽车整车质量约为1.6t，静止时车轮与地面的总接触面积约为0.16m2，求汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg） （3）如图丙所示，是合作小组的同学们利用频闪摄影技术研究汽车的运动状态时，相机每隔0.5s曝光一次，拍摄到的汽车在平直公路上行驶的频闪照片。若车身长3m，求拍摄过程中汽车的行驶速度。 （4）查阅资料可知，汽车行驶时所受阻力约为车重的0.3倍，求拍摄过程中汽车发动机的输出功率。 【解答】解：（1）汽车发动机实质是汽油机，它把燃料燃烧产生的内能转化为活塞的机械能，再通过传动机构，将动力传给车轮，使汽车行驶； （2）汽车的质量：m＝1.6t＝1.6×103kg， 该汽车静止时对水平地面的压力： F＝G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N， 静止时车轮与地面的总接触面积约为：S＝0.16m2， 对水平地面的压强： p1×105Pa； （3）汽车长：L＝3m， 汽车行驶的路程：s＝6L＝6×3m＝18m， 汽车行驶时间：t＝3×0.5s＝1.5s， 汽车行驶的速度：v12m/s； （4）汽车行驶的阻力：f＝0.3G＝0.3×1.6×104N＝4.8×103N， 汽车匀速直线行驶，受到的牵引力：F牵引＝f＝4.8×103N， 根据PFv得到汽车发动机输出功率：P＝F牵引v＝4.8×103N×12m/s＝5.76×104W＝57.6kW。 故答案为：（1）化学；机械；（2）汽车静止时对水平地面的压强是1×105Pa；（3）拍摄过程中汽车的行驶速度是12m/s；（4）拍摄过程中汽车发动机的输出功率是57.6kW。 题型六．燃料的热值 11. （2025•绍兴三模）2024年3月20日，我国长征八号遥三运载火箭成功发射鹊桥二号中继星。长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于燃料（　　） A．热值较大 B．密度较大 C．着火点高 D．比热容大 【解答】解：热值是燃料的属性，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的热值大，相同情况下放出的热量多，故D正确，ABC不正确。 故选：A。 题型七．核能 12. （2025•杭州模拟）如图所示，我国自主设计、建造的全超导托卡马克核反应实验装置一东方超环（EAST），在1亿度超高温度下运行10秒时间。 （1）东方超环被称为人造太阳，其能量产生原理与太阳类似，通过原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放出巨大的能量。 （2）核反应实验装置中，用通电线圈产生的磁场，将超高温等离子体约束在磁场中，而要产生强磁场，线圈中需要很大的电流，但是线圈自身有一定的电阻，线圈中有大电流通过，会产生很高的热量，原因是电流具有 （选填“热效应”或“磁效应”）。 （3）人造太阳的加热功率为1.2×1012W，利用人造太阳发电的效率为60%，则工作10秒时间，发电量为 kW•h。 【解答】解：（1）“人造太阳”的反应原理与太阳相似，通过核聚变的途径释放出巨大能量，从而获得高温； （2）根据焦耳定律可知电流具有热效应，因此线圈流过大电流后会产生大量热量，这说明电流具有热效应； （3）人造太阳”每小时发电量为： W＝ηPt＝60%×1.2×1012W×10s＝60%×1.2×109kW2×106kW•h。 故答案为：（1）聚变；（2）热效应；（3）2×106。 13. （2025•金华三模）我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港，30%的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下，远距离送电采取高压送电的方式来实施，该核电站用10千伏的高压进行输电。如图是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。 （1）核电站是利用 的原理释放能量。 （2）关于远距离输电，下列表述正确的是 。 A.提高输电电压会增大输电电流，从而增大输电损失 B.提高输电电压可以减小输电线电阻，从而减小输电损失 C.在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小 D.若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式 （3）该核电站的发电输出电功率为2×107W，则一天24小时共输出多少度电？ 【解答】解：（1）核电站是利用核裂变的原理释放能量。核反应堆内，铀﹣235 等核燃料在中子的轰击下发生裂变，分裂成两个较轻的原子核，并放出能量。这些能量以热能的形式被冷却剂吸收，然后通过一系列能量转换过程最终转化为电能。 （2）A、根据P＝UI，在输送功率P不变的情况下，提高输电电压U，会使输电电流I减小。根据P损＝I2R（R为输电线电阻），输电电流减小，输电损失会减小，而不是增大，故A错误。 B、输电线电阻R由输电线的材料、长度和横截面积决定，与输电电压无关，提高输电电压不能减小输电线电阻，故B错误。 C、由P＝UI可知，在输送电压U一定时，输送的电功率P越大，输送电流越大，输电过程中的电能损失P损＝I2R，输电过程中的电能损失越大，故C错误。 D、若能研制出常温下的超导体，其电阻为0，根据P损＝I2R，无论电流多大，输电损失都为0，所以将不需要高压输电方式来减小输电损失，故D正确。 故选：D。 （3）已知核电站的发电输出电功率P＝2×107W＝2×104kW，时间t＝24h。根据电能公式W＝Pt，可得一天输出的电能为：W＝Pt＝2×104kW×24h＝4.8×105kW•h，所以该核电站一天24小时共输出4.8×105度电。 故答案为：（1）核裂变； （2）D；（3）4.8×105； 14. （2025•定海区三模）建立模型能帮助我们认识自然现象。如图是学生利用模型讨论浙江地区冬寒夏热的问题。 （1）图甲是太阳内部释放能量过程的模型图，该变化属于 。（选填“核聚变”或“核裂变”） （2）小浙认为浙江冬寒夏热是地球在夏季距离太阳较近。请从图乙中找出否定他观点的证据： 。 （3）小江用图丙模型解释冬寒夏热，认为夏季正午时地面单位面积接受到的太阳能比冬季多，这是因为地球以一个倾斜的角度绕太阳公转，造成夏季和冬季的 不同而导致的。 【解答】解：（1）图甲是太阳内部释放能量过程的模型图，该变化属于核聚变。 （2）从图乙中可以看出，太阳直射北回归线时，温州时夏季；太阳直射南回归线时，是温州的冬季，从图中距离数据可以看出温州的夏季，地球离太阳的距离比冬季远。 （3）从图丙中可以看出来，因为地球以一个倾斜的角度绕太阳公转，造成夏季和冬季的太阳高度角不同，导致了夏季正午时地面单位面积接受到的太阳能比冬季多，从而使的夏季比冬季热。 故答案为： （1）核聚变； （2）温州的夏季，地球离太阳的距离比冬季远； （3）太阳高度角。 题型八．能量的转化与守恒定律 15. （2025•椒江区二模）2024年9月25日，中国东风洲际导弹划破天际，如图所示，其飞行过程分为初段（燃烧储存的燃料，加速上升）、中段（发动机关闭，依靠惯性飞行，a、b两点距离地面等高）、末段（发动机再次打开，加速俯冲）。下列有关东风洲际导弹的说法中错误的是（　　） A．在初段机械能来自于燃料的化学能 B．在最高点动能为零 C．在ab段机械能不守恒 D．在末段重力势能减小 【解答】解：A、在初段，燃料燃烧，燃料的化学能转化为内能，内能再转化为导弹的机械能，所以在初段机械能来自于燃料的化学能，故A正确。 B、在最高点时，导弹依靠惯性飞行，仍然有水平方向的速度，所以动能不为零，故B错误。 C、在ab段，发动机关闭，依靠惯性飞行，由于存在空气阻力，机械能会转化为内能，机械能不守恒，故C正确。 D、在末段，导弹加速俯冲，高度降低，质量不变，根据重力势能的影响因素，重力势能减小，故D正确。 故选：B。 16. （2025•温州一模）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（　　） 【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。 17. （2025•浙江模拟）小科将装有水和乒乓球的纸杯在一定高度静止释放，下落到达地面后，现象如图所示。乒乓球静止释放时与反弹到最高点时相比，下列说法正确的是（　　） A．乒乓球动能变大 B．乒乓球重力势能变小 C．乒乓球机械能变大 D．该过程不遵循能量守恒定律 【解答】解：AB、乒乓球静止释放时与反弹到最高点时，动能转化为重力势能，乒乓球动能变小，重力势能变大，故AB错误； C、反弹瞬间，水给乒乓球做了功，乒乓球的机械能变大，故C正确； D、该过程中遵循能量守恒定律，故D错误。 故选：C。 题型九．能量的相互转化和转移 18. （2025•西湖区三模）如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。当上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列分析正确的是（　　） A．水的机械能始终保持不变 B．水的重力势能增大，动能减小 C．水冲击水轮机时，水的一部分动能转移为水轮机的动能 D．水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能 【解答】解：A、水轮机带动发电机发电时，水的机械能转化为电能，水的机械能减少，故A错误； B、水经水轮机流到下游的过程中，水的高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，故B错误； C、水冲击水轮机时，水的一部分动能转移为水轮机的动能，故C正确； D、水轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能，故D错误。 故选：C。 19. （2025•浙江模拟）在2025年春晚的机器人舞蹈表演中，多个机器人通过协调动作完成高难度舞蹈。下列说法正确的是（　　） A．机器人关节的电动机工作时，将电能直接转化为化学能 B．机器人抛出手绢使其上升的过程中，手绢的动能逐渐转化为重力势能 C．所有关节的电动机采用串联电路，确保动作同步 D．机器人的能源主要来自舞台灯光转化的光能 【解答】解： A、机器人关节的电动机工作时，将电能主要转化为机械能，故A错误； B、手绢上升的过程中，手绢的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，是动能逐渐转化为重力势能，故B正确； C、关节的电动机能独立工作，是并联的，故C错误； D、机器人的能源主要来其内部的蓄电池，故D错误。 故选：B。 20. （2025•龙港市二模）“摩擦焊接”是一种新型的焊接技术，其原理为：将两块金属压在一起，其中一块金属高速转动使两块金属的接触面高温熔化人而焊接在一起。则在“摩擦焊接”过程中的主要能量转化是（　　） A．电能转化为化学能 B．化学能转化为电能 C．机械能转化为内能 D．内能转化为机械能 【解答】解：在“摩擦焊接”过程中，能量形式的转化是机械能转化为内能。 故选：C。 21. （2024•杭州模拟）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 【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。 22. （2024•宁波一模）2023年8月4日，东航国产C919大型客机首次“双机运营”顺利飞行。下列有关说法正确的是（　　） A．起飞加速助跑，是为了让飞机获得更人的惯性 B．飞机减速下降的过程中，重力势能不变 C．飞机燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能 D．飞行过程中，飞机机翼上方空气流动快压强大 【解答】解：A、惯性的大小只跟物质的质量有关，跟速度无关，故A错误； B、飞机减速下降的过程中高度降低，因此重力势能减小，故B错误； C、飞机燃料在燃烧的过程中，燃料的化学能转化为燃气的内能，故C正确； D、起飞过程中，机翼上方空气流速大，向下的压强小，故D错误。 故选：C。 1. （2025•瓯海区校级模拟）如图所示，在吸滤瓶中装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气，当塞子跳出时瓶内会充满白雾，这一实验现象表明（　　） A．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少 B．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少 C．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能减少 D．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加 【解答】解：用气筒往瓶里打气，瓶内气体压强增大，当塞子跳出时，瓶内气体对塞子做功，即气体对外界做功。气体对外做功，内能转化为塞子的机械能，所以瓶内气体内能减少。又因为物体内能减少，温度会降低，使得瓶内的酒精蒸汽遇冷液化成小液滴，从而形成白雾。故这一实验现象表明气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少，故A正确，BCD错误。 故选：A。 2. （2025•临海市校级一模）下列情境中，改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是（　　） A．弯折铁丝 B．钻木取火 C．压缩空气 D．酒精灯加热 【解答】解：“蒸”“烤”时，吸收热量，是通过热传递改变内能； A、反复弯折铁丝，弯折处变热，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意； B、钻木取火，克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故B不符合题意； C、压缩空气做功，空气内能增加，是通过做功方式改变空气的内能，故C不符合题意； D、酒精灯加热，水吸收热量，内能增加，是通过热传递改变了水的内能，故D符合题意。 故选：D。 3. （2025•鹿城区校级二模）干冰（固态二氧化碳）清洗技术如今被广泛应用于精密仪器的清洁。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，高速喷射到仪器表面，将污垢剥离。以下说法正确的是（　　） A．加压时，二氧化碳内能增大，温度降低 B．加压时，二氧化碳内能减小，温度升高 C．二氧化碳气体高速喷出时，内能增大，温度升高 D．二氧化碳气体高速喷出时，内能减小，温度降低 【解答】解：AB、加压时，对气体做功，二氧化碳内能增大，温度升高，故AB错误； CD、二氧化碳气体高速喷出时，气体对外做功，自身内能减小，温度降低，故C错误，D正确。 故选：D。 4. （2024•浙江模拟）将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放置在上表面平整的冰块上。经过一定时间后，冰块形状不再变化时的情景如图所示。则三块金属的比热容最小的是 。 【解答】解：金属块丙下方的冰块熔化快，说明金属块丙放出的热量多； 甲、乙、丙的初温、末温都是相等的，温度变化值就是相同的， 根据公式Q放＝cm（t﹣t0）可知：甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变化值是相等的，金属块甲放出的热量少，金属块丙放出的热量多，所以金属块甲的比热容小，金属块丙的比热容比较大。 故答案为：甲。 5. （2024•钱塘区三模）小应利用如图所示器材测量家中植物油的比热容。假设周围环境的气压为一个标准大气压，忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失。 实验步骤： 第一步：用案秤称出鹅卵石的质量m，然后在杯中分别倒入与鹅卵石质量相同的水和植物油，鹅卵石、水和植物油的温度均为25℃。 第二步：将两个相同的鹅卵石放入热水壶的沸水中，待它们与沸水同温后，夹起鹅卵石迅速分别放入装有水和植物油的杯中，测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为（tx＝37℃，tA＝50℃）。 （1）鹅卵石放入沸水后，鹅卵石的内能 （选填“增大”或“减小”），这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。 （2）第二步中杯中水吸收的热量 植物油吸收的热量。（选填“大于”“小于”或“等于”） （3）求植物油的比热容cm（列式计算）。[c油＝4.2×103J/（kg•℃）] 【解答】解：（1）鹅卵石放入沸水后，鹅卵石吸热，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式改变内能； （2）第二步中当鹅卵石和水同温时，忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失，故鹅卵石放出的热量等于水吸收的热量；根据已知条件可知，测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为t水＝37℃、t油＝50℃，即鹅卵石的末温分别为37℃和50℃，而鹅卵石的初温为100℃，故可知在水中的鹅卵石温度降低得多，根据Q＝cmΔt可知，放入水中的鹅卵石放热多，故水吸热多，故可知杯中水吸收的热量大于植物油吸收的热量； （3）放入油中的鹅卵石放出的热量等于油吸收的热量，根据Q＝cmΔt可得：c鹅卵石m（100℃﹣50℃）＝c油m（50℃﹣25℃）﹣﹣﹣﹣﹣①；根据鹅卵石放出的热量等于水吸收的热量，故有：c鹅卵石m（100℃﹣37℃）＝c水m（37℃﹣25℃）﹣﹣﹣﹣﹣②根据②可得c鹅卵石＝0.8×103J/（kg•℃），根据①可得，植物油的比热容：c油＝1.6×103J/（kg•℃）。 故答案为：（1）增大；热传递；（2）大于；（3）1.6×103J/（kg•℃）。 6. （2024•鄞州区模拟）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•℃）。 【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。 7. （2023•西湖区模拟）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象如图所示。根据图象可知，甲液体的比热容 （选填“大于”、“等于”或“小于”）乙液体的比热容。质量为500克、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为 焦。[甲液体的比热容为1.8×103焦/（千克•℃）]。 【解答】解： （1）由图象可以看出：在相等时间内，液体甲温度变化量大，则甲液体温度升高较快；而两个加热器相同、加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等，由公式Q吸＝mcΔt可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，温度升高快的液体比热容小，所以甲的比热容小，乙的比热容大； （2）Q吸＝cmΔt＝1.8×103J/（kg•℃）×0.5kg×（90℃﹣20℃）＝6.3×104J。 故答案为：小于；6.3×104。 8. （2025•绍兴模拟）2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星！收官之星，组网圆梦。长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于该燃料（　　） A．比热容大 B．热值大 C．密度大 D．内能大 【解答】解： 运载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； 故选：B。 9. （2024•镇海区模拟）2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。“海油观澜号”由浮式基础和风机组成，总质量达1.1×107kg。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动，年发电量将达2.2×107kW•h。 已知：海水密度为1.0×103kg/m3，天然气热值q＝4.4×107J/kg （1）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积为多少？（不考虑锚链对平台的作用） （2）每年的发电量相当于完全燃烧多少质量的天然气放出的热量？ （3）海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式（图乙）。与单柱式相比较，你认为“半潜式”的优点是 （写出一点即可）。 【解答】解：（1）根据题意可知，平台基础总质量为1.1×107kg， 此时漂浮平台受到的浮力为：F浮＝G总＝m总g＝1.1×107kg×10N/kg＝1.1×108N， 由阿基米德原理可知，此时漂浮平台排开海水的体积为： V排1.1×104m3； （2）年发电量W＝2.2×107kW•h＝2.2×107×3.6×106J＝7.92×1013J， 由W＝Q放＝m天然气q可知，需要天然气的质量： m天然气1.8×106kg； （3）如图所示，半潜式底部有一个三角形浮式基础，与单柱式相比，吃水深度较浅，适用海域范围较广。 答：（ 1）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积为1.1×104m3； （2）每年的发电量相当于完全燃烧1.8×106kg的天然气放出的热量； （3）吃水深度较浅，适用海域范围较广。 10. （2024•鄞州区校级模拟）如图甲所示，在粗糙的斜面底部固定一个可伸缩的轻质弹簧，现将质量为m的物块左侧由高度为ha的A点沿斜面向下压缩弹簧至高度为hb的B点并由静止释放，物块沿斜面向上滑动，最终静止在斜面上高度为hd的D点；若换成表面光滑、其他条件完全相同的斜面，仍将质量为m的木块左侧从A点沿斜面向下压缩弹簧至B点由静止释放（如图乙所示），物块沿斜面向上滑至高度为hc的最高处C后。在斜面上的BC两点间来回滑动。已知斜面上AB的长度为s1，AD的长度为s2，AC的长度为s3，则： （1）甲图中，物块离开弹簧后，沿斜面向上滑动最终静止在D点的过程中受到的摩擦力方向为 。（选填“向上”、“向下”、“先向下后向上”或“先向上后向下”） （2）甲图中物块沿斜面向上滑动时受到的摩擦力大小为 。（用字母表示） 【解答】解：（1）甲图中，物块离开弹簧滑到D点的过程中，物块相对于斜面向上运动，物块受到的滑动摩擦力的方向与物块的相对运动方向相反，即滑动摩擦力沿斜面向下； 当物块静止在D点时，物块相对于斜面有向下运动的趋势，物块受到静摩擦力作用，且静摩擦力的方向与物块相对运动趋势的方向相反，即静摩擦力沿斜面向上； 故物块所受摩擦力的方向是先向下后向上； （2）根据能量守恒定律，甲图中，物块由B运动至D的过程中，弹簧具有的能量用于克服重力和摩擦力做功，则有：E弹簧＝﹣（WG+Wf）； 又由功的计算公式可得：WG＝mg（hd﹣hb）、Wf＝f×BD＝f（s1+s2）； 即E弹簧＝﹣mg（hd﹣hb）﹣f（s1+s2）……①； 在乙图中，弹簧的压缩量与甲图相同，物块在由B运动至C的过程中，弹簧具有的能量全部用于克服重力做功，则有：E弹簧＝﹣WG′＝﹣mg（hc﹣hb）……②； 整理①②两式得：mg（hc﹣hb）﹣mg（hd﹣hb）＝f（s1+s2），即mg（hc﹣hd）＝f（s1+s2）； 解得：f。 故答案为：（1）先向下后向上；（2）。 11. （2025•南湖区校级一模）小明从废弃的空气炸锅上拆下一个加热部件（如图甲），该部件由阻值相等且不变的两根电阻丝R1、R2构成，小明设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中R0＝22Ω，M、N为接线柱。 （1）电阻丝加热时，电能转化为 能； （2）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电流表示数为1A，则电源电压为 V。 （3）把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5A，求R1的阻值是 。 （4）把M接A，N接C，只闭合开关S1检测R2完好。将该部件接回空气炸锅，空气炸锅能达到的最大功率是多少？ 【解答】解：（1）电阻丝加热时，电流通过电热丝做功，电能转化为内能。 （2）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，此时检查电路为R0的简单电路，电流表示数为1A，根据欧姆定律， 则电源电压为：U＝IR0＝1A×22Ω＝22V； （3）把M接A，N接B，只闭合开关S1，此时R0和R1串联，根据欧姆定律可得U＝I′（R0+R1） 所以，R1的阻值是； （4）把 M接A，N接C，只闭合开关S1检测 R2完好。该部件接回空气炸锅，则R1＝R2＝22Ω； 根据串并联电路的电阻规律和可知，当电阻丝R1、R2并联时，电功率最大，气炸锅能达到的最大功率为：。 故答案为：（1）内；（2）22；（3）22Ω；（4）气炸锅能达到的最大功率为4400W。 12. （2024•西湖区模拟）如图所示是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大。关于该现象，下列说法正确的是（　　） A．该电流表是利用电磁感应原理工作的 B．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能 C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变 D．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大 【解答】解：通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。 A．通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，故A错误； B．线圈中有电流通过时，电能转化为机械能，故B错误； C．改变线圈中的电流方向，其转动方向会发生改变，故C错误； D．电流越大，线圈受到的力越大，因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小，故D正确。 故选：D。 13. （2023•杭州三模）“嫦娥5号”探测器从月球上采样并顺利返回地球，如图所示为两种返回技术示意图。下列分析正确的是（　　） A．采用“跳跃式返回”可使返回器着陆前的机械能转化为内能更多 B．采用“跳跃式返回”可使返回器与大气摩擦通过的距离更短 C．采用“直接进入返回”可使返回器着陆前的速度更小 D．采用“直接进入返回”可使返回器着陆前具有的机械能更小 【解答】解：AB、由图可知，采用“跳跃式返回”可使返回器与大气摩擦通过的距离更长，则采用“跳跃式返回”可使返回器着陆前克服摩擦力做功更多，所以机械能转化为内能更多，故A正确、B错误； CD、由图可知，采用“直接进入返回”可使返回器与大气摩擦通过的距离更短，则采用“直接进入返回”可使返回器着陆前克服摩擦力做功更少，所以采用“直接进入返回”可使返回器着陆前机械能转化为内能更少，具有的机械能更大，则可使返回器着陆前的速度更大，故CD错误。 故选：A。 14. （2025•洞头区模拟）我国生产的混合动力汽车是由一台内燃机和一台电机组成（如图所示），这台电机既可以当电动机，又可以充当发电机。 （1）内燃机启动向车轮输送能量的同时也会给蓄电池充电，此过程是将内能转化为机械能和 。 （2）电机充当发电机时，它的发电原理是 。 A.磁场对电流的作用 B.电流周围存在磁场 C.电磁感应现象 （3）某种混合动力汽车电机（充当电动机）的额定功率为20kW，汽车所用的蓄电池的最大容量为30kW•h，蓄电池充满电后的电能全部供给电机，能使电机正常工作 小时。 【解答】解：（1）内燃机启动向车轮输送能量的同时也会给蓄电池充电，此过程是将内能转化为机械能和电能； （2）发电机的原理是：电磁感应，故C正确； （3）由公式W＝Pt可知，t1.5h。 故答案为：电能；C；1.5。 15. （2025•东阳市三模）我国生产的混合动力汽车是由一台内燃机和一台电机组成（如图所示），这台电机既可以当电动机，又可以充当发电机。请回答： （1）内燃机启动向车轮输送能量的同时也会给蓄电池充电，此过程将内能转化为 和电能。 （2）电机充当发电机时，它的发电原理是 现象。 （3）某种混合动力汽车电机（充当电动机）的额定功率为20kW，汽车所用的蓄电池的最大容量为30kW•h，蓄电池充满电后的电能全部供给电机，能使电机正常工作 小时。 【解答】解：（1）内燃机启动向车轮输送能量的同时给蓄电池充电，此过程内燃机燃烧燃料产生内能，一部分内能转化为机械能驱动车轮，另一部分内能转化为电能给蓄电池充电。 （2）电机充当发电机时，其发电原理是电磁感应现象。即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。 （3）已知电机额定功率P ＝ 20kW，蓄电池最大容量W＝30kW•h。根据功率公式可得能使电机正常工作的时间为：t1.5h。 故答案为：（1）机械能；（2）电磁感应；（3）1.5。 16. （2025•舟山一模）有人提出，可将中国空间站打造成一个真正的“太空母港”，天宫空间站将从原来的“三舱”扩建到“六舱”，并且实现53种功能变化，让它成为全世界航天器都能停靠的地方。 （1）火箭将“载人航天器”送入太空。在火箭加速升空过程中，上升的推力来自于 （填“燃气”或“空气”），在此过程中，能量的转化是：燃料的化学能→ →机械能。 （2）如图所示，当“天宫”沿运行轨道从近地点运动到远地点时，它的动能将 。 【解答】解：（1）燃气和火箭之间有相互作用力，燃气对火箭有向上的力；燃料燃烧的化学能转化为燃气的内能，火箭升空时，燃气的内能又转化为火箭的机械能。（2）当“天宫”沿运行轨道从近地点向远地点运动时，“天宫”的质量不变，“天宫”和地球的相对距离增大，势能增大，运动速度减小，动能减小。 故答案为：（1）燃气；内能；（2）变小。 17. （2025•东阳市模拟）2025年3月6日，“方舟40”无人机搭载货物，仅用16分钟跨越11公里完成商品配送，标志着杭州市消费级无人机物流首飞成功。 参数 数值 工作电压 12V 额定功率 120W 电池总容量 3000mAh （1）无人机在行驶时，其驱动系统的能量转化为：电能转化为 。 （2）小科也买了一台无人机，铭牌上的部分参数如表。该无人机正常工作时电流为多少？ （3）电池总容量3000mAh表示在12V电压下以3000mA电流放电可持续1小时。若上述无人机电池实际可用容量为标注容量的90%，且无人机仅以额定功率工作，求满电状态下无人机能正常工作多长时间？ 【解答】解：（1）无人机在行驶时，驱动系统消耗电能，使无人机运动，获得机械能，所以其驱动系统的能量转化为电能转化为机械能。 （2）根据公式P＝UI（其中P是功率，U是电压，I是电流），已知无人机的额定功率P＝120W，工作电压U＝12V，则正常工作时电流I1＝10A。 （3）电池标注容量Q＝3000mAh＝3A×3600s＝10800C，实际可用容量Q实＝90%×Q ＝0.9×10800C ＝9720C。由公式I可得t，已知无人机正常工作电流I＝10A，则正常工作时间t972s＝0.27h。 故答案为： （1）机械能； （2）10A； （3）0.27h。 18. （2025•绍兴三模）小米SU7电动汽车采用锂电池作为动力来源，其部分技术参数如下： 电池容量 80kW•h（即80千瓦时） 续航里程 700km（CLTC标准） 快充电压 800V （1）小米SU7的电动机工作时，将 能转化为机械能，车辆使用锂电池，充电时要将外壳与地线保持良好接触，否则充不了电，这是为了防止 （选填“断电”或“漏电”）。 （2）若小米SU7百公里耗电量为12.5kW•h，则电池充满电后理论上可行驶 km。 （3）车主快充30分钟将电量从10%充至80%，求快充时的充电电流为多少。 【解答】解：（1）小米SU7的电动机工作时，将电能转化为机械能； 电动车的外壳有大量的金属材料，充电时需要供电系统中提供接地良好的地线，是为了防止因漏电使外壳带电而造成触电事故； （2）已知小米SU7的电池容量是80kW•h，百公里耗电量为12.5kW•h，则电池充满电后理论上可行驶的距离为： s640km； （3）小米SU7电动汽车的电池容量为80kW•h，30min＝0.5h即可将电量由10%充至80%， 快充时的充电功率为P112kW＝1.12×105W； 由P＝UI可得，快充时的充电电流： I140A。 答：（1）电；漏电； （2）640； （3）快充时的充电电流为140A。 19. （2024•浙江模拟）氢能源汽车使用的是氢燃料电池，工作原理示意图如图所示。电池工作时，在催化剂的作用下氢原子失去电子形成氢离子，穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子；而电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B，形成电流。 （1）从能量转化的角度，分析氢燃料电池工作时是将化学能直接转化为 能。 （2）氢燃料电池工作时，通过电动机的电流方向是 （选填“从左到右”或“从右到左”）。 （3）若将在制氢过程中基本上没有碳排放而得到的氢气称为绿氢。则下列方式可制得绿氢的是 （填字母）。 A.风力发电制氢 B.太阳能光伏发电制氢 C.火力发电制氢 D.潮汐能发电制氢 【解答】解：（1）电池是将化学能转化为电能的装置，故氢燃料电池是将化学能直接转化为电能； （2）由题目信息电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B，形成电流，而电流的方向与电子的流向相反，故电动机内电流从B极到A极； （3）在制氢过程中基本上没有碳排放而得倒的氢气称为绿氢； A、风力发电制氢过程中不排放碳，可制得绿氢； B、太阳能属于清洁能源，太阳能发电制氢过程中不排放碳，可制得绿氢； C、火力发电，燃烧化石燃料，排放二氧化碳，不能制得绿氢； D、潮汐能发电制氢过程中不排放碳，可制得绿氢； 故选：ABD。 故答案为：（1）电；（2）从B极到A极；（3）ABD。 20. （2024•舟山三模）如图是一个带“救生圈”的钥匙链，它遇水将会弹出一个安全气囊，能承担1kg的拉力。另外，水还会触发这个连接在电路中的钥匙链的LED灯，使它发出明亮的光，即使是在晚上，你也很容易找到漂浮在水中的钥匙。注意：洗衣服或游泳的时候一定要把钥匙链放到安全的地方，否则它遇水就会“嘭……”自动弹开。 （1）此钥匙链遇水后LED灯发光时，发生的能量转化为 。 （2）重物为1kg气囊刚好完全浸没（忽略钥匙链、钥匙、气囊的质量和体积），则气囊中产生的气体体积多大（请写出计算过程）？ 【解答】解：（1）钥匙链遇水后LED灯发光时，消耗电能，获得光能；是电能转化为光能； （2）物体的重力：G＝mg＝1kg×9.8N/kg＝9.8N； 当气囊刚好完全浸没时，浮力等于重力，即F浮＝9.8N； 由F浮＝ρgV排可得：V排10﹣3m3，即气囊中产生的气体体积为10﹣3m3。 故答案为：（1）电能转化为光能； （2）气囊中产生的气体体积为10﹣3m3。 学科网（北京）股份有限公司 $