第05讲 内能及内能的利用 讲义 2026年中考物理一轮复习

第05讲 内能及内能的利用 （一）分子热运动 知识点01 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。 3、分子间有间隙 实验：50mL酒精倒入装有50mL水的试管里，堵住试管口，把试管颠倒几次，最后总体积小于100mL。 实验表明：分子间存在着间隙。混合后水分子和酒精分子彼此进入对方的分子间隙中，导致总体积变小。 知识点02 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。 知识点03 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、物质三态的微观特性及宏观特性 物质状态 微观特性 宏观特性 分子间距离 分子间作用力 分子运动情况 有无固定形状 有无固定体积 有无流动性 很小 很大 只能在平衡位置附近振动 有 有 无 较大 较大 既可以在一个位置振动，又可以移动到另一位置振动 无 有 有 很大 极小 除碰撞外，均可看作在做匀速直线运动 无 无 有 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。 （二）内能 知识点01 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。 【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。 知识点02 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 知识点03 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 （三）比热容 知识点01 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。 知识点02 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。 知识点03 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。 （四）热机 知识点01 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。 知识点02 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 （五）热机的效率 知识点01 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。 【注意】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：。 【注意】不能误认为q与Q成正比，与m成反比。 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。 知识点02 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）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，注意保养，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。④加强技术创新，采用先进的工艺和技术设计制造热机。 （六）能量的转化与守恒 知识点01 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。 知识点02 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。 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。 考点1 分子热运动 1.（2025·四川自贡）以下诗句描绘的情境不涉及分子热运动的是（　　） A．菡萏香清画舸浮 B．满架蔷薇一院香 C．一行白鹭上青天 D．醒茶摇香叶初醒 2.（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 3.（2025·四川泸州）运动是宇宙中最普遍的现象。下列关于运动的说法正确的是（　　） A．图甲：加速升空的火箭做的是机械运动，发射塔相对于正上升的火箭是静止的 B．图乙：抽掉玻璃板一段时间后两瓶气体颜色变得均匀，这反映了分子的无规则运动 C．图丙：核外电子A绕原子核B匀速转动，核外电子处于平衡状态 D．图丁：该路程s随时间t变化的图像表示物体做匀速直线运动 4.（2025·四川遂宁）2024年12月，我国春节申遗成功。欢度春节期间，人们有“放鞭炮”“舞龙狮”“逛庙会”“吃汤圆”等习俗。关于春节习俗中的物理现象，下列描述错误的是（　　） A．鞭炮爆炸与内燃机做功冲程的能量转化方式相同 B．舞龙狮时力改变了物体的运动状态 C．庙会上各种小吃香气四溢是一种扩散现象 D．汤圆漂浮在水面上时受到的浮力大于重力 5.（2025·山东烟台）端午节吃粽子是一项传统习俗，下列关于粽子的说法正确的是（    ） A．煮粽子是通过做功改变粽子的内能 B．煮粽子时香气四溢说明分子在不停地做无规则运动 C．刚出锅的粽子很烫是因为粽子含有的热量多 D．刚出锅的粽子冒的“白气”是由于汽化形成的 6.（2025·四川眉山）如图所示的事例，说法正确的是（　　） A．图甲中，船闸不属于连通器 B．图乙中的现象，说明液体压强与液体的深度有关 C．图丙中的现象，说明纸条上方比下方空气流速大，压强大 D．图丁中，把玻璃板拉离水面时弹簧测力计的示数会变大，说明分子间存在着斥力 7.（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。 8.（2025·四川成都）宋代诗人王安石的《梅花》诗中“遥知不是雪，为有暗香来”，是赞美梅花的诗句，诗人闻到花香属于 现象。花香醉人，茶香怡人。雪天围炉煮茶，让冬日多了一抹诗意，加热茶水至沸腾，改用“小火”，水依然沸腾，则茶水的温度 。 9.（2025·四川凉山）彭彭一家人去吃火锅，未到店就闻到火锅的香味，这是 现象。把火锅煮开，是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式来增大火锅的内能。 10.（2025·四川广安）周末小红给家人做了一顿丰盛的晚餐。她在厨房烹饪食物时，主要是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式增大食物的内能，家人在客厅闻到食物的香气，这是 现象。 11.（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 。 12.（2025·四川乐山）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。 考点2 内能 13.（2025·江苏连云港）关于内能，下列说法正确的是（　　） A．的物体没有内能 B．内能大小与温度无关 C．具有机械能的物体不一定有内能 D．物体具有内能，也可以同时具有机械能 14.（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 15.（2025·四川泸州）风云雷电，气象万千。对以下热现象解释正确的是（　　） A．洁白的雾凇是水蒸气在一定条件下放热凝固形成的 B．钻木取火是利用热传递的方式改变物体的内能 C．风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度向外放热 D．燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢比热容大的特性 16.（2025·山东烟台）端午节吃粽子是一项传统习俗，下列关于粽子的说法正确的是（    ） A．煮粽子是通过做功改变粽子的内能 B．煮粽子时香气四溢说明分子在不停地做无规则运动 C．刚出锅的粽子很烫是因为粽子含有的热量多 D．刚出锅的粽子冒的“白气”是由于汽化形成的 17.（2025·四川眉山）“生活处处皆物理，留心观察皆学问”，下列说法正确的是（　　） A．带金属外壳的用电器，使用时外壳应该接地 B．家里的空气开关“跳闸”，一定是电路出现了短路 C．烧开水是通过做功的方式增大水的内能 D．水烧开后，锅盖不停跳动，机械能转化为内能 18.（2025·湖南）小勇在厨房煮鸡蛋时，由观察到的现象联想到的物理知识，正确的是（　　） A．鸡蛋浸入水中的体积越大，所受浮力越大 B．鸡蛋沉入水底静止时，所受浮力大于重力 C．给水加热，主要是通过做功的方式增大水的内能 D．锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程，发生的能量转化相同 19.（2025·重庆）火锅是重庆饮食文化的一张名片，熬制锅底时，将质量为的水加热升高50℃，水吸收的热量是 J：锅内的食材是通过 的方式增加了内能。 20.（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。 21.（2025·四川凉山）彭彭一家人去吃火锅，未到店就闻到火锅的香味，这是 现象。把火锅煮开，是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式来增大火锅的内能。 22.（2025·四川广安）周末小红给家人做了一顿丰盛的晚餐。她在厨房烹饪食物时，主要是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式增大食物的内能，家人在客厅闻到食物的香气，这是 现象。 23.（2025·河北）“更喜岷山千里雪，三军过后尽开颜。”诗句抒发了红军将士成功翻越雪山后的豪迈之情。岷山海拔高，山顶处的大气压比山脚下的大气压 。当年红军将士过雪山时搓手取暖，这是通过 的方式改变手的内能。 24.（2025·江苏连云港）小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”，她将一杯的热水放在室温下自然冷却，记录的热水温度变化情况如下表所示。[] 时间 0 2 4 6 8 10 12 温度 80 71 65 60 56 52 49 此过程是通过 的方式改变水的内能，在前内，水的内能减少了 。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点 。 25.（2025·江苏苏州）如图，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点火发射。火箭受到向上的推力 重力，加速上升；火箭与飞船分离过程中，火箭相对于飞船是 的；火箭外壳返回过程中，由于空气摩擦导致其温度升高，这是通过 的方式改变内能的；飞船进入轨道后，利用 传输信号与地面联系。 考点3 比热容 26.（2025·四川泸州）风云雷电，气象万千。对以下热现象解释正确的是（　　） A．洁白的雾凇是水蒸气在一定条件下放热凝固形成的 B．钻木取火是利用热传递的方式改变物体的内能 C．风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度向外放热 D．燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢比热容大的特性 27.（2025·四川自贡）图甲为测量杯中液体比热容的装置，图乙为液体温度与加热时间的关系图。已知液体质量为0.5kg，初温为20℃，电加热器的功率为800W，不计一切热量损失。下列说法正确的是（　　） A．液体的沸点是100℃ B．液体的比热容是 C．液体持续加热120s后温度会继续升高 D．液体加热至某时刻，温度计示数如图丙，此时温度是 28.（2025·四川成都）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，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 B．液体M放热能力比水放热能力强 C．在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 29.（2025·江苏苏州）如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝的阻值大于的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（　　） A．a、b为同种物质 B．a的比热容小于b的比热容 C．相同时间内a、b吸收的热量相等 D．的电功率大于的电功率 30.（2025·重庆）火锅是重庆饮食文化的一张名片，熬制锅底时，将质量为的水加热升高50℃，水吸收的热量是 J：锅内的食材是通过 的方式增加了内能。 31.（2025·河北）“华龙一号”是我国自主研发的第三代核电技术。核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电厂的电能源源不断地输送到千家万户，用户用电给水加热，水在升温的过程中比热容 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 32.（2025·上海）质量为2kg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2空均选填“增大”、“不变”、“减小”）。 33.（2025·江苏连云港）小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”，她将一杯的热水放在室温下自然冷却，记录的热水温度变化情况如下表所示。[] 时间 0 2 4 6 8 10 12 温度 80 71 65 60 56 52 49 此过程是通过 的方式改变水的内能，在前内，水的内能减少了 。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点 。 34.（2025·安徽）小张同学利用如图所示的实验装置测量煤油的比热容。实验中，在一段时间内电阻丝产生400J的热量，质量为的煤油温度升高了5℃，若电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，则煤油的比热容为 J/（kg·℃）。 35.（2025·四川德阳）小阳在家使用天然气灶为家人煮面条，他将初温为、质量为的水加热至沸腾（一个标准大气压下），该过程中水吸收的热量是 ，水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量，则天然气的热值为 。 考点4 热机 36.（2025·江苏扬州）如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（   ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 37.（2025·四川遂宁）2024年12月，我国春节申遗成功。欢度春节期间，人们有“放鞭炮”“舞龙狮”“逛庙会”“吃汤圆”等习俗。关于春节习俗中的物理现象，下列描述错误的是（　　） A．鞭炮爆炸与内燃机做功冲程的能量转化方式相同 B．舞龙狮时力改变了物体的运动状态 C．庙会上各种小吃香气四溢是一种扩散现象 D．汤圆漂浮在水面上时受到的浮力大于重力 38.（2025·四川凉山）2025年5月14日，长征二号丁运载火箭成功将太空计算卫星星座（12颗计算卫星）送入预定轨道，如图所示，这标志着我国首个整轨互联的太空计算星座正式进入组网阶段。下列说法正确的是（　　） A．十二颗卫星在太空中用超声波传递信息 B．十二颗卫星进入预定轨道前后，质量会发生改变 C．若在长征二号丁运载火箭加速升空时，所有外力消失，火箭将保持静止 D．长征二号丁运载火箭的发动机与轿车的汽油机都是热机 39.（2025·湖南）小勇在厨房煮鸡蛋时，由观察到的现象联想到的物理知识，正确的是（　　） A．鸡蛋浸入水中的体积越大，所受浮力越大 B．鸡蛋沉入水底静止时，所受浮力大于重力 C．给水加热，主要是通过做功的方式增大水的内能 D．锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程，发生的能量转化相同 40.（2025·四川自贡）如图所示为内燃机的 冲程，该过程是将 转化为机械能。 41.（2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏）用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体 （选填“做功”或“热传递”），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机 冲程的能量转化相同。 42.（2025·四川泸州）小华一家人在端午节期间外出旅游，领略祖国大好河山。他们驾车从泸州到重庆，再坐游轮游览长江三峡。他们所驾汽车的发动机是汽油机，如图是汽油机的 示意图；游轮从上游到下游经过的船闸是利用了 原理；当乘客下游轮后，游轮底受到水的压强 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 43.（2025·四川乐山）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。 考点5 热机效率 44.（2025·江苏连云港）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有（　　） A．较大的热值 B．较低的沸点 C．较大的比热容 D．较高的凝固点 45.（2025·云南）2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空，如图所示。下列说法正确的是（   ） A．飞船在加速上升过程中惯性增大 B．火箭使用的液态氢燃料热值较大 C．火箭加速上升过程中受到平衡力的作用 D．升空过程中，以火箭为参照物，飞船是运动的 46.（2025·四川广安）2025年5月21日，我国“力箭一号”遥七运载火箭将6颗卫星顺利送入预定轨道，此次任务是该型号运载火箭第7次飞行。如图是火箭发射时的情景，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空过程中，力改变了火箭的运动状态 B．火箭加速升空过程中，卫星相对于火箭是运动的 C．火箭以氢为燃料，是因为氢的热值小 D．火箭加速升空过程中，卫星的动能不变，重力势能增大 47.（2025·四川成都）2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（　　） A．火箭发动机使用比热容大的燃料 B．火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C．火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D．火箭发动机属于热机 48.（2025·重庆）如图所示，是中国首架太阳能氢能混合动力固定翼无人机在重庆明月湖顺利升空的情境。下列说法正确的是（　　） A．无人机在升空过程中相对于地面静止 B．无人机使用氢燃料是因为氢的热值小 C．无人机导航系统是靠电磁波传递信息 D．机翼靠下表面弯曲上表面较平获得升力 49.（2025·湖南）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。 50.（2025·江西）用燃气灶给一定质量的水加热，完全燃烧体积为的燃气（燃气的热值为），水吸收的热量为，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） 51.（2025·四川德阳）小阳在家使用天然气灶为家人煮面条，他将初温为、质量为的水加热至沸腾（一个标准大气压下），该过程中水吸收的热量是 ，水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量，则天然气的热值为 。 52.（2025·新疆）为提高内燃机的效率，科学家在传统四冲程发动机的基础上发明了六冲程发动机。 (1)六冲程发动机在完成传统四冲程后，把水注入汽缸，使水瞬间 （选填“汽化”或“升华”）成高温高压的水蒸气，水蒸气推动活塞做功，该过程为第五冲程；然后将水蒸气排放到冷凝器内，再次变成水，该过程为第六冲程，至此完成了一个完整的工作循环。第五冲程中注入的水的内能急剧增加是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式实现的。六冲程汽油发动机使用的燃料是从石油中提炼出来的，石油属于 （选填“可再生”或“不可再生”）的能源。 (2)六冲程发动机在一个完整的工作循环中，有 （选填“1”或“2”）个做功冲程，第四个冲程是 冲程。六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的倍，则在做功相同的情况下，六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约 %（选填“30”或“42”）。 53．（2025·四川凉山）电热暖手宝是生活中常见的取暖设备。某款电热暖手宝的主要参数如下图所示，其正常工作4min，恰好将袋内液体从10℃加热至32℃[袋内液体的比热容取]。求： (1)电热暖手宝正常工作时的电流； (2)袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量； (3)该过程中、电热暖手宝的加热效率。 54．（2025·四川广安）“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。 55．（2025·江苏苏州）用煤气炉将的水从加热到，消耗煤气。已知煤气的热值为，水的比热容为。求： (1)水吸收的热量； (2)煤气完全燃烧放出的热量； (3)煤气炉加热的效率。 56．（2025·福建）某电水壶的部分参数如下表所示。该电水壶正常工作时，可将质量为1kg的水从20℃加热到100℃，用时420s。已知。求: 额定电压 220V 额定功率 1000W (1)水吸收的热量。 (2)电水壶消耗的电能。 (3)电水壶的热效率。 考点6 能量的转化和守恒 57.（2025·江苏苏州）关于能量的转化和转移，下列说法不正确的是（　　） A．金属汤勺放在热汤中，温度升高，内能减小 B．核电站利用核裂变释放的能量来发电 C．汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能 D．能量的转移和转化具有方向性，需要节约能源 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 内能及内能的利用 （一）分子热运动 知识点01 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。 3、分子间有间隙 实验：50mL酒精倒入装有50mL水的试管里，堵住试管口，把试管颠倒几次，最后总体积小于100mL。 实验表明：分子间存在着间隙。混合后水分子和酒精分子彼此进入对方的分子间隙中，导致总体积变小。 知识点02 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。 知识点03 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、物质三态的微观特性及宏观特性 物质状态 微观特性 宏观特性 分子间距离 分子间作用力 分子运动情况 有无固定形状 有无固定体积 有无流动性 很小 很大 只能在平衡位置附近振动 有 有 无 较大 较大 既可以在一个位置振动，又可以移动到另一位置振动 无 有 有 很大 极小 除碰撞外，均可看作在做匀速直线运动 无 无 有 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。 （二）内能 知识点01 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。 【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。 知识点02 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 知识点03 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 （三）比热容 知识点01 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。 知识点02 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。 知识点03 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。 （四）热机 知识点01 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。 知识点02 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 （五）热机的效率 知识点01 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。 【注意】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：。 【注意】不能误认为q与Q成正比，与m成反比。 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。 知识点02 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）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，注意保养，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。④加强技术创新，采用先进的工艺和技术设计制造热机。 （六）能量的转化与守恒 知识点01 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。 知识点02 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。 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。 考点1 分子热运动 1.（2025·四川自贡）以下诗句描绘的情境不涉及分子热运动的是（　　） A．菡萏香清画舸浮 B．满架蔷薇一院香 C．一行白鹭上青天 D．醒茶摇香叶初醒 【答案】C 【解析】A．"菡萏香清画舸浮"中"香清"描述的是荷花香气扩散，属于分子热运动现象，故A不符合题意； B．"满架蔷薇一院香"中"一院香"描述的是花香分子扩散到整个院子，属于分子热运动现象，故B不符合题意； C．"一行白鹭上青天"描述的是鸟类的飞行运动，属于机械运动，不涉及分子热运动，故C符合题意； D．"醒茶摇香叶初醒"中"摇香"描述的是茶叶香气分子扩散，属于分子热运动现象，故D不符合题意。 故选C。 2.（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 【答案】B 【解析】A．由于分子间存在斥力导致液体很难被压缩，故A不符合题意； B．由于分子间存在引力导致铁丝很难被拉伸，故B符合题意； C．墨水在热水中扩散得较快，说明温度越高，分子的热运动越剧烈，扩散越快，故C不符合题意； D．由于分子间存在间隙导致水与酒精混合后总体积减小，故D不符合题意。 故选B。 3.（2025·四川泸州）运动是宇宙中最普遍的现象。下列关于运动的说法正确的是（　　） A．图甲：加速升空的火箭做的是机械运动，发射塔相对于正上升的火箭是静止的 B．图乙：抽掉玻璃板一段时间后两瓶气体颜色变得均匀，这反映了分子的无规则运动 C．图丙：核外电子A绕原子核B匀速转动，核外电子处于平衡状态 D．图丁：该路程s随时间t变化的图像表示物体做匀速直线运动 【答案】B 【解析】A．发射塔相对于正上升的火箭有位置变化，故是运动的，故A错误； B．抽掉玻璃板一段时间后两瓶气体颜色变得均匀，这是扩散现象，说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动，故B正确； C．核外电子A绕原子核B匀速转动时，电子的运动方向不断在改变，故核外电子处于非平衡状态，故C错误； D．由图可知，随着时间的变化，路程始终不变，故该图像表示物体静止，故D错误。 故选B。 4.（2025·四川遂宁）2024年12月，我国春节申遗成功。欢度春节期间，人们有“放鞭炮”“舞龙狮”“逛庙会”“吃汤圆”等习俗。关于春节习俗中的物理现象，下列描述错误的是（　　） A．鞭炮爆炸与内燃机做功冲程的能量转化方式相同 B．舞龙狮时力改变了物体的运动状态 C．庙会上各种小吃香气四溢是一种扩散现象 D．汤圆漂浮在水面上时受到的浮力大于重力 【答案】D 【解析】A．鞭炮爆炸时化学能转化为内能，再转化为机械能；内燃机做功冲程将内能转化为机械能，两者的能量转化方式相同，故A正确，不符合题意； B．舞龙狮时施加的力使龙狮的运动状态（如速度、方向）发生改变，故B正确，不符合题意； C．香气四溢是分子无规则运动导致的扩散现象，故C正确，不符合题意； D．根据浮沉条件，漂浮时浮力等于重力，故D错误，符合题意。 故选D。 5.（2025·山东烟台）端午节吃粽子是一项传统习俗，下列关于粽子的说法正确的是（    ） A．煮粽子是通过做功改变粽子的内能 B．煮粽子时香气四溢说明分子在不停地做无规则运动 C．刚出锅的粽子很烫是因为粽子含有的热量多 D．刚出锅的粽子冒的“白气”是由于汽化形成的 【答案】B 【解析】A．煮粽子时，粽子从热水中吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式改变粽子的内能，故A错误； B．煮粽子时香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确； C．刚出锅的粽子很烫是因为粽子温度高，热量是过程量，不能说“含有的热量”，故C错误； D．刚出锅的粽子冒的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的，故D错误。 故选B。 6.（2025·四川眉山）如图所示的事例，说法正确的是（　　） A．图甲中，船闸不属于连通器 B．图乙中的现象，说明液体压强与液体的深度有关 C．图丙中的现象，说明纸条上方比下方空气流速大，压强大 D．图丁中，把玻璃板拉离水面时弹簧测力计的示数会变大，说明分子间存在着斥力 【答案】B 【解析】A. 图甲中，船闸满足上端开口，下端连通，属于连通器，故A错误； B. 图乙中的现象，同种液体，深度越深，压强越大，说明液体压强与液体的深度有关，故B正确； C. 图丙中的现象，说明纸条上方比下方空气流速大，压强小，故C错误； D. 图丁中，把玻璃板拉离水面时弹簧测力计的示数会变大，说明分子间存在着引力，故D错误。 故选B。 7.（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。 【答案】机械 具有 无规则 【解析】[1]江水由于运动而具有动能，由于存在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，即使在0℃，水分子仍在做热运动，因此具有内能。 [3]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（也称为分子热运动）。 8.（2025·四川成都）宋代诗人王安石的《梅花》诗中“遥知不是雪，为有暗香来”，是赞美梅花的诗句，诗人闻到花香属于 现象。花香醉人，茶香怡人。雪天围炉煮茶，让冬日多了一抹诗意，加热茶水至沸腾，改用“小火”，水依然沸腾，则茶水的温度 。 【答案】扩散 不变 【解析】[1]诗人闻到花香，是因为花香分子在不停地做无规则运动，进入到空气中，扩散到诗人身边，这种现象属于扩散现象。 [2]液体沸腾的特点是：达到沸点后，继续吸热，但温度保持不变。加热茶水至沸腾，改用“小火”，水依然能吸热（满足沸腾的吸热条件），所以茶水的温度不变。 9.（2025·四川凉山）彭彭一家人去吃火锅，未到店就闻到火锅的香味，这是 现象。把火锅煮开，是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式来增大火锅的内能。 【答案】扩散 热传递 【解析】[1]闻到火锅的香味是扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动。 [2]给火锅加热，火锅汤汁吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变火锅的内能。 10.（2025·四川广安）周末小红给家人做了一顿丰盛的晚餐。她在厨房烹饪食物时，主要是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式增大食物的内能，家人在客厅闻到食物的香气，这是 现象。 【答案】热传递 扩散 【解析】[1]在厨房烹饪食物时，食物从外界吸收热量，主要是通过热传递的方式增大食物的内能。 [2]家人在客厅闻到食物的香气，这是扩散现象，是由于分子不停做无规则运动造成的。 11.（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 。 【答案】吸热 无规则运动 【解析】[1][2]炎热的夏天洗完澡后身上有水，走动时身上的水蒸发吸热，使身体温度降低,感到非常凉快；附近的人能闻到沐浴露的香味，这是扩散现象，说明分子在不停息地做无规则运动。 12.（2025·四川乐山）如图所示，试管内的水沸腾后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过程中能量转化的情况与汽油机 冲程能量转化的情况相同；课前准备时，给酒精灯添加酒精，闻到了酒精味，这是 现象。 【答案】做功 扩散 【解析】[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。 考点2 内能 13.（2025·江苏连云港）关于内能，下列说法正确的是（　　） A．的物体没有内能 B．内能大小与温度无关 C．具有机械能的物体不一定有内能 D．物体具有内能，也可以同时具有机械能 【答案】D 【解析】AC．内能是所有分子的动能和势能之和，故任何一个物体都有内能，具有机械能的物体也一定有内能，故AC错误； B．物体的内能与温度、质量、物质的状态、种类都有关，故B错误； D．任何一个物体都具有内能，当物体运动时，既具有内能，又具有机械能，所以物体具有内能，也可以同时具有机械能，故D正确。 故选D。 14.（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 【答案】B 【解析】A．咖啡豆研磨成粉，质量不变。研磨只是物理变化，质量不会增加或减少，故A错误； B．咖啡香气的扩散是由于分子在不停地做无规则运动，即扩散现象，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，不是做功，故C错误； D．液体沸腾时持续吸热但温度保持在沸点不变，不会持续升高，故D错误。 故选B。 15.（2025·四川泸州）风云雷电，气象万千。对以下热现象解释正确的是（　　） A．洁白的雾凇是水蒸气在一定条件下放热凝固形成的 B．钻木取火是利用热传递的方式改变物体的内能 C．风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度向外放热 D．燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢比热容大的特性 【答案】C 【解析】A．雾凇是水蒸气直接凝华（气态→固态）形成的，需放热。凝固是液态→固态的过程，故A错误； B．钻木取火通过摩擦做功（机械能→内能）改变内能，而非热传递，故B错误； C．人体温度高于环境温度时，热量会从人体传递到低温环境，导致人体散热感到冷，故C正确； D．液态氢因热值高（单位质量释放热量多）被选为燃料，与比热容无关，故D错误。 故选C。 16.（2025·山东烟台）端午节吃粽子是一项传统习俗，下列关于粽子的说法正确的是（    ） A．煮粽子是通过做功改变粽子的内能 B．煮粽子时香气四溢说明分子在不停地做无规则运动 C．刚出锅的粽子很烫是因为粽子含有的热量多 D．刚出锅的粽子冒的“白气”是由于汽化形成的 【答案】B 【解析】A．煮粽子时，粽子从热水中吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式改变粽子的内能，故A错误； B．煮粽子时香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确； C．刚出锅的粽子很烫是因为粽子温度高，热量是过程量，不能说“含有的热量”，故C错误； D．刚出锅的粽子冒的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的，故D错误。 故选B。 17.（2025·四川眉山）“生活处处皆物理，留心观察皆学问”，下列说法正确的是（　　） A．带金属外壳的用电器，使用时外壳应该接地 B．家里的空气开关“跳闸”，一定是电路出现了短路 C．烧开水是通过做功的方式增大水的内能 D．水烧开后，锅盖不停跳动，机械能转化为内能 【答案】A 【解析】A．根据安全用电原则，带金属外壳的用电器，使用时外壳应该接地，这样可以将用电器外壳积聚的电荷导入大地，避免发生触电事故，故A正确； B．家里的空气开关“跳闸”，一定是电流过大造成的，但造成电流过大的原因可能是电路出现了短路，也可能是家用电器总功率过大，故B错误； C．烧开水时，水吸收热量，是通过热传递的方式增大水的内能的，故C错误； D．水烧开后，锅盖不停跳动，是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能，故D错误。 故选A。 18.（2025·湖南）小勇在厨房煮鸡蛋时，由观察到的现象联想到的物理知识，正确的是（　　） A．鸡蛋浸入水中的体积越大，所受浮力越大 B．鸡蛋沉入水底静止时，所受浮力大于重力 C．给水加热，主要是通过做功的方式增大水的内能 D．锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程，发生的能量转化相同 【答案】A 【解析】A．根据阿基米德原理，浮力大小等于物体排开液体的重力，因此鸡蛋浸入水中的体积越大，排开的水越多，所受浮力越大，故A正确； B．由对沉入水底的鸡蛋受力分析可得，鸡蛋沉入水底静止时，浮力小于重力，故B错误； C．给水加热主要是通过热传递的方式增大水的内能，故C错误； D．锅盖被水蒸气顶起的过程是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能的过程，类似于内燃机的做功冲程，故D错误。 故选A。 19.（2025·重庆）火锅是重庆饮食文化的一张名片，熬制锅底时，将质量为的水加热升高50℃，水吸收的热量是 J：锅内的食材是通过 的方式增加了内能。 【答案】4.2×105 热传递 【解析】[1]水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J [2]此过程中，食材吸收了热量，使食材的内能增加,温度升高，是通过热传递方式改变物体的内能的。 20.（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。 【答案】机械 具有 无规则 【解析】[1]江水由于运动而具有动能，由于存在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，即使在0℃，水分子仍在做热运动，因此具有内能。 [3]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（也称为分子热运动）。 21.（2025·四川凉山）彭彭一家人去吃火锅，未到店就闻到火锅的香味，这是 现象。把火锅煮开，是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式来增大火锅的内能。 【答案】扩散 热传递 【解析】[1]闻到火锅的香味是扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动。 [2]给火锅加热，火锅汤汁吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变火锅的内能。 22.（2025·四川广安）周末小红给家人做了一顿丰盛的晚餐。她在厨房烹饪食物时，主要是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式增大食物的内能，家人在客厅闻到食物的香气，这是 现象。 【答案】热传递 扩散 【解析】[1]在厨房烹饪食物时，食物从外界吸收热量，主要是通过热传递的方式增大食物的内能。 [2]家人在客厅闻到食物的香气，这是扩散现象，是由于分子不停做无规则运动造成的。 23.（2025·河北）“更喜岷山千里雪，三军过后尽开颜。”诗句抒发了红军将士成功翻越雪山后的豪迈之情。岷山海拔高，山顶处的大气压比山脚下的大气压 。当年红军将士过雪山时搓手取暖，这是通过 的方式改变手的内能。 【答案】低 做功 【解析】[1]大气压随高度的升高而减小，山顶海拔高于山脚，气压更低，所以岷山的山顶处的大气压比山脚下的大气压低。 [2]搓手取暖，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于通过做功改变物体内能。 24.（2025·江苏连云港）小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”，她将一杯的热水放在室温下自然冷却，记录的热水温度变化情况如下表所示。[] 时间 0 2 4 6 8 10 12 温度 80 71 65 60 56 52 49 此过程是通过 的方式改变水的内能，在前内，水的内能减少了 。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点 。 【答案】热传递 先快后慢 【解析】[1]热水冷却过程向外放出热量，是通过热传递的方式改变水的内能。 [2]水的质量为 在前内，水的内能减少了 [3]根据表格数据分析可知，热水冷却过程中温度先降低的快，后降低的慢，即先快后慢。 25.（2025·江苏苏州）如图，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点火发射。火箭受到向上的推力 重力，加速上升；火箭与飞船分离过程中，火箭相对于飞船是 的；火箭外壳返回过程中，由于空气摩擦导致其温度升高，这是通过 的方式改变内能的；飞船进入轨道后，利用 传输信号与地面联系。 【答案】大于 运动 做功 电磁波 【解析】[1]火箭加速上升，所受合力向上，受到向上的推力大于重力。 [2]火箭与飞船分离过程中，以飞船为参照物，火箭的相对位置改变，是运动的。 [3]做功和热传递可以改变内能。火箭外壳返回过程中，由于空气摩擦导致其温度升高，这是通过做功的方式改变内能的。 [4]电磁波可以在真空中传播，飞船进入轨道后，利用电磁波传输信号与地面联系。 考点3 比热容 26.（2025·四川泸州）风云雷电，气象万千。对以下热现象解释正确的是（　　） A．洁白的雾凇是水蒸气在一定条件下放热凝固形成的 B．钻木取火是利用热传递的方式改变物体的内能 C．风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度向外放热 D．燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢比热容大的特性 【答案】C 【解析】A．雾凇是水蒸气直接凝华（气态→固态）形成的，需放热。凝固是液态→固态的过程，故A错误； B．钻木取火通过摩擦做功（机械能→内能）改变内能，而非热传递，故B错误； C．人体温度高于环境温度时，热量会从人体传递到低温环境，导致人体散热感到冷，故C正确； D．液态氢因热值高（单位质量释放热量多）被选为燃料，与比热容无关，故D错误。 故选C。 27.（2025·四川自贡）图甲为测量杯中液体比热容的装置，图乙为液体温度与加热时间的关系图。已知液体质量为0.5kg，初温为20℃，电加热器的功率为800W，不计一切热量损失。下列说法正确的是（　　） A．液体的沸点是100℃ B．液体的比热容是 C．液体持续加热120s后温度会继续升高 D．液体加热至某时刻，温度计示数如图丙，此时温度是 【答案】B 【解析】A．根据图乙，当温度到达80℃之后吸收热量，温度不变，所以该液体沸点应该是80℃，故A错误； B．此实验装置，是利用电加热器加热液体测量液体比热容大小，根据乙图且不计热量损失，说明在电加热器加热90s液体温度从20℃变为80℃的过程中，电加热器产生的热量全部转化为液体吸收的热量且为纯电阻电路，即 由得 故B正确； C．根据乙图，加热120s以后已经达到沸点，达到沸点后吸收热量但是温度不变，故C错误； D．根据丙图，温度计得分度值为1℃，读出温度为37℃，故D错误。 故选B。 28.（2025·四川成都）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，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 B．液体M放热能力比水放热能力强 C．在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 【答案】A 【解析】A．由图可知，上面物质的熔化图像中，熔点为0℃，下面物质的熔化图像中，熔点为-4℃，所以上面物质是水，下面物质是液体M；由题意可知，单位时间内它们放出的热量相等，则 由图可知，0~t2时间内，它们放出的热量相等，水由20℃降温到4℃，液体M由20℃降温到-4℃，则 则水和某液体M的质量相等，则液体M的比热容为 故A正确； B．由于水和某液体M的质量相等，单位时间内它们放出的热量相等，水的温度变化慢，所以水的放热能力强，故B错误； C．由图可知，液体M在时间段处于凝固过程中，是固液共存状态，水在时间段处于凝固过程中，是固液共存状态，故C错误； D．由图可知，从20℃刚好降到0℃时，水放热时间比液体M放热时间长，由于单位时间内它们放出的热量相等，所以水放出的热量大于M放出的热量，故D错误。 故选A。 29.（2025·江苏苏州）如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝的阻值大于的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（　　） A．a、b为同种物质 B．a的比热容小于b的比热容 C．相同时间内a、b吸收的热量相等 D．的电功率大于的电功率 【答案】B 【解析】A．由图像可知，a、b沸点不同，所以a、b不是同种物质，故A错误； CD．电热丝的阻值大于的阻值，工作电压相同，根据，的电功率小于的电功率，因为是纯电阻电路，根据可知相同时间产生的热量少于产生的热量，电热丝产生的热量均被液体吸收，所以相同时间内a吸收的热量少于b吸收的热量，故CD错误； B．相同时间内a吸收的热量少于b吸收的热量，由图像可知，沸腾前相同时间内a升高的温度大于b升高的温度，且液体a的质量大于b的质量，根据可知a的比热容小于b的比热容，故B正确。 故选B。 30.（2025·重庆）火锅是重庆饮食文化的一张名片，熬制锅底时，将质量为的水加热升高50℃，水吸收的热量是 J：锅内的食材是通过 的方式增加了内能。 【答案】4.2×105 热传递 【解析】[1]水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J [2]此过程中，食材吸收了热量，使食材的内能增加,温度升高，是通过热传递方式改变物体的内能的。 31.（2025·河北）“华龙一号”是我国自主研发的第三代核电技术。核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电厂的电能源源不断地输送到千家万户，用户用电给水加热，水在升温的过程中比热容 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 【答案】不可再生 不变 【解析】[1]核能利用的是铀等核燃料，这些燃料在地球上的储量有限，无法在短时间内再生，因此属于不可再生能源。 [2]比热容是物质的一种特性，它只和物质的种类和状态有关，与温度无关，水在升温的过程中，水的比热容不变。 32.（2025·上海）质量为2kg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2空均选填“增大”、“不变”、“减小”）。 【答案】4.2×105 不变 增大 【解析】[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。 33.（2025·江苏连云港）小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”，她将一杯的热水放在室温下自然冷却，记录的热水温度变化情况如下表所示。[] 时间 0 2 4 6 8 10 12 温度 80 71 65 60 56 52 49 此过程是通过 的方式改变水的内能，在前内，水的内能减少了 。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点 。 【答案】热传递 先快后慢 【解析】[1]热水冷却过程向外放出热量，是通过热传递的方式改变水的内能。 [2]水的质量为 在前内，水的内能减少了 [3]根据表格数据分析可知，热水冷却过程中温度先降低的快，后降低的慢，即先快后慢。 34.（2025·安徽）小张同学利用如图所示的实验装置测量煤油的比热容。实验中，在一段时间内电阻丝产生400J的热量，质量为的煤油温度升高了5℃，若电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，则煤油的比热容为 J/（kg·℃）。 【答案】 【解析】电阻丝产生的热量全部被煤油吸收， 煤油吸收的热量为400J，煤油的比热容为 35.（2025·四川德阳）小阳在家使用天然气灶为家人煮面条，他将初温为、质量为的水加热至沸腾（一个标准大气压下），该过程中水吸收的热量是 ，水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量，则天然气的热值为 。 【答案】 【解析】[1]一个标准大气压下水的沸点是100℃，该过程中水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J [2]天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=6.72×105J 天然气的热值为 考点4 热机 36.（2025·江苏扬州）如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（   ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】B 【解析】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内气体，火花塞未点火，即为压缩冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 37.（2025·四川遂宁）2024年12月，我国春节申遗成功。欢度春节期间，人们有“放鞭炮”“舞龙狮”“逛庙会”“吃汤圆”等习俗。关于春节习俗中的物理现象，下列描述错误的是（　　） A．鞭炮爆炸与内燃机做功冲程的能量转化方式相同 B．舞龙狮时力改变了物体的运动状态 C．庙会上各种小吃香气四溢是一种扩散现象 D．汤圆漂浮在水面上时受到的浮力大于重力 【答案】D 【解析】A．鞭炮爆炸时化学能转化为内能，再转化为机械能；内燃机做功冲程将内能转化为机械能，两者的能量转化方式相同，故A正确，不符合题意； B．舞龙狮时施加的力使龙狮的运动状态（如速度、方向）发生改变，故B正确，不符合题意； C．香气四溢是分子无规则运动导致的扩散现象，故C正确，不符合题意； D．根据浮沉条件，漂浮时浮力等于重力，故D错误，符合题意。 故选D。 38.（2025·四川凉山）2025年5月14日，长征二号丁运载火箭成功将太空计算卫星星座（12颗计算卫星）送入预定轨道，如图所示，这标志着我国首个整轨互联的太空计算星座正式进入组网阶段。下列说法正确的是（　　） A．十二颗卫星在太空中用超声波传递信息 B．十二颗卫星进入预定轨道前后，质量会发生改变 C．若在长征二号丁运载火箭加速升空时，所有外力消失，火箭将保持静止 D．长征二号丁运载火箭的发动机与轿车的汽油机都是热机 【答案】D 【解析】A．电磁波可以传递信息，且传播不需要介质，因此在太空中用电磁波传递信息，超声波的传播需要介质，故A错误； B．质量不随位置的改变而改变，所以十二颗卫星进入预定轨道前后，质量不变，故B错误； C．根据牛顿第一定律，若在长征二号丁运载火箭加速升空时，所有外力消失，火能将做匀速直线运动，故C错误； D．运载火箭的发动机是火箭喷气发动机与轿车的汽油机一样都属于热机，工作时将内能转化为机械能，故D正确。 故选D。 39.（2025·湖南）小勇在厨房煮鸡蛋时，由观察到的现象联想到的物理知识，正确的是（　　） A．鸡蛋浸入水中的体积越大，所受浮力越大 B．鸡蛋沉入水底静止时，所受浮力大于重力 C．给水加热，主要是通过做功的方式增大水的内能 D．锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程，发生的能量转化相同 【答案】A 【解析】A．根据阿基米德原理，浮力大小等于物体排开液体的重力，因此鸡蛋浸入水中的体积越大，排开的水越多，所受浮力越大，故A正确； B．由对沉入水底的鸡蛋受力分析可得，鸡蛋沉入水底静止时，浮力小于重力，故B错误； C．给水加热主要是通过热传递的方式增大水的内能，故C错误； D．锅盖被水蒸气顶起的过程是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能的过程，类似于内燃机的做功冲程，故D错误。 故选A。 40.（2025·四川自贡）如图所示为内燃机的 冲程，该过程是将 转化为机械能。 【答案】做功 内能 【解析】[1][2]如图所示，两气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，该冲程中燃气推动活塞，对活塞做功，内能转化为机械能。 41.（2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏）用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体 （选填“做功”或“热传递”），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机 冲程的能量转化相同。 【答案】做功 压缩 【解析】[1][2]改变物体内能有两种方法：做功、热传递；用打气筒打气时，活塞对筒内气体做功，使气体的内能增大，温度升高，此过程中机械能转化成内能；汽油机压缩冲程中，活塞对汽缸内的气体做功，机械能转化成内能，打气筒打气的能量转化与四冲程汽油机压缩冲程相同。 42.（2025·四川泸州）小华一家人在端午节期间外出旅游，领略祖国大好河山。他们驾车从泸州到重庆，再坐游轮游览长江三峡。他们所驾汽车的发动机是汽油机，如图是汽油机的 示意图；游轮从上游到下游经过的船闸是利用了 原理；当乘客下游轮后，游轮底受到水的压强 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】压缩冲程 连通器 变小 【解析】[1]观察可知，图中汽油机的两个气门都关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程的特征。 [2]船闸的工作原理是连通器。当船从上游驶向船闸时，关闭下游阀门，打开上游阀门，上游与闸室组成连通器，水从上游流向闸室，当闸室水位与上游水位相平时，船进入闸室。然后关闭上游阀门，打开下游阀门，闸室与下游组成连通器，水从闸室流向下游，当闸室水位与下游水位相平时，船驶出闸室。 [3]当乘客下游轮后，游轮的重力减小，因为游轮漂浮在水面上，浮力等于重力，所以浮力也减小。根据阿基米德原理，液体密度不变，浮力减小，所以排开水的体积减小，游轮会上浮一些，游轮底所处的深度减小。再根据液体压强公式，液体密度不变，深度减小，所以游轮底受到水的压强变小。 43.（2025·四川乐山）如图所示，试管内的水沸腾后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过程中能量转化的情况与汽油机 冲程能量转化的情况相同；课前准备时，给酒精灯添加酒精，闻到了酒精味，这是 现象。 【答案】做功 扩散 【解析】[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。 考点5 热机效率 44.（2025·江苏连云港）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有（　　） A．较大的热值 B．较低的沸点 C．较大的比热容 D．较高的凝固点 【答案】A 【解析】A．液态氢具有较大的热值，这意味着单位质量的氢燃料完全燃烧时能释放出更多的热量，可以为火箭提供更大的推力，故A符合题意； B．虽然液态氢的沸点较低（-252.8℃），但这只是其物理特性，与作为燃料的优越性无直接关系，故B不符合题意； C．比热容表示物质吸热或放热的能力，但火箭燃料需要的是燃烧时释放大量能量，而不是储存热量的能力，故C不符合题意； D．凝固点高低与燃料性能无关，且氢的凝固点极低（-259℃），这反而增加了储存难度，故D不符合题意。 故选A。 45.（2025·云南）2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空，如图所示。下列说法正确的是（   ） A．飞船在加速上升过程中惯性增大 B．火箭使用的液态氢燃料热值较大 C．火箭加速上升过程中受到平衡力的作用 D．升空过程中，以火箭为参照物，飞船是运动的 【答案】B 【解析】A．惯性是物体固有的属性，只与物体的质量有关。飞船在加速上升过程中，质量并没有改变，因此惯性不会发生改变，故A错误； B．液氢燃料具有较高的热值，相同质量的氢与其他燃料相比，完全燃烧放出的热量多，所以发射火箭使用液态氢作燃料，故B正确； C．火箭加速上升过程中，受到的推力大于重力，处于非平衡状态，因此受非平衡力的作用，故C错误； D．升空过程中，飞船搭载在火箭上，飞船与火箭是相对静止的，因此以火箭为参照物，飞船是静止的，故D错误。 故选B。 46.（2025·四川广安）2025年5月21日，我国“力箭一号”遥七运载火箭将6颗卫星顺利送入预定轨道，此次任务是该型号运载火箭第7次飞行。如图是火箭发射时的情景，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空过程中，力改变了火箭的运动状态 B．火箭加速升空过程中，卫星相对于火箭是运动的 C．火箭以氢为燃料，是因为氢的热值小 D．火箭加速升空过程中，卫星的动能不变，重力势能增大 【答案】A 【解析】A．火箭点火升空.向后喷出尾气，推动火箭高速运动，是力改变了火箭的运动状态，故A正确； B．火箭加速升空过程中，卫星相对于火箭，位置没有发生变化，卫星是静止的，故B错误； C．火箭以氢为燃料，是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的燃料，热值大的燃料可以放出更多的热量，故C错误； D．火箭加速升空过程中，卫星的质量不变，速度增大，动能增大，高度升高，重力势能增大，故D错误。 故选A。 47.（2025·四川成都）2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（　　） A．火箭发动机使用比热容大的燃料 B．火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C．火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D．火箭发动机属于热机 【答案】D 【解析】A．火箭发动机需要燃料释放大量能量，因此应选择热值大的燃料，而非比热容大的燃料，比热容大与燃料释放的总能量无关，故A错误； B．热值是燃料的固有属性，与是否充分燃烧无关，燃烧充分只能提高能量利用率，但不会改变热值，故B错误； C．火箭发动机通过燃料燃烧产生高温高压气体，喷出时对外做功，将内能转化为机械能，属于通过做功获得机械能，而非热传递，故C错误； D．热机是将内能转化为机械能的装置，火箭发动机通过燃烧燃料获得内能，并转化为机械能，符合热机的定义，故D正确。 故选D。 48.（2025·重庆）如图所示，是中国首架太阳能氢能混合动力固定翼无人机在重庆明月湖顺利升空的情境。下列说法正确的是（　　） A．无人机在升空过程中相对于地面静止 B．无人机使用氢燃料是因为氢的热值小 C．无人机导航系统是靠电磁波传递信息 D．机翼靠下表面弯曲上表面较平获得升力 【答案】C 【解析】A．无人机在升空过程中，其相对于地面的位置在不断改变，所以无人机相对于地面是运动的，故A错误； B．无人机使用氢燃料是因为氢的热值大。相同质量的氢燃料完全燃烧放出的热量比其它燃料多，这样可以为无人机提供更多的能量，故B错误； C．电磁波可以在真空中传播，并且传播速度快，无人机导航系统靠电磁波传递信息，能够实现远距离、快速、准确的通信，故C正确； D．机翼靠上表面弯曲、下表面较平的形状，使得空气流过机翼上表面的流速大，压强小；流过下表面的流速小，压强大。从而在机翼上下表面产生压强差，获得向上的升力，故D错误。 故选C。 49.（2025·湖南）2025年2月11日，长征八号甲运载火箭成功发射，如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料，这主要是因为液氢的 大，它燃烧过程中将 能转化为内能。 【答案】热值 化学 【解析】[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。 50.（2025·江西）用燃气灶给一定质量的水加热，完全燃烧体积为的燃气（燃气的热值为），水吸收的热量为，则此燃烧过程中燃气放出的热量为 ，该燃气灶的热效率为 ×100%。（本小题用题中字母表示） 【答案】 【解析】[1][2]已知燃气的热值为，完全燃烧燃气的体积为V，燃烧过程中燃气放出的热量为Q放=qV 该燃气灶的热效率为 51.（2025·四川德阳）小阳在家使用天然气灶为家人煮面条，他将初温为、质量为的水加热至沸腾（一个标准大气压下），该过程中水吸收的热量是 ，水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量，则天然气的热值为 。 【答案】 【解析】[1]一个标准大气压下水的沸点是100℃，该过程中水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J [2]天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=6.72×105J 天然气的热值为 52.（2025·新疆）为提高内燃机的效率，科学家在传统四冲程发动机的基础上发明了六冲程发动机。 (1)六冲程发动机在完成传统四冲程后，把水注入汽缸，使水瞬间 （选填“汽化”或“升华”）成高温高压的水蒸气，水蒸气推动活塞做功，该过程为第五冲程；然后将水蒸气排放到冷凝器内，再次变成水，该过程为第六冲程，至此完成了一个完整的工作循环。第五冲程中注入的水的内能急剧增加是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式实现的。六冲程汽油发动机使用的燃料是从石油中提炼出来的，石油属于 （选填“可再生”或“不可再生”）的能源。 (2)六冲程发动机在一个完整的工作循环中，有 （选填“1”或“2”）个做功冲程，第四个冲程是 冲程。六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的倍，则在做功相同的情况下，六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约 %（选填“30”或“42”）。 【答案】(1)汽化 热传递 不可再生 (2)2 排气 30 【解析】（1）[1]六冲程发动机在完成传统四冲程后，把水注入汽缸，使水瞬间变成高温高压的水蒸气，属于汽化现象。 [2]第五冲程在气缸中水时，水吸收气缸的热量，注入水的内能急剧增加，是通过热传递的方式实现的。 [3]六冲程汽油发动机使用的燃料是从石油中提炼出来的，石油的形成要经过漫长的地质年代，石油属于不可再生的能源。 （2）[1]六冲程发动机在一个完整的工作循环由吸气、压缩、做功、排气、做功、排气六个冲程，有2个做功冲程，第四个冲程是排气冲程。 [2]设四冲程发动机的效率为，六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的1.4～1.45倍，则在做功相同的情况下，六冲程发动机的效率约为，四冲程发动机做功需要的总功 六冲程发动机做同样功需要的总功 发动机做的总功由燃料提供，六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料的百分比 六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约30%。 53．（2025·四川凉山）电热暖手宝是生活中常见的取暖设备。某款电热暖手宝的主要参数如下图所示，其正常工作4min，恰好将袋内液体从10℃加热至32℃[袋内液体的比热容取]。求： (1)电热暖手宝正常工作时的电流； (2)袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量； (3)该过程中、电热暖手宝的加热效率。 【答案】(1)2.5A (2)9.24×104J (3)70% 【解析】（1）根据参数可知，电热暖手宝正常工作时的电流为 （2）袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量为 （3）该过程中、电热暖手宝消耗的电能为 电热暖手宝的加热效率为 54．（2025·四川广安）“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% 【解析】（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 55．（2025·江苏苏州）用煤气炉将的水从加热到，消耗煤气。已知煤气的热值为，水的比热容为。求： (1)水吸收的热量； (2)煤气完全燃烧放出的热量； (3)煤气炉加热的效率。 【答案】(1)； (2)； (3)40% 【解析】（1）水吸收的热量 （2）煤气完全燃烧放出的热量 （3）煤气炉加热的效率 56．（2025·福建）某电水壶的部分参数如下表所示。该电水壶正常工作时，可将质量为1kg的水从20℃加热到100℃，用时420s。已知。求: 额定电压 220V 额定功率 1000W (1)水吸收的热量。 (2)电水壶消耗的电能。 (3)电水壶的热效率。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）水吸收的热量 （2）电水壶消耗的电能 （3）电水壶的热效率 考点6 能量的转化和守恒 57.（2025·江苏苏州）关于能量的转化和转移，下列说法不正确的是（　　） A．金属汤勺放在热汤中，温度升高，内能减小 B．核电站利用核裂变释放的能量来发电 C．汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能 D．能量的转移和转化具有方向性，需要节约能源 【答案】A 【解析】A．金属汤勺放在热汤中，金属汤勺吸收热量，内能增加，温度升高，故A错误，符合题意； B．核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应，故B正确，不符合题意； C．汽油机的做功冲程中高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，将内能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．能量的转移与转化具有方向性，可利用的能源是有限的，所以要节约能源，故D正确，不符合题意。 故选A。 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $