2026年中考物理复习专题四——内能及内能的应用

2026年中考物理复习专题四——内能及内能的应用 第一部分：专项练习题 考点一：分子热运动 （1）物质是由大量分子构成的 。 （2）构成物质的分子在不停地做无规则的热运动 。 构成物质的分子在不停地做热运动 扩散现象表明 构成物质的分子间有间隙 温度越高，分子运动越剧烈。 （3）分子间同时存在着引力和斥力 。 1. （单选） 下列生活场景中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（ ） A. 春天柳絮漫天飞舞 B. 夏天荷花飘香引蜜蜂 C. 秋天落叶随风飘落 D. 冬天雪花漫天纷飞 1. （填空） “端午食粽，粽叶飘香”，煮粽子时，粽叶的香味会弥漫到整个厨房，这是______现象，说明分子在不停地做无规则运动；煮粽子的水温度升高，分子运动的剧烈程度会______（选填“变大”“变小”或“不变”）；如果将煮好的粽子放入凉水中降温，粽叶的香味扩散速度会______（选填“变快”“变慢”或“不变”）。 1. （单选） 我国航天工程中，航天员在太空舱内闻到舱内放置的水果香味，下列说法正确的是（ ） A. 水果香味扩散是因为分子间有引力 B. 太空中分子停止运动，香味不会扩散 C. 香味扩散说明分子在不停地做无规则运动 D. 太空中没有重力，分子无法运动 1. （填空） 用酒精擦拭手机屏幕时，会闻到酒精的气味，这是______现象；擦拭后屏幕变凉，是因为酒精汽化吸热，同时酒精分子的运动速度会______（选填“加快”或“减慢”）。 1. （简答） 请设计一个简单的实验，证明“温度越高，分子无规则运动越剧烈”，要求写出实验器材、实验步骤和实验现象。 考点二：内能 内能：物体内所有的分子动能和分子势能的总和。 内能的单位：焦耳（J） 一切物体在任何情况下都有内能。 内能与机械能 机械能与整个物体的机械运动情况有关； 内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。 所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。 因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动， 所以一切物体都具有内能。 改变内能的两种方法：做功和热传递， 1. （单选） 下列关于内能的说法，正确的是（ ） A. 0℃的冰块没有内能 B. 搓手取暖是通过热传递的方式改变内能 C. 同一杯水，温度越高，内能越大 D. 物体内能增大，一定是吸收了热量 1. （单选） 我国自主研发的“水火箭”实验中，将适量水装入塑料瓶，密封后打气，当瓶内气压足够大时，水会从瓶口喷出，“水火箭”向上升空。下列说法正确的是（ ） A. 打气时，对瓶内气体做功，气体内能减小 B. 水喷出时，瓶内气体温度降低，内能增大 C. 水喷出后，“水火箭”升空，内能转化为机械能 D. “水火箭”升空后，瓶内气体内能为0 1. （单选） 《本草纲目》记载“以布拭热，吸得芥子者真也”，“以布拭热”是通过______改变琥珀的内能（ ） A. 热传递 B. 做功 C. 做功和热传递 D. 以上都不是 1. （填空） 某同学用压缩空气引火仪做实验，压缩活塞时，活塞对空气做功，空气的内能______（选填“增大”或“减小”），温度______（选填“升高”或“降低”），最终点燃棉花，这个过程中______能转化为______能。 1. （简答） 为什么说“温度高的物体内能不一定大”？请结合具体案例说明，再说明“内能增大，温度不一定升高”的案例。 考点三：比热容 1. （计算应用题） 天水麻辣烫火遍全国，煮麻辣烫时，用质量为2kg、温度为20℃的水加热食材，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃），若将水加热到100℃，求： （1）水吸收的热量； （2）若用相同质量的煤油代替水，升高相同的温度，煤油吸收的热量是多少？（煤油的比热容为2.1×10³J/（kg·℃）），并说明为什么煮食材不用煤油代替水。 1. （计算题，结合环保） 冬天，暖气管道中用质量为50kg、温度为80℃的热水供暖，水温降低到20℃时，放出的热量是多少？（c水=4.2×10³J/（kg·℃）），若这些热量全部被房间内的空气吸收，能使房间内100kg的空气温度升高多少℃？（c空气=1.05×10³J/（kg·℃））。 1. （单选） 下列事例中，与水的比热容较大无关的是（ ） A. 沿海地区昼夜温差比内陆小 B. 生物体内水的比例高，有助于调节体温 C. 夏天，在教室地面洒水降温 D. 汽车发动机用水作为冷却剂 考点四：热机 1　 进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气混合物进入汽缸。 2　 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩（机械能转化为内能）。 3　 在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。（内能转化为机械能） 4　 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。 一个工作循环，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次,汽油机吸入空气和汽油混合物，柴油机仅仅吸入空气 1. （单选） 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其工作过程中，燃料在燃烧室燃烧，产生高温高压气体推动涡轮转动，输出动力。下列关于该发动机的说法，正确的是（ ） A. 燃料燃烧时，内能转化为化学能 B. 高温高压气体推动涡轮转动时，机械能转化为内能 C. 该发动机的工作过程与四冲程汽油机的做功冲程原理相同 D. 该发动机的效率可以达到100% 1. 某单缸四冲程汽油机工作时，飞轮转速为2400r/min，某时刻观察到气门状态为“两气门都闭，活塞向下运动”，则该汽油机此时处于哪个冲程？每秒对外做功多少次？ 1. （单选） 某单缸四冲程汽油机工作时，发现发动机抖动严重，经检查发现，火花塞无法点火，下列说法正确的是（ ） A. 该发动机无法完成吸气冲程 B. 该发动机无法完成做功冲程 C. 该发动机无法完成压缩冲程 D. 该发动机飞轮无法转动 1. （填空） 某单缸四冲程汽油机，飞轮转速为1800r/min，该汽油机每分钟完成______个工作循环，对外做功______次，完成______个冲程。 1. （简答） 为什么说热机的效率不可能达到100%？请列举两个导致热机热量损失的原因，并说明为什么现在越来越多的汽车采用电动汽车替代燃油汽车（结合热机的污染问题）。 考点五：热机效率 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，叫做热机的效率。 1. 某燃油汽车百公里消耗汽油10L，汽油的密度为0.7×10³kg/m³，热值为4.6×10⁷J/kg，该汽车行驶100km时，牵引力做的有用功为1.61×10⁸J，求： （1）10L汽油的质量； （2）汽油完全燃烧放出的总能量； （3）该汽车发动机的热机效率； （4）若改用氢燃料电池汽车，氢的热值为1.4×10⁸J/kg，相同百公里有用功，需要消耗多少kg氢气（假设氢燃料电池效率为70%）。 1. 燃气灶烧水时，壶中装有质量为2kg、温度为20℃的水，用燃气灶加热至沸腾（标准大气压下，水的沸点为100℃），已知燃气灶燃烧天然气的热值为4.2×10⁷J/m³，燃烧0.02m³天然气恰好将水烧开，求： （1）水吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的总能量； （3）该燃气灶的热效率（类比热机效率，有用功为水吸收的热量）。 1. 我国“嫦娥五号”探测器的运载火箭，燃料为液态氢，热值为1.4×10⁸J/kg，火箭发射时，燃料完全燃烧放出7×10¹¹J的热量，若火箭发动机的热机效率为30%，求火箭发动机做的有用功。 1. 某柴油机和汽油机，分别燃烧5kg柴油和5kg汽油，柴油的热值为4.3×10⁷J/kg，汽油机的热值为4.6×10⁷J/kg，若柴油机的热机效率为40%，汽油机的热机效率为30%，请通过计算说明，相同质量的两种燃料，哪种热机做的有用功更多，更节能。 1. 请列举两种提高热机效率的方法，并说明提高热机效率的意义（从节能、环保两个角度说明）。 考点六：能量的转化和守恒 能量守恒定律：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。 根据能量守恒定律，在分析自然现象时，如果发现某种形式的能量减少，一定能找到另一种形式的能量增加；反之，当某种形式的能量增大时，也一定可以找到另一种形式的能量减少。 根据能量守恒定律，在分析自然现象时，如果发现某种形式的能量减少，一定能找到另一种形式的能量增加；反之，当某种形式的能量增大时，也一定可以找到另一种形式的能量减少。 1. （单选） 下列关于能量的转化和守恒的说法，正确的是（ ） A. 太阳能电池板将电能转化为太阳能 B. 电风扇工作时，电能全部转化为机械能 C. 能量可以凭空产生，也可以凭空消失 D. 液化气燃烧时，化学能转化为内能，符合能量守恒定律 1. （填空） 太阳能供暖蓄热系统是藏区常用的供暖方式，白天集热板接收太阳辐射，将______能转化为______能储存在水中；晚上，热水通过管道为房间供暖，是通过______的方式将内能转移到房间内的空气，整个过程中能量的总量______（选填“变大”“变小”或“不变”），符合______定律。 1. （简答） 我国“嫦娥五号”探测器在月球表面采样时，发动机工作产生高温高压气体，推动探测器移动。请分析该过程中的能量转化，并说明为什么该过程符合能量守恒定律。 1. （单选） 新能源电动汽车行驶时，电池将电能转化为机械能，驱动汽车前进，同时汽车刹车片摩擦会产生热量。下列说法正确的是（ ） A. 电能转化为机械能时，能量会凭空增加 B. 刹车片摩擦生热，是机械能转化为内能 C. 整个过程中，能量的总量会减小 D. 电能转化为机械能，不符合能量守恒定律 1. （填空） 用手弯折铁丝，弯折处会发热，这是通过______的方式改变铁丝的内能，能量转化是______→______；弯折多次后，铁丝温度升高，说明分子无规则运动的剧烈程度与______有关，整个过程符合______定律。 1. （简答） 请列举两个生活中的场景，分别说明“能量的转化”和“能量的转移”，并简要说明每个场景中能量的变化情况，同时证明其符合能量守恒定律。 第二部分：详细解析（对应第一部分练习题，方便自查纠错） 考点一：分子热运动 解析 1. 解析：第一步，区分分子运动与机械运动：柳絮、落叶、雪花都是宏观物体，其运动属于机械运动，排除A、C、D；第二步，荷花飘香是花香分子扩散，属于分子无规则运动，且结合生物中“花香吸引昆虫”的场景，题型新颖。 答案：B 易错提醒：本题易错点是将宏观物体的机械运动当成分子运动，牢记“肉眼可见的运动都是机械运动”。 1. 解析：本题结合传统节日场景，考查分子热运动的影响因素，题型贴合生活且新颖。粽叶飘香是扩散现象；温度越高，分子运动越剧烈，水升温时分子运动剧烈程度变大；凉水温度低，分子运动变慢，香味扩散速度变慢。 答案：扩散；变大；变慢。 1. 解析：水果香味扩散是分子无规则运动的结果，与分子引力无关（A错误）；太空中分子仍在不停运动，香味会扩散（B错误）；分子运动与重力无关，太空中分子正常运动（D错误）。 答案：C 1. 解析：闻到酒精气味是酒精分子扩散现象；酒精汽化吸热，屏幕和酒精温度降低，分子运动速度减慢。 答案：扩散；减慢。 1. 解析：设计实验时需控制温度不同，其他条件相同，观察扩散快慢。 答案： · 实验器材：两个相同的烧杯、热水、冷水、少量胡椒粉（或碾碎的花香型干燥剂）。 · 实验步骤：① 向两个烧杯中分别倒入等体积的热水和冷水；② 向两个烧杯中同时放入等量的胡椒粉；③ 观察两个烧杯中胡椒粉的扩散情况（或气味扩散快慢）。 · 实验现象：热水中胡椒粉扩散更快（或热水上方气味更快弥漫），说明温度越高，分子无规则运动越剧烈。 考点二：内能 解析 1. 解析：逐一分析选项：A. 一切物体都有内能，0℃冰块也有内能，错误；B. 搓手取暖是做功改变内能，不是热传递，错误；C. 同一杯水（质量、状态相同），温度越高，内能越大，正确；D. 内能增大可能是做功，也可能是热传递，错误。 答案：C 1. 解析：本题结合科技小实验，题型新颖，考查做功改变内能和能量转化。A. 打气时对气体做功，气体内能增大，错误；B. 水喷出时，气体对外做功，内能减小，温度降低，错误；C. 水喷出，“水火箭”升空，气体内能转化为机械能，正确；D. 一切物体都有内能，瓶内气体内能不为0，错误。 答案：C 1. 解析：“以布拭热”是将热布的内能转移到琥珀，属于热传递改变内能。 答案：A 1. 解析：压缩活塞对空气做功，空气内能增大、温度升高，机械能转化为内能，点燃棉花。 答案：增大；升高；机械；内 1. 解析：内能大小与质量、温度、状态有关，需结合具体案例说明。 答案： · ① 温度高的物体内能不一定大，因为内能还与质量、状态有关；案例：1kg的100℃沸水和10kg的80℃热水，80℃热水的质量更大，内能比100℃沸水大。 · ② 内能增大，温度不一定升高；案例：冰在熔化过程中，吸收热量，内能增大，但温度始终保持0℃不变（或水沸腾时，吸热内能增大，温度保持沸点不变）。 考点三：比热容 解析 1. 解析：本题结合热门生活场景，考查比热容的计算和应用。 （1）Q吸水 = c水 m Δt = 4.2×10³ × 2 × 80 = 6.72×10⁵ J； （2）Q吸煤油 = c煤油 m Δt = 2.1×10³ × 2 × 80 = 3.36×10⁵ J； （3）水的比热容大，吸热能力强，能长时间保持较高温度，适合煮食材，而煤油降温快，无法长时间供暖。 答案：（1）6.72×10⁵ J；（2）3.36×10⁵ J；原因：水的比热容大，吸热能力强，能长时间保持较高温度，适合煮食材。 1. 解析：直接代入公式计算。 答案： （1）Q放 = c水 m Δt = 4.2×10³ × 50 × (80-20) = 1.26×10⁷ J； （2）由Q吸 = Q放 = c空气 m空气 Δt空气，得 Δt空气 = 1.26×10⁷ / (1.05×10³ × 100) = 120℃。 1. 解析：A、B、D均利用水的比热容大的特点；C选项是水汽化吸热，与比热容无关。 答案：C 考点四：热机 解析 1. 解析：A. 燃料燃烧是化学能转化为内能，错误；B. 气体推动涡轮转动，是内能转化为机械能，错误；C. 与汽油机做功冲程原理相同，正确；D. 热机效率不可能达到100%，错误。 答案：C 1. 解析：两气门都闭，活塞向下运动，对应做功冲程；飞轮转速2400r/min = 40r/s，一个工作循环飞轮转2r，对外做功1次，故每秒做功20次。 答案：做功冲程；20次。 1. 解析：火花塞无法点火，做功冲程无法完成，但吸气、压缩冲程可依靠飞轮惯性完成，飞轮仍能转动。 答案：B 1. 解析：飞轮转速1800r/min，一个工作循环飞轮转2r，每分钟完成900个工作循环；一个工作循环对外做功1次，故每分钟做功900次；一个工作循环4个冲程，故每分钟完成3600个冲程。 答案：900；900；3600。 1. 解析：热机效率不可能100%是因为能量损失；电动汽车替代燃油汽车主要是环保因素。 答案： ① 热机效率不可能达到100%，因为燃料完全燃烧放出的能量，一部分用来做有用功，另一部分会通过各种方式损失掉，无法全部转化为有用功。 ② 热量损失的原因：a. 废气带走大量的内能；b. 热机零部件之间克服摩擦做功，消耗能量（或热机散热，损失部分内能）。 ③ 电动汽车替代燃油汽车的原因：燃油汽车的热机燃烧燃料会产生废气（如一氧化碳、二氧化硫），污染空气；电动汽车消耗电能，无废气排放，更环保，且电能可来自清洁能源（太阳能、风能），减少对化石燃料的依赖。 考点五：热机效率 解析 1. 解析： （1）10L = 0.01m³，m汽油 = ρV = 0.7×10³ × 0.01 = 7 kg； （2）Q放 = mq = 7 × 4.6×10⁷ = 3.22×10⁸ J； （3）η = W有 / Q放 = 1.61×10⁸ / 3.22×10⁸ = 50%； （4）由 η氢 = W有 / Q放氢 得 Q放氢 = W有 / η氢 = 1.61×10⁸ / 0.7 = 2.3×10⁸ J，m氢 = Q放氢 / q氢 = 2.3×10⁸ / 1.4×10⁸ ≈ 1.64 kg。 答案：（1）7 kg；（2）3.22×10⁸ J；（3）50%；（4）1.64 kg。 1. 解析： （1）Q吸 = c水 m Δt = 4.2×10³ × 2 × 80 = 6.72×10⁵ J； （2）Q放 = Vq = 0.02 × 4.2×10⁷ = 8.4×10⁵ J； （3）η = Q吸 / Q放 = 6.72×10⁵ / 8.4×10⁵ = 80%。 答案：（1）6.72×10⁵ J；（2）8.4×10⁵ J；（3）80%。 1. 解析：W有 = η Q放 = 30% × 7×10¹¹ = 2.1×10¹¹ J。 答案：2.1×10¹¹ J。 1. 解析： · 柴油机有用功：W有1 = η1 m q柴油 = 40% × 5 × 4.3×10⁷ = 8.6×10⁷ J； · 汽油机有用功：W有2 = η2 m q汽油 = 30% × 5 × 4.6×10⁷ = 6.9×10⁷ J； · 柴油机做的有用功更多，更节能。 答案：柴油机做的有用功更多，更节能。 1. 解析：提高热机效率的方法从减少摩擦、减少废气带走热量等角度；意义从节能环保回答。 答案： · 方法：① 给热机零部件加润滑油，减小克服摩擦做的额外功；② 改进热机结构，减少废气带走的热量。 · 意义：提高热机效率，能提高燃料的利用率，减少燃料的消耗，达到节能的目的；同时，燃料消耗减少，能减少废气（如有害气体、粉尘）的排放，减轻对环境的污染，实现环保。 考点六：能量的转化和守恒 解析 1. 解析：A. 太阳能电池板将太阳能转化为电能，错误；B. 电风扇工作时，电能大部分转化为机械能，一部分转化为内能（发热），错误；C. 能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，错误；D. 液化气燃烧，化学能转化为内能，符合能量守恒定律，正确。 答案：D 1. 解析：白天集热板接收太阳能，将太阳能转化为水的内能储存；晚上热水供暖是通过热传递（内能从热水转移到空气）；整个过程能量总量不变，符合能量守恒定律。 答案：太阳；内；热传递；不变；能量的转化和守恒。 1. 解析：发动机内燃料燃烧，化学能转化为内能；高温高压气体推动探测器移动，内能转化为机械能；该过程中总能量不变，符合能量守恒定律。 答案：能量转化过程：燃料的化学能→内能→机械能；原因：该过程中，能量只是从化学能转化为内能、机械能，还有部分能量散失，但其总能量始终保持不变，既没有凭空产生，也没有凭空消失，符合能量的转化和守恒定律。 1. 解析：刹车片摩擦生热是机械能转化为内能，总能量不变。 答案：B 1. 解析：弯折铁丝是做功改变内能，机械能转化为内能；温度越高，分子无规则运动越剧烈；整个过程符合能量守恒定律。 答案：做功；机械；内；温度；能量的转化和守恒。 1. 解析：举例说明能量的转化（不同形式间变化）和转移（同种形式转移）。 答案： ① 能量的转化场景：搓手取暖；能量变化：双手摩擦，机械能转化为内能，双手温度升高，总能量不变，符合能量守恒定律。 ② 能量的转移场景：用热水袋暖手；能量变化：热水袋的内能转移到手上，热水袋温度降低，手的温度升高，内能的形式没有改变，总能量不变，符合能量守恒定律。（其他合理答案也可，如蜡烛燃烧：化学能→内能、光能；热水降温：内能从热水转移到空气） 学科网（北京）股份有限公司 $