第十章 机械能、内能及其转化(专项训练)物理新教材北师大版九年级全一册
2026-09-07
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摘要:
**基本信息**
以“考点-题型-典例”三级架构系统覆盖机械能、内能及能量转化核心内容,通过7大考点32类题型实现概念理解与综合应用的递进训练。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|机械能|4题型18题|概念辨析/图像分析/实验探究|从动能、势能定义到机械能转化,构建宏观能量观|
|分子动理论|3题型17题|现象解释/微观模型分析|通过扩散、分子作用力建立微观运动认知|
|内能|4题型16题|概念辨析/实验设计/综合计算|衔接分子动理论,建立温度-热量-内能关联|
|比热容|5题型20题|实验探究/图像分析/计算应用|从定义到实验验证再到生活解释,形成完整认知链|
|热机|4题型15题|冲程判断/能量转化/效率计算|结合热学知识,理解热机工作原理及能量损耗|
|燃料利用|4题型14题|热值计算/效率分析/环保评估|从燃料特性到能量利用,渗透STSE理念|
|能量守恒|3题型12题|转化判断/守恒应用/方向性分析|整合机械能与内能,构建能量转化统一认知|
内容正文:
第十章 机械能、内能及其转化
常考题型·精准突破
考点一 机械能
题型1 动能
题型2 重力势能
题型3 弹性势能
题型4 机械能及其转化
考点二 分子动理论
题型1 扩散现象
题型2 分子间作用力
题型3 分子动理论解释生活中的现象
考点三 内能
题型1 内能的概念及其影响因素
题型2 热传递改变内能
题型3 做功改变内能
题型4 温度、热量和内能之间的区别
考点四 比热容
题型1 比热容的基本知识
题型2 实验探究:不同物质的吸热本领
题型3 应用比热容解释生活现象
题型4 比热容公式的相关计算
题型5 温度-时间图像题
考点五 热机
题型1 热机的种类及原理
题型2 汽油机
题型3 柴油机
题型4 火箭
考点六 调查燃料的利用及其对环境的影响
题型1 热值
题型2 加热效率
题型3 热机效率
题型4 燃料利用对环境的影响
考点七 能量转化与守恒
题型1 能量的转化与转移
题型2 能量守恒定律
题型3 能量转化的方向性
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 机械能
◆题型1 动能
1.(25-26八年级下·广东佛山·期末)在高速公路上,机动车行驶速度不得超过规定的最高限值,这是因为动能的大小与________有关;大卡车的限速要比小汽车________(选填“高”或“低”)一些,这是因为动能的大小还与________(选填“质量”或“速度”)有关.
2.(25-26八年级下·福建龙岩·期末)如图是雨滴在空中下落过程的速度与时间的关系图。雨滴在、、三个时刻具有的动能分别是、、,不考虑下落过程中雨滴的质量变化,则动能的大小关系是( )
A. B. C. D.
3.(25-26八年级下·广东河源·期末)一款农用喷药无人机正在匀速前行进行喷药作业,请判断它的动能将如何变化( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
4.(25-26八年级下·广东惠州·期末)如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作,操作中仅改变了小球的质量和小球初始高度(步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m)。
(1)本实验探究的是__________ (选填“小球”或“木块”)的动能;
(2)让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的__________;
(3)由步骤甲和步骤乙可以得出的结论是∶___________________________________________;小华认为由步骤乙和步骤丙可以判断动能大小与速度的关系,你认为该观点是______ (选填“正确”或“错误”)的;
(4)若水平面光滑,本实验_______ (选填“能"或“不能”)达到实验目的;
(5)该实验用到的实验方法有控制变量法和__________ ;
(6)在甲、乙两次实际实验中,从木块开始滑行至最终停下的过程中,木块克服摩擦所做的功分别为W1和W2,则W1______W2(选填“>”“<”或“=”)。
◆题型2 势能
1.(25-26八年级下·辽宁丹东·期末)我国大力发展新质生产力。山区果农用无人机水平匀速飞行为果园喷洒农药的过程中,无人机的重力势能__________;用无人机将一筐橙子从山上运往山下的过程中,这筐橙子的重力势能__________(两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。
2.(25-26八年级下·河南信阳·期末)水电站是利用水能资源进行发电的一项重大工程,其基本构造如图所示。水电站的发电原理是:水库通过筑坝蓄高水位,当打开水坝底部导管的闸门时,水便会沿着导管流向下游,冲击水轮机旋转,从而带动发电机发出“电”。在建设水电站选址时,你将选择图_________(填“甲”或“乙”)所示的位置搭建水电站,请从能量转换的角度说明理由:___________________________________________________________________________。
3.(24-25九年级下·山东泰安·期中)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物的质量关系为,木桩相同,木桩和重物位置如图甲所示,重物静止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.A、B同时下落时,以A为参照物B是运动的
B.木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小
C.比较A、C可知,重物下落的高度越高,重力势能越大
D.若将木桩打入沙中的深度相同,则
4.(25-26八年级下·河南许昌·期末)如图所示,小华在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,选用的器材有透明容器、细沙木质小桌,质量不同的两个铁块,让铁块从小桌正上方的某一高度处自由下落将小桌打入沙中。
(1)该实验是通过观察__________来判断重力势能大小的,这种科学探究方法叫__________。
(2)让质量不同的铁块从同一高度自由下落,铁块的质量越大,小桌陷入沙中越深,由此得出重力势能的大小与__________有关。
(3)探究重力势能与高度的关系时,应选择让质量__________的铁块从__________高度自由下落。
(4)进行实验时,铁块从小桌正上方的不同高度,由静止自由落下。下落过程中,铁块的__________转化为__________。
◆题型3 弹性势能
1.(25-26八年级下·河北沧州·期末)如图是一种常见的订书机,固定在槽内后部的弹簧给钉子一个向_____(选填“左”或“右”)的弹力,能使钉子运动,说明发生弹性形变的物体具有____________________能。
2.(25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测)如图为“会跳的卡片”,实验时至少需要_____根橡皮筋,操作时把图中卡片_______(A/B)面朝下紧贴桌面,压平后迅速松手,卡片就会跳起来,由此说明了发生弹性形变的橡皮筋具有______能。若把卡片上的豁口再剪深一些,重复刚才实验,卡片跳起的高度会更__________(高一些/低一些)。
3.(25-26八年级下·湖北恩施·期末)自制“魔罐”水平滚动后自动返回,来回滚动几次后停下,下列说法正确的是( )
A.魔罐滚出去时,弹性势能转化为动能
B.魔罐滚回来时,动能转化为弹性势能
C.魔罐第一次滚至最远时,橡皮筋弹性势能最大
D.整个过程中魔罐机械能保持不变
4.(24-25八年级下·吉林白山·期末)下列物体不具有弹性势能的是( )
A.被压紧的弹簧 B.被跳水运动员压弯的跳板
C.形变的蹦床 D.被手指按压的橡皮泥
5.(2025·江苏镇江·模拟预测)同学们所用的笔,有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧如图(a)所示。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些,小文分析:笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关,那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢?小文猜想:
①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关;
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
(1)小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块,在同一水平面上进行了如图(b)所示的实验,此实验是为了验证猜想______,实验中弹性势能的大小是通过______来体现的;
(2)为验证另一个猜想小文进行了如下操作:
a.将小球置于弹簧A的右端,使弹簧被压缩的长度为2cm,放手后小球被弹出,并与一木块相碰,木块被推动了一段距离;
b.将弹簧______(选填“A”或“B”)压缩的程度稍大一些,把小球置于弹簧的右端,观察小球撞击木块后木块移动的距离;
c.若,说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度______(选填“有关”或“无关”);
若,说明弹簧的弹性形变越大,弹性势能越______。
◆题型4 机械能及其转化
1.(25-26八年级下·湖南邵阳·期末)关于机械能,下列说法正确的是( )
A.质量大的物体动能一定大 B.被举高的物体具有重力势能
C.静止的物体没有机械能 D.物体的机械能一定保持不变
2.(25-26八年级下·云南昆明·期末)如图所示是我国神舟二十二号载人飞船返回舱返回地球时穿越大气层加速下降的模拟情景,返回舱与大气摩擦使其外壳的温度升高。下列有关返回舱在加速下降过程中,说法正确的是( )
A.返回舱的动能保持不变 B.返回舱的重力势能减小
C.返回舱的动能转化为重力势能 D.返回舱的机械能守恒
3.(25-26九年级上·江苏镇江·期中)如图所示,有一小球沿粗糙的曲面轨道ABCD从A点静止滑下,从D点抛出,虚线DEF为小球在空中的运动轨迹。其中C为轨道最低点,B、D、F三点等高,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.在C点的动能最大,E点的动能为零
B.从E点运动到F点的过程,小球的动能转化为重力势能
C.小球在E点的机械能小于在A点的机械能
D.小球从B运动到C和从C运动到D的过程中动能变化量相等
4.(25-26八年级下·河北·期末)“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性绳的上端固定在点,拉长后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,人从点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,经上升到最高位置点最终静止在点。对此过程中的描述正确的是( )
A.只有在点时,人的动能最小
B.在点时,弹性绳的弹性势能最小
C.人从到的过程中重力势能一直增加,动能一直减少
D.人从到的过程中重力势能一直增加,动能一直增加
5.(2026·广东东莞·三模)人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。下列说法正确的是( )
A.人造卫星在运行过程中只具有动能
B.由于人造地球卫星受力不平衡,因此机械能不守恒
C.卫星从远地点向近地点运行的过程中在做减速运动
D.卫星从近地点向远地点运行的过程中,减少的动能全部转化为重力势能
6.(2026·安徽合肥·二模)图甲所示的是某地的地形及其等高线图(闭合曲线由海拔高度相等的点连成,数字表示该处的海拔高度)。如图乙所示,研究人员正操作一架无人机对此地展开勘察。下列说法正确的是( )
A.无人机保持同一高度匀速盘旋过程中,动能增大
B.无人机从A点飞到B点的过程中,重力势能不变
C.无人机从C点匀速爬升到D点的过程中,机械能不变
D.山间的溪水由B点流到A点时,重力势能转化为动能
考点二 分子动理论
◆题型1 扩散现象
1.(25-26九年级上·山东德州·期中)下列现象中属于扩散现象的是( )
A.用海盐、红泥腌制海鸭蛋 B.煮稀饭时,米粒在水中翻滚
C.炒菜时油会溅出 D.蒸花馍时热腾腾的“白气”弥漫
2.(25-26九年级上·贵州毕节·期中)下列现象中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.雨滴下落 B.尘土飞扬 C.树叶飘落 D.茶香四溢
3.(25-26八年级下·广东东莞·期末)如图,能说明分子间有空隙的是( )
A.图甲嗅气味来鉴别醋和酱油 B.图乙墨汁滴在热水中很快散开
C.图丙水和酒精充分混合后总体积减小 D.图丁两个铅块没有被重物拉开
4.(25-26九年级上·河南周口·期中)金秋时节,桂花盛开时,人们在远处就能闻到浓郁的花香,这是因为桂花香气的分子在不停地做无规则运动,属于_________现象;若将桂花放在温度更高的环境中,会发现香气扩散得更快,这说明分子的无规则运动快慢与_________有关。
◆题型2 分子间作用力
1.(25-26九年级上·山西大同·期中)秋天清晨,荷叶上常见晶莹的露珠。当两滴露珠靠得较近时,它们会自发地结合成一滴更大的水珠。这一现象体现了( )
A.分子之间只存在引力 B.分子之间存在引力
C.分子之间只存在斥力 D.分子之间存在斥力
2.(25-26九年级上·广东佛山·期中)两个表面光滑的铅块相互挤压后会“粘”在一起,针对这一现象的解释说明正确的是( )
A.分子在做热运动 B.分子间存在空隙
C.分子间有吸引力 D.分子间有排斥力
3.(25-26八年级下·江苏苏州·期末)下列现象能说明分子间存在斥力的是( )
A.橡皮筋拉长需要用力 B.固体很难被压缩
C.破镜难圆 D.粉笔在黑板留下字迹
4.(25-26八年级下·湖南长沙·阶段检测)甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图像如图中曲线所示,F>0,分子间作用力表现为斥力;F<0,分子间作用力表现为引力。a、b、c、d为r轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则( )
A.乙分子从a运动到b的过程中,分子间作用力表现为斥力
B.乙分子从a运动到c的过程中,两分子间的作用力先减小后增大
C.乙分子从a运动到c的过程中,一直加速
D.乙分子从a运动到b的过程中加速,从b运动到c的过程中减速
5.(2026·辽宁抚顺·一模)物质在某种状态的宏观特性表现为无固定的形状、体积,则该种状态与其他两种状态的微观特性相比( )
A.分子间距离较大,分子间作用力很小
B.分子间距离很小,分子间作用力很大
C.分子间距离很小,分子间作用力很小
D.分子间距离较大,分子间作用力很大
◆题型3 分子动理论解释生活中的现象
1.(25-26九年级上·四川成都·阶段检测)下列现象用分子动理论解释正确的是( )
A.酒香不怕巷子深,说明分子在做无规则运动
B.固体很难被压缩,说明分子间有引力
C.“破镜不能重圆”,说明分子间有斥力
D.石灰石能被粉碎成粉末,说明分子很小
2.(25-26九年级上·广东佛山·阶段检测)物理学与人类的生产生活密切相关。下列俗语、诗词等反映了人类对自然界的一定认识,其中从物理学的角度分析正确的是( )
A.“破镜难圆”说明分子间存在斥力
B.“花气袭人知骤暖”说明分子运动的剧烈程度与温度有关
C.“墙内开花墙外香”说明分子间存在引力
D.“黄沙直上白云间”说明分子在不停地做无规则运动
3.(25-26九年级上·山西晋中·期中)我国申报的“中国传统制茶技艺及其相关习俗”已列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。下列选项中关于制茶技艺说法正确的是( )
A.茶叶捻揉后体积缩小说明分子间有斥力
B.常温状态下,茶叶内部的分子不会运动
C.浸泡在沸水中的茶叶含有的热量增大
D.茶香四溢,说明分子不停地做无规则运动
4.(25-26九年级上·山东烟台·阶段检测)下列对宏观事实的微观解释,合理的是( )
A.将变瘪的乒乓球放入热水中会鼓起来——乒乓球内气体分子数量变多
B.破镜难重合——分子之间存在斥力
C.冰有固定的形状,而水没有——液体的分子间没有作用力
D.1L水和1L酒精混合后的总体积小于2L——分子间存在间隙
5.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)“拔丝苹果”香甜可口,如图所示,小明在制作“拔丝苹果”时发现夹起一块苹果就会拉出很长的丝,经过思考他认为这是因为分子间存在引力。下列现象中与苹果“拉丝”现象的原理相同的是( )
A.图①:抽掉玻璃板后,两个瓶子内的气体会混合在一起
B.图②:放几天后,清水和蓝色硫酸铜溶液之间的界限模糊不清
C.图③:两个铅柱底面削平后紧压在一起,吊起一个重物都不能把它们拉开
D.图④:固体有一定的体积,很难被压缩
6.(25-26八年级下·安徽六安·期末)1827年,布朗把花粉放在水中,取出一滴悬浮液放在显微镜下观察,发现花粉小颗粒在水中不停地做无规则运动,每个小颗粒的运动方向和速度大小都改变得很快,不会停下来。这些小颗粒实际上是上万个分子组成的分子团,由于受液体分子撞击不平衡,从而表现出这种无规则运动,称为布朗运动。关于布朗运动,下列说法正确的是( )
A.布朗运动是分子运动;反映固体分子运动
B.布朗运动是小颗粒运动;反映固体分子运动
C.布朗运动是分子运动;反映液体分子运动
D.布朗运动是小颗粒运动;反映液体分子运动
考点三 内能
◆题型1 内能的概念及其影响因素
1.(2026九年级上·云南昆明·期末)冰敷是一种治疗扭伤的常见方式,下列说法中正确的是( )
A.冰是非晶体
B.冰在熔化后,含有的热量变多
C.冰在熔化过程中不断吸热,温度保持不变
D.选用0℃的冰块冰敷,是因为0℃的冰块内能为零
2.(2026九年级上·广东梅州·期中)如图所示是曾侯乙墓曾出土过一种铜制冰鉴,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。下列说法中正确的是( )
A.方鉴中的冰温度很低,含有的热量少 B.冰块熔化成水的过程中,内能增大
C.壶内的食物将温度传递给方鉴中的冰块 D.冰块能够制冷是因为冰块的比热容较小
3.把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,实验过程及现象如图所示,分析可知物体的温度越高,分子的无规则运动越______。若将冷水倒掉一些,对比原来这杯冷水,杯中剩余冷水的内能______。
4.在物理学中,把物体内所有分子动能与 的总和叫做物体的内能。如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况(箭头越长代表分子运动的越快),则 时刻物体温度较高,该物体从A 时刻到 B 时刻 (选填“一定”或“不一定”)是吸收了热量。
5.(2026九年级上·河南南阳·阶段检测)南极是世界上最冷的地方,常年平均气温是-25℃,在开展“神奇的南极洲”跨学科项目式学习之前,小宇和小丽两位同学之间进行了一次对话,其中正确的是( )
A.小宇:南极洲常年平均气温为负值,所以南极洲的内能也为负值
B.小宇:冰川熔化过程中温度会不断升高
C.小丽:再冷的冰山也含有热量
D.小丽:温度一定时,冰山质量越大,具有的内能越大
◆题型2 热传递改变内能
1.(25-26九上·河南焦作沁阳·调研)唐代陆羽在《茶经》中有“贮檠煨火”,以烘烤茶叶中潮气的描述。茶叶烘焙过程中通过____________的方式使茶叶中水分的内能____________(选填“增大”或“减小”)从而逐渐蒸发。
2.如图所示是一款创意暖手笔,内装电池,按下按键便会发热,解决了冬天写字时手冷的问题。暖手笔给手保暖的过程中( )
A.温度从暖手笔传向手
B.暖手笔含有的热量比手多
C.笔是通过热传递的方式使手的内能增加了
D.暖手笔只有发热时才具有内能
3.《冬日田园杂兴》:“榾柮无烟雪夜长,地炉煨酒暖如汤。”如图甲中用地炉加热酒,锅内的热水和酒的温度随时间变化关系如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.加热过程中,热水内能不变
B.酒从热水中吸热,内能增大
C.热水和酒之间发生热传递的原因是它们内能不同
D.热水和酒温度相同后仍在发生热传递
4.(25-26九上·山东滨州滨城区·期中)人轻度发热时用冷毛巾给头部降温,过一段时间后,毛巾温度升高,头部温度降低。下列现象中改变内能的方法相同的是( )
A.下滑过程感觉发热 B.冬天暖气取暖
C.钻木取火 D.冬天搓手取暖
◆题型3 做功改变内能
1.(25-26九上·新疆喀什·期中)如图所示的四个现象中,属于做功改变物体内能的是( )
A.烤火取暖 B.搓手取暖
C.热水袋取暖 D.阳光下取暖
2.(2026·吉林松原·模拟预测)《天工开物》中记载了我国的淬火工艺。如图是工人将烧红的铁器迅速放入冷水中冷却的情景,下列改变内能的方式与其不同的是( )
A.围炉取暖 B.钻木取火
C.热水袋焐手变暖 D.冷水倒入热水中变温
3.(2026·江苏南京·二模)如图所示的四个示例中,使物体内能增大的方式与其他三个不同的是( )
A.甲图,碎纸片点燃后,杯中水温升高 B.乙图,金属汤勺放在热汤中,温度升高
C.丙图,取暖器通电后,电热丝温度升高 D.丁图,太阳辐射后,热水器中水温升高
4.(2026九年级上·山西临汾·期末)2025年11月14日,“神舟二十一号”返回舱在东风着陆场成功着陆,如图所示。返回舱进入大气层,与周围大气剧烈摩擦的过程中,返回舱的(忽略返回舱质量的变化)( )
A.内能转化为机械能,内能变大 B.机械能转化为内能,内能变大
C.内能转化为机械能,内能变小 D.机械能转化为内能,内能变小
◆题型4 温度、热量和内能之间的联系
1.(25-26九上·新疆喀什·期中)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是 ( )
A.温度总是自发地从内能大的物体传递到内能小的物体
B.0℃的冰熔化成0℃的水,温度不变,内能不变
C.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大铁块的内能
D.物体的温度越高,含有的热量越多
2.(2026九年级上·山东济宁·期中)关于热量、功、内能的概念,下列说法中正确的是( )
A.对物体做了功,物体内能一定增加
B.克服摩擦力做功可使物体的热量增加
C.热传递和做功是改变物体内能的两种方式
D.热量、功、内能的单位都是焦耳,所以三者的物理意义相同
3.(2026·江苏南京·一模)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的物体没有内能
B.物体内能增大,温度不一定升高
C.物体的内能越大,含有的热量越多
D.物体温度升高,一定吸收了热量
4.(2026九年级上·江苏南京·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.把冰放在手心,感到冷,是因为冰的内能为0
B.0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大
C.冰内能增加,一定从外界吸收了热量
D.冰受热熔化时,一定是从内能大的物体吸收热量
考点四 比热容
◆题型1 比热容的基本知识
1.甲乙两物体的质量关系为m甲<m乙,当其吸收热量的情况如图所示时,升高的温度关系为,则_______(选填“>”“<”“=”)。
2.由比热容公式,判断下列说法正确的是( )
A.物质的比热容与它的质量成反比,质量越大,比热容越小
B.物质的比热容跟它吸收(或放出)的热量成正比,吸收热量越多,比热容越大
C.物质的比热容跟它的温度变化成反比,温度升高越少,比热容越大
D.比热容是物质的特性之一,跟热量、质量、温度变化的多少都无关
3.小明用相同的电加热器给质量和温度相等的水和煤油加热,发现煤油温度升高得比水快。这表明( )
A.水的比热容较大 B.煤油的比热容较大
C.煤油吸收的热量较多 D.水的吸热能力较弱
4.相同质量的铝和铜,吸收了相同的热量,已知,下列说法中合理的是( )
A.铜和铝吸收的热量相同,铜和铝吸热时间一定相同
B.铝上升的温度较高
C.铜上升的温度较高
D.铜的末温高
5.依据表格中的数据,下列说法正确的是 ( )
物质
比热容c/[J/(kg·℃)]
水
煤油
砂石
约
A.水的温度升高1℃需吸收的热量
B.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变
C.水和砂石放出相同的热量,水的温度降低得较少
D.使质量相等的水和煤油都升高1℃,煤油吸收的热量较多
◆题型2 实验探究:不同物质的吸热本领
1.如图甲,小明用传感器比较不同物质的比热容:他用铁夹将温度传感器及分别盛有甲、乙两种液体的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分要与试管内的液体良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连。打开红外加热器开关对盛有液体的试管进行加热,在计算机上可以得到相应的温度-时间实验图线。
(1)实验前,除让两个试管内的液体初温相同外,还必须控制它们的___________相同;
(2)实验时,对两种物质加热相同的时间,通过比较___________来比较它们的吸热本领;
(3)某次实验中,在计算机上得到的温度-时间实验图线如图乙所示。分析图像可知,___________(选填“甲”或“乙”)液体的吸热本领强;
2.(25-26九上·湖南资兴·期中)小侨同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1min记录一次温度。
(1)图甲是这位同学的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处:____________________;
(2)加热2min,水吸收的热量__________煤油吸收的热量。(选填“>”“=”或“<”);
(3)根据实验数据绘制图像如丙所示,则__________的吸热能力强;
(4)下列示例中与比热容无关的是 (填字母)。
A.城市建造人工湖来改善气候
B.空调房间里放盆水可以增加湿度
C.用冷水冷却发动机
3.(25-26九上·广东韶关·期中)在“比较不同物质吸热能力的情况”实验中,小明的实验装置如图甲乙所示,两个烧杯相同,分别装A、B两种液体,它们质量相同及初温相同,比较它们吸收相同热量时谁升温快,升温快的物质,容纳热量的能力弱。比如夏天,水泥板在太阳照射下,温度上升较快,说明水泥板容纳热量的能力弱。
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:________和________;
(2)实验中应选用规格________(选填“相同”或“不同”)的电加热器,可以通过比较________(选填“升高的温度”或“加热时间”),来反映两种液体吸收热量的多少;
(3)实验结束,小明把实验数据绘制成如图丙所示,当A和B吸收相同的热量时,________的温度升高较快,说明________吸收热量的能力强(以上两空均选填“A”或“B”);
(4)冬天,自制暖手袋,选液体________(选填“A”或“B”)作为供暖物质,效果更佳。
◆题型3 应用比热容解释生活现象
1.(2026·山东聊城·二模)聊城某数据中心采用液冷技术为服务器散热,将冷却液直接注入服务器内部直接吸热,和传统风冷散热相比,液冷技术散热效率更高,原因是冷却液具有更大的( )
A.热值 B.温度 C.比热容 D.密度
2.(2026·海南省直辖县级单位·一模)糖炒栗子是一道传统的中式小吃,炒栗子时向锅中放入细砂、白砂糖等,加入细砂可使板栗快速吸热节约燃料且受热均匀,这主要是利用了细沙的哪个特性( )
A.比热容小 B.密度大 C.热值小 D.熔点高
3.(25-26九·山东济宁曲阜·期末)下列现象中,不能用比热容解释的是( )
A.在发烧病人的额头上擦酒精降温
B.汽车发动机冷却液的主要成分是水
C.我国西北沙漠地区昼夜温差较大
D.傍晚,往春播的秧苗田里灌水保温
4.(25-26九上·陕西榆林·期末)如图所示,暑期研学活动小组在晴天的森林中进行野外求生演习。如何利用森林中的风向引导他们从森林走向外界露天土地,同学们各自发表了自己的见解,其中正确的是( )
A.露天土地比热容小,空气从森林流向外界,应顺风走
B.露天土地比热容小,空气从外界流向森林,应迎风走
C.露天土地比热容大,空气从森林流向外界,应顺风走
D.露天土地比热容大,空气从外界流向森林,应迎风走
◆题型4 热量的相关计算
1.(25-26九年级上·广东茂名·期中)初温为30℃、质量为2kg的水温度升高到50℃时,需要吸收的热量为________J,现在将2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容________(选填“变大”“变小”或“不变”);水升高温度后比热容________(选填“改变”或“不变”)。[]
2.(2026·安徽合肥·三模)2025年10月1日,我国“人造太阳”实验装置“夸父启明”(BBST)成功落“座”安徽合肥,预计2027年竣工。该装置将实际演示氘、氚等离子体“燃烧”,1升海水中的氘通过反应释放的能量约为,这些能量如果完全被水吸收,能使______kg的水上升50℃。[]
3.(25-26九年级上·安徽·阶段检测)水的比热容是煤油比热容的2倍,若水和煤油的质量之比为1∶2,吸收的热量之比为2∶3,则水和煤油升高的温度之比为( )
A.3∶2 B.2∶3 C.4∶3 D.3∶4
4.(25-26九年级上·吉林延边·期中)现有2kg的水,现将从 加热到 ,,求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)如果这些热量被5kg的某金属吸收后,该金属升高了 ,求该金属的比热容。
◆题型5 比热容图像题
1.如图是用完全相同的加热装置给甲、乙两种质量相等的不同晶体同时均匀加热,两种晶体熔化前后温度随时间变化的图象。则单位质量的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较,Q甲___________Q乙;液态时它们的比热容c甲___________c乙(填“大于”、“小于”或“等于”)。
2.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体进行加热(不计热量损失),如图所示的是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
B.分钟内,A与B吸收的热量之比为
C.A与B的比热容之比为
D.若做实验时适量减少B的质量,可以使A、B的图像重合
3.(2026·安徽省淮南市·一模)某同学为探究不同物质的吸热能力,用相同的酒精灯给质量为1kg的甲、乙两种液体加热,获得如图所示的甲、乙液体的温度与加热时间的关系图像,已知甲、乙两种液体中有一种是水,,另一种液体的比热容比水的小。下列说法中正确的是( )
A.甲、乙液体都加热1min,乙升高的温度多
B.甲、乙液体都加热1min,甲液体吸收热量较多
C.甲液体的比热容为
D.温度升高到20℃时,甲、乙液体吸收的热量之比为3︰1
4.(2026·四川成都·模拟预测)用两个相同的电加热器a、b,分别给甲、乙两种液体加热,图是这两种液体的温度—时间图像。已知,a、b两个电加热器的加热效率都是88%,忽略液体的热损失。下列判断正确的是( )
A.0~16 min,a、b两个电加热器释放热量之比
B.0~16 min,甲、乙两种液体吸收热量之比
C.甲、乙两种液体体积相同时,比热容之比
D.甲、乙两种液体质量相同时,比热容之比
考点五 热机
◆题型1 热机的种类及原理
1.(2026四川内江)下列设备工作过程中没有使用热机的是( )
A.燃油汽车 B.火箭 C.喷气式飞机 D.电瓶车
2.(2026江苏扬州)如图,加热试管中的水至沸腾。分析橡胶塞被冲出的过程,其能量转化与汽油机的哪个冲程类似( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
3.(2026四川成都)用酒精灯给试管加热至管内水沸腾,一段时间后橡皮塞被水蒸气冲出,如图所示。下列说法正确的是( )
A.酒精燃烧过程,化学能全部转化为水的内能
B.水的内能增加,是通过做功的方式来实现的
C.橡皮塞被冲出过程,水蒸气的温度升高
D.橡皮塞被冲出过程,内能转化为机械能
4.如图是蒸汽机工作的原理示意图,关于蒸汽机的工作过程中所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧产生的内能全部转化为蒸汽的内能
B.汽缸内的蒸汽推动活塞做功,蒸汽的内能增大
C.汽缸内的蒸汽推动活塞做功,其能量的转化过程与汽油机的做功冲程一样
D.蒸汽机加装冷凝器,能减少废气带走的温度
◆题型2 汽油机
1.(2026江苏苏州)在安全教育活动中,老师用图示装置演示面粉爆炸现象。面粉被吹入塑料桶后,遇到火焰爆燃,桶口的硬纸板被迅速弹飞。面粉燃烧释放的内能转化为硬纸板的________,该过程相当于汽油机工作时的________冲程。
2.(2026山东烟台)(多选)如图所示为汽油机工作时某冲程的示意图,下列关于这个冲程的说法正确的是( )
A.该冲程是做功冲程 B.该冲程是压缩冲程
C.将机械能转化为内能 D.将内能转化为机械能
3.(25-26九年级上·湖南·阶段检测)如图是某四冲程汽油机顺序被打乱的工作图,下列说法正确的是( )
A.四个冲程的顺序应该是B→D→C→A
B.压缩冲程和做功冲程中均获得动力,其他2个冲程都是靠惯性运转的
C.冲程A的活塞正在往下运动,气缸内的气体内能减小
D.冲程B为吸气冲程,吸入气缸的只有空气
4. 某汽车动力来自单缸四冲程汽油机,如图所示要完成汽油机的一个工作循环正确的顺序是____(用字母表示),其中将内能转化为机械能的冲程是图中的____(选填“A”、“B”、“C”或“D”),当它正常工作时转速为1800r/min,则每秒钟对外做功_____次。
◆题型3 柴油机
1. 一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3 600 r/min,则柴油机每秒钟
A.完成60个循环,120个冲程
B.做功30次,活塞往复60次
C.完成60个循环,60个冲程
D.做功1 200次,活塞往复1 200次
2.关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法,其中正确的是( )
①汽油机和柴油机的点火方式相同
②用酒精灯给试管加热,试管口软木塞冲出的过程中的能量转化情况和内燃机压缩冲程的能量转换情况相同
③只有做功冲程是燃气对外做功
④若汽油机的转速是,内燃机对外做了300次功
A.只有①②③ B.只有①③ C.只有③④ D.只有②③④
3.(25-26九年级上·山东枣庄·阶段检测)轮船用四冲程柴油机提供动力,其中压缩冲程中,柴油机汽缸内气体的( )
A.质量变小 B.内能增大 C.体积变大 D.温度降低
4.(2026·黑龙江绥化·模拟预测)如图为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图,下列说法正确的是( )
A.汽油机的气缸顶部有喷油嘴 B.该冲程是汽油机的吸气冲程
C.该冲程燃料的混合物被压缩 D.该冲程缸内气体对活塞做功
◆题型4 火箭
1.(2026·新疆乌鲁木齐·二模)下列运输工具的热机工作时不需要空气的是( )
A.直升机 B.游艇 C.货车 D.火箭
2.(25-26九年级上·广东广州·阶段检测)小明用可乐瓶制作了一个“小火箭”,通过打气筒压缩“小火箭”中空气的方式发射,如图所示,与空气推动“小火箭”升空过程的能量转化情况相同的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
3.(25-26九年级上·陕西渭南·阶段检测)2025年8月4日,我国在海南商业航天发射场使用长征十二号运载火箭,成功将卫星互联网低轨07组卫星发射升空,如图所示。火箭发射时,燃烧燃料使其加速升空,主要发生的能量转化是( )
A.化学能内能机械能 B.电能光能化学能
C.电能内能动能 D.太阳能电能热能
考点六 调查燃料的利用及其对环境的影响
◆题型1 热值
1.(2026内蒙古)搭载我国自主研发的全球首款兆瓦级氢燃料涡桨发动机的无人运输机,于2026年4月完成首飞。选择质量更小、放热更多、零碳排放的液氢作为发动机的燃料,是因为液氢的( )
A.沸点高 B.热值大 C.比热容大 D.凝固点高
2.(2026四川遂宁)被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”《天工开物》记载了我国古代生产技术成就。如:
①碎煤有两种,用以炊烹,用以冶煅;
②取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气;
③榨汁入缸,看水花为火色。其花煎至细嫩,如煮羹沸;
下列对相关记载分析正确的是( )
A.“用以炊烹”煤炭燃烧时热值在不断减小
B.“透出香气”是因为分子在运动
C.“文火慢炒”是通过做功的方式改变内能
D.“如煮羹沸”羹在沸腾时吸热,温度升高
3.(2026四川达州)如图所示,在热机的原理实验中,完全燃烧的酒精可放出________的热量;加热过程中观察到风车慢慢转动,其能量转化方式与内燃机的________冲程类似。()
4.(25-26九年级上·山东临沂·期末)如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验,关于这两个实验,下列说法正确的是( )
A.每组实验中,燃料的质量均应相等
B.每组实验中,烧杯中的物质的质量均应相等
C.都是通过温度计示数的变化来比较燃料燃烧放出热量的多少
D.除了图中所示的测量器材,两个实验都要用到天平和秒表
5.秸秆可以回收加工制成秸秆煤,已知秸秆煤的热值q秸秆煤=2.1×107J/kg,天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3。求:
(1)完全燃烧0.5kg的秸秆煤放出的热量?
(2)这些热量相当于完全燃烧天然气的体积?
◆题型2 加热效率
1.(2026四川广安)某折叠卡式炉如图所示,它采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 kg水,用卡式炉给水加热使之温度升高了50 ℃,丁烷完全燃烧释放了的能量。此过程通过________(选填“做功”或“热传递”)方式增大了水的内能,该卡式炉烧水的效率为________。水的比热容为。
2.(2026江西)某电热水壶的额定功率为P,正常工作一段时间,使壶内质量为的水温度升高了(水未沸腾),水的比热容为,则水吸收的热量为_____,该电热水壶的加热效率_____ 。(本小题均用题中所给的字母表示)
3.(2026湖北)现存于湖北省博物馆的曾侯乙铜鉴缶(图甲)被誉为我国最早的保温箱和冰箱,冬天在外层鉴腹内装入热水,可让内层铜缶内的酒升温,夏天则装入冰块让酒降温。为研究其温酒的热效率,在内外两个金属容器中分别加入酒和适量热水(图乙),记录它们的温度随时间变化情况(图丙)。[]
(1)水的内能__________(填变化趋势),酒吸收的热量__________。
(2)水放出的热量,热效率__________%,热效率不能达到100%是因为____________________。
(3)夏天给酒降温,若铜鉴缶的外壁出现水珠,这是__________现象(填物态变化名称)。
4.(2026江苏苏州)小区使用管道天然气为住户供气,所用天然气热值为。某天,小明家利用燃气热水器将20kg的水从20℃加热40℃,热水器的加热效率为80%。已知水的比热容。求:
(1)水升温吸收的热量。
(2)消耗的天然气体积。
◆题型3 热机效率
1.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
2.(2026·广西·一模)某款新能源汽车采用氢燃料发动机获得动力。若某次汽车以的恒定功率在水平公路上匀速行驶,消耗的氢能为。下列说法正确的是( )
A.汽车发动机的效率为60%
B.汽车牵引力做的功为
C.氢燃料燃烧是内能转化为化学能
D.氢燃料的热值越大,发动机的效率一定越高
3.(25-26九年级上·陕西渭南·阶段检测)无人驾驶汽车是一种智能汽车,主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示,某无人驾驶汽车以的速度沿水平路面匀速直线行驶了,行驶过程受到的牵引力为,发动机消耗柴油。已知柴油的热值为,则下列说法正确的是( )
A.柴油完全燃烧放出的热量为
B.牵引力做功的功率为
C.汽车发动机的效率为40%
D.增大行驶路程,发动机做的有用功会增多,发动机的效率将提高
4.如图是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”,具备强大的灭火救援能力,是国家应急救援体系建设中必备的重大航空装备。航展上,“鲲龙”飞机飞行表演525s,消耗航空燃油500kg,发动机的平均功率为。
(1)飞机飞行过程中将航空燃油燃烧放出的内能转化为飞机的 能;
(2)不考虑热量损失,消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量可使多少的水温度升高?
(3)发动机的效率是多少?
◆题型4 燃料利用对环境的影响
1.下列关于热机和环境保护的说法,正确的是( )
A.所有的热机都用汽油作燃料
B.汽车排出的尾气都是有毒气体
C.热机的大量使用会造成环境污染
D.热机所产生的噪声,可以被热机上的消声器完全消除
2.如图所示,某现代化火力发电厂采用先进技术:水蒸气进行二次加热,使它继续推动发电机发电,提高发电效率;在煤燃烧前经过洗选来去除杂质,在充分燃烧后,对排出的烟气进行脱硫、脱硝、除尘等净化处理,减少二氧化硫等污染物的排放,从而提高了发电效率并减少污染排放。下列关于其工作过程的说法中,错误的是( )
A.对水蒸气进行二次加热,可以提高蒸汽的内能,从而提升汽轮机做功效率
B.二次加热后的蒸汽在推动汽轮机时,能量转化形式为内能转化为机械能
C.煤燃烧前洗选是为了提高热值,使单位质量的煤释放更多热量
D.烟气经过脱硫、脱硝处理,可有效减少酸雨的形成
3.为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风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。如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法错误的是( )
A.尾气中“汽油味”降低,是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B.图中冲程是靠飞轮的惯性获得动力的
C.汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率不可达到100%
D.该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
考点七 能量转化与守恒
◆题型1 能量的转化与转移
1.下列过程中,能量发生转化的是______,能量发生转移的是______。(均填序号)
①杯中的热水慢慢变凉
②飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴
③水沸腾时,水壶盖被向上顶起来
④抱住热水袋,会感到双手暖和
⑤在磨刀石上磨刀时,刀会变热
2.如图是多米诺骨牌,将其按一定间距排列,轻轻碰倒第一张小骨牌,骨牌倒下过程中其重力势能转化为__________能,前一张骨牌会将部分能量__________(转化/转移)至后一张,如此“连锁反应”,最终使最大的骨牌被推倒。
3.下列现象中,没有发生能量转化的是( )
A.锯木头时,锯条发热 B.点燃的爆竹腾空而起
C.手摸热水袋感到暖和 D.手冷时搓手取暖
4.下列实例中,将内能转化为机械能的是( )
A.流星穿过大气层时发光发热 B.冬天嘴对着双手哈气
C.水沸腾时,蒸汽推动壶盖 D.不锈钢汤勺放在热汤中
◆题型2 能量守恒定律
1.如图所示,是一位科学爱好者制作的“永动机”制作者声称该装置中不存在热动力系统,只需轻轻拨动其中任意一只瓶子,这套装置就能转动起来,而且速度恒定,一直转动下去。你认为这个装置___________(选填“能”或“不能”)一直转动,判断的依据是违背___________。
2.2025年9月5日,中国在西昌和酒泉分别发射一枚运载火箭,均成功进入预定轨道。忽略火箭燃料质量的变化,关于火箭发射,下列说法正确的是( )
A.火箭燃料燃烧,燃料的化学能转化为内能
B.火箭在加速上升时,动能转化为重力势能
C.火箭在匀速上升时,飞行稳定,机械能守恒
D.火箭在大气层内飞行时,需要克服空气阻力,所以能量不守恒
3.“多米诺骨牌”是一项集动手、动脑于一体的运动。如图所示,将骨牌按一定距离排列,轻轻推倒第一张骨牌,其它骨牌会依次倒下。下列说法正确的是( )
A.骨牌倒下的过程中动能转化为重力势能
B.后面骨牌被推倒的速度越来越大
C.前后骨牌相互作用时,前面骨牌的机械能全部传递给后面骨牌
D.利用较少的能量就可以产生较多的能量,整个过程能量不守恒
4.2026年4月中国空间站计划将T型三舱扩容为十字形,新扩展舱段将用到相变材料控温,当温度升高时吸热熔化,温度降低时固化放热,以此稳定站内温度应对太空极端温差。下列说法正确的是( )
A.相变材料熔化吸热凝固放热,是发生了能量的转移
B.空间站向阳面温度比背阴面温度高,所以向阳面的内能一定更大一点
C.空间站进入地球阴影区,温度骤降到0℃以下,整个设备不再具有内能
D.空间站被火箭加速推进升空时,其动能和重力势能均增大,违背了能量守恒定律
◆题型3 能量转化的方向性
1.汽车尾气带走的能量_________(选填“能”或“不能”)自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有_________。
2.如图所示,《天工开物》中记录的“龙骨水车”是我国古代江南地区主要的灌溉农具。将水车一端浸入水中,另一端固定于岸上,使轮轴转动,带动嵌满刮水板的链条运动,槽内板叶刮水向上运行,倾灌于地势较高的田中。使用时木链条和轮轴的动能________(选填“转移”或“转化”)为水的重力势能;各部件摩擦时产生的内能无法自发地再转化为机械能,这是因为能量的转移和转化具有________。
3.下列事例中,可以表示能量转化或转移具有方向性的是( )
A.电能可以转化为机械能,机械能也可以转化为电能
B.内能可以自发地从高温物体传递给低温物体,但不能自发地从低温物体传递给高温物体
C.动能可以和重力势能相互转化
D.电能可以转化为内能,内能的一部分也可以转化为电能
综合攻坚·知能拔高
一、填空题
1.(25-26九年级上·江苏泰州·期中)小白将篮球掷向地面,篮球碰到地面后斜向上反弹。篮球运动过程中经过两个位置A和B。A处的机械能为17J,重力势能为10J,B处的机械能为20J,重力势能为6J。在A位置时动能为______J,如图左侧篮球对应的是______(选填“A”或“B”)位置,篮球的运动路径是______(选填“由A到B”或“由B到A”)。
2.(25-26九年级上·安徽淮南·阶段检测)如图为小明制作的活塞式点火器模型,套筒为圆柱形,的长度为。现将一定质量的空气密封在套筒内,用的力F将活塞快速由处推至处,则套筒内空气增加的内能最多为________J。
3.水和酒精的混合实验中应该先倒入_________,想使得前后体积变化现象明显,应选用容积相同但内径更_________(选填“大”或“小”)的玻璃管;如果将50mL水和50mL 酒精倒入玻璃管中充分混合后,测得总质量为90g,则充分混合后混合液的密度_________0.9g/cm3(选填“大于”、 “小于”或“等于”),从微观角度解释是因为 _________。
4.(25-26九年级上·福建漳州·期末)如图将质量相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整的冰块上。经过一段时间后,冰块形状基本不再变化时如图所示。由此可知这三块金属中,______的比热容最小,此时剩余冰块的温度_______(选填“大于”“小于”或“等于”)这三块金属的温度。
5.(25-26九年级上·湖北荆州·期末)如图所示,是我国传统的“走马灯”。点燃底部的蜡烛,热空气上升驱动扇叶转动,观众看到小纸片人的影子动了起来,在此过程中,能量的转化方式是热空气的________能转化为扇叶的机械能,这与四冲程汽油机的________冲程相同。某汽油机每秒对外做功的次数为20次,则该汽油机飞轮的转速为________。
6.(25-26九年级上·四川绵阳·期末)有一种微型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功500J,曲轴的转速是600r/min,每分钟消耗汽油10g。则该内燃机的功率是_____W,机械效率是_____。(汽油的热值4.6×107J/kg)
7.(25-26九年级下·上海静安·期中)如图(a)所示,过山车从点出发,先后经过、、、点,运动过程中空气阻力忽略不计。图(b)是过山车在、、、点的动能和重力势能大小的示意图。
(1)过山车先后经过、、、点时,其在_______点时重力势能最大;
(2)判断过山车经过点和点时速度的大小:_______(选“A 大于”“B 等于”或“C 小于”);
(3)写出过山车经过点和点时的机械能大小关系及判断理由,并推测造成其机械能变化的可能原因:___________。
二、单选题
8.(2026·河北邢台·二模)图甲为小球从某高度水平抛出后的部分运动轨迹示意图,位置①和③高度相同。将小球经过的①、②、③中某两个位置记为M、N,其动能和重力势能数据如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.小球在①位置的动能可能小于在②位置的动能
B.小球在②位置的动能可能小于在③位置的动能
C.M位置对应轨迹中的①位置
D.小球在整个运动过程中,机械能不断减小
9.(25-26九年级上·安徽黄山·期中)图甲所示的是某物质熔化前后的图像,图乙所示的示意图形象地反映了该物质在两种物态下分子排列的特点。下列说法正确的是( )
A.图甲中t=0min时,该物体的内能为零
B.该物质在第15min时的内能比第20min时的小些
C.该物质的凝固点是100℃
D.在第17min时该物质只存在如图乙a所示的分子排列
10.(25-26九年级上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)已知铅的比热容是0.13×103J/(kg·℃),锡的比热容为0.22×103J/(kg·℃)。现有100g铅,100g锡,要制成比热容为0.19×103J/(kg·℃)的铅锡合金,最多能制得( )
A.150g B.160g C.180g D.200g
11.(25-26九年级上·广西钦州·期中)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.该物质在∼时间段的比热容不等于在0∼时间段的比热容
B.在∼时间段,该物质的比热容先增大后减小
C.在∼时间段,该物体放出的热量为
D.在0∼时间段,该物体吸收的热量为
12.(25-26九年级上·湖北武汉·期末)如图A是四冲程汽油机的工作示意图,如图B是我国古代曾发明一种点火器,以牛角为套筒,把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒,另一只手向内猛推推杆,推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是( )
A.做功冲程中,燃料释放的能量少部分转化为机械能
B.汽油机和柴油机的构造类似,汽油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高
C.图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程,甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成
D.图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图甲冲程相同
13.(2026·四川成都·一模)某同学在实验室开展“探究不同液体吸热能力”的实验,用两个规格相同的电加热器分别放在两个相同的烧杯里加热甲、乙两种液体,甲、乙两种液体的质量,忽略液体蒸发且加热器产生的热量全部被液体吸收,得到如图丙所示的温度与加热时间的图像,已知水的比热容为,酒精的热值为3×10⁷J/kg。下列说法正确的( )
A.前8min,甲液体吸收的热量比乙液体吸收的热量多
B.结合题意及图丙所示的温度-加热时间图像,可判断甲液体为水
C.甲液体的比热容大小为
D.若用酒精灯加热甲杯液体,升温60℃,消耗酒精12g,则其加热效率为80%
14.(25-26九年级上·陕西延安·阶段检测)如图甲所示是太阳能热水器,天气晴朗时,可将水箱中100kg、10℃的水加热至60℃。图乙是浴室安装的混水阀,通过混水阀可以将冷水管中的冷水与太阳能热水器中的热水按照一定比例混合,使出水温度达到适宜洗澡的温度。某次洗澡时,使出水温度稳定在35℃,共消耗60℃的热水20kg,若不计冷热水混合过程的热损失,,J/kg,则下列说法错误的是( )
A.水箱中的水吸收热量后,水的温度升高,内能增大,比热容不变
B.水箱中的水吸收的热量是J
C.若水箱中的水吸收的热量由加热效率为40%的煤炉提供,至少需要消耗1.75kg的煤
D.洗澡过程中,冷水管出10℃冷水的质量为25kg
三、计算题
15.(25-26九年级上·山东青岛·期中)油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车高速行驶时,内燃机启动,既向车轮输送能量也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J。测试人员驾驶该车在平直公路上以70km/h的测试车速匀速行驶24min,内燃机消耗燃油2kg,蓄电池组的电能增加了最大电能的10%,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则:
(1)该汽车测试行驶中消耗的燃油完全燃烧放出多少热量?(燃油的热值为4.6×107J/kg)
(2)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功?
(3)该汽车内燃机的效率是多大?
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第十章 机械能、内能及其转化
常考题型·精准突破
考点一 机械能
题型1 动能
题型2 重力势能
题型3 弹性势能
题型4 机械能及其转化
考点二 分子动理论
题型1 扩散现象
题型2 分子间作用力
题型3 分子动理论解释生活中的现象
考点三 内能
题型1 内能的概念及其影响因素
题型2 热传递改变内能
题型3 做功改变内能
题型4 温度、热量和内能之间的区别
考点四 比热容
题型1 比热容的基本知识
题型2 实验探究:不同物质的吸热本领
题型3 应用比热容解释生活现象
题型4 比热容公式的相关计算
题型5 温度-时间图像题
考点五 热机
题型1 热机的种类及原理
题型2 汽油机
题型3 柴油机
题型4 火箭
考点六 调查燃料的利用及其对环境的影响
题型1 热值
题型2 加热效率
题型3 热机效率
题型4 燃料利用对环境的影响
考点七 能量转化与守恒
题型1 能量的转化与转移
题型2 能量守恒定律
题型3 能量转化的方向性
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 机械能
◆题型1 动能
1.(25-26八年级下·广东佛山·期末)在高速公路上,机动车行驶速度不得超过规定的最高限值,这是因为动能的大小与________有关;大卡车的限速要比小汽车________(选填“高”或“低”)一些,这是因为动能的大小还与________(选填“质量”或“速度”)有关.
【答案】 速度 低 质量
【详解】当物体质量一定时,速度越大,动能越大。高速公路限速是通过控制速度来减小机动车的动能,因此动能的大小与速度有关。
大卡车的质量远大于小汽车,在速度相同的情况下,质量越大,动能越大。为了避免大卡车因动能过大引发安全事故,其限速要比小汽车低,这体现了动能的大小还与质量有关。
2.(25-26八年级下·福建龙岩·期末)如图是雨滴在空中下落过程的速度与时间的关系图。雨滴在、、三个时刻具有的动能分别是、、,不考虑下落过程中雨滴的质量变化,则动能的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】动能大小与物体的质量和速度有关,质量不变时,速度越大,动能越大;结合图像可知,、、三个时刻的速度关系,不考虑下落过程中雨滴的质量变化,则动能的大小关系为。
故选C。
3.(25-26八年级下·广东河源·期末)一款农用喷药无人机正在匀速前行进行喷药作业,请判断它的动能将如何变化( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
【答案】B
【详解】动能的大小与物体的质量和运动速度有关,速度一定时,物体质量越小,动能越小。本题中无人机匀速作业,速度不变,喷药过程中无人机不断喷出农药,自身总质量减小,因此动能变小。
故选B。
4.(25-26八年级下·广东惠州·期末)如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作,操作中仅改变了小球的质量和小球初始高度(步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m)。
(1)本实验探究的是__________ (选填“小球”或“木块”)的动能;
(2)让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的__________;
(3)由步骤甲和步骤乙可以得出的结论是∶___________________________________________;小华认为由步骤乙和步骤丙可以判断动能大小与速度的关系,你认为该观点是______ (选填“正确”或“错误”)的;
(4)若水平面光滑,本实验_______ (选填“能"或“不能”)达到实验目的;
(5)该实验用到的实验方法有控制变量法和__________ ;
(6)在甲、乙两次实际实验中,从木块开始滑行至最终停下的过程中,木块克服摩擦所做的功分别为W1和W2,则W1______W2(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)小球
(2)初速度/初始速度/速度
(3) 当物体速度相同时,其质量越大,具有的动能越大 错误
(4)不能
(5)转换法
(6)<
【详解】(1)在这个实验中,我们通过小球从斜面上滚下撞击木块,观察木块移动的距离来探究动能的相关因素,所以探究的是小球的动能。
(2)小球从斜面上滚下时,重力势能转化为动能。根据能量守恒定律,让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面上时具有相同的初速度。
(3)比较步骤甲和步骤乙可知,质量不同的小球从斜面的同一高度处滚下,到达水平面时具有相同的速度,撞击木块后使木块在水平面运动的距离不同,质量越大的小球使木块移动的距离越远。由此得出结论:速度相同时,小球的质量越大,小球具有的动能越大。
步骤乙和步骤丙中,小球的质量不同,下落的高度不同,存在两个变量,根据控制变量法,没有控制小球的质量相等,所以无法判断动能大小与速度的关系,小华的该观点是错误的。
(4)从斜面上滚下,若水平面绝对光滑,小球撞击木块后,木块不受摩擦力作用,在水平方向不受外力作用,将做匀速直线运动,不能通过比较木块移动的距离来比较动能的大小。
(5)小球的动能大小是无法直接观察到的,所以实验中是通过比较木块被小球撞击后移动的距离来判断小球具有动能的大小,将看不见的转化为看得见的,这种方法在物理学中属于转换法。
(6)由步骤甲和步骤乙可知,木块在步骤甲和步骤乙中所受的摩擦力一样大,步骤甲比步骤乙中移动的距离小,由可得木块克服摩擦所做的功。
◆题型2 势能
1.(25-26八年级下·辽宁丹东·期末)我国大力发展新质生产力。山区果农用无人机水平匀速飞行为果园喷洒农药的过程中,无人机的重力势能__________;用无人机将一筐橙子从山上运往山下的过程中,这筐橙子的重力势能__________(两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 减小 减小
【详解】无人机水平匀速喷洒农药时,飞行高度不变,但不断喷出农药会使无人机总质量减小,因此重力势能减小;
橙子从山上运往山下时,橙子质量不变,所处高度降低,因此重力势能减小。
2.(25-26八年级下·河南信阳·期末)水电站是利用水能资源进行发电的一项重大工程,其基本构造如图所示。水电站的发电原理是:水库通过筑坝蓄高水位,当打开水坝底部导管的闸门时,水便会沿着导管流向下游,冲击水轮机旋转,从而带动发电机发出“电”。在建设水电站选址时,你将选择图_________(填“甲”或“乙”)所示的位置搭建水电站,请从能量转换的角度说明理由:___________________________________________________________________________。
【答案】 乙 图乙中,水库的水位与下游水轮机的高度差更大,水从水库流下时,下落的高度更大,水下落过程中,水的重力势能更多地转化为动能,再冲击水轮机时能做更多的功,带动发电机发出更多的电能,发电效率更高
【详解】[1][2]选择图乙位置搭建水电站,水电站发电的核心是利用水的重力势能转化为动能,再冲击水轮机,将动能转化为电能。乙图中,水库的水位与下游水轮机的高度差更大,水从水库流下时,下落的高度更大,水下落过程中,重力势能更多地转化为水的动能,冲击水轮机时能做更多的功,带动发电机发出更多的电能,发电效率更高。
3.(24-25九年级下·山东泰安·期中)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物的质量关系为,木桩相同,木桩和重物位置如图甲所示,重物静止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.A、B同时下落时,以A为参照物B是运动的
B.木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小
C.比较A、C可知,重物下落的高度越高,重力势能越大
D.若将木桩打入沙中的深度相同,则
【答案】B
【详解】A.,A、B同时下落时,速度变化相同,以A为参照物B的位置没有变化,B是静止的,故A错误;
B.根据转换法,木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小,深度越深,重物具有的重力势能越大,故B正确;
C.根据控制变量法,A、C的质量不同,下落的高度也不同,因此比较A、C不能得出重力势能与高度的关系,故C错误;
D.若B、C将木桩打入沙中的深度相同,则B、C的重力势能相同,C下落的高度小,因此质量大,所以,故D错误。
故选B。
4.(25-26八年级下·河南许昌·期末)如图所示,小华在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,选用的器材有透明容器、细沙木质小桌,质量不同的两个铁块,让铁块从小桌正上方的某一高度处自由下落将小桌打入沙中。
(1)该实验是通过观察__________来判断重力势能大小的,这种科学探究方法叫__________。
(2)让质量不同的铁块从同一高度自由下落,铁块的质量越大,小桌陷入沙中越深,由此得出重力势能的大小与__________有关。
(3)探究重力势能与高度的关系时,应选择让质量__________的铁块从__________高度自由下落。
(4)进行实验时,铁块从小桌正上方的不同高度,由静止自由落下。下落过程中,铁块的__________转化为__________。
【答案】(1) 小桌陷入沙中的深度 转换法
(2)质量
(3) 相同 不同
(4) 重力势能 动能
【详解】(1)重力势能无法直接观察,实验中通过小桌陷入细沙的深度来间接判断重力势能的大小,这种将不易测量的物理量转换为易观察测量的物理量的研究方法叫做转换法。
(2)实验控制了下落高度相同,只改变铁块质量,质量越大,小桌陷入沙中越深,因此可得出重力势能的大小与质量有关。
(3)探究重力势能与高度的关系时,需要用到控制变量法,保持铁块质量相同,改变下落高度,让铁块从不同高度自由下落。
(4)铁块下落过程中,质量不变,高度降低、速度增大,因此重力势能减小,动能增大,能量转化为重力势能转化为动能。
◆题型3 弹性势能
1.(25-26八年级下·河北沧州·期末)如图是一种常见的订书机,固定在槽内后部的弹簧给钉子一个向_____(选填“左”或“右”)的弹力,能使钉子运动,说明发生弹性形变的物体具有____________________能。
【答案】 左 弹性势
【详解】由图可知,弹簧位于订书钉的右侧,被压缩发生弹性形变,弹簧要恢复原长,因此会对订书钉施加一个向左的弹力,推动钉子前移。发生弹性形变的物体具有的能量叫做弹性势能。
2.(25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测)如图为“会跳的卡片”,实验时至少需要_____根橡皮筋,操作时把图中卡片_______(A/B)面朝下紧贴桌面,压平后迅速松手,卡片就会跳起来,由此说明了发生弹性形变的橡皮筋具有______能。若把卡片上的豁口再剪深一些,重复刚才实验,卡片跳起的高度会更__________(高一些/低一些)。
【答案】 1 A 弹性势 低一些
【详解】由图可知,为了将卡片固定并产生弹性形变,至少需要1根橡皮筋。
由图中可以看出,卡片的动能是要靠橡皮筋发生弹性形变从而产生弹性势能获得,只有把橡皮筋拉开才有弹性势能,所以要把卡片A面朝下紧贴桌面,压平后松手,卡片才会跳起来。
把卡片上的豁口再剪深一些,卡口之间的间隔小,卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就变小,则橡皮筋具有的弹性势能就小,当然最终转化成卡片的能量就变小,卡片会跳得低一些。
3.(25-26八年级下·湖北恩施·期末)自制“魔罐”水平滚动后自动返回,来回滚动几次后停下,下列说法正确的是( )
A.魔罐滚出去时,弹性势能转化为动能
B.魔罐滚回来时,动能转化为弹性势能
C.魔罐第一次滚至最远时,橡皮筋弹性势能最大
D.整个过程中魔罐机械能保持不变
【答案】C
【详解】A.魔罐滚出去时,速度减小,橡皮筋被逐渐拧紧,弹性形变增大,是动能转化为弹性势能,故A错误;
B.魔罐滚回来时,橡皮筋逐渐松开,弹性形变减小,弹性势能释放带动罐子运动,是弹性势能转化为动能,故B错误;
C.魔罐第一次滚至最远时,速度减为0,此时橡皮筋弹性形变程度最大,因此弹性势能最大,故C正确;
D.整个过程中魔罐克服摩擦力做功,机械能不断转化为其他形式的能,机械能逐渐减小,最终停了下来,故D错误。
故选 C。
4.(24-25八年级下·吉林白山·期末)下列物体不具有弹性势能的是( )
A.被压紧的弹簧 B.被跳水运动员压弯的跳板
C.形变的蹦床 D.被手指按压的橡皮泥
【答案】D
【详解】A.被压紧的弹簧发生了弹性形变,所以具有弹性势能,故A不符合题意;
B.被跳水运动员压弯的跳板发生了弹性形变,所以具有弹性势能,故B不符合题意;
C.形变的蹦床发生了弹性形变,所以具有弹性势能,故C不符合题意;
D.被手指按压的橡皮泥发生了塑性形变,所以不具有弹性势能,故D符合题意。
故选D。
5.(2025·江苏镇江·模拟预测)同学们所用的笔,有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧如图(a)所示。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些,小文分析:笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关,那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢?小文猜想:
①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关;
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
(1)小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块,在同一水平面上进行了如图(b)所示的实验,此实验是为了验证猜想______,实验中弹性势能的大小是通过______来体现的;
(2)为验证另一个猜想小文进行了如下操作:
a.将小球置于弹簧A的右端,使弹簧被压缩的长度为2cm,放手后小球被弹出,并与一木块相碰,木块被推动了一段距离;
b.将弹簧______(选填“A”或“B”)压缩的程度稍大一些,把小球置于弹簧的右端,观察小球撞击木块后木块移动的距离;
c.若,说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度______(选填“有关”或“无关”);
若,说明弹簧的弹性形变越大,弹性势能越______。
【答案】(1) ① 轻木块被小钢球撞击后移动的距离
(2) A 无关 大
【详解】(1)[1][2]把材料不同的弹簧A和B,分别压缩相同的程度释放弹出小钢球,比较轻木块被小钢球撞击后移动的距离,这就是为了验证猜想①,并通过小钢球对轻木块撞击后木块移动的距离反映弹簧的弹性势能大小;实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离,这种研究方法叫转换法。
(2)[1]设计实验探究猜想②,应选取同一根弹簧分别压缩不同的程度释放弹出小球,比较木块被小球撞击后移动的距离,故选A。
[2][3]弹簧弹性形变的程度越大,具有的弹性势能越大,撞击木块移动的距离越大,由转换法知,若,说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度无关;若,说明弹簧弹性形变的程度越大,弹性势能的越小;若,说明弹簧弹性形变的程度越大,弹性势能的越大。
◆题型4 机械能及其转化
1.(25-26八年级下·湖南邵阳·期末)关于机械能,下列说法正确的是( )
A.质量大的物体动能一定大 B.被举高的物体具有重力势能
C.静止的物体没有机械能 D.物体的机械能一定保持不变
【答案】B
【详解】A.动能大小由质量和速度两个因素共同决定,质量大的物体如果速度很小,动能也不一定大,故A错误;
B.重力势能的定义是物体由于被举高而具有的能,因此只要被举高的物体都具有重力势能,故B正确;
C.机械能是动能与势能的总和,静止的物体动能为零,但如果物体被举高,就会具有重力势能,因此仍然拥有机械能,故C错误;
D.当物体克服摩擦做功时,机械能会转化为内能,机械能减小,因此机械能不一定保持不变,故D错误。
故选B。
2.(25-26八年级下·云南昆明·期末)如图所示是我国神舟二十二号载人飞船返回舱返回地球时穿越大气层加速下降的模拟情景,返回舱与大气摩擦使其外壳的温度升高。下列有关返回舱在加速下降过程中,说法正确的是( )
A.返回舱的动能保持不变 B.返回舱的重力势能减小
C.返回舱的动能转化为重力势能 D.返回舱的机械能守恒
【答案】B
【详解】ABC.返回舱加速下降时,质量不变,速度增大,动能增大,高度减小,重力势能减小,重力势能转化为动能,故AC错误,B正确;
D.返回舱与大气摩擦,克服摩擦做功,一部分机械能转化为其它形式的能,机械能不守恒,故D错误。
故选B。
3.(25-26九年级上·江苏镇江·期中)如图所示,有一小球沿粗糙的曲面轨道ABCD从A点静止滑下,从D点抛出,虚线DEF为小球在空中的运动轨迹。其中C为轨道最低点,B、D、F三点等高,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.在C点的动能最大,E点的动能为零
B.从E点运动到F点的过程,小球的动能转化为重力势能
C.小球在E点的机械能小于在A点的机械能
D.小球从B运动到C和从C运动到D的过程中动能变化量相等
【答案】C
【详解】A.小球从A点运动到最低点C点的过程中,需要克服摩擦力做功,将重力势能转化为动能和内能,小球运动至最低点C点时,速度最大;小球从D点抛出后,小球运动到E点时,是空中运动轨迹的最高点,此时竖直方向的速度为零,但仍有水平方向的速度,所以动能并不为零,故A错误;
B.从E点到F点是下降过程,小球高度降低重力势能减小、速度增大动能增大,将重力势能转化为动能,故B错误;
C.小球从A点到D点在粗糙轨道运动,机械能因克服摩擦不断减少;从D点到E点在空中运动,只有重力做功,机械能守恒,因此E点机械能小于A点机械能,故C正确;
D.B点、D点等高,二者重力势能相等,B点到C点的过程中,动能的增加量等于重力势能减少量与克服摩擦做功的差值;C点到D点过程中,动能减少量等于重力势能增加量与克服摩擦做功的和,因此两个过程动能变化量并不相等,故D错误。
故选C。
4.(25-26八年级下·河北·期末)“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性绳的上端固定在点,拉长后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,人从点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,经上升到最高位置点最终静止在点。对此过程中的描述正确的是( )
A.只有在点时,人的动能最小
B.在点时,弹性绳的弹性势能最小
C.人从到的过程中重力势能一直增加,动能一直减少
D.人从到的过程中重力势能一直增加,动能一直增加
【答案】D
【详解】位置从下到上为A→B→C,B是人的静止位置,说明B点弹性绳弹力等于人的重力。
A.动能和速度有关,A点是初始位置(速度为0)、C点是最高点(速度为0),两处动能都为0(最小),并非只有B点动能最小,故A错误;
B.弹性势能和弹性形变程度有关,A点弹性绳拉伸最长,形变最大,弹性势能最大,故B错误;
C.A到C高度一直升高,重力势能确实一直增加;但动能变化是:A到B段,弹力大于重力,人加速上升,动能增大;B到C段,弹力小于重力,人减速上升,动能减小,因此动能是先增大后减小,不是一直减小,故C错误。
D.A到B高度不断升高,因此重力势能一直增加;A到B段弹力始终大于重力,人一直加速向上,速度不断增大,因此动能一直增加,故D正确。
故选D。
5.(2026·广东东莞·三模)人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。下列说法正确的是( )
A.人造卫星在运行过程中只具有动能
B.由于人造地球卫星受力不平衡,因此机械能不守恒
C.卫星从远地点向近地点运行的过程中在做减速运动
D.卫星从近地点向远地点运行的过程中,减少的动能全部转化为重力势能
【答案】D
【详解】A.人造卫星在运行过程中,具有运动速度,还具有高度,所以具有动能和重力势能,故A错误;
B.人造地球卫星在运行过程中,机械能没有损失,所以机械能守恒,故B错误;
C.卫星从远地点向近地点运行的过程中,质量不变,高度降低,将重力势能转化为动能,则速度增大,故做加速运动,故C错误;
D.卫星从近地点向远地点运行的过程中,机械能没有损失,则机械能守恒,所以减少的动能全部转化为重力势能,故D正确。
故选 D。
6.(2026·安徽合肥·二模)图甲所示的是某地的地形及其等高线图(闭合曲线由海拔高度相等的点连成,数字表示该处的海拔高度)。如图乙所示,研究人员正操作一架无人机对此地展开勘察。下列说法正确的是( )
A.无人机保持同一高度匀速盘旋过程中,动能增大
B.无人机从A点飞到B点的过程中,重力势能不变
C.无人机从C点匀速爬升到D点的过程中,机械能不变
D.山间的溪水由B点流到A点时,重力势能转化为动能
【答案】D
【详解】A.无人机保持同一高度匀速盘旋,质量和速度都不变,动能不变,故A错误;
B.无人机从A点飞到B点,质量不变,高度升高,重力势能增大,故B错误;
C.无人机从C点匀速爬升到D点,质量不变,速度不变,高度升高,动能不变,重力势能增大,机械能增大,故C错误;
D.B点海拔高于A点,溪水由B点流到A点,高度降低、速度增大,重力势能转化为动能,故D正确。
故选D。
考点二 分子动理论
◆题型1 扩散现象
1.(25-26九年级上·山东德州·期中)下列现象中属于扩散现象的是( )
A.用海盐、红泥腌制海鸭蛋 B.煮稀饭时,米粒在水中翻滚
C.炒菜时油会溅出 D.蒸花馍时热腾腾的“白气”弥漫
【答案】A
【详解】A.盐分子、红泥分子通过无规则运动进入鸭蛋,属于扩散现象,故A正确;
B.米粒是宏观物体,在水中翻滚属于宏观机械运动,不属于扩散,故B错误;
C.油溅出是宏观油滴的机械运动,不属于扩散,故C错误;
D.“白气”是宏观小水滴,其弥漫属于机械运动,不属于扩散,故D错误。
故选A。
2.(25-26九年级上·贵州毕节·期中)下列现象中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.雨滴下落 B.尘土飞扬 C.树叶飘落 D.茶香四溢
【答案】D
【详解】ABC.雨滴、尘土、树叶均为宏观可见的物体,其运动属于机械运动,与分子无规则运动无关,故ABC错误;
D.茶香四溢属于扩散现象,是香味分子不停做无规则运动形成的,故D正确。
故选D。
3.(25-26八年级下·广东东莞·期末)如图,能说明分子间有空隙的是( )
A.图甲嗅气味来鉴别醋和酱油 B.图乙墨汁滴在热水中很快散开
C.图丙水和酒精充分混合后总体积减小 D.图丁两个铅块没有被重物拉开
【答案】C
【详解】A.用鼻子嗅气味来鉴别醋和酱油,是由于分子的无规则运动,醋和酱油的分子扩散到空气中,鼻子嗅到味道进行区分,故A不符合题意;
B.墨汁滴在热水中很快散开,说明分子在不停地运动,故B不符合题意;
C.水和酒精充分混合后体积减小,是因为水分子进入酒精分子间的空隙中,说明分子间有间隙,故C符合题意;
D.分子间存在着相互作用的引力和斥力,两个铅块没有被重物拉开说明了分子间有引力,故D不符合题意。
故选C。
4.(25-26九年级上·河南周口·期中)金秋时节,桂花盛开时,人们在远处就能闻到浓郁的花香,这是因为桂花香气的分子在不停地做无规则运动,属于_________现象;若将桂花放在温度更高的环境中,会发现香气扩散得更快,这说明分子的无规则运动快慢与_________有关。
【答案】 扩散 温度
【详解】人们在远处就能闻到花香,是因为香气分子一直在不停地做无规则运动,这是扩散现象,气温升高,花的香味越浓郁,说明此时香气分子的无规则运动变得更剧烈,这说明分子的无规则运动的快慢与温度有关。
◆题型2 分子间作用力
1.(25-26九年级上·山西大同·期中)秋天清晨,荷叶上常见晶莹的露珠。当两滴露珠靠得较近时,它们会自发地结合成一滴更大的水珠。这一现象体现了( )
A.分子之间只存在引力 B.分子之间存在引力
C.分子之间只存在斥力 D.分子之间存在斥力
【答案】B
【详解】当两滴露珠靠近时,水分子间的相互吸引作用会让它们自动合并成一滴,说明分子之间存在引力,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(25-26九年级上·广东佛山·期中)两个表面光滑的铅块相互挤压后会“粘”在一起,针对这一现象的解释说明正确的是( )
A.分子在做热运动 B.分子间存在空隙
C.分子间有吸引力 D.分子间有排斥力
【答案】C
【详解】两个表面光滑的铅块相互挤压后“粘”在一起,是因为挤压后铅块大量分子的间距缩小到了分子引力可发挥明显作用的范围内,宏观上表现出相互吸附的效果,直接证明了分子间存在吸引力。
故选C。
3.(25-26八年级下·江苏苏州·期末)下列现象能说明分子间存在斥力的是( )
A.橡皮筋拉长需要用力 B.固体很难被压缩
C.破镜难圆 D.粉笔在黑板留下字迹
【答案】B
【详解】A.拉长橡皮筋需要用力,说明分子间存在引力,故A不符合题意;
B.固体很难被压缩,是因为分子间距离很小,分子间的斥力阻碍分子相互靠近,故B符合题意;
C.破镜难圆,是因为镜子断裂后,分子间距离过大,分子间作用力几乎消失,故C不符合题意;
D.粉笔在黑板留下字迹,是粉笔分子与黑板分子在接触时因分子引力作用而附着,故D不符合题意。
故选B。
4.(25-26八年级下·湖南长沙·阶段检测)甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图像如图中曲线所示,F>0,分子间作用力表现为斥力;F<0,分子间作用力表现为引力。a、b、c、d为r轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则( )
A.乙分子从a运动到b的过程中,分子间作用力表现为斥力
B.乙分子从a运动到c的过程中,两分子间的作用力先减小后增大
C.乙分子从a运动到c的过程中,一直加速
D.乙分子从a运动到b的过程中加速,从b运动到c的过程中减速
【答案】C
【详解】A.乙分子从a运动到b的过程中,则F<0,分子间的引力大于斥力,整体表现为引力,故A错误;
BCD.乙分子从a运动到c的过程中,两分子间的作用力先增大后减小,一直表现为引力,乙分子始终做加速运动,故BD错误,C正确。
故选C。
5.(2026·辽宁抚顺·一模)物质在某种状态的宏观特性表现为无固定的形状、体积,则该种状态与其他两种状态的微观特性相比( )
A.分子间距离较大,分子间作用力很小
B.分子间距离很小,分子间作用力很大
C.分子间距离很小,分子间作用力很小
D.分子间距离较大,分子间作用力很大
【答案】A
【详解】宏观上,固态物质有固定的形状和体积,不具有流动性;液态物质有固定的体积,无固定形状,具有流动性;气态物质无固定的体积、形状,具有流动性。所以物质的该种状态为气态。微观上,固态物质分子间距离非常小,相互作用力非常大;液态物质分子间距较大,相互作用力较大,分子位置不固定;气态物质分子间距很大,作用力很小,分子极度散乱。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
◆题型3 分子动理论解释生活中的现象
1.(25-26九年级上·四川成都·阶段检测)下列现象用分子动理论解释正确的是( )
A.酒香不怕巷子深,说明分子在做无规则运动
B.固体很难被压缩,说明分子间有引力
C.“破镜不能重圆”,说明分子间有斥力
D.石灰石能被粉碎成粉末,说明分子很小
【答案】A
【详解】A.酒香不怕巷子深是酒精分子不断无规则运动扩散到空气中的现象,故A正确;
B.固体很难被压缩,是因为分子间存在斥力,阻碍分子相互靠近,故B错误;
C.破镜不能重圆是因为断裂处分子间距远大于分子力的作用范围,分子间作用力可忽略,不是分子斥力的原因,故C错误;
D.石灰石粉碎得到的粉末是宏观固体小颗粒,不是分子,不能说明分子很小,故D错误。
故选A。
2.(25-26九年级上·广东佛山·阶段检测)物理学与人类的生产生活密切相关。下列俗语、诗词等反映了人类对自然界的一定认识,其中从物理学的角度分析正确的是( )
A.“破镜难圆”说明分子间存在斥力
B.“花气袭人知骤暖”说明分子运动的剧烈程度与温度有关
C.“墙内开花墙外香”说明分子间存在引力
D.“黄沙直上白云间”说明分子在不停地做无规则运动
【答案】B
【详解】A.破镜碎片间分子距离远大于分子力的作用范围,分子间几乎无相互作用力,与分子斥力无关,故A错误;
B.温度越高分子无规则运动越剧烈,“花气袭人知骤暖”是温度升高时花香分子扩散速度加快,说明分子运动的剧烈程度与温度有关,故B正确;
C.“墙内开花墙外香”是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,与分子引力无关,故C错误;
D.黄沙是宏观固体颗粒,“黄沙直上”是宏观机械运动,不是分子的无规则运动,故D错误。
故选B。
3.(25-26九年级上·山西晋中·期中)我国申报的“中国传统制茶技艺及其相关习俗”已列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。下列选项中关于制茶技艺说法正确的是( )
A.茶叶捻揉后体积缩小说明分子间有斥力
B.常温状态下,茶叶内部的分子不会运动
C.浸泡在沸水中的茶叶含有的热量增大
D.茶香四溢,说明分子不停地做无规则运动
【答案】D
【详解】A.茶叶捻揉后体积缩小,是因为茶叶本身的宏观结构被挤压,叶片间的空隙变小,故A错误;
B.一切物质的分子都在不停地做无规则运动,常温下茶叶内部的分子同样是运动的,故B错误;
C.热量是过程量,只能描述热传递过程中能量的转移量,不能说物体“含有热量”,故C错误;
D.茶香四溢是茶香分子扩散到空气中的现象,直接说明了分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选D。
4.(25-26九年级上·山东烟台·阶段检测)下列对宏观事实的微观解释,合理的是( )
A.将变瘪的乒乓球放入热水中会鼓起来——乒乓球内气体分子数量变多
B.破镜难重合——分子之间存在斥力
C.冰有固定的形状,而水没有——液体的分子间没有作用力
D.1L水和1L酒精混合后的总体积小于2L——分子间存在间隙
【答案】D
【详解】A.变瘪的乒乓球放入热水中后鼓起来是因为分子运动加剧,分子间距变大,分子的个数并没有变多,故A不符合题意;
B.破镜难重圆是因为分子之间的距离太大,分子之间几乎没有作用力,故B不符合题意;
C.固体和液体分子间都存在作用力,只不过固态分子间距更小,分子间引力更大,所以固体有固定的形状,而液体没有,故C不符合题意;
D.由于分子间存在间隙,水和酒精混合时,分子彼此进入到对方的空隙中,使得1L水和1L酒精混合后的总体积小于2L,故D符合题意。
故选D。
5.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)“拔丝苹果”香甜可口,如图所示,小明在制作“拔丝苹果”时发现夹起一块苹果就会拉出很长的丝,经过思考他认为这是因为分子间存在引力。下列现象中与苹果“拉丝”现象的原理相同的是( )
A.图①:抽掉玻璃板后,两个瓶子内的气体会混合在一起
B.图②:放几天后,清水和蓝色硫酸铜溶液之间的界限模糊不清
C.图③:两个铅柱底面削平后紧压在一起,吊起一个重物都不能把它们拉开
D.图④:固体有一定的体积,很难被压缩
【答案】C
【详解】 苹果“拉丝”现象的原理是因为分子间存在引力;
AB.均为扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故AB不符合题意;
C.两个铅柱紧压在一起不能拉开,说明分子间存在引力,与“拉丝”原理相同,故C符合题意;
D.固体很难被压缩,说明分子间存在斥力,故D不符合题意。
故选C。
6.(25-26八年级下·安徽六安·期末)1827年,布朗把花粉放在水中,取出一滴悬浮液放在显微镜下观察,发现花粉小颗粒在水中不停地做无规则运动,每个小颗粒的运动方向和速度大小都改变得很快,不会停下来。这些小颗粒实际上是上万个分子组成的分子团,由于受液体分子撞击不平衡,从而表现出这种无规则运动,称为布朗运动。关于布朗运动,下列说法正确的是( )
A.布朗运动是分子运动;反映固体分子运动
B.布朗运动是小颗粒运动;反映固体分子运动
C.布朗运动是分子运动;反映液体分子运动
D.布朗运动是小颗粒运动;反映液体分子运动
【答案】D
【详解】布朗运动的观察对象是由上万个分子组成的固体小颗粒,不是分子本身的运动;布朗运动的成因是小颗粒受到液体分子的无规则撞击,受力不平衡产生的,因此布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动。故选D。
考点三 内能
◆题型1 内能的概念及其影响因素
1.(2026九年级上·云南昆明·期末)冰敷是一种治疗扭伤的常见方式,下列说法中正确的是( )
A.冰是非晶体
B.冰在熔化后,含有的热量变多
C.冰在熔化过程中不断吸热,温度保持不变
D.选用0℃的冰块冰敷,是因为0℃的冰块内能为零
【答案】C
【详解】A.冰是晶体(有固定熔点 0℃),故A错误;
B.热量是过程量,只能说 “吸收或放出热量”,不能说 “含有热量”。冰熔化后变成水,也不能说 “含有的热量变多”,故B错误;
C.冰是晶体,晶体熔化的特点是持续吸热,温度保持不变(熔点为 0℃),故C正确;
D.一切物体在任何温度下都有内能,0℃的冰块内能不为零,故D错误。
故选C。
2.(2026九年级上·广东梅州·期中)如图所示是曾侯乙墓曾出土过一种铜制冰鉴,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。下列说法中正确的是( )
A.方鉴中的冰温度很低,含有的热量少 B.冰块熔化成水的过程中,内能增大
C.壶内的食物将温度传递给方鉴中的冰块 D.冰块能够制冷是因为冰块的比热容较小
【答案】B
【详解】A.在物理学中,“热量”是热传递过程中转移的能量,它是一个过程量,而不是物体本身含有的能量,故A错误;
B.熔化是一个吸热过程。冰在熔化成水的过程中,需要持续从外界吸收热量,使冰的内能增大,故B正确;
C.热传递的条件是存在温度差,传递的是能量(即热量),而不是“温度”,故C错误;
D.冰块能够制冷,主要是因为它在熔化过程中需要吸收大量的热量,而不是比热容大,故D错误。
故选 B。
3.把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,实验过程及现象如图所示,分析可知物体的温度越高,分子的无规则运动越______。若将冷水倒掉一些,对比原来这杯冷水,杯中剩余冷水的内能______。
【答案】剧烈(快) 减小(变小)
【解析】由于热水的温度高,所以墨水在热水中扩散的快,这表明分子的无规则运动与温度有关,且温度越高,分子的无规则运动越剧烈;内能与质量、温度和状态有关,若将冷水倒掉一些,冷水的质量减小,对比原来这杯冷水,杯中剩余冷水的内能减小。
4.在物理学中,把物体内所有分子动能与 的总和叫做物体的内能。如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况(箭头越长代表分子运动的越快),则 时刻物体温度较高,该物体从A 时刻到 B 时刻 (选填“一定”或“不一定”)是吸收了热量。
【答案】 势能 B 不一定
【详解】[1]在物理学中,把物体内所有分子动能与势能的总和叫做物体的内能,一切物体都有内能。
[2]如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况,箭头越长代表分子运动的越快,B时刻箭头长,表示B时刻物体内部分子运动的快,物体温度越高,分子运动越剧烈,则B时刻物体温度较高。
[3]做功和热传递都能改变物体的内能,物体B时刻温度高,内能大,该物体从A 时刻到 B 时刻不一定是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功。
5.(2026九年级上·河南南阳·阶段检测)南极是世界上最冷的地方,常年平均气温是-25℃,在开展“神奇的南极洲”跨学科项目式学习之前,小宇和小丽两位同学之间进行了一次对话,其中正确的是( )
A.小宇:南极洲常年平均气温为负值,所以南极洲的内能也为负值
B.小宇:冰川熔化过程中温度会不断升高
C.小丽:再冷的冰山也含有热量
D.小丽:温度一定时,冰山质量越大,具有的内能越大
【答案】D
【详解】A.温度是负值,只代表物体冷热程度低;一切物体都有内能,内能永远大于 0,不存在负值。故A错误。
B.冰山的冰属于晶体,晶体熔化的特点是:持续吸热,温度保持不变,不会在熔化过程中升温。故B错误。
C.热量是过程量,描述的是热传递中内能的变化量,不是物体本身拥有的量;规范表述为 “吸收、放出热量”,绝对不能说物体 “含有热量”。 故C错误。
D.同种物质、物态相同、温度一定时,质量越大,物体内的分子数量就越多,物体的内能就越大。因此温度一定时,冰山质量越大,具有的内能越大。故D正确。
故选D。
◆题型2 热传递改变内能
1.(25-26九上·河南焦作沁阳·调研)唐代陆羽在《茶经》中有“贮檠煨火”,以烘烤茶叶中潮气的描述。茶叶烘焙过程中通过____________的方式使茶叶中水分的内能____________(选填“增大”或“减小”)从而逐渐蒸发。
【答案】 热传递 增大
【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递两种,茶叶烘焙时,水分吸收外界热量,属于通过热传递的方式改变内能。
热传递过程中水分吸收热量,温度升高,其内能增大,内能增大可以加快水分的蒸发进程。
2.如图所示是一款创意暖手笔,内装电池,按下按键便会发热,解决了冬天写字时手冷的问题。暖手笔给手保暖的过程中( )
A.温度从暖手笔传向手
B.暖手笔含有的热量比手多
C.笔是通过热传递的方式使手的内能增加了
D.暖手笔只有发热时才具有内能
【答案】C
【详解】A. 温度是指物体的冷热程度,发生热传递时,传递的是热量而不是温度,故A不符合题意;
B. 热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故B不符合题意;
C. 暖手笔发热后,手接触暖手笔,热量从暖手笔传递到手,手的内能通过热传递的方式增加,故C符合题意;
D. 一切物体在任何温度下都具有内能,所以常温下和发热时的暖手笔都具有内能,故D不符合题意。
故选C。
3.《冬日田园杂兴》:“榾柮无烟雪夜长,地炉煨酒暖如汤。”如图甲中用地炉加热酒,锅内的热水和酒的温度随时间变化关系如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.加热过程中,热水内能不变
B.酒从热水中吸热,内能增大
C.热水和酒之间发生热传递的原因是它们内能不同
D.热水和酒温度相同后仍在发生热传递
【答案】B
【详解】A.用地炉加热酒,加热过程中,热水放出热量,温度降低,内能变小,故A错误;
BC.酒的温度比热水的温度低,因此它们之间接触时会发生热传递,热量从高温的热水传递到低温的酒,热水放出热量,酒吸热温度升高,内能增大,故B正确,C错误;
D.温差是形成热传递的必要条件,热水和酒温度相同后,没有温度差,不再发生热传递,故D错误。
故选B。
4.(25-26九上·山东滨州滨城区·期中)人轻度发热时用冷毛巾给头部降温,过一段时间后,毛巾温度升高,头部温度降低。下列现象中改变内能的方法相同的是( )
A.下滑过程感觉发热 B.冬天暖气取暖
C.钻木取火 D.冬天搓手取暖
【答案】B
【详解】A.冷毛巾给头部降温,是内能从温度较高的头部转移到冷毛巾,属于热传递改变内能,滑滑梯下滑感觉发热,是克服摩擦做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能,故A不符合题意;
B.冬天暖气取暖,内能从温度较高的暖气片转移到人体,属于热传递改变内能,故B符合题意;
C.钻木取火,通过克服摩擦做功将机械能转化为内能,属于做功改变内能,故C不符合题意;
D.冬天搓手取暖,克服摩擦做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能,故D不符合题意。
故选B。
◆题型3 做功改变内能
1.(25-26九上·新疆喀什·期中)如图所示的四个现象中,属于做功改变物体内能的是( )
A.烤火取暖 B.搓手取暖
C.热水袋取暖 D.阳光下取暖
【答案】B
【详解】ACD.烤火取暖、热水袋取暖、阳光下取暖,都是热量从高温物体转移到人体,属于热传递改变内能,故ACD不符合题意;
B.搓手取暖时,双手克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,属于做功改变物体内能,故B符合题意。
故选B。
2.(2026·吉林松原·模拟预测)《天工开物》中记载了我国的淬火工艺。如图是工人将烧红的铁器迅速放入冷水中冷却的情景,下列改变内能的方式与其不同的是( )
A.围炉取暖 B.钻木取火
C.热水袋焐手变暖 D.冷水倒入热水中变温
【答案】B
【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递两种,热传递是能量的转移过程,做功是其他形式能向内能的转化过程。题干中,将烧红的铁器放入冷水中冷却,是通过热传递改变物体内能。
A.围炉取暖是热量从火炉传递到人体,通过热传递改变内能,故A不符合题意;
B.钻木取火是克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,通过做功改变内能,与题干改变内能的方式不同,故B符合题意;
C.热水袋焐手变暖是热量从热水袋传递到手,通过热传递改变内能,故C不符合题意;
D.冷水倒入热水中变温是冷水和热水之间发生热量转移,通过热传递改变内能,故D不符合题意。
故选 B。
3.(2026·江苏南京·二模)如图所示的四个示例中,使物体内能增大的方式与其他三个不同的是( )
A.甲图,碎纸片点燃后,杯中水温升高 B.乙图,金属汤勺放在热汤中,温度升高
C.丙图,取暖器通电后,电热丝温度升高 D.丁图,太阳辐射后,热水器中水温升高
【答案】C
【详解】碎纸片燃烧放热,通过热传递使杯中水的内能增大、温度升高;
金属汤勺从热汤中吸收热量,通过热传递(热传导)使自身内能增大、温度升高;
取暖器通电后,电流通过电热丝做功,将电能转化为内能,通过做功的方式使电热丝内能增大、温度升高;
热水器中的水吸收太阳辐射的热量,通过热传递(热辐射)使内能增大、温度升高。
因此,C选项使物体内能增大的方式为做功,ABD选项使物体内能增大的方式为热传递,故选C。
4.(2026九年级上·山西临汾·期末)2025年11月14日,“神舟二十一号”返回舱在东风着陆场成功着陆,如图所示。返回舱进入大气层,与周围大气剧烈摩擦的过程中,返回舱的(忽略返回舱质量的变化)( )
A.内能转化为机械能,内能变大 B.机械能转化为内能,内能变大
C.内能转化为机械能,内能变小 D.机械能转化为内能,内能变小
【答案】B
【详解】返回舱进入大气层后,与周围大气剧烈摩擦,需要克服摩擦力做功。在这个过程中,返回舱的机械能(主要是动能和重力势能)减少,而这些减少的机械能转化为了返回舱的内能,使得返回舱的温度升高,内能增大。所以此过程是机械能转化为内能,内能变大。
故选B。
◆题型4 温度、热量和内能之间的联系
1.(25-26九上·新疆喀什·期中)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是 ( )
A.温度总是自发地从内能大的物体传递到内能小的物体
B.0℃的冰熔化成0℃的水,温度不变,内能不变
C.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大铁块的内能
D.物体的温度越高,含有的热量越多
【答案】C
【详解】A.热传递过程中传递的是热量,不是温度,且热量自发从温度高的物体传递到温度低的物体,和物体内能大小没有必然关系,故A错误;
B.0℃的冰熔化成0℃的水,需要吸收热量,温度不变,但内能会增加,故B错误;
C.任何物体任何时候都具有内能,摩擦是通过做功的方式将机械能转化为内能,可以增大铁块的内能,故C正确。
D.热量是过程量,只能描述为“吸收或放出热量”,不能说物体“含有”热量,故D错误。
故选C。
2.(2026九年级上·山东济宁·期中)关于热量、功、内能的概念,下列说法中正确的是( )
A.对物体做了功,物体内能一定增加
B.克服摩擦力做功可使物体的热量增加
C.热传递和做功是改变物体内能的两种方式
D.热量、功、内能的单位都是焦耳,所以三者的物理意义相同
【答案】C
【详解】A.对物体做了功,同时物体向外传递热量,内能不一定增加,故A错误;
B.克服摩擦力做功可使物体的内能增加,热量是能量传递的形式,不能说热量增加,故B错误;
C.改变内能的方式有两种,做功和热传递,故C正确;
D.热量、功、内能的国际单位都是焦,热量是指在热传递过程中,内能改变的多少;一个物体在力的作用下沿力的方向移动了一段距离,叫力对物体做了功;内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和;因此三者的物理意义不相同,故D错误。
故选C。
3.(2026·江苏南京·一模)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的物体没有内能
B.物体内能增大,温度不一定升高
C.物体的内能越大,含有的热量越多
D.物体温度升高,一定吸收了热量
【答案】B
【详解】A.一切物体在任何温度下都具有内能,0℃的物体有内能,故A错误;
B.物体内能增大时,温度不一定升高,例如晶体熔化过程中,吸收热量,内能增大,但温度保持不变,故B正确;
C.热量是一个过程量,只能描述物体吸收或放出热量,不能说物体“含有”热量,故C错误;
D.物体温度升高,可能吸收热量,可能外界对物体做功,故D错误。
故选B。
4.(2026九年级上·江苏南京·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.把冰放在手心,感到冷,是因为冰的内能为0
B.0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大
C.冰内能增加,一定从外界吸收了热量
D.冰受热熔化时,一定是从内能大的物体吸收热量
【答案】B
【详解】A.一切物体都具有内能,冰的内能不为0,故A错误;
B.0℃的冰变成0℃的水,属于熔化现象,该过程中吸收热量,温度不变,内能变大,故B正确;
C.冰内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是有物体对它做了功,故C错误;
D.冰受热熔化时,一定是从温度高的物体吸收热量,内能大的物体温度不一定高,故D错误。
故选 B。
考点四 比热容
◆题型1 比热容的基本知识
1.甲乙两物体的质量关系为m甲<m乙,当其吸收热量的情况如图所示时,升高的温度关系为,则_______(选填“>”“<”“=”)。
【答案】>
【详解】由图像可知甲、乙两物体吸收的热量为
Q甲=2Q乙根据比热容式子可得
且质量关系为m甲<m乙,温度升高关系为Δt甲<Δt乙,可得,所以。
2.由比热容公式,判断下列说法正确的是( )
A.物质的比热容与它的质量成反比,质量越大,比热容越小
B.物质的比热容跟它吸收(或放出)的热量成正比,吸收热量越多,比热容越大
C.物质的比热容跟它的温度变化成反比,温度升高越少,比热容越大
D.比热容是物质的特性之一,跟热量、质量、温度变化的多少都无关
【答案】D
【详解】比热容是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与物质的质量、吸收(或放出)的热量、温度变化量等均无关。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选 D。
3.小明用相同的电加热器给质量和温度相等的水和煤油加热,发现煤油温度升高得比水快。这表明( )
A.水的比热容较大 B.煤油的比热容较大
C.煤油吸收的热量较多 D.水的吸热能力较弱
【答案】A
【详解】用相同的电加热器给质量和温度相等的水和煤油加热,加热相同的时间,两者吸收的热量是一样的,发现煤油温度升高得比水快,说明水的吸热能力强,比热容更大,故选A。
4.相同质量的铝和铜,吸收了相同的热量,已知,下列说法中合理的是( )
A.铜和铝吸收的热量相同,铜和铝吸热时间一定相同
B.铝上升的温度较高
C.铜上升的温度较高
D.铜的末温高
【答案】C
【详解】A.吸收热量相同,但吸热时间取决于加热功率,加热功率未知,时间不一定相同,故A不符合题意;
BC.已知c铝>c铜,质量m相同,吸收热量Q相同。根据Q=cmΔt可知,铝的比热容大,升温慢,上升的温度较低;铜的比热容小,升温快,上升的温度较高,故B不符合题意,C符合题意;
D.初温未知,无法比较两者的末温,故D不符合题意。
故选C。
5.依据表格中的数据,下列说法正确的是 ( )
物质
比热容c/[J/(kg·℃)]
水
煤油
砂石
约
A.水的温度升高1℃需吸收的热量
B.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变
C.水和砂石放出相同的热量,水的温度降低得较少
D.使质量相等的水和煤油都升高1℃,煤油吸收的热量较多
【答案】B
【详解】A.水的比热容为,表示质量1kg的水温度升高1℃吸收的热量是,故A错误;
B.比热容只与物质种类、状态有关,一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故B正确;
C.由表可知,水的比热容大于砂石的比热容,质量相等的水和砂石放出相同的热量,根据可知,水的温度降低得较少,而题干中质量关系未知,因此无法比较二者温度降低的多少,故C错误;
D.由表可知,水的比热容大于煤油的比热容,质量相等的水和煤油都升高1℃,根据,可知水吸收的热量较多,故D错误。
故选B。
◆题型2 实验探究:不同物质的吸热本领
1.如图甲,小明用传感器比较不同物质的比热容:他用铁夹将温度传感器及分别盛有甲、乙两种液体的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分要与试管内的液体良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连。打开红外加热器开关对盛有液体的试管进行加热,在计算机上可以得到相应的温度-时间实验图线。
(1)实验前,除让两个试管内的液体初温相同外,还必须控制它们的___________相同;
(2)实验时,对两种物质加热相同的时间,通过比较___________来比较它们的吸热本领;
(3)某次实验中,在计算机上得到的温度-时间实验图线如图乙所示。分析图像可知,___________(选填“甲”或“乙”)液体的吸热本领强;
【答案】(1)质量
(2)升高的温度
(3)乙
【详解】(1)实验前,除让两个试管内的液体初温相同外,根据比较不同物质吸热能力的方法,还必须控制它们的质量相同。
(2)实验时,对两种物质加热相同的时间,吸热相同,通过比较升高的温度来比较它们的吸热本领。
(3)根据温度-时间实验图像知,升高到,甲、乙加热时间分别为和,乙液体加热时间长,乙液体吸收的热量多,说明乙液体的吸热本领强。
2.(25-26九上·湖南资兴·期中)小侨同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1min记录一次温度。
(1)图甲是这位同学的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处:____________________;
(2)加热2min,水吸收的热量__________煤油吸收的热量。(选填“>”“=”或“<”);
(3)根据实验数据绘制图像如丙所示,则__________的吸热能力强;
(4)下列示例中与比热容无关的是 (填字母)。
A.城市建造人工湖来改善气候
B.空调房间里放盆水可以增加湿度
C.用冷水冷却发动机
【答案】(1)水和煤油的质量不相等
(2)=
(3)水
(4)B
【详解】(1)实验时,要控制水和煤油的质量和初温相等,由图可知,水和煤油的体积相等,而水和煤油的密度不同,所以烧杯中的水和煤油的质量不相等,所以,错误之处是,水和煤油的质量不相等。
(2)实验时,用相同酒精灯进行加热,两个酒精灯在相同时间内放出的热量相等,在不计热量损失的情况下,放出的热量都被水和煤油吸收,所以加热2min,加热时间相同,则水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(3)由图丙可知,吸收相同热量时,即加热相同的时间,水升高的温度小于煤油升高的温度,所以水的吸热能力强。
(4)A.城市建造人工湖来改善气候,是因为水的比热容大,质量相同的水和其他物质相比,吸收或放出相同热量,水的温度变化小,与比热容有关,故A不符合题意;
B.空调房间里放盆水可以增加湿度,是水的蒸发现象,与比热容无关,故B符合题意;
C.用冷水冷却发动机,是因为水的比热容大,质量相同的水和其他物质相比,升高相同的温度,吸收的热量多,与比热容有关,故C不符合题意。
故选B。
3.(25-26九上·广东韶关·期中)在“比较不同物质吸热能力的情况”实验中,小明的实验装置如图甲乙所示,两个烧杯相同,分别装A、B两种液体,它们质量相同及初温相同,比较它们吸收相同热量时谁升温快,升温快的物质,容纳热量的能力弱。比如夏天,水泥板在太阳照射下,温度上升较快,说明水泥板容纳热量的能力弱。
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:________和________;
(2)实验中应选用规格________(选填“相同”或“不同”)的电加热器,可以通过比较________(选填“升高的温度”或“加热时间”),来反映两种液体吸收热量的多少;
(3)实验结束,小明把实验数据绘制成如图丙所示,当A和B吸收相同的热量时,________的温度升高较快,说明________吸收热量的能力强(以上两空均选填“A”或“B”);
(4)冬天,自制暖手袋,选液体________(选填“A”或“B”)作为供暖物质,效果更佳。
【答案】(1) 秒表 天平
(2) 相同 加热时间
(3) B A
(4)A
【详解】(1)本实验需要用秒表测量加热时间以便比较物质吸收热量多少,需要用天平测量物质的质量以便控制物质的质量一定,所以还需要用到的器材是秒表和天平。
(2)实验中应选用规格相同的电加热器,让两种物质在相同时间内吸收的热量相同,可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少。
(3)当A和B吸收相同的热量时,即加热时间相同,观察图丙可得,B升高的温度多,即B的温度升高较快;
根据公式,当质量和吸收的热量一定时,A的温度升高的少,说明A吸收热量的能力强。
(4)根据公式,当质量和下降的温度一定时,比热容大的物质,放出的热量多,故应选用A物质。
◆题型3 应用比热容解释生活现象
1.(2026·山东聊城·二模)聊城某数据中心采用液冷技术为服务器散热,将冷却液直接注入服务器内部直接吸热,和传统风冷散热相比,液冷技术散热效率更高,原因是冷却液具有更大的( )
A.热值 B.温度 C.比热容 D.密度
【答案】C
【详解】液冷技术之所以比传统风冷散热效率更高,核心在于冷却液具备更大的比热容,即单位质量的物质在温度变化时能吸收或释放的热量就越多,它能更高效地从服务器内部发热元件(如CPU、GPU)吸收热量,并随液体循环将热量带至外部散热装置,从而实现快速、稳定降温。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(2026·海南省直辖县级单位·一模)糖炒栗子是一道传统的中式小吃,炒栗子时向锅中放入细砂、白砂糖等,加入细砂可使板栗快速吸热节约燃料且受热均匀,这主要是利用了细沙的哪个特性( )
A.比热容小 B.密度大 C.热值小 D.熔点高
【答案】A
【详解】 A.根据比热容公式,相同质量的细砂与其他物质相比,比热容小,吸收相同热量时温度升高更快,能快速达到高温为板栗传递热量;同时升高相同温度时吸收的热量更少,可节约燃料,且细砂能填充板栗间的空隙,使板栗受热均匀,故A正确;
B.密度大的特性与板栗快速吸热、节约燃料的需求无关,故B错误;
C.热值是燃料的特性,细砂不属于燃料,不存在热值这一特性,故C错误;
D.熔点高仅能保证细砂在炒制过程中不易熔化,不是实现快速吸热、节约燃料的关键原因,故D错误。
故选A。
3.(25-26九·山东济宁曲阜·期末)下列现象中,不能用比热容解释的是( )
A.在发烧病人的额头上擦酒精降温
B.汽车发动机冷却液的主要成分是水
C.我国西北沙漠地区昼夜温差较大
D.傍晚,往春播的秧苗田里灌水保温
【答案】A
【详解】A.发烧病人额头擦酒精降温,原理是酒精蒸发(汽化)吸热,和比热容无关,故A符合题意;
B.水的比热容大,相同质量的水升高相同温度时,比其他物质吸收更多热量,冷却效果好,因此用水做发动机冷却液,可以用比热容解释。故B不符合题意;
C.沙漠地区多砂石,砂石比热容小,相同吸热/放热条件下温度变化更大,因此昼夜温差大,可以用比热容解释。故C不符合题意。
D.水的比热容大,夜晚降温时,相同放热条件下水的温度降低更小,能保护秧苗不被冻坏,傍晚灌水保温可以用比热容解释。故D不符合题意。
故选A。
4.(25-26九上·陕西榆林·期末)如图所示,暑期研学活动小组在晴天的森林中进行野外求生演习。如何利用森林中的风向引导他们从森林走向外界露天土地,同学们各自发表了自己的见解,其中正确的是( )
A.露天土地比热容小,空气从森林流向外界,应顺风走
B.露天土地比热容小,空气从外界流向森林,应迎风走
C.露天土地比热容大,空气从森林流向外界,应顺风走
D.露天土地比热容大,空气从外界流向森林,应迎风走
【答案】A
【详解】晴天时,森林里的植被和水分多,比热容大,升温慢;而露天土地(如沙土)比热容小,升温快。露天土地温度高,空气受热膨胀上升,形成低压区;森林温度低,空气密度大,形成高压区。因此,空气会从森林(高压区)流向露天土地(低压区)。因为风是从森林吹向露天土地的,所以同学们要走向露天土地,就应该顺风走。故A正确,BCD错误。
故选A。
◆题型4 热量的相关计算
1.(25-26九年级上·广东茂名·期中)初温为30℃、质量为2kg的水温度升高到50℃时,需要吸收的热量为________J,现在将2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容________(选填“变大”“变小”或“不变”);水升高温度后比热容________(选填“改变”或“不变”)。[]
【答案】 不变 不变
【详解】根据可得,吸收的热量为
比热容是物质的固有特性,仅与物质的种类和状态有关,与质量无关,因此倒掉一半水后,剩下的水的比热容不变。
比热容与物质的温度无关,水升高温度后,其种类和状态均未改变,所以比热容不变。
2.(2026·安徽合肥·三模)2025年10月1日,我国“人造太阳”实验装置“夸父启明”(BBST)成功落“座”安徽合肥,预计2027年竣工。该装置将实际演示氘、氚等离子体“燃烧”,1升海水中的氘通过反应释放的能量约为,这些能量如果完全被水吸收,能使______kg的水上升50℃。[]
【答案】4500
【详解】水的质量为
3.(25-26九年级上·安徽·阶段检测)水的比热容是煤油比热容的2倍,若水和煤油的质量之比为1∶2,吸收的热量之比为2∶3,则水和煤油升高的温度之比为( )
A.3∶2 B.2∶3 C.4∶3 D.3∶4
【答案】B
【详解】由可知,升高的温度,因此水和煤油升高的温度之比
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.(25-26九年级上·吉林延边·期中)现有2kg的水,现将从 加热到 ,,求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)如果这些热量被5kg的某金属吸收后,该金属升高了 ,求该金属的比热容。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)水升高的温度为
水吸收的热量为。
(2)金属吸收的热量
由可得该金属的比热容为
◆题型5 比热容图像题
1.如图是用完全相同的加热装置给甲、乙两种质量相等的不同晶体同时均匀加热,两种晶体熔化前后温度随时间变化的图象。则单位质量的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较,Q甲___________Q乙;液态时它们的比热容c甲___________c乙(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 小于 大于
【详解】[1]物质吸热的多少由加热时间的长短决定,由于是用完全相同的加热装置给甲、乙两种质量相等的不同晶体同时均匀加热,由图可知:甲晶体在熔化过程所用时间比乙熔化过程所用时间短,则:Q甲小于Q乙。
[2]由图形可知,当甲、乙两种晶体熔化成液体后,吸收相同的热量时,乙晶体升高的温度多,由 可知,乙的比热容比甲的比热容小,即c甲大于c乙。
2.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体进行加热(不计热量损失),如图所示的是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
B.分钟内,A与B吸收的热量之比为
C.A与B的比热容之比为
D.若做实验时适量减少B的质量,可以使A、B的图像重合
【答案】C
【详解】A. 由图像可知,A 和 B 升高相同的温度,A 的加热时间更长。因为用相同的电加热器加热,加热时间长意味着吸收的热量多,所以 A 吸收热量较多,故A 错误;
B. 因为是相同的电加热器,在 t分钟内,加热时间相同,A 与 B 吸收的热量是相等的,比值为1︰1 ,故B 错误;
C. 根据,质量m相等,吸收的热量Q相等(相同电加热器加热相同时间),升高的温度与比热容成反比。从图像看,
t 时间内ΔtB =60℃−20℃=40℃
ΔtA=40℃−20℃=20 ℃
则
故C正确;
D. 若适量减少 B 的质量,根据 ,在吸收相同热量时,B 的温度变化会更大,A、B 的图像更不会重合,故D 错误;
故选C。
3.(2026·安徽省淮南市·一模)某同学为探究不同物质的吸热能力,用相同的酒精灯给质量为1kg的甲、乙两种液体加热,获得如图所示的甲、乙液体的温度与加热时间的关系图像,已知甲、乙两种液体中有一种是水,,另一种液体的比热容比水的小。下列说法中正确的是( )
A.甲、乙液体都加热1min,乙升高的温度多
B.甲、乙液体都加热1min,甲液体吸收热量较多
C.甲液体的比热容为
D.温度升高到20℃时,甲、乙液体吸收的热量之比为3︰1
【答案】C
【详解】A.由图像可知,加热1min时,甲图线与“1min”图线的交点在上面,故甲升高的温度较多,故A错误;
B.由于使用相同的酒精灯加热,则在1min内,酒精灯放出的热量相同,故甲、乙液体吸收的热量相同,故B错误;
CD.由图像可知,在质量和升高的温度相同时,甲液体的加热时间为1min,乙液体的加热时间为3min,则,即,则乙的吸热能力较强,故乙物质是水,由可知,,则,故C正确,D错误。
故选C。
4.(2026·四川成都·模拟预测)用两个相同的电加热器a、b,分别给甲、乙两种液体加热,图是这两种液体的温度—时间图像。已知,a、b两个电加热器的加热效率都是88%,忽略液体的热损失。下列判断正确的是( )
A.0~16 min,a、b两个电加热器释放热量之比
B.0~16 min,甲、乙两种液体吸收热量之比
C.甲、乙两种液体体积相同时,比热容之比
D.甲、乙两种液体质量相同时,比热容之比
【答案】D
【详解】A.因为两个电加热器是相同的,电加热器工作时,在相同时间内,加热器放出的热量相同,则在0~16min时间内,a、b两个电加热器释放热量之比,故A错误;
B.0~16 min,甲、乙两种液体吸收热量之比为,故B错误;
C.甲、乙体积相同时,它们的质量之比
如图所示,加热16min,甲、乙升高的温度之比
甲、乙两种液体比热容之比,故C错误;
D.甲、乙质量相同时,甲、乙两种液体比热容之比,故D正确。
故选D。
考点五 热机
◆题型1 热机的种类及原理
1.(2026四川内江)下列设备工作过程中没有使用热机的是( )
A.燃油汽车 B.火箭 C.喷气式飞机 D.电瓶车
【答案】D
【解析】ABC.燃油汽车的内燃机、火箭发动机,喷气式发动机,都属于热机,故ABC不符合题意;
D.电瓶车靠电动机工作,是将电能直接转化为机械能,没有使用到热机,故D符合题意。
故选 D。
2.(2026江苏扬州)如图,加热试管中的水至沸腾。分析橡胶塞被冲出的过程,其能量转化与汽油机的哪个冲程类似( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【解析】加热试管使水沸腾后,高温高压的水蒸气推动橡胶塞冲出,是水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,而在汽油机四个冲程中,做功冲程是高温高压燃气膨胀对外做功,将内能转化为机械能,和本实验的能量转化一致。
故选C。
3.(2026四川成都)用酒精灯给试管加热至管内水沸腾,一段时间后橡皮塞被水蒸气冲出,如图所示。下列说法正确的是( )
A.酒精燃烧过程,化学能全部转化为水的内能
B.水的内能增加,是通过做功的方式来实现的
C.橡皮塞被冲出过程,水蒸气的温度升高
D.橡皮塞被冲出过程,内能转化为机械能
【答案】D
【解析】A.酒精燃烧时,化学能转化为内能,但部分内能会散失到空气中,被试管吸收,并没有全部转化为水的内能,故A错误;
B.试管的热量传递给水,水温度升高,内能增加,是通过酒精灯热传递的方式实现的,故B错误;
C.橡皮塞被冲出时,水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气自身内能减少,温度降低,故C错误;
D.水蒸气推动橡皮塞冲出的过程中,水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能,故D正确。
故选D。
4.如图是蒸汽机工作的原理示意图,关于蒸汽机的工作过程中所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧产生的内能全部转化为蒸汽的内能
B.汽缸内的蒸汽推动活塞做功,蒸汽的内能增大
C.汽缸内的蒸汽推动活塞做功,其能量的转化过程与汽油机的做功冲程一样
D.蒸汽机加装冷凝器,能减少废气带走的温度
【答案】C
【详解】A.燃料燃烧产生的内能仅仅只有一部分转化为蒸汽的内能,还有一部分热量散失了,还有一部分的内能转化为锅炉的内能,故A错误;
B.汽缸内的蒸汽推动活塞做功,内能转化为机械能,蒸汽的内能减小,故B错误;
C.汽缸内的蒸汽推动活塞做功,将内能转化为机械能,其能量的转化过程与汽油机的做功冲程一样,做功冲程是膨胀的气体对外做功,将内能转化为机械能,故C正确;
D.蒸汽机加装冷凝器,能减少废气带走的热量,而不是温度,故D错误。
故选C。
◆题型2 汽油机
1.(2026江苏苏州)在安全教育活动中,老师用图示装置演示面粉爆炸现象。面粉被吹入塑料桶后,遇到火焰爆燃,桶口的硬纸板被迅速弹飞。面粉燃烧释放的内能转化为硬纸板的________,该过程相当于汽油机工作时的________冲程。
【答案】 机械能/动能 做功
【解析】硬纸板被冲起,面粉燃烧释放的内能转化为硬纸板的机械能。汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能,它们的能量转化情况相同。
2.(2026山东烟台)(多选)如图所示为汽油机工作时某冲程的示意图,下列关于这个冲程的说法正确的是( )
A.该冲程是做功冲程 B.该冲程是压缩冲程
C.将机械能转化为内能 D.将内能转化为机械能
【答案】AD
【解析】图中进气门和排气门均关闭,火花塞正在点火,且活塞向下运动,这符合汽油机做功冲程的特征。在做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能。故选AD。
3.(25-26九年级上·湖南·阶段检测)如图是某四冲程汽油机顺序被打乱的工作图,下列说法正确的是( )
A.四个冲程的顺序应该是B→D→C→A
B.压缩冲程和做功冲程中均获得动力,其他2个冲程都是靠惯性运转的
C.冲程A的活塞正在往下运动,气缸内的气体内能减小
D.冲程B为吸气冲程,吸入气缸的只有空气
【答案】C
【详解】A.A图中火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程;B图中进气门打开,活塞向下运动,是吸气冲程;C图中排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程;D图中两个气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;所以正确顺序为B→D→A→C,故A错误;
B.只有做功冲程获得动力,其它3个冲程都是靠飞轮的惯性完成的,故B错误;
C.A是做功冲程,做功冲程中,气缸内的气体推动活塞做功,内能转化为机械能,气缸内的气体的内能减小,故C正确;
D.汽油机吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物,不是只有空气,故D错误。
故选C。
4. 某汽车动力来自单缸四冲程汽油机,如图所示要完成汽油机的一个工作循环正确的顺序是____(用字母表示),其中将内能转化为机械能的冲程是图中的____(选填“A”、“B”、“C”或“D”),当它正常工作时转速为1800r/min,则每秒钟对外做功_____次。
【答案】 DACB,C,15。
【详解】A图:两气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为内能;
B图:排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;
C图:两气门都关闭,活塞向下运行,是做功冲程,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能;
D图:进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程。
故汽油机的一个工作循环正确的顺序是DACB。
将内能转化为机械能的冲程是做功冲程,是图C。
汽油机在一个工作循环中经历4个冲程,飞轮转动2转,对外做功1次。当它正常工作时转速为
1800r/min =30r/s,则该汽油机每秒钟转动30转,每秒做功15次。
◆题型3 柴油机
1. 一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3 600 r/min,则柴油机每秒钟
A.完成60个循环,120个冲程
B.做功30次,活塞往复60次
C.完成60个循环,60个冲程
D.做功1 200次,活塞往复1 200次
【答案】B
【详解】内燃机的一个工作循环有四个冲程,飞轮转2圈;即:飞轮每转2圈,完成一个工作循环,对外做功1次;
单缸四冲程内燃机飞轮的转速为3600r/min,则该柴油机每秒钟转60圈,即活塞往复60次,完成120个冲程,30个工作循环,对外做30次功,
故选B.
2.关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法,其中正确的是( )
①汽油机和柴油机的点火方式相同
②用酒精灯给试管加热,试管口软木塞冲出的过程中的能量转化情况和内燃机压缩冲程的能量转换情况相同
③只有做功冲程是燃气对外做功
④若汽油机的转速是,内燃机对外做了300次功
A.只有①②③ B.只有①③ C.只有③④ D.只有②③④
【答案】C
【详解】①汽油机和柴油机的点火方式不同,汽油机采用的是点燃式点火;而柴油机采用的是压燃式点火,故①错误;
②试管口软木塞冲出的过程是试管内气体的内能转化为软木塞的机械能,对应的是内燃机的做功冲程,压缩冲程是机械能转化为内能,故②错误;
③在内燃机的四个冲程中,其中吸气、压缩、排气都是靠外力或飞轮的惯性来完成的,只有做功冲程对外做功,故③正确;
④四冲程汽油机每转两圈完成一个工作循环,对外做功一次,内燃机对外做功次,故④正确。
综上可知,只有③④正确,故C正确,ABD错误。
故选C。
3.(25-26九年级上·山东枣庄·阶段检测)轮船用四冲程柴油机提供动力,其中压缩冲程中,柴油机汽缸内气体的( )
A.质量变小 B.内能增大 C.体积变大 D.温度降低
【答案】B
【详解】四冲程柴油机工作时,在压缩冲程中活塞向上运动压缩气体,气体质量不变,汽缸内气体的体积变小,温度升高,内能增大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.(2026·黑龙江绥化·模拟预测)如图为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图,下列说法正确的是( )
A.汽油机的气缸顶部有喷油嘴 B.该冲程是汽油机的吸气冲程
C.该冲程燃料的混合物被压缩 D.该冲程缸内气体对活塞做功
【答案】D
【详解】A.汽油机的气缸顶部有火花塞,柴油机的气缸顶部有喷油嘴,故A错误;
BCD.由图可知,两气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,此时是汽油机的做功冲程;在压缩冲程,汽油机吸入的混合气体被压缩;该冲程中汽油和空气的混合气体燃烧产生高温高压的气体,气体对活塞做功,将燃料的内能转化为活塞的机械能,为汽车提供动力,故BC错误,D正确。
故选D。
◆题型4 火箭
1.(2026·新疆乌鲁木齐·二模)下列运输工具的热机工作时不需要空气的是( )
A.直升机 B.游艇 C.货车 D.火箭
【答案】D
【详解】热机工作需要氧气支持燃烧,不同热机的氧气来源不同。直升机、游艇、货车的热机都是内燃机,需要从空气中获取氧气来燃烧燃料;火箭发射自带氧化剂,不需要依靠空气中的氧气,在真空环境也能工作,故选D。
2.(25-26九年级上·广东广州·阶段检测)小明用可乐瓶制作了一个“小火箭”,通过打气筒压缩“小火箭”中空气的方式发射,如图所示,与空气推动“小火箭”升空过程的能量转化情况相同的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【详解】空气推动“小火箭”升空时,瓶内压缩空气对外做功,内能转化为机械能。吸气冲程、排气冲程没有能量转化;压缩冲程将机械能转化为内能;只有做功冲程是燃气膨胀对外做功,将内能转化为机械能,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C 。
3.(25-26九年级上·陕西渭南·阶段检测)2025年8月4日,我国在海南商业航天发射场使用长征十二号运载火箭,成功将卫星互联网低轨07组卫星发射升空,如图所示。火箭发射时,燃烧燃料使其加速升空,主要发生的能量转化是( )
A.化学能内能机械能 B.电能光能化学能
C.电能内能动能 D.太阳能电能热能
【答案】A
【详解】燃料燃烧时,化学能转化为内能;内能再通过火箭发动机转化为火箭的机械能,从而推进火箭。所以主要发生的能量转化是化学能转化为内能,内能再转化为机械能,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
考点六 调查燃料的利用及其对环境的影响
◆题型1 热值
1.(2026内蒙古)搭载我国自主研发的全球首款兆瓦级氢燃料涡桨发动机的无人运输机,于2026年4月完成首飞。选择质量更小、放热更多、零碳排放的液氢作为发动机的燃料,是因为液氢的( )
A.沸点高 B.热值大 C.比热容大 D.凝固点高
【答案】B
【解析】液氢满足“质量更小、放热更多”的特点,刚好符合热值大的特性,因此选择液氢作为燃料是利用了液氢热值大的特点,故选B。
2.(2026四川遂宁)被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”《天工开物》记载了我国古代生产技术成就。如:
①碎煤有两种,用以炊烹,用以冶煅;
②取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气;
③榨汁入缸,看水花为火色。其花煎至细嫩,如煮羹沸;
下列对相关记载分析正确的是( )
A.“用以炊烹”煤炭燃烧时热值在不断减小
B.“透出香气”是因为分子在运动
C.“文火慢炒”是通过做功的方式改变内能
D.“如煮羹沸”羹在沸腾时吸热,温度升高
【答案】B
【解析】A.热值是燃料的固有特性,仅与燃料的种类有关,与燃烧过程无关,煤炭燃烧时热值不会减小,故A错误;
B.“透出香气”是因为香气分子在空气中做无规则运动,扩散到周围空间,说明分子在不停地运动,故B正确;
C.“文火慢炒”是通过热传递的方式,将火焰的热量传递给麻、菜子,从而改变其内能,并非做功方式,故C错误;
D.液体沸腾的特点是持续吸热但温度保持不变,因此羹在沸腾时吸热,温度不会升高,故D错误。
故选B。
3.(2026四川达州)如图所示,在热机的原理实验中,完全燃烧的酒精可放出________的热量;加热过程中观察到风车慢慢转动,其能量转化方式与内燃机的________冲程类似。()
【答案】 做功
【解析】完全燃烧酒精放出的热量为
实验中,水受热汽化为水蒸气,高温蒸汽推动风车转动,能量转化为内能转化为机械能,内燃机的做功冲程为燃气的内能转化为活塞机械能,因此和做功冲程能量转化一致。
4.(25-26九年级上·山东临沂·期末)如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验,关于这两个实验,下列说法正确的是( )
A.每组实验中,燃料的质量均应相等
B.每组实验中,烧杯中的物质的质量均应相等
C.都是通过温度计示数的变化来比较燃料燃烧放出热量的多少
D.除了图中所示的测量器材,两个实验都要用到天平和秒表
【答案】B
【详解】AB.由图可知,甲图是“探究不同物质吸热升温现象”,需要控制被加热的沙子和水的质量相等,并使用相同的热源加热,不需要控制燃料质量相等;乙图是“比较不同燃料燃烧放出的热量”,目的是比较热值的大小,需要控制不同燃料的质量相等,烧杯中被加热的水质量相等,故A错误,B正确;
C.甲实验使用相同的热源加热,是通过加热时间长短来比较放出热量多少的,故C错误;
D.乙实验中不需要秒表,故D错误。
故选B。
5.秸秆可以回收加工制成秸秆煤,已知秸秆煤的热值q秸秆煤=2.1×107J/kg,天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3。求:
(1)完全燃烧0.5kg的秸秆煤放出的热量?
(2)这些热量相当于完全燃烧天然气的体积?
【答案】(1)1.05×107J;(2)0.25m3
【详解】(1)完全燃烧秸秆煤放出的热量
Q放=m煤q秸秆煤=0.5kg×2.1×107J/kg=1.05×107J
(2)这些热量相当于完全燃烧天然气的体积为
◆题型2 加热效率
1.(2026四川广安)某折叠卡式炉如图所示,它采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 kg水,用卡式炉给水加热使之温度升高了50 ℃,丁烷完全燃烧释放了的能量。此过程通过________(选填“做功”或“热传递”)方式增大了水的内能,该卡式炉烧水的效率为________。水的比热容为。
【答案】 热传递
【解析】改变内能的方式分为做功和热传递,本题中燃料燃烧放热,传递给水被水吸收,因此是通过热传递的方式增大水的内能。
水吸收的热量为
所以卡式炉的加热效率为
2.(2026江西)某电热水壶的额定功率为P,正常工作一段时间,使壶内质量为的水温度升高了(水未沸腾),水的比热容为,则水吸收的热量为_____,该电热水壶的加热效率_____ 。(本小题均用题中所给的字母表示)
【答案】
【解析】[1]根据比热容的吸热公式,物体吸收的热量等于比热容、质量与温度变化量的乘积,即吸收的热量。
[2]电热水壶正常工作时,消耗的电能等于额定功率与工作时间的乘积,即;加热效率的定义是被加热物体吸收的热量与消耗的电能的比值,即。
3.(2026湖北)现存于湖北省博物馆的曾侯乙铜鉴缶(图甲)被誉为我国最早的保温箱和冰箱,冬天在外层鉴腹内装入热水,可让内层铜缶内的酒升温,夏天则装入冰块让酒降温。为研究其温酒的热效率,在内外两个金属容器中分别加入酒和适量热水(图乙),记录它们的温度随时间变化情况(图丙)。[]
(1)水的内能__________(填变化趋势),酒吸收的热量__________。
(2)水放出的热量,热效率__________%,热效率不能达到100%是因为____________________。
(3)夏天给酒降温,若铜鉴缶的外壁出现水珠,这是__________现象(填物态变化名称)。
【答案】(1) 不断减小
(2) 30 有一部分热量散失到空气中(容器吸收了部分热量)
(3)液化
【解析】(1)由图丙可知,水的温度不断降低,所以内能不断减小。
由图丙可知,酒的初温是0℃,末温是50℃,酒吸收的热量为
(2)热效率为
热效率达不到100%的原因:有一部分热量散失到空气中(容器吸收了部分热量)。
(3)空气中的水蒸气遇冷变成小水珠,属于液化现象。
4.(2026江苏苏州)小区使用管道天然气为住户供气,所用天然气热值为。某天,小明家利用燃气热水器将20kg的水从20℃加热40℃,热水器的加热效率为80%。已知水的比热容。求:
(1)水升温吸收的热量。
(2)消耗的天然气体积。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)水升温吸收的热量
(2)天然气完全燃烧放出的热量
消耗天然气的体积
◆题型3 热机效率
1.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
【解析】A.如图甲所示,进气孔和排气孔都关闭,活塞向上运动,压缩气体,对气体做功,气体温度升高,这是汽油机的压缩冲程,故A正确;
B.由乙图可知该汽油机的效率为η=100%-6%-30%-36%=28%,故B错误;
CD.热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比,燃料的热值只与燃料的种类和状态有关,与燃料是否完全燃烧无关,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的利用率,不会降低燃料的热值;为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的利用率,不能提高燃料的热值,故CD错误。
故选A。
2.(2026·广西·一模)某款新能源汽车采用氢燃料发动机获得动力。若某次汽车以的恒定功率在水平公路上匀速行驶,消耗的氢能为。下列说法正确的是( )
A.汽车发动机的效率为60%
B.汽车牵引力做的功为
C.氢燃料燃烧是内能转化为化学能
D.氢燃料的热值越大,发动机的效率一定越高
【答案】A
【详解】AB.牵引力做的功
汽车发动机的效率为,故A正确,B错误;
C.氢燃料燃烧是化学能转化为内能,不是内能转化为化学能,故C错误;
D.发动机的效率取决于对燃料化学能转化为机械能的利用程度,与热值大无关,故D错误。
故选A。
3.(25-26九年级上·陕西渭南·阶段检测)无人驾驶汽车是一种智能汽车,主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示,某无人驾驶汽车以的速度沿水平路面匀速直线行驶了,行驶过程受到的牵引力为,发动机消耗柴油。已知柴油的热值为,则下列说法正确的是( )
A.柴油完全燃烧放出的热量为
B.牵引力做功的功率为
C.汽车发动机的效率为40%
D.增大行驶路程,发动机做的有用功会增多,发动机的效率将提高
【答案】C
【详解】A.已知柴油质量,热值,根据燃料完全燃烧放热公式,得柴油完全燃烧放出的热量
故A错误;
B.已知牵引力,速度,根据功率公式,得汽车匀速行驶牵引力做功的功率
故B错误;
C.已知行驶距离,根据功的公式,得汽车行驶过程中,牵引力做的功
结合A项结果,柴油完全燃烧放出的热量为 ,根据热机效率公式,则汽车发动机的效率为
故C正确;
D.发动机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值,它主要由发动机本身的性能决定,在汽车以恒定速度行驶时,其效率基本保持不变,不会因为行驶路程的增大而提高,故D错误。
故选C。
4.如图是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”,具备强大的灭火救援能力,是国家应急救援体系建设中必备的重大航空装备。航展上,“鲲龙”飞机飞行表演525s,消耗航空燃油500kg,发动机的平均功率为。
(1)飞机飞行过程中将航空燃油燃烧放出的内能转化为飞机的 能;
(2)不考虑热量损失,消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量可使多少的水温度升高?
(3)发动机的效率是多少?
【答案】(1)机械
(2)
(3)
【解析】(1)飞机飞行过程中,燃油燃烧放出的内能转化为飞机的机械能,提供飞行动力。
(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为
不考虑热量损失,则
由可知,水的质量
(3)发动机做的有用功
发动机的效率
5.(2026天津)(多选)一辆燃油汽车以的速度匀速行驶时发动机的输出功率为,若其行驶了,消耗燃油,已知燃油密度为,热值为。则( )
A.汽车的牵引力为 B.汽车的牵引力为
C.发动机的效率为 D.发动机的效率为
【答案】AD
【解析】AB.根据,功率,速度
牵引力,故A符合题意,B不符合题意;
CD.发动机效率,有用功
燃油完全燃烧放出的热量
发动机的效率为,故C不符合题意,D符合题意。
故选AD。
◆题型4 燃料利用对环境的影响
1.下列关于热机和环境保护的说法,正确的是( )
A.所有的热机都用汽油作燃料
B.汽车排出的尾气都是有毒气体
C.热机的大量使用会造成环境污染
D.热机所产生的噪声,可以被热机上的消声器完全消除
【答案】C
【详解】A.汽油机的燃料是汽油,柴油机的燃料是柴油,还有其它种类的热机,需要的燃料不同,所以热机的燃料有许多种,故A错误;
B.汽车排出的尾气中含有一氧化碳、氮氧化物等有毒气体,但主要成分是无毒的氮气、二氧化碳和水蒸气,故B错误;
C.热机的大量使用会排出大量废气,废气中含有有毒气体,所以会造成环境污染,故C正确;
D.热机所产生的噪声,不可能被热机上的消声器完全消除,只能减小噪声,故D错误。
故选C。
2.如图所示,某现代化火力发电厂采用先进技术:水蒸气进行二次加热,使它继续推动发电机发电,提高发电效率;在煤燃烧前经过洗选来去除杂质,在充分燃烧后,对排出的烟气进行脱硫、脱硝、除尘等净化处理,减少二氧化硫等污染物的排放,从而提高了发电效率并减少污染排放。下列关于其工作过程的说法中,错误的是( )
A.对水蒸气进行二次加热,可以提高蒸汽的内能,从而提升汽轮机做功效率
B.二次加热后的蒸汽在推动汽轮机时,能量转化形式为内能转化为机械能
C.煤燃烧前洗选是为了提高热值,使单位质量的煤释放更多热量
D.烟气经过脱硫、脱硝处理,可有效减少酸雨的形成
【答案】C
【详解】A.对水蒸气进行二次加热,即“二次再热”技术,能提升蒸汽的温度和内能,使其在推动汽轮机时做功能力更强,从而提高发电效率,符合热机优化原理,故A正确;
B.蒸汽推动汽轮机运动的过程中,高温高压蒸汽的内能转化为汽轮机的机械能,故B正确;
C.煤燃烧前洗选的主要目的是去除杂质,如硫、灰分,以减少污染排放和设备腐蚀,并不能提高煤的热值,故C错误;
D.脱硫可减少二氧化硫排放,脱硝可减少氮氧化物排放,二者都是形成酸雨的主要前体物质,因此该处理能有效减轻酸雨污染,故D正确。
本题选择描述错误选项,故选 C。
3.为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风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。如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法错误的是( )
A.尾气中“汽油味”降低,是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B.图中冲程是靠飞轮的惯性获得动力的
C.汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率不可达到100%
D.该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
【答案】B
【详解】A.尾气中“汽油味”明显降低,这说明汽油的燃烧率较高,燃烧较完全,故A正确,不符合题意;
B.如图所示,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,为做功冲程,此冲程燃气的内能转化为活塞的机械能,对外做功,提供动力,不是靠飞轮的惯性获得动力的,故B错误,符合题意;
C.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C正确,不符合题意;
D.尾气中“汽油味”明显降低,这说明汽油的燃烧率较高,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D正确,不符合题意。
故选B。
考点七 能量转化与守恒
◆题型1 能量的转化与转移
1.下列过程中,能量发生转化的是______,能量发生转移的是______。(均填序号)
①杯中的热水慢慢变凉
②飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴
③水沸腾时,水壶盖被向上顶起来
④抱住热水袋,会感到双手暖和
⑤在磨刀石上磨刀时,刀会变热
【答案】 ②③⑤ ①④
【详解】[1][2]能量转化是一种形式的能量转变为另一种形式的能量;能量转移是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,能量形式不变。
①杯中的热水慢慢变凉:热水的内能转移到空气中,能量形式不变,是能量转移。
②飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴:流星与空气摩擦,机械能转化为内能和光能,是能量转化。
③水沸腾时,水壶盖被向上顶起来:水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,是能量转化。
④抱住热水袋,会感到双手暖和:热水袋的内能转移到手上,能量形式不变,是能量转移。
⑤在磨刀石上磨刀,刀会变热:机械能转化为内能,是能量转化。
所以能量发生转化的是②③⑤,能量发生转移的是①④。
2.如图是多米诺骨牌,将其按一定间距排列,轻轻碰倒第一张小骨牌,骨牌倒下过程中其重力势能转化为__________能,前一张骨牌会将部分能量__________(转化/转移)至后一张,如此“连锁反应”,最终使最大的骨牌被推倒。
【答案】 动 转移
【详解】[1]骨牌倒下时,所处高度减小,重力势能减小,从而获得速度,动能增大,所以,骨牌倒下过程中,其重力势能转化为动能。
[2]前一张骨牌倒下后停止运动,后一张骨牌由静止变为运动,所以前一张倒下的骨牌能量会转移到后一张骨牌上。
3.下列现象中,没有发生能量转化的是( )
A.锯木头时,锯条发热 B.点燃的爆竹腾空而起
C.手摸热水袋感到暖和 D.手冷时搓手取暖
【答案】C
【详解】A.锯木头时,锯条发热是由于摩擦做功,机械能转化为内能,发生了能量转化,故A不符合题意;
B.爆竹腾空而起是火药燃烧释放化学能,转化为热能和机械能,发生了能量转化,故B不符合题意;
C.手摸热水袋感到暖和时,热量通过热传递转移到手,属于内能的转移,能量形式未改变,故C符合题意;
D.搓手取暖是通过摩擦做功,机械能转化为内能,发生了能量转化,故D不符合题意。
故选C。
4.下列实例中,将内能转化为机械能的是( )
A.流星穿过大气层时发光发热 B.冬天嘴对着双手哈气
C.水沸腾时,蒸汽推动壶盖 D.不锈钢汤勺放在热汤中
【答案】C
【详解】A.流星穿过大气层时发光发热,是流星与空气摩擦,克服摩擦力做功,使流星温度升高,内能增加,是将机械能转化为内能,故A不符合题意;
B.冬天嘴对着双手哈气,是通过热传递的方式改变手的内能,哈出的热气温度高于手的温度,热量从热气转移到手上,使手的内能增加,属于内能的转移,并非能量的转化,故B不符合题意;
C.水沸腾时,蒸汽推动壶盖,蒸汽对壶盖做功,蒸汽的内能减少,壶盖的机械能增加,此过程将内能转化为机械能,故C符合题意;
D.不锈钢汤勺放在热汤中,汤的温度高于汤勺,热量从热汤转移到汤勺,使汤勺的内能增加,属于热传递改变内能,是内能的转移,不是能量的转化,故D不符合题意。
故选C。
◆题型2 能量守恒定律
1.如图所示,是一位科学爱好者制作的“永动机”制作者声称该装置中不存在热动力系统,只需轻轻拨动其中任意一只瓶子,这套装置就能转动起来,而且速度恒定,一直转动下去。你认为这个装置___________(选填“能”或“不能”)一直转动,判断的依据是违背___________。
【答案】 不能 能量守恒定律
【详解】在这个“永动机”装置中,只要运转就会存在摩擦等阻力。根据能量守恒定律,克服摩擦等阻力做功时,机械能会不断转化为内能,机械能逐渐减少。所以装置的机械能会因为能量的损耗而不断减少,不可能一直以恒定速度转动下去,因此制作者的说法不可信。
2.2025年9月5日,中国在西昌和酒泉分别发射一枚运载火箭,均成功进入预定轨道。忽略火箭燃料质量的变化,关于火箭发射,下列说法正确的是( )
A.火箭燃料燃烧,燃料的化学能转化为内能
B.火箭在加速上升时,动能转化为重力势能
C.火箭在匀速上升时,飞行稳定,机械能守恒
D.火箭在大气层内飞行时,需要克服空气阻力,所以能量不守恒
【答案】A
【详解】A.燃料燃烧时,储存的化学能释放,转化为燃气的内能,故A正确;
B.火箭加速上升,质量不变,速度增大,动能变大;高度升高,重力势能也变大,是燃料内能转化为动能和重力势能,故B错误;
C.火箭匀速上升时,质量不变,速度不变,动能不变;高度升高,重力势能增大,机械能等于动能与势能之和,所以机械能增大,故C错误;
D.能量守恒定律是普遍规律,整个宇宙总能量一定守恒,克服阻力只是机械能转化为内能,总能量不变,故D错误。
故选A。
3.“多米诺骨牌”是一项集动手、动脑于一体的运动。如图所示,将骨牌按一定距离排列,轻轻推倒第一张骨牌,其它骨牌会依次倒下。下列说法正确的是( )
A.骨牌倒下的过程中动能转化为重力势能
B.后面骨牌被推倒的速度越来越大
C.前后骨牌相互作用时,前面骨牌的机械能全部传递给后面骨牌
D.利用较少的能量就可以产生较多的能量,整个过程能量不守恒
【答案】B
【详解】A.骨牌倒下的过程中,质量不变,重心高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,是重力势能转化为动能,故A错误;
B. 骨牌倒下的过程中,重力势能转化为动能,在推倒下一张骨牌时,除了传递过来的动能,还有自身重力势能转化的动能,因此传递下去的动能越来越大,后面骨牌被推倒的速度越来越大,故B正确;
C. 前后骨牌相互作用时,由于存在摩擦和碰撞发声,部分机械能会转化为内能,所以前面骨牌的机械能不可能全部传递给后面骨牌,故C错误;
D. 能量的转化和转移过程中,能量的总量是保持不变的,即整个过程能量是守恒的,故D错误。
故选 B。
4.2026年4月中国空间站计划将T型三舱扩容为十字形,新扩展舱段将用到相变材料控温,当温度升高时吸热熔化,温度降低时固化放热,以此稳定站内温度应对太空极端温差。下列说法正确的是( )
A.相变材料熔化吸热凝固放热,是发生了能量的转移
B.空间站向阳面温度比背阴面温度高,所以向阳面的内能一定更大一点
C.空间站进入地球阴影区,温度骤降到0℃以下,整个设备不再具有内能
D.空间站被火箭加速推进升空时,其动能和重力势能均增大,违背了能量守恒定律
【答案】A
【详解】A.相变材料熔化吸热凝固放热,是热量发生了转移,故A正确;
B.物体的内能与物体的质量、状态、温度等有关,空间站向阳面温度比背阴面温度高,向阳面的内能不一定更大,故B错误;
C.任何物体均有内能,空间站进入地球阴影区,温度骤降到0℃以下,整个设备仍具有内能,故C错误;
D.空间站被火箭加速推进升空时,其质量不变,速度变大,高度升高,动能和重力势能均增大,机械能变大;这是因为火箭的推力对空间站做了功,将燃料的化学能部分转化为了空间的机械能,总能量守恒,该过程遵守能量守恒定律,故D错误。
故选A。
◆题型3 能量转化的方向性
1.汽车尾气带走的能量_________(选填“能”或“不能”)自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有_________。
【答案】 不能 方向性
【详解】[1]汽车燃料燃烧时,化学能转化为内能,其中一部分内能以尾气的形式散失到空气中,这些能量不能在空气中将尾气自发的变成燃料,则这些散失的能量不能自动汇集回来再次转化为燃料的化学能。
[2]汽车尾气带走的能量不能自动汇集回来转化成燃料的化学能,说明能量的转化过程中需要满足一定的条件,这说明能量的转化是有方向性、是不可逆的。
2.如图所示,《天工开物》中记录的“龙骨水车”是我国古代江南地区主要的灌溉农具。将水车一端浸入水中,另一端固定于岸上,使轮轴转动,带动嵌满刮水板的链条运动,槽内板叶刮水向上运行,倾灌于地势较高的田中。使用时木链条和轮轴的动能________(选填“转移”或“转化”)为水的重力势能;各部件摩擦时产生的内能无法自发地再转化为机械能,这是因为能量的转移和转化具有________。
【答案】 转化 方向性
【详解】[1]使用时木链条带动轮轴转动,具有动能,将水倾灌于地势较高的田中,转化为水的重力势能。
[2]能量的转移或转化过程可以自发地朝着某个方向进行,但无法自发地反向进行,这就是能量的转移和转化的方向性。
3.下列事例中,可以表示能量转化或转移具有方向性的是( )
A.电能可以转化为机械能,机械能也可以转化为电能
B.内能可以自发地从高温物体传递给低温物体,但不能自发地从低温物体传递给高温物体
C.动能可以和重力势能相互转化
D.电能可以转化为内能,内能的一部分也可以转化为电能
【答案】B
【详解】A.电能可以转化为机械能,机械能也可以转化为电能,只能说明能量之间的相互转化,不能说能量转化具有方向性,故A不符合题意;
B.内能可以自发地从高温物体传递给低温物体,但却不能自发地从低温物体传递到高温物体,说明能量转移具有方向性,故B符合题意;
C.动能可以和重力势能相互转化,说明能量之间的相互转化,不能说能量转化具有方向性,故C不符合题意;
D.电能可以转化为内能,内能也可以部分地转化为电能,能说明能量之间的相互转化,不能说能量转化具有方向性,故D不符合题意。
故选B。
综合攻坚·知能拔高
一、填空题
1.(25-26九年级上·江苏泰州·期中)小白将篮球掷向地面,篮球碰到地面后斜向上反弹。篮球运动过程中经过两个位置A和B。A处的机械能为17J,重力势能为10J,B处的机械能为20J,重力势能为6J。在A位置时动能为______J,如图左侧篮球对应的是______(选填“A”或“B”)位置,篮球的运动路径是______(选填“由A到B”或“由B到A”)。
【答案】 7 B 由B到A
【详解】[1]机械能为动能和势能的总和,所以在A位置时动能为
[2]重力势能与质量和高度有关。左侧篮球的位置低,重力势能较小,所以左侧篮球对应的是B位置。
[3]篮球与地面碰撞和克服空气阻力时会损失机械能,运动过程中机械能是减小的。位置A的机械能小于位置B的机械能,所以篮球的运动路径是由B到A。
2.(25-26九年级上·安徽淮南·阶段检测)如图为小明制作的活塞式点火器模型,套筒为圆柱形,的长度为。现将一定质量的空气密封在套筒内,用的力F将活塞快速由处推至处,则套筒内空气增加的内能最多为________J。
【答案】15
【详解】由图题可知,活塞移动的距离
力推动活塞做功
外力做功转化为两部分能量:一是筒内空气的内能,二是克服摩擦做功。因此,套筒内空气增加的内能最多约15J。
3.水和酒精的混合实验中应该先倒入_________,想使得前后体积变化现象明显,应选用容积相同但内径更_________(选填“大”或“小”)的玻璃管;如果将50mL水和50mL 酒精倒入玻璃管中充分混合后,测得总质量为90g,则充分混合后混合液的密度_________0.9g/cm3(选填“大于”、 “小于”或“等于”),从微观角度解释是因为 _________。
【答案】 水 小 大于 分子间有空隙,混合后总体积变小
【详解】[1]由于水的密度大于酒精的密度,水和酒精的混合实验中应该先倒入水,防止刚开始就出现混合的现象,这样操作便于观察和记录水和酒精混合前的总体积。
[2]根据体积的计算公式可知,在体积一定时,横截面积与高度成反比,为了更容易观察高度的变化,管径应小一些。
[3][4]如果两种液体没有混合前,总体积为
平均密度为
由于两种分子间存在间隙,在混合时两种分子会彼此进入对方里面,使总体积变小,由可知,充分混合后混合液的密度大于0.9g/cm3。
4.(25-26九年级上·福建漳州·期末)如图将质量相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整的冰块上。经过一段时间后,冰块形状基本不再变化时如图所示。由此可知这三块金属中,______的比热容最小,此时剩余冰块的温度_______(选填“大于”“小于”或“等于”)这三块金属的温度。
【答案】 甲 等于
【详解】[1][2]甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到冰块上,经过一段时间后,冰块形状基本不再变化时,说明金属块与冰之间的热传递停止,此时金属块的末温度等于冰的温度,所以三块金属的末温度相同均等于冰的温度。由于它们的初温度相同,则三块金属降低了相同的温度,由图可知金属甲熔化的冰最少,故其放出的热量最少。三块金属的质量相同,降低的温度相同,则由可知三块金属中甲的比热容最小。
5.(25-26九年级上·湖北荆州·期末)如图所示,是我国传统的“走马灯”。点燃底部的蜡烛,热空气上升驱动扇叶转动,观众看到小纸片人的影子动了起来,在此过程中,能量的转化方式是热空气的________能转化为扇叶的机械能,这与四冲程汽油机的________冲程相同。某汽油机每秒对外做功的次数为20次,则该汽油机飞轮的转速为________。
【答案】 内 做功 2400
【详解】[1]点燃蜡烛后,热空气具有内能,热空气上升驱动扇叶转动,将内能转化为扇叶的机械能。
[2]四冲程汽油机中,做功冲程是将内能转化为机械能,与走马灯的能量转化方式相同。
[3]四冲程汽油机每完成一个工作循环,飞轮转2圈,对外做功1次;已知每秒对外做功20次,则每秒飞轮转,,所以飞轮转速为
6.(25-26九年级上·四川绵阳·期末)有一种微型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功500J,曲轴的转速是600r/min,每分钟消耗汽油10g。则该内燃机的功率是_____W,机械效率是_____。(汽油的热值4.6×107J/kg)
【答案】 2500 32.6%
【详解】[1]曲轴的转速是,每秒完成的工作循环数
每秒做功5次,每秒做功
该内燃机的功率
[2]每分钟做功
每分钟消耗汽油质量
汽油燃烧放出的热量
机械效率
7.(25-26九年级下·上海静安·期中)如图(a)所示,过山车从点出发,先后经过、、、点,运动过程中空气阻力忽略不计。图(b)是过山车在、、、点的动能和重力势能大小的示意图。
(1)过山车先后经过、、、点时,其在_______点时重力势能最大;
(2)判断过山车经过点和点时速度的大小:_______(选“A 大于”“B 等于”或“C 小于”);
(3)写出过山车经过点和点时的机械能大小关系及判断理由,并推测造成其机械能变化的可能原因:___________。
【答案】(1)B
(2)A
(3)B点机械能大于点机械能;理由:机械能等于动能与重力势能之和,由图(b)可知点动能和重力势能的总和大于点动能和重力势能的总和;变化原因:过山车运动过程中克服轨道摩擦做功,部分机械能转化为内能,机械能逐渐减小
【详解】(1)图(b)直接给出了各点重力势能的大小,重力势能的柱状图在点最高,因此点重力势能最大。
(2)质量不变时,动能越大,物体速度越大。、都位于水平轨道,重力势能相同;由图(b)可知点动能大于点动能,因此大于,故选A。
(3)略
二、单选题
8.(2026·河北邢台·二模)图甲为小球从某高度水平抛出后的部分运动轨迹示意图,位置①和③高度相同。将小球经过的①、②、③中某两个位置记为M、N,其动能和重力势能数据如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.小球在①位置的动能可能小于在②位置的动能
B.小球在②位置的动能可能小于在③位置的动能
C.M位置对应轨迹中的①位置
D.小球在整个运动过程中,机械能不断减小
【答案】D
【详解】A.小球在①位置的机械能大于②位置机械能,①位置的重力势能比②位置的重力势能小,所以①位置的动能比②位置的动能大,故A错误;
B.M位置的重力势能240J占总机械能的75%,因此总机械能
动能
N位置的动能占总机械能的40%,因此总机械能
重力势能
可得 ,机械能越大越靠前,说明N在M之前;由,说明N高度更高,因此N是重力势能更大的②位置;M的机械能更小,是③位置 。
由于,即小球在②位置的动能大于③位置的动能,故B错误;
C.由B选项分析可知,M位置对应轨迹中的③位置,故C错误;
D.小球弹跳过程中,克服空气阻力和碰撞地面做功,机械能不断减小,故D正确。
故选D。
9.(25-26九年级上·安徽黄山·期中)图甲所示的是某物质熔化前后的图像,图乙所示的示意图形象地反映了该物质在两种物态下分子排列的特点。下列说法正确的是( )
A.图甲中t=0min时,该物体的内能为零
B.该物质在第15min时的内能比第20min时的小些
C.该物质的凝固点是100℃
D.在第17min时该物质只存在如图乙a所示的分子排列
【答案】B
【详解】A.一切物体在任何温度下都具有内能,分子永不停息做无规则运动,因此时该物质内能不为零,故A错误;
B.由图甲可知,该物质是晶体,是熔化过程,熔化过程持续吸热,温度不变,内能不断增加;在之前,吸收热量更少,因此内能更小,故B正确;
C.晶体的熔点等于凝固点,由图甲可知该物质熔化时温度保持不变,即熔点为,因此凝固点也为,故C错误;
D.乙图中,是固态晶体的分子排列(规则整齐),是液态的分子排列(松散无规则);该物质处于熔化过程中,是固液共存态,同时存在固态和液态的分子排列,故D错误。
故选B。
10.(25-26九年级上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)已知铅的比热容是0.13×103J/(kg·℃),锡的比热容为0.22×103J/(kg·℃)。现有100g铅,100g锡,要制成比热容为0.19×103J/(kg·℃)的铅锡合金,最多能制得( )
A.150g B.160g C.180g D.200g
【答案】A
【详解】设铅的质量为m铅,锡的质量为m锡,合金升高的温度为Δt,合金吸热等于铅、锡吸热之和
化简可得
整理得。现有的锡100g全部用完,对应需要铅的质量为50g,则合金最大总质量为100g+50g=150g
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.(25-26九年级上·广西钦州·期中)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.该物质在∼时间段的比热容不等于在0∼时间段的比热容
B.在∼时间段,该物质的比热容先增大后减小
C.在∼时间段,该物体放出的热量为
D.在0∼时间段,该物体吸收的热量为
【答案】D
【分析】先根据图像分析各时间段物质分别处于何种状态,知道物质种类和状态不变,比热容不变;
再利用固体吸热升温的相关数据可求出加热过程中单位时间内吸收的热量,从而根据熔化过程所用的时间求出熔化过程吸收的热量及凝固过程放出的热量(物质相同,质量不变凝固放热等于熔化吸热)。也可求出任何加热时间吸收的热量。
【详解】A.在时间段和时间段,该物质都处于固态。因此,这两个时间段内物质的比热容相等,故A错误;
B.在时间段,物质先是液态吸热升温(),然后是液态放热降温()。整个过程中物质都处于液态。比热容不变,故B错误;
CD.在时间段,物体处于凝固过程,放出热量,且放出的热量等于其熔化时吸收的热量。熔化过程发生在时间段。在时间段,固态物体吸热升温,吸收的热量为
因为相同的加热仪器,相同时间内物质吸收的热量相同,所以,单位时间内物质吸热
所以时间段吸收的热量为
因此在时间段,物体熔化吸收的热量为
因为是同一物质,所以凝固放出的热量等于熔化吸收的热量,所以在时间段放出的热量也等于Q2,故C错误,D正确。
故选D。
12.(25-26九年级上·湖北武汉·期末)如图A是四冲程汽油机的工作示意图,如图B是我国古代曾发明一种点火器,以牛角为套筒,把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒,另一只手向内猛推推杆,推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是( )
A.做功冲程中,燃料释放的能量少部分转化为机械能
B.汽油机和柴油机的构造类似,汽油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高
C.图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程,甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成
D.图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图甲冲程相同
【答案】B
【详解】A.在做功冲程中,燃料燃烧释放的能量大部分会因散热、克服摩擦等损失,只有少部分转化为机械能,故A正确,不符合题意;
B.柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度比汽油机更高,这样才能使柴油达到自燃温度,故B错误,符合题意;
C.图A丁是做功冲程,燃料燃烧时化学能转化为内能;四冲程中只有做功冲程主动提供动力,甲、乙、丙冲程都依靠飞轮的惯性完成,故C正确,不符合题意;
D.图B中猛推推杆时,是通过做功使筒内空气内能增加,能量转化是机械能转化为内能,这与图甲(压缩冲程)的能量转化过程相同,故D正确,不符合题意。
故选 B。
13.(2026·四川成都·一模)某同学在实验室开展“探究不同液体吸热能力”的实验,用两个规格相同的电加热器分别放在两个相同的烧杯里加热甲、乙两种液体,甲、乙两种液体的质量,忽略液体蒸发且加热器产生的热量全部被液体吸收,得到如图丙所示的温度与加热时间的图像,已知水的比热容为,酒精的热值为3×10⁷J/kg。下列说法正确的( )
A.前8min,甲液体吸收的热量比乙液体吸收的热量多
B.结合题意及图丙所示的温度-加热时间图像,可判断甲液体为水
C.甲液体的比热容大小为
D.若用酒精灯加热甲杯液体,升温60℃,消耗酒精12g,则其加热效率为80%
【答案】C
【详解】A.用两个规格相同的电加热器分别放在两个相同的烧杯里加热甲、乙两种液体,即相同时间内物体吸收的热量大致相等,则前8min,两种液体吸收的热量一样多,故A错误;
BC.由题意及图丙可知,前8min,甲液体的温度变化量为40℃,乙液体的温度变化量为20℃,且两种液体的质量相同,由可知,甲的比热容小于乙的比热容,可判断乙液体是水,且甲、乙两种液体的比热容之比为
已知乙液体是水,则甲液体的比热容为
故B错误,C正确;
D.由可得,甲液体吸收的热量为
由可得,完全燃烧酒精放出的热量为
由可得,其加热效率为
故D错误。
故选C。
14.(25-26九年级上·陕西延安·阶段检测)如图甲所示是太阳能热水器,天气晴朗时,可将水箱中100kg、10℃的水加热至60℃。图乙是浴室安装的混水阀,通过混水阀可以将冷水管中的冷水与太阳能热水器中的热水按照一定比例混合,使出水温度达到适宜洗澡的温度。某次洗澡时,使出水温度稳定在35℃,共消耗60℃的热水20kg,若不计冷热水混合过程的热损失,,J/kg,则下列说法错误的是( )
A.水箱中的水吸收热量后,水的温度升高,内能增大,比热容不变
B.水箱中的水吸收的热量是J
C.若水箱中的水吸收的热量由加热效率为40%的煤炉提供,至少需要消耗1.75kg的煤
D.洗澡过程中,冷水管出10℃冷水的质量为25kg
【答案】D
【分析】利用内能、热量的关系及比热容分析得出它们的变化情况;利用比热容公式及热值公式、热效率公式求出水吸收的热量及消耗煤的质量;利用热平衡公式,即可求出冷水质量。
【详解】A.水箱中的水吸收热量后,水的温度升高,内能增大,比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,故水加热后比热容不变,故A正确,不符合题意;
B.水箱内水吸收的热量为
故B正确,不符合题意;
C.由可知,煤炉放出的热量为
则需要消耗煤的质量为,故C正确,不符合题意;
D.由题意可知,,即
解得,故D错误,符合题意。
故选D。
三、计算题
15.(25-26九年级上·山东青岛·期中)油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车高速行驶时,内燃机启动,既向车轮输送能量也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J。测试人员驾驶该车在平直公路上以70km/h的测试车速匀速行驶24min,内燃机消耗燃油2kg,蓄电池组的电能增加了最大电能的10%,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则:
(1)该汽车测试行驶中消耗的燃油完全燃烧放出多少热量?(燃油的热值为4.6×107J/kg)
(2)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功?
(3)该汽车内燃机的效率是多大?
【答案】(1)9.2×107J
(2)2.1×107J
(3)33.70%
【分析】根据热量公式和来求内燃机的效率。
【详解】(1)燃油完全燃烧放出的热量
(2)汽车匀速行驶,所以牵引力等于阻力,由图像可知,当车速时,所以,汽车的牵引力
汽车行驶的时间
汽车行驶的路程
牵引力做的功
(3)内燃机输出的有用能量包括牵引力做的功和蓄电池增加的电能,蓄电池增加的电能
内燃机输出的总有用能量
内燃机的效率
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第10章 机械能、内能及其转化
常考题型·精准突破
考点一 机械能
◆题型1 动能
1.【答案】 速度 低 质量
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】(1)小球(2)初速度/初始速度/速度(3) 当物体速度相同时,其质量越大,具有的动能越大 错误(4)不能(5)转换法(6)<
◆题型2 势能
1.【答案】 减小 减小
2.【答案】 乙 图乙中,水库的水位与下游水轮机的高度差更大,水从水库流下时,下落的高度更大,水下落过程中,水的重力势能更多地转化为动能,再冲击水轮机时能做更多的功,带动发电机发出更多的电能,发电效率更高
3.【答案】B
4.【答案】(1) 小桌陷入沙中的深度 转换法(2)质量(3) 相同 不同(4)重力势能 动能
◆题型3 弹性势能
1.【答案】 左 弹性势
2.【答案】 1 A 弹性势 低一些
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】(1) ① 轻木块被小钢球撞击后移动的距离(2) A 无关 大
◆题型4 机械能及其转化
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】D
考点二 分子动理论
◆题型1 扩散现象
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】 扩散 温度
◆题型2 分子间作用力
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】A
◆题型3 分子动理论解释生活中的现象
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】D
考点三 内能
◆题型1 内能的概念及其影响因素
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】剧烈(快) 减小(变小)
4.【答案】 势能 B 不一定
5.【答案】D
◆题型2 热传递改变内能
1.【答案】 热传递 增大
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】B
◆题型3 做功改变内能
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】B
◆题型4 温度、热量和内能之间的联系
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】B
考点四 比热容
◆题型1 比热容的基本知识
1.【答案】>
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】B
◆题型2 实验探究:不同物质的吸热本领
1.【答案】(1)质量(2)升高的温度(3)乙
2.【答案】(1)水和煤油的质量不相等(2)=(3)水(4)B
3.【答案】(1) 秒表 天平(2) 相同 加热时间(3) B A(4)A
◆题型3 应用比热容解释生活现象
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】A
◆题型4 热量的相关计算
1.【答案】 不变 不变
2.【答案】4500
3.【答案】B
4.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)水升高的温度为
水吸收的热量为。
(2)金属吸收的热量
由可得该金属的比热容为
◆题型5 比热容图像题
1.【答案】 小于 大于
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】D
考点五 热机
◆题型1 热机的种类及原理
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】C
◆题型2 汽油机
1.【答案】 机械能/动能 做功
2.【答案】AD
3.【答案】C
4. 【答案】 DACB,C,15。
◆题型3 柴油机
1. 【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】D
◆题型4 火箭
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】A
考点六 调查燃料的利用及其对环境的影响
◆题型1 热值
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】 做功
4.【答案】B
5.【答案】(1)1.05×107J;(2)0.25m3
【详解】(1)完全燃烧秸秆煤放出的热量
Q放=m煤q秸秆煤=0.5kg×2.1×107J/kg=1.05×107J
(2)这些热量相当于完全燃烧天然气的体积为
◆题型2 加热效率
1.【答案】 热传递
【解析】改变内能的方式分为做功和热传递,本题中燃料燃烧放热,传递给水被水吸收,因此是通过热传递的方式增大水的内能。
水吸收的热量为
所以卡式炉的加热效率为
2.【答案】
3.【答案】(1) 不断减小
(2) 30 有一部分热量散失到空气中(容器吸收了部分热量)
(3)液化
【解析】(1)由图丙可知,水的温度不断降低,所以内能不断减小。
由图丙可知,酒的初温是0℃,末温是50℃,酒吸收的热量为
(2)热效率为
热效率达不到100%的原因:有一部分热量散失到空气中(容器吸收了部分热量)。
(3)空气中的水蒸气遇冷变成小水珠,属于液化现象。
4.【答案】(1) (2)
【解析】(1)水升温吸收的热量
(2)天然气完全燃烧放出的热量
消耗天然气的体积
◆题型3 热机效率
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】C
4. 【答案】(1)机械
(2)
(3)
【解析】(1)飞机飞行过程中,燃油燃烧放出的内能转化为飞机的机械能,提供飞行动力。
(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为
不考虑热量损失,则
由可知,水的质量
(3)发动机做的有用功
发动机的效率
5.【答案】AD
◆题型4 燃料利用对环境的影响
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】B
考点七 能量转化与守恒
◆题型1 能量的转化与转移
1.【答案】 ②③⑤ ①④
2.【答案】 动 转移
3.【答案】C
4.【答案】C
◆题型2 能量守恒定律
1.【答案】 不能 能量守恒定律
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】A
◆题型3 能量转化的方向性
1.【答案】 不能 方向性
2.【答案】 转化 方向性
3.【答案】B
综合攻坚·知能拔高
一、填空题
1.【答案】 7 B 由B到A
2.【答案】15
3.【答案】 水 小 大于 分子间有空隙,混合后总体积变小
4.【答案】 甲 等于
5.【答案】 内 做功 2400
6.【答案】 2500 32.6%
【详解】[1]曲轴的转速是,每秒完成的工作循环数
每秒做功5次,每秒做功
该内燃机的功率
[2]每分钟做功
每分钟消耗汽油质量
汽油燃烧放出的热量
机械效率
7.【答案】(1)B
(2)A
(3)B点机械能大于点机械能;理由:机械能等于动能与重力势能之和,由图(b)可知点动能和重力势能的总和大于点动能和重力势能的总和;变化原因:过山车运动过程中克服轨道摩擦做功,部分机械能转化为内能,机械能逐渐减小
二、单选题
8.【答案】D
9.【答案】B
10.【答案】A
11.【答案】D
12.【答案】B
13.【答案】C
14.【答案】D
三、计算题
15.【答案】(1)9.2×107J
(2)2.1×107J
(3)33.70%
【分析】根据热量公式和来求内燃机的效率。
【详解】(1)燃油完全燃烧放出的热量
(2)汽车匀速行驶,所以牵引力等于阻力,由图像可知,当车速时,所以,汽车的牵引力
汽车行驶的时间
汽车行驶的路程
牵引力做的功
(3)内燃机输出的有用能量包括牵引力做的功和蓄电池增加的电能,蓄电池增加的电能
内燃机输出的总有用能量
内燃机的效率
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