专题06 内能的利用—备战2026年中考物理真题探密（全国通用）

专题06 内能的利用 三年考情概览：解读近三年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。 热点题型精析：近年热点题型真题分类精讲并点评命题规律，设置仿照题目。 近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。 知识点易错点速记：归纳串联解题必备知识，总结易错易混点。 中考模拟探源：精选适量最新模拟题，发掘高考命题之源。 命题解读 考向 近三年考查统计 根据2023-2025年中考物理真题分析，内能的利用的考情呈现以下特点： 1. “热机”可能不会作为单独的大题出现，但其核心原理（如内能转化、效率计算）是热学知识体系的重要组成部分，常与生活实际、科技应用相结合进行考查。 2. ‌基础概念与现象分析‌：试题注重考查对基本概念的理解，如热机效率等。如，可能会以生活中的实例（如汽车发动机、厨房中的热现象）为背景，分析其中蕴含的物理原理。 3. ‌计算与综合应用‌：涉及热机的计算题，通常会与功、功率、能量守恒等知识点结合，考查学生综合运用知识解决实际问题的能力。这类题目强调物理模型的构建和分步计算能力。 4. ‌联系科技前沿‌：命题趋势越来越注重将物理知识与现代科技发展相结合。例如，可能会以新型能源汽车、热机技术改进等为情境，考查学生对能量转化效率等核心概念的理解。 考向一 能量的转化和守恒 2025·福建第13题 2025·山东菏泽第18题 2025·广东深圳第8题 2025·江苏无锡第20题 考向二 热机 2025·江苏镇江第5题 2025·天津第5题 2025·黑龙江第10题 2025·甘肃兰州第6题 2025·山东济南第19题 2025·甘肃第7题 2025·江苏常州第17题 考向三 热值及其相关计算 2025·山东淄博第11题 2025·湖北第11题 2025·江苏连云港第9题 2025·湖南第15题 考向四 热机的效率 2025·四川德阳第11题 2025·黑龙江第26题 2025·山东泰安第18题 热点01 能量的转化和守恒 【典题1】（2025•福建中考）抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”，用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，如图。关于抽水蓄能电站，下列说法正确的是（　　） A．用电低谷时，以电能的形式储能 B．用电高峰时，机械能转化为电能 C．选址时，上下水库的高度差要小 D．存储的能量可以全部转化为电能 ◆一句话点评：本题以水电站为背景，考查了在利用水能发电的过程中所涉及的部分物理知识，体现了物理与社会生活的联系，有一定的现实意义。 【仿照题1】（2025•湖南岳阳模拟）为了满足乡镇居民晚上的照明需要，很多乡镇在街道两旁装了风光互补型太阳能道路灯，查资料得知，它是利用风能和太阳能系统共同发电的装置。如图所示，它是由小风扇、太阳能电池板、蓄电池、照明灯组成，下列解释合理的是（　　） A．太阳能电池板是将光能转化为电能的装置 B．蓄电池白天充电时，将化学能转化为电能 C．照明灯工作时，将电能转化为光能和风能 D．小风扇是风力发电机，工作时将电能转化为机械能 热点02 热机的工作原理 【典题1】（2025•江苏扬州中考）如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【仿照题1】（2026•福建福州模拟）如图是汽油机的四个冲程，其中属于使汽车获得动力的冲程是（　　） A． B． C． D． 【典题2】（2025•黑龙江中考）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 【仿照题2】（2025•北京朝阳区一模）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，以下说法正确的是（　　） A．汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙 B．汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油 C．若汽油机每秒做功10次，则飞轮的转速为1200r/min D．图丁是做功冲程，机械能转化为内能 热点03 热值及其相关计算 【典题1】（2025•湖北中考）如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧时内能转化为化学能 B．燃料箱燃料减少，燃料热值不变 C．燃烧放出热量越多，燃料热值越大 D．火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 【仿照题1】（2025•江苏盐城一模）下列关于热机和热值说法正确的是（　　） A．所用燃料的质量越多，燃料热值越大 B．热机功率越大，热机效率越高 C．热机消耗的燃料越多，热机的效率越低 D．尽量使热机保持良好润滑，可以提高热机效率 【典题2】（2025•山东泰安中考）科学处理垃圾可以实现综合热利用，如果科学处理1t垃圾能产生2.16×109J的电能，这些电能相当于完全燃烧 　 kg干木柴放出的热量。干木柴的热值取1.2×107J/kg。 【仿照题2】（2026•福建福州模拟）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。火箭选用液态氢作为燃料，是因为液态氢的 　 　 （选填“热值”或“比热容”）较大；若想获得8.4×107J的热量，只需完全燃烧 　 kg的液态氢。（q氢＝1.4×108J/kg） 热点04 热机的效率 【典题1】（2025•山东烟台中考）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。 【仿照题1】（2025•广东广州越秀区二模）如图为某汽油机工作时的能量流向图，汽油的热值q取4.5×107J/kg。以下说法正确的是（　　） A．汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小 B．完全燃烧10kg汽油可放出4.5×108J的热量 C．在做功冲程，该汽油机气缸中的气体内能增大 D．该汽油机工作效率可达65% 【典题2】（2024•云南中考）2024年5月，我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功，可助力氢能重卡突破1000公里续驶里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（q氢＝1.4×108J/kg）。下列说法正确的是（　　） A．氢能不属于清洁能源 B．用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C．完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×1010J的热量 D．氢能重卡的热机效率可高达100% 【仿照题2】（2025•四川成都金牛区模拟）周末，小李在家为父母煮鸳鸯火锅（如图所示）。他在左边加入牛油红汤，右边加入菌菇清汤，两种汤料质量均为1.5kg，初温均为20℃，沸点都是100℃。将火锅放在天然气灶上加热，经过6min牛油红汤开始沸腾，又过了3min菌菇清汤开始沸腾，该过程共消耗0.05m3天然气。若相同时间红汤和清汤的吸热相同，汤料质量变化不计，且不考虑红汤和清汤之间的热传递，菌菇清汤比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气热值为4×107J/m3，下列说法正确的是（　　） A．红汤沸腾后继续加热温度升高，比热容增大 B．菌菇清汤从20℃加热到100℃吸收的热量为5.04×106J C．牛油红汤的比热容为2.8×103J/（kg•℃） D．该天然气灶的加热效率为25.2% 考向一 能量的转化和守恒 1．（2024•江苏南通中考）2024年5月，中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　　） A．热机做功冲程 B．钻木取火过程 C．水力发电过程 D．物体上抛过程 2．（2024•湖南中考）有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　） A．电烤炉取暖，是电能转移到人体 B．钻木取火，是内能转化为机械能 C．中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D．用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能 3．（2024•四川泸州中考）下列物理情境中，对功的理解正确的是（　　） A．在实际生活中，利用简单机械提升重物时，可以不做额外功 B．内燃机的四个冲程中，只有做功冲程做功，其他冲程均不做功 C．力对物体做功可以改变物体的内能，电流做功也可以改变物体的内能 D．物体在竖直向上拉力作用下匀速上升，物体所受力中，只有拉力对物体做功 4．（2025•长春中考）（多选）2025年5月29日，我国用长征三号乙运载火箭成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空。如图，火箭起飞时，发动机内的燃料剧烈燃烧，以下说法正确的是（　　） A．燃料燃烧过程中，其热值变大 B．燃料燃烧将化学能转化为内能 C．燃料燃烧过程中，能量的总量保持不变 D．发动机的效率能达到100% 5．（2025•山东中考）2025年1月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有 　 　 性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持 　 　 。 6．（2025•江苏常州中考）2025年2月，江苏地域文明探源工程发布：在兴化草堰港遗址中发掘出7000年前的钻木取火器。如图所示，古人手搓钻杆，使其与取火板摩擦生热一段时间，即可取得火种。摩擦生热的能量转化方式是　 　 ，与四冲程汽油机的　 冲程相同。 7．（2024•陕西中考）如图﹣1，将水桶平放在地面上，向桶中倒入少量酒精，点燃酒精后，水桶向后喷出燃气并加速向前运动，此过程中，内能转化为 　 　 能，该能量转化过程与汽油机 　 　 冲程的相同。燃气停止喷出后，迅速堵住水桶口，在 　 　 的作用下，水桶变扁，如图﹣2所示。 8．（2024•吉林长春中考）生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。6月5日，国产大飞机C919加注了我国自主研发的生物航煤，成功完成试飞任务。 （1）若C919飞行400km用时0.5h，则C919的飞行速度为 　 km/h。 （2）生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具有 　 。在能量转化和转移的过程中，能量的总量 　 　 。 9．（2025•贵州中考）有一种光电转化玻璃，既能作普通玻璃使用，又能将吸收的太阳能转化为电能。若将其用于生产生活中，请提出两条应用设想。 10．（2025•江苏无锡中考）抽水蓄能是利用电网用电低谷期过剩的电能，通过电动抽水泵将低处下水库的水抽到高处上水库储存起来，然后待用电高峰期再释放上水库中的水，冲击水电站中的水轮发电机组发电，输送回电网，工作原理示意图如图所示。我国的河北丰宁电站是目前世界上装机容量最大的抽水蓄能电站，上水库容量为4.5×107m3，上水库一次储满的水若全部通过隧洞下落400m高度，冲击水轮发电机组发电，可获得1.44×1014J的电能。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）抽水蓄能的能量转化过程是将过剩的电能转化为水的　 　 能，在需要的时候再通过发电机组转化为　 　 能，输送回电网。 （2）水轮发电机组的发电效率为多少？ 考向二 热机 11．（2025•天津中考）我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中，内能转化为机械能的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 12．（2025•江苏镇江中考）下列汽油机工作的冲程中，压缩冲程是（　　） A． B． C． D． 13．（2025•甘肃兰州中考）课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，同时瓶口内出现白雾。关于上述过程，下列说法错误的是（　　） A．矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变 B．瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似 C．瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能 D．瓶口内出现的白雾，是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴 14．（2024•江苏无锡中考）四冲程汽油机的工作循环中，主要将机械能转化为内能的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 15．（2024•四川广元中考）1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程（　　） A．是压缩冲程 B．气体对外做功，内能转化为机械能 C．活塞依靠飞轮的惯性而运动 D．气体对外做功，气体的内能增加 16．（2024•山东淄博中考）如图，玻璃瓶内有少量水，用橡胶塞塞住瓶口，向瓶内打气，瓶塞跳起。下列说法正确的是（　　） A．向瓶内打气，通过热传递的方式改变瓶内空气的内能 B．瓶塞跳起时，瓶内空气温度降低，内能减少 C．瓶塞跳起时，瓶内出现“白雾”是汽化现象 D．瓶塞跳起过程与热机压缩冲程的能量转化相同 17．（2024•山东临沂中考）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。如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． 18．（2024•甘肃兰州中考）如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列说法正确的是（　　） A．用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的 B．蒸气把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化 C．蒸气把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程 D．试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气 19．（2025•四川自贡中考）如图所示为内燃机的 　 　 冲程，该过程是将 　 　 转化为机械能。 20．（2025•甘肃中考）用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体　 （选填“做功”或“热传递”），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机　 　 冲程的能量转化相同。 21．（2025•四川乐山中考）如图所示，试管内的水沸腾后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过程中能量转化的情况与汽油机 　 　 冲程能量转化的情况相同；课前准备时，给酒精灯添加酒精，闻到了酒精味，这是 　 　 现象。 22．（2025•山东济南）如图甲为一种经常在喜庆场合使用的手持礼炮，其结构简化图如图乙所示。使用时，气罐内的高压气体推动纸筒内的彩条沿纸筒方向快速喷出，这说明力可以改变物体的　 　 。此过程中的能量转化与内燃机的　 　 冲程相同。 23．（2024•江苏南京中考）一台四冲程汽油机压缩冲程中，　 　 能转化为　 　 能，飞轮转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功　 　 次。 24．（2024•四川宿迁中考）如图所示是单缸四冲程汽油机的 　压缩　 冲程，汽油机工作时，需要用水为其降温，这是利用水的 　 　 大的特点。若100g水，温度升高20℃，水吸收的热量为 　 J[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 25．（2024•四川绵阳中考）如图所示，在试管内装10mL水，用橡胶塞塞住管口，对水加热，在水温从25℃上升到30℃的过程中，忽略水的质量变化，水吸收的热量等于　 　 J；最终可以观察到橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出去，该现象中的能量转化情况和汽油机的　 　 （选填“压缩”或“做功”）冲程中的能量转化情况相同。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。 26．（2025•山西中考）跨学科实践 制作简易汽轮机模型 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。 实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 （1）汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→　 　 →　 　 。 （2）某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能是 　 　 。（答出一条即可） （3）热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：　 　 。 考向三 热值及其相关计算 27．（2025•山东中考）汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧会更加充分，其热值（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 28．（2025•江苏连云港中考）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有（　　） A．较大的热值 B．较低的沸点 C．较大的比热容 D．较高的凝固点 29．（2025•山东淄博中考）花馍是一种传统美食，以下有关用燃气灶蒸花馍的说法正确的是（　　） A．燃气燃烧时，化学能转化为内能 B．燃气燃烧越充分，其热值就越大 C．花馍的内能是通过做功的方式增大的 D．刚出锅的花馍温度高，含有的热量多 30．（2024•江苏连云港中考）下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量 31．（2025•湖南中考）2025年2月11日，长征八号甲运载火箭成功发射，如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料，这主要是因为液氢的 　 　 大，它燃烧过程中将 　 　 能转化为内能。 32．（2025•江西中考）用燃气灶给一定质量的水加热，完全燃烧体积为V的燃气（燃气的热值为q），水吸收的热量为Q，则此燃烧过程中燃气放出的热量为 　 　 ，该燃气灶的热效率为 　 ×100%。（本小题用题中字母表示） 33．（2025•西宁中考）小宁家自来水温度为20℃，他把燃气热水器的温度设定为40℃，洗澡时用了20kg的热水。这些水吸收的热量是　 J；若加热效率为84%，则需要完全燃烧 　 m3的天然气[c水＝4.2×103J/（kg•℃）、q天然气＝4.0×103J/m3]。 34．（2025•黑龙江中考）质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 　 　 （填“相同”或“不同”）的；若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收，可使 　 　 kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 35．（2025•四川德阳中考）小阳在家使用天然气灶为家人煮面条，他将初温为20℃、质量为2kg的水加热至沸腾（一个标准大气压下），该过程中水吸收的热量是 　 J，水吸收的热量相当于完全燃烧2.24×10﹣2m3天然气放出的热量，则天然气的热值为 　 J/m3。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 36．（2025•山西中考）小亮看到如图所示的阳光健身海报，决定每天放学回家由乘电梯改为爬楼梯。查阅资料知道，人运动所需的能量可来源于体内脂肪“燃烧”释放的化学能，1g脂肪完全“燃烧”释放的能量为3.8×104J（即可看作脂肪的热值q＝3.8×104J/g）。若小亮的质量为60kg，家住11楼，每层楼高为3m。（g取10N/kg） （1）求小亮所受的重力。 （2）小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家，若电梯匀速运行，求电梯对他做的功。 （3）若小亮每次爬楼梯回家消耗脂肪的质量为5g，求脂肪完全“燃烧”放出的能量。 37．（2025•陕西中考）火电站利用煤炭燃烧时产生的热量，通过汽轮机带动发电机发电，若火电站的煤电转化效率为火电站发出的电能，Q总为消耗的煤炭完全燃烧时所放出的热量），则煤炭燃烧越充分，煤电转化效率越高。有关研究表明，基于“富氧燃烧”技术的“碳一氢一风一电”能源耦合模型，可有效地提高新能源与传统能源的综合利用。如图所示，风电站给电网供电后，将富余的电能输送给制氢厂，通过电解水装置制造的氢气，经加氢站到达用户端；将电解水制氢时产生的氧气输送给火电站，使煤炭实现“富氧燃烧”，提高火电站的煤电转化效率。 （1）某风电站总装机功率为105kW，平均每天工作时长以10h计。若风电站以总装机功率工作时，1天所发出的电能中，有8.2×105kW•h的电能供给电网，富余的电能全部用于电解水制氢（每产生1m3氢气消耗3.6kW•h的电能），产生的氢气完全燃烧时，释放的热量为多少？（氢气的热值为1.28×107J/m3） （2）假设火电站通过“富氧燃烧”技术，使煤炭完全燃烧，可实现每消耗0.31kg的标准煤，发出1kW•h的电能，则“富氧燃烧”条件下，煤电转化效率是多少？ （3）若采用“富氧燃烧”技术后，煤电转化效率相比技术革新之前提高了4%，则同样发出1kW•h的电能，相比应用“富氧燃烧”技术前，能节约多少千克标准煤。（标准煤的热值为2.9×107J/kg） 考向四 热机的效率 38．（2024•陕西中考）涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．压气机压缩空气，空气的内能减小 D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 39．（2025•广东深圳中考）5月29日，我国探月工程天宫一号顺利升空，琴琴和小林同学一起观看了这一过程，琴琴同学提出：火箭加速上升过程中，燃料燃烧放出热量 　 　 （全部/部分）转化为机械能，天宫一号进入轨道后，　 　 （有/无）惯性。 40．（2025•江苏苏州中考）用煤气炉将4kg的水从20℃加热到70℃，消耗煤气0.05kg。已知煤气的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）水吸收的热量； （2）煤气完全燃烧放出的热量； （3）煤气炉加热的效率。 41．（2025•四川广安中考）“五・一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为1.38×106J。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）求： （1）汽车通过隧道的平均速度； （2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量； （3）汽车通过隧道发动机的效率η。 42．（2025•甘肃兰州中考）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。 知识点、易错点速记 一、能量的转化和守恒 内容 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量 。 说明 ①能量的转化和转移都是具有方向性的； ②能量的转化是通过物体做功来实现的。 能量在转化过程 中，能量的形式发生了改变； ③能量在转移过程中，能量的形式没有发生变化 【易错易混】能量守恒定律不同于机械能守恒定律。所有的能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律，而机械能守恒是有 一 定条件的 。 二、热机 定义 把 能转化为 能的机器 原理 种类 蒸汽机 、内燃机 、汽轮机 、喷气发动机等 内燃机 定义 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机 分类 汽油机和柴油机 工作 过程 每个工作循环分为四个冲 程: 冲程、 冲程 、 冲程和 冲程 一个工作循 环中只有 冲程是靠燃气推动活塞做功，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成 压缩冲程中 能转化为 能，做功冲程中 能转化为 能 热机效率 定义 热机用来做 的那部分能量和燃料 放出的能量之比 公式 η= Q (Q)总 (有) 能量 流向 提高热 机效率 的途径 ①让燃料尽可能充分燃烧，如:将煤粒磨成煤粉、加大送风量等； ②利用废气的能量； ③机件间保持良好的润滑、减小摩擦 三、热值 定义 燃料完全燃烧放出的热量Q与其质量m的 ，叫做这种燃料的热值 单位 ，符号是 公式 q 理解 酒精的热值是3.0×107J/kg，表示 热值是燃料本身的 一 种特性，它与燃料的 有关，与燃料的质量、体积 、是否完全燃烧等没有关系 中考模拟探源 1．（2025•四川成都模拟）2024年5月，中国“嫦娥六号”搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧释放的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　　） A．热机做功冲程 B．物体下落过程 C．风力发电过程 D．钻木取火过程 2．（2025•江苏盐城三模）下列装置把机械能转化为电能的是（　　） A．电动机 B．汽油机 C．发电机 D．蒸汽机 3．（2025•福建龙岩模拟）如图是“风能——太阳能”路灯电路示意图，下列关于能量转化的说法正确的是（　　） A．风力发电机：电能→机械能 B．太阳能电池：太阳能→电能 C．蓄电池充电：化学能→电能 D．路灯工作：电能→化学能 4．（2025•江苏徐州模拟）2025年1月7日，我国将实践二十五号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于卫星燃料补加与延寿服务技术验证。燃料燃烧推进卫星运动，主要发生的能量转化是（　　） A．化学能→内能→机械能 B．电能→光能→化学能 C．核能→内能→动能 D．太阳能→电能→热能 5．（2025•湖北随州一模）某混合动力型汽车的动力装置由汽油发动机和电动机组成。一般情况下，蓄电池为电动机供电，由电动机提供动力；当需要较大动力时，由汽油发动机和电动机共同提供动力；当汽车制动减速时，电动机还可作为发电机为蓄电池充电。关于该车动力装置在工作时的能量转化情况，以下分析不正确的是（　　） A．汽油发动机做功冲程把内能转化为机械能 B．电动机在提供动力时把电能转化为机械能 C．发电机为蓄电池充电时把电能转化为化学能 D．制动减速发电的过程中把内能转化为电能 6．（2025•福建宁德二模）全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，在用电高峰时段高压空气被释放，使膨胀机转动，带动发电机产生电能输送至电网。其工作过程能的转化分析正确的是（　　） A．用电低谷：机械能→内能→电能 B．用电低谷：电能→内能→机械能 C．用电高峰：电能→内能→机械能 D．用电高峰：内能→机械能→电能 7．（2025•湖南汨罗市一模）下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是（　　） A．钻木取火是将内能转化为机械能 B．氢气燃烧是将化学能转化为内能 C．汽油机工作过程中，燃料完全燃烧放出的内能只有部分转化为机械能，剩下的能量凭空消失了 D．人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生 8．（2025•湖北恩施市二模）为减少临时停电给学校造成的影响，学校配有如图所示的汽油发电机组，它由汽油机和发电机两部分组成。发电机组中汽油机工作时能的转化正确的是（　　） A．化学能一机械能—内能 B．化学能—内能—电能 C．化学能—内能一机械能 D．内能—机械能—电能 9．（2025•河北石家庄一模）如图所示，是一种新型节能路灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计，下列说法错误的是（　　） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能 C．白天，多余的电能会储存在蓄电池里，是将电能转化为化学能 D．夜晚，蓄电池放电，将化学能转化为电能 10．（2025•广东广州二模）如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，往易拉罐里喷少量酒精，然后将一个空的纸杯迅速套上，用手拿着这个“冲天炮”对着前方点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会“冲天”飞出去，下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧时，将化学能转化为机械能 B．纸杯飞出去的过程，相当于内燃机的排气冲程 C．纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功 D．纸杯飞出去时，易拉罐内气体的内能减小 11．（2025•云南昆明模拟）2025年5月20日，我国使用长征三号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，这里面的能量转化过程与下面哪个冲程相同（　　） A． B． C． D． 12．（2025•贵州遵义红岗区三模）近年来，我国民用汽油发动机技术取得了长足进步，接近国际先进汽油发动机水平的某品牌汽车以80km/h的速度匀速行驶时，仪表盘显示发动机转速为1800r/min。若该汽车使用的是四缸发动机，每一个汽缸的每一次做功冲程对外做功400J，则下列有关该汽车发动机的说法错误的是 （　　） A．飞轮每秒转60圈 B．一个汽缸每秒完成60个冲程 C．一个汽缸每秒对外做功15次 D．发动机的输出功率是24kW 13．（2025•江苏无锡模拟）下列有关内燃机的说法正确的是（　　） A．内燃机大部分冲程是依靠飞轮的惯性来完成的 B．压缩冲程是由大部分内能转化为机械能 C．柴油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物 D．汽油机做功冲程的点火方式是压燃式 14．（2025•安徽铜陵一模）如图所示，在厚玻璃筒中放一块蓬松的硝化棉，然后用力压活塞，硝化棉就会燃烧起来。关于该实验，下列判断正确的是（　　） A．硝化棉燃烧是因为活塞直接对硝化棉做了功 B．硝化棉燃烧间接反应筒内空气内能增加，温度升高 C．该实验是通过做功增加了筒内空气的热量 D．该过程的能量转化与汽油机的做功冲程相同 15．（2025•湖北武汉江汉区模拟）如图是我国古籍《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景。将一张张湿纸膜贴在砖墙上，在巷中生火，砖的温度升高，湿纸膜上的水分逐渐蒸发，干透后揭下来就是成品纸了。下列说法正确的是（　　） A．湿纸能贴在砖墙上是因为分子在不停地做无规则运动 B．木柴燃烧时将内能转化为化学能 C．砖的温度升高是通过热传递改变内能 D．湿纸膜上的水分蒸发时要放热 16．（2025•四川绵阳一模）二氧化碳（CO2）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（　　） A．高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低 B．高压泵压缩CO2的过程与热机的做功冲程类似 C．高压 CO2气体喷出时，内能减小，温度降低 D．高压 CO2气体喷出的过程与热机的压缩冲程类似 17．（2025•福建模拟）如图a所示为我国002号航母“山东舰”上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在2s内达到起飞速度，如图b所示为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断错误的是（　　） A．图a中汽缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时，蒸汽的内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙所示的原理相似 D．若该汽油机1秒可对外做功30次，则其飞轮转速为3600r/min 18．（2025•广东广州二模）涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时，空气通过进气口进入压气机被压缩，再进入燃烧室与燃料混合后燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力。下列有关说法正确的是（　　） A．高温高压燃气推动涡轮转动的过程，相当于内燃机的压缩冲程 B．燃料燃烧放出的热量越多，燃料的热值就越大 C．燃料燃烧越充分，喷气发动机的效率就越高 D．燃气从尾喷管喷出获得动力的过程，其内能增大 19．（2025•安徽合肥庐阳区二模）如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的两种液体进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时液体升高的温度用Δt表示（液体未沸腾），下列说法正确的是（　　） A．若甲、乙燃料种类相同，两个烧杯中液体的种类不相同，两个装置用来探究燃料的热值大小 B．若甲、乙燃料种类相同，两个烧杯中液体的种类不相同，的值越大，液体的吸热能力越强 C．若甲、乙两种燃料种类不同，两个烧杯中液体种类相同，的值越大，燃料的热值越大 D．若甲、乙两种燃料种类不同，两个烧杯中液体种类相同的值越大，燃料的热值越大 20．（2025•山东泰安泰山区二模）如图所示用同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化的图线，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了8g酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q酒精＝3×107J/kg，下列说法中（　　） ①c乙＝2.4×103J/（kg•℃）； ②乙的吸热能力大于甲的吸热能力 ③0～8min乙吸收的热量为3.36×104J；④该酒精灯的加热效率为17.5% A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有①④正确 21．（2025•达州模拟）此图是汽油机的 　 　 冲程，若飞轮（曲轴）转速为2400r/min，那么每秒钟燃气推动活塞对外做功的次数为 　 　 次。 22．（2025•广西玉林模拟）如图所示，在试管中装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾后，水蒸气把橡皮塞冲出的过程中是 　 　 能转化为机械能，图中情景与四冲程汽油机工作过程中的 　 　 冲程工作原理相似。 23．（2025•安徽三模）我国国产航母“福建舰”上使用了电磁弹射装置，其原理如图所示，通电时线圈周围产生磁场，炮弹（铁质）被磁化，受到强大的作用力而高速飞出炮口。此过程中能量转化是：电能主要转化为 　 　 能。 24．（2025•湖北黄冈模拟）如图是有着“超能力”的枪虾，它的大螯猛地合上时，能挤出速度很大的水柱并形成低压，低压下水在常温下汽化，此时汽化原理是 　 　 ，形成气泡后，微小空化气泡在破裂瞬间会产生高温并发出很大的声音，还会发出一道极短的光，此时发出声音说明有能量转化为 　 　 （选填“内能”或“机械能”）。 25．（2025•广东深圳一模）如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来。这一过程与汽油机的 　 　 冲程也发生同样的能量转化。如果该汽油机每秒钟对外做功20次该汽油机飞轮的转速是 　 　 r/min。 26．（2025•重庆沙坪坝区模拟）如图所示，小雨起床给家人煮汤圆，为将锅中初温为20℃、质量为2kg的水烧开，水至少需要吸收 J的热量，若燃气灶的加热效率为50%，则需要消耗 　 m3的天然气。【c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝8.4×107J/m3，水面上方的气压为一个标准大气压】 27．（2025•安徽芜湖模拟）小明家的太阳能热水器最大容积为50L。某天热水器装满水后，经过4h阳光照射，水温从20℃升高到40℃。若水吸收的热量由效率为40%的天然气灶来提供，则需要燃烧 　 　 m3的天然气。【已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝3.0×107J/m3】 28．（2025•河北迁安市二模）页岩气是蕴藏在岩层中的天然气，被誉为未来能源的明星。小明同学用他家的燃气灶将质量为2kg、初温为18℃的水加热到68℃该过程中，水吸收的热量为　 J。若此燃气灶的热效率为42%，则此过程消耗页岩气　 　 m3。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），页岩气的热值为4×107J/m3]。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 内能的利用 三年考情概览：解读近三年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。 热点题型精析：近年热点题型真题分类精讲并点评命题规律，设置仿照题目。 近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。 知识点易错点速记：归纳串联解题必备知识，总结易错易混点。 中考模拟探源：精选适量最新模拟题，发掘高考命题之源。 命题解读 考向 近三年考查统计 根据2023-2025年中考物理真题分析，内能的利用的考情呈现以下特点： 1. “热机”可能不会作为单独的大题出现，但其核心原理（如内能转化、效率计算）是热学知识体系的重要组成部分，常与生活实际、科技应用相结合进行考查。 2. ‌基础概念与现象分析‌：试题注重考查对基本概念的理解，如热机效率等。如，可能会以生活中的实例（如汽车发动机、厨房中的热现象）为背景，分析其中蕴含的物理原理。 3. ‌计算与综合应用‌：涉及热机的计算题，通常会与功、功率、能量守恒等知识点结合，考查学生综合运用知识解决实际问题的能力。这类题目强调物理模型的构建和分步计算能力。 4. ‌联系科技前沿‌：命题趋势越来越注重将物理知识与现代科技发展相结合。例如，可能会以新型能源汽车、热机技术改进等为情境，考查学生对能量转化效率等核心概念的理解。 考向一 能量的转化和守恒 2025·福建第13题 2025·山东菏泽第18题 2025·广东深圳第8题 2025·江苏无锡第20题 考向二 热机 2025·江苏镇江第5题 2025·天津第5题 2025·黑龙江第10题 2025·甘肃兰州第6题 2025·山东济南第19题 2025·甘肃第7题 2025·江苏常州第17题 考向三 热值及其相关计算 2025·山东淄博第11题 2025·湖北第11题 2025·江苏连云港第9题 2025·湖南第15题 考向四 热机的效率 2025·四川德阳第11题 2025·黑龙江第26题 2025·山东泰安第18题 热点01 能量的转化和守恒 【典题1】（2025•福建中考）抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”，用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，如图。关于抽水蓄能电站，下列说法正确的是（　　） A．用电低谷时，以电能的形式储能 B．用电高峰时，机械能转化为电能 C．选址时，上下水库的高度差要小 D．存储的能量可以全部转化为电能 【答案】B 【解析】A、用电低谷时，抽水蓄能电站利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，则电能转化为水的机械能，故A错误； B、用电高峰时，水从上水库放出到下水库，使水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能，故B正确； C、重力势能的大小与质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大，故水库的上、下高度差大一些，故C错误； D、由于能量的损耗，存储的能量不可能100%转化为电能，故D错误。故选：B。 ◆一句话点评：本题以水电站为背景，考查了在利用水能发电的过程中所涉及的部分物理知识，体现了物理与社会生活的联系，有一定的现实意义。 【仿照题1】（2025•湖南岳阳模拟）为了满足乡镇居民晚上的照明需要，很多乡镇在街道两旁装了风光互补型太阳能道路灯，查资料得知，它是利用风能和太阳能系统共同发电的装置。如图所示，它是由小风扇、太阳能电池板、蓄电池、照明灯组成，下列解释合理的是（　　） A．太阳能电池板是将光能转化为电能的装置 B．蓄电池白天充电时，将化学能转化为电能 C．照明灯工作时，将电能转化为光能和风能 D．小风扇是风力发电机，工作时将电能转化为机械能 【答案】A 【解析】A．太阳能电池板工作时会发电，消耗光能，产生电能，将光能转化为电能，故A符合题意； B．蓄电池充电时相当于用电器，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故B不符合题意； C．照明灯属于用电器，将电能转化为光能和内能，故C不符合题意； D．小风扇属于风力发电机，在工作时，将机械能转化为电能，故D不符合题意。故选：A。 热点02 热机的工作原理 【典题1】（2025•江苏扬州中考）如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】B 【解析】由图可知，汽油机的进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，故ACD错误，B正确。故选：B。 ◆一句话点评：此题主要考查了四冲程内燃机四个冲程的特点，判断冲程名称时，先根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向，再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程。 【仿照题1】（2026•福建福州模拟）如图是汽油机的四个冲程，其中属于使汽车获得动力的冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A、进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，属于排气冲程，不符合题意； B、进气门关闭、排气门关闭，活塞向下运动，属于做功冲程，内能转化成机械能，使汽车获得动力，符合题意； C、进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，属于吸气冲程，不符合题意； D、进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，不符合题意。故选：B。 【典题2】（2025•黑龙江中考）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】飞轮的转速是2400r/min，即40r/s，完成80个冲程，对外做功20次，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【仿照题2】（2025•北京朝阳区一模）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，以下说法正确的是（　　） A．汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙 B．汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油 C．若汽油机每秒做功10次，则飞轮的转速为1200r/min D．图丁是做功冲程，机械能转化为内能 【答案】C 【解析】汽油机的工作流程：内燃机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的， ①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸． ②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高． ③做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功． ④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸． A、汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是：乙、甲、丁、丙，故A错误； B、汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油和空气组成的燃料混合物，故B错误； C、由于汽油机飞轮转2r，对外做一次功，若汽油机每秒做功10次，则飞轮每秒转20r，则飞轮的转速一分钟转20r×60＝1200r，即1200r/min，故C正确； D、图丁是做功冲程，内能转化为机械能，故D错误。 故选：C。 热点03 热值及其相关计算 【典题1】（2025•湖北中考）如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧时内能转化为化学能 B．燃料箱燃料减少，燃料热值不变 C．燃烧放出热量越多，燃料热值越大 D．火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 【答案】B 【解析】A、燃料燃烧时是把化学能转化为内能，故A错误； BC、热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，火箭发射升空的过程中，火箭中剩余燃料的热值不变，热值与放出热量的多少无关，故B正确、C错误； D、燃料燃烧的内能只有一部分转化成火箭的机械能，还有一部分被损失了，故D错误。 故选：B。 【仿照题1】（2025•江苏盐城一模）下列关于热机和热值说法正确的是（　　） A．所用燃料的质量越多，燃料热值越大 B．热机功率越大，热机效率越高 C．热机消耗的燃料越多，热机的效率越低 D．尽量使热机保持良好润滑，可以提高热机效率 【答案】D 【解析】A、热值是燃料的一种特性，与燃料质量的大小无关，故A错误； B、热机的效率等于有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，而热机的功率是指热机做功的快慢，二者没有必然的联系，故B错误； C、热机的效率等于有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，与热机消耗燃料的多少无关，故C错误； D、尽量使热机保持良好润滑，减少额外功，可以提高热机效率，故D正确。 故选：D。 【典题2】（2025•山东泰安中考）科学处理垃圾可以实现综合热利用，如果科学处理1t垃圾能产生2.16×109J的电能，这些电能相当于完全燃烧 　 kg干木柴放出的热量。干木柴的热值取1.2×107J/kg。 【答案】180 【解析】由题意可得，Q放＝E＝2.16×109J， 由Q放＝mq可得，需要完全燃烧干木柴的质量：m180kg。 【仿照题2】（2026•福建福州模拟）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。火箭选用液态氢作为燃料，是因为液态氢的 　 　 （选填“热值”或“比热容”）较大；若想获得8.4×107J的热量，只需完全燃烧 　 kg的液态氢。（q氢＝1.4×108J/kg） 【答案】热值 0.6 【解析】火箭使用液氢做燃料，是由于液氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液氢和其他燃料相比，液氢可以释放更多的热量； 由Q放＝mq知，完全燃烧氢燃料的质量为：m0.6kg。 热点04 热机的效率 【典题1】（2025•山东烟台中考）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；0.0035。 【解析】（1）汽油机工作时，首先把燃料中的化学能转化为内能，然后部分内能转化为机械能； （2）由图知，损失的能量为：Q损失＝1.2×105J， 获得的有用的机械能是W＝4.1×104J， 则燃料完全燃烧释放的能量Q放＝Q损失+W＝1.2×105J+4.1×104J＝1.61×105J， 根据Q放＝mq可得该工作过程中消耗的汽油质量为： m0.0035kg。 【仿照题1】（2025•广东广州越秀区二模）如图为某汽油机工作时的能量流向图，汽油的热值q取4.5×107J/kg。以下说法正确的是（　　） A．汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小 B．完全燃烧10kg汽油可放出4.5×108J的热量 C．在做功冲程，该汽油机气缸中的气体内能增大 D．该汽油机工作效率可达65% 【答案】B 【解析】A、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故A错误； B、完全燃烧10kg汽油放出的热量Q放＝mq＝10kg×4.5×107J/kg＝4.5×108J，故B正确； C、四冲程汽油机在做功冲程中，高温高压气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能减小，故C错误；D．由图可知，输出的有用功在总能量中所占的比例：100%﹣33%﹣25%﹣7%＝35%，所以内燃机的效率为η＝35%，故D错误。故选：B。 【典题2】（2024•云南中考）2024年5月，我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功，可助力氢能重卡突破1000公里续驶里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（q氢＝1.4×108J/kg）。下列说法正确的是（　　） A．氢能不属于清洁能源 B．用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C．完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×1010J的热量 D．氢能重卡的热机效率可高达100% 【答案】C 【解析】A、氢能属于清洁能源，故A错误； B、火箭使用液态氢作燃料，是因为它的热值大，热量是个过程量不能含有，故B错误； C、100kg氢气完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝100kg×1.4×108J/kg＝1.4×1010J，故C正确； D、氢能重卡工作过程中总是存在热量的损失，发动机的效率永远小于100%，故D错误。 故选：C。 【仿照题2】（2025•四川成都金牛区模拟）周末，小李在家为父母煮鸳鸯火锅（如图所示）。他在左边加入牛油红汤，右边加入菌菇清汤，两种汤料质量均为1.5kg，初温均为20℃，沸点都是100℃。将火锅放在天然气灶上加热，经过6min牛油红汤开始沸腾，又过了3min菌菇清汤开始沸腾，该过程共消耗0.05m3天然气。若相同时间红汤和清汤的吸热相同，汤料质量变化不计，且不考虑红汤和清汤之间的热传递，菌菇清汤比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气热值为4×107J/m3，下列说法正确的是（　　） A．红汤沸腾后继续加热温度升高，比热容增大 B．菌菇清汤从20℃加热到100℃吸收的热量为5.04×106J C．牛油红汤的比热容为2.8×103J/（kg•℃） D．该天然气灶的加热效率为25.2% 【答案】C 【解析】A、红汤沸腾后，继续加热，此时汤继续沸腾，汤的温度不变，比热容不变，故A错误； B、菌菇清汤从20℃加热到100℃，菌菇清汤吸收的热量为： Q吸＝c清汤m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J，故B错误； C、若相同时间红汤和清汤的吸热相同，汤料质量变化不计，且不考虑红汤和清汤之间的热传递，则经过6min牛油红汤开始沸腾时吸收的热量： Q吸′5.04×105J＝3.36×105J， 由Q吸＝cm（t﹣t0）知，牛油红汤的比热容： c汤红2.8×103J/（kg•℃），故C正确； D、天然气完全燃烧放出的热量为：Q放＝qV＝4×107J/m3×0.05m3＝2×106J， 该天然气灶的加热效率：η100%100%＝50.4%，故D错误。 故选：C。 考向一 能量的转化和守恒 1．（2024•江苏南通中考）2024年5月，中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　　） A．热机做功冲程 B．钻木取火过程 C．水力发电过程 D．物体上抛过程 【答案】A 【解析】火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，这个过程中的能量转化是内能转化为机械能。 A、热机做功冲程是内能转化为机械能，故A正确； B、钻木取火过程是机械能转变化为内能，故B错误； C、水力发电是机械能转化成电能，故C错误； D、物体上抛过程是机械能转化成内能，故D错误。故选：A。 2．（2024•湖南中考）有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　） A．电烤炉取暖，是电能转移到人体 B．钻木取火，是内能转化为机械能 C．中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D．用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能 【答案】C 【解析】A、电烤炉取暖是利用电流的热效应工作的，是电能先转化为内能，内能通过热传递转移到人体，故A错误； B、古人钻木取火是通过做功方式将机械能转化为内能，故B错误； C、热水泡脚，是通过热传递的方式将水的内能转移到脚上，增大脚部的内能，故C正确； D、对着手“呵气”取暖，是热的传递过程，属通过热传递改变物体内能，故D错误；故选：C。 3．（2024•四川泸州中考）下列物理情境中，对功的理解正确的是（　　） A．在实际生活中，利用简单机械提升重物时，可以不做额外功 B．内燃机的四个冲程中，只有做功冲程做功，其他冲程均不做功 C．力对物体做功可以改变物体的内能，电流做功也可以改变物体的内能 D．物体在竖直向上拉力作用下匀速上升，物体所受力中，只有拉力对物体做功 【答案】C 【解析】A、在实际生活中，利用简单机械提升重物时，克服重力和摩擦做功，会做额外功，故A错误； B、内燃机一个工作循环有四个冲程，在做功冲程中对外做功（燃气对活塞做功），而在压缩冲程中活塞压缩燃气或空气做功，即在这两个冲程中均存在做功的情况，故B错误； C、对物体做功，可以改变物体的内能，电流做功也可以改变物体的内能，故C正确； D、物体在竖直向上拉力作用下匀速上升，物体所受力中，拉力对物体做功，克服重力也做功，故D错误。故选：C。 4．（2025•长春中考）（多选）2025年5月29日，我国用长征三号乙运载火箭成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空。如图，火箭起飞时，发动机内的燃料剧烈燃烧，以下说法正确的是（　　） A．燃料燃烧过程中，其热值变大 B．燃料燃烧将化学能转化为内能 C．燃料燃烧过程中，能量的总量保持不变 D．发动机的效率能达到100% 【答案】BC 【解析】A、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，所以燃料燃烧过程中，其热值不变，故A错误。 B、燃料燃烧是一种化学反应，将燃料内部储存的化学能转化为内能，使火箭获得高温高压的气体，从而产生推力，故B正确。 C、根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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其他物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。燃料燃烧过程中，化学能转化为内能等其他形式的能，能量总量不变，故C正确。 D、由于发动机工作时，燃料不可能完全燃烧，且燃烧产生的热量会有一部分散失到空气中，还有一部分用于克服机械摩擦等，所以有用功总是小于总功，根据机械效率公式有总，可知发动机的效率不可能达到 100%，故D错误。 故选：BC。 5．（2025•山东中考）2025年1月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有 　 　 性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持 　 　 。 【答案】方向；不变 【解析】在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能，说明能量的转化具有方向性，根据能量守恒定律，在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 6．（2025•江苏常州中考）2025年2月，江苏地域文明探源工程发布：在兴化草堰港遗址中发掘出7000年前的钻木取火器。如图所示，古人手搓钻杆，使其与取火板摩擦生热一段时间，即可取得火种。摩擦生热的能量转化方式是　 　 ，与四冲程汽油机的　 冲程相同。 【答案】机械能转化为内能；压缩。 【解析】四冲程汽油机的压缩冲程能量转化方式是机械能转化为内能，摩擦生热的能量转化方式是机械能转化为内能，与转四冲程汽油机的压缩冲程相同。 7．（2024•陕西中考）如图﹣1，将水桶平放在地面上，向桶中倒入少量酒精，点燃酒精后，水桶向后喷出燃气并加速向前运动，此过程中，内能转化为 　 　 能，该能量转化过程与汽油机 　 　 冲程的相同。燃气停止喷出后，迅速堵住水桶口，在 　 　 的作用下，水桶变扁，如图﹣2所示。 【答案】机械；做功；大气压。 【解析】酒精燃烧时将化学能转化为内能，当水桶向后喷出燃气并加速向前运动时，此过程中内能转化为机械能，该能量转化过程与汽油机做功冲程的相 同；燃气停止喷出后，迅速堵住水桶口，桶内气压减小，水桶在外界大气压的作用下，水桶被压扁。 8．（2024•吉林长春中考）生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。6月5日，国产大飞机C919加注了我国自主研发的生物航煤，成功完成试飞任务。 （1）若C919飞行400km用时0.5h，则C919的飞行速度为 　 km/h。 （2）生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具有 　 。在能量转化和转移的过程中，能量的总量 　 　 。 【答案】（1）800；（2）方向性；保持不变。 【解析】（1）若C919飞行400km用时0.5h，则C919的飞行速度为 v800km/h； （2）生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具有方向性，根据能量守恒定律，在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 9．（2025•贵州中考）有一种光电转化玻璃，既能作普通玻璃使用，又能将吸收的太阳能转化为电能。若将其用于生产生活中，请提出两条应用设想。 【解析】光电转化玻璃可以作为建筑材料和能源供应系统，实现建筑的绿色可持续发展。例如，它可以用于制作窗户等，既不影响室内采光，又能将吸收的太阳能转化为电能，为建筑物提供电力。 光电转化玻璃可以应用于汽车、船舶和飞机，在车辆行驶或停放时收集太阳能并转换为电能，为车辆的辅助系统、传感设备和电动马达供电，提高车辆的续航能力和节能性。 10．（2025•江苏无锡中考）抽水蓄能是利用电网用电低谷期过剩的电能，通过电动抽水泵将低处下水库的水抽到高处上水库储存起来，然后待用电高峰期再释放上水库中的水，冲击水电站中的水轮发电机组发电，输送回电网，工作原理示意图如图所示。我国的河北丰宁电站是目前世界上装机容量最大的抽水蓄能电站，上水库容量为4.5×107m3，上水库一次储满的水若全部通过隧洞下落400m高度，冲击水轮发电机组发电，可获得1.44×1014J的电能。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）抽水蓄能的能量转化过程是将过剩的电能转化为水的　 　 能，在需要的时候再通过发电机组转化为　 　 能，输送回电网。 （2）水轮发电机组的发电效率为多少？ 【解析】（1）抽水蓄能时，将过剩的电能转化为水的重力势能，在需要的时候再通过发电机组转化为电能，输送回电网。 （2）水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×4.5×107m3＝4.5×1010kg， 总功：W总＝Gh＝mgh＝4.5×1010kg×10N/kg×400m＝1.8×1014J， 水轮发电机组的发电效率为：η100%100%＝80%。 答：（1）重力势；电； （2）水轮发电机组的发电效率为80%。 考向二 热机 11．（2025•天津中考）我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中，内能转化为机械能的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【解析】在压缩冲程末，喷油嘴将雾化的柴油喷入，柴油剧烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，对外做功，在这个过程中，燃气推动活塞做功，内能减少，温度降低，燃气的内能转化为活塞的机械能，即做功冲程中内能转化为机械能，故ABD不符合题意、C符合题意。 故选：C。 12．（2025•江苏镇江中考）下列汽油机工作的冲程中，压缩冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A、进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，故A错误； B、两气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故B正确； C、两气门都关闭，活塞向下运动，汽缸容积变大，是做功冲程，故C错误； D、进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故D错误。 故选：B。 13．（2025•甘肃兰州中考）课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，同时瓶口内出现白雾。关于上述过程，下列说法错误的是（　　） A．矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变 B．瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似 C．瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能 D．瓶口内出现的白雾，是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴 【答案】B 【解析】A、矿泉水瓶在力的作用下被拧成图示形状，瓶子的形状发生了改变，说明力可以使物体发生形变，故A正确，不符合题意。 B、瓶盖弹出前，拧瓶子时，瓶子体积变小，压缩瓶内气体，是对气体做功，瓶内气体内能增大，此过程与汽油机的压缩冲程类似，都是将机械能转化为内能；而汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误，符合题意。 C、瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体对瓶盖做功，将自身的内能转化为瓶盖的机械能，使瓶盖获得动能而飞出，故C正确，不符合题意。 D、瓶盖被弹出时，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，瓶口处的水蒸气遇冷液化形成小水滴，从而出现白雾现象，故D正确，不符合题意。 故选：B。 14．（2024•江苏无锡中考）四冲程汽油机的工作循环中，主要将机械能转化为内能的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】B 【解析】压缩冲程是将机械能转化为内能，故B正确，ACD错误。 故选：B。 15．（2024•四川广元中考）1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程（　　） A．是压缩冲程 B．气体对外做功，内能转化为机械能 C．活塞依靠飞轮的惯性而运动 D．气体对外做功，气体的内能增加 【答案】B 【解析】一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，将内能转化为机械能，是做功冲程。 故选：B。 16．（2024•山东淄博中考）如图，玻璃瓶内有少量水，用橡胶塞塞住瓶口，向瓶内打气，瓶塞跳起。下列说法正确的是（　　） A．向瓶内打气，通过热传递的方式改变瓶内空气的内能 B．瓶塞跳起时，瓶内空气温度降低，内能减少 C．瓶塞跳起时，瓶内出现“白雾”是汽化现象 D．瓶塞跳起过程与热机压缩冲程的能量转化相同 【答案】B 【解析】A、向瓶内打气，压缩空气做功，通过做功的方式改变瓶内空气的内能，故A错误； BCD、瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，瓶口周围的水蒸气遇冷液化成小水滴飘散在空中，从而形成水雾，瓶塞跳起过程与热机做功冲程的能量转化相同，故B正确、CD错误。 故选：B。 17．（2024•山东临沂中考）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。如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】吸气冲程中，汽油机吸入空气和汽油的混合气体，气体温度较低；在压缩冲程，活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物，活塞对气体做功，将机械能转化为气体的内能，使气缸内气体内能增加；做功冲程中，高温高压气体对活塞做功，内能转化机械能；排气冲程中，将气缸内的废气排出；相比而言，吸气冲程中的气体温度较低，内能最小。故D正确。故选：D。 18．（2024•甘肃兰州中考）如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列说法正确的是（　　） A．用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的 B．蒸气把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化 C．蒸气把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程 D．试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气 【答案】B 【解析】A、用酒精灯加热试管，水吸收热量，水的内能增加，是通过热传递的方式实现的，故A错误； BC、蒸气把软木塞冲出去，水蒸气的部分内能转化为软木塞的机械能，实现了内能向机械能的转化，故B正确； 这一过程，相当于汽油机的做功冲程，故C错误； D、试管口出现的白雾，是水蒸气液化后形成的水雾，故D错误；故选：B。 19．（2025•四川自贡中考）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】由图可知，该冲程中，进气门和排气门均关闭，活塞向下运动，故该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能。 20．（2025•甘肃中考）用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体　 （选填“做功”或“热传递”），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机　 　 冲程的能量转化相同。 【答案】做功；压缩。 【解析】用打气筒打气时，气筒壁会发热，说明活塞压缩筒内空气做功，使空气的内能增加，筒内气体的温度升高；此过程中，活塞的机械能转化为空气的内能，与内燃机的压缩冲程相似。 21．（2025•四川乐山中考）如图所示，试管内的水沸腾后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过程中能量转化的情况与汽油机 　 　 冲程能量转化的情况相同；课前准备时，给酒精灯添加酒精，闻到了酒精味，这是 　 　 现象。 【答案】做功；扩散。 【解析】在试管内水沸腾后塞子被冲出去的实验中，酒精燃烧将化学能转化为内能，使水和水蒸气的内能增加，当水蒸气的内能增大到一定程度时，水蒸气对塞子做功，将内能转化为塞子的机械能。这与汽油机的做功冲程能量转化情况相同，在汽油机做功冲程中，火花塞点火使混合气剧烈燃烧，产生高温高压气体，推动活塞向下移动，将内能转化为机械能。 给酒精灯添加酒精时闻到酒精味，是因为酒精分子在不停地做无规则运动，酒精分子扩散到了空气中，进入人的鼻腔，使人闻到了酒精味，这种现象叫做扩散现象。它表明分子在永不停息地做无规则运动。 22．（2025•山东济南）如图甲为一种经常在喜庆场合使用的手持礼炮，其结构简化图如图乙所示。使用时，气罐内的高压气体推动纸筒内的彩条沿纸筒方向快速喷出，这说明力可以改变物体的　 　 。此过程中的能量转化与内燃机的　 　 冲程相同。 【答案】运动状态；做功。 【解析】气罐内的高压气体对纸筒内的彩条施加力，使原本静止的彩条沿纸筒方向快速喷出运动状态发生改变。这说明力可以改变物体的运动状态。此过程中，气罐内高压气体的内能转化为彩条的机械能，内燃机的做功冲程中，燃气内能推动活塞做功，将内能转化为活塞的机械能。因此，该过程的能量转化与内燃机的做功冲程相同。 23．（2024•江苏南京中考）一台四冲程汽油机压缩冲程中，　 　 能转化为　 　 能，飞轮转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功　 　 次。 【答案】机械；内；10。 【解析】一台四冲程汽油机压缩冲程中，机械能转化为内能，飞轮转速为1200r/min，即：20r/s，汽油机的一个工作循环，飞轮转两周，对外做功一次，则该汽油机每秒钟做功10次。 24．（2024•四川宿迁中考）如图所示是单缸四冲程汽油机的 　压缩　 冲程，汽油机工作时，需要用水为其降温，这是利用水的 　 　 大的特点。若100g水，温度升高20℃，水吸收的热量为 　 J[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 【答案】压缩；比热容；8.4×103。 【解析】（1）由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程； （2）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，汽车发动机常用水来做冷却剂； （3）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×20℃＝8.4×103J。 25．（2024•四川绵阳中考）如图所示，在试管内装10mL水，用橡胶塞塞住管口，对水加热，在水温从25℃上升到30℃的过程中，忽略水的质量变化，水吸收的热量等于　 　 J；最终可以观察到橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出去，该现象中的能量转化情况和汽油机的　 　 （选填“压缩”或“做功”）冲程中的能量转化情况相同。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。 【答案】210；做功。 【解析】（1）水的质量：m＝ρ水V＝1g/cm3×10cm3＝10g＝0.01kg 水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.01kg×（30℃﹣25℃）＝210J； 管内水蒸气把橡胶塞推出去的过程中，水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，该现象中的能量转化情况和汽油机的压缩冲程中的能量转化情况相同。 26．（2025•山西中考）跨学科实践 制作简易汽轮机模型 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。 实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 （1）汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→　 　 →　 　 。 （2）某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能是 　 　 。（答出一条即可） （3）热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：　 　 。 【答案】（1）内能；机械能 （2）注入的水过少，产生的蒸汽量不足； （3）增加易拉罐的保温性能。 【解析】（1）汽轮机模型工作过程，首先酒精灯燃烧，将酒精的化学能转化为内能，使水的温度升高，产生大量水蒸气。然后，水蒸气从笔的尖端喷出，推动扇叶转动，将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。 所以汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→内能→机械能。 （2）扇叶不转动，说明没有足够的动力推动扇叶，可能的原因有： ①水的质量太少，产生的水蒸气量不足，无法提供足够的动力，即注入的水过少，产生的蒸汽量不足。 ②装置的密封性不好，导致水蒸气泄漏，无法有效推动扇叶，比如易拉罐开口处密封不好，蒸汽泄漏。 ③酒精灯提供的热量不足，水无法产生足够多的高温高压水蒸气，例如酒精灯火焰太小，水吸收的热量少，产生蒸汽的能量不够。 （3）提高简易汽轮机效率的措施（从结构角度 ）从“结构决定功能”的观念出发，可采取以下措施： ①增加易拉罐的保温性能：比如用保温杯套等材料包裹易拉罐，减少热量散失，使水能够吸收更多的热量转化为水蒸气的内能，从而提高效率。因为减少热量损失，能让更多的化学能最终转化为机械能。 ②优化蒸汽喷出通道（中性笔部分）：使蒸汽喷出时的流速更大、更集中，比如选择更细且光滑的笔管，减少蒸汽在通道内的能量损耗，让蒸汽能更有效地推动扇叶转动，提高能量转化效率。 ③改进扇叶结构：设计成更符合空气动力学的形状，比如类似飞机机翼的形状，或者增加扇叶的数量和面积（在合理范围内 ），使扇叶能更好地捕捉蒸汽的能量，将蒸汽的内能更充分地转化为机械能。 考向三 热值及其相关计算 27．（2025•山东中考）汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧会更加充分，其热值（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 【答案】C 【解析】热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关。故ABD错误，C正确。 故选：C。 28．（2025•江苏连云港中考）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有（　　） A．较大的热值 B．较低的沸点 C．较大的比热容 D．较高的凝固点 【答案】A 【解析】运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，故A正确，BCD错误。 故选：A。 29．（2025•山东淄博中考）花馍是一种传统美食，以下有关用燃气灶蒸花馍的说法正确的是（　　） A．燃气燃烧时，化学能转化为内能 B．燃气燃烧越充分，其热值就越大 C．花馍的内能是通过做功的方式增大的 D．刚出锅的花馍温度高，含有的热量多 【答案】A 【解析】A、燃气燃烧时消耗化学能，得到内能，将化学能转化为内能；故A正确； B、热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，所以燃气燃烧越充分，其热值也不会改变，故B错误； C、蒸花馍时，花馍吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递的方式改变花馍的内能，故C错误； D、在质量不变时，花馍的温度越高，内能越大，但不能说所含的热量越多，因为热量是一个过程量，不能用“含有”、“具有”来描述，故D错误。故选：A。 30．（2024•江苏连云港中考）下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量 【答案】D 【解析】AC、热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关，故AC错误； B、根据Q放＝mq知在质量相同时，燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少，故B错误； D、焦炭放出的热量：Q放＝mq＝1kg×3.0×107J/kg＝3.0×107J，故D正确。 故选：D。 31．（2025•湖南中考）2025年2月11日，长征八号甲运载火箭成功发射，如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料，这主要是因为液氢的 　 　 大，它燃烧过程中将 　 　 能转化为内能。 【答案】热值；化学。 【解析】该火箭的芯二级以液氢为燃料，这主要是因为液氢的热值大，完全燃烧相同质量的液氢时，可以释放出更多的热量。它燃烧过程中将化学能转化为内能。 32．（2025•江西中考）用燃气灶给一定质量的水加热，完全燃烧体积为V的燃气（燃气的热值为q），水吸收的热量为Q，则此燃烧过程中燃气放出的热量为 　 　 ，该燃气灶的热效率为 　 ×100%。（本小题用题中字母表示） 【答案】Vq；。 【解析】燃气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq， 该燃气灶的热效率：η100%。 33．（2025•西宁中考）小宁家自来水温度为20℃，他把燃气热水器的温度设定为40℃，洗澡时用了20kg的热水。这些水吸收的热量是　 J；若加热效率为84%，则需要完全燃烧 　 m3的天然气[c水＝4.2×103J/（kg•℃）、q天然气＝4.0×103J/m3]。 【答案】1.68×106；0.05。 【解析】（1）水从热水器中吸收的热量： Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（40℃﹣20℃）＝1.68×106J； （2）由题知，Q吸＝Q放×84%， 天然气完全燃烧释放热量：Q放2×106J， 由Q放＝mq得需要天然气的质量：m0.05m3。 34．（2025•黑龙江中考）质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 　 　 （填“相同”或“不同”）的；若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收，可使 　 　 kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】相同 50 【解析】（1）热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的质量以及燃烧条件无关，所以质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值相同； （2）酒精完全燃烧放出的热量：Q放＝m1q＝0.42kg×3.0×107J/kg＝1.26×107J； 由题知，Q吸＝Q放＝1.26×107J， 由Q吸＝cmΔt得水的质量：m250kg。 35．（2025•四川德阳中考）小阳在家使用天然气灶为家人煮面条，他将初温为20℃、质量为2kg的水加热至沸腾（一个标准大气压下），该过程中水吸收的热量是 　 J，水吸收的热量相当于完全燃烧2.24×10﹣2m3天然气放出的热量，则天然气的热值为 　 J/m3。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】6.72×105；3×107。 【解析】（1）一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温t＝100℃， 水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0 ）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J； （2）由题知：Q放＝Q吸＝6.72×105J得，天然气的热值：q3×107J/m3。 36．（2025•山西中考）小亮看到如图所示的阳光健身海报，决定每天放学回家由乘电梯改为爬楼梯。查阅资料知道，人运动所需的能量可来源于体内脂肪“燃烧”释放的化学能，1g脂肪完全“燃烧”释放的能量为3.8×104J（即可看作脂肪的热值q＝3.8×104J/g）。若小亮的质量为60kg，家住11楼，每层楼高为3m。（g取10N/kg） （1）求小亮所受的重力。 （2）小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家，若电梯匀速运行，求电梯对他做的功。 （3）若小亮每次爬楼梯回家消耗脂肪的质量为5g，求脂肪完全“燃烧”放出的能量。 【解析】（1）小亮的质量为60kg，重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N； （2）家住11楼，上升10层的高度，电梯匀速运行，电梯对他做的功W＝Gh＝600N×（11﹣1）×3m＝18000J； （3）脂肪完全“燃烧”放出的能量Q＝qm＝3.8×104J/g×5g＝1.9×105J。 答：（1）小亮所受的重力是600N。 （2）小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家，若电梯匀速运行，电梯对他做的功是18000J。 （3）脂肪完全“燃烧”放出的能量是1.9×105J。 37．（2025•陕西中考）火电站利用煤炭燃烧时产生的热量，通过汽轮机带动发电机发电，若火电站的煤电转化效率为火电站发出的电能，Q总为消耗的煤炭完全燃烧时所放出的热量），则煤炭燃烧越充分，煤电转化效率越高。有关研究表明，基于“富氧燃烧”技术的“碳一氢一风一电”能源耦合模型，可有效地提高新能源与传统能源的综合利用。如图所示，风电站给电网供电后，将富余的电能输送给制氢厂，通过电解水装置制造的氢气，经加氢站到达用户端；将电解水制氢时产生的氧气输送给火电站，使煤炭实现“富氧燃烧”，提高火电站的煤电转化效率。 （1）某风电站总装机功率为105kW，平均每天工作时长以10h计。若风电站以总装机功率工作时，1天所发出的电能中，有8.2×105kW•h的电能供给电网，富余的电能全部用于电解水制氢（每产生1m3氢气消耗3.6kW•h的电能），产生的氢气完全燃烧时，释放的热量为多少？（氢气的热值为1.28×107J/m3） （2）假设火电站通过“富氧燃烧”技术，使煤炭完全燃烧，可实现每消耗0.31kg的标准煤，发出1kW•h的电能，则“富氧燃烧”条件下，煤电转化效率是多少？ （3）若采用“富氧燃烧”技术后，煤电转化效率相比技术革新之前提高了4%，则同样发出1kW•h的电能，相比应用“富氧燃烧”技术前，能节约多少千克标准煤。（标准煤的热值为2.9×107J/kg） 【解析】（1）某风电站总装机功率为105kW，平均每天工作时长以10h计，则1天向电网输送的能量： W＝Pt＝105kW×10h＝106kW•h； 则全部用于电解水制氢的电能：W′＝106kW•h﹣8.2×105kW•h＝1.8×105kW•h， 每产生1m3氢气消耗3.6kW•h的电能，则电解水制氢的体积：V5×104m3， 产生的氢气完全燃烧时释放的热量：Q放＝Vq＝5×104m3×1.28×107J/m3＝6.4×1011J； （2）消耗0.31kg的标准煤放出的热量：Q放＝mq＝0.31kg×2.9×107J/kg＝8.99×106J， “富氧燃烧”条件下，煤电转化效率：η40%； （3）由题意知，技术革新之前的煤电转化效率：η′＝40%﹣4%＝36%， 由η知，完全燃烧标准煤放出的热量：Q放′107J， 由Q放＝mq知，完全燃烧标准煤的质量：m′0.345kg， 则相比应用“富氧燃烧”技术前能节约标准煤的质量： m″＝m′﹣m＝0.345kg﹣0.31kg＝0.035kg。 答：（1）产生的氢气完全燃烧时，释放的热量为6.4×1011J； （2）“富氧燃烧”条件下，煤电转化效率是40%； （3）相比应用“富氧燃烧”技术前，能节约0.035kg标准煤。 考向四 热机的效率 38．（2024•陕西中考）涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．压气机压缩空气，空气的内能减小 D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 【答案】A 【解析】A、使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确； B、热值只跟燃料的种类有关，燃料和压缩空气混合后，燃料的种类不变，燃料的热值不变，故B错误； C、压气机压缩空气，对空气做功时，机械能转化为内能，空气的内能增加，故C错误； D、高温高压气体推动涡轮转动时，将内能转化为机械能，故D错误。 故选：A。 39．（2025•广东深圳中考）5月29日，我国探月工程天宫一号顺利升空，琴琴和小林同学一起观看了这一过程，琴琴同学提出：火箭加速上升过程中，燃料燃烧放出热量 　 　 （全部/部分）转化为机械能，天宫一号进入轨道后，　 　 （有/无）惯性。 【答案】部分；有。 【解析】火箭加速上升过程中，燃料燃烧放出热量 部分转化为机械能；一切物体在任何情况下都有惯性，天宫一号进入轨道后有惯性。 40．（2025•江苏苏州中考）用煤气炉将4kg的水从20℃加热到70℃，消耗煤气0.05kg。已知煤气的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）水吸收的热量； （2）煤气完全燃烧放出的热量； （3）煤气炉加热的效率。 【解析】（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（70℃﹣20℃）＝8.4×105J； （2）煤气完全燃烧放出的热量：Q放＝mq煤气＝0.05kg×4.2×107J/kg＝2.1×106J； （3）煤气灶的效率：η100%100%＝40%。 答：（1）水吸收的热量为8.4×105J； （2）煤气完全燃烧放出的热量为2.1×106J； （3）煤气炉加热的效率为40%。 41．（2025•四川广安中考）“五・一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为1.38×106J。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）求： （1）汽车通过隧道的平均速度； （2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量； （3）汽车通过隧道发动机的效率η。 【解析】（1）汽车通过隧道的平均速度为：； （2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量为：； （3）汽车通过隧道发动机的效率为：。 答：（1）汽车通过隧道的平均速度为20m/s； （2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量为4.6×106J； （3）汽车通过隧道发动机的效率为30%。 42．（2025•甘肃兰州中考）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。 【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V＝1.8m3/hh＝0.3m3，则该过程燃气完全燃烧放出的热量为：Q放＝q天然气V＝3×107J/m3×0.3m3＝9×106J； （3）燃气热水器的热效率为：η100%100%≈93.3%， 故该燃气热水器的能效等级属于二级。 知识点、易错点速记 一、能量的转化和守恒 内容 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式 转 化 为其他形式，或者从一个物体 转移 到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量 保持不变 说明 ①能量的转化和转移都是具有方向性的； ②能量的转化是通过物体做功来实现的。 能量在转化过程 中，能量的形式发生了改变； ③能量在转移过程中，能量的形式没有发生变化 【易错易混】能量守恒定律不同于机械能守恒定律。所有的能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律，而机械能守恒是有 一 定条件的 。 二、热机 定义 把 内 能转化为 机械 能的机器 原理 种类 蒸汽机 、内燃机 、汽轮机 、喷气发动机等 内燃机 定义 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机 分类 汽油机和柴油机 工作 过程 每个工作循环分为四个冲 程: 吸气 冲程、 压缩 冲程 、 做功 冲程和 排气 冲程 一个工作循 环中只有 做功 冲程是靠燃气推动活塞做功，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的 惯性 来完成 压缩冲程中 机械 能转化为 内 能，做功冲程中 内 能转化为 机械 能 热机效率 定义 热机用来做 有用功 的那部分能量和燃料 完全燃烧 放出的能量之比 公式 η= Q (Q)总 (有) 能量 流向 提高热 机效率 的途径 ①让燃料尽可能充分燃烧，如:将煤粒磨成煤粉、加大送风量等； ②利用废气的能量； ③机件间保持良好的润滑、减小摩擦 三、热值 定义 燃料完全燃烧放出的热量Q与其质量m的 比值 ，叫做这种燃料的热值 单位 焦每千克 ，符号是 J/kg 公式 q 理解 酒精的热值是3.0×107J/kg，表示 1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J 热值是燃料本身的 一 种特性，它与燃料的 种类 有关，与燃料的质量、体积 、是否完全燃烧等没有关系 中考模拟探源 1．（2025•四川成都模拟）2024年5月，中国“嫦娥六号”搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧释放的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　　） A．热机做功冲程 B．物体下落过程 C．风力发电过程 D．钻木取火过程 【答案】A 【解析】火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，这个过程中的能量转化是内能转化为机械能。 A、热机做功冲程是内能转化为机械能，故A正确； B、物体下落过程是重力势能转化成动能，故B错误； C、风力发电是机械能转化成电能，故C错误； D、钻木取火过程是机械能转变化为内能，故D错误。故选：A。 2．（2025•江苏盐城三模）下列装置把机械能转化为电能的是（　　） A．电动机 B．汽油机 C．发电机 D．蒸汽机 【答案】C 【解析】A、电动机工作时，消耗电能，将电能转化为机械能的装置，故A不合题意。 B、汽油机工作时，将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故B不合题意。 C、发电机工作时，消耗电能，把机械能转化为电能的装置，故C符合题意。 D、蒸汽机工作时，蒸汽通过做功的方式将内能转化为机械能，故D不合题意。故选：C。 3．（2025•福建龙岩模拟）如图是“风能——太阳能”路灯电路示意图，下列关于能量转化的说法正确的是（　　） A．风力发电机：电能→机械能 B．太阳能电池：太阳能→电能 C．蓄电池充电：化学能→电能 D．路灯工作：电能→化学能 【答案】B 【解析】A、风力发电机工作时消耗了机械能，获得了电能，将机械能转化为电能，故A错误。 B、太阳能电池将太阳能转化为电能提供给路灯，故B正确。 C、给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来，故C错误。 D、路灯工作时，消耗了电能，是电能转化为光能和内能，故D错误。故选：B。 4．（2025•江苏徐州模拟）2025年1月7日，我国将实践二十五号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于卫星燃料补加与延寿服务技术验证。燃料燃烧推进卫星运动，主要发生的能量转化是（　　） A．化学能→内能→机械能 B．电能→光能→化学能 C．核能→内能→动能 D．太阳能→电能→热能 【答案】A 【解析】燃料燃烧将化学能转化为内能，推进卫星运动，说明卫星获得了机械能，所以主要发生的能量转化是：化学能→内能→机械能。故选：A。 5．（2025•湖北随州一模）某混合动力型汽车的动力装置由汽油发动机和电动机组成。一般情况下，蓄电池为电动机供电，由电动机提供动力；当需要较大动力时，由汽油发动机和电动机共同提供动力；当汽车制动减速时，电动机还可作为发电机为蓄电池充电。关于该车动力装置在工作时的能量转化情况，以下分析不正确的是（　　） A．汽油发动机做功冲程把内能转化为机械能 B．电动机在提供动力时把电能转化为机械能 C．发电机为蓄电池充电时把电能转化为化学能 D．制动减速发电的过程中把内能转化为电能 【答案】D 【解析】A、汽油发动机做功冲程是利用内能来做功的冲程，把内能转化为机械能，正确； B、电动机在提供动力时把电能转化为机械能，正确； C、发动机为蓄电池充电时，蓄电池发生化学反应，将电能转化为化学能，正确； D、当汽车制动减速时，电动机还可以作为发电机为蓄电池充电，将机械能转化为电能，故D错误。 本题选择不正确的。故选：D。 6．（2025•福建宁德二模）全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，在用电高峰时段高压空气被释放，使膨胀机转动，带动发电机产生电能输送至电网。其工作过程能的转化分析正确的是（　　） A．用电低谷：机械能→内能→电能 B．用电低谷：电能→内能→机械能 C．用电高峰：电能→内能→机械能 D．用电高峰：内能→机械能→电能 【答案】D 【解析】AB．由题知，在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，将电能转化为机械能压缩空气，使空气内能增大，所以能量转化顺序应为电能→机械能→内能，故AB错误； CD．由题知，用电高峰时段，储存的高压空气具有较大内能，释放时先转化为膨胀机的机械能，再通过发电机转化为电能，完整呈现了“内能→机械能→电能“的转化链条，故C错误，D正确。 故选：D。 7．（2025•湖南汨罗市一模）下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是（　　） A．钻木取火是将内能转化为机械能 B．氢气燃烧是将化学能转化为内能 C．汽油机工作过程中，燃料完全燃烧放出的内能只有部分转化为机械能，剩下的能量凭空消失了 D．人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生 【答案】B 【解析】A、钻木取火是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故A错误； B、氢气燃烧的过程中，是将化学能转化为内能，故B正确； C、汽油机工作过程中，燃料完全燃烧放出的内能只有部分转化为机械能，剩下的能量被机器吸收或散失到空气中，但并不是凭空消失了，故C错误； D、人们对太阳能的开发和利用是将太阳能转化为电能或内能等，这些能量并不是凭空产生的，故D错误。故选：B。 8．（2025•湖北恩施市二模）为减少临时停电给学校造成的影响，学校配有如图所示的汽油发电机组，它由汽油机和发电机两部分组成。发电机组中汽油机工作时能的转化正确的是（　　） A．化学能一机械能—内能 B．化学能—内能—电能 C．化学能—内能一机械能 D．内能—机械能—电能 【答案】C 【解析】由题意可知，发电机组是由汽油机和发电机两部分组成的； 汽油机工作时，汽油在气缸中燃烧，将化学能转化为内能，在做功冲程中又将内能转化为机械能，从而带动发电机工作，所以发电机组中汽油机工作时能量的转化是化学能→内能→机械能。 故选：C。 9．（2025•河北石家庄一模）如图所示，是一种新型节能路灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计，下列说法错误的是（　　） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能 C．白天，多余的电能会储存在蓄电池里，是将电能转化为化学能 D．夜晚，蓄电池放电，将化学能转化为电能 【答案】B 【解析】A、这种新能源的路灯，“肩扛”太阳能电池板也可以把太阳能转化为电能，故A正确； B、小风扇是风力发电机，将机械能转化为电能，故B错误； CD、白天，多余的电能会储存在蓄电池里，是将电能转化为化学能；蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，故CD正确。故选：B。 10．（2025•广东广州二模）如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，往易拉罐里喷少量酒精，然后将一个空的纸杯迅速套上，用手拿着这个“冲天炮”对着前方点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会“冲天”飞出去，下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧时，将化学能转化为机械能 B．纸杯飞出去的过程，相当于内燃机的排气冲程 C．纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功 D．纸杯飞出去时，易拉罐内气体的内能减小 【答案】D 【解析】A、酒精燃烧时，将化学能转化为内能，故A错误； B、纸杯飞出去的过程，燃气的内能转化为纸杯的机械能，相当于内燃机的做功冲程，故B错误； C、纸杯飞出去时，燃气对纸杯做了功，故C错误； D、纸杯飞出去时，燃气对纸杯做了功，易拉罐内气体的内能减小，故D正确。故选：D。 11．（2025•云南昆明模拟）2025年5月20日，我国使用长征三号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，这里面的能量转化过程与下面哪个冲程相同（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，此过程克服摩擦做功，机械能转化为内能，从而使火箭外壳温度升高，内能增大； D汽油机中两个气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，将机械能转化为内能，与实验过程中的能量转化是一致的。故选：D。 12．（2025•贵州遵义红岗区三模）近年来，我国民用汽油发动机技术取得了长足进步，接近国际先进汽油发动机水平的某品牌汽车以80km/h的速度匀速行驶时，仪表盘显示发动机转速为1800r/min。若该汽车使用的是四缸发动机，每一个汽缸的每一次做功冲程对外做功400J，则下列有关该汽车发动机的说法错误的是 （　　） A．飞轮每秒转60圈 B．一个汽缸每秒完成60个冲程 C．一个汽缸每秒对外做功15次 D．发动机的输出功率是24kW 【答案】A 【解析】（1）因汽油机工作时曲轴每转两圈，对外做功一次，完成4个冲程，飞轮的转速是1800r/min＝30r/s，所以飞轮ls转动30圈，做功15次，完成60个冲程，故A错误，BC正确； （2）汽油机的功率：P24000W＝24kW，故D正确。故选：A。 13．（2025•江苏无锡模拟）下列有关内燃机的说法正确的是（　　） A．内燃机大部分冲程是依靠飞轮的惯性来完成的 B．压缩冲程是由大部分内能转化为机械能 C．柴油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物 D．汽油机做功冲程的点火方式是压燃式 【答案】A 【解析】A、在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的，故A正确。 B、压缩冲程中，活塞向上运动，对气缸内的气体做功，将机械能转化为内能，而不是内能转化为机械能，故B错误。 C、柴油机吸气冲程吸入气缸的是纯净的空气，而汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气组成的燃料混合物，故C错误。 D、汽油机做功冲程的点火方式是点燃式，是通过火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧；而柴油机采用的是压燃式，故D错误。故选：A。 14．（2025•安徽铜陵一模）如图所示，在厚玻璃筒中放一块蓬松的硝化棉，然后用力压活塞，硝化棉就会燃烧起来。关于该实验，下列判断正确的是（　　） A．硝化棉燃烧是因为活塞直接对硝化棉做了功 B．硝化棉燃烧间接反应筒内空气内能增加，温度升高 C．该实验是通过做功增加了筒内空气的热量 D．该过程的能量转化与汽油机的做功冲程相同 【答案】B 【解析】A．下压活塞时，是活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使气体的内能增加、温度升高，当温度升高达到硝化棉的着火点时，硝化棉燃烧起来，下压过程中活塞没有直接对硝化棉做功，故A错误； B．硝化棉能燃烧说明筒内空气温度升高并达到了硝化棉的着火点，而筒内空气温度升高，内能会增加，故硝化棉燃烧间接反应筒内空气内能增加，温度升高，故B正确； C．热量是过程量，不是状态量，不能说空气的热量增加了，故C错误； D．活塞下压过程中发生的能量转化是机械能转化为内能，与汽油机压缩冲程能量转化相同，故D错误。 故选：B。 15．（2025•湖北武汉江汉区模拟）如图是我国古籍《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景。将一张张湿纸膜贴在砖墙上，在巷中生火，砖的温度升高，湿纸膜上的水分逐渐蒸发，干透后揭下来就是成品纸了。下列说法正确的是（　　） A．湿纸能贴在砖墙上是因为分子在不停地做无规则运动 B．木柴燃烧时将内能转化为化学能 C．砖的温度升高是通过热传递改变内能 D．湿纸膜上的水分蒸发时要放热 【答案】C 【解析】A、湿纸膜能贴在砖墙上是因为分之间存在相互作用的引力，故A错误； B、木柴燃烧时将化学能转化为内能，故B错误； C、在巷中生火，砖吸收热量，温度升高，内能增加，这是通过热传递的方式改变内能，故C正确； D、蒸发属于汽化，液体汽化时吸热，湿纸膜上的水分蒸发时要吸热，故D错误。故选：C。 16．（2025•四川绵阳一模）二氧化碳（CO2）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（　　） A．高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低 B．高压泵压缩CO2的过程与热机的做功冲程类似 C．高压 CO2气体喷出时，内能减小，温度降低 D．高压 CO2气体喷出的过程与热机的压缩冲程类似 【答案】C 【解析】AB．高压泵压缩CO2，此时对气体做功，因此气体内能增大，温度升高，高压泵压缩CO2的过程与热机的压缩冲程类似，都是将机械能转化为内能，故AB错误； CD．高压CO2气体喷出时，气体对外做功，内能减小，温度降低，高压 CO2气体喷出的过程与热机的做功冲程类似，都是将内能转化为机械能，故C正确，D错误。故选C。 17．（2025•福建模拟）如图a所示为我国002号航母“山东舰”上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在2s内达到起飞速度，如图b所示为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断错误的是（　　） A．图a中汽缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时，蒸汽的内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙所示的原理相似 D．若该汽油机1秒可对外做功30次，则其飞轮转速为3600r/min 【答案】C 【解析】A、图a中汽缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力，故A正确； B、图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时，蒸汽的内能减小，内能转化为机械能，故B正确； C、甲是吸气冲程，乙是压缩冲程，丙是做功冲程，丁是排气冲程，从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图丙所示的原理相似，故C错误； D、内燃机的一个工作循环，活塞往复两次，飞轮转两周，对外做一次功，若该汽油机1秒可对外做功30次，则其飞轮转速为2×30×60r/min＝3600r/min，故D正确。故选：C。 18．（2025•广东广州二模）涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时，空气通过进气口进入压气机被压缩，再进入燃烧室与燃料混合后燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力。下列有关说法正确的是（　　） A．高温高压燃气推动涡轮转动的过程，相当于内燃机的压缩冲程 B．燃料燃烧放出的热量越多，燃料的热值就越大 C．燃料燃烧越充分，喷气发动机的效率就越高 D．燃气从尾喷管喷出获得动力的过程，其内能增大 【答案】C 【解析】A．高温高压燃气推动涡轮转动，将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故A错误； B．热值是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与放出的热量无关，故B错误； C．燃料燃烧更充分时，可以增大有效利用的能量，提高了热机的效率，故C正确； D．涡轮喷气发动机中产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力，将内能转化为机械能，其内能会减小，故D错误。故选：C。 19．（2025•安徽合肥庐阳区二模）如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的两种液体进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时液体升高的温度用Δt表示（液体未沸腾），下列说法正确的是（　　） A．若甲、乙燃料种类相同，两个烧杯中液体的种类不相同，两个装置用来探究燃料的热值大小 B．若甲、乙燃料种类相同，两个烧杯中液体的种类不相同，的值越大，液体的吸热能力越强 C．若甲、乙两种燃料种类不同，两个烧杯中液体种类相同，的值越大，燃料的热值越大 D．若甲、乙两种燃料种类不同，两个烧杯中液体种类相同的值越大，燃料的热值越大 【答案】D 【解析】A、比较不同燃料的燃烧值，应控制被加热液体的种类、质量相同而燃料不同，故A错误； B、甲、乙燃料种类相同，根据c可知，的值越大，吸收相同热量，升高温度越高，吸热能力越弱，故B错误； CD、若甲、乙两种燃料种类不同，两个烧杯中液体种类相同，的值越大，液体吸收热量越多燃料的热值越大，故C错误D正确。故选：D。 20．（2025•山东泰安泰山区二模）如图所示用同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化的图线，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了8g酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q酒精＝3×107J/kg，下列说法中（　　） ①c乙＝2.4×103J/（kg•℃）； ②乙的吸热能力大于甲的吸热能力 ③0～8min乙吸收的热量为3.36×104J；④该酒精灯的加热效率为17.5% A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有①④正确 【答案】C 【解析】①②、根据图乙可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，则甲的吸热能力大于乙的吸热能力，因水的比热容较大，吸热能力强，所以甲为水； 根据c可知，甲的比热容是乙的比热容的2倍，乙的比热容为：c乙4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃），故①②错误； ③④、用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，水吸收的热量等于乙吸收的热量，0～8min乙吸收的热量等于甲吸收热量：Q乙＝Q水＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×104J； 酒精完全燃烧放出的热量为：Q放＝m酒精q＝0.008kg×3×107J/kg＝2.4×105J； 乙从加热到沸腾吸收的热量为：Q吸3.36×104J＝4.2×104J； 酒精灯的加热效率为：η100%100%＝17.5%，故③④正确。故选：C。 21．（2025•达州模拟）此图是汽油机的 　 　 冲程，若飞轮（曲轴）转速为2400r/min，那么每秒钟燃气推动活塞对外做功的次数为 　 　 次。 【答案】做功；20。 【解析】（1）图中，两个气阀关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运动，是做功冲程；做功冲程把内能转化为机械能，对外提供动力； （2）飞轮转速是2400r/min＝40r/s，因一个工作循环有4个冲程，飞轮转2圈，做功一次，所以汽油机1s可以完成80个冲程，做功的次数：n40＝20（次）。 22．（2025•广西玉林模拟）如图所示，在试管中装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾后，水蒸气把橡皮塞冲出的过程中是 　 　 能转化为机械能，图中情景与四冲程汽油机工作过程中的 　 　 冲程工作原理相似。 【答案】内；做功。 【解析】当加热试管到一定程度时，水蒸气的内能足够大会将塞子冲出，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能；此过程的能量转化关系是内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程类似。 23．（2025•安徽三模）我国国产航母“福建舰”上使用了电磁弹射装置，其原理如图所示，通电时线圈周围产生磁场，炮弹（铁质）被磁化，受到强大的作用力而高速飞出炮口。此过程中能量转化是：电能主要转化为 　 　 能。 【答案】机械。 【解析】由题知，电磁弹射装置的原理是通电时线圈周围产生磁场，炮弹（铁质）被磁化，受到强大的作用力而高速飞出炮口，据此可知，此过程中消耗了电能，获得了机械能，所以是将电能转化为机械能。 24．（2025•湖北黄冈模拟）如图是有着“超能力”的枪虾，它的大螯猛地合上时，能挤出速度很大的水柱并形成低压，低压下水在常温下汽化，此时汽化原理是 　 　 ，形成气泡后，微小空化气泡在破裂瞬间会产生高温并发出很大的声音，还会发出一道极短的光，此时发出声音说明有能量转化为 　 　 （选填“内能”或“机械能”）。 【答案】压强降低，沸点降低；机械能。 【解析】根据流体压强和流速的关系可知，流速越大，压强越小，当枪虾的大螯猛地合上时水高速射出，压强变小，又因为气压越小，沸点越低，所以足以让水在常温下沸腾，从而产生气泡； 声音是由物体的振动产生的，振动的物体具有动能，此时发出声音说明有能量转化为机械能。 25．（2025•广东深圳一模）如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来。这一过程与汽油机的 　 　 冲程也发生同样的能量转化。如果该汽油机每秒钟对外做功20次该汽油机飞轮的转速是 　 　 r/min。 【答案】做功；2400。 【解析】（1）瓶塞跳起来，机械能增大，这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的，水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能； （2）汽油机在做功冲程中，气缸内高温气体膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能； （3）由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，若汽油机每秒钟对外做功20次，则汽油机每秒飞轮转40圈， 则该汽油机飞轮转速为：2400r/min。 26．（2025•重庆沙坪坝区模拟）如图所示，小雨起床给家人煮汤圆，为将锅中初温为20℃、质量为2kg的水烧开，水至少需要吸收 J的热量，若燃气灶的加热效率为50%，则需要消耗 　 m3的天然气。【c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝8.4×107J/m3，水面上方的气压为一个标准大气压】 【答案】6.72×105；0.016。 【解析】1个标准大气压下，水的沸点是100℃，水至少需要吸收的热量为： Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J， 根据η得，需要消耗天然气的体积为：V0.016m3。 27．（2025•安徽芜湖模拟）小明家的太阳能热水器最大容积为50L。某天热水器装满水后，经过4h阳光照射，水温从20℃升高到40℃。若水吸收的热量由效率为40%的天然气灶来提供，则需要燃烧 　 　 m3的天然气。【已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝3.0×107J/m3】 【答案】0.35 【解析】（1）水的体积V＝50L＝50×10﹣3m3， 由ρ可得，水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×50×10﹣3m3＝50kg， 水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（40℃﹣20℃）＝4.2×106J； （2）由题知，Q放1.05×107J， 由Q放＝Vq知，需要天然气的体积：V0.35m3。 28．（2025•河北迁安市二模）页岩气是蕴藏在岩层中的天然气，被誉为未来能源的明星。小明同学用他家的燃气灶将质量为2kg、初温为18℃的水加热到68℃该过程中，水吸收的热量为　 J。若此燃气灶的热效率为42%，则此过程消耗页岩气　 　 m3。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），页岩气的热值为4×107J/m3] 【答案】4.2×105；0.025。 【解析】（1）水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（68℃﹣18℃）＝4.2×105J； （2）根据η得，天然气完全燃烧放出的热量：Q放1×106J， 由Q放＝Vq可得，需要燃烧的天然气的体积为：V0.025m3。 / 学科网（北京）股份有限公司 $