2026年中考物理一轮复习 第五讲 内能及内能的利用

第5讲 内能及内能的利用 考点一 热量 比热容 一、热量 （1） 定义；在热传递过程中传递 能量的多少 叫做热量。热量的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J 二、比热容 1.实验：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方法一：选取质量相同的不同物质，让它们 吸收相同的热量，比较它们升高的温度，温度升高少的物质吸热本领强。 ②方法二：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 ，吸收热量多的物质吸热本领强。 （4）实验步骤 ①方法一：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方法二：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方法一：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方法二：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 。 2.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)性质：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。 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。 三、热量的计算 1、热量的计算公式（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 Q吸=Q放 ，利用该等式建立的方程称为热平衡方程。 考点二 分子热运动 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 10-10 m来量度。 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 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、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 。） 【提醒】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（例如：破镜难圆）。 4、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。 考点三 内能 一、内能 1、内能 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。 【提醒】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。 二、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 三、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 【提醒】物体本身没有热量，热量是在热传递过程，是能量（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”。 考点四 热机 一、热机 1、热机 （1）定义：利用 内能做功 的机械。常见的有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 （2）工作原理：燃料的 化学能→内能→机械能。 2、内燃机 （1）定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。 （2）内燃机中最常见的是汽油机和柴油机。 二、汽油机和柴油机 1、汽油机 （1）汽油机：利用汽缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功的热机。 （2）工作过程 四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。汽油机通过四个冲程的不断循环来保证连续工作。 过程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 图示 气门 进气门打开，排气门关闭 进气门、排气门均关闭 进气门、排气门均关闭 进气门关闭，排气门打开 活塞 向下运动 向上运动 向下运动 向上运动 能量转化 无 机械能转化为内能 内能转化为机械能 无 作用 吸入汽油和空气的混合物 压缩汽油和空气的混合物 高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功 把废气排出汽缸 2、汽油机和柴油机的区别 汽油机 柴油机 图示 不同点 燃料 汽油 柴油 构造 顶部是火花塞 顶部是喷油嘴 点火方式 点燃式 压燃式 吸气冲程 吸入的是空气和汽油的混合物 吸入的是空气 压缩冲程 压缩程度较小 压缩程度较大 做功冲程 火花塞产生电火花，使混合物燃烧 喷出的雾状柴油遇到高温高压的热空气燃烧 主要特点 轻巧，输出功率小 笨重，输出功率大 相同点 工作循环 一个工作循环都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成的，同时曲轴转两周，活塞往复运动两次，对外做功一次 考点五 热机的效率 一、燃料的热值 1、燃料的热值 （1）定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值，热值用字母q表示。 （2）单位：焦每千克，符号是 J/kg。 【提醒】燃料的热值与燃料的种类有关，每种燃料都有一个确定的热值，不同燃料的热值一般不同。 （3）燃料燃烧放出热量的公式 ①固体、液体燃料完全燃烧时放出的热量： Q放=mq 。 ②气体燃料完全燃烧时放出的热量：。 【提醒】不能误认为q与Q成正比，与m成反比一般来说同一物质热值是不变的。 2、比较不同燃料的热值大小 （1）实验方法 ①控制变量法：实验中，控制燃烧燃料的质量相同，水的质量和初温相同，通过比较燃料燃尽后水温的变化得出结论。 ②实验中，用水吸收的热量来表示燃料燃烧放出的热量。 （2）实验结论 用相同质量的燃料甲和燃料乙燃烧后加热相同质量的水，燃料燃尽后水的温度升高得多的燃料燃烧放出的热量多，说明该燃料热值大。 二、热机的效率 1、燃料的有效利用 （1）燃料的利用率：有效利用的能量与燃料完全燃烧释放的总能量的比值，叫做燃料的利用率，即。 （2）提高燃料利用率的途径：一是让燃料尽可能地充分燃烧，如将煤炭研磨成粉状，吹入炉内燃烧；二是要减少热量的散失，如加大受热面积等。 2、热机的效率 （1）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，叫作热机的效率。 （2）公式： （3）实际生活中，热机效率永远不能达到 100%，提高热机效率的方法：①使燃料充分燃烧。②尽量减少各种热量散失。③使用时，定期检査，保证良好的润滑，减少因克服摩擦做功而额外消耗的能量。 考点六 能量的转化与守恒 一、 能量的转化和转移 1、能量的存在形式 自然界中存在着各种形式的能量，如机械能、化学能、内能、电能、光能、核能、潮汐能等。 2、能量的转化：能量由一种形式转化为另一种形式。 3、能量的转移：能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体上。 4、能量转化和转移的方向性 （1）转移的方向性：热量能自发地从高温物体转移到低温物体，反之，要想使热量自发地从低温物体流入高温物体是不可能的。 （2）转化的方向性：内能和其他形式的能量的相互转化具有方向性。其他形式的能量可以无条件地转化为内能，而内能不可能无条件地转化为其他形式的能量。 二、 能量守恒定律 1、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。 2、永动机 （1）永动机：不需要动力就能源源不断地对外做功的机器.、 （2）在能量转化过程中，只要有运动，摩擦就不可避免，就会产生热，这样运动的能量就会减少，如果不补充能量，运动最终会停止。所以从能量守恒的角度分析永动机不可能实现。 考点1 比较不同物质的吸热情况 例1.（多选）标准大气压下，用相同的电加热器分别对200g物质甲和300g水持续加热（不计热量损失），如图是它们的温度随时间的变化图象，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，下列说法正确的是（      ） A．曲线B是水的温度-时间图象 B．甲物质的熔点是60℃ C．0-10min，甲物质的比热容为2.1×103J/(kg·℃) D．10-15min，甲物质的内能增加了1.26×104J 【答案】AD 【解析】A．由图可知，温度达到60℃后A温度不再上升，B仍在上升，标准大气压下水的沸点为100℃，因此B是水的温度—时间图象，故A正确； B．物质不能确定其本身的状态，不知道是晶体的熔化还是液体的沸腾，故不能确定是熔点还是沸点，故B错误； C．0-10min甲乙二者吸热相同，计算出水的吸热量 那么0-10min甲的吸热量和水相同，计算可得甲的比热容为 故C错误； D．10-15min甲温度不变但是仍继续吸热，由于甲乙二者吸热相同，计算出水的吸热量，就是甲的吸热量 故D正确。 例2.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器分别装入质量为0.2kg水和食用油，用相同的装置加热： （1）两种液体吸收热量的多少可通 过 来比较； （2）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示，分析图象可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时， （选填“A”或“B”）吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， （选填“A”或“B”）升温较高； （3）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 （选填“A”或“B”）； （4）若电加热器加热两分钟，A物质吸收的热量是 。 【答案】（1）加热时间 （2）B A （3）B （4）1.05×104J 【解析】（1）根据转换法，实验中使用相同的加热装置加热，通过加热时间的长短来比较吸热多少，所以两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。 （2）[1]由图乙可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，B加热时间长，故B吸收的热量较多。 [2]由图乙可知：质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，即加热时间相同，A升温较高。 （3）因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，B吸热多，B的吸热能力强，比热容大，根据，质量相同的A、B液体降低相同的温度，B放出的热量多，所以从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择B。 （4）由小问（3）可知，B的比热容大，故B液体是水；由图乙线B，且根据可得，水在8min内吸收的热量 Q=c水mΔt水=4.2×103J/(kg·℃)×0.2×(60℃-10℃)=4.2×104J 则水在2min内吸收的热量 加热相等时间，质量相等的A和B吸收相等热量，所以电加热器加热两分钟，A物质吸收的热量也是1.05×104J。 例3.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。 燃料 1 2 加热前液体温度℃ 15 15 燃料燃尽时液体温度℃ 35 25 燃料的热值J/kg 2.4×106 ？ （1）若为了比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验；在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须 （相等/不同）。 （2）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为 ，燃料2的热值是 J/kg。 【答案】（1）甲、丙 相等 （2） 2.4×104J 1.2×106 【解析】（1）[1][2]比较不同物质的比热容，需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，温度升高越多，则吸热能力越小，应选择甲、丙两图进行实验；为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验；综上所述，三烧杯中a、b液体的质量必须相等。 （2）[1]完全燃烧10g燃料1放出的热量 Q放=mq1=10×10-3kg×2.4×106J/kg=2.4×104J [2]若不计热损失，则有 Q放=Q吸 结合表格数据，对燃料1 c1mΔt1=mq1 即 c1m(35℃-15℃)=m×2.4×106J/kg 因两种燃料质量相同，对燃料2 c2mΔt2=mq2 即 c2m(25℃-15℃)=mq2 联立以上两式可得 q2=1.2×106J/kg 考点二 比热容 例4.城区的人工湖泊，盛夏时能减弱周围地区的“热岛效应”。这是由于水的比热容比较大，而且水蒸发时要 （选填“吸收”或“放出”）热量。若湖水吸收一定热量，水温升高1℃，当这些热量被同等质量的砂石吸收时，砂石升高的温度将 （选填“大于”、“小于”或“等于”）1℃。 【答案】吸收 大于 【解析】[1]因为水的比热容比较大，在相同质量的水和其他物质相比较，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化较小；同时由于水的面积变大，使得水蒸发变快，且水在蒸发时也吸收热量，因此城区的人工湖泊有效的减弱该地区的“热岛效应”。 [2]由可知，水与砂石的质量m、它们吸收的热量Q相等，由于砂石的比热容小于水的比热容，所以砂石升高的温度大于水升高的温度，即砂石升高的温度大于1℃。 例5.“糖炒板栗”是中国人传统的休闲食品之一，其做法是将洗净、干燥、开口的板栗放入烧热的黑铁砂中翻炒，炒制过程中，板栗的内能增大，选用黑铁砂主要是因为它的比热容较 ；夏季是吃烧烤的季节，路过烧烤小吃店时，很远就能闻到香味，各种食材在碳火上方烤制过程中温度升高，主要是通过 的方式增加内能。 【答案】小 热传递 【解析】[1]炒制过程中，放入烧热的黑铁砂，选用黑铁砂主要是因为它的比热容较小，与其它质量相同的物质相比，温度升高的快。 [2]各种食材在碳火上方烤制过程中，食材吸收热量，内能增大，温度升高，主要是通过热传递的方式增加内能。 考点三 分子热运动 例6.下列现象说明分子永不停息做无规则运动的是（　　） A．盛夏时节，百花绽放，花香四溢 B．用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引纸屑 C．液体能保持一定的体积，不容易被压缩 D．将两个表面光滑的铅块压在一起，它们就会结合起来 【答案】A 【解析】A．盛夏时节，百花绽放，花香四溢，是由于花香分子在不停地做无规则运动，扩散到空气之中，故A符合题意； B．用丝绸摩擦过的玻璃棒带有电，带电体具有吸引轻小物体的性质，所以用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引纸屑，故B不符合题意； C．液体能保持一定的体积，不容易被压缩，这是因为分子之间还存在斥力，故C不符合题意； D．将两个表面光滑的铅块紧紧压在一起，它们就会结合起来，说明分子间存在引力，故D不符合题意。 例7.蒸青团时，人们在很远处就能闻到香味，是由于温度升高（      ） A．分子才运动 B．分子运动剧烈 C．分子引力越小 D．分子间空隙变大 答案】B 【解析】蒸青团时，在很远我们就能闻到浓浓的香味，属于分子的扩散现象，扩散现象说明分子在不停的做无规则运动；温度越高，分子的无规则运动越快，分子的无规则运动越剧烈。 考点四 分子间作用力 例8.如图所示的各种现象中，主要说明分子间存在引力的是（　　） A．滴在热水中的墨水使热水很快变色 B．抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合 C．端面磨平的铅棒压紧后能够吊住大钩码 D．铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金会互相渗透 【答案】C 【解析】A．滴在热水中的墨水使热水很快变色，说明温度越高，分子热运动的程度越剧烈，故A不符合题意； B．抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，这属于扩散现象，说明分子在永不停歇地做无规则运动，故B不符合题意； C．端面磨平的铅棒压紧后能够吊住大钩码，说明分子间存在引力，故C符合题意； D．铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金会互相渗透，说明分子间存在间隙，故D不符合题意。 例9.用细线把干净的玻璃板挂在弹簧测力计的下面，读出弹簧测力计的读数。使玻璃板水平接触水面，然后用力向上拉玻璃板，而玻璃板未离开水面时，如图所示。弹簧测力计的读数（    ） A．不变，因为玻璃板受到的重力不变 B．变小，因为玻璃板受到浮力的作用 C．变大，因为玻璃板沾有水变重了 D．变大，因为玻璃板与水面间存在分子引力 【答案】D 【解析】因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大。 考点五 温度、热量与内能的区别与联系 例10.关于内能、热量和温度，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体，具有的内能一定多 B．物体内能增加，一定吸收了热量 C．热量总是从内能多的物体传递给内能少的物体 D．物体吸收热量，温度不一定升高 【答案】D 【解析】A．热量是过程量，不能说含有或者具有热量，故A错误； B．物体内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故B错误； C．发生热传递的条件是存在温度差，不是存在内能差，故C错误； D．物体吸收热量，温度不一定升高；如：晶体熔化过程中吸收热量，但温度保持不变；故D正确。 例11.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（    ） A．物体所含热量的多少由温度高低来决定 B．0℃的冰块，内部分子的无规则运动停止 C．热传递的条件是物体间存在温度差 D．温度高的物体，内能一定大 【答案】C 【解析】A．热量是过程量，不能说“所含热量的多少”，故A错误； B．一切物质的分子，都在不停地做无规则运动，故B错误； C．热传递的条件是物体间存在温度差，热量从高温物体传递给低温物体，故C正确； D．内能的大小与温度、质量和状态等因素有关。所以温度高的物体，内能不一定大，故D错误。 例12.下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是（　　） A．物体温度降低，一定是对外做了功 B．物体放出热量时，温度一定降低 C．物体温度升高，一定是吸收了热量 D．物体内能增加时，温度不一定升高 【答案】D 【解析】AC．改变内能有两种方式：做功和热传递；物体的温度降低，可能是放出了热量，也可能是对外界做了功；物体的温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故AC错误； B．物体放出了热量，内能一定减少，它的温度不一定降低，例如晶体凝固过程，故B错误； D．物体内能增加时，温度不一定升高，例如晶体熔化过程，吸收热量，内能增加，但温度保持不变。故D正确。 考点六 热值及热机、热效率的相关计算 例13 . 2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下列内燃机的四个冲程中，将内能转化为机械能的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．如图，两气门关闭，活塞下行，为做功冲程，内能转化为机械能，故A符合题意； B．如图，进气门关闭，排气门打开，活塞上行，为排气冲程，没有能量转化，故B不符合题意； C．如图，两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，机械能转化为内能，故C不符合题意； D．如图，进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。 例14．（多选）关于单缸四冲程汽油机，下列说法正确的是（　　） A．加润滑油可以减小汽油机零部件间的摩擦 B．通过改进可以使汽油机的效率达到100% C．除做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的 D．若飞轮的转动速度为1200r/min，则该汽油机每秒钟对外做功40次 【答案】AC 【解析】A．加入润滑油使各零部件彼此分离，可以减小汽油机零部件间的摩擦，故A正确； B．热机在工作时，总要克服机器零件间的摩擦做功，还有热量的散失，导致热机的热效率总小于1（100%），故B错误； C．四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的；在内燃机工作的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它冲程是靠飞轮的惯性来工作的，故C正确； D．若一台汽油机的转速是1200r/min=20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以，1s内飞轮转20圈，活塞往复运动20次，共10个工作循环，40个冲程，做功10次，故D错误。 例15“自嗨锅”已成为一种时尚快餐，深受年轻人喜爱。“自嗨锅”里面的发热包能将的水从刚好加热至沸腾（标准大气压下）。若这些热量由酒精燃烧来提供，则至少需完全燃烧 g酒精；酒精在燃烧的过程中，酒精的热值 （选填“变小”“变大”或“不变”）。[，] 【答案】4.48 不变 【解析】一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水的质量 水吸收的热量为 不计热量损失，酒精完全燃烧放出的热量 由可知，需要完全燃烧酒精的质量为 [2]热值只有燃料的种类有关，酒精在燃烧的过程中，酒精的热值不变。 例16.某燃气热水器将15L的水从20℃加热到80℃，完全燃烧了0.21m3的煤气，水吸收的热量是 J，该燃气热水器烧水的效率是 。为了节能环保，小明家计划本月安装太阳能热水器，太阳能属 于 （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）[已知水的比热容为，水的密度为，煤气的热值为] 【答案】 可再生能源 【解析】[1]水的质量为 水吸收的热量是 [2]煤气完全燃烧放出的热量为 该燃气热水器烧水的效率是 [3]太阳能可以从自然界源源不断地获得，属于可再生能源。 中考真题练习 1．（2025•南通）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 【解答】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，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，故ABC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。 2．（2025•南通）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 【解答】解：用电水壶烧水，已知该壶保温性能较好，且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，由Q＝cmΔt知壶温度达到水的沸点过程中会吸收一些热量，则仅将500mL的水，加热至沸腾，用时小于2min。水用完后，小明又在壶中装入1000mL的水，加热至沸腾，相当于在第一次的基础上，又单独对500mL的水加热至沸腾，故所需时间大于2min且小于4min，故C正确。 故选：C。 3．（2025•南充）如图是学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析正确的是（　　） A．室外温度为0℃时，木柴的内能为零 B．木柴燃烧与未燃相比，含有的热量多 C．若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D．灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 【解答】解：A、自然界一切物体在任何情况下都有内能，所以室外温度为0℃时，木柴的内能不为零，故A错误； B、热量是过程量，不能说“含有”热量，故B错误； C、同一物体，温度升高，内能增加，若未燃烧的木柴温度升高，内能增加，故C正确； D、灭火器在使用过程中对外做功，内能减少，故D错误。 故选：C。 4．（2025•四川）某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容ca和cb。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后，液体a的温度从20℃升高到50℃，液体b的温度从10℃升高到70℃，a、b两种液体均未沸腾。由此可知（　　） A．ca＞cb B．ca＜cb C．ca＝cb D．ca＝3cb 【解答】解：ABC、a的温度变化量为Δta＝50℃﹣20℃＝30℃，b的温度变化量为Δtb＝70℃﹣10℃＝60℃，ab两种液体的质量相同，吸收相同的热量，根据Q＝cmΔt可知比热容c与温度变化量Δt成反比，Δtb＞Δta，所以ab液体的比热容ca＞cb，故A正确，BC错误； D、ab两种液体的质量相同，吸收相同的热量，根据Q＝cmΔt可知比热容c与温度变化量Δt成反比，所以，所以ca＝2cb，故D错误。 故选：A。 5．（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 【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。 6．（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 【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。 7．（2025•湖北）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 【解答】解：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。 8．（2025•兰州）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 【解答】解：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。 9．（2024•泰安）关于下列四幅图的说法中（　　） ①如甲图，试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的 ②如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物，说明分子间有引力 ③如丙图，燃气推动活塞向下运动，活塞的机械能转化为燃气的内能 ④如丁图，水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变 A．只有①③正确 B．只有①②④正确 C．只有②④正确 D．①②③④都正确 【解答】解：①使用酒精灯给水加热是通过热传递改变物体内能，故①正确； ②两个表面光滑的铅块紧压后，由于分子间存在相互的引力而使两块铅块粘在一起，故②正确； ③燃气推动活塞向下运动，是燃气的内能转化为活塞的机械能，故③错误； ④水沸腾的特点是到达沸点后，持续吸热，温度不变，故④正确； 故选：B。 （多选）10．（2025•潍坊）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 【解答】解：A、塞子从瓶口跳起前，用气筒向瓶内打气，外界对瓶内气体做功，瓶内气体内能增大，气压增大，故A错误。 B、塞子从瓶口跳起过程中，瓶内气体对塞子做功，即瓶内气体对外做功，气体的内能转化为塞子的机械能，故B正确。 C、瓶内出现的“白气”是瓶内水蒸气遇冷液化形成的小水滴，不是水蒸气，水蒸气是无色透明的气体，肉眼看不见，故C错误。 D、再次打气时，外界对瓶内气体做功，气体内能增大，温度升高，使小水滴汽化为水蒸气，所以“白气”消失，发生的物态变化是汽化，故D正确。 故选：BD。 11．（2025•山东）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 　方向　 性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持 　不变　 。 【解答】解：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。 故答案为：方向；不变。 12．（2025•南京）如图所示是一台四冲程汽油机的某个冲程，在此冲程中　内　 能转化为　机械　 能；若飞轮转速为1800r/min，则该汽油机每秒钟完成　15　 个工作循环；在一段时间内消耗了500g汽油，若这些汽油完全燃烧，则放出的热量是　2.3×107 J。（q汽油＝4.6×107J/kg） 【解答】解：（1）由图可知，两个气门都关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，因此是做功冲程；汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能； （2）四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min＝30r/s，即在1s内飞轮转30r；因为每完成一个工作循环飞轮转2r，所以该汽油机在1s内完成了15个工作循环； （3）500g汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝500×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J。 故答案为：内；机械；15；2.3×107。 13．（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 　蓄冷剂A的降温效果更好，能使蛋糕长时间保持低温　 。 【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）由题知，蓄冷剂A放入容器①中，蓄冷剂B放入容器②中，水的温度随时间的变化曲线如下： 由图可知，在相同时间内容器①中水温降低得更多，说明蓄冷剂A的降温效果更好，能使物质长时间保持低温，所以在深圳市内配送蛋糕时选择蓄冷剂A更好。 故答案为：（1）大；（2）从水到蓄冷剂；（3）A；（4）210J；（5）A；蓄冷剂A的降温效果更好，能使蛋糕长时间保持低温。 14．（2025•山西）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→　内能　 →　机械能　 。 （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 　注入的水过少，产生的蒸汽量不足　 。（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：　增加易拉罐的保温性能　 。 【解答】解：（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。 故答案为：（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。 能力提升【培优】 1．（2025•泰山区模拟）利用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况，使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热得到温度随时间变化的图像如图乙所示。已知，不计热量损失。下列说法正确的是（　　） ①应在两个相同的烧杯中加入体积和初温均相同的水和食用油 ②加热2min时，食用油和水吸收的热量一样多 ③若给汽车发动机降温，应选b物质作冷却剂 ④分析图乙可得a是食用油的升温图像，其比热容为2.8×103J/（kg•℃） A．只有①③正确 B．只有②③都正确 C．只有②③④正确 D．只有①②③正确 【解答】解：①根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故应在两个相同的烧杯中加入质量（水和食用油密度不同，根据m＝ρV，体积相同的水和食用油质量不同）和初温均相同的水和食用油，故①错误； ②根据转换法，2min时a吸收的热量与b一样多，故②正确； ③④根据转换法，使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少。根据图乙可知，升高20℃，a、b的加热时间分别为2min和3min（a、b吸热之比为2：3），升高相同的时间，b加热时间长，b的吸热能力强，b为水；使用物质b作为冷却剂，根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），可得食用油的比热容为：c4.2×103J/（kg•℃）＝2.8×103J/（kg•℃）；故③④正确。 故选：C。 2．（2024•北京）在两个相同的烧杯中分别装有两种液体A、B，其质量（mA＜mB）；用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，电加热器的额定功率P甲＞P乙，它们均正常工作。液体A、B的温度随加热时间变化的关系如图所示。不考虑热量损失，下列说法正确的是（　　） A．液体A的沸点等于液体B的沸点 B．电加热器甲的电阻丝阻值大于乙的电阻丝阻值 C．相同时间内液体A吸收的热量等于液体B吸收的热量 D．液体A的比热容大于液体B的比热容 【解答】解：A.液体沸腾，温度保持不变。由图可知，A、B两种液体沸腾时，液体A的沸点大于液体B的沸点，故A错误； B.用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，电加热器的额定功率P甲＞P乙，由公式P得R，则电加热器甲的电阻丝阻值小于乙的电阻丝阻值，故B错误； C.在加热过程中不计热量损失，A、B液体吸收的热量等于电加热器消耗的电能。Q吸＝W＝Pt，P甲＞P乙，在相同的时间内，液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量，故C错误； D.由图可知，在A、B液体沸腾之前，相同的时间内，A、B液体升高的温度相同，A液体吸收的热量大于B液体，mA＜mB，c可知，液体A的比热容大于液体B的比热容，故D正确。 故选：D。 3．（2025•滨湖区校级二模）如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图，则下列说法正确的是（　　） A．甲杯水中每分钟吸收的热量为2.52×105J B．甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3：2 C．加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比3：2 D．将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为4：9 【解答】解： A、由图丙的甲图线可知，加热 2min 时，甲容器中水升高的温度： Δt＝40℃﹣20℃＝20℃； 由图象还可知，水的温度变化随时间的增加而均匀升高， 所以，加热 1min 时，甲容器中水升高的温度： Δt′Δt20℃＝10℃； 此时甲容器中的水吸收热量： Q吸1＝cm1Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×10℃＝1.26×105J，故A错误； B、由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，乙的加热时间为3min；此时乙容器中的水吸收热量： Q乙吸＝cm2Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（40℃﹣20℃）＝1.68×105J， 乙容器中的水每分钟吸收热量为： Q吸2Q乙吸1.68×105J＝5.6×104J； 由于忽略散热损失，所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同，则： 加热器每分钟放出的热量之比为：Q甲放/min：Q乙放/min＝1.26×105J：5.6×104J＝9：4，故B错误。 C、根据B可知相同时间内，加热器放出的热量之比为9：4，则相同时间内，两杯水吸收的热量之比为9：4，根据Δt可得两杯水升高的温度之比为： ，故C正确。 D、根据Q吸＝cm（t﹣t0）可得甲、乙两容器中的水从 20℃加热至沸腾所需热量之比： ； 根据时间t可得所用时间之比为： ：；故D错误。 故选：C。 4．（2024•成都）某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A．在0～t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2﹣T1） B．在t2～t4时间段，该物质的比热容先增大后减小 C．在t4～t5时间段，该物体放出的热量为 D．该物质在t5～t6时间段的比热容等于在0～t1时间段的比热容 【解答】解：结合图像，对选项逐个分析： A、0﹣t1时间内，物质吸收的热量可以用公式cm△t来求解，但是t1～t2处于熔化阶段，温度不变、持续吸热，故不可以用该公式求解，故A选项错误； B、t2～t4时间段内，物质均处于液态，比热容不变，故B选项错误； C、在0～t1时间段，所用时间为t1，温度从T1升高到T2，则该物体吸收的热量为Q吸1＝cm（T2﹣T1）， 由题知，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等）， 则单位时间内物体吸收的热量：Q吸2， 分析图像可知，该物质为晶体，在t1～t2时间段，物质处于熔化过程中，所用时间为t2﹣t1， 则该晶体在熔化过程中吸收的热量：Q熔化吸（t2﹣t1）， 分析图像可知，该晶体在t4～t5时间段处于凝固过程中， 对一定质量的晶体来说，凝固时放出的热量与熔化时吸收的热量相等， 所以，在t4～t5时间段，该物体放出的热量为：Q凝固放＝Q熔化吸，故C选项错误； D、物质在t5～t6和0﹣t1时间段内，均处于固态，因此比热容相等，故D选项正确。 故选：D。 5．（2025•钟楼区校级二模）某同学用如图甲所示的实验装置，比较不同物质的比热容。将分别盛有100g水和100g食用油的两个相同试管固定在铁架台上，温度传感器的探头与水和食用油良好接触，将温度传感器与计算机相连。计算机上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失，下列说法正确的是（　　） A．图线A描述的是水 B．加热2min，水吸收的热量大于食用油吸收的热量 C．食用油的比热容为2.8×103J/（kg•℃） D．0～2min，水吸收的热量为1.68×104J 【解答】解：A、根据图可知，升高40℃，A、B的加热时间分别为2min和3min，由转换法，B、A的吸热之比为3：2，根据比较吸热能力的方法，故可知B的吸热能力强，为水；故A错误； B、加热2min，由转换法，水吸收的热量等于食用油吸收的热量，故B错误； C、相同条件下，升高40℃，B、A的吸热之比为3：2，根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，则油的比热容为： c4.2×103J/（kg•℃）＝2.8×103J/（kg•℃）。 故C正确； D、0～2min，食用油升高的温度为40℃，吸热为 Q＝cmΔt＝2.8×103J/（kg•℃）×0.1kg×40℃＝1.12×104J 由转换法，水0～2min吸收的热量为1.12×104J 故D错误。 故选：C。 果水的温度下降了10℃，把甲从水中取出，立即将乙金属投入这杯水中，热平衡时水温又降低了10℃，（不考虑热散失），则甲、乙两金属的比热容大小（　　） A．c乙＞c甲 B．c乙＜c甲 C．c乙＝c甲 D．条件不够，不能确定 【解答】解：先后将甲、乙两金属投入到同一杯水中，水降低的温度相同，水放出的热量相同， ∵不计热量损失， ∴Q吸＝Q放， ∴甲、乙两金属吸收的热量相同； 由题知，乙金属比甲金属少升高了10℃，即乙金属的末温低； 由上述分析可知，质量相同的甲、乙两金属，吸收相同的热量，乙金属升高的温度少，所以乙金属的比热容大。即：c乙＞c甲。 故选：A。 7．（2025•海安市一模）如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中a、c质量相同。下列对图象的分析正确的是（　　） A．t1﹣t2 时间内物质a的温度不变，内能不变 B．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量 C．温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b多 D．b的比热容大于c的比热容 【解答】解： 由图象知： A、t1﹣t2时间内物质a的温度虽然不变，但继续吸收热量，所以其内能增加，故A错误； B、如果a、b是同种物质，比热容相同，升高相同的温度时，b的加热时间长，b吸收的热量多，根据Q＝cmΔt知，b的质量大于a的质量，故B正确； C、温度从T1升高到T2时，a物质的加热时间比b物质短，所以a物质吸收的热量比b少，故C错误； D、用相同的加热装置对b、c两种物质加热时，0﹣t1时间内两种物质吸收的热量相同，c物质升高的温度较小，但由于不知道b、c质量的大小，不能判断出b、c比热容的大小，故D错误。 故选：B。 8．（2025•鼓楼区三模）如图所示，用完全相同的装置加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式均相同。不计热损失，将燃料点燃直至燃尽，三个烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如丁所示，则下列说法正确的是（　　） A．仅用乙、丙两图可以比较不同燃料的热值 B．甲、丙装置中的液体在0﹣t内吸收的热量之比为2：1 C．a、b两种液体的比热容之比为1：2 D．燃料1和燃料2的热值之比为3：2 【解答】解：A、比较不同燃料的热值，需要控制被加热的液体种类相同，燃料种类不同；由乙、丙两图可知，燃料种类不相同，液体种类也不同，所以仅用乙、丙两图不能比较不同燃料的热值，故A错误； B、加热装置相同，相同时间内放出的热量相同，甲、丙装置中的液体在0﹣t内加热时间相同，所以吸收的热量相同，即甲、丙装置中的液体在0﹣t内吸收的热量之比为1：1，故B错误； C、根据Q吸＝cmΔt，在质量和吸收热量相同的情况下，比热容与温度变化量成反比；甲、丙中液体质量相同，加热相同时间吸收热量相同，甲中液体升高的温度是丙中液体升高温度的2倍，所以a、b两种液体的比热容之比为1：2，故C正确； D、由图丁可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了tmin，燃料2燃烧了2tmin，且甲图中液体温度变化量为2T0，乙图中液体温度变化量为1.5T0，实验中忽略热量的散失，且两杯液体的质量、比热容均相同，则由公式Q吸＝cmΔt可得，二者放出的热量之比为： ， 燃料的质量相同，由公式Q放＝qm可得，燃料1与燃料2的热值之比为： ，解得：q1：q2＝4：3，即燃料1和燃料2的热值之比为4：3，故D错误。 故选：C。 9．（2025•海州区校级三模）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 【解答】解：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。 10．（2025•金台区校级四模）陕西的“煤改电”供暖措施大大减少了冬季燃煤量，在一定程度上减少了雾霾天气出现的次数。完全燃烧1t煤可以释放的热量是　3.4×1010 J，若在此过程中42%的热量被水吸收，则可以使100t的20℃的水温度升高　34　 ℃；在使用电加热后，加热效率提高为85%，则需要消耗的电能为　1.68×1010 J，提高效率节约的能量相当于　506　 kg（保留整数）的煤完全燃烧释放的热量。[q煤＝3.4×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【解答】解：1t煤完全燃烧释放的热量为： Q放＝mq煤＝1×103kg×3.4×107J/kg＝3.4×1010J； 水吸收的热量为： Q吸＝ηQ放＝42%×3.4×1010J＝1.428×1010J， 水升高的温度为： Δt34℃； 在使用电加热后，加热效率提高为85%，则需要消耗的电能为： W1.68×1010J； 提高效率节约的能量为： ΔQ＝Q放﹣W＝3.4×1010J﹣1.68×1010J＝1.72×1010J， 则节约的煤的质量为： Δm506kg。 故答案为：3.4×1010；34；1.68×1010；506。 11．（2025•雷州市二模）汽车是我们生活中最重要的交通运输工具之一。某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120cm2，做功冲程中活塞移动的距离是30cm，气体的平均压强是5×105Pa，汽油的热值是4.6×107J/kg，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是 　1800　 J；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是 　8.28×103 J；此汽油机的机械效率是 　19.6%　 。 【解答】解：（1）气体膨胀对活塞产生的压力： F＝pS＝5×105Pa×120×10﹣4m2＝6000N， 气体每次膨胀对活塞做功： W＝Fs＝6000N×0.3m＝1800J； （2）完全燃烧汽油的质量m＝0.2×10﹣3kg×90%＝0.18×10﹣3kg， 每次汽油燃烧放出的热量： Q＝mq＝0.18×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝8.28×103J； 汽油燃烧放出的总热量：Q′＝m′q＝0.2×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝9.2×103J； 此汽油机的机械效率η19.6%。 故答案为：1800；8.28×103；19.6%。 12.（2024秋•泰州期末）如图甲所示，A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器，加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收，已知加热器每秒钟放出热量1000J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中，其中甲液体的比热容2×103J/（kg•℃）；让两个加热器同时开始工作，60s后停止加热，然后立即将质量为2.7kg的合金球迅速放入乙液体中（从球放入到达到热平衡不计热损失），它们的温度随时间变化图象如乙所示。 （1）加热20s时，乙液体吸收的热量为多少； （2）甲液体的质量多少； （3）合金球的比热容为多少？ 【解答】解：（1）已知加热器每秒钟放出热量1000J，则加热20s时，加热器放出热量 ， 根据题意可知，乙液体吸收的热量： ， （2）由题意可知，A、B是两个底部装有完全相同的加热器，故加热20s时，甲液体在20s内吸收的热量等于乙液体20s内吸收的热量： ， 加热到20s时，甲液体的温度从10℃升高到40℃，根据Q吸＝cm（t﹣t0）可得，甲液体的质量： ， （3）由乙图可知，加热60s时，乙液体的温度从10℃升高到60℃，则加热60s乙液体升高的温度： Δt乙升＝60℃﹣10℃＝50℃， 加热60s乙液体吸收的热量： Q′乙吸＝c乙m乙Δt乙升， 因加热20s时乙液体吸收的热量，故加热60s时乙液体吸收的热量： ， 合金球放入乙液体后，乙液体的温度从60℃降低到40℃，则乙液体放热时降低的温度： Δt乙降＝60℃﹣40℃＝20℃， 合金球放入乙液体后，乙液体放出的热量： Q乙放＝c乙m乙Δt乙降， 则两过程中乙液体放出的热量与其吸收的热量的比值： ， 所以：， 从球放入到达到热平衡不计热损失，则， 由图象可知，合金球放入乙液体后，合金球的温度从20℃升高到40℃则合金球升高的温度： Δt球升＝40℃﹣20℃＝20℃， 由Q吸＝cmΔt可得，合金球的比热容：， 答：（1）乙液体吸收的热量为1.8×104J； （2）甲液体的质量0.3kg； （3）合金球的比热容为0.4×103J/（kg•℃）。 第 1 页 共 24 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5讲 内能及内能的利用 考点一 热量 比热容 一、热量 （1） 定义；在热传递过程中传递 叫做热量。热量的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J 二、比热容 1.实验：比较不同物质的吸热情况 (1)实验方法 （1）转换法：通过 反映液体吸收热量的多少。 （2）控制变量法：选取 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： 。 (3)实验方案 ①方法一：选取质量相同的不同物质，让它们 ，比较它们升高的温度，温度升高少的物质吸热本领强。 ②方法二：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 ，吸收热量多的物质吸热本领强。 （4）实验步骤 ①方法一：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方法二：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方法一：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 。 ②方法二：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 。 2.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)性质：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。 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 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。 三、热量的计算 1、热量的计算公式（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。 考点二 分子热运动 一、物质的构成 1、物质的构成：常见的物质是由大量的 、 构成的。 2、分子的大小：分子的直径很小，通常以 m来量度。 二、分子热运动 1、扩散现象 （1）定义：不同的物质在 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 ，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、分子热运动 （1）定义：一切物质的分子都在不停地 ，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 。（扩散现象越 。） 【提醒】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 和 。 （1）分子间存在 。例如，两个压紧的铅块能吊起重物。 （2）分子间存在 。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 存在。 （2）当分子间距离较小时，作用力表现为 ；当分子间距离较大时，作用力表现为 。 （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（例如：破镜难圆）。 4、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。 考点三 内能 一、内能 1、内能 构成物体的所有分子，其热运动的 与 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。 【提醒】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。 二、改变物体内能的方式 热传递 做功 实质 能量的 能量的 条件 条件：存在 传递方向：由 向 物体对外做功，物体的内能 ； 外界对物体做功，物体的内能 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 的 三、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 【提醒】物体本身没有热量，热量是在热传递过程，是能量（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”。 考点四 热机 一、热机 1、热机 （1）定义：利用 的机械。常见的有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 （2）工作原理：燃料的 能→ 能→机械能。 2、内燃机 （1）定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。 （2）内燃机中最常见的是汽油机和柴油机。 二、汽油机和柴油机 1、汽油机 （1）汽油机：利用汽缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功的热机。 （2）工作过程 四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。汽油机通过四个冲程的不断循环来保证连续工作。 过程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 图示 气门 进气门打开，排气门关闭 进气门、排气门均关闭 进气门、排气门均关闭 进气门关闭，排气门打开 活塞 向下运动 向上运动 向下运动 向上运动 能量转化 无 能转化为 能 能转化为 能 无 作用 吸入汽油和空气的混合物 压缩汽油和空气的混合物 高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功 把废气排出汽缸 2、汽油机和柴油机的区别 汽油机 柴油机 图示 不同点 燃料 汽油 柴油 构造 顶部是火花塞 顶部是喷油嘴 点火方式 点燃式 压燃式 吸气冲程 吸入的是 吸入的是 压缩冲程 压缩程度较小 压缩程度较大 做功冲程 火花塞产生电火花，使混合物燃烧 喷出的雾状柴油遇到高温高压的热空气燃烧 主要特点 轻巧，输出功率小 笨重，输出功率大 相同点 工作循环 一个工作循环都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成的，同时曲轴转两周，活塞往复运动两次，对外做功一次 考点五 热机的效率 一、燃料的热值 1、燃料的热值 （1）定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值，热值用字母q表示。 （2）单位：焦每千克，符号是 J/kg。 【提醒】燃料的热值与燃料的种类有关，每种燃料都有一个确定的热值，不同燃料的热值一般不同。 （3）燃料燃烧放出热量的公式 ①固体、液体燃料完全燃烧时放出的热量： 。 ②气体燃料完全燃烧时放出的热量：。 【提醒】不能误认为q与Q成正比，与m成反比一般来说同一物质热值是不变的。 2、比较不同燃料的热值大小 （1）实验方法 ①控制变量法：实验中，控制燃烧燃料的质量相同，水的质量和初温相同，通过比较燃料燃尽后水温的变化得出结论。 ②实验中，用水吸收的热量来表示燃料燃烧放出的热量。 （2）实验结论 用相同质量的燃料甲和燃料乙燃烧后加热相同质量的水，燃料燃尽后水的温度升高得多的燃料燃烧放出的热量多，说明该燃料热值大。 二、热机的效率 1、燃料的有效利用 （1）燃料的利用率：有效利用的能量与燃料完全燃烧释放的总能量的比值，叫做燃料的利用率，即。 （2）提高燃料利用率的途径：一是让燃料尽可能地充分燃烧，如将煤炭研磨成粉状，吹入炉内燃烧；二是要减少热量的散失，如加大受热面积等。 2、热机的效率 （1）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，叫作热机的效率。 （2）公式： 。 （3）实际生活中，热机效率永远不能达到 100%，提高热机效率的方法：①使燃料充分燃烧。②尽量减少各种热量散失。③使用时，定期检査，保证良好的润滑，减少因克服摩擦做功而额外消耗的能量。 考点六 能量的转化与守恒 一、 能量的转化和转移 1、能量的存在形式 自然界中存在着各种形式的能量，如机械能、化学能、内能、电能、光能、核能、潮汐能等。 2、能量的转化：能量由一种形式转化为另一种形式。 3、能量的转移：能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体上。 4、能量转化和转移的方向性 （1）转移的方向性：热量能自发地从高温物体转移到低温物体，反之，要想使热量自发地从低温物体流入高温物体是不可能的。 （2）转化的方向性：内能和其他形式的能量的相互转化具有方向性。其他形式的能量可以无条件地转化为内能，而内能不可能无条件地转化为其他形式的能量。 二、 能量守恒定律 1、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。 2、永动机 （1）永动机：不需要动力就能源源不断地对外做功的机器.、 （2）在能量转化过程中，只要有运动，摩擦就不可避免，就会产生热，这样运动的能量就会减少，如果不补充能量，运动最终会停止。所以从能量守恒的角度分析永动机不可能实现。 考点1 比较不同物质的吸热情况 例1.（多选）标准大气压下，用相同的电加热器分别对200g物质甲和300g水持续加热（不计热量损失），如图是它们的温度随时间的变化图象，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，下列说法正确的是（      ） A．曲线B是水的温度-时间图象 B．甲物质的熔点是60℃ C．0-10min，甲物质的比热容为2.1×103J/(kg·℃) D．10-15min，甲物质的内能增加了1.26×104J 例2.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器分别装入质量为0.2kg水和食用油，用相同的装置加热： （1）两种液体吸收热量的多少可通 过 来比较； （2）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示，分析图象可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时， （选填“A”或“B”）吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， （选填“A”或“B”）升温较高； （3）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 （选填“A”或“B”）； （4）若电加热器加热两分钟，A物质吸收的热量是 。 例3.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。 燃料 1 2 加热前液体温度℃ 15 15 燃料燃尽时液体温度℃ 35 25 燃料的热值J/kg 2.4×106 ？ （1）若为了比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验；在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须 （相等/不同）。 （2）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为 ，燃料2的热值是 J/kg。 考点二 比热容 例4.城区的人工湖泊，盛夏时能减弱周围地区的“热岛效应”。这是由于水的比热容比较大，而且水蒸发时要 （选填“吸收”或“放出”）热量。若湖水吸收一定热量，水温升高1℃，当这些热量被同等质量的砂石吸收时，砂石升高的温度将 （选填“大于”、“小于”或“等于”）1℃。 例5.“糖炒板栗”是中国人传统的休闲食品之一，其做法是将洗净、干燥、开口的板栗放入烧热的黑铁砂中翻炒，炒制过程中，板栗的内能增大，选用黑铁砂主要是因为它的比热容较 ；夏季是吃烧烤的季节，路过烧烤小吃店时，很远就能闻到香味，各种食材在碳火上方烤制过程中温度升高，主要是通过 的方式增加内能。 考点三 分子热运动 例6.下列现象说明分子永不停息做无规则运动的是（　　） A．盛夏时节，百花绽放，花香四溢 B．用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引纸屑 C．液体能保持一定的体积，不容易被压缩 D．将两个表面光滑的铅块压在一起，它们就会结合起来 例7.蒸青团时，人们在很远处就能闻到香味，是由于温度升高（      ） A．分子才运动 B．分子运动剧烈 C．分子引力越小 D．分子间空隙变大 考点四 分子间作用力 例8.如图所示的各种现象中，主要说明分子间存在引力的是（　　） A．滴在热水中的墨水使热水很快变色 B．抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合 C．端面磨平的铅棒压紧后能够吊住大钩码 D．铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金会互相渗透 例9.用细线把干净的玻璃板挂在弹簧测力计的下面，读出弹簧测力计的读数。使玻璃板水平接触水面，然后用力向上拉玻璃板，而玻璃板未离开水面时，如图所示。弹簧测力计的读数（    ） A．不变，因为玻璃板受到的重力不变 B．变小，因为玻璃板受到浮力的作用 C．变大，因为玻璃板沾有水变重了 D．变大，因为玻璃板与水面间存在分子引力 考点五 温度、热量与内能的区别与联系 例10.关于内能、热量和温度，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体，具有的内能一定多 B．物体内能增加，一定吸收了热量 C．热量总是从内能多的物体传递给内能少的物体 D．物体吸收热量，温度不一定升高 例11.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（    ） A．物体所含热量的多少由温度高低来决定 B．0℃的冰块，内部分子的无规则运动停止 C．热传递的条件是物体间存在温度差 D．温度高的物体，内能一定大 例12.下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是（　　） A．物体温度降低，一定是对外做了功 B．物体放出热量时，温度一定降低 C．物体温度升高，一定是吸收了热量 D．物体内能增加时，温度不一定升高 考点六 热值及热机、热效率的相关计算 例13 . 2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下列内燃机的四个冲程中，将内能转化为机械能的是（　　） A． B． C． D． 例14．（多选）关于单缸四冲程汽油机，下列说法正确的是（　　） A．加润滑油可以减小汽油机零部件间的摩擦 B．通过改进可以使汽油机的效率达到100% C．除做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的 D．若飞轮的转动速度为1200r/min，则该汽油机每秒钟对外做功40次 例15“自嗨锅”已成为一种时尚快餐，深受年轻人喜爱。“自嗨锅”里面的发热包能将的水从刚好加热至沸腾（标准大气压下）。若这些热量由酒精燃烧来提供，则至少需完全燃烧 g酒精；酒精在燃烧的过程中，酒精的热值 （选填“变小”“变大”或“不变”）。[，] 例16.某燃气热水器将15L的水从20℃加热到80℃，完全燃烧了0.21m3的煤气，水吸收的热量是 J，该燃气热水器烧水的效率是 。为了节能环保，小明家计划本月安装太阳能热水器，太阳能属 于 （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）[已知水的比热容为，水的密度为，煤气的热值为] 中考真题练习 1．（2025•南通）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 2．（2025•南通）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 3．（2025•南充）如图是学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析正确的是（　　） A．室外温度为0℃时，木柴的内能为零 B．木柴燃烧与未燃相比，含有的热量多 C．若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D．灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 4．（2025•四川）某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容ca和cb。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后，液体a的温度从20℃升高到50℃，液体b的温度从10℃升高到70℃，a、b两种液体均未沸腾。由此可知（　　） A．ca＞cb B．ca＜cb C．ca＝cb D．ca＝3cb 5．（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 6．（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 7．（2025•湖北）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 8．（2025•兰州）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 9．（2024•泰安）关于下列四幅图的说法中（　　） ①如甲图，试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的 ②如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物，说明分子间有引力 ③如丙图，燃气推动活塞向下运动，活塞的机械能转化为燃气的内能 ④如丁图，水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变 A．只有①③正确 B．只有①②④正确 C．只有②④正确 D．①②③④都正确 10．（2025•潍坊）（多选）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 11．（2025•山东）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 　 　 。 12．（2025•南京）如图所示是一台四冲程汽油机的某个冲程，在此冲程中　 　 能转化为　 　 能；若飞轮转速为1800r/min，则该汽油机每秒钟完成　 　 个工作循环；在一段时间内消耗了500g汽油，若这些汽油完全燃烧，则放出的热量是　 　 J。（q汽油＝4.6×107J/kg） 13．（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 　 　 。 14．（2025•山西）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：　 　 。 能力提升【培优】 1．（2025•泰山区模拟）利用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况，使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热得到温度随时间变化的图像如图乙所示。已知，不计热量损失。下列说法正确的是（　　） ①应在两个相同的烧杯中加入体积和初温均相同的水和食用油 ②加热2min时，食用油和水吸收的热量一样多 ③若给汽车发动机降温，应选b物质作冷却剂 ④分析图乙可得a是食用油的升温图像，其比热容为2.8×103J/（kg•℃） A．只有①③正确 B．只有②③都正确 C．只有②③④正确 D．只有①②③正确 2．（2024•北京）在两个相同的烧杯中分别装有两种液体A、B，其质量（mA＜mB）；用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，电加热器的额定功率P甲＞P乙，它们均正常工作。液体A、B的温度随加热时间变化的关系如图所示。不考虑热量损失，下列说法正确的是（　　） A．液体A的沸点等于液体B的沸点 B．电加热器甲的电阻丝阻值大于乙的电阻丝阻值 C．相同时间内液体A吸收的热量等于液体B吸收的热量 D．液体A的比热容大于液体B的比热容 3．（2025•滨湖区校级二模）如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图，则下列说法正确的是（　　） A．甲杯水中每分钟吸收的热量为2.52×105J B．甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3：2 C．加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比3：2 D．将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为4：9 4．（2024•成都）某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A．在0～t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2﹣T1） B．在t2～t4时间段，该物质的比热容先增大后减小 C．在t4～t5时间段，该物体放出的热量为 D．该物质在t5～t6时间段的比热容等于在0～t1时间段的比热容 5．（2025•钟楼区校级二模）某同学用如图甲所示的实验装置，比较不同物质的比热容。将分别盛有100g水和100g食用油的两个相同试管固定在铁架台上，温度传感器的探头与水和食用油良好接触，将温度传感器与计算机相连。计算机上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失，下列说法正确的是（　　） A．图线A描述的是水 B．加热2min，水吸收的热量大于食用油吸收的热量 C．食用油的比热容为2.8×103J/（kg•℃） D．0～2min，水吸收的热量为1.68×104J 6．（2023秋•薛城区期末）甲、乙两金属质量和初温都相等，先把甲金属放入一杯热水中，热平衡时，结果水的温度下降了10℃，把甲从水中取出，立即将乙金属投入这杯水中，热平衡时水温又降低了10℃，（不考虑热散失），则甲、乙两金属的比热容大小（　　） A．c乙＞c甲 B．c乙＜c甲 C．c乙＝c甲 D．条件不够，不能确定 7．（2025•海安市一模）如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中a、c质量相同。下列对图象的分析正确的是（　　） A．t1﹣t2 时间内物质a的温度不变，内能不变 B．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量 C．温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b多 D．b的比热容大于c的比热容 8．（2025•鼓楼区三模）如图所示，用完全相同的装置加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式均相同。不计热损失，将燃料点燃直至燃尽，三个烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如丁所示，则下列说法正确的是（　　） A．仅用乙、丙两图可以比较不同燃料的热值 B．甲、丙装置中的液体在0﹣t内吸收的热量之比为2：1 C．a、b两种液体的比热容之比为1：2 D．燃料1和燃料2的热值之比为3：2 9．（2025•海州区校级三模）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 10．（2025•金台区校级四模）陕西的“煤改电”供暖措施大大减少了冬季燃煤量，在一定程度上减少了雾霾天气出现的次数。完全燃烧1t煤可以释放的热量是　 　 J，若在此过程中42%的热量被水吸收，则可以使100t的20℃的水温度升高　 　 ℃；在使用电加热后，加热效率提高为85%，则需要消耗的电能为　 　 J，提高效率节约的能量相当于　 　 kg（保留整数）的煤完全燃烧释放的热量。[q煤＝3.4×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 11．（2025•雷州市二模）汽车是我们生活中最重要的交通运输工具之一。某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120cm2，做功冲程中活塞移动的距离是30cm，气体的平均压强是5×105Pa，汽油的热值是4.6×107J/kg，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是 　 　 J；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是 　 　 J；此汽油机的机械效率是 　 　 。 12．（2024秋•泰州期末）如图甲所示，A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器，加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收，已知加热器每秒钟放出热量1000J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中，其中甲液体的比热容2×103J/（kg•℃）；让两个加热器同时开始工作，60s后停止加热，然后立即将质量为2.7kg的合金球迅速放入乙液体中（从球放入到达到热平衡不计热损失），它们的温度随时间变化图象如乙所示。 （1）加热20s时，乙液体吸收的热量为多少； （2）甲液体的质量多少； （3）合金球的比热容为多少？ 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 $