2026年中考物理一轮复习讲义 专题五内能及其应用

2026年中考物理一轮复习讲义 专题五 内能及其应用 【知识梳理】 一、物质的构成 1、物质的构成：常见的物质是由大量的分子、原子构成的。 2、分子的大小：分子的直径很小，通常以10-10m来量度。 【注意】人们用肉眼和光学显微镜能观察到的都不是分子，分子只能用电子显微镜观察到。 二、分子热运动 1、扩散现象 （1）定义：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散、 （2）扩散现象表明：分子在不停地做无规则的运动，且分子间有间隙。 （3）对扩散现象的理解 ①气体、液体、固体都可以发生扩散现象。气体的扩散速度最快，其次是液体，固体的扩散速度最慢。 ②扩散发生的条件：不同物质；相互接触。 （4）扩散现象实例：炒菜香味、花香四溢、红墨水滴入水中整杯水变红、长时间堆放煤的墙角变黑、两块不同的金属紧压在一起很长时间能够互相渗入对方等。 2、分子热运动 （1）定义：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，这种无规则运动叫做分子热运动。 （2）分子热运动的快慢与温度有关。温度越高，分子热运动越剧烈。（扩散现象越明显。） 【注】同一物体，温度越高，其分子运动越剧烈；分子运动越剧烈，温度越高。 三、分子间的作用力 1、分子间的作用力：分子间存在着相互作用的引力和斥力。 （1）分子间存在引力。例如，两个压紧的铅块能吊起重物。 （2）分子间存在斥力。例如，注射器中先吸入适量的水，将针管的管口封住，发现很难把活塞压进去。 2、分子间引力和斥力的关系 （1）分子间引力和斥力同时存在。 （2）当分子间距离较小时，作用力表现为斥力；当分子间距离较大时，作用力表现为引力。 （3）如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略不计。 3、分子动理论的基本内容 （1）常见的物质是由大量的分子、原子构成的。（分子、原子间有间隙） （2）物质内的分子在不停地做热运动。 （3）分子间存在引力和斥力。 四、内能 1.构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫作物体的内能。内能的单位是焦耳（J），各种形式能量的单位都是焦耳。 【注意】一切物体物体都有内能。 2.影响内能大小的因素：物体的质量、物体的温度、物体的体积、物质的的种类、物体的物态都可以影响物体内能的大小。 3.改变物体内能的方式 热传递 做功 实质 能量的转移 能量的转化 条件 条件：存在温度差 传递方向：由高温向低温 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 方法 高温物体放热，低温物体吸热 压缩体积、摩擦生热、锻打物体、弯折物体等 体积膨胀 举例 用热水袋取暖、烧水水变热、晒太阳等 搓手、钻木取火、锯条锯木板发热等 联系 热传递和做功在改变物体内能的效果上是等效的 五、热量 1、热量的概念：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。热量用符号Q表示。热量的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J。 2、对热量的理解 物体本身没有热量，热量是在热传递过程，能量（内能）转移的多少，是一个过程量。所以只能说“吸收热量”、“放出热量”，不能“具有热量”、“含有热量”。 3、 温度、内能、热量的区别与联系 温度 内能 热量 区别 概念 表述物体的冷热程度 构成物体的所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和 在热传递过程中，传递能量的多少 特点 状态量 状态量 过程量 表述 “降低”、“升高”等 “具有”、“增加”“减少”等 “吸收”、“放出”等 联系 物体吸收热量，内能会增加，温度不一定升高；物体放出热量，内能会减少，但物体温度不一定降低 六、比热容 比较不同物质的吸热情况 1、实验方法 （1）转换法：通过加热时间反映液体吸收热量的多少。 （2）控制变量法：选取质量相同的水和食用油。 2、实验器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个、天平、停表、水和食用油。 【注】选取相同规格的电加热器原因：保证相同时间内吸收的热量是相同的。 3、实验方案 （1）方案一：选取质量相同的不同物质，让它们吸收相同的热量（加热相同的时间），比较它们升高的温度，温度升高少的物质吸热本领强。 （2）方案二：选取质量相同的不同物质，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少（加热时间的长短），吸收热量多的物质吸热本领强。 4、实验步骤 （1）方案一：对水和食用油加热相同的时间，观察并读出温度计的示数。 （2）方案二：使水和食用油升高相同的温度，观察并记录加热所用的时间。 5、实验结论 （1）方案一：质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比较升高的温度，温度升高少的物质吸热本领强。 （2）方案二：质量相同的不同物质，升高相同的温度，比较吸收热量的多少，吸收热量多的物质吸热本领强。 比热容 1、概念：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示。单位焦每千克摄氏度，符号J/（kg·℃）。 2、特点 （1）比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容，不同物质的比热容一般不同，可以粗略鉴别物质。 （2）比热容的大小只与物质的种类及状态，与质量大小、温度高低、吸放热多少都无关。 （3）物质的比热容越大，其温度越不容易改变。 3、水的比热容 （1）水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），在常见物质中水的比热容是最大的。 （2）水的比热容较大的应用 ①水的温度难改变：沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大；增大人工水面来缓解热岛效应。 ②水的吸、放热本领强：常用水作为散热剂或冷却剂，如汽车发动机用水作冷却剂、冬天用水作暖气设备的供热介质等。 热量的计算 1、热量的计算公式 物体的质量为m，比热容为c，温度的变化量为，则物体在温度变化过程中吸收或放出的热量。 （1）吸热公式：。 （2）放热公式：。 2、热平衡方程 发生热传递时，若不计热量损失，则高温物体降温放出的热量都被低温物体吸收，即放出的热量和吸收的热量相等，用公式表示为，利用该等式建立的方程称为热平衡方程。 七、热机 1．热机的定义：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。 4．内燃机的四个冲程  内燃机是热机的一种，是燃料在汽缸内燃烧的热机，内燃机分为汽油机和柴油机： （1）汽油机的工作原理：燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能； （2）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，如图： 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。 （3）工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能； （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。 八、汽油机和柴油机 1．汽油机和柴油机的构造图 2．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）。 九、热值 1．燃料的热值定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫这种燃料的热值。 2．热值是燃料的一种性质，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等无关。 十、热机效率 1．燃料燃烧放热公式：Q放=qm或Q放=qV（常对气体燃料）。 2．热机效率：计算公式η=W有用/Q总。 3．提高热机效率的主要途径：使燃料充分燃烧；尽量减少各种损失；在热机的设计和制造上，采用先进的技术；保证良好的润滑，减小摩擦阻力。 4．热机工作时，能量损失不可避免，故热机效率总小于1。 十一、能量的转化和转移 1．能量守恒定律 （1）能量守恒定律内容：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。 （2）对能量守恒定律的理解： ①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。 ②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。 2．能量的转化：在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫能量的转化。自然界转化各种形式的能，在一定条件下都可以相互转化。 3．能量的转移：能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。例如，在热传递过程中，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，这属于能量的转移。 【易错点与方法技巧】 易错点1：辨别机械运动与分子热运动 机械运动用肉眼能直接观察到，分子热运动用肉眼观察不到。扩散是分子层面的运动，花香四溢、红墨水滴入水中使水变色、长时间蹲房煤的墙角变黑等都是扩散现象，而尘土飞扬、炊烟袅袅、雪花飞舞等是微小物体的运动，不是扩散现象。 易错点2：温度、热量、内能的两个“一定”和四个“不一定” （1）两个“一定” ①物体的温度升高（或降低）时，其内能一定增加（或减少）。 ②在热传递过程中，物体从外界吸收热量，温度可能不变，但内能一定增加。 （2）四个“不一定” ①一个物体的内能增加（或减少）时，其温度不一定升高（或降低），如晶体的熔化（或凝固）过程。 ②一个物体的内能增加（或减少）时，不一定是因为吸收（或放出）热量，也可能是对物体做功（或物体对外界做功）。 ③一个物体吸收（或放出）热量时，内能增加（或减少），其温度不一定升高（或降低），如晶体的熔化（或凝固）过程。 ④一个物体温度升高（或降低）时，不一定是因为吸收（或放出）热量，也可能是因为做功，如摩擦生热（或物体对外界做功）。 易错点3：对“升高了（或降低了）”与“升高到（或降低到）”的理解 运用公式计算物体吸收或放出的热量时，温度的改变不是初温，也不是末温，而是两者的差值。“升高了（或降低了）”指的是物体温度的变化量；“升高到（或降低到）”指的是物体的末温。 易错点4：对比热容的理解 1、比热容不随温度、质量、吸放热 多少的变化而变化。 2、同种物质在不同状态下比热容可能不同，比如水和冰。 3、不同物质的比热容可能相同。比如，煤油和冰等。 易错点5：对热机效率的理解 在实际生活中，热机效率永远不能达到 100%. 方法技巧1：辨别生活中“热”的不同含义 温度、热量和内能是热学中三个基本的物理量，在日常生活中都用“热”来表示，但三者的实质又有不同，十分容易混淆。 1、“天气热”表示气温高，这里的“热”指温度高。 2、“摩擦生热”表示克服摩擦力做功消耗了机械能，增加了内能，这里的“热”指内能。 3、“液化放热”是指液化时放出热量，这里的“热”指热量。 方法技巧2：比热容图像的分析技巧 如图所示是质量相同的甲、乙两种液体在相同电加热器下加热，得到的温度随时间变化图像。 1、等温辅助线：作一条垂直于温度轴的直线，表示升高相同的温度，可以看出升高相同温度时对甲液体加热的时间小于对乙液体的加热的时间，所以。 2、等时辅助线：作一条垂直于时间轴的直线，表示加热时间相同，可以看出甲液体的温度变化量大于乙液体的温度变化量，所以。 方法技巧3：内燃机工作循环的比例关系 内燃机的一个工作循环完成四个冲程，曲轴和飞轮转动两周，活塞往返两次，对外做功一次，即1：4：2：2：1，可以记作口诀“四冲二转一做功”。 方法技巧4：效率的计算方法 1、燃料燃烧加热：。例如：用燃气灶烧水。 2、燃料燃烧做功：。 3、驱车：，例如：汽车匀速直线行驶中发动机效率。 方法技巧5：比较法辨别能量转化与转移类型 1、发生能量转移时，能量的形式不变；而发生能量转化时，能量的形式要发生改变。 2、在确定能量转化的方向时，可通过对消耗什么能和得到什么能进行判断来确定。 【中考真题 专题突破】 一．选择题（共14小题） 1．（2025•广州）如图，从热汤中取出的金属勺子，由烫手到不烫手的过程，其内能（　　） A．逐渐增加 B．保持不变 C．通过做功改变 D．通过热传递改变 2．（2025•天津）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 3．（2025•甘肃）2025年5月17日，朱雀二号改进型遥二运载火箭成功将6颗卫星送入预定轨道。关于卫星发射和运行过程，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空过程中，卫星的动能转化为重力势能 B．箭星分离前，以火箭为参照物，卫星是运动的 C．卫星上太阳能电池板的作用是将电能转化为机械能 D．卫星依靠电磁波来实现星地实时数据传输 4．（2025•乐山）关于能源和电磁波、下列说法正确的是（　　） A．电能是一次能源 B．核电站是利用聚变的链式反应发电的 C．5G通信利用电磁波传递信息 D．电视机遥控器发出的红外线不属于电磁波 5．（2025•山东）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 6．（2025•新疆）以下各种形式的能源中，属于二次能源的是（　　） A．风能 B．水能 C．电能 D．核能 7．（2025•北京）在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．水变热的过程，其内能是通过做功的方式改变的 B．橡胶塞被推出的过程中，水的内能全部转化为塞子的机械能 C．水蒸气推出橡胶塞的过程中，水蒸气的内能减小 D．管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的 8．（2025•扬州）2025年5月29日，“天问二号”探测器发射成功，开启小行星探测与采样返回之旅。下列说法正确的是（　　） A．“天问二号”发射时加速上升，其动能不变 B．“天问二号”利用电磁波与地球传输信息 C．太阳能电池将光能全部转化为内能 D．到达地球后，样品质量变大 9．（2025•成都）能源是人类一切物质生活、社会经济发展的基础，人类社会的发展伴随着对能源的开发和利用。下列说法不正确的是（　　） A．人类利用的能量大多由太阳能转移或转化而来 B．核电站的能量转化是将核能直接转化为电能 C．核裂变发电能量转化效率不能达到100% D．太阳能、水能、风能都是可再生能源 10．（2025•新疆）小杨家的电热水壶的容量为2L，用该电热水壶烧水时，壶内水温低于80℃时，加热效率是90%；壶内水温高于80℃时，加热效率是84%。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），若冬天自来水的温度比夏天的低15℃，则该电热水壶把2L的自来水烧开，冬天比夏天多消耗的电能约为（　　） A．150kJ B．145kJ C．143kJ D．140kJ 11．（2025•安徽）下列现象中能够说明分子间有引力的是（　　） A．液体很难被压缩 B．铁丝很难被拉伸 C．墨水在热水中扩散得较快 D．水与酒精混合后总体积减小 12．（2025•云南）云南咖啡香气馥郁，一杯咖啡的制作要经过生豆翻炒、石磨研磨、加水煮沸的过程。下列说法正确的是（　　） A．咖啡豆研磨成粉，质量变大 B．闻到咖啡香味是因为分子在不停地做无规则运动 C．咖啡粉加水煮沸是通过做功的方式改变内能 D．咖啡沸腾过程中，液体温度持续升高 13．（2025•内蒙古）如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中（　　） A．酒精燃烧将内能转化为化学能 B．水的内能增加的方式是热传递 C．蒸汽被喷出后内能保持不变 D．蒸汽的内能全部转化为风车的机械能 14．（2025•成都）小雨探究液体的凝固特点：先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M，再各放入一个温度传感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），实验在标准大气压下进行，下列说法正确的是（　　） A．液体M的比热容为2.8×103J/（kg•℃） B．液体M放热能力比水放热能力强 C．在t2∼t4时间段两种物质都是固液共存状态 D．从20℃刚好降到0℃时，水放出的热量小于M放出的热量 二．填空题（共10小题） 15．（2025•江西）如图所示，是五彩祝福鸡蛋。在鸡蛋着色的过程中，火龙果、橙子、紫甘蓝等果蔬中的天然食用色素进入鸡蛋内部的现象，在物理学中叫做 　 　 ，温度越 　 　 ，色素进入越快。 16．（2025•上海）“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”、“不具有”）内能，“遥知不是雪，为有暗香来”，说明分子在做　 　 运动。 17．（2025•甘肃）炎热的夏天洗完澡后身上有水，走动时会感到非常凉快，这是因为身上的水蒸发　 　 （选填“吸热”或“放热”）的缘故；附近的人能闻到沐浴露的香味，这是由于分子在不停息地做　 　 。 18．（2025•广元）如图所示是我国自行研制的大型客机C919，若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg，受到的阻力为1.15×105N，则飞机发动机的热机效率为　 　 ；为节能减排，现设法回收未利用的能量，若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%，可使　 　 kg水的温度升高50℃。【汽油热值为4.6×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】 19．（2025•兰州）如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线，加热过程中物体在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答： （1）由图可知该物质是　 　 （选填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是　 　 ℃； （2）该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是：c固　 　 c液（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 20．（2025•威海）搭载“天问二号”探测器的火箭升空时，由于摩擦，部分机械能转化为空气和箭体的内能，这些消耗的能量不能再自动地被用来推动火箭，说明能量的转化具有　 　 ；我国自主研发的“偏二甲肼”火箭燃料属于　 　 （选填“—次”“二次”）能源。 21．（2025•绥化）在太阳内部，氢原子核在超高温条件下发生核　 　 （选填“裂变”或“聚变”），释放出巨大的核能。核能是　 　 （选填“一次”或“二次”）能源。 22．（2025•江西）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） 23．（2025•广西）太阳能可以从自然界源源不断地得到，它　 　 （选填“是”或“不是”）一种可再生能源。我国月球车在月球上利用太阳能电池将太阳能转化为　 　 能，供月球车使用。 24．（2025•吉林） 2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心发射，并取得圆满成功。 （1）如图所示，火箭发射过程中外壳与大气摩擦生热，这是通过　 　 的方式改变火箭的内能。 （2）太阳能电池翼和储能电池是神舟二十号的主要能源系统。从能源与可持续发展的角度，太阳能属于　 　 能源。给储能电池充电时，储能电池在电路中相当于　 　 。 （3）5月22日，航天员在地面科研人员配合下完成了舱外设备设施巡检等出舱任务，该过程中航天员与地面科研人员是通过　 　 传递信息的。 三．实验探究题（共2小题） 25．（2025•辽宁）如图（a），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（b）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 　 　 （填“强”或“弱”）的介质。（仅从吸热能力的角度分析） 26．（2025•深圳）蓄冷剂是食品运输和保险过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂，财财同学和明海同学为了探究其蓄冷效果，进行了如下的实验探究：财财首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中，标明A、B，放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水，将冰袋从冰箱中拿出放入水中，并用隔热材料密封。明海同学通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度，如图是明海记录的A、B两蓄冷剂及容器1、2中水的温度随时间的变化曲线。 （1）露露同学发现：蓄冷剂熔化前温度在升高，其分子热运动速度变 　 　 ； （2）0∼t1，水和蓄冷剂之间发生热传递，宇婷同学说其热传递方向为 　 　 ； （3）0∼t1，蓄冷剂 　 　 吸热更快； （4）t1∼t2，容器1中水的温度降低10℃，若热量全部被冰袋吸收，经过计算，汉欢同学发现每克蓄冷剂A吸收的热量为 　 　 ； （5）汉欢同学在深圳市内配送蛋糕时，选择蓄冷剂 　 　 更好，理由是 　 　 。 四．解答题（共3小题） 27．（2025•广西）为了解家用电器耗能情况，某小组进行了如下研究。图甲是生活中的电热蚊香器，图乙是其工作原理简图，R为热敏电阻，其电阻值随温度变化的部分曲线如图丙所示。将蚊香片装入蚊香器，通电后蚊香器的热敏电阻发热，加热蚊香片可以达到驱蚊功效，最后自动保持在一个特定温度（如图丙中的Tc）。 （1）蚊香器工作一会儿，人就能闻到蚊香片气味，这是气体分子在空气中的　 　 现象。 （2）若蚊香器正常工作的电功率为5W，则电路电阻值的大小为多少？工作10h消耗电能为多少？ （3）家用电器待机时也消耗电能，某些电视机机顶盒待机的功率可达蚊香器正常工作功率的3倍，我们在日常生活用电时该如何有效节能？请写出一条有效措施。 （4）请从能量转化和转移角度并结合热敏电阻的电阻值变化特点，解释蚊香器通电后温度升高，并能自动保持一定温度的原因。 28．（2025•大兴安岭）中医药是中华优秀传统文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有重要的作用。图甲是某品牌小型电中药锅，图乙是其工作电路简化的等效电路图，通过开关S1和S2的不同状态组合，可以实现三挡加热功能。定值电阻R1、R2都是发热电阻，其中R1＝110Ω。该电中药锅部分参数如表所示。已知：c药液＝4.2×103J/（kg•℃）。 求： （1）当闭合开关S1，将开关S2接a时，电中药锅使用的是 　 　 （选填“低温”“中温”或“高温”）挡。 （2）将1kg药液从25℃加热到35℃的过程中，药液吸收的热量是多少J？ （3）使用该电中药锅的中温挡正常工作，加热100s，消耗的电能是多少J？ （4）R2的阻值是多少Ω？ 额定电压/V 220 额定功率/W 高温挡880 中温挡440 低温挡220 29．（2025•陕西）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） 五．计算题（共2小题） 30．（2025•山西）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。 31．（2025•大庆）小庆家有一只电热水壶，部分参数如下表。一次烧水过程中，将1.5L的水由20℃加热至沸腾用时12min。已知家庭电路电压为220V，当地大气压强为一个标准大气压，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3。请回答下列问题： （1）求烧水过程中水吸收的热量； （2）小庆妈妈觉得这只电热水壶每次将水烧开的时间较长，打算购买另一只最大容量相同、额定功率为1500W的电热水壶。室内插座的额定电流是5A，用该插座给电热水壶供电，从安全用电的角度考虑，通过计算说明，她能否购买此电热水壶。 额定电压 220V 最大容量 1.5L 额定频率 50Hz 额定功率 1000W 内能及其应用 参考答案与试题解析 一．选择题（共14小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 D C D C C C C B B D B 题号 12 13 14 答案 B B A 一．选择题（共14小题） 1．（2025•广州）如图，从热汤中取出的金属勺子，由烫手到不烫手的过程，其内能（　　） A．逐渐增加 B．保持不变 C．通过做功改变 D．通过热传递改变 【分析】根据内能与温度的关系，物体温度降低，内能减小。 改变物体内能的方式有做功和热传递两种。 【解答】解：AB、从热汤中取出的金属勺子，由烫手到不烫手，其温度降低，所以内能逐渐减少，故AB错误。 CD、做功改变物体内能是能量的转化过程，如摩擦生热是机械能转化为内能。而热传递改变物体内能是能量的转移过程，是由于温度差引起的，高温物体放出热量，内能减小，低温物体吸收热量，内能增加。金属勺子由烫手到不烫手，是因为勺子与周围空气存在温度差，勺子向空气中散热，内能减小，这是通过热传递的方式改变内能的，故C错误，D正确。 故选：D。 【点评】本题考查内能大小的变化及改变内能的方法。 2．（2025•天津）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 【分析】柴油机的四个冲程中只有两个冲程伴随有能量的转化，压缩冲程中活塞向上运动，空气被压缩，内能增大，温度升高，活塞运动的动能转化为空气的内能；做功冲程中，喷油嘴将雾化的柴油喷入，柴油燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞运动，燃气的内能转化为活塞运动的动能。 【解答】解：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。 【点评】内燃机属于热机，热机就是利用内能来工作的机械，将内能转化为机械能。内燃机中涉及到的能量转化是经常考查的知识点，需要引起注意。 3．（2025•甘肃）2025年5月17日，朱雀二号改进型遥二运载火箭成功将6颗卫星送入预定轨道。关于卫星发射和运行过程，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空过程中，卫星的动能转化为重力势能 B．箭星分离前，以火箭为参照物，卫星是运动的 C．卫星上太阳能电池板的作用是将电能转化为机械能 D．卫星依靠电磁波来实现星地实时数据传输 【分析】（1）判断是哪种能量转化成了另一种能量的方法是：能量减少的转化为能量增大的； （2）判断一个物体的运动状态，关键是看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止； （3）太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能； （4）电磁波可以传递信息。 【解答】解： A、点火后，在加速上升的过程中，卫星质量不变，但是高度增加，速度增大，重力势能和动能都增大，所以卫星的动能没有转化为重力势能，故A错误； B、卫星与火箭脱离之前，卫星与火箭的速度相同，没有发生位置变化，以火箭为参照物，卫星是静止的，故B错误； C、太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能，故C错误； D、人造卫星依靠电磁波来实现星地实时数据传输，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了动能、重力势能的大小变化、运动的与静止的判断、太阳能电池和电磁波的应用等知识，是一道基础题。 4．（2025•乐山）关于能源和电磁波、下列说法正确的是（　　） A．电能是一次能源 B．核电站是利用聚变的链式反应发电的 C．5G通信利用电磁波传递信息 D．电视机遥控器发出的红外线不属于电磁波 【分析】（1）一次能源是指可以从自然界直接获取的能源；二次能源是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源； （2）由于核聚变还不可控，现在的核电站是利用核裂变反应发电的； （3）电磁波可以传递能量和信息； （4）电磁波是一个大家族，红外线也是电磁波的一种。 【解答】解：A、电能是由机械能、内能、光能转化来的，属于二次能源，故A错误； B、由于核聚变还不可控，现在的核电站是利用核裂变的链式反应发电的，故B错误； C、5G通信利用电磁波传递信息的，故C正确； D、电视机遥控器发出的红外线属于电磁波的一种，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查学生对能源分类、信息传递知识、电磁波的应用以及核能的相关知识，是一道基础题。 5．（2025•山东）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 【分析】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。 【解答】解：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。 【点评】本题考查了热值的属性，属于基础题。 6．（2025•新疆）以下各种形式的能源中，属于二次能源的是（　　） A．风能 B．水能 C．电能 D．核能 【分析】一次能源：直接来自自然界而未经加工转换的能源，例如化石燃料、太阳能、水能、生物燃料；二次能源：由一次性能源直接或间接转换而来的能源：煤气、氢能、电能、汽油、沼气。 【解答】解：风能、水能和核能等可以直接从自然界获取并利用的能源，是一次能源； 电能是通过其他形式的能转化而来的，是二次能源，故ABD不符合题意、C符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查一次能源和二次能源的特点，明确直接和间接得到的能源是解答本题的关键，较简单。 7．（2025•北京）在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．水变热的过程，其内能是通过做功的方式改变的 B．橡胶塞被推出的过程中，水的内能全部转化为塞子的机械能 C．水蒸气推出橡胶塞的过程中，水蒸气的内能减小 D．管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的 【分析】（1）水变热是通过热传递的方式改变内能的； （2）（3）水汽化对外做功，内能转化为机械能，内能剑侠，不是全部转化，会有损耗； （4）白气是小水珠。 【解答】解： A.水变热是通过热传递的方式（火焰的热量传递给试管和水 ）改变内能，不是做功，故A错误； B.橡胶塞被推出过程中，水的内能一部分转化为塞子机械能，还有部分内能散失，不是全部转化，故B错误； C.水蒸气推出橡胶塞时，对塞子做功，自身内能减小，故C正确； D.“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，不是水的汽化，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查改变内能的方式、能量转化、液化现象的基础知识。 8．（2025•扬州）2025年5月29日，“天问二号”探测器发射成功，开启小行星探测与采样返回之旅。下列说法正确的是（　　） A．“天问二号”发射时加速上升，其动能不变 B．“天问二号”利用电磁波与地球传输信息 C．太阳能电池将光能全部转化为内能 D．到达地球后，样品质量变大 【分析】A．速度变大，质量不变，物体的动能变大； B．真空不能传声，电磁波可在真空中传播； C．能量的转化效率不可能是百分之百； D．质量是物体的一种属性，不随位置的变化则变化。 【解答】解：A．“天问二号”发射时加速上升，速度变大，质量不变，其动能变大，故A错误； B．真空不能传声，“天问二号”利用电磁波与地球传输信息，故B正确； C．太阳能电池板就是将太阳能转化为电能的装置，这种电能再以化学能的形式储存在电池中，但转化效率不可能是百分之百，故C错误； D．质量是物体的一种属性，不随位置的变化则变化，到达地球后，样品质量不变，故D错误。 故选：B。 【点评】本题能量影响动能大小的因素、电磁波的应用、能量转化及质量是物体的属性的理解。 9．（2025•成都）能源是人类一切物质生活、社会经济发展的基础，人类社会的发展伴随着对能源的开发和利用。下列说法不正确的是（　　） A．人类利用的能量大多由太阳能转移或转化而来 B．核电站的能量转化是将核能直接转化为电能 C．核裂变发电能量转化效率不能达到100% D．太阳能、水能、风能都是可再生能源 【分析】（1）煤、石油和天然气三大化石能源由远古时期的太阳能转化而来； （2）核电站将核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能最后转化为电能； （3）能量转化效率不可能达到100%； （4）根据能源的分类来分析。 【解答】解：A、人类利用的能量大多是化石能源，煤、石油和天然气等化石能源由远古时期的太阳能转化而来，故A正确； B、核电站的能量转化是：将核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能最后转化为电能，故B错误； C、能量转化效率可以提高，但是不可能达到100%，故C正确； D、太阳能、水能、风能都是可再生能源，故D正确。 故选：B。 【点评】本题主要考查了能源的分类、对能量转化和转移的判断。 10．（2025•新疆）小杨家的电热水壶的容量为2L，用该电热水壶烧水时，壶内水温低于80℃时，加热效率是90%；壶内水温高于80℃时，加热效率是84%。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），若冬天自来水的温度比夏天的低15℃，则该电热水壶把2L的自来水烧开，冬天比夏天多消耗的电能约为（　　） A．150kJ B．145kJ C．143kJ D．140kJ 【分析】根据吸收的热量Q吸＝cm（t﹣t0）计算冬天和夏天不同阶段的热量，结合加热效率计算多用的电能。 【解答】解：把2L的自来水烧开，质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg， 若冬天自来水的温度比夏天的低15℃，则该电热水壶把2L的自来水烧开，壶内水温高于80℃时，吸收的热量相等，效率相同，消耗的电能相等，而低于80℃时，多吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×15℃＝1.26×105J； 根据η100%可知， 消耗的电能W100%＝1.4×105J。 故选：D。 【点评】本题考查热量的计算与加热效率，属于中档题。 11．（2025•安徽）下列现象中能够说明分子间有引力的是（　　） A．液体很难被压缩 B．铁丝很难被拉伸 C．墨水在热水中扩散得较快 D．水与酒精混合后总体积减小 【分析】物质是由分子组成的，分子不停地做无规则的热运动，分子间存在相互作用的引力与斥力。 【解答】解：A、液体很难被压缩，说明分子之间存在斥力，故A不符合题意； B、铁丝很难被拉伸，说明分子之间存在引力，故B符合题意； C、墨水在热水中扩散得较快，说明温度越高，分子的无规则运动越剧烈，不能说明分子之间存在引力，故C不符合题意； D、水与酒精混合后总体积减小，说明分子之间有间隙，不能说明分子之间存在引力，故D不符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查了分子之间的作用力，题目难度不大。 12．（2025•云南）云南咖啡香气馥郁，一杯咖啡的制作要经过生豆翻炒、石磨研磨、加水煮沸的过程。下列说法正确的是（　　） A．咖啡豆研磨成粉，质量变大 B．闻到咖啡香味是因为分子在不停地做无规则运动 C．咖啡粉加水煮沸是通过做功的方式改变内能 D．咖啡沸腾过程中，液体温度持续升高 【分析】（1）物体所含物质的多少叫质量。质量是物体本身的一种属性，与物体的形状、状态、位置和温度无关。 （2）一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。 （3）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。 （4）液体沸腾时的温度叫沸点，液体在沸腾过程中不断吸热，温度不变。 【解答】解：A、咖啡豆研磨成粉的过程中，只是物质的形状和状态发生了改变，其所含物质的多少并没有变化，即质量不变，故A错误。 B、能闻到咖啡香味，是因为咖啡中的香气分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，被人闻到，故B正确。 C、咖啡粉加水煮沸是通过热传递的方式改变内能，而不是做功。热传递是由于温度差引起的内能转移现象，在这个过程中，火焰放出热量传递给咖啡粉和水，使其内能增加，温度升高，故C错误。 D、咖啡沸腾过程中，吸收热量，但液体温度保持不变，这是液体沸腾的特点，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查改变内能的方法及质量的概念及特性，分子热运动及沸腾的特点。 13．（2025•内蒙古）如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中（　　） A．酒精燃烧将内能转化为化学能 B．水的内能增加的方式是热传递 C．蒸汽被喷出后内能保持不变 D．蒸汽的内能全部转化为风车的机械能 【分析】A、酒精燃烧将化学能转化为内能； B、酒精灯对水加热，水内能增大的方式属于热传递； C、蒸汽被喷出后对风车做功，内能减小； D、蒸汽的内能一部分转化为风车的机械能。 【解答】解：A、酒精燃烧将化学能转化为内能，故A错误； B、酒精灯对水加热，水的内能增大，水内能增加的方式是热传递，故B正确； C、蒸汽被喷出后对风车做功，内能减小，故C错误； D、蒸汽的内能一部分转化为风车的机械能，一部分散失在空气中，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查能量之间的相互转化，难度适中。 14．（2025•成都）小雨探究液体的凝固特点：先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M，再各放入一个温度传感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），实验在标准大气压下进行，下列说法正确的是（　　） A．液体M的比热容为2.8×103J/（kg•℃） B．液体M放热能力比水放热能力强 C．在t2∼t4时间段两种物质都是固液共存状态 D．从20℃刚好降到0℃时，水放出的热量小于M放出的热量 【分析】（1）水的凝固点在标准大气压下为0℃，从图中找到水的图像，再根据已知条件中单位时间内它们放出的热量相等，列出热平衡方程求解； （2）比热容大的物质吸热放热能力强； （3）t2∼t3时间段，水为液态； （4）降低相同的温度，比热容大的物质放出热量多。 【解答】解：标准大气压下，水的凝固点为0℃，所以图中右边的图像为水的温度随时间变化图像，则左边的图像为液体M的温度随时间变化图像； A、单位时间内它们放出的热量相等，0∼t2时间段内，水放出热量： Q水＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（20℃﹣4℃）＝6720J； QM＝cM×0.1kg×[20℃﹣（﹣4℃）]； Q水＝QM； 解得：cM＝2.8×103J/（kg•℃），故A正确； B、因cM＜c水，则液体M放热能力比水放热能力弱，故B错误； C、由图像可知，在t2∼t4时间段，物质M处于凝固过程中，有一定的凝固点，该过程中M是固液共存状态；在t2∼t3时间段，水为液态（温度逐渐降低，还未凝固），在t3∼t4时间段，水处于凝固过程中，此时才是固液共存状态，故C错误； D、降低相同的温度，比热容大的物质放出热量多，因c水＞cM，则水放出的热量大于M放出的热量，故D错误； 故选：A。 【点评】本题考查物质间的比热容大小比较及晶体的凝固曲线，列出热平衡方程求解是关键。 二．填空题（共10小题） 15．（2025•江西）如图所示，是五彩祝福鸡蛋。在鸡蛋着色的过程中，火龙果、橙子、紫甘蓝等果蔬中的天然食用色素进入鸡蛋内部的现象，在物理学中叫做 　扩散　 ，温度越 　高　 ，色素进入越快。 【分析】一切物质的分子都在不停地做无规则运动，产生了扩散现象；温度越高，分子的无规则运动越剧烈。 【解答】解：天然食用色素进入鸡蛋内部是分子无规则运动的结果，属扩散现象，温度越高，分子无规则运动越剧烈，色素进入越快。 故答案为：扩散；高。 【点评】本题考查了对扩散现象的了解，以及分子运动与温度的关系，属基础题。 16．（2025•上海）“滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄”，说明江水有　动　 能，0℃的水　具有　 （选填“具有”、“不具有”）内能，“遥知不是雪，为有暗香来”，说明分子在做　无规则　 运动。 【分析】一切物体都具有内能，内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。 动能和势能之和称为机械能。 【解答】解：“滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄”，说明江水有动能。江水奔腾向东，具有速度和质量，因而具有动能。0℃的水具有内能。一切物体都具有内能，内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。 0℃的水，其分子依然在不停地做无规则运动，且分子间存在着相互作用的势能，所以具有内能。 “遥知不是雪，为有暗香来”，说明分子在做无规则运动。梅花的香气能被远处的人闻到，是因为梅花花香中含有的分子在不断地运动，向四周扩散，使人们闻到花香。 故答案为：动；具有；无规则。 【点评】本题考查一切物体都有内能及分子热运动及机械能的概念。 17．（2025•甘肃）炎热的夏天洗完澡后身上有水，走动时会感到非常凉快，这是因为身上的水蒸发　吸热　 （选填“吸热”或“放热”）的缘故；附近的人能闻到沐浴露的香味，这是由于分子在不停息地做　无规则运动　 。 【分析】蒸发是一种汽化现象，液体在蒸发过程中要从周围环境吸收热量，从而使周围环境的温度降低。 一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。 【解答】解：蒸发是一种汽化现象，液体在蒸发过程中要从周围环境吸收热量，从而使周围环境的温度降低。所以当身上的水蒸发时，会从人体吸收热量，让人感觉凉快。 而闻到沐浴露的香味，是因为沐浴露中的香料分子在不停地做无规则运动，这些分子会扩散到空气中，当它们进入到附近人的鼻腔时，就会被嗅觉系统感知到，从而使人闻到香味。 故答案为：吸热；无规则运动。 【点评】本题考查分子热运动及蒸发现象，属于基础题。 18．（2025•广元）如图所示是我国自行研制的大型客机C919，若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg，受到的阻力为1.15×105N，则飞机发动机的热机效率为　25%　 ；为节能减排，现设法回收未利用的能量，若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%，可使　4600　 kg水的温度升高50℃。【汽油热值为4.6×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】 【分析】它在高空水平定速巡航飞行10km，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，根据W＝Fs得出牵引力做的功；根据Q放＝qm得出汽油完全燃烧放出的热量，根据效率公式得出飞机发动机的热机效率； 若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%，根据Q吸＝W′＝Q放×21%得出水吸收的热量，根据m′得出水的质量。 【解答】解：它在高空水平定速巡航飞行10km，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即F＝f＝1.15×105N， 则牵引力做的功为：W＝Fs＝1.15×105N×10×103m＝1.15×109J； 汽油完全燃烧放出的热量Q放＝qm＝4.6×107J/kg×100kg＝4.6×109J， 飞机发动机的热机效率η25%； 若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%，则水吸收的热量Q吸＝W′＝Q放×21%＝4.6×109J×21%＝9.66×108J， 水的质量m′4600kg。 故答案为：25%；4600。 【点评】本题考查比热容、热值和效率的有关计算，综合性强。难度适中。 19．（2025•兰州）如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线，加热过程中物体在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答： （1）由图可知该物质是　晶体　 （选填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是　48　 ℃； （2）该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是：c固　＞　 c液（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【分析】（1）晶体有一定的熔点和凝固点，晶体熔化时吸收热量，温度不变，这个不变的温度是这种晶体的熔点。晶体完全熔化后，吸收热量，温度不断升高。 （2）由Q吸＝cmΔt计算吸热多少并比较比热容有大小。 【解答】解： （1）该物质具有固定的熔化温度，故为晶体；如图所示，熔化时，固定不变的温度，即为熔点，故熔点为48℃。 （2）由图像可知，在固态时，加热相同时间物质温度变化小于在液态时。加热时间相同，吸收的热量相同，固态时温度变化较小，由Q吸＝cmΔt可知，固体时的比热容更大，c固＞c液。 故答案为：（1）晶体；48；（2）＞。 【点评】对于此类图形题，应明确横、纵坐标轴及各关键点所代表的物理意义，熟练掌握相关知识点是解题的关键所在。 20．（2025•威海）搭载“天问二号”探测器的火箭升空时，由于摩擦，部分机械能转化为空气和箭体的内能，这些消耗的能量不能再自动地被用来推动火箭，说明能量的转化具有　方向性　 ；我国自主研发的“偏二甲肼”火箭燃料属于　二次　 （选填“—次”“二次”）能源。 【分析】能量的转化和转移有方向性；一次能源是在自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源；二次能源是一次能源经过加工，转化成另一种形态的能源。 【解答】解：由于摩擦，部分机械能转化为空气和箭体的内能，这些消耗的能量不能再自动地被用来推动火箭，说明能量的转化有方向性；“偏二甲肼”火箭燃料无法直接从自然界获取，需要消耗其他能源转换才能得到，所以是二次能源。 故答案为：方向性；二次。 【点评】本题考查了能量的转化和转移、能源分类等知识点，是一道综合题。 21．（2025•绥化）在太阳内部，氢原子核在超高温条件下发生核　聚变　 （选填“裂变”或“聚变”），释放出巨大的核能。核能是　一次　 （选填“一次”或“二次”）能源。 【分析】核裂变和核聚变都能释放能量，但是又有区别，核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的，核聚变过程不可控，如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量。 可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源。 【解答】解：在太阳内部，太阳能之所以能发光发热，实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的，即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能。 核能可以从自然界直接获取，属于一次能源； 故答案为：聚变；一次。 【点评】本题考查了学生对核能的利用情况的了解，属于基础知识的考查，比较简单。 22．（2025•江西）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 　Vq　 ，该燃气灶的热效率为 　　 ×100%。（本小题用题中字母表示） 【分析】利用Q放＝Vq计算燃气完全燃烧放出的热量，该燃气灶的热效率等于水吸收的热量与燃气完全燃烧放出热量的比值。 【解答】解：燃气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq， 该燃气灶的热效率： η100%。 故答案为：Vq；。 【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，属于基础题目。 23．（2025•广西）太阳能可以从自然界源源不断地得到，它　是　 （选填“是”或“不是”）一种可再生能源。我国月球车在月球上利用太阳能电池将太阳能转化为　电　 能，供月球车使用。 【分析】太阳能可重新利用；太阳能电池将太阳能转化为电能的装置。 【解答】解：太阳能可重新利用，所以太阳能是可再生能源；太阳能电池将太阳能转化为电能的装置。 故答案为：是；电。 【点评】本题考查了可再生能源的概念及太阳能电池的能量转化。 24．（2025•吉林） 2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心发射，并取得圆满成功。 （1）如图所示，火箭发射过程中外壳与大气摩擦生热，这是通过　做功　 的方式改变火箭的内能。 （2）太阳能电池翼和储能电池是神舟二十号的主要能源系统。从能源与可持续发展的角度，太阳能属于　可再生　 能源。给储能电池充电时，储能电池在电路中相当于　用电器　 。 （3）5月22日，航天员在地面科研人员配合下完成了舱外设备设施巡检等出舱任务，该过程中航天员与地面科研人员是通过　电磁波　 传递信息的。 【分析】（1）做功和热传递都要可以改变物体的内能；做功改变物体内能的实质是能量的转化，热传递改变物体内能的实质是能量的转移； （2）能从自然界源源不断获取的能源是可再生能源；根据能量转化分析作用； （3）电磁波可以在真空中传播，而电磁波可以传递能量和信息。 【解答】解：（1）火箭搭载飞船升空过程中，火箭外壳与空气摩擦，把机械能转化为内能，使火箭的外壳内能增加，温度升高，这是通过做功的方式改变外壳的内能； （2）空间站利用太阳能电池板获得能量，太阳能是能从自然界源源不断获取的能源，从能源与可持续发展的角度看，太阳能属于可再生能源；给储能电池充电时，电能转化为化学能，储能电池在电路中相当于用电器； （3）空间站的图像信号是通过电磁波传回地面的。 故答案为：（1）做功（2）可再生；用电器（3）电磁波； 【点评】本题考查改变物体内能的方式、能源的分类以及电磁波的应用，是一道基础题。 三．实验探究题（共2小题） 25．（2025•辽宁）如图（a），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 　相同　 。 （2）本实验中使用的液体温度计是根据液体 　热胀冷缩　 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（b）所示，为 　46　 ℃。 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 　水　 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 　弱　 （填“强”或“弱”）的介质。（仅从吸热能力的角度分析） 【分析】（1）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法； （2）温度计是根据液体的热胀冷缩制成的； （3）先观察温度计的分度值，再读数； 比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强； （4）由Δt分析。 【解答】解：（1）选择两个完全相同的电加热器，根据转换法，选择相同的电加热器目的是为了相同时间内，两个电加热器对水和食用油放出的热量相同； （2）实验使用的温度计是根据液体的热胀冷缩规律制成的； （3）如图b，温度计的分度值为1℃，读数为46℃； 根据列表中的数据可知，加热相同的时间，水和食用油吸收的热量相同，食用油的温度升高的多，说明水的吸热能力强； （4）为了使它通电后能快速升温，根据Δt知，在质量和吸热相同的条件下，其内部应充入比热容较小的液体，即内部应充入吸热能力较弱的介质。 故答案为：（1）相同；（2）热胀冷缩；（3）46；水；（4）弱。 【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。 26．（2025•深圳）蓄冷剂是食品运输和保险过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂，财财同学和明海同学为了探究其蓄冷效果，进行了如下的实验探究：财财首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中，标明A、B，放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水，将冰袋从冰箱中拿出放入水中，并用隔热材料密封。明海同学通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度，如图是明海记录的A、B两蓄冷剂及容器1、2中水的温度随时间的变化曲线。 （1）露露同学发现：蓄冷剂熔化前温度在升高，其分子热运动速度变 　大　 ； （2）0∼t1，水和蓄冷剂之间发生热传递，宇婷同学说其热传递方向为 　从水到蓄冷剂　 ； （3）0∼t1，蓄冷剂 　A　 吸热更快； （4）t1∼t2，容器1中水的温度降低10℃，若热量全部被冰袋吸收，经过计算，汉欢同学发现每克蓄冷剂A吸收的热量为 　210J　 ； （5）汉欢同学在深圳市内配送蛋糕时，选择蓄冷剂 　A　 更好，理由是 　A的蓄冷时间更长　 。 【分析】（1）分子的无规则运动的速度与温度有关，温度越高，分子的热运动越激烈。 （2）热传递总是从温度高的物体向温度低的物体传递。 （3）根据题图进行分析。 （4）根据题图和热量公式进行计算。 （5）蓄冷剂的温度变化越小越好。 【解答】解：（1）蓄冷剂熔化前温度在升高，其分子热运动速度变大。 （2）热传递总是从温度高的物体向温度低的物体传递，0∼t1，水和蓄冷剂之间发生热传递方向为从水到蓄冷剂。 （3）根据题图可知：0∼t1，蓄冷剂A吸热更快，温度上升快。 （4）水的温度降低10℃，水放出的热量为：； 若热量全部被冰袋吸收，经过计算，汉欢同学发现每克蓄冷剂A吸收的热量为：； （5）根据题图可知：A蓄冷剂效果好，A的蓄冷时间更长。 故答案为：（1）大；（2）从水到蓄冷剂；（3）A；（4）210J；（5）A；A的蓄冷时间更长。 【点评】本题考查的是比热容的基本概念；知道热传递的条件和温度对分子热运动速度影响；会根据热量公式进行计算。 四．解答题（共3小题） 27．（2025•广西）为了解家用电器耗能情况，某小组进行了如下研究。图甲是生活中的电热蚊香器，图乙是其工作原理简图，R为热敏电阻，其电阻值随温度变化的部分曲线如图丙所示。将蚊香片装入蚊香器，通电后蚊香器的热敏电阻发热，加热蚊香片可以达到驱蚊功效，最后自动保持在一个特定温度（如图丙中的Tc）。 （1）蚊香器工作一会儿，人就能闻到蚊香片气味，这是气体分子在空气中的　扩散　 现象。 （2）若蚊香器正常工作的电功率为5W，则电路电阻值的大小为多少？工作10h消耗电能为多少？ （3）家用电器待机时也消耗电能，某些电视机机顶盒待机的功率可达蚊香器正常工作功率的3倍，我们在日常生活用电时该如何有效节能？请写出一条有效措施。 （4）请从能量转化和转移角度并结合热敏电阻的电阻值变化特点，解释蚊香器通电后温度升高，并能自动保持一定温度的原因。 【分析】（1）蚊香器工作一会儿，人就能闻到蚊香片气味，这是因为蚊香片的分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，属于气体分子在空气中的扩散现象； （2）使用公式R求出电阻，再使用公式W＝Pt求出消耗的电能； （3）不使用电器时及时拔掉插头，避免电器处于待机状态，从而减少待机耗电； （4）根据公式P，电阻R变大时，功率P减小，小于温度Tc时功率缓慢减小，升温慢，大于温度Tc时功率快速减小，几乎不升温，最终保持在一个特定温度。 【解答】解：（1）蚊香器工作一会儿，人就能闻到蚊香片气味，这是因为蚊香片的分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，属于气体分子在空气中的扩散现象； （2）电路电阻值为R9680Ω， 工作10h消耗电能为W＝Pt＝5W×10h＝50W•h＝0.05kW•h； （3）不使用电器时及时拔掉插头，避免电器处于待机状态，从而减少待机耗电； （4）①蚊香器通电后温度升高的原因：蚊香器通电后，电流通过热敏电阻R做功，电能转化为内能，使热敏电阻的温度升高；由于热敏电阻与蚊香片接触，热敏电阻又通过热传递的方式将热量传递给蚊香片，使蚊香片温度升高； ②自动保持一定温度的原因：由图丙可知，当温度低于Tc时，热敏电阻的阻值随温度升高而缓慢增大，根据P，热敏电阻的发热功率缓慢减小，最终发热量等于散热量，温度稳定在Tc；当温度高于Tc时，热敏电阻的阻值随温度升高而迅速增大，根据P，热敏电阻的发热功率迅速减小，温度增加非常缓慢或几乎不增加，从而使蚊香器的温度自动保持在特定温度Tc； 故答案为：（1）扩散；（2）9680Ω，0.05kW•h；（3）不使用电器时及时拔掉插头；（4）见解析。 【点评】本题考查扩散现象，电功与电能的计算。 28．（2025•大兴安岭）中医药是中华优秀传统文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有重要的作用。图甲是某品牌小型电中药锅，图乙是其工作电路简化的等效电路图，通过开关S1和S2的不同状态组合，可以实现三挡加热功能。定值电阻R1、R2都是发热电阻，其中R1＝110Ω。该电中药锅部分参数如表所示。已知：c药液＝4.2×103J/（kg•℃）。 求： （1）当闭合开关S1，将开关S2接a时，电中药锅使用的是 　高温　 （选填“低温”“中温”或“高温”）挡。 （2）将1kg药液从25℃加热到35℃的过程中，药液吸收的热量是多少J？ （3）使用该电中药锅的中温挡正常工作，加热100s，消耗的电能是多少J？ （4）R2的阻值是多少Ω？ 额定电压/V 220 额定功率/W 高温挡880 中温挡440 低温挡220 【分析】（1）由图乙可知，当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联；当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作；当开关S1断开、S1接b时，R1、R2串联，根据串并联电路的特点和P可知电中药锅高温挡、中温挡和低温挡的电路连接； （2）根据Q吸＝cmΔt求出药液吸收的热量； （3）根据W＝Pt求出消耗的电能； （4）根据低温挡功率和P可求出低温挡工作时，R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的特点求出R2的阻值。 【解答】解：（1）由图乙可知，当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电中药锅处于高温挡； 当开关S1断开、S1接b时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，总功率最小，电中药锅处于低温挡； 当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，电中药锅处于中温挡； （2）药液吸收的热量是：Q吸＝c药液m药液Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（35℃﹣25℃）＝4.2×104J； （3）消耗的电能：； （4）由P可知，R1与R2串联的总电阻为：， 根据串联电路的特点可知，R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝220Ω﹣110Ω＝110Ω。 答：（1）高温； （2）将1kg药液从25℃加热到35℃的过程中，药液吸收的热量是4.2×104J； （3）使用该电中药锅的中温挡正常工作，加热100s，消耗的电能是4.4×104J； （4）R2的阻值是110Ω。 【点评】本题考查串并联电路的特点、吸热公式、电功公式以及电功率公式的灵活运用，属于电热综合题，能正确分析电路连接是解题的关键。 29．（2025•陕西）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） 【分析】（1）根据W＝Pt求出1天所发出的电能，即可求出用于电解水制氢的电能，从而得到电解水制氢的体积，利用Q放＝Vq求得产生的氢气完全燃烧时释放的热量； （2）利用Q放＝mq求得消耗0.31kg的标准煤放出的热量，利用η求得“富氧燃烧”条件下，煤电转化效率； （3）先求得技术革新之前的煤电转化效率，利用η求得完全燃烧标准煤放出的热量，再利用Q放＝mq计算完全燃烧标准煤的质量，从而得到能节约标准煤的质量。 【解答】解：（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。 【点评】此题是一道联系实际的应用题，考查了电能和电功率、热量、热值、热效率基本公式或变形公式的应用，涉及的知识点较多，熟练掌握基础知识是解答的关键。 五．计算题（共2小题） 30．（2025•山西）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。 【分析】（1）根据G＝mg计算重力； （2）根据克服重力做功W＝Gh计算； （3）根据Q＝qm计算热量。 【解答】解：（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。 【点评】本题考查重力、功和热量的计算，属于中档题。 31．（2025•大庆）小庆家有一只电热水壶，部分参数如下表。一次烧水过程中，将1.5L的水由20℃加热至沸腾用时12min。已知家庭电路电压为220V，当地大气压强为一个标准大气压，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3。请回答下列问题： （1）求烧水过程中水吸收的热量； （2）小庆妈妈觉得这只电热水壶每次将水烧开的时间较长，打算购买另一只最大容量相同、额定功率为1500W的电热水壶。室内插座的额定电流是5A，用该插座给电热水壶供电，从安全用电的角度考虑，通过计算说明，她能否购买此电热水壶。 额定电压 220V 最大容量 1.5L 额定频率 50Hz 额定功率 1000W 【分析】（1）水的质量为：m＝ρ水V，水吸收的热量为：Q吸＝c水m（t﹣t0）。 （2）该插座允许接入用电器的最大功率Pmax＝UI，而新电热水壶的额定功率P额，然后比较P额与Pmax得出结论。 【解答】解：（1）水的质量为：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg， 水吸收的热量为：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J。 （2）已知家庭电路电压U＝220V，室内插座的额定电流I＝5A，根据电功率公式P＝UI，可计算出该插座允许接入用电器的最大功率Pmax＝UI＝220V×5A＝1100W，而新电热水壶的额定功率P额＝1500W，因为P额＞Pmax，所以从安全用电的角度考虑，她不能购买此电热水壶。 故答案为：（1）烧水过程中水吸收的热量5.04×105J； （2）不能购买，因为新电热水壶额定功率大于插座允许接入的最大功率。 【点评】本题考查了吸收热量和有关电功率的计算。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/8/14 16:02:25；用户：组卷16；邮箱：zyb016@xyh.com；学号：41418979 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $