专题05 内能及其利用（培优讲义）（4考点+1实验+6命题突破+2个难点）（全国通用）2026年中考物理一轮复习高效培优系列

该初中物理中考复习教案聚焦“内能及其利用”专题，覆盖内能、改变内能方式、热机、能量守恒等中考核心考点，以“基础认知→热机原理→能量转化”为主线构建知识体系，通过考点深解、命题突破、分层训练等环节，帮助学生系统梳理知识逻辑，突破重难点。 亮点在于融合科学探究与科学思维，如“比较不同物质的吸热能力”实验强调控制变量法，通过典例分析“热机四冲程能量转化”培养推理能力。设基础、能力、挑战三级练习，配合即时反馈，助力学生高效提升物理观念与应考能力，为教师提供精准复习指导。

专题05 内能及其利用 目 录 目标导图 考点深解 考点1 内能（基础核心） / 考点2 改变内能的两种方式（常考重点） 考点3 热机与热机效率（原理及计算） / 考点4 能量的转化与守恒（生活场景） 实验探究 实验1 比较不同物质的吸热能力 命题突破 突破1 分子动理论的解释与应用 / 突破2 内能、温度和热量的关系判断 突破3 生活中比热容问题 / 突破4 热量的计算 突破5 热机四冲程的判断与能量转化 / 突破6 能源分类与能量转化的判断 重难攻坚 难点1 改变物体内能方式的综合判断 / 难点2 热机效率的综合计算 练测提能 1.复习主线：以“内能基础认知→改变内能的方式→热机原理→能量转化与守恒”为核心，覆盖内能概念、热量计算、热机工作过程、效率提升及能源利用，适配中考一轮“夯实基础、对接考点、强化应用”的需求； 2.关键线索：以内能的产生本质、改变条件、能量转化规律为核心对比内容，结合热机工作原理与能源分类，系统梳理知识逻辑，强化对“能量守恒”核心思想的理解与应用。 ◇考点 1 内能（基础核心） 1. 内能的定义与本质 （1）核心定义：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和； （2）本质特征：一切物体在任何温度下都有内能（绝对零度不可达到，内能不会为零）； （3）影响因素： 影响因素 具体规律 温度 同一物体、状态不变时，温度越高，分子无规则运动越剧烈，内能越大 质量 温度、状态相同时，质量越大，分子数量越多，内能越大 状态 同一物质不同状态下，内能不同（如冰熔化吸热，内能增大但温度不变） 材料 温度、质量、状态相同时，材料不同，内能可能不同（与分子结构有关） 2. 内能与机械能的区别（中考易混对比） 对比项 内能（微观） 机械能（宏观） 研究对象 物体内部的分子 整个物体 产生原因 分子无规则运动、分子间相互作用 物体的机械运动、位置高度、形变 影响因素 温度、质量、状态、材料 速度、高度、形变程度 取值特点 永远不为零 可以为零（如静止在水平地面的物体） 联系 内能与机械能无必然联系（如静止的大冰块内能大于运动的小弹珠），机械能变化不影响内能（如物体匀速上升时机械能增大，内能不变） 易｜错｜提｜醒 1. 误认为“温度为0℃的物体没有内能”，实际一切物体都有内能； 2. “内能”与“热量”“温度”的区别（温度是状态量，热量是过程量，内能是状态量）； 3. “热传递”的条件是“温度差”，而非“内能差”，中考常考热传递方向判断。 ◇考点 2 改变内能的两种方式（常考重点） 1. 做功和热传递的区别 对比项 做功 热传递 核心本质 其他形式的能与内能相互转化 内能从高温物体转移到低温物体 能量转化或转移方向 对物体做功→其他能→内能（内能增加）；物体对外做功→内能→其他能（内能减少） 内能从高温物体→低温物体（直到温度相同） 常见实例 摩擦生热、压缩空气引火、弯折铁丝发热；气体膨胀对外做功（如试管塞弹出） 晒太阳取暖、烧水时水温升高、冬天用热水袋取暖 温度变化特点 可能升温、降温或温度不变（如气体膨胀对外做功温度降低） 高温物体降温，低温物体升温，最终温度相同 示意图说明 压缩针筒内空气（机械能→内能），棉花燃烧； 试管内水蒸气推塞弹出（内能→机械能） 锻打后的铁块放入水中，最终温度相同，热量由铁块传递给低温的水 关键考点 做功改变内能的实验探究；能量转化判断 热传递条件与方向判断；热量计算 2. 热量的计算 （1）核心公式：Q=cmΔt（c为比热容，m为质量，Δt为温度变化量）； （2）关键说明： ①比热容（c）：物质的特性，只与物质种类、状态有关，与质量、温度无关（中考常考比热容表解读）； ②Δt：升温时Δt=t末-t初，降温时Δt=t初-t末（计算时取绝对值）； （3）中考常考场景：水的吸热/放热计算（水的比热容c水=4.2×10³J/(kg·℃)为常考数值）、不同物质吸热能力对比实验（控制变量法）。 易｜错｜提｜醒 1. 公式应用误区：忽略Δt的温度变化方向，或混淆“升温”与“降温”的计算； 2. 比热容理解误区：认为“比热容大的物质吸热多”，实际吸热多少与质量、温度变化量有关（控制变量法）； 3. 过程量与状态量混淆：“热量”不能说“含有”，只能说“吸收”或“放出”（如“物体含有热量”表述错误）； 4. 实验探究易错：对比不同物质吸热能力时，需控制质量、升高温度相同，比较吸热多少（通过加热时间体现）。 ◇考点 3 热机与热机效率（原理及计算） 1. 热机的工作原理与分类 （1）核心原理：将内能转化为机械能的机器（中考常考能量转化判断）； （2）常见分类：蒸汽机、内燃机（汽油机、柴油机）、汽轮机、喷气发动机（中考重点考查汽油机和柴油机）； （3）汽油机的四冲程工作过程（中考实验/填空高频）： 冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 工作 示意图 气门开闭 进开、排闭 进闭、排闭 进闭、排闭 进闭、排开 活塞运动方向 向下 向上 向下 向上 曲轴的运动 半周 半周 半周 半周 能的转化 无能量转化（吸入汽油和空气混合物） 机械能→内能（压缩混合物升温） 内能→机械能（燃气爆炸推动活塞） 无能量转化（排出废气） 说明 1个工作循环，包含4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮运转2周，对外做功1次 2. 汽油机与柴油机的区别（中考选择高频） 对比项 汽油机 柴油机 点火方式 点燃式（火花塞点火） 压燃式（压缩空气升温点火） 吸入物质 汽油和空气的混合物 只吸入空气 压缩比 较小 较大（内能转化效率更高） 应用场景 小汽车、摩托车等轻型车辆 货车、轮船等重型机械 示意图说明 3. 热机效率 （1）定义：热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，即：； （2）影响因素：燃料不完全燃烧、废气带走大量内能、机器散热损失、机械磨损等； （3）提高效率的方法：使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减小机械摩擦、保证机器良好润滑； （4）中考计算要点：Q放=mq（m为燃料质量，q为燃料的热值，热值是燃料特性，与质量无关）。 易｜错｜提｜醒 1. 四冲程易错点：混淆冲程顺序（吸气→压缩→做功→排气）；忽略“一个工作循环=4个冲程=2次曲轴转动=1次做功”（中考常考比例计算）； 2. 能量转化误区：压缩冲程是“机械能→内能”，做功冲程是“内能→机械能”，切勿记反； 3. 热值理解误区：认为“热值与燃料质量、燃烧是否充分有关”，实际热值是燃料本身的特性，只与燃料种类有关； 4. 效率计算易错：忽略“有用功”的判断（如热机行驶时，有用功是克服摩擦力做的功），或混淆“Q放”与“Q吸”。 ◇考点 4 能量的转化与守恒（生活场景） 1. 能量守恒定律 核心内容：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（中考常考定律表述填空）； 2. 能源的分类与利用 分类标准 能源类型 常见实例 中考关键考点 可否再生 可再生能源 太阳能、风能、水能、生物质能 可再生能源的特点（取之不尽、用之不竭，环保） 不可再生能源 煤、石油、天然气、核能 不可再生能源的合理开采与节约使用（中考常考环保措施） 开发利用状况 常规能源 煤、石油、天然气、水能 常规能源的优缺点（技术成熟，但污染大） 新能源 太阳能、风能、核能、地热能 新能源的应用前景（清洁无污染，中考常考发展趋势） 3. 环境保护与能源可持续发展（中考简答高频） （1）化石能源使用的环境问题：空气污染（雾霾、酸雨）、温室效应； （2）解决措施（中考常考对策）：开发新能源（太阳能、风能、氢能）、提高能源利用效率、减少污染物排放、垃圾分类处理。 易｜错｜提｜醒 1. 能源分类误区：混淆“可再生能源”与“新能源”（如水能是可再生能源，但属于常规能源）； 2. 能量转化判断易错：多步转化过程中遗漏中间环节（如核电站的能量转化需完整表述，不能省略“内能→机械能”）； 3. 简答题答题不规范：只说措施不说原理（如“开发太阳能”需补充“太阳能清洁无污染，可再生”）； 4. 环保措施误区：认为“提高热机效率就能解决所有环境问题”，实际还需结合能源结构调整（如减少化石能源使用）。 1．下列诗句中能说明分子在做无规则运动的是（　　） A．满架蔷薇一院香 B．数树深红出浅黄 C．春江水暖鸭先知 D．窗含西岭千秋雪 2．冬季，火锅被巴中人民端上餐桌，下列有关说法不正确的是（　　） A．加热时主要是通过热传递的方法增加火锅的内能 B．当火锅沸腾时，温度虽不再升高，但内能会改变 C．闻到浓香的火锅味说明分子在不停地做无规则运动 D．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 3．下列关于热的描述，属于内能的是（　　） A．摩擦生热 B．熔化吸热 C．天气炎热 D．暖气放热 4．如图所示，一同学为了将一支铅笔的笔杆变热，他采用了两个方法：一个是用手摩擦笔杆，另一个是把笔杆放在火上烘烤，关于两个方法的判断，正确的是（　　） A．前者是热传递，后者是做功 B．前者是做功，后者是热传递 C．两个方法都是热传递 D．两个方法都是做功 5．糖炒栗子是很多人喜爱的零食。制作糖炒栗子时为了让温度上升得较快，一般会在锅中加入砂石，这是因为砂石的（   ） A．比热容大 B．比热容小 C．密度大 D．密度小 6．如图所示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 7．如图所示，这是我国古老的医疗技法——刮痧，当用刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过 的方式增加身体的内能；刮痧时要在皮肤上涂一些药油，当体表温度升高后，药油渗入人体的速度增大，这说明分子的运动与物体的 有关。 8．“钻木取火”说明 可以改变物体的内能。“煤比木头耐烧”在物理学中是指煤的 比木头的大。“沙漠地区比沿海地区热”是因为沙石的 比水的小。 9．已知牛奶的比热容为，若将一袋200g的牛奶从5℃加热到55℃，牛奶吸收的热量为 J。 10．如图甲所示，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，水蒸气的 能转化为塞子的 能。与图乙所示冲程的能量转化方式 。（选填“相同”或“不同”）。 11．如图所示，艾灸是中华医学的瑰宝，利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，能够达到防病治病的目的。艾灸过程中是通过 的方式改变人体内能。若一根质量为30g的艾条完全燃烧则可以放出 J的热量。（艾条的热值为） ◇实验 1 比较不同物质的吸热能力 提出问题 比较不同物质的吸热能力 实验 取水和食用油，质量相同，使它们升高相同的温度，比较它们吸收的热量。取水和食用油，质量相同，使它们吸收相同的热量（即用电加热器加热相同时间），比较它们的温度大小。 设计并 进行实验 （1）取相同质量的水和食用油分别倒入两只烧杯中。按图组装实验器材。 （2）观察并记录加热前两液体的初温度t1，预先设定好液体加热的末温度t2. （3）分别给两液体加热，记下加热的开始时刻。加热时，上下反复缓慢地提拉搅拌器。 （4）当一种液体温度达到t2时，记录该液体加热的最终时刻，计算该液体加热的时间t。 对另一液体作同样的观察、操作和记录。当热源相同时，两液体升高温度相同的情况下，加热时间越长的液体从热源吸热越多。 （5）将用过的食用油和水倒在指定的器皿内。整理好实验器材。 实验表格： 加热时间/min 水的温度t1/℃ 食用油的温度t2/℃ 分析 与论证 加热时间/min 0 2 4 6 8 水的温度t1/℃ 20 24 28 32 36 食用油的温度t2/℃ 20 28 36 44 52 （1）加热相同的时间，吸收相同的热量，水的温度升高较少，说明水的吸热能力强。 （2）升高相同的温度，吸收不同的热量，水的加热时间较长，说明水的吸热能力强。 实验结论 不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。 交流与评估 质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同；质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。可见，不同种类的物质的吸热能力不同。 易｜错｜提｜醒 （1）转换法：实验中给不同物质加热用的是相同规格的电加热器(或相同的酒精灯)，相同时间提供的热量相同，实验中通过加热时间来比较吸收热量的多少，这属于转换法。 （2）控制变量法：控制两种物质的质量相同、升高的温度相同，只有物质种类不同，通过比较加热时间来比较物质的吸热能力；控制两种物质的质量和加热时间相同，通过比较升高的温度来比较物质的吸热能力。 1．如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置，实验记录如表： 物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃ 水 10 4 20 煤油 10 4 30 (1)实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，目的是在相同时间内使水和煤油 相同； (2)本实验是通过加热相同时间比较 来反映水和煤油吸热能力的强弱，分析数据可知 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强； (3)实验中记录下两种物质温度随时间的变化图象并描出了如图乙所示的图象，由图可知a物质是 ，b物质是 ； (4)若实验中水的质量是0.2kg，加热4min，水吸收的热量为 J； (5)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用 这个物理量来描述。 2．如图甲所示，在比较不同物质吸热情况的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分要与试管内的水和色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。同时闭合两试管处红外加热器的开关，对盛有相同质量的水和色拉油的试管进行加热。 (1)计算机上得到的实验图象如图乙所示，其中a图线是 的温度随时间变化的图像； (2)若要使水和色接油升高相同的温度，则 需要加热更长时间，水吸收的热量 （填“大于”“小于”或“等于”）色拉油吸收的热量； (3)如果作为冷却剂使用， 的冷却效果更好。 ◇突破 1 分子动理论的理解与应用 典例1（2025·江苏连云港·中考真题）煮粽子时，小明闻到了粽子的香味，是因为 。水很难被压缩，表明分子间存在 。 解｜题｜思｜维 解决此类分子动理论相关问题，首先需准确记忆分子动理论的三个基本要点：物质是由大量分子组成的；分子在永不停息地做无规则运动；分子间存在相互作用的引力和斥力。对于“闻到香味”这类现象，直接对应“分子在永不停息地做无规则运动”，即扩散现象；而“固体/液体很难被压缩”则体现分子间的斥力，“固体很难被拉伸”则体现分子间的引力。在分析具体情境时，要抓住现象的本质特征，与分子动理论的要点进行精准匹配，避免混淆分子运动与宏观物体的机械运动（如尘土飞扬是宏观颗粒运动，非分子运动）。同时，注意区分分子间引力和斥力的表现场景，压缩时主要是斥力起作用，拉伸时主要是引力起作用，且引力和斥力是同时存在的。 变式1-1（2025·江苏镇江·二模）镇江香醋是镇江的特产之一。打开醋瓶，能闻到浓郁的醋香，这是 现象，表明 在不停地运动。与冬天相比，夏天打开醋瓶时，能更快闻到醋香，是因为温度高时这种运动更 。 变式1-2（2025·广东韶关·一模）《天工开物》中记载“凡炒诸麻菜子，宜铸平底锅，投子仁于内，翻拌最勤”，如图。被翻炒的“麻菜子”温度逐渐升高，内能 （选填“增加”或“减少”），“麻菜子”香味四溢，这是 现象，且温度越 （选填“高”或“低”），香味越浓。 ◇突破 2 内能、温度和热量关系的判断 典例2（2025·四川巴中·中考真题）在“生活处处有物理”的综合实践活动中，小明观察了厨房的一些设备和现象，下列解释正确的是（    ） A．炒菜时，香气四溢属于扩散现象 B．高压锅炖煮食物熟得快，是因为水的沸点会随气体压强增大而降低 C．用燃气灶煲汤，在汤沸腾后调小火焰能使汤的温度继续升高 D．刚出锅的馒头入口时很烫，是因为馒头含有的热量很高 解｜题｜思｜维 解决内能、温度和热量关系的问题，需明确三者的本质及关联：温度是物体冷热程度的标志，反映分子热运动的剧烈程度；内能是物体内所有分子动能和势能的总和，其大小与温度、质量、状态等因素有关；热量是热传递过程中内能转移的多少，是过程量，不能说物体“含有”或“具有”热量。三者关系可概括为：物体温度升高，内能一定增加，但内能增加不一定是吸收了热量（可能是外界对物体做功）；物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高（如晶体熔化、液体沸腾过程）；物体内能增加，温度不一定升高，也不一定是吸收了热量。分析具体选项时，需先判断描述的是状态量（温度、内能）还是过程量（热量），再结合实际情境判断其因果关系是否正确，特别注意“含有热量”“内能大温度一定高”“温度升高一定吸热”等常见错误表述。 变式1-1（2025·黑龙江牡丹江·一模）下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（　　） A．的冰块没有内能 B．物体放出热量，温度可能不变 C．物体的温度越高，含有的热量越多 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移 变式1-2（2025·广西贺州·一模）下列说法正确的是（　　） A．物体放出热量，温度一定降低 B．燃料的热值与燃料的质量成正比 C．清晨，山间飘渺的雾是水汽化形成的 D．夏天，在食品运输车里放些干冰降温，是利用干冰升华吸热 ◇突破 3 生活中比热容问题 典例3（2025·宁夏·中考真题）沿海地区昼夜温差小，而内陆和沙漠地区昼夜温差较大，这是因为水与沙子相比，水的 大。 变式3-1（2025·四川广元·三模）如图所示在炒板栗时常在锅中放入些砂石，因为砂石的 较小，砂石的温度升高较快，砂石可以均匀地把 传递给板栗，使板栗内能增大。 变式3-2（2025·广西柳州·三模）有些中华古诗词与物理知识有着密切的联系。“沙暖睡鸳鸯”，与水相比沙的比热容小些，因此沙漠地区昼夜温差 （选填“大”或“小”）。“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过 （选填“做功”或“热传递”）方式实现的。 ◇突破 4 热量的计算 典例4（2025·黑龙江绥化·中考真题）用烟煤烧水时，将10kg的水从加热到，燃烧了1.4kg的烟煤，烟煤的热值为，则水吸收的热量是 J，烧水的热效率是 。 变式4-1（2025·吉林·模拟预测）小明在厨房帮妈妈做饭，发现很多物理现象： (1)妈妈做包子的时候，面皮在手的捏压下变成花瓣般的褶状，说明力能改变物体的 。 (2)包子蒸熟后能闻到香味，这是 现象。 (3)若水壶中有2kg、20℃的水，则水的体积为 ，天然气的热值是，假设无热量损失，把这壶水烧开（在标准大气压下），需要 的天然气。（） 变式4-2（2025·安徽安庆·二模）刚制作好的拔丝地瓜焦香浓郁，香味四溢，如果吃掉一盘拔丝地瓜人体会摄入能量6×106J。若这些热量的84%被质量为50kg，初温为10℃的水吸收，则水温能升高到 ℃。（水的比热容为4.2×103J/（kg℃） ◇突破 5 热机四冲程判断与能量转化 典例5（2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测）如图1所示，先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，然后迅速压下活塞，筒内棉花燃烧起来。如图2所示是单缸四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中与图1能量转化相同的是 （填字母）。如果该汽油机飞轮转速是1800r/min，则它每分钟对外做功 次。 变式5-1（2025·黑龙江牡丹江·二模）单缸四冲程汽油机在工作中，将机械能转化为内能的是 冲程。某单缸四冲程汽油机工作时，飞轮转速为，则此汽油机每秒对外做功 次。 变式5-2（2025·广东潮州·二模）汽油机的一个工作循环有四个冲程，图中表示的是其中的 冲程。如果该汽油机飞轮转速是2400r/min，则它每秒钟内对外做功 次。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，用水来冷却汽缸是因为水的 较大。 ◇突破 6 能源分类与能量转化的判断 典例6（2025·湖北·一模）2024年12月31日，世界装机容量最大抽水蓄能电站——国家电网河北丰宁抽水蓄能电站实现全面投产发电，该电站可以利用电网过剩的电力，驱动水泵，将水抽到高处储存起来，需要时再将水放出发电，从而弥补了风能、太阳能等新能源发电不稳定且电力难储存的问题，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（　　） A．抽水蓄能时是将机械能转化为电能 B．放水发电时是将机械能转化为电能 C．通过技术创新，该电站的能量转化效率可能达到100% D．风能、光能、机械能、电能可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的 变式6-1（2025·河南安阳·一模）2024年9月25日，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射一发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域。下列相关说法正确的是（　　） A．导弹加速升空过程中，弹头的重力势能转化为动能 B．导弹的机械能是由燃料燃烧产生的内能转化而来的 C．导弹升空过程中克服空气阻力做功，内能增大，温度不变，能量不守恒 D．导弹进入大气层后，随着燃料的燃烧，燃料的热值会逐渐减小 变式6-2（多选）（2025·山东潍坊·中考真题）如图所示，玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒向瓶内打气。当打气到一定程度时，塞子会从瓶口跳起，同时瓶内出现大量的“白气”；这时再迅速将塞子塞上，并快速向瓶内再次打气，看到“白气”很快消失。下列分析正确的是（　　） A．塞子从瓶口跳起前，瓶内气体的内能减小 B．塞子从瓶口跳起过程中，瓶内气体对外做功 C．瓶内出现的“白气”是水蒸气 D．再次打气时“白气”消失，发生的物态变化是汽化 ◇难点 1 改变物体内能方式的综合判断 典例7（2025·陕西·模拟预测）涡扇喷气式发动机是现代飞机的“心脏”，是热机的一种。如图所示，发动机结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮机、喷口五部分组成。其中压气机压缩空气，燃烧室喷油与高压空气混合燃烧产生高温高压燃气，推动涡轮机转动并从喷口喷出。下列关于涡扇喷气式发动机的说法正确的是（　　） A．发动机内部耐高温的材料具有不从高温高压气体吸热的特点 B．增加进气道空气的量可以使燃料在燃烧室完全燃烧 C．飞机飞行时高温高压气体从喷口喷出，气体内能减小，并对飞机做功 D．经过不断地技术改进和升级，可以将所有的内能转化为飞机的机械能 变式7-1（2025·山东泰安·三模）2025年4月24日是第十个中国航天日。小明用可乐瓶制作出水火箭，如图所示，先在瓶里装适量水，旋紧瓶塞，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，用打气筒往瓶里打足气，打开阀门后，水从金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是（　　） A．水火箭上升过程中，水火箭瓶内气体的内能在不断增加 B．水向下喷出时，通过做功的方式减小了瓶内空气的内能 C．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的做功冲程相同 D．水火箭升空时，重力势能转化为动能 变式7-2（2025·河南南阳·一模）拿一空铁皮罐，放少许水，罐口打开，放在火上将水烧开。当铁皮罐口密封时用冷水浇，铁皮罐被压扁了。这是因为当烧水时，罐内的空气受热膨胀，部分空气被排出铁皮罐，罐内气体的密度减小，盖上盖后，当用冷水浇铁皮罐时，罐内空气的温度下降、压强减小，铁皮罐在罐外 的作用下而塌陷。同时铁皮罐内空气的内能通过 的方式减小了。 ◇难点 2 热机效率的综合计算 典例8（2025·四川广安·中考真题）“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。（汽油的热值）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。 变式8-1（2025·山西·一模）“雪龙2号”是我国自主建造的第一艘极地科学考察破冰船，也是全球首艘具备船首和船尾双向破冰能力的考察船。“雪龙2号”的动力来源于柴电动力系统，最大功率为，每小时最大破冰航程为27km，柴电动力系统的效率约为30%。请计算： (1)“雪龙2号”以最大功率和最大航速沿直线破冰时的牵引力。 (2)“雪龙2号”以最大功率工作时，每小时消耗柴油的质量。（柴油的热值q取） 变式8-2（2025·河南周口·模拟预测）近几年，为了方便市民出行，某市推出了“社区便民服务车”活动。市民在特定时段内可免费乘坐该车前往附近的医院、学校或商业区。如图所示是市民乘车前往商业区的场景，已知该“社区便民服务车”整车质量为，车与地面接触的总面积为。该车以的速度匀速行驶，从市民上车地点到下车地点用了。取 (1)从市民上车地点到下车地点，“社区便民服务车”行驶的路程是多少？ (2)该“社区便民服务车”空车静止在水平地面上时，对水平地面的压强是多少？ (3)该车所受的阻力是车重的，从市民上车地点到下车地点消耗了汽油，该车的效率是多少？ 1．（2025·辽宁沈阳·二模）在重庆千年古镇洛碛，有一道美味菜肴——“水上漂”豆花，常见的豆花是在锅里点制，而“水上漂”却是直接在瓷碗里点制。师傅舀出一碗浓香热乎的鲜豆浆，再把一小勺窖水轻轻地点进豆浆里，一眨眼工夫，就飘出一碗极嫩极香甜的嫩豆花，这种豆花入口即化，有淡淡的甜味和浓浓的豆香。关于“水上漂”的一些信息，下列说法正确的是（    ） A．不断搅拌鲜豆浆，是通过做功使豆浆内能减小的 B．“水上漂”入口即化，是由于豆花的熔点很低导致的 C．“水上漂”上方云雾缭绕的景象是水分的大量蒸发形成的水蒸气 D．“水上漂”做好后会飘出香甜的气味，是分子无规则运动的结果 2．（2025·黑龙江牡丹江·一模）以“冰雪同梦，亚洲同心”为主题的第九届亚冬会于2025年2月7日在哈尔滨举行，冰雪大世界、中央大街等旅游打卡地吸引着各地游客，下列有关现象中错误的是（　　） A．亚冬会火炬采用了高效燃烧技术，确保了火焰稳定燃烧，并提高了燃料的热值 B．中央大街美味飘香，说明分子在不停地做无规则运动 C．游客搓手取暖是用做功的方法改变内能的 D．南方游客穿着厚衣戴着厚帽，可以减少热传递的能量损失从而达到保暖的目的 3．（2025·河南·一模）2024年5月7日，我国长征六号丙运载火箭顺利将海王星等4颗卫星送入预定轨道。为了确保火箭发射的安全，在发射塔下方建造水池，发射现场“雾气腾腾”。下列说法正确的是（　　） A．“雾气腾腾”是水蒸气太多造成的 B．火箭升空时外部隔热涂层发生液化，此过程吸热 C．建造水池主要是为了吸收火箭尾部喷出火焰的热量 D．火箭用液氢作燃料，是因为它含有的热量多 4．（2025·山西·一模）如图所示，暑期研学活动小组在晴天的森林中进行野外求生演习。如何利用森林中的风向引导他们从森林走向外界露天土地，同学们各自发表了自己的见解，其中正确的是（    ） A．森林中空气温度低、密度大，空气从森林流向外界，应迎风走 B．土地上空气温度高、密度小，空气从外界流向森林，应迎风走 C．森林中空气温度低、密度大，空气从森林流向外界，应顺风走 D．土地上空气温度高、密度小，空气从外界流向森林，应顺风走 5．（2025·湖北·二模）飞天社团的同学们制作了水火箭，如图是其简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，水从水火箭中向下喷出，使水火箭升空。下列说法错误的是（   ） A．水火箭加速升空时机械能不变 B．水火箭升空利用了力的作用是相互的原理 C．打气筒打气过程中与汽油机压缩冲程中的能量转化相同 D．水喷完后，水火箭仍然继续向上运动一段距离是由于惯性 6．（2025·河南商丘·二模）关于能源、信息传输，下列说法不正确的是（　　） A．风能、地热能、电能均属于一次能源 B．太阳内部，原子核发生聚变释放出巨大的核能 C．能量的转化和转移都是有方向性的 D．光从光导纤维的一端射入，在内壁经过多次反射后，把携带的信息传送出去 7．（2025·湖北·一模）刮痧是中医诊疗技法。刮痧时，在皮肤上涂一些药油，用刮器在皮肤上用力地刮动，使体表温度升高，加快药物渗入人体，这是通过 的方式 （选填“增大”或“减小”）皮肤的内能，说明分子热运动的快慢与物体的 有关。 8．（2025·湖北武汉·二模）我国古代曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端，其结构如图所示。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃。这是通过 的方式，使套筒内 （填“艾绒”或“空气”）的内能增大。这个过程的能量转化与汽油机 冲程的能量转化情况相同。 9．（2025·江苏徐州·一模）沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的 较小。初温为20℃，质量为50kg的砂石吸收的热量后，温度升高到 ℃。如果这些热量由电功率为1000W的电热器来提供，电热器需要工作 s[，1个标准大气压]。 10．（2025·安徽·二模）将一温度为20℃，质量为4.2kg的铁块的温度加热到80℃，然后将其放入温度为10℃，质量为1.15kg的水中，可使水的温度升高到 ℃。[忽略热损耗，，] 11．（2025·山东济宁·一模）甲、乙两地相距150km，一辆汽车从甲地出发到乙地，其运动的图像如图所示，整个过程中汽车运动的平均速度为 km/h；该过程中汽车耗油约7kg，若这些汽油完全燃烧放出热量的60%被水吸收，则可使初温为10℃、质量为1t的水升高 ℃。[，] 12．某太阳能热水器装有100kg温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到80℃。热水器内的水吸收了 J热量，水是通过 的方式改变内能。若上述这些热量由天然气燃烧提供，则需要完全燃烧 m3的天然气，不考虑能量损失，天然气的热值为4×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)。 13．（2025·江西吉安·二模）某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为10kg，水的初温为22℃，当水刚好烧开时，共消耗了0.12m3天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.0×107J/m3。 (1)求天然气完全燃烧放出的热量； (2)求上述过程中水吸收的热量； (3)通过计算说明当时的大气压情况。 14．（2025·福建·一模）氢能因其低碳、高热值、来源广泛等特点，在新能源领域备受青睐。某款氢内燃机汽车的总质量为1.8t，车轮与地面的总接触面积为。某次测试中，该车匀速直线行驶6km用时5min，牵引力做功的功率恒为36kW，发动机的效率为60%。（g取10N/kg，氢燃料的热值为，假设氢燃料完全燃烧） (1)该车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ (2)本次测试中，该车牵引力是多少？ (3)本次测试中，消耗氢燃料的质量是多少？