专题05 内能及其转化-备战2025年中考物理真题题源解密（江苏专用）

主题一 声光热 专题05 内能及其转化 考情概览：理解课标要求，把握命题方向，总结出题角度。 中考新考法：从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。 真题透视：精选真题，归类设置，完整展现中考试题的考查形式。 新题特训：选用最新优质题、创新题，巩固考点复习效果。 考点内容 课标要求 命题预测 分子热运动 知道自然界和生活中简单的热现象。了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点。 属于常考热点，主要考查扩散现象和分子动理论。题型主要是选择题和填空题。主要命题点有：扩散现象、分子热运动与温度的关系、分子间作用力、用分子动理论解释生活现象等。 内能及改变内能的方式 了解内能。 主要考查内能的概念、与温度的关系、改变内能的方式。常见考题类型是选择题、填空题。命题点有：内能与温度的关系、做功和热传递改变内能方式的辨析等。 比热容及相关计算 了解热量。通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。 比热容是物理学的重要概念，比热容的应用也是越来越与环保话题结合。主要考查选择题、填空题、实验探究题和计算题。命题点有：比热容的应用、比热容图像分析、探究不同物质吸热能力、比热容的相关计算。 热机和内能的转化、热值、热机的效率 了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。从能量转化的角度认识燃料的热值。从能量转化和转移的角度认识效率。 主要考查选择题、填空题、计算题、实验题。命题点有：理解热值的概念和意义、热机效率的含义及相关计算、提高热机效率的方法等。命题点有：四冲程汽油机的工作原理、能量转化、柴油机与汽油机的区别等。 1．（新情境）（2024·江苏南通·中考真题）《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景，如图，下列过程与物理知识对应不正确的是（　　） A．加热——木炭燃烧时热值不变 B．蒸煮——油料含有的热量增加 C．翻炒——目的使油料受热均匀 D．飘香——分子在做无规则运动 2．（跨学科）（2024·江苏无锡·中考真题）我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取） （1）核燃料反应堆中的铀-235是_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生_________（填物态变化名称）吸收热量； （2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程_________； （3）若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？_________； （4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为_________J。 3．（新考法）（2024·江苏盐城·中考真题）如图是我国宇航员首次在轨拍摄的以地球为背景的空间站组合体全貌照片。可以看出宇航员拍摄该照片时处于空间站的_________位置。太阳能电池板受光面朝向照片_________面。由于太空碎片速度非常大，具有很大的_________能，容易造成部分电池板受损。2023年12月，航天员成功出仓修复电池板外表面。电池板每天可发电1000kW·h，相当于_________kg的焦炭完全燃烧放出的热量。（已知） ►考向一 分子热运动 1．（2024·江苏连云港·中考真题）下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是（　　） A．花香满园 B．尘土飞扬 C．雪花飘飘 D．落叶纷纷 2．（2024·江苏淮安·中考真题）端午节期间，小明在家煮粽子，厨房里粽香四溢．这个现象主要说明（     ） A．分子间有引力 B．分子间有斥力 C．分子间有空隙 D．分子是运动的 3．（2024·江苏盐城·中考真题）将两个表面光滑的铅块相互挤压，它们会粘在一起，不容易拉开，这一现象说明（　　 ） A．分子间有空隙 B．分子在运动 C．分子间有斥力 D．分子间有引力 4．（2024·江苏常州·中考真题）端午节煮粽子时，厨房飘满了粽子的清香，这说明（     ） A．分子间存在吸引力 B．分子间存在排斥力 C．分子在无规则运动 D．液体分子连续分布，气体分子间有间隙 5．（2024·江苏无锡·中考真题）通过相关可观测的现象推测无法直接感知的事实，是物理研究的一种方法。下列根据这种方法所做出的推测，不符合事实的是（　　 ） A．汤姆生发现电子推测出原子是可分的 B．酒精和水混合后总体积变小推测出分子间有空隙 C．固体很难被压缩推测出组成固体的分子间无空隙 D．红墨水在水中扩散推测出分子处在水不停息的无规则运动中 6．（2024·江苏扬州·中考真题）关于扬州美食中的物理知识，下列说法正确的是（　　 ） A．翡翠烧麦呈现绿色是因为吸收了绿光 B．麻鸭汤沸腾后用文火加热，温度升高 C．用蒸笼蒸包子是通过做功的方式增加包子的内能 D．盐水鹅香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动 7．（2024·江苏南通·中考真题）公元前4世纪，亚里士多德提出“自然界厌恶真空”的观点，即自然界不存在真空，如果有真空的话，就有水、气来填补。17世纪托里拆利提出大气受到重力作用存在压强的观点。下列现象可分别佐证亚里士多德和托里拆利观点的是（　 　） ①用吸管“吸”饮料；         ②两船并行相“吸”碰撞； ③两光滑铅块压紧后“吸”住；    ④抽水机只能将水“吸”到约10米高。 A．①和②④ B．④和②③ C．①和①④ D．④和①③ 8．（2024·江苏徐州·中考真题）如图所示是一种利用海水盐差能发电的装置，甲、乙两块渗透膜将容器隔成三个区域，分别加入海水和纯水，由于微粒处在永不停息的无规则_________中，而甲渗透膜只能让带正电的钠离子通过，乙渗透膜只能让带负电的氯离子通过，容器就变成了电池，电子从左向右通过小灯泡，则容器左端是电池的_________极，根据对环境污染的大小来判断这种能源是否属于清洁能源？_________。 9．（2024·江苏苏州·中考真题）“疏影横斜水清浅，暗香浮动月黄昏”中的“水清浅”是光的 现象导致的，“暗香浮动”说明了分子在 。 10．（2024·江苏镇江·中考真题）镇江谏壁发电厂处于苏南电网中心。厂内发电机将_________能转化为电能。电厂使用的煤炭是_________（选填“可”或“不可”）再生能源。煤炭在墙角长时间堆放，墙面内部也会变黑，说明固体分子是_________的。 11．（2024·江苏宿迁·中考真题）每年春季的三台山，春意盎然，花香四溢，游客们闻香而至。闻到花香说明分子在不停的__________________。骑上单车，用力蹬车加速前行，说明力可以改变物体_________；停止蹬车时，车能继续前进是因为_________。 特别提醒： 1.对扩散现象的认识和理解 （1）扩散的快慢与物体的温度有关。温度越高，扩散进行得越快，反之越慢。 （2）扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；分子之间存在着间隙。 2.利用分子动理论解释现象 （1）一是要将分子与宏观物体区分开，分子很小，用肉眼根本观察不到； （2）注意分析题目中的主体是不是运动的分子； （3）明确分子的运动是不受任何外力影响而进行的，而宏观物体的运动是受外力影响的结果。 ►考向二 内能及改变内能的方式 12．（2024·江苏南通·中考真题）2024年5月，中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　 　） A．热机做功冲程 B．钻木取火过程 C．水力发电过程 D．物体上抛过程 13．（2024·江苏镇江·中考真题）液冷充电桩可以提高电动汽车的充电速度。充电时导线产生的热量通过_________的方式转移给周围流动的液体。物体间温差越大散热效果越好，则应_________液体的流动速度。为了减少充电时导线产生的热量，在保持充电时间和电流不变的情况下，应选用长度相同、横截面积较_________的铜导线。 14．（2024·江苏苏州·中考真题）熨斗古代亦称“火斗”，最早出现于西汉，以青铜质地为主，用高温熨平衣物，是通过_________方式改变物体内能的。宋元时期，出现了如图所示带木把的熨斗，相比金属把，使用更安全，是由于木头具有_________的物理属性。 15．（2024·江苏盐城·中考真题）芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有_________，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的_________效应。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过_________的方式改变芯片内能。 16．（2024·江苏淮安·中考真题）阅读短文，回答问题。 常温超导 1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，水银的电阻率（表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻）并不像预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到附近时，电阻率突然减小到无法测量，后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相似的低温下失去电阻的特性，这种现象叫作超导现象。这种超导现象一直需要在超低温下才能观察到。 2020年10月14日，罗切斯特大学研究人员首次在高达的温度下，观察到常温超导现象，但这次研究人员创造的常温超导材料，也存在严重的限制，他们观察到的超导现象，是在2670亿帕的压强下实现的，这是和地心处压强相当的超高压条件。 如果把超导材料应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。 （1）通过本文的描述，“电阻率”是描述材料_________（填“导电性能”或“导热性能”）的物理量； （2）当温度降到时，水银的内能_________（填“等于”或“不等于”）零； （3）设想一下，如果“常温常压超导”进入工业化，请你列举一个应用实例：_________。 解题技巧： 1.热量与内能的关系 （1）物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少，因此热量是物体内能变化的量度。热量的单位和内能的单位一样，也是焦耳。 （2）不能说某物体“含有”或“具有”多少热量，只能说某物体在热传递过程中吸收或放出多少热量。 （3）热传递可以改变物体的内能，使内能增加或减少，但温度不一定改变（如晶体的熔化、凝固过程），即物体吸热，内能会增加，物体放热，内能会减少，但物体的温度不一定发生改变 2.区分两种改变物体内能的方法 做功改变物体的内能的实质是能量的转化，即内能的变化是由于内能与机械能之间的相互转化引起的，对物体做功时机械能转化为内能，则物体内能增加，物体对外做功时内能转化为机械能，则物体内能减少；而热传递改变物体的内能的实质是能量的转移，即内能从一个物体转移到另一个物体，或者从同一个物体的高温部分转移到低温部分，无其他能量参与，能量的种类没有变化。 ►考向三 比热容及相关计算 17．（2024·江苏连云港·中考真题）沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小，这是因为水的（　　） A．质量大 B．温度高 C．密度大 D．比热容大 18．（2024·江苏徐州·中考真题）在探究不同物质吸热升温的现象时，将相等_________的沙子和水分别装入易拉罐中，用相同的热源和方法加热，则单位时间内沙子和水吸收的热量_________；如图所示，实验得到沙子和水的温度随时间变化的图像，其中a是_________的图像。 19．（2024·江苏镇江·中考真题）为比较A、B两保温杯的保温性能，小红在两个保温杯中分别倒入相同温度的热水，用温度计测量其初温，示数如图1所示，_________℃。绘制水温随时间的变化图像如图2所示，A杯中水放出的热量为_________J。保温性能更好的是_________（选填“A”或“B”）杯。[] 20．（2024·江苏扬州·中考真题）拖拉机轮胎表面刻有花纹，是通过增大 来增大摩擦。选用水来冷却拖拉机的发动机，是因为水的比热容 （填“大”或“小”），如果水箱装有质量为20kg的水，水温从20℃上升到70℃，水吸收了 J的热量。[] 21．（2024·江苏宿迁·中考真题）如图所示是单缸四冲程汽油机的_________冲程，汽油机工作时，需要用水为其降温，这是利用水的_________大的特点。若水，温度升高，水吸收的热量为_________J。[] 解题技巧： 1.理解比热容的概念 （1）比热容是物质本身的一种性质，每种物质都有自己的比热容； （2）比热容的大小只决定于物质本身，与物体质量的大小、温度改变的多少、物体吸收或放出热量的多少无关，但是同种物质在不同物态时的比热容一般不同 2.水的比热容大的应用 （1）冷却或取暖。由于水的比热容较大，在一般情况下，一定质量的水升高（或降低）一定的温度而吸收（或放出）的热量比相同质量的其他物质升高（或降低）相同的温度吸收（或放出）的热量多，所以我们利用水作冷却剂或取暖。 （2）一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。 3.物体在热传递过程中吸收或放出热量的多少可以用公式来表示。用Q表示吸收或放出的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体的初温，t表示物体的末温，则物体吸收的热量为，物体放出的热量为。 ►考向四 热机和内能的转化、热值 22．（2024·江苏无锡·中考真题）四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是（    ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 23．（2024·江苏常州·中考真题）四冲程汽油机工作时，将内能转化为机械能的冲程是（    ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 24．（2024·江苏扬州·中考真题）家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是（　　） A．汽油机的效率能达到100% B．汽油机燃烧汽油会造成环境污染 C．汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 D．汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 25．（2024·江苏连云港·中考真题）下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是，完全燃烧1kg焦炭能放出的热量 26．（2024·江苏镇江·中考真题）下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中做功冲程是（　　） A． B． C． D． 27．（2024·江苏淮安·中考真题）2024年4月，两辆氢能源汽车实现了从北京到上海1500公里长距离运输测试，这是中国氢能源车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。如图所示是某款氢能源汽车，该款氢能源汽车在公路上行驶，用时，受到的牵引力为，消耗氢气，则此过程中汽车行驶的平均速度为_________，氢气燃烧放出的热量为_________J，利用氢能的效率为_________。（） 28．（2024·江苏宿迁·中考真题）氢能是新能源利用的新潮流，加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。如图所示是市场上的某品牌氢能自行车，一次性充满0.02kg氢气，2h能匀速骑行50km，氢能自行车与骑行者总质量为84kg，骑行时受到的阻力为总重的0.05倍，氢气热值为。氢气完全燃烧产生的热量是_________J，氢气的利用效率是_________（）。 29．（2024·江苏常州·中考真题）中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳，合成液态燃料，作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料．工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验，测量该燃料的热值． ①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到“燃料灯”； ②在空烧杯内加入1kg水，测得水的初温为31℃，点燃“燃料灯”开始加热； ③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测得“燃料灯”消耗燃料30g。 已知实验时气压为1标准大气压，，用该装置加热水的效率为42%．求： （1）此过程中，烧杯内水吸收的热量； （2）该液态燃料的热值。 30．（2024·江苏苏州·中考真题）如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）卡式炉的加热效率。 31．（2024·江苏扬州·中考真题）阅读短文，回答问题。 2024年4月30日，全球最大压缩空气储能项目并网发电，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。 该项目工作原理如下图所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中（地下盐层中的洞穴）；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电。 该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约，减少二氧化碳排放约。可连续放电6小时，使用期长达40年。 （1）该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为 能，再通过空气压缩机转化为 能； （2）换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置，常温高压空气在“换热器2”处 热； （3）该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放 J的能量；（标准煤热值为） （4）该项目的能量转换效率为 %。该项目每年发电6亿度，则消耗 亿度用电低谷时段电网的多余电能；（计算结果保留1位小数） （5）从工程建设角度，要增加项目储存的能量，请提出一条建议： 。 解题技巧 1．判断四个冲程的方法 判断四个冲程的关键是看两个气门的关闭情况和活塞的运动方向。 汽油机的工作过程 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 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 压缩汽油和空气混合物，使其压强增大，温度升高 在压缩冲程末，火花塞放电点燃燃料，产生高温高压燃气。高温高压燃气推动活塞做功，通过连杆带动曲轴转动 排出废气 能的转化 无能量转化 压缩汽油和空气的混合物，机械能转化成内能 燃料燃烧，化学能转化成燃气的内能；燃气推动活塞做功，内能转化成机械能 无能量转化 联系 ①每个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周，完成—个做功冲程 ②在—个工作循环中，只有做功冲程燃气对外做功，其他3个辅助冲程，依靠飞轮的惯性完成，不但不做功，还要消耗机械能 2．热值和密度、比热容等物理量一样，是燃料本身的一种性质，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、放热多少、燃烧时间长短、燃料是否完全燃烧都无关。 3.热机的效率：，其中指用来做有用功的能量，指燃料完全燃烧释放的能量。 1．（2024·山东济南·中考真题）完全燃烧1g液态氢能释放出的热量，是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍，由此可知液态氢比汽油（　　） A．内能大 B．温度高 C．热值大 D．密度大 2．（2024·甘肃兰州·中考真题）如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列说法正确的是（　　） A．用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的 B．蒸气把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化 C．蒸气把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程 D．试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气 3．（2024·山东泰安·中考真题）关于下列四幅图的说法中，正确的是（     ） ①如甲图，试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的 ②如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物，说明分子间有引力 ③如丙图，燃气推动活塞向下运动，活塞的机械能转化为燃气的内能 ④如丁图，水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变 A．只有①③正确 B．只有①②④正确 C．只有②④正确 D．①②③④都正确 4．（2024·贵州·中考真题）内能的利用推动了工业和社会的快速发展。下列机器设备利用内能工作的是（    ） A．电动机 B．计算机 C．汽油机 D．照相机 5．（2024·云南·中考真题）2024年5月，我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功，可助力氢能重卡突破1000公里续驶里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（q氢=1.4×108J/kg）。下列说法正确的是（　　） A．氢能不属于清洁能源 B．用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C．完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×1010J的热量 D．氢能重卡的热机效率可高达100% 6．（2024·四川广安·中考真题）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈（），则下列说法正确的是（　　） A．图中所示冲程是做功冲程 B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为 C．该汽油机在1s内做功30次 D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 7．（2024·陕西·中考真题）涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．压气机压缩空气，空气的内能减小 D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 8．（2024·陕西·中考真题）如图1，将水桶平放在地面上，向桶中倒入少量酒精，点燃酒精后，水桶向后喷出燃气并加速向前运动，此过程中，内能转化为 能，该能量转化过程与汽油机 冲程的相同；燃气停止喷出后，迅速堵住水桶口，在 的作用下，水桶变扁，如图2所示。 9．（2024·山东德州·中考真题）如图是某同学用高压锅煮饭的情景，限压阀被气流顶起的过程与内燃机的 冲程原理相同，我们在开饭前就能闻到饭菜的香味，这是生活中的 现象。 10．（2024·吉林长春·中考真题）长春莲花岛影视基地近期火爆出圈，成为市民休闲娱乐的打卡地。 （1）美食街上，炭烤羊肉香味四溢，这是 现象，炭在燃烧过程中热值 ； （2）小明玩攀爬时，在向上攀爬的过程中重力势能逐渐 ；后半程比前半程攀爬得慢，则后半程比前半程克服重力做功的功率 ； （3）晴朗的夏日午后，人划船时用桨向后划水，船向前行进，这说明物体间力的作用是 的；人感觉到扶手晒得发烫，而水较凉，说明水的比热容 。 11．（2024·广东广州·中考真题）如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图。 （1）天然气本身无色无味，为了安全和警示，通常会向天然气中加入臭味剂。拧动点火装置，若燃气未点燃，会闻到臭味，表明 （选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”）； （2）拧动点火装置，天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，天然气不会从进口处外泄，原因是：天然气的喷入导致进口处的天然气流速 （选填“大”“小”），压强 （选填“大于”“小于”或“等于”）大气压强； （3）壶中装有密度为、质量为的水，则壶中水的体积为 。根据，若天然气的热值，完全燃烧的天然气放出热量为 J，其中的热量被水吸收，已知水未沸腾，比热容为4.2×103J/（kg·℃），则水的温度升高了 ℃。 12．（2024·湖北武汉·中考真题）绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段，如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。 （1）“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的； （2）“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约，相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量。（无烟煤的热值为） 13．（2024·新疆·中考真题）2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功。 （1）长征五号遥八运载火箭的燃料为煤油、液态氢和液态氧，发射前加注燃料时，应在 （填“低温”或“高温”）环境中进行。为防止燃料汽化导致燃料贮箱内气压过高，应先加注 （填“煤油”“液态氢”或“液态氧”）。氢在 （填“液”或“气”）态时氢分子无规则运动更剧烈； （2）火箭加速升空时，嫦娥六号探测器的机械能的增加量 （填“大于”或“小于”）其动能的增加量。探测器在月球上 （填“具有”或“没有”）惯性。已知氢的热值为，则质量为1t的氢完全燃烧放出的热量为 J。 14．（2024·四川宜宾·中考真题）2024年4月19日，两辆以氢为燃料的汽车，实现了从北京到上海1500公里长距离运输的首次测试。选用氢为燃料是因为氢的 大。假设汽车在一段平直公路上以恒定功率75kW匀速行驶，速度为108km/h，则汽车所受阻力为 N。 15．（2024·江苏泰州·一模）如图是生鸡蛋在微波炉中加热时爆炸后的状态。微波属于一种 （电磁波/声波/光波），微波进入到鸡蛋内部使蛋清和蛋黄升温，这是通过 的方式改变了物体的内能，气室内的气体吸热迅速膨胀，来不及从蛋壳和壳膜的孔隙中逸出，将 能转化为 能，汽油机中 冲程的能量转化方式与此相同。 16．（2024·江苏无锡·一模）拉环断掉的碳酸饮料易拉罐很难打开，如图甲所示，可用笔尾在罐口旁快速摩擦，易拉罐就可以“炸开”，如图乙所示。摩擦时，易拉罐内气体内能 （选填“增加”“减少”或“不变”），气压变大。“炸开”时，内能转化为 能，此过程中的能量转化与四冲程内燃机的 冲程相似。 17．（2024·山东济宁·中考真题）小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中，组装了如图所示实验装置。 （1）三个实验都选用酒精灯作热源，通过 的方式改变烧杯内液体的内能； （2）将装冰的试管置于水中加热（如图甲所示），而不用酒精灯直接加热，这样做的好处是 ；（写出一条即可） （3）利用装置乙进行实验探究，通过观察比较，发现：水沸腾时，自杯底产生的气泡上升过程中逐渐变大，至水面处破裂。破裂前，气泡内是 ； （4）利用装置丙探究物质吸热性质时，调整两只酒精灯的灯芯，使其火焰相同（相同热源），目的是用 表示物质吸收热量的多少。 18．（2024·湖北·中考真题）据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下。 （1）氢燃料电池将化学能直接转化为 能； （2）当储氢瓶内气体压强为时，求瓶内壁的面积上受到的压力； （3）以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，功率为172kW。 ①求卡车的行驶速度； ②求卡车所受牵引力； ③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少？（燃油机的效率取36%，燃油的热值q取） 19．（2024·江苏南京·二模）某油电混动汽车既可用电力驱动，也可用燃油驱动。当其高速行驶时，只有内燃机工作，内燃机在向车轮输出能量的同时给蓄电池充电，从而提高能量利用率（能量利用率指有效利用能量占消耗总能量的百分比）。 （1）对该车蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）； （2）该车内燃机为四缸四冲程汽油机，每个飞轮的转速均为3000r/min，则1s内该汽油机每缸做功 次； （3）某次高速行驶测试中，该车在平直公路上匀速行驶了100km，所受牵引力为2060N，容量为20kW·h的蓄电池储存的电能由30%增大至80%，消耗燃油10kg。则此过程中牵引力做功为 J，能量利用率为 %。（燃油热值为q=4.4×107J/kg） 20．（2024·广东深圳·一模）阅读材料，回答问题 抽水蓄能电站 抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的，是间接储存电能的一种方式。在下半夜用电低谷时，它从电网取电，用电动机驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来；次日白天和前半夜用电高峰时，水从上水库放出到下水库，使水轮机带动发电机发电，将电送入电网。其工作原理如图甲所示，抽水蓄能的能量流向如图乙所示。 位于盐田区和龙岗区之间的深圳抽水蓄能电站是南方电网首座全面国产化的抽水蓄能电站。电站年平均抽水用电量约20亿千瓦时，平均年发电量15亿千瓦时，每年可节约标准煤约15万吨。 深蓄电站所用水轮机部分参数如图丙所示。南方电网的峰谷电价如图丁所示，且目前国内抽水蓄能电站的抽水电价按照基准电价的75%执行。 表丙 水轮机 转速 额定水头 额定流量 表丁 基准电价（元/度） 低谷时段 高峰时段 0.3 1.3 （1）发电所利用的水能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； （2）储能时，水泵将下水库的水抽到上水库，以水的 能形式储存； （3）抽水蓄能时，上水库中水对库底的压强 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）若燃煤发电，每发电大约排放二氧化碳，深蓄电站平均一年可以减排二氧化碳 万吨； （5）除了可以利用水能发电，还有许多可以用来发电的清洁能源，请列举一种： ； （6）根据图乙，发电机效率的表达式是 （用表示）； （7）水轮机每转一圈，需要有 的水流过水轮机； （8）根据峰谷电价的差值和优惠政策，深蓄电站每年取电、发电可获得差价 亿元。（不考虑其他费用） 21．（2024·山东聊城·中考真题）随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展，我国风力发电开发走在了世界前列，装机容量居全球第一。某地有一风力发电站，其中一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×104J，1年内提供的电能约为4.8×1011J。求： （1）若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能，并有70%被水吸收，可以使100g常温下的水升高多少摄氏度；[c水=4.2×103J/（kg·℃）] （2）若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供，且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能，则需要完全燃烧多少千克煤炭。（煤炭的热值q约3.0×107J/kg） 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 主题一 声光热 专题05 内能及其转化 考情概览：理解课标要求，把握命题方向，总结出题角度。 中考新考法：从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。 真题透视：精选真题，归类设置，完整展现中考试题的考查形式。 新题特训：选用最新优质题、创新题，巩固考点复习效果。 考点内容 课标要求 命题预测 分子热运动 知道自然界和生活中简单的热现象。了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点。 属于常考热点，主要考查扩散现象和分子动理论。题型主要是选择题和填空题。主要命题点有：扩散现象、分子热运动与温度的关系、分子间作用力、用分子动理论解释生活现象等。 内能及改变内能的方式 了解内能。 主要考查内能的概念、与温度的关系、改变内能的方式。常见考题类型是选择题、填空题。命题点有：内能与温度的关系、做功和热传递改变内能方式的辨析等。 比热容及相关计算 了解热量。通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。 比热容是物理学的重要概念，比热容的应用也是越来越与环保话题结合。主要考查选择题、填空题、实验探究题和计算题。命题点有：比热容的应用、比热容图像分析、探究不同物质吸热能力、比热容的相关计算。 热机和内能的转化、热值、热机的效率 了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。从能量转化的角度认识燃料的热值。从能量转化和转移的角度认识效率。 主要考查选择题、填空题、计算题、实验题。命题点有：理解热值的概念和意义、热机效率的含义及相关计算、提高热机效率的方法等。命题点有：四冲程汽油机的工作原理、能量转化、柴油机与汽油机的区别等。 1．（新情境）（2024·江苏南通·中考真题）《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景，如图，下列过程与物理知识对应不正确的是（　　） A．加热——木炭燃烧时热值不变 B．蒸煮——油料含有的热量增加 C．翻炒——目的使油料受热均匀 D．飘香——分子在做无规则运动 【答案】B 【解析】A．热值只与物质种类有关，与燃料是否完全燃烧、质量、放出的热量无关，故A正确，不符合题意； B．蒸煮时，油料温度升高，内能增加，热量为过程量，不能说含有热量，故B错误，符合题意； C．翻炒时能使油料均匀受热，故C正确，不符合题意； D．飘香是扩散现象，说明分子在做无规则运动，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．（跨学科）（2024·江苏无锡·中考真题）我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取） （1）核燃料反应堆中的铀-235是_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生_________（填物态变化名称）吸收热量； （2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程_________； （3）若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？_________； （4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为_________J。 【答案】 不可再生 汽化 机械能 1.8×108 5×109 【解析】（1）[1]核燃料反应堆中的铀-235在短时间内不能再生，是不可再生能源。 [2]二回路中的水在蒸汽发生器中变成水蒸气，发生汽化，吸收热量。 （2）[3]由图得，核能先转化为内能，再转化为机械能推动汽轮机，产生电能。 （3）[4]依题意得，标准煤产生的热量为 由得，标准煤完全燃烧的质量为 （4）[5]依题意得，单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%，则 单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为 3．（新考法）（2024·江苏盐城·中考真题）如图是我国宇航员首次在轨拍摄的以地球为背景的空间站组合体全貌照片。可以看出宇航员拍摄该照片时处于空间站的_________位置。太阳能电池板受光面朝向照片_________面。由于太空碎片速度非常大，具有很大的_________能，容易造成部分电池板受损。2023年12月，航天员成功出仓修复电池板外表面。电池板每天可发电1000kW·h，相当于_________kg的焦炭完全燃烧放出的热量。（已知） 【答案】 舱外 正 动 120 【解析】[1]照片中能看到整个空间站，说明宇航员拍摄该照片时处于空间站的舱外位置。 [2]太阳能电池板工作时，需要接收太阳光的照射，所以太阳能电池板受光面朝向照片正面。 [3]动能跟质量和速度有关，太空碎片速度非常大，具有很大的动能。 [4]电池板每天可发电 W=1000kW⋅h=1000×3.6×106J=3.6×109J 由Q放​=mq得，焦炭的质量 ►考向一 分子热运动 1．（2024·江苏连云港·中考真题）下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是（　　） A．花香满园 B．尘土飞扬 C．雪花飘飘 D．落叶纷纷 【答案】A 【解析】A．花香满园，是芳香烃分子无规则运动的结果，故A正确； B．尘土飞扬是固体小颗粒的运动，不是分子的运动，故B错误； C．雪花飘飘是雪花在运动，属于机械运动，故C错误； D．落叶纷纷是树叶在运动，是机械运动，故D错误。 故选A。 2．（2024·江苏淮安·中考真题）端午节期间，小明在家煮粽子，厨房里粽香四溢．这个现象主要说明（     ） A．分子间有引力 B．分子间有斥力 C．分子间有空隙 D．分子是运动的 【答案】D 【解析】煮熟的粽子散发出香味，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．（2024·江苏盐城·中考真题）将两个表面光滑的铅块相互挤压，它们会粘在一起，不容易拉开，这一现象说明（　　 ） A．分子间有空隙 B．分子在运动 C．分子间有斥力 D．分子间有引力 【答案】D 【解析】两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会黏在一起，是分子运动的结果，说明了分子间有引力。 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．（2024·江苏常州·中考真题）端午节煮粽子时，厨房飘满了粽子的清香，这说明（     ） A．分子间存在吸引力 B．分子间存在排斥力 C．分子在无规则运动 D．液体分子连续分布，气体分子间有间隙 【答案】C 【解析】煮粽子时厨房漂满了粽子的清香，属于扩散现象，这一现象说明分子在永不停息地做无规则运动，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．（2024·江苏无锡·中考真题）通过相关可观测的现象推测无法直接感知的事实，是物理研究的一种方法。下列根据这种方法所做出的推测，不符合事实的是（　　 ） A．汤姆生发现电子推测出原子是可分的 B．酒精和水混合后总体积变小推测出分子间有空隙 C．固体很难被压缩推测出组成固体的分子间无空隙 D．红墨水在水中扩散推测出分子处在水不停息的无规则运动中 【答案】C 【解析】A．汤姆生发现电子后，推测出原子是可分的，原子可以分成原子核和核外电子，故A正确，A不符合题意； B．酒精和水混合后总体积变小，推测出分子间有空隙，彼此进入对方，从而使总体积减小，故B正确，B不符合题意； C．固体很难被压缩推测出组成固体的分子间存在斥力，故C错误，C符合题意； D．红墨水在水中扩散，推测出分子在运动，推测出分子处在永不停息的无规则运动中，故D正确，D不符合题意。 故选C。 6．（2024·江苏扬州·中考真题）关于扬州美食中的物理知识，下列说法正确的是（　　 ） A．翡翠烧麦呈现绿色是因为吸收了绿光 B．麻鸭汤沸腾后用文火加热，温度升高 C．用蒸笼蒸包子是通过做功的方式增加包子的内能 D．盐水鹅香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动 【答案】D 【解析】A．翡翠烧麦呈现绿色是因为反射绿光进入眼睛，故A错误； B．麻鸭汤沸腾后用文火加热，温度保持沸点不变，故B错误； C．用蒸笼蒸包子是通过热传递的方式增加包子的内能，包子吸收热量，内能增大，温度升高，故C错误； D．盐水鹅香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动，香气分子不断扩散到空气中，故D正确。 故选D。 7．（2024·江苏南通·中考真题）公元前4世纪，亚里士多德提出“自然界厌恶真空”的观点，即自然界不存在真空，如果有真空的话，就有水、气来填补。17世纪托里拆利提出大气受到重力作用存在压强的观点。下列现象可分别佐证亚里士多德和托里拆利观点的是（　 　） ①用吸管“吸”饮料；         ②两船并行相“吸”碰撞； ③两光滑铅块压紧后“吸”住；    ④抽水机只能将水“吸”到约10米高。 A．①和②④ B．④和②③ C．①和①④ D．④和①③ 【答案】C 【解析】亚里士多德和托里拆利的观点，是说明大气存在压强。 ①用吸管吸饮料时，吸管内的气压减小，饮料在外界大气压的作用下被压入嘴里，也可以说明吸管内是真空，下方的饮料来填补吸管内的真空部分，故①符合题意； ②当船并行时，中间的水流动速度增大，压强减小。船外侧大的压强将船向中间挤压，造成相吸相撞，利用的是流体压强和流速的关系，故②不符合题意； ③两光滑铅块压紧后“吸”住，说明分子之间存在引力，故③不符合题意； ④一标准大气压能支持水柱的高度约为10m，抽水机只能将水“吸”到约10米高，说明大气压的存在，故④符合题意。 综上可知，C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．（2024·江苏徐州·中考真题）如图所示是一种利用海水盐差能发电的装置，甲、乙两块渗透膜将容器隔成三个区域，分别加入海水和纯水，由于微粒处在永不停息的无规则_________中，而甲渗透膜只能让带正电的钠离子通过，乙渗透膜只能让带负电的氯离子通过，容器就变成了电池，电子从左向右通过小灯泡，则容器左端是电池的_________极，根据对环境污染的大小来判断这种能源是否属于清洁能源？_________。 【答案】 运动 负 是清洁能源，因为海水盐差能发电对环境污染小 【解析】[1][2][3]一切物质的分子不停地做无规则运动，微粒处在永不停息的无规则运动中，甲渗透膜只能让带正电的钠离子通过，钠离子（正电）通过甲渗透膜向左移动，使左侧区域带正电，氯离子（负电）通过乙渗透膜向右移动，使右侧区域带负电，电子从左向右通过小灯泡，电流从右向左通过灯泡，说明右端是正极，左端为负极。由于盐差能的产生过程不涉及有害物质的排放，对环境影响较小，是一种清洁能源。 9．（2024·江苏苏州·中考真题）“疏影横斜水清浅，暗香浮动月黄昏”中的“水清浅”是光的 现象导致的，“暗香浮动”说明了分子在 。 【答案】 折射 不停地做无规则运动 【解析】[1] “水清浅”是因为光从水中斜射到空气时发生折射造成的。 [2] “暗香浮动”说明了分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象。 10．（2024·江苏镇江·中考真题）镇江谏壁发电厂处于苏南电网中心。厂内发电机将_________能转化为电能。电厂使用的煤炭是_________（选填“可”或“不可”）再生能源。煤炭在墙角长时间堆放，墙面内部也会变黑，说明固体分子是_________的。 【答案】 机械 不可 运动 【解析】[1]发电机的工作原理是通过外部力（如水力、风力、火力等）驱动发电机内部的磁场和导体相对运动，从而利用电磁感应原理将机械能转化为电能。在镇江谏壁发电厂中，发电机正是将煤炭燃烧产生的热能（或称为内能）转化为机械能，进而再将机械能转化为电能。 [2]关于能源的分类，煤炭是一种化石燃料，它在地球上的储量是有限的，且一旦消耗就不可再生。因此，煤炭属于不可再生能源。 [3]煤炭在墙角长时间堆放后，墙面内部也会变黑。这个现象说明了固体分子在不停地做无规则运动。煤炭中的分子会不断地运动到空气中，并有一部分分子会附着在墙面上，随着时间的推移，墙面上的煤炭分子越来越多，就形成了我们看到的黑色痕迹。 11．（2024·江苏宿迁·中考真题）每年春季的三台山，春意盎然，花香四溢，游客们闻香而至。闻到花香说明分子在不停的__________________。骑上单车，用力蹬车加速前行，说明力可以改变物体_________；停止蹬车时，车能继续前进是因为_________。 【答案】 做无规则运动 运动状态 具有惯性 【解析】[1]由于分子在不停的做无规则运动，花香分子扩散到空气中，所以可以闻到花香。 [2]力可以改变物体的运动状态和形状。用力蹬车加速前行，说明力改变了物体的运动状态。 [3]由于车具有惯性，停止蹬车时，车会继续向前运动。 特别提醒： 1.对扩散现象的认识和理解 （1）扩散的快慢与物体的温度有关。温度越高，扩散进行得越快，反之越慢。 （2）扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；分子之间存在着间隙。 2.利用分子动理论解释现象 （1）一是要将分子与宏观物体区分开，分子很小，用肉眼根本观察不到； （2）注意分析题目中的主体是不是运动的分子； （3）明确分子的运动是不受任何外力影响而进行的，而宏观物体的运动是受外力影响的结果。 ►考向二 内能及改变内能的方式 12．（2024·江苏南通·中考真题）2024年5月，中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　 　） A．热机做功冲程 B．钻木取火过程 C．水力发电过程 D．物体上抛过程 【答案】A 【解析】火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，该过程为内能转化成机械能。 A．热机做功冲程中内能转化成机械能，故A符合题意； B．钻木取火过程机械能转化成内能，故B不符合题意； C．水力发电过程为机械能转化成电能，故C不符合题意； D．物体上抛过程中克服阻力做功，机械能转化成内能，故D不符合题意。 故选A。 13．（2024·江苏镇江·中考真题）液冷充电桩可以提高电动汽车的充电速度。充电时导线产生的热量通过_________的方式转移给周围流动的液体。物体间温差越大散热效果越好，则应_________液体的流动速度。为了减少充电时导线产生的热量，在保持充电时间和电流不变的情况下，应选用长度相同、横截面积较_________的铜导线。 【答案】 热传递 加快 大 【解析】[1]热传递和做功都能改变物体的内能，充电时导线产生的热量通过热传递（或热传导）的方式转移给周围流动的液体。 [2]因为物体间温差越大，散热效果越好，所以加快液体的流动速度，使温差保持相对较大，加快热传递。 [3]根据焦耳定律可知，为了减少充电时导线产生的热量，在保持充电时间和电流不变的情况下，应选用长度相同、横截面积较大的铜导线，这样的铜导线电阻变小，产生的热量较少。 14．（2024·江苏苏州·中考真题）熨斗古代亦称“火斗”，最早出现于西汉，以青铜质地为主，用高温熨平衣物，是通过_________方式改变物体内能的。宋元时期，出现了如图所示带木把的熨斗，相比金属把，使用更安全，是由于木头具有_________的物理属性。 【答案】 热传递 隔热性好/导热性差 【解析】[1]用高温熨平衣物，是通过热传递的方式改变物体内能的。 [2]木头具有导热性差的物理属性，所以相比金属把，使用更安全。 15．（2024·江苏盐城·中考真题）芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有_________，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的_________效应。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过_________的方式改变芯片内能。 【答案】 电阻 热 热传递 【解析】[1][2]由于芯片原件有电阻，电流通过导体时，导体发热是电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应。 [3]散热部件与芯片紧密接触，热量通过热传递的方式传递给散热部件，从而起到降温作用。 16．（2024·江苏淮安·中考真题）阅读短文，回答问题。 常温超导 1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，水银的电阻率（表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻）并不像预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到附近时，电阻率突然减小到无法测量，后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相似的低温下失去电阻的特性，这种现象叫作超导现象。这种超导现象一直需要在超低温下才能观察到。 2020年10月14日，罗切斯特大学研究人员首次在高达的温度下，观察到常温超导现象，但这次研究人员创造的常温超导材料，也存在严重的限制，他们观察到的超导现象，是在2670亿帕的压强下实现的，这是和地心处压强相当的超高压条件。 如果把超导材料应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。 （1）通过本文的描述，“电阻率”是描述材料_________（填“导电性能”或“导热性能”）的物理量； （2）当温度降到时，水银的内能_________（填“等于”或“不等于”）零； （3）设想一下，如果“常温常压超导”进入工业化，请你列举一个应用实例：_________。 【答案】（1）导电性能 （2）不等于 （3）见解析 【解析】（1）电阻率表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻，所以“电阻率”是描述材料的导电性能的物理量。 （2）当温度降到时，水银内部的分子仍然在不停地做无规则运动，所以具有内能。 （3）如果“常温常压超导”进入工业化，手机、电脑等设备就不会存在发热问题。 解题技巧： 1.热量与内能的关系 （1）物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少，因此热量是物体内能变化的量度。热量的单位和内能的单位一样，也是焦耳。 （2）不能说某物体“含有”或“具有”多少热量，只能说某物体在热传递过程中吸收或放出多少热量。 （3）热传递可以改变物体的内能，使内能增加或减少，但温度不一定改变（如晶体的熔化、凝固过程），即物体吸热，内能会增加，物体放热，内能会减少，但物体的温度不一定发生改变 2.区分两种改变物体内能的方法 做功改变物体的内能的实质是能量的转化，即内能的变化是由于内能与机械能之间的相互转化引起的，对物体做功时机械能转化为内能，则物体内能增加，物体对外做功时内能转化为机械能，则物体内能减少；而热传递改变物体的内能的实质是能量的转移，即内能从一个物体转移到另一个物体，或者从同一个物体的高温部分转移到低温部分，无其他能量参与，能量的种类没有变化。 ►考向三 比热容及相关计算 17．（2024·江苏连云港·中考真题）沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小，这是因为水的（　　） A．质量大 B．温度高 C．密度大 D．比热容大 【答案】D 【解析】沿海地区，水多；内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 18．（2024·江苏徐州·中考真题）在探究不同物质吸热升温的现象时，将相等_________的沙子和水分别装入易拉罐中，用相同的热源和方法加热，则单位时间内沙子和水吸收的热量_________；如图所示，实验得到沙子和水的温度随时间变化的图像，其中a是_________的图像。 【答案】 质量 相同 沙子 【解析】[1][2]在探究不同物质吸热升温的现象时，采用了控制变量的方法，要将相等质量的沙子和水分别装入易拉罐中；用相同的热源和方法加热，则单位时间内沙子和水吸收的热量的相同。 [3]相同时间吸收的热量相等，如图所示，相同时间图像a的温度变化大，由公式Q吸=cmΔt可知，质量相等的沙子和水，a的比热容较小，沙子的比热容比水的比热容小，因此a是沙子的图像。 19．（2024·江苏镇江·中考真题）为比较A、B两保温杯的保温性能，小红在两个保温杯中分别倒入相同温度的热水，用温度计测量其初温，示数如图1所示，_________℃。绘制水温随时间的变化图像如图2所示，A杯中水放出的热量为_________J。保温性能更好的是_________（选填“A”或“B”）杯。[] 【答案】 80 A 【解析】[1]如图1所示，图中温度计的分度值是1℃，温度计的显示刻度是下面为70、上面为80，表明液柱的高度在0℃的上面，所以，读数是80℃，即 [2]如图2所示，水的末温是30℃，则A杯中水放出的热量为 [3]根据可知，质量相同的水在A、B两保温杯中，温度变化相同时，即都达到30℃，A保温杯需要更长的时间，所以保温性能更好的是A杯。 20．（2024·江苏扬州·中考真题）拖拉机轮胎表面刻有花纹，是通过增大 来增大摩擦。选用水来冷却拖拉机的发动机，是因为水的比热容 （填“大”或“小”），如果水箱装有质量为20kg的水，水温从20℃上升到70℃，水吸收了 J的热量。[] 【答案】 接触面粗糙程度 大 4.2×106 【解析】[1]拖拉机轮胎表面刻有花纹，是压力不变时通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。 [2]选用水来冷却拖拉机的发动机，是因为水的比热容大，其他条件相同时，水升高相同温度，吸收的热量多。 [3]如果水箱装有质量为20kg的水，水温从20℃上升到70℃，水吸收的热量为 21．（2024·江苏宿迁·中考真题）如图所示是单缸四冲程汽油机的_________冲程，汽油机工作时，需要用水为其降温，这是利用水的_________大的特点。若水，温度升高，水吸收的热量为_________J。[] 【答案】 压缩 比热容 8.4×103 【解析】[1]由图可知，汽油机的两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。 [2]汽油机工作时，温度非常高，需利用水的比热容较大的特点给汽油机降温，效果较好。 [3]水吸收的热量为 解题技巧： 1.理解比热容的概念 （1）比热容是物质本身的一种性质，每种物质都有自己的比热容； （2）比热容的大小只决定于物质本身，与物体质量的大小、温度改变的多少、物体吸收或放出热量的多少无关，但是同种物质在不同物态时的比热容一般不同 2.水的比热容大的应用 （1）冷却或取暖。由于水的比热容较大，在一般情况下，一定质量的水升高（或降低）一定的温度而吸收（或放出）的热量比相同质量的其他物质升高（或降低）相同的温度吸收（或放出）的热量多，所以我们利用水作冷却剂或取暖。 （2）一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。 3.物体在热传递过程中吸收或放出热量的多少可以用公式来表示。用Q表示吸收或放出的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体的初温，t表示物体的末温，则物体吸收的热量为，物体放出的热量为。 ►考向四 热机和内能的转化、热值 22．（2024·江苏无锡·中考真题）四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是（    ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】B 【解析】在四冲程内燃机的四个冲程中，压缩冲程中活塞压缩气体对其做功，将机械能转化为内能．故选B． 23．（2024·江苏常州·中考真题）四冲程汽油机工作时，将内能转化为机械能的冲程是（    ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【解析】热机的四个冲程中，压缩冲程和做功冲程有明显的能量转化，压缩冲程将机械能转化成内能，做功冲程将内能转化成机械能，故C符合题意。ABD不符合题意。 故选C。 24．（2024·江苏扬州·中考真题）家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是（　　） A．汽油机的效率能达到100% B．汽油机燃烧汽油会造成环境污染 C．汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 D．汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 【答案】B 【解析】A．由于摩擦等因素的存在，汽油机的效率不可能达到100%，故A错误； B．汽油机燃烧汽油时排放的尾气含有有害气体，会造成环境污染，故B正确； C．汽油机的一个工作循环中包含四个冲程，只有做功冲程对外做功1次，故C错误； D．油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，故D错误。 故选B。 25．（2024·江苏连云港·中考真题）下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是，完全燃烧1kg焦炭能放出的热量 【答案】D 【解析】A．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度无关，故A错误； B．根据Q=mq可知，放出的热量与热值、质量有关，故B错误； C．一瓶酒精用去三分之一后，质量变化、热值不变，故C错误； D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J，故D正确。 故选D。 26．（2024·江苏镇江·中考真题）下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中做功冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，故A不符合题意； B．两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意； C．两气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，从而获得动力，故C符合题意； D．排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，故D不符合题意。 故选C。 27．（2024·江苏淮安·中考真题）2024年4月，两辆氢能源汽车实现了从北京到上海1500公里长距离运输测试，这是中国氢能源车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。如图所示是某款氢能源汽车，该款氢能源汽车在公路上行驶，用时，受到的牵引力为，消耗氢气，则此过程中汽车行驶的平均速度为_________，氢气燃烧放出的热量为_________J，利用氢能的效率为_________。（） 【答案】 75 【解析】[1]汽车行驶的平均速度为 [2]氢气燃烧放出的热量为 [3]牵引力做功为 则利用氢能的效率为 28．（2024·江苏宿迁·中考真题）氢能是新能源利用的新潮流，加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。如图所示是市场上的某品牌氢能自行车，一次性充满0.02kg氢气，2h能匀速骑行50km，氢能自行车与骑行者总质量为84kg，骑行时受到的阻力为总重的0.05倍，氢气热值为。氢气完全燃烧产生的热量是_________J，氢气的利用效率是_________（）。 【答案】 75% 【解析】[1]氢气完全燃烧产生的热量是 [2]骑行时受到的阻力为 自行车匀速行驶，受到的牵引力与阻力平衡，所以 做的功为 氢气的利用效率是 29．（2024·江苏常州·中考真题）中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳，合成液态燃料，作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料．工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验，测量该燃料的热值． ①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到“燃料灯”； ②在空烧杯内加入1kg水，测得水的初温为31℃，点燃“燃料灯”开始加热； ③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测得“燃料灯”消耗燃料30g。 已知实验时气压为1标准大气压，，用该装置加热水的效率为42%．求： （1）此过程中，烧杯内水吸收的热量； （2）该液态燃料的热值。 【答案】（1）2.898×105J；（2）2.3×107J/kg。 【解析】解：（1）烧杯内水吸收的热量为 （2）该液态燃料完全燃烧放出的热量为 该液态燃料的热值为 答：（1）此过程中，烧杯内水吸收的热量为2.898×105J； （2）该液态燃料的热值为2.3×107J/kg。 30．（2024·江苏苏州·中考真题）如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）卡式炉的加热效率。 【答案】（1）2kg；（2）；（3）52.5% 【解析】解：（1）壶中水的质量为 （2）水吸收的热量为 （3）丁烷放出的热量 卡式炉的加热效率为 （1）壶中水的质量为2kg； （2）水吸收的热量为6.3×105J； （3）卡式炉的加热效率为52.5%。 31．（2024·江苏扬州·中考真题）阅读短文，回答问题。 2024年4月30日，全球最大压缩空气储能项目并网发电，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。 该项目工作原理如下图所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中（地下盐层中的洞穴）；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电。 该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约，减少二氧化碳排放约。可连续放电6小时，使用期长达40年。 （1）该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为 能，再通过空气压缩机转化为 能； （2）换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置，常温高压空气在“换热器2”处 热； （3）该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放 J的能量；（标准煤热值为） （4）该项目的能量转换效率为 %。该项目每年发电6亿度，则消耗 亿度用电低谷时段电网的多余电能；（计算结果保留1位小数） （5）从工程建设角度，要增加项目储存的能量，请提出一条建议： 。 【答案】机械 内 吸 72 8.3 增大地下盐穴的体积 【解析】（1）[1][2]电动机工作时，扇叶转动带动空气流动，将电能转化为空气的机械能；空气压缩机空气时，通过做功的方式增大了空气的内能，将机械能转化为内能。 （2）[3]常温高压空气在“换热器2”处吸收热量，使气体的温度升高，压强依然很大，为下一步释放能量做准备。 （3）[4]每年可节约标准煤约，根据故每年节约的煤可释放的热量为 （4）[5][6]该项目的能量转换效率为 该项目每年发电6亿度，则消耗 （5）[7]地下盐穴的体积越大，可储存的能量越大。故增大地下盐穴的体积，可以增大内能的转化量，从而增加项目储存的能量。 解题技巧 1．判断四个冲程的方法 判断四个冲程的关键是看两个气门的关闭情况和活塞的运动方向。 汽油机的工作过程 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 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 压缩汽油和空气混合物，使其压强增大，温度升高 在压缩冲程末，火花塞放电点燃燃料，产生高温高压燃气。高温高压燃气推动活塞做功，通过连杆带动曲轴转动 排出废气 能的转化 无能量转化 压缩汽油和空气的混合物，机械能转化成内能 燃料燃烧，化学能转化成燃气的内能；燃气推动活塞做功，内能转化成机械能 无能量转化 联系 ①每个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周，完成—个做功冲程 ②在—个工作循环中，只有做功冲程燃气对外做功，其他3个辅助冲程，依靠飞轮的惯性完成，不但不做功，还要消耗机械能 2．热值和密度、比热容等物理量一样，是燃料本身的一种性质，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、放热多少、燃烧时间长短、燃料是否完全燃烧都无关。 3.热机的效率：，其中指用来做有用功的能量，指燃料完全燃烧释放的能量。 1．（2024·山东济南·中考真题）完全燃烧1g液态氢能释放出的热量，是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍，由此可知液态氢比汽油（　　） A．内能大 B．温度高 C．热值大 D．密度大 【答案】C 【解析】由于完全燃烧1g液态氢能释放出的热量，是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍，即相同质量的液态氢和汽油完全燃烧，液态氢能放出更多的热量，所以液态氢比汽油的热值大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．（2024·甘肃兰州·中考真题）如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列说法正确的是（　　） A．用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的 B．蒸气把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化 C．蒸气把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程 D．试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气 【答案】B 【解析】A．加热水的过程中，酒精灯火焰的温度较高，水温较低，热量从火焰转移到水，通过热传递的方式，使水的内能增加，故A错误； BC．蒸气把软木塞顶跑的过程，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能，故B正确，C错误； D．水蒸气把软木塞向上冲起时，水蒸气的内能减少，温度降低，液化为小水滴，在试管口形成“白雾”，故D错误。 故选B。 3．（2024·山东泰安·中考真题）关于下列四幅图的说法中，正确的是（     ） ①如甲图，试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的 ②如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物，说明分子间有引力 ③如丙图，燃气推动活塞向下运动，活塞的机械能转化为燃气的内能 ④如丁图，水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变 A．只有①③正确 B．只有①②④正确 C．只有②④正确 D．①②③④都正确 【答案】B 【解析】①如甲图，酒精灯给水加热，水吸收热量，是通过热传递的方式使试管内的水内能增大，故①正确； ②分子间同时存在相互作用的引力和斥力，如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物，说明分子间有引力，故②正确； ③如丙图，燃气推动活塞向下运动，是做功冲程，燃气的内能转化为活塞的机械能，故③错误； ④如丁图，用酒精灯给水加热，水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变，故④正确。 故B正确，ACD错误。 故选B。 4．（2024·贵州·中考真题）内能的利用推动了工业和社会的快速发展。下列机器设备利用内能工作的是（    ） A．电动机 B．计算机 C．汽油机 D．照相机 【答案】C 【解析】A．电动机是利用电能转化为机械能来工作的，故A不符合题意； B．计算机是利用电能工作的，故B不符合题意； C．汽油机属于热机，是利用内能转化为机械能来工作的，故C符合题意； D．照相机是利用凸透镜成像的原理工作的，当物体在二倍焦距之外时，成倒立缩小的实像，故D不符合题意。 故选C。 5．（2024·云南·中考真题）2024年5月，我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功，可助力氢能重卡突破1000公里续驶里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（q氢=1.4×108J/kg）。下列说法正确的是（　　） A．氢能不属于清洁能源 B．用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C．完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×1010J的热量 D．氢能重卡的热机效率可高达100% 【答案】C 【解析】A．液氢燃烧的产物只有水，属于清洁能源，故A错误； B．用液氢作燃料是因为液氢热值大，在完全燃烧等质量的燃料时，放出的热量更多，且热量是过程量，不能“含有”，故B错误； C．完全燃烧100kg的液氢放出的热量 故C正确； D．额外功不可避免，所以氢能重卡的热机效率不可能达到100%，故D错误。 故选C。 6．（2024·四川广安·中考真题）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈（），则下列说法正确的是（　　） A．图中所示冲程是做功冲程 B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为 C．该汽油机在1s内做功30次 D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 【答案】B 【解析】A．图中所示冲程两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故A错误； B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为 故B正确； C．飞轮每分钟转动1800圈，则每秒转动30圈，该汽油机飞轮转动2圈对外做功一次，则在1s内做功15次，故C错误； D．由得，汽油机消耗的燃料越少，完全燃烧释放的热量越少，做的有用功不知，无法比较效率高低，故D错误。 故选B。 7．（2024·陕西·中考真题）涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．压气机压缩空气，空气的内能减小 D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 【答案】A 【解析】A．使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确； B．热值是燃料的一种特性，大小取决于燃料的种类，与其它因素无关，燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误； C．压气机压缩空气，压气机对空气做功，空气的内能增大，故C错误； D．高温高压气体推动涡轮转动时，消耗内能，将内能转化为机械能，故D错误。 故选A。 8．（2024·陕西·中考真题）如图1，将水桶平放在地面上，向桶中倒入少量酒精，点燃酒精后，水桶向后喷出燃气并加速向前运动，此过程中，内能转化为 能，该能量转化过程与汽油机 冲程的相同；燃气停止喷出后，迅速堵住水桶口，在 的作用下，水桶变扁，如图2所示。 【答案】 机械 做功 大气压 【解析】[1][2]酒精燃烧时将化学能转化为内能，当水桶向后喷出燃气并加速向前运动时，燃气对水桶做功，此过程中内能转化为机械能，该能量转化过程与汽油机做功冲程的相同。 [3]燃气停止喷出后，迅速堵住水桶口，桶内气压减小，水桶在外界大气压的作用下，水桶被压扁。 9．（2024·山东德州·中考真题）如图是某同学用高压锅煮饭的情景，限压阀被气流顶起的过程与内燃机的 冲程原理相同，我们在开饭前就能闻到饭菜的香味，这是生活中的 现象。 【答案】 做功 扩散 【解析】[1]限压阀被气流顶起，锅内气体的内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程原理相同。 [2]闻到饭菜的香味，是由于香味物质的分子在不停地做无规则运动而进入空气中，这是扩散现象。 10．（2024·吉林长春·中考真题）长春莲花岛影视基地近期火爆出圈，成为市民休闲娱乐的打卡地。 （1）美食街上，炭烤羊肉香味四溢，这是 现象，炭在燃烧过程中热值 ； （2）小明玩攀爬时，在向上攀爬的过程中重力势能逐渐 ；后半程比前半程攀爬得慢，则后半程比前半程克服重力做功的功率 ； （3）晴朗的夏日午后，人划船时用桨向后划水，船向前行进，这说明物体间力的作用是 的；人感觉到扶手晒得发烫，而水较凉，说明水的比热容 。 【答案】 扩散 不变 增大 变小 相互 大 【解析】（1）[1]美食街上，炭烤羊肉香味四溢，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 [2]热值的大小跟燃料的种类有关，跟燃料是否完全燃烧、质量、体积和形态等都没有关系，故热值不变。 （2）[3]小明玩攀爬时，在向上攀爬的过程中，质量不变，高度不断增加，则重力势能逐渐增大。 [4]后半程比前半程攀爬得慢，说明后半程用的时间长，而后半程和前半程克服重力做功的大小一样，时间长的，功率小，则后半程比前半程克服重力做功的功率小。 （3）[5]人划船时用桨向后划水，水给船一个向前的力，船向前行进，这说明物体间力的作用是相互的。 [6]人感觉到扶手晒得发烫，而水较凉，说明水的比热容较大。 11．（2024·广东广州·中考真题）如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图。 （1）天然气本身无色无味，为了安全和警示，通常会向天然气中加入臭味剂。拧动点火装置，若燃气未点燃，会闻到臭味，表明 （选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”）； （2）拧动点火装置，天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，天然气不会从进口处外泄，原因是：天然气的喷入导致进口处的天然气流速 （选填“大”“小”），压强 （选填“大于”“小于”或“等于”）大气压强； （3）壶中装有密度为、质量为的水，则壶中水的体积为 。根据，若天然气的热值，完全燃烧的天然气放出热量为 J，其中的热量被水吸收，已知水未沸腾，比热容为4.2×103J/（kg·℃），则水的温度升高了 ℃。 【答案】 分子做无规则运动 大 小于 20 【解析】（1）[1]拧动点火装置，若燃气未点燃，臭味分子通过空气传到人的鼻子，使人闻到臭味，这是一种扩散现象，表明分子做无规则运动。 （2）[2][3]拧动点火装置，天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，天然气不会从进口处外泄，是因为天然气喷入后，进口处的空气流速增大，压强减小，小于大气压，在大气压的作用下不会外泄。 （3）[4]根据可得，壶中水的体积为 [5]根据，若天然气的热值，完全燃烧的天然气放出热量为 [6]根据可得，水的温度升高了 12．（2024·湖北武汉·中考真题）绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段，如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。 （1）“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的； （2）“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约，相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量。（无烟煤的热值为） 【答案】 传播 电能 【解析】（1）[1]“光伏声屏障”是在声音的传播过程中减弱噪声的，通过阻断噪声传播的方式来控制噪声的。 （2）[2]光伏电池板利用太阳能发电，将太阳能转化为电能。 [3]释放的能量 完全燃烧无烟煤的质量 完全燃烧无烟煤的质量为。 13．（2024·新疆·中考真题）2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功。 （1）长征五号遥八运载火箭的燃料为煤油、液态氢和液态氧，发射前加注燃料时，应在 （填“低温”或“高温”）环境中进行。为防止燃料汽化导致燃料贮箱内气压过高，应先加注 （填“煤油”“液态氢”或“液态氧”）。氢在 （填“液”或“气”）态时氢分子无规则运动更剧烈； （2）火箭加速升空时，嫦娥六号探测器的机械能的增加量 （填“大于”或“小于”）其动能的增加量。探测器在月球上 （填“具有”或“没有”）惯性。已知氢的热值为，则质量为1t的氢完全燃烧放出的热量为 J。 【答案】 低温 煤油 气 大于 具有 1.4×1011 【解析】（1）[1]长征五号遥八运载火箭的燃料为煤油、液态氢和液态氧，因为液态氢和液态氧的沸点较低，所以发射前加注燃料时，应在低温环境中进行。 [2]为防止燃料汽化导致燃料贮箱内气压过高，应先加注沸点较高的煤油。 [3]气态的氢温度相对较高，温度越高，分子无规则运动越剧烈，因此氢在气态时氢分子无规则运动更剧烈。 （2）[4]火箭加速升空时，嫦娥六号探测器的质量不变，速度变大，动能变大，高度增加，重力势能变大，因机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能的增加量大于其动能的增加量。 [5]惯性是物体本身的一种性质，一切物体都具有惯性，探测器在月球上也具有惯性。 [6]质量为1t的氢完全燃烧放出的热量为 14．（2024·四川宜宾·中考真题）2024年4月19日，两辆以氢为燃料的汽车，实现了从北京到上海1500公里长距离运输的首次测试。选用氢为燃料是因为氢的 大。假设汽车在一段平直公路上以恒定功率75kW匀速行驶，速度为108km/h，则汽车所受阻力为 N。 【答案】 热值 2500 【解析】[1]选用氢为燃料是因为氢的热值大，相同质量燃料完全燃烧时，释放的热量多。 [2]假设汽车在一段平直公路上以恒定功率75kW匀速行驶，速度为108km/h，由得，汽车所受阻力为 15．（2024·江苏泰州·一模）如图是生鸡蛋在微波炉中加热时爆炸后的状态。微波属于一种 （电磁波/声波/光波），微波进入到鸡蛋内部使蛋清和蛋黄升温，这是通过 的方式改变了物体的内能，气室内的气体吸热迅速膨胀，来不及从蛋壳和壳膜的孔隙中逸出，将 能转化为 能，汽油机中 冲程的能量转化方式与此相同。 【答案】 电磁波 做功 内 机械 做功 【解析】[1][2]微波属于电磁波，微波射到鸡蛋内部使蛋清和蛋黄升温，将机械能转化为内能，即通过做功的方式增大鸡蛋的内能。 [3][4]用微波炉加热鸡蛋，鸡蛋内能增大，气室内的气体吸热迅速膨胀，来不及从蛋壳和壳膜的孔隙中逸出，将内能转化为机械能，即发生爆炸。 [5]汽油机中做功冲程将内能转化为机械能，故汽油机中做功冲程的能量转化方式与此相同。 16．（2024·江苏无锡·一模）拉环断掉的碳酸饮料易拉罐很难打开，如图甲所示，可用笔尾在罐口旁快速摩擦，易拉罐就可以“炸开”，如图乙所示。摩擦时，易拉罐内气体内能 （选填“增加”“减少”或“不变”），气压变大。“炸开”时，内能转化为 能，此过程中的能量转化与四冲程内燃机的 冲程相似。 【答案】 增加 机械 做功 【解析】[1]用笔尾在罐口旁快速摩擦，属于摩擦生热现象，易拉罐内气体内能增加，气压变大。 [2][3]“炸开”时，罐内气体内能转化为机械能；四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，所以二者能量转化形式相似。 17．（2024·山东济宁·中考真题）小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中，组装了如图所示实验装置。 （1）三个实验都选用酒精灯作热源，通过 的方式改变烧杯内液体的内能； （2）将装冰的试管置于水中加热（如图甲所示），而不用酒精灯直接加热，这样做的好处是 ；（写出一条即可） （3）利用装置乙进行实验探究，通过观察比较，发现：水沸腾时，自杯底产生的气泡上升过程中逐渐变大，至水面处破裂。破裂前，气泡内是 ； （4）利用装置丙探究物质吸热性质时，调整两只酒精灯的灯芯，使其火焰相同（相同热源），目的是用 表示物质吸收热量的多少。 【答案】（1）热传递 （2）使冰均匀受热 （3）水蒸气 （4）加热时间 【解析】（1）用酒精灯作热源给物质加热，火焰的温度高于被加热物质的温度，内能由火焰传递给被加热的物质，这种改变内能的方法叫热传递。 （2）将装冰的试管置于水中加热，这种方法叫水浴加热法，可以使试管内的冰能均匀受热， （3）水沸腾时，杯底的水不断变为水蒸气，形成大量的气泡，气泡上升时周围的水又不断汽化，气泡内的水蒸气越来越多，气泡体积约来越大。所以破裂前，气泡内是水蒸气。 （4）用火焰相同的酒精灯加热，相等时间内酒精等放出的热量相等，这样可以用加热时间比较物质吸收热量的多少，利用了转换法。 18．（2024·湖北·中考真题）据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下。 （1）氢燃料电池将化学能直接转化为 能； （2）当储氢瓶内气体压强为时，求瓶内壁的面积上受到的压力； （3）以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，功率为172kW。 ①求卡车的行驶速度； ②求卡车所受牵引力； ③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少？（燃油机的效率取36%，燃油的热值q取） 【答案】 电 20m/s 132kg 【解析】（1）[1]氢燃料电池发生化学反应，将化学能直接转化为电能，供用电器使用。 （2）[2]当储氢瓶内气体压强为时，由得，瓶内壁的面积上受到的压力 （3）[3]①卡车的行驶速度 [4]②根据可得，卡车输出能量 由可得卡车匀速行驶72km所受牵引力 [5]③解法一：由 可得，燃油完全燃烧释放的热量为 由可得需要的燃油 减排的二氧化碳 解法二： 燃油燃烧生成的热量 效率 联立可得 需要的燃油 减排的二氧化碳 19．（2024·江苏南京·二模）某油电混动汽车既可用电力驱动，也可用燃油驱动。当其高速行驶时，只有内燃机工作，内燃机在向车轮输出能量的同时给蓄电池充电，从而提高能量利用率（能量利用率指有效利用能量占消耗总能量的百分比）。 （1）对该车蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）； （2）该车内燃机为四缸四冲程汽油机，每个飞轮的转速均为3000r/min，则1s内该汽油机每缸做功 次； （3）某次高速行驶测试中，该车在平直公路上匀速行驶了100km，所受牵引力为2060N，容量为20kW·h的蓄电池储存的电能由30%增大至80%，消耗燃油10kg。则此过程中牵引力做功为 J，能量利用率为 %。（燃油热值为q=4.4×107J/kg） 【答案】 用电器 25 2.06×108 55 【解析】（1）[1]对该车蓄电池充电时，消耗电能转化为化学能，此时蓄电池相当于电路中的用电器。 （2）[2]汽油机的一个工作循环包括4个冲程，飞轮转动2周，做功1次。汽油机的飞轮转速为 3000r/min=50r/s 即1s内该汽油机的飞轮转50r，所以该汽油机1s内对外做功25次。 （3）[3]牵引力做的功为 W机械=Fs=2060N×100×103m=2.06×108J 该蓄电池充满电后储存的电能为 W电=20kW·h=7.2×107J 由于汽车行驶时，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%，所以蓄电池增加储存的电能为 W电′=（80%-30%）×7.2×107J=3.6×107J l0kg汽油完全燃烧放出的热量为 Q放=mq=l0kg×4.4×107J/kg=4.4×108J 汽车的能量利用率为 20．（2024·广东深圳·一模）阅读材料，回答问题 抽水蓄能电站 抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的，是间接储存电能的一种方式。在下半夜用电低谷时，它从电网取电，用电动机驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来；次日白天和前半夜用电高峰时，水从上水库放出到下水库，使水轮机带动发电机发电，将电送入电网。其工作原理如图甲所示，抽水蓄能的能量流向如图乙所示。 位于盐田区和龙岗区之间的深圳抽水蓄能电站是南方电网首座全面国产化的抽水蓄能电站。电站年平均抽水用电量约20亿千瓦时，平均年发电量15亿千瓦时，每年可节约标准煤约15万吨。 深蓄电站所用水轮机部分参数如图丙所示。南方电网的峰谷电价如图丁所示，且目前国内抽水蓄能电站的抽水电价按照基准电价的75%执行。 表丙 水轮机 转速 额定水头 额定流量 表丁 基准电价（元/度） 低谷时段 高峰时段 0.3 1.3 （1）发电所利用的水能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； （2）储能时，水泵将下水库的水抽到上水库，以水的 能形式储存； （3）抽水蓄能时，上水库中水对库底的压强 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）若燃煤发电，每发电大约排放二氧化碳，深蓄电站平均一年可以减排二氧化碳 万吨； （5）除了可以利用水能发电，还有许多可以用来发电的清洁能源，请列举一种： ； （6）根据图乙，发电机效率的表达式是 （用表示）； （7）水轮机每转一圈，需要有 的水流过水轮机； （8）根据峰谷电价的差值和优惠政策，深蓄电站每年取电、发电可获得差价 亿元。（不考虑其他费用） 【答案】 可再生 重力势 变大 150 风能发电 11.7 15 【解析】（1）[1]发电所利用的水能属于可再生能源，能源源不断从自然界获取。 （2）[2]储能时，水泵将下水库的水抽到上水库，高度增加，以水的重力势能变大。 （3）[3]抽水蓄能时，上水库中水的高度增大，故上水库中水对库底的压强增大。 （4）[4]平均年发电量15亿千瓦时，每发电大约排放二氧化碳，深蓄电站平均一年可以减排二氧化碳 （5）[5]除了可以利用水能发电，还有许多可以用来发电的清洁能源，比如风能发电。 （6）[6]水能机所提供的动能为 发电机效率的表达式是 （7）[7]根据水轮机转一圈所需的时间为 水轮机每转一圈，需要有水的体积为 （8）[8]深蓄电站每年取电、发电可获得差价 21．（2024·山东聊城·中考真题）随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展，我国风力发电开发走在了世界前列，装机容量居全球第一。某地有一风力发电站，其中一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×104J，1年内提供的电能约为4.8×1011J。求： （1）若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能，并有70%被水吸收，可以使100g常温下的水升高多少摄氏度；[c水=4.2×103J/（kg·℃）] （2）若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供，且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能，则需要完全燃烧多少千克煤炭。（煤炭的热值q约3.0×107J/kg） 【答案】（1）30℃ （2） 【解析】（1）若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能，并有70%被水吸收，水吸收能量为 升高的温度为 （2）火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能，则煤炭完全燃烧释放的能量为 需要煤炭的质量为 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$