第十章 机械能、内能及其转化 章节复习（举一反三·讲义）物理新教材北师大版九年级全一册

该初中物理单元复习讲义以“知识框架+知识精讲”构建机械能、内能及其转化的系统体系，通过表格对比（如温度、热量、内能的区别联系）、要点归纳（如机械能影响因素、比热容应用）呈现知识脉络，突出能量转化、热机效率等重难点的内在联系。 讲义亮点在于“知识点+题型”的分层设计，如机械能转化结合小球弹跳、反向蹦极等情境例题，培养科学推理与模型建构素养。课后作业涵盖实验探究（如比热容测定）、计算应用（如燃料效率计算），基础题巩固概念，综合题提升分析能力，助力教师实施精准教学，学生自主复习时明确薄弱点。

第十章 机械能、内能及其转化 章节复习 【新教材北师大版】 【知识框架+知识精讲（6个知识归纳+6个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 机械能】 1. 能 （1）概念：物体能对外 做功 , 我们就说这个物体具有能量, 简称能。 （2）大小:物体能够做的功越多,它具有的能就越 大 。 2. 动能 （1）定义:物体由于 运动 具有的能。 （2）影响因素:物体的 质量 越大, 运动的速度 越大 , 具有的动能就越大。 3. 重力势能 （1）定义:受到重力的物体 被举高 后具有的能。 （2）影响因素:物体的 质量 越大, 位置 越高 , 具有的重力势能就越多。 4. 弹性势能 （1）定义：具有弹性的物体发生 弹性形变 后具有的能。 （2）影响因素：在一定范围内,同一弹性物体的弹性形变 越大, 具有的弹性势能就越多。 5. 机械能及其转化 （1）定义:具有弹性的物体发生 弹性形变 后具有的能。 （2）影响因素:在一定范机械能及其转化机械能:动能与 势能 的统称。 （3）转化：物体的动能和势能之间是可以 相互转化 的。 6. 机械能守恒 内容:在只有 动能 和 势能 相互转化的过程中, 机械能的总量保持 不变 ,即机械能是守恒的。 【例1】（2026•湖北武汉·中考真题）一小球从a点被水平抛出，若小球每次与地面碰撞都会损失一部分机械能，不计空气阻力，则小球经过多次弹跳后停在水平地面，部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　） A．小球在a点的机械能大于在b点的机械能 B．小球在b点的动能可能等于在d点的动能 C．从c点到d点，小球的动能先减小后增大，机械能不变 D．从a点到c点，小球的动能和重力势能均先减小后增大 【答案】C 【解析】A、从a到b的过程中，不计空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，所以a点的机械能等于b点的机械能，故A错误。 B、小球在b点的机械能大于d点的机械能，因为碰撞损失了机械能。b点的机械能为动能+重力势能，d点的机械能也为动能+重力势能，而d点高度比b点高，重力势能更大。因此，b点的动能一定大于d点的动能，故B错误。 C、从c到d，小球只受重力（不计空气阻力），机械能守恒（不考虑碰撞）。小球先上升后下落，动能先减小（上升时速度减小）后增大（下落时速度增大） 机械能不变，故C正确。 D、从a到b，小球高度降低、速度增大，重力势能减小、动能增大；从b到c，小球先下落后上升，重力势能先减小后增大，动能先增大后减小。因此动能和重力势能不是同时先减小后增大，故D错误。 故选：C。 【变式1-1】（2026江苏南京·期末）将皮球从O点水平抛出，球落地后又弹起，部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　） A．皮球经过同高度的A、B两点时动能相等 B．皮球在B点时动能可能大于C点时的动能 C．皮球第一次反弹后到达最高点P时速度可能为零 D．皮球在C点时的机械能可能小于在D点时的机械能 【答案】B 【解析】A、由图可知，每次小球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球运动时受到空气阻力，其机械能逐渐变小，则在A点的机械能大于在B点的机械能；同一小球在A、B两点的高度相同则重力势能相同，因机械能是物体动能与势能的总和，所以在A点的动能大于在B点的动能，故A错误。 B、皮球在B点的高度大于C点的高度，则B点的重力势能大于C点的重力势能，由于机械能逐渐变小，即B点时的机械能大于C点时的机械能，所以由机械能的概念可知，皮球在B点时动能可能大于C点时的动能，故B正确。 C、小球在最高点时，竖直方向的速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度，即皮球第一次反弹后到达最高点P时速度不为零，故C错误。 D、整个过程中，机械能逐渐变小，所以皮球在C点时的机械能大于在D点时的机械能，故D错误。 故选：B。 【变式1-2】（2026•山东济南期末）“反向蹦极”是把蹦极倒过来玩的一项运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，在B点时人受到的重力与弹性绳对人的拉力大小相等，此时速度达到最大，上升的最高位置为C点。若不计空气阻力，关于人从静止释放到运动到最高点的整个过程，下列描述正确的是（　　） A．人的动能和重力势能都是先增大后不变 B．绳的弹性势能始终不变，人的动能一直增大 C．人的动能先增大后减小，人的重力势能一直增大 D．绳的弹性势能先减小后增大，人的重力势能先增大后减小 【答案】C 【解析】人在A点受弹力和重力，此时弹性轻绳的弹性形变最大，弹力最大，绳子的弹性势能最大； 松开扣环在A、B过程中弹性轻绳的弹性形变逐渐减小，弹力逐渐减小，绳子的弹性势能逐渐变小，高度逐渐变高，速度逐渐变大，人的动能和重力势能逐渐变大； 在B点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，合力为零，速度最大，动能最大； 在B、C过程中弹性轻绳的弹性形变逐渐减小，弹性绳对人的拉力小于人受到的重力，速度逐渐变小，人的动能逐渐变小，此时高度继续变高，重力势能继续变大； 到C点最高处时，速度变为零，人的动能为0，重力势能最大，故ABD错误，C正确。故选：C。 【变式1-3】（2026•河北石家庄·期末）2026年1月8日，中国选手孙佳旭在自由式滑雪空中技巧世界杯加拿大玻波特湖站夺冠，收获个人第七个世界杯冠军。如图所示，在他滑行过程中，下列说法正确的是（　　） A．A点时没有机械能 B．从A点滑行到C点的过程中重力势能不断变大 C．在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度 D．由于滑雪板底面比较光滑，摩擦阻力小，所以整个过程中机械能守恒 【答案】C 【解析】A、A点虽然静止，动能为0，但由于在高处而具有重力势能，则机械能不为0，故A错误； B、从A点滑行到C点的过程中，运动员的质量不变，高度不断减小，是重力势能逐渐变小，故B错误； C、运动员在滑雪的过程中存在摩擦，一部分机械能转化为内能，所以B点的机械能大于D点的机械能； 由于B点和D点的高度相同，它们的重力势能相同，则B点的动能要大于D点的动能，所以B点的速度就大于在D点的速度，故C正确； D、即使滑雪板底面比较光滑，摩擦阻力小，但一部分机械能仍会转化为内能，所以整个过程中机械能是不守恒的，故D错误。故选：C。 【知识点2 内能】 1.内能：物体内部所有分子热运动的 动能 与 分子势能 的总和，叫做物体的内能。内能的单位：焦耳，简称焦，符号J。 2.影响物体内能大小的因素 （1）温度是影响物体内能最主要的因素，同一个物体，温度越高，它具有的内能就 越大 ，物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。 （2）物体的内能跟 质量 有关。温度一定，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越 大 。 （3）物体的内能还和物体的 体积 有关。在质量一定时，物体的休积越大，分子间的势能越大，物体的内能就越 大 。 （4）同一物质，状态不同时所具有的内能也 不同 。 3.热传递改变物体的内能 （1）探究热传递改变物体内能 用暖袋暖手 给工件淬火 烧水 现象 现象分析 暖袋温度降低，内能减少；人体温度升高，内能增大；能量从热水袋传递给人 工件温度降低，内能减少；冷水温度升高，内能增大；能量从工件传递给水 烧水时，水的温度升高，内能增加，能量从火焰传递给锅和水 实验结论 温度不同的物体相互接触时，发生热传递，低温物体温度升高，内能增加，高温物体温度降低，内能减少；即能量从高温物体传递给低温物体，所以热传递可以改变物体的内能 （2）对热传递的理解 4.热量 （1）热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。用符号Q表示。 （2）单位：在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。 5.做功改变物体的内能 做功两种情况 外界对物体做功 物体对外界做功 探究过程与现象 分析与论证 迅速压下活塞，玻璃筒内的气体被压缩，活塞对筒内气体做功，从而使筒内气体的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，硝化棉开始迅速燃烧 向瓶内打气，压缩瓶内的空气，不断对瓶内空气做功，瓶内空气内能增加，温度升高，随着打入空气的增加，气压越来越大，直至冲开瓶塞，此时，瓶内的空气推动瓶塞做功，内能减少，温度降低，其中水蒸气液化成小水滴，形成白雾 得出结论 （1） 做功可以改变物体的内能；外界对物体做功，物体温度升高，物体内能增加； （2） 物体对外界做功，物体温度降低，物体内能减少 6.温度、热量、内能三者之间的区别于联系 温度 热量 内能 区别 概念 宏观上，表示物体的冷热程度； 微观上，反映物体中分子热运动的剧烈程度 在热传递过程中传递能量的多少 构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和 表述 用“降低”“升高”，“降低到”、“升高到”表述 用“放出”或“吸收”表述 用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的那个表述 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 联系 （1）温度反映了内能的大小，热量反映了内能变化了多少； （2）物吸收热量，内能会增加，温度不一定升高，如晶体熔化；物放出热量，内能会减少，但物体温度不一定降低，如晶体凝固 归纳总结 一个一定 物体温度升高或降低时，其内能一定增加或减少 四个不一定 （1）一个物体的内能增加或降低时，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （2）一个物体的内能增加或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是外界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； （4）一个物体温度升高或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是因为做功 【例2】（2026•安徽合肥期末）曾侯乙墓曾出土过一种铜制冰鉴，可以说是现代保温瓶的始祖。这种冰鉴有内外两层，外为一方鉴，内装一方壶，盛夏之时方鉴盛冰，方壶就能保存食物或酒水。从物理视角进行了分析，以下说法正确的是（　　） A．方鉴中的冰温度很低，具有的热量很少 B．冰块熔化成水的过程中，内能不变 C．壶内的食物将温度传给方鉴中的冰块 D．把冰块放入方鉴后，方鉴的外表面出现水珠的现象中会放热 【答案】D 【解析】A．热量是过程量，不能说“具有的热量”，故A不符合题意； B．冰块熔化成水的过程中，不断吸收热量，内能增大，故B不符合题意； C．壶内的食物将热量传给方鉴中的冰块，温度不能用传递形容，故C不符合题意； D．把冰块放入方鉴后，方鉴的外表面出现水珠是因为水蒸气遇冷液化成小水滴，液化放热，故D符合题意。故选：D。 【变式2-1】（2026•江西南昌·期末）如图所示，是具有特色的江西传统小吃。在制作或品尝这些美食时蕴含了相关物理知识，下列说法错误的是（　　） A．手工制作艾米果捏成不同的形状，表明力能使物体发生形变 B．瓦罐汤在大型瓦缸内慢慢煨制升温时，吸收热量，内能增加 C．油条与麻糍能黏在一起，表明物质中的分子间仅有引力而没有斥力 D．吃茶饼时闻到桂花香味，是由于分子在空气中不停地做无规则运动 【答案】C 【解析】A、手工制作艾米果，用力可以捏成不同的形状，表明力能使物体发生形变，故A正确； B、给瓦罐加热，瓦罐汤在大型瓦缸内慢慢煨制升温时，吸收热量，内能增加，故B正确； C、分之间的引力和斥力是同时存在的，油条与麻糍能黏在一起，表明物质中的分子间有引力，此时斥力仍然存在，故C错误； D、能闻到桂花香味，是香味分子扩散到了空气中，说明分子在空气中不停地做无规则运动，故D正确。 故选：C。 【变式2-2】（2026•江苏淮安·期末）图中是美食“油端子”，它是将面糊装入模具放入热油锅内炸出来的美食，下列情境在改变内能的方式上与之相同的是（　　） A．弯折铁丝 B．压缩空气 C．钻木取火 D．给水加热 【答案】D 【解析】“油端子”制作过程中，是通过热传递改变内能。 A、弯折铁丝时，对铁丝做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变内能，与“油端子”的热传递方式不同，故A不符合题意。 B、压缩空气时，对空气做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变内能，与“油端子”的热传递方式不同，故B不符合题意。 C、钻木取火，是通过做功的方式改变内能，与“油端子”的热传递方式不相同，故C不符合题意。 D、加热试管中的水时，火焰的热量传递给试管内的水，使水的内能增加、温度升高，这部分是热传递，和“油端子的热传递方式相同。故D符合题意。故选：D。 【变式2-3】（2026·山西太原·期末）甗（yǎn）是我国古代一种独特的蒸食用具，如图所示（gé），其形状与鼎相似，主要功能是以木材为燃料煮水。上半部分是甑（zèng），用于蒸熟其内的食物。下列说法正确的是（　　） A．木材烧水时燃烧越充分，其热值越大 B．水沸腾后继续加热，水温将持续升高 C．蒸熟食物是通过热传递改变食物内能 D．停止加热，鬲中水的热量会慢慢减少 【答案】C 【解析】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关。所以木材的热值是固定的，不会因为燃烧更充分而变大，故A错误。 B．在标准大气压下，水的沸点是 100℃，水沸腾后继续加热，水吸收的热量会用于汽化，水温保持不变，故B错误。 C．蒸熟食物时，食物从水蒸气中吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变食物内能的，故C正确。 D．热量是一个过程量，不能说物体含有或具有多少热量，只能说吸收或放出热量。停止加热后，鬲中的水会向外散热，内能会慢慢减少，而不是热量慢慢减少，故D错误。 故选C。 【知识点3 比热容】 1.比热容定义：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，用符号c表示。 2.比热容定义式：。 3.比热容物理意义：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 4.对比热容的理解 （1）比热容是物质的特性之一，某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。比热容的大小只与物质的种类及其状态（固态、液态和气态）有关，与物质的质量、温度的变化无关。 （2）比热容的大小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下，比热是一个不变的定值。如果物质的状态改变了，比热容的大小随之改变，如水变成冰。 （3）水的比热容较大。在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。 5.比热容的应用 （1）水是生命之源，人的生活离不开水，冬天人们用热水流过散热器来取暖，用热水的好处是由于相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度，由于水的比热容大，水放出的热量多，所以用热水流过散热器来取暖。 （2）城市种植花草树木，提高绿地覆盖率，修建人工湖，扩大水域面积。从物理角度讲，花草树木对声音有一定的吸收作用，起到减弱噪音的作用：人工湖的建成，由于水的比热容较大，吸收或放出热量时，水的温度变化较小，即温差小，有恒温作用。 （3）夏日，在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热，这是因为质量相等的水和混凝土，照射同样的时间，吸收相同热量，由于水的比热容较大，水的温度升高较小。因此，池水的温度比混凝土低，在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热。 【例3】（2026•山东泰安·期末）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 【答案】C 【解析】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。 【变式3-1】（2026•湖北武汉·期末）下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（　　） A．汽车发动机用水作冷却剂 B．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷 C．海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住 D．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 【答案】B 【解析】A、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水冷却汽车发动机，故A不符合题意； B、游泳之后从水中出来，风一吹感觉特别冷，是由于身体表面的水汽化吸热，与“水的比热容较大”这个特性无关，故B符合题意； C、因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，由此使得海边昼夜温差小，故C不符合题意； D、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，所以生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度，故D不符合题意。故选：B。 【变式3-2】四只相同的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示.关于四只烧杯中水的内能的大小，下列判断正确的是（　　） A．甲烧杯中水的内能大于乙烧杯中水的内能 B．丙烧杯中水的内能大于丁烧杯中水的内能 C．甲烧杯中水的内能大于丙烧杯中水的内能 D．丁烧杯中水的内能大于丙烧杯中水的内能 【答案】D 【解析】从图中知，甲与乙、丙与丁的质量相同，甲与丙、乙与丁的温度相同，所以丁的内能比丙多，丁的内能比乙多，丙的内能比甲多，乙的内能比甲多。故选：D。 【变式3-3】（2026•四川成都·期末）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 【答案】D 【解析】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。 【知识点4 热机】 1. 热机：利用 内能 做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的 内能 做功的装置，都是热机。 2. 内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 3.汽油机工作原理：利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将 内能 转化为 机械能 。 4.汽油机构造 （1）主要结构：如图所示，汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 （2）冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 （3）试管实验与汽油机构造比较：如上图。 5.汽油机工作过程 （1）汽油机的一个工作循环： 吸气 冲程、 压缩 冲程、 做功 冲程、排气冲程。 （2）每完成一个工作循环，曲轴和飞轮均转动 两周 ，活塞往返 两次 ，对外做功 一次 。在四个冲程中，只有 做功 冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的 飞轮的惯性 带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动。 （3）汽油机工作过程如下： 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高 3.做功冲程：进气门关闭、排气门关闭。化学能转化内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能 4.排气冲程：进气门关闭、排气门打开。靠惯性运动，排出废气 6.汽油机与柴油机的异同 相同点：（1）基本构造和主要部件作用相似。 （2）每个工作循环都一样，有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 （3）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 （4）一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两圈，飞轮转两圈，做功一次。 不同点：（1）构造不同：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 （2）燃料不同：汽油机燃烧汽油，而柴油机燃烧柴油。 （3）吸气冲程不同：汽油机吸进汽油和空气和燃料混合物，柴油机只吸进空气。 （4）点火方式不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。 【例4】（2026•四川广安·期末）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈，则下列说法正确的是（　　） A．图中所示冲程是做功冲程 B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为6.9×107J C．该汽油机在1s内做功30次 D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 【答案】B 【解析】A、由图可知：活塞向上运动，进气门和排气门都关闭，因此是压缩冲程，故A错误； B、完全燃烧5kg的汽油放出的热量：Q放＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J； 由η可得，有用功：W有用＝Q放η＝2.3×108J×30%＝6.9×107J，故B正确； C、曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动1800周，要做功900次，则该汽油机在1s内做功：15次/s，故C错误； D、热机消耗的燃料越少，其做的有用功也可能少，其效率也不一定就越高，故D错误。故选：B。 【变式4-1】（2026•甘肃兰州·期末）如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列说法正确的是（　　） A．用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的 B．蒸气把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化 C．蒸气把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程 D．试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气 【答案】B 【解析】A、用酒精灯加热试管，水吸收热量，水的内能增加，是通过热传递的方式实现的，故A错误； BC、蒸气把软木塞冲出去，水蒸气的部分内能转化为软木塞的机械能，实现了内能向机械能的转化，故B正确； 这一过程，相当于汽油机的做功冲程，故C错误； D、试管口出现的白雾，是水蒸气液化后形成的水雾，故D错误. 故选：B。 【变式4-2】（2026·陕西西安·期末）2025年3月12日0时38分，在海南商业航天发射场1号发射工位使用长征八号遥六运载火箭，成功以“一箭十八星”的方式将千帆星座第五批组网卫星送入预定轨道。如图为火箭发射时的场景，下面相关说法正确的是（　　） A．火箭发射时燃料燃烧放出热量，其热值会减小 B．火箭喷气发动机工作时的能量转化与内燃机的做功冲程相似 C．火箭发射利用的煤油是可再生能源 D．火箭外壳与大气摩擦温度不断升高，是通过热传递改变火箭外壳内能的 【答案】B 【解析】A．热值是燃料的一种特性，热值的大小与燃料的种类有关，与燃烧程度、质量的多少以及是否燃烧等均无关，火箭的发射过程中，燃料燃烧放出热量，但热值不变，故A错误； B．火箭喷气发动机工作时的能量转化与内燃机的做功冲程相同，因为火箭喷气发动机工作时燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，内燃机的做功冲程中也是将内能转化为机械能，二者能量转化相同，故B正确； C．火箭发射利用的煤油越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，故C错误； D．火箭外壳与大气摩擦温度不断升高，是通过做功改变火箭外壳内能的，故D错误。 故选B。 【变式4-3】（2026•山东济南期末）如图是汽油机的四个冲程，下列说法正确的是（　　） A．甲冲程中机械能转化为内能 B．一个工作循环中四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙 C．汽油充分燃烧，可以同时提高汽油机的效率和汽油的热值 D．若汽油机每秒做功15次，则飞轮的转速为1800r/min 【答案】D 【解析】如图是汽油机的四个冲程，其中：甲为做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功． 乙为压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高． 丙为排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 丁为吸气冲程：进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。 A.甲冲程中内能转化为机械能，故A错误； B.一个工作循环中四个冲程的正确顺序是：丁、乙、甲、丙，故B错误； C.热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与燃烧情况无关，故C错误； D.在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。若汽油机每秒做功15次，则飞轮的转速为1800r/min，故D正确。 故选：D。 【知识点5 燃料利用及对环境的影响】 1.燃料的热值 （1）热值：某种燃料完全燃烧放出的热量，与其质量的比值叫这种燃料的热值；用“q”表示。 （2）热值单位：J/kg。 （3）热值的物理意义： ①1kg某种燃料 完全燃烧 放出的热量就等于该燃料的 热值 ； ②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；它是燃料本身的一种 特性 ，只与燃料的 种类 有关，与燃料的形态、 质量 、 体积 等均无关。 （4）燃料燃烧放出的热量：热量：Q放 ＝qm ；（Q放 是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m 是质量，单位是kg） 2. 锅炉的效率： （1）锅炉是利用燃料或其他热源把水加热成热水或蒸汽的设备。 （2）提高锅炉燃料利用率的途径： ①让燃料尽可能 充分燃烧 ，如将煤研磨成粉状，加大进风量等； ②减少 热量损失 ，如加大有效受热面积等。 3. 内燃机中热量燃烧的能量流向图 4. 热机效率：（1）定义：用来做有用功的热量与燃料 完全燃烧 放出的热量的比值。 （2）计算公式：，对热机而言，其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外的有用功W有用，故热机的效率公式又可写成：。 （3）常见热机效率：蒸汽机6%-15%，汽油机 20%-30% ，柴油机30%-45%。 5. 提高热机效率的主要途径 （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能 充分燃烧 （将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）； （2）减少各种热量损失（I. 加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；II. 使用较好的保温材料，减少热损失）； （3）在热机设计和制造上，采用先进的技术；④保障良好的润滑，减少机械摩擦。 6.污染物的产生与危害 （1）煤、石油等燃料含有杂质，在燃烧时会产生 二氧化硫 等有害气体，在燃烧不充分时，还会产生烟尘和 一氧化碳 。这些烟尘、废气是大气污染的主要来源。 （2）大气污染直接危害人体健康，影响植物的正常生长。大气中的 二氧化硫 和 氮氧化物 溶于水中发生化学变化，会产生 酸雨 ，危害农作物、森林及湖泊中的生物。 （3）有效地利用能源，又要很好地控制和减弱它对大气的污染，重视环境保护成为重要的国策。垃圾发电不仅对垃圾进行了有效的处理，节约了能源，还保护了自然环境。 【例5】（2026·福建福州·期末）上汽大通FCV80是国内第一款运用全新标准的燃料电池轻客车型，它是用氢气代替石油作为燃料，用燃料电池代替发动机，储氢罐中液化氢汽化为氢气在燃料电池中与氧气发生反应产生电能，据悉其功率最大可达75kW，在某次测试中发现，该车以最大功率行驶时，每消耗一罐氢能行驶1.4h。已知车载储氢罐的氢存储量为5.4kg，热值。求： （1）一罐氢完全燃烧放出的热量； （2）此次测试中该客车的效率。 【解析】（1）一罐氢完全燃烧放出的热量为 （2）最大功率 ，行驶时间 有用功 客车的效率。 【变式4-1】（2026•甘肃兰州末）下列关于热值的说法正确的是（　　） A．燃料燃烧的越充分，热值越大 B．2kg煤的热值等于1kg煤的热值 C．1kg煤燃烧放出4×105J的热量，则煤的热值为4×105J/kg D．燃料燃烧时，用的燃料越多，获得的热值越大 【答案】B 【解析】AD、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故AD错误； B、热值是燃料的一种属性只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以2kg煤的热值等于1kg煤的热值，故B正确； C、由于不确定燃料是否完全燃烧，故C错误。故选：B。 【变式4-2】（2026•湖北仙桃期末）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。若某汽油机的效率为30%，飞轮的转速为1800r/min。下列说法正确的是（　　） A．该汽油机在1s内对外做功15次 B．汽油机燃烧汽油不会造成环境污染 C．随着科技的发展，汽油机的热机效率能达到100% D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 【答案】A 【解析】A、汽油机飞轮的转速为1800r/min＝30r/s，即汽油机的飞轮每秒转30圈，由于汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每秒对外做功15次，A正确； B、汽油机燃烧汽油放出的废气会造成环境污染，故B错误； C、热机工作过程中，能量的损失是不可避免的，所以随着技术的进步，汽油机的效率也达不到100%，故C错误； D、热机消耗的燃料越少，其做的有用功也可能少，其效率也不一定就越高，故D错误。 故选：A。 【变式4-3】（2026·河北石家庄·期末）高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，用该高能聚合油灶具将10kg的水从25℃加热到100℃。已知水的比热容是 高能聚合油的热值约为4.2×10⁷J/ kg。求： （1）水吸收的热量； （2）该过程完全燃烧高能聚合油的质量。 【解析】（1）由可知，水吸收的热量为 （2）由可知，高能聚合油完全燃烧放出的热量 由热值公式可得，完全燃烧高能聚合油的质量。 【知识点6 能量转化与守恒】 1.能量守恒定律内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的 总量保持 不变。 2.对能量守恒定律的理解： （1）能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从 能量守恒定律 。 （2）能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。 3.自发的能量转化和转移过程具有一定的 方向性 ，即自然进行的能量转化和转移过程是不可逆的。 【例6】（2026•甘肃兰州·期末）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 【答案】B 【解析】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。 【变式4-1】（2026•湖南益阳·期末）下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是（　　） A．钻木取火是将内能转化为机械能 B．氢气燃烧是将化学能转化为内能 C．汽油机工作过程中，燃料完全燃烧放出的内能只有部分转化为机械能，剩下的能量凭空消失了 D．人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生 【答案】B 【解析】A、钻木取火是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故A错误； B、氢气燃烧的过程中，是将化学能转化为内能，故B正确； C、汽油机工作过程中，燃料完全燃烧放出的内能只有部分转化为机械能，剩下的能量被机器吸收或散失到空气中，但并不是凭空消失了，故C错误； D、人们对太阳能的开发和利用是将太阳能转化为电能或内能等，这些能量并不是凭空产生的，故D错误。 故选：B。 【变式4-2】（2026•江苏苏州期末）《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（　　） A．这是一台“永动机” B．水在输送过程中重力势能不变 C．转轮转速越快输水做功功率越大 D．上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮 【答案】C 【解析】A、这一装置在工作时，存在摩擦和空气阻力，不是一台“永动机”，故A错误； B、水在输送过程中高度改变，所以重力势能改变，故B错误； C、转轮转速越快，相同时间内输水做功越多，则功率越大，故C正确； D、上、下两个转轮在转动时，它们的轴始终是固定不动的，不符合动滑轮的特点，里面不存在动滑轮，故D错误。 故选：C。 模块三 课后作业 一、单选题(共14题) 1．（2026•四川广安·中考真题）我国新一代商用可回收运载火箭顺利完成海上试验试飞，火箭重复使用可大幅降低航天发射成本、节约资源。火箭完成任务后减速降落至回收场地的过程中（　　） A．动能增大，重力势能增大，机械能增大 B．动能增大，重力势能减小，机械能守恒 C．动能不变，重力势能减小，机械能减小 D．动能减小，重力势能减小，机械能减小 【答案】D 【解析】火箭完成任务后减速降落的过程中，质量不变，速度降低，因此动能减小；高度降低，因此重力势能减小；因动能和重力势能都减小，所以机械能减小。故选：D。 2．（2026•河北沧州·期末）下图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列分析正确的是（　　） A．小球在下落过程中，动能增大，机械能增大 B．小球反弹上升过程中，重力势能转化为动能 C．小球在等高的A点和B点的机械能相等 D．小球越来越低，小球的机械能是不守恒的 【答案】D 【解析】A．下落时，物体的质量不变，速度增大、动能增大，高度降低、重力势能减小，重力势能转化为动能。但由于存在空气阻力和地面碰撞的能量损失，机械能会不断减小，故A错误； B．小球上升时质量不变、高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，故B错误； C．但小球在运动过程中不断损失机械能，B点在A点之后，因此B点的机械能小于A点的机械能，故C错误； D．小球弹跳的高度越来越低，说明其总机械能在不断减少，因此小球的机械能不守恒，故D正确。 故选：D。 3．（2026•湖北武汉武昌区期末）如图所示，蹦床运动员从最高处落下，与蹦床面接触后，直至到达最低点。忽略空气阻力和运动员与蹦床接触时的能量损耗，下列说法正确的是（　　） A．运动员在与蹦床面刚接触时，运动员的动能达到最大值 B．蹦床面发生弹性形变过程中，运动员的动能持续减小 C．在全过程中，运动员重力势能最大时其动能最小 D．在全过程中，运动员的机械能是守恒的 【答案】C 【解析】AB.运动员刚接触蹦床时，重力大于弹力，受到的合力向下，会继续向下做加速运动，所以刚接触蹦床时，动能未达到最大值；随着蹦床面形变程度加大，弹力也变大，当弹力大于重力时，运动员受到的合力向上，开始做减速运动，所以蹦床面发生弹性形变过程中，运动员的动能先增大，后减小，故AB错误； C.在全过程中，运动员在最高点时重力势能最大，此时速度为0，动能最小，故C正确； D.在全过程中，运动员的机械能和蹦床的弹性势能相互转化，所以运动员的机械能不是守恒的，故D错误。故选：C。 4．（2026•辽宁大连期中）依据表中的数据，下列说法正确的是（　　） 物质 比热容c/[J•（kg•℃）﹣1] 水 4.2×103 干泥土 约0.84×103 A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 B．质量为1kg的水，温度升高1℃时，吸收的热量为4.2×103J/（kg•℃）﹣1 C．1kg的水升高或降低相同的温度，吸收或放出的热量相同 D．质量相等的水和干泥土，吸收相等热量，水的温度升高得较多 【答案】C 【解析】A、物质的比热容与质量没有关系，一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容不变，故A错误； B、质量为1kg的水，温度升高1℃时，吸收的热量为4.2×103J，故B错误； C、根据Q＝cmΔt可知1kg的水升高或降低相同的温度，吸收或放出的热量相同，故C正确； D、水的比热容大于干泥土的，根据Q＝cmΔt可知，质量相等的水和干泥土，吸收相等热量，水的温度升高得较少，故D错误。故选：C。 5．（2026•安徽合肥月考）机动车尾气是机动车运行时产生的废气，其中包括一氧化碳，氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等，是引发大气污染的元凶之一。下列关于减少机动车尾气排放及环境保护的做法正确的是（　　） A．加大燃油机动车的推广力度 B．鼓励使用热效率低的老旧汽车 C．选择步行、公共交通等绿色出行 D．不断改进和创新制造大功率热机 【答案】C 【解析】A、加大燃油机动车的推广力度会加剧尾气对环境的影响，故A错误； B、鼓励使用热效率低的老旧汽车，会加剧尾气的排放，故B错误； C、选择步行、公共交通等绿色出行，可以减少尾气的排放，故C正确； D、大功率的热机会加剧尾气的排放，故D错误。故选：C。 6．（2026•贵州贵阳·期末）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．晶体熔化时继续吸热，温度和内能保持不变 B．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递 C．物体温度一旦降到0℃，那么物体的内能就变为零 D．我们不敢大口咬热气腾腾的汤包，是因为汤包含有的热量多 【答案】B 【解析】A、晶体熔化时，吸收热量，内能增大，但温度不变，故A错误； B、发生热传递的条件是有温度差，热量从温度高的物体传向温度低的物体，故B正确； C、任何物体都有内能，物体温度一旦降到0℃，那么物体的内能不为零，故C错误； D、我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高，热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故D错误。故选：B。 7．（2026•四川成都·期末）关于比热容，下列说法中正确的是（　　） A．物体的质量越大，它的比热容越大 B．同温度、同质量的不同物体，比热容大的物体含有的热量多 C．比热容与热量有关，某物质吸收或放出的热量越多，它的比热容就越大 D．比热容是物质的一种特性，所以比热容不会随物体温度的变化而变化 【答案】D 【解析】ACD.比热容是物质的一种特性；物质的比热容只跟物质的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关，故AC错误，D正确； B.热量是过程量，不能说含有，故B错误；故选：D。 6．（2026·湖南衡阳·期末）根据表中提供的数据，以下结论中正确的是（　　） 几种物质的比热容[单位：×103J/(kg·℃)] 物质 水 酒精 煤油 水银 冰 沙石 铝 铜 比热容 4.2 2.4 2.1 0.14 2.1 0.92 0.88 0.39 A．质量相等的酒精和煤油，吸收相同的热量后，酒精的温度变化更大 B．质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铜块吸收的热量更多 C．同一物质发生物态变化后，比热容不变 D．水的比热容比沙石的比热容大，所以内陆地区的温差比沿海地区的温差更大 【答案】D 【解析】A．由表中数据知道煤油的比热容比酒精的比热容小，质量相等的酒精和煤油吸收相同的热量，根据吸热公式可知，煤油温度升高较大，即酒精的温度变化更小，故A错误； B．由表中数据知道c铝＞c铜，已知质量相同，升高的温度Δt相同，根据吸热公式可知，铝块吸收的热量更多，故B错误； C．比热容是物质的特性之一，但会随物态变化而改变。同一物质发生物态变化后，比热容改变，故C错误； D．因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，所以内陆地区的温差比沿海地区的温差更大，故D正确。 故选D。 9．（2026•江苏南京期末）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 【答案】C 【解析】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。 10．（2026春•甘肃武威·期中）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，某汽车集团研发了一款新型汽车，与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。下列有关说法不正确的是（　　） A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在气缸中燃烧比较完全 B．该汽车匀速上坡，动能不变，重力势能增加 C．该汽车减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 D．汽油在气缸内若完全燃烧，发动机效率可达100% 【答案】D 【解析】A、尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧的较完全，故A正确； B、汽车匀速上坡时，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度增大，重力势能增大，B正确； C、该发动机的尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故C正确； D、汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故D错误。 故选：D。 11．（2026•河南郑州·期中）如图所示，图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．图甲，厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减少 B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大 C．图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减少 D．图丁，是做功冲程，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大 【答案】C 【解析】A、图甲中厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对空气做功，筒内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误； B、图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，内能转化为机械能，空气的内能减小，故B错误； C、图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故C正确； D、图丁中两气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是汽油机的做功冲程，燃气对活塞做功，气体的内能减小，故D错误。 故选：C。 12．（2026•福建福州期末）如图a所示为我国002号航母“山东舰”上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在2s内达到起飞速度，如图b所示为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断错误的是（　　） A．图a中汽缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时，蒸汽的内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙所示的原理相似 D．若该汽油机1秒可对外做功30次，则其飞轮转速为3600r/min 【答案】C 【解析】A、图a中汽缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力，故A正确； B、图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时，蒸汽的内能减小，内能转化为机械能，故B正确； C、甲是吸气冲程，乙是压缩冲程，丙是做功冲程，丁是排气冲程，从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图丙所示的原理相似，故C错误； D、内燃机的一个工作循环，活塞往复两次，飞轮转两周，对外做一次功，若该汽油机1秒可对外做功30次，则其飞轮转速为2×30×60r/min＝3600r/min，故D正确。故选：C。 13.（2026•甘肃兰州期末）下列关于比热容、热值和热机效率的描述，正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．柴油的热值是3.3×107J/kg，完全燃烧1kg柴油能放出3.3×107J/kg的热量 C．水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）表示水升高1℃吸收的热量是4.2×103J D．甲柴油机的效率比乙的效率高，燃烧质量相同的燃料，甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大 【答案】D 【解析】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关。故A错误； B．柴油的热值是3.3×107J/kg，表示完全燃烧1kg柴油能放出的热量应该是3.3×107J，而不是3.3×107J/kg。故B错误； C．水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）表示的是1kg的水温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量是4.2×103J。故C错误； D．甲柴油机的效率比乙的高，表示在燃烧质量相同的燃料时，甲柴油机将更多的内能转化成了机械能，即甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大。故D正确。故选：D。 14．（2026•广东广州期末）涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时，空气通过进气口进入压气机被压缩，再进入燃烧室与燃料混合后燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力。下列有关说法正确的是（　　） A．高温高压燃气推动涡轮转动的过程，相当于内燃机的压缩冲程 B．燃料燃烧放出的热量越多，燃料的热值就越大 C．燃料燃烧越充分，喷气发动机的效率就越高 D．燃气从尾喷管喷出获得动力的过程，其内能增大 【答案】C 【解析】A．高温高压燃气推动涡轮转动，将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故A错误； B．热值是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与放出的热量无关，故B错误； C．燃料燃烧更充分时，可以增大有效利用的能量，提高了热机的效率，故C正确； D．涡轮喷气发动机中产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力，将内能转化为机械能，其内能会减小，故D错误。故选：C。 15．（2026•四川成都·期末）周末，小李在家为父母煮鸳鸯火锅（如图所示）。他在左边加入牛油红汤，右边加入菌菇清汤，两种汤料质量均为1.5kg，初温均为20℃，沸点都是100℃。将火锅放在天然气灶上加热，经过6min牛油红汤开始沸腾，又过了3min菌菇清汤开始沸腾，该过程共消耗0.05m3天然气。若相同时间红汤和清汤的吸热相同，汤料质量变化不计，且不考虑红汤和清汤之间的热传递，菌菇清汤比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气热值为4×107J/m3，下列说法正确的是（　　） A．红汤沸腾后继续加热温度升高，比热容增大 B．菌菇清汤从20℃加热到100℃吸收的热量为5.04×106J C．牛油红汤的比热容为2.8×103J/（kg•℃） D．该天然气灶的加热效率为25.2% 【答案】C 【解析】A、红汤沸腾后，继续加热，此时汤继续沸腾，汤的温度不变，比热容不变，故A错误； B、菌菇清汤从20℃加热到100℃，菌菇清汤吸收的热量为： Q吸＝c清汤m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J，故B错误； C、若相同时间红汤和清汤的吸热相同，汤料质量变化不计，且不考虑红汤和清汤之间的热传递，则经过6min牛油红汤开始沸腾时吸收的热量： Q吸′5.04×105J＝3.36×105J， 由Q吸＝cm（t﹣t0）知，牛油红汤的比热容： c汤红2.8×103J/（kg•℃），故C正确； D、天然气完全燃烧放出的热量为：Q放＝qV＝4×107J/m3×0.05m3＝2×106J， 该天然气灶的加热效率：η100%100%＝50.4%，故D错误。故选：C。 二、填空题 16．（2026•江苏南京秦淮区·期末）2026年冬奥会上我国运动健儿谷爱凌勇夺冠军，如图所示是她起跳后的轨迹图，其中D为落地点，A、B、C三点中，B为最高点，C为最低点。不计空气阻力，A到B的过程中，谷爱凌的　 　 能转化成　 能，A、B、C三点中动能最大的是　 　 点。B点的机械能　 　 C点的机械能（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】动；重力势；C；等于。 【解析】A到B的过程中，谷爱凌的质量不变，高度变大，重力势能变大，谷爱凌动能转化为重力势能。 不计空气阻力，谷爱凌的机械能守恒，B点的机械能等于C点的机械能，C为最低点，则谷爱凌在C点的重力势能最小，动能最大。 17．（2026•山东烟台·期末）汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①　 ②　 　 。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则该工作过程中消耗的汽油质量为 　 　 kg。 【答案】1.61×105；机械；0.0035。 【解析】（1）汽油机工作时，首先把燃料中的化学能转化为内能，然后部分内能转化为机械能； （2）由图知，损失的能量为：Q损失＝1.2×105J， 获得的有用的机械能是W＝4.1×104J， 则燃料完全燃烧释放的能量Q放＝Q损失+W＝1.2×105J+4.1×104J＝1.61×105J， 根据Q放＝mq可得该工作过程中消耗的汽油质量为： m0.0035kg。 18．（2026·湖北荆州期末）汽油机是热机的一种。下图是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处于 冲程；若该汽油机飞轮的转速为4800r/min，则在1s内，汽油机对外做功 次。 【答案】做功 40 【解析】【小题1】[1][2]如图可观察到，气缸顶部火花塞已点火，且进、排气门均关闭，活塞往下运行，说明该冲程为单缸四冲程汽油机的做功冲程；单缸四冲程汽油机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次；若该汽油机飞轮的转速为4800r/min=80r/s，故可得在1s内该汽油机对外做功40次。 19．（2026•湖北黄冈期末）如图是有着“超能力”的枪虾，它的大螯猛地合上时，能挤出速度很大的水柱并形成低压，低压下水在常温下汽化，此时汽化原理是 　 　 ，形成气泡后，微小空化气泡在破裂瞬间会产生高温并发出很大的声音，还会发出一道极短的光，此时发出声音说明有能量转化为 　 （选填“内能”或“机械能”）。 【答案】压强降低，沸点降低；机械能。 【解析】根据流体压强和流速的关系可知，流速越大，压强越小，当枪虾的大螯猛地合上时水高速射出，压强变小，又因为气压越小，沸点越低，所以足以让水在常温下沸腾，从而产生气泡； 声音是由物体的振动产生的，振动的物体具有动能，此时发出声音说明有能量转化为机械能。 20．（2026•陕西西安·期末）“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 　 　很大。以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 　 　J，这些热量可以使 　 　kg的水从20℃加热至100℃。[c＝4.2×103J/（kg•℃），q煤气＝4.2×107J/kg] 【答案】热值；4.2×108；1250。 【解析】（1）同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值大； 1kg煤气完全燃烧放出的热量：Q放＝mq煤气＝1kg×4.2×107J/kg＝4.2×107J， 1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放′＝Q放×10＝4.2×107J×10＝4.2×108J； （2）由题知，Q吸＝Q放′＝4.2×108J，由Q吸＝cmΔt，可得， 水的质量：m'1250kg。 21．（2026•湖南长沙·期末）小明在“探究物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中： （1）如图甲、乙所示，小明利用斜面、钢球（m＜M）、木块等器材进行实验，实验中钢球撞击木块时的动能由钢球的 　 能转化而来，通过观察　 　 来反映物体动能的大小。 （2）由甲、乙两实验可以得出结论：　 　 。 （3）小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若只重新做乙实验，可采取的改进措施是　 　 （写出一种即可）。 （4）如图丙所示，体积相同的三个实心球，质量m2＜m1＝m3，球1、2离沙地高度相同，现让三球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图丙虚线所示，比较a、b实验，可得出重力势能大小与　 　 的关系；比较b、c实验，可知球2、3的重力势能大小关系为　 （选填“球2大”“球3大”或“一样大”）。 【答案】（1）重力势；木块被撞击后移动的距离；（2）在物体速度一定时，质量越大，物体的动能越大；（3）换一个质量更大的钢球实验；（4）质量；球3大。 【解析】（1）如图甲，控制了木块的位置不变，将钢球从不同的高度静止滑下，这是研究钢球的动能，根据转换法可知，实验中通过观察木块移动的距离来反映钢球动能的大小； （2）由甲、乙两图可知，钢球的质量不变，从相同高度静止滑下，使得钢球到达水平面的速度不同，撞击木块移动的距离也就不同，动能大小不同，所以可以得到结论，在物体速度一定时，质量越大，物体的动能越大； （3）小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若只重新做乙实验，根据控制变量法可知，不能改变小球最初的高度，也不能换用其它木块或其它水平面，但可以换一个质量更大的钢球，以增大小球撞击木块时的动能； （3）比较a、b实验可知道，m1、m3的质量不同，从相同的高度静止释放，m1的质量大，落到沙地的坑越深，说明重力势能大，可以探究出重力势能大小与质量的关系；比较b、c实验可得，球的质量不同，静止释放的高度不同，但球3落到沙地的坑越深，说明球3重力势能大。 22．（2026•河南信阳·期末）高空抛物是极不文明且会对他人造成危害的行为，通过学习重力势能后，小杨想用实验来探究造成危害的因素。她认为小球从高处自由落下砸到木桩上能对木桩做功，使木桩陷入沙土中。然后设计了如图所示的实验（mA＜mB＝mC＝mD；hA＝hB＜hC＝hD） （1）实验中是根据 　 　 来判断小球重力势能的大小，这种研究方法叫 　 　 法。 （2）小球由高处自由下落过程中，重力势能转化为 　 　 。通过观察A、B两小球的实验，发现B组木桩陷入沙土更深，说明当高度相同时，重力势能的大小与 　 　 有关。 （3）通过观察 　 　 两小球的实验，说明当小球质量相同时，重力势能的大小还与 　 　 有关。 （4）小杨还想探究重力势能的大小与运动轨迹是否有关，于是找来一根光滑管道，把小球D从与C球高度相同的管道顶端释放，发现木桩陷入沙土的深度与C球作用的深度相同，由此判断重力势能大小与运动轨迹 　 　 （选填“有关”或“无关”）。 【答案】（1）木桩陷入沙土的深度 转换 （2）动能 质量 （3）BC 高度 （4）无关 【【解析】（1）本实验中，小球的重力势能大小是通过木桩陷入沙土的深度来反映的，这种方法称为转换法； （2）小球在下落过程中，质量不变，高度减小，速度变大，将重力势能转化为动能； 比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球下的木桩陷入沙土的深度更大，说明B球的重力势能较大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大； （3）比较B、C两球，两球质量相同，下落路径也相同，C球的下落高度大于B球的下落高度，发现C球下的木桩陷入沙土的深度更大，说明C球的重力势能较大，由此可得出结论：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大； （4）比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，但木桩陷入沙土的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。 23．（2026•福建福州期末）在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图甲、乙所示。 （1）实验中应取　 　 （选填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，使用规格　 　 （选填“相同”或“不同”）的电加热器加热。实验中通过　 　 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。 （2）实验数据如下表所示，　 　 液体升温快，　 　 液体的吸热能力强（选填“甲”或“乙”）。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 （3）如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂，你认为　 　 （选填“甲”或“乙”）液体较为合理。 （4）图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图中的第　 　 条（填“①”“②”或“③”） （5）下列选项中与本实验研究物质特性有关的是：　 　 。 A．夏天室内洒水降温 B．冬季暖气片用水作为散热介质 C．用冰袋为病人退烧 D．利用空调降温 【答案】（1）质量；相同；加热时间；（2）乙；甲；（3）甲；（4）③；（5）B。 【解析】（1）实验中应取质量相同的甲、乙两种液体，比较液体吸收相同热量后升高温度的多少，或者比较液体升高相同温后度吸收热量的多少，来得出液体不同物质吸热能力，而不同液体的密度不同，体积相同时，液体的质量不同，则液体的体积不能相同。 加热装置相同，加热时间相同时，液体吸收热量相同，加热时间不同，液体吸收热量不同，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的，采用转换法。 （2）由表格中的实验数据得，加热相同时间，甲、乙吸收热量相同，乙升高温度较多，甲液体的吸热能力较强。 （3）质量相同的甲、乙，升高相同温度后，甲吸收的热量较多，甲液体的吸热能力较强，则如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂，应该选择甲液体较为合理。 （4）①是乙加热时温度随时间变化的图线，乙的质量变为原来的2倍时，乙加热相同时间，吸收相同热量后，由Q吸＝cmΔt得，乙升高温度为原来的一半，则此时乙的温度随时间变化的图线应为第③条。 （5）A．夏天室内洒水降温，利用水蒸发吸收热量，故A不符合题意； B．冬季暖气片用水作为散热介质，是因为水的比热容较大，相同情况下，水可以吸收较多的热量，故B符合题意； C．用冰袋为病人退烧是由于冰可以吸收皮肤表面的热量，降低皮肤表面温度，故C不符合题意； D．制冷剂在空调内部的蒸发器里面汽化，汽化要吸热，使空调蒸发器的温度降低，室内的水蒸气遇到温度低的冷凝器会发生液化现象，空调压缩机是利用制冷剂发生物态变化方法降温的，利用空调降温与比热容无关，故D不符合题意。故选：B。 24．（2025•山西中考）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：　 　 。 【答案】（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。 【解析】（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。 25．（2026•山东聊城·期末）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） 【解析】根据题意得，一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×104J， 1s内所产生的电能（70%被水吸收），则Q吸＝70%W电＝70%×1.8×104J＝1.26×104J， 由Q吸＝cmΔt可得：Δt30℃； （2）一台风力发电机1年内提供的电能约为4.8×1011J， 火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能，Q火1.2×1012J； 煤炭质量m4×104kg。 答：（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30摄氏度； （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4×104kg煤炭。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十章 机械能、内能及其转化 章节复习 【新教材北师大版】 【知识框架+知识精讲（6个知识归纳+6个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 机械能】 1. 能 （1）概念：物体能对外 , 我们就说这个物体具有能量, 简称能。 （2）大小:物体能够做的功越多,它具有的能就越 。 2. 动能 （1）定义:物体由于 具有的能。 （2）影响因素:物体的 越大, 越大 , 具有的动能就越大。 3. 重力势能 （1）定义:受到重力的物体 后具有的能。 （2）影响因素:物体的 越大, 越高 , 具有的重力势能就越多。 4. 弹性势能 （1）定义：具有弹性的物体发生 后具有的能。 （2）影响因素：在一定范围内,同一弹性物体的 越大, 具有的弹性势能就越多。 5. 机械能及其转化 （1）定义:具有弹性的物体发生 后具有的能。 （2）影响因素:在一定范机械能及其转化机械能:动能与 的统称。 （3）转化：物体的动能和势能之间是可以 的。 6. 机械能守恒 内容:在只有 和 相互转化的过程中, 机械能的总量保持 ,即机械能是守恒的。 【例1】（2026•湖北武汉·中考真题）一小球从a点被水平抛出，若小球每次与地面碰撞都会损失一部分机械能，不计空气阻力，则小球经过多次弹跳后停在水平地面，部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　） A．小球在a点的机械能大于在b点的机械能 B．小球在b点的动能可能等于在d点的动能 C．从c点到d点，小球的动能先减小后增大，机械能不变 D．从a点到c点，小球的动能和重力势能均先减小后增大 【变式1-1】（2026江苏南京·期末）将皮球从O点水平抛出，球落地后又弹起，部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　） A．皮球经过同高度的A、B两点时动能相等 B．皮球在B点时动能可能大于C点时的动能 C．皮球第一次反弹后到达最高点P时速度可能为零 D．皮球在C点时的机械能可能小于在D点时的机械能 【变式1-2】（2026•山东济南期末）“反向蹦极”是把蹦极倒过来玩的一项运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，在B点时人受到的重力与弹性绳对人的拉力大小相等，此时速度达到最大，上升的最高位置为C点。若不计空气阻力，关于人从静止释放到运动到最高点的整个过程，下列描述正确的是（　　） A．人的动能和重力势能都是先增大后不变 B．绳的弹性势能始终不变，人的动能一直增大 C．人的动能先增大后减小，人的重力势能一直增大 D．绳的弹性势能先减小后增大，人的重力势能先增大后减小 【变式1-3】（2026•河北石家庄·期末）2026年1月8日，中国选手孙佳旭在自由式滑雪空中技巧世界杯加拿大玻波特湖站夺冠，收获个人第七个世界杯冠军。如图所示，在他滑行过程中，下列说法正确的是（　　） A．A点时没有机械能 B．从A点滑行到C点的过程中重力势能不断变大 C．在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度 D．由于滑雪板底面比较光滑，摩擦阻力小，所以整个过程中机械能守恒 【知识点2 内能】 1.内能：物体内部所有分子热运动的 与 的总和，叫做物体的内能。内能的单位：焦耳，简称焦，符号J。 2.影响物体内能大小的因素 （1）温度是影响物体内能最主要的因素，同一个物体，温度越高，它具有的内能就 ，物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。 （2）物体的内能跟 有关。温度一定，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越 。 （3）物体的内能还和物体的 有关。在质量一定时，物体的休积越大，分子间的势能越大，物体的内能就越 。 （4）同一物质，状态不同时所具有的内能也 。 3.热传递改变物体的内能 （1）探究热传递改变物体内能 用暖袋暖手 给工件淬火 烧水 现象 现象分析 暖袋温度降低，内能减少；人体温度升高，内能增大；能量从热水袋传递给人 工件温度降低，内能减少；冷水温度升高，内能增大；能量从工件传递给水 烧水时，水的温度升高，内能增加，能量从火焰传递给锅和水 实验结论 温度不同的物体相互接触时，发生热传递，低温物体温度升高，内能增加，高温物体温度降低，内能减少；即能量从高温物体传递给低温物体，所以热传递可以改变物体的内能 （2）对热传递的理解 4.热量 （1）热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。用符号Q表示。 （2）单位：在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。 5.做功改变物体的内能 做功两种情况 外界对物体做功 物体对外界做功 探究过程与现象 分析与论证 迅速压下活塞，玻璃筒内的气体被压缩，活塞对筒内气体做功，从而使筒内气体的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，硝化棉开始迅速燃烧 向瓶内打气，压缩瓶内的空气，不断对瓶内空气做功，瓶内空气内能增加，温度升高，随着打入空气的增加，气压越来越大，直至冲开瓶塞，此时，瓶内的空气推动瓶塞做功，内能减少，温度降低，其中水蒸气液化成小水滴，形成白雾 得出结论 （1） 做功可以改变物体的内能；外界对物体做功，物体温度升高，物体内能增加； （2） 物体对外界做功，物体温度降低，物体内能减少 6.温度、热量、内能三者之间的区别于联系 温度 热量 内能 区别 概念 宏观上，表示物体的冷热程度； 微观上，反映物体中分子热运动的剧烈程度 在热传递过程中传递能量的多少 构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和 表述 用“降低”“升高”，“降低到”、“升高到”表述 用“放出”或“吸收”表述 用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的那个表述 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 联系 （1）温度反映了内能的大小，热量反映了内能变化了多少； （2）物吸收热量，内能会增加，温度不一定升高，如晶体熔化；物放出热量，内能会减少，但物体温度不一定降低，如晶体凝固 归纳总结 一个一定 物体温度升高或降低时，其内能一定增加或减少 四个不一定 （1）一个物体的内能增加或降低时，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （2）一个物体的内能增加或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是外界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； （4）一个物体温度升高或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是因为做功 【例2】（2026•安徽合肥期末）曾侯乙墓曾出土过一种铜制冰鉴，可以说是现代保温瓶的始祖。这种冰鉴有内外两层，外为一方鉴，内装一方壶，盛夏之时方鉴盛冰，方壶就能保存食物或酒水。从物理视角进行了分析，以下说法正确的是（　　） A．方鉴中的冰温度很低，具有的热量很少 B．冰块熔化成水的过程中，内能不变 C．壶内的食物将温度传给方鉴中的冰块 D．把冰块放入方鉴后，方鉴的外表面出现水珠的现象中会放热 【变式2-1】（2026•江西南昌·期末）如图所示，是具有特色的江西传统小吃。在制作或品尝这些美食时蕴含了相关物理知识，下列说法错误的是（　　） A．手工制作艾米果捏成不同的形状，表明力能使物体发生形变 B．瓦罐汤在大型瓦缸内慢慢煨制升温时，吸收热量，内能增加 C．油条与麻糍能黏在一起，表明物质中的分子间仅有引力而没有斥力 D．吃茶饼时闻到桂花香味，是由于分子在空气中不停地做无规则运动 【变式2-2】（2026•江苏淮安·期末）图中是美食“油端子”，它是将面糊装入模具放入热油锅内炸出来的美食，下列情境在改变内能的方式上与之相同的是（　　） A．弯折铁丝 B．压缩空气 C．钻木取火 D．给水加热 【变式2-3】（2026·山西太原·期末）甗（yǎn）是我国古代一种独特的蒸食用具，如图所示（gé），其形状与鼎相似，主要功能是以木材为燃料煮水。上半部分是甑（zèng），用于蒸熟其内的食物。下列说法正确的是（　　） A．木材烧水时燃烧越充分，其热值越大 B．水沸腾后继续加热，水温将持续升高 C．蒸熟食物是通过热传递改变食物内能 D．停止加热，鬲中水的热量会慢慢减少 【知识点3 比热容】 1.比热容定义：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，用符号c表示。 2.比热容定义式：。 3.比热容物理意义：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 4.对比热容的理解 （1）比热容是物质的特性之一，某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。比热容的大小只与物质的种类及其状态（固态、液态和气态）有关，与物质的质量、温度的变化无关。 （2）比热容的大小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下，比热是一个不变的定值。如果物质的状态改变了，比热容的大小随之改变，如水变成冰。 （3）水的比热容较大。在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。 5.比热容的应用 （1）水是生命之源，人的生活离不开水，冬天人们用热水流过散热器来取暖，用热水的好处是由于相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度，由于水的比热容大，水放出的热量多，所以用热水流过散热器来取暖。 （2）城市种植花草树木，提高绿地覆盖率，修建人工湖，扩大水域面积。从物理角度讲，花草树木对声音有一定的吸收作用，起到减弱噪音的作用：人工湖的建成，由于水的比热容较大，吸收或放出热量时，水的温度变化较小，即温差小，有恒温作用。 （3）夏日，在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热，这是因为质量相等的水和混凝土，照射同样的时间，吸收相同热量，由于水的比热容较大，水的温度升高较小。因此，池水的温度比混凝土低，在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热。 【例3】（2026•山东泰安·期末）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 【变式3-1】（2026•湖北武汉·期末）下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（　　） A．汽车发动机用水作冷却剂 B．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷 C．海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住 D．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 【变式3-2】四只相同的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示.关于四只烧杯中水的内能的大小，下列判断正确的是（　　） A．甲烧杯中水的内能大于乙烧杯中水的内能 B．丙烧杯中水的内能大于丁烧杯中水的内能 C．甲烧杯中水的内能大于丙烧杯中水的内能 D．丁烧杯中水的内能大于丙烧杯中水的内能 【变式3-3】（2026•四川成都·期末）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 【知识点4 热机】 1. 热机：利用 做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的 做功的装置，都是热机。 2. 内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 3.汽油机工作原理：利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将 转化为 。 4.汽油机构造 （1）主要结构：如图所示，汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 （2）冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 （3）试管实验与汽油机构造比较：如上图。 5.汽油机工作过程 （1）汽油机的一个工作循环： 冲程、 冲程、 冲程、排气冲程。 （2）每完成一个工作循环，曲轴和飞轮均转动 ，活塞往返 ，对外做功 。在四个冲程中，只有 冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的 带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动。 （3）汽油机工作过程如下： 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高 3.做功冲程：进气门关闭、排气门关闭。化学能转化内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能 4.排气冲程：进气门关闭、排气门打开。靠惯性运动，排出废气 6.汽油机与柴油机的异同 相同点：（1）基本构造和主要部件作用相似。 （2）每个工作循环都一样，有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 （3）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 （4）一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两圈，飞轮转两圈，做功一次。 不同点：（1）构造不同：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 （2）燃料不同：汽油机燃烧汽油，而柴油机燃烧柴油。 （3）吸气冲程不同：汽油机吸进汽油和空气和燃料混合物，柴油机只吸进空气。 （4）点火方式不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。 【例4】（2026•四川广安·期末）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈，则下列说法正确的是（　　） A．图中所示冲程是做功冲程 B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为6.9×107J C．该汽油机在1s内做功30次 D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 【变式4-1】（2026•甘肃兰州·期末）如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列说法正确的是（　　） A．用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的 B．蒸气把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化 C．蒸气把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程 D．试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气 【变式4-2】（2026·陕西西安·期末）2025年3月12日0时38分，在海南商业航天发射场1号发射工位使用长征八号遥六运载火箭，成功以“一箭十八星”的方式将千帆星座第五批组网卫星送入预定轨道。如图为火箭发射时的场景，下面相关说法正确的是（　　） A．火箭发射时燃料燃烧放出热量，其热值会减小 B．火箭喷气发动机工作时的能量转化与内燃机的做功冲程相似 C．火箭发射利用的煤油是可再生能源 D．火箭外壳与大气摩擦温度不断升高，是通过热传递改变火箭外壳内能的 【变式4-3】（2026•山东济南期末）如图是汽油机的四个冲程，下列说法正确的是（　　） A．甲冲程中机械能转化为内能 B．一个工作循环中四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙 C．汽油充分燃烧，可以同时提高汽油机的效率和汽油的热值 D．若汽油机每秒做功15次，则飞轮的转速为1800r/min 【知识点5 燃料利用及对环境的影响】 1.燃料的热值 （1）热值：某种燃料完全燃烧放出的热量，与其质量的比值叫这种燃料的热值；用“q”表示。 （2）热值单位：J/kg。 （3）热值的物理意义： ①1kg某种燃料 放出的热量就等于该燃料的 ； ②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；它是燃料本身的一种 ，只与燃料的 有关，与燃料的形态、 、 等均无关。 （4）燃料燃烧放出的热量：热量 ；（Q放 是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m 是质量，单位是kg） 2. 锅炉的效率： （1）锅炉是利用燃料或其他热源把水加热成热水或蒸汽的设备。 （2）提高锅炉燃料利用率的途径： ①让燃料尽可能 ，如将煤研磨成粉状，加大进风量等； ②减少 ，如加大有效受热面积等。 3. 内燃机中热量燃烧的能量流向图 4. 热机效率：（1）定义：用来做有用功的热量与燃料 放出的热量的比值。 （2）计算公式：，对热机而言，其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外的有用功W有用，故热机的效率公式又可写成：。 （3）常见热机效率：蒸汽机6%-15%，汽油机 ，柴油机30%-45%。 5. 提高热机效率的主要途径 （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能 （将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）； （2）减少各种热量损失（I. 加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；II. 使用较好的保温材料，减少热损失）； （3）在热机设计和制造上，采用先进的技术；④保障良好的润滑，减少机械摩擦。 6.污染物的产生与危害 （1）煤、石油等燃料含有杂质，在燃烧时会产生 等有害气体，在燃烧不充分时，还会产生烟尘和 。这些烟尘、废气是大气污染的主要来源。 （2）大气污染直接危害人体健康，影响植物的正常生长。大气中的 和 溶于水中发生化学变化，会产生 ，危害农作物、森林及湖泊中的生物。 （3）有效地利用能源，又要很好地控制和减弱它对大气的污染，重视环境保护成为重要的国策。垃圾发电不仅对垃圾进行了有效的处理，节约了能源，还保护了自然环境。 【例5】（2026·福建福州·期末）上汽大通FCV80是国内第一款运用全新标准的燃料电池轻客车型，它是用氢气代替石油作为燃料，用燃料电池代替发动机，储氢罐中液化氢汽化为氢气在燃料电池中与氧气发生反应产生电能，据悉其功率最大可达75kW，在某次测试中发现，该车以最大功率行驶时，每消耗一罐氢能行驶1.4h。已知车载储氢罐的氢存储量为5.4kg，热值。求： （1）一罐氢完全燃烧放出的热量； （2）此次测试中该客车的效率。 【变式4-1】（2026•甘肃兰州末）下列关于热值的说法正确的是（　　） A．燃料燃烧的越充分，热值越大 B．2kg煤的热值等于1kg煤的热值 C．1kg煤燃烧放出4×105J的热量，则煤的热值为4×105J/kg D．燃料燃烧时，用的燃料越多，获得的热值越大 【变式4-2】（2026•湖北仙桃期末）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。若某汽油机的效率为30%，飞轮的转速为1800r/min。下列说法正确的是（　　） A．该汽油机在1s内对外做功15次 B．汽油机燃烧汽油不会造成环境污染 C．随着科技的发展，汽油机的热机效率能达到100% D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 【变式4-3】（2026·河北石家庄·期末）高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，用该高能聚合油灶具将10kg的水从25℃加热到100℃。已知水的比热容是 高能聚合油的热值约为4.2×10⁷J/ kg。求： （1）水吸收的热量； （2）该过程完全燃烧高能聚合油的质量。 【知识点6 能量转化与守恒】 1.能量守恒定律内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的 不变。 2.对能量守恒定律的理解： （1）能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从 。 （2）能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。 3.自发的能量转化和转移过程具有一定的 ，即自然进行的能量转化和转移过程是不可逆的。 【例6】（2026•甘肃兰州·期末）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 【变式4-1】（2026•湖南益阳·期末）下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是（　　） A．钻木取火是将内能转化为机械能 B．氢气燃烧是将化学能转化为内能 C．汽油机工作过程中，燃料完全燃烧放出的内能只有部分转化为机械能，剩下的能量凭空消失了 D．人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生 【变式4-2】（2026•江苏苏州期末）《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（　　） A．这是一台“永动机” B．水在输送过程中重力势能不变 C．转轮转速越快输水做功功率越大 D．上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮 模块三 课后作业 一、单选题(共14题) 1．（2026•四川广安·中考真题）我国新一代商用可回收运载火箭顺利完成海上试验试飞，火箭重复使用可大幅降低航天发射成本、节约资源。火箭完成任务后减速降落至回收场地的过程中（　　） A．动能增大，重力势能增大，机械能增大 B．动能增大，重力势能减小，机械能守恒 C．动能不变，重力势能减小，机械能减小 D．动能减小，重力势能减小，机械能减小 2．（2026•河北沧州·期末）下图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列分析正确的是（　　） A．小球在下落过程中，动能增大，机械能增大 B．小球反弹上升过程中，重力势能转化为动能 C．小球在等高的A点和B点的机械能相等 D．小球越来越低，小球的机械能是不守恒的 3．（2026•湖北武汉武昌区期末）如图所示，蹦床运动员从最高处落下，与蹦床面接触后，直至到达最低点。忽略空气阻力和运动员与蹦床接触时的能量损耗，下列说法正确的是（　　） A．运动员在与蹦床面刚接触时，运动员的动能达到最大值 B．蹦床面发生弹性形变过程中，运动员的动能持续减小 C．在全过程中，运动员重力势能最大时其动能最小 D．在全过程中，运动员的机械能是守恒的 4．（2026•辽宁大连期中）依据表中的数据，下列说法正确的是（　　） 物质 比热容c/[J•（kg•℃）﹣1] 水 4.2×103 干泥土 约0.84×103 A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 B．质量为1kg的水，温度升高1℃时，吸收的热量为4.2×103J/（kg•℃）﹣1 C．1kg的水升高或降低相同的温度，吸收或放出的热量相同 D．质量相等的水和干泥土，吸收相等热量，水的温度升高得较多 5．（2026•安徽合肥月考）机动车尾气是机动车运行时产生的废气，其中包括一氧化碳，氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等，是引发大气污染的元凶之一。下列关于减少机动车尾气排放及环境保护的做法正确的是（　　） A．加大燃油机动车的推广力度 B．鼓励使用热效率低的老旧汽车 C．选择步行、公共交通等绿色出行 D．不断改进和创新制造大功率热机 6．（2026•贵州贵阳·期末）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．晶体熔化时继续吸热，温度和内能保持不变 B．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递 C．物体温度一旦降到0℃，那么物体的内能就变为零 D．我们不敢大口咬热气腾腾的汤包，是因为汤包含有的热量多 7．（2026•四川成都·期末）关于比热容，下列说法中正确的是（　　） A．物体的质量越大，它的比热容越大 B．同温度、同质量的不同物体，比热容大的物体含有的热量多 C．比热容与热量有关，某物质吸收或放出的热量越多，它的比热容就越大 D．比热容是物质的一种特性，所以比热容不会随物体温度的变化而变化 6．（2026·湖南衡阳·期末）根据表中提供的数据，以下结论中正确的是（　　） 几种物质的比热容[单位：×103J/(kg·℃)] 物质 水 酒精 煤油 水银 冰 沙石 铝 铜 比热容 4.2 2.4 2.1 0.14 2.1 0.92 0.88 0.39 A．质量相等的酒精和煤油，吸收相同的热量后，酒精的温度变化更大 B．质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铜块吸收的热量更多 C．同一物质发生物态变化后，比热容不变 D．水的比热容比沙石的比热容大，所以内陆地区的温差比沿海地区的温差更大 9．（2026•江苏南京期末）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 10．（2026春•甘肃武威·期中）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，某汽车集团研发了一款新型汽车，与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。下列有关说法不正确的是（　　） A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在气缸中燃烧比较完全 B．该汽车匀速上坡，动能不变，重力势能增加 C．该汽车减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 D．汽油在气缸内若完全燃烧，发动机效率可达100% 11．（2026•河南郑州·期中）如图所示，图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．图甲，厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减少 B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大 C．图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减少 D．图丁，是做功冲程，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大 12．（2026•福建福州期末）如图a所示为我国002号航母“山东舰”上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在2s内达到起飞速度，如图b所示为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断错误的是（　　） A．图a中汽缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时，蒸汽的内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙所示的原理相似 D．若该汽油机1秒可对外做功30次，则其飞轮转速为3600r/min 13.（2026•甘肃兰州期末）下列关于比热容、热值和热机效率的描述，正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．柴油的热值是3.3×107J/kg，完全燃烧1kg柴油能放出3.3×107J/kg的热量 C．水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）表示水升高1℃吸收的热量是4.2×103J D．甲柴油机的效率比乙的效率高，燃烧质量相同的燃料，甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大 14．（2026•广东广州期末）涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时，空气通过进气口进入压气机被压缩，再进入燃烧室与燃料混合后燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力。下列有关说法正确的是（　　） A．高温高压燃气推动涡轮转动的过程，相当于内燃机的压缩冲程 B．燃料燃烧放出的热量越多，燃料的热值就越大 C．燃料燃烧越充分，喷气发动机的效率就越高 D．燃气从尾喷管喷出获得动力的过程，其内能增大 15．（2026•四川成都·期末）周末，小李在家为父母煮鸳鸯火锅（如图所示）。他在左边加入牛油红汤，右边加入菌菇清汤，两种汤料质量均为1.5kg，初温均为20℃，沸点都是100℃。将火锅放在天然气灶上加热，经过6min牛油红汤开始沸腾，又过了3min菌菇清汤开始沸腾，该过程共消耗0.05m3天然气。若相同时间红汤和清汤的吸热相同，汤料质量变化不计，且不考虑红汤和清汤之间的热传递，菌菇清汤比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气热值为4×107J/m3，下列说法正确的是（　　） A．红汤沸腾后继续加热温度升高，比热容增大 B．菌菇清汤从20℃加热到100℃吸收的热量为5.04×106J C．牛油红汤的比热容为2.8×103J/（kg•℃） D．该天然气灶的加热效率为25.2% 二、填空题 16．（2026•江苏南京秦淮区·期末）2026年冬奥会上我国运动健儿谷爱凌勇夺冠军，如图所示是她起跳后的轨迹图，其中D为落地点，A、B、C三点中，B为最高点，C为最低点。不计空气阻力，A到B的过程中，谷爱凌的　 　 能转化成　 能，A、B、C三点中动能最大的是　 　 点。B点的机械能　 　 C点的机械能（选填“大于”“等于”或“小于”）。 17．（2026•山东烟台·期末）汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①　 ②　 　 。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则该工作过程中消耗的汽油质量为 　 　 kg。 18．（2026·湖北荆州期末）汽油机是热机的一种。下图是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处于 冲程；若该汽油机飞轮的转速为4800r/min，则在1s内，汽油机对外做功 次。 19．（2026•湖北黄冈期末）如图是有着“超能力”的枪虾，它的大螯猛地合上时，能挤出速度很大的水柱并形成低压，低压下水在常温下汽化，此时汽化原理是 　 　 ，形成气泡后，微小空化气泡在破裂瞬间会产生高温并发出很大的声音，还会发出一道极短的光，此时发出声音说明有能量转化为 　 （选填“内能”或“机械能”）。 20．（2026•陕西西安·期末）“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 　 　很大。以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 　 　J，这些热量可以使 　 　kg的水从20℃加热至100℃。[c＝4.2×103J/（kg•℃），q煤气＝4.2×107J/kg] 21．（2026•湖南长沙·期末）小明在“探究物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中： （1）如图甲、乙所示，小明利用斜面、钢球（m＜M）、木块等器材进行实验，实验中钢球撞击木块时的动能由钢球的 　 能转化而来，通过观察　 　 来反映物体动能的大小。 （2）由甲、乙两实验可以得出结论：　 　 。 （3）小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若只重新做乙实验，可采取的改进措施是　 　 （写出一种即可）。 （4）如图丙所示，体积相同的三个实心球，质量m2＜m1＝m3，球1、2离沙地高度相同，现让三球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图丙虚线所示，比较a、b实验，可得出重力势能大小与　 　 的关系；比较b、c实验，可知球2、3的重力势能大小关系为　 （选填“球2大”“球3大”或“一样大”）。 22．（2026•河南信阳·期末）高空抛物是极不文明且会对他人造成危害的行为，通过学习重力势能后，小杨想用实验来探究造成危害的因素。她认为小球从高处自由落下砸到木桩上能对木桩做功，使木桩陷入沙土中。然后设计了如图所示的实验（mA＜mB＝mC＝mD；hA＝hB＜hC＝hD） （1）实验中是根据 　 　 来判断小球重力势能的大小，这种研究方法叫 　 　 法。 （2）小球由高处自由下落过程中，重力势能转化为 　 　 。通过观察A、B两小球的实验，发现B组木桩陷入沙土更深，说明当高度相同时，重力势能的大小与 　 　 有关。 （3）通过观察 　 　 两小球的实验，说明当小球质量相同时，重力势能的大小还与 　 　 有关。 （4）小杨还想探究重力势能的大小与运动轨迹是否有关，于是找来一根光滑管道，把小球D从与C球高度相同的管道顶端释放，发现木桩陷入沙土的深度与C球作用的深度相同，由此判断重力势能大小与运动轨迹 　 　 （选填“有关”或“无关”）。 23．（2026•福建福州期末）在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图甲、乙所示。 （1）实验中应取　 　 （选填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，使用规格　 　 （选填“相同”或“不同”）的电加热器加热。实验中通过　 　 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。 （2）实验数据如下表所示，　 　 液体升温快，　 　 液体的吸热能力强（选填“甲”或“乙”）。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 （3）如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂，你认为　 　 （选填“甲”或“乙”）液体较为合理。 （4）图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图中的第　 　 条（填“①”“②”或“③”） （5）下列选项中与本实验研究物质特性有关的是：　 　 。 A．夏天室内洒水降温 B．冬季暖气片用水作为散热介质 C．用冰袋为病人退烧 D．利用空调降温 24．（2025•山西中考）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：　 　 。 25．（2026•山东聊城·期末）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） 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $