专题05 内能、内能的利用（讲义）-【上好课】2025年中考物理一轮复习讲练测（广东专用）

主题一 声、光、热 专题05 内能、内能的利用 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03考点突破·考法探究 考点一 分子热运动 考点二 内能 考点三 比热容 考点四 热机 考点五 热机效率 考点六 能量转化与守恒 04题型精研·考向洞悉 题型一 分子热运动 考向01：分子热运动与扩散现象 考向02：分子间相互作用力 题型二 内能 考向01：内能的概念与内能大小的比较 考向02：改变物体内能的方式 考向03：温度、内能与热量辨析 题型三 比热容 考向01：比热容概念及应用 考向02：探究不同物质吸热能力 考向03：比热容相关计算 题型四 热机 考向01：热机及其工作原理 考向02：汽油机、柴油机及相关计算 题型五 热机效率 考向01：热值及其相关计算 考向02：热机效率及其计算 题型六 能量转化与守恒 考向01：能量的转化与转移 考向02：能量守恒定律 05分层训练·巩固提升 基础巩固 能力提升 考点内容 课标要求 考查频次 命题预测 分子热运动理论 知道常见的物质是由分子、原子构成的。了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点 分子热运动、内能(10年9考,3~9分) 分子热运动理论是常考热点，在历年中考试卷中，无论试题形式怎样，都会出现考查此考点的考题。考题形式以选择题、填空题为主，有时也会出现在综合题中。主要命题点有：对分子热运动理论的理解、物质的扩散、分子间相互作用力等。 物体的内能与内能的改变 知道自然界和生活中简单的热现象。了解内能和热量。通过实验，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可以相互转化 对物体内能的认识，属于较难的考点。改变物体内能的方式是常考热点，也是与生活实际结合最紧密的考点。所以，对本考点的考查是考题较为集中的考查方向。在有关此考点的考题中，选择题多于填空题。此考点的命题点主要有：内能的概念、影响物体内能大小的因素、物体内能的改变、温度与内能以及热量的辨析，尤其是物体内能的改变出现的概率更大。 比热容及其应用 通过实验了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象 比热容及热值的理解与计算(每年1~2道,1~6分) 比热容是本单元重点内容，无论比热容的概念还是比热容的应用，都属于常考热点。对此考点的考查常见题型有选择题、填空题，有时也会出现实验探究题和简答题。无论考查题型怎样，其命题点大都是：比热容的概念、比热容的相关计算、水的比热容大的应用、探究不同物质的吸热能力等。 热值与热机效率 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 有关燃料的热值和热机效率的计算问题较多，在考题中有关热机效率的计算问题经常物质的比热容结合在一起，所以，此类考题的题型多数是填空题和综合计算题。主要命题点有：热值的概念及相关计算、热机效率相关计算等。 热机 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 热机、能量的转化和守恒(10年8考,1~5分) 热机是内能利用最典型的例子。对此考点的考查题型大都是选择题和填空题。主要命题点有：热机工作原理、内燃机四冲程工作过程和能量转化关系等。 能量守恒定律 了解能量及其存在的不同形式。描述不同形式的能量和生产生活的联系。列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。知道能量守恒定律。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识 能量守恒定律是自然界普遍遵守的规律，所以认识能量转化和转移以及在转化和转移过程中能量守恒的认识理所当然成为常考热点。命题点主要有：能量转化和转移的辨别、能量转化和转移的方向性、能量守恒定律及其应用等。 考点一 分子热运动 一、物质的构成 1．物质的构成：常见物质是由大量及其微小的粒子—分子、原子构成的。 2．分子的大小：分子的直径很小，通常以10-10m来量度，所以一个看似很小物质中都会包含大量的分子，如一个小水滴中含有约1021个水分子。 3．分子间有间隙 实验演示：取50ml的水与50ml酒精，倒入量筒中，轻轻摇晃几下，静止后观察量筒中液体体积，发现水喝酒精混合后的总体积小于100ml。 这是酒精与水的混合过程。实际上是酒精分散到了水中，从微观的角度看，酒精分子分散到了水分子中间，这一现象说明水分子和酒精分子间都有间隙。 二、分子热运动 1．探究实验：物质的扩散 气体扩散实验 液体扩散实验 固体扩散实验 实验 操作和现象 在透明的瓶中分别装入空气和二氧化氮，抽去玻璃板后，无色的空气和红棕色的二氧化氮混合在一起，最后颜色变得均匀 在装入清水的量筒底部注入蓝色的硫酸铜溶液。静待几天后，清水与硫酸铜溶液的界面变得模糊，静待几周后颜色变得均匀 把磨的很光滑铅块和金块紧紧压在一起，在室温下防止五年后在将它们切开，发现它们互相渗入月1mm深 现象分析 空气和二氧化氮气体彼此进入对方 水和硫酸铜溶液彼此进入对方 金和铅彼此进入对方 实验结论 气体、液体和固体分子都在不停地做无规则运动，能彼此进入分子的间隙中，即固体、液体和气体都会发生扩散现象 2．扩散现象 （1）定义：不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。 （2）扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，也说明物质的分子间存在间隙。 （3）影响扩散的因素：温度越高，扩散越快(即分子无规则运动跟温度有关，温度越高分子无规则运动越剧烈)。 扩散现象的物理意义：在扩散过程中，气体分子从密度较大的区域移向密度较小的区域，经过一段时间的掺和，密度分布趋向均匀。在扩散过程中，迁移的分子不是单一方向的，只是密度大的区域向密度小的区城迁移的分子数，多于密度小的区域向密度大的区域迁移的分子数。 扩散现象的实质：扩散现象是气体分子的内迁移现象。从微观上分析是大量气体分子做无规则热运动时，分子之间发生相互碰撞的结果。由于不同空间区域的分子密度分布不均匀，分子发生碰撞的情况也不同。这种碰撞迫使密度大的区域的分子向密度小的区域转移，最后达到均匀的密度分布。 判断扩散现象的方法：确认某种现象是否属于扩散现象时，关键是要看不同的物质彼此进入对方是自发形成的，还是在外力作用下形成的，是由于分子运动形成的，还是由于宏观的机械运动形成的。由于分子运动而自发形成的属于扩散现象，受外力作用下的宏观机械运动形成的现象就不属于扩散现象。例如，秋天，桂花飘香属于由于分子运动而形成的扩散现象，而冬天，雪花飘扬是由于雪花受重力和风力作用下的机械运动，它不属于扩散现象。 3．分子热运动 （1）探究实验：物质的扩散 现象 如图所示，取两个相同的烧杯，分别装入质量相等的适量冷水和热水，分别向两杯水中滴入一滴红墨水 现象分析 红墨水在热水扩散得快是因为热水中分子运动剧烈，在冷水中扩散慢是因为冷水分子运动较慢 探究归纳 分子热运动的快慢与温度有关：温度越高，物质扩散得越快，分子运动月剧烈 三、分子间相互作用力 1．探究实验：分子间的作用力 实验观察 现象分析 现象1：将两个铅块地面磨平，紧压在一起，在下面重物不能它们分开； 现象2：用胶水涂抹在两物体表面，压实后两个物体被牢牢得粘在一起 现象3：生活中常见的固体、液体能保持一定的体积，不会散开 因为物体分子之间存在引力，分子间的压力使两个铅块或涂胶水的两个物体结合在一起，分子间的压力使固体和液体的分子不会散开 现象4：用力去压一个铁块，它的体积不会不发生明显的变化； 现象5：向配有活塞的厚玻璃筒内注入一些水，用力压活塞，发现水的体积没有明显变化 虽然分子间有间隙，但要压缩固体和液体却很困难，这是因为分子之间存在着斥力 结论 分子间存在相互作用的引力和斥力 2．对分子间引力和斥力的理解：邻近分子间同时存在相互作用的引力和斥力；实际表现出来的是分子引力和斥力的合力，称为分子力；分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系。 3．分子动理论：物质是由大量的分子或原子组成的，分子间有间隙；构成物质的分子在不停地做无规则热运动；分子间存在着引力和斥力。 考点二 内能 一、内能 1．分子动能和分子势能 (1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。 （2）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，所以分子势能与物体的体积有关。 2．内能 （1）内能：物体内部所有分子的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 （2）内能的单位：焦耳，简称焦，符号J。 3．对内能的理解：内能是物质分子的热运动能量，是由物质内部状况决定的能量。物质由大量分子、原子组成，储存在系统内部的能量是全部微观粒子各种能量的总和，即微观粒子的动能、势能等的总和。物体内部大量分子的无规则运动跟温度直接相关，物体内部大量做热运动的粒子之间也具有动能和势能，动能和势能的总和叫做内能。 4．影响物体内能大小的因素 （1）温度是影响物体内能最主要的因素，同一个物体，温度越高，它具有的内能就越大，物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。 （2）物体的内能跟质量有关。在温度一定时，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越大。 （3）物体的内能还和物体的体积有关。在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能越大，物体的内能就越大。 （4）同一物质，状态不同时所具有的内能也不同。 5．内能与机械能的区别与联系 内能 机械能 区别 定义 构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和 物体所具有的动能和势能的总和 影响因素 物体的温度、质量、状态、体积、物质的种类 物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度 研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体 存在条件 永远存在 物体运动时，被举高时，发生弹性形变时 联系 （1） 物体无论是否具有机械能，一定具有内能； （2） 物体的内能和机械能之间可以互相转化 二、物体内能的改变 1．热传递改变物体的内能 （1）探究热传递改变物体内能 用暖袋暖手 给工件淬火 烧水 现象 现象分析 暖袋温度降低，内能减少；人体温度升高，内能增大；能量从热水袋传递给人 工件温度降低，内能减少；冷水温度升高，内能增大；能量从工件传递给水 烧水时，水的温度升高，内能增加，能量从火焰传递给锅和水 实验结论 温度不同的物体相互接触时，发生热传递，低温物体温度升高，内能增加，高温物体温度降低，内能减少；即能量从高温物体传递给低温物体，所以热传递可以改变物体的内能 （2）对热传递的理解 条件 不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差 方向 由高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分 过程 最终状态 温度相同，没有温度差 实质 是能量的转移，能量的形式并未发生变化 2．热量 （1）热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。用符号Q表示。 （2）单位：在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。 3．做功改变物体的内能 做功的两种情况 外界对物体做功 物体对外界做功 探究过程与现象 分析与论证 迅速压下活塞，玻璃筒内的气体被压缩，活塞对筒内气体做功，从而使筒内气体的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，硝化棉开始迅速燃烧 向瓶内打气，压缩瓶内的空气，不断对瓶内空气做功，瓶内空气内能增加，温度升高，随着打入空气的增加，气压越来越大，直至冲开瓶塞，此时，瓶内的空气推动瓶塞做功，内能减少，温度降低，其中水蒸气液化成小水滴，形成白雾 得出结论 （1） 做功可以改变物体的内能； （2） 外界对物体做功，物体温度升高，物体内能增加； （3） 物体对外界做功，物体温度降低，物体内能减少 4．热传递和做功改变物体内能的区别与联系 区别 联系 实质 方式 举例 热传递 能量的转移 高温物体放热，低温物体吸热 生活中烧、烤、烙、炒，生产中的淬火等 做功和热传递都可以改变物体的内能，且效果相同。某物体的内能发生改变，可能是通过热传递改变的，也可能是通过做功改变的，或者两者都有。若不知道具体过程，则无法确定内能的改变方式 做功 其他形式能与内能之间的相互转化 压缩体积、摩擦生热、锻打物体、弯折物体等 打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折铁丝等 体积膨胀等 装开水的暖水瓶内的气体将瓶塞冲开灯 5．温度、热量、内能三者之间的区别于联系 温度 热量 内能 区别 概念 宏观上，表示物体的冷热程度； 微观上，反映物体中分子热运动的剧烈程度 在热传递过程中传递能量的多少 构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和 表述 用“降低”、“升高”，“降低到”、“升高到”表述 用“放出”或“吸收”表述 用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的那个表述 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 联系 （1）温度反映了内能的大小，热量反映了内能变化了多少； （2）物吸收热量，内能会增加，温度不一定升高，如晶体熔化；物放出热量，内能会减少，但物体温度不一定降低，如晶体凝固 归纳总结 一个一定 物体温度升高或降低时，其内能一定增加或减少 四个不一定 （1）一个物体的内能增加或降低时，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （2）一个物体的内能增加或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是外界对物体做功或物体对外界做功； （3）一个物体吸收或放出热量时，内能增加或减少，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （4）一个物体温度升高或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是因为做功，如摩擦生热或物体对外界做功 考点三 比热容 一、比较不同物质的吸热能力 1．探究不同物质吸热能力 【实验目的】探究不同物体的吸热能力。 【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套，火柴、秒表、水和另一种液体（如煤油）。 【实验步骤】一、按图组装器材。 二、取质量相同的水和煤油（60g），常温下待温度稳定后（控制两种液体初温相同），测出两种液体的温度，并计入表格。 三、点燃酒精灯，同时给水和煤油加热，加热时间为5分钟，测量此时两种液体温度并计入表格。 四、实验表格（参考数据） 物质种类 质量/g 初温/°C 末温/°C 温升/°C 加热时间（min） 水 60 20 40 20 5 煤油 60 20 56 36 5 … 五、整理器材。 【实验结论】质量相同的水和另一种液体（如煤油），吸收相同的热量，煤油的温度升高较大。 二、比热容 1．定义：一定质量的某种物质在温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。 2．定义式：。 3．单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃），比热容单位是由质量、温度和热量组成的组合单位。 4．物理意义：水的比热容是4．2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 5．对比热容的理解 （1）一定质量的某种物质在温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。比热容是物质的特性之一，所以某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说，比热容的大小只与物质的种类及其状态（固态、液态和气态）有关，与物质的质量、温度的变化无关。 （2）比热容的大小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下，比热是一个不变的定值。如果物质的状态改变了，比热容的大小随之改变，如水变成冰。 三、热量的计算 （1）物质吸热时热量的简单计算：Q吸=cm△t=cm(t-t0)； （2）物质放热时热量的计算：Q放=cm△t= cm(t0-t)。 （3）其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。 c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)） m—质量，单位：千克（kg） △t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 考点四 热机 一、热机 1．实验探究—热机工作原理 【实验现象】如图所示，在试管中装一些水，用橡皮塞塞住试管口，固定在铁架台上，用酒精灯给试管加热，水沸腾后，水蒸气会把橡皮塞冲出去，试管口观察到大量“白雾”出现。 【实验分析】酒精燃烧释放出热量（化学能转化为内能），通过热传递将一部分内能转移给水，水的内能增加，温度升高，产生大量水蒸气。水蒸气越来越多，对橡皮塞的压力越来越大，最后将橡皮塞冲出，这时水蒸气对橡皮塞做功。同时，水蒸气内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴，在试管口可以观察到“白雾”。 【探究归纳】该实验装置就是一个简单的热机。其工作过程是：燃料燃烧，化学能转化为内能，一部分内能通过热传递方式传递给工作物质—水，水内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气将橡皮塞冲出，水蒸气内能转化为橡皮塞机械能。 2．热机 （1）热机：利用内能做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置，都是热机。 （2）热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。 （3）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 二、汽油机 1．工作原理：利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 2．构造 （1）主要结构：汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 （2）冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 3．工作过程 （1）汽油机的一个工作循环：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。通过四个冲程的不断循环来连续工作。 （2）每完成一个工作循环，曲轴和飞轮均转动两周，活塞往返两次，对外做功一次。在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，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带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动下去。 （3）汽油机工作过程如下： 1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高 3.进气门关闭、排气门关闭。化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能 4.进气门关闭、排气门打开。靠惯性运动，排出废气 三、柴油机 1．工作原理：利用柴油在气缸内燃烧所产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 2．构造：柴油机构造和汽油机构造相似，所不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。 3．工作过程：柴油机与汽油机工作过程大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，曲轴连续转动两周，活塞往复两次，对外做功一次。见下表： 1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。活塞向下运动，吸入空气 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。活塞向上运动，压缩空气，气体温度升高，超过柴油燃点 3.进气门关闭、排气门关闭。喷油嘴喷出雾状柴油，遇到热空气立即猛烈燃烧，差高温高压气体，推动活塞向下运动 4.进气门关闭、排气门打开。活塞向上运动，排出废气 4．汽油机与柴油机的异同 相同点： （1）基本构造和主要部件作用相似。 （2）每个工作循环都一样，有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 （3）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 （4）一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两圈，飞轮转两圈，做功一次。 不同点： （1）构造不同：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 （2）燃料不同：汽油机燃烧汽油，而柴油机燃烧柴油。 （3）吸气冲程不同：汽油机吸进汽油和空气和燃料混合物，柴油机只吸进空气。 （4）点火方式不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。 考点五 热机效率 一、燃料的热值 1．燃料 （1）燃料的种类：燃料是指可燃烧的物质，根据不同标准，燃料可分为不同的种类，最常见的是按其物理状态分类。 （2）燃料燃烧时能量转化：燃料在燃烧时将化学能转化为内能。 2．燃料的热值：燃料种类很多，由于其燃烧成分不同，相同质量的不同燃料完全燃烧时放出的热量不同，在物理学上用“热值”来表示燃料燃烧的放热本领。 （1）热值：某种燃料完全燃烧放出的热量，与其质量的比值叫这种燃料的热值；用“q”表示。 （2）热值单位：J/kg。 （3）热值的物理意义：一、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量就等于该燃料的热值；二、热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。 （4）燃料燃烧放出的热量：热量：Q放 ＝qm；（Q放 是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m 是质量，单位是kg） 二、热机的效率 1．燃料的有效利用：用煤气灶、锅炉、煤炉等烧水时，燃料不能完全燃烧利用，具体原因是多样的。例如，燃料不能完全燃烧而损失了一部分能量，装水的容器吸收了一部分能量、灶体本身也会吸收一部分能量，高温的烟气带走了一部分能量，还有一部分能量直接散失掉了，水吸收的热量只占燃料燃烧放出热量的一部分，只有水吸收的热量才是有效利用的部分。 2．锅炉的效率 （1）锅炉是利用燃料或其他热源把水加热成热水或蒸汽的设备。锅炉包括锅和炉两部分，锅是指盛水的容器，炉是燃料燃烧的装置。 （2）提高锅炉燃料利用率的途径：一、让燃料尽可能充分燃烧，如将煤研磨成粉状，加大进风量等；二、减少热量损失，如加大有效受热面积等。 3．热机效率 （1）定义：用来做有用功的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。 （2）计算公式： 对热机而言，其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外的有用功W有用，故热机的效率公式又可写成：。 （3）物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。 （4）常见热机效率：蒸汽机6%-15%，汽油机20%-30%，柴油机30%-45%。 4．提高热机效率的主要途径 ①改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧（将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）。 ②减少各种热量损失（I. 加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；II. 使用较好的保温材料，减少热损失）。 ③在热机设计和制造上，采用先进的技术。 ④保障良好的润滑，减少机械摩擦。 考点六 能量转化与守恒 一、能量的转化与转移 1．能量的转化：在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫能量的转化。自然界转化各种形式的能，在一定条件下都可以相互转化。 2．能量的转移：能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分，这属于能量的转移。 二、能量守恒定律 1．能量守恒定律 （1）能量守恒定律内容：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，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 （2）对能量守恒定律的理解 ①能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。 ②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。 2．永动机 （1）不少人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫做永动机。然而，从没有一种永动机成功过。 （2）能量守恒定律使人们认识到：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量。因此，根本不可能制造出永动机。 题型一 分子热运动 考向01：分子热运动与扩散现象 【例1】（2023·广东·中考真题）端午节期间，小明在家里煮粽子，粽香四溢说明（   ） A．分子在不停地做无规则运动 B．分子间存在引力 C．分子间存在斥力 D．分子可以再分 【例2】（2024·广东肇庆·二模）如图所示，玻璃板下面瓶内装有红棕色二氧化氮气体，上面瓶内为空气。抽去玻璃板一段时间后，两瓶内气体颜色逐渐变为一样了，这是气体的 现象，此现象可以说明气体的分子间 （选填“有”或“没有”）间隙。温度高时，两瓶内气体颜色变化更快，说明了温度越高，分子运动越 。 考向02：分子间相互作用力 【例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 【例4】（2024·广东佛山·二模）物质由分子、原子构成，分子间同时存在引力和 力，原子由 和核外电子构成，电子带 电。 题型二 内能 考向01：内能的概念与内能大小的比较 【例1】（2024·广东广州·二模）甲、乙、丙为同种物质，已知甲的温度为10℃，乙的温度为0℃，丙的温度为－10℃。以下说法中正确的是（    ） A．乙的内能为零 B．丙的内能有可能大于甲的内能 C．甲的内能最大 D．若甲和乙的内能相同，则它们之间不会发生热传递 【例2】临沂市是江北地区最大的物流基地。在快递运输水果、海鲜等易变质产品时，在没有冷源的情况下，为起保鲜作用，下列分析正确的是（　　） A．冰袋温度很低，含有的热量很少 B．冰袋温度很低，没有内能 C．冰袋中的冰熔化时，质量不变 D．此过程中发生热传递的原因是产品的内能比冰袋大 考向02：改变物体内能的方式 【例3】（2024·宁夏·中考真题）下列实例中属于做功改变物体内能的是（　　） A．图甲中，炉火烧水 B．图乙中，搓手取暖 C．图丙中，用暖手宝暖手 D．图丁中，热鸡蛋放在冷水中冷却 【例4】（2024·四川乐山·中考真题）麻辣烫是乐山颇受欢迎的美食，食物在麻辣烫汤锅中温度升高是通过 的方式改变其内能，麻辣烫香味扑鼻这是 现象。 考向03：温度、内能与热量辨析 【例5】（2024·广东东莞·一模）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（    ） A．一块0℃的冰块，它的内能为零 B．温度高的物体含有的热量一定多 C．热胀冷缩中的“冷热”是指内能 D．物体的温度升高，内能一定增大 【例6】生活中的“热”含义非常丰富，物理学中，“天气很热”中的“热”是指 ；“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指 ，物体受热，体积膨胀，这个“热”表示 （三个空均选填“温度”“热量”或“内能”）。 题型三 比热容 考向01：比热容概念及应用 【例1】（2024·湖北武汉·中考真题）下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（    ） A．汽车发动机用水作冷却剂 B．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷 C．海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住 D．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 【例2】（2024·山东德州·中考真题）炎热的夏天路面被晒得发烫，这是通过 的方式改变内能，人们通过在城市中心修建人工湖来调节气温是利用了水的 大。 考向02：探究不同物质吸热能力 【例3】（2024·广东·模拟预测）为了比较水和食用油的吸热能力，小新同学做了如图甲所示的实验。 (1)实验前应按照 （选填“自下面上”或“自上而下”）的顺序组装实验器材，实验中取质量相同的水和食用油，用 （选填“升高的温度”或“加热的时间”）来反映两种物质吸收的热量； (2)小新将记录的实验数据绘制成如图乙所示的温度－时间图像，已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），根据图像可计算出食用油的比热容为 J/（kg·℃）； (3)小林同学受到小新实验的启发，设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小： ①小林先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间，如图丙所示（加热装置未画出）； ②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度 （选填“相同”或“不相同”）的水的A、B两容器中，并将容器用隔热材料密封，如图丁所示； ③经过足够长的时间后，同时测量A、B两容器中水的温度，记录数据分别为40℃和47℃； ④分析比较铜块和铝块 （选填“吸收”或“放出”）的热量和其他相关的物理量，可以判断出 的比热容大。 【例4】（2024·广东广州·三模）在标准大气压下，探究“冰熔化时温度变化规律”，研究过程中被研究物质的质量不变，相同时间吸收的热量相同。 (1)如图1所示为实验装置图，图2为该物质温度随时间变化图像。该物质熔化过程所用时间是 min，通过 （选填“做功”、“热传递”）方式改变物体的内能。 (2)0~2min段物质的比热容为c1，6~8min段物质的比热容为c2，根据图2信息判断大小：c1 c2（选填“>”、“=”、“<”），依据是： 。 (3)0~2min段物质，此时处于 （选填“固态”、“固液共存态”、“液态”、“气态”），在图3中最能体现物质所处状态分子结构排列的是 （选填“甲”、“乙”、“丙”）图。 考向03：比热容相关计算 【例5】（2024·上海·中考真题）质量为2千克的水温度升高50℃。求水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103焦/（千克·℃）] 【例6】（2024·广东深圳·模拟预测）炎热的夏天，刚吃完冰棒的小明喝水漱口，惊讶地发现水竟然是烫的！他连忙用手指试探，感知到水温微凉。手和嘴的感觉哪一个是对的？他找来一个容积为30mL、质量为45g，底面积约为10cm2的玻璃瓶制作自制温度计，如图所示。 小明先将自制温度计放入冰水混合物中，液柱稳定后，记录下液柱的位置。再将自制温度计放入沸水中，再次记录稳定液柱的位置，发现液柱升高了10cm。（不计热损失，假定气压为标准大气压，自制温度计灌注液体的比热容为4.2×103J/（kg·℃），ρ液=1.0×103kg/m3） (1)放在水平桌面上，自制温度计对桌面的压强 ； (2)整个过程中，自制温度计里的液体吸收了多少热量 ； (3)经过测量，小明发现自制温度计在漱口水中比冰水混合物中的液柱上升了2cm，则漱口水的温度为 ，提高自制温度计的精确度，你的建议是 。 题型四 热机 考向01：热机及其工作原理 【例1】（2024·广东东莞·三模）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，下列说法中正确的是（　　） A．汽油机在图丙冲程能获得动力 B．图丙冲程中没有能量的转化 C．图丁冲程中将内能转化为机械 D．在一个工作循环过程正确顺序是：乙、甲、丁、丙 【例2】（2024·陕西榆林·二模）3月27日6时51分，搭载云海三号02星的长征六号改运载火箭在太原卫星发射中心点火起飞。运载火箭起飞过程中燃料燃烧释放的内能将转化为火箭的 能，此过程与四冲程汽油机的 冲程能量转化形式相同。加速上升过程中火箭受到 （选填“平衡力”或“非平衡力”）作用。 考向02：汽油机、柴油机及相关计算 【例3】一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是2400r/min，柴油机每秒内完成 个冲程，做功 次，其中只有 冲程不是依靠惯性完成的。在设计制造时，汽缸外有一个“水套”是利用水吸热来降低汽缸温度的，这是利用了水的 大的性质。 【例4】（2024·广东东莞·二模）汽车是我们生活中最重要的交通运输工具之一，某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120cm2，做功冲程中活塞移动的距离是30cm，气体的平均压强是5×105Pa，汽油的热值是4.6×107J/kg，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是 J；每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是 J，此汽油机的机械效率是 。 题型五 热机效率 考向01：热值及其相关计算 【例1】（2024·山东泰安·中考真题）某地利用地热资源建立温泉浴池。某温泉池注入了的水，初始水温为42℃，一段时间后水温降至30℃，放出的热量为，已知。求： (1)的大小； (2)完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量与的大小相等。 【例2】（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） 考向02：热机效率及其计算 【例3】（2024·天津·中考真题）使用厨房中的电热水器将质量为的水从加热到，该热水器消耗了的电能。已知，求： （1）水吸收的热量； （2）该热水器的热效率。 【例4】（2024·广东深圳·一模）国之重器“鲲龙600”是世界上最大的水陆两用飞机，该飞机蓄满水后总质量为53.5t。若在某次测试中，该飞机沿直线匀速行驶900s，消耗了180kg航空燃油，飞机发动机功率为4×106W，（已知航空燃油的热值q=5×107J/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： (1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积； (2)测试中发动机所做的功； (3)测试中发动机的效率。 题型六 能量转化与守恒 考向01：能量的转化与转移 【例1】（2024·广东·二模）如图，“增程式电动车”是一种在纯电动模式下用电池驱动，当电池电量不足时，通过启动发动机当做“充电器”为电池充电，从而延长续航里程的电动汽车。下列说法正确的是（　　） A．车在水平路面行驶速度越大，惯性越大 B．车在纯电动模式下工作，主要是将机械能转化为电能 C．车在水平路面高速行驶时，小汽车对地面的压力等于重力 D．提升“增程式电动车”发动机的效率，可以节约能源 【例2】（2024·广东深圳·模拟预测）我国具有完全自主知识产权的国家科技重大专项——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程于23年12月6日商运投产，成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站。如图，核电站主要的能量转化是 ，在此过程中，不可避免将发生能量损耗，这 （“符合”或“不符合”）能量守恒定律。 考向02：能量守恒定律 【例3】（2024·四川内江·三模）达•芬奇曾经思考的永动机不可能成功，最根本的原因是违背了（　　） A．质量守恒定律 B．牛顿第一定律 C．能量守恒定律 D．能量转化的方向性 【例4】电动汽车在行驶时，电能主要转化为 ；而电动机产生的热量很难回收，这是因为能量的转化和转移是具有 的。有人认为汽车在行驶过程中，可以使发电机发电，从而永远运动下去，这种说法违背了 定律。 基础巩固 1．（2024·广东·三模）关于下列四个中国传统节日中的美食，说法正确的是（　　） A．端午节——粽子粽香浓郁，说明分子运动是有规则的 B．元宵节——煮熟的元宵温度高，含有的热量多 C．中秋节——吃月饼时，轻易掰开月饼说明组成月饼材料分子之间不存在引力 D．除夕节——煮饺子时，通过热传递的方式改变了饺子的内能 2．（2024·广东·三模）【古代科学技术】我国古代劳动人民运用自己的智慧和能力，解决了许多生产中的难题，其中蕴含着丰富的物理知识。我国古代科技著作《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水，以泥固纯铁柄杓从嘴受注（题图）”这样的记载，下列说法正确的是（　　） A．“铁化如水”是通过做功改变铁的内能 B．铸好的釜很难被压缩，是因为分子间存在斥力 C．用铁铸造的釜加热升温快是因为比热容大 D．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块没有内能 3．（2024·广东深圳·二模）冻雨是一种过冷却水滴（温度低于0℃），它落到温度为0℃以下的物体上时，立刻冻结成外表光滑而透明的冰层。下列说法正确的是（　　） A．“冻雨”是空气中的水蒸气凝华而成 B．这里的冻结是一种凝固现象 C．回温时路面的冰开始熔化，冰的内能不变 D．冻雨天气在路面撒盐预防结冰，是因为提高了冰的熔点 4．（2024·广东佛山·二模）2024年3月23 日，佛山50公里徒步如期举行，超12万人徒步最美南海线，某场景如图所示，下列说法正确的是（    ） A．徒步者闻到阵阵花香属于扩散现象 B．湖水中的“倒影”是由光的折射形成的 C．徒步者对地的压力和其所受重力是平衡力 D．徒步时，建筑物相对徒步者是静止的 5．（2024·广东广州·二模）下列关于实验的叙述正确的是（　　） A．图甲中，抽出玻璃板后观察到的现象能说明空气密度比二氧化氮大 B．图乙中，水沸腾后软木塞被推出，软木塞的内能转化为它的机械能 C．图丙中，把玻璃板拉出水面时弹簧测力计示数会变大，是大气压力的作用 D．图丁中，将瓶塞弹出时，瓶内气体密度变小 6．（2024·广东·模拟预测）2023年12月9日7时39分，由蓝箭航天自主研制的朱雀二号遥三运载火箭（如图所示）在酒泉卫星发射中心发射成功。朱雀二号也成为全球首款连续发射成功的液氧甲烷运载火箭，其技术状态成熟度和稳定性得到进一步验证.下列说法中正确的是（    ） A．朱雀二号火箭升空过程中，重力势能变小 B．朱雀二号火箭运用了最新科技，其热机效率高达100% C．在火箭上升过程中，发动机中的高温燃气的机械能转化为内能 D．甲烷燃烧过程将燃料的化学能转化为内能 7．（2024·广东·二模）如图，是四冲程汽油发动机的其中两个冲程，则（　　） A．图1 是吸气冲程 B．图1 是做功冲程 C．图2 是压缩冲程 D．图2中，主要是气体内能转化为活塞的机械能 8．（2024·广东云浮·一模）物理学推动着人类社会不断进步和发展，物理学家 在前人的研究积累上发现日月星辰的运转与苹果的下落有某些相似，提出了著名的万有引力定律，人们为了纪念他对物理学的贡献，将其名字命名为 的单位。英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的粒子— ，从而说明原子是可分的。 9．（2024·广东汕头·二模）如图所示是纸火锅，锅中的水在沸腾过程中温度 （选填“继续升高”或“保持不变”），该温度 （选填“低于”或“高于”）纸的着火点．纸锅中食物的内能是通过 的方式增加的。 10．（2024·广东中山·三模）煲仔饭是一种传统的广东美食，以其独特的锅巴和浓郁的香气而闻名，闻到浓郁的香气是由于分子不停做 造成的，烹饪过程中内能是通过 方式改变的，放凉之后香气没有那么浓郁，说明分子热运动的快慢与 有关。 能力提升 11．（2024·广东广州·三模）如图显示的是甲、乙、丙三部汽油机的参数。甲、乙、丙相比，正确的是（　　） A．甲输出的机械能比丙多，效率比丙高 B．在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出机械能与甲一样多 C．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多的同种燃料 D．三部汽油机中，乙的效率最高 12．（2024·广东佛山·二模）题图为小明学习内能时制作的学具。将连有橡皮管的瓶塞压紧在装有少量水的塑料瓶瓶口，橡皮管另一端连接打气筒，并将数显温度计探头置于瓶内，打气筒向瓶内打气，经过一段时间瓶塞飞出，同时瓶内出现“白气”。关于此实验说法正确的是（　　） A．“白气”为水蒸气 B．向瓶内打气（瓶塞未飞出）时，数显温度计示数减小 C．瓶塞飞出去时，塑料瓶内气体内能减小 D．瓶塞飞出过程的能量转化与内燃机的压缩冲程相同 13．（2024·广东深圳·一模）下图解释合理的是（　　）          钻木取火 起重机将货物吊起 早晨小草上的露珠 建筑工使用铅垂线 A．钻木取火与汽油机的做功冲程一样都是将内能转化为机械能 B．起重机将货物吊起使用了滑轮组既省了力又省了距离 C．早晨小草上的露珠形成的原因与冰块化水的原理是一样的 D．建筑工人用铅垂线来检查墙壁是否竖直是利用了重力的方向的道理 14．（2024·广东汕头·模拟预测）航天员王亚平搭载神舟十三号载人飞船时，随运载火箭，将冰墩墩带上太空，并在“天宫课堂”进行展示和实验，载人飞船随火箭发射升空时，以 为参照物，载人飞船是运动的；升空过程，载人飞船的重力势能 （选填“变大”“变小”或“不变”）；火箭常用氢作为燃料，是因为氢的 （选填“热值”或“密度”）大。 15．（2024·广东茂名·模拟预测）如图甲是汽车上的四冲程汽油机的 冲程。图乙是一辆汽车的汽油机的能量流向图，这个汽油机的效率为 ；请根据给出的信息计算；完全燃烧0.2kg的汽油能够输出 J的有用功。（汽油的热值为4.5×107J/kg） 16．（2024·广东深圳·一模）小明为吹好的气球嘴部系线时，不小心令气球呼啸飞出。他及时捡起气球，发现它喷气的嘴部温度和原来相比 （填“变高”、“没有变化”或“变低”）。汽油机在工作时 冲程与这一过程中能量的转化是一致的。汽油机工作时飞轮转速为2400r/min，则每秒汽油机对外做功 次。 17．（2024·广东汕尾·三模）在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示。 （1）图B为某时刻的温度，其示数为 ℃。 （2）分析图C可知，吸收相同热量， 液体升温更高： 液体更适合作汽车发动机的冷却液。 （3）若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2∶1，则甲、乙液体的比热容之比为 。 （4）用相同的加热器加热的目的是 。 18．（2024·广东广州·二模）用定值电阻和（）分别加热容器内质量相等的甲、乙两种液体（液体均未沸腾），电路图如图1所示，两液体的温度随时间变化的图像如图2所示。 （1）在0~3min， （选填“”或“”）产生的热量更多；根据题目信息，能否判断甲、乙两种液体的比热容大小？若可以，请进行比较；若不可以，请说明理由。 ； （2）若产生的热量有70%被甲液体吸收。已知甲液体的比热容，质量为1kg，则0~3min内，产生的热量为 J。 19．（2024·广东揭阳·一模）如图是一辆无人驾驶汽车，质量为，车轮与水平地面总接触面积为。某次测试中它在平直公路上匀速行驶，发动机的输出功率为。求： (1)汽车静止在水平地面时，对地面的压强是多少？ (2)若发动机的效率为，完成此次测试至少需要消耗多少汽油？ 20．（2024·广东茂名·二模）一辆载重汽车装完砂石后总质量为，以额定功率从静止开始运动，图象如图所示，经运动恰好达到最大速度，接着匀速运动关闭发动机滑行停下。已知汽车在运动过程中受到的阻力为车总重的0.2倍。（） 求：（1）前过程中发动机做的功； （2）汽车的最大速度； （3）若发动机的转化效率为80%，则整个过程中需要燃烧多少千克汽油？（已知汽油的热值大约为） 21．（2024·广东汕头·二模）用知识解决问题： （1）小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚；当身体进入人水中时，觉得水非常凉，原因是根据公式Q=cmΔt可知：相同质量的海水和沙子相比，在同样受热时，吸收的热量 （选填“相同”或“不相同”）。由于水的比热容比沙子 （选填“大”或“小”），沙子升高的温度比海水 （选填“多”或“少”）； （2）如图所示，小朋友从滑梯上滑下来臀部会感到灼热，这是因为小朋友从滑梯上滑下来时， 转化为内能，内能 （选填“增加”或“减少”），温度升高，所以臀部会感到灼热。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 主题一 声、光、热 专题05 内能、内能的利用 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03考点突破·考法探究 考点一 分子热运动 考点二 内能 考点三 比热容 考点四 热机 考点五 热机效率 考点六 能量转化与守恒 04题型精研·考向洞悉 题型一 分子热运动 考向01：分子热运动与扩散现象 考向02：分子间相互作用力 题型二 内能 考向01：内能的概念与内能大小的比较 考向02：改变物体内能的方式 考向03：温度、内能与热量辨析 题型三 比热容 考向01：比热容概念及应用 考向02：探究不同物质吸热能力 考向03：比热容相关计算 题型四 热机 考向01：热机及其工作原理 考向02：汽油机、柴油机及相关计算 题型五 热机效率 考向01：热值及其相关计算 考向02：热机效率及其计算 题型六 能量转化与守恒 考向01：能量的转化与转移 考向02：能量守恒定律 05分层训练·巩固提升 基础巩固 能力提升 考点内容 课标要求 考查频次 命题预测 分子热运动理论 知道常见的物质是由分子、原子构成的。了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点 分子热运动、内能(10年9考,3~9分) 分子热运动理论是常考热点，在历年中考试卷中，无论试题形式怎样，都会出现考查此考点的考题。考题形式以选择题、填空题为主，有时也会出现在综合题中。主要命题点有：对分子热运动理论的理解、物质的扩散、分子间相互作用力等。 物体的内能与内能的改变 知道自然界和生活中简单的热现象。了解内能和热量。通过实验，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可以相互转化 对物体内能的认识，属于较难的考点。改变物体内能的方式是常考热点，也是与生活实际结合最紧密的考点。所以，对本考点的考查是考题较为集中的考查方向。在有关此考点的考题中，选择题多于填空题。此考点的命题点主要有：内能的概念、影响物体内能大小的因素、物体内能的改变、温度与内能以及热量的辨析，尤其是物体内能的改变出现的概率更大。 比热容及其应用 通过实验了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象 比热容及热值的理解与计算(每年1~2道,1~6分) 比热容是本单元重点内容，无论比热容的概念还是比热容的应用，都属于常考热点。对此考点的考查常见题型有选择题、填空题，有时也会出现实验探究题和简答题。无论考查题型怎样，其命题点大都是：比热容的概念、比热容的相关计算、水的比热容大的应用、探究不同物质的吸热能力等。 热值与热机效率 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 有关燃料的热值和热机效率的计算问题较多，在考题中有关热机效率的计算问题经常物质的比热容结合在一起，所以，此类考题的题型多数是填空题和综合计算题。主要命题点有：热值的概念及相关计算、热机效率相关计算等。 热机 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 热机、能量的转化和守恒(10年8考,1~5分) 热机是内能利用最典型的例子。对此考点的考查题型大都是选择题和填空题。主要命题点有：热机工作原理、内燃机四冲程工作过程和能量转化关系等。 能量守恒定律 了解能量及其存在的不同形式。描述不同形式的能量和生产生活的联系。列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。知道能量守恒定律。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识 能量守恒定律是自然界普遍遵守的规律，所以认识能量转化和转移以及在转化和转移过程中能量守恒的认识理所当然成为常考热点。命题点主要有：能量转化和转移的辨别、能量转化和转移的方向性、能量守恒定律及其应用等。 考点一 分子热运动 一、物质的构成 1．物质的构成：常见物质是由大量及其微小的粒子—分子、原子构成的。 2．分子的大小：分子的直径很小，通常以10-10m来量度，所以一个看似很小物质中都会包含大量的分子，如一个小水滴中含有约1021个水分子。 3．分子间有间隙 实验演示：取50ml的水与50ml酒精，倒入量筒中，轻轻摇晃几下，静止后观察量筒中液体体积，发现水喝酒精混合后的总体积小于100ml。 这是酒精与水的混合过程。实际上是酒精分散到了水中，从微观的角度看，酒精分子分散到了水分子中间，这一现象说明水分子和酒精分子间都有间隙。 二、分子热运动 1．探究实验：物质的扩散 气体扩散实验 液体扩散实验 固体扩散实验 实验 操作和现象 在透明的瓶中分别装入空气和二氧化氮，抽去玻璃板后，无色的空气和红棕色的二氧化氮混合在一起，最后颜色变得均匀 在装入清水的量筒底部注入蓝色的硫酸铜溶液。静待几天后，清水与硫酸铜溶液的界面变得模糊，静待几周后颜色变得均匀 把磨的很光滑铅块和金块紧紧压在一起，在室温下防止五年后在将它们切开，发现它们互相渗入月1mm深 现象分析 空气和二氧化氮气体彼此进入对方 水和硫酸铜溶液彼此进入对方 金和铅彼此进入对方 实验结论 气体、液体和固体分子都在不停地做无规则运动，能彼此进入分子的间隙中，即固体、液体和气体都会发生扩散现象 2．扩散现象 （1）定义：不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。 （2）扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，也说明物质的分子间存在间隙。 （3）影响扩散的因素：温度越高，扩散越快(即分子无规则运动跟温度有关，温度越高分子无规则运动越剧烈)。 扩散现象的物理意义：在扩散过程中，气体分子从密度较大的区域移向密度较小的区域，经过一段时间的掺和，密度分布趋向均匀。在扩散过程中，迁移的分子不是单一方向的，只是密度大的区域向密度小的区城迁移的分子数，多于密度小的区域向密度大的区域迁移的分子数。 扩散现象的实质：扩散现象是气体分子的内迁移现象。从微观上分析是大量气体分子做无规则热运动时，分子之间发生相互碰撞的结果。由于不同空间区域的分子密度分布不均匀，分子发生碰撞的情况也不同。这种碰撞迫使密度大的区域的分子向密度小的区域转移，最后达到均匀的密度分布。 判断扩散现象的方法：确认某种现象是否属于扩散现象时，关键是要看不同的物质彼此进入对方是自发形成的，还是在外力作用下形成的，是由于分子运动形成的，还是由于宏观的机械运动形成的。由于分子运动而自发形成的属于扩散现象，受外力作用下的宏观机械运动形成的现象就不属于扩散现象。例如，秋天，桂花飘香属于由于分子运动而形成的扩散现象，而冬天，雪花飘扬是由于雪花受重力和风力作用下的机械运动，它不属于扩散现象。 3．分子热运动 （1）探究实验：物质的扩散 现象 如图所示，取两个相同的烧杯，分别装入质量相等的适量冷水和热水，分别向两杯水中滴入一滴红墨水 现象分析 红墨水在热水扩散得快是因为热水中分子运动剧烈，在冷水中扩散慢是因为冷水分子运动较慢 探究归纳 分子热运动的快慢与温度有关：温度越高，物质扩散得越快，分子运动月剧烈 三、分子间相互作用力 1．探究实验：分子间的作用力 实验观察 现象分析 现象1：将两个铅块地面磨平，紧压在一起，在下面重物不能它们分开； 现象2：用胶水涂抹在两物体表面，压实后两个物体被牢牢得粘在一起 现象3：生活中常见的固体、液体能保持一定的体积，不会散开 因为物体分子之间存在引力，分子间的压力使两个铅块或涂胶水的两个物体结合在一起，分子间的压力使固体和液体的分子不会散开 现象4：用力去压一个铁块，它的体积不会不发生明显的变化； 现象5：向配有活塞的厚玻璃筒内注入一些水，用力压活塞，发现水的体积没有明显变化 虽然分子间有间隙，但要压缩固体和液体却很困难，这是因为分子之间存在着斥力 结论 分子间存在相互作用的引力和斥力 2．对分子间引力和斥力的理解：邻近分子间同时存在相互作用的引力和斥力；实际表现出来的是分子引力和斥力的合力，称为分子力；分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系。 3．分子动理论：物质是由大量的分子或原子组成的，分子间有间隙；构成物质的分子在不停地做无规则热运动；分子间存在着引力和斥力。 考点二 内能 一、内能 1．分子动能和分子势能 (1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。 （2）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，所以分子势能与物体的体积有关。 2．内能 （1）内能：物体内部所有分子的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 （2）内能的单位：焦耳，简称焦，符号J。 3．对内能的理解：内能是物质分子的热运动能量，是由物质内部状况决定的能量。物质由大量分子、原子组成，储存在系统内部的能量是全部微观粒子各种能量的总和，即微观粒子的动能、势能等的总和。物体内部大量分子的无规则运动跟温度直接相关，物体内部大量做热运动的粒子之间也具有动能和势能，动能和势能的总和叫做内能。 4．影响物体内能大小的因素 （1）温度是影响物体内能最主要的因素，同一个物体，温度越高，它具有的内能就越大，物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。 （2）物体的内能跟质量有关。在温度一定时，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越大。 （3）物体的内能还和物体的体积有关。在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能越大，物体的内能就越大。 （4）同一物质，状态不同时所具有的内能也不同。 5．内能与机械能的区别与联系 内能 机械能 区别 定义 构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和 物体所具有的动能和势能的总和 影响因素 物体的温度、质量、状态、体积、物质的种类 物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度 研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体 存在条件 永远存在 物体运动时，被举高时，发生弹性形变时 联系 （1） 物体无论是否具有机械能，一定具有内能； （2） 物体的内能和机械能之间可以互相转化 二、物体内能的改变 1．热传递改变物体的内能 （1）探究热传递改变物体内能 用暖袋暖手 给工件淬火 烧水 现象 现象分析 暖袋温度降低，内能减少；人体温度升高，内能增大；能量从热水袋传递给人 工件温度降低，内能减少；冷水温度升高，内能增大；能量从工件传递给水 烧水时，水的温度升高，内能增加，能量从火焰传递给锅和水 实验结论 温度不同的物体相互接触时，发生热传递，低温物体温度升高，内能增加，高温物体温度降低，内能减少；即能量从高温物体传递给低温物体，所以热传递可以改变物体的内能 （2）对热传递的理解 条件 不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差 方向 由高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分 过程 最终状态 温度相同，没有温度差 实质 是能量的转移，能量的形式并未发生变化 2．热量 （1）热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。用符号Q表示。 （2）单位：在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。 3．做功改变物体的内能 做功的两种情况 外界对物体做功 物体对外界做功 探究过程与现象 分析与论证 迅速压下活塞，玻璃筒内的气体被压缩，活塞对筒内气体做功，从而使筒内气体的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，硝化棉开始迅速燃烧 向瓶内打气，压缩瓶内的空气，不断对瓶内空气做功，瓶内空气内能增加，温度升高，随着打入空气的增加，气压越来越大，直至冲开瓶塞，此时，瓶内的空气推动瓶塞做功，内能减少，温度降低，其中水蒸气液化成小水滴，形成白雾 得出结论 （1） 做功可以改变物体的内能； （2） 外界对物体做功，物体温度升高，物体内能增加； （3） 物体对外界做功，物体温度降低，物体内能减少 4．热传递和做功改变物体内能的区别与联系 区别 联系 实质 方式 举例 热传递 能量的转移 高温物体放热，低温物体吸热 生活中烧、烤、烙、炒，生产中的淬火等 做功和热传递都可以改变物体的内能，且效果相同。某物体的内能发生改变，可能是通过热传递改变的，也可能是通过做功改变的，或者两者都有。若不知道具体过程，则无法确定内能的改变方式 做功 其他形式能与内能之间的相互转化 压缩体积、摩擦生热、锻打物体、弯折物体等 打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折铁丝等 体积膨胀等 装开水的暖水瓶内的气体将瓶塞冲开灯 5．温度、热量、内能三者之间的区别于联系 温度 热量 内能 区别 概念 宏观上，表示物体的冷热程度； 微观上，反映物体中分子热运动的剧烈程度 在热传递过程中传递能量的多少 构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和 表述 用“降低”、“升高”，“降低到”、“升高到”表述 用“放出”或“吸收”表述 用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的那个表述 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 联系 （1）温度反映了内能的大小，热量反映了内能变化了多少； （2）物吸收热量，内能会增加，温度不一定升高，如晶体熔化；物放出热量，内能会减少，但物体温度不一定降低，如晶体凝固 归纳总结 一个一定 物体温度升高或降低时，其内能一定增加或减少 四个不一定 （1）一个物体的内能增加或降低时，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （2）一个物体的内能增加或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是外界对物体做功或物体对外界做功； （3）一个物体吸收或放出热量时，内能增加或减少，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （4）一个物体温度升高或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是因为做功，如摩擦生热或物体对外界做功 考点三 比热容 一、比较不同物质的吸热能力 1．探究不同物质吸热能力 【实验目的】探究不同物体的吸热能力。 【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套，火柴、秒表、水和另一种液体（如煤油）。 【实验步骤】一、按图组装器材。 二、取质量相同的水和煤油（60g），常温下待温度稳定后（控制两种液体初温相同），测出两种液体的温度，并计入表格。 三、点燃酒精灯，同时给水和煤油加热，加热时间为5分钟，测量此时两种液体温度并计入表格。 四、实验表格（参考数据） 物质种类 质量/g 初温/°C 末温/°C 温升/°C 加热时间（min） 水 60 20 40 20 5 煤油 60 20 56 36 5 … 五、整理器材。 【实验结论】质量相同的水和另一种液体（如煤油），吸收相同的热量，煤油的温度升高较大。 二、比热容 1．定义：一定质量的某种物质在温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。 2．定义式：。 3．单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃），比热容单位是由质量、温度和热量组成的组合单位。 4．物理意义：水的比热容是4．2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 5．对比热容的理解 （1）一定质量的某种物质在温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。比热容是物质的特性之一，所以某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说，比热容的大小只与物质的种类及其状态（固态、液态和气态）有关，与物质的质量、温度的变化无关。 （2）比热容的大小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下，比热是一个不变的定值。如果物质的状态改变了，比热容的大小随之改变，如水变成冰。 三、热量的计算 （1）物质吸热时热量的简单计算：Q吸=cm△t=cm(t-t0)； （2）物质放热时热量的计算：Q放=cm△t= cm(t0-t)。 （3）其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。 c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)） m—质量，单位：千克（kg） △t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 考点四 热机 一、热机 1．实验探究—热机工作原理 【实验现象】如图所示，在试管中装一些水，用橡皮塞塞住试管口，固定在铁架台上，用酒精灯给试管加热，水沸腾后，水蒸气会把橡皮塞冲出去，试管口观察到大量“白雾”出现。 【实验分析】酒精燃烧释放出热量（化学能转化为内能），通过热传递将一部分内能转移给水，水的内能增加，温度升高，产生大量水蒸气。水蒸气越来越多，对橡皮塞的压力越来越大，最后将橡皮塞冲出，这时水蒸气对橡皮塞做功。同时，水蒸气内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴，在试管口可以观察到“白雾”。 【探究归纳】该实验装置就是一个简单的热机。其工作过程是：燃料燃烧，化学能转化为内能，一部分内能通过热传递方式传递给工作物质—水，水内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气将橡皮塞冲出，水蒸气内能转化为橡皮塞机械能。 2．热机 （1）热机：利用内能做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置，都是热机。 （2）热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。 （3）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 二、汽油机 1．工作原理：利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 2．构造 （1）主要结构：汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 （2）冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 3．工作过程 （1）汽油机的一个工作循环：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。通过四个冲程的不断循环来连续工作。 （2）每完成一个工作循环，曲轴和飞轮均转动两周，活塞往返两次，对外做功一次。在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，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带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动下去。 （3）汽油机工作过程如下： 1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高 3.进气门关闭、排气门关闭。化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能 4.进气门关闭、排气门打开。靠惯性运动，排出废气 三、柴油机 1．工作原理：利用柴油在气缸内燃烧所产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 2．构造：柴油机构造和汽油机构造相似，所不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。 3．工作过程：柴油机与汽油机工作过程大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，曲轴连续转动两周，活塞往复两次，对外做功一次。见下表： 1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。活塞向下运动，吸入空气 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。活塞向上运动，压缩空气，气体温度升高，超过柴油燃点 3.进气门关闭、排气门关闭。喷油嘴喷出雾状柴油，遇到热空气立即猛烈燃烧，差高温高压气体，推动活塞向下运动 4.进气门关闭、排气门打开。活塞向上运动，排出废气 4．汽油机与柴油机的异同 相同点： （1）基本构造和主要部件作用相似。 （2）每个工作循环都一样，有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 （3）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 （4）一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两圈，飞轮转两圈，做功一次。 不同点： （1）构造不同：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 （2）燃料不同：汽油机燃烧汽油，而柴油机燃烧柴油。 （3）吸气冲程不同：汽油机吸进汽油和空气和燃料混合物，柴油机只吸进空气。 （4）点火方式不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。 考点五 热机效率 一、燃料的热值 1．燃料 （1）燃料的种类：燃料是指可燃烧的物质，根据不同标准，燃料可分为不同的种类，最常见的是按其物理状态分类。 （2）燃料燃烧时能量转化：燃料在燃烧时将化学能转化为内能。 2．燃料的热值：燃料种类很多，由于其燃烧成分不同，相同质量的不同燃料完全燃烧时放出的热量不同，在物理学上用“热值”来表示燃料燃烧的放热本领。 （1）热值：某种燃料完全燃烧放出的热量，与其质量的比值叫这种燃料的热值；用“q”表示。 （2）热值单位：J/kg。 （3）热值的物理意义：一、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量就等于该燃料的热值；二、热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。 （4）燃料燃烧放出的热量：热量：Q放 ＝qm；（Q放 是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m 是质量，单位是kg） 二、热机的效率 1．燃料的有效利用：用煤气灶、锅炉、煤炉等烧水时，燃料不能完全燃烧利用，具体原因是多样的。例如，燃料不能完全燃烧而损失了一部分能量，装水的容器吸收了一部分能量、灶体本身也会吸收一部分能量，高温的烟气带走了一部分能量，还有一部分能量直接散失掉了，水吸收的热量只占燃料燃烧放出热量的一部分，只有水吸收的热量才是有效利用的部分。 2．锅炉的效率 （1）锅炉是利用燃料或其他热源把水加热成热水或蒸汽的设备。锅炉包括锅和炉两部分，锅是指盛水的容器，炉是燃料燃烧的装置。 （2）提高锅炉燃料利用率的途径：一、让燃料尽可能充分燃烧，如将煤研磨成粉状，加大进风量等；二、减少热量损失，如加大有效受热面积等。 3．热机效率 （1）定义：用来做有用功的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。 （2）计算公式： 对热机而言，其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外的有用功W有用，故热机的效率公式又可写成：。 （3）物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。 （4）常见热机效率：蒸汽机6%-15%，汽油机20%-30%，柴油机30%-45%。 4．提高热机效率的主要途径 ①改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧（将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）。 ②减少各种热量损失（I. 加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；II. 使用较好的保温材料，减少热损失）。 ③在热机设计和制造上，采用先进的技术。 ④保障良好的润滑，减少机械摩擦。 考点六 能量转化与守恒 一、能量的转化与转移 1．能量的转化：在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫能量的转化。自然界转化各种形式的能，在一定条件下都可以相互转化。 2．能量的转移：能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分，这属于能量的转移。 二、能量守恒定律 1．能量守恒定律 （1）能量守恒定律内容：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，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 （2）对能量守恒定律的理解 ①能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。 ②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。 2．永动机 （1）不少人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫做永动机。然而，从没有一种永动机成功过。 （2）能量守恒定律使人们认识到：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量。因此，根本不可能制造出永动机。 题型一 分子热运动 考向01：分子热运动与扩散现象 【例1】（2023·广东·中考真题）端午节期间，小明在家里煮粽子，粽香四溢说明（   ） A．分子在不停地做无规则运动 B．分子间存在引力 C．分子间存在斥力 D．分子可以再分 【答案】A 【详解】端午节期间，小明在家里煮粽子，粽香四溢是因为粽子的分子在不停地做无规格运动，运动到空气中，属于扩散现象，故BCD不符合题意；A符合题意。 故选A。 【例2】（2024·广东肇庆·二模）如图所示，玻璃板下面瓶内装有红棕色二氧化氮气体，上面瓶内为空气。抽去玻璃板一段时间后，两瓶内气体颜色逐渐变为一样了，这是气体的 现象，此现象可以说明气体的分子间 （选填“有”或“没有”）间隙。温度高时，两瓶内气体颜色变化更快，说明了温度越高，分子运动越 。 【答案】 扩撒 有 剧烈 【详解】[1]抽掉玻璃板，一段时间后，上下两瓶内气体颜色逐渐变为一样了，这说明气体分子在不停地做无规则运动，这种现象叫扩散现象。 [2]两种分子能相互进入对方，说明气体分子间有间隙。 [3]物体的温度越高，扩散越快，说明分子的无规则运动越剧烈。 考向02：分子间相互作用力 【例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 【详解】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。 【例4】（2024·广东佛山·二模）物质由分子、原子构成，分子间同时存在引力和 力，原子由 和核外电子构成，电子带 电。 【答案】 斥 原子核 负 【详解】[1][2][3]物质由分子、原子构成，分子间同时存在引力和斥力，原子由原子核和核外电子构成，电子带负电。 题型二 内能 考向01：内能的概念与内能大小的比较 【例1】（2024·广东广州·二模）甲、乙、丙为同种物质，已知甲的温度为10℃，乙的温度为0℃，丙的温度为－10℃。以下说法中正确的是（    ） A．乙的内能为零 B．丙的内能有可能大于甲的内能 C．甲的内能最大 D．若甲和乙的内能相同，则它们之间不会发生热传递 【答案】B 【详解】A．一切物体在任何温度下都有内能，故乙的内能不为0，故A错误； B．内能与物体的质量、状态、温度有关，则丙的内能有可能大于甲的内能，故B正确； C．仅由温度大小无法判断物体内能大小，故C错误； D．若甲和乙的内能相同，它们存在温差，会发生热传递，故D错误。 故选B。 【例2】临沂市是江北地区最大的物流基地。在快递运输水果、海鲜等易变质产品时，在没有冷源的情况下，为起保鲜作用，下列分析正确的是（　　） A．冰袋温度很低，含有的热量很少 B．冰袋温度很低，没有内能 C．冰袋中的冰熔化时，质量不变 D．此过程中发生热传递的原因是产品的内能比冰袋大 【答案】C 【详解】A．热量是过程量，只能说“传递”热量，“吸收”、“放出”热量，不能说“含有”，故A错误； B．一切物体在任何温度状态下都具有内能，温度很低的冰块也具有内能，故B错误； C．物体的质量不随状态面改变，冰袋中的冰熔化时，只是由固态变成了液态，其质量不变，故C正确； D．热传递的条件是存在温度差，因为产品温度高于冰块的温度，所以热量从产品传向冰块，故D错误。 故选C。 考向02：改变物体内能的方式 【例3】（2024·宁夏·中考真题）下列实例中属于做功改变物体内能的是（　　） A．图甲中，炉火烧水 B．图乙中，搓手取暖 C．图丙中，用暖手宝暖手 D．图丁中，热鸡蛋放在冷水中冷却 【答案】B 【详解】ACD．炉火烧水、用暖手宝暖手、热鸡蛋放在冷水中冷却是通过热传递改变物体的内能；故ACD不符合题意； B．搓手取暖是克服摩擦做功，使物体的内能增大，温度升高，是通过做功改变物体的内能，故B符合题意。 故选B。 【例4】（2024·四川乐山·中考真题）麻辣烫是乐山颇受欢迎的美食，食物在麻辣烫汤锅中温度升高是通过 的方式改变其内能，麻辣烫香味扑鼻这是 现象。 【答案】 热传递 扩散 【详解】[1]食物在麻辣烫汤锅中吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增加内能。 [2]麻辣烫香味扑鼻为扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动。 考向03：温度、内能与热量辨析 【例5】（2024·广东东莞·一模）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（    ） A．一块0℃的冰块，它的内能为零 B．温度高的物体含有的热量一定多 C．热胀冷缩中的“冷热”是指内能 D．物体的温度升高，内能一定增大 【答案】D 【详解】A．一切物体都具有内能，0℃的冰也有内能，故A错误； B．热量是一过程量，不能说“含有”热量，故B错误； C．热胀冷缩中的“热”“冷”是指温度的高和低，而不是指内能，故C错误； D．物体温度升高，内能一定增加，但内能增加，温度不一定升高，故D正确。 故选D。 【例6】生活中的“热”含义非常丰富，物理学中，“天气很热”中的“热”是指 ；“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指 ，物体受热，体积膨胀，这个“热”表示 （三个空均选填“温度”“热量”或“内能”）。 【答案】 温度 内能 热量 【详解】[1]天气很热是指温度高，所以这里的“热”指的是温度。 [2]两手相互摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以这里的“热”指的是内能。 [3]物体受热，体积膨胀，说的是物体吸收热量，体积膨胀，所以这里的“热”指的是热量。 题型三 比热容 考向01：比热容概念及应用 【例1】（2024·湖北武汉·中考真题）下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（    ） A．汽车发动机用水作冷却剂 B．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷 C．海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住 D．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 【答案】B 【详解】A．汽车发动机用水作冷却剂，是因为水的比热容大，故A不符合题意； B．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷，是因为水蒸发吸热，故B符合题意； C．海边昼夜温度变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的大，故C不符合题意； D．物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，是因为水的比热容大，故D不符合题意。 故选B。 【例2】（2024·山东德州·中考真题）炎热的夏天路面被晒得发烫，这是通过 的方式改变内能，人们通过在城市中心修建人工湖来调节气温是利用了水的 大。 【答案】 热传递 比热容 【详解】[1]路面被晒得发烫，热量从太阳传递给路面，这是通过热传递的方式改变内能。 [2]水的比热容较大，和相同质量的其他物质相比，吸收或放出相同的热量，水的温度变化更小，因此修建人工湖可以调节气温。 考向02：探究不同物质吸热能力 【例3】（2024·广东·模拟预测）为了比较水和食用油的吸热能力，小新同学做了如图甲所示的实验。 (1)实验前应按照 （选填“自下面上”或“自上而下”）的顺序组装实验器材，实验中取质量相同的水和食用油，用 （选填“升高的温度”或“加热的时间”）来反映两种物质吸收的热量； (2)小新将记录的实验数据绘制成如图乙所示的温度－时间图像，已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），根据图像可计算出食用油的比热容为 J/（kg·℃）； (3)小林同学受到小新实验的启发，设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小： ①小林先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间，如图丙所示（加热装置未画出）； ②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度 （选填“相同”或“不相同”）的水的A、B两容器中，并将容器用隔热材料密封，如图丁所示； ③经过足够长的时间后，同时测量A、B两容器中水的温度，记录数据分别为40℃和47℃； ④分析比较铜块和铝块 （选填“吸收”或“放出”）的热量和其他相关的物理量，可以判断出 的比热容大。 【答案】(1) 自下而上 加热的时间 (2)2.1×103 (3) 相同 放出 铝 【详解】（1）[1][2]实验时需要使用酒精灯的外焰进行加热，因此组装器材时应该按照自下而上的顺序；采用相同的热源进行加热，相同热源在相同时间内放出的热量相等，因此可以用加热的时间来反映两种物质吸收的热量。 （2）由题图乙可知，质量相等的水和食用油，温度都从10℃升高到30℃时，食用油需要的加热时间是水需要加热时间的一半，即食用油吸收的热量，根据可得 （3）[1][2][3]根据可知，铜块和铝块质量相等时，要比较铜和铝的比热容，只需要比较二者吸收或放出热量与对应温度变化量的比值即可由步骤①可知，铜块和铝块加热后的末温与沸水温度相同，由于沸水的温度高于图丁中水的温度，由步骤②可知，铜块和铝块放入隔热材料密封的A、B两容器的水中后，铜块和铝块放出热量对水加热，最终铜块和铝块分别与容器中水的温度相同，忽略热损失，铜块和铝块放出的热量与水吸收的热量相等；由步骤③可知，实验最终记录了A、B两容器中水的末温，为了方便比较水吸收的热量，A、B两容器中水的质量和初温都应该相等，故比较A、B两容器中水吸收的热量即可得出铜块和铝块放出热量的大小关系，进而可以判断出铜和铝的比热容的大小关系，铜块和铝块放出的热量分别为 Q铜=c铜m铜(t沸-40℃)、Q铝=c铝m铝(t沸-47℃) 由题意可知，A、B两容器中水吸收的热量QA<QB，故Q铜<Q铝，由于m铜=m铝，所以 即 因此铝的比热容更大。 【例4】（2024·广东广州·三模）在标准大气压下，探究“冰熔化时温度变化规律”，研究过程中被研究物质的质量不变，相同时间吸收的热量相同。 (1)如图1所示为实验装置图，图2为该物质温度随时间变化图像。该物质熔化过程所用时间是 min，通过 （选填“做功”、“热传递”）方式改变物体的内能。 (2)0~2min段物质的比热容为c1，6~8min段物质的比热容为c2，根据图2信息判断大小：c1 c2（选填“>”、“=”、“<”），依据是： 。 (3)0~2min段物质，此时处于 （选填“固态”、“固液共存态”、“液态”、“气态”），在图3中最能体现物质所处状态分子结构排列的是 （选填“甲”、“乙”、“丙”）图。 【答案】(1) 4 热传递 (2) < 见解析 (3) 固态 乙 【详解】（1）[1][2]由图2可知，熔化的时间为 6min-2min=4min 熔化过程中是通过热传递来改变物体的内能的。 （2）[1][2]根据可知，物质同时吸收相同的热量，质量不变，物质在0~2min段的温度比6~8min段的温度升高得快，则物质在0~2min段的吸热能力比6~8min段的吸热能力弱，即c1<c2。 （3）[1]0~2min段物质还没有开始熔化，所以处于固态。 [2]固态物质的分子排列整齐且有规则，由图3可知是乙图。 考向03：比热容相关计算 【例5】（2024·上海·中考真题）质量为2千克的水温度升高50℃。求水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103焦/（千克·℃）] 【答案】4.2×105焦 【详解】解：水吸收的热量 答：水吸收的热量4.2×105焦。 【例6】（2024·广东深圳·模拟预测）炎热的夏天，刚吃完冰棒的小明喝水漱口，惊讶地发现水竟然是烫的！他连忙用手指试探，感知到水温微凉。手和嘴的感觉哪一个是对的？他找来一个容积为30mL、质量为45g，底面积约为10cm2的玻璃瓶制作自制温度计，如图所示。 小明先将自制温度计放入冰水混合物中，液柱稳定后，记录下液柱的位置。再将自制温度计放入沸水中，再次记录稳定液柱的位置，发现液柱升高了10cm。（不计热损失，假定气压为标准大气压，自制温度计灌注液体的比热容为4.2×103J/（kg·℃），ρ液=1.0×103kg/m3） (1)放在水平桌面上，自制温度计对桌面的压强 ； (2)整个过程中，自制温度计里的液体吸收了多少热量 ； (3)经过测量，小明发现自制温度计在漱口水中比冰水混合物中的液柱上升了2cm，则漱口水的温度为 ，提高自制温度计的精确度，你的建议是 。 【答案】(1) (2) (3) 换用内径更细的玻璃管 【详解】（1）自制温度计内的液体的受到的重力为 玻璃瓶的重力为 则自制温度计的总重力为 自制温度计放在水平桌面上，对桌面的压力为 根据可得，自制温度计对桌面的压强为 （2）在1标准大气压下，沸水温度，冰水混合物温度0℃，整个过程中，自制温度计里的液体吸收的热量为 （3）[1]根据题意可知，该温度计1cm表示的温度为 自制温度计在漱口水中比冰水混合物中的液柱上升了2cm，则漱口水的温度为 [2]提高自制温度计的精确度，可换用内径更细的玻璃管，使液柱变化灵敏。 题型四 热机 考向01：热机及其工作原理 【例1】（2024·广东东莞·三模）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，下列说法中正确的是（　　） A．汽油机在图丙冲程能获得动力 B．图丙冲程中没有能量的转化 C．图丁冲程中将内能转化为机械 D．在一个工作循环过程正确顺序是：乙、甲、丁、丙 【答案】A 【详解】AB．丙冲程，气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，为汽油机提供动力，故A正确，B错误； C．丁冲程，排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，该冲程排出废气，带走大部分热量，没有能量的转化，故C错误； D．甲冲程，进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，乙冲程，气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，故在一个工作循环过程正确顺序是：甲、乙、丙、丁，故D错误。 故选A。 【例2】（2024·陕西榆林·二模）3月27日6时51分，搭载云海三号02星的长征六号改运载火箭在太原卫星发射中心点火起飞。运载火箭起飞过程中燃料燃烧释放的内能将转化为火箭的 能，此过程与四冲程汽油机的 冲程能量转化形式相同。加速上升过程中火箭受到 （选填“平衡力”或“非平衡力”）作用。 【答案】 机械能 做功 非平衡力 【详解】[1]火箭起飞过程中，燃料燃烧，把化学能转化为内能，而后火箭起飞，即将内能转化为机械能。 [2]做功冲程内能转化为机械能，压缩冲程机械能转化为内能，此过程与四冲程汽油机的做功冲程能量转化形式相同。 [3]火箭加速升空过程中，速度变大，处于非平衡状态，受非平衡力的作用。 考向02：汽油机、柴油机及相关计算 【例3】一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是2400r/min，柴油机每秒内完成 个冲程，做功 次，其中只有 冲程不是依靠惯性完成的。在设计制造时，汽缸外有一个“水套”是利用水吸热来降低汽缸温度的，这是利用了水的 大的性质。 【答案】 80 20 做功 比热容 【详解】[1][2][3]汽油机的一个工作循环包含四个冲程，只有做功冲程对外做功，飞轮转两周。一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是 2400r/min=40r/s 柴油机每秒内完成80个冲程，做功20次，其中只有做功冲程对外做功，不是依靠惯性完成的。 [4]汽缸外有一个“水套”是利用水吸热来降低汽缸温度的，这是利用了水的比热容大的性质，相同质量的水和其它物体相比，升高相同温度时，可以吸收更多热量。 【例4】（2024·广东东莞·二模）汽车是我们生活中最重要的交通运输工具之一，某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120cm2，做功冲程中活塞移动的距离是30cm，气体的平均压强是5×105Pa，汽油的热值是4.6×107J/kg，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是 J；每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是 J，此汽油机的机械效率是 。 【答案】 1800 8.28×103 19.6% 【详解】[1]气体膨胀对活塞产生的压力 F＝pS＝5×105Pa×120×10﹣4m2＝6000N 气体每次膨胀对活塞做功 W＝Fs＝6000N×30×0.01m＝1800J [2]每次汽油燃烧放出的热量为 Q＝mq＝0.2×10﹣3kg×90%×4.6×107J/kg＝8.28×103J [3]汽油燃烧放出的总热量为 Q总＝m′q＝0.2×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝9.2×103J 此汽油机的机械效率为 题型五 热机效率 考向01：热值及其相关计算 【例1】（2024·山东泰安·中考真题）某地利用地热资源建立温泉浴池。某温泉池注入了的水，初始水温为42℃，一段时间后水温降至30℃，放出的热量为，已知。求： (1)的大小； (2)完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量与的大小相等。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）放出的热量 Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×6×103kg×(42℃-30℃)=3.024×108J （2）天然气放出的热量 Q放=Q=3.024×108J 天然气的体积 【例2】（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) 【详解】（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 考向02：热机效率及其计算 【例3】（2024·天津·中考真题）使用厨房中的电热水器将质量为的水从加热到，该热水器消耗了的电能。已知，求： （1）水吸收的热量； （2）该热水器的热效率。 【答案】（1）；（2）87.5% 【详解】解：（1）水吸收的热量为 （2）该热水器的热效率为 答：（1）水吸收的热量为6.3×105J； （2）该热水器的热效率为87.5%。 【例4】（2024·广东深圳·一模）国之重器“鲲龙600”是世界上最大的水陆两用飞机，该飞机蓄满水后总质量为53.5t。若在某次测试中，该飞机沿直线匀速行驶900s，消耗了180kg航空燃油，飞机发动机功率为4×106W，（已知航空燃油的热值q=5×107J/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： (1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积； (2)测试中发动机所做的功； (3)测试中发动机的效率。 【详解】（1）飞机蓄满水时重力为 静止在水面上时，飞机处于平衡状态，浮力与重力是一对平衡力，大小相等，故浮力为 由 可得排开水的体积 （2）发动机做的功 （3）消耗的燃油完全燃烧放出的热量 发动机的效率 题型六 能量转化与守恒 考向01：能量的转化与转移 【例1】（2024·广东·二模）如图，“增程式电动车”是一种在纯电动模式下用电池驱动，当电池电量不足时，通过启动发动机当做“充电器”为电池充电，从而延长续航里程的电动汽车。下列说法正确的是（　　） A．车在水平路面行驶速度越大，惯性越大 B．车在纯电动模式下工作，主要是将机械能转化为电能 C．车在水平路面高速行驶时，小汽车对地面的压力等于重力 D．提升“增程式电动车”发动机的效率，可以节约能源 【答案】D 【详解】A．惯性与质量有关，与物体的运动速度无关，故A错误； B．车在纯电动模式下工作，主要是将电能转化为机械能，故B错误； C．车在水平路面高速行驶时，车上表面的空气流速大，压强小，下表面空气流速小，压强大，上下表面压强差给汽车一个向上的力，所以小汽车对地面的压力小于重力，故C错误； D．提升“增程式电动车”发动机的效率，可以在使用相同的燃料的情况下，运动更远的距离，从而达到节约能源的效果，故D正确。 故选D。 【例2】（2024·广东深圳·模拟预测）我国具有完全自主知识产权的国家科技重大专项——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程于23年12月6日商运投产，成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站。如图，核电站主要的能量转化是 ，在此过程中，不可避免将发生能量损耗，这 （“符合”或“不符合”）能量守恒定律。 【答案】 核能转化为电能 符合 【详解】[1]核电站的主要能量转化是将核能转化为电能。 [2]在核能转化为电能的过程中，不可避免的有能量损耗变成内能，但能量的总量不变，符合能量守恒定律。 考向02：能量守恒定律 【例3】（2024·四川内江·三模）达•芬奇曾经思考的永动机不可能成功，最根本的原因是违背了（　　） A．质量守恒定律 B．牛顿第一定律 C．能量守恒定律 D．能量转化的方向性 【答案】C 【详解】根据能量守恒定律可知：能量的利用过程，本质是能量的转移或转化过程，能量的总量是不变的，永动机不可能成功，最根本的原因是违背了能量守恒定律，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【例4】电动汽车在行驶时，电能主要转化为 ；而电动机产生的热量很难回收，这是因为能量的转化和转移是具有 的。有人认为汽车在行驶过程中，可以使发电机发电，从而永远运动下去，这种说法违背了 定律。 【答案】 机械 方向性 能量守恒 【详解】[1]电动汽车在行驶时，消耗电能，获得机械能，因此是将电能主要转化为机械能。 [2]在汽车制动时，与轮胎接触的地面、轮胎及空气等获得的内能，无法自动转化回去，这是因为能量的转移和转化具有方向性的。 [3]无论技术如何改进，汽车也不可能一边行驶，一边发电，永远运动下去，因为能量在转化过程中必然会有一部分转化为内能或做额外功消耗掉，因此，这种观念违背了能量守恒定律。 基础巩固 1．（2024·广东·三模）关于下列四个中国传统节日中的美食，说法正确的是（　　） A．端午节——粽子粽香浓郁，说明分子运动是有规则的 B．元宵节——煮熟的元宵温度高，含有的热量多 C．中秋节——吃月饼时，轻易掰开月饼说明组成月饼材料分子之间不存在引力 D．除夕节——煮饺子时，通过热传递的方式改变了饺子的内能 【答案】D 【详解】A．粽子粽香浓郁，属于扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动，故A错误； B．热量是过程量，不能说含有，只能吸收和放出热量，故B错误； C．分子之间任何时候，同时存在引力和斥力，故C错误； D．煮饺子时，饺子吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变了饺子的内能，故D正确。 故选D。 2．（2024·广东·三模）【古代科学技术】我国古代劳动人民运用自己的智慧和能力，解决了许多生产中的难题，其中蕴含着丰富的物理知识。我国古代科技著作《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水，以泥固纯铁柄杓从嘴受注（题图）”这样的记载，下列说法正确的是（　　） A．“铁化如水”是通过做功改变铁的内能 B．铸好的釜很难被压缩，是因为分子间存在斥力 C．用铁铸造的釜加热升温快是因为比热容大 D．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块没有内能 【答案】B 【详解】A．将铁熔化成铁水，是通过热传递改变铁的内能，故A错误； B．分子间存在着引力和斥力，铸好的釜很难被压缩，是由于分子间存在斥力，故B正确； C．用铁铸造的釜加热升温快，是因为铁的比热容小，故C错误； D．一切物体都有内能，所以炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能，故D错误。 故选B。 3．（2024·广东深圳·二模）冻雨是一种过冷却水滴（温度低于0℃），它落到温度为0℃以下的物体上时，立刻冻结成外表光滑而透明的冰层。下列说法正确的是（　　） A．“冻雨”是空气中的水蒸气凝华而成 B．这里的冻结是一种凝固现象 C．回温时路面的冰开始熔化，冰的内能不变 D．冻雨天气在路面撒盐预防结冰，是因为提高了冰的熔点 【答案】B 【详解】AB．冻雨是由水滴凝固而成，故A错误，B正确； C．冰熔化时，吸收热量，内能增大，故C错误； D．冻雨天气在路面撒盐预防结冰，是因为降低了冰的熔点，不易结冰，故D错误。 故选B。 4．（2024·广东佛山·二模）2024年3月23 日，佛山50公里徒步如期举行，超12万人徒步最美南海线，某场景如图所示，下列说法正确的是（    ） A．徒步者闻到阵阵花香属于扩散现象 B．湖水中的“倒影”是由光的折射形成的 C．徒步者对地的压力和其所受重力是平衡力 D．徒步时，建筑物相对徒步者是静止的 【答案】A 【详解】A．徒步者闻到阵阵花香，是花香分子在空气中做无规则运动的结果，属于扩散现象，故A正确； B．湖水中的“倒影”是平面镜成像，是由光的反射形成的，故B错误； C．徒步者对地的压力和其所受重力，这两个力分别作用在地面上和徒步者上，不是一对平衡力，故C错误； D．徒步时，建筑物与徒步者之间的位置不断发生变化，所以建筑物是运动的，故D错误。 故选A。 5．（2024·广东广州·二模）下列关于实验的叙述正确的是（　　） A．图甲中，抽出玻璃板后观察到的现象能说明空气密度比二氧化氮大 B．图乙中，水沸腾后软木塞被推出，软木塞的内能转化为它的机械能 C．图丙中，把玻璃板拉出水面时弹簧测力计示数会变大，是大气压力的作用 D．图丁中，将瓶塞弹出时，瓶内气体密度变小 【答案】D 【详解】A．抽掉玻璃板，二氧化氮和空气之间发生扩散现象，瓶内气体颜色最后变得均匀，说明分子在不停地运动，故A错误； B．图乙中，试管中的水沸腾后，水蒸气将软塞子推出，即水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化塞子的机械能，故B错误； C．因为玻璃分子和水分子之间存在引力，所以向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面的过程，测力计示数将变大，故C错误； D．图丁中，将瓶塞弹出时，瓶内部分气体跑出瓶外，瓶内气体质量减小，瓶子容积不变，瓶内气体体积不变，根据，故瓶内气体密度减少，故D正确。 故选D。 6．（2024·广东·模拟预测）2023年12月9日7时39分，由蓝箭航天自主研制的朱雀二号遥三运载火箭（如图所示）在酒泉卫星发射中心发射成功。朱雀二号也成为全球首款连续发射成功的液氧甲烷运载火箭，其技术状态成熟度和稳定性得到进一步验证.下列说法中正确的是（    ） A．朱雀二号火箭升空过程中，重力势能变小 B．朱雀二号火箭运用了最新科技，其热机效率高达100% C．在火箭上升过程中，发动机中的高温燃气的机械能转化为内能 D．甲烷燃烧过程将燃料的化学能转化为内能 【答案】D 【详解】A．火箭升空过程中，高度变大，重力势能变大，故A错误； B．通过技术手段可以使热机的效率提高，但热机工作过程中总存在摩擦和热散失，热机效率不可能达到100%，故B错误； C．在火箭上升过程中，火箭发动机中的高温燃气的内能转化为机械能，故C错误； D．甲烷燃料具有化学能，燃烧时将化学能转化为内能，故D正确。 故选D。 7．（2024·广东·二模）如图，是四冲程汽油发动机的其中两个冲程，则（　　） A．图1 是吸气冲程 B．图1 是做功冲程 C．图2 是压缩冲程 D．图2中，主要是气体内能转化为活塞的机械能 【答案】C 【详解】AB．图1中两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，故AB不符合题意； CD．图2中两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，活塞的机械能转化为气体内能，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 8．（2024·广东云浮·一模）物理学推动着人类社会不断进步和发展，物理学家 在前人的研究积累上发现日月星辰的运转与苹果的下落有某些相似，提出了著名的万有引力定律，人们为了纪念他对物理学的贡献，将其名字命名为 的单位。英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的粒子— ，从而说明原子是可分的。 【答案】 牛顿 力 电子 【详解】[1][2]物理学家牛顿在前人的研究积累上发现日月星辰的运转与苹果的下落有某些相似，提出了著名的万有引力定律，是力学的奠基人，将其名字命名为力的单位。 [3]英国物理学家汤姆生发现原子分为原子核核外电子，核外电子带负电，故比原子小得多的带负电荷的粒子是电子。 9．（2024·广东汕头·二模）如图所示是纸火锅，锅中的水在沸腾过程中温度 （选填“继续升高”或“保持不变”），该温度 （选填“低于”或“高于”）纸的着火点．纸锅中食物的内能是通过 的方式增加的。 【答案】 保持不变 低于 热传递 【详解】[1][2]根据水沸腾的特点可知，纸锅中的水在沸腾过程中，吸收热量，温度保持不变，该温度低于纸的着火点，所以纸不会燃烧。 [3]纸锅中的食物从热源处吸收热量，温度升高，内能增大，因此纸锅中食物的内能是通过热传递的方式增加的。 10．（2024·广东中山·三模）煲仔饭是一种传统的广东美食，以其独特的锅巴和浓郁的香气而闻名，闻到浓郁的香气是由于分子不停做 造成的，烹饪过程中内能是通过 方式改变的，放凉之后香气没有那么浓郁，说明分子热运动的快慢与 有关。 【答案】 无规则运动 热传递 温度 【详解】[1]煲仔饭中带香味的分子在空气中不断地做无规则运动，所以能闻到浓郁的香气。 [2]烹饪时给煲仔饭加热，煲仔饭的内能是通过热传递的方式增大的。 [3]分子热运动的快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。 能力提升 11．（2024·广东广州·三模）如图显示的是甲、乙、丙三部汽油机的参数。甲、乙、丙相比，正确的是（　　） A．甲输出的机械能比丙多，效率比丙高 B．在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出机械能与甲一样多 C．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多的同种燃料 D．三部汽油机中，乙的效率最高 【答案】D 【详解】AD．图中，假设纵坐标轴的单位长度为1，则甲的机械效率为 乙的效率为 丙的效率为 可见，三部汽油机中，乙的效率最高，甲、丙的效率相同，故A错误，D正确； B．乙的热机效率大于甲，所以在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出的机械能比甲更多，故B错误； C．乙的热机效率大于丙，所以在输出的机械能相同时，丙比乙消耗更多的同种燃料，故C错误。 故选D。 12．（2024·广东佛山·二模）题图为小明学习内能时制作的学具。将连有橡皮管的瓶塞压紧在装有少量水的塑料瓶瓶口，橡皮管另一端连接打气筒，并将数显温度计探头置于瓶内，打气筒向瓶内打气，经过一段时间瓶塞飞出，同时瓶内出现“白气”。关于此实验说法正确的是（　　） A．“白气”为水蒸气 B．向瓶内打气（瓶塞未飞出）时，数显温度计示数减小 C．瓶塞飞出去时，塑料瓶内气体内能减小 D．瓶塞飞出过程的能量转化与内燃机的压缩冲程相同 【答案】C 【详解】A．瓶内出现“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A错误； B．向瓶内打气（瓶塞未飞出）时，机械能转化为内能，瓶内气体内能增大，温度升高，温度计示数增大，故B错误； C．瓶塞飞出去时，瓶内气体的内能转化为机械能，塑料瓶内气体内能减小，故C正确； D．瓶塞飞出时，内能转化为机械能，内燃机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，活塞的机械能转化为气体的内能，瓶塞飞出过程的能量转化与内燃机的压缩冲程不同，故D错误。 故选C。 13．（2024·广东深圳·一模）下图解释合理的是（　　）          钻木取火 起重机将货物吊起 早晨小草上的露珠 建筑工使用铅垂线 A．钻木取火与汽油机的做功冲程一样都是将内能转化为机械能 B．起重机将货物吊起使用了滑轮组既省了力又省了距离 C．早晨小草上的露珠形成的原因与冰块化水的原理是一样的 D．建筑工人用铅垂线来检查墙壁是否竖直是利用了重力的方向的道理 【答案】D 【详解】A．钻木取火，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，故A不符合题意； B．起重机将货物吊起使用了滑轮组，滑轮组可以省力，不能省距离，故B不符合题意； C．露珠是水蒸气遇冷液化形成的，冰块化水属于熔化现象，两者形成的原因不同，故C不符合题意； D．利用铅垂线检查墙壁是否竖直，是由于重力的方向是竖直向下的，故D符合题意。 故选D。 14．（2024·广东汕头·模拟预测）航天员王亚平搭载神舟十三号载人飞船时，随运载火箭，将冰墩墩带上太空，并在“天宫课堂”进行展示和实验，载人飞船随火箭发射升空时，以 为参照物，载人飞船是运动的；升空过程，载人飞船的重力势能 （选填“变大”“变小”或“不变”）；火箭常用氢作为燃料，是因为氢的 （选填“热值”或“密度”）大。 【答案】 地球 变大 热值 【详解】[1]载人飞船随火箭发射升空时，以地球为参照物，载人飞船和地球的位置发生了变化，是运动的。 [2]升空过程，载人飞船的质量不变，高度增加，载人飞船的重力势能变大。 [3]火箭常用氢作为燃料，是因为液态氢的热值大，完全燃烧相同质量的液态氢时，可以释放出更多的热量。 15．（2024·广东茂名·模拟预测）如图甲是汽车上的四冲程汽油机的 冲程。图乙是一辆汽车的汽油机的能量流向图，这个汽油机的效率为 ；请根据给出的信息计算；完全燃烧0.2kg的汽油能够输出 J的有用功。（汽油的热值为4.5×107J/kg） 【答案】 压缩 30% 2.7×106 【详解】（1）如图甲，汽油机的进气阀和排气阀关闭，活塞向上压缩气体，是汽车上的四冲程汽油机的压缩冲程。 （2）图乙是一辆汽车的汽油机的能量流向图，汽油机的效率 η＝100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30% 完全燃烧0.8kg的汽油放出的热量 Q放＝mq＝0.2kg×4.5×107J/kg＝9×106J 输出的有用功 W有＝ηQ放＝30%×9×106J＝2.7×106J 16．（2024·广东深圳·一模）小明为吹好的气球嘴部系线时，不小心令气球呼啸飞出。他及时捡起气球，发现它喷气的嘴部温度和原来相比 （填“变高”、“没有变化”或“变低”）。汽油机在工作时 冲程与这一过程中能量的转化是一致的。汽油机工作时飞轮转速为2400r/min，则每秒汽油机对外做功 次。 【答案】 变低 做功 20 【详解】[1][2]气球内的气体向外喷出，气体对外做功，气体的内能转化为机械能，内能减小，气体的温度降低，使得喷气的嘴部温度变低；汽油机在做功冲程中，将内能转化成机械能，即汽油机在工作时做功冲程与这一过程中能量的转化是一致的。 [3]四冲程汽油机的飞轮转速为 2400r/min=40r/s 即该飞轮每秒钟转40r，因为一个工作循环，飞轮转2圈，做功1次，所以1s完成20个工作循环，对外做功20次。 17．（2024·广东汕尾·三模）在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示。 （1）图B为某时刻的温度，其示数为 ℃。 （2）分析图C可知，吸收相同热量， 液体升温更高： 液体更适合作汽车发动机的冷却液。 （3）若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2∶1，则甲、乙液体的比热容之比为 。 （4）用相同的加热器加热的目的是 。 【答案】 39 乙 甲 3∶2 见详解 【详解】（1）[1]图B中，温度计分度值为1℃，示数为39℃。 （2）[2][3]分析图C可知，吸收相同热量，即加热相同时间，乙液体升温更高，甲液体升高的温度较小，甲的吸热能力强，比热容大；根据，相同的质量甲乙两种物质，升高相同的温度，甲吸热多，冷却效果好，甲液体更适合作汽车发动机的冷却液。 （3）[4]若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，升高的温度分别为：20℃和15℃，吸收热量之比为2：1，根据，则甲、乙液体的比热容之比为 （4）[5]实验时，使用相同加热器的目的是使水和食用油在相同的时间内吸收的热量相同，用加热时间来反映吸收热量的多少，采用转换法。 18．（2024·广东广州·二模）用定值电阻和（）分别加热容器内质量相等的甲、乙两种液体（液体均未沸腾），电路图如图1所示，两液体的温度随时间变化的图像如图2所示。 （1）在0~3min， （选填“”或“”）产生的热量更多；根据题目信息，能否判断甲、乙两种液体的比热容大小？若可以，请进行比较；若不可以，请说明理由。 ； （2）若产生的热量有70%被甲液体吸收。已知甲液体的比热容，质量为1kg，则0~3min内，产生的热量为 J。 【答案】 见解析 【详解】（1）[1] 图1中，、串联，电流相等，，根据焦耳定律可知相同时间内产生的热量更多。 [2] 能判断甲、乙两种液体的比热容大小。相同时间内产生的热量更多，则0~3min，甲液体吸收的热量更多，甲乙质量相同，由图2可知，甲的温度升高的少，根据可知甲液体的比热容更大。 （2）[3] 0~3min内，甲液体温度从20℃升高到25℃，则甲液体吸收的热量为 则产生的热量为 19．（2024·广东揭阳·一模）如图是一辆无人驾驶汽车，质量为，车轮与水平地面总接触面积为。某次测试中它在平直公路上匀速行驶，发动机的输出功率为。求： (1)汽车静止在水平地面时，对地面的压强是多少？ (2)若发动机的效率为，完成此次测试至少需要消耗多少汽油？ 【详解】（1）汽车的重力为 汽车静止在水平地面时对地面的压力为 汽车静止在水平地面时对地面的压强为 （2）汽车发动机做的功为 由知道，汽油完全燃烧放出的热量为 消耗汽油的质量 20．（2024·广东茂名·二模）一辆载重汽车装完砂石后总质量为，以额定功率从静止开始运动，图象如图所示，经运动恰好达到最大速度，接着匀速运动关闭发动机滑行停下。已知汽车在运动过程中受到的阻力为车总重的0.2倍。（） 求：（1）前过程中发动机做的功； （2）汽车的最大速度； （3）若发动机的转化效率为80%，则整个过程中需要燃烧多少千克汽油？（已知汽油的热值大约为） 【详解】解：（1）汽车的功率为80kW，前过程中发动机做的功为 （2）装完砂石后总质量为，此时汽车的总重力为 由图可知，当汽车匀速行驶时速度最大，此时汽车处于平衡状态，牵引力等于阻力，大小为 汽车的最大速度为 （3）若发动机的转化效率为80%，则汽油燃烧放出的总热量为 则整个过程中需要燃烧汽油质量为 答：（1）前过程中发动机做的功为； （2）汽车的最大速度为； （3）若发动机的转化效率为80%，则整个过程中需要燃烧汽油质量为0.08kg。 21．（2024·广东汕头·二模）用知识解决问题： （1）小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚；当身体进入人水中时，觉得水非常凉，原因是根据公式Q=cmΔt可知：相同质量的海水和沙子相比，在同样受热时，吸收的热量 （选填“相同”或“不相同”）。由于水的比热容比沙子 （选填“大”或“小”），沙子升高的温度比海水 （选填“多”或“少”）； （2）如图所示，小朋友从滑梯上滑下来臀部会感到灼热，这是因为小朋友从滑梯上滑下来时， 转化为内能，内能 （选填“增加”或“减少”），温度升高，所以臀部会感到灼热。 【答案】 相同 大 多 机械能 增加 【详解】（1）[1][2][3]海水比沙子的比热容大，因此，相同质量的海水和沙子，在同样受热时，吸收的热量相同，沙子升高的温度高，海水升高的温度低，则可以感觉到沙子烫脚，而海水却是凉凉的。 （2）[4][5]小朋友从滑梯上滑下来时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，使臀部的内能增加，温度升高，所以臀部会感到灼热。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$