专题17 内能的利用（陕西专用）-【好题汇编】2025年中考物理二模试题分类汇编

专题17 内能的利用 考点01 热值及热机效率 考点02 热机 热值及热机效率、热机考点01 1．(2025·陕西省渭南市·二模)光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应；控制光照即可实现活塞往复运动。关于光发动机下列有关说法不正确的是（　　） A．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置 B．光能是可再生能源 C．活塞右移过程中，气室内气体密度逐渐增大 D．活塞右移过程相当于汽油机的做功冲程 2．(2025·陕西省西安市·二模)《天工开物》是一部百科全书式的科学巨著。如图所示是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程，大致分为“制模、熔炼、浇铸、脱模、打磨”五个步骤。下列说法正确的是（　　） A．加热时铜的温度升高，是通过热传递改变了它的内能 B．熔炼过程中，铜熔化吸热，温度不变，内能不变 C．浇铸过程中，铜所含热量不断减少 D．打磨过程的能量转化与汽油机的做功冲程相同 3．(2025·陕西省西安市·二模)小明想把铁丝剪短，但小明没有剪铁丝的工具，于是小明用手反复弯折铁丝，铁丝的温度升高，最终把铁折断。小明用手反复弯折铁丝是通过 方式增大了铁丝的内能，这个过程与汽油机的 冲程原理相同。 4．(2025·陕西省西安市·二模)在燃油汽车全面禁售前，油电混合型汽车是必经的过渡产品。如图是一款新型油电混合动力汽车，该汽车启动时汽油机并不工作，由动力蓄电池组通过驱动机向车轮输送能量；当以高速（大于60km/h）匀速行驶或动力蓄电池组储存电能过低时，汽油机启动，此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。当蓄电池组的电容量低于满容量的20%时，不再向外供电，动力系统自动切换到汽油机工作状态。汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油机的效率为35%，该汽车的总质量为1.5t，某次测试中，该汽车以80km/h的速度匀速行驶15min，观察仪表盘发现，汽油机消耗汽油3kg，蓄电池储存的能量由满容量的20%增大至满容量的30%。测试中汽车受到的阻力为1800N。（忽略汽车重量的变化，蓄电池组充电过程不计能量损失） (1)汽车设计为流线型，在高速行驶时汽车对路面的压力会比静止时 。 (2)求该汽车蓄电池组的满容量为多少 (3)“吨百公里能耗[J/（100km·t）]”是衡量新能源汽车的一项重要指标，它是指车辆消耗的能量与行驶路程（百公里）和车辆总质量（吨）乘积的比值。则该次测试过程中的汽车的吨百公里能耗为多大？ 5．(2025·陕西省渭南市·二模)4月24日，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程（如图甲）和图 （选填“乙”或“丙”）所示冲程的能量转化相同；小明查阅资料得知航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的 （选填“热值”或“比热容”）较大；若某段时间完全燃烧了50kg的氢，则能放出 J的热量（q氢＝1.4×108J/kg）。 热值及热机效率、热机考点01 1．(2025·陕西省渭南市·二模)如图所示是某品牌氢能自行车,该自行车一次性充满0.04kg氢气，能在平直公路匀速骑行（人无需踩蹬），该过程中自行车的牵引力恒为。已知氢气的热值为，求： (1)若骑行的速度为，该次骑行的时间； (2)该次骑行中氢气的利用效率。 2．(2025·陕西省渭南市·二模)实现全球净零碳排放是一项艰巨的任务，需要新能源汽车产业更大的发展。国际能源署测算，要在2050年实现净零排放，到2030年电动汽车在总销量中的比重需要达到60%，新能源汽车发展前景仍然巨大，但同时也面临更激烈的市场竞争。如图为一款标称纯电续航里程870km的新能源汽车充电时的情景，使用的三元锂电池容量为100kW·h，能量密度大约为200W·h/kg（能量密度是指电池储存的电能与质量之比，用ρ表示）。在某次测试中，汽车以60km/h匀速行驶了9km，电动机提供牵引力为720N。求： (1)充电过程中，电能转化为 能在锂电池中存储，行驶过程中，电动机主要将电能转化为 能； (2)测试过程中牵引力所做的功 ； (3)目前已研发出400W·h/kg的新型固态电池，如果将此新型电池用在该车上，在电池容量不变的情况下，新型固态电池的质量为多少 ？ (4)在充电过程中，对充电速度的主要限制是电流不能太大，某款充电桩电流若超过100A，则会产生更多热量，影响车辆充电安全。为此，车企开发了全新的800V充电平台，替换原来的400V充电平台，在电流不变的情况下，可以提供更大的充电功率。假设全程都以最大电流充电，则该车的电量由20%充至80%，使用800V充电平台比使用400V充电平台可节约多少时间 ？（给电池充电时不计能量损耗） 3．(2025·陕西省咸阳市·二模)如图所示，小明家更换了新的燃气灶，该燃气灶宣传能效为一级能效（热效率可以达到62%以上），小明想用烧水来验证商家是否存在虚假宣传。已知锅内水的质量为3kg，水的初温为18℃。[水的比热容为，天然气的热值为] (1)测得水沸腾时的温度为98℃，则这壶水加热至沸腾吸收的热量是多少？ (2)对比前后的燃气表数值，小明得知烧水消耗了的天然气，这些天然气完全燃烧释放的热量是多少？ (3)该燃气灶的热效率是多少？商家是否存在虚假宣传？ 4．(2025·陕西省渭南市·二模)小明家有一个煲汤用的电热锅，如图甲所示是其简化电路图，、是发热电阻（忽略阻值变化），其中。通过开关、切换加热挡和保温挡。已知该电热锅的额定保温功率为110W。问：[水的比热容] (1)当开关、都闭合时，电热锅处于 （选填“加热”或“保温”）挡；电热锅正常加热时电路中的电流为 A； (2)的阻值； (3)该电热锅处于加热挡正常工作时，使的水由烧开，用了5min，那么该电热锅的加热效率为多少？[结果保留至0.1%，设当时锅内气压为1个标准大气压] (4)小明发现生活中保温水壶也有类似的功能，他想自己设计一个具有特定功能的保温金电路图。市场上两款温控开关K1和K2，其工作特性如下：当温度低于时，K1保持闭合，K2保持断开。当温度高于60℃时，K1会断开，K2则会闭合。保温壶的工作要求是水温低于60cm。加热电阻工作：水温高于60℃时，加热电阻不工作。提供的器材有电源、加热电阻、流行K1、温控开关K2。请选择合适的器材在图乙虚线框中画出具有该保温壶功能的电路图。 5．(2025·陕西省西安市·二模)如图为我国武装直升机武直﹣10，采用我国完全自主研发的“玉龙”涡轴航空发动机，它的大致工作过程：空气通过进气道进入压气机，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。下列说法正确的是（　　） A．武直﹣10沿竖直方向匀速上升时，它的机械能保持不变 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．空气进入压气机，被压气机压缩后内能增大 D．燃烧室里的燃料燃烧更加充分时，发动机的效率不变 6．(2025·陕西省宝鸡市金台区宝鸡市·二模)如图-1所示是我国全球首创、自主研发的新型绿色轨道交通工具——氢能源“智轨”电车（三编组）。“智轨”电车以胶轮取代钢轮，无需铺设有形轨道，采用雷达感知技术进而获得安全防护信息。该车部分参数如表，创新采用了70MPa储氢系统和大功率燃料电池系统。在进行“智轨”电车续航测试实验时，电机功率P与车速v的关系如图-2所示。（三编组即三节车厢编组，g取10N/kg） 项目 参数 车重 满载 51t 最大载客量 100人/节 300人 储氢罐 每节编组 l个 车轮 每节编组 4个 续航 满氢续航 210km (1)若“智轨”电车满载时，每个车轮接触地面面积为：，则电车对水平地面的压强是多大？ (2)测试实验中电车以35km/h匀速直线行驶时，受到的阻力为多大？ (3)已知常温条件下，在70MPa压强下氢燃料的热值为。若氢燃料电池的能量转化效率为50%，电车能耗为（电车每续航1km，消耗的电能是），试估算“智轨”电车三个储氢罐可存储的氢气总质量为多少？ 7．(2025·陕西省咸阳市·二模)在太阳能光热发电领域，中国在敦煌建设了可连续发电的级熔盐塔式光热电站项目，如图-1所示，电站设计年发电量达。镜子总反射面积达。该项目光塔利用12000面巨型定日镜追踪太阳，将太阳光反射到光塔顶部的高效吸热器上聚热。定日镜的反射效率可达90%。如图-2所示，在吸热器的下方有两个大罐子，里面放着“太阳盐”，这些盐有一个特点，就是在时都能保持流动的熔融状态。工作人员先用熔盐泵将的熔盐物质从低温盐泵中抽送到吸热塔的集热器中加热，当温度达到时，熔盐泵将它们抽送到高温熔盐罐里储存。准备发电时，高温熔盐罐内的熔盐物质会被送到蒸汽发生器中对水进行加热，水吸收热量产生大量的水蒸气推动汽轮机工作，从而获得电能。汽轮发电机组的额定输出功率为，额定发电效率约。在无光照情况下储热罐中的“太阳盐”仍可以稳定发电。“太阳盐”的比热容是。本题忽略水变为水蒸气的能量损失。 (1)“太阳盐”从290℃到工作温度时吸收的热量为多少；（请用科学计数法表示并保留两位有效数字） (2)无光照情况下的发电量为多少千瓦时； (3)“太阳盐”与水的热交换效率是多少； (4)若该发电站整个系统从接收光照到输出电能的效率为20%，12000面镜子平均每小时采热，那么该发电站白天至少要光照多少小时才能获得发电站正常工作的发电量？（结果保留两位小数） 8．(2025·陕西省咸阳市·二模)为了践行绿色发展，推动“碳达标”，某高架桥上修建了一段如图所示的全封闭“光伏声屏障”试验道路。“光伏声屏障”既可以在 （选填“声源处”“传播途中”或“声音接收处”）减弱噪声，又可以通过上面的80多个光伏电池板将太阳能转化为 ；这段“光伏声屏障”试验道路每年发电约，相当于完全燃烧 的无烟煤释放的能量。（无烟煤的热值为） 9．(2025·陕西省汉中市·二模)2025年4月16日，鸿蒙智行问界M8上市。问界M8增程版的工作原理是通过增程器和电池组的协同工作来实现长续航里程。以下是详细说明：增程式混合动力汽车是一种纯电能驱动的电动乘用车，它具备充电插座和车载供电功能。这类车辆通常配备有车载电池和更小排量的汽油机，但汽油机并不直接提供动力，而依靠消耗车内储存的电能来行驶，当系统检测到电能储备不足时，搭载的汽油机会启动开始为车辆电池充电，从而增加行驶里程（也称为增程）。这种技术在电动车的续航能力上具有很大的优势，因为它可以充分利用高密度能量，同时避免了电池容量不足的问题。 (1)下图是增程式汽车的能量转移和转化图，其中实线箭头表示的是机械能，虚线箭头表示的是 能； (2)问界M8混合动力汽车整车空载时质量为2.6吨，轮胎与地面接触的总面积为0.2m2，则它空车停在水平地面时，对地面的压强多大？（g取10N/kg） (3)查找资料可知问界M8电池充满电时储存的总电能为50kW•h，电池的能量密度为200W•h/kg，则电池的质量为 kg（电池的能量密度是单位质量电池中储存能量的大小）。某次当电池的电量剩余20%时开始采用华为巨鲸800V的高压充电，充电功率恒定，20分钟即可充满，求充电电流 ； (4)若此车电动机的效率为80%，这款车以72km/h的速度匀速直线行驶2km，行驶时受到的阻力为车空载时重力的0.4倍，则牵引力所做的功和功率为多少？电动机需要消耗多少电能？ 10．(2025·陕西省商洛市·二模)“比功率”是衡量消防车动力性能的一个综合指标，定义为消防车发动机最大功率与消防车总质量之比。如图所示消防车的比功率为，其动力来源为柴油机。一辆满载总重量为的消防车，静止时轮胎与水平路面的总接触面积为。在某次赶赴火场执行任务过程中，消防车以最大速度匀速直线行驶，消耗柴油。求：（g取，柴油的热值为） (1)消防车静止时对路面的压强； (2)该消防车匀速行驶时受到的阻力； (3)该消防车柴油机的效率。 11．(2025·陕西省西安市·二模)我国古代科技著作《天工开物》中，对“釜”的铸造有“化铁为水，以泥固纯铁柄勺从嘴受注”这样的记载。下列关于“釜”的铸造过程解释正确的是（　　） A．“化铁为水”过程中铁逐渐变软，温度持续升高 B．“化铁为水”描述的物态变化为熔化，该过程需要吸收热量 C．将燃料架起来充分燃烧，可以增大燃料的热值 D．铁水倒入模具中形成“釜”的过程为液化，液化过程需要放热 12．(2025·陕西省商洛市·二模)如图所示是我国研制的C919客机。C919机舱内有先进的“呼吸系统”，使飞机在万米高空时，能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度升高，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。C919有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积（机翼下表面积）的比值；C919搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，下表是C919的部分技术参数。 最大起飞质量 72.5t 客舱内气压 巡航速度 发动机巡航推力 (1)飞机获得升力利用了流体流速大的位置压强 的原理。C919舱壁的新型复合材料具有良好的 （选填“隔热”或“导热”）性能，可有效维持舱内的温度，降低能耗； (2)C919客机的翼载是，则机翼下表面积大小为多少？C919停靠在机场时，在1标准大气压下，大气对机翼下表面的压力为多少？（1标准大气压取） (3)若C919以巡航速度水平飞行0.5h的过程中，消耗燃油1875kg，发动机的热机效率为40%，则此过程中发动机的推进效率为多大？（燃油热值取，“推进效率”是指推力做的功与其获得机械能之比） 13．(2025·陕西省西安市·二模)实验小组的同学了解到一种新型液体燃料——甲醇，他们想利用如图所示的实验器材测量甲醇的热值。在空酒精灯内加入适量甲醇，在空烧杯内加入400g的水，1标准大气压下，测得水的初温为25℃，点燃甲醇灯开始加热，当水恰好沸腾时，立即熄灭灯，测得消耗甲醇15g。此过程中，烧杯内水吸收的热量为 J，若使用该装置加热水的效率为40%，甲醇的热值为 J/kg。使甲醇燃烧更充分， （选填“能”或“不能”）提高该装置加热水的效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 14．(2025·陕西省宝鸡市·二模)某汽车在一段平直的公路上匀速行驶，已知这段过程汽车牵引力所做的有用功为，消耗汽油0.3kg，则该汽车的热机效率为 ，汽油燃烧过程中，其热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。若该过程中汽油完全燃烧放出的热量有20%被汽车的冷却液吸收，则可使10kg的冷却液温度升高 ℃。四冲程汽油机的 冲程为汽车提供动力。[，] 15．(2025·陕西省汉中市·二模)小明爸爸购置安装了如图甲所示的一种电热水龙头，图乙是它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水，铭牌上相关参数如下表。求解下列问题：（不计温度对电阻的影响） 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 保温挡 1100W 加热挡 3.3kW 加热效率 80%~90% (1)S旋到2位置时，水龙头处于 （选填“保温挡”或“加热挡”）。 (2)电热丝R1和R2的阻值是多大？ (3)小明看到加热效率很高，他想知道是否如铭牌所示，于是他进行了测量。他测得环境温度现在为20℃，电热水龙头正常工作加热20s，得到了0.5L、末温42℃的热水，请通过计算分析铭牌中所标的加热效率是否属实。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg•℃)] 16．(2025·陕西省西安市·二模)如图甲所示的某国产摩托车的发动机是一台单缸四冲程汽油机，汽油机工作时的能量流向图如图乙所示，则完全燃烧20g汽油（热值为）获得的机械能是 J。如果发动机转速为，则发动机每秒钟对外做 次功。发动机冷却液的主要成分是水，主要是利用水的 大。以路旁的树木为参照物，匀速行驶在路上的摩托车是 （选填“运动”或“静止”）的。 17．(2025·陕西省咸阳市·二模)电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的汽车。某电动汽车的最大功率为1×105W，在一次测试过程中，以最大功率在水平地面上匀速直线行驶了8000米，用时6分钟。求： (1)该车在这次测试过程中所受的摩擦力是多少？ (2)若使用效率为32%的传统燃油汽车提供相同大小的牵引力，在上述过程中以相同速度行驶相同距离需要消耗多少汽油？（q汽油=4.5×107J/kg） (3)近期某公司发布了新研发的“麒麟电池”。据报道，该电池的能量密度为9×106J/kg，可使电动汽车续航达到1000km。已知电动车能量利用效率可达90%，若该款汽车搭载300kg此电池（电池质量与原车电池质量相等），在电池满电状态下，可供汽车在同样的测试条件下以最大功率行驶多远？ 18．(2025·陕西省西安市·二模)2025年1月9日，“能储一号”全球首座300MW压气储能示范工程在湖北应城全容量并网发电。该项目单个储能周期储能容量达1.5×106kW·h，预计年发电量达5×108kW·h，每年将节约标准煤15.9×104t，减少二氧化碳排放41.1×104t，是个超级“绿色充电宝”。该项目工作原理如图所示，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。 (1)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 （选填“吸”或“放”）热。 (2)该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放的能量是多少？（标准煤热值为2.9×107J/kg） (3)若该项目的能量转换效率约为70%，则每年消耗用电低谷时段电网的多余电能是多少？（结果保留一位小数） (4)若该压气储能电站储能容量达到最大，按每个家庭平均每天用电5kW·h计算，以它现有的转换效率供电，单个储能周期储存的电能可满足多少个家庭一天使用？ 19．(2025·陕西省汉中市·二模)周末双休，同学们走进厨房向妈妈学习做饭，发现厨房里涉及很多学过的物理知识。下列判断正确的是（    ） A．厨房里饭菜香气四溢，这是扩散现象 B．炒菜主要是通过做功改变了菜的内能 C．炖汤时，汤汁沸腾将壶盖顶起的能量转化与四冲程内燃机中压缩冲程能量转化相同 D．蒸煮食物时，调大燃气灶的火力可以提高天然气的热值 20．(2025·陕西省西安市·二模)为了实现“既要家里暖，又要天空蓝”，我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖，发生核反应后产生大量的热，单个机组核燃料在反应堆容器内发生核反应时的产热功率为5×109W，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，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，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，每秒提供的电能为E1；若在供电的同时进行供暖，每秒提供的电能E2＝1.21×109J、热量Q＝2×108J，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%。 (1)核燃料反应堆中的铀﹣235是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)标准煤的热值为3×107J/kg，若单个机组核反应堆工作1h释放的热量由燃烧标准煤提供，需要完全燃烧多少吨标准煤？ (3)单个机组，如果仅供电，发电机输出电能的功率为多少千瓦？ 21．(2025·陕西省商洛市·二模)小明尝试鸡蛋的各种烹饪方法。如图，制作蛋糕要取出蛋黄，挤压矿泉水瓶，松开手蛋黄被吸进瓶子里，这是利用了 的作用；煎鸡蛋时，鸡蛋在热锅中迅速升温“凝固”，这是通过 的方式改变鸡蛋内能；用燃气灶做蛋炒饭时，延长翻炒时间， （选填“能”或“不能”）提高燃气灶的加热效率。 22．(2025·陕西省西安市·二模)近年来我国国防力量越来越强大，如图所示，这是我国自主研发的航空母舰山东舰在海上进行科目训练的场景。下列说法正确的是（　　） A．舰载机起飞后，山东舰底部同一位置受到海水的压强减小 B．舰载机轮胎表面有花纹是为了减小摩擦 C．舰载机是根据空气流速大的位置压强大的原理获得升力的 D．山东舰使用重油作为燃料，是因为重油的热值较小 23．(2025·陕西省西安市·二模)一辆小汽车从小红身旁驶过后，小红闻到了汽油味，这是 现象；某汽油机在一次工作中消耗了2kg汽油，对外做功为，则汽油机的效率为 （汽油热值为）。汽油机工作时，做功冲程将内能转化为 。 24．(2025·陕西省西安市·二模)如图是某高校科研团队研发的太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成，其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时，其内部水温升高，然后通过热交换器，使蓄水箱内水温升高，再通过水泵将热水送入用户。 小李用所学初中物理知识对该系统一天的数据进行了简单的分析，为便于计算，工作过程和相关数值均做了简化处理，如表所示。一天的光照时长按10h计算。 集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量 蓄水箱内水的质量 蓄水箱中的水获得的内能 全天持续供暖用户得到的内能 3×106J 1.3×107kg 7.2×1011J 6.96×1010J 请回答下列问题： (1)太阳能供暖蓄热系统中用水作为转移的媒介，利用了水的 大的特性； (2)集热板将太阳辐射能的60%转化成了蓄水箱中水的内能。蓄水箱中的水获得的内能，一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖，另一方面使蓄水箱内水的温度最终升高了10℃。[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)] ①集热板面积是多少m2？ ②蓄水箱对用户全天持续供暖效率是多少？ (3)若蓄水箱中水获得的内能，用燃烧煤炭的方式获取，需要完全燃烧多少千克煤炭？（不考虑煤炭燃烧过程中的热损失，q煤=3.0×107J/kg） 25．(2025·陕西省西安市·二模)2024年9月25日8时44分，中国人民解放军火箭军向太平洋相关海域成功发射的携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域，弹头采用液氮降温的方式起到了隐身的作用。下列说法正确的是（　　） A．导弹穿过大气层温度升高，含有的热量变多 B．液氮降温属于通过做功的方式改变内能 C．燃料燃烧得越充分，燃料的热值越大 D．导弹加速升空的过程是将内能转化为机械能的过程 26．(2025·陕西省西安市·二模)兴趣小组利用易拉罐开展自主实验探究活动。如图﹣1，易拉罐的拉环被拉断后很难打开，用圆珠笔的笔尾在罐口旁快速摩擦，拉环被“炸开”的过程中能量转化与四冲程汽油机的 冲程相似；如图﹣2，与头发摩擦后的气球能被空易拉罐吸引，是因为摩擦的过程中发生了 （选填“质子”“中子”或“电子”）的转移，使气球带了电；如图﹣3，在空易拉罐中加入少量水，对易拉罐加热，待罐口出现白雾时，用橡皮泥堵住罐口，撤去酒精灯，一段时间后，会观察到易拉罐变瘪了，这个现象证明了 的存在。 27．(2025·陕西省渭南市·二模)按要求完成填空： (1)如图甲所示，触摸静电球后形成“怒发冲冠”，这是因为头发之间带上了 电荷； (2)如图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾后，塞子被试管内的水蒸气推出。“塞子被试管内的水蒸气推出”的能量转化方式与四冲程汽油机的 冲程相同； (3)在利用图丙所示装置探究杠杆平衡条件实验中，在杠杆点处挂上2个钩码（总重1N），用弹簧测力计在点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数如图，是 N，该结果与其他小组得出的结论不相符，其原因主要是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题17 内能的利用 考点01 热值及热机效率 考点02 热机 热值及热机效率、热机考点01 1．(2025·陕西省渭南市·二模)光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应；控制光照即可实现活塞往复运动。关于光发动机下列有关说法不正确的是（　　） A．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置 B．光能是可再生能源 C．活塞右移过程中，气室内气体密度逐渐增大 D．活塞右移过程相当于汽油机的做功冲程 【答案】C 【来源】2025年陕西省渭南市临渭区中考二模物理试题 【详解】A．当太阳光照射时，反应室内的N2O4吸收光能，光能转化为化学能，发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，推动活塞做功，无光条件下发生逆反应；控制光照即可实现活塞往复运动，这种光发动机可以将光能最终转化为机械能，故A正确，不符合题意； B．如水能、风能、太阳能、生物质能等可以从自然界源源不断得到的能源，属于可再生能源，所以光能是可再生能源，故B正确，不符合题意； C．已知密闭气室内气体的质量一定，当活塞右移过程中，气体的体积增大，气体密度应减小，而不是逐渐增大，故C错误，符合题意； D．活塞右移过程，将化学能转化为机械能的过程，是对外做功的过程，相当于汽油机的做功冲程，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．(2025·陕西省西安市·二模)《天工开物》是一部百科全书式的科学巨著。如图所示是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程，大致分为“制模、熔炼、浇铸、脱模、打磨”五个步骤。下列说法正确的是（　　） A．加热时铜的温度升高，是通过热传递改变了它的内能 B．熔炼过程中，铜熔化吸热，温度不变，内能不变 C．浇铸过程中，铜所含热量不断减少 D．打磨过程的能量转化与汽油机的做功冲程相同 【答案】A 【来源】2025年陕西省西安国际港务区铁一中陆港初级中学中考三模物理试题 【详解】A．加热时，铜吸收热量，温度升高，这是通过热传递改变了它的内能，故A正确； B．熔炼过程中，铜熔化时吸收热量但温度不变，内能增大，故B错误； C．热量是一个过程量，不能说“含有”多少热量，故C错误； D．打磨过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，两者不同，故D错误。 故选A。 3．(2025·陕西省西安市·二模)小明想把铁丝剪短，但小明没有剪铁丝的工具，于是小明用手反复弯折铁丝，铁丝的温度升高，最终把铁折断。小明用手反复弯折铁丝是通过 方式增大了铁丝的内能，这个过程与汽油机的 冲程原理相同。 【答案】 做功 压缩 【来源】2025年陕西西安蓝田县中考二模物理试题 【详解】[1][2]反复折铁丝时，人对铁丝做功，机械能转化为铁丝的内能，铁丝内能增大，温度升高，是通过做功的方式改变物体的内能。汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，所以二者能量转化方式相同。 4．(2025·陕西省西安市·二模)在燃油汽车全面禁售前，油电混合型汽车是必经的过渡产品。如图是一款新型油电混合动力汽车，该汽车启动时汽油机并不工作，由动力蓄电池组通过驱动机向车轮输送能量；当以高速（大于60km/h）匀速行驶或动力蓄电池组储存电能过低时，汽油机启动，此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。当蓄电池组的电容量低于满容量的20%时，不再向外供电，动力系统自动切换到汽油机工作状态。汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油机的效率为35%，该汽车的总质量为1.5t，某次测试中，该汽车以80km/h的速度匀速行驶15min，观察仪表盘发现，汽油机消耗汽油3kg，蓄电池储存的能量由满容量的20%增大至满容量的30%。测试中汽车受到的阻力为1800N。（忽略汽车重量的变化，蓄电池组充电过程不计能量损失） (1)汽车设计为流线型，在高速行驶时汽车对路面的压力会比静止时 。 (2)求该汽车蓄电池组的满容量为多少 (3)“吨百公里能耗[J/（100km·t）]”是衡量新能源汽车的一项重要指标，它是指车辆消耗的能量与行驶路程（百公里）和车辆总质量（吨）乘积的比值。则该次测试过程中的汽车的吨百公里能耗为多大？ 【答案】(1)小 (2) (3) 【来源】2025年陕西省西安市新城区西光教育集团中考二模物理试题 【详解】（1）汽车设计为流线型，根据流体压强与流速的关系，高速行驶时，车顶空气流速快，压强小，车底空气流速慢，压强大 ，产生向上的升力，使汽车对路面的压力小于静止时的压力。 （2）汽车以80km/h的速度匀速行驶15min，路程为 该过程汽车克服阻力做功 3kg汽油完全燃烧放出热量，该汽车蓄电池组的满容量为，则，代入数据解得。 （3）车辆消耗的能量与行驶路程（百公里）和车辆总质量（吨）乘积的比值，则该车在测试过程中的吨百公里能耗为 5．(2025·陕西省渭南市·二模)4月24日，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程（如图甲）和图 （选填“乙”或“丙”）所示冲程的能量转化相同；小明查阅资料得知航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的 （选填“热值”或“比热容”）较大；若某段时间完全燃烧了50kg的氢，则能放出 J的热量（q氢＝1.4×108J/kg）。 【答案】 丙 热值 7×109 【来源】2025年陕西省渭南市合阳县中考二模物理试题 【详解】[1]火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程是将内能转化为机械能，图乙中两个阀门关闭，火花塞没有发出电火花，是压缩冲程，此冲程是将机械能转化为内能；图丙中两个阀门关闭，火花塞发出电火花，是做功冲程，此冲程是将内能转化为机械能，所以火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程和图丙所示冲程的能量转化相同。 [2]航天器发动机用氢做燃料，是因为氢的热值较大，相同质量的氢完全燃烧能放出更多的热量。 [3]50kg的氢完全燃烧放出的热量为Q=mq氢=50kg×1.4×108J/kg=7×109J 热值及热机效率、热机考点01 1．(2025·陕西省渭南市·二模)如图所示是某品牌氢能自行车,该自行车一次性充满0.04kg氢气，能在平直公路匀速骑行（人无需踩蹬），该过程中自行车的牵引力恒为。已知氢气的热值为，求： (1)若骑行的速度为，该次骑行的时间； (2)该次骑行中氢气的利用效率。 【答案】(1)2h (2)72% 【来源】2025年陕西省渭南市蒲城县中考二模物理试题 【详解】（1）该次骑行的时间 （2）氢气完全燃烧释放热量 骑行过程有用功 氢气的利用效率 2．(2025·陕西省渭南市·二模)实现全球净零碳排放是一项艰巨的任务，需要新能源汽车产业更大的发展。国际能源署测算，要在2050年实现净零排放，到2030年电动汽车在总销量中的比重需要达到60%，新能源汽车发展前景仍然巨大，但同时也面临更激烈的市场竞争。如图为一款标称纯电续航里程870km的新能源汽车充电时的情景，使用的三元锂电池容量为100kW·h，能量密度大约为200W·h/kg（能量密度是指电池储存的电能与质量之比，用ρ表示）。在某次测试中，汽车以60km/h匀速行驶了9km，电动机提供牵引力为720N。求： (1)充电过程中，电能转化为 能在锂电池中存储，行驶过程中，电动机主要将电能转化为 能； (2)测试过程中牵引力所做的功 ； (3)目前已研发出400W·h/kg的新型固态电池，如果将此新型电池用在该车上，在电池容量不变的情况下，新型固态电池的质量为多少 ？ (4)在充电过程中，对充电速度的主要限制是电流不能太大，某款充电桩电流若超过100A，则会产生更多热量，影响车辆充电安全。为此，车企开发了全新的800V充电平台，替换原来的400V充电平台，在电流不变的情况下，可以提供更大的充电功率。假设全程都以最大电流充电，则该车的电量由20%充至80%，使用800V充电平台比使用400V充电平台可节约多少时间 ？（给电池充电时不计能量损耗） 【答案】(1) 化学 机械 (2) (3) (4) 【来源】2025年陕西省渭南市临渭区中考二模物理试题 【详解】（1）[1]根据能量转化相关知识可知，锂电池充电过程中，电能转化为化学能在锂电池中存储。 [2]根据能量转化知识可知，行驶过程中，电动机主要将电能转化为机械能。 （2）由题意可知，测试过程中，汽车行驶的路程为 所以，测试过程中牵引力所做的功为 （3）因为原车电池容量为 所以新型固态电池的质量为 （4）由题意得，该车全程都以的最大电流充电，且充电的总量为 所以，当使用400V充电平台时，充电所用时间为 当使用800V充电平台时，充电所用时间为 则使用800V充电平台比使用400V充电平台可节约的时间为 3．(2025·陕西省咸阳市·二模)如图所示，小明家更换了新的燃气灶，该燃气灶宣传能效为一级能效（热效率可以达到62%以上），小明想用烧水来验证商家是否存在虚假宣传。已知锅内水的质量为3kg，水的初温为18℃。[水的比热容为，天然气的热值为] (1)测得水沸腾时的温度为98℃，则这壶水加热至沸腾吸收的热量是多少？ (2)对比前后的燃气表数值，小明得知烧水消耗了的天然气，这些天然气完全燃烧释放的热量是多少？ (3)该燃气灶的热效率是多少？商家是否存在虚假宣传？ 【答案】(1)1.008×106J (2)1.6×106J (3)63%，不存在虚假宣传 【来源】2025年陕西省咸阳市旬邑县中考二模物理试题 【详解】（1）已知锅内水的质量为3kg，水的初温为18℃，测得水沸腾时的温度为98℃，则这壶水加热至沸腾吸收的热量 （2）烧水消耗了0.04m3的天然气，这些天然气完全燃烧释放的热量 （3）该燃气灶的热效率 该燃气灶宣传能效为一级能效（热效率可以达到62%以上），故商家不存在虚假宣传。 4．(2025·陕西省渭南市·二模)小明家有一个煲汤用的电热锅，如图甲所示是其简化电路图，、是发热电阻（忽略阻值变化），其中。通过开关、切换加热挡和保温挡。已知该电热锅的额定保温功率为110W。问：[水的比热容] (1)当开关、都闭合时，电热锅处于 （选填“加热”或“保温”）挡；电热锅正常加热时电路中的电流为 A； (2)的阻值； (3)该电热锅处于加热挡正常工作时，使的水由烧开，用了5min，那么该电热锅的加热效率为多少？[结果保留至0.1%，设当时锅内气压为1个标准大气压] (4)小明发现生活中保温水壶也有类似的功能，他想自己设计一个具有特定功能的保温金电路图。市场上两款温控开关K1和K2，其工作特性如下：当温度低于时，K1保持闭合，K2保持断开。当温度高于60℃时，K1会断开，K2则会闭合。保温壶的工作要求是水温低于60cm。加热电阻工作：水温高于60℃时，加热电阻不工作。提供的器材有电源、加热电阻、流行K1、温控开关K2。请选择合适的器材在图乙虚线框中画出具有该保温壶功能的电路图。 【答案】(1) 加热 4 (2)385Ω (3)95.5% (4) 【来源】2025年陕西省渭南市蒲城县中考二模物理试题 【详解】（1）[1]当同时闭合开关S、S1时，R2被短路，此时电路电阻最小，由知道，电功率较大，处于电热锅的加热状态；闭合开关S、断开S1时，两个电阻串联，电路中的电阻较大，由知道，电功率较小处于保温状态。 [2]由知道，同时闭合开关S、S1时，电热锅正常加热时电路中的电流为 （2）保温时两个电阻串联，则 解得，R2的阻值 （3）水吸收的热量 电热锅加热挡的功率为 电热锅保温15min所消耗的电能 加热效率为 （4）保温壶的工作要求是水温低于60℃时，加热电阻工作；水温高于60℃时，加热电阻不工作，因而选择当温度低于60℃时，K1保持闭合的开关与电阻串联即可，如下图所示： 5．(2025·陕西省西安市·二模)如图为我国武装直升机武直﹣10，采用我国完全自主研发的“玉龙”涡轴航空发动机，它的大致工作过程：空气通过进气道进入压气机，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。下列说法正确的是（　　） A．武直﹣10沿竖直方向匀速上升时，它的机械能保持不变 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．空气进入压气机，被压气机压缩后内能增大 D．燃烧室里的燃料燃烧更加充分时，发动机的效率不变 【答案】C 【来源】2025年陕西省西安市第八十九中学中考二模物理试题 【详解】A．武直﹣10沿竖直方向匀速上升时，质量不变，速度不变，则动能不变，高度增加，则重力势能变大，则机械能变大，故A错误； 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，所以燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误； C．空气进入压气机，压气机压缩空气，对空气做功，所以空气的内能增大，故C正确； D．燃烧室里的燃料燃烧更加充分时，可以输出的有用能量变多，则发动机的效率提高，故D错误。 故选C。 6．(2025·陕西省宝鸡市金台区宝鸡市·二模)如图-1所示是我国全球首创、自主研发的新型绿色轨道交通工具——氢能源“智轨”电车（三编组）。“智轨”电车以胶轮取代钢轮，无需铺设有形轨道，采用雷达感知技术进而获得安全防护信息。该车部分参数如表，创新采用了70MPa储氢系统和大功率燃料电池系统。在进行“智轨”电车续航测试实验时，电机功率P与车速v的关系如图-2所示。（三编组即三节车厢编组，g取10N/kg） 项目 参数 车重 满载 51t 最大载客量 100人/节 300人 储氢罐 每节编组 l个 车轮 每节编组 4个 续航 满氢续航 210km (1)若“智轨”电车满载时，每个车轮接触地面面积为：，则电车对水平地面的压强是多大？ (2)测试实验中电车以35km/h匀速直线行驶时，受到的阻力为多大？ (3)已知常温条件下，在70MPa压强下氢燃料的热值为。若氢燃料电池的能量转化效率为50%，电车能耗为（电车每续航1km，消耗的电能是），试估算“智轨”电车三个储氢罐可存储的氢气总质量为多少？ 【答案】(1)1.7×106Pa (2)3.6×103N (3)10.8kg 【来源】2025年陕西省宝鸡市金台区宝鸡市第一中学中考二模物理试题 【详解】（1）“智轨”电车满载时，电车的重力为 电车对地面的压力等于满载时的重力即 由可得，电车对水平地面的压强为 （2）由图2可知，车速在0~60km/h之间时，电机功率与车速成正比，所以当v=35km/h时，电机功率为P=35kW 因为测试实验中电车匀速行驶，根据二力平衡条件，电车的牵引力等于受到的阻力即 由可得，受到的阻力为 （3）由题意可得，电车满氢续航210km时消耗的电能为 由可得，氢燃料电池放出的热量为 由可得，存储的氢气总质量为 7．(2025·陕西省咸阳市·二模)在太阳能光热发电领域，中国在敦煌建设了可连续发电的级熔盐塔式光热电站项目，如图-1所示，电站设计年发电量达。镜子总反射面积达。该项目光塔利用12000面巨型定日镜追踪太阳，将太阳光反射到光塔顶部的高效吸热器上聚热。定日镜的反射效率可达90%。如图-2所示，在吸热器的下方有两个大罐子，里面放着“太阳盐”，这些盐有一个特点，就是在时都能保持流动的熔融状态。工作人员先用熔盐泵将的熔盐物质从低温盐泵中抽送到吸热塔的集热器中加热，当温度达到时，熔盐泵将它们抽送到高温熔盐罐里储存。准备发电时，高温熔盐罐内的熔盐物质会被送到蒸汽发生器中对水进行加热，水吸收热量产生大量的水蒸气推动汽轮机工作，从而获得电能。汽轮发电机组的额定输出功率为，额定发电效率约。在无光照情况下储热罐中的“太阳盐”仍可以稳定发电。“太阳盐”的比热容是。本题忽略水变为水蒸气的能量损失。 (1)“太阳盐”从290℃到工作温度时吸收的热量为多少；（请用科学计数法表示并保留两位有效数字） (2)无光照情况下的发电量为多少千瓦时； (3)“太阳盐”与水的热交换效率是多少； (4)若该发电站整个系统从接收光照到输出电能的效率为20%，12000面镜子平均每小时采热，那么该发电站白天至少要光照多少小时才能获得发电站正常工作的发电量？（结果保留两位小数） 【答案】(1) (2) (3)90% (4)5.36h 【来源】2025年陕西省咸阳市乾县薛录初中中考二模物理试题 【详解】（1）由题意知，“太阳盐”的工作温度为，故其从到工作温度吸收的热量为 （2）汽轮发电机组的额定功率为，故无光照情况下发电站的发电量为 （3）汽轮发电机组的额定发电效率约为60%，故水吸收的热量为 “太阳盐”与水的热交换效率为 （4）为获得发电站正常工作的发电量，由得，发电站接收光照的能量为 所需时间为 8．(2025·陕西省咸阳市·二模)为了践行绿色发展，推动“碳达标”，某高架桥上修建了一段如图所示的全封闭“光伏声屏障”试验道路。“光伏声屏障”既可以在 （选填“声源处”“传播途中”或“声音接收处”）减弱噪声，又可以通过上面的80多个光伏电池板将太阳能转化为 ；这段“光伏声屏障”试验道路每年发电约，相当于完全燃烧 的无烟煤释放的能量。（无烟煤的热值为） 【答案】 传播途中 电能 【来源】2025年陕西省咸阳市乾县薛录初中中考二模物理试题 【详解】[1]“光伏声屏障”是通过阻断噪声传播的方式来控制噪声的，所以是在声音的传播过程中减弱噪声。 [2]光伏电池板消耗太阳能，为电路中提供电能，所以是将太阳能转化为电能。 [3]“光伏声屏障”试验道路每年发电约，相当于完全燃烧无烟煤的质量 9．(2025·陕西省汉中市·二模)2025年4月16日，鸿蒙智行问界M8上市。问界M8增程版的工作原理是通过增程器和电池组的协同工作来实现长续航里程。以下是详细说明：增程式混合动力汽车是一种纯电能驱动的电动乘用车，它具备充电插座和车载供电功能。这类车辆通常配备有车载电池和更小排量的汽油机，但汽油机并不直接提供动力，而依靠消耗车内储存的电能来行驶，当系统检测到电能储备不足时，搭载的汽油机会启动开始为车辆电池充电，从而增加行驶里程（也称为增程）。这种技术在电动车的续航能力上具有很大的优势，因为它可以充分利用高密度能量，同时避免了电池容量不足的问题。 (1)下图是增程式汽车的能量转移和转化图，其中实线箭头表示的是机械能，虚线箭头表示的是 能； (2)问界M8混合动力汽车整车空载时质量为2.6吨，轮胎与地面接触的总面积为0.2m2，则它空车停在水平地面时，对地面的压强多大？（g取10N/kg） (3)查找资料可知问界M8电池充满电时储存的总电能为50kW•h，电池的能量密度为200W•h/kg，则电池的质量为 kg（电池的能量密度是单位质量电池中储存能量的大小）。某次当电池的电量剩余20%时开始采用华为巨鲸800V的高压充电，充电功率恒定，20分钟即可充满，求充电电流 ； (4)若此车电动机的效率为80%，这款车以72km/h的速度匀速直线行驶2km，行驶时受到的阻力为车空载时重力的0.4倍，则牵引力所做的功和功率为多少？电动机需要消耗多少电能？ 【答案】(1)电 (2) (3) 250 150A (4) ， ， 【来源】2025年陕西省汉中市中考二模物理试题 【详解】（1）电池给电动机供电，发电机给电池和电动机供电，所以虚线箭头表示的是电能。 （2）空车停在水平地面时，对地面的压力为 则对地面的压强 （3）[1]电池的质量为 [2]充入的电能为 则充电电流 （4）该车匀速直线行驶，受力平衡，牵引力为 则牵引力所做的功为 根据，牵引力功率为 电动机需要消耗的电能 10．(2025·陕西省商洛市·二模)“比功率”是衡量消防车动力性能的一个综合指标，定义为消防车发动机最大功率与消防车总质量之比。如图所示消防车的比功率为，其动力来源为柴油机。一辆满载总重量为的消防车，静止时轮胎与水平路面的总接触面积为。在某次赶赴火场执行任务过程中，消防车以最大速度匀速直线行驶，消耗柴油。求：（g取，柴油的热值为） (1)消防车静止时对路面的压强； (2)该消防车匀速行驶时受到的阻力； (3)该消防车柴油机的效率。 【答案】(1) (2)4000N (3)40% 【来源】2025年陕西省商洛市洛南县中考二模物理试题 【详解】（1）消防车静止时，对水平路面的压力等于重力，则对水平路面的压力为 根据公式可知，消防车对水平路面的压强 （2）消防车的比功率为，假设消防车的最大输出功率为P，则有，解得最大功率为 消防车的最大速度为 根据公式可知，消防车受到的牵引力为 当消防车匀速行驶时，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，则受到的阻力为 （3）根据公式可知，牵引力所做的功为 根据公式可知，柴油完全燃烧放出的热量为 则消防车柴油机的效率为 11．(2025·陕西省西安市·二模)我国古代科技著作《天工开物》中，对“釜”的铸造有“化铁为水，以泥固纯铁柄勺从嘴受注”这样的记载。下列关于“釜”的铸造过程解释正确的是（　　） A．“化铁为水”过程中铁逐渐变软，温度持续升高 B．“化铁为水”描述的物态变化为熔化，该过程需要吸收热量 C．将燃料架起来充分燃烧，可以增大燃料的热值 D．铁水倒入模具中形成“釜”的过程为液化，液化过程需要放热 【答案】B 【来源】2025年陕西省西安市西咸新区中考二模物理试题 【详解】AB．铁是晶体，“化铁为水”过程中铁由固态变成液态，发生的是熔化现象，持续吸热，但温度不变，故A错误，B正确； C．燃料的热值只跟燃料的种类有关，将燃料架起来充分燃烧，不能增大燃料的热值，故C错误； D．铁水倒入模具中形成“釜”的过程中是物质由液态变为固态，属于凝固过程，凝固放热，故D错误。 故选B。 12．(2025·陕西省商洛市·二模)如图所示是我国研制的C919客机。C919机舱内有先进的“呼吸系统”，使飞机在万米高空时，能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度升高，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。C919有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积（机翼下表面积）的比值；C919搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，下表是C919的部分技术参数。 最大起飞质量 72.5t 客舱内气压 巡航速度 发动机巡航推力 (1)飞机获得升力利用了流体流速大的位置压强 的原理。C919舱壁的新型复合材料具有良好的 （选填“隔热”或“导热”）性能，可有效维持舱内的温度，降低能耗； (2)C919客机的翼载是，则机翼下表面积大小为多少？C919停靠在机场时，在1标准大气压下，大气对机翼下表面的压力为多少？（1标准大气压取） (3)若C919以巡航速度水平飞行0.5h的过程中，消耗燃油1875kg，发动机的热机效率为40%，则此过程中发动机的推进效率为多大？（燃油热值取，“推进效率”是指推力做的功与其获得机械能之比） 【答案】(1) 小 隔热 (2)145m2，1.45×107N (3)60% 【来源】2025年陕西省商洛市商南县中考二模物理试题 【详解】（1）[1]飞机获得升力是由于飞机机翼上方空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，机翼产生向上的压强差，压力差，即升力，因此利用了流体流速大的位置压强小的原理。 [2]根据文意，C919舱壁的新型复合材料可有效维持舱内的温度，说明具有良好的隔热性。 （2）已知飞机最大起飞质量为 则机翼下表面积大小为 大气对机翼下表面的压力为 （3）若C919以巡航速度水平飞行0.5h的过程中，运动的路程为 推力做的功为 消耗燃油1875kg，完全燃烧放出的热量为 发动机输出的机械功为 则此过程中发动机的推进效率为 13．(2025·陕西省西安市·二模)实验小组的同学了解到一种新型液体燃料——甲醇，他们想利用如图所示的实验器材测量甲醇的热值。在空酒精灯内加入适量甲醇，在空烧杯内加入400g的水，1标准大气压下，测得水的初温为25℃，点燃甲醇灯开始加热，当水恰好沸腾时，立即熄灭灯，测得消耗甲醇15g。此过程中，烧杯内水吸收的热量为 J，若使用该装置加热水的效率为40%，甲醇的热值为 J/kg。使甲醇燃烧更充分， （选填“能”或“不能”）提高该装置加热水的效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】 1.26×105 2.1×107 能 【来源】2025年陕西省西安市西咸新区中考二模物理试题 【详解】[1]1标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量为Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.4kg×(100℃-25℃)=1.26×105J [2]甲醇完全燃烧放出的热量为 甲醇的热值为 [3]加热效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的利用率，可以提高加热水的效率。 14．(2025·陕西省宝鸡市·二模)某汽车在一段平直的公路上匀速行驶，已知这段过程汽车牵引力所做的有用功为，消耗汽油0.3kg，则该汽车的热机效率为 ，汽油燃烧过程中，其热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。若该过程中汽油完全燃烧放出的热量有20%被汽车的冷却液吸收，则可使10kg的冷却液温度升高 ℃。四冲程汽油机的 冲程为汽车提供动力。[，] 【答案】 30% 不变 60 做功 【来源】2025年陕西省宝鸡市凤翔区中考二模物理试题 【详解】[1]汽油完全燃烧放出的热量为 该汽车的热机效率为 [2]热值指的是热量完全燃烧放出的热量与质量之比，只与燃料的种类有关，汽油燃烧过程中，其热值不变。 [3]汽车的冷却液吸收的热量为 可使10kg的冷却液温度升高 [4]四冲程汽油机的做功冲程是高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，从而提供动力。 15．(2025·陕西省汉中市·二模)小明爸爸购置安装了如图甲所示的一种电热水龙头，图乙是它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水，铭牌上相关参数如下表。求解下列问题：（不计温度对电阻的影响） 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 保温挡 1100W 加热挡 3.3kW 加热效率 80%~90% (1)S旋到2位置时，水龙头处于 （选填“保温挡”或“加热挡”）。 (2)电热丝R1和R2的阻值是多大？ (3)小明看到加热效率很高，他想知道是否如铭牌所示，于是他进行了测量。他测得环境温度现在为20℃，电热水龙头正常工作加热20s，得到了0.5L、末温42℃的热水，请通过计算分析铭牌中所标的加热效率是否属实。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg•℃)] 【答案】(1)保温挡 (2)44Ω，22Ω (3)见解析 【来源】2025年陕西省汉中市中考二模物理试题 【详解】（1）当S旋到2位置时，电路中只有R1​接入；当S旋到3位置时，R1​与R2​并联。根据并联电路电阻特点，并联电阻小于单个电阻，由可知，电阻越小，功率越大。所以S旋到2位置时，电阻较大，功率较小，水龙头处于保温挡。 （2）当S旋到2位置时，为保温挡，功率P保=1100W，根据，可得 当S旋到3位置时，为加热挡，功率P加=3.3kW=3300W 此时R1​与R2​并联，R1​的功率不变，仍为P保=1100W，则R2​的功率为P2​=P加​-P保​=3300W-1100W=2200W 再根据，可得R2​的阻值为 （3）已知水的体积V=0.5L=0.5×10-3m3 根据，可得水的质量为m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.5×10-3m3=0.5kg 水吸收的热量为Q吸​=cmΔt=4.2×103 J/(kg•℃)×0.5kg×(42℃-20℃) =4.62×104J 加热挡功率P加=3300W，加热时间t=20s，根据W=Pt可得消耗的电能为W= P加t=3300W×20s=6.6×104J 加热效率为 计算得加热效率为70%，低于铭牌标注的80%∼90%，所以铭牌所标的加热效率不属实。 16．(2025·陕西省西安市·二模)如图甲所示的某国产摩托车的发动机是一台单缸四冲程汽油机，汽油机工作时的能量流向图如图乙所示，则完全燃烧20g汽油（热值为）获得的机械能是 J。如果发动机转速为，则发动机每秒钟对外做 次功。发动机冷却液的主要成分是水，主要是利用水的 大。以路旁的树木为参照物，匀速行驶在路上的摩托车是 （选填“运动”或“静止”）的。 【答案】 15 比热容 运动 【来源】2025年陕西省西安市阎良区中考二模物理试题 【详解】[1]热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图乙可知，输出有用机械能所占比例为 即该汽油机的效率为；20g汽油完全燃烧放出的热量为 汽油机获得的机械能为 [2]四冲程汽油机的飞轮转速是 即汽油机飞轮每秒转30圈，对外做功15次。 [3]水的比热容较大，和其它物质比较，升高相同温度吸收热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂。 [4]以路旁的树木为参照物，匀速行驶在路上的摩托车相对于树木的位置在发生变化，是运动的。 17．(2025·陕西省咸阳市·二模)电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的汽车。某电动汽车的最大功率为1×105W，在一次测试过程中，以最大功率在水平地面上匀速直线行驶了8000米，用时6分钟。求： (1)该车在这次测试过程中所受的摩擦力是多少？ (2)若使用效率为32%的传统燃油汽车提供相同大小的牵引力，在上述过程中以相同速度行驶相同距离需要消耗多少汽油？（q汽油=4.5×107J/kg） (3)近期某公司发布了新研发的“麒麟电池”。据报道，该电池的能量密度为9×106J/kg，可使电动汽车续航达到1000km。已知电动车能量利用效率可达90%，若该款汽车搭载300kg此电池（电池质量与原车电池质量相等），在电池满电状态下，可供汽车在同样的测试条件下以最大功率行驶多远？ 【答案】(1) (2)2.5kg (3)540km 【来源】2025年陕西省咸阳市中考二模物理试题 【详解】（1）该车做匀速直线运动，根据二力平衡和可知，汽车所受摩擦力 （2）牵引力和行驶距离相同，由可知，牵引力做的功相同，需要汽油提供的能量 需要消耗汽油的质量 （3）该电池能被利用的能量 则电动汽车能够行驶的最远距离 18．(2025·陕西省西安市·二模)2025年1月9日，“能储一号”全球首座300MW压气储能示范工程在湖北应城全容量并网发电。该项目单个储能周期储能容量达1.5×106kW·h，预计年发电量达5×108kW·h，每年将节约标准煤15.9×104t，减少二氧化碳排放41.1×104t，是个超级“绿色充电宝”。该项目工作原理如图所示，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。 (1)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 （选填“吸”或“放”）热。 (2)该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放的能量是多少？（标准煤热值为2.9×107J/kg） (3)若该项目的能量转换效率约为70%，则每年消耗用电低谷时段电网的多余电能是多少？（结果保留一位小数） (4)若该压气储能电站储能容量达到最大，按每个家庭平均每天用电5kW·h计算，以它现有的转换效率供电，单个储能周期储存的电能可满足多少个家庭一天使用？ 【答案】(1)吸 (2) (3) (4) 【来源】2025年陕西省西安市临潼区中考二模物理试题 【详解】（1）由本题项目工作原理图可知，换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置，高温高压空气在“换热器1”处放热，常温高压空气在“换热器2”处吸热。 （2）该项目每年节约的标准煤的质量为 这些标准煤完全燃烧，释放的能量为 （3）由题意可知，该项目年发电量达5×108kW·h，能量转换效率约为70%，所以每年消耗用电低谷时段电网的多余电能为 （4）因为单个储能周期最大储存的电能为1.5×106kW·h，现有的转换效率为70%，每个家庭平均每天用电5kW·h，则单个储能周期储存的电能可满足的家庭个数为 19．(2025·陕西省汉中市·二模)周末双休，同学们走进厨房向妈妈学习做饭，发现厨房里涉及很多学过的物理知识。下列判断正确的是（    ） A．厨房里饭菜香气四溢，这是扩散现象 B．炒菜主要是通过做功改变了菜的内能 C．炖汤时，汤汁沸腾将壶盖顶起的能量转化与四冲程内燃机中压缩冲程能量转化相同 D．蒸煮食物时，调大燃气灶的火力可以提高天然气的热值 【答案】A 【来源】2025年陕西省汉中市中考二模物理试题 【详解】A．厨房里饭菜香气四溢，是扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动，故A正确； B．炒菜主要是通过热传递改变了菜的内能，故B错误； C．炖汤时，汤汁沸腾将壶盖顶起，是蒸气对壶盖做功，将内能转化为机械能，与四冲程内燃机中做功冲程能量转化相同，故C错误； D．热值是燃料的属性，与燃料放出热量的多少无关，故D错误。 故选A。 20．(2025·陕西省西安市·二模)为了实现“既要家里暖，又要天空蓝”，我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖，发生核反应后产生大量的热，单个机组核燃料在反应堆容器内发生核反应时的产热功率为5×109W，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，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，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，每秒提供的电能为E1；若在供电的同时进行供暖，每秒提供的电能E2＝1.21×109J、热量Q＝2×108J，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%。 (1)核燃料反应堆中的铀﹣235是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)标准煤的热值为3×107J/kg，若单个机组核反应堆工作1h释放的热量由燃烧标准煤提供，需要完全燃烧多少吨标准煤？ (3)单个机组，如果仅供电，发电机输出电能的功率为多少千瓦？ 【答案】(1)不可再生 (2)600 (3)1.37×106kW 【来源】2025年陕西省西安市高新唐南中学中考二模物理试题 【详解】（1）核燃料中铀‐235 的储量有限，无法通过自然过程在短期内补充，故为不可再生。 （2）单个机组反应堆1 h内释放的总热量，由功率可得 若这些热量全部由燃烧标准煤提供，已知标准煤热值为3×10⁷J/kg，则所需标准煤质量为 （3）每秒仅供电提供电能，单个机组，如果仅供电，发电机输出电能的功率 21．(2025·陕西省商洛市·二模)小明尝试鸡蛋的各种烹饪方法。如图，制作蛋糕要取出蛋黄，挤压矿泉水瓶，松开手蛋黄被吸进瓶子里，这是利用了 的作用；煎鸡蛋时，鸡蛋在热锅中迅速升温“凝固”，这是通过 的方式改变鸡蛋内能；用燃气灶做蛋炒饭时，延长翻炒时间， （选填“能”或“不能”）提高燃气灶的加热效率。 【答案】 大气压 热传递 不能 【来源】2025年陕西省商洛市商南县中考二模物理试题 【详解】[1]挤压矿泉水瓶，松开手后瓶子要恢复原状，瓶内气体体积变大，气压变小，蛋黄在大气压作用下被吸进瓶子里。 [2]煎鸡蛋时，鸡蛋在热锅中吸收热量，温度升高，内能变大，这是通过热传递的方式改变鸡蛋内能。 [3]用燃气灶做蛋炒饭时，延长翻炒时间，不能减少热量的散失，所以不能提高燃气灶的加热效率。 22．(2025·陕西省西安市·二模)近年来我国国防力量越来越强大，如图所示，这是我国自主研发的航空母舰山东舰在海上进行科目训练的场景。下列说法正确的是（　　） A．舰载机起飞后，山东舰底部同一位置受到海水的压强减小 B．舰载机轮胎表面有花纹是为了减小摩擦 C．舰载机是根据空气流速大的位置压强大的原理获得升力的 D．山东舰使用重油作为燃料，是因为重油的热值较小 【答案】A 【来源】2025年陕西省西安市碑林区中考二模物理试题 【详解】A．舰载机起飞后，山东舰在水中的深度变小，由可知，山东舰底部同一位置受到海水的压强减小，故A正确； B．舰载机轮胎表面有花纹是为了增大摩擦，故B错误； C．舰载机是根据空气流速大的位置压强小的原理获得升力的，故C错误；                                                               D．山东舰使用重油作为燃料，是因为重油的热值较大，故D错误。 故选A。 23．(2025·陕西省西安市·二模)一辆小汽车从小红身旁驶过后，小红闻到了汽油味，这是 现象；某汽油机在一次工作中消耗了2kg汽油，对外做功为，则汽油机的效率为 （汽油热值为）。汽油机工作时，做功冲程将内能转化为 。 【答案】 扩散 机械能 【来源】2025年陕西省西安市碑林区中考二模物理试题 【详解】[1]小红闻到了汽油味，这是汽油分子不停地做无规则运动的结果，属于扩散现象。 [2]2kg汽油完全燃烧放出的热量为 汽油机的效率为 [3]汽油机工作时，做功冲程将燃料燃烧的内能转化为汽油机的机械能，为机械提供动力。 24．(2025·陕西省西安市·二模)如图是某高校科研团队研发的太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成，其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时，其内部水温升高，然后通过热交换器，使蓄水箱内水温升高，再通过水泵将热水送入用户。 小李用所学初中物理知识对该系统一天的数据进行了简单的分析，为便于计算，工作过程和相关数值均做了简化处理，如表所示。一天的光照时长按10h计算。 集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量 蓄水箱内水的质量 蓄水箱中的水获得的内能 全天持续供暖用户得到的内能 3×106J 1.3×107kg 7.2×1011J 6.96×1010J 请回答下列问题： (1)太阳能供暖蓄热系统中用水作为转移的媒介，利用了水的 大的特性； (2)集热板将太阳辐射能的60%转化成了蓄水箱中水的内能。蓄水箱中的水获得的内能，一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖，另一方面使蓄水箱内水的温度最终升高了10℃。[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)] ①集热板面积是多少m2？ ②蓄水箱对用户全天持续供暖效率是多少？ (3)若蓄水箱中水获得的内能，用燃烧煤炭的方式获取，需要完全燃烧多少千克煤炭？（不考虑煤炭燃烧过程中的热损失，q煤=3.0×107J/kg） 【答案】(1)比热容 (2)4×104m2，40% (3)2.4×104kg 【来源】2025年陕西西安蓝田县中考二模物理试题 【详解】（1）水的比热容较大，与相同质量的其他物质相比，在升高或降低相同温度时，可以吸收或放出更多的热量，因此太阳能供暖蓄热系统中用水作为转移的媒介，利用了水的比热容大的特性。 （2）由表中数据可知，集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量3×106J，蓄水箱中的水一天获得的内能7.2×1011J，一天的光照时长按10h计算，集热板将太阳辐射能的60%转化成了蓄水箱中水的内能，所以集热板面积 蓄水箱内水升高10℃吸收的热量 用于供暖的热量为 蓄水箱对用户全天持续供暖效率 （3）需要完全燃烧煤炭的质量 25．(2025·陕西省西安市·二模)2024年9月25日8时44分，中国人民解放军火箭军向太平洋相关海域成功发射的携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域，弹头采用液氮降温的方式起到了隐身的作用。下列说法正确的是（　　） A．导弹穿过大气层温度升高，含有的热量变多 B．液氮降温属于通过做功的方式改变内能 C．燃料燃烧得越充分，燃料的热值越大 D．导弹加速升空的过程是将内能转化为机械能的过程 【答案】D 【来源】2025年陕西省西安市高新唐南中学中考二模物理试题 【详解】A．热量是过程量，不能表述为物体含有多少热量，故A错误； B．液氮降温，吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变内能，故B错误； C．热值是燃料的一种性质，与燃料的质量和燃烧的程度无关，故C错误； D．导弹加速升空的过程，导弹的质量不变，速度变大，高度升高，导弹的动能变大，重力势能变大，导弹的机械能变大，是燃料燃烧释放的内能转化为导弹的机械能的过程，故D正确。 故选D。 26．(2025·陕西省西安市·二模)兴趣小组利用易拉罐开展自主实验探究活动。如图﹣1，易拉罐的拉环被拉断后很难打开，用圆珠笔的笔尾在罐口旁快速摩擦，拉环被“炸开”的过程中能量转化与四冲程汽油机的 冲程相似；如图﹣2，与头发摩擦后的气球能被空易拉罐吸引，是因为摩擦的过程中发生了 （选填“质子”“中子”或“电子”）的转移，使气球带了电；如图﹣3，在空易拉罐中加入少量水，对易拉罐加热，待罐口出现白雾时，用橡皮泥堵住罐口，撤去酒精灯，一段时间后，会观察到易拉罐变瘪了，这个现象证明了 的存在。 【答案】 做功 电子 大气压 【来源】2025年陕西省西安市高新唐南中学中考二模物理试题 【详解】[1]易拉罐的拉环被“炸开”的过程，易拉罐内的气体对拉环做功，将内能转化为机械能，这个能量转化与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相似。 [2]摩擦起电的过程是电子转移的过程，电子由对核外电子束缚能力弱的物体转移到对电子束缚能力强的物体上。 [3]有水的易拉罐被加热到罐口出现白雾，则易拉罐中的空气被排开，将罐口堵住，撤去酒精灯，一段时间后，易拉罐温度降低，易拉罐变瘪，是因为罐内气压减小，小于罐外气压，于是被压瘪。所以这个现象证明了大气压的存在。 27．(2025·陕西省渭南市·二模)按要求完成填空： (1)如图甲所示，触摸静电球后形成“怒发冲冠”，这是因为头发之间带上了 电荷； (2)如图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾后，塞子被试管内的水蒸气推出。“塞子被试管内的水蒸气推出”的能量转化方式与四冲程汽油机的 冲程相同； (3)在利用图丙所示装置探究杠杆平衡条件实验中，在杠杆点处挂上2个钩码（总重1N），用弹簧测力计在点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数如图，是 N，该结果与其他小组得出的结论不相符，其原因主要是 。 【答案】(1)同种 (2)做功 (3) 1.8 杠杆自重对实验有影响 【来源】2025年陕西省渭南市蒲城县中考二模物理试题 【详解】（1）人体是导体，当人触摸“静电球”时，头发丝便会一根根竖起，形成“怒发冲冠”的景象，这是由于头发丝带有同种电荷而相互排斥的结果。 （2）在塞子被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；此现象相当于四冲程汽油机的做功冲程，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。 （3）[1]由图丙知道，弹簧测力计的刻度值为0.1N，指针在1N以下8格处，示数为1.8N。 [2]用如图丙所示装置进行探究，由于杠杆的重心没有通过支点，所以，杠杆的自重对杠杆平衡有影响，致使该结果与其他小组得出的结论不相符。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$