2.2、2.4 物体的内能和核能（高效培优·讲义）科学新教材浙教版九年级上册

本初中科学讲义聚焦物体的内能和核能，系统梳理内能概念（分子动能与势能）、比热容计算（含热平衡方程）、燃料热值及利用率，递进至核裂变与核聚变原理及核电站能量转化，构建从微观到宏观的知识支架。 资料通过目标导航与方法指导对应培养科学观念，避坑指南用对比表格辨析温度、热量、内能关系提升科学思维，真题与分层练习结合“木桶鱼”烹饪等实例强化探究实践，课中辅助教学，课后助力查漏补缺。

2.2、2.4 物体的内能和核能 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 内能的概念 考点02 比热容及其计算 考点03 燃料的热值 考点04 核裂变与核聚变 考点05 核电站 03 避坑指南·解题通法 角度01 改变内能的方式的识别 角度02 温度、热量、内能关系 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.区分分子动能、势能，理解内能定义，区分内能与机械能。 2.掌握改变内能的两种途径，分清温度、内能、热量的区别与联系。 3.理解比热容概念，能用水的比热容大解释生活现象。 4.熟练运用吸放热公式计算，掌握热平衡方程。 5.掌握燃料热值与计算，知道提升燃料利用率的途径。 6.区分吸、放热化学反应，理解化学能与内能的转化。 7.了解核裂变与核聚变，知道核能的利用与能量转化。 1. 从微观视角分析内能构成，对比辨析内能与机械能。 2. 结合实例探究做功与热传递，梳理三者逻辑关系。 3.通过定义推导物理意义，结合场景掌握实际应用。 4.通过例题训练计算方法，理解热平衡等量关系。 5.对比不同状态燃料的计算，总结利用率提升方法。 6. 通过典型反应分类举例，理解能量转化规律。 7. 对比两种核反应特点，掌握核能的转化与应用。 考点01 内能的概念 1.分子动能：分子无规则热运动具有的能，温度越高，分子动能越大。 2.分子势能：分子间存在相互作用力产生的势能。 3.内能定义：物体内部所有分子热动能与分子势能的总和，单位焦耳（J），也称热能。 4.特点 ① 普遍性：无论高温钢水、低温冰雪，一切物体任何状态都具有内能； ② 影响因素：同种物质，质量越大、温度越高，内能越大，物态改变内能也会变化； ③ 内能≠机械能：内能是微观分子能量总和，永远不为零；机械能是物体宏观运动或形变能量，可以为零，二者可相互转化。 5. 内能和机械能的区别和联系 内能 机械能 影响因素 与物体的温度、质量等有关 与物体的质量、速度、被举高的高度、弹性形变有关 大小 内能 = 分子动能 + 分子势能；内能不可能为零 机械能 = 动能 + 势能；机械能可以为零 相同点 都是能的形式，具有能的物体都能够对外做功 联系 一个物体可以同时具有机械能和内能，机械能和内能可以相互转化 1．下列说法中正确的是（　　） A．静止在地面上的冰块没有内能 B．空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能多 C．动能大的物体内能一定大 D．自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能 2．下列有关内能和机械能等的说法正确的是（　　） A．一杯热水有内能，一块冰块没有内能 B．同一物体当它机械能增大时，内能也增大 C．一个物体机械能为零时，内能可能很大 D．物体的运动速度减慢，它的内能也会减小 考点02 比热容及其计算 1.定义：一定质量物质升温吸收热量，与质量、升温乘积的比值，符号c。 2.公式： Q=cmt Q：吸收（或放出）的热量（单位：J） m：物质的质量（单位：kg） t：温度的变化量、表示物体升高（或降低）的温度（单位：） 2.单位：J/(kg·)；水的比热容4.2103 J/(kg·)。 3.物理意义：1kg 水升高或降低 1℃，吸收或放出4.2103 J热量。 4.特性： （1）比热容是物质的一种特性，同种物质在相同状态下的比热容是一定的，但在不同的状态下，比热容不相同。比如水的比热容是4.2103 J/(kg·)，而冰的比热容是2.1103 J/(kg·)。 （2） 比热容与物质的种类、状态有关，与物质的质量、温度、吸收或放出的热量无关。 5.水比热容大的应用 （1） 水的比热容比较大，相同质量的水和其他物质相比，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化要小些。 ① 生物体内的水比例较高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快，对生物体造成伤害。 ② 在同样的阳光照射条件下，白天沿海地区比内陆地区升温慢，夜晚沿海地区温度降低也慢。因此，一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大。 （2） 水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高（或降低）相同的温度，水吸收或放出的热量较多，用水作冷却剂或取暖介质效果更好。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。 6.升温吸热：Q吸=cm(t-t0) t0初温，t末温，t=t- t0升高温度 7.降温放热：Q放=cm (t0 - t)，t = t0 - t降低温度 8.通用公式：Q=cmt，仅适用于物态不变的升温、降温过程。 9.热平衡方程：无热量损耗时，高温放出热量 = 低温吸收热量，Q吸=Q放 1．（2025秋•萧山区校级月考）用相同的电加热器分别给质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图所示的是它们的温度随加热时间的变化图像。下列说法正确的是（　　） A．液体A的比热容比B的大 B．液体A与B的比热容之比为1：2 C．加热相同时间，液体B吸收的热量比A吸收的热量多 D．液体A和B升高相同的温度，A吸收的热量较多 2．（2025秋•镇海区校级月考）如图所示，“木桶鱼”是在木桶内放入高温的鹅卵石，再加入调制好的鱼汤，通过　 　的方式使汤沸腾，完成烹饪。烹饪过程中可以闻到鱼汤的香味，这是　 　现象。若一份标准分量的木桶鱼有4kg的鱼汤，鱼汤的初始温度为30℃，则至少需要初温为300℃的鹅卵石　 　kg才能使鱼汤烧开。（在l标准大气压下）[c水＝4.2×103J/（kg•℃），c鹅卵石＝0.8×103J/（kg•℃）] 3．甲、乙两物体质量之比为m甲：m乙＝5：3，吸收了相同的热量后，升高的温度之比是1：5，问它们的比热容之比是多少？ 4．（2024秋•北仑区校级期末）为了使热水快速降温，小金自制一款降温杯，其内部结构如图所示。假设热水的质量和液体甲的质量相同，热传递仅发生在热水和液体甲之间。 （1）热水倒入杯中后，会 　 　 热量（选填“吸收”或“放出”）。 （2）若甲的比热小于水的比热，则相同时间内温度变化较大的是 　 　 （选填“甲”或“水”）。 （3）若想让该热水的温度降得更低，以下措施可行的是 　 　 。 A.将甲换成比热更大的液体 B.将甲换成比热更小的液体； C.减少甲液体质量 D.增加甲液体质量。 考点03 燃料的热值 1. 燃料：木柴、煤、石油、天然气、沼气等都是燃料，燃料燃烧放出热量，将贮存在燃料中的化学能转化为内能。 2.热值定义：一定质量的某种燃料完全燃烧放出的热量与它的质量的比，叫作这种燃料的热值，用符号q表示。1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，符号q 对完全燃烧的理解 （1）完全燃烧含义：氧气充足、烧完、烧尽； （2）条件：只有在完全燃烧时放出的热量与其质量之比才是这种燃料的热值； （3）注意：用没有完全燃烧时放出的热量计算出的热值比实际值偏小，但这时不能说燃料的热值变小。 3.单位：固液J/kg；气体J/m3。 4.计算公式 （1）固、液体燃料：Q放=mq Q放：燃料完全燃烧放出的热量，单位： J； q：燃料热值，单位： J/kg； m：燃料的质量，单位： kg （2）气体燃料：Q放=Vq 5.特性：热值是燃料固有属性，只和燃料种类有关，与质量、燃烧是否完全无关。 6.燃料利用率提升途径：充分燃烧、减少散热损失；热效率：=100% 1．（2025秋•杭州期末）如图是某学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的科学知识分析正确的是（　　） A．室外温度为0℃时，木柴的内能为零 B．木柴燃烧放出的热量越多，木柴的热值越大 C．若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D．灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 2．（2026•西湖区校级一模）小宁在妈妈的指导下练习炒菜时，用天然气将质量为0.04kg的菜油加热，若使用的天然气体积为2×10﹣4m3且天然气完全燃烧释放出的热量有50%被菜油吸收。 [取，天然气的热值为4×107J/m3] （1）天然气完全燃烧放出的热量为 　 　J。 （2）菜油升高的温度为 　 　 ℃ 3．（2025秋•杭州期中）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•℃）] 考点04 核裂变与核聚变 1.核能 （1）概念：原子核由质子、中子依靠核力紧密结合；重核分裂、轻核聚合会释放巨大核能，能量远大于化学反应化学能。 （2）获得方式：核裂变、核聚变。 2.核裂变 （1）原理：中子轰击铀 - 235 等重原子核，分裂为两个中等质量原子核，释放能量同时生成新中子。 （2）链式反应：裂变产生的中子持续轰击其他铀核，反应持续扩大。 （3）分类：不加控制链式反应，如原子弹；可控链式反应，如核电站核反应堆。 （4）能量对比：1kg 铀完全裂变释放能量远超两千吨煤完全燃烧放热。 3.核聚变：热核反应 （1）原理：2 个质量很小的原子核结合成新原子核，同时释放出能的现象。由于核聚变需要极高的温度引发，所以核聚变也叫作热核反应。氘核（核内有 1 个质子和 1 个中子的氢核）和氚核（核内有 1 个质子和 2 个中子的氢核）在超高温下聚合成新的原子核 —— 氦核，并释放出 1 个中子，同时释放巨大的核能。 （2）特点：同等质量燃料，聚变释放能量远大于裂变。 （3）实例：太阳内部持续发生聚变；氢弹依靠原子弹引爆聚变；人造太阳模拟聚变反应。 （4）局限：现阶段人类无法实现平稳可控核聚变，仅能瞬时引爆。 4.裂变、聚变区分 （1）裂变：重核拆分，链式反应可控，用于核电站、原子弹； （2）聚变：轻核聚合，需超高温，现阶段不可控，用于氢弹、恒星。 1．（2025秋•桐乡市期末）2025年，中国“人造太阳”（EAST）首次实现1亿摄氏度1066秒的运行，创造了新的世界纪录。EAST核反应的微观模型如图所示，下列说法正确的是（　　） A．核反应前后，原子核没有改变 B．核反应前后，原子的种类发生了改变 C．“人造太阳”发生的核反应属于核裂变 D．