第05讲 内能和内能的应用（举一反三·讲义）（全国通用）2026年中考物理一轮复习

第05讲 内能和内能的应用 本讲要点 01 考点精讲（5大核心考点） 考点01 热量 比热容（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点02 分子动理论的初步知识（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点03 内能（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点04 能量的转化和守恒（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点05 热机（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点06 热机的效率（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 02 拓展学习（跨学科实践：制作简易热机模型） 03 巩固提升（精选15道题） 考点01 热量 比热容 一、热量 热传递 1、热量定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫作热量。热量通常用字母Q表示。 （1）热量是热传递过程中物体内能的改变量，因此，热量是个过程量。只有在热传递过程中，才能谈论热量，离开热传递过程谈热量是毫无意义的。 （2）我们不能说某个物体具有或含有多少热量，更不能比较两个物体具有热量的多少。热量只能与表示过程的词语连用，如“吸收热量”“放出热量”。 2、热传递：热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递。 二、比热容 1、比热容定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收或者降低1℃所放出的热量叫做这种物质的比热容。 2、比热容的特点：比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容。比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。 3、水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 4、热量的简单计算 吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；放热：Q放=cm△t= cm(t0-t)。 其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。 c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)） m—质量，单位：千克（kg） △t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 5、比热容的应用 （1）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节 气候。 （2）一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或取暖。 【例1】（2025·上海·中考真题）质量为2千克的水升高50℃所吸收的热量为 焦，“九天”无人机向斜上方匀速运动时，其惯性 ，机械能 。（后两空均选填“增大”“不变”或“减小”） 【答案】 不变 增大 【详解】[1]质量为2kg的水升高50℃所吸收的热量为 [2]由于惯性大小只与质量大小有关，所以“九天”无人机向斜上方匀速运时，质量不变，其惯性不变。 [3]“九天”无人机向斜上方匀速运动时，质量不变，速度不变，则动能不变，高度升高，则重力势能增大，由于机械能等于动能与势能之和，所以机械能增大。 【变式1-1】（2025·江苏南通·中考真题）小明用电水壶烧水给爷爷奶奶泡茶。该壶保温性能较好，烧水时壶会吸收一些热量。在壶中装入500mL的水，加热至沸腾，用时2min。水用完后，他又在壶中装入1000mL的水，加热至沸腾，所需时间最有可能的是（　　） A．2min B．4min C．大于2min且小于4min D．大于4min 【答案】C 【详解】A．如果所需时间为2min，则与第一次加热500mL水的时间相同。但第二次水量加倍(1000mL)，即使壶在第二次加热时吸收较少热量(因壶已预热)，加热时间也应增加，不可能与第一次相同。因此A不合理，不符合题意； B．如果所需时间为4min，则相当于水量加倍导致时间加倍，但这仅在壶不吸收热量或壶在第二次加热时完全冷却的情况下成立。由于壶吸收热量且保温性能好，壶在第二次加热时已预热，吸收热量较少，因此时间应少于4min。因此B不合理，不符合题意； C．第二次水量加倍(1000mL)，由Q=cmΔt可知，加热所需热量加倍，但因壶在第一次加热后已预热且保温好，壶吸收热量减少，故时间应少于4min；同时，水量增加导致时间多于2min。因此C最合理，符合题意。 D．如果所需时间大于4min，则意味着加热时间超过水量加倍的比例，但壶在第二次加热时吸收较少热量，应减少时间，不可能大于4min。因此D不合理，不符合题意。 故选C。 【变式1-2】（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，用红外灯加热质量相同的水和沙子，水和沙子吸收热量的多少通过 来反映。加热过程中发现水升温较慢，原因是水的 较大，红外灯给水和沙子加热主要是利用了红外线的 效应。 【答案】 加热时间 比热容 热 【详解】[1]在该实验中，用红外灯加热质量相同的水和沙子，由于红外灯的加热功率是一定的，那么加热时间越长，水和沙子吸收的热量就越多，所以水和沙子吸收热量的多少通过加热时间来反映。 [2]水的比热容较大，意味着相同质量的水和沙子，在吸收相同热量时，水升高的温度比沙子升高的温度少，即水升温较慢，所以加热过程中发现水升温较慢，原因是水的比热容较大。 [3]红外线具有热效应，它能使被照射的物体发热，所以红外灯给水和沙子加热主要是利用了红外线的热效应。 【变式1-3】（2025·山东滨州·中考真题）某实验小组用图甲所示装置探究冰熔化时温度的变化规律，并根据实验数据绘制了图乙所示的温度随时间变化的图象。 (1)图甲所示装置中，用“水浴法”加热的好处是 （写一种即可）。 (2)某一时刻温度计示数如图甲所示，此时试管中碎冰的温度是 ℃。 (3)由图象可知：冰的熔化过程历时 min，这一过程需要不断 ，温度 。 (4)AB段和CD段升高相同的温度，CD段吸热时间更长，这是因为水在液态时的吸热能力 （选填“强”或“弱”）， 大的缘故。 【答案】(1)受热均匀/减慢熔化过程便于观察 (2) (3) 10 吸热 不变 (4) 强 比热容 【详解】（1）在探究冰熔化时温度的变化规律实验中，采用“水浴法”加热，水可以缓慢地将热量传递给试管中的冰，使冰受热均匀，避免了局部温度过高或过低的情况，从而能更准确地探究冰熔化时温度的变化规律。所以图甲所示装置中，用“水浴法”加热的好处是使冰受热均匀。 （2）观察图甲中的温度计，其分度值为1℃，液柱在0℃以下第2个小格处，所以此时试管中碎冰的温度是-2℃。 （3）[1]由图乙可知，冰从第5min开始熔化，到第15min完全熔化，所以冰的熔化过程历时 [2][3]冰是晶体，晶体在熔化过程中需要不断吸收热量，但温度保持不变。 （4）[1][2]由可知，在质量m和升高的温度相同的情况下，吸收的热量与比热容c成正比。AB段和CD段升高相同的温度，CD段吸热时间更长，说明CD段吸收的热量更多，即水在液态时的比热容更大。比热容越大，物质的吸热能力越强，所以水在液态时的吸热能力强。 【易错易混辨析】 1、热量过程量，不是状态量，不能说含有或者具有热量，只能说吸收或放出热量。解题是要抓住关键词：“具有热量”、“含有热量”，这样的说法是错误的。 2、对于物质的比热容，可以从以下两个方面理解：首先，比热容跟密度一样，也是物质的一种特性，它既不随物质质量的改变而变化，也不随物质吸收（或放出）热量的多少及温度的变化而变化，也就是说，只要是相同的物质，不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何，它的比热容一定是相同的；其次，不同物质的比热容不同，同种物质的比热容相同，它反映了不同物质吸、放热本领的强弱，还可以利用物质的这种特性来鉴别物质。 考点02 分子动理论的初步知识 一、分子热运动 1、物质的构成：宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的；分子是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。 2、分子动理论内容 （1）物质是由分子构成的。 （2）一切物体的分子都在不停地做无规则运动。 （3）分子间存在相互作用的引力和斥力。 （4）分子之间有间隙。 3、热运动：分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。热运动是分子运动，属于微观运动，不可能停止，而机械运动是整个物体运动，属于宏观运动，可以停止。 4、扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方的现象。 （1）不同物质扩散快慢不同，一般情况下，气体扩散最快，固体最慢。 （2）扩散快慢还与温度有关，温度越高，扩散越快。 （3）扩散是分子运动的结果，如果因搅拌、风力、重力等外在因素使物体发生了宏观运动，这样的现象不属于扩散现象。 二、分子间作用力 1、分子间存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同时存在的。 2、正常情况下，分子引力和分子斥力彼此平衡，对外表现为无力。 3、当压缩物体时，分子斥力大于分子引力，对外表现为斥力。 4、当拉伸物体时，分子引力大于分子斥力，对外表现为引力。 5、分子间作用力（包括引力和斥力）随着分子间的距离增大而减小。 6、如果分子间距离很大，作用力几乎为零，可以忽略不计；因此，气体具有流动性，也容易被压缩。 （7）液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的形状，具有流动性。 【例2】（2025·江苏盐城·中考真题）一滴红墨水滴入水中，在下沉过程中向四周散开。一段时间后，整杯水变成红色。下列说法错误的是（　　） A．红墨水下沉表明墨水分子在做无规则运动 B．红墨水散开表明墨水分子在做无规则运动 C．红墨水变淡表明墨水分子在做无规则运动 D．整杯水变红表明水分子间有空隙 【答案】A 【详解】A．红墨水下沉表明墨水密度大于水的密度，不能表明墨水分子在做无规则运动，故A错误，符合题意； BC．红墨水散开、红墨水变淡是扩散现象，说明墨水分子在做无规则运动，故BC正确，不符合题意； D．整杯水变红表明水分子间有空隙，墨水分子运动到了水分子的空隙中，故D正确，不符合题意。 故选A。 【变式2-1】（2025·山东青岛·中考真题）古诗词是我国的优秀传统文化。下列古诗词中蕴含的物理知识能用分子动理论解释的是（  ） A．花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴 B．朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还 C．飞流直下三千尺，疑是银河落九天 D．湖光秋月两相和，潭面无风镜未磨 【答案】A 【详解】A．花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴，花气袭人是因为分子无规则运动，故A符合题意； B．朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还，是机械运动，故B不符合题意； C．飞流直下三千尺，疑是银河落九天，是机械运动，故C不符合题意； D．湖光秋月两相和，潭面无风镜未磨，是平面镜成像，即光的反射现象，故D不符合题意。 故选A。 【变式2-2】（2025·吉林·中考真题）端午节是我国的传统节日，各民族以其多种多样的形式传承着中华优秀传统文化。 (1)吃粽子是端午节的文化习俗，煮好的粽子散发出淡淡的清香，这是 现象。 (2)赛龙舟时，江面上鼓声震天，龙舟竞渡。鼓声是通过 传播到人耳中的。选手们用桨向后划水，龙舟向前运动，说明物体间力的作用是 。选手们用的桨是 杠杆。 【答案】(1)扩散 (2) 空气 相互的 费力 【详解】（1）粽子的芳香分子运动到空气中，我们能闻到淡淡的清香，这种现象是扩散现象。 （2）[1]声音的传播需要介质，鼓声传到人耳，鼓和耳朵之间是空气，鼓声是通过空气传播的。 [2]用桨向后划水时，桨给水一个向后的力，因为力的作用是相互的，水给桨一个向前的力，龙舟就会向前运动。 [3]桨在使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 【易错易混辨析】 1、分子的热运动是永不停息的，物体的温度低时，分子的热运动缓慢，但并没有停止，不要误以为温度低时，分子的热运动就停止。 2、扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质之间是不能发生扩散现象的，不同物质只有相互接触时，才能发生扩散现象，没有相互接触的物质，是不会发生扩散现象的，扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方的现象，而不是单一的一种物质的分子进入另一种物质；气体、液体和固体之间都可以发生扩散，而且不同状态的物质之间也可以发生扩散。 3、扩散现象是指分子的运动，但注意将扩散现象与物体颗粒的运动相区分，如在阳光下看到的灰尘飞扬，是固态颗粒运动，而不是分子的无规则运动，故这个现象不是扩散现象。 4、通常情况下分子引力和分子斥力是同时存在的，它们大小相等，故不表现斥力，也不表现引力；当分子间的距离减小时，分子引力和斥力同时增大，但分子斥力增大得快，这时分子斥力大于分子引力，作用力表现为斥力；当分子间的距离增大时，分子引力和斥力同时减小，但分子斥力减小得快，这时分子引力大于分子斥力，作用力表现为引力。 考点03 内能 一、内能：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 1、因为一切物质分子都在不停地做无规则的运动，所以物体的内能不可能为零， 任何物体在任何情况下都具有内能。 2、物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。同一个物体（物态不变），温度越高，内能越大。 3、由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。所以分子势能与物体的体积有关。 4、内能大小与物体的质量、温度、状态等有关。 二、内能的改变的两种方法：做功和热传递。 1、物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。 2、热传递发生的条件：存在温度差；能量（内能）从高温物体转移到低温物体。 （1）高温物体内能减小，温度降低，放出热量。 （2）低温物体内能增大，温度升高，吸收热量。 3、做功和热传递在改变内能方面是等效的，但实质不同：做功改变内能属于能的转化，热传递改变内能属于能的转移。 三、温度、内能、热量之间的关系 1、物体温度升高，内能一定增大，但不一定吸收热量，因为做功也可以使物体的内能增大。 2、物体内能增大，温度不一定升高，也不一定吸收热量，因为内能增大有可能是因为状态改变造成的，做功也可以使物体的内能增大。 3、物体吸收热量，内能一定增大，但温度可能升高，也可能不变，因为吸收热量有可能改变物体的状态。 【例3】（2025·江苏南通·中考真题）热质说是18世纪流行的热学理论。该理论认为热质是一种无质量、看不见的特殊物质，物体吸收、放出热质会导致温度或物态的变化，它只能在物体间转移，不会产生或消失。下列事例中，不能佐证该理论的是（　　） A．热水暖手 B．冰袋冷敷 C．扬汤止沸 D．钻木取火 【答案】D 【详解】ABC．热水暖手、冰袋冷敷、扬汤止沸均属于热传递改变物体的内能，反映的是热质的转移，故ABC能佐证热质说理论，不符合题意； D．钻木取火属于做功改变物体的内能，能量发生转化，不是热质的转移，故D符合题意。 故选D。 【变式3-1】（2025·江苏淮安·中考真题）图中是美食“油端子”，它是将面糊装入模具放入热油锅内炸出来的美食，下列情境在改变内能的方式上与之相同的是（　　） A．弯折铁丝 B．压缩空气 C．钻木取火 D．给水加热 【答案】D 【详解】将面糊装入模具放入热油锅内炸是通过热传递的方式改变物体的内能。 A．弯折铁丝时，铁丝温度升高主要是由于外力做功，属于通过做功改变内能，故A不符合题意； B．压缩空气时，外力对空气做功使空气温度升高，属于通过做功改变内能，故B不符合题意； C．钻木取火时，摩擦力对木头做功使其温度升高，属于通过做功改变内能，故C不符合题意； D．给水加热是通过热传递吸收外界的热量而升温，属于通过热传递改变内能，与将面糊放入热油中炸制成美食所发生的能量转移方式相同，故D符合题意。 故选D。 【变式3-2】（2025·上海·中考真题）“滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄”，说明江水有 能，0℃的水 （选填“具有”或“不具有”）内能，“遥知不是雪，为有暗香来”，说明分子在做 运动。 【答案】 机械 具有 无规则 【详解】[1]江水由于运动而具有动能，由于处于一定的高度而具有重力势能，动能和势能统称为机械能，所以江水有机械能。 [2]内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子间势能的总和。一切物体都具有内能，0℃的水具有内能。 [3]“遥知不是雪，为有暗香来”，香气飘散，使人远处就能感知到，这体现了气体分子的扩散现象，原因是分子在不停地做无规则运动。 【易错易混辨析】 1、任何温度下物体的内能都不可能为0，温度越高，物体的内能越大，不要以为温度为0的时候物体就没有内能了。 2、热传递使物体内能发生改变的实质是同一种形式的能量（内能）发生了转移；其转移的规则是内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分。 3、温度、热量与内能的关系（热量是一个过程量，一般说传递热量；内能是一个状态量一般说具有内能；温度是一个状态量，一般说升高或者降低温度）。 考点04 能量的转化和守恒 1、能的转化：在一定条件下，一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量，这种现象即为能量的转化。 能量的转化有方向性，我们利用的各种形式的能最终会自然地转化成内能，散失到周围空气中，但内能不会自然地转化成其他形式的能量。 2、能的转移：同一种形式的能从一个物体转移到另一个物体，能的形式并没有发生变化。能量的转移也有方向性：在热传递过程中，热量总是自然地由高温物体传向低温物体，故内能也总是自然地从高温物体转移到低温物体，而不会自然地从低温物体转移到高温物体。所以能量的转移是有方向的。 3、能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 （1）能量及其存在的不同形式（各种不同形式的能量） （2）能量的转化和转移（不同形式间是能量转化，同种形式之间是能量转移） （3）能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。 【例4】（2025·山东·中考真题）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 【详解】[1]在核聚变中，核能可转化为内能，但内能无法自发转化为核能，这体现了能量转化具有方向性，即能量的转化和转移是有特定方向的，不能随意反向进行。 [2]根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，在能量的转化和转移过程中，能量的总量始终保持不变。 【变式4-1】（2025·湖南·中考真题）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 【详解】[1]该火箭的芯二级以液氢为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。 [2]液氢燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，再通过发动机转化为机械能推动火箭。 【变式4-2】（2025·江苏无锡·中考真题）玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区，月夜的最低温度达到-190℃，我国科研人员为它设计了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质，液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变为高温蒸气，蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热并变为液态氨，再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器，循环往复。保温装置中的核热源将核能转化为氨的 能。氨在蒸发器中发生 （填物态变化名称）吸收热量，在铝蜂窝结构板发生液化， 热量。 【答案】 内 汽化 放出 【详解】[1][2]液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变为高温蒸气，氨在此过程中吸收热量，内能增大，由液态变为气态，是发生了汽化现象，同时核热源将核能转化为氨的内能。 [3]蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热并变为液态氨，氨由气态变为液态，是发生了液化现象，液化需要放出热量。 【易错易混辨析】 能量守恒的普遍性：能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵循能量守恒定律。能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器。能量守恒定律告诉我们，有一种形式的能量减少或消失，一定有另一种形式的能量增加或产生，能量的总量是不变的！ 考点05 热机 一、热机 1、热机的概念：利用内能做功的机械叫热机。 2、热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。 3、内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 二、内燃机的工作原理 1、内燃机的每一个工作循环分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 2、四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程对做功冲程起辅助作用，靠飞轮的惯性完成。 3、做功冲程把内能转化为机械能；压缩冲程把机械能转化为内能。 4、一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周，飞轮转2圈。 三、汽油机和柴油机区别 1、构造区别：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 2、燃料区别：汽油机燃料是汽油，而柴油机燃料是柴油。 3、工作区别 （1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气。 （2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气。 （3）做功冲程：汽油机用火花塞点火（点燃），柴油机用喷油嘴喷油（压燃）。 【例5】（2025·四川资阳·中考真题）大年三十，小明同学在家中帮厨，协助父母为家人烹饪一道高压锅炖排骨的美食。下列说法错误的是（　　） A．选择使用高压锅进行炖煮，是因为增大气压能够降低水的沸点，使排骨快速煮熟 B．排气阀排出的“白气”是排出的水蒸气液化形成的 C．气体推动高压锅排气阀跳动、旋转的过程中，锅内气体的内能转化为排气阀的机械能，与汽油机压缩冲程的能量转化方向正好相反 D．炖排骨的过程中，满屋飘香，说明分子在永不停息地做无规则运动 【答案】A 【详解】A．高压锅通过增大气压提高水的沸点，使水在更高温度下沸腾，从而加快炖煮速度，而非降低沸点，故A错误，A符合题意； B．“白气”是小水珠，是高温水蒸气遇冷液化形成，故B正确，B不符合题意； C．气体推动排气阀跳动时，内能转化为机械能；汽油机压缩冲程将机械能转化为内能，两者转化方向相反，故C正确，C不符合题意； D．香味扩散是分子无规则运动的结果，故D正确，D不符合题意。 故选A。 【变式5-1】（2025·四川广元·中考真题）端午节，小梅随爸爸妈妈开车先去加油，随后回老家看望爷爷奶奶。下列说法正确的是（   ） A．刚一进门，粽香扑鼻而来，表明分子在不停地做无规则运动 B．水常作为汽车发动机冷却剂，是因为水的热值大 C．小汽车内燃机的压缩冲程，将内能转化为机械能 D．小汽车内燃机的曲轴转动一周，对外做功一次 【答案】A 【详解】A．能闻到粽香，是分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中被闻到，故A正确； B．水作冷却剂是因为水的比热容大，不是热值大，故B错误； C．内燃机压缩冲程是机械能转化为内能，故C错误； D．内燃机一个工作循环曲轴转两周，对外做功一次，故D错误。 故选A。 【变式5-2】（2025·山东济南·中考真题）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 【详解】[1]力可以改变物体的形状和运动状态，因此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运动状态。 [2]在喷出彩条的过程中，罐内的压缩空气对彩条做功，空气内能转化为彩条的机械能，罐内气体内能减少；汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，所以与做功冲程能量转化相同。 【易错易混辨析】 1、判断机械是否是热机，要从能量转化的角度来判断。例如：电动机是将电能转化为机械能，不属于热机！ 2、汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性来完成．在开始运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后，汽油机才能自己工作。 考点06 热机的效率 1、热值 （1）热值的概念：1kg（或1m3）某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。 （2）热值单位：J/kg 或J/ m3 （3）公式：Q＝qm 或Q＝qv（q为热值）。 （4）热值是燃料本身的一种特性，它的大小只取决于燃料的种类，而与燃料的质量、放热多少无关。 2、热机效率 （1）热机效率的概念：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叫做热机的效率。 （2）公式：； （3）提高热机效率的途径：①使燃料充分燃烧；②尽量减小各种热量损失；③机器零件间保持良好的润滑、减小摩擦。 【例5】（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）长征系列运载火箭把神舟二十号载人飞船送入太空，与天宫空间站成功对接后，神舟二十号载人飞船相对于空间站是 （选填“运动”或“静止”）的；火箭应选用热值较 （选填“大”或“小”）的燃料。 【答案】 静止 大 【详解】[1]长征系列运载火箭把神舟二十号载人飞船送入太空，与天宫空间站成功对接后，神舟二十号载人飞船与空间站之间的相对位置不再发生改变，所以以空间站为参照物，神舟二十号载人飞船是静止的。 [2]火箭发射需要较大的能量，根据公式（其中Q为燃料完全燃烧放出的热量， m为燃料的质量， q为燃料的热值），在燃料质量相同的情况下，燃料的热值越大，完全燃烧放出的热量就越多，火箭获得的能量就越多，所以火箭应选用热值大的燃料。 【变式6-1】（2025·山东滨州·中考真题）厨房不仅是加工食材的场所，也是充满热现象的“实验室”。以下现象及给出的解释，合理的是（　　） A．能闻到凉拌菜的香味，说明分子热运动与温度无关 B．用蒸锅将馒头蒸熟的过程是通过热传递的方式改变馒头的内能 C．高压锅限压阀被顶起过程中的能量转化，与热机的压缩冲程相同 D．用高科技的燃气灶，其热效率可以提高到100% 【答案】B 【详解】A．能闻到凉拌菜的香味，说明分子在不停地做无规则运动，不能说明分子热运动的剧烈程度与温度无关，故A错误； B．用蒸锅将馒头蒸熟的过程中，水蒸气将热量传递给馒头，是通过热传递的方式改变馒头的内能，故B正确； C．高压锅限压阀被水蒸气顶起，是水蒸气对阀门做功的结果，因此这时水蒸气的内能转化为限压阀的机械能；压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，使气缸内的气体的内能增加，温度升高，因此是将机械能转化为内能，故C错误； D．燃气灶在工作过程中总有能量损失，所以燃气灶的效率总小于100%，故D错误。 故选B。 【变式6-2】（2025·青海西宁·中考真题）小宁家自来水温度为，他把燃气热水器的温度设定为、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，则需要完全燃烧 的天然气。 【答案】 0.05 【详解】[1]这些水吸收的热量为 [2]天然气完全燃烧放出的热量为 则需要天然气的体积为 【变式6-3】（2025·广东·中考真题）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。已知g＝10N/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。 【详解】（1）该船受到的总重力 （2）船只漂浮，静止时，受到的浮力为 则排开海水的体积 （3）发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量 【易错易混辨析】 1、“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽。1 kg的某种燃料，只有在完全燃烧时放出热量的大小，在数值上才等于这种燃料的热值。如果没有完全燃烧，放出的热量比按热值计算出的热量要小。 2、热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热量的多少均没有关系，同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同。 3、对于热机效率可与机械效率进行对比理解，热机效率是衡量热机性能好坏的一个重要参数，要提高热机的效率就是要提高热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。 【跨学科实践：制作简易热机模型】 1、项目原理：酒精化学能→水蒸气内能→风扇机械能。 2、项目跨学科分析: （1）热源的选择:酒精灯或电加热器。 （2）水蒸气或者直接加热空气。 （3）化学能如何转化为机械能？通过加热水沸腾,产生高温水蒸气。 3、项目实施关键: （1）注人的水量不要太多,通常为易拉罐容量的三分之一或者一半,留出容纳水蒸气的空间。 （2）出气管可以是中性笔套、细牛奶吸管或者细竹管,出口要尖细。 （3）出气管和易拉罐之间结合要紧密,不要漏气,易拉罐的洞口开得要比出气管外径小一点。 （4）小风扇和轴之间摩擦力要小。 1．（2025·黑龙江·中考真题）北方冬天室外的气温很低，司机进入小轿车并关闭所有车门后，若没有打开汽车空调，过一会儿就会发现车窗内壁上会形成一层水雾；司机打开空调的暖风后，车窗内壁上的水雾会逐渐消失。关于此现象的解释正确的是（　　） A．车窗内壁上水雾的形成是由于小轿车内的空气液化形成的 B．车窗内壁上水雾的形成是由于小轿车内的空气汽化形成的 C．车窗内壁上水雾会逐渐消失是因为车窗内壁上的水珠汽化成了水蒸气 D．司机打开空调的暖风主要是通过做功的方式提高车窗内壁上水珠的温度 【答案】C 【详解】AB．北方冬天室外气温低，车内温度相对较高，车内空气中热的水蒸气遇到冷的车窗玻璃，会放出热量，液化形成小水珠附着在车窗内壁上形成水雾，并不是车内空气液化或汽化形成的，故AB错误； C．当打开空调暖风后，车窗内壁上的水珠吸收热量，温度升高，发生了汽化现象，由液态水变为水蒸气，所以水雾会逐渐消失，故C正确； D．司机打开空调暖风，是通过热传递的方式提高车窗内壁的温度，故D错误。 故选C。 2．（2025·黑龙江·中考真题）如图，2025年4月19日，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭成功将试验二十七号卫星01星﹣06星发射。有关发射的描述正确的是（　　） A．发射前，以发射塔为参照物，运载火箭是运动的 B．发射时，发射塔周围出现大量“白气”是升华现象 C．加速升空过程中，卫星的动能转化为重力势能 D．加速升空过程中，卫星的机械能增大 【答案】D 【详解】A．发射前，运载火箭相对于发射塔位置不变，以发射塔为参照物，运载火箭是静止的，故A错误； B．发射时，发射塔周围“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，属于液化现象，故B错误； C．加速升空过程中，卫星质量不变，速度增大、高度增大，动能和重力势能都增大，是燃料燃烧的内能转化为机械能，不是动能转化为重力势能，故C错误； D．加速升空过程中，卫星动能增大，重力势能增大，机械能等于动能与势能之和，所以机械能增大，故D正确。 故选D。 3．（2025·江苏无锡·中考真题）同时在装有冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴红墨水，发现热水中的红墨水扩散得快。这个现象说明（　　） A．分子之间有吸引力 B．分子之间有排斥力 C．热水分子比冷水分子小 D．温度越高，分子无规则运动越剧烈 【答案】D 【详解】扩散现象是分子无规则运动的体现。在热水和冷水中分别滴入红墨水，热水中的红墨水扩散更快，是因为热水温度高，水分子（以及红墨水分子）的无规则运动更剧烈，使得红墨水分子能更快地在水中分散开来。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．（2025·山东淄博·中考真题）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 【详解】A．燃气燃烧时，发生化学反应，将燃料的化学能转化为内能，故A正确； B．热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧以及放热多少等因素无关，故B错误； C．花馍的内能是通过热传递的方式增大的，故C错误； D．热量是过程量，不是状态量，只能说“传递热量”或者“吸收”“放出”热量，不能说“含有”热量，故D错误。 故选A。 5．（2025·山东济宁·中考真题）为了研究问题的方便，常引入物理量。下列物理量与其描述内容匹配的是（　　） A．速度：物体运动的快慢 B．内能：物体的冷热程度 C．功率：物体做功的多少 D．热值：物质吸热或放热能力 【答案】A 【详解】A．速度是描述物体运动快慢的物理量，速度越大，表示物体运动得越快，速度越小，表示物体运动得越慢，故A符合题意； B．内能是物体内部所有分子所具有的分子势能、分子动能的总和，不是表示物体的冷热程度，温度是表示物体冷热程度的物理量，故B不符合题意； C．功率是描述物体做功快慢的物理量，通常把单位时间内所做的功叫做功率，故C不符合题意； D．热值是指单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量，它是描述燃料燃烧放热能力的物理量，而比热容是描述热传递过程中物质吸热能力或放热能力的物理量，故D不符合题意。 故选A。 6．（2025·海南·中考真题）海南黎陶被称为指尖上的非遗“活化石”。下列关于黎陶技艺的说法，正确的是（　　） A．揉团搓条，说明力可以改变物体的运动状态 B．盘筑修坯，陶坯上的泥条盘得越多质量越大 C．竹刀雕花，竹刀的刀口尖细是为了减小压强 D．椰壳烧制，通过做功的方式改变陶罐的内能 【答案】B 【详解】A．揉团搓条，泥巴形状改变，说明力可以改变物体的形状，故A错误； B．质量是物体所含物质的多少，盘筑修坯，陶坯上的泥条盘得越多质量越大，故B正确； C．竹刀雕花，竹刀的刀口尖细是为了通过减小受力面积来增大压强，故C错误； D．椰壳烧制，陶罐吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变陶罐的内能，故D错误。 故选B。 7．（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。 8．（2025·山东淄博·中考真题）吃粽子、赛龙舟是端午节的传统习俗。煮粽子时粽香四溢是 现象；赛龙舟时向后划桨，桨会受到水向前的力，这说明物体间力的作用是 的。 【答案】 扩散 相互 【解析】【小题1】[1]煮粽子时粽香四溢是粽子相关的分子扩散到了空气中，然后流动到人的鼻子中被闻到了。表明分子在做无规则的运动。 [2]因为物体间力的作用是相互的，所以我们可以看到赛龙舟时运动员会使劲的向后划桨，那么桨就会受到水向前的力，从而使龙舟快速的向前运动。 9．（2025·四川乐山·中考真题）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 【详解】[1]试管内的水沸腾后，水蒸气内能增加，塞子受到水蒸气的压力冲出去，所以水蒸气的内能转换为塞子的机械能，而汽油机的做功冲程的内能转化是内能转化为机械能，能量转化情况与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。 [2]向酒精灯内添加酒精时，闻到了酒精味，这是酒精的扩散现象，表示分子在永不停息地做无规则运动。 10．（2025·山东泰安·中考真题）科学处理垃圾可以实现综合利用，如果科学处理1t垃圾能产生的电能，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。 【答案】180 【详解】由题意可知，干木柴完全燃烧放出的热量等于科学处理1t垃圾所产生的电能，即 完全燃烧干木柴的质量为 11．（2025·江苏宿迁·中考真题）将质量均为100g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中，初始温度相同，用同一热源加热相同时间， 升温快，这是因为 ；实验中测得，水的温度升高了20℃，吸收的热量为 J[]。 【答案】 沙子 沙子的比热容比水小 8.4×103 【详解】[1][2]沙子的比热容比水小，质量相同的沙子和水，加热相同的时间，即吸收相同的热量，沙子升温快。 [3]水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×20℃=8.4×103J 12．（2025·山东德州·中考真题）铜冰鉴是我国战国时代发明的即可“制冷”又可“制热”的两用“冰箱”，如图甲所示。冰鉴是一件双层器皿，鉴腹内有一尊缶，如图乙所示。冬季，在鉴腹内装入热水用来给尊缶内的酒加热，已知热水质量为150kg、初温为，酒的质量为80kg、初温为，最终两者温度相同为，则给酒加热的热效率为 。[，] 【答案】20% 【详解】酒吸收的热量 水放出的热量 给酒加热的热效率 13．（2025·辽宁·中考真题）如图甲，某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油，比较它们的吸热能力。 (1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同，电加热器的规格应 ； (2)本实验中使用的液体温度计是根据液体 的规律制成的； (3)每隔0.5min记录一次温度，并将数据记录在下表中。第2.5min时，食用油中的温度计示数如图乙所示，为 ℃。 加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 … 水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 … 食用油的温度/℃ 25 30 34 37 42 … 分析表中数据，发现 吸热能力强； (4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温，内部应充入吸热能力较 （选填“强”或“弱”）的介质。（仅从吸热能力的角度分析） 【答案】(1)相同 (2)热胀冷缩 (3) 46 水 (4)弱 【详解】（1）根据公式可知，要比较水和食用油的吸热能力，控制变量法中除了液体质量相同外，加热器在单位时间内放出的热量也要相同，才能通过比较相同时间内的升高的温度来比较它们的吸热能力。所以，两个电加热器的规格必须相同，这样在相同时间内它们放出的热量才相等，才能用加热时间的长短反映液体吸收热量的多少。 （2）液体温度计的原理是液体的热胀冷缩性质，常见温度计如酒精温度计、煤油温度计、水银温度计都是利用这个规律。 （3）[1]由图乙可知，温度计的分度值为1℃，其示数为46℃。 [2]分析表中数据，加热相同时间，水升温慢。根据比较吸热能力的方法，即相同质量的不同物质，吸收相同热量，温度升高慢的吸热能力强，所以水的吸热能力强。 （4）根据可知，为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温，在质量和吸收热量相同的情况下，应选用比热容小的物质，也就是吸热能力较弱的介质。 14．（2025·山东泰安·中考真题）在“探究物质的吸热能力”的实验中，两个相同的容器内分别装入质量、初温都相同的两种液体a、b，用相同的电加热器给它们加热，用温度计测量液体的温度，实验装置如图甲所示。 (1)实验中某时刻温度计示数如图乙所示为 ℃。 (2)加热相同的时间，温度变化小的液体吸热能力 （选填“强”或“弱”）；液体的内能增加是通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变的。 (3)根据实验数据，绘制出了如图丙所示温度随时间变化的图像。分析图像可知：如果要自制暖手袋，应选吸热能力强的液体 （选填“a”或“b”）作为供暖物质，效果更佳。 【答案】(1)29 (2) 强 热传递 (3)a 【详解】（1）由图乙可知，温度计的分度值为1℃，实验中某时刻温度计示数如图乙所示为29℃。 （2）[1]用相同的电加热器加热相同的时间，表示吸收相同热量，液体质量相同，由可知，温度变化小的液体比热容大，吸热能力强。 [2]对液体加热，液体吸收热量，液体的内能增加是通过热传递的方式改变的。 （3）由图像可知，质量相同的a、b两种液体，吸收相同热量，即加热相同时间，a升高的温度低，由可知，a的比热容大，a的吸热能力强，因此如果要自制暖手袋，应选吸热能力强的液体a作为供暖物质，效果更佳。 15．（2025·山西·中考真题）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。爱生活爱运动脂肪完全“燃烧”释放的能量为（即可看作脂肪的热值）。若小亮的质量为，家住11楼，每层楼高为。（取） (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。 【详解】（1）小亮所受的重力 （2）小亮随电梯做匀速直线运动，小亮所受的支持力与重力大小是平衡力，大小相等，即 小亮在支持力方向上移动的距离 电梯对小亮所做的功 （3）脂肪完全“燃烧”放出的能量 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 内能和内能的应用 本讲要点 01 考点精讲（5大核心考点） 考点01 热量 比热容（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点02 分子动理论的初步知识（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点03 内能（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点04 能量的转化和守恒（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点05 热机（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点06 热机的效率（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 02 拓展学习（跨学科实践：制作简易热机模型） 03 巩固提升（精选15道题） 考点01 热量 比热容 一、热量 热传递 1、热量定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫作热量。热量通常用字母Q表示。 （1）热量是热传递过程中物体内能的改变量，因此，热量是个过程量。只有在热传递过程中，才能谈论热量，离开热传递过程谈热量是毫无意义的。 （2）我们不能说某个物体具有或含有多少热量，更不能比较两个物体具有热量的多少。热量只能与表示过程的词语连用，如“吸收热量”“放出热量”。 2、热传递：热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递。 二、比热容 1、比热容定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收或者降低1℃所放出的热量叫做这种物质的比热容。 2、比热容的特点：比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容。比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。 3、水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 4、热量的简单计算 吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；放热：Q放=cm△t= cm(t0-t)。 其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。 c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)） m—质量，单位：千克（kg） △t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 5、比热容的应用 （1）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节 气候。 （2）一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或取暖。 【例1】（2025·上海·中考真题）质量为2千克的水升高50℃所吸收的热量为 焦，“九天”无人机向斜上方匀速运动时，其惯性 ，机械能 。（后两空均选填“增大”“不变”或“减小”） 【变式1-1】（2025·江苏南通·中考真题）小明用电水壶烧水给爷爷奶奶泡茶。该壶保温性能较好，烧水时壶会吸收一些热量。在壶中装入500mL的水，加热至沸腾，用时2min。水用完后，他又在壶中装入1000mL的水，加热至沸腾，所需时间最有可能的是（　　） A．2min B．4min C．大于2min且小于4min D．大于4min 【变式1-2】（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，用红外灯加热质量相同的水和沙子，水和沙子吸收热量的多少通过 来反映。加热过程中发现水升温较慢，原因是水的 较大，红外灯给水和沙子加热主要是利用了红外线的 效应。 【变式1-3】（2025·山东滨州·中考真题）某实验小组用图甲所示装置探究冰熔化时温度的变化规律，并根据实验数据绘制了图乙所示的温度随时间变化的图象。 (1)图甲所示装置中，用“水浴法”加热的好处是 （写一种即可）。 (2)某一时刻温度计示数如图甲所示，此时试管中碎冰的温度是 ℃。 (3)由图象可知：冰的熔化过程历时 min，这一过程需要不断 ，温度 。 (4)AB段和CD段升高相同的温度，CD段吸热时间更长，这是因为水在液态时的吸热能力 （选填“强”或“弱”）， 大的缘故。 【易错易混辨析】 1、热量过程量，不是状态量，不能说含有或者具有热量，只能说吸收或放出热量。解题是要抓住关键词：“具有热量”、“含有热量”，这样的说法是错误的。 2、对于物质的比热容，可以从以下两个方面理解：首先，比热容跟密度一样，也是物质的一种特性，它既不随物质质量的改变而变化，也不随物质吸收（或放出）热量的多少及温度的变化而变化，也就是说，只要是相同的物质，不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何，它的比热容一定是相同的；其次，不同物质的比热容不同，同种物质的比热容相同，它反映了不同物质吸、放热本领的强弱，还可以利用物质的这种特性来鉴别物质。 考点02 分子动理论的初步知识 一、分子热运动 1、物质的构成：宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的；分子是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。 2、分子动理论内容 （1）物质是由分子构成的。 （2）一切物体的分子都在不停地做无规则运动。 （3）分子间存在相互作用的引力和斥力。 （4）分子之间有间隙。 3、热运动：分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。热运动是分子运动，属于微观运动，不可能停止，而机械运动是整个物体运动，属于宏观运动，可以停止。 4、扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方的现象。 （1）不同物质扩散快慢不同，一般情况下，气体扩散最快，固体最慢。 （2）扩散快慢还与温度有关，温度越高，扩散越快。 （3）扩散是分子运动的结果，如果因搅拌、风力、重力等外在因素使物体发生了宏观运动，这样的现象不属于扩散现象。 二、分子间作用力 1、分子间存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同时存在的。 2、正常情况下，分子引力和分子斥力彼此平衡，对外表现为无力。 3、当压缩物体时，分子斥力大于分子引力，对外表现为斥力。 4、当拉伸物体时，分子引力大于分子斥力，对外表现为引力。 5、分子间作用力（包括引力和斥力）随着分子间的距离增大而减小。 6、如果分子间距离很大，作用力几乎为零，可以忽略不计；因此，气体具有流动性，也容易被压缩。 （7）液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的形状，具有流动性。 【例2】（2025·江苏盐城·中考真题）一滴红墨水滴入水中，在下沉过程中向四周散开。一段时间后，整杯水变成红色。下列说法错误的是（　　） A．红墨水下沉表明墨水分子在做无规则运动 B．红墨水散开表明墨水分子在做无规则运动 C．红墨水变淡表明墨水分子在做无规则运动 D．整杯水变红表明水分子间有空隙 【变式2-1】（2025·山东青岛·中考真题）古诗词是我国的优秀传统文化。下列古诗词中蕴含的物理知识能用分子动理论解释的是（  ） A．花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴 B．朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还 C．飞流直下三千尺，疑是银河落九天 D．湖光秋月两相和，潭面无风镜未磨 【变式2-2】（2025·吉林·中考真题）端午节是我国的传统节日，各民族以其多种多样的形式传承着中华优秀传统文化。 (1)吃粽子是端午节的文化习俗，煮好的粽子散发出淡淡的清香，这是 现象。 (2)赛龙舟时，江面上鼓声震天，龙舟竞渡。鼓声是通过 传播到人耳中的。选手们用桨向后划水，龙舟向前运动，说明物体间力的作用是 。选手们用的桨是 杠杆。 【易错易混辨析】 1、分子的热运动是永不停息的，物体的温度低时，分子的热运动缓慢，但并没有停止，不要误以为温度低时，分子的热运动就停止。 2、扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质之间是不能发生扩散现象的，不同物质只有相互接触时，才能发生扩散现象，没有相互接触的物质，是不会发生扩散现象的，扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方的现象，而不是单一的一种物质的分子进入另一种物质；气体、液体和固体之间都可以发生扩散，而且不同状态的物质之间也可以发生扩散。 3、扩散现象是指分子的运动，但注意将扩散现象与物体颗粒的运动相区分，如在阳光下看到的灰尘飞扬，是固态颗粒运动，而不是分子的无规则运动，故这个现象不是扩散现象。 4、通常情况下分子引力和分子斥力是同时存在的，它们大小相等，故不表现斥力，也不表现引力；当分子间的距离减小时，分子引力和斥力同时增大，但分子斥力增大得快，这时分子斥力大于分子引力，作用力表现为斥力；当分子间的距离增大时，分子引力和斥力同时减小，但分子斥力减小得快，这时分子引力大于分子斥力，作用力表现为引力。 考点03 内能 一、内能：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 1、因为一切物质分子都在不停地做无规则的运动，所以物体的内能不可能为零， 任何物体在任何情况下都具有内能。 2、物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。同一个物体（物态不变），温度越高，内能越大。 3、由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。所以分子势能与物体的体积有关。 4、内能大小与物体的质量、温度、状态等有关。 二、内能的改变的两种方法：做功和热传递。 1、物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。 2、热传递发生的条件：存在温度差；能量（内能）从高温物体转移到低温物体。 （1）高温物体内能减小，温度降低，放出热量。 （2）低温物体内能增大，温度升高，吸收热量。 3、做功和热传递在改变内能方面是等效的，但实质不同：做功改变内能属于能的转化，热传递改变内能属于能的转移。 三、温度、内能、热量之间的关系 1、物体温度升高，内能一定增大，但不一定吸收热量，因为做功也可以使物体的内能增大。 2、物体内能增大，温度不一定升高，也不一定吸收热量，因为内能增大有可能是因为状态改变造成的，做功也可以使物体的内能增大。 3、物体吸收热量，内能一定增大，但温度可能升高，也可能不变，因为吸收热量有可能改变物体的状态。 【例3】（2025·江苏南通·中考真题）热质说是18世纪流行的热学理论。该理论认为热质是一种无质量、看不见的特殊物质，物体吸收、放出热质会导致温度或物态的变化，它只能在物体间转移，不会产生或消失。下列事例中，不能佐证该理论的是（　　） A．热水暖手 B．冰袋冷敷 C．扬汤止沸 D．钻木取火 【变式3-1】（2025·江苏淮安·中考真题）图中是美食“油端子”，它是将面糊装入模具放入热油锅内炸出来的美食，下列情境在改变内能的方式上与之相同的是（　　） A．弯折铁丝 B．压缩空气 C．钻木取火 D．给水加热 【变式3-2】（2025·上海·中考真题）“滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄”，说明江水有 能，0℃的水 （选填“具有”或“不具有”）内能，“遥知不是雪，为有暗香来”，说明分子在做 运动。 【易错易混辨析】 1、任何温度下物体的内能都不可能为0，温度越高，物体的内能越大，不要以为温度为0的时候物体就没有内能了。 2、热传递使物体内能发生改变的实质是同一种形式的能量（内能）发生了转移；其转移的规则是内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分。 3、温度、热量与内能的关系（热量是一个过程量，一般说传递热量；内能是一个状态量一般说具有内能；温度是一个状态量，一般说升高或者降低温度）。 考点04 能量的转化和守恒 1、能的转化：在一定条件下，一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量，这种现象即为能量的转化。 能量的转化有方向性，我们利用的各种形式的能最终会自然地转化成内能，散失到周围空气中，但内能不会自然地转化成其他形式的能量。 2、能的转移：同一种形式的能从一个物体转移到另一个物体，能的形式并没有发生变化。能量的转移也有方向性：在热传递过程中，热量总是自然地由高温物体传向低温物体，故内能也总是自然地从高温物体转移到低温物体，而不会自然地从低温物体转移到高温物体。所以能量的转移是有方向的。 3、能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 （1）能量及其存在的不同形式（各种不同形式的能量） （2）能量的转化和转移（不同形式间是能量转化，同种形式之间是能量转移） （3）能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。 【例4】（2025·山东·中考真题）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 。 【变式4-1】（2025·湖南·中考真题）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。 【变式4-2】（2025·江苏无锡·中考真题）玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区，月夜的最低温度达到-190℃，我国科研人员为它设计了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质，液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变为高温蒸气，蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热并变为液态氨，再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器，循环往复。保温装置中的核热源将核能转化为氨的 能。氨在蒸发器中发生 （填物态变化名称）吸收热量，在铝蜂窝结构板发生液化， 热量。 【易错易混辨析】 能量守恒的普遍性：能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵循能量守恒定律。能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器。能量守恒定律告诉我们，有一种形式的能量减少或消失，一定有另一种形式的能量增加或产生，能量的总量是不变的！ 考点05 热机 一、热机 1、热机的概念：利用内能做功的机械叫热机。 2、热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。 3、内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 二、内燃机的工作原理 1、内燃机的每一个工作循环分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 2、四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程对做功冲程起辅助作用，靠飞轮的惯性完成。 3、做功冲程把内能转化为机械能；压缩冲程把机械能转化为内能。 4、一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周，飞轮转2圈。 三、汽油机和柴油机区别 1、构造区别：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 2、燃料区别：汽油机燃料是汽油，而柴油机燃料是柴油。 3、工作区别 （1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气。 （2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气。 （3）做功冲程：汽油机用火花塞点火（点燃），柴油机用喷油嘴喷油（压燃）。 【例5】（2025·四川资阳·中考真题）大年三十，小明同学在家中帮厨，协助父母为家人烹饪一道高压锅炖排骨的美食。下列说法错误的是（　　） A．选择使用高压锅进行炖煮，是因为增大气压能够降低水的沸点，使排骨快速煮熟 B．排气阀排出的“白气”是排出的水蒸气液化形成的 C．气体推动高压锅排气阀跳动、旋转的过程中，锅内气体的内能转化为排气阀的机械能，与汽油机压缩冲程的能量转化方向正好相反 D．炖排骨的过程中，满屋飘香，说明分子在永不停息地做无规则运动 【变式5-1】（2025·四川广元·中考真题）端午节，小梅随爸爸妈妈开车先去加油，随后回老家看望爷爷奶奶。下列说法正确的是（   ） A．刚一进门，粽香扑鼻而来，表明分子在不停地做无规则运动 B．水常作为汽车发动机冷却剂，是因为水的热值大 C．小汽车内燃机的压缩冲程，将内能转化为机械能 D．小汽车内燃机的曲轴转动一周，对外做功一次 【变式5-2】（2025·山东济南·中考真题）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。 【易错易混辨析】 1、判断机械是否是热机，要从能量转化的角度来判断。例如：电动机是将电能转化为机械能，不属于热机！ 2、汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性来完成．在开始运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后，汽油机才能自己工作。 考点06 热机的效率 1、热值 （1）热值的概念：1kg（或1m3）某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。 （2）热值单位：J/kg 或J/ m3 （3）公式：Q＝qm 或Q＝qv（q为热值）。 （4）热值是燃料本身的一种特性，它的大小只取决于燃料的种类，而与燃料的质量、放热多少无关。 2、热机效率 （1）热机效率的概念：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叫做热机的效率。 （2）公式：； （3）提高热机效率的途径：①使燃料充分燃烧；②尽量减小各种热量损失；③机器零件间保持良好的润滑、减小摩擦。 【例5】（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）长征系列运载火箭把神舟二十号载人飞船送入太空，与天宫空间站成功对接后，神舟二十号载人飞船相对于空间站是 （选填“运动”或“静止”）的；火箭应选用热值较 （选填“大”或“小”）的燃料。 【变式6-1】（2025·山东滨州·中考真题）厨房不仅是加工食材的场所，也是充满热现象的“实验室”。以下现象及给出的解释，合理的是（　　） A．能闻到凉拌菜的香味，说明分子热运动与温度无关 B．用蒸锅将馒头蒸熟的过程是通过热传递的方式改变馒头的内能 C．高压锅限压阀被顶起过程中的能量转化，与热机的压缩冲程相同 D．用高科技的燃气灶，其热效率可以提高到100% 【变式6-2】（2025·青海西宁·中考真题）小宁家自来水温度为，他把燃气热水器的温度设定为、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，则需要完全燃烧 的天然气。 【变式6-3】（2025·广东·中考真题）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。已知g＝10N/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。 【易错易混辨析】 1、“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽。1 kg的某种燃料，只有在完全燃烧时放出热量的大小，在数值上才等于这种燃料的热值。如果没有完全燃烧，放出的热量比按热值计算出的热量要小。 2、热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热量的多少均没有关系，同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同。 3、对于热机效率可与机械效率进行对比理解，热机效率是衡量热机性能好坏的一个重要参数，要提高热机的效率就是要提高热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。 【跨学科实践：制作简易热机模型】 1、项目原理：酒精化学能→水蒸气内能→风扇机械能。 2、项目跨学科分析: （1）热源的选择:酒精灯或电加热器。 （2）水蒸气或者直接加热空气。 （3）化学能如何转化为机械能？通过加热水沸腾,产生高温水蒸气。 3、项目实施关键: （1）注人的水量不要太多,通常为易拉罐容量的三分之一或者一半,留出容纳水蒸气的空间。 （2）出气管可以是中性笔套、细牛奶吸管或者细竹管,出口要尖细。 （3）出气管和易拉罐之间结合要紧密,不要漏气,易拉罐的洞口开得要比出气管外径小一点。 （4）小风扇和轴之间摩擦力要小。 1．（2025·黑龙江·中考真题）北方冬天室外的气温很低，司机进入小轿车并关闭所有车门后，若没有打开汽车空调，过一会儿就会发现车窗内壁上会形成一层水雾；司机打开空调的暖风后，车窗内壁上的水雾会逐渐消失。关于此现象的解释正确的是（　　） A．车窗内壁上水雾的形成是由于小轿车内的空气液化形成的 B．车窗内壁上水雾的形成是由于小轿车内的空气汽化形成的 C．车窗内壁上水雾会逐渐消失是因为车窗内壁上的水珠汽化成了水蒸气 D．司机打开空调的暖风主要是通过做功的方式提高车窗内壁上水珠的温度 2．（2025·黑龙江·中考真题）如图，2025年4月19日，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭成功将试验二十七号卫星01星﹣06星发射。有关发射的描述正确的是（　　） A．发射前，以发射塔为参照物，运载火箭是运动的 B．发射时，发射塔周围出现大量“白气”是升华现象 C．加速升空过程中，卫星的动能转化为重力势能 D．加速升空过程中，卫星的机械能增大 3．（2025·江苏无锡·中考真题）同时在装有冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴红墨水，发现热水中的红墨水扩散得快。这个现象说明（　　） A．分子之间有吸引力 B．分子之间有排斥力 C．热水分子比冷水分子小 D．温度越高，分子无规则运动越剧烈 4．（2025·山东淄博·中考真题）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 5．（2025·山东济宁·中考真题）为了研究问题的方便，常引入物理量。下列物理量与其描述内容匹配的是（ ） A．速度：物体运动的快慢 B．内能：物体的冷热程度 C．功率：物体做功的多少 D．热值：物质吸热或放热能力 6．（2025·海南·中考真题）海南黎陶被称为指尖上的非遗“活化石”。下列关于黎陶技艺的说法，正确的是（　　） A．揉团搓条，说明力可以改变物体的运动状态 B．盘筑修坯，陶坯上的泥条盘得越多质量越大 C．竹刀雕花，竹刀的刀口尖细是为了减小压强 D．椰壳烧制，通过做功的方式改变陶罐的内能 7．（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 8．（2025·山东淄博·中考真题）吃粽子、赛龙舟是端午节的传统习俗。煮粽子时粽香四溢是 现象；赛龙舟时向后划桨，桨会受到水向前的力，这说明物体间力的作用是 的。 9．（2025·四川乐山·中考真题）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。 10．（2025·山东泰安·中考真题）科学处理垃圾可以实现综合利用，如果科学处理1t垃圾能产生的电能，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。 11．（2025·江苏宿迁·中考真题）将质量均为100g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中，初始温度相同，用同一热源加热相同时间， 升温快，这是因为 ；实验中测得，水的温度升高了20℃，吸收的热量为 J[]。 12．（2025·山东德州·中考真题）铜冰鉴是我国战国时代发明的即可“制冷”又可“制热”的两用“冰箱”，如图甲所示。冰鉴是一件双层器皿，鉴腹内有一尊缶，如图乙所示。冬季，在鉴腹内装入热水用来给尊缶内的酒加热，已知热水质量为150kg、初温为，酒的质量为80kg、初温为，最终两者温度相同为，则给酒加热的热效率为 。[，] 13．（2025·辽宁·中考真题）如图甲，某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油，比较它们的吸热能力。 (1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同，电加热器的规格应 ； (2)本实验中使用的液体温度计是根据液体 的规律制成的； (3)每隔0.5min记录一次温度，并将数据记录在下表中。第2.5min时，食用油中的温度计示数如图乙所示，为 ℃。 加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 … 水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 … 食用油的温度/℃ 25 30 34 37 42 … 分析表中数据，发现 吸热能力强； (4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温，内部应充入吸热能力较 （选填“强”或“弱”）的介质。（仅从吸热能力的角度分析） 14．（2025·山东泰安·中考真题）在“探究物质的吸热能力”的实验中，两个相同的容器内分别装入质量、初温都相同的两种液体a、b，用相同的电加热器给它们加热，用温度计测量液体的温度，实验装置如图甲所示。 (1)实验中某时刻温度计示数如图乙所示为 ℃。 (2)加热相同的时间，温度变化小的液体吸热能力 （选填“强”或“弱”）；液体的内能增加是通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变的。 (3)根据实验数据，绘制出了如图丙所示温度随时间变化的图像。分析图像可知：如果要自制暖手袋，应选吸热能力强的液体 （选填“a”或“b”）作为供暖物质，效果更佳。 15．（2025·山西·中考真题）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。爱生活爱运动脂肪完全“燃烧”释放的能量为（即可看作脂肪的热值）。若小亮的质量为，家住11楼，每层楼高为。（取） (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。 1 / 2 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