期中复习 专项练习 专题02 机械能和内能 2026-2027学年苏科版物理九年级上学期

江苏无锡九年级期中复习 第十二章 机械能和内能 考点过关 大考点 考察重点 ① 动能 影响动能大小的因素（质量、速度）、控制变量与转换法的实验设计、判断物体动能的变化。易错：只凭速度或只凭质量比较动能。 ② 重力势能与弹性势能 重力势能的影响因素与相对性、弹性势能只在弹性形变时才有、模拟打桩实验的转换法。易错：认为高度一定则重力势能一定大，忽略质量。 ③ 机械能及其转化 判断动能与势能的转化方向、机械能守恒的条件、有阻力时机械能减少并转化为内能。易错：把“机械能减小”误判为“能量消失”。 ④ 内能与热传递 内能的影响因素、温度/热量/内能三者辨析、热传递的条件与方向、晶体熔化时温度不变而内能增大。易错：说“物体含有热量”“0 ℃ 物体没有内能”。 ⑤ 改变内能的两种方式 区分做功与热传递的实例、两者的等效性、做功时伴随的能量转化。易错：把“搓手取暖”判为热传递。 ⑥ 比热容 比热容是物质的特性、水的比热容大的应用、吸热升温实验的控制变量与图像比较。易错：认为质量或温度变化会改变比热容。 ⑦ 热量的计算 Q=cmΔt 的吸放热计算、热平衡 Q放=Q吸、冷热混合求末温、与效率结合的综合计算。易错：混淆“升高到”与“升高了”，Δt 取负值。 ⑧ 燃料的热值 热值的含义与特性、Q=qm 计算、比较不同燃料放热的实验（燃料质量相同）。易错：实验中用体积相等代替质量相等。 ⑨ 热机及其效率 四冲程的判断与能量转化、热机效率 η=W有用/Q放 的计算、提高效率的途径、推力做功与 P=Fv。易错：认为压缩冲程对外做功、效率可以大于 1。；含能量转化与守恒、能量转化效率的计算与节能 【考点1 动能】 （1）动能：物体由于运动而具有的能，一切运动的物体都具有动能。 （2）决定因素：物体的质量和速度，质量越大、速度越大，动能越大。 （3）探究方法（控制变量法）：研究动能与质量的关系时，让不同质量的小球从同一高度由静止滚下（控制到达水平面的速度相同）；研究动能与速度的关系时，让同一小球从不同高度滚下（控制质量相同、改变速度）。 （4）转换法：通过物块被推动的距离（或木块被撞开的距离）比较动能大小，推得越远动能越大。 （5）实验结论：速度相同时，质量越大动能越大；质量相同时，速度越大动能越大；速度对动能的影响更显著（速度变为 2 倍，动能变为 4 倍）。 （6）动能是标量，只有大小没有方向，单位是焦耳（J）。 （7）常见考法：判断动能变化（匀速洒水车、匀速上升的气球、匀速转弯的汽车）、比较动能大小、解释限速与限载。 易错辨析 动能大小不能只看速度，也不能只看质量，必须同时考虑两者。 "速度大的物体动能一定大"是错误的，还要看质量。 匀速行驶的洒水车在洒水过程中质量减小，动能减小。 【真题】 1. （2024 宜兴 期中）如图是某学习小组利用小球、木块等探究物体的动能大小与哪些因素有关，其中mA=mB<mC，hA=hC>hB。 （1）实验中，探究的动能是指______（小球/木块）的动能，其动能大小是通过______来反映的， 若斜面绝对光滑，本实验将______（能/不能）达到探究目的；若水平面绝对光滑，本实验将______（能/不能）达到探究目的； （2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与______的关系， 分析比较甲和乙两组实验可得：物体质量相同时，速度越大，动能越______； （3）甲、丙两次实验中，将A 和 C 球同时从两个完全相同的斜面由静止下滑，能证明A 和 C 球到水平面时速度大小相等的实验现象是______ 2. （2025 宜兴 期中）在探究动能大小与哪些因素有关的实验中。 （1）如图所示，小华控制小车质量保持不变是为了探究动能大小与_______的关系，他让小车从斜面的_______（选填“同一”或“不同”）高度下滑。通过比较_______来比较_______（选填“小车”或“木块”）具有的动能； （2）在选用器材时，__________（选填“斜面”、“水平面”或“斜面和水平面”）应尽量选用光滑的材料。细心的小华忽然发现老师拿来的木块前面固定着一块海绵，这块海绵有什么作用，大家经过讨论认为，加上海绵，目的是希望小车在撞击木块时，出现_______（填下面答案的字母）的现象； A.小车和木块碰撞后小车向回反弹 B.小车和木块碰撞后一起运动 （3）小华在做实验时，为了减小小车撞击木块前水平面摩擦对实验的影响，木块静止放置时左端到斜面空出一段距离L，若车长为a，木块长为b，则L约等于_______。 3. （2024 惠山 期中）如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，让钢球从斜槽上由静止释放，与放在水平面上的木块相撞并滑行一段距离后静止，依次完成了甲、乙、丙三次实验。 （1）实验中小球动能的大小是通过观察比较______反映出来的，三次实验中木块的起始位置_______（选填“相同”或“不同”）； （2）交通事故中高速公路上高速行驶的汽车造成的伤害事故一般比较大，为了帮助小明提供实验依据，应选择甲、乙、丙中的______两个实验进行对比，得到的实验结论是______； （3）完成实验后，联想到探究牛顿第一定律时也用到斜面，让小车从同一斜面的______由静止滑下，表中列出小车在不同的表面滑行的距离，实验中，小车在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分别是 P1、P2，则P1______P2（填“>”、 “=”或“<” ）； （4）北京冬奥会滑雪比赛中，运动员从A 点静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌，现将运动轨迹简化如图所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是_______（填“a”、 “b”、 “c”或“d”） 。 4. （2025 惠山 期中）农业中常会用到旋翼无人机来喷洒农药。喷洒过程中无人机保持水平匀速飞行，此过程中无人机处于_________（选填“平衡”、“非平衡”）状态，动能_________，机械能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 5. （2025 惠山 期中）在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让铁球从斜面上自由释放撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图1所示，请回答问题： （1）该实验中探究物体的动能是指______（填字母） A. 小球在斜面上的动能 B. 小球撞击木块时的动能 C. 木块被小球撞击后的动能 （2）为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等，应将铁球从斜面的______（相同/不同）高度自由释放，该实验可以探究的是铁球动能大小与______（质量/速度）的关系。 （3）如图2是高速公路上的限速牌，对不同车型的限速不一样，限制车速实际上是限制车的______（选填“惯性”、“动能”）。 （4）如图3所示，是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中，木桩起始位置高度相同，甲、乙、丙都由静止释放； ①比较图3中A、B两木桩扎入沙坑的深度可以得出结论：______。 ②若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，说明乙、丙的重力势能______（选填“相同”、“不同”）。 （5）如图4所示，2只相同的小球以同样的速度ν沿着与水平方向均成角斜向上抛出，甲图中斜面光滑且足够长，乙图中小球被直接抛向空中，不计空气阻力，则甲图中小球沿斜面向上运动的过程中，支持力对小球______（选填“有”或“没有”）做功；甲、乙两图中，小球能到达的最高点离地高度分别为和（图中未画出），则______（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 6. （2025 新吴 期中）2025年4月30日13时08分，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆．返回舱在进入大气层一段时间后，由于受空气阻力作用会匀速下降，此时，动能_______，势能_______（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 7. （2025 新吴 期中）在探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中，同学们设计了如图所示实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中，（不考虑空气阻力）。 （1）实验中是通过_______比较来比较动能大小；本实验研究的动能是指_______（填序号）； A.小球在斜面上时的动能 B.小球撞击木块后木块的动能 C.小球撞击木块时的动能 （2）用来研究超速安全隐患时，我们应选择_______两图所示实验来进行比较； （3）在图甲、丙中，小球下滑到斜面底端时的速度，若，则表明物体的动能与质量的关系是：_______； （4）得出正确的实验结论后，小华又用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，如图丁所示，观察到木块被撞击后移动的情况是______；（本小题铁球滚动时所受摩擦力忽略不计） A. 质量大的铁球将木块推动的距离较远 B. 质量不同的铁球将木块推动的距离相同 C. 质量小的铁球将木块推动的距离较远 （5）在探究动能的大小与质量的关系时，小华又提出新的实验方案：在图甲实验器材的基础上，取走木块，让质量不等的小球从斜面同一高度由静止开始下滑，最终小球静止在水平长木板（设木板足够长），测出小球在木板上通过的距离，然后分析数据即可得出结论。你认为这种方案是否可行？______（选填“可行”或“不可行”）。 8. （2025 梁溪 期中）在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明进行了如下图所示的实验： （1）实验时通过比较_______来判断物体动能的大小。 （2）实验中探究的动能是指（　　）（填序号）。 A. 小球在斜面上时的动能 B. 小球撞击木块前瞬间的动能 C. 小球撞击木块后瞬间的动能 D. 木块被小球撞击后瞬间的动能 （3）若要解释“为什么相同路段不同车型的限速不同”，应选择_______两个图进行比较。 （4）小丽利用如图丁所示装置探究“物体动能大小和哪些因素有关”，小车刚开始处于B处（与弹簧接触但不连接，且此时弹簧无形变）。用手推动小车压缩弹簧至A点，然后迅速松手，小车在水平面上向右运动一段距离后停下，记录小车在木板上的运动距离，则在整个实验过程中，小车速度最大时位于_______（选填“B点”、“B点左侧”或“B点右侧”）。若第一次使小车压缩弹簧至A点后迅速松手，记录小车运动距离为；第二次在小车上放置两个钩码同样压缩弹簧至A点后撤去外力，记录小车运动的距离为。通过本实验，小丽_______（选填“能”或“不能”）探究“物体动能大小与质量的关系”，理由是_______。 【考点2 重力势能与弹性势能】 （1）重力势能：物体由于被举高而具有的能，与物体的质量和被举的高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。 （2）重力势能的相对性：高度必须相对某一参考面（常取地面）而言，同一物体相对不同参考面高度不同，重力势能也不同；一般取地面为零势能面。 （3）弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，形变程度越大，弹性势能越大（如被拉伸的橡皮筋、被压缩的弹簧、拉开的弓）。 （4）弹性势能只在发生弹性形变时才有，塑性形变（如被捏扁的橡皮泥）不具有弹性势能。 （5）重力势能与弹性势能都属于势能，是相互作用的物体之间由于位置或形变而储存的能量。 （6）探究重力势能的影响因素（模拟打桩实验）：用不同质量的重物从同一高度由静止下落，比较小桌陷入沙中的深度，控制高度相同研究质量的影响；用同一重物从不同高度下落，研究高度的影响。 （7）该实验中用"小桌陷入沙中的深度"反映重力势能大小（转换法）；若重物把桌腿完全打入沙中，应换用更重的沙（或更轻的重物、减小下落高度）使现象便于比较。 【真题】 1. （2024 宜兴 期中）如图所示，从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能的是（　　） A. B. C. D. 2. （2024 宜兴 期中）如图所示，完全相同的两个小球A、B分别与轻质细线和轻质弹簧连接，将两球拉高使细线与弹簧在同一水平方向上，此时弹簧处于原长状态，且弹簧长度小于细线长度，由静止释放后，两球运动到最低点时在同一水平面上（不计空气阻力），判断两个小球在最低点时，A球的动能 ___________B球的动能（填“大于”、“小于”或“等于”），你判断的理由是：___________。 3. （2025 宜兴 期中）如图所示是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码。当你用力将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是_______能转化为_______能；如图乙所示，是小明制作的“会跳的卡片”，用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来。图中，A为外表面，B为内表面，实验时应把_______（选填“A”或“B”）面紧贴桌面。小明还利用相同的橡皮筋做了图丙、丁中的两张卡片，实验时_______（选填“丙”或“丁”）图中卡片可以弹跳得更高一些。 4. （2024 惠山 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mA=mB≠mC，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。下列说法错误的是（ ） A. 重物下落时，重物的重力势能转化为动能 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B、C将木桩打入沙中的深度相同，则mB<mC 5. （2025 惠山 期中）如图所示，用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，若整个过程中不计能量损耗，从A到B位置的过程中铁球的机械能_________（选填“变大”“变小”或“不变”）；铁球到达C点时受到的重力_________弹力（选填“大于”“小于”或“等于”）。 6. （2025 新吴 期中）小王在探究“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. 重物下落时，重物的动能转化为重力势能 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B、C将木桩打入沙中的深度相同，则 7. （2025 梁溪 期中）如图甲所示，在垂直升降电梯的轿厢天花板上固定一轻质弹簧，弹簧的另一端连接木块1，木块2与木块1完全相同。某一过程中，轿厢的v-t图像和弹簧的l-t图像分别如图乙、丙所示（弹簧长度l变化时的快慢情况为近似处理），则下列判断正确的是（　　） A. 时间内，轿厢处于下降过程中 B. 时间内，木块1所受弹簧拉力大小大于其重力大小 C. 时间内，木块2的机械能保持不变 D. 时间内，弹簧的弹性势能先增大后减小 【考点3 机械能及其转化】 （1）机械能：动能与势能（重力势能与弹性势能）的统称。 （2）动能和重力势能可以相互转化：物体下降时重力势能转化为动能（如自由下落的皮球、滚下坡的球）；物体上升时动能转化为重力势能（如竖直上抛的物体、被举高的重物）。 （3）动能和弹性势能可以相互转化：压缩的弹簧推动物体时弹性势能转化为动能（如弹弓、跳板、蹦床）；物体压缩弹簧时动能转化为弹性势能。 （4）机械能守恒：只有动能和势能相互转化、没有摩擦等阻力时，机械能总量保持不变。 （5）有摩擦或空气阻力时，机械能总量减小，减少的机械能转化为内能（如皮球弹跳高度逐次降低、荡秋千幅度减小）。 （6）分析机械能转化的步骤：明确研究对象→判断高度的变化（重力势能）→判断速度的变化（动能）→判断形变的变化（弹性势能）→由"谁减谁增"写出转化方向。 （7）常见情境：滚摆上下往复（动能与重力势能交替转化，每次上升高度渐低说明机械能减小）；蹦极、过山车、卫星从远地点到近地点（重力势能转化为动能）。 常用公式 只有重力做功时： 不变 【真题】 1. （2024 宜兴 期中）如图所示，橡皮筋两头分别固定在罐子两端，中间系一个钩码，就制成了一个“魔罐”.将魔罐在水平地面上滚出，橡皮筋的弹性势能 ______ （填“变大”“不变”或“变小”）；魔罐能自动滚回来，滚回的过程中 ______ 能转化为 ______ 能。 2. （2025 宜兴 期中）如图所示，小明在荡秋千，某次他摆动到右侧最高点A后，又开始向下摆动，经过点B和最低点C，然后摆动到与B点等高的D点后就返回。小明从A摆到D的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小明在D点时的机械能最大 B. 小明在C点的机械能小于D点的机械能 C. 小明在A点的重力势能大于C点的动能 D. 小明运动到D点瞬间，速度为0，此时小明受力平衡 3. （2024 惠山 期中）如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为______J；摆球从A点到O点的过程中，______能转化为动能。整个过程中，摆球的机械能大小______（选填“不变”或“减小”）。 4. （2025 惠山 期中）如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员（不包含降落伞和绳）下列说法正确的是（　　） A. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 B. 动能变大，重力势能变小，机械能不变 C. 动能不变，重力势能变小，机械能变小 D. 动能变小，重力势能变小，机械能变小 5. （2025 梁溪 期中）避险车道被称为高速公路上的“救命道”。避险车道内铺有厚厚的砂石，失控车辆一旦冲入避险车道就会快速停下，这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全，如图是失控车辆冲入避险车道后简化示意图。下列有关分析中正确的是（　　） A. 当汽车冲入避险车道后，动能增大 B. 当汽车冲入避险车道后，重力势能增大 C. 当汽车最终停在避险车道上时，汽车机械能为0 D. 当汽车冲入避险车道最后瞬时，汽车的机械能全部转化为内能 6. （2025 梁溪 期中）如图所示，为我国海上原油加工平台“海葵一号”甲板配备的救生艇。在紧急状况下，人员可搭载救生艇从轨道上由静止释放滑入大海脱困，则下滑过程中，救生艇动能______，机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 7. （2024 江阴 期中）如图所示，完全相同的甲、乙两小球，甲球由橡皮筋系住，乙球由细线系住，都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时，橡皮筋长度恰好与细绳长度相等，不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小，则该过程中，乙球的_______能转化为_______能，两小球下落到A点时两球的机械能E甲_______E乙（选填“>”、“<”或“=”） 8. （2025 锡山 期中）如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法错误的是（　　） A. 小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小 B. 弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大 C. 小物块从b向a运动的过程中，动能减小 D. 小物块在整个运动过程中，机械能守恒 【考点4 内能与热传递】 （1）内能：物体内所有分子做无规则运动的动能与分子势能的总和，一切物体在任何温度下都具有内能（0 ℃ 的冰也有内能）。 （2）内能的影响因素：温度（同一物体温度越高内能越大）、质量（同种物质温度相同时质量越大内能越大）、状态（同种物质同质量同温度，液态内能大于固态）、种类。 （3）内能是"分子层面"的能量，机械能是"物体整体"的能量，两者是不同形式的能，不能比较大小，也不能相互等同。 （4）温度、热量、内能三者的区别：温度是状态量，表示冷热程度；热量是过程量，只在热传递过程中才有意义，不能说"物体含有多少热量"；内能是状态量。 （5）热传递：能量从高温物体传到低温物体（或从同一物体的高温部分传到低温部分）的过程，直到温度相同为止。 （6）热传递的条件：存在温度差；热传递的方向：从高温到低温；热传递的结果：温度相等（热平衡）。 （7）热传递传递的是能量（内能），不是温度，也不是热量本身"流动"；传递过程中高温物体内能减小、低温物体内能增大。 （8）晶体熔化、液体沸腾时吸热但温度不变，内能增大（分子势能变化），说明"吸热温度不一定升高"。 （9）发生热传递时，热量从内能大的物体传给内能小的物体这种说法是错误的，只与温度高低有关。 易错辨析 "温度高的物体含有的热量多"错：热量是过程量，不能说"含有"。 "0 ℃ 的冰没有内能"错：一切物体都有内能。 "热传递中温度从高温物体传到低温物体"错：传递的是能量，温度不会传递。 "内能增加一定吸收热量"错：也可能是外界对物体做了功。 【真题】 1. （2024 宜兴 期中）如图所示，用冷水浸泡是生活中将冻肉快速解冻的好方法。将冻肉放在冷水中，与自然放置相比，解冻更快。对于这一现象下列说法正确的是（ ） A. 冻肉刚从冰箱里取出时温度很低，不具有内能 B. 在解冻过程中，冻肉吸收热量，但温度不会一直升高 C. 冻肉在解冻过程中，温度从冷水传递给冻肉 D. 在解冻过程中，发生热传递的原因是冷水的内能比冻肉大 2. （2025 宜兴 期中）关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（　　） A. 温度高的物体，内能一定大 B. 物体的温度越高，所含热量越多 C. 温度相同的两物体间不会发生热传递 D. 同时在盛有冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴红墨水，冷水中的红墨水扩散得快 3. （2024 惠山 期中）在“观察扩散快慢与温度的关系”实验中，在盛有等量冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴墨水，观察到热水中墨水扩散的快针对实验操作及现象，下列说法中错误的是（　　） A. 实验中需要在两烧杯中同时滴入墨水 B. 温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能就越大 C. 实验说明物体的内能与温度有关 D. 采用正在沸腾的水代替热水并且不停加热更合适，现象会更明显 4. （2025 新吴 期中）南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是-25℃，一天，南极上的小企鹅豆豆和丁丁（如图）之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中正确的是（ ） A. 豆豆：呵呵，我们这里太冷了，冰山肯定没有内能了 B. 丁丁：你说的太对了，在这么冷的地方，我的身体都不含有热量，冻死喽！ C. 豆豆：我们应该抱团取暖，以便把我的温度传给你 D. 丁丁：我们一起跳舞吧，通过做功增大内能，温度升高 5. （2025 梁溪 期中）如图所示是明朝的《天工开物》中关于用铜铸币的情景，下列说法正确的是（　　） A. 炉火加热是通过做功的方式使铜内能增大的 B. 熔化的液态铜温度高因为其含有的热量多 C. 熔化的液态铜倒入钱币模具，凝固过程中温度不变，内能不变 D. 铜币在冷却过程中，将内能转移给模具和空气 6. （2024 江阴 期中）关于温度、热量、内能，以下说法正确的是 （　　） A. 同一物体的温度越高，含有热量越大 B. 相同质量的0℃的冰比0℃的水的内能小 C. 物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 D. 物体的内能减少，一定是对外放出了热量。 7. （2025 锡山 期中）关于温度、内能、热量等，下列说法正确的是（　　） A. 物体的温度越高，它含有的热量越多 B. 物体内能增加，温度一定升高 C. 0℃的冰块，内能一定为零 D. 热传递过程中，热量可能从内能少的物体传递给内能多的物体 【考点5 改变内能的两种方式】 （1）改变内能的两种方式：做功和热传递，两者在改变内能上是等效的。 （2）做功改变内能：对物体做功，物体内能增大（如压缩气体、搓手、钻木取火、反复弯折铁丝）；物体对外做功，物体内能减小（如气体膨胀顶起塞子、瓶塞跳出时瓶口出现白雾）。 （3）热传递改变内能：物体吸热内能增大、放热内能减小（如烧水、晒太阳、哈气取暖）。 （4）区分做功与热传递：看能量转化的途径——通过"力做功"改变内能属于做功，通过"温度差"传递能量属于热传递。 （5）典型判断：摩擦生热、压缩气体、敲打、弯折属于做功；加热、冷却、烤火、放在热水中属于热传递。 （6）做功改变内能时伴随能量转化（机械能转化为内能或内能转化为机械能），热传递时只是内能的转移（从一个物体转移到另一个物体）。 （7）判断内能变化时不能只看温度：晶体熔化吸热、温度不变而内能增大；气体的温度、质量、体积都影响内能。 【真题】 1. （2025 宜兴 期中）如图所示，小华在进行课本活动12.7“观察点火爆炸现象”时，他在透明塑料盒的底部钻一个孔，将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后掀动电火花发生器的按钮，关于实验中的情况，下列说法正确的是（　　） A. 酒精不完全燃烧时热值变小 B. 这个实验主要说明热传递可以改变物体的内能 C. 燃气推动盒盖飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 D. 酒精燃烧，燃气对盒盖做功后，燃气内能减小，温度降低 2. （2025 宜兴 期中）神舟飞船返回舱在穿越大气层返回地面时，在空中加速下落，此过程中，返回舱与大气层剧烈发生摩擦，热得像个燃烧的火球，这是通过_______的方式使其内能增加的，这与图_______（甲/乙）所示的冲程能量转化一致。 3. （2024 惠山 期中）下列实例中，通过做功改变物体内能的是（　　） A. 物体放在取暖器旁温度升高 B. 反复弯折铁丝，弯折处温度升高 C. 食品放入电冰箱后温度降低 D. 医生用冰袋给发热的病人降温 4. （2025 惠山 期中）“煮”的篆体写法如图所示，表示用火烧煮食物，下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是（　　） A. 钻木取火 B. 擦燃火柴 C. 冰袋降温 D. 弯折铁丝 5. （2025 新吴 期中）如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 6. （2025 梁溪 期中）如图所示，是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内的空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程是通过_______的方式改变内能的，相当于汽油机工作循环中的_______冲程。某台单缸四冲程汽油机，若飞轮转速是，则该汽油机每秒对外做功_______次。 7. （2024 江阴 期中）如图所示是古人发明的一种活塞式点火器，以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将推杆拔出，口吹立见火苗。下列改变内能的方式与其不同的是（　　） A. 摩擦生热 B. 钻木取火 C. 热水取暖 D. 擦燃火柴 8. （2024 江阴 期中）如图所示是古人锻造铁器的过程，加热、锻打和淬火都可以改变铁器的内能，其中加热、淬火过程是利用______的方式改变铁器内能的，锻打过程是利用______的方式改变铁器内能的，淬火过程中铁器的内能会______（选填“增大”“不变”或“减小”）。 【考点6 比热容】 （1）比热容：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1 ℃ 所吸收（或放出）的热量，用 表示。 （2）比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量、温度变化、吸放热多少无关（一杯水与一桶水的比热容相同）。 （3）单位：焦每千克摄氏度，符号 ，读作"焦每千克摄氏度"。 （4）水的比热容较大：，表示 1 kg 水温度升高 1 ℃ 吸收的热量为 J。 （5）水的比热容大的应用：用水做冷却剂（发动机水冷）、用水供暖（暖气用水循环）、沿海地区昼夜温差小、培育秧苗时傍晚灌水白天放水。 （6）探究"比较不同物质吸热升温的现象"（吸热升温实验）：取质量相同的水和沙子（或煤油），用相同的加热器加热，比较升高相同温度所需时间（或加热相同时间比较温度变化）。 （7）该实验的控制变量：质量相同、初温相同、加热器相同（相同时间内吸收热量相同）；用加热时间的长短表示吸收热量的多少（转换法）。 （8）实验结论：质量相同、升高相同温度时，比热容大的物质吸收热量多、加热时间长；质量相同、吸收相同热量时，比热容大的物质温度升高得少。 （9）由实验图像可比较比热容：加热相同时间（吸热相同），温度升高越慢的图线对应的比热容越大。 常用公式 其中 一律取正值， 为初温、 为末温 物质 比热容 / 水 冰 煤油 砂石 约 铜 【真题】 1. （2024 宜兴 期中）在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，将质量和初温相同的 a、b两种液体分别倒入相同 容器中，用相同的热源加热，如甲、乙两图所示。每隔相同时间，测量液体的温度，并根据记录的 数据画出温度随加热时间变化的图像，如图丙所示。 （1）网种液体吸收热量的多少可通过_____（液体升高的温度/加热时间）来比较； （2）由a、b两种液体沸腾前的温度与加热时间的关系图像可知：若升高相同的温度（均未达到沸腾），液体_____（a/b）吸收的热量更多； （3）小明认为利用此装置还可以比较不同燃料燃烧时放出的热量关系，于是增加了相同的装置 如图丁，向容器内倒入的液体a与甲、乙装置中的液体质量_____（相等/不相等），燃烧相 同质量的燃料后应与图 _____（甲/乙）所示的实验相比较。 2. （2025 宜兴 期中）秧苗喜热畏寒。早春，农民培育秧苗时，下列措施中效果最好的是（　　） A. 早晨向秧田内灌水，傍晚将秧田内的水排出 B. 傍晚向秧田内灌水，早晨将秧田内的水排出 C. 秧田内一直灌有水 D. 秧田内一直没有水 3. （2024 惠山 期中）在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如下图所示风向时，下列说法正确的是（　　） A. 出现该现象的原因是水的比热容比砂石大 B. 该现象通常发生在白天，且陆地温度较高 C. 此时陆地的温度比海水的温度高 D. 太阳照射相同时间，质量相同的砂石吸收的热量比海水多 4. （2025 惠山 期中）下列实例中没有利用到水的比热容这一物理属性的是（　　） A. 让热水流过散热器供暖 B. 夏天在房间内洒水降温 C. 沿海地区昼夜温差较小 D. 用循环水冷却汽车发动机 5. （2025 惠山 期中）如图所示，用红外灯加热质量相同的水和沙子，水和沙子吸收热量的多少通过________（选填“加热时间”或“升高温度”）来反映。加热过程中发现水升温较慢，原因是水的_________较大，红外灯给水和沙子加热主要是利用了红外线的______效应。 6. （2025 梁溪 期中）炒花生是大众喜欢的一种零食，加工时把花生放在沙子中翻炒，很快就能将花生炒熟，主要是利用了沙子的（　　） A. 热值大 B. 比热容小 C. 热量多 D. 密度大 7. （2024 江阴 期中）用相同的酒精灯分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图像，由图像可知___________的吸热能力强，A的比热容与B的比热容之比为___________，A和B升高相同的温度，吸收热量之比为___________。 8. （2025 锡山 期中）在秋冬季节街头巷尾常能看到大锅翻炒栗子的场景，如图所示。为了让栗子快速、均匀受热，常将沙石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了沙石（　　） A. 密度大 B. 比热容小 C. 热值大 D. 含有的热量多 【考点7 热量的计算】 （1）吸热公式：；放热公式：，其中 都取正值，末温减初温或初温减末温，不能出现负值。 （2）计算步骤：①明确研究对象与初末温度；②判断吸热还是放热；③代入公式，注意单位统一（质量用 kg、温度用 ℃、比热容用 ）。 （3）热平衡：两个物体发生热传递直到温度相同时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量（不计热量损失），即 。 （4）存在热量损失时：，或按"效率"计算有效利用的热量。 （5）混合问题（如冷热水混合）：先设共同末温 ，再列 求解。 （6）吸热升温图像题：由 得 ，相同吸热条件下比热容越大温度升高越少；用图线斜率可比较比热容大小。 （7）注意区分"升高到"与"升高了"："升高到 60 ℃"指末温为 60 ℃；"升高了 60 ℃"指温度变化量为 60 ℃。 （8）注意区分"吸收的热量"与"燃料放出的热量"：水吸热用 ，燃料放热用 ，两者之间用加热效率联系。 【真题】 1. （2024 宜兴 期中）“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置如图甲所示。两相同试管内盛有质量均为0.1kg的水和食用油，水和食用油的温度随时间变化图像如图乙所示。不计热量损失，0~2min，水吸收的热量Q1为______J，食用油吸收的热量Q2______Q1，食用油的比热容为______J/（kg•℃）。完全燃烧______m3的燃气会放出热量Q1。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），燃气的热值为4.2×107J/m3。 2. （2024 惠山 期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过______来反映的（选填“温度计升高的温度”或“加热时间”）； （2）比较不同物质吸热升温的特点，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，由图可以看出，要在a和b两种液体中选择一种液体作冷却液，你认为选择_______（选填“a”或“b”） 液体较为合理； （3）用稳定的热源给一个1kg物体均匀加热，得到它的熔化图象如图戊所示，已知该物体在固态时的比热容为 1.2×103J/(kg⋅°C)，则该物质在液态时的比热容是______J/（ kg·℃）。 3. （2024 惠山 期中）小明为了测试柴火灶的效率，他用1kg的干木柴给5kg 的水加热，烧完木柴时，水温从20℃升高到60℃。1kg的干木柴完全燃烧放出的热量______J，水吸收的热量为_____J，该柴火灶的效率为______。（干木柴的热值 q干木柴=1.2×107 J/kg，c水=4.2×103 J/(kg⋅℃) 4. （2025 新吴 期中）利用图示甲、乙、丙装置完成实验：比较质量相等的不同燃料完全燃烧时放出的热量。 （1）除了图中所示的测量工具外，为完成实验还需要的测量工具有________； （2）为了完成实验，应选用________两图装置，实验时，在燃料燃尽时通过比较________（选填“加热时间”或“液体升高的温度”）来反映燃料燃烧放热的多少。 5. （2025 新吴 期中）小明在探究冰熔化特点时，用酒精灯加热100g的冰，每2min完全燃烧的酒精质量均为0.2g，保持加热效率不变时，冰的温度随时间变化的图像如图所示。由此可知：冰全部熔化成水后4min吸收热量为___________J，0.2g酒精完全燃烧放出的热量为___________J，该实验中酒精灯的加热效率为___________%，BC过程中被加热物质的内能将增加___________J。[ c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q酒精＝3.0×107J/kg] 6. （2025 梁溪 期中）小孟在老师指导下，用如图甲所示的同一个实验装置分别加热100g的a、b两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像（图乙），液体b从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精。若单位时间内液体a吸收的热量与液体b吸收的热量相等，求：[，] （1）酒精完全燃烧放出的热量为多少？ （2）液体b的比热容为多少？ （3）该酒精灯的加热效率为多少？ 7. （2024 江阴 期中）将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上，经过一定时间后，冰块形状基本不再变化时的情形如图所示，则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比（　　） A. c甲最大 B. c乙最大 C. c丙最大 D. c甲=c乙=c丙 8. （2024 江阴 期中）为比较A、B两保温杯的保温性能，小红在两个保温杯中分别倒入0.2kg相同温度的热水，用温度计测量其初温，示数如图1所示，______。然后每隔一段时间测量杯中水温，并绘制水温随时间的变化图象如图2所示，由图可知，实验过程中A杯中水放出的热量为______J，保温性能更好的是______（选填“A”或“B”）杯。【】 【考点8 燃料的热值】 （1）热值：1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，用 表示，单位 （气体燃料也用 ）。 （2）热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧、燃烧条件无关。 （3）燃料完全燃烧放热的计算：（固体、液体燃料）；气体燃料 。 （4）无烟煤的热值约为 ，表示 1 kg 无烟煤完全燃烧放出的热量为 J。 （5）实际燃烧时燃料往往不能完全燃烧，且放出的热量有部分散失到空气中，所以实际有效利用的热量小于 。 （6）探究"比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量"实验：控制燃料质量相同、被加热水的质量与初温相同，通过比较水温升高的多少（或水吸收的热量）比较热值大小。 （7）该实验的关键：两种燃料的质量必须相等（不是体积相等）；燃料要完全燃烧；水的质量相同。若水温升高得多，说明该燃料的热值大。 （8）加热效率：。 常用公式 （固、液燃料），（气体燃料） 加热效率： 【真题】 1. （2025 宜兴 期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择_______两图进行实验；实验中燃料完全燃尽后放出的热量的多少是通过比较_______来反映的。 （2）为了比较不同物质吸热升温的特点，小柳选择了合适的两图进行实验，图丁是两种液体温度随时间变化的图像，分析可知_______（）液体的吸热本领强：若液体是水，则液体的比热容是_______。 2. （2024 惠山 期中）随着“西气东输”工程的实施，无锡早已用天然气来取代了煤气和液化石油气，这样做主要的物理依据是这些燃料具有不同的（　　） A. 功率 B. 比热容 C. 热值 D. 效率 3. （2025 惠山 期中）如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料，茶壶中装入2kg初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃消耗了150g木炭，水的比热容为，木炭的热值为。（当地气压为一个标准大气压）求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）木炭完全燃烧放出的热量是多少？ （3）若小明家围炉刚好用完了木炭，改用小瓶装的燃气灶来加热，如图乙所示，其热效率为25%，将上面的水烧开，需要消耗多少g燃气？（燃气热值） 4. （2025 惠山 期中）如图所示，为比较1、2两种液体的比热容及A、B两种燃料的热值，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质量均为10g，烧杯内的液体初温相同，t0=22℃，三组实验均至燃料燃尽时的液体温度变化如图所示（不计热量损失）。 （1）在实验中，三个烧杯中液体1和液体2的_________（选填“质量”或“体积）必须相同。液体1的比热容c1与液体2的比热容c2相比，c1_________c2（选填“”、“＝”、“”）。 （2）比较1、2两种液体的比热容，应选择_________两图进行实验；比较A、B两种燃料的热值，应选择_________两图进行实验，燃料A和B的热值之比为_________。 （3）在甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度，再结合燃料的质量这一数据，计算出燃料的热值，通过实验算出的热值与实际相比_________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 5. （2025 新吴 期中）“天问一号”是负责执行我国首次火星探测任务的探测器，由环绕器、着陆巡视器组成．如图甲着陆巡视器与环绕器分离安全着陆火星表面，环绕器在如图乙所示的椭圆轨道运行。 （1）火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢的______大；关闭发动机，当环绕器从“近火点”向“远火点”运行时，其速度______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）火星地表沙丘、砾石遍布，没有液态水，火星的昼夜温差应该______（选填“较大”或“较小”）。 6. （2025 梁溪 期中）如图甲所示，用红外线灯加热质量相同的水和沙子，水和沙子吸收热量的多少通过_______来反映。加热过程中发现水升温较慢，原因是水的_______较大；如图乙所示是“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验装置图，实验时需保证燃料_______。（选填序号：A．燃烧时间相同、B．完全燃尽），通过_______反映燃料燃烧放出热量的多少。 7. （2024 江阴 期中）小李同学用如图甲、乙、丙所示三个完全相同的装置进行实验，来比较“不同燃料的放热能力”和“不同物质吸热能力”。 （1）实验中除了用到图示的测量器材外，还需要用到的测量仪器有______和秒表； （2）要比较“不同燃料的放热能力”，应选择______两图进行实验，该实验中燃料燃烧时放出热量的多少是通过比较______（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）来判断的； （3）要比较“不同物质吸热能力”，应选择______两个图进行实验。实验中，是通过比较______来间接反映两种物质吸收热量的多少； （4）若甲装置中消耗的燃料的质量为，使质量为的水温度升高了（水未沸腾），若不考虑热量损失，则燃料1的热值为______（用、、、表示）。如果在实际测量中用该方法测出的热值会比真实值______。 8. （2025 锡山 期中）“可燃冰”是一种新型能源，其热值为。质量为0.5kg的“可燃冰”完全燃烧放出的热量为______J；若这些热量只有25%被水吸收，能使500kg、70℃的水刚好达到沸点，则此时水的沸点是______℃。[] 【考点9 热机及其效率】 （1）热机：把内能转化为机械能的机器，如汽油机、柴油机、蒸汽机、喷气发动机。 （2）内燃机：燃料直接在气缸内燃烧的热机，常见的有汽油机和柴油机。 （3）四冲程汽油机的一个工作循环：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，活塞往复两次、曲轴转两周、对外做功一次。 （4）各冲程的能量转化：压缩冲程中机械能转化为内能（气体内能增大、温度升高）；做功冲程中内能转化为机械能（高温高压燃气推动活塞，是唯一对外做功的冲程）。 （5）吸气、排气冲程靠飞轮惯性完成，压缩冲程也靠惯性；只有做功冲程提供动力。 （6）汽油机与柴油机的主要区别：汽油机顶部是火花塞、吸入汽油与空气的混合气体、点燃式；柴油机顶部是喷油嘴、只吸入空气、压燃式，效率一般更高。 （7）热机效率：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，。 （8）热机效率总小于 1，主要能量损失：废气带走大量热量、散热损失、摩擦与机械损失、燃料未完全燃烧。 （9）提高热机效率的措施：使燃料充分燃烧、减少各种热损失、保持良好的润滑以减小摩擦、利用废气的能量。 （10）发动机热效率与推进效率的区别：热效率指获得的机械能与燃料完全燃烧放出的内能之比；推进效率指推进功（推力做的功）与获得的机械能之比。 （11）飞机的推力做功：，功率 （ 为飞行速度）；发动机效率用 与 计算。 常用公式 热机效率： 推力做功：， 【真题】 1. （2025 宜兴 期中）为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年，2025年9月3日，我国在天安门广场举行了盛大的阅兵仪式。如图所示是首次亮相的某款无人驾驶战车，在平直的长安街上接受检阅。若战车10min匀速行驶了3km，这个过程中受到的阻力为1200N，发动机总共消耗0.3kg柴油。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q柴油＝4×107J/kg，当地大气压为1个标准大气压]求： （1）战车的牵引力在这10min里做的功； （2）这辆战车发动机的热机效率； （3）若发动机所做额外功的20%的能量，全部被初温为10℃、质量为5kg的水吸收，水温可以升高多少℃。 2. （2024 惠山 期中）四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是( ) A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 3. （2024 惠山 期中）某种单缸四冲程汽油机四个冲程如图所示，其中为发动机提供动力的图中_____图对应的冲程，其满负荷工作时的一个做功冲程可对外做功180J，飞轮的转速1500r/ min，该汽油机满负荷工作时输出机械能的功率为_____W。该汽油机每分钟消耗12g汽油，通过多轮技术改进后将该汽油机的效率提高5%，则其满负荷工作5h可以节省汽油______ kg。（汽油的热值取4.5×10⁷J/ kg） 4. （2025 新吴 期中）2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。如图甲，某飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机燃烧燃油提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功；推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定，当飞艇低速（v≤12m/s）水平直线飞行时，其受到的空气阻力F阻与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数如表： （1）发动机内的燃油燃烧得越充分，燃油的热值______（选填“变大”“变小”或“不变”）。图丙为四冲程汽油机的______冲程的示意图，若该四冲程汽油机每秒钟做功20次，则汽油机的飞轮转速为______r/min。 （2）下列关于飞艇的说法中，正确的是______。 A. 飞艇匀速下降过程中，重力不做功 B. 飞艇匀速上升过程中，浮力不做功 C. 飞艇上升遇冷空气降温，内能增大 D. 飞艇匀速下降过程中，机械能减小 （4）飞艇先后以4m/s和10m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为W1和W2，则W1:W2=______。 （5）飞艇以5m/s的速度水平匀速直线飞行时，若发动机内消耗了6.25kg燃油，则 ①完全燃烧6.25kg燃油放出的热量为多少______？ ②该过程中飞艇的飞行距离为多少_______km？ 5. （2024 江阴 期中）科技小组自制了一个如图所示的火箭模型，空瓶的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的遥控器，纸筒立即飞出。燃气推动纸筒飞出的过程类似于热机的哪个工作冲程（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 6. （2024 江阴 期中）设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题。某单缸四冲程汽油机在工作时为了防止温度过高，用水的循环来降低发动机温度。实验测得行驶时该发动机消耗了0.03kg的汽油，克服阻力做功为4.5×105J，冷却系统中5kg的水的温度升高了40℃。[q汽油=5×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)]求： （1）冷却系统中的水所吸收的热量是多少J？ （2）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？ （3）该汽油机此次工作的效率为多少？ 7. （2025 锡山 期中）父母劳累一天很辛苦，小明想烧壶热水给父母泡脚。如图所示，当水壶里面的水沸腾时，产生的大量水蒸气会将壶盖顶开。他联想到四冲程汽油机在工作中，与此能量转化相同的冲程是（　　） A. B. C. D. 8. （2025 锡山 期中）2024年8月23日，国家标准《新能源汽车运行安全性能检验规程》正式发布。小华同学针对新能源汽车和燃油汽车做了相关调查了解： （2）某四冲程汽油机的转速为1800r/min，这台汽油机的活塞每秒对外做功______次，汽车发动机用水做冷却剂，这利用了水的_______较大的性质。 9. （2024 宜兴 期中）如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，我们会看到硝化棉燃烧；如图乙所示，玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，会观察到瓶塞跳起来。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，活塞的机械能直接转化为硝化棉的内能 B. 图甲的工作原理，和汽油机的做功冲程相同 C. 图乙中，当瓶塞跳起时可以观察到瓶口出现白雾 D. 甲、乙两图能量转化情况完全相同 10. （2024 惠山 期中）2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气______增大（填能量形式）；在用电高峰时段高压空气被释放，使膨胀机转动，将内能转化为______，带动发电机产生电能输送至电网。 11. （2024 江阴 期中）如图甲所示，小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，若他及时捡拾起气球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比______（选填“变高”、“变低”或“没有变化”），此过程发生的能量转化与图乙中的______（选填“A”或“B”）图中的能量转化是一致的。若一台四冲程柴油机，飞轮转速为3000r/min，若气缸在做功冲程中，每次做功400J，每秒钟对外做功______J。 【提升练习】 1. （2025 锡山 期中）如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA=mB＜mC，hA=hC＞hB。 （1）实验中，探究的是________（选“钢球”或“木块”）的动能； （2）实验中通过观察________来判断钢球的动能大小，这种研究问题的物理方法叫_______； （3）为了研究动能大小与质量的关系，应选择_______（选填“甲”“乙”“丙”）两图进行分析，由图可得结论是_______； （4）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中AB两球克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1______W2（选填“>”“=”“<”）； （5）某同学用如图所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的钢球从不同高度（h2＞h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断钢球动能的大小，这种方法是________（选填“正确的”或“错误的”）。 2. （2025 江阴 期中）篮球从A点抛出，飞过最高点C到达D点过程中，被频闪相机以每隔相等时间曝光一次的形式记录下来，如图甲所示。在不同位置，篮球的动能和重力势能的大小用柱状图表示，如图乙所示。 （1）从B点到C点，篮球的___________能转化为___________能。 （2）篮球在B点和D点的高度___________（选填“相等”或“不等”）；从B点到C点，篮球的机械能___________（选填“不变”“变小”或“变大”）。 3. （2025 江阴 期中）为了探究物体的动能大小与哪些因素有关，小明设计了如下实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中，不考虑空气阻力。 （1）本实验研究的动能是指（　　）（填字母）； A. 小球在斜面上时的动能 B. 小球撞击木块前在水平面上的动能 C. 小球撞击木块后木块的动能 （2）为减少阻力对实验结论的影响，在选用器材时，________（选填“斜面”、“水平面”或“斜面和水平面”）应选用尽量光滑的材料； （3）该实验是通过观察________移动的距离来比较动能大小的； （4）为了研究超速带来的危害，应从甲、乙、丙三次实验中选择________两次实验进行比较，结论是：当物体质量一定时，物体的速度越大，其动能越大； （5）若某同学在完成图甲所示实验后，没有把木块放回初始位置就继续完成图乙所示实验，则________（选填“仍能”或“不能”）得到实验结论； （6）实验中，钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能________（选填“>”、“<”或“=”）木块克服摩擦力所做的功。若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对图丙所示的实验进行改进，下列措施中可行的是（填写序号）________。 A．换质量更大的木块 B．降低钢球开始的高度 C．换质量大于的钢球 D．换质量小于的钢球 4. （2024 江阴 期中）在水平地面上铺一张纸，将两个弹性相同，质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断mA___________mB（选填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反弹上升，在上升的过程中，皮球所具有的动能将逐渐___________（选填“增加”“减小”或“不变”），反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量___________（选填“增加”“减小”或“不变”）。 5. （2025 江阴 期中）如图1所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上， t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某 一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧力F 随时间t 变化的图像如图2所示，不计空气阻力（　　） A. 运动过程中小球的机械能守恒 B. t1～t2这段时间内，小球的动能与重力势能一直在增加 C. t2 时刻小球的速度为最大 D. t2～t3 这段时间内，小球的动能先增加后减少 6. （2025 锡山 期中）如图所示，从点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，为球与水平地面的接触点，C、F两处等高，小球从A到B的过程中重力势能________（选填“增大”“减小”或“不变”），从B向D下落过程中________能增大，C点动能_______（填“>”“=”或“<”）F点的动能。 7. （2025 江阴 期中）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过点和点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（ ） A. 小球从点运动到点的过程中机械能不断减少 B. 小球反弹经过点时动能为零 C. 若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D. 小球经过点的机械能大于经过点的机械能 8. （2025 锡山 期中）如图所示是景区上演的国家非物质文化遗产之一的“打铁花”。工匠师傅用木板将滚烫的铁水向空中泼洒，铁水与空气接触时，温度降低，这是通过_______的方式使铁水的内能______。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 9. （2025 锡山 期中）当阳光烤暖了大地，地面又使得下层的气团温度升高，密度减小，因而气团上升，如图所示。上升的气团膨胀，推挤周围的空气，对外________，因此内能________（选填“增大”或“减小”）。所以越高的地方，空气的温度越________（选填“高”或“低”）。 10. （2025 江阴 期中）2025年9月3日，中国以一场盛大阅兵，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年。如图所示，军队从容有序地行进时，鞋底与地面摩擦温度升高，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（　　） A. 用打气筒给自行车打气，气筒壁变热 B. 太阳照射下，水温升高 C. 用热水袋暖手，手变暖 D. 吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手 11. （2025 锡山 期中）在“探究不同物质吸热升温”的实验中，将A和B两种不同密度的液体分别装在两个相同的烧杯中，两杯液体的液面相平，如图甲所示。用红外灯加热，每隔2min记录一次温度。 （1）实验中，应调节两种液体到红外灯中心的距离_______。两种液体吸收热量的多少就可以通过比较_______（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映； （2）在实验操作的过程中有一处明显错误，你认为是_______； （3）纠正错误后，根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图像，在0-4min内，_______升高的温度高；A、B两液体温度均升高到60℃，_______吸收的热量多；由此可知_______的吸热能力更强（以上均选填“A”或“B”）； （4）美丽的青岛依山傍海，气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。青岛和某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图丙所示，从图象丙可以看出，在一年中，青岛应该对应_______（选填“a”或“b”）这条曲线。 12. （2025 江阴 期中）将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属块（）浸没在沸水中煮足够长的一段时间后，从沸水中吸热最多的是________，改变金属块内能的方式是________。 13. （2025 江阴 期中）阅读短文，回答问题。 DMI5.0双模混合动力技术 2024年5月28日，我国某新能源汽车生产厂家自主研发的第五代DM技术发布会暨两款新车发布会在陕西西安举行，作为插电式混合动力的研发成果，该第五代DM技术可实现发动机的效率最高达46%，最低百公里亏电油耗3L和最长综合续航2100公里，这些数据在全球汽车市场首屈一指。 DMI5.0是该厂家的最新一代的双模混合动力技术，该动力系统的汽车，在电池电量充足的情况下，电池为电动机供电，当电池电量不足时，系统便启动发动机带动发电机对电池进行充电。其驱动原理如图甲所示：行驶动力可由电动机或发动机单独提供，也可以由二者同时提供。 为节约能源，该混合动力汽车采用再生制动器，开启时它把汽车刹车制动时消耗的一部分动能转化为电能储存在蓄电池中。普通汽车刹车时可看作动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除了用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，开启再生制动器，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率。 （1）“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，汽车用水冷却发动机是因为水的________较大。 （3）当电池电量不足时，插电式混合动力汽车的动力由发动机提供。发动机是内燃机，通过燃油燃烧产生高压气体推动活塞做功，发动机产生动力的冲程是（　　）（填选项）。 A. B. C. D. （4）在测试储能效率中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程与对应的速度大小，计算出动能，画出随变化的图像如图乙所示。则图乙中表示开启再生制动器的图线是________（选填“①”或“②”），在本次测试过程中的储能效率为________； （5）若汽车亏电时在平直道路上匀速行驶，消耗汽油，在此过程中所受阻力为，发动机的效率为48%，且剩余能量全部用于为蓄电池充电。则消耗的汽油完全燃烧放出的能量为________J，电池所增加的电能为________J。（汽油密度取，汽油热值取） 14. （2025 江阴 期中）实验测得1kg某物质熔化时温度随时间变化的图象如图所示。已知该物质在液态下的比热容，设物质从热源吸热的功率恒定不变（相同时间内物质吸收热量的多少是相同的）。根据图象解答下列问题： （1）该物质在10到14min内，吸收_________ J的热量；该物质熔化过程中吸收________ J热量； （2）该物质固态的比热容是________ 。 15. （2025 锡山 期中）在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中，以下五个方面： ①烧杯内液体种类；②烧杯内液体质量；③加热时间；④烧杯内液体的温度变化量；⑤酒精和碎纸片的质量。 其中不需要控制相同的是________（填写序号）。小美发现根据实验数据算出燃料的热值小于真实值，原因是实验过程中________。 16. （2025 江阴 期中）涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时，空气通过进气口进入压气机被压缩，再进入燃烧室与燃料混合后燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力。下列有关说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧越充分，燃料的热值就越大 B. 燃气从尾喷管喷出获得动力的过程，其内能增大 C. 燃料燃烧放出的热量越多，喷气发动机的效率就越高 D. 高温高压燃气推动涡轮转动的过程，相当于内燃机的做功冲程 17. （2025 江阴 期中）啤酒中含有大量的二氧化碳气体，所以啤酒瓶打开之前，瓶内气压会大于大气压。如图所示为打开啤酒瓶的瞬间，啤酒瓶瓶口会冒“白汽”，关于该现象，下列判断正确的是（　　） A. “白汽”形成的过程是放热过程 B. 我们看到的“白汽”是二氧化碳液化形成的 C. 打开瓶盖的瞬间能听到轻微的“砰”的声音，这个过程中的能量转化与“压缩冲程”相同 D. 瓶内气体是通过热传递的方式减少内能 18. （2025 江阴 期中）小华家的天然气热水器铭牌标明了它的热效率。小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否正确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40kg，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的质量达到40kg时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是20℃，热水器输出热水的温度为42℃，整个过程共消耗天然气。[已知水的比热容为，天然气的热值是] （1）消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （2）该热水器的热效率； （3）水烧开后，壶盖不断向上跳动，此过程中能量的转化与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同；一台六汽缸四冲程的汽油机，飞轮转速为，则内对外做功________次。 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏无锡九年级期中复习 第十二章 机械能和内能 考点过关 大考点 考察重点 ① 动能 影响动能大小的因素（质量、速度）、控制变量与转换法的实验设计、判断物体动能的变化。易错：只凭速度或只凭质量比较动能。 ② 重力势能与弹性势能 重力势能的影响因素与相对性、弹性势能只在弹性形变时才有、模拟打桩实验的转换法。易错：认为高度一定则重力势能一定大，忽略质量。 ③ 机械能及其转化 判断动能与势能的转化方向、机械能守恒的条件、有阻力时机械能减少并转化为内能。易错：把“机械能减小”误判为“能量消失”。 ④ 内能与热传递 内能的影响因素、温度/热量/内能三者辨析、热传递的条件与方向、晶体熔化时温度不变而内能增大。易错：说“物体含有热量”“0 ℃ 物体没有内能”。 ⑤ 改变内能的两种方式 区分做功与热传递的实例、两者的等效性、做功时伴随的能量转化。易错：把“搓手取暖”判为热传递。 ⑥ 比热容 比热容是物质的特性、水的比热容大的应用、吸热升温实验的控制变量与图像比较。易错：认为质量或温度变化会改变比热容。 ⑦ 热量的计算 Q=cmΔt 的吸放热计算、热平衡 Q放=Q吸、冷热混合求末温、与效率结合的综合计算。易错：混淆“升高到”与“升高了”，Δt 取负值。 ⑧ 燃料的热值 热值的含义与特性、Q=qm 计算、比较不同燃料放热的实验（燃料质量相同）。易错：实验中用体积相等代替质量相等。 ⑨ 热机及其效率 四冲程的判断与能量转化、热机效率 η=W有用/Q放 的计算、提高效率的途径、推力做功与 P=Fv。易错：认为压缩冲程对外做功、效率可以大于 1。；含能量转化与守恒、能量转化效率的计算与节能 【考点1 动能】 （1）动能：物体由于运动而具有的能，一切运动的物体都具有动能。 （2）决定因素：物体的质量和速度，质量越大、速度越大，动能越大。 （3）探究方法（控制变量法）：研究动能与质量的关系时，让不同质量的小球从同一高度由静止滚下（控制到达水平面的速度相同）；研究动能与速度的关系时，让同一小球从不同高度滚下（控制质量相同、改变速度）。 （4）转换法：通过物块被推动的距离（或木块被撞开的距离）比较动能大小，推得越远动能越大。 （5）实验结论：速度相同时，质量越大动能越大；质量相同时，速度越大动能越大；速度对动能的影响更显著（速度变为 2 倍，动能变为 4 倍）。 （6）动能是标量，只有大小没有方向，单位是焦耳（J）。 （7）常见考法：判断动能变化（匀速洒水车、匀速上升的气球、匀速转弯的汽车）、比较动能大小、解释限速与限载。 易错辨析 动能大小不能只看速度，也不能只看质量，必须同时考虑两者。 "速度大的物体动能一定大"是错误的，还要看质量。 匀速行驶的洒水车在洒水过程中质量减小，动能减小。 【真题】 1. （2024 宜兴 期中）如图是某学习小组利用小球、木块等探究物体的动能大小与哪些因素有关，其中mA=mB<mC，hA=hC>hB。 （1）实验中，探究的动能是指______（小球/木块）的动能，其动能大小是通过______来反映的， 若斜面绝对光滑，本实验将______（能/不能）达到探究目的；若水平面绝对光滑，本实验将______（能/不能）达到探究目的； （2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与______的关系， 分析比较甲和乙两组实验可得：物体质量相同时，速度越大，动能越______； （3）甲、丙两次实验中，将A 和 C 球同时从两个完全相同的斜面由静止下滑，能证明A 和 C 球到水平面时速度大小相等的实验现象是______ 【答案】（1） ①. 小球 ②. 木块移动的距离 ③. 能 ④. 不能 （2） ①. 速度 ②. 大 （3）两球同时达到斜面底端 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验中让小球从斜面滚下撞击木块，研究的是小球动能的大小；由于小球动能大小无法测量，所以是通过将小球动能大小转换成小球撞击木块后木块移动距离的远近，采用了转换法。 [3]若斜面绝对光滑，小球由斜面滚下撞击木块后，仍然能通过木块移动距离来反映小球动能的大小，故可以得出实验结论，即能达到探究目的。 [4]若水平面绝对光滑，由牛顿第一定律可得，木块被碰撞后将做匀速直线运动，无法通过撞击后木块移动距离的远近来判断小球动能大小，即不能得出实验结论，即不能达到探究目的。 【小问2详解】 [1]质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，控制了小球的质量相等，小球到达水平面的速度不同，则可以探究动能大小与速度的关系。 [2]比较甲和乙两组实验，小球质量相等，小球到达水平面的速度越大，木块被撞击后移动的距离越远，故可得到的结论是：物体质量相同时，速度越大，动能越大。 【小问3详解】 将A和C球同时从两个完全相同的斜面由静止下滑，如果两个球同时达到斜面，则可以说明两球达到水平面的速度相等， 2. （2025 宜兴 期中）在探究动能大小与哪些因素有关的实验中。 （1）如图所示，小华控制小车质量保持不变是为了探究动能大小与_______的关系，他让小车从斜面的_______（选填“同一”或“不同”）高度下滑。通过比较_______来比较_______（选填“小车”或“木块”）具有的动能； （2）在选用器材时，__________（选填“斜面”、“水平面”或“斜面和水平面”）应尽量选用光滑的材料。细心的小华忽然发现老师拿来的木块前面固定着一块海绵，这块海绵有什么作用，大家经过讨论认为，加上海绵，目的是希望小车在撞击木块时，出现_______（填下面答案的字母）的现象； A.小车和木块碰撞后小车向回反弹 B.小车和木块碰撞后一起运动 （3）小华在做实验时，为了减小小车撞击木块前水平面摩擦对实验的影响，木块静止放置时左端到斜面空出一段距离L，若车长为a，木块长为b，则L约等于_______。 【答案】（1） ①. 速度 ②. 不同 ③. 木块移动的距离 ④. 小车 （2） ①. 斜面 ②. B （3）a 【解析】 【小问1详解】 [1]在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，控制小车质量不变，让小车从斜面不同高度由静止滑下，以此探究动能大小与速度的关系，这一过程采用了控制变量法。 [2]实验中他让小车从斜面的不同高度下滑，目的是改变小车到达水平面时的速度。 [3][4]通过比较小车推动木块距离的远近，来比较小车具有的动能大小，采用的是转换法的思想。 【小问2详解】 [1]为减小阻力对实验结论的影响，器材选择上应让斜面尽量光滑，使小球下滑时能量损耗更少，更多重力势能转化为动能；而水平面不宜过于光滑，否则木块被撞击后移动距离均较远，实验现象差异不明显，不利于观察比较。 [2]木块前面固定海绵，目的是希望小车在撞击木块后，小车和木块能够一起运动，防止小车向后反弹，影响实验结果。 故选B。 【小问3详解】 为了让小车刚滑到水平面就撞击木块，木块左端到斜面的距离 L 应约等于小车的长度 a，这样能保证小车完全滑出斜面后，车头恰好与木块接触，使碰撞瞬间的速度更接近刚滑到水平面时的速度。 3. （2024 惠山 期中）如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，让钢球从斜槽上由静止释放，与放在水平面上的木块相撞并滑行一段距离后静止，依次完成了甲、乙、丙三次实验。 （1）实验中小球动能的大小是通过观察比较______反映出来的，三次实验中木块的起始位置_______（选填“相同”或“不同”）； （2）交通事故中高速公路上高速行驶的汽车造成的伤害事故一般比较大，为了帮助小明提供实验依据，应选择甲、乙、丙中的______两个实验进行对比，得到的实验结论是______； （3）完成实验后，联想到探究牛顿第一定律时也用到斜面，让小车从同一斜面的______由静止滑下，表中列出小车在不同的表面滑行的距离，实验中，小车在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分别是 P1、P2，则P1______P2（填“>”、 “=”或“<” ）； （4）北京冬奥会滑雪比赛中，运动员从A 点静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌，现将运动轨迹简化如图所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是_______（填“a”、 “b”、 “c”或“d”） 。 【答案】（1） ①. 木块移动的距离 ②. 相同 （2） ①. 甲 乙 ②. 当物体的质量一定时，速度越大，动能越大 （3） ①. 同一高度 ②. ＞ （4）c 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验中运用转换法通过观察木块被撞击距离的远近来表示小球动能的大小，因此开始时木块的起始位置需要相同。 【小问2详解】 [1][2]甲乙两实验中，小球的质量相同，所处的高度不同，小球到达斜面底端的速度不同，且高度越高，小球到达斜面底端的速度越大，此时木块被撞击的距离越远，说明小球具有的动能越大，可得结论为：当质量一定时，物体的速度越快，动能越大，可以用来解释高速公路上高速行驶的汽车造成的伤害事故一般比较大的原因。 【小问3详解】 [1]探究物体的阻力对运动的影响，因控制物体的速度相同，即让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下。 [2]因小车达到水平面时初速度相同，小车的动能相同，最终速度为0，小车的动能全部转化为内能，大小等于克服阻力做的功，故小车在棉布、木板表面上克服阻力做功相等，即，但在木板表面滑行时间长，根据可知木板表面功率小，棉布表面功率大，则。 【小问4详解】 不考虑能量损失，该运动员在运动过程中机械能是守恒的，由于到达最高点时，运动员水平方向有速度，即具有动能，则重力势能比A点的位置小，则高度低于下滑的最高点A点，故c符合题意。 4. （2025 惠山 期中）农业中常会用到旋翼无人机来喷洒农药。喷洒过程中无人机保持水平匀速飞行，此过程中无人机处于_________（选填“平衡”、“非平衡”）状态，动能_________，机械能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 平衡 ②. 减小 ③. 减小 【解析】 【详解】[1]无人机保持水平匀速飞行，受力平衡，处于平衡状态。 [2][3]喷洒农药时，无人机的速度不变，总质量不断减小，则动能减小；高度不变，质量减小，则重力势能也减小。机械能等于动能与势能之和，因此机械能减小。 5. （2025 惠山 期中）在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让铁球从斜面上自由释放撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图1所示，请回答问题： （1）该实验中探究物体的动能是指______（填字母） A. 小球在斜面上的动能 B. 小球撞击木块时的动能 C. 木块被小球撞击后的动能 （2）为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等，应将铁球从斜面的______（相同/不同）高度自由释放，该实验可以探究的是铁球动能大小与______（质量/速度）的关系。 （3）如图2是高速公路上的限速牌，对不同车型的限速不一样，限制车速实际上是限制车的______（选填“惯性”、“动能”）。 （4）如图3所示，是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中，木桩起始位置高度相同，甲、乙、丙都由静止释放； ①比较图3中A、B两木桩扎入沙坑的深度可以得出结论：______。 ②若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，说明乙、丙的重力势能______（选填“相同”、“不同”）。 （5）如图4所示，2只相同的小球以同样的速度ν沿着与水平方向均成角斜向上抛出，甲图中斜面光滑且足够长，乙图中小球被直接抛向空中，不计空气阻力，则甲图中小球沿斜面向上运动的过程中，支持力对小球______（选填“有”或“没有”）做功；甲、乙两图中，小球能到达的最高点离地高度分别为和（图中未画出），则______（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】（1）B （2） ①. 不同 ②. 速度 （3）动能 （4） ①. 质量相同时，高度越高，重力势能越大 ②. 相同 （5） ①. 没有 ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 实验中小球从斜面上滚下，获得动能，该动能再转化为木块移动的距离，所以该实验中探究物体的动能是指小球撞击木块时的动能。 【小问2详解】 [1]铁球从斜面的相同高度自由释放，铁球到达水平面时的速度相等。为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等，应将铁球从斜面的不同高度自由释放。 [2]该实验控制铁球的质量相同，改变铁球到达水平面时的速度，可以探究的是铁球动能大小与速度的关系。 【小问3详解】 物体的动能大小与物体的质量、速度有关，物体的质量相同时，速度不同，物体的动能不同；物体的惯性只与质量有关，物体的质量不变，物体的惯性不变。如图2是高速公路上的限速牌，对不同车型的限速不一样，限制车速实际上是限制车的动能。 【小问4详解】 [1]依题意得，乙下落的高度高于甲下落的高度，B木桩扎入沙坑较深，说明乙球具有的重力势能大，由此可以得出结论：质量相同时，物体的高度越高，重力势能越大。 [2]探究影响重力势能大小的因素时，将重力势能转换为木桩陷入的深度，陷入的深度相同，则重力势能相同。若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，说明乙、丙的重力势能相同。 【小问5详解】 [1]甲图中小球沿斜面向上运动的过程中，支持力与小球的运动方向垂直，所以支持力对小球没有做功。 [2]甲、乙两图中，不计空气阻力，小球运动过程中，只有重力做功，小球的机械能不变，甲图中小球到达最高点时，速度为0，动能为0；乙图中小球到达最高点时，速度大于0，动能大于0；机械能为物体的动能与势能的总和，则甲图中小球到达最高点时的重力势能较大。物体的质量相同时，重力势能越大，说明物体的高度越高，故。 6. （2025 新吴 期中）2025年4月30日13时08分，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆．返回舱在进入大气层一段时间后，由于受空气阻力作用会匀速下降，此时，动能_______，势能_______（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 不变 ②. 减小 【解析】 【详解】[1]动能的大小与质量和速度有关，返回舱匀速下降时，质量不变、速度不变，所以动能不变； [2]重力势能的大小与质量和高度有关，返回舱下降时，质量不变、高度减小，所以势能减小。 7. （2025 新吴 期中）在探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中，同学们设计了如图所示实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中，（不考虑空气阻力）。 （1）实验中是通过_______比较来比较动能大小；本实验研究的动能是指_______（填序号）； A.小球在斜面上时的动能 B.小球撞击木块后木块的动能 C.小球撞击木块时的动能 （2）用来研究超速安全隐患时，我们应选择_______两图所示实验来进行比较； （3）在图甲、丙中，小球下滑到斜面底端时的速度，若，则表明物体的动能与质量的关系是：_______； （4）得出正确的实验结论后，小华又用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，如图丁所示，观察到木块被撞击后移动的情况是______；（本小题铁球滚动时所受摩擦力忽略不计） A. 质量大的铁球将木块推动的距离较远 B. 质量不同的铁球将木块推动的距离相同 C. 质量小的铁球将木块推动的距离较远 （5）在探究动能的大小与质量的关系时，小华又提出新的实验方案：在图甲实验器材的基础上，取走木块，让质量不等的小球从斜面同一高度由静止开始下滑，最终小球静止在水平长木板（设木板足够长），测出小球在木板上通过的距离，然后分析数据即可得出结论。你认为这种方案是否可行？______（选填“可行”或“不可行”）。 【答案】（1） ①. 木块移动的距离 ②. C （2）甲、乙 （3）在速度相同的情况下，物体的质量越大，动能越大 （4）B （5）不可行 【解析】 【小问1详解】 [1]实验中通过木块移动的距离来比较动能大小，这是转换法的应用，动能越大，木块被推动的距离越远， [2]小球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，撞击木块后通过观察木块移动的距离来判断小球撞击木块时的动能大小，因此本实验研究的是小球撞击木块时的动能，选C。 【小问2详解】 研究超速安全隐患时，需要控制质量相同，改变速度（即改变小球下滑的高度），所以应选择甲、乙两图进行比较。 【小问3详解】 图甲、丙中，小球下滑到斜面底端时的速度相同，质量不同，若，说明质量大的小球动能更大，由此可得到结论：在速度相同的情况下，物体的质量越大，动能越大。 【小问4详解】 同一弹簧压缩相同程度，具有的弹性势能相同，转化的动能相同，所以推动木块移动距离相同，选B。 【小问5详解】 新方案中，质量不同的小球在相同表面上，阻力（摩擦力）不同，不能单纯通过滑行距离判断动能与质量关系，所以不可行。 8. （2025 梁溪 期中）在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明进行了如下图所示的实验： （1）实验时通过比较_______来判断物体动能的大小。 （2）实验中探究的动能是指（　　）（填序号）。 A. 小球在斜面上时的动能 B. 小球撞击木块前瞬间的动能 C. 小球撞击木块后瞬间的动能 D. 木块被小球撞击后瞬间的动能 （3）若要解释“为什么相同路段不同车型的限速不同”，应选择_______两个图进行比较。 （4）小丽利用如图丁所示装置探究“物体动能大小和哪些因素有关”，小车刚开始处于B处（与弹簧接触但不连接，且此时弹簧无形变）。用手推动小车压缩弹簧至A点，然后迅速松手，小车在水平面上向右运动一段距离后停下，记录小车在木板上的运动距离，则在整个实验过程中，小车速度最大时位于_______（选填“B点”、“B点左侧”或“B点右侧”）。若第一次使小车压缩弹簧至A点后迅速松手，记录小车运动距离为；第二次在小车上放置两个钩码同样压缩弹簧至A点后撤去外力，记录小车运动的距离为。通过本实验，小丽_______（选填“能”或“不能”）探究“物体动能大小与质量的关系”，理由是_______。 【答案】（1）木块移动的距离 （2）B （3）甲、丙 （4） ①. B点左侧 ②. 不能 ③. 未控制小车速度相同 【解析】 【小问1详解】 在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，动能的大小无法直接测量，我们采用转换法，通过观察小球撞击木块后木块移动的距离来间接判断小球动能的大小，木块移动的距离越远，说明小球对木块做功越多，小球的动能就越大。 【小问2详解】 在探究动能大小的实验中，我们的目的是探究小球的动能大小与哪些因素有关。实验的设计思路是：让小球从斜面上不同高度由静止滚下，到达水平面（撞击木块前瞬间）时具有不同的速度，然后观察小球撞击木块后，木块被推动的距离，以此来判断小球动能的大小，这里探究的动能是指小球撞击木块前瞬间的动能。 故选B。 【小问3详解】 相同路段不同车型的限速不同，是因为不同质量的车在速度相同时动能不同，质量越大，动能越大，越不容易刹车。所以要探究动能与质量的关系，根据控制变量法，需要控制小球下滑的高度相同，即到达水平面时的速度相同，改变小球的质量。甲图中小球质量较小，要探究动能与质量的关系，还需要一个质量不同但下滑高度相同的实验，丙图中小球质量大且下滑高度与甲图相同，所以应选择甲、丙两个图进行比较。 【小问4详解】 [1]小车从A到B的过程中，受到向右的弹力和向左的摩擦力，松手后一段时间内向右的弹力大于向左的摩擦力，小车做加速运动，当弹力和摩擦力大小相等时小车的速度最大，在B点时小车在水平方向只受到摩擦力，此时速度不是最大，所以小车在B点左侧时速度最大。 [2][3]探究动能与质量的关系时，需要控制小车的速度相同，而在本实验中，虽然压缩弹簧至A点，弹簧的弹性势能转化为小车的动能相同，但小车质量不同，小车离开弹簧时的速度不同，没有控制速度相同，所以不能探究。 【考点2 重力势能与弹性势能】 （1）重力势能：物体由于被举高而具有的能，与物体的质量和被举的高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。 （2）重力势能的相对性：高度必须相对某一参考面（常取地面）而言，同一物体相对不同参考面高度不同，重力势能也不同；一般取地面为零势能面。 （3）弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，形变程度越大，弹性势能越大（如被拉伸的橡皮筋、被压缩的弹簧、拉开的弓）。 （4）弹性势能只在发生弹性形变时才有，塑性形变（如被捏扁的橡皮泥）不具有弹性势能。 （5）重力势能与弹性势能都属于势能，是相互作用的物体之间由于位置或形变而储存的能量。 （6）探究重力势能的影响因素（模拟打桩实验）：用不同质量的重物从同一高度由静止下落，比较小桌陷入沙中的深度，控制高度相同研究质量的影响；用同一重物从不同高度下落，研究高度的影响。 （7）该实验中用"小桌陷入沙中的深度"反映重力势能大小（转换法）；若重物把桌腿完全打入沙中，应换用更重的沙（或更轻的重物、减小下落高度）使现象便于比较。 【真题】 1. （2024 宜兴 期中）如图所示，从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，由于草地松软，撞击时损失的机械能较多，弹起的高度比原来的高度低较多，当第二次从水泥地上弹起时，水泥地坚硬，撞击损失的能量较少，反弹后最大高度降低较小，但一定比草地上反弹最大高度小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2. （2024 宜兴 期中）如图所示，完全相同的两个小球A、B分别与轻质细线和轻质弹簧连接，将两球拉高使细线与弹簧在同一水平方向上，此时弹簧处于原长状态，且弹簧长度小于细线长度，由静止释放后，两球运动到最低点时在同一水平面上（不计空气阻力），判断两个小球在最低点时，A球的动能 ___________B球的动能（填“大于”、“小于”或“等于”），你判断的理由是：___________。 【答案】 ①. 大于 ②. 重力势能与物体的质量和高度有关，完全相同的两个小球A、B在同一水平方向上由静止释放时，重力势能相同，不计空气阻力，释放后两球运动到最低点的过程中，A球的重力势能转化为动能，而B球的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能，因为B球的重力势能有一部分转化成弹簧的弹性势能，所以，两个小球在最低点时，A球的动能大于B球的动能。 【解析】 【详解】略。 3. （2025 宜兴 期中）如图所示是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码。当你用力将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是_______能转化为_______能；如图乙所示，是小明制作的“会跳的卡片”，用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来。图中，A为外表面，B为内表面，实验时应把_______（选填“A”或“B”）面紧贴桌面。小明还利用相同的橡皮筋做了图丙、丁中的两张卡片，实验时_______（选填“丙”或“丁”）图中卡片可以弹跳得更高一些。 【答案】 ①. 弹性势 ②. 动 ③. B ④. 丙 【解析】 【详解】[1][2]魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，当动能为0时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，弹性势能转化为动能。 [3]由图可知，要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片B面平压在桌面上然后松开，松开后，橡皮筋的弹性势能转化为卡片的动能，所以卡片能跳起来。 [4]弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，丙图中卡片间橡皮筋可伸长部分较短，将卡片平压在桌面上时，橡皮筋的弹性形变程度更大一些，所以它能够转化的动能更多，最终转化成的重力势能更多，跳得更高。 4. （2024 惠山 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mA=mB≠mC，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。下列说法错误的是（ ） A. 重物下落时，重物的重力势能转化为动能 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B、C将木桩打入沙中的深度相同，则mB<mC 【答案】C 【解析】 【详解】A．重物下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，因此重物的重力势能转化为动能，故A正确，不符合题意； B．根据转换法的思想，可以用木桩打入沙中的深度反映重物重力势能的大小，故B正确，不符合题意； C．根据控制变量法的思想，A、C的重力不同，下落的高度也不同，因此比较A、C不能得出重物下落的高度越高，重力势能越大，故C错误，符合题意； 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mB<mC，故D正确，不符合题意。 故选C。 5. （2025 惠山 期中）如图所示，用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，若整个过程中不计能量损耗，从A到B位置的过程中铁球的机械能_________（选填“变大”“变小”或“不变”）；铁球到达C点时受到的重力_________弹力（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. 变小 ②. 小于 【解析】 【详解】[1]从A到B位置的过程中，铁球的重力势能转化为铁球的动能和弹簧的弹性势能，则铁球的机械能减小。 [2]物体做功的过程就是能的转化过程，此过程结束时，铁球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，故弹簧的弹性势能增加量为Gh；从B位置到C位置的过程中，铁球的速度越来越小，说明铁球所受的重力小于弹簧所施加的弹力。 6. （2025 新吴 期中）小王在探究“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. 重物下落时，重物的动能转化为重力势能 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B、C将木桩打入沙中的深度相同，则 【答案】B 【解析】 【详解】A．重物下落时，重物的质量不变，高度降低，速度增大，重物的重力势能转化为动能，故A错误； B．根据转换法的思想，可以用木桩打入沙中的深度反映重物重力势能的大小，故B正确； C．根据控制变量法的思想，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。 7. （2025 梁溪 期中）如图甲所示，在垂直升降电梯的轿厢天花板上固定一轻质弹簧，弹簧的另一端连接木块1，木块2与木块1完全相同。某一过程中，轿厢的v-t图像和弹簧的l-t图像分别如图乙、丙所示（弹簧长度l变化时的快慢情况为近似处理），则下列判断正确的是（　　） A. 时间内，轿厢处于下降过程中 B. 时间内，木块1所受弹簧拉力大小大于其重力大小 C. 时间内，木块2的机械能保持不变 D. 时间内，弹簧的弹性势能先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，时间内，轿厢做匀速直线运动，则木块1也做匀速直线运动，根据二力平衡，所受弹簧拉力等于其重力大小，此时弹簧长度为；时间内，轿厢做加速直线运动，弹簧长度大于，则木块1所受弹簧拉力大于其重力大小，则轿厢向上做加速直线运动；时间内，轿厢做减速直线运动，弹簧长度小于，则木块1所受弹簧拉力小于其重力大小，则轿厢向上做减速直线运动。所以时间内，轿厢处于上升过程中。故AB错误； C．时间内，木块2随轿厢一起向上做匀速直线运动，质量不变，速度不变，则动能不变，高度增加，则重力势能变大，所以木块2的机械能变大，故C错误； D．由图丙可知，时间内，弹簧的长度先增大后减小，所以弹簧的弹性势能先增大后减小，故D正确。 故选D。 【考点3 机械能及其转化】 （1）机械能：动能与势能（重力势能与弹性势能）的统称。 （2）动能和重力势能可以相互转化：物体下降时重力势能转化为动能（如自由下落的皮球、滚下坡的球）；物体上升时动能转化为重力势能（如竖直上抛的物体、被举高的重物）。 （3）动能和弹性势能可以相互转化：压缩的弹簧推动物体时弹性势能转化为动能（如弹弓、跳板、蹦床）；物体压缩弹簧时动能转化为弹性势能。 （4）机械能守恒：只有动能和势能相互转化、没有摩擦等阻力时，机械能总量保持不变。 （5）有摩擦或空气阻力时，机械能总量减小，减少的机械能转化为内能（如皮球弹跳高度逐次降低、荡秋千幅度减小）。 （6）分析机械能转化的步骤：明确研究对象→判断高度的变化（重力势能）→判断速度的变化（动能）→判断形变的变化（弹性势能）→由"谁减谁增"写出转化方向。 （7）常见情境：滚摆上下往复（动能与重力势能交替转化，每次上升高度渐低说明机械能减小）；蹦极、过山车、卫星从远地点到近地点（重力势能转化为动能）。 常用公式 只有重力做功时： 不变 【真题】 1. （2024 宜兴 期中）如图所示，橡皮筋两头分别固定在罐子两端，中间系一个钩码，就制成了一个“魔罐”.将魔罐在水平地面上滚出，橡皮筋的弹性势能 ______ （填“变大”“不变”或“变小”）；魔罐能自动滚回来，滚回的过程中 ______ 能转化为 ______ 能。 【答案】 ①. 变大 ②. 弹性势 ③. 动 【解析】 【详解】[1]罐子开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，橡皮筋发生形变，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，橡皮筋的弹性势能变大。 [2][3]罐子滚回来橡皮筋弹性势能变小，罐子动能变大，弹性势能转化为动能。 2. （2025 宜兴 期中）如图所示，小明在荡秋千，某次他摆动到右侧最高点A后，又开始向下摆动，经过点B和最低点C，然后摆动到与B点等高的D点后就返回。小明从A摆到D的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小明在D点时的机械能最大 B. 小明在C点的机械能小于D点的机械能 C. 小明在A点的重力势能大于C点的动能 D. 小明运动到D点瞬间，速度为0，此时小明受力平衡 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题意知，A、D两点分别是小明从A经B、C至D点的两个最高点。在A、D两点速度为0，A点高于D点，所以小明在A点的机械能大于D点，机械能不守恒，原因是摆动过程中克服空气阻力做功，机械能不断减小，故C点的机械能大于D点的机械能。故AB错误； C．由于摆动过程中不断克服空气阻力做功，机械能逐渐减小，所以A点时机械能大于C点机械能，又A点时速度为0，只有重力势能，所以小明在A点的重力势能大于C点的动能，故C正确； D．运动到D点瞬间，速度为0，但小明受到的拉力和重力不在同一直线上，受力不平衡，故D错误。 故选C。 3. （2024 惠山 期中）如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为______J；摆球从A点到O点的过程中，______能转化为动能。整个过程中，摆球的机械能大小______（选填“不变”或“减小”）。 【答案】 ①. 0 ②. 重力势 ③. 不变 【解析】 【详解】[1]小球在A点时静止，动能为零，从A点由静止释放，能达到与A点等高的B点，说明没有能量损失，即机械能守恒。由于B点与A点等高，重力势能相等，所以B点动能与A点相同也为0。 [2]摆球从A点运动到O点的过程中，摆球的质量不变，高度减小，重力势能逐渐减小，速度变大，动能逐渐变大。此过程中，重力势能转化为动能。 [3]如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。说明摆球在运动过程中没有能量损失，整个过程中，动能和势能相互转化，机械能守恒，因此摆球的机械能不变。 4. （2025 惠山 期中）如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员（不包含降落伞和绳）下列说法正确的是（　　） A. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 B. 动能变大，重力势能变小，机械能不变 C. 动能不变，重力势能变小，机械能变小 D. 动能变小，重力势能变小，机械能变小 【答案】C 【解析】 【详解】跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度降低，则重力势能变小；机械能等于动能与势能之和，则机械能变小。 故选C。 5. （2025 梁溪 期中）避险车道被称为高速公路上的“救命道”。避险车道内铺有厚厚的砂石，失控车辆一旦冲入避险车道就会快速停下，这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全，如图是失控车辆冲入避险车道后简化示意图。下列有关分析中正确的是（　　） A. 当汽车冲入避险车道后，动能增大 B. 当汽车冲入避险车道后，重力势能增大 C. 当汽车最终停在避险车道上时，汽车机械能为0 D. 当汽车冲入避险车道最后瞬时，汽车的机械能全部转化为内能 【答案】B 【解析】 【详解】A．当汽车冲入避险车道后，质量不变，速度减小，则动能减小，故A错误； B．当汽车冲入避险车道后，质量不变，高度增加，则重力势能增大，故B正确； CD．当汽车最终停在避险车道上时，虽然动能变为零，但它获得了重力势能（位置变高了），汽车机械能不为零。所以，汽车的机械能并非全部转化为内能，故CD错误。 故选B。 6. （2025 梁溪 期中）如图所示，为我国海上原油加工平台“海葵一号”甲板配备的救生艇。在紧急状况下，人员可搭载救生艇从轨道上由静止释放滑入大海脱困，则下滑过程中，救生艇动能______，机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 变大 ②. 变小 【解析】 【详解】[1][2]下滑过程中，救生艇质量不变，速度增大，所以动能变大；救生艇下滑过程中因为有摩擦力，需要克服摩擦做功，有一部分机械能转化为其他形式的能，所以机械能变小。 7. （2024 江阴 期中）如图所示，完全相同的甲、乙两小球，甲球由橡皮筋系住，乙球由细线系住，都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时，橡皮筋长度恰好与细绳长度相等，不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小，则该过程中，乙球的_______能转化为_______能，两小球下落到A点时两球的机械能E甲_______E乙（选填“>”、“<”或“=”） 【答案】 ①. 重力势 ②. 动 ③. < 【解析】 【详解】[1][2]该过程中乙小球下落时，高度减小，速度变大，故是将重力势能转化为动能。 [3]由题知，最初两球处于同一高度由静止开始释放，则两球的重力势能相等，下摆过程中，绳子不会伸长，而橡皮条会伸长，所以，可知小球到达A点时，不计空气阻力，甲球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能，乙球的重力势能全部转化为动能，下落到A点时，甲球的机械能小于乙球的机械能。 8. （2025 锡山 期中）如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法错误的是（　　） A. 小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小 B. 弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大 C. 小物块从b向a运动的过程中，动能减小 D. 小物块在整个运动过程中，机械能守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．小物块从c向a运动的过程中，所处的高度不断变小，小物块质量不变，那么可知小物块的重力势能在减小，故A正确，不符合题意； B．弹簧被压缩到最短时，这时弹簧的弹性形变最大，它具有的弹性势能最大，故B正确，不符合题意； C．小物块从b向a运动的过程中，克服摩擦力做功，动能会变小，故C正确，不符合题意； D．小物块在整个运动过程中，需要克服摩擦力做功，部分机械能会转化为内能，机械能不守恒，故D错误，符合题意。 故选D。 【考点4 内能与热传递】 （1）内能：物体内所有分子做无规则运动的动能与分子势能的总和，一切物体在任何温度下都具有内能（0 ℃ 的冰也有内能）。 （2）内能的影响因素：温度（同一物体温度越高内能越大）、质量（同种物质温度相同时质量越大内能越大）、状态（同种物质同质量同温度，液态内能大于固态）、种类。 （3）内能是"分子层面"的能量，机械能是"物体整体"的能量，两者是不同形式的能，不能比较大小，也不能相互等同。 （4）温度、热量、内能三者的区别：温度是状态量，表示冷热程度；热量是过程量，只在热传递过程中才有意义，不能说"物体含有多少热量"；内能是状态量。 （5）热传递：能量从高温物体传到低温物体（或从同一物体的高温部分传到低温部分）的过程，直到温度相同为止。 （6）热传递的条件：存在温度差；热传递的方向：从高温到低温；热传递的结果：温度相等（热平衡）。 （7）热传递传递的是能量（内能），不是温度，也不是热量本身"流动"；传递过程中高温物体内能减小、低温物体内能增大。 （8）晶体熔化、液体沸腾时吸热但温度不变，内能增大（分子势能变化），说明"吸热温度不一定升高"。 （9）发生热传递时，热量从内能大的物体传给内能小的物体这种说法是错误的，只与温度高低有关。 易错辨析 "温度高的物体含有的热量多"错：热量是过程量，不能说"含有"。 "0 ℃ 的冰没有内能"错：一切物体都有内能。 "热传递中温度从高温物体传到低温物体"错：传递的是能量，温度不会传递。 "内能增加一定吸收热量"错：也可能是外界对物体做了功。 【真题】 1. （2024 宜兴 期中）如图所示，用冷水浸泡是生活中将冻肉快速解冻的好方法。将冻肉放在冷水中，与自然放置相比，解冻更快。对于这一现象下列说法正确的是（ ） A. 冻肉刚从冰箱里取出时温度很低，不具有内能 B. 在解冻过程中，冻肉吸收热量，但温度不会一直升高 C. 冻肉在解冻过程中，温度从冷水传递给冻肉 D. 在解冻过程中，发生热传递的原因是冷水的内能比冻肉大 【答案】B 【解析】 【详解】A．一切物体在任何情况下都具有内能，故A错误； B．冻肉吸收热量，若状态不变，则冻肉的温度会升高；若冻肉在熔化过程中，状态发生改变，则吸热但温度不变，故B正确； C．解冻过程中，热量从冷水传递给冻肉，传递的不是温度，故C错误； D．发生热传递的原因是冻肉的温度比冷水的温度低，故D错误。 故选B。 2. （2025 宜兴 期中）关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（　　） A. 温度高的物体，内能一定大 B. 物体的温度越高，所含热量越多 C. 温度相同的两物体间不会发生热传递 D. 同时在盛有冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴红墨水，冷水中的红墨水扩散得快 【答案】C 【解析】 【详解】A．内能大小与物体的质量、温度、状态有关；物体的质量未知，所以温度高的物体，内能不一定大，故A错误； B．热量是过程量，只能说“吸收”或“放出”热量，不能说“所含”热量，故B错误； C．发生热传递的条件是两个物体存在温度差，温度相同的两物体间不会发生热传递，故C正确； D．同时在盛有冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴红墨水，热水的温度比冷水高，所以热水中分子热运动更剧烈，红墨水扩散得快，故D错误。 故选C。 3. （2024 惠山 期中）在“观察扩散快慢与温度的关系”实验中，在盛有等量冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴墨水，观察到热水中墨水扩散的快针对实验操作及现象，下列说法中错误的是（　　） A. 实验中需要在两烧杯中同时滴入墨水 B. 温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能就越大 C. 实验说明物体的内能与温度有关 D. 采用正在沸腾的水代替热水并且不停加热更合适，现象会更明显 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验中需要在两烧杯中同时滴入墨水，这是为了控制实验条件，确保两个实验在相同的时间内进行，从而更准确地比较热水和冷水中墨水扩散的速度，故A正确，不符合题意； B．温度越高，分子无规则运动越剧烈，这是分子动理论的基本内容之一，分子运动越剧烈，分子的平均动能就越大，故B正确，不符合题意； C．温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，则内能越大，故C正确，不符合题意； D．采用正在沸腾的水代替热水，由于水沸腾会剧烈运动，无法证明墨水扩散的快是由于温度高分子运动导致的，因此不能用沸水代替，故D错误，符合题意。 故选D。 4. （2025 新吴 期中）南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是-25℃，一天，南极上的小企鹅豆豆和丁丁（如图）之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中正确的是（ ） A. 豆豆：呵呵，我们这里太冷了，冰山肯定没有内能了 B. 丁丁：你说的太对了，在这么冷的地方，我的身体都不含有热量，冻死喽！ C. 豆豆：我们应该抱团取暖，以便把我的温度传给你 D. 丁丁：我们一起跳舞吧，通过做功增大内能，温度升高 【答案】D 【解析】 【详解】A．一切物体在任何情况下都有内能，故A错误； B．热量是过程量，描述它的术语只能用“吸收”或“放出”，不能用“含有”，故B错误； C．温度不能传递，我们应该抱团取暖，以便把我的热量传给你，故C错误； D．跳舞时，机械能转化为内能，说明做功可以改变物体的内能，跳舞，内能增加，故D正确。 故选D。 5. （2025 梁溪 期中）如图所示是明朝的《天工开物》中关于用铜铸币的情景，下列说法正确的是（　　） A. 炉火加热是通过做功的方式使铜内能增大的 B. 熔化的液态铜温度高因为其含有的热量多 C. 熔化的液态铜倒入钱币模具，凝固过程中温度不变，内能不变 D. 铜币在冷却过程中，将内能转移给模具和空气 【答案】D 【解析】 【详解】A．炉火加热，铜吸收热量，是通过热传递的方式使铜内能增大的，故A错误； B．热量是过程量，不能说含有的热量多，故B错误； C．熔化的液态铜倒入钱币模具，凝固过程中放出热量，温度不变，内能减小，故C错误； D．铜币在冷却过程中，放出热量，将内能转移给模具和空气，故D正确。 故选D。 6. （2024 江阴 期中）关于温度、热量、内能，以下说法正确的是 （　　） A. 同一物体的温度越高，含有热量越大 B. 相同质量的0℃的冰比0℃的水的内能小 C. 物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 D. 物体的内能减少，一定是对外放出了热量。 【答案】B 【解析】 【详解】A．同一物体温度越高，含有的内能越大，而热量不能说“含有”，故A错误； B．物体的内能与质量、温度、状态等有关，相同质量的0℃的冰比0℃的水质量和温度相同，但状态不同，0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量，内能增大，所以相同质量的0℃的冰比0℃的水的内能小，故B正确； C．物体的内能与质量、温度、状态等有关，温度不变时，内能不一定不变，必须保证其他因素也保持不变，内能才不变，故C错误； D．改变物体内能的方式有热传递和做功，物体内能减少，可能是对外放出了热量，也可能是对外做了功，故D错误。 故选B。 7. （2025 锡山 期中）关于温度、内能、热量等，下列说法正确的是（　　） A. 物体的温度越高，它含有的热量越多 B. 物体内能增加，温度一定升高 C. 0℃的冰块，内能一定为零 D. 热传递过程中，热量可能从内能少的物体传递给内能多的物体 【答案】D 【解析】 【详解】A．热量是一个过程量，不能用“含有”多少热量来表述，故A错误； B．物体内能增加，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，内能增加，温度保持不变，故B错误； C．由于构成物质的分子在不停地做无规则运动，因此所有物体都具有内能，0℃的冰块内能不为零，故C错误； D．内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，内能少的物体温度可能高，内能多的物体温度可能低，因此，热量可能从内能少的物体传递给内能多的物体。故D正确。 故选D。 【考点5 改变内能的两种方式】 （1）改变内能的两种方式：做功和热传递，两者在改变内能上是等效的。 （2）做功改变内能：对物体做功，物体内能增大（如压缩气体、搓手、钻木取火、反复弯折铁丝）；物体对外做功，物体内能减小（如气体膨胀顶起塞子、瓶塞跳出时瓶口出现白雾）。 （3）热传递改变内能：物体吸热内能增大、放热内能减小（如烧水、晒太阳、哈气取暖）。 （4）区分做功与热传递：看能量转化的途径——通过"力做功"改变内能属于做功，通过"温度差"传递能量属于热传递。 （5）典型判断：摩擦生热、压缩气体、敲打、弯折属于做功；加热、冷却、烤火、放在热水中属于热传递。 （6）做功改变内能时伴随能量转化（机械能转化为内能或内能转化为机械能），热传递时只是内能的转移（从一个物体转移到另一个物体）。 （7）判断内能变化时不能只看温度：晶体熔化吸热、温度不变而内能增大；气体的温度、质量、体积都影响内能。 【真题】 1. （2025 宜兴 期中）如图所示，小华在进行课本活动12.7“观察点火爆炸现象”时，他在透明塑料盒的底部钻一个孔，将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后掀动电火花发生器的按钮，关于实验中的情况，下列说法正确的是（　　） A. 酒精不完全燃烧时热值变小 B. 这个实验主要说明热传递可以改变物体的内能 C. 燃气推动盒盖飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 D. 酒精燃烧，燃气对盒盖做功后，燃气内能减小，温度降低 【答案】D 【解析】 【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，所以酒精不完全燃烧时，热值不变，故A错误； B．该实验中，酒精燃烧产生的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，是通过做功的方式改变物体的内能，而不是热传递，故B错误； C．燃气推动盒盖飞出的过程，是将燃气的内能转化为盒盖的机械能，相当于内燃机的做功冲程，故C错误； D．燃气对盒盖做功时，将自身的内能转化为盒盖的机械能，所以燃气内能减小，温度降低，故D正确。 故选D。 2. （2025 宜兴 期中）神舟飞船返回舱在穿越大气层返回地面时，在空中加速下落，此过程中，返回舱与大气层剧烈发生摩擦，热得像个燃烧的火球，这是通过_______的方式使其内能增加的，这与图_______（甲/乙）所示的冲程能量转化一致。 【答案】 ①. 做功 ②. 乙 【解析】 【详解】[1]返回舱穿越大气层时克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使内能增加，因此这是通过做功的方式改变内能。 [2]甲图：两气门关闭，火花塞点火，活塞下行，是做功冲程，能量转化为内能→机械能；乙图：两气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，能量转化为机械能→内能，和返回舱摩擦过程的能量转化一致。 因此第二空填乙。 3. （2024 惠山 期中）下列实例中，通过做功改变物体内能的是（　　） A. 物体放在取暖器旁温度升高 B. 反复弯折铁丝，弯折处温度升高 C. 食品放入电冰箱后温度降低 D. 医生用冰袋给发热的病人降温 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．在取暖器旁的物体，温度升高，属于热传递改变物体的内能，故A不符合题意； B．反复弯折铁丝，弯折处发烫，属于做功改变物体的内能，故B符合题意； C．食品放入电冰箱，温度降低，属于热传递改变物体的内能，故C不符合题意； D．医生用冰袋给发热的病人降温属于热传递改变物体的内能，故D不符合题意。 故选B。 4. （2025 惠山 期中）“煮”的篆体写法如图所示，表示用火烧煮食物，下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是（　　） A. 钻木取火 B. 擦燃火柴 C. 冰袋降温 D. 弯折铁丝 【答案】C 【解析】 【详解】“煮”在改变物体内能上是通过热传递实现的。 ABD．钻木取火、擦燃火柴、弯折铁丝都是通过做功改变物体内能的，故ABD不符合题意； C．冰袋降温是通过热传递改变物体的内能，故C符合题意。 故选C。 5. （2025 新吴 期中）如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 【答案】B 【解析】 【详解】将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程属于机械能转化为内能，吸气冲程和排气冲程不涉及能量转化，压缩冲程为机械能转化为内能，做功冲程为内能转化为机械能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6. （2025 梁溪 期中）如图所示，是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内的空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程是通过_______的方式改变内能的，相当于汽油机工作循环中的_______冲程。某台单缸四冲程汽油机，若飞轮转速是，则该汽油机每秒对外做功_______次。 【答案】 ①. 做功 ②. 压缩 ③. 40 【解析】 【详解】[1]推杆迅速推入牛角套筒时，压缩空气做功，通过做功的方式改变空气的内能。 [2]汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，与取火器的能量转化形式相同，因此相当于压缩冲程。 [3] 单缸四冲程汽油机的飞轮转速是 即每秒钟转80圈，完成40个工作循环，160个冲程，对外做功40次。 7. （2024 江阴 期中）如图所示是古人发明的一种活塞式点火器，以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将推杆拔出，口吹立见火苗。下列改变内能的方式与其不同的是（　　） A. 摩擦生热 B. 钻木取火 C. 热水取暖 D. 擦燃火柴 【答案】C 【解析】 【详解】封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，气体内能增加，是机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能。 A．摩擦生热，克服摩擦做功，通过做功的方式改变物体的内能； B．钻木取火，克服摩擦做功，通过做功的方式改变物体的内能； C．热水取暖，水吸收热量，内能增大，属于热传递改变物体的内能； D．擦燃火柴，克服摩擦做功，通过做功的方式改变物体的内能。 改变内能的方式与其不同的是C。 故选C。 8. （2024 江阴 期中）如图所示是古人锻造铁器的过程，加热、锻打和淬火都可以改变铁器的内能，其中加热、淬火过程是利用______的方式改变铁器内能的，锻打过程是利用______的方式改变铁器内能的，淬火过程中铁器的内能会______（选填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】 ①. 热传递 ②. 做功 ③. 减小 【解析】 【详解】[1][2]用火对铁器加热，铁器从火中吸收热量，把铁器放在水中淬火，铁器向水中放热，所以加热和淬火属于热传递改变物体内能；用铁锤锻打铁器，铁器被做功，铁器会发热，属于做功改变物体内能。 [3]把烧红的铁器放到冷水中“淬火”，铁器放出热量，铁器的温度会降低，内能减小。 【考点6 比热容】 （1）比热容：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1 ℃ 所吸收（或放出）的热量，用 表示。 （2）比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量、温度变化、吸放热多少无关（一杯水与一桶水的比热容相同）。 （3）单位：焦每千克摄氏度，符号 ，读作"焦每千克摄氏度"。 （4）水的比热容较大：，表示 1 kg 水温度升高 1 ℃ 吸收的热量为 J。 （5）水的比热容大的应用：用水做冷却剂（发动机水冷）、用水供暖（暖气用水循环）、沿海地区昼夜温差小、培育秧苗时傍晚灌水白天放水。 （6）探究"比较不同物质吸热升温的现象"（吸热升温实验）：取质量相同的水和沙子（或煤油），用相同的加热器加热，比较升高相同温度所需时间（或加热相同时间比较温度变化）。 （7）该实验的控制变量：质量相同、初温相同、加热器相同（相同时间内吸收热量相同）；用加热时间的长短表示吸收热量的多少（转换法）。 （8）实验结论：质量相同、升高相同温度时，比热容大的物质吸收热量多、加热时间长；质量相同、吸收相同热量时，比热容大的物质温度升高得少。 （9）由实验图像可比较比热容：加热相同时间（吸热相同），温度升高越慢的图线对应的比热容越大。 常用公式 其中 一律取正值， 为初温、 为末温 物质 比热容 / 水 冰 煤油 砂石 约 铜 【真题】 1. （2024 宜兴 期中）在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，将质量和初温相同的 a、b两种液体分别倒入相同 容器中，用相同的热源加热，如甲、乙两图所示。每隔相同时间，测量液体的温度，并根据记录的 数据画出温度随加热时间变化的图像，如图丙所示。 （1）网种液体吸收热量的多少可通过_____（液体升高的温度/加热时间）来比较； （2）由a、b两种液体沸腾前的温度与加热时间的关系图像可知：若升高相同的温度（均未达到沸腾），液体_____（a/b）吸收的热量更多； （3）小明认为利用此装置还可以比较不同燃料燃烧时放出的热量关系，于是增加了相同的装置 如图丁，向容器内倒入的液体a与甲、乙装置中的液体质量_____（相等/不相等），燃烧相 同质量的燃料后应与图 _____（甲/乙）所示的实验相比较。 【答案】（1）加热时间 （2）b （3） ①. 相等 ②. 甲 【解析】 【小问1详解】 由于使用相同的酒精灯进行加热，所以根据转换法可知，两种液体吸收 热量的多少可通过加热时间来比较。 【小问2详解】 分析图丙的图像可知：质量相等的a和b两种液体，在升高相同温度时，b的加热时间长，说明b吸收的热量较多。 【小问3详解】 [1][2]利用上述装置探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系，根据控制变量法可知，要控制燃料的质量相等然后比较放出的热量的多少，由于燃烧时放出的热量是通过比较容器里的液体吸收的热量的多少判断的，所以图丁的相同装置中，向容器内倒入的液体种类、质量都相同，所以，由于图丁的相同装置的容器内倒入的液体是液体a，所以与其比较的装置中的液体种类相同、质量相等，所以，燃烧相同质量的燃料后应与图甲所示的实验相比较。 2. （2025 宜兴 期中）秧苗喜热畏寒。早春，农民培育秧苗时，下列措施中效果最好的是（　　） A. 早晨向秧田内灌水，傍晚将秧田内的水排出 B. 傍晚向秧田内灌水，早晨将秧田内的水排出 C. 秧田内一直灌有水 D. 秧田内一直没有水 【答案】B 【解析】 【详解】水的比热容大，吸收或放出相同热量时温度变化小；傍晚向秧田内灌水，晚上水放出更多的热量，温度变化较小，可以使稻田的温度不致过低，将秧苗冻死；早晨将水排除，由于沙土的比热容较小，太阳照到田地，可以是温度上升较快，有利于秧苗生长，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3. （2024 惠山 期中）在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如下图所示风向时，下列说法正确的是（　　） A. 出现该现象的原因是水的比热容比砂石大 B. 该现象通常发生在白天，且陆地温度较高 C. 此时陆地的温度比海水的温度高 D. 太阳照射相同时间，质量相同的砂石吸收的热量比海水多 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．水的比热容比泥土、沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海陆风；晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆海风，由图可知，此时地面附近的空气从陆地吹向海洋，形成陆海风，故出现如图所示风向时，通常发生在夜晚，且海洋温度较高，故A正确，BC错误； D．太阳照射相同时间，放出相同的热量，质量相同的砂石吸收的热量和海水吸收的热量相同，故D错误。 故选A。 4. （2025 惠山 期中）下列实例中没有利用到水的比热容这一物理属性的是（　　） A. 让热水流过散热器供暖 B. 夏天在房间内洒水降温 C. 沿海地区昼夜温差较小 D. 用循环水冷却汽车发动机 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以，让流动的热水流过散热器取暖，是利用了水的比热容较大，故A不符合题意； B．炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，不是利用水的比热容大的特点，故B符合题意； C．由于水的比热容大于沙石的比热容，相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的温度少，所以，沿海地区昼夜温差比内陆地区小，故C不符合题意； D．由于水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以，汽车发动机用循环水冷却，故D不符合题意。 故选B。 5. （2025 惠山 期中）如图所示，用红外灯加热质量相同的水和沙子，水和沙子吸收热量的多少通过________（选填“加热时间”或“升高温度”）来反映。加热过程中发现水升温较慢，原因是水的_________较大，红外灯给水和沙子加热主要是利用了红外线的______效应。 【答案】 ①. 加热时间 ②. 比热容 ③. 热 【解析】 【详解】在该实验中，用红外灯加热质量相同的水和沙子，由于红外灯的加热功率是一定的，那么加热时间越长，水和沙子吸收的热量就越多，所以水和沙子吸收热量的多少通过加热时间来反映； 水的比热容较大，意味着相同质量的水和沙子，在吸收相同热量时，水升高的温度比沙子升高的温度小，即水升温较慢。 红外线具有热效应，它能使被照射的物体发热，所以红外灯给水和沙子加热主要是利用了红外线的热效应。 6. （2025 梁溪 期中）炒花生是大众喜欢的一种零食，加工时把花生放在沙子中翻炒，很快就能将花生炒熟，主要是利用了沙子的（　　） A. 热值大 B. 比热容小 C. 热量多 D. 密度大 【答案】B 【解析】 【详解】在炒花生时，由于锅底的温度较高，很容把花生炒煳，加工时把花生放在沙子中翻炒，由于沙子的比热容小，沙子很容易被炒热，这样沙子被炒热后可以均匀的把热量传递给花生，很快就能将花生炒熟。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7. （2024 江阴 期中）用相同的酒精灯分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图像，由图像可知___________的吸热能力强，A的比热容与B的比热容之比为___________，A和B升高相同的温度，吸收热量之比为___________。 【答案】 ①. A ②. 2∶1 ③. 2∶1 【解析】 【详解】[1][2]由图得，使用相同的酒精灯加热相同的时间，AB吸收的热量相同，AB 质量相等，A升高温度为 B 升高温度为 由得，A的比热容与B的比热容之比为 则A的吸热能力强。 [3] A和B升高相同的温度，吸收热量之比为 8. （2025 锡山 期中）在秋冬季节街头巷尾常能看到大锅翻炒栗子的场景，如图所示。为了让栗子快速、均匀受热，常将沙石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了沙石（　　） A. 密度大 B. 比热容小 C. 热值大 D. 含有的热量多 【答案】B 【解析】 【详解】由于沙石的比热容较小，在质量和吸收相同热量的情况下，由可知，沙石升高的温度较高，高温可以使栗子快速变热、变熟，所以主要利用了沙石的比热容小，故B正确。 故选B。 【考点7 热量的计算】 （1）吸热公式：；放热公式：，其中 都取正值，末温减初温或初温减末温，不能出现负值。 （2）计算步骤：①明确研究对象与初末温度；②判断吸热还是放热；③代入公式，注意单位统一（质量用 kg、温度用 ℃、比热容用 ）。 （3）热平衡：两个物体发生热传递直到温度相同时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量（不计热量损失），即 。 （4）存在热量损失时：，或按"效率"计算有效利用的热量。 （5）混合问题（如冷热水混合）：先设共同末温 ，再列 求解。 （6）吸热升温图像题：由 得 ，相同吸热条件下比热容越大温度升高越少；用图线斜率可比较比热容大小。 （7）注意区分"升高到"与"升高了"："升高到 60 ℃"指末温为 60 ℃；"升高了 60 ℃"指温度变化量为 60 ℃。 （8）注意区分"吸收的热量"与"燃料放出的热量"：水吸热用 ，燃料放热用 ，两者之间用加热效率联系。 【真题】 1. （2024 宜兴 期中）“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置如图甲所示。两相同试管内盛有质量均为0.1kg的水和食用油，水和食用油的温度随时间变化图像如图乙所示。不计热量损失，0~2min，水吸收的热量Q1为______J，食用油吸收的热量Q2______Q1，食用油的比热容为______J/（kg•℃）。完全燃烧______m3的燃气会放出热量Q1。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），燃气的热值为4.2×107J/m3。 【答案】 ①. 2.688×104 ②. = ③. 2.688×103 ④. 6.4×10-4 【解析】 【详解】[1]质量相同的两种物质，由于水的比热容大，故水的温度升高得慢，根据水和食用油的温度随时间变化图像可知，下方图像是水温度随时间的变化图像，上方图像是食用油温度随时间的变化图像，且相同时间内物质吸收的热量相同，据图可知加热2.5min水的温度升高了80℃，则2.5min水吸收的热量为 不计热量损失，0~2min水吸收的热量为 [2]水和食用油在相同时间内吸收的热量相同，0~2min食用油吸收的热量 [3]据图可知，加热2min，食用油升高了100℃，根据Q=cmΔt可知，食用油的比热容为 [4]根据Q=Vq得，完全燃烧燃气的体积为 2. （2024 惠山 期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过______来反映的（选填“温度计升高的温度”或“加热时间”）； （2）比较不同物质吸热升温的特点，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，由图可以看出，要在a和b两种液体中选择一种液体作冷却液，你认为选择_______（选填“a”或“b”） 液体较为合理； （3）用稳定的热源给一个1kg物体均匀加热，得到它的熔化图象如图戊所示，已知该物体在固态时的比热容为 1.2×103J/(kg⋅°C)，则该物质在液态时的比热容是______J/（ kg·℃）。 【答案】（1） ①. 甲乙 ②. 温度计升高的温度 （2）b （3）7.2×103 【解析】 【小问1详解】 [1]比较不同燃料的热值，要燃烧不同的燃料，加热质量相同的同种液体，应选择甲、乙两图进行实验。 [2]实验中运用转换法通过过温度计升高的温度来反应燃料完全燃烧放出的热量的多少。 【小问2详解】 根据丁图可知，使a和b两种液体升高相同的温度，b物质需要加热的时间长，b物质吸收的热量多，说明b物质的吸热能力强，因此选择一种液体作冷却液b液体较为合理。 【小问3详解】 用稳定的热源给一个1kg物体均匀加热，则相同时间内，吸收的热量是相同的，则液态该物质加热6min，固态物质加热2min，则热量关系为 即 带入数据为 解得。 3. （2024 惠山 期中）小明为了测试柴火灶的效率，他用1kg的干木柴给5kg 的水加热，烧完木柴时，水温从20℃升高到60℃。1kg的干木柴完全燃烧放出的热量______J，水吸收的热量为_____J，该柴火灶的效率为______。（干木柴的热值 q干木柴=1.2×107 J/kg，c水=4.2×103 J/(kg⋅℃) 【答案】 ①. 1.2×107 ②. 8.4×105 ③. 7% 【解析】 【详解】[1]1kg的干木柴完全燃烧放出的热量 [2]水吸收的热量为 [3]该柴火灶的效率为 4. （2025 新吴 期中）利用图示甲、乙、丙装置完成实验：比较质量相等的不同燃料完全燃烧时放出的热量。 （1）除了图中所示的测量工具外，为完成实验还需要的测量工具有________； （2）为了完成实验，应选用________两图装置，实验时，在燃料燃尽时通过比较________（选填“加热时间”或“液体升高的温度”）来反映燃料燃烧放热的多少。 【答案】（1）天平 （2） ①. 甲、丙 ②. 液体升高的温度 【解析】 【小问1详解】 比较质量相等的不同燃料完全燃烧时放出的热量，故需要称量质量相等的不同燃料和质量相等的同种液体，所以要天平。 【小问2详解】 [1]比较质量相等的不同燃料完全燃烧时放出的热量，要用质量相等的不同燃料，加热质量相同的同种液体，应选择甲、丙两图进行实验。 [2]实验中让质量相等的不同燃料完全燃烧，放出的热量被液体吸收，通过液体升高的温度来反映燃料的放热能力，液体升高的温度越高，燃料的放热能力越强。 5. （2025 新吴 期中）小明在探究冰熔化特点时，用酒精灯加热100g的冰，每2min完全燃烧的酒精质量均为0.2g，保持加热效率不变时，冰的温度随时间变化的图像如图所示。由此可知：冰全部熔化成水后4min吸收热量为___________J，0.2g酒精完全燃烧放出的热量为___________J，该实验中酒精灯的加热效率为___________%，BC过程中被加热物质的内能将增加___________J。[ c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q酒精＝3.0×107J/kg] 【答案】 ①. 2100 ②. 6000 ③. 17.5% ④. 2100 【解析】 【详解】[1]冰在8min时刚好完全熔化，熔化后4min内升高的温度为5℃，故吸收的热量为 Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/(kg·℃)×100×10-3kg×5℃＝2100J [2]0.2g酒精完全燃烧放出的热量为 Q＝mq酒精＝0.2×10-3kg×3×107J/kg＝6000J [3]4min完全燃烧酒精放出的热量为 Q放＝2Q＝2×6000J＝12000J 该实验中酒精灯的加热效率为 [4]加热效率不变，BC过程中加热时间为4min，所以被加热物质吸收的热量为2100J，而在热传递过程中，物体内能的增加量等于吸收的热量，故内能增加2100J。 6. （2025 梁溪 期中）小孟在老师指导下，用如图甲所示的同一个实验装置分别加热100g的a、b两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像（图乙），液体b从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精。若单位时间内液体a吸收的热量与液体b吸收的热量相等，求：[，] （1）酒精完全燃烧放出的热量为多少？ （2）液体b的比热容为多少？ （3）该酒精灯的加热效率为多少？ 【答案】（1） （2） （3）35% 【解析】 【小问1详解】 酒精完全燃烧放出的热量为 【小问2详解】 由图乙可知，液体a的沸点为100℃，因此液体a是水，其比热容 水从20℃加热到100℃所用的时间 吸收的热量为 加热4min水吸收的热量为 加热4min水升高的温度为 加热相同的时间，液体a和液体b吸收的热量相同，则加热4min液体b吸收的热量为 由图乙可知，加热4min液体b升高的温度为 由可知，液体b的比热容为 【小问3详解】 液体b从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精，则4g酒精完全燃烧释放的热量为 液体b从20℃加热至沸腾所用的时间为10min，则液体b吸收的热量为 该酒精灯的加热效率为 7. （2024 江阴 期中）将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上，经过一定时间后，冰块形状基本不再变化时的情形如图所示，则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比（　　） A. c甲最大 B. c乙最大 C. c丙最大 D. c甲=c乙=c丙 【答案】C 【解析】 【详解】冰块形状不再发生变化时，三个金属块末温为冰的熔点，所以末温相同，而它们的初温相同，所以三个金属块降低相同的温度，由图中金属块的下陷程度可知放出的热量 Q甲<Q乙<Q丙 三金属块的质量相同，由知道，在质量和降低温度一定时，丙金属放出的热量最多，则丙的比热容最大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8. （2024 江阴 期中）为比较A、B两保温杯的保温性能，小红在两个保温杯中分别倒入0.2kg相同温度的热水，用温度计测量其初温，示数如图1所示，______。然后每隔一段时间测量杯中水温，并绘制水温随时间的变化图象如图2所示，由图可知，实验过程中A杯中水放出的热量为______J，保温性能更好的是______（选填“A”或“B”）杯。【】 【答案】 ①. 80 ②. ③. A 【解析】 【详解】[1]由图1知，温度计的分度值为1℃，示数为80℃，即。 [2]A杯中水降低的温度 则水放出的热量 [3]根据图2可知，质量相同的水在A、B两保温杯中，温度变化相同时，即都达到30℃，A保温杯需要更长的时间，所以保温性能更好的是A杯。 【考点8 燃料的热值】 （1）热值：1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，用 表示，单位 （气体燃料也用 ）。 （2）热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧、燃烧条件无关。 （3）燃料完全燃烧放热的计算：（固体、液体燃料）；气体燃料 。 （4）无烟煤的热值约为 ，表示 1 kg 无烟煤完全燃烧放出的热量为 J。 （5）实际燃烧时燃料往往不能完全燃烧，且放出的热量有部分散失到空气中，所以实际有效利用的热量小于 。 （6）探究"比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量"实验：控制燃料质量相同、被加热水的质量与初温相同，通过比较水温升高的多少（或水吸收的热量）比较热值大小。 （7）该实验的关键：两种燃料的质量必须相等（不是体积相等）；燃料要完全燃烧；水的质量相同。若水温升高得多，说明该燃料的热值大。 （8）加热效率：。 常用公式 （固、液燃料），（气体燃料） 加热效率： 【真题】 1. （2025 宜兴 期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择_______两图进行实验；实验中燃料完全燃尽后放出的热量的多少是通过比较_______来反映的。 （2）为了比较不同物质吸热升温的特点，小柳选择了合适的两图进行实验，图丁是两种液体温度随时间变化的图像，分析可知_______（）液体的吸热本领强：若液体是水，则液体的比热容是_______。 【答案】（1） ①. 甲、丙 ②. 温度计升高的示数 （2） ①. b ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]比较不同燃料的热值，根据控制变量法，需要保持烧杯内液体的种类、质量相同，改变燃料种类，因此选择甲、丙两图。 [2]实验利用转换法，燃料燃烧放出的热量被液体吸收，液体质量和初温相同，燃料放热越多，液体升高的温度越大，因此燃料放出热量的多少通过温度计升高的示数反映。 【小问2详解】 [1]相同加热时间，两种液体吸收热量相同，由丁图可知，吸收相同热量时，的温度升高更小，说明的吸热本领更强。 [2]根据，吸收热量、液体质量相同时，比热容与升高温度成反比。由丁图可得，相同加热时间（相同），若是水，则，则​​ 2. （2024 惠山 期中）随着“西气东输”工程的实施，无锡早已用天然气来取代了煤气和液化石油气，这样做主要的物理依据是这些燃料具有不同的（　　） A. 功率 B. 比热容 C. 热值 D. 效率 【答案】C 【解析】 【详解】燃料的特有属性是热值，因此用天然气来取代了煤气和液化石油气，是由于天然气具有较大的热值，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3. （2025 惠山 期中）如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料，茶壶中装入2kg初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃消耗了150g木炭，水的比热容为，木炭的热值为。（当地气压为一个标准大气压）求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）木炭完全燃烧放出的热量是多少？ （3）若小明家围炉刚好用完了木炭，改用小瓶装的燃气灶来加热，如图乙所示，其热效率为25%，将上面的水烧开，需要消耗多少g燃气？（燃气热值） 【答案】（1） （2） （3）72g 【解析】 【小问1详解】 水温度变化 水吸收的热量 【小问2详解】 木炭完全燃烧放出的热量 【小问3详解】 需要燃气放出的热量 需要消耗燃气质量 4. （2025 惠山 期中）如图所示，为比较1、2两种液体的比热容及A、B两种燃料的热值，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质量均为10g，烧杯内的液体初温相同，t0=22℃，三组实验均至燃料燃尽时的液体温度变化如图所示（不计热量损失）。 （1）在实验中，三个烧杯中液体1和液体2的_________（选填“质量”或“体积）必须相同。液体1的比热容c1与液体2的比热容c2相比，c1_________c2（选填“”、“＝”、“”）。 （2）比较1、2两种液体的比热容，应选择_________两图进行实验；比较A、B两种燃料的热值，应选择_________两图进行实验，燃料A和B的热值之比为_________。 （3）在甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度，再结合燃料的质量这一数据，计算出燃料的热值，通过实验算出的热值与实际相比_________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 【答案】（1） ①. 质量 ②. （2） ①. 甲丙 ②. 乙丙 ③. 5︰4 （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 [1]由可知，比较不同液体的吸热能力时要控制液体的质量相同，即在实验中，三个烧杯中液体1和液体2的质量相同。 [2]比较液体吸热能力强弱时，需要控制燃料相同，所以应比较甲实验和丙实验，由图像可知，加热相同的时间，吸收相同的热量，甲中的液体1温度变化量较小，说明液体1的吸热能力更强，即。 【小问2详解】 [1]比较液体吸热能力强弱时，需要控制燃料相同，所以应比较甲实验和丙实验。 [2]比较A、B两种燃料的热值时，要控制液体种类相同，所以应选择乙、丙两组实验进行探究。 [3]由图像可知，图乙中液体温度从22℃升高至30℃，不计热量损失，则有 即，同理，图丙中液体温度从22℃升高至32℃，则有 即，因为燃料质量相同，被加热液体种类相同，所以 【小问3详解】 酒精在燃烧时放出的热量没有完全被水吸收，存在热散失，所以根据实验测得的酒精的热值偏小。 5. （2025 新吴 期中）“天问一号”是负责执行我国首次火星探测任务的探测器，由环绕器、着陆巡视器组成．如图甲着陆巡视器与环绕器分离安全着陆火星表面，环绕器在如图乙所示的椭圆轨道运行。 （1）火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢的______大；关闭发动机，当环绕器从“近火点”向“远火点”运行时，其速度______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）火星地表沙丘、砾石遍布，没有液态水，火星的昼夜温差应该______（选填“较大”或“较小”）。 【答案】（1） ①. 热值 ②. 变小 （2）较大 【解析】 【小问1详解】 [1]火箭选择液态氢作为燃料，是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧，相比其他燃料可以放出更多的热量，满足火箭动力需求。 [2]环绕器从近火点向远火点运行时，高度增加，重力势能增大，动能减小，质量不变，因此速度变小。 【小问2详解】 火星表面以沙石、砾石为主，没有大量比热容较大的液态水；沙石的比热容更小，根据公式，相同质量的物质，吸收或放出相同热量时，比热容越小温度变化越大，因此火星昼夜温差较大。 6. （2025 梁溪 期中）如图甲所示，用红外线灯加热质量相同的水和沙子，水和沙子吸收热量的多少通过_______来反映。加热过程中发现水升温较慢，原因是水的_______较大；如图乙所示是“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验装置图，实验时需保证燃料_______。（选填序号：A．燃烧时间相同、B．完全燃尽），通过_______反映燃料燃烧放出热量的多少。 【答案】 ①. 加热时间 ②. 比热容 ③. B ④. 温度计示数升高的多少 【解析】 【详解】[1]在该实验中，用红外线灯加热质量相同的水和沙子，由于红外线灯的加热功率是一定的，相同时间内沙子和水吸收相同的热量，所以水和沙子吸收热量的多少通过加热时间来反映。 [2]水的比热容较大，意味着相同质量的水和沙子，在吸收相同热量时，水升高的温度比沙子升高的温度少，即水升温较慢，所以加热过程中发现水升温较慢，原因是水的比热容较大。 [3][4]为了比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，需要在两个燃烧皿中放入质量相等的不同燃料。燃料完全燃尽后，即选B；水吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量，通过观察温度计示数的变化多少来比较燃料燃烧放出热量的多少。 7. （2024 江阴 期中）小李同学用如图甲、乙、丙所示三个完全相同的装置进行实验，来比较“不同燃料的放热能力”和“不同物质吸热能力”。 （1）实验中除了用到图示的测量器材外，还需要用到的测量仪器有______和秒表； （2）要比较“不同燃料的放热能力”，应选择______两图进行实验，该实验中燃料燃烧时放出热量的多少是通过比较______（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）来判断的； （3）要比较“不同物质吸热能力”，应选择______两个图进行实验。实验中，是通过比较______来间接反映两种物质吸收热量的多少； （4）若甲装置中消耗的燃料的质量为，使质量为的水温度升高了（水未沸腾），若不考虑热量损失，则燃料1的热值为______（用、、、表示）。如果在实际测量中用该方法测出的热值会比真实值______。 【答案】（1）天平 （2） ①. 甲、丙 ②. 温度计升高的示数 （3） ①. 甲、乙 ②. 加热时间 （4） ①. ②. 偏小 【解析】 【小问1详解】 实验中，除了图示的测量器材（烧杯、温度计、燃料等）外，还需要测量燃料的质量和加热时间，因此还需要用到的测量仪器有天平和秒表。天平用于测量燃料的质量，秒表用于记录加热时间。 【小问2详解】 [1][2]要比较不同燃料的放热能力，根据控制变量法，液体的质量和种类要相同，燃料不同，应选择甲丙两图进行实验，由于液体完全相同，根据可知，吸热的多少与温度的变化量有关，所以该实验中燃料燃烧时放出热量的多少是通过比较温度计升高的示数来判断的。 【小问3详解】 [1][2]要比较不同物质吸热能力，根据控制变量法，应保持液体的质量相同，同时吸热的多少无法直接观察，只能通过做加热时间来间接反映，则应保持加热器相同，所以应选甲乙两个图进行实验。 【小问4详解】 [1]如图燃料燃烧放出的热量都被水吸收，则燃料放出的热量等于水吸收的热量，即燃料放出的热量为 根据得燃料1的热值为 [2]在实际测量中，由于加热过程中存在热损失，一部分热量散失到空气中或被容器吸收，燃料也不可能完全燃烧，导致水吸收的热量实际小于放出的热量，所以该方法测出的热值会比真实值偏小 8. （2025 锡山 期中）“可燃冰”是一种新型能源，其热值为。质量为0.5kg的“可燃冰”完全燃烧放出的热量为______J；若这些热量只有25%被水吸收，能使500kg、70℃的水刚好达到沸点，则此时水的沸点是______℃。[] 【答案】 ①. ②. 95 【解析】 【详解】[1]完全燃烧0.5kg“可燃冰”释放的热量 [2]水吸收的热量 由可得，水升高的温度 水的末温，即水的沸点为 【考点9 热机及其效率】 （1）热机：把内能转化为机械能的机器，如汽油机、柴油机、蒸汽机、喷气发动机。 （2）内燃机：燃料直接在气缸内燃烧的热机，常见的有汽油机和柴油机。 （3）四冲程汽油机的一个工作循环：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，活塞往复两次、曲轴转两周、对外做功一次。 （4）各冲程的能量转化：压缩冲程中机械能转化为内能（气体内能增大、温度升高）；做功冲程中内能转化为机械能（高温高压燃气推动活塞，是唯一对外做功的冲程）。 （5）吸气、排气冲程靠飞轮惯性完成，压缩冲程也靠惯性；只有做功冲程提供动力。 （6）汽油机与柴油机的主要区别：汽油机顶部是火花塞、吸入汽油与空气的混合气体、点燃式；柴油机顶部是喷油嘴、只吸入空气、压燃式，效率一般更高。 （7）热机效率：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，。 （8）热机效率总小于 1，主要能量损失：废气带走大量热量、散热损失、摩擦与机械损失、燃料未完全燃烧。 （9）提高热机效率的措施：使燃料充分燃烧、减少各种热损失、保持良好的润滑以减小摩擦、利用废气的能量。 （10）发动机热效率与推进效率的区别：热效率指获得的机械能与燃料完全燃烧放出的内能之比；推进效率指推进功（推力做的功）与获得的机械能之比。 （11）飞机的推力做功：，功率 （ 为飞行速度）；发动机效率用 与 计算。 常用公式 热机效率： 推力做功：， 【真题】 1. （2025 宜兴 期中）为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年，2025年9月3日，我国在天安门广场举行了盛大的阅兵仪式。如图所示是首次亮相的某款无人驾驶战车，在平直的长安街上接受检阅。若战车10min匀速行驶了3km，这个过程中受到的阻力为1200N，发动机总共消耗0.3kg柴油。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q柴油＝4×107J/kg，当地大气压为1个标准大气压]求： （1）战车的牵引力在这10min里做的功； （2）这辆战车发动机的热机效率； （3）若发动机所做额外功的20%的能量，全部被初温为10℃、质量为5kg的水吸收，水温可以升高多少℃。 【答案】（1）3.6×106J （2）30% （3）80℃ 【解析】 【小问1详解】 因为战车做匀速直线运动，所以牵引力F与阻力f是一对平衡力，即 战车发动机在这10min里做的功为 【小问2详解】 0.3kg柴油完全燃烧放出的热量为 战车发动机的热机效率为 【小问3详解】 发动机所做额外功为 水吸收的热量为 根据公式可得水升高的温度为 2. （2024 惠山 期中）四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是( ) A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 【答案】B 【解析】 【详解】在四冲程内燃机的四个冲程中，压缩冲程中活塞压缩气体对其做功，将机械能转化为内能．故选B． 3. （2024 惠山 期中）某种单缸四冲程汽油机四个冲程如图所示，其中为发动机提供动力的图中_____图对应的冲程，其满负荷工作时的一个做功冲程可对外做功180J，飞轮的转速1500r/ min，该汽油机满负荷工作时输出机械能的功率为_____W。该汽油机每分钟消耗12g汽油，通过多轮技术改进后将该汽油机的效率提高5%，则其满负荷工作5h可以节省汽油______ kg。（汽油的热值取4.5×10⁷J/ kg） 【答案】 ①. D ②. 2250 ③. 0.6 【解析】 【详解】[1]发动机提供动力的冲程是做功冲程；A图中进气门打开，活塞向下运动是吸气冲程；B图中排气门打开，活塞向上运动是排气冲程；C图中进排气门全关，活塞向上运动是压缩冲程；D图中进排气门全关，活塞向下运动是做功冲程，因此D图是为发动机提供动力的冲程。 [2]已知飞轮每转2圈，对外做功1次，则该汽油机每分钟做功次数是750次，则输出机械能为 输出机械能的功率为 [3]每分钟消耗12g汽油，12g汽油完全燃烧释放的热 量 满负荷工作时这种汽油机把内能转化为机械能的效率为 将其效率提高5%，即 因每分钟需要的机械能不变，所以此时需要汽油完全燃烧释放的热量 由可得，所需汽油的质量为 满负荷工作5小时可以节省汽油的质量 4. （2025 新吴 期中）2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。如图甲，某飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机燃烧燃油提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功；推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定，当飞艇低速（v≤12m/s）水平直线飞行时，其受到的空气阻力F阻与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数如表： （1）发动机内的燃油燃烧得越充分，燃油的热值______（选填“变大”“变小”或“不变”）。图丙为四冲程汽油机的______冲程的示意图，若该四冲程汽油机每秒钟做功20次，则汽油机的飞轮转速为______r/min。 （2）下列关于飞艇的说法中，正确的是______。 A. 飞艇匀速下降过程中，重力不做功 B. 飞艇匀速上升过程中，浮力不做功 C. 飞艇上升遇冷空气降温，内能增大 D. 飞艇匀速下降过程中，机械能减小 （4）飞艇先后以4m/s和10m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为W1和W2，则W1:W2=______。 （5）飞艇以5m/s的速度水平匀速直线飞行时，若发动机内消耗了6.25kg燃油，则 ①完全燃烧6.25kg燃油放出的热量为多少______？ ②该过程中飞艇的飞行距离为多少_______km？ 【答案】（1） ①. 不变 ②. 做功 ③. （2）D （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，因此发动机内的燃油燃烧得越充分，燃油的热值不变。 [2]由图丙可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，因此是做功冲程。 [3]每秒钟做功次，该汽油机每秒钟完成个工作循环，每分钟完成的工作循环为 每个工作循环转两圈，故飞轮转速是。 【小问2详解】 A．飞艇匀速下降过程中，重方向与运动方向相同，所以重力做功，故A错误； B．飞艇匀速上升过程中，浮力方向与运动方向相同，浮力做功，故B错误； C．飞艇上升遇冷空气降温，内能减小，故C错误； D．机械能包括动能与势能，飞艇匀速下降过程中，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故D正确。 故选D。 【小问4详解】 以的速度水平匀速直线飞行时受到空气的阻力为 以的速度水平匀速直线飞行时受到空气的阻力为 则为 【小问5详解】 [1]燃油完全燃烧放出的热量 [2]发动机输出的能量为 以的速度水平匀速直线飞行时受到空气的阻力为 该过程中飞艇的飞行时间可通过 得 该过程中飞艇的飞行距离为 5. （2024 江阴 期中）科技小组自制了一个如图所示的火箭模型，空瓶的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的遥控器，纸筒立即飞出。燃气推动纸筒飞出的过程类似于热机的哪个工作冲程（　　） 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】 【详解】燃气推动纸筒飞出去，将内能转化为机械能，而内燃机的做功冲程也将内能转化机械能，因此燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程。 故选C。 6. （2024 江阴 期中）设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题。某单缸四冲程汽油机在工作时为了防止温度过高，用水的循环来降低发动机温度。实验测得行驶时该发动机消耗了0.03kg的汽油，克服阻力做功为4.5×105J，冷却系统中5kg的水的温度升高了40℃。[q汽油=5×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)]求： （1）冷却系统中的水所吸收的热量是多少J？ （2）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？ （3）该汽油机此次工作的效率为多少？ 【答案】（1）8.4×105J；（2）1.5×106J；（3）30% 【解析】 【详解】解：（1）冷却系统中的水质量为5kg，温度升高了40℃，水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，根据比热容公式可知，冷却系统中的水所吸收的热量为 冷却系统中的水所吸收的热量是8.4×105J。 （2）已知该发动机消耗了0.03kg的汽油，汽油的热值q汽油=5×107J/kg，根据热值公式可知，汽油完全燃烧放出的热量是 汽油完全燃烧放出的热量是1.5×106J。 （3）由上述解析可知，汽油完全燃烧放出的热量是1.5×106J，克服阻力做功为4.5×105J，根据热机效率的公式可知，该汽油机此次工作的效率为 该汽油机此次工作的效率为30%。 答：（1）冷却系统中的水所吸收的热量是8.4×105J； （2）汽油完全燃烧放出的热量是是1.5×106J； （3）该汽油机此次工作的效率为30%。 7. （2025 锡山 期中）父母劳累一天很辛苦，小明想烧壶热水给父母泡脚。如图所示，当水壶里面的水沸腾时，产生的大量水蒸气会将壶盖顶开。他联想到四冲程汽油机在工作中，与此能量转化相同的冲程是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】烧开水时，壶盖被水蒸气顶起，是水蒸气对壶盖做功的结果，该过程中水蒸气的内能转化为壶盖的机械能；热机在做功冲程中高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，由各选项图知，A图中进气门、排气门都关闭，气缸顶部有火花，活塞向下运动，是做功冲程，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【点睛】 8. （2025 锡山 期中）2024年8月23日，国家标准《新能源汽车运行安全性能检验规程》正式发布。小华同学针对新能源汽车和燃油汽车做了相关调查了解： （2）某四冲程汽油机的转速为1800r/min，这台汽油机的活塞每秒对外做功______次，汽车发动机用水做冷却剂，这利用了水的_______较大的性质。 【答案】（1） ①. 并联 ②. 用电器 （2） ①. 15 ②. 比热容 【解析】 【小问2详解】 [1]四冲程汽油机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次。已知汽油机的转速为1800r/min，则每秒飞轮转30r，每秒完成的工作循环数为15个，所以每秒对外做功15次。 [2]汽车发动机用水做冷却剂，是利用了水的比热容较大的性质，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，冷却效果好。 （1）能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到其他物体，而能量的总量保持不变。 （2）能量转化具有方向性：内能不能自发地从低温物体传给高温物体；热量散失后不能自动重新集中，所以"永动机"不可能实现。 （3）常见能量转化链：燃料燃烧（化学能→内能）→热机（内能→机械能）→发电机（机械能→电能）→用电器（电能→内能、光能、机械能）。 （4）能量转化效率：，效率总小于 1。 （5）对"节能减排"的理解：提高能源利用率、减少能量损失、开发新能源（太阳能、风能、水能、核能）。 （6）能量守恒与机械能守恒的区别：机械能守恒只适用于只有动能和势能转化的情形；能量守恒是普遍规律，包含内能等所有形式。 9. （2024 宜兴 期中）如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，我们会看到硝化棉燃烧；如图乙所示，玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，会观察到瓶塞跳起来。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，活塞的机械能直接转化为硝化棉的内能 B. 图甲的工作原理，和汽油机的做功冲程相同 C. 图乙中，当瓶塞跳起时可以观察到瓶口出现白雾 D. 甲、乙两图能量转化情况完全相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．当把活塞迅速压下去后，活塞压缩气体做功，气体的内能增加，温度也会随之升高，当温度达到棉花的燃点时，会看到硝化棉燃烧；该现象说明了外界对物体做功，物体的内能会增加，故活塞的机械能是通过做功的形式转化为空气的内能，空气将热量传递给硝化棉，故A错误； B．当把活塞迅速压下去后，活塞压缩气体做功，气体的内能增加，将机械能转化为内能，能量转化情况与内燃机压缩冲程相同，故B错误； C．如图乙所示，给瓶内打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴飘散在空中，就是看到的白雾，故C正确； D．甲图说明对物体做功，机械能转化为内能，乙图说明物体对外做功，内能转化为机械能，甲、乙两图能量转化不相同，故D错误。 故选C。 10. （2024 惠山 期中）2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气______增大（填能量形式）；在用电高峰时段高压空气被释放，使膨胀机转动，将内能转化为______，带动发电机产生电能输送至电网。 【答案】 ①. 内能 ②. 机械能 【解析】 【详解】[1]在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，对空气做功，使空气内能增大。 [2]在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对膨胀机做功，使膨胀机转动，将内能转化为机械能。 11. （2024 江阴 期中）如图甲所示，小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，若他及时捡拾起气球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比______（选填“变高”、“变低”或“没有变化”），此过程发生的能量转化与图乙中的______（选填“A”或“B”）图中的能量转化是一致的。若一台四冲程柴油机，飞轮转速为3000r/min，若气缸在做功冲程中，每次做功400J，每秒钟对外做功______J。 【答案】 ①. 变低 ②. A ③. 10000 【解析】 【详解】[1]气球内的气体向外喷出时，气体对外做功，将内能转化为机械能，所以球内气体的内能减小、温度降低，则它喷气的嘴部温度和原来相比变低了。 [2]如图A，进气门和排气门都关闭，活塞向下运行，高温高压的燃气推动活塞做功，因此是做功冲程，也是将内能转化为机械能，即图甲中发生的能量转化与图乙的A图中的能量转化相同。 [3]四冲程柴油机飞轮的转速是 3000r/min=50r/s 表示每秒钟飞轮转动50圈，因为飞轮每转动2圈，对外做功1次，则该柴油机每秒钟对外做功25次，已知每次做功400J，则每秒钟对外做的功 W=25×400J=10000J 【提升练习】 1. （2025 锡山 期中）如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA=mB＜mC，hA=hC＞hB。 （1）实验中，探究的是________（选“钢球”或“木块”）的动能； （2）实验中通过观察________来判断钢球的动能大小，这种研究问题的物理方法叫_______； （3）为了研究动能大小与质量的关系，应选择_______（选填“甲”“乙”“丙”）两图进行分析，由图可得结论是_______； （4）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中AB两球克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1______W2（选填“>”“=”“<”）； （5）某同学用如图所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的钢球从不同高度（h2＞h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断钢球动能的大小，这种方法是________（选填“正确的”或“错误的”）。 【答案】（1）钢球 （2） ①. 木块被推动的距离 ②. 转换法 （3） ①. 甲、丙 ②. 当速度相同时，物体的质量越大，动能越大 （4）> （5）错误的 【解析】 【小问1详解】 实验中，是通过钢球撞击木块，观察木块的运动情况来探究钢球的动能大小，所以探究的是钢球的动能。 【小问2详解】 [1][2]实验中，钢球动能的大小无法直接测量，通过观察木块被推动的距离来判断钢球的动能大小，木块被推动得越远，说明钢球的动能越大。这种将不容易直接测量的物理量（动能）转换为容易测量的物理量（木块被推动的距离）的研究问题的物理方法叫转换法。 【小问3详解】 [1][2]为了研究动能大小与质量的关系，需要控制钢球的速度相同，改变钢球的质量。让钢球从同一高度由静止释放，钢球到达水平面时的速度相同。甲、丙两图中，钢球从同一高度（hA=hC）由静止释放，质量不同（mA＜mC），所以应选择甲、丙两图进行分析。由图可知，丙图中钢球质量大，木块被推动的距离远，可得结论：当速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 【小问4详解】 甲、乙两次实验中，钢球的质量相同（mA=mB），甲图中钢球从更高的高度（hA>hB）由静止释放，到达水平面时的速度更大，所以甲图中钢球的动能更大。木块被撞击后滑行过程中，克服摩擦力做功的大小等于钢球对木块做的功，而钢球的动能越大，对木块做的功越多，所以。 【小问5详解】 探究动能的大小与速度的关系时，需要控制接触面的粗糙程度相同，改变钢球的速度。该同学将相同质量的钢球从不同高度由静止释放，但是水平面分别是铁板和毛巾，接触面的粗糙程度不同，没有控制变量，所以这种方法是错误的。 2. （2025 江阴 期中）篮球从A点抛出，飞过最高点C到达D点过程中，被频闪相机以每隔相等时间曝光一次的形式记录下来，如图甲所示。在不同位置，篮球的动能和重力势能的大小用柱状图表示，如图乙所示。 （1）从B点到C点，篮球的___________能转化为___________能。 （2）篮球在B点和D点的高度___________（选填“相等”或“不等”）；从B点到C点，篮球的机械能___________（选填“不变”“变小”或“变大”）。 【答案】（1） ①. 动 ②. 重力势 （2） ①. 相等 ②. 变小 【解析】 【分析】 【小问1详解】 [1][2]从B点到C点的过程中，篮球的质量不变，速度逐渐变小，所以动能减小；同时高度逐渐增加，所以重力势能增大。 因此，从B点到C点，篮球的动能转化为重力势能。 【小问2详解】 [1]由图乙可知，B点和D点的重力势能相等，又因球的质量一定，因此球在B点和D点的高度相等。 [2]由图乙可知，B、D两点重力势能相等，B点动能大于D点动能，所以B点机械能大于D点机械能，说明篮球运动过程中需要克服空气阻力做功，将部分机械能转化为其它形式的能。篮球从B点到C点过程中，克服空气阻力做功，一部分机械能转化成其他形式的能，故机械能变小。 3. （2025 江阴 期中）为了探究物体的动能大小与哪些因素有关，小明设计了如下实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中，不考虑空气阻力。 （1）本实验研究的动能是指（　　）（填字母）； A. 小球在斜面上时的动能 B. 小球撞击木块前在水平面上的动能 C. 小球撞击木块后木块的动能 （2）为减少阻力对实验结论的影响，在选用器材时，________（选填“斜面”、“水平面”或“斜面和水平面”）应选用尽量光滑的材料； （3）该实验是通过观察________移动的距离来比较动能大小的； （4）为了研究超速带来的危害，应从甲、乙、丙三次实验中选择________两次实验进行比较，结论是：当物体质量一定时，物体的速度越大，其动能越大； （5）若某同学在完成图甲所示实验后，没有把木块放回初始位置就继续完成图乙所示实验，则________（选填“仍能”或“不能”）得到实验结论； （6）实验中，钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能________（选填“>”、“<”或“=”）木块克服摩擦力所做的功。若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对图丙所示的实验进行改进，下列措施中可行的是（填写序号）________。 A．换质量更大的木块 B．降低钢球开始的高度 C．换质量大于的钢球 D．换质量小于的钢球 【答案】（1）B （2）斜面 （3）木块 （4）甲、乙 （5）不能 （6） ①. 大于 ②. D 【解析】 【小问1详解】 实验中让小球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，小球具有动能，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，通过木块移动的距离反映小球动能的大小，所以本实验中研究的动能是小球撞击木块前在水平面上的动能。故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 【小问2详解】 若水平面光滑，小球撞击木块后，木块将匀速直线运动，无法比较运动的距离；因此为减少阻力对实验结论的影响，在选用器材时，斜面应选用尽量光滑的材料，这样小球从斜面滑下损耗的能量少，可以转化较多的动能。 【小问3详解】 实验中无法直接比较钢球的动能，是通过观察木块被钢球撞击后移动的距离来判断钢球的动能大小，这里运用了转换法。 【小问4详解】 为了研究超速带来的危害，需要控制钢球的质量相同，改变速度（下滑高度），所以应选择甲、乙两次实验进行比较。 【小问5详解】 在探究动能大小与速度关系的实验中（如甲、乙两图，质量相同，高度不同），必须控制木块的初始位置相同，才能通过木块移动的距离来比较动能大小。 若甲实验后木块被撞到了新位置，未放回原处就直接做乙实验，则：木块的初始位置不同 小球从斜面底端到木块的距离不同 水平面的摩擦导致小球到达木块时的速度受影响（距离越短，速度损失越小） 因此，木块移动距离的变化无法单纯归因于小球初始动能的变化 所以不能得到正确实验结论。 【小问6详解】 [1]钢球滚下时，钢球的重力势能转化为钢球的动能，钢球碰撞后继续运动，钢球的一部分动能转化为木块的动能，木块运动过程中，动能转化为内能，所以开始时钢球的动能大于木块克服摩擦力所做的功，钢球的动能是由钢球的重力势能转化而来的，故开始时钢球的重力势能大于木块克服摩擦力所做的功。 [2]若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，说明钢球的动能太大，而此实验主要是研究动能大小与质量的关系，因此钢球的速度应保持不变，而故让钢球的质量不同； A．换质量更大的木块，改变了木块所受摩擦力的大小，则不能通过木块滑行的距离来比较两种情况下钢球的动能大小，故A不符合题意； B．实验中需要控制速度相同，不能降低钢球的高度，故B不符合题意； C．换质量大于的钢球，则更容易使木块滑出木板，故C不符合题意； D．换质量小于的钢球，能缩短木块移动的距离，故D符合题意。 故选D。 4. （2024 江阴 期中）在水平地面上铺一张纸，将两个弹性相同，质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断mA___________mB（选填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反弹上升，在上升的过程中，皮球所具有的动能将逐渐___________（选填“增加”“减小”或“不变”），反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量___________（选填“增加”“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 小于 ②. 减小 ③. 减小 【解析】 【详解】[1]由图得，B球留下的黑色圆斑较大，说明B球的下落时的重力势能较大，AB球下落时的高度相同，则B球的质量较大，即 [2]皮球落地后反弹上升，在上升的过程中，皮球的质量不变，速度减小，所具有的动能将逐渐减小。 [3]小球反弹到最高点时，速度为0，动能为0，此时皮球重力势能等于机械能；反弹高度比原来下落时高度低，小球反弹过程中质量不变，反弹高度越低，重力势能越小，说明 皮球的机械能总量减小。 5. （2025 江阴 期中）如图1所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上， t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某 一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧力F 随时间t 变化的图像如图2所示，不计空气阻力（　　） A. 运动过程中小球的机械能守恒 B. t1～t2这段时间内，小球的动能与重力势能一直在增加 C. t2 时刻小球的速度为最大 D. t2～t3 这段时间内，小球的动能先增加后减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图看出，弹簧的弹力在变化，弹力变化的过程中弹簧的弹性势能在变化，不计空气阻力，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则知小球的机械能不守恒，故A错误； B．小球从t=0时从高处释放， t1时刻刚好产生弹力，表明小球刚好接触弹簧，则在t1~t2这段时间物体向下运动，高度是不断减小，重力势能不断减小，故B错误； C．t2时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，故C错误； D．t2时刻，小球运动到最低点速度等于零，t2～t3段时间内，弹簧恢复原状过程中，弹力逐渐减小，开始弹力大于重力，小球加速向上运动，当弹力减小到等于小球的重力时，动能最大，继续向上运动的过程中，弹力小于重力，小球减速向上运动，即小球先加速后减速，所以小球的动能先增大后减小，故D正确。 故选D。 6. （2025 锡山 期中）如图所示，从点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，为球与水平地面的接触点，C、F两处等高，小球从A到B的过程中重力势能________（选填“增大”“减小”或“不变”），从B向D下落过程中________能增大，C点动能_______（填“>”“=”或“<”）F点的动能。 【答案】 ①. 不变 ②. 动 ③. > 【解析】 【详解】[1]小球从A到B的过程中，质量不变，高度不变，重力势能不变。 [2]从B向D下落过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增加，动能增加，是重力势能转化为动能。 [3]整个过程中小球由于有空气阻力、与地面碰撞，存在能量损失，因此机械能会一直减少，因此F点的机械能小于C点的机械能；图中C、F两点的高度相同，重力势能相同，因此C点动能大于F点的动能。 7. （2025 江阴 期中）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过点和点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（ ） A. 小球从点运动到点的过程中机械能不断减少 B. 小球反弹经过点时动能为零 C. 若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D. 小球经过点的机械能大于经过点的机械能 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球从点运动到点的过程中，因光滑桌面没有摩擦阻力，小球处于平衡状态，其速度大小不变，动能不变，高度不变，重力势能不变，所以小球机械能不变，故A错误； B．从轨迹来看，小球反弹经过点时，此时小球在最高点，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，则小球在点的动能不为零，故B错误； C．弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大，弹性势能越大，在点与在点时，小球的动能与重力势能都为零，而每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点低，说明小球受到空气阻力作用，机械能逐渐变小，所以小球在点的机械能大于在点的机械能，故小球在点的弹性势能大于在点的弹性势能，小球在点的圆斑要比在点的圆斑大，C错误； D．小球在多次弹起过程中，机械能逐渐变小，而点在点之前，故小球在点的机械能大于在点的机械能，D正确。 故选D。 8. （2025 锡山 期中）如图所示是景区上演的国家非物质文化遗产之一的“打铁花”。工匠师傅用木板将滚烫的铁水向空中泼洒，铁水与空气接触时，温度降低，这是通过_______的方式使铁水的内能______。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 ①. 热传递 ②. 变小 【解析】 【详解】[1][2]演出时，工匠师傅用木板将滚烫的铁水向空中泼洒，铁水与空气接触，铁水放出热量，温度降低，内能减小，这是通过热传递的方式改变铁水的内能。 9. （2025 锡山 期中）当阳光烤暖了大地，地面又使得下层的气团温度升高，密度减小，因而气团上升，如图所示。上升的气团膨胀，推挤周围的空气，对外________，因此内能________（选填“增大”或“减小”）。所以越高的地方，空气的温度越________（选填“高”或“低”）。 【答案】 ①. 做功 ②. 减小 ③. 低 【解析】 【详解】[1][2][3]上升的气团膨胀，推挤周围的空气，对外做功，因此内能减小，温度降低，因此越高的地方，空气的温度越低。 10. （2025 江阴 期中）2025年9月3日，中国以一场盛大阅兵，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年。如图所示，军队从容有序地行进时，鞋底与地面摩擦温度升高，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（　　） A. 用打气筒给自行车打气，气筒壁变热 B. 太阳照射下，水温升高 C. 用热水袋暖手，手变暖 D. 吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手 【答案】A 【解析】 【详解】鞋底与地面摩擦温度升高，是通过做功的方式改变内能。 A．用打气筒给自行车打气，气筒壁变热，是活塞压缩气体做功，属于做功改变内能，故A符合题意； B．太阳照射下，水温升高，是通过热传递改变内能，故B不符合题意； C．用热水袋暖手，手变暖，是通过热传递改变内能，故C不符合题意； D．吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手，是通过热传递改变内能，故D不符合题意。 故选A。 11. （2025 锡山 期中）在“探究不同物质吸热升温”的实验中，将A和B两种不同密度的液体分别装在两个相同的烧杯中，两杯液体的液面相平，如图甲所示。用红外灯加热，每隔2min记录一次温度。 （1）实验中，应调节两种液体到红外灯中心的距离_______。两种液体吸收热量的多少就可以通过比较_______（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映； （2）在实验操作的过程中有一处明显错误，你认为是_______； （3）纠正错误后，根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图像，在0-4min内，_______升高的温度高；A、B两液体温度均升高到60℃，_______吸收的热量多；由此可知_______的吸热能力更强（以上均选填“A”或“B”）； （4）美丽的青岛依山傍海，气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。青岛和某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图丙所示，从图象丙可以看出，在一年中，青岛应该对应_______（选填“a”或“b”）这条曲线。 【答案】（1） ①. 相同 ②. 加热时间 （2）没有控制液体的质量相同 （3） ①. A ②. B ③. B （4）a 【解析】 【小问1详解】 [1][2]“探究不同物质吸热升温”的实验中需要控制加热装置相同，应调节两种液体到红外线灯中心的距离相同；则相同时间内两种液体吸收的热量相同，因此利用加热时间来表示物质吸收热量的多少。 【小问2详解】 探究不同物质的吸热能力实验中，需要控制不同物质的质量相同，由于物质的种类不同，密度不同，根据可知，两种物质的体积不同，而甲图中两种液体的体积相同，因此错误之处是没有控制不同物质的质量相同。 【小问3详解】 [1]根据乙图可知，在0-4min内，A液体升高的温度高。 [2]A、B两液体温度均升高到60℃，B液体需要加热的时间是8min，A液体需要加热的时间是4min，B液体吸收的热量多，说明B液体的吸热能力强。 【小问4详解】 青岛属于沿海地区，由于水的比热容大，吸热能力强，在吸收或放出相同热量的前提下温度变化小，导致沿海地区温度变化小，因此青岛应该对应a这条曲线。 12. （2025 江阴 期中）将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属块（）浸没在沸水中煮足够长的一段时间后，从沸水中吸热最多的是________，改变金属块内能的方式是________。 【答案】 ①. 铝 ②. 热传递 【解析】 【详解】[1]由题意可知，铝、铁、铜三个金属块的质量和初温相同，浸没在沸水中煮足够长的一段时间，它们的末温也相同，且，由可知，铝的比热容最大，则铝吸收的热量最多； [2]金属块的初温低于沸水的温度，金属块从沸水中吸收热量，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式改变金属块的内能。 13. （2025 江阴 期中）阅读短文，回答问题。 DMI5.0双模混合动力技术 2024年5月28日，我国某新能源汽车生产厂家自主研发的第五代DM技术发布会暨两款新车发布会在陕西西安举行，作为插电式混合动力的研发成果，该第五代DM技术可实现发动机的效率最高达46%，最低百公里亏电油耗3L和最长综合续航2100公里，这些数据在全球汽车市场首屈一指。 DMI5.0是该厂家的最新一代的双模混合动力技术，该动力系统的汽车，在电池电量充足的情况下，电池为电动机供电，当电池电量不足时，系统便启动发动机带动发电机对电池进行充电。其驱动原理如图甲所示：行驶动力可由电动机或发动机单独提供，也可以由二者同时提供。 为节约能源，该混合动力汽车采用再生制动器，开启时它把汽车刹车制动时消耗的一部分动能转化为电能储存在蓄电池中。普通汽车刹车时可看作动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除了用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，开启再生制动器，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率。 （1）“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，汽车用水冷却发动机是因为水的________较大。 （3）当电池电量不足时，插电式混合动力汽车的动力由发动机提供。发动机是内燃机，通过燃油燃烧产生高压气体推动活塞做功，发动机产生动力的冲程是（　　）（填选项）。 A. B. C. D. （4）在测试储能效率中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程与对应的速度大小，计算出动能，画出随变化的图像如图乙所示。则图乙中表示开启再生制动器的图线是________（选填“①”或“②”），在本次测试过程中的储能效率为________； （5）若汽车亏电时在平直道路上匀速行驶，消耗汽油，在此过程中所受阻力为，发动机的效率为48%，且剩余能量全部用于为蓄电池充电。则消耗的汽油完全燃烧放出的能量为________J，电池所增加的电能为________J。（汽油密度取，汽油热值取） 【答案】（1） 比热容 （2） 用电器 （3）A （4） ①. ② ②. 30% （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度时能吸收更多的热量，因此适合用来冷却发动机。 【小问3详解】 内燃机的做功冲程中，燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，为发动机提供动力，内燃机做功冲程的特点是气门关闭、活塞向下运动，火花塞点火，图片中符合做功冲程特点的是选项A，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【小问4详解】 [1]开启再生制动器时，汽车的动能会一部分转化为电能储存，动能下降速度比普通制动更快，因此图像乙中曲线②符合该变化规律。 [2]分析图像乙，普通制动情况下，动能从减小为0的过程中，行驶的路程为 所以可得普通制动过程中每米消耗的动能为 当开启再生制动器后，动能减小为0的过程中，行驶的路程为 由此可得在这个过程中，动能转化的电能总量为 故在本次测试过程中的储能效率为 【小问5详解】 [1][2]已知汽油密度为，根据密度计算公式，可得3L汽油的质量为 已知汽油的热值为，根据热量计算公式，可得完全燃烧3L汽油释放的热量为 汽车匀速行驶时，牵引力的大小与阻力大小相等，即 根据功的计算公式，可得汽车匀速行驶100km做的有用功为 已知发动机的效率为48%，所以发动机转化电能为 14. （2025 江阴 期中）实验测得1kg某物质熔化时温度随时间变化的图象如图所示。已知该物质在液态下的比热容，设物质从热源吸热的功率恒定不变（相同时间内物质吸收热量的多少是相同的）。根据图象解答下列问题： （1）该物质在10到14min内，吸收_________ J的热量；该物质熔化过程中吸收________ J热量； （2）该物质固态的比热容是________ 。 【答案】（1） ①. 1.68×105； ②. 3.36×105； （2）2.1×103 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图象可知，该物质在10min到14min内处于液态，其质量m=1kg，初温为0℃，末温为40℃，液态比热容。 则该物质在10到14min内，吸收的热量 由于物质从热源吸热的功率恒定不变，单位时间内吸收的热量相等。在10min到14min内，该物质4min吸收的热量。由图可知，该物质的熔化过程从第2min开始到第10min结束，即熔化过程的时间为8 min。则该物质熔化过程中吸收的热量 【小问2详解】 由图可知，该物质在0到2min内处于固态，温度从-40℃升高到0℃，即吸收热量的时间为2min，温度升高40℃。由于单位时间内吸收的热量相等，故该过程吸收的热量 根据，则该物质固态的比热容 15. （2025 锡山 期中）在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中，以下五个方面： ①烧杯内液体种类；②烧杯内液体质量；③加热时间；④烧杯内液体的温度变化量；⑤酒精和碎纸片的质量。 其中不需要控制相同的是________（填写序号）。小美发现根据实验数据算出燃料的热值小于真实值，原因是实验过程中________。 【答案】 ①. ③④ ②. 存在热量损失 【解析】 【详解】[1]在比较不同燃料热值的实验中，应控制燃料燃烧的质量相同，因为燃料的热值指的是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量；通过升高温度显示热量，必须控制烧杯内液体种类和烧杯内液体质量相同，其中不需要控制相同的是③④。 [2]在加热过程中，存在热量损失，燃料燃烧放出的热量不可能全部被液体吸收，所以根据可知，计算出的燃料的热值比真实值小。 16. （2025 江阴 期中）涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时，空气通过进气口进入压气机被压缩，再进入燃烧室与燃料混合后燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力。下列有关说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧越充分，燃料的热值就越大 B. 燃气从尾喷管喷出获得动力的过程，其内能增大 C. 燃料燃烧放出的热量越多，喷气发动机的效率就越高 D. 高温高压燃气推动涡轮转动的过程，相当于内燃机的做功冲程 【答案】D 【解析】 【详解】A．热值是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故A错误； B．燃气从尾喷管喷出获得动力的过程，燃气对外做功，其内能减小，故B错误； C．喷气发动机的效率等于用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，燃料燃烧放出的热量越多，有用功占总热量的比例不一定大，发动机的效率不一定高，故C错误； D．高温高压燃气推动涡轮转动，是将燃气的内能转化为涡轮的机械能，内燃机的做功冲程也是高温高压燃气推动活塞运动，将内能转化为机械能。这两个过程的能量转化是相同的，故D正确。 故选D。 17. （2025 江阴 期中）啤酒中含有大量的二氧化碳气体，所以啤酒瓶打开之前，瓶内气压会大于大气压。如图所示为打开啤酒瓶的瞬间，啤酒瓶瓶口会冒“白汽”，关于该现象，下列判断正确的是（　　） A. “白汽”形成的过程是放热过程 B. 我们看到的“白汽”是二氧化碳液化形成的 C. 打开瓶盖的瞬间能听到轻微的“砰”的声音，这个过程中的能量转化与“压缩冲程”相同 D. 瓶内气体是通过热传递的方式减少内能 【答案】A 【解析】 【详解】A．“白汽”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，液化过程放出热量，所以“白汽”形成的过程是放热过程，故A正确； B．我们看到的“白汽”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，而不是二氧化碳液化形成的，故B错误； C．打开瓶盖的瞬间能听到轻微的“砰”的声音，是因为瓶内气体冲开瓶盖对外做功，将内能转化为机械能，而压缩冲程是将机械能转化为内能，二者的能量转化过程不同，故C错误； D．瓶内气体冲开瓶盖对外做功，内能转化为机械能，内能减少，这是通过做功的方式减少内能的，故D错误。 故选A。 18. （2025 江阴 期中）小华家的天然气热水器铭牌标明了它的热效率。小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否正确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40kg，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的质量达到40kg时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是20℃，热水器输出热水的温度为42℃，整个过程共消耗天然气。[已知水的比热容为，天然气的热值是] （1）消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （2）该热水器的热效率； （3）水烧开后，壶盖不断向上跳动，此过程中能量的转化与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同；一台六汽缸四冲程的汽油机，飞轮转速为，则内对外做功________次。 【答案】（1） （2）77% （3） ①. 做功 ②. 150 【解析】 【小问1详解】 消耗的天然气完全燃烧放出的热量 【小问2详解】 水升高的温度 水吸收的热量 该热水器的热效率 【小问3详解】 [1]壶盖跳动是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，与汽油机的做功冲程能量转化相同。 [2]飞轮转速 ，对于四冲程汽油机，单缸一个工作循环，四个冲程，飞轮每转2圈，对外做功一次。本题为六汽缸，因此每秒做功次数 。 学科网（北京）股份有限公司 $