“人造太阳”释放的核能可直接转化成电能 2．（2025秋•拱墅区校级期末）关于核能，下列说法错误的是（　　） A．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的 B．太阳内部时刻在进行着核裂变反应 C．原子核裂变或聚变时释放出核能 D．原子弹利用的是核裂变原理制造的 考点05 核电站 1.装置：核反应堆，实现可控核裂变。 2.工作过程：第一回路中的水被水泵压入反应堆，在那里被加热，然后进入热交换器，把热量传给第二回路的水，然后又被水泵压回到反应堆里；在热交换器内，第二回路的水经加热生成高温高压蒸汽，被送入汽轮机驱动汽轮机做功后温度降低、压强减小，进入冷凝器，最后又由水泵把它压回热交换器。高速旋转的汽轮机带动发电机发电。 3.能量转化：核能 → 内能（加热水）→ 机械能（汽轮机转动）→ 电能 补充：核电站的四层安全防护屏障 ① 核燃料涂层，阻挡绝大部分放射物； ② 密封耐高温燃料管，包裹少量泄漏射线； ③ 厚合金钢压力容器，隔绝燃料棒泄漏； ④ 坚固密闭安全壳厂房，事故时封闭全部放射物。 4.核废料处理 短期存放于厂区专用仓库，长期运送至人烟稀少、地质稳定、远离水源的地下处置场永久深埋。 安全提示：核泄漏会造成大范围放射性污染，核电站多层防护降低泄漏风险。 1．（2026•拱墅区校级模拟）如图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，正确的是（　　） A．核反应堆：核能转化为电能 B．热汽轮机：内能转化为机械能 C．发电机：电能转化为机械能 D．电驱动：机械能转化为电能 2．（2025秋•婺城区期末）“华龙一号”是由我国自主设计和研发的、具有先进压水堆核电技术核电站。其单台机组年发电量近100亿千瓦时。下列关于该核电站的分析正确的是（　　） A．核电站是利用核聚变产生的能量发电的 B．“100亿千瓦时”是指发电机的发电功率 C．核电站的能量转化为：核能→内能→机械能→电能 D．核废料的放射性会在短期内自然消失，可直接排放至环境中 3．（2025秋•黄岩区期末）位于浙江省嘉兴市海盐县的秦山核电站，是我国首座自主设计、建造和运营管理的30万千瓦压水堆核电站。关于核电站，下列说法正确的是（　　） A．核电站发生的能量转化过程为：核能→机械能→内能→电能 B．核电站常建在海边，主要是因为水的比热容较大有利于冷却 C．秦山核电站利用核聚变反应为电站提供能量 D．过量的核辐射不会对人体和动物的组织造成损伤 改变物体内能的方式的识别方法 （1） 抓住关键词判断内能改变方式：凡是带有 “加热”“升温” 等词语来描述物体温度变化的情景，一般是通过热传递的方式改变物体的内能；凡是带有 “压缩”“搓手”“摩擦”“拧弯” 等词语描述运动形式的情景，一般是通过做功的方式改变物体的内能。 （2） 利用能量变化方式判断改变内能方式：物体间若发生了内能与其他形式的能之间的转化，就是通过做功改变物体的内能；若只发生了能的转移，就是通过热传递改变物体的内能。 【易错点拨】 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： 压缩体积(如：用打气简打气)、摩擦生热(如：钻木取火)、锻打物体(如：用铁锤敲打铁块)、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的能。可见，功可以用来量度内能改变的多少。 角度01 改变内能的方式的识别 1．（2025秋•上虞区期末）用砂纸打磨铁块时，铁块表面发热，温度升高，内能增大。以下四个事例中，改变物体内能的方式与之相同的是（　　） A．锯木头时锯条发热 B．铁锅放在火上加热 C．金属勺在热汤中变烫 D．用暖水袋取暖 2．（2026•拱墅区校级模拟）如图所示，在一个玻璃筒内放一块浸有乙醚的棉花，快速下压活塞，棉花会燃烧。该实验现象主要说明了（　　） A．气体比液体更易被压缩 B．乙醚能降低棉花的着火点 C．外界对玻璃筒里的气体做功，气体的内能增加 D．玻璃筒里的气体液化放热，可使棉花燃烧 3．（2025秋•瑞安市月考）我国古代的压气取火筒如图所示，由套筒与木棒构成，推杆端部放置艾绒，通过外力快速下压推杆压缩筒内空气，即可点燃艾绒，但在实际使用中，不能每次都点燃成功，下列做法不能提高点燃成功率的是（　　） A．压缩前加热套筒 B．加快推杆的速度 C．增加推杆的次数 D．增加艾绒的质量 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，物体内能改变的多少以传递热量的多少来量度。 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。 【拓展】温度、内能、热量辨析 1.温度（状态量）：表征分子运动剧烈程度；升温内能增加，但吸热温度不一定升高，如晶体熔化。 2.内能（状态量）：物体固有能量；内能大温度不一定高。 3.热量（过程量）：只存在热传递过程，无传递则无热量。热量是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“含有”或“具有”来表述，热量的单位是焦耳。 角度02 温度、热量、内能关系 1．（2025秋•越城区期末）关于内能、热量和温度的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体温度降低，内能减少 B．物体温度越高，所含热量越多 C．0℃的物体质没有内能 D．物体吸收热量，温度一定升高 2．（2025秋•拱墅区校级期末）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 3．（2025秋•永康市校级期中）下列关于温度、热量和内能的说法中，正确的是（　　） A．质量一定的物体温度升高，内能一定增加 B．质量一定的物体吸收热量，温度一定升高 C．质量一定的物体放出热量，温度一定降低 D．质量一定的物体内能增加，一定是吸收了热量 1．（2024•浙江中考）如图所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，选择一团可燃物置于筒内，压下活塞。为了可燃物更易燃烧，关于所选可燃物的着火点及对活塞的操作正确的是（　　） A．着火点低，缓慢下压 B．着火点高，缓慢下压 C．着火点低，快速下压 D．着火点高，快速下压 2．（2022•丽水中考）火的使用推动了人类文明的进步。随着科技的发展，生活中的点火方式越来越便捷多样，但火柴仍是实验室常用的点火工具。火柴引燃过程：划动火柴→擦火皮（含微量易燃物）产生火星→引发火柴头燃烧。图乙是小丽设计的三种引燃火柴的方式，若F1＝F2＞F3，且B、C的火柴棒与擦火皮夹角相同，则哪种方式更容易将火柴引燃？请用所学知识解释。 3．（2026•嘉兴模拟）如图，在一个厚玻璃筒的底部，放一小团浸有乙醚的棉花，快速压下活塞，观察到棉花燃烧。该实验说明（　　） A．压缩气体做功能增加物体内能 B．热传递能改变物体内能 C．气体膨胀做功能减小物体内能 D．做功和热传递是等效的 4．（2026•定海区一模）2025年1月，中国“人造太阳”成功实现1亿摄氏度1066秒的运行时间，创造了世界纪录。 （1）如图所示是模拟“人造太阳”装置中氘、氚原子核在超高温下发生的 　 　 （选填“核裂变”或“核聚变”）核反应； （2）“人造太阳”的核反应中，核能主要转化为 　 　 能。 5．（2026•金华模拟）如图是一款无叶吹风机，它与传统吹风机最大的区别是没有“叶”。启动时，底座中的电动机将空气从进口吸入，吸入的空气经压缩后进入环形空腔，再从环形空腔上的细缝中高速吹出。 （1）电吹风吹出的热风能快速吹干头发，主要原因是　 　 。 （2）出风口的气流加快且稳定流动时，出风口外围的空气会被大气压压入中心气流，风量被显著放大3倍之多，其原理是空气的流速越大，　 　 。 （3）吹风机高温挡下，电流通过电热丝，电热丝内能增加，该内能改变的方式属于　 　 。 6．（2026•浙江三模）目前我国生活垃圾中厨余垃圾占比最大，对其进行“减量化、无害化、资源化”处理有重要意义。请回答下列问题： （1）厨余垃圾中含有大量淀粉。某处理利用淀粉乳酸杆菌将淀粉分解为乳酸，用于生产可降解塑料。淀粉乳酸杆菌分解淀粉产生乳酸的大致过程如下：淀粉乳酸杆菌向细胞外分泌一些酶，将淀粉分解为 　 　 ，该物质进入细胞后，可进一步被分解为乳酸。 （2）厨余垃圾在堆放过程中会产生渗滤液，若直接排放会污染土壤和水体。因此，在排放前常常会对厨余垃圾的渗滤液的pH作检测。实验室常用pH试纸测定溶液的pH，具体操作方法是　 　 。 （3）处理厂将厨余垃圾放入沼气池中，经甲烷菌发酵产生沼气。沼气中的甲烷（CH4）可用作燃料。约30kg的厨余垃圾通过该技术处理可产生1m3的甲烷，完全燃烧这些甲烷，理论上能将多少kg的水从20℃加热至100℃？（计算结果保留整数）[已知：q＝3.6×107J/m3 7．（2026•嵊州市二模）实验小组利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等仪器，探究了“做功与物体内能变化间的关系”。 ①将温度计的探头放入气压式喷雾器内，测得喷雾器内气体的温度如图甲所示。 ②关闭喷嘴处的阀门，接着用手向下快速按压活塞，喷雾器内气体的温度如图乙所示。 ③打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内部分气体时，喷雾器前的小叶轮转动，喷雾器内气体的温度如图丙所示。 （1）该实验是通过　 　 的变化来反映气体内能的变化。 （2）比较　 　 两图可知，外界对气体做功，气体的内能增大。 （3）图丙实验中，气体的内能转化为小叶轮的　 　 能。 （4）小科受到上述实验的启发，组装了一个图丁所示的汽轮机模型。实验时，向烧瓶内注入适量水，用酒精灯将水加热，一段时间后叶轮才开始转动，原因是　 　 。 ⚡基础速刷 1．2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱成功着陆，在其着陆前的减速阶段（　　） A．动能不变 B．内能不变 C．机械能减少 D．重力势能不变 2．下列关于比热、温度、热量和内能的说法中，正确的是（　　） A．质量一定的物体温度升高，内能一定增加 B．质量一定的物体吸收热量，温度一定升高 C．某物质吸收或放出的热量越多，比热也越大，比热与热量有关 D．质量一定的物体内能增加，一定是吸收了热量 3．（2025秋•柯桥区期末）如图所示的情形中，通过做功改变内能的是（　　） A．冰激凌含在嘴里焙化时 B．钻木取火时 C．晒太阳取暖时 D．围炉煮茶时 4．（2025秋•西湖区校级期中）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 5．（2025秋•西湖区校级期中）甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃吸收热量如图所示，甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是（　　） A．c甲＞c乙＞c丙 B．c甲＞c丙＞c乙 C．c乙＞c甲＞c丙 D．c乙＞c丙＞c甲 6．（2025秋•桐乡市期末）冲泡杭白菊的一般方法如下：将干燥的菊花放入杯中，倒入95℃左右的沸水，待菊花完全舒展后，茶汤温度也下降至适宜饮用的60℃左右。此过程中有关温度、内能、热量的说法正确的是（　　） A．冲泡时，杭白菊吸收热量，使其内能增加 B．冲泡时，沸水的温度降低，因此它的热量减少 C．95℃的沸水和60℃的茶汤，前者的温度高，内能小 D．95℃的沸水和60℃的茶汤，前者含有的热量多，内能大 7．（2025秋•上城区校级期中）关于物体的内能，下列说法正确的是（　　） A．温度相等的1kg水和100g水内能相同 B．具有机械能的物体不一定具有内能 C．温度为0℃的物体没有内能 D．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少 8．（2025•浙江模拟）将“气压火箭”发射筒内充满气体，并在发射管外安装好纸火箭外壳。如图所示，按下发射气阀，随着“砰”的一声响，火箭飞出，同时看到下端管口出现了明显的“白气”。下列叙述中正确的是（　　） A．“白气”是水蒸气 B．“白气”是由于外界水蒸气吸热产生的 C．发射筒内气体与外界气体发生热传递，内能增加 D．发射筒内气体对筒身与纸火箭做功，内能减小 9．（2025秋•上城区校级期中）下列关于温度、内能和热量的描述中，正确的是（　　） A．物体吸收热量时，温度一定升高 B．做功和热传递都能改变物体的内能 C．物体的内能越大，其含有的热量就越多 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 10．（2025秋•三台县期中）以下过程不发生物态变化，初温和质量相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的高，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（　　） A．甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 B．甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 C．甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大 D．甲的末温比乙的低，且可以判断甲、乙比热容哪一个大 11．（2025秋•婺城区校级期中）最近气温大幅度下降，家庭取暖设备投入使用。图甲为油汀取暖器，当中的导热油尤为关键，要求通电后导热油能尽可能快地升温。现在有质量、初温相同的两种材料甲、乙，在相同的加热条件下，甲、乙的温度与加热时间关系如图乙所示。试比较甲、乙两种材料的比热容c甲、c乙大小，并判断用哪种材料更适合做导热油（　　） A．c甲＞c乙，选乙材料 B．c甲＞c乙，选甲材料 C．c甲＜c乙，选乙材料 D．c甲＜c乙，选甲材料 12．（2026春•杭州月考）中国工业能力世界领先。前段时间，江南造船厂发布了全球首型、世界最大的核动力集装箱船船型设计，该船采用钍﹣232熔盐反应堆作为动力来源。其获得核能的途径是（　　） A．轻核裂变 B．轻核聚变 C．重核聚变 D．重核裂变 13．（2025秋•金东区期末）2025年，中国新核准的核电项目以自主三代技术“华龙一号”为主力；同时，全球首座商运的第四代高温气冷堆也已投产。关于核电站，下列说法正确的是（　　） A．核反应堆内发生核聚变 B．核能释放过程中产生的射线对人体没有影响 C．核反应堆内发生链式反应 D．核电站的能量转化是：核能﹣机械能﹣热能﹣电能 14．（2024秋•台州期末）我国自主设计研制的新一代人造太阳——“中国环流三号”，其产生能量的原理如下图所示，即　 　 （选填“核裂变”或“核聚变”）。该变化有新物质生成，但不属于化学变化，是因为　 　 （选填“分子”、“原子”或“离子”）发生变化。 🚀能力跃升 1．（2024秋•衢州期末）在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的a、b两种液体，用两个完全相同的电加热器对其加热，每隔一段时间分别测量它们的温度，并画出了温度随时间变化的图像（如图）。由图可知（　　） A．相同时间内a 中加热器产生的热量比b中的多 B．a和b 的吸热能力都随着温度的升高不断增大 C．升高相同温度a所用时间比b多，a的吸热能力比b强 D．相同时间内a升高的温度比b少，a的吸热能力比b弱 2．（2025秋•镇海区校级月考）用比热容是0.13×103J/（kg•℃）的铅与比热容是0.39×103J/（kg•℃）的铜混合成比热容是0.18×103J/（kg•℃）的合金，则铅和铜的质量之比为（　　） A．1：3 B．29：6 C．21：5 D．13：9 3．（2024秋•瑞安市期末）电动车的动能回收，即将车辆在行驶时产生的动能转化为电能，并存储于车载电池①内。 传统系统的某款电动车，当车辆减速或制动时，这部分动能会以（2）能的形式流失。 当该车装载有动能回收系统时，利用动能回收技术通过专门的设备捕获这些动能，并将其转换为电能存储在电池中，以备车辆后续使用。当电动车减速、制动或下坡行驶时，动能回收系统会自动激活，电机反向旋转，将动能转换成电能（3）这项技术对于提升能源使用效率、延长电池寿命以及降低环境负荷具有显著效果，还能减轻刹车系统的压力，以及提高汽车的续航能力）。 已知该电动汽车的参数见表，在路面上行驶时所受的阻力为车重的0.05倍，忽略空气阻力，请回答上述序号中所对应的问题： （1）车载电池的容量即最大储能量，则该保持匀速直线行驶的理论最大续航里程为 　 　 km（假设电能全部转化为动能，下同）。 （2）中应为 　 　 能。 电池容量 60kW•h 整车质量 2t 最大续航里程 百公里加速 5.6s （3）已知动能公式为0.5mv2则装载有动能回收系统（回收率为10%）的该电动车，以 40m/s 的速度匀速行驶时急刹车直至车速为0，刹车过程中回收并转化成的电能可延长该车 　 　 km的续航里程。 （4）根据上述内容，请从增加续航能力的角度，为电动车的设计再提一点建议 　 　 。 4．（2024秋•义乌市校级月考）最新一款无人驾驶汽车以一定的速度匀速直线行驶8km消耗汽油1.2千克（汽油热值为4.5×107J/kg）。 （1）这部分汽油完全燃烧，放出多少热量； （2）若其中30%的能量为推动汽车前进的机械能，则汽车受到的阻力多少牛？ 5．杭州向阳处每平方米面积在1小时内得到的太阳辐射能平均为4.0×106焦。 如图为SQB型太阳能电辅热热水器，参数如下： 型号 外形尺寸 光照面积 水箱容积 电加热器 毫米 平方米 升 电压（伏） 电功率（瓦） SQB20/1.35/3 1190×1250×1190 1.35 100 220 1500 本题中各种数据如下：液化石油气的燃烧值q＝3.5×107焦/千克，g＝10牛/千克。请根据产品说明书上的参数和题给的条件回答： （1）该太阳能热水器的总有效接收光照的面积为1.35m2，如果以接收太阳能10小时/日计算，每天共吸收多少太阳能？ （2）如果该太阳能热水器每天（日照为10小时/日）能将满水箱的水从20℃加热到80℃，请你计算该太阳能热水器将太阳能转化为水的热能的效率是多少？ （3）已知液化石油气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收，若用燃气热水器将满水箱的水从20℃加热到80℃，则需要多少费用？（杭州气价设为3元/米3，燃气的密度为0.72千克/米3） 🌟思维挑战 1．（2024秋•海宁市月考）（1）甲乙两位同学用托盘天平称量药品质量，甲在调节天平平衡时指针偏右，就直接称量药品质量，称量时天平平衡，结果为11.5克；乙在调节天平平衡时指针偏左，就直接称量药品质量，称量时天平平衡，结果为6.3克。则甲乙两名同学称取药品的实际质量之差 　 　 5.2克（填“＞”，“＜”或者“＝”，下同）。 （2）甲、乙两个物体，初温相同，甲的质量为乙的质量的一半，把甲放在一杯冷水中，浸没并搅拌后，水的温度升高了2℃，将甲取出，再把乙放进去，浸没并搅拌后，水的温度又升高了4℃，假设整个过程中没有热损失，则甲的比热 　 　 乙的比热。 2．（2022•西湖区校级自主招生）在野外施工中，需要把质量为4.2千克的铝合金构件温度从10℃升高到63℃或以上。现只有保温瓶中1.2千克温度为90℃的热水可以利用，不计热损失，请设计一个加热构件的方案。同学甲设计的方案和运算如下：将铝合金构件直接放入90℃热水中，在不考虑热损失的前提下，热水放出的热量等于构件吸收的热量。根据热量计算公式：Q放＝cm1（tl﹣t）、Q吸＝cm2（t﹣t2），将数值代入计算，得出构件与热水在达到热平衡时的温度t＝56.2℃．显然，这种方案不能使构件达到规定的温度。同学乙设计的方案是把90℃的热水分成等质量的两份，让构件先放入第一份90℃的热水中，达到热平衡后取出，再放入第二份90℃的热水中，再使构件与热水达到热平衡。通过计算表明，这一方案可使构件的最后温度达到61.7℃．问： （1）怎样才能让构件达到63℃呢？请写出你的设计方案。 （2）若采用最佳加热方案，构件最后的温度可达69.5℃．这一结果启示我们，工业上也可以用这一方法用冷水来冷却某些构件，请简要说明这种最佳冷却方案。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2、2.4 物体的内能和核能 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 内能的概念 考点02 比热容及其计算 考点03 燃料的热值 考点04 核裂变与核聚变 考点05 核电站 03 避坑指南·解题通法 角度01 改变内能的方式的识别 角度02 温度、热量、内能关系 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.区分分子动能、势能，理解内能定义，区分内能与机械能。 2.掌握改变内能的两种途径，分清温度、内能、热量的区别与联系。 3.理解比热容概念，能用水的比热容大解释生活现象。 4.熟练运用吸放热公式计算，掌握热平衡方程。 5.掌握燃料热值与计算，知道提升燃料利用率的途径。 6.区分吸、放热化学反应，理解化学能与内能的转化。 7.了解核裂变与核聚变，知道核能的利用与能量转化。 1. 从微观视角分析内能构成，对比辨析内能与机械能。 2. 结合实例探究做功与热传递，梳理三者逻辑关系。 3.通过定义推导物理意义，结合场景掌握实际应用。 4.通过例题训练计算方法，理解热平衡等量关系。 5.对比不同状态燃料的计算，总结利用率提升方法。 6. 通过典型反应分类举例，理解能量转化规律。 7. 对比两种核反应特点，掌握核能的转化与应用。 考点01 内能的概念 1.分子动能：分子无规则热运动具有的能，温度越高，分子动能越大。 2.分子势能：分子间存在相互作用力产生的势能。 3.内能定义：物体内部所有分子热动能与分子势能的总和，单位焦耳（J），也称热能。 4.特点 ① 普遍性：无论高温钢水、低温冰雪，一切物体任何状态都具有内能； ② 影响因素：同种物质，质量越大、温度越高，内能越大，物态改变内能也会变化； ③ 内能≠机械能：内能是微观分子能量总和，永远不为零；机械能是物体宏观运动或形变能量，可以为零，二者可相互转化。 5. 内能和机械能的区别和联系 内能 机械能 影响因素 与物体的温度、质量等有关 与物体的质量、速度、被举高的高度、弹性形变有关 大小 内能 = 分子动能 + 分子势能；内能不可能为零 机械能 = 动能 + 势能；机械能可以为零 相同点 都是能的形式，具有能的物体都能够对外做功 联系 一个物体可以同时具有机械能和内能，机械能和内能可以相互转化 1．下列说法中正确的是（　　） A．静止在地面上的冰块没有内能 B．空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能多 C．动能大的物体内能一定大 D．自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能 【答案】D 【解答】解：A、静止在地面上的冰块有内能，因为一切物体都具有内能。故A不正确。 B、空中飞行的飞机和地面上静止的火车的内能无法比较，因为内能的大小和温度、质量、状态等有关。故B不正确。 C、动能大的物体内能不一定大，因为内能和动能是两种不同形式的能，两者的大小没什么关系。故C不正确。 D、自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能，因为一切物体都具有内能。故D正确。 故选：D。 2．下列有关内能和机械能等的说法正确的是（　　） A．一杯热水有内能，一块冰块没有内能 B．同一物体当它机械能增大时，内能也增大 C．一个物体机械能为零时，内能可能很大 D．物体的运动速度减慢，它的内能也会减小 【答案】C 【解答】解：A．一切物体都具有内能，冰块也具有内能，故A错误； B．机械能与内能无关，同一物体当它机械能增大时，内能不一定增大，故B错误； C．一切物体都具有内能，一个物体机械能为零时，内能可能很大，故C正确； D．内能的大小与物体的运动速度无关，故D错误。 故选：C。 考点02 比热容及其计算 1.定义：一定质量物质升温吸收热量，与质量、升温乘积的比值，符号c。 2.公式： Q=cmt Q：吸收（或放出）的热量（单位：J） m：物质的质量（单位：kg） t：温度的变化量、表示物体升高（或降低）的温度（单位：） 2.单位：J/(kg·)；水的比热容4.2103 J/(kg·)。 3.物理意义：1kg 水升高或降低 1℃，吸收或放出4.2103 J热量。 4.特性： （1）比热容是物质的一种特性，同种物质在相同状态下的比热容是一定的，但在不同的状态下，比热容不相同。比如水的比热容是4.2103 J/(kg·)，而冰的比热容是2.1103 J/(kg·)。 （2） 比热容与物质的种类、状态有关，与物质的质量、温度、吸收或放出的热量无关。 5.水比热容大的应用 （1） 水的比热容比较大，相同质量的水和其他物质相比，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化要小些。 ① 生物体内的水比例较高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快，对生物体造成伤害。 ② 在同样的阳光照射条件下，白天沿海地区比内陆地区升温慢，夜晚沿海地区温度降低也慢。因此，一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大。 （2） 水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高（或降低）相同的温度，水吸收或放出的热量较多，用水作冷却剂或取暖介质效果更好。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。 6.升温吸热：Q吸=cm(t-t0) t0初温，t末温，t=t- t0升高温度 7.降温放热：Q放=cm (t0 - t)，t = t0 - t降低温度 8.通用公式：Q=cmt，仅适用于物态不变的升温、降温过程。 9.热平衡方程：无热量损耗时，高温放出热量 = 低温吸收热量，Q吸=Q放 1．（2025秋•萧山区校级月考）用相同的电加热器分别给质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图所示的是它们的温度随加热时间的变化图像。下列说法正确的是（　　） A．液体A的比热容比B的大 B．液体A与B的比热容之比为1：2 C．加热相同时间，液体B吸收的热量比A吸收的热量多 D．液体A和B升高相同的温度，A吸收的热量较多 【答案】B 【解答】解：AB．用相同的电加热器，加热相同时间，电加热器放出的热量相同，根据Q＝cmΔt可知，在质量相等、升高相同的温度时，A的加热时间为10min，B的加热时间为20min，加热时间之比为1：2，吸收的热量之比为QA：QB＝1：2。 A与B的比热容之比为 故A错误，B正确； C．分别用两只完全相同的电加热器加热，相同的时间内吸收的热量相等，故C错误； D．由图象可以看出，当升高的温度相同时，B的加热时间更长，说明B吸收的热量更多，故D错误。 故选：B。 2．（2025秋•镇海区校级月考）如图所示，“木桶鱼”是在木桶内放入高温的鹅卵石，再加入调制好的鱼汤，通过　 　的方式使汤沸腾，完成烹饪。烹饪过程中可以闻到鱼汤的香味，这是　 　现象。若一份标准分量的木桶鱼有4kg的鱼汤，鱼汤的初始温度为30℃，则至少需要初温为300℃的鹅卵石　 　kg才能使鱼汤烧开。（在l标准大气压下）[c水＝4.2×103J/（kg•℃），c鹅卵石＝0.8×103J/（kg•℃）] 【答案】热传递；扩散；7.35。 【解答】解：在制作过程中，鱼吸收热量，温度升高，内能增加，这是通过热传递的方式来增加内能的； 烹饪过程中可以闻到鱼汤的香味，是香味分子发生了扩散现象，是由物质的分子在不停地做无规则运动形成的； 鱼汤吸收的热量为： Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（100℃﹣30℃）＝1.176×105J。 若不计热量损失，Q放＝Q吸＝1.176×105J。 至少需要鹅卵石的质量为： m′7.35kg。 故答案为：热传递；扩散；7.35。 3．（2022秋•单元）甲、乙两物体质量之比为m甲：m乙＝5：3，吸收了相同的热量后，升高的温度之比是1：5，问它们的比热容之比是多少？ 【答案】它们的比热容之比是3：1。 【解答】解：已知m甲：m乙＝5：3，Q甲：Q乙＝1：1，Δt甲：Δt乙＝1：5，它们的比热容之比是： 3：1。 答：它们的比热容之比是3：1。 4．（2024秋•北仑区校级期末）为了使热水快速降温，小金自制一款降温杯，其内部结构如图所示。假设热水的质量和液体甲的质量相同，热传递仅发生在热水和液体甲之间。 （1）热水倒入杯中后，会 　 　 热量（选填“吸收”或“放出”）。 （2）若甲的比热小于水的比热，则相同时间内温度变化较大的是 　 　 （选填“甲”或“水”）。 （3）若想让该热水的温度降得更低，以下措施可行的是 　 　 。 A.将甲换成比热更大的液体 B.将甲换成比热更小的液体； C.减少甲液体质量 D.增加甲液体质量。 【答案】（1）放出；（2）甲；（3）AD。 【解答】解：（1）热水倒入杯中后，高温物体放出热量。 （2）若甲的比热小于水的比热，根据Q＝cmΔt可知：相同时间内温度变化较大的是比热容小的甲。 （3）根据进行分析可知：在热量变化一定时，增大甲液体的质量或者增大甲液体的比热容，可以使热水的温度降得更低。故选：AD。 故答案为：（1）放出；（2）甲；（3）AD。 考点03 燃料的热值 1. 燃料：木柴、煤、石油、天然气、沼气等都是燃料，燃料燃烧放出热量，将贮存在燃料中的化学能转化为内能。 2.热值定义：一定质量的某种燃料完全燃烧放出的热量与它的质量的比，叫作这种燃料的热值，用符号q表示。1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，符号q 对完全燃烧的理解 （1）完全燃烧含义：氧气充足、烧完、烧尽； （2）条件：只有在完全燃烧时放出的热量与其质量之比才是这种燃料的热值； （3）注意：用没有完全燃烧时放出的热量计算出的热值比实际值偏小，但这时不能说燃料的热值变小。 3.单位：固液J/kg；气体J/m3。 4.计算公式 （1）固、液体燃料：Q放=mq Q放：燃料完全燃烧放出的热量，单位： J； q：燃料热值，单位： J/kg； m：燃料的质量，单位： kg （2）气体燃料：Q放=Vq 5.特性：热值是燃料固有属性，只和燃料种类有关，与质量、燃烧是否完全无关。 6.燃料利用率提升途径：充分燃烧、减少散热损失；热效率：=100% 1．（2025秋•杭州期末）如图是某学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的科学知识分析正确的是（　　） A．室外温度为0℃时，木柴的内能为零 B．木柴燃烧放出的热量越多，木柴的热值越大 C．若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D．灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 【答案】C 【解答】解：A、自然界一切物体在任何情况下都有内能，所以室外温度为0℃时，木柴的内能不为零，故A错误； B、热值是燃料的一种特性，与燃烧程度、放出热量的多少无关，故B错误； C、同一物体，温度升高，内能增加，若未燃烧的木柴温度升高，内能增加，故C正确； D、灭火器在使用过程中对外做功，内能减少，故D错误。 故选：C。 2．（2026•西湖区校级一模）小宁在妈妈的指导下练习炒菜时，用天然气将质量为0.04kg的菜油加热，若使用的天然气体积为2×10﹣4m3且天然气完全燃烧释放出的热量有50%被菜油吸收。 [取，天然气的热值为4×107J/m3] （1）天然气完全燃烧放出的热量为 　 　J。 （2）菜油升高的温度为 　 　 ℃ 【答案】8×103；50。 【解答】解：（1）天然气完全燃烧放出的热量： Q放＝Vq＝2×10﹣4m3×4×107J/m3＝8×103J； （2）由η100%可得菜油吸收的热量： Q吸＝ηQ放＝50%×8×103J＝4×103J， 由Q吸＝cmΔt知，菜油升高的温度： Δt50℃。 故答案为：8×103；50。 3．（2025秋•杭州期中）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。 考点04 核裂变与核聚变 1.核能 （1）概念：原子核由质子、中子依靠核力紧密结合；重核分裂、轻核聚合会释放巨大核能，能量远大于化学反应化学能。 （2）获得方式：核裂变、核聚变。 2.核裂变 （1）原理：中子轰击铀 - 235 等重原子核，分裂为两个中等质量原子核，释放能量同时生成新中子。 （2）链式反应：裂变产生的中子持续轰击其他铀核，反应持续扩大。 （3）分类：不加控制链式反应，如原子弹；可控链式反应，如核电站核反应堆。 （4）能量对比：1kg 铀完全裂变释放能量远超两千吨煤完全燃烧放热。 3.核聚变：热核反应 （1）原理：2 个质量很小的原子核结合成新原子核，同时释放出能的现象。由于核聚变需要极高的温度引发，所以核聚变也叫作热核反应。氘核（核内有 1 个质子和 1 个中子的氢核）和氚核（核内有 1 个质子和 2 个中子的氢核）在超高温下聚合成新的原子核 —— 氦核，并释放出 1 个中子，同时释放巨大的核能。 （2）特点：同等质量燃料，聚变释放能量远大于裂变。 （3）实例：太阳内部持续发生聚变；氢弹依靠原子弹引爆聚变；人造太阳模拟聚变反应。 （4）局限：现阶段人类无法实现平稳可控核聚变，仅能瞬时引爆。 4.裂变、聚变区分 （1）裂变：重核拆分，链式反应可控，用于核电站、原子弹； （2）聚变：轻核聚合，需超高温，现阶段不可控，用于氢弹、恒星。 1．（2025秋•桐乡市期末）2025年，中国“人造太阳”（EAST）首次实现1亿摄氏度1066秒的运行，创造了新的世界纪录。EAST核反应的微观模型如图所示，下列说法正确的是（　　） A．核反应前后，原子核没有改变 B．核反应前后，原子的种类发生了改变 C．“人造太阳”发生的核反应属于核裂变 D．“人造太阳”释放的核能可直接转化成电能 【答案】B 【解答】解；A、EAST是核聚变（轻核聚变成重核），核反应前后原子核发生了改变（如氘、氚原子核聚变成氦原子核）故A错误。B、核聚变是原子核的重组，反应后生成新的原子核，原子种类必然发生改变，故B正确。C、“人造太阳”EAST 模拟太阳内部反应，发生的是核聚变（轻核聚合），不是核裂变（重核分裂）故C错误。D、核聚变释放的核能先转化为热能，再通过蒸汽轮机、发电机等设备间接转化为电能，不能直接转化，故D错误。 故选：B。 2．（2025秋•拱墅区校级期末）关于核能，下列说法错误的是（　　） A．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的 B．太阳内部时刻在进行着核裂变反应 C．原子核裂变或聚变时释放出核能 D．原子弹利用的是核裂变原理制造的 【答案】B 【解答】解：A．核反应堆中的核能是通过裂变释放的巨大能量，是可控的，故A正确； B．太阳内部时刻在进行着核聚变反应，故B错误； C．核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量，核裂变、核聚变时释放的巨大能量，故C正确； D．原子弹是利用铀和钚等较容易裂变的重原子核在核裂变瞬间可以发出巨大能量的原理而发生爆炸的，原子弹利用的是不可控的链式反应；故D正确。 故选：B。 考点05 核电站 1.装置：核反应堆，实现可控核裂变。 2.工作过程：第一回路中的水被水泵压入反应堆，在那里被加热，然后进入热交换器，把热量传给第二回路的水，然后又被水泵压回到反应堆里；在热交换器内，第二回路的水经加热生成高温高压蒸汽，被送入汽轮机驱动汽轮机做功后温度降低、压强减小，进入冷凝器，最后又由水泵把它压回热交换器。高速旋转的汽轮机带动发电机发电。 3.能量转化：核能 → 内能（加热水）→ 机械能（汽轮机转动）→ 电能 补充：核电站的四层安全防护屏障 ① 核燃料涂层，阻挡绝大部分放射物； ② 密封耐高温燃料管，包裹少量泄漏射线； ③ 厚合金钢压力容器，隔绝燃料棒泄漏； ④ 坚固密闭安全壳厂房，事故时封闭全部放射物。 4.核废料处理 短期存放于厂区专用仓库，长期运送至人烟稀少、地质稳定、远离水源的地下处置场永久深埋。 安全提示：核泄漏会造成大范围放射性污染，核电站多层防护降低泄漏风险。 1．（2026•拱墅区校级模拟）如图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，正确的是（　　） A．核反应堆：核能转化为电能 B．热汽轮机：内能转化为机械能 C．发电机：电能转化为机械能 D．电驱动：机械能转化为电能 【答案】B 【解答】解： A、核反应堆是核能转化为水的内能，故A错误； B、蒸汽轮机是利用高温高压的水蒸气推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，故B正确； C、发电机的工作原理是电磁感应现象，是将机械能转化为电能，故C错误； D．电驱动器工作时会消耗电能，将电能转化为机械能，故D错误。 故选：B。 2．（2025秋•婺城区期末）“华龙一号”是由我国自主设计和研发的、具有先进压水堆核电技术核电站。其单台机组年发电量近100亿千瓦时。下列关于该核电站的分析正确的是（　　） A．核电站是利用核聚变产生的能量发电的 B．“100亿千瓦时”是指发电机的发电功率 C．核电站的能量转化为：核能→内能→机械能→电能 D．核废料的放射性会在短期内自然消失，可直接排放至环境中 【答案】C 【解答】解：A、核电站是利用核裂变产生的能量发电的，故A错误； B、100亿千瓦时是指发电机所做的电功，故B错误； C、核电站的能量转化为：核能→内能→机械能→电能，故C正确； D、核废料会对环境造成污染，不可直接放至环境中，故D错误。 故选：C。 3．（2025秋•黄岩区期末）位于浙江省嘉兴市海盐县的秦山核电站，是我国首座自主设计、建造和运营管理的30万千瓦压水堆核电站。关于核电站，下列说法正确的是（　　） A．核电站发生的能量转化过程为：核能→机械能→内能→电能 B．核电站常建在海边，主要是因为水的比热容较大有利于冷却 C．秦山核电站利用核聚变反应为电站提供能量 D．过量的核辐射不会对人体和动物的组织造成损伤 【答案】B 【解答】解：A、核电站发生的能量转化过程为：核能→内能→机械能→电能，故A错误； B、核电站常建在海边，主要是因为水的比热容较大有利于冷却，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，可以吸收更多的热量，故B正确； C、秦山核电站利用核裂变反应为电站提供能量，故C错误； D、过量的核辐射会对人体和动物的组织造成损伤，故D错误。 故选：B。 改变物体内能的方式的识别方法 （1） 抓住关键词判断内能改变方式：凡是带有 “加热”“升温” 等词语来描述物体温度变化的情景，一般是通过热传递的方式改变物体的内能；凡是带有 “压缩”“搓手”“摩擦”“拧弯” 等词语描述运动形式的情景，一般是通过做功的方式改变物体的内能。 （2） 利用能量变化方式判断改变内能方式：物体间若发生了内能与其他形式的能之间的转化，就是通过做功改变物体的内能；若只发生了能的转移，就是通过热传递改变物体的内能。 【易错点拨】 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： 压缩体积(如：用打气简打气)、摩擦生热(如：钻木取火)、锻打物体(如：用铁锤敲打铁块)、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的能。可见，功可以用来量度内能改变的多少。 角度01 改变内能的方式的识别 1．（2025秋•上虞区期末）用砂纸打磨铁块时，铁块表面发热，温度升高，内能增大。以下四个事例中，改变物体内能的方式与之相同的是（　　） A．锯木头时锯条发热 B．铁锅放在火上加热 C．金属勺在热汤中变烫 D．用暖水袋取暖 【答案】A 【解答】解：用砂纸打磨铁块时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，铁块表面发热，温度升高，内能增大，通过做功的方式改变物体的内能。 A、锯木头时锯条发热，克服摩擦做功，机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能，故A正确； B、铁锅放在火上加热，铁锅吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变物体的内能，故B错误； C、金属勺在热汤中变烫，金属勺吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变物体的内能，故C错误； D、用暖水袋取暖，手吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变物体的内能，故D错误。 故选：A。 2．（2026•拱墅区校级模拟）如图所示，在一个玻璃筒内放一块浸有乙醚的棉花，快速下压活塞，棉花会燃烧。该实验现象主要说明了（　　） A．气体比液体更易被压缩 B．乙醚能降低棉花的着火点 C．外界对玻璃筒里的气体做功，气体的内能增加 D．玻璃筒里的气体液化放热，可使棉花燃烧 【答案】C 【解答】解：下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，将机械能转化为空气的内能，使筒内空气温度升高，空气将热量传递给棉花，当棉花温度达到乙醚的着火点时，乙醚和棉花就会燃烧起来，说明活塞对筒内空气做功，可以使空气的内能增大、温度升高，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选：C。 3．（2025秋•瑞安市月考）我国古代的压气取火筒如图所示，由套筒与木棒构成，推杆端部放置艾绒，通过外力快速下压推杆压缩筒内空气，即可点燃艾绒，但在实际使用中，不能每次都点燃成功，下列做法不能提高点燃成功率的是（　　） A．压缩前加热套筒 B．加快推杆的速度 C．增加推杆的次数 D．增加艾绒的质量 【答案】D 【解答】解：A、加热套筒会使套筒内的空气初始温度升高，压缩做功后，空气的末温会进一步提升，更易达到艾绒着火点，能提高点燃成功率，故A错误； B、推杆速度越快，压缩空气的过程越接近绝热过程，压缩做功产生的内能几乎全部用于提升空气温度，末温更高，能提高点燃成功率，故B错误； C、多次推杆会对空气反复压缩做功，每次压缩都会使空气内能增加、温度升高，多次累积后空气温度大幅提升，更易点燃艾绒，能提高点燃成功率，故C错误； D、艾绒的着火点是其固有属性，不会因质量改变而变化；增加艾绒质量，只会需要更多的热量才能点燃，但压缩空气做功产生的热量未增加，反而更难达到整体着火的热量要求，不能提高点燃成功率，故D正确。 故选：D。 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，物体内能改变的多少以传递热量的多少来量度。 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。 【拓展】温度、内能、热量辨析 1.温度（状态量）：表征分子运动剧烈程度；升温内能增加，但吸热温度不一定升高，如晶体熔化。 2.内能（状态量）：物体固有能量；内能大温度不一定高。 3.热量（过程量）：只存在热传递过程，无传递则无热量。热量是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“含有”或“具有”来表述，热量的单位是焦耳。 角度02 温度、热量、内能关系 1．（2025秋•越城区期末）关于内能、热量和温度的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体温度降低，内能减少 B．物体温度越高，所含热量越多 C．0℃的物体质没有内能 D．物体吸收热量，温度一定升高 【答案】A 【解答】解： A、同一物体，温度越低，内能越小，故A正确； B、由于热量是个过程量，所以不能说物体含有多少热量，故B错误； C、内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，物体运动的越快，物体的动能越大，内能的大小与物体的动能大小无关，故C错误； D、物体吸收热量温度不一定升高，例如晶体的熔化，故D错误。 故选：A。 2．（2025秋•拱墅区校级期末）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。 3．（2025秋•永康市校级期中）下列关于温度、热量和内能的说法中，正确的是（　　） A．质量一定的物体温度升高，内能一定增加 B．质量一定的物体吸收热量，温度一定升高 C．质量一定的物体放出热量，温度一定降低 D．质量一定的物体内能增加，一定是吸收了热量 【答案】A 【解答】解： A、内能的大小与物体的质量、温度有关，故质量一定的物体温度升高，内能一定增加，故A正确； B、质量一定的物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化过程中，虽然吸热，但温度不变，故B错误； C、质量一定的物体放出热量，温度不一定降低，晶体凝固过程中，虽然放热，但温度不变，故C错误； D、质量一定的物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，可可能是外界物体对它做了功，故D错误； 故选：A。 1．（2024•浙江中考）如图所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，选择一团可燃物置于筒内，压下活塞。为了可燃物更易燃烧，关于所选可燃物的着火点及对活塞的操作正确的是（　　） A．着火点低，缓慢下压 B．着火点高，缓慢下压 C．着火点低，快速下压 D．着火点高，快速下压 【答案】C 【解答】解：下压活塞的过程中，活塞对筒内气体做功，将机械能转化为筒内气体的内能，使气体的内能增加、温度升高，当温度升高到可燃物的着火点时，可燃物就燃烧起来，为了使可燃物燃烧，则可燃物的着火点要低一些，且要迅速下压活塞，故C正确。 故选：C。 2．（2022•丽水中考）火的使用推动了人类文明的进步。随着科技的发展，生活中的点火方式越来越便捷多样，但火柴仍是实验室常用的点火工具。火柴引燃过程：划动火柴→擦火皮（含微量易燃物）产生火星→引发火柴头燃烧。图乙是小丽设计的三种引燃火柴的方式，若F1＝F2＞F3，且B、C的火柴棒与擦火皮夹角相同，则哪种方式更容易将火柴引燃？请用所学知识解释。 【答案】火柴头与擦火皮之间的压力越大，产生的摩擦力越大；火柴滑动过程中，克服摩擦力做功越多，机械能转化为内能越多；内能增大，温度很高；温度达到擦火皮上易燃物的着火点，产生火星；放出的热量传递到火柴头，引发火柴头燃烧。柴头与擦火皮之间的压力越大。 【解答】答：火柴头与擦火皮之间的压力越大，产生的摩擦力越大；火柴滑动过程中，克服摩擦力做功越多，机械能转化为内能越多；内能增大，温度很高；温度达到擦火皮上易燃物的着火点，产生火星；放出的热量传递到火柴头，引发火柴头燃烧。方式B中，柴头与擦火皮之间的压力最大，更容易点燃火柴。 3．（2026•嘉兴模拟）如图，在一个厚玻璃筒的底部，放一小团浸有乙醚的棉花，快速压下活塞，观察到棉花燃烧。该实验说明（　　） A．压缩气体做功能增加物体内能 B．热传递能改变物体内能 C．气体膨胀做功能减小物体内能 D．做功和热传递是等效的 【答案】A 【解答】解：快速压下活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使空气温度升高，达到浸乙醚棉花的着火点，棉花燃烧。A、快速压下活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使空气温度升高，达到浸乙醚棉花的着火点，棉花燃烧，故A符合题意。 B、该实验是做功改变内能，不是热传递，故B不合题意。 C、实验是压缩气体，不是气体膨胀做功，故B不合题意。 D、实验没有涉及做功和热传递的等效性，故B不合题意。故选：A。 4．（2026•定海区一模）2025年1月，中国“人造太阳”成功实现1亿摄氏度1066秒的运行时间，创造了世界纪录。 （1）如图所示是模拟“人造太阳”装置中氘、氚原子核在超高温下发生的 　 　 （选填“核裂变”或“核聚变”）核反应； （2）“人造太阳”的核反应中，核能主要转化为 　 　 能。 【答案】（1）核聚变； （2）内。 【解答】解：（1）“人造太阳”主要是让氘、氚原子核在超高温下发生核聚变，释放巨大的核能。 （2）核聚变反应中，核能主要转化为内能。 故答案为：（1）核聚变；（2）内。 5．（2026•金华模拟）如图是一款无叶吹风机，它与传统吹风机最大的区别是没有“叶”。启动时，底座中的电动机将空气从进口吸入，吸入的空气经压缩后进入环形空腔，再从环形空腔上的细缝中高速吹出。 （1）电吹风吹出的热风能快速吹干头发，主要原因是　 　 。 （2）出风口的气流加快且稳定流动时，出风口外围的空气会被大气压压入中心气流，风量被显著放大3倍之多，其原理是空气的流速越大，　 　 。 （3）吹风机高温挡下，电流通过电热丝，电热丝内能增加，该内能改变的方式属于　 　 。 【答案】（1）电吹风吹出的热风使空气温度高，使液体表面空气流动快； （2）压强越小； （3）做功。 【解答】解：（1）电吹风吹出的热风使空气温度高，提高了水分的温度可使头发上水分蒸发加快；吹出的风使液体表面空气流动快，可使头发上水分蒸发加快，所以它能很快把人头发上的水吹干； （2）空气从圆环空腔上的细缝中高速吹出，空气流速大，压强小，其后方空气流速小，压强大，所以更多的空气流入电扇出风口。即运用到流体压强随流速增大而减小的原理。 （3）电热丝能增加，是电流做功的结果。 故答案为：（1）电吹风吹出的热风使空气温度高，使液体表面空气流动快； （2）压强越小； （3）做功。 6．（2026•浙江三模）目前我国生活垃圾中厨余垃圾占比最大，对其进行“减量化、无害化、资源化”处理有重要意义。请回答下列问题： （1）厨余垃圾中含有大量淀粉。某处理利用淀粉乳酸杆菌将淀粉分解为乳酸，用于生产可降解塑料。淀粉乳酸杆菌分解淀粉产生乳酸的大致过程如下：淀粉乳酸杆菌向细胞外分泌一些酶，将淀粉分解为 　 　 ，该物质进入细胞后，可进一步被分解为乳酸。 （2）厨余垃圾在堆放过程中会产生渗滤液，若直接排放会污染土壤和水体。因此，在排放前常常会对厨余垃圾的渗滤液的pH作检测。实验室常用pH试纸测定溶液的pH，具体操作方法是　 　 。 （3）处理厂将厨余垃圾放入沼气池中，经甲烷菌发酵产生沼气。沼气中的甲烷（CH4）可用作燃料。约30kg的厨余垃圾通过该技术处理可产生1m3的甲烷，完全燃烧这些甲烷，理论上能将多少kg的水从20℃加热至100℃？（计算结果保留整数）[已知：q＝3.6×107J/m3 【答案】（1）葡萄糖； （2）将pH试纸放在洁净干燥的玻璃片（或白瓷板）上，用玻璃棒蘸取待测滤液滴在pH试纸上，显色后与标准比色卡对照，读出pH； （3）107kg。 【解答】解：（1）淀粉属于多糖，淀粉乳酸杆菌向细胞外分泌的酶是淀粉酶，能将淀粉分解为葡萄糖（单糖），葡萄糖进入细胞后可进一步被分解为乳酸； （2）实验室用pH试纸测定溶液pH的操作是：取一片pH试纸放在洁净干燥的玻璃片（或白瓷板）上，用玻璃棒蘸取待测滤液滴在pH试纸上，待试纸显色后，与标准比色卡对照，读出pH值； （3）首先计算甲烷完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq ＝1m3×3.6×107J/m3＝3.6×107J；不计热量损失时，Q吸＝Q放＝3.6×107J；根据吸热公式 Q吸＝c水mΔt，其中Δt ＝100℃﹣20℃＝80℃，则：m 107kg； 7．（2026•嵊州市二模）实验小组利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等仪器，探究了“做功与物体内能变化间的关系”。 ①将温度计的探头放入气压式喷雾器内，测得喷雾器内气体的温度如图甲所示。 ②关闭喷嘴处的阀门，接着用手向下快速按压活塞，喷雾器内气体的温度如图乙所示。 ③打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内部分气体时，喷雾器前的小叶轮转动，喷雾器内气体的温度如图丙所示。 （1）该实验是通过　 　 的变化来反映气体内能的变化。 （2）比较　 　 两图可知，外界对气体做功，气体的内能增大。 （3）图丙实验中，气体的内能转化为小叶轮的　 　 能。 （4）小科受到上述实验的启发，组装了一个图丁所示的汽轮机模型。实验时，向烧瓶内注入适量水，用酒精灯将水加热，一段时间后叶轮才开始转动，原因是　 　 。 【答案】（1）温度计示数；（2）甲和乙；（3）机械；（4）加热时间不足，无法产生足够的水蒸气来推动叶轮转动。 【解答】解：（1）实验中有数字式温度计，可以测量气体的温度，该实验通过温度计示数的变化来反映气体内能的变化，这是转换法的应用。 （2）比较甲和乙两图，手压活塞，对壶内气体做功，观察到气体温度上升，即气体内能增大，所以外界对气体做功，气体的内能增加； （3）打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内一部分气体时，里面的气体对外做功，内能减小，喷雾器前的小风扇转动，风扇的机械能增大，所以，此时气体的内能转化为风扇的机械能。 （4）水的温度达到沸点且持续吸热才能沸腾产生大量的水蒸气，当产生的水蒸气足够多时，喷出的压力足够大时才能推动叶轮转动，加热一段时间后叶轮才开始转动，原因是加热时间不足，无法产生足够的水蒸气来推动叶轮转动。 ⚡基础速刷 1．2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱成功着陆，在其着陆前的减速阶段（　　） A．动能不变 B．内能不变 C．机械能减少 D．重力势能不变 【答案】C 【解答】解：返回舱减速下落的过程中，其质量不变，速度变小，则它的动能减少；同时高度变小，则它的重力势能减少；因机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减少； 返回舱返回过程中与大气摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，内能增加； 综上所述，C正确。 故选：C。 2．下列关于比热、温度、热量和内能的说法中，正确的是（　　） A．质量一定的物体温度升高，内能一定增加 B．质量一定的物体吸收热量，温度一定升高 C．某物质吸收或放出的热量越多，比热也越大，比热与热量有关 D．质量一定的物体内能增加，一定是吸收了热量 【答案】A 【解答】解： A、内能的大小与物体的质量、温度有关，故质量一定的物体温度升高，内能一定增加，故A正确； B、质量一定的物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化过程中，虽然吸热，但温度不变，故B错误； C、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C错误； D、质量一定的物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故D错误。 故选：A。 3．（2025秋•柯桥区期末）如图所示的情形中，通过做功改变内能的是（　　） A．冰激凌含在嘴里焙化时 B．钻木取火时 C．晒太阳取暖时 D．围炉煮茶时 【答案】B 【解答】解：A、冰激凌含在嘴里熔化时，吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变物体的内能，故A错误； B、钻木取火，克服摩擦做功，机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能，故B正确； C、晒太阳取暖时，人体吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变物体的内能，故C错误； D、围炉煮茶时，茶吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变物体的内能，故D错误。 故选：B。 4．（2025秋•西湖区校级期中）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。 5．（2025秋•西湖区校级期中）甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃吸收热量如图所示，甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是（　　） A．c甲＞c乙＞c丙 B．c甲＞c丙＞c乙 C．c乙＞c甲＞c丙 D．c乙＞c丙＞c甲 【答案】A 【解答】解：由图象可知，三个物体温度都升高1℃，则甲吸收的热量为3000J，乙、丙吸收的热量相同，均为2000J； 由题知，甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg； 所以，根据比热容的公式c可知，c甲3000J/（kg•℃）； c乙2000J/（kg•℃）。 丙物体质量为2kg，由Q吸＝cmΔt可得丙的比热容： c丙1000J/（kg•℃）； 所以，c甲＞c乙＞c丙。 故选：A。 6．（2025秋•桐乡市期末）冲泡杭白菊的一般方法如下：将干燥的菊花放入杯中，倒入95℃左右的沸水，待菊花完全舒展后，茶汤温度也下降至适宜饮用的60℃左右。此过程中有关温度、内能、热量的说法正确的是（　　） A．冲泡时，杭白菊吸收热量，使其内能增加 B．冲泡时，沸水的温度降低，因此它的热量减少 C．95℃的沸水和60℃的茶汤，前者的温度高，内能小 D．95℃的沸水和60℃的茶汤，前者含有的热量多，内能大 【答案】A 【解答】解；A．冲泡时，沸水温度高，菊花温度低，发生热传递，菊花吸收热量，内能增加，故A正确。 BD．热量是过程量，只能说“吸收或放出热量”，不能说“热量减少或含有热量”，故BD错误。 C．内能不只看温度，还和质量、状态有关，题目没给质量，无法直接比较内能大小，故C错误。 故选：A。 7．（2025秋•上城区校级期中）关于物体的内能，下列说法正确的是（　　） A．温度相等的1kg水和100g水内能相同 B．具有机械能的物体不一定具有内能 C．温度为0℃的物体没有内能 D．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少 【答案】D 【解答】解：A．内能与物体的质量、温度和状态均有关，温度相等的1kg水和100g水，由于质量不同，内能不相同，故A错误。 B．一切物体在任何情况下都具有内能，具有机械能的物体也一定具有内能，故B错误。 C．温度为0℃的物体，其内部的分子仍在永不停息地做无规则运动，仍然具有内能，故C错误。 D．在相同物态下，同一物体的分子数和分子势能基本不变，温度降低时，分子的无规则运动减缓，分子动能减小，因此物体的内能会减少，故D正确。 故选：D。 8．（2025•浙江模拟）将“气压火箭”发射筒内充满气体，并在发射管外安装好纸火箭外壳。如图所示，按下发射气阀，随着“砰”的一声响，火箭飞出，同时看到下端管口出现了明显的“白气”。下列叙述中正确的是（　　） A．“白气”是水蒸气 B．“白气”是由于外界水蒸气吸热产生的 C．发射筒内气体与外界气体发生热传递，内能增加 D．发射筒内气体对筒身与纸火箭做功，内能减小 【答案】D 【解答】解： AB、管口出现的“白气”是水蒸气遇冷时放热，液化形成的小水滴，故AB错误； CD、按下发射气阀，筒内气体对筒身与纸火箭做功，筒内气体的内能减小，温度降低，故C错误，D正确。 故选：D。 9．（2025秋•上城区校级期中）下列关于温度、内能和热量的描述中，正确的是（　　） A．物体吸收热量时，温度一定升高 B．做功和热传递都能改变物体的内能 C．物体的内能越大，其含有的热量就越多 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 【答案】B 【解答】解：A．物体吸收热量时，温度不一定升高，例如：水沸腾时吸热，但温度保持不变，故A错误； B．改变物体内能的两种方式就是做功和热传递，二者等效，故B正确； C．热量是过程量，只能描述为“吸收热量”或“放出热量”，故C错误； D．热传递的条件是存在温度差，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，和内能大小无关，故D错误； 故选：B。 10．（2025秋•三台县期中）以下过程不发生物态变化，初温和质量相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的高，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（　　） A．甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 B．甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 C．甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大 D．甲的末温比乙的低，且可以判断甲、乙比热容哪一个大 【答案】D 【解答】解：A、根据题意可知，甲、乙的初温相同，放出相同热量后，甲的末温比乙的高，这说明甲的温度变化较小，则初温相同的甲、乙，吸收相同的热量后，甲的温度变化小，所以甲的末温低，故A错误； BC、由于不知道甲、乙的质量大小关系，根据c可知，无法判定甲、乙比热容的大小，故BC错误； D、质量和初温相同的甲、乙吸收相同热量后甲的末温高，根据比热容计算公式可判断出甲的比热容小；而初温相同的甲、乙放出相同热量后，由于甲的比热容小，所以甲降温更多，末温更低，故D正确。 故选：D。 11．（2025秋•婺城区校级期中）最近气温大幅度下降，家庭取暖设备投入使用。图甲为油汀取暖器，当中的导热油尤为关键，要求通电后导热油能尽可能快地升温。现在有质量、初温相同的两种材料甲、乙，在相同的加热条件下，甲、乙的温度与加热时间关系如图乙所示。试比较甲、乙两种材料的比热容c甲、c乙大小，并判断用哪种材料更适合做导热油（　　） A．c甲＞c乙，选乙材料 B．c甲＞c乙，选甲材料 C．c甲＜c乙，选乙材料 D．c甲＜c乙，选甲材料 【答案】D 【解答】解：已知两种液体质量相等，由图象可以看出：在加热相同时间即吸收热量相同时，甲液体升高的温度更大，由公式Q吸＝cmΔt，可知c甲＜c乙；由于c甲＜c乙，加热相同时间，两种液体吸收的热量相同，甲温度升高快，所以选甲材料，故D正确； 故选：D。 12．（2026春•杭州月考）中国工业能力世界领先。前段时间，江南造船厂发布了全球首型、世界最大的核动力集装箱船船型设计，该船采用钍﹣232熔盐反应堆作为动力来源。其获得核能的途径是（　　） A．轻核裂变 B．轻核聚变 C．重核聚变 D．重核裂变 【答案】D 【解答】解：核反应堆是通过合理布置核燃料，使其发生自持链式核裂变过程来实现核能利用的，因此该船获得核能的途径是核裂变，而不是核聚变，熔盐反应堆的原理：钍﹣232在反应堆中吸收中子后，经过一系列衰变转化为铀﹣233，铀﹣233随后发生裂变释放能量，因此钍﹣232熔盐反应堆的核能来源于重核的裂变过程。 故选：D。 13．（2025秋•金东区期末）2025年，中国新核准的核电项目以自主三代技术“华龙一号”为主力；同时，全球首座商运的第四代高温气冷堆也已投产。关于核电站，下列说法正确的是（　　） A．核反应堆内发生核聚变 B．核能释放过程中产生的射线对人体没有影响 C．核反应堆内发生链式反应 D．核电站的能量转化是：核能﹣机械能﹣热能﹣电能 【答案】C 【解答】解：AB．核反应堆内发生的是核裂变，过量的核辐射对人体有伤害，故AB错误； C．核反应堆内发生可控的链式反应，故C正确； D．核电站的能量转化是：核能→内能→机械能→电能，故D错误。 故选：C。 14．（2024秋•台州期末）我国自主设计研制的新一代人造太阳——“中国环流三号”，其产生能量的原理如下图所示，即　 　 （选填“核裂变”或“核聚变”）。该变化有新物质生成，但不属于化学变化，是因为　 　 （选填“分子”、“原子”或“离子”）发生变化。 【答案】核聚变；原子； 【解答】解：图中展示的是氘和氚结合成氦，同时释放巨大能量的过程，这是核聚变（也叫热核反应），和太阳的能量产生原理相同，所以选核聚变；化学变化的本质是分子破裂，原子重新组合，原子本身不发生变化；而核聚变中原子核（原子）发生了变化，生成了新的原子，所以不属于化学变化，这里选原子。 🚀能力跃升 1．（2024秋•衢州期末）在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的a、b两种液体，用两个完全相同的电加热器对其加热，每隔一段时间分别测量它们的温度，并画出了温度随时间变化的图像（如图）。由图可知（　　） A．相同时间内a 中加热器产生的热量比b中的多 B．a和b 的吸热能力都随着温度的升高不断增大 C．升高相同温度a所用时间比b多，a的吸热能力比b强 D．相同时间内a升高的温度比b少，a的吸热能力比b弱 【答案】C 【解答】解：A、电热棒规格相同，加热时间也相同，可知产生的热量相同，故A错误； B、a和b的吸热能力是物质的属性，不会随着温度的升高不断增大，故B错误； CD、由图可知，升高相同的温度，a需要加热的时间更长，说明a吸收的热量更多，即a的吸热能力更强，故C正确，D错误。 故选：C。 2．（2025秋•镇海区校级月考）用比热容是0.13×103J/（kg•℃）的铅与比热容是0.39×103J/（kg•℃）的铜混合成比热容是0.18×103J/（kg•℃）的合金，则铅和铜的质量之比为（　　） A．1：3 B．29：6 C．21：5 D．13：9 【答案】C 【解答】解：铅的温度升高1℃吸收的热量为：Q铅＝c铅m铅Δt铅＝0.13×103J/（kg•℃）×m铅×1℃； 铜的温度升高1℃吸收的热量为：Q铜＝c铜m铜Δt铜＝0.39×103J/（kg•℃）×m铜×1℃； 合金的温度升高1℃吸收的热量为：Q合金＝c合金m合金Δt合金＝0.18×103J/（kg•℃）×m合金×1℃， 因为Q合金＝Q铅+Q铜，m合金＝m铅+m铜， 即0.18×103J/（kg•℃）×m合金×1℃＝0.13×103J/（kg•℃）×m铅×1℃+0.39×103J/（kg•℃）×m铜×1℃， 则有：0.18（m铅+m铜）＝0.13m铅+0.39m铜， 解得：，故C正确。 故选：C。 3．（2024秋•瑞安市期末）电动车的动能回收，即将车辆在行驶时产生的动能转化为电能，并存储于车载电池①内。 传统系统的某款电动车，当车辆减速或制动时，这部分动能会以（2）能的形式流失。 当该车装载有动能回收系统时，利用动能回收技术通过专门的设备捕获这些动能，并将其转换为电能存储在电池中，以备车辆后续使用。当电动车减速、制动或下坡行驶时，动能回收系统会自动激活，电机反向旋转，将动能转换成电能（3）这项技术对于提升能源使用效率、延长电池寿命以及降低环境负荷具有显著效果，还能减轻刹车系统的压力，以及提高汽车的续航能力）。 已知该电动汽车的参数见表，在路面上行驶时所受的阻力为车重的0.05倍，忽略空气阻力，请回答上述序号中所对应的问题： （1）车载电池的容量即最大储能量，则该保持匀速直线行驶的理论最大续航里程为 　 　 km（假设电能全部转化为动能，下同）。 （2）中应为 　 　 能。 电池容量 60kW•h 整车质量 2t 最大续航里程 百公里加速 5.6s （3）已知动能公式为0.5mv2则装载有动能回收系统（回收率为10%）的该电动车，以 40m/s 的速度匀速行驶时急刹车直至车速为0，刹车过程中回收并转化成的电能可延长该车 　 　 km的续航里程。 （4）根据上述内容，请从增加续航能力的角度，为电动车的设计再提一点建议 　 　 。 【答案】（1）216； （2）内； （3）0.16； （4）增加电池容量，提高动能回收系统的回收率等，合理即可。 【解答】解：（1）重力G＝mg＝2t×10N/kg＝2000kg×10N/kg＝2×104N，已知阻力为车重的0.05倍，即f＝0.05G＝0.05×2×104N＝1×103N，车匀速直线行驶时，牵引力与阻力大小相等，F牵＝f＝1×103N， 电池总储能W＝60kW•h＝2.16×108J， 假设电能全部转化为动能，由W＝Fs得理论最大续航里程：s2.16×105m＝216km； （2）当车辆减速或制动时，这部分动能通过摩擦转化为内能，以内能的形式流失； （3）以 40m/s 的速度匀速行驶时动能E＝0.5mv2＝0.5×2×103kg×（40m/s）2＝1.6×106J，回收率为10%，则回收的动能E′＝1.6×106J×10%＝1.6×105J， 由E′＝W＝Fs得，延长该车续航里程：s′0.16km； （4）增加电池容量，提高动能回收系统的回收率等，合理即可。 4．（2024秋•义乌市校级月考）最新一款无人驾驶汽车以一定的速度匀速直线行驶8km消耗汽油1.2千克（汽油热值为4.5×107J/kg）。 （1）这部分汽油完全燃烧，放出多少热量； （2）若其中30%的能量为推动汽车前进的机械能，则汽车受到的阻力多少牛？ 【答案】（1）这部分汽油完全燃烧，放出多少热量为5.4×107J； （2）汽车受到的阻力为2025N。 【解答】解：（1）汽油完全燃烧放出的热量为： Q放＝mq＝1.2kg×4.5×107J/kg＝5.4×107J； （2）根据η可知，推动汽车前进的机械能为： W＝ηQ放＝30%×5.4×107J＝1.62×107J， 根据W＝Fs可知，汽车受到的牵引力为： ， 汽车匀速直线行驶，受力平衡，则阻力f＝F＝2025N。 5．杭州向阳处每平方米面积在1小时内得到的太阳辐射能平均为4.0×106焦。 如图为SQB型太阳能电辅热热水器，参数如下： 型号 外形尺寸 光照面积 水箱容积 电加热器 毫米 平方米 升 电压（伏） 电功率（瓦） SQB20/1.35/3 1190×1250×1190 1.35 100 220 1500 本题中各种数据如下：液化石油气的燃烧值q＝3.5×107焦/千克，g＝10牛/千克。请根据产品说明书上的参数和题给的条件回答： （1）该太阳能热水器的总有效接收光照的面积为1.35m2，如果以接收太阳能10小时/日计算，每天共吸收多少太阳能？ （2）如果该太阳能热水器每天（日照为10小时/日）能将满水箱的水从20℃加热到80℃，请你计算该太阳能热水器将太阳能转化为水的热能的效率是多少？ （3）已知液化石油气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收，若用燃气热水器将满水箱的水从20℃加热到80℃，则需要多少费用？（杭州气价设为3元/米3，燃气的密度为0.72千克/米3） 【答案】（1）每天共吸收5.4×107J太阳能； （2）该太阳能热水器将太阳能转化为水的热能的效率是46.7%； （3）需要5元费用。 【解答】解：（1）太阳能热水器接收的太阳能Q总＝4.0×106J/（h•m2）×10h×1.35m2＝5.4×107J； （2）∵ρ ∴水的质量m水＝ρ水V水＝1×103kg/m3×100×10﹣3m3＝100kg， 水吸收的热量Q吸＝cm水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×107J， 该太阳能热水器将太阳能转化为水的热能的效率： η100%100%≈46.7%； （3）∵Q吸＝60%Q放 ∴燃烧石油气放出的热量： Q放4.2×107J， ∵Q放＝mq ∴燃烧石油气的质量： m气1.2kg， ∵ρ ∴石油气的体积： V气1.67m3， 费用＝3元/m3×1.67m3＝5元。 🌟思维挑战 1．（2024秋•海宁市月考）（1）甲乙两位同学用托盘天平称量药品质量，甲在调节天平平衡时指针偏右，就直接称量药品质量，称量时天平平衡，结果为11.5克；乙在调节天平平衡时指针偏左，就直接称量药品质量，称量时天平平衡，结果为6.3克。则甲乙两名同学称取药品的实际质量之差 　 　 5.2克（填“＞”，“＜”或者“＝”，下同）。 （2）甲、乙两个物体，初温相同，甲的质量为乙的质量的一半，把甲放在一杯冷水中，浸没并搅拌后，水的温度升高了2℃，将甲取出，再把乙放进去，浸没并搅拌后，水的温度又升高了4℃，假设整个过程中没有热损失，则甲的比热 　 　 乙的比热。 【答案】（1）＞；（2）小于。 【解答】解：（1）由题意可知：甲在调节天平平衡时指针偏右，就开始称量，说明在未加砝码时，右边已经重了。在称量食盐为11.5g时，左物右码，右盘中加入砝码，只有左边的食盐质量大于11.5g才能使天平达到平衡，则实际称量的食盐的质量是m甲＝11.5g+m′； 乙在调节天平平衡时指针偏左，开始称量，说明在未加砝码时，右边质量小。在称量食盐为6.3g时，左物右码，右盘中加入6.3g砝码，只有左边的食盐质量小于6.3g才能使天平达到平衡，则实际称量的食盐的质量是m乙＝6.3g﹣m″； 则甲、乙两同学所称食盐的实际质量之差为Δm＝m甲﹣m乙＝11.5g+m′﹣（6.3g﹣m″）＝5.2g+（m′+m″）， 由于m′与m″不为零，略大于0，则Δm＞5.2g； （2）先后将甲、乙两物体投入到同一杯水中，水吸收热量，温度升高， 放入甲物体后的水温升高2℃，放入乙物体后水温又升高4℃，即：2Δt水甲＝Δt水乙， 水的质量m相同、比热c相同，由Q＝cmΔt可知，放入甲、乙两物体后水吸收的热量：2Q吸甲＝Q吸乙， 由于不计热量损失，则水吸收的热量等于甲、乙两物体放出的热量，即Q吸甲＝Q甲放，Q吸乙＝Q乙放， 所以甲、乙两物体放出的热量：2Q甲放＝Q乙放； 达到热平衡后，物体和杯中水的温度相同，则甲、乙两物体的末温t甲＜t乙， 由于甲、乙两物体的初温t初相同，则有t初﹣t甲＞t初﹣t乙，即Δt甲＞Δt乙； 对于甲有：Q甲放＝c甲m甲Δt甲……① 对于乙有：Q乙放＝c乙m乙Δt乙……② 已知：2Q甲放＝Q乙放，2m甲＝m乙， 所以2c甲m甲Δt甲＝c乙m乙Δt乙＝c乙2m甲Δt乙， 即：c甲Δt甲＝c乙Δt乙， 由于Δt甲＞Δt乙，所以c甲＜c乙，即甲物体的比热容小于乙物体的比热容。 2．（2022•西湖区校级自主招生）在野外施工中，需要把质量为4.2千克的铝合金构件温度从10℃升高到63℃或以上。现只有保温瓶中1.2千克温度为90℃的热水可以利用，不计热损失，请设计一个加热构件的方案。同学甲设计的方案和运算如下：将铝合金构件直接放入90℃热水中，在不考虑热损失的前提下，热水放出的热量等于构件吸收的热量。根据热量计算公式：Q放＝cm1（tl﹣t）、Q吸＝cm2（t﹣t2），将数值代入计算，得出构件与热水在达到热平衡时的温度t＝56.2℃．显然，这种方案不能使构件达到规定的温度。同学乙设计的方案是把90℃的热水分成等质量的两份，让构件先放入第一份90℃的热水中，达到热平衡后取出，再放入第二份90℃的热水中，再使构件与热水达到热平衡。通过计算表明，这一方案可使构件的最后温度达到61.7℃．问： （1）怎样才能让构件达到63℃呢？请写出你的设计方案。 （2）若采用最佳加热方案，构件最后的温度可达69.5℃．这一结果启示我们，工业上也可以用这一方法用冷水来冷却某些构件，请简要说明这种最佳冷却方案。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）操作方案：将保温瓶中t＝90℃的热水分若干次倒出来。 第一次先倒出一部分，与温度为t0＝10℃的构件充分接触，并达到热平衡，构件温度升高到t1； 将这部分温度为t1的水倒掉，再从保温瓶倒出一部分热水，再次与温度为t1的构件接触，并达到热平衡，此时构件的温度升高到t2； 再将这些温度为t2的热水倒掉，然后再从保温瓶倒出一部分热水来使温度为t2的构件升温，…。 直到最后一次将剩余的热水倒出来与构件接触，达到热平衡，最终就可使构件的温度达到所要求的值； 验证：如将1.2kg热水分4次倒出，每次倒出m0＝0.3kg，在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中： Q1＝c0m0（t﹣t1），Q1′＝cm（t1﹣t0） ∵Q1＝Q1′ ∴c0m0（t﹣t1）＝cm（t1﹣t0） 即：4.2×103J×0.3kg×（90℃﹣t1）＝0.88×103J×4.2kg×（t1﹣10℃） 解得：t1≈32.96℃， 同理：4.2×103J×0.3kg×（90℃﹣t2）＝0.88×103J×4.2kg×（t2﹣32.96℃） 解得t2≈49.25℃， 4.2×103J×0.3kg×（90℃﹣t3）＝0.88×103J×4.2kg×（t3﹣49.25℃） 解得t3≈63℃。 由此可知，倒到第三次时构件达到63℃； （2）用冷水对构件进行流水喷淋（ 或用流水法进行 ），因为这样能充分地利用资源，使物体间内能更有效地转移，最大限度地实现降温。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $