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2026年中考物理一轮复习 专项练习——热学(三)
中考衔接点6 热机、热值、热机效率
中考早知道
热机构造、冲程识别及能量转化都是常考点,根据飞轮转速计算做功次数也经常考查。理解燃料的热值的意义,根据Q=mq或Q=Vq及变形公式进行计算;热机的效率一般在力热综合题考查。
中考子母题&教材变式题
考点一 热机
【母题1】我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机刷新了柴油机热效率的世界纪录。如图所示内燃机的四个冲程,气缸内气体的内能最小的是( )
A B C D
【子题1.1】古代的人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示,以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过程中,能量转化情况不同的是( )
A.内燃机的做功冲程 B.内燃机的压缩冲程
C.钻木取火 D.流星雨的形成
【子题1.2】如图是四冲程汽油机的某个冲程,由图可看出它正处于_________冲程,该冲程将机械能转化为___________能,若该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每秒钟对外做功____________次。
考点二 热值
【母题2】下列关于燃料的热值说法正确的是( )
A.燃料燃烧越充分,其热值越大
B.燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值将减小
D.焦炭的热值是3.0×107J/kg,完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量
【子题2.1】食物也是一种“燃料”,释放化学能的过程不断地发生在人体内,营养成分在人体细胞里与氧结合,提供细胞组织所需的能量。某种面条的营养成分表如表,该标识内容的含义与下列哪个物理量的含义类似( )
A.内能 B.热值 C.热量 D.比热容
【子题2.2】2025年8月9日,我国太原卫星发射中心在山东日照附近海域,使用捷龙三号运载火箭成功将吉利星座04组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。运载火箭采用液氢、液氧作为推进剂,原因之一是液氢的热值高。对液氢热值的描述,下列说法正确的是( )
A.液氢在注入运载火箭之前,热值较小
B.液氢在注入运载火箭之后,热值减小
C.液氢燃烧时,质量逐渐减小,热值减小
D.液氢燃烧时,质量逐渐减小,热值不变
考点三 热机的效率
【母题3】热机效率的理解关于热机效率,下列说法中正确的是( )
A.功率越大的热机效率也越高
B.柴油的热值比汽油的热值大,所以柴油机的效率比汽油机的效率高
C.减少废气带走的大量热量可以提高热机的效率
D.采用新技术可以使热机的效率达到100%
【子题3.1】如图所示,挖掘机是由柴油机提供动力的。下列关于热机效率的说法正确的是( )
A.热机所用燃料的热值越高,它的效率就越高
B.热机所做有用功越多,它的效率就越高
C.热机的效率越高,它消耗的燃料就越少
D.热机效率越高,它将内能转化为机械能的比例越大
【子题3.2】热机的效率是热机性能的一个重要指标,下面关于热机效率的叙述正确的是( )
A.在设计和制造上,要不断改进和革新,以减少各种能量损失,就有可能使热机效率达到100%
B.两辆型号相同的小汽车,以相同的速度行驶相同的路程,耗油量大的那辆车效率较高
C.在使用上要正确使用,注意保养,可提高效率
D.在热机的各种损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措施
中考衔接点7 能量的转化和守恒
中考早知道
能量的转化,以教材图片、生活及航天科技为背景,多在选择题、填空题中考查;应用能量守恒定律进行相关判断,多结合热点信息或“永动机”模型考查。
中考子母题&教材变式题
考点一 能的转化
【母题1】如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是( )
A.太阳能电池板将太阳能转化为电能
B.给蓄电池充电将电能转化为化学能
C.蓄电池放电将化学能转化为电能
D.小风扇工作将化学能转化为机械能
【子题1.1】有关能量的转移、转化和利用,下列说法正确的是( )
A.电烤炉取暖,是电能转移到人体
B.钻木取火,是内能转化为机械能
C.中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式增大脚部的内能
D.用嘴对着手哈气取暖,主要是通过做功的方式增大手的内能
【子题1.2】在卫星发射过程的点火加速上升阶段,发生的能量转化是:燃料的___________能转化为内能,然后再转化为卫星的___________能。
【子题1.3】随着我国人民生活水平的不断提高,汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机,是把汽油燃烧放出的____________转化为机械能的装置。汽油机工作时,克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量,都不能再自动地用来驱动汽车,这是由于能量转化具有________,而我们所能利用的能源是有限的,所以需要节约能源。
【子题1.4】如图所示,两种不同的金属丝组成一个闭合回路,触头1置于热水杯中,触头2置于冷水杯中,此时回路中电流表指针就会发生偏转,这是温差电现象。此过程中___________能转化为_________能。
考点二 能量守恒定律
【母题2】关于能量的转化或转移过程,下列说法错误的是( )
A.地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能
B.自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
C.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
D.热水自然变凉,能量自发的从高温物体转移至低温物体
【子题2.1】我们生活在能量的世界,社会的进步和发展离不开能量。对于能量、能源的认识,下列说法正确的是( )
A.做功过程实质是能量的转化或转移过程
B.能量转化具有方向性,所以能量不守恒
C.核燃料能量转化效率可达100%,需大力发展
D.煤、石油、天然气提供的能量源自地球本身
【子题2.2】人类文明,一脉相传。从远古的水磨,到今天的水电站,都是人类对水能的合理开发与利用。如图所示,图1是远古的水磨,流水冲击水轮,水轮转动,去汲水、碾谷、磨面;图2是今天的水电站,流水冲击水轮,带动发电机发电。下列说法不正确的是( )
A.水轮是人类把水能转化成水轮动能的装置
B.流水冲击水轮,带动发电机发电,减少的水能等于发电机产生的电能
C.图2中的拦河大坝,起到了提高水重力势能的效果
D.流水通过水轮后,其机械能减小
中考新考法
【质疑创新】“节能减排”已引起全球的关注,很多国家倡导使用电动车来替代“燃油车”,不过续航里程依旧是电动车让人头痛的地方,有网友想了一个办法:在电动车的前轮上装一个发电机,一边走一边发电,然后给蓄电池充电,蓄电池再带动后轮的电动机转动,这样就可以无限行驶了。
(1)电动车在行驶中电动机主要的能量转化过程是怎样的?
(2)你认为这位网友的想法是否正确?为什么?
中考衔接点8 热量、热值、热机效率的计算
中考早知道
中考子母题&教材变式题
考点1 热量、热值的计算
【母题1】“神舟二十二号”载人飞船升空过程中,燃料舱内的液态氢的热值________(选填“变大”、“不变”或“变小”);若100g液态氢完全燃烧放出的热量有60%被水吸收,水温升高了50℃,则水的质量为_________kg。[q液氢=1.4×108J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【子题1.1】将一袋牛奶放入热水中加热,已知牛奶的质量为350g,初温为10℃,当加热到40℃时它所吸收的热量为___________J。若这些热量由酒精完全燃烧放出,则需要燃烧___________g的酒精。[c牛奶=4.0×103J/(kg•℃),q酒精=3.0×107J/kg]
【子题1.2】将质量为2kg、初始温度为25℃的一壶水加热到100℃,需要吸收_________J的热量,加热过程需要燃烧0.05m3的天然气,则天然气燃烧放出热量的________%被水吸收。[天然气的热值取4.2×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
考点二 热机效率的相关计算
【母题2】某建筑工地上,起重机在10s内将质量为2.15t的重物沿竖直方向匀速提升6m,此过程起重机消耗柴油0.01kg。柴油的热值q=4.3×107J/kg,g取10N/kg。
(1)求重物上升的速度;
(2)求起重机提升重物的功率;
(3)若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率,用字母η表示,求起重机的提升效率。
【子题2.1】汽车使人们的出行更加便捷。小明一家驾驶某款汽车周末出游,以20m/s的速度匀速行驶了54km,已知该车发动机输出功率为20kW,此次行驶过程中完全燃烧了4kg的汽油,已知汽油的热值4.5×107J/kg,求:
(1)此次行驶过程中牵引力做的功;
(2)完全燃烧4kg的汽油放出的热量;
(3)该款汽车发动机的效率。
【子题2.2】氢燃料新能源具有清洁无污染、效率高等优点,其热值为q氢=1.4×108J/kg。求:
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)用这些热量给质量为400kg,温度为15℃的水加热(不计热量损失),水的末温是多少摄氏度?已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃)。
(3)某氢能源汽车以1.4×105W的恒定功率做匀速行驶,如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量有50%用来做有用功,能使该汽车匀速行驶多长时间?
【子题2.3】随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展,我国风力发电开发走在了世界前列,装机容量居全球第一。某地有一风力发电站,其中一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×104J,1年内提供的电能约为4.8×1011J。求:
(1)若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能,并有70%被水吸收,可以使100g常温下的水升高多少摄氏度;[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供,且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能,则需要完全燃烧多少千克煤炭。(煤炭的热值q约3.0×107J/kg)
中考衔接点9 能源的分类和可持续发展
中考早知道
考查点有:一次与二次能源、可再生与不可再生能源、清洁与非清洁能源的划分,核能的获取途径及应用,太阳能的利用,能量转移和能量转化的方向性,能源消耗对环境的影响,能源与可持续发展,主要以生活情境为背景考查对节约能源的理解及建议。
中考子母题&教材变式题
考点一 能源的分类
【母题1】我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列,为全球环境保护作出了较大贡献。下面所列举的项目中,不属于开发新能源措施的是( )
A.太阳能发电 B.风力发电
C.和平利用核能 D.燃煤发电
【子题1.1】全球碳排放引起的气候异常对我们的生活已经产生了影响。我国已郑重宣布:中国将采取有力政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取于2060年前实现“碳中和”。以下能源的大力开发和利用,不利于尽早实现“碳中和”的是( )
A.天然气 B.太阳能 C.风能 D.核能
【子题1.2】下列有关能源的说法正确的是( )
A.石油是可再生能源 B.核能是不可再生能源
C.电能是一次能源 D.太阳能是二次能源
考点二 核能 太阳能
【母题2】核电站的发电流程如图所示,在发电过程中,下列所述能量转化顺序正确的是( )
A.核能→化学能→内能→电能
B.核能→化学能→机械能→电能
C.核能→内能→机械能→电能
D.核能→机械能→内能→电能
【子题2.1】目前,我国核电站只能利用原子核的_________释放的核能来发电(填“聚变”或“裂变”)。核动力航母是我国目前需要攻克的技术难题,其动力原理是反应堆通过核反应,产生大量的热量,用来给水蒸气加热,高温水蒸气推动轮机转动,从而推动庞大的航母前进。核反应是将核能转化为_________能,再利用高温水蒸气做功,转化为_________能。
【子题2.2】目前人类大规模利用核能发电的方式属于( )
A.可控核裂变 B.可控核聚变
C.不可控核裂变 D.不可控核聚变
【子题2.3】我国自主设计建造的核聚变实验装置——东方超环,成功实现了403s稳态运行。下列能源的形成与东方超环相同的是( )
A.地热能 B.太阳能 C.风能 D.潮汐能
考点三 能源与可持续发展
【母题3】)2024年4月至10月,世界园艺博览会在成都举行。本届世园会的主题为“公园城市美好人居”,秉持“绿色低碳、节约持续、共享包容”的理念。下列说法中不正确的是( )
A.园区内的输电线如果用超导材料制作,可以降低由于输电线发热而引起的电能损耗
B.园区内使用新能源转运车,是因为新能源汽车比燃油车的能量转化效率高
C.园区内使用节水装置,是因为地球上淡水资源有限,我们需要节约用水
D.因为自然界中的能量是守恒的,所以我们不需要节约能源
【子题3.1】节约资源和保护环境是我国的基本国策。2025年6月23日至29日为全国节能宣传周,主题是“节能增效,焕‘新’引领”。下列叙述不符合节能环保要求的是( )
A.重复使用节能环保购物袋,减少使用一次性用品
B.短距离上下楼不乘电梯,尽量减少电梯使用
C.公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26℃
D.手机充完电后,不必拔下充电器
【子题3.2】学习了“能源与可持续发展”内容后,同学们就利用和开发能源问题展开了热烈讨论,提出了如下几条建议和设想,其中永远做不到的是( )
A.尽快研究开发利用太阳能
B.研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失的措施
C.研究一种既可以不消耗能源,又能不断对外做功的机器
D.用超导体送电,减少输电过程中能量损失,提高输电效率
【子题3.3】(多选)为了保护环境,我们日常生活中倡导低碳、节能的生活方式,下列做法符合这一要求的是( )
A.课间跑步离开教室时做到人走灯灭
B.手机充电器用完仍然留在插座上
C.用洗衣机洗夏季衣服使用快洗程序
D.尽量绿色出行乘坐公共交通工具
中考衔接点6 热机、热值、热机效率
考点一
【母题1】D
【子题1.1】A
【子题1.2】压缩 内 30
考点二
【母题2】D
【子题2.1】B
【子题2.2】D
考点三
【母题3】C
【子题3.1】D
【子题3.2】
中考衔接点7 能量的转化和守恒
考点一
【母题1】D
【子题1.1】C
【子题1.2】化学 机械
【子题1.3】内能 方向性
【子题1.4】内 电
考点二 能量守恒定律
【母题2】B
【子题2.1】A
【子题2.2】
中考新考法
(1)电能转化为机械能。
(2)不正确,这位网友的说法违背了能量守恒原理,机械能转化为电能,电能转化为机械能的过程中要损失一部分能量。
中考衔接点8 热量、热值、热机效率的计算
考点一 热量、热值的计算
【母题1】不变 40
【解析】(1)热值是燃料的特性,与燃料的质量无关;所以燃料燃烧提供火箭升空所需的能量,本身质量不断减小,热值不变;
(2)100g液态氢完全燃烧释放出的热量:Q放=m氢q氢=0.1kg×1.4×108J/kg=1.4×107J;
水吸收的热量:Q吸=ηQ放=60%×1.4×107J=8.4×106J,
【子题1.1】4.2×104 1.4
【解析】牛奶吸收的热量:Q吸=c牛奶m(t-t0)=4.0×103J/(kg•℃)×0.35kg×(40℃-10℃)=4.2×104J;
这些热量由酒精完全燃烧获得,所以Q放=Q吸=4.2×104J;
由Q放=mq可得,需要燃烧的酒精的质量:
【子题1.2】6.3×105 30
【解析】
考点二
【母题2】
【子题2.1】
【子题2.2】
解:(1)0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:Q放=mq氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J;
(2)水吸收的热量:Q吸=Q放=4.2×107J,
由Q吸=cmΔt得水升高温度:Δt==25℃;水的末温为:t'=15℃+25℃=40℃
(3)由题知公交车所做的功:W=ηQ放=50%×4.2×107J=2.1×107J,
由P=得公交车行驶时间:t==150s。
【子题2.3】
中考衔接点9 能源的分类和可持续发展
考点一
【母题1】D
【子题1.1】A
【子题1.2】B
考点二
【母题2】C
【子题2.1】裂变 内 机械
【子题2.2】A
【子题2.3】B
考点三
【母题3】D
【子题3.1】D
【子题3.2】C
【子题3.3】ACD
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