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《内能、核能及能量转化》专题

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亲爱的同学：经过半个学期的学习，你一定有许多体会和收获。今天，请把你的收获和体会呈现出来，与父母、老师和你的同学共享。祝你成功！
考生注意：
1．全卷满分为100分，考试时间90分钟。试卷共4大题，26小题
2．本卷答案必须做在答题卷的相应位置上，做在试卷上无效。
3．仔细答题，注意掌握好时间。

一、选择题（每小题2分，共28分，每小题只有一个选项符合题意 ( )
1．下列说法中正确的是
A．物体的温度升高，它的内能一定增加 B．物体的温度升高，它一定吸收了热量
C．物体吸收了热量，它的温度一定升高 D．温度高的物体，具有的热量一定多
2．在下列四幅图中，通过做功来改变物体内能的是 ( )
3．初温相同的铁块，甲的质量是乙的2倍，使它们分别放出相同的热量后，立即接触，则 ( )
A．热从甲传到乙 B．热从乙传到甲
C．甲、乙间无热传递发生 D．温度由甲传到乙
4．爆米花是将玉米放人铁锅内，边加热边翻动一段时间后，“砰”的一声变成玉米花。下列说法正确的是 ( )
A．玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功，使其内能增加
B．玉米粒主要通过与铁锅间的热传递．使其内能增加
C．玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开，内能不变
D．玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开，内能增加
5．下列说法中正确的是 ( )
A．物体在发生物态变化时都要吸热 B．热量总是自发地从高温物体传给低温物体
C．物质的比热容与物体的质量有关 D．0℃的水结成O℃的冰时，其内能将要增加
6．科学中引入“比热”的概念，是为了比较 ( )
A．相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收热量不同
R相同质量的不同物质，吸收不同的热量，升高温度不同
C．不同质量的相同物质，升高相同的温度，吸收热量不同
D．不同质量的相同物质，吸收不同的热量，升高温度不同

7．质量为3kg的石油，用去1/3后，剩下的石油 ( )
A．比热变为原来的2/3，热值不变 B．比热不变，热值变为原来的Z/3
C．比热和热值变为原来的2/3 D．比热和热值都不变
8．已知烟煤的热值是2.9×107J/kg，那么 ( )
A. lkg烟煤完全燃烧时能放出2.9×107J的热量
B．2kg烟煤燃烧时一定能放出5.8×107J的热量
C．lkg烟煤温度降低1℃释放出2.9×107J的热量
D．10kg烟煤的热值为2.9×108J/kg
9．一杯水由80℃降至20℃放出的热量为Q1，它由30℃升高到70℃吸收的热量为Q2，
则 ( )
A. Q1< Q2 B.Q1>Q2 C.Q1=Q2 D．无法比较
10.右图是跳水运动员跳板跳水时的情景，从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，整个过程中 ( )
A．运动员的动能一直增大，机械能不变
B．运动员的重力势能一直减小，机械能减小
C．运动员的动能先减小后增大，机械能不变
D．运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大
11．电动机通电后，电动机带动其他机器运转，一段时间后，电动机的外壳就会变得烫手，则下列关于此过程中能量的转化和守恒的说法中，正确的是 ( )
A．电能全部转化为机械能，总的能量守恒
B．电能大部分转化为机械能，小部分转化为内能，总的能量守恒
C．电能全部转化为内能，内能守恒
D．电能转化为机械能和内能，机械能守恒
12.下图为大亚湾核电站发电流程图。在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是 ( )
核反应堆→汽轮机→发电机→电
A．聚变；核能→内能→化学能→电能 B．聚变；核能→内能→机械能→电能
C．裂变；核能→内能→机械能→电能 D．裂变；核能→内能→化学能→电能
13.如右图所示，abcd是一个“U”型金属导轨，pq是一根金属棒，可以在金属导轨上滑动。金属导轨处于一个马蹄形磁铁中，一重物通过滑轮的细绳与金属棒相连，整个装置置于水平桌面上并处于静止状态。当重物开始下落且pq在磁场内运动的过程中（忽略各种摩擦）( )
A．回路中有电流，此过程电能转化为机械能
B．回路中无电流，此过程电能转化为机械能
C．回路中有电流，此过程机械能转化为电能
D．回路中无电流，此过程机械能转化为电能
14.关于核能，下列说法正确的是
A．物质是由原子构成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能
B．到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻核聚变
C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的
D．自然界只有在人为的条件下才会发生聚变

二、填空题（每空2分，共40分）
15.如图所示，灭火器放在烈日下温度会 （选填“升高”或“降低”），这是通过
的方法使其内能增加，具有一定的危险性，为了安全，灭火器应存放在阴凉干燥处。

16.在四川邛徕窑遗址中出土了一种唐朝“省油灯”，如图所示。这种省油灯的灯盏是铜质的，在灯盏下增加了一层夹层，故又叫夹层灯。夹层留一小孔，可以从小孔向夹层中加水。灯点燃后，热会由灯盏通过 方式使油的内能增加，温度升高，加快油的 ，增加耗油量。在夹层中加水，降低油温，达到省油的目的，这是利用水 的特性。为了更省油，请对这种灯提出一个合理的改进意见：
。
17.生活处处有科学，留心观察皆学问。罐装式石油液化气，是采取 的方式使石油气液化装入钢罐的；在向钢罐里充气时，钢罐的温度是 的（填“不变”、“升高”或“降低”）。
18.如右图所示，在一个厚壁筒里放一个浸透乙醚的棉花团，用力把活塞迅速下压，观察到的现象是： 。从这个现象说明 可以改变物体的内能。
19.下图表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是：
(1)助跑阶段，运动员消耗体内的化学能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）运动员和撑杆获得的动能。
(2)撑杆起跳阶段，运动员的 能增加。
(3)运动员越过横杆后，运动员将 能转化为 能。

20．我国地热资源十分丰富，已经发现的天然温泉就有2000处以上，温泉水的温度大多在60℃以上，个别地方达100℃～140℃。lOOkg的温泉水从60℃降到20℃放出的热量是 J，相当于 kg的煤气完全燃烧所放出的热量。(水的比热容为4.2×lO3/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107 J／kg)
21．用一个400W的电热器对某液体加热，如右图所示是液体的温度随时间变化的图线（设电热器提供的热量全部被液体所吸收）。在5min时间内，液体吸收的热量是 J，液体的温度升高了 ℃。若该液体的质量为lkg，则液体的比热容是 。
22.使用核能时，对环境的影响主要是 。
三、实验、筒答题（本大题共18分）
23.（10分）在科学实践活动中，小明探究一个电热杯正常工作时烧水的效率，下表是记录的实验数据
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
水温/℃
8
11
16
22
30
38
48
58
67
76
86
95
95

请对表中的实验数据作分析论证：
(1)在整个加热过程中，每分钟电热杯内水温升高的值是否相同？ 。
(2) O—5min和5min～lOmin内水吸收的热量分别为Q1和Q2电热杯在这两段时间内产生的热量均为Q，烧水的效率分别为η1和η2，请比较：Ql Q2，η1 η2。
(3)要测出某一段时间内电热杯烧水的效率值，除表格内的数据外，还应知道哪些科学量？
。
(4)小明发现这个电热杯烧水的效率总是小于1，这是为什么？
。
24．（8分）为了比较水和沙子容热本领的大小，小明做了如下图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下：
(1)在此实验中，用加热时间的长短来表示物质 。
(2)分析下表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量 （填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量。

(3)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子， （“沙子”或“水”）升高的温度更高。

质量/g
温度升高10℃所
需要的时间／s
温度升高20℃所
需要的时间／s
温度升高30℃所
需要的时间／s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220

(4)实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(3)结论不符，你认为可能的原因是：
。

四、分析、计算题（本大题共14分）
25.（9分）森林是一巨大的天然“氧吧”，因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气。小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水，水面的表面积为0.lm2，经太阳垂直照射15min，温度升高了5℃。请计算：
(1)实验时6kg的水吸收了多少热量？[水的比热容为4.2×l03J/（kg·℃）]
(2)若植物接收太阳能的能力与水相等，每平方米植物每秒接收的太阳能为多少焦耳？
(3) lOOm2绿地每秒可以放出多少升的氧气？（若绿色植物在光合作用下每吸收103J的太阳能可以放出0. 05L的氧气）

26.（5分）一辆小汽车在平直公路上匀速行驶了70km，汽车行驶的速度为72km/h，共耗汽油6L，请你根据下表中提供的有关信息，计算小汽车行驶的功率是多少千瓦？

燃料
汽油
油箱容积
50L
汽油密度
O.7× 103 kg/m3
汽油热值
4.6× 107J/kg
燃料完全燃烧产生的内
能转换为机械能的百分比
40%

参考答案：
《内能、核能及能量转化》专题
1.A 2.C 3.A 4.B 5.B 6.A 7.D 8.A 9.B10.C 11.B 12.C 13.C 14.B
15．升高热传递16．热传递 蒸发 比热大 在灯盏上加盖或用瓷质灯盏代替铜质灯盏（能减少油蒸发的意见均可） 17.压缩体积 升高 18．棉花团燃烧 做功 19.大于 势能 势能 动能 20. 1.68×107 0.4 21. 1.2×105 50 2.4×103J/（kg·℃）
22.造成放射性污染 23．(1)不相同 (2)Q1<Q2，η1<η2 (3)电热杯内水的质量，电热杯正常工作的功率，水的比热 (4)电热杯产生的热量没有全部被水吸收24．(1)吸收热量的多少 (2)大于 (3)沙子 (4)水的导热性能好或沙子导热性能不好或沙子里温度计玻璃泡插入比较浅或没有用玻璃棒搅动
25.解：(1)Q吸=cm（t-t0）=4.2×l03J/(kg·℃)×6kg×5℃=1.26 X 105J (2)每秒钟获得的能量为1.26×lO5J/(15×60)=1.4×102J 每平方米绿色植物每秒钟接收的太阳能为1.4×l02J/O.1= 1.4×103J (3)可以放出的氧气为(1.4×103J/l03J)×0.05L×100=7L
26.解：m=ρV耗，Q=mq，W=ηQ，t=s／v，P=W/t=ηqρV耗v/s= 22.08kW