第13、14章 内能及其利用（常考模型·技巧突破）-2025-2026学年九年级物理上学期期末复习（新教材人教版）

《第13、14章 内能及其利用》常考模型·技巧突破（解析版） 第 22 页 共 22 页 学科网（北京）股份有限公司 模型01.扩散现象 模型02.改变内能 模型03.内能概念辨析 模型04.比热容图像 模型05.利用水的比热容 模型06.比热容计算 模型07.热机图 模型08.14221 模型09.燃料效率 模型10.热机效率 模型01.扩散现象 标志：要求判定扩散现象 技巧：1.两种不同的物质。 2.分子之间运动。 3.互相进入对方（无外力作用）。 【例1】下列现象属于扩散现象的是（ ） A.冬天，雪花纷飞 B.八月，桂花飘香 C.扫地时，灰尘满天飞 D.清晨乡村的炊烟升起 A.冬天，雪花纷飞，是雪花的运动，属于机械运动，不符合题意； B.八月，桂花飘香，是花的香气分子在运动，属于扩散现象，符合题意； C.扫地时，灰尘漫天飞，是灰尘颗粒的机械运动，不是分子运动，不属于扩散现象，不符合题意； D.清晨乡村的炊烟升起，这是宏观物体的运动，属于机械运动，不符合题意。 故选B。 【变式1-1】下列现象不属于扩散现象的是（ ） A.炒菜时加盐，菜有了盐味 B.少量的工业废水污染了整个水库 C.校园里兰花盛开清香宜人 D.雨水顺着沙粒缝隙渗入土壤 【答案】D 【解析】A.炒菜时加盐，使菜有了咸味，说明盐分子进入到了菜中，这是一种扩散现象，故A错误。 B.少量工业废水污染了整个水库，是废水分子进入水库的水中，这是一种扩散现象，故B错误。 C.闻到花香味，是肉眼看不见的分子运动，属于扩散现象，故C错误。 D.雨水顺着沙粒缝隙渗入土壤，是水的运动，属于机械运动，不是扩散现象，故D正确。 故选D。 【变式1-2】（2025年长春初中学业考题）以下描述中属于扩散现象的是（　　） A.水鸟齐飞 B.花香四溢 C.落叶纷飞 D.白雪飞舞 【答案】B 【解析】ACD.水鸟齐飞、落叶纷飞、白雪飞舞都是物体的位置随时间发生变化，属于机械运动，不是扩散现象，故ACD不符合题意； B.花香四溢属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故B符合题意。 故选B。 【变式1-3】（2025年河南省初中学业考题）如图，夏天，为制作冰凉的柠檬饮料，常在其中加几块冰。一是因为冰块的温度很低，二是因为冰块在________（填物态变化名称）成水的过程中吸热。制好的柠檬饮料在空气中散发着淡淡清香，这是________现象。用吸管将饮料吸入口中，是利用了__________的作用。 【答案】熔化；扩散；大气压 【解析】加在饮料中的冰块熔化成水，熔化是冰由固态变成液态水的过程，熔化需要吸热。 制好的柠檬饮料在空气中散发着淡淡清香，是扩散现象，表明分子不停地做无规则运动。 用吸管吸饮料时，吸管内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下饮料被压入吸管。 模型02.改变内能 标志：改变内能的两种方式。 技巧：1.热传递（加热）。 2.做功（力的作用）。 【例2】如图所示的实验或机器均改变了物体的内能，其中与另外三个改变内能的方法不同的是（ ） 【答案】A 【解析】A图中：观察水的沸腾实验中，利用酒精灯加热，是通过热传递改变水的内能的； B图中：试管水蒸气冲开木塞，对木塞做功，是将内能转化为机械能的过程； C图中：用力将活塞迅速压下，压缩空气做功，是机械能转化为内能的过程； D图中：内燃机压缩冲程，是活塞压缩物质做功，是机械能转化为内能的过程； A为热传递改变物体的内能，BCD均为做功改变物体的内能。 故选A。 【变式2-1】下图是探究改变物体内能的实验。 （1）烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过_________（选填“热传递”或“做功”）改变了瓶内气体的内能。 （2）继续打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后，内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），温度________（选填“升高”降底”或“不变”），瓶内气体中所含的水蒸气____________形成了小水珠，这一过程中，瓶内气体的________转化为瓶塞的__________，这是通过_________（选填“热传递”或“做功”）改变了瓶内气体的内能。 【答案】（1）增大；做功；（2）减小；降低；放热液化；内能；机械能；做功 【解析】本题考查内能的改变。 （1）用气筒向装有少量水的瓶里打气，对空气做功，气体内能增大，温度升高。 （2）继续打气时，瓶内气压增大，气压把瓶塞从瓶口推出。瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低。受温度降低的影响，瓶口周围的水蒸气放热液化成小水滴。这一过程，瓶内气体对外做功，瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能。这是通过做功改变了瓶内气体的内能。 【变式2-2】（2025年广东省广州市中学业考题）如图，从热汤中取出的金属勺子，由烫手到不烫手的过程，其内能（　　） A.逐渐增加 B.保持不变 C.通过做功改变 D.通过热传递改变 【答案】D 【解析】金属勺子由烫手到不烫手的过程，放出热量，内能会减小，通过热传递的方式改变自身内能，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式2-3】（2025年河北省初中学业考题）“更喜岷山千里雪，三军过后尽开颜。”诗句抒发了红军将士成功翻越雪山后的豪迈之情。岷山海拔高，山顶处的大气压比山脚下的大气压_______。当年红军将士过雪山时搓手取暖，这是通过________的方式改变手的内能。 【答案】低；做功 【解析】大气压随高度的升高而减小，山顶海拔高于山脚，气压更低，所以岷山的山顶处的大气压比山脚下的大气压低。 搓手取暖，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于通过做功改变物体内能。 模型03.内能概念辨析 标志：内能、温度、热量概念。 技巧：1.温度升高，内能一定增加（ √ ）；内能增加，温度一定升高（晶体熔化，吸热，内能增加，但温度不变） 2.吸收热量，内能一定增加（ √ ）；内能增加，一定吸收热量（ × ） 3.对物体做功，内能一定增加（ × ）；内能增加，一定对物体做功（ × ） 4.温度升高，一定吸收热量（ × ）；吸收热量，温度一定升高（ × ） 【例3】关于温度、热量、内能的关系，下列说法正确的是（ ） A物体的温度升高，内能一定增加 B.物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量 C.对物体做功，它的内能一定增加，温度不一定升高 D.冰熔化时吸收热量，内能增加，分子的运动越来越剧烈 【答案】A 【解析】A.物体的温度升高，分子运动得越剧烈，分子动能增加，内能一定增加，故A正确； B.物体的温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外 界对物体做了功，故B错误； C.对物体做功，如果物体不和外界发生热传递，它的内能一定增加，但温度不一定升高，故C错误； D.分子热运动的剧烈程度与其温度有关；冰熔化时吸收热量，内能增加，但温度不变，所以分子运动的剧 烈程度不变，故D错误。 故应选A。 【变式3-1】关于热量、温度、内能，下列判断正确的是（ ） A.温度不变，内能一定不变 B.内能增加，温度可能不变 C.吸收热量，温度一定升高 D.放出热量，内能可能不变 【答案】B 【解析】AB.物体的温度不变，它的内能不一定不变，例如晶体的熔化过程，尽管温度不变，但是它的内能是增加的，故A错误、B正确。 CD.晶体熔化时，不断吸收热量，但是温度保持不变；放出热量，内能减小，故CD错误。 故选：B。 【变式3-2】（2025年四川省南充市中考题）如图是学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析正确的是（　　） A.室外温度为0℃时，木柴的内能为零 B.木柴燃烧与未燃相比，含有的热量多 C.若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D.灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 【答案】C 【解析】A.一切物体都具有内能，室外温度为0℃时，木柴的内能不为零，故A错误； B.热量是过程量，不能说“含有的热量”，故B错误； C.物体的内能与温度、质量有关。若未燃烧的木柴温度升高，内能增加，故C正确； D.做功可以改变内能，灭火器在使用过程中对外做功，内能减小，故D错误。 故选C。 【变式3-3】（2025年黑龙江省齐齐哈尔市初中学业考题）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A.温度为以下的物体不具有内能 B.温度高的物体，含有的热量一定多 C.物体的内能增加，可能是吸收了热量 D.温度总是从高温物体传向低温物体 【答案】C 【解析】A.一切物体在任何情况下都具有内能，温度为以下的物体也具有内能，故A错误； B.热量是热传递过程中传递的能量，不能说物体含有热量，故B错误； C.做功和热传递都可以改变物体的内能，物体的内能增加，可能是吸收了热量，故C正确； D.热量总是从高温物体传向低温物体，热传递过程传递的不是温度，故D错误。 故选C。 模型04.比热容图像 标志：温度与时间图像，判断比热容大小。 技巧：1.m、Δt相同时，c与Q吸成正比。 2.m、Q吸相同时，c与Δt成正反比。 3.加热时间表示吸收热量的多少。 【例4】用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体（不计热量损失）如图是A和B的温度随加热时间变化的图象，下列说法正确的是（ ） A.A的比热容与B的比热容之比为2∶1 B.A的比热容与B的比热容之比为2∶3 C.都加热t时间，B吸收热量比A吸收热量多 D.A和B升高相同的温度，B吸收热量较量多 【答案】A 【解析】AB.在时间t，吸收的热量相同，A的温度变化ΔtA=20℃B的温度变化ΔtB=40℃，A、B的质量相同，由Q吸=cmΔt，则： cA∶cB=ΔtB∶ΔtA=2∶1 故A正确、B错。 C.由图可知，在时间t内，吸收的热量相同，故C错。 D.由图可知，A、B升高相同的温度，加热A的时间长，A吸收的热量多，故D错。 故应选A。 【变式4-1】用两个相同的电热器给质量均为0.2kg的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，不计热量损失，据此判断（ ） A.物质甲的比热容为2.1×103J/(kg·℃) B.加热20分钟时间，水吸收的热量是甲的两倍 C.甲在10分钟内吸收的热量是5.04×104J D.每个电热器每秒放出42J的热量 【答案】AD 【解析】A.由图象可知，加热器对水加热20min，水温度升高了60℃，所以加热器对水加热10min，水温度升高30℃，根据两个相同的电加热器给质量相同的甲和水，加热10min，甲和水吸收的热量相同，甲温度升高60℃，水温度升高30℃，即： Q吸甲=Q吸水 c甲m甲Δt甲= c水m水Δt水 物质甲的比热容： 故A正确； B.用相同的加热器加热相同时间，表示甲和水吸收的热量相同；所以加热20min，物质甲和水吸收的热量相同，故B错误； C.由选项A分析可知，甲的比热容是2.1×103J/(kg·℃)，甲在前10min内吸收的热量： Q吸=cmΔt=2.1×103J/(kg·℃)×0.2kg×60℃=2.52×104J 故C错误； D.由选项C可知，甲加热10min吸收的热量是2.52×104J，所以每秒甲吸收的热量是： 由于加热过程没有热量损失，所以每秒加热器放出的热量等于甲每秒吸收的热量，即每秒加热器放出的热量是42J，故D正确。 故选AD。 【变式4-2】（2025年甘肃省兰州市中考题）如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线，加热过程中物体在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答： （1）由图可知该物质是________（选填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是_______ ℃； （2）该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是：c固_____ c液（选填“>”、“<”或“=”）。 【答案】（1）晶体；48；（2）> 【解析】（1）该物质具有固定的熔化温度，故为晶体；如图所示，熔化时，固定不变的温度，即为熔点，故熔点为48℃。 （2）由图像可知，加热相同时间，物质固态温度变化小于液态度变化。而加热时间相同，即吸收的热量相同，固态时温度变化较小，由Q吸=cmΔt可知，固体时的比热容更大，c固>c液。 【变式4-3】（2024年山东省烟台市初中学业水平考题）18.在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量是0.3kg的水和甲表中等质量的另一种物质进行对比，作出的图像如图乙所示。实验过程中，水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等，分析图像可以得出图线________（选填“a”或“b”）对应的物质为水，另一种物质为________，这种物质在0~5min内吸收的热量为________J。 表甲 物质 比热容c/[J/（kg·℃）] 图像 水 4.2×103 酒精 2.4×103 煤油 2.1×103 蓖麻油 1.8×103 【答案】b；煤油；2.52×104 【解析】时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，a液体的温度降低的快，b液体温度降低慢；根据热量的计算公可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小，所以b对应的物质为水。 由图可知，在0到5分钟时，a液体的温度变化了40℃，b液体（水）的温度变化了20℃，加热相同时间，吸收的热量相同，即： Qa=Q水 展开得： camaΔta=c水m水Δt水 代入数据可知： ca×0.3kg×40℃=4.2×103J/（kg·℃）×0.3kg×20℃ 解得： ca=2.1×103J/（kg·℃） 对比表格可知，该物质是煤油。 由上可知，这种物质在0~5min内吸收的热量为： Qa=camaΔta=2.1×103J/（kg·℃）×0.3kg×40℃=2.52×104J 模型05.利用水的比热容 标志：与水的比热容有关的热现象 技巧：吸收或放出相同热量时，温度变化小。 【例5】烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得滚烫，但海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样？请用比热容的知识做出解释。 【答案】因为海水的比热容比沙子大，由Q吸=cmΔt可知，吸收或放出相同热量时，温度变化更小。白天，海水升温慢于沙子，因此凉爽；傍晚，海水降温慢于沙子，因此保持温暖。 【解析】物质的比热容决定了其温度变化的快慢。沙子的比热容较小，吸收相同热量时升温快，放出热量时降温也快；海水的比热容较大，温度变化更缓慢。因此，在相同日照条件下，白天沙子温度迅速升高，而海水升温较慢；傍晚无日照时，沙子迅速降温，而海水仍保留较多热量。 【变式5-1】（2025年山东省威海市初中学业考题）在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同的高汤和清水，用相同热源加热，________（选填“高汤”“清水”）升温较快；清水沸腾后关火，发现继续沸腾一段时间，说明石锅温度________（选填“低于”“等于”“高于”）水的温度。（c高汤<c水） 【答案】高汤；高于 【解析】用相同的热源加热相同的时间，说明吸收的热量相等。当吸收热量相等时，由可知，质量相等时，比热容越小，升高的温度越多，高汤的比热容小于水的比热容，故高汤升温快。 清水沸腾后关火，发现继续沸腾一段时间，说明水还能吸收到热量，则石锅温度高于水的温度。 【变式5-2】（2025年黑龙江省龙东地区伊春市中考题）9.下列实例中与水的比热容有关的是（　　） A.北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂 B.沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小 C.天热时在地面上撒水是为了降低室内温度 D.刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些 【答案】B 【解析】A.北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂，是因为水结冰时，质量不变、密度变小、体积变大，与水的比热容较大无关，故A不符合题意； B.内陆地区沙子多水少，沙子的比热容比水小，白天在太阳的照射下，受热情况相同时，沙子的温度上升比水多，而晚上在同样的放热情况下，沙子的温度下降得也多，所以内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大，与水的比热容较大有关，故B符合题意； C.天热时在地面上撒水是通过水蒸发吸热来降低室内温度，与水的比热容较大无关，故C不符合题意； D.刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些，是加快了衣服表面的空气流动速度而加快了蒸发，与水的比热容较大无关，故D不符合题意。 故选B。 【变式5-3】（2025年四川达州中考题）“一粥一饭，当思来之不易”，稻谷通常要经历育苗、生长、晾晒和储存四个过程。下列说法正确的是（　　） A.育苗期，薄膜内壁附有小水珠是汽化现象 B.生长期，傍晚蓄水是由于水的比热容小保温效果好 C.晾晒时，摊开通风是为了加快稻谷中水的蒸发 D.储存期，稻谷储存不当导致发霉主要是发生物理变化 【答案】C 【解析】A.薄膜内壁附有小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴，属于液化现象，而非汽化现象，故A错误； B.傍晚蓄水是因为水的比热容较大，在相同条件下吸收或释放相同的热量时，温度变化较小，能够有效调节田间温度，起到保温作用，而非比热容小，故B错误； C.晾晒时摊开通风可以增大稻谷与空气的接触面积，加快空气流动，从而加快稻谷中水分的蒸发，故C正确； D.稻谷发霉是由于微生物的作用导致有机物发生质变，属于化学变化，而非物理变化，故D错误。 故选C。 模型06.比热容计算 标志：利用吸热公式计算。 技巧：1.Q吸=cmΔt 2.m=ρV 3.Δt计算要考虑水的沸点。 【例6】淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃，然后放在室温为20℃的空气中自然冷却。问：[已知该金属的比热容为0.49×103J/(kg·℃)，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] （1）金属块在冷却过程中放出多少热量？ （2）若把这些热量全部用于给35℃、1kg的水加热，在标压下水温升高多少摄氏度？ 【答案】（1）3.15×105J；（2）65℃ 【解析】（1）金属块在空气中最终冷却至20℃，放出的热量： Q放=c金m金（t0金-t金）=0.49×103J/（kg·℃）×1.5kg×（420℃-20℃）=2.94×105J （2）由题知，水吸收的热量： Q吸=Q放=2.94×105J 由Q吸=cmΔt得，水升高的温度： 水的末温为： t水=Δt+t0水=70℃+35℃=105℃ 因为一个标准大气压下水的沸点是100℃，所以水温升高到100℃后水温不再上升，则水实际上升的温度为： Δt水=100℃-35℃=65℃ 答：（1）金属块在冷却过程中放出热量为2.94×10J； （2）若把这些热量给35℃、1kg的水加热，在一标准大气压下水温升高65℃。 【变式6-1】（2025年四川达州中考题）16.物理实验课上，“动手知真”小组对质量为2kg、初温为20℃的水进行加热，一段时间后温度计示数如图所示为_______℃，该过程水吸收热量为_______J[c水=4.2×103J/（kg·℃）]。 【答案】85；5.46×105 【解析】图中温度计分度值为1℃，示数为85℃，则该过程水吸收热量为： Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（85℃-20℃）=5.46×105J 【变式6-2】（2025年甘孜初中学业考题）某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容ca和cb。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后，液体a的温度从20℃升高到50℃，液体b的温度从10℃升高到70℃，a、b两种液体均未沸腾。由此可知（　　） A.ca>cb B.ca<cb C.ca=cb D.ca=3cb 【答案】A 【解析】ABC.由题意，已知a、b两种液体质量相同，吸收相同的热量，即ma=mb=m，Qa=Qb=Q a液体吸收热量后，温度变化量：Δta=50℃-20℃=30℃ b液体吸收热量后，温度变化量：Δtb=70℃-10℃=60℃ 由Q=cmΔt，变形得，因为Q、m相同，Δt越大，c小。由于Δtb>Δta，所以a、b两种液体的比热容ca>cb，故A符合题意，BC不符合题意； D.两种液体温度变化量比值：，则Δtb=2Δta a液体的比热容，b液体的比热容 则，则ca=2cb 故D不符合题意。 故选A。 【变式6-3】（2025年黑龙江省绥化市初中学业考题）图甲是某兴趣小组同学“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。（实验中不考虑水的质量变化等因素） （1）组装实验器材时，应按____________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序。 （2）下列措施中，能使冰受热均匀的是________（选填字母）。 A.加热过程中不断搅拌 B.温度计的玻璃泡完全浸没在冰中 C.通过水给试管加热 （3）某时刻温度计的示数如图乙所示，其示数为________℃。 （4）根据实验数据绘制的温度随时间变化关系图像如图丙，冰在B点时的内能________（选填“大于”“小于”或“等于”）在C点时的内能。 （5）冰在熔化过程中的特点是_____________________________________________。 （6）实验后，某同学根据图丙计算出冰的比热容是_________J/(kg·℃)。 【答案】（1）自下而上；（2）AC；（3）-4；（4）小于；（5）持续吸热，温度保持不变（或吸收热量，温度不变）；（6）2.1×103 【解析】（1）实验时，要用酒精灯的外焰加热，温度计的玻璃泡要要全部浸没在被测物体中，不能碰到试管壁和试管底，因此组装实验器材时，应按自下而上的顺序。 （2）实验中，为了能使冰受热均匀，实验时通过水给试管加热，即采用水浴加热，加热过程中不断搅拌；为了准确测得温度，温度计的玻璃泡完全浸没在冰中，故能使冰受热均匀的是AC。 （3）某时刻温度计的示数如图乙所示，温度计的分度值为1℃，液柱的液面在0℃以下，其示数为-4℃。 （4）如图丙，BC段为熔化过程，熔化过程中，冰吸收热量熔化成水，内能增加，温度保持不变，因此冰在B点时的内能小于在C点时的内能。 （5）如图丙，BC段为熔化过程，熔化过程中，温度保持不变；冰在熔化过程中的特点是持续吸热，温度保持不变。 （6）由图丙可知，相同时间内冰和水吸收的热量相同，冰在4min内温度升高了6℃，水的温度升高了3℃，冰的比热容： 模型07.热机图 标志：根据热机图判断冲程。 技巧：1.看气门：进气门打开为吸气冲程，排气门打开为排气冲程。 2.看火花塞：两气门都关闭，打火为做功冲程，未打火为压缩冲程。 3.看活塞：两气门都关闭，活塞上移为压缩冲程，活塞下移为做功冲程。 【例7】如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ） A.压缩冲程，将化学能转化成内能 B.压缩冲程，将机械能转化成内能 C.做功冲程，将内能转化成机械能 D.做功冲程，将机械能转化成内能 【答案】B 【解析】图中可以看出：活塞向上运动，两气门关闭，所以是压缩冲程，内燃机在压缩冲程把机械能转化为内能。 故选B。 【变式7-1】单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图如图所示。下列关于汽油机一个工作循环中四个冲程的顺序排列正确的是（ ） A.丙、丁、乙、甲　　　　　　　　　　　　　　　B.乙、丁、甲、丙 C.乙、甲、丁、丙 D.甲、乙、丙、丁 【答案】B 【解析】观察单缸四冲程汽油机四个冲程示意图可见：甲图中进、排气门关闭，活塞远离汽缸顶部，火花塞处于点火状态，为做功冲程；乙图中进气门打开，排气门关闭，活塞远离汽缸顶部，为吸气冲程；丙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向缸顶运动，为排气冲程；丁图中进气门、排气门皆关闭，活塞向汽缸顶部运动，为压缩冲程；汽油机一个工作循环中四个冲程的顺序依次为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，故B选项正确，选填B。 【变式7-2】（2025年四川自贡市中考题）如图所示为内燃机的________冲程，该过程是将________转化为机械能。 【答案】做功；内能 【解析】如图所示，两气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，该冲程中燃气推动活塞，对活塞做功，内能转化为机械能。 【变式7-3】（2024年山东省临沂市初中学业水平考题）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】A.如图，两气门关闭，活塞下行，为做功冲程，缸内气体推动活塞对外做功； B.如图，进气门关闭，排气门打开，为排气冲程； C.如图，两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，活塞压缩缸内气体，对气体做功，机械能转化为内能； D.如图，进气门打开，排气门关闭，为吸气冲程； 顺序为吸气、压缩、做功、排气，压缩冲程后气体温度都对吸气冲程中气体的温度高，故吸气冲程中气缸内气体的内能最小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 模型08.“14221” 标志：热机参数比例。 技巧：“1”一个工作循环；“4”四个冲程；“2”两次活塞往复运动；“2”两周曲轴（飞轮）转动；“1”一次对外做功。简记为： “4冲（冲程数）2转（转数）1做功（做功数）”——4∶2∶1 【例8】一个工作循环是4冲程的内燃机，内燃机的飞轮转速是 1800r/min。求1s： （1）_______个工作循环 （2）_______个冲程 （3）曲轴转动_______周 （4）活塞往复运动________次 （5）对外做功________次 【答案】（1）15；（2）60；（3）30；（4）30；（5）15 【解析】内燃机转速为1800r/min，是指1min飞轮转动1800r，即1s飞轮转动30r。 根据一个工作循环，飞轮转动两周，经历四个冲程，燃气对外做功一次， 所以燃气每秒钟有15个工作循环，60个冲程，曲轴转动30周，活塞往复30次，对外做功15次。 【变式8-1】（2025年黑龙江省龙东地区伊春市中考题）一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（　　） A.完成80个冲程，对外做功20次 B.完成80个冲程，对外做功40次 C.完成40个冲程，对外做功10次 D.完成40个冲程，对外做功40次 【答案】A 【解析】四冲程内燃机一个工作循环，活塞往复两次、飞轮转两周，完成四个冲程，对外做功一次，当飞轮的转速是2400r/min，即40r/s时，每秒内完成80个冲程，对外做功20次，故A正确，BCD错误。 故选A。 【变式8-2】（2024年黑龙江省绥化市初中学业水平考题）感冒发烧时可用冷毛巾给头部降温，是利用_________的方式改变内能。一台某型号四冲程汽油机飞轮转速是1800r/min，该汽油机工作时每秒对外做功________次。 【答案】热传递；15 【解析】用冷手巾给头部降温时，头部吸收了热量，温度降低，内能减少，是利用热传递方式改变内能。 该汽油机飞轮的速度： 飞轮每转动两次，对外做功一次，所以该汽油机每秒对外做功15次。 【变式8-3】某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程的平均压强为9.0×105Pa，飞轮转速为2000r/min。 （1）一次做功冲程中气体对活塞做功________J。 （2）该汽油机功率为________W。 【答案】（1）135J；（2）2250W 【解析】（1）由可得，燃气对活塞的平均压力： F=pS=9.0×105Pa×30×10-4m2=2700N 汽油机一个循环只做一次功，做功为： W=Fs=2700N×50×10-3m=135J （2）因飞轮每转两圈对外做功一次，所以，飞轮1min转动2000周，做功1000次，则燃气对活塞做的总功： W总=W×600=135J×1000=135000J 汽油机的功率： 答：（1）汽油机一个循环所做的功是135J；（2）汽油机的功率为2250W。 模型09.燃料效率 标志：燃料烧水的热效率。 技巧：（Q有：看目的；Q总：找提供） 1.Q吸=cmΔt 2.Q放=mq=Vq 3. 【例9】小亮家有一个容积为2 L的水壶，水壶里装有初温为25℃的水，在标准大气压下一小亮用天然气炉具对水进行加热。【已知天然气的热值q=8.4×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)】求： （1）烧开2 L水水需要吸收多少热量？ （2）若天然气炉具的效率是30%则烧开2 L水需要完全燃烧多少m3的天然气？ 【答案】（1）6.3×105J；（2）0.025m3 【解析】（1）由题意可知，水的体积为： V水=2L=2×10-3m3 由可得，水的质量为： m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg 由于一标准大气压下水的沸点是100℃，由Q吸=cmΔt可得，要烧开初温为25℃水，则水需吸收的热量为： Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×（100℃-25℃）=6.3×105J （2）已知炉具的效率是30%，根据可得，天然气燃烧放出的热量为： 由Q放=Vq得，烧开2L水需要燃烧的天然气为： 答：（1）烧开1L水，水需要吸收6.3×105J热量； （2）若天然气炉具的效率是30%，则烧开1L水需要完全燃烧0.025m3 的天然气。 【变式9-1】（2025年山东省威海市初中学业考题）小明和爸爸质量共120kg，骑着一辆质量为300kg（含装备）的三轮摩托车，沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2（g取10N/ kg） （1）水平骑行时，摩托车对地面的压力、压强分别是多少？ （2）在海拔约5000m的米拉山垭口烧水，用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾（水的沸点为83℃）。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量？共用掉多少燃气？[q然气=5×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】（1）4200N；7×10⁴Pa；（2）8.4×105J；0.056kg 【解析】（1）摩托车对地面的压力： F=G=m总g=420kg×10N/kg=4200N 摩托车对地面的压强： （2）水吸收热量： Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(83℃-3℃)=8.4×105J 燃气释放热量： 燃气质量： 【变式9-2】（2025年四川省南充市中考题）某科创小组用图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 （1）实验记录的数据如上表所示，由此可知水的沸点为________℃； （2）根据实验数据绘制水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的实线a所示，若将水置于密闭的容器（如高压锅）中探究，则温度随时间变化的图像可能是图乙中的________（选填“b”“c”或“d”）； （3）实验后，整理器材发现，灯中的酒精明显减少，引发同学们探究酒精的利用率，实验测得燃烧5g酒精使200g水升高40℃（水未沸腾），则酒精的利用率为_________。[c水=4.2×103J/（kg·℃），酒精的热值为3×107J/kg] 【答案】（1）98；（2）b；（3）22.4% 【解析】（1）根据表格数据可知水的温度上升到98℃后不再上升，说明水在98℃时沸腾，则水的沸点为98℃。 （2）根据实验数据记录，此时水的沸点为98℃，由于气压越高，水沸点越高，若将水置于密闭的容器，气压升高，所以水的沸点会升高，则温度随时间变化的图像可能是图乙中的b。 （3）酒精完全燃烧放出的热量为： Q放=mq=5×10-3kg×3×107J/kg=1.5×105J 水吸收的热量为： Q吸=cm1Δt=4.2×103J/（kg·℃）×0.2kg×40℃=3.36×104J 则酒精的利用率为： 【变式9-3】（2025年甘肃省兰州市中考题）阅读短文，回答问题。 燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备，图示为某款燃气热水器的结构、原理图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮起，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气，此时红色指示灯亮起，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A处流入热交换器的冷水加热，产生的热水从B处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。该燃气热水器的技术参数如表所示，“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。 适用燃气 天然气 热值 3×107J/m3 额定耗气量 1.8m3/h 燃气热水器的热效率通常指热水器有效利用热量的效率，能效等级是根据热效率来划分的，其中三级能效的热效率不得低于84%，二级能效的热效率不得低于88%，而一级能效的热效率则不得低于96%。 （1）某次洗浴，热交换器在10min内将质量为100kg的水的温度升高20℃，则该过程中水吸收的热量为_________ J。（水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）） （2）此次洗浴，燃气热水器以额定耗气量正常工作10min。若该过程燃气完全燃烧，则放出的热量为________ J。 （3）请根据计算判断该燃气热水器的能效等级属于_______级。 【答案】（1）8.4×106；（2）9×106；（3）二 【解析】（1）该过程中水吸收的热量为： Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×20℃＝8.4×106J （2）此次洗浴，燃气热水器以额定耗气量正常工作10min消耗的天然气为： 则该过程燃气完全燃烧放出的热量为： Q放=Vq天然气=0.3m3×3×107J/m3=9×106J （3）燃气热水器的热效率为： 故该燃气热水器的能效等级属于二级。 模型10.热机效率 标志：汽车行驶，内能转化为机械能效率。 技巧：1.W有=F牵s=P输出t 2.Q放=mq=Vq 3. 【例10】小明爸爸开着厢式货车满载着货物从乳山开往青岛，高速全程180km，货车以 90km/h的速度在高速上匀速行驶，车受到的阻力是车总重的0.05倍。小明家厢式货车一些数据如表。（g取10N/kg） 空车质量 2t 满载时载货量 2.8t 空载百公里油耗 15L 满载百公里（km）油耗 20L 燃油密度 0.8×103kg/m3 燃油热值 4.5×107J/kg 车轮个数 6 每个轮胎与地面接触面积 2×10-2m2 （1）该货车满载时静止在水平路面上对地面的压强是多少？ （2）货车在高速上全程行驶时用的时间是多少？ （3）该货车在高速上全程行驶后消耗的燃油若完全燃烧能放出热量？ （4）该货车在高速上行驶时，发动机的效率是多少？（结果保留一位小数） 【解析】（1）该货车满载时，静止在水平路面上对地面的压力： F压=G总=（m车+m货）g=（2×103kg+2.8×103kg）×10N/kg=4.8×104N 对地面的压强： （2）由可得，货车匀速行驶的时间： （3）满载百公里油耗： V=20L=20dm3=2.0×10-2m3 全程耗油： 由可得，消耗汽油的质量： m′=ρV=0.8×103kg/m3×3.6×10-2m3=28.8kg 汽油完全燃烧释放的热量： Q放=m′q=28.8kg×4.5×107J/kg=1.296×109J （4）因货车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以，货车牵引力的大小： F=f=0.05G总=0.05×4.8×104N=2400N 全程牵引力做的功： W=Fs=2400N×180×103m=4.32×108J 发动机的效率： 答：（1）该货车满载时静止在水平路面上对地面的压强是4×105Pa； （2）货车在高速上全程行驶时用的时间是2h； （3）该货车在高速上全程行驶后消耗的燃油若完全燃烧能放出1.296×109J的热量； （4）该货车在高速上行驶这段路程，发动机的效率是33.3%。 【变式10-1】（2025年山东烟台学业水平考试题）18.汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①___________②_________。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则该工作过程中消耗的汽油质量为_________kg。 【答案】1.61×105；机械；3.5×10-3 【解析】汽油机中燃料完全燃烧放出的热量等于损失的能量和有用的机械能之和，燃料完全燃烧放出的热量 Q放=W损失+W有用=1.2×105J+4.1×104J=1.61×105J 该工作过程中消耗的汽油质量为： 【变式10-2】（2025年广东省初中学业考题）如图所示是我国自主设计建造的“极地”号破冰调查船。某次任务中，该船的总质量为4.12×106kg。已知g＝10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m3，q燃油=4.3×107J/kg。求该船： （1）受到的总重力； （2）静止时排开海水的体积； （3）发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量。 【答案】（1）4.12×107N；（2）4×103m3；（3）4.3×109J 【解析】（1）该船受到的总重力： G=mg=4.12×106kg×10N/kg=4.12×107N （2）船只漂浮，静止时，受到的浮力为：F浮=G=4.12×107N 则排开海水的体积： （3）发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量： Q放=mq=100kg×4.3×107J/kg=4.3×109J 【变式10-3】（2025年黑龙江省齐齐哈尔市初中学业考题）如图，我国某舰艇圆满完成首次航行试验任务，为我国海军建设和发展注入新动力。该舰艇在平静的海面上静止时，舰艇底最低点到水面的竖直距离为12m。若某段航行过程中，该舰艇在平静的海面上平稳的匀速直线航行了30km，发动机做的有用功为6×1011J。已知：海水的密度ρ海水=1.0×103kg/m3，该舰艇所用燃料的热值q=4×107J/kg。求： （1）该舰艇在平静的海面上静止时，海水对舰艇底最低点的压强是多少Pa？ （2）该段航行过程中，发动机提供的前进的动力是多少N？ （3）若该舰艇发动机的效率为30%，则该段航行过程中，消耗燃料的质量是多少kg？ 【答案】（1）1.2×105Pa；（2）2×107N；（3）5×104kg 【解析】（1）海水对舰艇底最低点的压强： p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×12m=1.2×105Pa （2）该段航行过程中，发动机提供的前进的动力： （3）该段航行燃料完全燃烧放出的热量： 则消耗燃料的质量： $ 《第13、14章 内能及其利用》常考模型·技巧突破（原卷版） 第 1 页 共 12 页 学科网（北京）股份有限公司 模型01.扩散现象 模型02.改变内能 模型03.内能概念辨析 模型04.比热容图像 模型05.利用水的比热容 模型06.比热容计算 模型07.热机图 模型08.14221 模型09.燃料效率 模型10.热机效率 模型01.扩散现象 标志：要求判定扩散现象 技巧：1.两种不同的物质。 2.分子之间运动。 3.互相进入对方（无外力作用）。 【例1】下列现象属于扩散现象的是（ ） A.冬天，雪花纷飞 B.八月，桂花飘香 C.扫地时，灰尘满天飞 D.清晨乡村的炊烟升起 【变式1-1】下列现象不属于扩散现象的是（ ） A.炒菜时加盐，菜有了盐味 B.少量的工业废水污染了整个水库 C.校园里兰花盛开清香宜人 D.雨水顺着沙粒缝隙渗入土壤 【变式1-2】（2025年长春初中学业考题）以下描述中属于扩散现象的是（　　） A.水鸟齐飞 B.花香四溢 C.落叶纷飞 D.白雪飞舞 【变式1-3】（2025年河南省初中学业考题）如图，夏天，为制作冰凉的柠檬饮料，常在其中加几块冰。一是因为冰块的温度很低，二是因为冰块在________（填物态变化名称）成水的过程中吸热。制好的柠檬饮料在空气中散发着淡淡清香，这是________现象。用吸管将饮料吸入口中，是利用了__________的作用。 模型02.改变内能 标志：改变内能的两种方式。 技巧：1.热传递（加热）。 2.做功（力的作用）。 【例2】如图所示的实验或机器均改变了物体的内能，其中与另外三个改变内能的方法不同的是（ ） 【变式2-1】下图是探究改变物体内能的实验。 （1）烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过_________（选填“热传递”或“做功”）改变了瓶内气体的内能。 （2）继续打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后，内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），温度________（选填“升高”降底”或“不变”），瓶内气体中所含的水蒸气____________形成了小水珠，这一过程中，瓶内气体的________转化为瓶塞的__________，这是通过_________（选填“热传递”或“做功”）改变了瓶内气体的内能。 【变式2-2】（2025年广东省广州市中学业考题）如图，从热汤中取出的金属勺子，由烫手到不烫手的过程，其内能（　　） A.逐渐增加 B.保持不变 C.通过做功改变 D.通过热传递改变 【变式2-3】（2025年河北省初中学业考题）“更喜岷山千里雪，三军过后尽开颜。”诗句抒发了红军将士成功翻越雪山后的豪迈之情。岷山海拔高，山顶处的大气压比山脚下的大气压_______。当年红军将士过雪山时搓手取暖，这是通过________的方式改变手的内能。 模型03.内能概念辨析 标志：内能、温度、热量概念。 技巧：1.温度升高，内能一定增加（ √ ）；内能增加，温度一定升高（晶体熔化，吸热，内能增加，但温度不变） 2.吸收热量，内能一定增加（ √ ）；内能增加，一定吸收热量（ × ） 3.对物体做功，内能一定增加（ × ）；内能增加，一定对物体做功（ × ） 4.温度升高，一定吸收热量（ × ）；吸收热量，温度一定升高（ × ） 【例3】关于温度、热量、内能的关系，下列说法正确的是（ ） A物体的温度升高，内能一定增加 B.物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量 C.对物体做功，它的内能一定增加，温度不一定升高 D.冰熔化时吸收热量，内能增加，分子的运动越来越剧烈 【变式3-1】关于热量、温度、内能，下列判断正确的是（ ） A.温度不变，内能一定不变 B.内能增加，温度可能不变 C.吸收热量，温度一定升高 D.放出热量，内能可能不变 【变式3-2】（2025年四川省南充市中考题）如图是学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析正确的是（　　） A.室外温度为0℃时，木柴的内能为零 B.木柴燃烧与未燃相比，含有的热量多 C.若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D.灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 【变式3-3】（2025年黑龙江省齐齐哈尔市初中学业考题）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A.温度为以下的物体不具有内能 B.温度高的物体，含有的热量一定多 C.物体的内能增加，可能是吸收了热量 D.温度总是从高温物体传向低温物体 模型04.比热容图像 标志：温度与时间图像，判断比热容大小。 技巧：1.m、Δt相同时，c与Q吸成正比。 2.m、Q吸相同时，c与Δt成正反比。 3.加热时间表示吸收热量的多少。 【例4】用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体（不计热量损失）如图是A和B的温度随加热时间变化的图象，下列说法正确的是（ ） A.A的比热容与B的比热容之比为2∶1 B.A的比热容与B的比热容之比为2∶3 C.都加热t时间，B吸收热量比A吸收热量多 D.A和B升高相同的温度，B吸收热量较量多 【变式4-1】用两个相同的电热器给质量均为0.2kg的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，不计热量损失，据此判断（ ） A.物质甲的比热容为8.4×103J/(kg·℃) B.加热20分钟时间，水吸收的热量是甲的两倍 C.甲在10分钟内吸收的热量是5.04×104J D.每个电热器每秒放出42J的热量 【变式4-2】（2025年甘肃省兰州市中考题）如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线，加热过程中物体在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答： （1）由图可知该物质是________（选填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是_______ ℃； （2）该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是：c固_____ c液（选填“>”、“<”或“=”）。 【变式4-3】（2024年山东省烟台市初中学业水平考题）18.在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量是0.3kg的水和甲表中等质量的另一种物质进行对比，作出的图像如图乙所示。实验过程中，水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等，分析图像可以得出图线________（选填“a”或“b”）对应的物质为水，另一种物质为________，这种物质在0~5min内吸收的热量为________J。 表甲 物质 比热容c/[J/（kg·℃）] 图像 水 4.2×103 酒精 2.4×103 煤油 2.1×103 蓖麻油 1.8×103 模型05.利用水的比热容 标志：与水的比热容有关的热现象 技巧：吸收或放出相同热量时，温度变化小。 【例5】烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得滚烫，但海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样？请用比热容的知识做出解释。 【变式5-1】（2025年山东省威海市初中学业考题）在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同的高汤和清水，用相同热源加热，________（选填“高汤”“清水”）升温较快；清水沸腾后关火，发现继续沸腾一段时间，说明石锅温度________（选填“低于”“等于”“高于”）水的温度。（c高汤<c水） 【变式5-2】（2025年黑龙江省龙东地区伊春市中考题）9.下列实例中与水的比热容有关的是（　　） A.北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂 B.沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小 C.天热时在地面上撒水是为了降低室内温度 D.刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些 【变式5-3】（2025年四川达州中考题）“一粥一饭，当思来之不易”，稻谷通常要经历育苗、生长、晾晒和储存四个过程。下列说法正确的是（　　） A.育苗期，薄膜内壁附有小水珠是汽化现象 B.生长期，傍晚蓄水是由于水的比热容小保温效果好 C.晾晒时，摊开通风是为了加快稻谷中水的蒸发 D.储存期，稻谷储存不当导致发霉主要是发生物理变化 模型06.比热容计算 标志：利用吸热公式计算。 技巧：1.Q吸=cmΔt 2.m=ρV 3.Δt计算要考虑水的沸点。 【例6】淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃，然后放在室温为20℃的空气中自然冷却。问：[已知该金属的比热容为0.49×103J/(kg·℃)，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) （1）金属块在冷却过程中放出多少热量？ （2）若把这些热量全部用于给35℃、1kg的水加热，在标压下水温升高多少摄氏度？ 【变式6-1】（2025年四川达州中考题）16.物理实验课上，“动手知真”小组对质量为2kg、初温为20℃的水进行加热，一段时间后温度计示数如图所示为_______℃，该过程水吸收热量为_______J[c水=4.2×103J/（kg·℃）]。 【变式6-2】（2025年甘孜初中学业考题）某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容ca和cb。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后，液体a的温度从20℃升高到50℃，液体b的温度从10℃升高到70℃，a、b两种液体均未沸腾。由此可知（　　） A.ca>cb B.ca<cb C.ca=cb D.ca=3cb 【变式6-3】（2025年黑龙江省绥化市初中学业考题）图甲是某兴趣小组同学“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。（实验中不考虑水的质量变化等因素） （1）组装实验器材时，应按____________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序。 （2）下列措施中，能使冰受热均匀的是________（选填字母）。 A.加热过程中不断搅拌 B.温度计的玻璃泡完全浸没在冰中 C.通过水给试管加热 （3）某时刻温度计的示数如图乙所示，其示数为________℃。 （4）根据实验数据绘制的温度随时间变化关系图像如图丙，冰在B点时的内能________（选填“大于”“小于”或“等于”）在C点时的内能。 （5）冰在熔化过程中的特点是_____________________________________________。 （6）实验后，某同学根据图丙计算出冰的比热容是_________J/(kg·℃)。 模型07.热机图 标志：根据热机图判断冲程。 技巧：1.看气门：进气门打开为吸气冲程，排气门打开为排气冲程。 2.看火花塞：两气门都关闭，打火为做功冲程，未打火为压缩冲程。 3.看活塞：两气门都关闭，活塞上移为压缩冲程，活塞下移为做功冲程。 【例7】如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ） A.压缩冲程，将化学能转化成内能 B.压缩冲程，将机械能转化成内能 C.做功冲程，将内能转化成机械能 D.做功冲程，将机械能转化成内能 【变式7-1】单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图如图所示。下列关于汽油机一个工作循环中四个冲程的顺序排列正确的是（ ） A.丙、丁、乙、甲　　　　　　　　　　　　　　　B.乙、丁、甲、丙 C.乙、甲、丁、丙 D.甲、乙、丙、丁 【变式7-2】（2025年四川自贡市中考题）如图所示为内燃机的________冲程，该过程是将________转化为机械能。 【变式7-3】（2024年山东省临沂市初中学业水平考题）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（　　） A. B. C. D. 模型08.14221 标志：热机参数比例。 技巧：“1”一个工作循环；“4”四个冲程；“2”两次活塞往复运动；“2”两周曲轴（飞轮）转动；“1”一次对外做功。简记为： “4冲（冲程数）2转（转数）1做功（做功数）”——4∶2∶1 【例8】一个工作循环是4冲程的内燃机，内燃机的飞轮转速是 1800r/min。求1s： （1）_______个工作循环 （2）_______个冲程 （3）曲轴转动_______周 （4）活塞往复运动________次 （5）对外做功________次 【变式8-1】（2025年黑龙江省龙东地区伊春市中考题）一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（　　） A.完成80个冲程，对外做功20次 B.完成80个冲程，对外做功40次 C.完成40个冲程，对外做功10次 D.完成40个冲程，对外做功40次 【变式8-2】（2024年黑龙江省绥化市初中学业水平考题）感冒发烧时可用冷毛巾给头部降温，是利用_________的方式改变内能。一台某型号四冲程汽油机飞轮转速是1800r/min，该汽油机工作时每秒对外做功________次。 【变式8-3】某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程的平均压强为9.0×105Pa，飞轮转速为2000r/min。 （1）一次做功冲程中气体对活塞做功________J。 （2）该汽油机功率为________W。 模型09.燃料效率 标志：燃料烧水的热效率。 技巧：（Q有：看目的；Q总：找提供） 1.Q吸=cmΔt 2.Q放=mq=Vq 3. 【例9】小亮家有一个容积为2 L的水壶，水壶里装有初温为25℃的水，在标准大气压下一小亮用天然气炉具对水进行加热。【已知天然气的热值q=8.4×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)】求： （1）烧开2 L水水需要吸收多少热量？ （2）若天然气炉具的效率是30%则烧开2 L水需要完全燃烧多少m3的天然气？ 【变式9-1】（2025年山东省威海市初中学业考题）小明和爸爸质量共120kg，骑着一辆质量为300kg（含装备）的三轮摩托车，沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2（g取10N/ kg） （1）水平骑行时，摩托车对地面的压力、压强分别是多少？ （2）在海拔约5000m的米拉山垭口烧水，用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾（水的沸点为83℃）。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量？共用掉多少燃气？[q然气=5×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 【变式9-2】（2025年四川省南充市中考题）某科创小组用图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 （1）实验记录的数据如上表所示，由此可知水的沸点为________℃； （2）根据实验数据绘制水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的实线a所示，若将水置于密闭的容器（如高压锅）中探究，则温度随时间变化的图像可能是图乙中的________（选填“b”“c”或“d”）； （3）实验后，整理器材发现，灯中的酒精明显减少，引发同学们探究酒精的利用率，实验测得燃烧5g酒精使200g水升高40℃（水未沸腾），则酒精的利用率为_________。[c水=4.2×103J/（kg·℃），酒精的热值为3×107J/kg] 【变式9-3】（2025年甘肃省兰州市中考题）阅读短文，回答问题。 燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备，图示为某款燃气热水器的结构、原理图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮起，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气，此时红色指示灯亮起，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A处流入热交换器的冷水加热，产生的热水从B处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。该燃气热水器的技术参数如表所示，“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。 适用燃气 天然气 热值 3×107J/m3 额定耗气量 1.8m3/h 燃气热水器的热效率通常指热水器有效利用热量的效率，能效等级是根据热效率来划分的，其中三级能效的热效率不得低于84%，二级能效的热效率不得低于88%，而一级能效的热效率则不得低于96%。 （1）某次洗浴，热交换器在10min内将质量为100kg的水的温度升高20℃，则该过程中水吸收的热量为_________ J。（水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）） （2）此次洗浴，燃气热水器以额定耗气量正常工作10min。若该过程燃气完全燃烧，则放出的热量为________ J。 （3）请根据计算判断该燃气热水器的能效等级属于_______级。 模型10.热机效率 标志：汽车行驶，内能转化为机械能效率。 技巧：1.W有=F牵s=P输出t 2.Q放=mq=Vq 3. 【例10】小明爸爸开着厢式货车满载着货物从乳山开往青岛，高速全程180km，货车以 90km/h的速度在高速上匀速行驶，车受到的阻力是车总重的0.05倍。小明家厢式货车一些数据如表。（g取10N/kg） 空车质量 2t 满载时载货量 2.8t 空载百公里油耗 15L 满载百公里（km）油耗 20L 燃油密度 0.8×103kg/m3 燃油热值 4.5×107J/kg 车轮个数 6 每个轮胎与地面接触面积 2×10-2m2 （1）该货车满载时静止在水平路面上对地面的压强是多少？ （2）货车在高速上全程行驶时用的时间是多少？ （3）该货车在高速上全程行驶后消耗的燃油若完全燃烧能放出热量？ （4）该货车在高速上行驶时，发动机的效率是多少？（结果保留一位小数） 【变式10-1】（2025年山东烟台学业水平考试题）18.汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①___________②_________。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则该工作过程中消耗的汽油质量为_________kg。 【变式10-2】（2025年广东省初中学业考题）如图所示是我国自主设计建造的“极地”号破冰调查船。某次任务中，该船的总质量为4.12×106kg。已知g＝10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m3，q燃油=4.3×107J/kg。求该船： （1）受到的总重力； （2）静止时排开海水的体积； （3）发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量。 【变式10-3】（2025年黑龙江省齐齐哈尔市初中学业考题）如图，我国某舰艇圆满完成首次航行试验任务，为我国海军建设和发展注入新动力。该舰艇在平静的海面上静止时，舰艇底最低点到水面的竖直距离为12m。若某段航行过程中，该舰艇在平静的海面上平稳的匀速直线航行了30km，发动机做的有用功为6×1011J。已知：海水的密度ρ海水=1.0×103kg/m3，该舰艇所用燃料的热值q=4×107J/kg。求： （1）该舰艇在平静的海面上静止时，海水对舰艇底最低点的压强是多少Pa？ （2）该段航行过程中，发动机提供的前进的动力是多少N？ （3）若该舰艇发动机的效率为30%，则该段航行过程中，消耗燃料的质量是多少kg？ $