（计算结果保留两位小数） 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 内能及其利用 目 录 目标导图 考点深解 考点1 内能（基础核心） / 考点2 改变内能的两种方式（常考重点） 考点3 热机与热机效率（原理及计算） / 考点4 能量的转化与守恒（生活场景） 实验探究 实验1 比较不同物质的吸热能力 命题突破 突破1 分子动理论的解释与应用 / 突破2 内能、温度和热量的关系判断 突破3 生活中比热容问题 / 突破4 热量的计算 突破5 热机四冲程的判断与能量转化 / 突破6 能源分类与能量转化的判断 重难攻坚 难点1 改变物体内能方式的综合判断 / 难点2 热机效率的综合计算 练测提能 1.复习主线：以“内能基础认知→改变内能的方式→热机原理→能量转化与守恒”为核心，覆盖内能概念、热量计算、热机工作过程、效率提升及能源利用，适配中考一轮“夯实基础、对接考点、强化应用”的需求； 2.关键线索：以内能的产生本质、改变条件、能量转化规律为核心对比内容，结合热机工作原理与能源分类，系统梳理知识逻辑，强化对“能量守恒”核心思想的理解与应用。 ◇考点 1 内能（基础核心） 1. 内能的定义与本质 （1）核心定义：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和； （2）本质特征：一切物体在任何温度下都有内能（绝对零度不可达到，内能不会为零）； （3）影响因素： 影响因素 具体规律 温度 同一物体、状态不变时，温度越高，分子无规则运动越剧烈，内能越大 质量 温度、状态相同时，质量越大，分子数量越多，内能越大 状态 同一物质不同状态下，内能不同（如冰熔化吸热，内能增大但温度不变） 材料 温度、质量、状态相同时，材料不同，内能可能不同（与分子结构有关） 2. 内能与机械能的区别（中考易混对比） 对比项 内能（微观） 机械能（宏观） 研究对象 物体内部的分子 整个物体 产生原因 分子无规则运动、分子间相互作用 物体的机械运动、位置高度、形变 影响因素 温度、质量、状态、材料 速度、高度、形变程度 取值特点 永远不为零 可以为零（如静止在水平地面的物体） 联系 内能与机械能无必然联系（如静止的大冰块内能大于运动的小弹珠），机械能变化不影响内能（如物体匀速上升时机械能增大，内能不变） 易｜错｜提｜醒 1. 误认为“温度为0℃的物体没有内能”，实际一切物体都有内能； 2. “内能”与“热量”“温度”的区别（温度是状态量，热量是过程量，内能是状态量）； 3. “热传递”的条件是“温度差”，而非“内能差”，中考常考热传递方向判断。 ◇考点 2 改变内能的两种方式（常考重点） 1. 做功和热传递的区别 对比项 做功 热传递 核心本质 其他形式的能与内能相互转化 内能从高温物体转移到低温物体 能量转化或转移方向 对物体做功→其他能→内能（内能增加）；物体对外做功→内能→其他能（内能减少） 内能从高温物体→低温物体（直到温度相同） 常见实例 摩擦生热、压缩空气引火、弯折铁丝发热；气体膨胀对外做功（如试管塞弹出） 晒太阳取暖、烧水时水温升高、冬天用热水袋取暖 温度变化特点 可能升温、降温或温度不变（如气体膨胀对外做功温度降低） 高温物体降温，低温物体升温，最终温度相同 示意图说明 压缩针筒内空气（机械能→内能），棉花燃烧； 试管内水蒸气推塞弹出（内能→机械能） 锻打后的铁块放入水中，最终温度相同，热量由铁块传递给低温的水 关键考点 做功改变内能的实验探究；能量转化判断 热传递条件与方向判断；热量计算 2. 热量的计算 （1）核心公式：Q=cmΔt（c为比热容，m为质量，Δt为温度变化量）； （2）关键说明： ①比热容（c）：物质的特性，只与物质种类、状态有关，与质量、温度无关（中考常考比热容表解读）； ②Δt：升温时Δt=t末-t初，降温时Δt=t初-t末（计算时取绝对值）； （3）中考常考场景：水的吸热/放热计算（水的比热容c水=4.2×10³J/(kg·℃)为常考数值）、不同物质吸热能力对比实验（控制变量法）。 易｜错｜提｜醒 1. 公式应用误区：忽略Δt的温度变化方向，或混淆“升温”与“降温”的计算； 2. 比热容理解误区：认为“比热容大的物质吸热多”，实际吸热多少与质量、温度变化量有关（控制变量法）； 3. 过程量与状态量混淆：“热量”不能说“含有”，只能说“吸收”或“放出”（如“物体含有热量”表述错误）； 4. 实验探究易错：对比不同物质吸热能力时，需控制质量、升高温度相同，比较吸热多少（通过加热时间体现）。 ◇考点 3 热机与热机效率（原理及计算） 1. 热机的工作原理与分类 （1）核心原理：将内能转化为机械能的机器（中考常考能量转化判断）； （2）常见分类：蒸汽机、内燃机（汽油机、柴油机）、汽轮机、喷气发动机（中考重点考查汽油机和柴油机）； （3）汽油机的四冲程工作过程（中考实验/填空高频）： 冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 工作 示意图 气门开闭 进开、排闭 进闭、排闭 进闭、排闭 进闭、排开 活塞运动方向 向下 向上 向下 向上 曲轴的运动 半周 半周 半周 半周 能的转化 无能量转化（吸入汽油和空气混合物） 机械能→内能（压缩混合物升温） 内能→机械能（燃气爆炸推动活塞） 无能量转化（排出废气） 说明 1个工作循环，包含4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮运转2周，对外做功1次 2. 汽油机与柴油机的区别（中考选择高频） 对比项 汽油机 柴油机 点火方式 点燃式（火花塞点火） 压燃式（压缩空气升温点火） 吸入物质 汽油和空气的混合物 只吸入空气 压缩比 较小 较大（内能转化效率更高） 应用场景 小汽车、摩托车等轻型车辆 货车、轮船等重型机械 示意图说明 3. 热机效率 （1）定义：热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，即：； （2）影响因素：燃料不完全燃烧、废气带走大量内能、机器散热损失、机械磨损等； （3）提高效率的方法：使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减小机械摩擦、保证机器良好润滑； （4）中考计算要点：Q放=mq（m为燃料质量，q为燃料的热值，热值是燃料特性，与质量无关）。 易｜错｜提｜醒 1. 四冲程易错点：混淆冲程顺序（吸气→压缩→做功→排气）；忽略“一个工作循环=4个冲程=2次曲轴转动=1次做功”（中考常考比例计算）； 2. 能量转化误区：压缩冲程是“机械能→内能”，做功冲程是“内能→机械能”，切勿记反； 3. 热值理解误区：认为“热值与燃料质量、燃烧是否充分有关”，实际热值是燃料本身的特性，只与燃料种类有关； 4. 效率计算易错：忽略“有用功”的判断（如热机行驶时，有用功是克服摩擦力做的功），或混淆“Q放”与“Q吸”。 ◇考点 4 能量的转化与守恒（生活场景） 1. 能量守恒定律 核心内容：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（中考常考定律表述填空）； 2. 能源的分类与利用 分类标准 能源类型 常见实例 中考关键考点 可否再生 可再生能源 太阳能、风能、水能、生物质能 可再生能源的特点（取之不尽、用之不竭，环保） 不可再生能源 煤、石油、天然气、核能 不可再生能源的合理开采与节约使用（中考常考环保措施） 开发利用状况 常规能源 煤、石油、天然气、水能 常规能源的优缺点（技术成熟，但污染大） 新能源 太阳能、风能、核能、地热能 新能源的应用前景（清洁无污染，中考常考发展趋势） 3. 环境保护与能源可持续发展（中考简答高频） （1）化石能源使用的环境问题：空气污染（雾霾、酸雨）、温室效应； （2）解决措施（中考常考对策）：开发新能源（太阳能、风能、氢能）、提高能源利用效率、减少污染物排放、垃圾分类处理。 易｜错｜提｜醒 1. 能源分类误区：混淆“可再生能源”与“新能源”（如水能是可再生能源，但属于常规能源）； 2. 能量转化判断易错：多步转化过程中遗漏中间环节（如核电站的能量转化需完整表述，不能省略“内能→机械能”）； 3. 简答题答题不规范：只说措施不说原理（如“开发太阳能”需补充“太阳能清洁无污染，可再生”）； 4. 环保措施误区：认为“提高热机效率就能解决所有环境问题”，实际还需结合能源结构调整（如减少化石能源使用）。 1．下列诗句中能说明分子在做无规则运动的是（　　） A．满架蔷薇一院香 B．数树深红出浅黄 C．春江水暖鸭先知 D．窗含西岭千秋雪 【答案】A 【详解】A．满架蔷薇一院香，花香分子不停地做无规则运动，扩散到空气中，说明分子在不停的做无规则运动，故A符合题意； B．数树深红出浅黄，描述树木颜色变化（深红、浅黄为树叶颜色），是宏观的植物色素呈现或光的反射现象，不属于分子运动，故B不符合题意； C．春江水暖鸭先知，描述的是热传递现象，鸭子能感觉到水温升高。虽然温度与分子运动有关，但该诗句不如A项直接体现分子的无规则运动（扩散现象），故C不符合题意； D．窗含西岭千秋雪，描述的是从窗口看到的远处山岭上常年不化的积雪，是宏观景象，不是分子运动，故D不符合题意。 故选A。 2．冬季，火锅被巴中人民端上餐桌，下列有关说法不正确的是（　　） A．加热时主要是通过热传递的方法增加火锅的内能 B．当火锅沸腾时，温度虽不再升高，但内能会改变 C．闻到浓香的火锅味说明分子在不停地做无规则运动 D．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 【答案】D 【详解】A．热传递是热量从高温物体（如火或热源）传递到低温物体（如火锅）的过程，导致火锅内能增加。该说法符合热传递改变内能的原理，故A正确，不符合题意； B．沸腾是液体在沸点时的物态变化过程，温度保持不变，但继续吸收热量。这些热量主要用于增加分子势能（分子间距离增大），因此内能增加，故B正确，不符合题意； C．香味分子从火锅中扩散到空气中，进入鼻腔，这是扩散现象，由分子无规则运动引起。该说法符合分子动理论，故C正确，不符合题意； D．热量是过程量，是热传递过程中转移的能量，不是物体“含有”的属性。不敢喝热汤是因为汤的温度高，可能烫伤，与热量多少无关。故D错误，符合题意。 故选D。 3．下列关于热的描述，属于内能的是（　　） A．摩擦生热 B．熔化吸热 C．天气炎热 D．暖气放热 【答案】A 【详解】A．“摩擦生热”是通过做功将机械能转化为物体内部分子热运动的能量，这里的“热”指的是内能，符合题意的要求，故A符合题意； B．“熔化吸热”中的“热”是指热传递过程中转移的能量（即热量），并非物体自身的内能，故B不符合题意； C．“天气炎热”中的“热”描述的是物体的冷热程度（即温度），不是内能，故C不符合题意； D．“暖气放热”中的“热”是指暖气向周围传递的能量（即热量），并非内能，故D不符合题意。   故选 A。 4．如图所示，一同学为了将一支铅笔的笔杆变热，他采用了两个方法：一个是用手摩擦笔杆，另一个是把笔杆放在火上烘烤，关于两个方法的判断，正确的是（　　） A．前者是热传递，后者是做功 B．前者是做功，后者是热传递 C．两个方法都是热传递 D．两个方法都是做功 【答案】B 【详解】用手摩擦笔杆，是通过克服摩擦力做功的方式，将机械能转化为笔杆的内能，使其温度升高，内能增加，这属于做功改变物体内能；把笔杆放在火上烘烤，是因为火的温度高于笔杆，发生了能量的转移，热量从火传递到笔杆，使笔杆的内能增加，温度升高，这属于热传递改变物体内能，故B正确，ACD错误。 故选B。 5．糖炒栗子是很多人喜爱的零食。制作糖炒栗子时为了让温度上升得较快，一般会在锅中加入砂石，这是因为砂石的（   ） A．比热容大 B．比热容小 C．密度大 D．密度小 【答案】B 【详解】糖炒栗子中加入砂石，主要是为了让栗子受热更均匀，并且砂石的比热容较小，在加热时温度上升较快，从而能更快、更均匀地将热量传递给栗子。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．如图所示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 【详解】由图可知，该冲程两气门关闭，活塞向上运动，火花塞没有点火，这是压缩冲程，是将机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选 B。 7．如图所示，这是我国古老的医疗技法——刮痧，当用刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过 的方式增加身体的内能；刮痧时要在皮肤上涂一些药油，当体表温度升高后，药油渗入人体的速度增大，这说明分子的运动与物体的 有关。 【答案】 做功 温度 【详解】[1]用刮痧板在身体上刮动时，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故身体会感觉到热，这是通过做功的方式增加身体的内能。 [2]刮痧时要在皮肤上涂一些药油，当体表温度升高后，药油分子扩散速度加快，药油渗入人体的速度增大，说明分子的运动与物体的温度有关。 8．“钻木取火”说明 可以改变物体的内能。“煤比木头耐烧”在物理学中是指煤的 比木头的大。“沙漠地区比沿海地区热”是因为沙石的 比水的小。 【答案】 做功 热值 比热容 【详解】[1]钻木取火时，通过克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，使木头的内能增加，温度升高，达到着火点而燃烧，这表明做功可以改变物体的内能。 [2]“煤比木头耐烧”意思是相同质量的煤和木头完全燃烧时，煤放出的热量更多。根据热值的定义，单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，所以这是指煤的热值比木头的大。 [3]沙漠地区比沿海地区热，是因为水的比热容较大。在同样受热或冷却的情况下，水吸收或放出相同热量时，温度变化比沙石小。沿海地区水多，沙漠地区沙石多，所以沙石的比热容比水的小，在吸收相同热量时，沙石温度升高得更多，导致沙漠地区比沿海地区热。 9．已知牛奶的比热容为，若将一袋200g的牛奶从5℃加热到55℃，牛奶吸收的热量为 J。 【答案】 【详解】由公式可知，牛奶吸收的热量为 10．如图甲所示，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，水蒸气的 能转化为塞子的 能。与图乙所示冲程的能量转化方式 。（选填“相同”或“不同”）。 【答案】 内 机械能 不同 【详解】[1][2]试管内温度较高、压强较大的水蒸气对塞子施加力，对塞子做功，自身内能减小，温度降低，塞子机械能增加，此过程是内能转化为机械能。 [3]此冲程两个气门关闭，活塞向上运动，压缩气缸内气体，使气体温度升高，内能增大，是将机械能转化为内能。故二者能量转换方式是不同的。 11．如图所示，艾灸是中华医学的瑰宝，利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，能够达到防病治病的目的。艾灸过程中是通过 的方式改变人体内能。若一根质量为30g的艾条完全燃烧则可以放出 J的热量。（艾条的热值为） 【答案】 热传递 【详解】[1]进行艾灸时，艾条燃烧产生的热量传给人体，是通过热传递的方式改变了人体的内能。 [2]一根质量为30g的艾条完全燃烧可以放出的热量为 ◇实验 1 比较不同物质的吸热能力 提出问题 比较不同物质的吸热能力 实验 取水和食用油，质量相同，使它们升高相同的温度，比较它们吸收的热量。取水和食用油，质量相同，使它们吸收相同的热量（即用电加热器加热相同时间），比较它们的温度大小。 设计并 进行实验 （1）取相同质量的水和食用油分别倒入两只烧杯中。按图组装实验器材。 （2）观察并记录加热前两液体的初温度t1，预先设定好液体加热的末温度t2. （3）分别给两液体加热，记下加热的开始时刻。加热时，上下反复缓慢地提拉搅拌器。 （4）当一种液体温度达到t2时，记录该液体加热的最终时刻，计算该液体加热的时间t。 对另一液体作同样的观察、操作和记录。当热源相同时，两液体升高温度相同的情况下，加热时间越长的液体从热源吸热越多。 （5）将用过的食用油和水倒在指定的器皿内。整理好实验器材。 实验表格： 加热时间/min 水的温度t1/℃ 食用油的温度t2/℃ 分析 与论证 加热时间/min 0 2 4 6 8 水的温度t1/℃ 20 24 28 32 36 食用油的温度t2/℃ 20 28 36 44 52 （1）加热相同的时间，吸收相同的热量，水的温度升高较少，说明水的吸热能力强。 （2）升高相同的温度，吸收不同的热量，水的加热时间较长，说明水的吸热能力强。 实验结论 不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。 交流与评估 质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同；质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。可见，不同种类的物质的吸热能力不同。 易｜错｜提｜醒 （1）转换法：实验中给不同物质加热用的是相同规格的电加热器(或相同的酒精灯)，相同时间提供的热量相同，实验中通过加热时间来比较吸收热量的多少，这属于转换法。 （2）控制变量法：控制两种物质的质量相同、升高的温度相同，只有物质种类不同，通过比较加热时间来比较物质的吸热能力；控制两种物质的质量和加热时间相同，通过比较升高的温度来比较物质的吸热能力。 1．如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置，实验记录如表： 物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃ 水 10 4 20 煤油 10 4 30 (1)实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，目的是在相同时间内使水和煤油 相同； (2)本实验是通过加热相同时间比较 来反映水和煤油吸热能力的强弱，分析数据可知 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强； (3)实验中记录下两种物质温度随时间的变化图象并描出了如图乙所示的图象，由图可知a物质是 ，b物质是 ； (4)若实验中水的质量是0.2kg，加热4min，水吸收的热量为 J； (5)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用 这个物理量来描述。 【答案】(1)吸收的热量 (2) 升高的温度 水 (3) 水 煤油 (4) (5)比热容 【详解】（1）实验中使用相同规格的电加热器，在相同时间内放出的热量是相同的，也就是水和煤油在相同时间内吸收的热量近似相等。 （2）[1]在吸收相同热量的情况下，比较它们升高的温度，升高温度小的物质，说明它更不容易升温，即吸热能力更强。所以本实验是通过比较相同加热时间内升高的温度来反映水和煤油吸热能力的强弱。 [2]由表格数据可知，水和煤油的质量相等，加热时间相同，吸收热量近似相等，水升高的温度小于煤油升高的温度，所以水的吸热能力较强。 （3）[1][2]由表格数据可知，水和煤油的质量相等，加热时间相同，水升高的温度小于煤油升高的温度，结合图像可知a物质是水，b物质是煤油。 （4）水吸收的热量 （5）单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容，它的物理意义是反映物质吸热或放热能力的强弱，数值越大，物质吸热（或放热）能力越强，温度变化越慢。 2．如图甲所示，在比较不同物质吸热情况的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分要与试管内的水和色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。同时闭合两试管处红外加热器的开关，对盛有相同质量的水和色拉油的试管进行加热。 (1)计算机上得到的实验图象如图乙所示，其中a图线是 的温度随时间变化的图像； (2)若要使水和色接油升高相同的温度，则 需要加热更长时间，水吸收的热量 （填“大于”“小于”或“等于”）色拉油吸收的热量； (3)如果作为冷却剂使用， 的冷却效果更好。 【答案】(1)色拉油 (2) 水 大于 (3)水 【详解】（1）由图知加热相同的时间，a、b吸收的热量相同，b的温度升高的少，b的吸热能力强，所以b的图线是水的实验图线，a的图线是色拉油的图线。 （2）[1][2]若要使水和色接油升高相同的温度，由图可知，b需要加热更长时间，即水需要加热更长时间，水加热的时间更长，故水吸收的热量大于色拉油吸收的热量。 （3）水的吸热能力更强，冷却物体时，相同质量的水变化相同温度，吸收的热量更多，更适合做冷却剂。 ◇突破 1 分子动理论的理解与应用 典例1（2025·江苏连云港·中考真题）煮粽子时，小明闻到了粽子的香味，是因为 。水很难被压缩，表明分子间存在 。 【答案】 分子在永不停息的无规则运动 斥力 【详解】[1]由于构成物体的分子处在永不停息的无规则运动，所以在很远处就能闻到粽子的香味，是扩散现象。 [2]分子存在相互作用的引力和斥力，水很难被压缩，表明分子间存在相互作用的斥力。 解｜题｜思｜维 解决此类分子动理论相关问题，首先需准确记忆分子动理论的三个基本要点：物质是由大量分子组成的；分子在永不停息地做无规则运动；分子间存在相互作用的引力和斥力。对于“闻到香味”这类现象，直接对应“分子在永不停息地做无规则运动”，即扩散现象；而“固体/液体很难被压缩”则体现分子间的斥力，“固体很难被拉伸”则体现分子间的引力。在分析具体情境时，要抓住现象的本质特征，与分子动理论的要点进行精准匹配，避免混淆分子运动与宏观物体的机械运动（如尘土飞扬是宏观颗粒运动，非分子运动）。同时，注意区分分子间引力和斥力的表现场景，压缩时主要是斥力起作用，拉伸时主要是引力起作用，且引力和斥力是同时存在的。 变式1-1（2025·江苏镇江·二模）镇江香醋是镇江的特产之一。打开醋瓶，能闻到浓郁的醋香，这是 现象，表明 在不停地运动。与冬天相比，夏天打开醋瓶时，能更快闻到醋香，是因为温度高时这种运动更 。 【答案】 扩散 分子 剧烈 【详解】[1][2][3]打开醋瓶能闻到浓郁醋香，是因为醋分子在不停地做无规则运动，进入到空气中，这属于扩散现象。温度越高，分子的无规则运动越剧烈，所以夏天温度高，打开醋瓶能更快闻到醋香。 变式1-2（2025·广东韶关·一模）《天工开物》中记载“凡炒诸麻菜子，宜铸平底锅，投子仁于内，翻拌最勤”，如图。被翻炒的“麻菜子”温度逐渐升高，内能 （选填“增加”或“减少”），“麻菜子”香味四溢，这是 现象，且温度越 （选填“高”或“低”），香味越浓。 【答案】 增加 扩散 高 【详解】[1]内能的大小与温度有关，被翻炒的“麻菜子”吸收了热量，温度逐渐升高，说明“麻菜子”的内能增加了。 [2][3]能闻到“麻菜子”香味四溢，这是扩散现象，扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动，温度越高，分子的热运动越剧烈，香味越浓。 ◇突破 2 内能、温度和热量关系的判断 典例2（2025·四川巴中·中考真题）在“生活处处有物理”的综合实践活动中，小明观察了厨房的一些设备和现象，下列解释正确的是（    ） A．炒菜时，香气四溢属于扩散现象 B．高压锅炖煮食物熟得快，是因为水的沸点会随气体压强增大而降低 C．用燃气灶煲汤，在汤沸腾后调小火焰能使汤的温度继续升高 D．刚出锅的馒头入口时很烫，是因为馒头含有的热量很高 【答案】A 【详解】A．炒菜时香气四溢，说明构成物质的分子不停地做无规则运动，属于扩散现象，故A正确； B．液体的沸点与气压有关，且气压越高，液体的沸点越高，因此高压锅炖煮食物熟得快，是因为水的沸点会随气体压强增大而升高，故B错误； C．液体沸腾后，温度保持不变，因此燃气灶煲汤，在汤沸腾后调小火焰能使汤的温度保持不变，故C错误； D．热量是发生在热传递过程中的过程量，不能描述为含有或具有热量，故D错误。 故选A。 解｜题｜思｜维 解决内能、温度和热量关系的问题，需明确三者的本质及关联：温度是物体冷热程度的标志，反映分子热运动的剧烈程度；内能是物体内所有分子动能和势能的总和，其大小与温度、质量、状态等因素有关；热量是热传递过程中内能转移的多少，是过程量，不能说物体“含有”或“具有”热量。三者关系可概括为：物体温度升高，内能一定增加，但内能增加不一定是吸收了热量（可能是外界对物体做功）；物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高（如晶体熔化、液体沸腾过程）；物体内能增加，温度不一定升高，也不一定是吸收了热量。分析具体选项时，需先判断描述的是状态量（温度、内能）还是过程量（热量），再结合实际情境判断其因果关系是否正确，特别注意“含有热量”“内能大温度一定高”“温度升高一定吸热”等常见错误表述。 变式1-1（2025·黑龙江牡丹江·一模）下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（　　） A．的冰块没有内能 B．物体放出热量，温度可能不变 C．物体的温度越高，含有的热量越多 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移 【答案】B 【详解】A．一切物体都有内能，故的冰块也有内能，故A错误； B．晶体在凝固过程中，放出热量但温度不变，故B正确； C．热量是过程量，不能说含有多少，故C错误； D．发生热传递时热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，与内能大小无关，故D错误。 故选B。 变式1-2（2025·广西贺州·一模）下列说法正确的是（　　） A．物体放出热量，温度一定降低 B．燃料的热值与燃料的质量成正比 C．清晨，山间飘渺的雾是水汽化形成的 D．夏天，在食品运输车里放些干冰降温，是利用干冰升华吸热 【答案】D 【详解】A．晶体在凝固过程中放出热量，但温度不变，故物体放出热量，温度不一定降低，故A错误； B．热值是燃料的特性，与燃料的种类有关，与燃料的质量和是否完全燃烧无关，故B错误； C．雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故C错误； D．干冰（固态的二氧化碳）升华过程要吸收热量，所以在食品运输车里通常放些干冰来降温，以达到保鲜的目的，故D正确。 故选D。 ◇突破 3 生活中比热容问题 典例3（2025·宁夏·中考真题）沿海地区昼夜温差小，而内陆和沙漠地区昼夜温差较大，这是因为水与沙子相比，水的 大。 【答案】比热容 【详解】水的比热容较大，相同质量的水和沙子，在吸收或放出相同热量时，水的温度变化比沙子小。沿海地区水多，所以昼夜温差小；内陆和沙漠地区沙子多，昼夜温差较大。 变式3-1（2025·四川广元·三模）如图所示在炒板栗时常在锅中放入些砂石，因为砂石的 较小，砂石的温度升高较快，砂石可以均匀地把 传递给板栗，使板栗内能增大。 【答案】 比热容 热量 【详解】[1]在炒板栗时，由于锅底的温度较高，很容易把板栗炒煳，所以锅中总要放些砂石，由于砂石的比热容小，砂石的温度升高较快，所以砂石很容易被炒热，这样砂石被炒热后可以均匀地把热量传递给板栗，这样炒出的板栗比较好吃。 [2]炒板栗时，热量总是从高温的砂石向低温的板栗转移，即砂石可以均匀的把热量传递给板栗，是通过热传递的方式增大板栗的内能。 变式3-2（2025·广西柳州·三模）有些中华古诗词与物理知识有着密切的联系。“沙暖睡鸳鸯”，与水相比沙的比热容小些，因此沙漠地区昼夜温差 （选填“大”或“小”）。“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过 （选填“做功”或“热传递”）方式实现的。 【答案】 大 热传递 【详解】[1]比热容小的物质，吸收或放出相同热量时，温度变化更明显。沙的比热容比水小，沙漠地区以沙为主，白天吸收相同太阳热量时温度升得高，夜晚放出相同热量时温度降得低，因此昼夜温差大。 [2]太阳的能量通过光的形式传递给大地，使大地温度升高、内能增加，这个过程中没有发生能量的转化，只是能量从太阳转移到大地，属于热传递方式。 ◇突破 4 热量的计算 典例4（2025·黑龙江绥化·中考真题）用烟煤烧水时，将10kg的水从加热到，燃烧了1.4kg的烟煤，烟煤的热值为，则水吸收的热量是 J，烧水的热效率是 。 【答案】 8% 【详解】[1]水吸收的热量是 [2]燃烧1.4kg烟煤产生的热量 烧水的热效率 变式4-1（2025·吉林·模拟预测）小明在厨房帮妈妈做饭，发现很多物理现象： (1)妈妈做包子的时候，面皮在手的捏压下变成花瓣般的褶状，说明力能改变物体的 。 (2)包子蒸熟后能闻到香味，这是 现象。 (3)若水壶中有2kg、20℃的水，则水的体积为 ，天然气的热值是，假设无热量损失，把这壶水烧开（在标准大气压下），需要 的天然气。（） 【答案】(1)形状 (2)扩散 (3) 【详解】（1）面皮在手的捏压下变成花瓣般的褶状，即面皮在力的作用下，形状发生变化，所以说明力能改变物体的形状。 （2）包子蒸熟后能闻到香味，这是香味分子在不停地做无规则运动造成的，属于扩散现象。 （3）[1]2kg水的体积 [2]2kg、20℃的水烧开吸收的热量 无热量损失，需要完全燃烧天然气的体积 变式4-2（2025·安徽安庆·二模）刚制作好的拔丝地瓜焦香浓郁，香味四溢，如果吃掉一盘拔丝地瓜人体会摄入能量6×106J。若这些热量的84%被质量为50kg，初温为10℃的水吸收，则水温能升高到 ℃。（水的比热容为4.2×103J/（kg℃） 【答案】34 【详解】水吸收的热量为 水升高的温度为 则水温能升高到 ◇突破 5 热机四冲程判断与能量转化 典例5（2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测）如图1所示，先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，然后迅速压下活塞，筒内棉花燃烧起来。如图2所示是单缸四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中与图1能量转化相同的是 （填字母）。如果该汽油机飞轮转速是1800r/min，则它每分钟对外做功 次。 【答案】 B 900 【详解】[1]由题意知，迅速压下活塞，筒内棉花燃烧起来，此时机械能转化为内能；由图可见：A图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，因此该冲程是吸气冲程，不涉及能量转化；B图中进气门排气门都关闭，活塞向上运动，因此该冲程是压缩冲程，机械能转化为内能；C图中进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程是做功冲程，内能转化为机械能；D图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，因此该冲程是排气冲程，不涉及能量转化；所以从能量转化的角度看，其中与图1实验相同的是压缩冲程。 故选B。 [2]内燃机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，该汽油机飞轮转速是1800r/min，则它每分钟对外做功900次。 变式5-1（2025·黑龙江牡丹江·二模）单缸四冲程汽油机在工作中，将机械能转化为内能的是 冲程。某单缸四冲程汽油机工作时，飞轮转速为，则此汽油机每秒对外做功 次。 【答案】 压缩 20 【详解】[1]单缸四冲程汽油机的四个冲程中，压缩冲程是活塞对气缸内的混合气体做功，压缩气体使气体内能增加，此过程是机械能转化为内能。 [2]四冲程汽油机的工作规律是：飞轮转2圈，完成1个工作循环，即4个冲程，对外做功1次。 已知飞轮转速为，换算为每秒转速 一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动40次，因此每秒对外做功20次。 变式5-2（2025·广东潮州·二模）汽油机的一个工作循环有四个冲程，图中表示的是其中的 冲程。如果该汽油机飞轮转速是2400r/min，则它每秒钟内对外做功 次。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，用水来冷却汽缸是因为水的 较大。 【答案】 做功 20 比热容 【详解】[1]图中进气门和排气门都关闭，火花塞点火，符合做功冲程的特点，故图中表示的是做功冲程。 [2]该汽油机飞轮转速是2400r/min，则它每秒钟转40周，汽油机飞轮转动两周，对外做功一次，所以它每秒对外做功次。 [3]为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，用水来冷却汽缸是因为水的比热容较大，相同条件下能吸收更多热量，冷却效果好。 ◇突破 6 能源分类与能量转化的判断 典例6（2025·湖北·一模）2024年12月31日，世界装机容量最大抽水蓄能电站——国家电网河北丰宁抽水蓄能电站实现全面投产发电，该电站可以利用电网过剩的电力，驱动水泵，将水抽到高处储存起来，需要时再将水放出发电，从而弥补了风能、太阳能等新能源发电不稳定且电力难储存的问题，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（　　） A．抽水蓄能时是将机械能转化为电能 B．放水发电时是将机械能转化为电能 C．通过技术创新，该电站的能量转化效率可能达到100% D．风能、光能、机械能、电能可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的 【答案】B 【详解】A．抽水蓄能时，消耗电能，是将电能转化为机械能，故A错误； B．放水发电时，高处的水流下，水的重力势能转化为动能，带动发电机转动，发电机将机械能转化为电能，故B正确； C．由于能量在转化和转移过程中，会有能量的损失，所以该电站的能量转化效率不可能达到100%，故C错误； D．能量的转化、能量的转移都是有方向性的，要逆向转化或转移能量，就会消耗其他的能量，故D错误。 故选B。 变式6-1（2025·河南安阳·一模）2024年9月25日，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射一发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域。下列相关说法正确的是（　　） A．导弹加速升空过程中，弹头的重力势能转化为动能 B．导弹的机械能是由燃料燃烧产生的内能转化而来的 C．导弹升空过程中克服空气阻力做功，内能增大，温度不变，能量不守恒 D．导弹进入大气层后，随着燃料的燃烧，燃料的热值会逐渐减小 【答案】B 【详解】A．导弹加速升空过程中，弹头的质量不变，速度增大，动能与速度有关，速度越大动能越大，高度升高，重力势能与高度有关，高度越高重力势能越大。因此是动能和重力势能都增大，并非重力势能转化为动能，故A错误； B．导弹发射时，燃料燃烧将化学能转化为内能，内能再进一步转化为导弹的机械能，故B正确； C．导弹升空过程中克服空气阻力做功，机械能转化为内能，所以内能增大。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，或从一个物体转移到另一个物体，总量保持不变，因此能量是守恒的；且内能增大时，温度通常会升高，故C错误； D．热值是燃料的固有特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧情况等均无关。所以燃料燃烧时，热值不会逐渐减小，故D错误。 故选B。 变式6-2（多选）（2025·山东潍坊·中考真题）如图所示，玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒向瓶内打气。当打气到一定程度时，塞子会从瓶口跳起，同时瓶内出现大量的“白气”；这时再迅速将塞子塞上，并快速向瓶内再次打气，看到“白气”很快消失。下列分析正确的是（　　） A．塞子从瓶口跳起前，瓶内气体的内能减小 B．塞子从瓶口跳起过程中，瓶内气体对外做功 C．瓶内出现的“白气”是水蒸气 D．再次打气时“白气”消失，发生的物态变化是汽化 【答案】BD 【详解】A．塞子从瓶口跳起前，用气筒向瓶内打气，对瓶内气体做功，瓶内气体的内能增大，故A错误； BC．用气筒向瓶内打气，瓶内气压增大，当气压增大到某一程度时，把塞子从瓶口推出去，这个过程瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，瓶内的水蒸气液化成小水滴，形成“白气”，故B正确，C错误； D．将塞子塞上，并快速向瓶内再次打气，对瓶内气体做功，瓶内气体内能增大，温度升高，小水滴吸热汽化，会看到“白气”很快消失，故D正确。 故选BD。 ◇难点 1 改变物体内能方式的综合判断 典例7（2025·陕西·模拟预测）涡扇喷气式发动机是现代飞机的“心脏”，是热机的一种。如图所示，发动机结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮机、喷口五部分组成。其中压气机压缩空气，燃烧室喷油与高压空气混合燃烧产生高温高压燃气，推动涡轮机转动并从喷口喷出。下列关于涡扇喷气式发动机的说法正确的是（　　） A．发动机内部耐高温的材料具有不从高温高压气体吸热的特点 B．增加进气道空气的量可以使燃料在燃烧室完全燃烧 C．飞机飞行时高温高压气体从喷口喷出，气体内能减小，并对飞机做功 D．经过不断地技术改进和升级，可以将所有的内能转化为飞机的机械能 【答案】C 【详解】A．发动机内部的高温高压气体会通过热传递向耐高温材料传热，材料必然会从高温高压气体吸热，故A错误； B．增加进气道空气量可使燃料燃烧更充分，但实际中燃料无法“完全燃烧”，故B错误； C．高温高压气体从喷口喷出时，推动飞机飞行，对飞机做功，根据“物体对外做功，内能减小”可知，气体的内能会减小，故C正确； D．热机工作时总有能量损失，如散热、克服摩擦等，无法将所有内能转化为机械能，故D错误。 故选C。 变式7-1（2025·山东泰安·三模）2025年4月24日是第十个中国航天日。小明用可乐瓶制作出水火箭，如图所示，先在瓶里装适量水，旋紧瓶塞，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，用打气筒往瓶里打足气，打开阀门后，水从金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是（　　） A．水火箭上升过程中，水火箭瓶内气体的内能在不断增加 B．水向下喷出时，通过做功的方式减小了瓶内空气的内能 C．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的做功冲程相同 D．水火箭升空时，重力势能转化为动能 【答案】B 【详解】A．水火箭上升过程中，瓶内气体体积膨胀对外做功，气体内能减小，故A错误； B．水向下喷出时，是瓶内气体膨胀对水做功，将内能转化为水的机械能，从而使瓶内空气的内能减小，故B正确； C．打气筒将空气压入水火箭内，是压缩空气做功，将机械能转化为内能；汽油机的做功冲程是气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，二者能量转化不相同，故C错误； D．火箭升空过程中，高度增大，重力势能增大，速度变大，动能变大，不是重力势能转化为动能，故D错误。 故选B。 变式7-2（2025·河南南阳·一模）拿一空铁皮罐，放少许水，罐口打开，放在火上将水烧开。当铁皮罐口密封时用冷水浇，铁皮罐被压扁了。这是因为当烧水时，罐内的空气受热膨胀，部分空气被排出铁皮罐，罐内气体的密度减小，盖上盖后，当用冷水浇铁皮罐时，罐内空气的温度下降、压强减小，铁皮罐在罐外 的作用下而塌陷。同时铁皮罐内空气的内能通过 的方式减小了。 【答案】 大气压 热传递 【详解】[1][2]盖上盖后，当用冷水浇铁皮罐时，罐内空气的温度下降，压强减小，小于罐外大气压，所以铁皮罐在罐外大气压的作用下而塌陷；罐内空气的温度下降，内能减小，所以铁皮罐内空气的内能通过热传递的方式减小了。 ◇难点 2 热机效率的综合计算 典例8（2025·四川广安·中考真题）“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。（汽油的热值）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。 【答案】(1)20m/s (2) (3)30% 【详解】（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）汽车通过隧道牵引力做的有用功 汽车通过隧道发动机的效率 变式8-1（2025·山西·一模）“雪龙2号”是我国自主建造的第一艘极地科学考察破冰船，也是全球首艘具备船首和船尾双向破冰能力的考察船。“雪龙2号”的动力来源于柴电动力系统，最大功率为，每小时最大破冰航程为27km，柴电动力系统的效率约为30%。请计算： (1)“雪龙2号”以最大功率和最大航速沿直线破冰时的牵引力。 (2)“雪龙2号”以最大功率工作时，每小时消耗柴油的质量。（柴油的热值q取） 【答案】(1) (2)4500kg 【详解】（1）“雪龙2号”的最大航速为 由得，破冰时的牵引力为 （2）“雪龙2号”以最大功率工作1小时所做的有用功为 根据得，柴油完全燃烧放出的总热量为 根据得，每小时消耗柴油的质量为 变式8-2（2025·河南周口·模拟预测）近几年，为了方便市民出行，某市推出了“社区便民服务车”活动。市民在特定时段内可免费乘坐该车前往附近的医院、学校或商业区。如图所示是市民乘车前往商业区的场景，已知该“社区便民服务车”整车质量为，车与地面接触的总面积为。该车以的速度匀速行驶，从市民上车地点到下车地点用了。取 (1)从市民上车地点到下车地点，“社区便民服务车”行驶的路程是多少？ (2)该“社区便民服务车”空车静止在水平地面上时，对水平地面的压强是多少？ (3)该车所受的阻力是车重的，从市民上车地点到下车地点消耗了汽油，该车的效率是多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）市民乘坐该车行驶的路程为 （2）该车静止时对地面的压力 该车对水平路面的压强 （3）因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，汽车受到的牵引力 牵引力做的功 完全燃烧汽油所释放的热量 该车的效率 1．（2025·辽宁沈阳·二模）在重庆千年古镇洛碛，有一道美味菜肴——“水上漂”豆花，常见的豆花是在锅里点制，而“水上漂”却是直接在瓷碗里点制。师傅舀出一碗浓香热乎的鲜豆浆，再把一小勺窖水轻轻地点进豆浆里，一眨眼工夫，就飘出一碗极嫩极香甜的嫩豆花，这种豆花入口即化，有淡淡的甜味和浓浓的豆香。关于“水上漂”的一些信息，下列说法正确的是（    ） A．不断搅拌鲜豆浆，是通过做功使豆浆内能减小的 B．“水上漂”入口即化，是由于豆花的熔点很低导致的 C．“水上漂”上方云雾缭绕的景象是水分的大量蒸发形成的水蒸气 D．“水上漂”做好后会飘出香甜的气味，是分子无规则运动的结果 【答案】D 【详解】A．不断搅拌鲜豆浆，加快蒸发，蒸发吸热，是通过热传递使豆浆内能减小的，故A错误； B．“水上漂”入口即化，是豆花比较松软导致的，不能说明熔点低，故B错误； C．“水上漂”上方云雾缭绕的景象是水蒸气遇冷液化成小水珠形成的，故C错误； D．“水上漂”做好后会飘出香甜的气味，属于扩散现象，说明分子在不停的做无规则的运动，故D正确。 故选D。 2．（2025·黑龙江牡丹江·一模）以“冰雪同梦，亚洲同心”为主题的第九届亚冬会于2025年2月7日在哈尔滨举行，冰雪大世界、中央大街等旅游打卡地吸引着各地游客，下列有关现象中错误的是（　　） A．亚冬会火炬采用了高效燃烧技术，确保了火焰稳定燃烧，并提高了燃料的热值 B．中央大街美味飘香，说明分子在不停地做无规则运动 C．游客搓手取暖是用做功的方法改变内能的 D．南方游客穿着厚衣戴着厚帽，可以减少热传递的能量损失从而达到保暖的目的 【答案】A 【详解】A．燃料的热值是燃料的一种属性，与燃烧情况无关。亚冬会火炬采用了高效燃烧技术，确保了火焰稳定燃烧，不能改变燃料的热值，故A错误，符合题意； B．中央大街美味飘香，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确，不符合题意； C．游客搓手取暖时克服摩擦做功，是用做功的方法改变内能的，故C正确，不符合题意； D．热传递过程中，热量从高温物体向低温物体传递。南方游客穿着厚衣戴着厚帽，可以减少热传递的能量损失从而达到保暖的目的，故D正确，不符合题意。 故选A。 3．（2025·河南·一模）2024年5月7日，我国长征六号丙运载火箭顺利将海王星等4颗卫星送入预定轨道。为了确保火箭发射的安全，在发射塔下方建造水池，发射现场“雾气腾腾”。下列说法正确的是（　　） A．“雾气腾腾”是水蒸气太多造成的 B．火箭升空时外部隔热涂层发生液化，此过程吸热 C．建造水池主要是为了吸收火箭尾部喷出火焰的热量 D．火箭用液氢作燃料，是因为它含有的热量多 【答案】C 【详解】A．“雾气腾腾”是水蒸气液化形成的小水滴，不是水蒸气本身，水蒸气是无色透明的气体，肉眼不可见，故A错误； B．火箭升空时，外部隔热涂层温度升高，发生的是熔化或升华，而不是液化，液化是放热过程，故B错误； C．建造水池，是因为水的比热容大，且水会汽化（蒸发）吸热，能有效吸收火箭尾部喷出火焰的热量，保护发射塔等设施，故C正确； D．火箭用液氢作燃料，是因为液氢的热值大，“热量”是过程量，不能说“含有热量”，故D错误。 故选C。 4．（2025·山西·一模）如图所示，暑期研学活动小组在晴天的森林中进行野外求生演习。如何利用森林中的风向引导他们从森林走向外界露天土地，同学们各自发表了自己的见解，其中正确的是（    ） A．森林中空气温度低、密度大，空气从森林流向外界，应迎风走 B．土地上空气温度高、密度小，空气从外界流向森林，应迎风走 C．森林中空气温度低、密度大，空气从森林流向外界，应顺风走 D．土地上空气温度高、密度小，空气从外界流向森林，应顺风走 【答案】C 【详解】森林中水分含量高，水的比热容大，在阳光照射下水分蒸发吸热，使森林中空气温度升高慢，空气的温度比较低，密度比较大；森林外空气温度高，密度比较小，热空气上升后，森林中的冷空气补充过来就形成风。风是从森林吹向外界的，要走出森林，就要顺风走。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．（2025·湖北·二模）飞天社团的同学们制作了水火箭，如图是其简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，水从水火箭中向下喷出，使水火箭升空。下列说法错误的是（   ） A．水火箭加速升空时机械能不变 B．水火箭升空利用了力的作用是相互的原理 C．打气筒打气过程中与汽油机压缩冲程中的能量转化相同 D．水喷完后，水火箭仍然继续向上运动一段距离是由于惯性 【答案】A 【详解】A．水火箭加速上升时，速度增大（动能增大），高度升高（重力势能增大），机械能明显在增加。 增加的能量来自哪里？来自喷水过程中，内部压缩空气的内能转化为火箭的机械能。   即使火箭质量在减少（水喷出），但速度和高度的增加幅度足够大，机械能依然增加。 水火箭减速上升时，与空气摩擦，机械能减小。 故A错误，符合题意； B．水火箭升空是向下喷水的，对水产生向下的作用力，由于力的作用是相互的，水会对水火箭产生向上的作用力，从而推动水火箭升空，故B正确，不符合题意； C．使用打气筒打气时，机械能转化为内能，水火箭中的空气内能增大，与汽油机的压缩冲程中的能量转化相同，故C正确，不符合题意； D．水喷完后，水火箭由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以会继续向上运动一段距离，故D正确，不符合题意。 故选A。 6．（2025·河南商丘·二模）关于能源、信息传输，下列说法不正确的是（　　） A．风能、地热能、电能均属于一次能源 B．太阳内部，原子核发生聚变释放出巨大的核能 C．能量的转化和转移都是有方向性的 D．光从光导纤维的一端射入，在内壁经过多次反射后，把携带的信息传送出去 【答案】A 【详解】A．风能、地热能可以直接从自然界获取，属于一次能源，电能必须经过消耗一次能源才能获得，故电能属于二次能源，故A错误，符合题意； B．在太阳内部，原子核发生聚变释放出巨大的核能，故B正确，不符合题意； C．不同形式的能量在一定条件下都可以发生转化，能量在转化过程中，具有方向性，故C正确，不符合题意； D．光导纤维的信息传输是依靠光的全反射现象：光信号从光导纤维的一端射入，在内壁多次发生全反射，把携带的信息传送出去，故D正确，不符合题意。 故选A。 7．（2025·湖北·一模）刮痧是中医诊疗技法。刮痧时，在皮肤上涂一些药油，用刮器在皮肤上用力地刮动，使体表温度升高，加快药物渗入人体，这是通过 的方式 （选填“增大”或“减小”）皮肤的内能，说明分子热运动的快慢与物体的 有关。 【答案】 做功 增大 温度 【详解】[1][2]用刮器在皮肤上用力地刮动，使体表温度升高，是通过摩擦对人体做功，使皮肤的温度升高，内能增加。 [3]温度升高，加快药物渗入，说明温度升高，加快了分子热运动。 8．（2025·湖北武汉·二模）我国古代曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端，其结构如图所示。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃。这是通过 的方式，使套筒内 （填“艾绒”或“空气”）的内能增大。这个过程的能量转化与汽油机 冲程的能量转化情况相同。 【答案】 做功 空气 压缩 【详解】[1][2]当向内猛推推杆时，活塞对套筒内的空气做功，将机械能转化为空气的内能，使空气内能增大，温度升高，达到艾绒的着火点，从而使艾绒被点燃。 [3]在汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩汽缸内的混合气体，也是将机械能转化为内能，与点火器的能量转化情况相同。 9．（2025·江苏徐州·一模）沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的 较小。初温为20℃，质量为50kg的砂石吸收的热量后，温度升高到 ℃。如果这些热量由电功率为1000W的电热器来提供，电热器需要工作 s[，1个标准大气压]。 【答案】 比热容 100 【详解】[1]由于砂石的比热容小，吸收或放出相同热量的前提下，温度变化大，因此沙漠地区昼夜温差大。 [2]砂石吸收的热量，升高的温度为 则砂石的末温为 [3]如果这些热量由电功率为1000W的电热器来提供，即电热水器消耗的电能为 电热器需要工作的时间为 10．（2025·安徽·二模）将一温度为20℃，质量为4.2kg的铁块的温度加热到80℃，然后将其放入温度为10℃，质量为1.15kg的水中，可使水的温度升高到 ℃。[忽略热损耗，，] 【答案】 30 【解析】【小题1】根据热平衡方程，铁块放出的热量等于水吸收的热量，由可得 解得。 11．（2025·山东济宁·一模）甲、乙两地相距150km，一辆汽车从甲地出发到乙地，其运动的图像如图所示，整个过程中汽车运动的平均速度为 km/h；该过程中汽车耗油约7kg，若这些汽油完全燃烧放出热量的60%被水吸收，则可使初温为10℃、质量为1t的水升高 ℃。[，] 【答案】 75 46 【详解】[1]甲、乙两地相距150km，分析图像，汽车共运动了2h，根据平均速度计算公式，可得整个过程中汽车运动的平均速度 [2]该过程中汽车耗油约7kg，汽油的热值，根据热量计算公式，汽油完全燃烧释放的热量 这些汽油完全燃烧放出热量的60%被水吸收，根据热机效率公式，可得水吸收的热量 根据热量计算公式，可得初温为10℃、质量为1t的水升高的温度 12．某太阳能热水器装有100kg温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到80℃。热水器内的水吸收了 J热量，水是通过 的方式改变内能。若上述这些热量由天然气燃烧提供，则需要完全燃烧 m3的天然气，不考虑能量损失，天然气的热值为4×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)。 【答案】 2.52×107 热传递 0.63 【详解】[1]阳光照射一天，水吸收的热量 Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(80℃-20℃)=2.52×107J [2]太阳将热量传递给水，这是通过热传递的方式让内能增大的。 [3]水吸收的热量由燃烧天然气提供，在不考虑能量损失时，需要完全燃烧天然气的体积 13．（2025·江西吉安·二模）某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为10kg，水的初温为22℃，当水刚好烧开时，共消耗了0.12m3天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.0×107J/m3。 (1)求天然气完全燃烧放出的热量； (2)求上述过程中水吸收的热量； (3)通过计算说明当时的大气压情况。 【答案】(1)4.8×106J (2)3.36×106J (3)此时的大气压高于一个标准大气压 【详解】（1）天然气完全燃烧放出的热量 （2）根据，则水吸收的热量为 （3）由公式，则水吸收热量后温度变化量为 可得水的末温 由题意知水的沸点为102℃，已知一个标准大气压下水的沸点是100℃，根据沸点与大气压的关系可知，锅内气压高于一个标准大气压，即当时的大气压高于一个标准大气压。 14．（2025·福建·一模）氢能因其低碳、高热值、来源广泛等特点，在新能源领域备受青睐。某款氢内燃机汽车的总质量为1.8t，车轮与地面的总接触面积为。某次测试中，该车匀速直线行驶6km用时5min，牵引力做功的功率恒为36kW，发动机的效率为60%。（g取10N/kg，氢燃料的热值为，假设氢燃料完全燃烧） (1)该车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ (2)本次测试中，该车牵引力是多少？ (3)本次测试中，消耗氢燃料的质量是多少？（计算结果保留两位小数） 【答案】(1)1.8×105Pa (2)1800N (3)0.13kg 【详解】（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压力大小等于其重力大小，车的质量为 该车静止在水平地面上时，对地面的压力 该车静止在水平地面上时，对地面的压强 （2）该车匀速直线行驶，所行驶距离 行驶时间为 速度为 牵引力做功的功率 牵引力为 （3）牵引力做的功为 氢燃料完全燃烧放出的热量为 氢燃料质量为 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $