专题01 机械能、内能及其转化 18大题型96小题(期中专项训练)(解析版)九年级物理上学期北师大版
2026-10-12
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内容正文:
专题01 机械能、内能及其转化
基础·固本强基
题型1 动能及其影响因素
题型2 势能及其影响因素
题型3 机械能及其转化
题型4 分子动理论
题型5 内能及其影响因素
题型6 改变内能的方法
题型7 比热容及其应用
题型8 探究不同物质的吸热能力
题型9 热机工作原理
题型10 汽油机和柴油机的异同
题型11 热值及其计算
题型12 比较不同燃料热值大小
题型13 能量的转化与守恒
提升·进阶突破
题型14 内能、温度与热量的关系
题型15 比热容图像问题
题型16 热量、比热容的简单计算问题
题型17 热效率计算问题
题型18 热机效率计算问题
基础·固本强基
题型1 动能及其影响因素(共5小题)
【模型】知道动能大小与哪些因素有关,并且能通过实验探究这个问题。
【知识或方法】破题方法:
1.辨明质量或速度是否发生改变,从而判断动能如何变化;2.在进行实验探究时,一定要注意“控制变量法”和“转换法”的应用。3. 在运用“动能及其影响因素”的知识解决实际生活问题时,一定要结合动能大小的变化来分析问题。
1.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。
2.(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。
3.(26-27九年级上·安徽六安·阶段检测)如图所示,中国空中加油机正在为受油机进行空中加油(假设两机均保持匀速水平飞行),对于完成加油后的受油机来说,其动能______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】
增大
【详解】因受油机保持匀速水平飞行,速度不变,加油后总质量增大,故其动能增大。
4.如图所示,小型客车、大型客车和载货汽车的质量是依次递增的。如果三种车速度相同,则_______车辆的动能最大。如果三辆车的动能相同,则_______车的速度最大。
【答案】 载货汽车 小型客车
【详解】[1][2]动能的大小与物体的质量和速度有关,物体的质量越大、速度越大,则它的动能就越大;三辆车速度相同,载货汽车的质量最大,所以它的动能最大;三种车的动能相同,小型客车的质量最小,所以它的速度是最大的。
5.(26-27九年级上·江苏泰州·阶段检测)为了研究动能的大小与物体质量和运动速度的关系,小明设计了如图所示的实验,让小球沿一光滑斜面向下运动,与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止。
(1)该实验中物体的动能是指__________(选填“小球”或“木块”)的动能;实验中观察到木块移动的距离越长,则说明钢球对木块__________越多,动能就越大。
(2)图甲探究的是动能与__________的关系,分析图乙我们可以得到的结论是:__________________。
(3)若在进行图甲实验时,甲中下图木块被撞后滑出木板,为了使木块不滑出木板,在不改变木板长度的情况下,对甲中下图应采取以下__________方法。
A.换用质量更小的钢球; B.给水平木板铺上毛巾;
C.适当降低钢球的高度; D.换用一个较重的木块。
(4)如图丙所示,先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑,撞击放在A处木块,测出木块移动距离AB为,再让同一小球从斜面高处由静止下滑(位置未画出),撞击放在B处木块,测出木块移动距离BC为。若,则h__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1) 小球 做功
(2) 速度 当物体速度一定时,质量越大,动能越大
(3)C
(4)小于
【详解】(1)实验的研究对象是从斜面滚下的小球,探究的是小球的动能大小;实验通过木块被推动的距离反映小球动能大小,木块移动越远,说明小球对木块做的功越多,代表小球动能越大。
(2)图甲中是同一个小球从不同高度释放,到达水平面时的速度不同,因此探究的是动能与速度的关系;图乙中两个小球从同一高度释放,到达水平面时速度相同,质量不同,质量大的小球推动木块移动距离更远,因此得到结论:速度一定时,物体的质量越大,动能越大。
(3)本实验要控制变量,甲图是探究动能与速度的关系,必须保持小球质量不变、只改变小球到达水平面的速度。
A.换用质量更小的钢球,改变了质量,故A不符合题意;
B.铺毛巾会改变水平面的粗糙程度,前后实验的摩擦力不统一,无法通过移动距离对比动能,故B不符合题意;
C.适当降低钢球的释放高度,可减小小球到达水平面的初速度,在不改变小球质量的前提下减小小球动能,让木块移动距离变短,故C符合题意;
D.换较重的木块,会改变木块受到的摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
(4)第一次小球从斜面h高度下滑,在A处撞击木块,木块从A移动到B的过程中,小球和木块都要克服水平面的摩擦力做功;第二次同一小球撞击放在B处的木块时,小球从斜面底端运动到B处的过程中,因为已经克服摩擦力消耗了一部分动能。最终两次木块移动的距离,说明两次木块获得的动能相同,也就是两次小球撞击木块时的动能相同。由于第二次小球在撞击前多消耗了一部分能量,因此第二次小球刚到达水平面时的初始动能需要比第一次更大,小球的释放高度需要更大,即h小于。
题型2 势能及其影响因素(共6小题)
【模型】知道势能大小与哪些因素有关,并且能通过实验探究这个问题。
【知识或方法】破题方法:
1.辨明质量或高度是否发生改变,从而判断重力势能如何变化;2.在进行实验探究时,一定要注意“控制变量法”和“转换法”的应用。3. 在运用“重力势能及其影响因素”的知识解决实际生活问题时,一定要结合质量或高度的变化来分析问题。
1.(25-26八年级下·北京房山·期末)如图所示是一座山的等高线地形图。小明从A处到达C处,下列分析错误的是( )
A.A处的大气压比B处小
B.小明在A处的重力势能比B处大
C.小明从A处到达C处的过程中,动能增大
D.小明从A处到达B处的过程中,其重力所做的功大于从B处到达C处的过程中所做的功
【答案】C
【详解】A.大气压随海拔升高而减小,由图可知,A处的海拔高度高于B处,因此A处大气压更小,故A正确;
B.重力势能与质量和高度有关,小明质量不变,A处高度更大,因此重力势能更大,故B正确;
C.动能与质量和速度有关,题目未说明小明运动速度的变化,无法得出动能增大的结论,故C错误;
D.由图可知,A处和B处之间的高度差为
B处和C处之间的高度差为
重力所做的功,小明的重力不变,,所以小明从A处到达B处的过程中,其重力所做的功大于从B处到达C处的过程中所做的功,故D正确。
本题选择分析错误的,故选C。
2.(25-26九年级上·山西晋城·阶段检测)如图是运动员参加射箭比赛时的场景。下列说法正确的是( )
A.运动员将弓举起的过程对弓做功
B.弓被拉得越弯,其弹性形变越小
C.弓被拉得越弯具有的弹性势能越小
D.箭被射出时,箭的动能转化为弓的弹性势能
【答案】A
【详解】A.运动员将弓举起,对弓施加向上的力,弓在力的方向上移动了距离,满足做功条件,对弓做功,故A正确;
B.弓被拉得越弯,其弹性形变越大,故B错误;
C.弓被拉得越弯,弹性形变越大,具有的弹性势能越大,故C错误;
D.箭被射出时,弓的弹性势能转化为箭的动能,故D错误。
故选A。
3.(26-27九年级上·陕西西安·阶段检测)如图所示为某运动员在空中加速下落的精彩画面,在此过程中重力势能______________(增大/减小),重力势能转化为______________。(不计空气阻力)
【答案】
减小
动能
【详解】运动员下落时,质量不变,高度降低,所以重力势能减小。
加速下落,速度变大,动能变大;不计空气阻力,机械能不变,减少的重力势能转化为动能。
4.(26-27九年级上·江苏泰州·阶段检测)把一个石块竖直向上抛出,运动到最高点并下落。上升过程中,石块的重力势能增大。O、P是石块运动轨迹中的两个点,石块在这两点的动能和重力势能如表中所示,则石块先经过___________(O/P)点,在O点处的运动方向是___________(上升/下降/上升或下降)。
O点
P点
动能/J
9
7
重力势能/J
5
6
【答案】
O
上升
【详解】因石块运动过程中克服空气阻力做功,机械能不断减小,O点机械能
P点机械能
O点机械能更大,故先经过O点。
O点重力势能小于P点,说明O点高度低于P点,且时间上O点在前P点在后,说明石块从O向P运动时高度升高,因此O点运动方向为上升。
5.(25-26八年级下·山东菏泽·阶段检测)如图所示,小明把小桌放在透明的沙盒中,让重物从高处落下,打击小桌,观察桌腿陷入沙子的深度,探究重力势能的大小与哪些因素有关。
(1)实验研究的是____________(选填“重物”或“小桌”)的重力势能。
(2)通过多次实验,将数据记录在下表中:
实验序号
重物质量m/kg
重物距桌面的高度H/m
桌腿陷入细沙中的深度h/cm
1
0.1
0.6
2.4
2
0.1
0.8
3.4
3
0.2
0.6
3.8
4
0.3
0.6
4.2
①通过比较第____________两次实验数据,发现同一重物从不同高度落下,高度越高,重力势能越____________。
②通过比较第____________三次实验数据,可以初步得出结论:物体所处高度相同时,物体的质量越大,物体的重力势能越____________。
(3)小华用相同的装置进行实验,发现三次实验小桌桌腿均全部陷入沙中,无法比较重力势能的大小。针对这一情况,请你提出一条合理的建议:________________________________________________________________________。
(4)小明联想到雨点落在脸上,会打得人隐隐作痛,而相同质量的水滴从浴室花洒上自然滴落在脸上,却不会疼痛。请你结合本实验结论解释原因:____________________________________________________________________________________。
【答案】(1)重物
(2) 1、2 大 1、3、4 大
(3)增加细沙深度/减小重物质量
(4)根据1、2两次实验对比结论可知,质量相同时,高度越高,重力势能越大,下落时获得动能越大,打在脸上也会越痛
【详解】(1)本实验中,重物下落时将自身重力势能转化为动能打击小桌,通过桌腿陷沙深度反映重力势能大小,所以研究对象是重物。
(2)探究重力势能与高度的关系,需要控制重物质量相同、改变下落高度,所以选1、2两次实验;
实验结果显示高度越高,桌腿陷沙越深,说明重力势能越大;
探究重力势能与质量的关系,需要控制下落高度相同、改变重物质量,所以选1、3、4三次实验;
实验结果显示质量越大,桌腿陷沙越深,说明高度相同时,质量越大,重力势能越大。
(3)所有小桌都完全陷入沙子,无法区分深度差,说明沙子深度不足或重物质量过大,因此可以增加细沙深度、减小重物质量等。
(4)根据1、2两次实验对比结论可知,质量相同时,高度越高,重力势能越大,下落时获得动能越大,打在脸上也会越痛。
6.(26-27九年级上·江苏盐城·阶段检测)某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口,然后套上橡皮筋,做成了一个会跳的卡片,如图所示。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组提出了如下猜想:
①与卡片的质量有关;②与橡皮筋的形变量大小有关;③与橡皮筋的条数有关。
该兴趣小组选用几根相同的橡皮筋和几张大小相同、质量不同的卡片进行实验。
(1)小明将图中的卡片的A面朝下放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,_________(选填“迅速”或“缓慢”)松开手,观察到卡片弹跳起来,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片_________,因此它具有弹性势能;
(2)探究跳起高度与卡片的质量是否有关,应选择大小相同、豁口相同、质量_________(选填“相同”或“不同”)的卡片,分别套上相同的橡皮筋,每次把它在桌面上用手压平的目的是为了控制_________相同;实验发现质量大的卡片弹起的高度较低,那是因为质量大的卡片刚离开桌面时的_________小;
(3)小明继续探究发现其他因素相同时,橡皮筋的形变量越大,卡片跳起的高度越高,则下面三种不同豁口的卡片中,跳起高度最高的是_________。
A. B. C.
【答案】(1) 迅速 做功
(2) 不同 橡皮筋形变量 速度
(3)B
【详解】(1)小明将图中的卡片A面朝下放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,橡皮筋发生弹性形变,对卡片产生力的作用,迅速松开手,在橡皮筋产生的弹力的作用下,卡片弹跳起来,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋具有弹性势能,能对卡片做功。
(2)要探究跳起高度与卡片的质量是否有关,则应探究不同质量的卡片的起跳高度,所以应选择大小相同、豁口相同、质量不同的卡片;
每次把它在桌面上用手压平的目的是为了控制橡皮筋的形变量相同,产生的弹力相同;
实验发现质量大的卡片弹起的高度较低,那是因为卡片动能相同时,卡片质量越大,刚离开桌面时的速度越小。
(3)由图可知,图B中两侧的豁口间的距离最远,橡皮筋压平时的形变量最大,弹性势能最大,所以卡片跳起的高度最高。故选B。
题型3 机械能及其转化(共7小题)
【模型】能结合实际情景分析机械能及其转化情况,是期中高频题型。
【知识或方法】
1. 在机械能转化过程中,动能减小,势能就要增大,如果不考虑摩擦等,机械能总量保持不变。
2. 动能变化,一般表现在质量或速度改变;重力势能变化,一般表现在质量或高度变化;弹性势能变化,一般表现在弹性形变程度改变。
1.(25-26九年级上·河北张家口·期中)图是《天工开物》里记载的水碓工作原理,当水流推动大轮转动,带动轴上的拨板依次不断向下挤压碓杆,从而使石锤抬起,然后石锤落下,石锤再对下面的米做功。下列有关说法正确的是( )
A.石锤抬起,水的动能转化为石锤的重力势能,石锤重力势能减小
B.石锤落下,石锤的重力势能转化为石锤的动能,石锤重力势能减小
C.石锤抬起,水的动能转化为石锤的动能,石锤动能增加
D.石锤落下,石锤的重力势能转化为石锤的动能,石锤重力势能不变
【答案】B
【详解】A.石锤抬起时,石锤质量不变,高度增加,石锤重力势能增大,而非减小,故A错误;
B.石锤落下时,质量不变,重力势能转化为动能,且高度降低导致重力势能减小,故B正确;
C.石锤抬起时,质量不变,速度大小不变,高度增加,石锤重力势能增加,而非动能增加,故C错误;
D.石锤落下时,质量不变,高度降低,重力势能应减小,而非不变,故D错误。
故选B。
2.(2026·四川德阳·中考真题)春节期间,小红在公园里参与了“套圈”游戏。套圈从点抛出,经过最高点后落至点,运动轨迹如图所示。不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A.套圈在点的重力势能最大
B.套圈在点时动能最大,重力势能最小
C.套圈从点运动到点的过程中,动能转化为重力势能
D.套圈从点运动到点的过程中,重力势能增大,动能减小
【答案】C
【详解】AB.b是轨迹最高点,高度最大,套圈在b点的重力势能最大,不计空气阻力,套圈的机械能守恒,机械能为动能和重力势能之和,故套圈在b点时动能最小,故AB错误;
C.a到b过程中,套圈高度升高、重力势能增大,速度减小、动能减小,是动能转化为重力势能,故C正确;
D.b到c过程中,套圈高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,故D错误。
故选C。
3.(25-26八年级上·黑龙江伊春·期末)如图所示,载着乘客的轿厢沿缆绳向上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.乘客受到的重力和轿厢对乘客的支持力是一对相互作用力
B.乘客受到的重力就是乘客对轿厢的压力
C.轿厢的动能不变,重力势能增大
D.轿厢的机械能不变
【答案】C
【详解】A.乘客做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的重力和支持力作用在同一物体上,是一对平衡力,故A错误;
B.重力和压力的施力物体、受力物体及性质均不同,不是同一个力,故B错误;
C.轿厢质量不变,速度不变,动能不变;高度增大,重力势能增大,故C正确;
D.机械能等于动能与势能之和,动能不变,重力势能增大,机械能增大,故D错误。
故选C。
4.(25-26八年级下·四川成都·期末)2026年6月,在海南商业航天发射场成功发射千帆极轨12组卫星。如图所示,千帆星座的卫星在大气层外沿椭圆轨道环绕地球运行,下列说法正确的是( )
A.卫星在远地点的重力势能比近地点小
B.卫星从近地点向远地点运行时,动能增大
C.卫星在大气层外运行时,忽略空气阻力,机械能守恒
D.卫星从远地点向近地点运行时,动能转化为重力势能
【答案】C
【详解】ABD. 卫星质量不变,远地点高度大于近地点高度,重力势能大;卫星从近地点向远地点运行时,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小;卫星从远地点向近地点运行时,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,故ABD错误。
C. 卫星在大气层外运行,忽略空气阻力,只有动能和重力势能相互转化,机械能守恒,故C正确。
故选C。
5.(2026·山东济南·中考真题)如图所示,被弹射装置弹出的小球沿粗糙程度相同的轨道运动,图中点是小球运动过程中的最高点(该点高度与刚弹出时的高度相同)。小球的运动包含了以下阶段。
阶段①:刚弹出→刚要到达水平面;阶段②:刚到达水平面→刚要滚上右侧倾斜轨道;
阶段③:刚滚上右侧倾斜轨道点;阶段④:由点沿轨道往回运动……
在阶段①、②、③中,小球的动能和机械能都减小的是( )
A.阶段①、②、③ B.只有阶段②、③
C.只有阶段①、② D.只有阶段③
【答案】B
【详解】AC.轨道粗糙,小球运动全程克服摩擦力做功,机械能一直减小。阶段①:小球高度降低,重力势能减小;速度增大,动能增大,故AC错误。
BD.阶段②:小球高度不变,重力势能不变;克服摩擦力做功,机械能减小,所以动能减小。阶段③:小球高度增加,重力势能增加;速度减小,动能减小,机械能减小。所以阶段②、③符合题意,故D错误,B正确。
故选B。
6.(25-26九年级上·江苏·期中)如图所示,完全相同的羽毛球甲、乙,分别从竖直放置的、管中的高度处同时静止释放,沿竖直方向经后落至管底。内近似真空,内充满空气。下列说法正确的是( )
A.甲通过处时的动能等于乙通过处时的动能
B.甲在处的重力势能等于乙在处的重力势能
C.甲在处的机械能等于乙在处的机械能
D.从运动到的过程中,重力对甲做的功大于重力对乙做的功
【答案】B
【详解】A.M管近似真空,甲下落时不受空气阻力,从A到B重力势能全部转化为动能;N管内有空气,乙下落时要克服空气阻力做功,部分重力势能转化为内能,因此乙在B处的动能更小,甲的动能大于乙的动能,故A错误;
B.重力势能的大小和质量、所处高度有关。甲乙是完全相同的羽毛球,质量相等,B点是同一水平高度,因此甲乙在B处的重力势能相等,故B正确;
C.初始时甲乙在A点静止、高度相同,初始机械能相等;甲下落过程没有能量损失,机械能守恒;乙下落时克服空气阻力消耗部分机械能,机械能减小,因此甲在B处的机械能大于乙的机械能,故C错误;
D.重力做功公式为,甲乙重力G相同,从A到B下落的竖直高度h相同,因此重力对两者做的功相等,故D错误。
故选B。
7.(26-27九年级上·甘肃张掖·开学考试)如图所示在金属罐的盖子和罐底各开两个小孔,用细线将一个铁块系在橡皮筋的中部,然后将橡皮筋穿过盖子和罐底的小孔并固定起来,这样一个“魔罐”就做成了。在水平地面上用手将它推出,滚动一段时间后,能自动折返,最终停下来。则“魔罐”向前滚动过程中( )
A.动能转化为罐子的重力势能 B.动能主要转化为橡皮筋的弹性势能
C.罐子与铁块之间动能相互转化 D.整个装置机械能守恒
【答案】B
【详解】A.魔罐在水平地面滚动时质量和高度不变,重力势能不变,故A不符合题意;
B.魔罐向前滚动时质量不变,速度减小,动能减小,橡皮筋扭转形变增大,弹性势能增大,动能主要转化为橡皮筋的弹性势能,故B符合题意;
C.铁块重心较低基本不随罐转动,并非罐子与铁块间动能相互转化,故C不符合题意;
D.魔罐最终停下,克服摩擦阻力做功,机械能转化为其他形式的能,机械能不守恒,故D不符合题意。
故选B。
题型4 分子动理论(共5小题)
【模型】用分子动理论知识分析生活中常见热现象,是期中必考知识点。
【知识或方法】
1.分子运动:用转换法,通过扩散现象(闻花香、墨水扩散)间接判定分子运动,且温度越高,分子热运动越剧烈。
2.分子之间有间隙:温度升高物体体积膨胀,温度降低体积收缩,反映分子间隙随温度改变。
3.分子间的作用力:分子间同时存在引力和斥力,合力为分子间作用力。例如:固体难压缩斥力起主导;
固体难拉断、铅柱粘合、胶水粘物引力起主导;破镜不能重圆是因为碎片间距非常大分子引力失效。
1.(2026·陕西·一模)两集气瓶中分别装有氧气和二氧化氮气体,移去玻璃片后两瓶口紧贴,放置一段时间后,对比前后瓶内分子分布情况,如图所示。 由此说明( )
A.分子间有引力 B.分子间有斥力
C.分子在不停运动 D.分子始终静止
【答案】C
【详解】移去玻璃后,一段时间后两种分子均匀分布在两个瓶中,这是扩散现象,说明分子在不停做无规则运动,故选C。
2.(2025·四川自贡·中考真题)以下诗句描绘的情境不涉及分子热运动的是( )
A.菡萏香清画舸浮 B.满架蔷薇一院香
C.一行白鹭上青天 D.醒茶摇香叶初醒
【答案】C
【详解】A."菡萏香清画舸浮"中"香清"描述的是荷花香气扩散,属于分子热运动现象,故A不符合题意;
B."满架蔷薇一院香"中"一院香"描述的是花香分子扩散到整个院子,属于分子热运动现象,故B不符合题意;
C."一行白鹭上青天"描述的是鸟类的飞行运动,属于机械运动,不涉及分子热运动,故C符合题意;
D."醒茶摇香叶初醒"中"摇香"描述的是茶叶香气分子扩散,属于分子热运动现象,故D不符合题意。
故选C。
3.(2026·江苏南通·一模)如图所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起。这一现象证明( )
A.分子间有空隙
B.分子间存在吸引力
C.分子间存在排斥力
D.分子处在永不停息的无规则运动中
【答案】B
【详解】将两个表面光滑的铅块相互紧压后粘在一起,说明分子间存在相互作用的吸引力,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)如图所示是物质在三种不同状态下的分子模型,下列说法正确的是( )
A.甲表示固体分子的排列情况,该状态下的物质有固定的体积
B.乙表示液体分子的排列情况,该状态下的物质有固定的体积
C.丙表示气体分子的排列情况,该状态下的物质无固定的体积
D.乙图中分子间作用力可以忽略,丙图中分子间作用力最大
【答案】C
【详解】ABC.由图可知,乙物质分子间距最小,丙物质分子间距最大,由此可以判断甲表示液体分子的排列情况,液态物质有固定的体积;乙表示固体分子的排列情况,固态物质有固定的体积;丙表示气体分子的排列情况,气态物质无固定的体积,故AB错误,C正确;
D.乙表示固体分子的排列情况,物质分子间距最小,分子间作用力很大;丙表示气体分子的排列情况,分子相距最远,所以分子间的作用力最小,故D错误。
故选C。
5.(2026·江西九江·一模)图甲是某物质温度随时间变化的图像。这种物质在时刻开始凝固,到时刻完全凝固。下列说法错误的是( )
A.该物质是晶体
B.、时刻物体内能相等
C.时刻物体分子动能比时大
D.该物质在时刻的分子排列如图乙
【答案】B
【详解】A.该物质凝固过程()温度保持不变,有固定的凝固点,因此是晶体,故A正确,不符合题意;
B.到是凝固过程,物质持续向外放出热量,内能不断减小,因此时刻内能大于时刻内能,故B错误,符合题意;
C.分子动能和温度有关,同种分子,温度越高分子动能越大。由图可知时刻温度高于时刻,因此时刻物体分子动能更大,故C正确,不符合题意;
D.图乙为液态,图丙为固态,图丁为气态。时刻物质还未开始凝固,为液态,对应分子排列是图乙,故D正确,不符合题意。
故选B。
题型5 内能及其影响因素(共5小题)
【模型】主要考查理解内能及其影响因素。
【方法】
1.“物体内能”不能说成“分子内能”。一切物体在任何温度、任何状态下都具有内能,内能永远不为零。
2.判断内能大小时,必须先固定其他3个因素(温度、质量、材料、状态),只留一个变量对比,避免直接凭单一条件下结论。
1.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。
2.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。
3.关于物体的内能,下列说法中正确的是 ( )
A.静止的物体没有内能 B.0℃以下的物体没有内能
C.没有被举高的物体没有内能 D.一切物体都具有内能
【答案】D。
【解析】构成物质的所有分子的分子动能和分子势能之和就是物体的内能,所有物体都具有内能。内能的大小除了和温度有关外,还和物体的质量大小及物体内分子间距离的大小有关,但是内能与物体的宏观运动状态、位置无关。
所以选D。
4. 温度为-10℃ 的冰块(选填“具有”或“没有”)内能。质量相同的100℃水蒸气和100℃水,温度 大,内能 大(后两空均选填“水蒸气”、“水”或“一样”)。
【答案】具有 一样 水蒸气
【解析】 分子热运动具有分子动能,分子间存在相互作用力,凭借其相对位置而具有能叫分子势能,物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
任何物体都具有内能,故-10℃的冰块具有内能。
质量相同的100℃水蒸气和100℃水,温度都是100℃,温度一样大。
100℃水变成100℃水蒸气需要吸收热量,故质量相同的100℃水蒸气的内能比100℃水的内能大。
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6 改变内能的方法(共5小题)
【模型】主要考查用做功和热传递的方法改变物体内能。
【知识或方法】
1.做功是改变物体内能的两种主要方式之一,其实质是能量的转化过程。外界对物体做功,物体内能增加;物体对外界做功,物体内能减少。
2.热传递确实能改变物体的内能,其实质是内能从高温物体转移到低温物体,或者从物体的高温部分转移到低温部分。发生热传递的唯一前提是存在温度差,温度相同的物体之间绝对不会发生热传递。
1.(25-26九年级上·湖南湘西·期中)如图所示,用气缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体,气缸和活塞均不导热,隔板导热良好。迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定,静置一段时间。下列说法正确的是( )
A.与推动活塞前相比,甲内能变大,乙内能不变
B.与推动活塞前相比,甲内能不变、乙内能变大
C.乙内能改变的方式只有做功
D.甲内能改变的方式只有热传递
【答案】D
【详解】AB. 活塞向左推对乙做功,系统总内能增加,气缸和活塞不导热,静置后甲乙温度相同且高于初始温度,甲、乙内能均变大,故AB错误;
C. 乙气体被压缩时活塞对其做功,随后通过导热隔板向甲传递热量,乙内能改变的方式有做功和热传递,故C错误;
D. 甲气体体积不变,无做功过程,仅通过导热隔板从乙吸收热量,甲内能改变的方式只有热传递,故D正确。
故选D。
2.(25-26九年级上·陕西榆林·期中)“中国传统茶艺文化”已被列入联合国人类非物质文化遗产名录。泡茶过程中涉及许多物理知识,下列说法错误的是( )
A.烧水时,水在沸腾的过程中温度不变,内能增大
B.用开水冲泡茶叶主要是通过热传递的方式来改变茶叶的内能
C.用高温的水能更快泡出茶色,说明分子的运动快慢与温度有关
D.茶水经过一段时间后温度降低,其所含有的热量减少
【答案】D
【详解】A.水沸腾过程中持续吸热,温度保持不变,吸收的热量使内能增大,故A正确;
B.开水与茶叶存在温度差,通过热传递的方式改变茶叶的内能,故B正确;
C.温度越高分子无规则运动越剧烈,茶叶中的分子扩散速度更快,因此高温水能更快泡出茶色,说明分子运动快慢与温度有关,故C正确;
D.热量是过程量,只能描述热传递过程中转移能量的多少,不能说物体“含有热量”,故D错误。
本题选错误的,故选D。
3.(25-26九年级上·广东惠州·期中)如图所示是《天工开物》中记载的淬火工艺,工人将烧红的铁器迅速放入冷水中冷却,铁器在冷却过程中( )
A.吸热,内能减少 B.吸热,内能增加
C.放热,内能减少 D.放热,内能增加
【答案】C
【详解】热传递的发生条件是存在温度差,烧红的铁器温度远高于冷水的温度,因此铁器会向冷水放热;物体的内能和温度相关,铁器放热后温度降低,内能也随之减少。因此铁器冷却过程是放热、内能减少。
故选C。
4.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)寒冷冬天,我们用力搓搓手,手会发热,以下事例中,与此现象改变物体内能原理不同的是( )
A.钻木取火 B.可乐加冰块
C.划燃火柴 D.滑下滑梯时臀部感到热
【答案】B
【详解】搓手发热的原理是通过克服双手之间的摩擦,将机械能转化为内能,使手的温度,是通过做功改变物体内能。
ACD.钻木取火、划燃火柴、滑下滑梯时臀部感到热,均是克服摩擦做功,机械能转化为内能,属于做功改变物体内能,与搓手发热原理相同,故ACD不符合题意;
B.可乐加冰块,热量从可乐传递给冰块,属于热传递改变物体内能,与搓手发热原理不同,故B符合题意。
故选B。
5.(26-27九年级上·四川成都·阶段检测)如图所示,玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用气筒向瓶内打气。当打气到一定程度时,塞子会从瓶口跳起,同时瓶内出现大量的“白气”:这时再迅速将塞子塞上,并快速向瓶内再次打气,看到“白气”很快消失。下列分析不正确的是( )
A.塞子从瓶口跳起前,瓶内气体的内能增大
B.塞子从瓶口跳起过程中,瓶内气体对外做功
C.塞子从瓶口跳起时,瓶内的“白气”是水蒸气
D.第二次向瓶内打气的过程中,瓶内气体内能增加
【答案】C
【详解】A.塞子跳起前,用气筒向瓶内打气,是外界对瓶内气体做功,瓶内气体的内能会增大,故A正确;
B.塞子跳起的过程中,瓶内高压气体推动塞子运动,瓶内气体对塞子做功,也就是气体对外做功,故B正确;
C.水蒸气是无色透明的肉眼不可见气体,瓶内的“白气”是瓶内气体对外做功、内能减小温度降低后,水蒸气液化形成的细小液态小水滴,不是气态的水蒸气,故C错误;
D.第二次向瓶内打气时,再次是外界对瓶内气体做功,瓶内气体的内能增加、温度升高,之前的小水滴重新汽化,所以“白气”消失,故D正确。
本题描述选不正确的,故选C。
题型7 比热容及其应用(共5小题)
【模型】只要考查对比热容的理解和应用比热容解决生活问题。
【知识或方法】
1.比热容是物质本身的属性,只和物质种类、状态有关,和质量、温度、吸放热多少完全无关,避免被公式误导。
2.水的比热容大意味着它吸热或放热时自身温度变化慢,主要用在调节气温、冷却设备和供暖这几方面。
(1)温度变化视角(温差类现象):按三步表述:①明确质量m、吸放热Q相同;②点明水的比热容远大于对比物质;③推导得出水的温度变化Δt更小,对应现象如海边昼夜温差小、沙漠昼夜温差大等。
(2)热量利用视角(供暖冷却类现象):按三步表述:①明确质量m、温度变化Δt相同;②点明水的比热容远大于对比物质;③推导得出水吸收/放出的热量Q更多,对应现象如汽车水冷系统、冬季水暖供暖等。
3.热量计算:严格区分“升高了/降低了”是温度变化量Δt,“升高到/降低到”是末温t,避免直接用末温当作变化量计算。
1.(25-26九年级上·山东德州·阶段检测)由比热容的公式,判断下列哪种说法是正确的( )
A.比热是物质的特性之一,跟热量、质量、温度的变化等因素都无关
B.物质的比热容跟它的热量成正比
C.物质的比热容跟它的质量成反比
D.物质的比热容跟它的温度变化成反比
【答案】A
【详解】比热容是物质的固有特性,仅由物质种类、状态决定,与热量、质量、温度变化量均无关,公式为定义式而非决定式,故A正确,BCD错误。
故选A。
2.(26-27九年级上·北京·阶段检测)依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质
比热容【】
水
冰
砂石
约
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B.水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多
C.水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是
D.同一物质在不同物态下比热容通常不同
【答案】D
【详解】A.比热容是物质的固有特性,与物质的种类和状态有关,与质量无关,剩余水的比热容不变,故A错误;
B.由放热公式得,因未说明水和砂石质量相等,无法比较温度降低量,故B错误;
C.水的比热容表示1kg水温度升高1℃吸收的热量是,选项未指明水的质量为1kg,故C错误;
D.由表格数据可知,水和冰为同一物质的不同物态,比热容不同,因此同一物质在不同物态下比热容通常不同,故D正确。
故选D。
3.(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)甲、乙两物体的质量、温度都相同,比热容,当两物体放出相等的热量后放在一起( )
A.热量从甲传到乙 B.温度从乙传到甲 C.不发生热传递 D.热量从乙传到甲
【答案】A
【详解】由得温度降低量,已知、、,因此。两物体初温相同,末温,故。两物体末温不同存在温度差,会发生热传递,热量从高温物体传向低温物体,因此热量从甲传到乙。热传递过程中传递的是热量,不是温度。
故选A。
4.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)下列与比热容有关的生活现象,描述错误的是( )
A.汽车发动机常用水做冷却剂,是因为水的比热容大
B.在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土升温慢
C.沿海地区白天多刮海陆风,晚上多刮陆海风
D.初春培育水稻秧苗,晚上多灌水,早晨多排水
【答案】B
【详解】A.水的比热容大,相同质量的水和其他物质升高相同温度时吸收热量更多,适合做发动机冷却剂,故A正确;
B.干泥土比热容小于湿泥土,相同质量的干、湿泥土吸收相同太阳辐射热量时,由可知,干泥土的更大,升温更快,故B错误;
C.海水比热容大于陆地砂石,白天陆地升温快、气压低,风从海洋吹向陆地为海陆风;晚上陆地降温快、气压高,风从陆地吹向海洋为陆海风,故C正确;
D.水的比热容大,晚上灌水时,相同质量的水降低相同温度可放出更多热量,避免秧苗冻坏;早晨排水后泥土比热容小,吸热升温快,利于秧苗生长,故D正确。
本题选错误的,故选B。
5.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图四幅海陆风示意图中,对近地面大气运动方向的判断正确的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】B
【详解】由得。陆地多砂石,海洋多水,水的比热容大于砂石,白天等质量的水和砂石吸收相同热量,陆地砂石比热容小,升温大,气温高,空气上升;海洋水比热容大,升温小,气温低,空气下沉。近地面大气从海洋流向陆地。图①③为白天场景,则③正确,①错误;夜晚等质量的水和砂石放出相同热量,陆地砂石比热容小,降温大,气温低,空气下沉;海洋水比热容大,降温小,气温高,空气上升。近地面大气从陆地流向海洋。图②④为夜晚场景,则②正确,④错误。综上可得②③正确,故选B。
题型8 探究不同物质的吸热能力(共5小题)
【模型】主要考查实验方法、数据图像分析处理及结论的生成。是期中高频题型。
【知识或方法】核心解题技巧可浓缩为三步:
1.技巧:比较不同物质吸热能力的核心是控制变量法,主要通过控制质量相同、热源相同,观察升高相同温度所需时间或加热相同时间后的温度变化来判断。
2.实验方法:
(1)控制变量法:答题时必须明确写出“控制不同物质的质量、初温相同,仅改变物质种类”,避免出现“体积相等”的错误表述。
(2)转换法考点:牢记“相同规格热源下,加热时间长短直接反映吸收热量多少”,所有涉及吸热多少
的比较题,优先用加热时间作答。
1.(25-26九年级上·江苏·期中)如图所示,甲、乙相同容器中分别装了质量相等的A、B两种液体,用相同的电加热器加热,忽略热损失,得到如图丙所示的液体温度与加热时间的图像。下列说法正确的是( )
A.A、B液体的比热容之比为
B.A、B液体初温不同,故无法比较它们的吸热能力
C.、图像的交点表示两种液体升高了相同温度
D.加热至时,吸收的热量比多
【答案】A
【详解】A.加热时,、吸收的热量相等,质量相等。由图可知的温度变化量
的温度变化量
由可知:A、B液体的比热容之比
故A正确;
B. 比热容是物质的一种特性,反映物质的吸热能力,与初温无关。可以通过控制质量和吸收热量相同,比较温度变化量来判断吸热能力,故B错误;
C.图像的交点表示加热时间相同时,两液体的末温相同。但由于液体的初温不同,所以升高温度不同,故C错误;
D.用相同的电加热器加热,在相同时间内液体吸收的热量相同。加热至时,加热时间相同,故、吸收的热量相等,故D错误。
故选A。
2.(2025·河南南阳·三模)如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像,如图乙,则下列说法正确的是( )
A.相同时间内a吸收的热量比b多 B.升高相同温度,a吸收的热量比b多
C.a的比热容比b的比热容小 D.a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
【答案】C
【详解】A.加热器规格相同、经过相同的时间、产生的热量相同、液体吸收的热量也相同,故A错误;
BC.由图乙知,升高相同的温度,b的加热时间长,吸热多,吸热能力强,故b的比热容大,故B错误;C正确;
D.比热容与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系,故D错误。
故选C。
3.(25-26九年级下·福建福州·期中)质量均为100g的四种物质,当温度升高时所吸收的热量如图所示。根据图中信息,以下判断正确的是( )
A.煤油的比热容比水大
B.铜的比热容为
C.等质量的铝块、铜块吸收相同的热量,铜块升温多
D.等质量的铝块、铜块降低相同的温度,铜块放热多
【答案】C
【详解】A.质量和升高温度都相同时,水吸收的热量大于煤油,由可知,水的比热容比煤油大,故A错误;
B.由图可知,100g铜温度升高1℃时所吸收的热量为39J,则铜的比热容为
故B错误;
CD.由图可知,100g铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量多,由可知,铝的比热容比铜大;由可知,质量相等的铝块、铜块吸收相同的热量,铜块升高的温度的多;由可知,等质量实心的铝块、铜块降低相同的温度,铝块放出的热量多,故C正确,D错误。
故选C。
4.(26-27九年级上·山东聊城·阶段检测)小明为探究“不同物质吸热升温的现象”,采取以下实验研究。
(1)图甲装置中,两个酒精灯要控制________________________(选填“灯内的酒精量”或“火焰的大小”)相同。该实验通过________________________来反映水和煤油吸收热量的多少,此研究方法是________________________;
(2)实验时对初温和________________________相同的水和煤油加热,并记录相关数据:
(3)将水和煤油的温度随时间的变化绘成图乙,由图可知________________________吸热能力强,已知水的比热容为,则煤油的比热容为_______________________。
(4)为进一步探究物质的吸热能力还与哪些因素有关,小明对一定质量的冰进行加热,测量并绘出的温度随时间变化的图像,如图丙所示。分析图像可知:物质的吸热能力还与物质的________________________有关。
【答案】(1) 火焰的大小 加热时间长短 转换法
(2)质量
(3) 水
(4)状态
【详解】(1)实验中要保证两个酒精灯相同时间内放出的热量一致,因此需要控制火焰大小相同,灯内酒精量不影响单位时间的放热多少。相同酒精灯加热时,加热时间越长,物质吸收的热量就越多,因此用加热时间长短反映吸热多少,将不易直接测量的热量多少转换为容易测量的时间,这种方法是转换法。
(2)根据控制变量法,探究不同物质的吸热升温特性时,需要控制水和煤油的初温、质量完全相同,只改变物质种类。
(3)吸热能力的强弱体现为:升高相同温度时,吸收热量越多(加热时间越长),吸热能力越强。从图乙可见,水和煤油都从30℃升到60℃时,水的加热时间(8min)比煤油(4min)更长,说明水吸热能力更强;
根据,质量、升温相同时,比热容与吸收的热量成正比,两者吸热之比为2:1,因此煤油比热容是水的,即
(4)图丙中,冰熔化为水后,相同质量的冰和水吸收相同热量(加热相同时间)时升温速度不同,说明冰和水的吸热能力不同,因此物质的吸热能力还和物质的状态有关。
5.(26-27九年级上·福建龙岩·阶段检测)某项目式学习小组探究海陆风的成因。
【任务一】探究沙子和水的吸热能力
(1)设计如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入初温和___________相同的水和沙子,用规格___________的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,是为了保证相同时间内水和沙子___________相同;
(2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示,可知在相同时间内,沙子升高的温度比水升高的温度高,说明___________的吸热能力强。
【任务二】实验模拟海陆风的形成
(3)取下两箱子的封口盖,在两个箱子的侧面分别开一小孔,用一个两端开口的透明细管AB将其连接,点燃一支香放在细管中部(图丙),通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向,阅读信息窗中的知识并分析判断:相同条件下,加热一段时间后,烟将会从AB管的___________端管口冒出。
【答案】(1) 质量 相同 吸收的热量
(2)水
(3)B
【详解】(1)探究不同物质的吸热能力时,需用控制变量法,要控制水和沙子的初温、质量相同;规格相同的白炽灯,相同时间内放出热量相同,因此可以保证相同时间内水和沙子吸收的热量相同。
(2)相同时间内水和沙子吸收的热量相同、质量相同,沙子升高温度更高,水升高温度更低,说明水的吸热能力更强。
(3)在实验模拟海陆风的形成时,由于水的比热容大,相同条件下,水吸热升温慢,沙子吸热升温快。因此,加热一段时间后,沙子(模拟陆地)的温度会高于水(模拟海洋)的温度,沙子箱内空气受热上升,箱内气压更低,左侧箱子中的冷空气会过来补充,因此烟将从AB管的B端管口冒出。
题型9 热机的工作原理(共4小题)
【模型】主要考查热机种类和工作原理。
【知识或方法方法】
1.工作原理:燃料燃烧释放化学能,转化为工质(如高温燃气、水蒸气)的内能,再通过气体受热膨胀推动活塞、涡轮等机械部件做功,将内能转化为可对外输出的机械能。
2.热机分类判断核心依据:根据燃料燃烧位置、结构特征、动力来源快速区分不同热机类型。
1.(2026·甘肃白银·三模)如图所示,打开礼花喷射器的气阀,压缩气体快速释放,同时礼花喷出,在此过程中,气罐内气体对外做功,将内能转化为____________能,该过程的能量转化情况与四冲程汽油机____________冲程中的能量转化情况相似。
【答案】 机械 做功
【详解】打开礼花喷射器的气阀,压缩气体快速释放并伴随礼花喷出的过程中,气罐内气体对外做功,将礼花喷出,气罐内气体自身内能减小,此过程中气体的内能转化为礼花的机械能,能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相似。
2.如图所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间以后,塞子被试管内水蒸气推出。这是通过 _____的方式将水蒸气的内能转化为塞子的机械能(选填“做功”或“热传递”)。图 _____(选填“甲”或“乙”)中汽油机的工作过程与这一实验过程中原理是一致的。
【答案】做功;乙。
【详解】塞子被试管内水蒸气推出,气体膨胀对外做功,将气体的内能转化为机械能,涉及能量的转换,故是做功。如图甲所示,进气门关、排气门关,活塞向上,压缩气体做功,将机械能转化为内能,而乙图是进气门关、排气门关,活塞向下,高温高压气体对活塞做功,将内能转化为机械能,故图乙中能量转化与气体对活塞做功实验的原理相同。
3.如图所示,在试管里盛适量的水,用带玻璃管的胶塞塞住试管口,加热试管使水沸腾,玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是( )
A.水在沸腾过程中,不断吸收热量,温度升高
B.实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大
C.玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气
D.“白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程
【答案】B
【详解】A.水在沸腾过程中,不断吸收热量,温度保持不变,故A错误;
B.实验过程中加热试管使水沸腾,试管内的水吸收热量,这是通过热传递使试管内水的内能增大,故B正确;
C.玻璃管口冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水珠,故C错误;
D.“白气”使小叶轮转动的过程是内能转化为机械能,相当于汽油机的做功冲程,故D错误。
故选B。
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10 汽油机和柴油机(共5小题)
【模型】主要考查汽油机和柴油机工作过程及异同点。
【知识或方法方法】
1.热机冲程判断口径:气门只开一个:活塞向下是吸气,活塞向上是排气。气门全部闭合:活塞向上是压缩,活塞向下是做功。
2.内燃机工作循环中的计算:1个循环=4冲程=曲轴/飞轮转2圈=活塞往复2次=对外做功1次,切忌将“转数”直接等同于“做功次数”。
1.(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。
2. 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。
3.(25-26九年级上·陕西西安·阶段检测)如图所示,是小普跟爷爷学习功夫的四个基本动作,由此他联想到热机的四个冲程,以下说法正确的是( )
A.“鼻孔吸气”对应的汽油机冲程吸入的是空气
B.“气沉丹田”对应的汽油机冲程是将机械能转化为内能
C.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D.“排山倒海”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的
【答案】B
【详解】A.“鼻孔吸气”所对应的汽油机的吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物,故A错误;
B .“气沉丹田”所对应的汽油机的压缩冲程是将机械能转化为内能,故B正确;
C.汽油机是通过火花塞点火(点燃式),而柴油机是通过压燃式(压缩空气使温度升高,达到柴油燃点而燃烧),并非都用火花塞点火,故C错误;
D .“排山倒海”所对应的汽油机的做功冲程,是高温高压的燃气对活塞做功,内能转化为机械能,而吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成,故D错误;
故选B.
4. 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.
5.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。
题型11 热值及其计算(共4小题)
【模型】主要考查对热值的理解和相关计算。
【方法】速度基础公式直接应用题核心模型,可浓缩为“一辨二统三代算”三步破题法。
1.物理意义:反映燃料化学能转内能的本领,数值越大,单位量燃料放热越多。热值q是燃料的特性,只与燃料种类有关,与质量、体积、是否燃烧、燃烧是否充分均无关。
2.热值类计算:固体/液体燃料:用公式Q放=mq,m单位统一为kg,热值q单位为J/kg。
气体燃料:用公式Q放=Vq,V单位统一为m3,热值q单位为J/m3。
1.(25-26八年级下·山东济南·期末)如图所示是“长征二号F遥十三运载火箭”发射神舟十三号载人飞船时的情景。长征二号F运载火箭加注液氢作为燃料,主要是因为液氢的热值高,以下四个选项中说法正确的是( )
A.液氢在加注运载火箭之前,热值较小
B.液氢在加注运载火箭之后,热值减小
C.液氢燃烧时,质量逐渐减小,热值减小
D.液氢燃烧时,质量逐渐减小,热值不变
【答案】D
【详解】热值是燃料本身的固有特性,热值的大小只与燃料的种类有关,和燃料的位置、质量、是否燃烧均无关。液氢的种类不变,因此无论它是否加注、燃烧过程中质量如何减小,热值都保持不变,因此ABC错误,D正确。
故选D。
2.(2026·内蒙古·中考真题)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
【详解】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。
3.(24-25九年级上·福建南平·阶段检测)甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与质量的关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲燃料的热值小于乙燃料的热值
B.完全燃烧甲、乙两种燃料加热同一锅水至沸腾,所需乙燃料的质量更小
C.完全燃烧相同质量的两种燃料,甲放出的热量更多
D.使用甲燃料的热机效率一定高,但是热机效率肯定小于100%
【答案】C
【详解】AC.由图像可知,当燃料质量 相同时,甲放出的热量大于乙放出的热量。根据热值公式 可知,甲燃料的热值大于乙燃料的热值,故A错误,C正确;
B.加热同一锅水至沸腾,水吸收的热量相同,即需要的总热量一定。因为甲的热值大,根据 可知,完全燃烧所需甲燃料的质量更小,故B错误;
D.热机效率取决于有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值,虽然甲的热值大,但热机做的有用功不一定多,所以效率不一定高,由于存在能量损失,热机效率一定小于 ,故D错误。
故选C。
4.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12 比较不同燃料热值大小(共5小题)
【模型】能比较不同燃料热值大小。
【方法】
1.控制变量法应用:比较不同燃料热值时,需仅改变燃料种类,保持被加热液体的质量、初温完全一致,实验装置相同,选择对应实验组图(如甲、乙)。
2.转换法判断依据:通过比较温度计示数的提升量,而非热时间,来反映燃料完全燃烧放出热量的多少。
3.实验细节的把控:需等待燃料全部燃烧后再记录数据,选用比热容更小的被加热液体,让温度变化更明显,实验现象更易观察。
1.(2026·江苏南通·一模)如图是“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”的实验装置。取酒精和面巾纸碎片各5g,点燃燃料对装有水的试管加热。实验中( )
A.需要记录的数据是加热前的水温和燃料燃尽时的水温
B.必须同时点燃酒精和面巾纸碎片
C.燃料燃烧的时间反映燃料放出热量的多少
D.两试管中的水越少越好
【答案】A
【详解】A.实验是通过比较水温的变化量来比较燃料释放的热量的多少,要得到水温的变化量,需要记录加热前水的初温、燃料燃尽后水的末温,故A正确;
B.实验只要求两种燃料质量相等、最终完全燃尽即可,不必同时点燃,故B错误;
C.燃料放热多少是通过水升高的温度反映的,不是燃烧时间,故C错误;
D.水太少会导致温度升高过快,甚至水沸腾后温度不再变化,无法比较温度差的大小,因此不是水越少越好,故D错误。
故选A。
2.(25-26九年级上·河北沧州·期末)有甲、乙两种不同的燃料,甲燃料的质量为2kg,乙燃料的质量为1kg,当甲、乙温度都升高,吸收的热量如图1所示;甲、乙的燃料完全燃烧后放出的热量如图2所示,则下列说法正确的是( )
A.甲燃料的比热容等于乙的比热容
B.甲燃料的热值大于乙的热值
C.甲、乙物体温度都降低,甲、乙放出的热量一样多
D.相同质量的甲、乙燃料完全燃烧,甲放出的热量比乙的多
【答案】C
【详解】A.,当甲、乙温度都升高,根据图1可知,甲乙吸收的热量相同,根据可知,,即甲的比热容小于乙的比热容,故A错误;
B.,根据图2可知,完全燃烧后甲、乙放出的热量之比为
根据,甲乙的热值之比为
故甲燃料的热值小于乙的热值,故B错误;
C.,,甲、乙物体温度都降低,根据,甲、乙放出的热量一样多,故C正确;
D.甲燃料的热值小于乙的热值,根据,相同质量的甲、乙燃料完全燃烧,甲放出的热量比乙的少,故D错误。
故选C。
3.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段检测)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。关于该实验有以下说法:①两次烧杯中水要适量,水不能出现沸腾现象;②实验中是用水的温度变化量反映燃料放出的热量;③如果两次燃料相等,应该在燃料充分燃尽后记录水升高的温度变化量;④如果两次燃料质量不相等,燃料的质量用m表示,燃料燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾),若的值越大,燃料的热值越大。以上说法正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②③④ D.①②④
【答案】C
【详解】①实验中烧杯中的水要适量,水不能出现沸腾现象。若水量过少,水易沸腾且温度变化快,不易准确测量;若水量过多,加热时间过长,实验效率低。水沸腾后温度不变,无法通过温度变化反映燃料放出热量的多少,故说法①正确。
②根据转换法,燃料燃烧放出的热量被水吸收,水吸收热量越多,温度升高越高,所以实验中是通过水的温度变化量来反映燃料放出热量的多少,故说法②正确。
③如果两次燃料质量相等,根据公式 ,水升高的温度越大,吸收热量越多,燃料放出热量越多。只需在燃料充分燃尽后记录水升高的温度变化量即可比较燃料放热多少,不需要秒表测量时间,故说法③正确。
④根据 可计算出水吸收的热量,再根据 ,可得 ,水吸收的热量越多,说明燃料放出的热量越多,若的值越大,说明燃料的热值越大,故④正确。故ABD错误,C正确。
故选C。
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.(25-26九年级上·辽宁营口·阶段检测)小明采用如图所示的装置探究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
酒精
25
65
纸片
25
44
(1)探究过程中,要控制两套装置中燃料的质量和烧杯中水的________和________相等;
(2)实验时,可以通过比较________________(选填“加热时间”或“水升高的温度”)来比较酒精和碎纸片放出热量的多少;
(3)从表格中数据可以发现,质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后,________放出的热量多;
(4)通过实验表明,质量相等的不同燃料,充分燃烧所放出的热量一般是________(选填“相同”或“不同”)的;
(5)在学习时,我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比()称为热值,用q表示,这里定义热值的方法,我们称为比值法,热值是能够燃烧的物质的属性。下列用比值法定义,并反映物质属性的物理量有:________(填写序号)。
①速度 ②功率 ③密度 ④压强
【答案】(1) 质量 初温
(2)水升高的温度
(3)酒精
(4)不同
(5)③
【详解】(1)本实验使用控制变量法,根据吸热公式,要通过水温变化反映燃料放热多少,需要控制燃料质量,以及烧杯中水的质量和初温相等,才能进行比较。
(2)本实验用转换法比较放热,两种燃料都充分燃烧完,水升高的温度大的,吸收的热量多,即燃料放出的热量多,所以通过观察水升高的温度判断放热多少。
(3)由表格数据可知,酒精燃烧使水温升高了,碎纸片使水温升高了,酒精燃烧使水温升高更大,说明质量相同的酒精完全燃烧放出的热量更多。
(4)实验结果表明,酒精和碎纸片燃烧放出的热量是不同的,即质量相等的不同燃料,充分燃烧放出的热量一般是不同的,这是不同燃料热值不同的体现。
(5)比值法定义且反映物质属性,速度描述运动快慢、功率描述做功快慢、压强描述压力作用效果,都不是物质本身固有的属性;密度是物质的固有属性,与质量和体积的大小无关,用质量和体积的比值定义,符合要求,因此选③。
题型13 能量的转化与守恒(共5小题)
【模型】过主要考查能量的转化和转移以及能量守恒定律。
【知识或方法】
1.转化与转移:转化是能量形式发生改变(如摩擦生热,机械能→内能);转移是能量形式不变,仅位置/对象变化(如热传递,内能从高温物体到低温物体)。
2.能量转化与转移具有方向性:
热传递:内能由高温→低温(自发),反之需做功;机械能耗散:动能→内能(自发,如刹车),反之无法自动发生;能源利用:化石能源燃烧后,化学能转化为内能散失,无法自动复原为化学能。
3. 能量守恒定律:不要混淆“机械能守恒”和“总能量守恒”,只要有摩擦,机械能必然减少,但总能量永远守恒。任何能量转化过程效率都小于100%,不存在无任何损耗的理想现实场景。
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。
2.2024年5月3日17时27分,“长征五号遥八”运载火箭携带“嫦娥六号”月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射(如图)。飞行约37分钟后,将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道,由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。以下关于该过程能量转化的说法不正确的是( )
A.燃料燃烧,燃料的化学能转化为燃气的内能
B.火箭升空,燃气的内能转化为火箭的机械能
C.火箭升空,燃料的化学能直接转化为火箭的机械能
D.升空过程中,火箭与空气摩擦,机械能转化为内能
【答案】C
【详解】A.燃料燃烧过程中,将燃料储存的化学能转化为燃气的内能,故A正确;
B.火箭升空时,燃气膨胀对火箭做功,将燃气的内能转化为火箭的机械能,故B正确;
C.火箭升空的能量转化过程为:燃料的化学能先转化为燃气的内能,再通过燃气做功转化为火箭的机械能,不是化学能直接转化为火箭的机械能,故C错误;
D.升空过程中,火箭与空气摩擦,克服摩擦做功,火箭的机械能转化为内能,故D正确。
本题选择错误的选项,故选C。
3.下列家用电器中,正常工作时,电能主要转化为机械能的是( )
A.电风扇 B.电热水壶 C.电熨斗 D.电视机
【答案】A
【详解】A.电风扇依靠电动机工作,正常工作时电能主要转化为机械能,故A符合题意;
B.电热水壶是加热设备,电能主要转化为内能,故B不符合题意;
C. 电熨斗依靠发热工作,电能主要转化为内能,故C不符合题意;
D.电视机工作时,电能主要转化为光能和声能,故D不符合题意。
故选A 。
4.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。
5.2025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。
提升·进阶突破
题型14 内能、温度与热量的关系(共5小题)
1.(25-26九年级上·上海·期中)热量、内能与温度,这几个物理量容易混淆,重新梳理一下吧。如图所示,老师做了一个关于热量、内能与温度的思维导图,请补充图中①________,②________,③________(第2、3空,选填“一定”或“不一定”)。
【答案】 热传递 不一定 一定
【详解】[1]改变内能的两种方式是做功和热传递。
[2]内能改变不一定导致温度改变,例如晶体熔化时,吸收热量,内能增加,但温度保持不变。
[3]温度是内能的一个影响因素,温度变化时,分子热运动的剧烈程度改变,内能必然发生变化,所以温度改变一定会导致内能改变。
2.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)关于温度、内能和热量的说法正确的是( )
A.物体若温度不变,其内能也不变
B.物体向外放出热量时,温度就会降低
C.物体对外做功,其内能将变大
D.物体温度升高,内能一定增加
【答案】D
【详解】A.温度不变,内能不一定不变,例如晶体熔化过程,温度保持不变,但持续吸热,内能会增加,故A错误;
B.物体放热时温度不一定降低,例如晶体凝固过程,持续放出热量,但温度保持不变,故B错误;
C.改变内能的规律为:对物体做功,内能增加;物体对外做功,自身内能减小,故C错误;
D.物体温度升高,分子热运动加剧,内能一定增加,故D正确。
故选D。
3.(24-25九年级上·福建南平·阶段检测)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能
B.物体的内能增加,一定是吸收了热量
C.相同质量的30℃的水比20℃的水所含热量多
D.物体的温度升高,内能一定增加
【答案】D
【详解】A.一切物体在任何温度下都具有内能,故A错误;
B.物体的内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对其做了功,故B错误;
C.热量是过程量,不是状态量,不能用“含有”表示状态的来表示,故C错误;
D.同一个物体,物体的温度升高,内能一定增加,故D正确。
故选 D。
4.(25-26九年级上·江西吉安·期末)下列关于内能知识的描述正确的是( )
A.冰熔化过程中吸收热量,内能增大温度升高
B.热量不可以从内能小的物体传给内能大的物体
C.温度相同的物体接触时,一定不会发生热传递
D.物体的温度越高,所含热量越多
【答案】C
【详解】A.冰是晶体,冰在熔化的过程中,吸收热量,内能增大,温度不变,故A错误;
B.发生热传递的条件是有温度差,内能多的物体温度不一定高,热量可能从内能小的物体转移到内能大的物体,故B错误;
C.热传递的条件是有温度差,温度相同的物体接触时,一定不会发生热传递,故C正确;
D.热传递过程中,传递能量的多少叫热量,热量是过程量,只能说吸收或放出热量,不说含有多少热量,故D错误。
故选C。
5.(2026·河南周口·三模)关于内能、热量和温度,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体,内能一定大
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.做功和热传递都可以改变物体的内能
D.0℃的冰块没有内能
【答案】C
【详解】A.内能的大小除了和温度有关外,还与质量等因素有关,所以温度高的物体,内能不一定大,故A错误;
B.物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体熔化过程中,吸收热量但温度不变,故B错误;
C.改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,故C正确;
D.一切物体都具有内能,0℃的冰块也具有内能,故D错误。
故选C。
题型15 比热容图像问题(共5小题)
1.(25-26八年级下·山东济南·期末)如图所示是青岛市和济南市年气温变化曲线,造成两城市温度变化不同的原因分析正确的是( )
A.实线是青岛的,青岛的海水吸收的热量少
B.实线是济南的,济南的砂石吸收的热量多
C.虚线是青岛的,因为海水的比热容比砂石的大
D.虚线是济南的,因为海水的比热容比砂石的小
【答案】C
【详解】由气温变化曲线得出,实线:气温最高值更高、全年温差更大,是济南;虚线:气温变化平缓、温差更小,是青岛。原因是海水的比热容大于砂石、泥土的比热容,青岛是沿海城市,靠近海,气温年温差小,济南是内陆城市,多砂石、泥土,气温年温差大。故ABD错误,C正确。
故选C。
2.(25-26九年级·台湾·学业考试真题)将甲、乙、丙三个质量相等的金属块,分别以相同的稳定热源加热,其温度T与加热时间t的关系如图。若加热过程中无热量散失,甲、乙、丙的比热容分别为、、,则下列比热的大小关系何者最合理?( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】已知三个金属块质量m相等,使用相同稳定热源加热且无热量散失,因此相同加热时间内三个金属块吸收的热量Q相等,根据吸热公式 变形得比热容公式 ,为温度变化量,当Q、m相等时,比热容c与温度变化量ΔT成反比。
从图像读取加热时间时各金属块的温度,计算温度变化量:
甲:初温,末温,
乙:初温,末温,
丙:初温,末温,
可得温度变化关系
结合得到比热容关系:
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(25-26九年级上·山西临汾·阶段检测)两个相同的容器中分别装有质量相同的甲、乙两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。下列分析正确的是( )
A.0—10min内,甲吸收的热量比乙吸收的热量多
B.质量相同的甲、乙液体,乙液体吸收热量多
C.甲、乙两种液体比热容之比为1:2
D.甲的比热容比乙大
【答案】C
【详解】A.因为是同一热源,在相同时间内提供的热量相同,内,甲和乙吸收热量相等,故A错误;
B.该选项没有说明“升高相同温度”或“相同时间”,表述不完整,故B错误;
C.根据热量公式:得,吸收热量多少看加热时间,已知,若比较升高相同温度,,故C正确;
D.由上面计算知,,甲的比热容比乙小,故D错误。
故选C。
4.(2026·四川成都·模拟预测)某实验小组探究晶体熔化的特点,用加热器的高温挡对质量为的固体A均匀加热,用低温挡对质量为的固体B进行均匀加热。实验过程中,每隔相等时间记录一次温度计示数,并观察物质状态。如图为根据实验记录的数据绘制的“温度—时间”图像,实验在标准大气压下进行。已知加热器两个挡位的加热功率之比为,,不计热量损失。下列分析正确的是( )
A.到时间内固体A不吸收热量
B.物质A处于固态的比热容为液态的2倍
C.固体A比热容与固体B比热容之比为
D.每升高相同的温度两固体吸收的热量不相等
【答案】C
【详解】A.1min到8min是晶体A的熔化过程,晶体熔化时温度不变,但持续吸收热量,故A错误;
B.A采用高温挡加热,不计热损失。固态阶段:,,温度变化,由得;液态阶段:,,温度变化,得。两式联立得,即固态比热容是液态的,故B错误;
C.求固态A、B的比热容,由得:对A:,其中,;对B:,其中,;代入,,得:
故C正确;
D.升高相同温度,吸收热量,则
即,升高相同温度两固体吸收热量相等,故D错误。
故选C。
5.(2026·山东淄博·二模)用相同的热源加热质量、初温均相同的物体a和b,其温度随时间变化的图像如图所示。已知两物体每秒吸收的热量相同,且都没有发生物态变化,则该过程中( )
A.a的内能大小保持不变
B.a和b都加热到时吸收的热量相同
C.b的吸热能力更强
D.吸收相同的热量a和b升高的温度也相同
【答案】C
【详解】A.物体a持续吸热,温度不断升高,内能一直增大,故A不符合题意;
B.由图像可知,升温到需要加热,升温到需要加热;已知两物体每秒吸收热量相同,加热时间越长吸收热量越多,因此吸收热量更多,故B不符合题意;
C.、质量相同,吸收相同热量(加热相同时间)时,由图可知升温更快,温度变化。根据公式,、相同时,越小,比热容越大,吸热能力越强,因此的比热容更大,吸热能力更强,故C符合题意;
D.吸收相同热量即加热相同时间,由图像可知,相同时间内升高的温度比更大,故D不符合题意。
故选C。
题型16 热量、比热容的简单计算问题(共5小题)
1.(25-26九年级上·陕西安康·阶段检测)甲、乙两物体的比热容之比为,吸收相同的热量后,甲的温度升高了,乙的温度升高了,则甲、乙的质量之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据热量公式 ,甲、乙吸收的热量相等,即
代入已知条件:,,可得
则
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选 B。
2.甲、乙两物体质量之比为,甲物体温度降低,乙物体温度升高时,乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍,甲、乙两物体比热容之比是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据可知
则
故BCD不符合题意,A符合题意
故选A。
3.有甲、乙两个金属块,它们的质量之比为,比热容之比为,某段时间内放出的热量之比为,则甲、乙两个金属块的温度变化量之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据公式可得,甲、乙两个金属块的温度变化量之比为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.质量为1kg的铝块,温度从100℃降低到20℃,放出的热量是多少?若这些热量被质量为0.5kg、温度为20℃的水吸收,水的温度会升高到多少摄氏度?[,,不计热量损失]
【答案】;53.5℃
【详解】根据放热公式代入数值得
不计热量损失,水吸收的热量
根据吸热公式知,可得水升高的温度代入数值得
则水的末温
5.(25-26九年级上·重庆·阶段检测)小凤在家利用热水加热冷牛奶,用质量为1kg、初温为95℃的热水,加热质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶。加热一段时间后,热水和牛奶的共同温度为75℃。【】求:
(1)水放出的热量;
(2)若不计加热过程中的热量散失,求牛奶的比热容。
【答案】(1) (2)
【详解】(1)由题可知,水温度从95℃降至75℃,放出的热量
(2)根据热平衡条件,水放出的热量等于牛奶吸收的热量即,牛奶温度从25℃升至75℃,由可得:
题型17 热效率计算问题(共5小题)
1.(2026·四川广安·中考真题)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
【详解】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·安徽池州·二模)酒精是实验室里常用的燃料,现用酒精灯来加热水,若酒精完全燃烧产生的热量有被水吸收,现在把、的水加热到,需要燃烧酒精______g。[,]
【答案】11.2
【详解】水吸收的热量
酒精完全燃烧放出的热量
需要燃烧的酒精质量
3.(2026·四川南充·三模)小兮看见面点师傅将面拉成长条,放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条,于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下,他用酒精灯分别加热质量为100g、初温为20℃的油和水,记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等,酒精的热值为,水的比热容为。下列说法正确的是( )
加热时间(min)
消耗酒精(g)
末温(℃)
油
2
2
88
水
2
2
50
A.油的末温比水的高,所以吸热能力更强 B.油的吸热能力与其吸收的热量多少有关
C.2min内油吸收的热量为 D.他使用的酒精灯的加热效率为21%
【答案】D
【详解】A.物质吸热能力由比热容反映,质量相同、吸收相同热量时,升高温度越小,比热容越大,吸热能力越强,油升温比水多,因此油吸热能力更弱,故A错误;
B.吸热能力(比热容)是物质本身的固有属性,与吸收热量的多少无关,故B错误;
C.2min内油吸收的热量等于水吸收的热量
故C错误;
D.酒精完全燃烧放出总热量
加热效率
故D正确。
故选D。
4.(2026·山东青岛·一模)现有两个使用同一种燃料的同规格加热器,用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲物质的比热容是乙物质的2倍,甲物质的质量是乙物质的,当甲物质升高的温度是乙物质的时(甲、乙物质的物态都不发生改变),加热甲物质所用燃料的质量是加热乙物质所用燃料的质量的2倍,则甲乙两加热器利用热能的效率之比是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】同一种燃料的热值相同,则甲乙两加热器利用热能的效率之比
故选D。
5.用燃气灶烧水,燃烧2kg的煤气,使200kg的水从20℃升高到70℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg。求:
(1)2kg煤气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)燃气灶烧水的效率。
【答案】(1)8.4×107J;(2)4.2×107J;(3)50%。
【解析】(1)2kg煤气完全燃烧放出的热量
Q放=mq=2kg×4.2×107J/kg=8.4×107J
(2)水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(70℃-20℃)=4.2×107J
(3)燃气灶烧水的效率
η==
=50%
题型18 热机效率计算问题(共5小题)
1.(2025·江西·中考真题)用燃气灶给一定质量的水加热,完全燃烧体积为的燃气(燃气的热值为),水吸收的热量为,则此燃烧过程中燃气放出的热量为 ,该燃气灶的热效率为 ×100%。(本小题用题中字母表示)
【答案】
【详解】[1][2]已知燃气的热值为,完全燃烧燃气的体积为V,燃烧过程中燃气放出的热量为Q放=qV
该燃气灶的热效率为
2.(2025·山东烟台·中考真题)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,则该工作过程中消耗的汽油质量为 kg。
【答案】 1.61×105 机械 3.5×10-3
【详解】[1][2]汽油机中燃料完全燃烧放出的热量等于损失的能量和有用的机械能之和,燃料完全燃烧放出的热量Q放=W损失+W有用=1.2×105J+4.1×104J=1.61×105J
[3]该工作过程中消耗的汽油质量为
3(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。
4.(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。
5.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
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专题01 机械能、内能及其转化
基础·固本强基
题型1 动能及其影响因素
题型2 势能及其影响因素
题型3 机械能及其转化
题型4 分子动理论
题型5 内能及其影响因素
题型6 改变内能的方法
题型7 比热容及其应用
题型8 探究不同物质的吸热能力
题型9 热机工作原理
题型10 汽油机和柴油机的异同
题型11 热值及其计算
题型12 比较不同燃料热值大小
题型13 能量的转化与守恒
提升·进阶突破
题型14 内能、温度与热量的关系
题型15 比热容图像问题
题型16 热量、比热容的简单计算问题
题型17 热效率计算问题
题型18 热机效率计算问题
基础·固本强基
题型1 动能及其影响因素(共5小题)
【模型】知道动能大小与哪些因素有关,并且能通过实验探究这个问题。
【知识或方法】破题方法:
1.辨明质量或速度是否发生改变,从而判断动能如何变化;2.在进行实验探究时,一定要注意“控制变量法”和“转换法”的应用。3. 在运用“动能及其影响因素”的知识解决实际生活问题时,一定要结合动能大小的变化来分析问题。
1.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.
2.(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
3.(26-27九年级上·安徽六安·阶段检测)如图所示,中国空中加油机正在为受油机进行空中加油(假设两机均保持匀速水平飞行),对于完成加油后的受油机来说,其动能______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
4.如图所示,小型客车、大型客车和载货汽车的质量是依次递增的。如果三种车速度相同,则_______车辆的动能最大。如果三辆车的动能相同,则_______车的速度最大。
5.(26-27九年级上·江苏泰州·阶段检测)为了研究动能的大小与物体质量和运动速度的关系,小明设计了如图所示的实验,让小球沿一光滑斜面向下运动,与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止。
(1)该实验中物体的动能是指__________(选填“小球”或“木块”)的动能;实验中观察到木块移动的距离越长,则说明钢球对木块__________越多,动能就越大。
(2)图甲探究的是动能与__________的关系,分析图乙我们可以得到的结论是:__________________。
(3)若在进行图甲实验时,甲中下图木块被撞后滑出木板,为了使木块不滑出木板,在不改变木板长度的情况下,对甲中下图应采取以下__________方法。
A.换用质量更小的钢球; B.给水平木板铺上毛巾;
C.适当降低钢球的高度; D.换用一个较重的木块。
(4)如图丙所示,先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑,撞击放在A处木块,测出木块移动距离AB为,再让同一小球从斜面高处由静止下滑(位置未画出),撞击放在B处木块,测出木块移动距离BC为。若,则h__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
题型2 势能及其影响因素(共6小题)
【模型】知道势能大小与哪些因素有关,并且能通过实验探究这个问题。
【知识或方法】破题方法:
1.辨明质量或高度是否发生改变,从而判断重力势能如何变化;2.在进行实验探究时,一定要注意“控制变量法”和“转换法”的应用。3. 在运用“重力势能及其影响因素”的知识解决实际生活问题时,一定要结合质量或高度的变化来分析问题。
1.(25-26八年级下·北京房山·期末)如图所示是一座山的等高线地形图。小明从A处到达C处,下列分析错误的是( )
A.A处的大气压比B处小
B.小明在A处的重力势能比B处大
C.小明从A处到达C处的过程中,动能增大
D.小明从A处到达B处的过程中,其重力所做的功大于从B处到达C处的过程中所做的功
2.(25-26九年级上·山西晋城·阶段检测)如图是运动员参加射箭比赛时的场景。下列说法正确的是( )
A.运动员将弓举起的过程对弓做功
B.弓被拉得越弯,其弹性形变越小
C.弓被拉得越弯具有的弹性势能越小
D.箭被射出时,箭的动能转化为弓的弹性势能
3.(26-27九年级上·陕西西安·阶段检测)如图所示为某运动员在空中加速下落的精彩画面,在此过程中重力势能______________(增大/减小),重力势能转化为______________。(不计空气阻力)
4.(26-27九年级上·江苏泰州·阶段检测)把一个石块竖直向上抛出,运动到最高点并下落。上升过程中,石块的重力势能增大。O、P是石块运动轨迹中的两个点,石块在这两点的动能和重力势能如表中所示,则石块先经过___________(O/P)点,在O点处的运动方向是___________(上升/下降/上升或下降)。
O点
P点
动能/J
9
7
重力势能/J
5
6
5.(25-26八年级下·山东菏泽·阶段检测)如图所示,小明把小桌放在透明的沙盒中,让重物从高处落下,打击小桌,观察桌腿陷入沙子的深度,探究重力势能的大小与哪些因素有关。
(1)实验研究的是____________(选填“重物”或“小桌”)的重力势能。
(2)通过多次实验,将数据记录在下表中:
实验序号
重物质量m/kg
重物距桌面的高度H/m
桌腿陷入细沙中的深度h/cm
1
0.1
0.6
2.4
2
0.1
0.8
3.4
3
0.2
0.6
3.8
4
0.3
0.6
4.2
①通过比较第____________两次实验数据,发现同一重物从不同高度落下,高度越高,重力势能越____________。
②通过比较第____________三次实验数据,可以初步得出结论:物体所处高度相同时,物体的质量越大,物体的重力势能越____________。
(3)小华用相同的装置进行实验,发现三次实验小桌桌腿均全部陷入沙中,无法比较重力势能的大小。针对这一情况,请你提出一条合理的建议:________________________________________________________________________。
(4)小明联想到雨点落在脸上,会打得人隐隐作痛,而相同质量的水滴从浴室花洒上自然滴落在脸上,却不会疼痛。请你结合本实验结论解释原因:____________________________________________________________________________________。
6.(26-27九年级上·江苏盐城·阶段检测)某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口,然后套上橡皮筋,做成了一个会跳的卡片,如图所示。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组提出了如下猜想:
①与卡片的质量有关;②与橡皮筋的形变量大小有关;③与橡皮筋的条数有关。
该兴趣小组选用几根相同的橡皮筋和几张大小相同、质量不同的卡片进行实验。
(1)小明将图中的卡片的A面朝下放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,_________(选填“迅速”或“缓慢”)松开手,观察到卡片弹跳起来,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片_________,因此它具有弹性势能;
(2)探究跳起高度与卡片的质量是否有关,应选择大小相同、豁口相同、质量_________(选填“相同”或“不同”)的卡片,分别套上相同的橡皮筋,每次把它在桌面上用手压平的目的是为了控制_________相同;实验发现质量大的卡片弹起的高度较低,那是因为质量大的卡片刚离开桌面时的_________小;
(3)小明继续探究发现其他因素相同时,橡皮筋的形变量越大,卡片跳起的高度越高,则下面三种不同豁口的卡片中,跳起高度最高的是_________。
A. B. C.
题型3 机械能及其转化(共7小题)
【模型】能结合实际情景分析机械能及其转化情况,是期中高频题型。
【知识或方法】
1. 在机械能转化过程中,动能减小,势能就要增大,如果不考虑摩擦等,机械能总量保持不变。
2. 动能变化,一般表现在质量或速度改变;重力势能变化,一般表现在质量或高度变化;弹性势能变化,一般表现在弹性形变程度改变。
1.(25-26九年级上·河北张家口·期中)图是《天工开物》里记载的水碓工作原理,当水流推动大轮转动,带动轴上的拨板依次不断向下挤压碓杆,从而使石锤抬起,然后石锤落下,石锤再对下面的米做功。下列有关说法正确的是( )
A.石锤抬起,水的动能转化为石锤的重力势能,石锤重力势能减小
B.石锤落下,石锤的重力势能转化为石锤的动能,石锤重力势能减小
C.石锤抬起,水的动能转化为石锤的动能,石锤动能增加
D.石锤落下,石锤的重力势能转化为石锤的动能,石锤重力势能不变
2.(2026·四川德阳·中考真题)春节期间,小红在公园里参与了“套圈”游戏。套圈从点抛出,经过最高点后落至点,运动轨迹如图所示。不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A.套圈在点的重力势能最大
B.套圈在点时动能最大,重力势能最小
C.套圈从点运动到点的过程中,动能转化为重力势能
D.套圈从点运动到点的过程中,重力势能增大,动能减小
3.(25-26八年级上·黑龙江伊春·期末)如图所示,载着乘客的轿厢沿缆绳向上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.乘客受到的重力和轿厢对乘客的支持力是一对相互作用力
B.乘客受到的重力就是乘客对轿厢的压力
C.轿厢的动能不变,重力势能增大
D.轿厢的机械能不变
4.(25-26八年级下·四川成都·期末)2026年6月,在海南商业航天发射场成功发射千帆极轨12组卫星。如图所示,千帆星座的卫星在大气层外沿椭圆轨道环绕地球运行,下列说法正确的是( )
A.卫星在远地点的重力势能比近地点小
B.卫星从近地点向远地点运行时,动能增大
C.卫星在大气层外运行时,忽略空气阻力,机械能守恒
D.卫星从远地点向近地点运行时,动能转化为重力势能
5.(2026·山东济南·中考真题)如图所示,被弹射装置弹出的小球沿粗糙程度相同的轨道运动,图中点是小球运动过程中的最高点(该点高度与刚弹出时的高度相同)。小球的运动包含了以下阶段。
阶段①:刚弹出→刚要到达水平面;阶段②:刚到达水平面→刚要滚上右侧倾斜轨道;
阶段③:刚滚上右侧倾斜轨道点;阶段④:由点沿轨道往回运动……
在阶段①、②、③中,小球的动能和机械能都减小的是( )
A.阶段①、②、③ B.只有阶段②、③
C.只有阶段①、② D.只有阶段③
6.(25-26九年级上·江苏·期中)如图所示,完全相同的羽毛球甲、乙,分别从竖直放置的、管中的高度处同时静止释放,沿竖直方向经后落至管底。内近似真空,内充满空气。下列说法正确的是( )
A.甲通过处时的动能等于乙通过处时的动能
B.甲在处的重力势能等于乙在处的重力势能
C.甲在处的机械能等于乙在处的机械能
D.从运动到的过程中,重力对甲做的功大于重力对乙做的功
7.(26-27九年级上·甘肃张掖·开学考试)如图所示在金属罐的盖子和罐底各开两个小孔,用细线将一个铁块系在橡皮筋的中部,然后将橡皮筋穿过盖子和罐底的小孔并固定起来,这样一个“魔罐”就做成了。在水平地面上用手将它推出,滚动一段时间后,能自动折返,最终停下来。则“魔罐”向前滚动过程中( )
A.动能转化为罐子的重力势能 B.动能主要转化为橡皮筋的弹性势能
C.罐子与铁块之间动能相互转化 D.整个装置机械能守恒
题型4 分子动理论(共5小题)
【模型】用分子动理论知识分析生活中常见热现象,是期中必考知识点。
【知识或方法】
1.分子运动:用转换法,通过扩散现象(闻花香、墨水扩散)间接判定分子运动,且温度越高,分子热运动越剧烈。
2.分子之间有间隙:温度升高物体体积膨胀,温度降低体积收缩,反映分子间隙随温度改变。
3.分子间的作用力:分子间同时存在引力和斥力,合力为分子间作用力。例如:固体难压缩斥力起主导;
固体难拉断、铅柱粘合、胶水粘物引力起主导;破镜不能重圆是因为碎片间距非常大分子引力失效。
1.(2026·陕西·一模)两集气瓶中分别装有氧气和二氧化氮气体,移去玻璃片后两瓶口紧贴,放置一段时间后,对比前后瓶内分子分布情况,如图所示。 由此说明( )
A.分子间有引力 B.分子间有斥力
C.分子在不停运动 D.分子始终静止
2.(2025·四川自贡·中考真题)以下诗句描绘的情境不涉及分子热运动的是( )
A.菡萏香清画舸浮 B.满架蔷薇一院香
C.一行白鹭上青天 D.醒茶摇香叶初醒
3.(2026·江苏南通·一模)如图所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起。这一现象证明( )
A.分子间有空隙
B.分子间存在吸引力
C.分子间存在排斥力
D.分子处在永不停息的无规则运动中
4.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)如图所示是物质在三种不同状态下的分子模型,下列说法正确的是( )
A.甲表示固体分子的排列情况,该状态下的物质有固定的体积
B.乙表示液体分子的排列情况,该状态下的物质有固定的体积
C.丙表示气体分子的排列情况,该状态下的物质无固定的体积
D.乙图中分子间作用力可以忽略,丙图中分子间作用力最大
5.(2026·江西九江·一模)图甲是某物质温度随时间变化的图像。这种物质在时刻开始凝固,到时刻完全凝固。下列说法错误的是( )
A.该物质是晶体
B.、时刻物体内能相等
C.时刻物体分子动能比时大
D.该物质在时刻的分子排列如图乙
题型5 内能及其影响因素(共5小题)
【模型】主要考查理解内能及其影响因素。
【方法】
1.“物体内能”不能说成“分子内能”。一切物体在任何温度、任何状态下都具有内能,内能永远不为零。
2.判断内能大小时,必须先固定其他3个因素(温度、质量、材料、状态),只留一个变量对比,避免直接凭单一条件下结论。
1.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______。
2.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。
3.关于物体的内能,下列说法中正确的是 ( )
A.静止的物体没有内能 B.0℃以下的物体没有内能
C.没有被举高的物体没有内能 D.一切物体都具有内能
4. 温度为-10℃ 的冰块(选填“具有”或“没有”)内能。质量相同的100℃水蒸气和100℃水,温度 大,内能 大(后两空均选填“水蒸气”、“水”或“一样”)。
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6 改变内能的方法(共5小题)
【模型】主要考查用做功和热传递的方法改变物体内能。
【知识或方法】
1.做功是改变物体内能的两种主要方式之一,其实质是能量的转化过程。外界对物体做功,物体内能增加;物体对外界做功,物体内能减少。
2.热传递确实能改变物体的内能,其实质是内能从高温物体转移到低温物体,或者从物体的高温部分转移到低温部分。发生热传递的唯一前提是存在温度差,温度相同的物体之间绝对不会发生热传递。
1.(25-26九年级上·湖南湘西·期中)如图所示,用气缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体,气缸和活塞均不导热,隔板导热良好。迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定,静置一段时间。下列说法正确的是( )
A.与推动活塞前相比,甲内能变大,乙内能不变
B.与推动活塞前相比,甲内能不变、乙内能变大
C.乙内能改变的方式只有做功
D.甲内能改变的方式只有热传递
2.(25-26九年级上·陕西榆林·期中)“中国传统茶艺文化”已被列入联合国人类非物质文化遗产名录。泡茶过程中涉及许多物理知识,下列说法错误的是( )
A.烧水时,水在沸腾的过程中温度不变,内能增大
B.用开水冲泡茶叶主要是通过热传递的方式来改变茶叶的内能
C.用高温的水能更快泡出茶色,说明分子的运动快慢与温度有关
D.茶水经过一段时间后温度降低,其所含有的热量减少
3.(25-26九年级上·广东惠州·期中)如图所示是《天工开物》中记载的淬火工艺,工人将烧红的铁器迅速放入冷水中冷却,铁器在冷却过程中( )
A.吸热,内能减少 B.吸热,内能增加
C.放热,内能减少 D.放热,内能增加
4.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)寒冷冬天,我们用力搓搓手,手会发热,以下事例中,与此现象改变物体内能原理不同的是( )
A.钻木取火 B.可乐加冰块
C.划燃火柴 D.滑下滑梯时臀部感到热
5.(26-27九年级上·四川成都·阶段检测)如图所示,玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用气筒向瓶内打气。当打气到一定程度时,塞子会从瓶口跳起,同时瓶内出现大量的“白气”:这时再迅速将塞子塞上,并快速向瓶内再次打气,看到“白气”很快消失。下列分析不正确的是( )
A.塞子从瓶口跳起前,瓶内气体的内能增大
B.塞子从瓶口跳起过程中,瓶内气体对外做功
C.塞子从瓶口跳起时,瓶内的“白气”是水蒸气
D.第二次向瓶内打气的过程中,瓶内气体内能增加
题型7 比热容及其应用(共5小题)
【模型】只要考查对比热容的理解和应用比热容解决生活问题。
【知识或方法】
1.比热容是物质本身的属性,只和物质种类、状态有关,和质量、温度、吸放热多少完全无关,避免被公式误导。
2.水的比热容大意味着它吸热或放热时自身温度变化慢,主要用在调节气温、冷却设备和供暖这几方面。
(1)温度变化视角(温差类现象):按三步表述:①明确质量m、吸放热Q相同;②点明水的比热容远大于对比物质;③推导得出水的温度变化Δt更小,对应现象如海边昼夜温差小、沙漠昼夜温差大等。
(2)热量利用视角(供暖冷却类现象):按三步表述:①明确质量m、温度变化Δt相同;②点明水的比热容远大于对比物质;③推导得出水吸收/放出的热量Q更多,对应现象如汽车水冷系统、冬季水暖供暖等。
3.热量计算:严格区分“升高了/降低了”是温度变化量Δt,“升高到/降低到”是末温t,避免直接用末温当作变化量计算。
1.(25-26九年级上·山东德州·阶段检测)由比热容的公式,判断下列哪种说法是正确的( )
A.比热是物质的特性之一,跟热量、质量、温度的变化等因素都无关
B.物质的比热容跟它的热量成正比
C.物质的比热容跟它的质量成反比
D.物质的比热容跟它的温度变化成反比
2.(26-27九年级上·北京·阶段检测)依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质
比热容【】
水
冰
砂石
约
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B.水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多
C.水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是
D.同一物质在不同物态下比热容通常不同
3.(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)甲、乙两物体的质量、温度都相同,比热容,当两物体放出相等的热量后放在一起( )
A.热量从甲传到乙 B.温度从乙传到甲 C.不发生热传递 D.热量从乙传到甲
4.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)下列与比热容有关的生活现象,描述错误的是( )
A.汽车发动机常用水做冷却剂,是因为水的比热容大
B.在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土升温慢
C.沿海地区白天多刮海陆风,晚上多刮陆海风
D.初春培育水稻秧苗,晚上多灌水,早晨多排水
5.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图四幅海陆风示意图中,对近地面大气运动方向的判断正确的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
题型8 探究不同物质的吸热能力(共5小题)
【模型】主要考查实验方法、数据图像分析处理及结论的生成。是期中高频题型。
【知识或方法】核心解题技巧可浓缩为三步:
1.技巧:比较不同物质吸热能力的核心是控制变量法,主要通过控制质量相同、热源相同,观察升高相同温度所需时间或加热相同时间后的温度变化来判断。
2.实验方法:
(1)控制变量法:答题时必须明确写出“控制不同物质的质量、初温相同,仅改变物质种类”,避免出现“体积相等”的错误表述。
(2)转换法考点:牢记“相同规格热源下,加热时间长短直接反映吸收热量多少”,所有涉及吸热多少
的比较题,优先用加热时间作答。
1.(25-26九年级上·江苏·期中)如图所示,甲、乙相同容器中分别装了质量相等的A、B两种液体,用相同的电加热器加热,忽略热损失,得到如图丙所示的液体温度与加热时间的图像。下列说法正确的是( )
A.A、B液体的比热容之比为
B.A、B液体初温不同,故无法比较它们的吸热能力
C.、图像的交点表示两种液体升高了相同温度
D.加热至时,吸收的热量比多
2.(2025·河南南阳·三模)如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像,如图乙,则下列说法正确的是( )
A.相同时间内a吸收的热量比b多 B.升高相同温度,a吸收的热量比b多
C.a的比热容比b的比热容小 D.a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
3.(25-26九年级下·福建福州·期中)质量均为100g的四种物质,当温度升高时所吸收的热量如图所示。根据图中信息,以下判断正确的是( )
A.煤油的比热容比水大
B.铜的比热容为
C.等质量的铝块、铜块吸收相同的热量,铜块升温多
D.等质量的铝块、铜块降低相同的温度,铜块放热多
4.(26-27九年级上·山东聊城·阶段检测)小明为探究“不同物质吸热升温的现象”,采取以下实验研究。
(1)图甲装置中,两个酒精灯要控制________________________(选填“灯内的酒精量”或“火焰的大小”)相同。该实验通过________________________来反映水和煤油吸收热量的多少,此研究方法是________________________;
(2)实验时对初温和________________________相同的水和煤油加热,并记录相关数据:
(3)将水和煤油的温度随时间的变化绘成图乙,由图可知________________________吸热能力强,已知水的比热容为,则煤油的比热容为_______________________。
(4)为进一步探究物质的吸热能力还与哪些因素有关,小明对一定质量的冰进行加热,测量并绘出的温度随时间变化的图像,如图丙所示。分析图像可知:物质的吸热能力还与物质的________________________有关。
5.(26-27九年级上·福建龙岩·阶段检测)某项目式学习小组探究海陆风的成因。
【任务一】探究沙子和水的吸热能力
(1)设计如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入初温和___________相同的水和沙子,用规格___________的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,是为了保证相同时间内水和沙子___________相同;
(2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示,可知在相同时间内,沙子升高的温度比水升高的温度高,说明___________的吸热能力强。
【任务二】实验模拟海陆风的形成
(3)取下两箱子的封口盖,在两个箱子的侧面分别开一小孔,用一个两端开口的透明细管AB将其连接,点燃一支香放在细管中部(图丙),通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向,阅读信息窗中的知识并分析判断:相同条件下,加热一段时间后,烟将会从AB管的___________端管口冒出。
题型9 热机的工作原理(共4小题)
【模型】主要考查热机种类和工作原理。
【知识或方法方法】
1.工作原理:燃料燃烧释放化学能,转化为工质(如高温燃气、水蒸气)的内能,再通过气体受热膨胀推动活塞、涡轮等机械部件做功,将内能转化为可对外输出的机械能。
2.热机分类判断核心依据:根据燃料燃烧位置、结构特征、动力来源快速区分不同热机类型。
1.(2026·甘肃白银·三模)如图所示,打开礼花喷射器的气阀,压缩气体快速释放,同时礼花喷出,在此过程中,气罐内气体对外做功,将内能转化为____________能,该过程的能量转化情况与四冲程汽油机____________冲程中的能量转化情况相似。
2.如图所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间以后,塞子被试管内水蒸气推出。这是通过 _____的方式将水蒸气的内能转化为塞子的机械能(选填“做功”或“热传递”)。图 _____(选填“甲”或“乙”)中汽油机的工作过程与这一实验过程中原理是一致的。
3.如图所示,在试管里盛适量的水,用带玻璃管的胶塞塞住试管口,加热试管使水沸腾,玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是( )
A.水在沸腾过程中,不断吸收热量,温度升高
B.实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大
C.玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气
D.“白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程
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10 汽油机和柴油机(共5小题)
【模型】主要考查汽油机和柴油机工作过程及异同点。
【知识或方法方法】
1.热机冲程判断口径:气门只开一个:活塞向下是吸气,活塞向上是排气。气门全部闭合:活塞向上是压缩,活塞向下是做功。
2.内燃机工作循环中的计算:1个循环=4冲程=曲轴/飞轮转2圈=活塞往复2次=对外做功1次,切忌将“转数”直接等同于“做功次数”。
1.(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
2. 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。
3.(25-26九年级上·陕西西安·阶段检测)如图所示,是小普跟爷爷学习功夫的四个基本动作,由此他联想到热机的四个冲程,以下说法正确的是( )
A.“鼻孔吸气”对应的汽油机冲程吸入的是空气
B.“气沉丹田”对应的汽油机冲程是将机械能转化为内能
C.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D.“排山倒海”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的
4. 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
5.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
题型11 热值及其计算(共4小题)
【模型】主要考查对热值的理解和相关计算。
【方法】速度基础公式直接应用题核心模型,可浓缩为“一辨二统三代算”三步破题法。
1.物理意义:反映燃料化学能转内能的本领,数值越大,单位量燃料放热越多。热值q是燃料的特性,只与燃料种类有关,与质量、体积、是否燃烧、燃烧是否充分均无关。
2.热值类计算:固体/液体燃料:用公式Q放=mq,m单位统一为kg,热值q单位为J/kg。
气体燃料:用公式Q放=Vq,V单位统一为m3,热值q单位为J/m3。
1.(25-26八年级下·山东济南·期末)如图所示是“长征二号F遥十三运载火箭”发射神舟十三号载人飞船时的情景。长征二号F运载火箭加注液氢作为燃料,主要是因为液氢的热值高,以下四个选项中说法正确的是( )
A.液氢在加注运载火箭之前,热值较小
B.液氢在加注运载火箭之后,热值减小
C.液氢燃烧时,质量逐渐减小,热值减小
D.液氢燃烧时,质量逐渐减小,热值不变
2.(2026·内蒙古·中考真题)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
3.(24-25九年级上·福建南平·阶段检测)甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与质量的关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲燃料的热值小于乙燃料的热值
B.完全燃烧甲、乙两种燃料加热同一锅水至沸腾,所需乙燃料的质量更小
C.完全燃烧相同质量的两种燃料,甲放出的热量更多
D.使用甲燃料的热机效率一定高,但是热机效率肯定小于100%
4.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12 比较不同燃料热值大小(共5小题)
【模型】能比较不同燃料热值大小。
【方法】
1.控制变量法应用:比较不同燃料热值时,需仅改变燃料种类,保持被加热液体的质量、初温完全一致,实验装置相同,选择对应实验组图(如甲、乙)。
2.转换法判断依据:通过比较温度计示数的提升量,而非热时间,来反映燃料完全燃烧放出热量的多少。
3.实验细节的把控:需等待燃料全部燃烧后再记录数据,选用比热容更小的被加热液体,让温度变化更明显,实验现象更易观察。
1.(2026·江苏南通·一模)如图是“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”的实验装置。取酒精和面巾纸碎片各5g,点燃燃料对装有水的试管加热。实验中( )
A.需要记录的数据是加热前的水温和燃料燃尽时的水温
B.必须同时点燃酒精和面巾纸碎片
C.燃料燃烧的时间反映燃料放出热量的多少
D.两试管中的水越少越好
2.(25-26九年级上·河北沧州·期末)有甲、乙两种不同的燃料,甲燃料的质量为2kg,乙燃料的质量为1kg,当甲、乙温度都升高,吸收的热量如图1所示;甲、乙的燃料完全燃烧后放出的热量如图2所示,则下列说法正确的是( )
A.甲燃料的比热容等于乙的比热容
B.甲燃料的热值大于乙的热值
C.甲、乙物体温度都降低,甲、乙放出的热量一样多
D.相同质量的甲、乙燃料完全燃烧,甲放出的热量比乙的多
3.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段检测)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。关于该实验有以下说法:①两次烧杯中水要适量,水不能出现沸腾现象;②实验中是用水的温度变化量反映燃料放出的热量;③如果两次燃料相等,应该在燃料充分燃尽后记录水升高的温度变化量;④如果两次燃料质量不相等,燃料的质量用m表示,燃料燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾),若的值越大,燃料的热值越大。以上说法正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②③④ D.①②④
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.(25-26九年级上·辽宁营口·阶段检测)小明采用如图所示的装置探究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
酒精
25
65
纸片
25
44
(1)探究过程中,要控制两套装置中燃料的质量和烧杯中水的________和________相等;
(2)实验时,可以通过比较________________(选填“加热时间”或“水升高的温度”)来比较酒精和碎纸片放出热量的多少;
(3)从表格中数据可以发现,质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后,________放出的热量多;
(4)通过实验表明,质量相等的不同燃料,充分燃烧所放出的热量一般是________(选填“相同”或“不同”)的;
(5)在学习时,我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比()称为热值,用q表示,这里定义热值的方法,我们称为比值法,热值是能够燃烧的物质的属性。下列用比值法定义,并反映物质属性的物理量有:________(填写序号)。
①速度 ②功率 ③密度 ④压强
题型13 能量的转化与守恒(共5小题)
【模型】过主要考查能量的转化和转移以及能量守恒定律。
【知识或方法】
1.转化与转移:转化是能量形式发生改变(如摩擦生热,机械能→内能);转移是能量形式不变,仅位置/对象变化(如热传递,内能从高温物体到低温物体)。
2.能量转化与转移具有方向性:
热传递:内能由高温→低温(自发),反之需做功;机械能耗散:动能→内能(自发,如刹车),反之无法自动发生;能源利用:化石能源燃烧后,化学能转化为内能散失,无法自动复原为化学能。
3. 能量守恒定律:不要混淆“机械能守恒”和“总能量守恒”,只要有摩擦,机械能必然减少,但总能量永远守恒。任何能量转化过程效率都小于100%,不存在无任何损耗的理想现实场景。
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
2.2024年5月3日17时27分,“长征五号遥八”运载火箭携带“嫦娥六号”月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射(如图)。飞行约37分钟后,将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道,由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。以下关于该过程能量转化的说法不正确的是( )
A.燃料燃烧,燃料的化学能转化为燃气的内能
B.火箭升空,燃气的内能转化为火箭的机械能
C.火箭升空,燃料的化学能直接转化为火箭的机械能
D.升空过程中,火箭与空气摩擦,机械能转化为内能
3.下列家用电器中,正常工作时,电能主要转化为机械能的是( )
A.电风扇 B.电热水壶 C.电熨斗 D.电视机
4.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___________。
5.2025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
提升·进阶突破
题型14 内能、温度与热量的关系(共5小题)
1.(25-26九年级上·上海·期中)热量、内能与温度,这几个物理量容易混淆,重新梳理一下吧。如图所示,老师做了一个关于热量、内能与温度的思维导图,请补充图中①________,②________,③________(第2、3空,选填“一定”或“不一定”)。
2.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)关于温度、内能和热量的说法正确的是( )
A.物体若温度不变,其内能也不变
B.物体向外放出热量时,温度就会降低
C.物体对外做功,其内能将变大
D.物体温度升高,内能一定增加
3.(24-25九年级上·福建南平·阶段检测)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能
B.物体的内能增加,一定是吸收了热量
C.相同质量的30℃的水比20℃的水所含热量多
D.物体的温度升高,内能一定增加
4.(25-26九年级上·江西吉安·期末)下列关于内能知识的描述正确的是( )
A.冰熔化过程中吸收热量,内能增大温度升高
B.热量不可以从内能小的物体传给内能大的物体
C.温度相同的物体接触时,一定不会发生热传递
D.物体的温度越高,所含热量越多
5.(2026·河南周口·三模)关于内能、热量和温度,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体,内能一定大
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.做功和热传递都可以改变物体的内能
D.0℃的冰块没有内能
题型15 比热容图像问题(共5小题)
1.(25-26八年级下·山东济南·期末)如图所示是青岛市和济南市年气温变化曲线,造成两城市温度变化不同的原因分析正确的是( )
A.实线是青岛的,青岛的海水吸收的热量少
B.实线是济南的,济南的砂石吸收的热量多
C.虚线是青岛的,因为海水的比热容比砂石的大
D.虚线是济南的,因为海水的比热容比砂石的小
2.(25-26九年级·台湾·学业考试真题)将甲、乙、丙三个质量相等的金属块,分别以相同的稳定热源加热,其温度T与加热时间t的关系如图。若加热过程中无热量散失,甲、乙、丙的比热容分别为、、,则下列比热的大小关系何者最合理?( )
A. B. C. D.
3.(25-26九年级上·山西临汾·阶段检测)两个相同的容器中分别装有质量相同的甲、乙两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。下列分析正确的是( )
A.0—10min内,甲吸收的热量比乙吸收的热量多
B.质量相同的甲、乙液体,乙液体吸收热量多
C.甲、乙两种液体比热容之比为1:2
D.甲的比热容比乙大
4.(2026·四川成都·模拟预测)某实验小组探究晶体熔化的特点,用加热器的高温挡对质量为的固体A均匀加热,用低温挡对质量为的固体B进行均匀加热。实验过程中,每隔相等时间记录一次温度计示数,并观察物质状态。如图为根据实验记录的数据绘制的“温度—时间”图像,实验在标准大气压下进行。已知加热器两个挡位的加热功率之比为,,不计热量损失。下列分析正确的是( )
A.到时间内固体A不吸收热量
B.物质A处于固态的比热容为液态的2倍
C.固体A比热容与固体B比热容之比为
D.每升高相同的温度两固体吸收的热量不相等
5.(2026·山东淄博·二模)用相同的热源加热质量、初温均相同的物体a和b,其温度随时间变化的图像如图所示。已知两物体每秒吸收的热量相同,且都没有发生物态变化,则该过程中( )
A.a的内能大小保持不变
B.a和b都加热到时吸收的热量相同
C.b的吸热能力更强
D.吸收相同的热量a和b升高的温度也相同
题型16 热量、比热容的简单计算问题(共5小题)
1.(25-26九年级上·陕西安康·阶段检测)甲、乙两物体的比热容之比为,吸收相同的热量后,甲的温度升高了,乙的温度升高了,则甲、乙的质量之比为( )
A. B. C. D.
2.甲、乙两物体质量之比为,甲物体温度降低,乙物体温度升高时,乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍,甲、乙两物体比热容之比是( )
A. B. C. D.
3.有甲、乙两个金属块,它们的质量之比为,比热容之比为,某段时间内放出的热量之比为,则甲、乙两个金属块的温度变化量之比为( )
A. B. C. D.
4.质量为1kg的铝块,温度从100℃降低到20℃,放出的热量是多少?若这些热量被质量为0.5kg、温度为20℃的水吸收,水的温度会升高到多少摄氏度?[,,不计热量损失]
5.(25-26九年级上·重庆·阶段检测)小凤在家利用热水加热冷牛奶,用质量为1kg、初温为95℃的热水,加热质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶。加热一段时间后,热水和牛奶的共同温度为75℃。【】求:
(1)水放出的热量;
(2)若不计加热过程中的热量散失,求牛奶的比热容。
题型17 热效率计算问题(共5小题)
1.(2026·四川广安·中考真题)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·安徽池州·二模)酒精是实验室里常用的燃料,现用酒精灯来加热水,若酒精完全燃烧产生的热量有被水吸收,现在把、的水加热到,需要燃烧酒精______g。[,]
3.(2026·四川南充·三模)小兮看见面点师傅将面拉成长条,放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条,于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下,他用酒精灯分别加热质量为100g、初温为20℃的油和水,记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等,酒精的热值为,水的比热容为。下列说法正确的是( )
加热时间(min)
消耗酒精(g)
末温(℃)
油
2
2
88
水
2
2
50
A.油的末温比水的高,所以吸热能力更强 B.油的吸热能力与其吸收的热量多少有关
C.2min内油吸收的热量为 D.他使用的酒精灯的加热效率为21%
4.(2026·山东青岛·一模)现有两个使用同一种燃料的同规格加热器,用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲物质的比热容是乙物质的2倍,甲物质的质量是乙物质的,当甲物质升高的温度是乙物质的时(甲、乙物质的物态都不发生改变),加热甲物质所用燃料的质量是加热乙物质所用燃料的质量的2倍,则甲乙两加热器利用热能的效率之比是( )
A. B. C. D.
5.用燃气灶烧水,燃烧2kg的煤气,使200kg的水从20℃升高到70℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg。求:
(1)2kg煤气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)燃气灶烧水的效率。
题型18 热机效率计算问题(共5小题)
1.(2025·江西·中考真题)用燃气灶给一定质量的水加热,完全燃烧体积为的燃气(燃气的热值为),水吸收的热量为,则此燃烧过程中燃气放出的热量为 ,该燃气灶的热效率为 ×100%。(本小题用题中字母表示)
2.(2025·山东烟台·中考真题)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,则该工作过程中消耗的汽油质量为 kg。
3(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
4.(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
5.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?
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