2026年中考物理专题复习：能量的转化和守恒

2026年中考物理专题复习：能量的转化和守恒 一、单选题 1．下列说法中正确的是（  ） A．一桶水的比热容比一杯水的比热容大 B．水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，机械能转化为内能 C．用锯条锯木板时，锯条发热，锯条的内能没有增加 D．糖放入水中，过一段时间后整杯水都变甜了，表明分子在不停地做无规则运动 2．关于四冲程汽油机，下列说法中正确的是（　　） A．在吸气冲程，吸入汽缸内的是空气 B．在压缩冲程，燃料燃烧，化学能转化为内能 C．在做功冲程，内能转化为机械能 D．在排气冲程，进气门和排气门都打开 3．关于能量的转化和转移，下列说法中正确的是（　　） A．电动汽车充电时，将化学能转化为电能 B．煤炭燃烧时，将化学能转化为内能 C．摩擦起电是把电能转化为机械能 D．电风扇工作时将机械能转化为电能 4．下列几种情况，内能转化为机械能的是（　　） A．爆竹点燃后，腾空而起 B．陨石坠入大气层，成为流星 C．用锤子砸铁块，铁块变热 D．古代人钻木取火 5．文艺复兴时期，意大利的达·芬奇设计了如图所示的装置．他设计时认为，在轮子转动过程中，右边的小球总比左边的小球离轮心更远些，在两边不平衡的力作用下会使轮子沿箭头方向转动不息，而且可以不断地向外输出能量．下列有关该装置的说法中正确的是 A．该装置能永不停息地转动，并在不消耗能量的同时不断地对外做功 B．忽略碰撞中的能量损耗，给它一个初速度，它能永不停息地转动，但不能对外做功 C．这种装置不可以永不停息地转动 D．以上说法都不对 6．有人设想的“永动机”如图所示，下列对该装置开始转动后的分析正确的是（　　） A．该装置转动时能量不守恒 B．如果没有能量补充，装置最终会停下来 C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去 D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化 7．围炉煮茶是一种传统的文化活动，近两年又成为一种新颖、时尚的生活方式。茶水沸腾后，人们发现茶壶盖在不断跳动，同时壶嘴上方产生大量的“白气”，如图所示，下列有关说法正确的是（   ） A．木炭燃烧时将内能转化为化学能 B．木炭燃烧放出的热量全部被茶水吸收 C．壶盖跳动时水蒸气的内能增大 D．整个煮茶过程中能量守恒 8．下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是（　　） A．钻木取火是将机械能转化为内能 B．酒精燃烧时将化学能转化为内能 C．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能 D．人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生 二、填空题 9．2020年12月我国自主研制的嫦娥5号成功在月球采集土壤样本，并带回地球，相比取样前，取样后的嫦娥5号对月球表面的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”），嫦娥五号用来钻探取样的钻头需要具备较大的 （填物理属性），当嫦娥5号飞行器，从月球上发射升空时，它的喷气发动机是将内能转化为了 能。 10．在火力发电站内，燃料的化学能经锅炉、蒸汽轮机和发电机最终转化为 能．锅炉是将燃料的化学能转化为内能，蒸汽轮机是将 能转化为机械能．若锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为50%、70%和80%，则火电站的总效率为 ． 11．2018年12月8日凌晨我国嫦娥四号月球探测器实现世界首次月球背面软着陆．运载火箭第三节燃料为液态氧和液态氢，贮存时是通过降低温度和 的方式使燃气液化．燃料燃烧时，化学能转化为 能． 12．标准大气压下，质量为0.5kg、温度为70℃的水放出4.2×104J的热量，水的温度降低了 ℃[c水=4.2×103J/（kg•℃）]． 13．汽油机和柴油机在构造上相比，汽油机顶部有一个 ，柴油机顶部有一个 ．一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，则此汽油机每秒钟内完成 个冲程，做了 次功． 14．截止至2024年9月，我国首座大型抽水蓄能电站——广州抽水蓄能电站，已经累计对港电力调节超，持续深化粤港澳大湾区跨区域电力合作，其效率达到国际先进水平。 (1)抽水蓄能电站在用电低谷时，利用过剩的电能把山下水库中的水抽到山顶水库内，将电能转化为水的 （填“机械能”或“内能”）； (2)标准煤在燃烧时，其热值 （填“变大”“变小”或“不变”）。若火力发电站将内能转化为电能的效率为，则需要 t标准煤完全燃烧，才能产生电能。 三、实验题 15．如图所示，在估测薯片热值的实验中，小军设计了两种对水加热的方式： 方式一：薯片在烧杯中燃烧； 方式二：薯片在燃烧皿中燃烧。 （1）两种加热方式中合理的是 ；在进行实验时，要让薯片充分燃烧，操作是 ； （2）用天平量取水，并测出一片薯片的质量，用以上选取的方式燃尽薯片，并用温度计测出水升高的温度，所测出的薯片热值偏 ，原因是 。    16．为了比较酒精和碎纸的热值大小，小明选择了两套完全相同的实验装置如图所示，先将燃烧皿内装了质量相同的酒精和碎纸片，再分别同时给质量和初温相同的水加热，最后比较相同时间内水升高的温度。为正确完成实验，请你解答下列问题： （1）实验装置的组装顺序应该是 （选填“由上到下”或“由下到上”）；此实验是通过比较 的变化，来比较燃料热值的大小；    （2）在题干叙述的操作过程中存在的主要错误是 ，按正确的操作，除了图示装置还需要的一个测量器材是 ； （3）即使按照正确方法进行实验后，也只能比较两种燃料热值的大小，而不能计算出准确的热值，这是因为 （只写一种原因即可）。 四、综合题 17．目前我国新能源汽车所用电池主要有磷酸铁锂电池和三元锂电池。“刀片电池”是我国新一代磷酸铁锂电池的一个名称，如题甲所示，刀片电池延续了磷酸铁锂的技术路线，通过改变电芯的形状优化了磷酸铁锂电池的性能.测试结果发现，这款电池在电池的空间利用率、能量密度、电池结构强度、电池轻量化、电池安全性等方面具有更优化的设计。电池的能量密度是指电池平均单位体积或质量所能储存的电能。电池的能量密度一般分质量能量密度和体积能量密度两个维度，如下所示。（储存的电能电池质量密度=；电池体积能量密度质量=） (1)该电池组在充电过程中主要将电能转化为 能； (2)从表中数据可知，单片“刀片电池”满电时储存的电能为 kW·h； (3)若利用充电功率恒为100kW的充电桩对该电池组进行充电，可在0.5h内将该电池组从电量为30%充至80%，此过程中的充电效率是 ； (4)从表中数据可知，这个磷酸铁锂电池的平均密度为 kg/m3。通常情况下，三元锂电池的平均密度大约是4500-5000kg/m3，这就体现了磷酸铁锂电池在 （在下列选项中选填一个序号）方面比三元锂电池具有更优化的设计。 ①空间利用率②能量密度③电池结构强度④电池轻量化⑤电池安全性 (5)测试人员对安装了上述电池组的车型进行测试，充满电后，测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶1h，电池组的电量减少了12.5%，已知测试过程中汽车的能量转化效率为80%，此过程该车牵引力做功的功率是 W。 18．能量的“转化”和“转移”的区别： （1）能量的转化：能量的转化是能的 发生了改变。在能量转化过程中，一种形式的能量 了，必然其他形式的能量 了； （2）能量的转移：能量的转移是指能量从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，能量的形式 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D C B A C B D D 1．D 【分析】(1)比热是物质的一种特性，同种物质比热一定，与质量、热量和温度变化无关； (2)物体对外做功，将内能转化为机械能；外界对物体做功，将机械能转化为内能； (3)物质是由分子组成的，分子处于永不停息的运动状态． 【详解】A．一桶水和一杯水比较，质量不同、体积不同，但都是水，物质种类相同，所以比热容相同，A说法错误； B．水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，B说法错误； C．用锯条锯木板时，对锯条做功，将机械能转化成内能，所以锯条发热，锯条的内能增加，C说法错误； D．糖放入水中，过一段时间后整杯水都变甜了，说明糖分子发生了扩散，证明了分子处于运动状态，D说法正确． 2．C 【详解】A．在汽油机的吸气冲程中，吸入汽缸内的是空气和汽油的混合物，故A错误； B．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩汽缸内的混合气体，对混合气体做功，将机械能转化为内能，故B错误； C．在汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确； D．在汽油机的排气冲程中，进气门关闭和排气门打开，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】A．电动汽车充电时，将电能转化为化学能，故A错误； B．煤炭燃烧时，消耗化学能，将化学能转化为内能，故B正确； C．摩擦起电是把机械能转化为电能，故C错误； D．电风扇工作时是将电能转化为机械能，故D错误。 故选B。 4．A 【详解】爆竹点燃后，腾空而起，是内能转化为机械能；陨石坠入大气层，成为流星，克服空气阻力做功，陨石的机械能减小，内能增加，机械能转化为内能；用锤子砸铁块，铁块变热，锤子的机械能转化为铁块的内能，机械能转化为内能；古代人钻木取火，机械能转化为内能。 故选A。 5．C 【详解】机器在转动过程中，克服空气阻力及摩擦力要消耗机械能，使原有的机械能越来越少，机器的转动会逐渐减慢，最终停止． 故选C． 【点睛】虽然自然界中的能量是守恒的，它既不会消灭，也不会创生，但由于能量的转化或转移具有方向性（如水只能从高处流向低处；热量只能从高温物体传向低温物体），所以自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散，成为无用的能量．如不补给能量，任何运动着的机器都会停下来． 6．B 【详解】A．该装置转动时由于存在摩擦因素，机械能不守恒，但总的能量是守恒的，故A错误； B．如果没有能量补充，机械能会逐渐变小，装置最终会停下来，故B正确； C．根据能量守恒定律，会有一部分能量转化为内能，因此，装置不能一直转动下去，故C错误； D．装置在运动的过程中，小球的高度会发生变化，重力势能发生改变，速度发生变化，动能发生改变，有重力势能和动能的转化，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．木炭燃烧时发生化学反应，将化学能转化为内能，故A错误； B．木炭燃烧放出的热量给茶水加热的过程中，会向周围散失掉部分能量，因此不能完全被茶水吸收，故B错误； C．壶盖跳动时水蒸气对壶盖做功，将内能转化为机械能，由于水蒸气对外做功，水蒸气的内能会减小，故C错误； D．能量守恒定律是自然界最基本、最重要的定律之一，在围炉煮茶过程中，木炭燃烧将化学能转化为内能，内能通过热传递传递给茶水使其沸腾，虽然存在热量的散失等情况，但整个系统的能量总和是守恒的，故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．钻木取火是通过做功的方式改变内能的，是将机械能转化成内能，故A正确，不符合题意； B．酒精燃烧是通过燃烧的方式把能量释放出来，从而将化学能转化为内能，故B正确，不符合题意； C．汽油机的做功冲程中，燃气膨胀对活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．人们对太阳能的开发和利用，是把太阳能转化为其他形式的能，能量是不能凭空产生的，故D错误，符合题意。 故选D。 9． 变大 硬度 机械 【详解】[1][2][3]相比取样前，嫦娥5号对月球表面的压力增大，受力面积不变，所以取样后的嫦娥5号对月球表面的压强变大；嫦娥五号用来钻探取样的钻头需要具备较大的硬度；喷气发动机工作时，是将内能转化为了机械能。 10． 电 内 28% 【详解】[1]在火力发电站内，燃料的化学能经锅炉、蒸汽轮机和发电机最终转化为电能； [2]锅炉是将燃料的化学能能转化为内能，蒸汽轮机是将蒸汽的内能转化为汽轮机的机械能； [3]已知锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为、和，所以火电站的效率为： 11． 压缩体积 内 【详解】运载火箭第三节燃料为液态氧和液态氢，贮存时是通过降低温度和压缩体积的方式使燃气液化；燃料燃烧时，化学能转化为内能． 12．20 【详解】根据的变形式解答． 质量为0.5kg、温度为70℃的水放出4.2×104J的热量，则水温降低： ． 点睛：重点是物体吸、放热公式的应用，注意很多题目中给的条件都是水的体积，要记着将体积换算为质量才可以代入公式计算． 13． 火花塞 喷油嘴 80 20 【详解】汽油机和柴油机在构造上的不同，汽油机因为要点燃汽缸中的汽油，所以有一个火花塞，而柴油机的点火方式为压燃式，故只有一个喷油嘴。 四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，则每秒转的圈数为 n=圈 一圈有两个冲程，所以此汽油机每秒钟内完成80个冲程，四个冲程一个工作循环，所以做功次数为 N=次 14．(1)机械能 (2) 不变 【详解】（1）抽水蓄能电站消耗电能，将电能转化为水的机械能。 （2）[1]热值是燃料的属性，与燃料是否燃烧无关，因此燃料燃烧时热值不变。 [2]由题知，利用的电量为 则燃料燃烧放出的热量为 则用火力发电需要煤炭为 15． 方式二 把薯片碾碎 小 薯片燃烧放出的热量没有被水全部吸收 【详解】（1）[1]由于热空气上升，方式一中薯片燃烧产生的热量很大一部分损失到空气中，导致结果不准，所以两种加热方式中合理的是方式二。 [2]把薯片碾碎，增大了与空气的接触面积，可以使薯片充分燃烧。 （2）[3][4]由于薯片不能完全燃烧，且燃烧放出的热量不能全部被水吸收，导致水升高的温度偏低，计算出的热量偏小，根据公式可知，所测出的薯片热值偏小。 16． 自下到上 温度计示数的变化 比较相同时间内水升高的温度 天平 燃料燃烧放出的热会散失到空气中 【分析】（1）实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此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。 （2）比较燃料燃烧值的大小，应控制燃烧燃料的质量相等；让相同质量的燃料完全燃烧，根据水升高的温度比较热值的热值大小；实验要控制燃料的质量，需要用天平测燃料的质量。 （3）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。 【详解】(1)[1]酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，且不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行。 [2]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；燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反映。 (2)[3][4]实验应燃烧相等质量的酒精与纸，比较水升高的温度，然后比较酒精与纸的热值大小，而不是用酒精与纸对水加热，比较相同时间内水升高的温度，再比较酒精与纸的热值大小；按正确的操作，实验需要用天平测酒精、纸、水的质量．因此还需要的一个测量器材是天平。 (3)[5]由于燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，依此计算出燃料的热值比实际要偏小些。 17．(1)化学 (2)0.64 (3)76.8% (4) 2.5×103 ④ (5)7680 【详解】（1）电池组在充电过程中，消耗电能，将电能转化为化学能储存起来。 （2）如图电池组满电时储存的电能为76.8kW· h，包含120片“刀片电池”，所以单片“刀片电池”满电时储存的电能为 （3）充电功率恒为100kW，充电时间为0.5h，则消耗的电能 电池组从电量30%充至80%，增加的电能为 充电效率 （4）[1]由体积能量密度480Wh/L，可得1m3的体积储存的电能为 根据质量能量密度192Wh/kg，可得储存480000Wh电能的质量为 这个磷酸铁锂电池的平均密度为 [2]因为磷酸铁锂电池的平均密度2500kg/m3小于三元锂电池的平均密度4500~5000kg/m3，所以体现了磷酸铁锂电池在电池轻量化方面比三元锂电池具有更优化的设计。 （5）电池组满电时储存的电能为76.8kW·h，电量减少了12.5%，则消耗的电能 汽车的能量转化效率为80%，牵引力做功 该车牵引力做功的功率 18． 形式 增加 减少 没有改变 【详解】（1）[1][2][3]能量的转化中一定存在不同形式的能量，一种形式的能量增加了，一定会有其他的形式的能量减少，比如，气体膨胀做功，就是内能和机械能两种形式的能量发生了相互转化。 （2）[4]能量的转移只是同种形式的能量从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，比如热传递，就是内能这一种形式的能量的转移。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $