期中复习 专题02 机械能和内能 -2026-2027学年苏科版九年级物理上册

江苏徐州九年级期中复习 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 丰县 期中）如图是物体离手后，在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是（　　） A. 离开脚后在地上滚动的足球 B. 一松手由静止下落的乒乓球 C. 竖直向上垫起的排球 D. 斜向上投掷出去的铅球 2. （2024 丰县 期中）同学们用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。部分实验数据如下表。 （1）本实验钢球动能的大小是通过__________来反映的； （2）实验中，让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达水平面的__________相同，从而探究动能与__________的关系； （3）由表中1、2两次实验数据和现象可初步得出结论：__________； （4）第3次实验中，木块被撞后滑出木板，重做第3次实验，继续研究（2）中的关系。甲同学建议换用同样材料但较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低球下摆的高度。你认为应采用__________同学的建议。 3. （2025 云龙 期中）如图所示，旋翼无人机正在喷洒农药，当无人机水平匀速飞行时，无人机处于__________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，喷洒过程中无人机的动能__________，机械能________（均选填“增大”“减小”或“不变”）。 4. （2025 新沂 期中）如图所示，皮球落地后又反复弹起。其中，位置和位置高度相同，经分析可知，皮球（　　） A. 在位置时动能为“0” B. 在位置和位置时，动能可能相等 C. 在位置到位置过程中动能变大 D. 在运动过程中，皮球机械能守恒 5. （2025 新沂 期中）2023年2月，中东国家发生强烈地震，中国救援队携带大疆照明无人机前往救援.无人机加速升空过程中，动能_________；重力势能_________；机械能_________（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 6. （2025 泉山 期中）在探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，下列说法正确的是（ ） A. 上述操作的目的是探究铁球动能的大小与高度的关系 B. 该实验中的研究对象是木块 C. 让水平面光滑一些更便于得到实验结论 D. 木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力大小相同 7. （2025 泉山 期中）如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将_____能转化为_____能储存起来，此过程中机械能总量_____． 8. （2024 邳州 期中）2024年8月6日，中国跳水运动员全红婵从十米跳板高高跃起，又为祖国增添一枚宝贵的金牌从最高点下落至手触水过程，动能______，重力势能______，入水后机械能______（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【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 丰县 期中）图甲是过山车的圆形轨道，小明制作了如图乙所示的轨道模型，用小球模拟过山车通过圆形轨道，E为圆形轨道最高点。实验中将小球从轨道A、B、C不同位置处由静止释放，观察到小球由A点静止释放滚动至D点过程中，小球运动得越来越快，此过程中小球的______能转化为______能，如果从C点释放，小球能不能到达E点？______。 2. （2025 丰县 期中）图中AOB是光滑的轨道，A点的高度大于B点的高度，小球从A点由静止自由滑下，沿轨道AOB到达后离开（不计空气阻力）， 从A点到O点的过程中___________能转化为动能，离开B后它的运动轨迹最符合实际的是___________（选填“a”、“b”或“c”），整个过程小球的机械能___________（选填“增加”、“不变”或“减少”）。 3. （2025 云龙 期中）如图甲，小华用小球和木块来“探究动能大小与哪些因素有关”。 （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. 小球撞击木块后木块的动能 C. 小球撞击木块时的动能 （2）完成图甲、乙所示的操作是为了探究动能大小与______的关系；对比图乙、丙两次实验得出的结论可用来解释汽车______（选填“超速”或“超载”）的危害； （3）下列实验中的物体，与本实验的木块作用相似的是（　　）（填字母） A. “点火爆炸”实验中滴入的酒精 B. “探究影响重力势能大小因素”实验中的小桌 4. （2024 邳州 期中）下列情境中，属于势能转化为动能的是（　　） A. 返回舱减速下降 B. 魔罐能自动滚回来 C. 秋千上摆 D. 人造卫星由近地点向远地点运动 5. （2024 邳州 期中）同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想： 猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关； 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关； 猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。 为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，体积相同、质量为m的3个小球A、D、E和质量为2m、3m的小球B、C；体积不同的3个小球F、G、H。将它们分别从不同位置由静止释放，小球陷入花泥里的深度情况如图所示。请你完成下列内容。 （1）本实验中，小球的重力势能大小是通过观察___________来反映的； （2）分析A、B、C球的实验现象，可得出结论：___________； （3）为了验证猜想二，他应分析___________（填写字母）三球的实验现象； （4）为了验证猜想三，F球、G球和H球的质量应该___________（选填“相同”或“不同”）；实验后根据图乙的现象，可知物体重力势能的大小与物体的体积___________（选填“有关”或“无关”）。 6. （2025 邳州 期中）如图所示的“魔罐”做好后将罐子从不太陡的斜面滚下，罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的__________，滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面向上滚动，此时罐子的重力势能会 ______（“增大”“不变”或“减小”）。实际实验中金属罐 ______（“能”或“不能”）回到斜面上的原释放点。 7. （2024 铜山 期中）如图所示是一个能自动回转的“魔罐”，当将“魔罐"在水平地面上滚出后，它能自动滚回来。请从能量转化的角度对上述过程进行分析。 8. （2024 铜山 期中）如图所示，某兴趣小组在“探究物体的重力势能大小与哪些因素有关”的实验中，用大小、形状相同的A、B、C三个铅球分别从H和2H高度由静止释放（不计空气阻力）。实验测得A、B、C三球陷入沙的深度分别为h1、h2、h3. （1）本实验中铅球的重力势能大小是通过___________来反映的；这种实验方法叫___________； （2）比较A、B两球，可得出结论：___________。 （3）比较___________两球，可得出结论：当质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。 【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 丰县 期中）严浪宇在杭州亚运会夺得男子蹦床冠军（图甲），图乙为其在比赛中的示意图。某时刻他从A点自由下落，与水平床面接触点为B，能到达的最低点为C点。下列说法正确的是（　　） A. A点到B点过程中，运动员动能转化为蹦床的弹性势能 B. 在B点时，运动员的重力势能最小 C. 在C点时，蹦床的弹性势能最大 D. B点到C点过程中，运动员动能逐渐变小 2. （2025 丰县 期中）如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从A 点由静止释放，到达 D 点后返回，B、C 两点等高，下列说法正确的是（　　） A. 球在B、C 两点的机械能相等 B. 摆球到达D点时处于平衡状态 C. 球从O 点到C 点的过程中机械能减少 D. 球从D 点到C 点的过程中动能减少 3. （2025 丰县 期中）阅读短文，回答文后问题 高空坠落的雨滴为何不致命 一颗鸡蛋从20楼坠下，冲击力堪比砖头。那么，你有没有想过，从万米高空下落的雨滴为什么没有像子弹一样砸下来？究竟是谁提供了暗中保护？雨滴刚离开云层时，重力让它加速下落，随着雨滴速度的增加，受到的空气阻力也随之增大。起初，速度较小时，重力占优，雨滴越掉越快，阻力越来越大，直到某个时刻，空气阻力增大到与重力相等时，雨滴便开启“佛系降落模式”——以恒定速度匀速下落，这就是收尾速度。小雨滴就像蒲公英的种子，轻轻柔柔地飘下来，2米/秒的速度比散步还慢；而黄豆大的雨滴就像小石子，9米/秒的速度坠落；再大的雨滴就会在半空“散架”，变成一群小雨滴。大自然用空气巧妙控制了降雨的“冲击力”，既滋润万物，又避免破坏性冲击。 （1）当雨滴进入“匀速滑翔”状态时，下列说法正确的是（ ） A. 雨滴不受任何力 B. 重力小于空气阻力 C. 重力与空气阻力大小相等 D. 雨滴立即停止下落 （2）如果没有空气，雨滴从万米高空下落情况是（ ） A. 先加速，后匀速 B. 先加速，后减速 C. 一直加速 D. 以上都有可能 （3）当雨滴匀速下落时它的重力势能转化为___________能（填“内能”、“动能”或“机械能”）； （4）已知雨滴的空气阻力公式为，其中c为空气阻力系数取0.5，A为雨滴下落时的受阻面积，请估算半径为1mm雨滴的收尾速度：___________（取，取，，结果保留一位小数）。 4. （2025 云龙 期中）频闪照片通常是研究物体运动的重要手段，一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳过程的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样，下面说法正确的是（　　） A. 小球在最高点3时，动能为零 B. 小球在1位置的重力势能比在2位置的大 C. 小球在1、2位置的动能相同 D. 小球在3位置的机械能比在2位置的大 5. （2025 新沂 期中）如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验过程。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木板上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。 （1）实验中是通过观察___________来判断钢球的动能大小。 （2）通过比较甲、乙两次实验，可以探究物体的动能与___________之间的关系。 （3）在图甲、丙中，，则小球下滑到斜面底端时的速度：___________（选填“>”、“=”或““<”），若在完成图丙实验时，钢球和木块一起从水平木板的末端滑出，无法测出的大小，请判断本次是否有效___________（选填“有效”或“无效”）。 6. （2024 邳州 期中）弹簧置于光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动，第一次小球到达的最高点为a，第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计，则先后两次（ ） A. 第一次释放小球时弹簧的弹性势能大 B. 小球由c到b过程，弹性势能转化为重力势能 C. 小球上升过程，经过c点时的重力势能相等 D. 小球上升过程，经过c点时的机械能相等 7. （2025 邳州 期中）在如图所示的滚摆实验中，发现滚摆每次上升的高度逐渐减小，此过程中能量的变化情况为（　　） A. 机械能增加，内能减小 B. 机械能减小，内能增加 C. 机械能减小，内能不变 D. 机械能不变，内能增加 8. （2024 铜山 期中）如图所示，一个玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚．弹簧在运动过程中，有哪些机械能发生了转化 A. 只有动能和重力势能 B. 只有动能和弹性势能 C. 只有重力势能和弹性势能 D. 动能、重力势能和弹性势能都发生了转化 【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 丰县 期中）《舌尖上的中国》聚焦了普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美。如图2所示，通过煎、蒸、炒、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识，正确的是（　　） A. 煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大 B. 蒸：是通过热传递和高温水蒸气汽化放热，使馒头蒸熟 C. 炒：主要是通过做功的方式使藜蒿的内能增加 D. 拌：香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子做无规则运动 2. （2024 丰县 期中）关于内能，下列说法中正确的是（ ） A. 0℃的物体没有内能 B. 物体内能的大小与温度无关 C. 物体具有内能也可以同时具有机械能 D. 热量总是从内能多的物体向内能少的物体传递 3. （2025 丰县 期中）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ） A. 温度高的物体，内能一定大 B. 物体温度升高，一定吸收了热量 C. 物体吸收了热量，温度一定升高 D. 温度相同的物体，内能不一定相同 4. （2025 新沂 期中）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A. 热量总是从内能多的物体向内能少的物体传递 B. 的水比的水内能大 C. 的水含有热量比的水多 D. 物体的温度升高，内能一定增大 5. （2025 新沂 期中）图是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（ ） A. t4时刻物体内能为零 B. t2、t3时刻物体内能相等 C. t2时刻物体内能比 t3小 D. t1时刻物体分子动能比 t2时大 6. （2025 泉山 期中）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A. 两个物体的温度相等，它们的内能一定相等 B. 温度越高的物体，具有的热量越多 C. 物体内能减少时，温度可能不变 D. 发生热传递时，温度从温度高的物体向温度低的物体传递 7. （2024 邳州 期中）如图所示为沿海地区近地表面海陆风风向示意图，图中所描绘的场景是白天还是夜晚?________请利用比热容知识简单解释图中海陆风的成因?___________ 8. （2025 邳州 期中）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A. 温度为以下的物体不具有内能 B. 温度高的物体，含有的热量一定多 C. 物体的内能增加，可能是吸收了热量 D. 温度总是从高温物体传向低温物体 【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. （2024 丰县 期中）如图所示的事例中，改变物体内能的方式与其它三项不同的是（　　） A. 加热试管中的水 B. 弯折铁丝变热 C. 食品放入冰箱冷藏 D. 透镜聚光纸片点燃 2. （2025 丰县 期中）由于神舟二十号飞船舷窗出现细微裂纹，神舟二十一号载人飞船启动应急返回任务，搭载神舟二十号航天员乘组于2025年11月14日安全返回东风着陆场。返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加。下列事例中物体内能改变方式与此相同的是（ ） A. 用打气筒打气，外壁变热 B. 用蒸锅蒸馒头，馒头变热 C. 汤勺放在热汤中温度升高 D. 取暖器旁的物体温度升高 3. （2025 云龙 期中）关于内能、温度和热量，下列表述正确的是（　　） A. 物体温度越高含有的热量越多 B. 一切物体在任何情况下都具有内能 C. 热量只能从内能大的物体转移到内能小的物体 D. 物体内能增大，一定是吸收了热量 4. （2025 新沂 期中）用气筒打气时筒壁会发热，小华认为主要是活塞与筒壁摩擦导致的，小宇认为主要是活塞压缩气体做功导致的，下列实验方案中，能够验证他们猜想的是（　　） A. 用同一气筒空打50下和向汽车轮胎内打气50下，比较筒壁的温度变化 B. 用同一气筒空打5下和向自行车轮胎内打气5下，比较筒壁的温度变化 C. 用同一气筒向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下，比较筒壁的温度变化 D. 用不同气筒向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下，比较筒壁的温度变化 5. （2024 邳州 期中）“煮”的篆体写法如图。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. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴 6. （2024 邳州 期中）二氧化碳（CO2）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（　　） A. 高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低 B. 高压泵压缩CO2，气体内能减小，温度升高 C. 高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高 D. 高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低 7. （2025 邳州 期中）下列实例中，通过做功的方式来改变内能的是（ ） A. 冰镇西瓜 B. 烤火取暖 C. 围炉煮茶 D. 钻木取火 8. （2025 邳州 期中）周末小华一家去品尝美味的羊肉串，在烧烤的过程中，小华看到滋滋冒油的肉串，与烤制前相比，肉串的内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），这是通过______的方式使肉串内能增加的；同时她的家人也能闻到浓浓的肉香味儿，这是______现象。 【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 丰县 期中）小明为探究不同物质的吸热能力，选用了如图甲所示的装置进行实验，在相同烧杯中装有初温相同的A、B两种液体，用相同的酒精灯进行加热，根据实验数据绘制了如图乙温度随时间变化的关系图像。 （1）烧杯内A、B两种液体的______（选填“质量”或“体积”）应当相等。 （2）分析图乙可知，若加热时间相同，则A吸收的热量______B吸收的热量。 （3）A的吸热能力______B的吸热能力（前两空均选填“>”、“<”或“=”）。 （4）若B的比热容为，则A的比热容为______。 2. （2025 丰县 期中）月球上没有大气层和海洋，昼夜温差极大（白天可达127℃，夜晚可降至），而地球上昼夜温差较小的原因之一：地球表面71%的面积被海洋覆盖。海洋的覆盖有利于昼夜温差的调节，主要是因为水的（ ） A. 密度大 B. 比热容大 C. 沸点高 D. 凝固点高 3. （2025 云龙 期中）小明同学在“探究不同物质吸热升温的现象”时，用同一电加热器分别给________（选填“质量”或“体积”）相等的水和煤油加热，可以认为单位时间内它们吸收的热量________（选填“相等”或“不相等”）。根据实验测得的数据画出水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图所示，根据图像可得，________（选填“煤油”或“水”）更适合作为冷却剂使用。 4. （2025 新沂 期中）正常天气情况下，海岸附近的近地面区域会有“海陆风”现象。如图所示是海风形成的示意图。海风形成的根本原因是，在相同日照条件下，陆地的___________比海洋小，所以温度上升___________（选填“较快”或“较慢”），空气上升，最终形成___________（选填“海洋吹向陆地”或“陆地吹向海洋”）的风。 5. （2025 新沂 期中）如图是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验装置。 （1）本实验中物质吸收热量的多少是通过___________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）； （2）实验过程中该同学使用玻璃棒轻轻地搅拌的目的是：___________； （3）除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有___________和___________。 6. （2025 泉山 期中）海洋与陆地间的温差导致了近地面大气密度和气压的差异，出现海陆风现象。下面四幅图中，海风是（ ） A. B. C. D. 7. （2024 邳州 期中）如图是冰块温度随加热时间变化的图像，整个过程不考虑水的汽化，假设相同时间内物体吸收的热量相等由图像可知：段比段温度升高的快，可以说明冰比水的______小；该物体在B点时的内能______（选填“大于”、“小于”或“等于”）在C点时的内能；阶段物体共吸收了______J的热量。 8. （2024 邳州 期中）某实验小组用如图示器材“探究不同物质的吸热升温的现象”，取相同_______（选填“质量”、“体积”）的水和沙子，用两个相同的酒精灯加热并不断地搅拌，在相同的加热时间内，水和沙子_______（选填“吸收热量”、“升高温度”）相同；通过比较它们升温的情况，发现沙子升温较快，由实验可得出，水和沙子相比，吸热能力更强的是______。 【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. （2025 丰县 期中）用天然气热水器将质量为40kg、温度为20°C的水加热到45°C，完全燃烧了的天然气。[水的比热容是，天然气的热值是]求： （1）水吸收的热量； （2）天然气的烧水效率。 2. （2025 丰县 期中）小华在两个相同的容器内分别装入A、B两种液体，用相同规格的电加热器加热，使两种液体升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的比热容是否存在差异： （1）实验时，一定要保证A、B两种液体的___________（填“质量”或“体积”）相同； （2）两种液体吸收的热量可通过___________（填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较； （3）小华根据实验数据绘制了液体温度与加热时间的关系图像，如图所示。已知B液体的比热容是，则A液体的比热容是___________； （4）从实验数据来看，___________液体更适合用作食品降温保鲜的冷却剂。 3. （2025 云龙 期中）小明在海边玩耍，感觉沙滩上的沙子很热，海水却比较凉爽。某天，他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量，绘成的温度随时间变化图像如图所示。下列分析不正确的是（　　） A. 早晨6时，海水的温度比沙子高 B. 6时到14时，沙子吸收的热量比海水多 C. 14时到22时，海水降低的温度比沙子小 D. 利用此图像可以比较海水和沙子的比热容 4. （2025 云龙 期中）作为全国热点旅游城市，“徐州烧烤”受到不少外地游客的青睐。如图是烤肉串的过程，若将的肉串从升高到需要消耗的木炭。求：[肉串的比热容取，木炭的热值 （1）肉串需要吸收多少热量？ （2）木炭完全燃烧放出多少热量？ 5. （2025 新沂 期中）某用户在使用天然气灶加热水时，完全燃烧了的天然气，将的水从加热到。已知水的比热容是，天然气的热值是。试求： （1）天然气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）水吸收的热量是多少？ （3）该天然气灶加热这些水的效率是多少？ 6. （2025 泉山 期中）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. 加热10min时，甲吸收的热量比乙吸收的热量多 B. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容 C. 若升高相同的温度，甲吸收的热量比乙吸收的热量少 D. 从吸热能力方面看，选择甲液体做冷却剂比乙液体效果好 7. （2025 泉山 期中）用天然气热水器加热水，将40kg水从25℃加热到50℃，完全燃烧天然气。已知天然气的热值为，水的比热容为，求： （1）此过程中水吸收的热量是多少？ （2）该热水器加热这些水的效率是多少？ 8. （2025 泉山 期中）为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图1、图2所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。 （1）实验中应控制两种燃料燃烧的________（选填“初温”或“质量”）相同，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过________（选填“加热的时间”或“升高的温度”）来反映的。 （2）燃料燃烧的过程中，记录燃烧时间和对应的水温；燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图3所示。由图3可知，燃料1燃烧5min放出的热量________（选填“大于”“小于”或“等于”）燃料2燃烧15min放出的热量，假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料Ⅰ与燃料2的热值之比为________。 【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. （2024 丰县 期中）用0.04kg煤气把初温为20℃的水，烧开到100℃。已知水的比热容为，煤气的热值为，煤气灶的烧水效率60%。试求： （1）煤气完全燃烧放出的热量为多少J； （2）这些煤气可以烧开多少kg的水。 2. （2025 云龙 期中）长征七号改运载火箭于2025年3月30日0时05分发射成功。火箭在穿过大气层时会与空气剧烈摩擦，该过程中火箭的内能________（选填“变大”、“变小”或“不变”），这是通过________方式改变内能的。长征七号改运载火箭首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机，煤油燃烧过程中，其热值大小________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 3. （2025 新沂 期中）关于燃料的热值，以下说法中正确的是 A. 燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关 B. 燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 C. 燃料燃烧时，质量越大，热值越大 D. 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 4. （2025 泉山 期中）在跨学科实践活动中，同学调查“家用燃料的变化与合理使用”时发现，家用燃料由柴草、煤炭发展至天然气。使用天然气作为家用燃料主要是因为天然气的（ ） A. 内能较大 B. 热值较大 C. 密度较小 D. 比热容较大 5. （2024 邳州 期中）某汽车发动机的能量流向如图所示，该车以一定的速度在平直公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油。，试求： （1）汽油完全燃烧放出的热量； （2）在1标准大气压下，废气带走的能量若全部被质量为、初温为20℃的水吸收，水将升高的温度。 6. （2025 邳州 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 7. （2025 邳州 期中）如图，甲、乙、丙三图中的实验装置完全相同，燃料的质量都是，烧杯内的液体初温也相同。 （1）比较不同物质的吸热能力，可以选择______两个装置； （2）实验后根据数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像（图丁），可知______（选填“a”或“b”）的吸热能力强； （3）要比较燃料1和燃料2的热值大小，应使燃料燃烧，然后通过观察______来比较两种燃料的热值大小； （4）晶体熔化时需要吸收热量。资料显示：单位质量的物质，从固态开始熔化到完全变为液态需要的热量，叫做该物质的熔解热。已知质量的冰由全部熔化成的水所需吸收的热量是，则冰的熔解热为______，已知冰的比热容是。 8. （2025 邳州 期中）阅读短文，回答文后的问题。 载人飞艇 2024年，我国自主研制的“祥云”载人飞艇成功首飞。某飞艇如图甲所示，其气囊体积巨大，采用轻质材料制作，飞艇采用氦气作为浮升气体，因其化学性质稳定且密度（）远小于空气（）。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。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（）水平直线飞行时，其受到的空气阻力与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数如下表所示。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。 （1）飞艇匀速下降过程中，机械能______； （2）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”）； （3）飞艇先后以和的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为和，则______； （4）经过测试发现：当消耗燃油时，飞艇以的速度水平匀速直线飞行，可运动的最远。则飞行的最大距离为______。（燃油热值） 【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. （2024 丰县 期中）如图是单缸四冲程汽油机的一个冲程，该汽油机转速为40r/s，则（　　） A. 图示冲程为压缩冲程 B. 该冲程中内能转化为机械能 C. 气缸内汽油燃烧越充分，热值越大 D. 该汽油机1s内完成10个该冲程 2. （2025 丰县 期中）如图所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可知，此时它正处在___________冲程；若该汽油机转速为1200r/min，则1s内对外做功___________次。 3. （2025 云龙 期中）如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　） A. 压缩冲程，将内能转化为机械能 B. 压缩冲程，将机械能转化为内能 C. 做功冲程，将机械能转化为内能 D. 做功冲程，将内能转化为机械能 4. （2025 新沂 期中）如图是汽油机的工作循环中的___________冲程，此过程是通过___________的方式改变内能的，是___________能转化为内能。 5. （2025 泉山 期中）用力迅速下压空气压缩引火仪的活塞使筒内的空气温度升高，是通过________的方式改变空气内能，与该现象有相同能量转化的冲程是________（选填“A”“B”“C”或者“D”），通常会用水对热机进行冷却，这是利用水的比热容较________（选填“大”、“小”）。 6. （2024 邳州 期中）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（　　） A. B. C. D. 7. （2024 邳州 期中）在一个配有活塞的厚玻璃筒内放入一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来，说明通过______的方式可以改变物体的内能，这一过程与汽油机的______冲程具有相同的能量转化。某单缸四冲程汽油机飞轮转速是，则此汽油机每秒钟对外做功______次。 8. （2025 邳州 期中）如图所示为内燃机的______冲程，该过程是将______转化为机械能，内燃机的飞轮的转速是，则它每秒完成______个冲程。 9. （2025 新沂 期中）如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去。图四个事例中能量转化与之相同的是（　　） A. 做功冲程B. 搓手取暖C. 压缩气体D. 弯折铁丝 10. （2025 泉山 期中）将试管中的水加热至沸腾后，橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出去，并在试管口形成白气，请用所学的物理知识解释这一现象。 【提升练习】 1. （2024 铜山 期中）关于温度、内能和热量，以下说法正确的是（　　） A. 物体的内能与温度有关，0℃的物体没有内能 B. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 C. 物体内能减少，温度一定降低 D. 物体内能增加，一定是通过从外界吸收热量实现的 2. （2024 铜山 期中）2024年11月4日，徐州籍航天员李广苏搭乘神舟十八号飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱返回时与大气摩擦，好似流星划过天空，下列内能改变方式与之相同的是（　　） A. 烧水时水温升高 B. 汤勺放在热汤中温度升高 C. 取暖器旁的物体温度升高 D. 双手互搓，手心温度升高 3. （2024 铜山 期中）糖炒栗子一直是秋冬的限定美食。为了让栗子快速、均匀加热，常常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石（　　） A. 比热容小 B. 密度大 C. 热值大 D. 含有的热量多 4. （2024 铜山 期中）如图所示是小明探究“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。他在两支相同的试管中分别加入水和沙子。分别用相同的酒精灯加热，测得的实验数据记录如下表。 （1）实验时，通过___________（选填“加热时间”或“温度计升高的示数”）来比较沙子和水吸收热量的多少； （2）为了顺利达到实验的目的，试管中加入水和沙子的___________（选填“质量”、“体积”或“初温”）必须要保持相同； （3）分析表中的实验数据可知，水的吸热能力___________沙子的吸热能力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 5. （2025 邳州 期中）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。某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶消耗柴油。求：[，] （1）消耗的柴油完全燃烧释放的热量； （2）若柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可将多少千克水从加热到。 6. （2024 铜山 期中）用燃气灶把质量为3kg、初温为20℃的水加热至沸腾，一共消耗了30g燃气[燃气的热值是4.2×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]。在此过程中，求： （1）水增加的内能； （2）燃气完全燃烧放出的热量； （3）燃气灶加热的效率。 7. （2024 铜山 期中）作为全国热点旅游城市，“徐州烧烤”受到不少外地游客的青睐。食物烤熟是通过___________的方式改变其内能的，烤出的香气四溢是___________现象。木炭在燃烧过程中热值___________。 8. （2024 铜山 期中）阅读短文，回答问题。 C919 我国研制的大客机C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪声，其单丝纤维直径只有，1m3的质量为5kg。 机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，能将机外-50以下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度达到50以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。 该飞机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。（如表是飞机的部分技术参数，燃油热值为4.6×107J/kg） （1）C919在起飞的过程中，将燃料燃烧产生的内能转化为客机的___________； （2）机舱内先进的“呼吸系统”将机外-50以下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度达到50以上，这个的过程中，是通过___________方式使空气的内能增大； （3）若客机在平流层匀速飞行时，耗油1000kg，则这些燃油完全燃烧放出的热量为___________J； （4）若客机以巡航速度匀速飞行1h共消耗2500kg燃油，当热效率为50%时，推进效率为___________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏徐州九年级期中复习 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 丰县 期中）如图是物体离手后，在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是（　　） A. 离开脚后在地上滚动的足球 B. 一松手由静止下落的乒乓球 C. 竖直向上垫起的排球 D. 斜向上投掷出去的铅球 【答案】D 【解析】 【详解】由图像可知，该物体的动能先减小（但不为零）后增大。 A．离开脚后在平地上滚动的足球，足球滚动得越来越慢，动能越来越小，故A不符合题意。 B．一松手由静止下落的乒乓球，其速度逐渐增大，动能始终在增大，故B不符合题意； C．竖直向上垫起的排球，排球到达最高点时的速度为零、动能为零，故C不符合题意； D．斜向上投掷出去的铅球，从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；到达最高点时竖直方向的速度为0，但水平方向仍然有速度，所以其动能不为0；在下落过程中，速度不断增大（到达地面时速度最大），此过程动能增大；所以，整个过程中铅球的动能先减小（但不为零）再增大，故D符合题意； 故选D。 2. （2024 丰县 期中）同学们用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。部分实验数据如下表。 （1）本实验钢球动能的大小是通过__________来反映的； （2）实验中，让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达水平面的__________相同，从而探究动能与__________的关系； （3）由表中1、2两次实验数据和现象可初步得出结论：__________； （4）第3次实验中，木块被撞后滑出木板，重做第3次实验，继续研究（2）中的关系。甲同学建议换用同样材料但较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低球下摆的高度。你认为应采用__________同学的建议。 【答案】 ①. 木块移动的距离 ②. 速度 ③. 质量 ④. 速度一定时，质量越大，动能越大 ⑤. 甲 【解析】 【详解】（1）[1]本实验通过让钢球从高处摆下，使钢球重力势能转化为动能，来使钢球获得动能，而钢球对木块做功使木块移动，钢球动能的大小无法用肉眼观察，所以将其转换成木块滑行的距离。 （2）[2]小球到达斜面底端的速度与小球的质量无关，与小球的高度有关，让小球从斜面的同一高度处释放，使小球到达最底端的速度相同。 [3]影响小球动能的因素是质量和速度，在速度一定，质量不同时，可以探究动能与质量的关系。 （3）[4]由表中数据可得，在钢球下摆高度即速度一定的情况下，质量越大的钢球使木块滑行的距离越远，故可得结论：当速度一定时，质量越大，动能越大。 （4）[5]上面的三次实验是在速度一定时，改变物体的质量，探究动能的大小与小球质量的关系；动能的大小转换成木块克服摩擦力做功，在木块压力一定时，通过移动距离的大小表现出来的。所以应换用同样较长的木板，应采用甲的建议。 3. （2025 云龙 期中）如图所示，旋翼无人机正在喷洒农药，当无人机水平匀速飞行时，无人机处于__________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，喷洒过程中无人机的动能__________，机械能________（均选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 平衡 ②. 减小 ③. 减小 【解析】 【详解】[1]无人机水平匀速飞行时，做匀速直线运动，所以无人机处于平衡状态。 [2][3]无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行，同时均匀喷洒农药，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小；机械能为动能和势能的和，所以机械能减小。 4. （2025 新沂 期中）如图所示，皮球落地后又反复弹起。其中，位置和位置高度相同，经分析可知，皮球（　　） A. 在位置时动能为“0” B. 在位置和位置时，动能可能相等 C. 在位置到位置过程中动能变大 D. 在运动过程中，皮球机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．皮球在B点时，水平方向上有一定的速度，也有质量，所以在B点时动能不为零，故A不符合题意； B．图中皮球的高度越来越小，说明有机械能的损失，则C点的机械能一定小于A点的机械能；机械能等于动能与势能之和，A点和C点高度相同，重力势能相同，所以A点的动能大于C点的动能，故B不符合题意； C．由于皮球在下落的过程中速度变大，所以在位置C到位置D过程中动能变大，故C符合题意； D．在运动过程中，皮球的机械能在减小，机械能不守恒，故D不符合题意。 故选C。 5. （2025 新沂 期中）2023年2月，中东国家发生强烈地震，中国救援队携带大疆照明无人机前往救援.无人机加速升空过程中，动能_________；重力势能_________；机械能_________（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 变大 ②. 变大 ③. 变大 【解析】 【详解】[1][2][3]无人机加速升空的过程中，无人机的质量不变，高度升高，速度增大，所以重力势能增大，动能也增大，机械能等于动能和势能之和，则机械能也增大。 6. （2025 泉山 期中）在探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，下列说法正确的是（ ） A. 上述操作的目的是探究铁球动能的大小与高度的关系 B. 该实验中的研究对象是木块 C. 让水平面光滑一些更便于得到实验结论 D. 木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力大小相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．质量相同的铁球从不同高度由静止释放，到达水平面时的速度不同，目的是探究铁球动能的大小与速度的关系，故A错误； B．实验通过木块被撞击后滑行的距离来反映铁球动能的大小，研究对象是铁球，故B错误； C．若水平面光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动，无法通过滑行距离比较动能大小，故C错误； D．木块在水平面上滑行时，对水平面的压力等于木块重力，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关，故滑行时所受摩擦力大小相同，故D正确。 故选 D。 7. （2025 泉山 期中）如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将_____能转化为_____能储存起来，此过程中机械能总量_____． 【答案】 ①. 动 ②. 重力势 ③. 减少 【解析】 【详解】【解答】解：列车进站时爬坡，速度减小，高度增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来；出站时下坡，高度降低，速度增大，再将储存的重力势能转化为动能；列车在运动的过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能会减少． 点睛：（1）动能大小的影响因素：质量和速度．质量越大，速度越大，动能越大．（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．（3）列车克服摩擦做功，机械能转化为内能． 8. （2024 邳州 期中）2024年8月6日，中国跳水运动员全红婵从十米跳板高高跃起，又为祖国增添一枚宝贵的金牌从最高点下落至手触水过程，动能______，重力势能______，入水后机械能______（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 增大 ②. 减小 ③. 减小 【解析】 【详解】[1][2]动能的影响因素为质量和速度，重力势能的影响因素为质量和高度；从最高点下落至手触水过程，运动员质量不变，运动员的高度减小，速度增大，即重力势能转化为动能，动能增大，重力势能减小。 [3]入水后，克服水的阻力做功，所以机械能减小。 【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 丰县 期中）图甲是过山车的圆形轨道，小明制作了如图乙所示的轨道模型，用小球模拟过山车通过圆形轨道，E为圆形轨道最高点。实验中将小球从轨道A、B、C不同位置处由静止释放，观察到小球由A点静止释放滚动至D点过程中，小球运动得越来越快，此过程中小球的______能转化为______能，如果从C点释放，小球能不能到达E点？______。 【答案】 ①. 重力势能 ②. 动 ③. 不能 【解析】 【详解】[1][2]从A处由静止释放小球，到达轨道最低点D处，此过程中小球速度增大，动能增加；高度减小，重力势能减小，故此过程中小球的重力势能转化为动能。 [3]如果从C点释放，在此过程中，小球克服摩擦力做功，消耗了一部分机械能，所以在此过程中机械能减小，故小球不能到达E点。 2. （2025 丰县 期中）图中AOB是光滑的轨道，A点的高度大于B点的高度，小球从A点由静止自由滑下，沿轨道AOB到达后离开（不计空气阻力）， 从A点到O点的过程中___________能转化为动能，离开B后它的运动轨迹最符合实际的是___________（选填“a”、“b”或“c”），整个过程小球的机械能___________（选填“增加”、“不变”或“减少”）。 【答案】 ①. 重力势 ②. c ③. 不变 【解析】 【详解】[1]从A点到O点的过程中小球的高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，将重力势能转化为动能。 [2][3]AOB是光滑的轨道且不计空气阻力，则整个运动过程中只有机械能的相互转化，所以机械能守恒，即整个过程中机械能不变。离开B后，由于惯性，小球将继续向前运动，小球到达最高点时只受到重力的作用，且到达最高点后做曲线运动，说明小球到达最高点时运动方向与重力方向不在同一直线上，此时速度不为零，即动能不为零，因为机械能守恒，所以此时的重力势能小于A点的重力势能，所以最高点低于A点，故正确的是曲线c。 3. （2025 云龙 期中）如图甲，小华用小球和木块来“探究动能大小与哪些因素有关”。 （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. 小球撞击木块后木块的动能 C. 小球撞击木块时的动能 （2）完成图甲、乙所示的操作是为了探究动能大小与______的关系；对比图乙、丙两次实验得出的结论可用来解释汽车______（选填“超速”或“超载”）的危害； （3）下列实验中的物体，与本实验的木块作用相似的是（　　）（填字母） A. “点火爆炸”实验中滴入的酒精 B. “探究影响重力势能大小因素”实验中的小桌 【答案】（1）C （2） ①. 速度 ②. 超载 （3）B 【解析】 【小问1详解】 由图可知，小球从斜面滚下，将木块推得越远，说明小球的动能就越大；故实验中，研究的动能是指在水平面上撞击木块时小球的动能，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 【小问2详解】 [1]由图甲、乙可知，相同的小球从不同高度滚下，到水平面时的初速度不相同，故此实验是为了研究动能大小与速度的关系。 [2]比较乙、丙两实验可知，小球下滑的高度相同，故到达水平面的速度相同，小球质量越大，木块被推动的距离较大，由此可说明，速度相同时，质量越大，动能越大，故可用来解释汽车超载的危害。 【小问3详解】 本实验中木块被推动的距离可以反映出小球具有动能的大小，用到了转换法；“点火爆炸”实验中滴入的酒精被点燃后发生了“爆炸”，此时的酒精属于可燃物，没有体现转换法；“探究影响重力势能大小因素”实验中的小桌被撞击后，陷入沙坑的深度越大，说明物体具有的重力势能越大，体现了转换法，故选B。 4. （2024 邳州 期中）下列情境中，属于势能转化为动能的是（　　） A. 返回舱减速下降 B. 魔罐能自动滚回来 C. 秋千上摆 D. 人造卫星由近地点向远地点运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．返回舱减速下降，质量不变，速度减小，动能减小，高度减小，重力势能减小，没有将势能转化为动能，故A不符合题意； B．在魔罐滚回来的过程中橡皮筋的弹性势能减小，魔罐的动能增大，将弹性势能转化为动能，故B符合题意； C．秋千上摆，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能，故C不符合题意； D．人造卫星由近地点向远地点运动，质量不变，高度增大，重力势能增大；速度减小，动能减小，故动能转化为重力势能，故D不符合题意。 故选B。 5. （2024 邳州 期中）同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想： 猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关； 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关； 猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。 为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，体积相同、质量为m的3个小球A、D、E和质量为2m、3m的小球B、C；体积不同的3个小球F、G、H。将它们分别从不同位置由静止释放，小球陷入花泥里的深度情况如图所示。请你完成下列内容。 （1）本实验中，小球的重力势能大小是通过观察___________来反映的； （2）分析A、B、C球的实验现象，可得出结论：___________； （3）为了验证猜想二，他应分析___________（填写字母）三球的实验现象； （4）为了验证猜想三，F球、G球和H球的质量应该___________（选填“相同”或“不同”）；实验后根据图乙的现象，可知物体重力势能的大小与物体的体积___________（选填“有关”或“无关”）。 【答案】 ①. 小球陷入花泥里的深度 ②. 在高度和体积相同时，质量越大，重力势能越大。 ③. ADE ④. 相同 ⑤. 无关 【解析】 【详解】（1）[1]本实验中，重力势能不易直接观察，可以利用小球陷入花泥里的深度间接反映小球做功的能力，故小球的重力势能大小是通过观察小球陷入花泥里的深度来反映的。 （2）[2]分析A、B、C球的实验现象，高度和体积相同，质量不同，质量大的小球陷入花泥里的深度大，根据控制变量法，可得出结论在高度和体积相同时，质量越大，重力势能越大。 （3）[3]猜想二，探究重力势能与高度的关系，根据控制变量法，应保持质量和体积相同，改变高度，符合要求是ADE三球的实验现象。 （4）[4][5]猜想三，探究重力势能与体积的关系，应高度和质量相同，体积不同，故F球、G球和H球的质量应该相同。实验后根据图乙的现象，高度和质量相同，体积不同，小球陷入花泥里的深度相同，可知物体重力势能的大小与物体的体积无关。 6. （2025 邳州 期中）如图所示的“魔罐”做好后将罐子从不太陡的斜面滚下，罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的__________，滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面向上滚动，此时罐子的重力势能会 ______（“增大”“不变”或“减小”）。实际实验中金属罐 ______（“能”或“不能”）回到斜面上的原释放点。 【答案】 ①. 弹性势能 ②. 增大 ③. 不能 【解析】 【详解】[1]金属罐不太陡的斜面上滚下，是从最高处滚下时，金属罐先由慢到快、后由快到慢滚到最低点，上面一段滚动主要是重力势能减小，金属罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；下面一段滚动主要是重力势能和金属罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加。 [2]金属罐沿斜面向上滚动时，高度增加，则罐子的重力势能会增大。 [3]此题中，由于罐与地面之间存在着摩擦力，所以罐的机械能会减小，则罐子滚回来后不能回到原释放点的位置。 7. （2024 铜山 期中）如图所示是一个能自动回转的“魔罐”，当将“魔罐"在水平地面上滚出后，它能自动滚回来。请从能量转化的角度对上述过程进行分析。 【答案】自动回转魔罐的原理主要涉及到动能和弹性势能的相互转化。当魔罐向前滚动时，它获得了初始动能。由于魔罐里的重物（如钩码）通过橡皮筋与罐子相连，橡皮筋具有弹性，因此在罐子滚动的过程中，橡皮筋会被逐渐拉伸并储存弹性势能。随着罐子的速度减慢，其动能逐渐转化为橡皮筋的弹性势能。当罐子的动能完全转化为弹性势能时（即罐子停止滚动），橡皮筋开始释放储存的弹性势能，推动重物反向转动，进而带动罐子沿原路滚回。在滚回的过程中，橡皮筋的弹性势能逐渐减小，而罐子的动能逐渐增大，实现了弹性势能向动能的转化。 【解析】 【详解】略。 8. （2024 铜山 期中）如图所示，某兴趣小组在“探究物体的重力势能大小与哪些因素有关”的实验中，用大小、形状相同的A、B、C三个铅球分别从H和2H高度由静止释放（不计空气阻力）。实验测得A、B、C三球陷入沙的深度分别为h1、h2、h3. （1）本实验中铅球的重力势能大小是通过___________来反映的；这种实验方法叫___________； （2）比较A、B两球，可得出结论：___________。 （3）比较___________两球，可得出结论：当质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。 【答案】（1） ①. 铅球陷入沙的深度 ②. 转换法 （2）当下落高度相同时，物体的质量越大，它的重力势能就越大 （3）A、C 【解析】 【小问1详解】 [1][2]在这个实验中，铅球的重力势能大小并没有直接测量，而是通过观察铅球陷入沙的深度来间接反映的。铅球陷入沙的深度越深，说明它做的功越多，即释放的重力势能越大。这种通过观察某一现象（铅球陷入沙的深度）来推断另一物理量（重力势能）大小的方法，叫做转换法。 【小问2详解】 比较A、B两球，它们从同一高度（H）由静止释放，因此下落的高度相同。但A球的质量小于B球的质量，结果B球陷入沙的深度更深。这说明，当下落高度相同时，物体的质量越大，它的重力势能就越大。 【小问3详解】 要探究重力势能与高度的关系，要控制物体的质量相同，高度不同，由图可知A、C两球，它们的质量相同，但从不同高度（H和2H）由静止释放。结果是从更高高度释放的C球陷入沙的深度更深。故应选择A、C两球进行比较。 【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 丰县 期中）严浪宇在杭州亚运会夺得男子蹦床冠军（图甲），图乙为其在比赛中的示意图。某时刻他从A点自由下落，与水平床面接触点为B，能到达的最低点为C点。下列说法正确的是（　　） A. A点到B点过程中，运动员动能转化为蹦床的弹性势能 B. 在B点时，运动员的重力势能最小 C. 在C点时，蹦床的弹性势能最大 D. B点到C点过程中，运动员动能逐渐变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．A点到B点过程中，运动员质量不变，高度减小，重力势能减小；运动员质量不变，速度增大，动能变大，重力势能转化为动能，故A错误； B．在B点时，运动员重力大于弹力，还会继续向下运动，运动员重力势能不是最小，故B错误； C．在C点时，运动员达到最低点，蹦床弹性形变程度最大，弹性势能最大，故C正确； D．运动员从接触蹦床到最低点过程中，一开始重力大于弹力，速度还会继续增大，当重力等于弹力时，速度达到最大，此时动能最大，当重力小于弹力时，动能主要转化为蹦床弹性势能，速度减小，动能减小。从B点到C点过程中，动能先增大后减小，故D错误。 故选C。 2. （2025 丰县 期中）如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从A 点由静止释放，到达 D 点后返回，B、C 两点等高，下列说法正确的是（　　） A. 球在B、C 两点的机械能相等 B. 摆球到达D点时处于平衡状态 C. 球从O 点到C 点的过程中机械能减少 D. 球从D 点到C 点的过程中动能减少 【答案】C 【解析】 【详解】由于存在空气的摩擦，秋千在摆动的过程中，机械能转化为内能，机械能会逐渐减小。 A．球在B、C两点高度相同，重力势能相同，由于存在空气的摩擦，秋千在摆动的过程中，机械能转化为内能，机械能会逐渐减小，故B的机械能与C的机械能不相等，故A错误； B．摆球到达D点时受到竖直向下的重力和沿绳子方向的拉力，此时摆球受到的合力不为0，即摆球到达D点时没有处于平衡状态，故B错误； C．球从O点到C点的过程中，克服摩擦做功，机械能减少，故C正确； D．球从D 点到C 点的过程中重力势能转化为动能，动能增大，故D错误。 故选C。 3. （2025 丰县 期中）阅读短文，回答文后问题 高空坠落的雨滴为何不致命 一颗鸡蛋从20楼坠下，冲击力堪比砖头。那么，你有没有想过，从万米高空下落的雨滴为什么没有像子弹一样砸下来？究竟是谁提供了暗中保护？雨滴刚离开云层时，重力让它加速下落，随着雨滴速度的增加，受到的空气阻力也随之增大。起初，速度较小时，重力占优，雨滴越掉越快，阻力越来越大，直到某个时刻，空气阻力增大到与重力相等时，雨滴便开启“佛系降落模式”——以恒定速度匀速下落，这就是收尾速度。小雨滴就像蒲公英的种子，轻轻柔柔地飘下来，2米/秒的速度比散步还慢；而黄豆大的雨滴就像小石子，9米/秒的速度坠落；再大的雨滴就会在半空“散架”，变成一群小雨滴。大自然用空气巧妙控制了降雨的“冲击力”，既滋润万物，又避免破坏性冲击。 （1）当雨滴进入“匀速滑翔”状态时，下列说法正确的是（ ） A. 雨滴不受任何力 B. 重力小于空气阻力 C. 重力与空气阻力大小相等 D. 雨滴立即停止下落 （2）如果没有空气，雨滴从万米高空下落情况是（ ） A. 先加速，后匀速 B. 先加速，后减速 C. 一直加速 D. 以上都有可能 （3）当雨滴匀速下落时它的重力势能转化为___________能（填“内能”、“动能”或“机械能”）； （4）已知雨滴的空气阻力公式为，其中c为空气阻力系数取0.5，A为雨滴下落时的受阻面积，请估算半径为1mm雨滴的收尾速度：___________（取，取，，结果保留一位小数）。 【答案】（1）C （2）C （3）内能 （4）6.7m/s 【解析】 【小问1详解】 雨滴匀速下落，处于平衡状态，受到的重力和空气阻力是一对平衡力，二者大小相等。 【小问2详解】 没有空气就不存在空气阻力，雨滴只受重力，处于非平衡状态，会一直加速下落。 【小问3详解】 雨滴匀速下落，速度不变，动能不变；高度降低，重力势能减小，克服空气阻力做功，重力势能转化为内能。 【小问4详解】 雨滴的体积为，由得，雨滴质量为 横截面积，匀速收尾时，雨滴的重力等于空气阻力，即 即 雨滴的收尾速度为 4. （2025 云龙 期中）频闪照片通常是研究物体运动的重要手段，一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳过程的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样，下面说法正确的是（　　） A. 小球在最高点3时，动能为零 B. 小球在1位置的重力势能比在2位置的大 C. 小球在1、2位置的动能相同 D. 小球在3位置的机械能比在2位置的大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，小球在3位置仍处于运动状态，速度不为零，动能不为零，故A错误； B．由图可知，小球在1、2位置的高度相同，质量不变，所以重力势能相同，故B错误； CD．小球在运动过程中高度会越来越低，说明小球在运动过程中受到阻力的作用，一部分机械能转化为内能，其机械能是越来越小的，因此小球在1位置的机械能最大，其次是2位置，3位置的机械能最小；由于1位置的机械能大于2位置的机械能，1位置的重力势能与2位置的重力势能相等，而机械能等于动能和势能之和，所以1位置的动能大于2位置的动能。故C错误；D正确。 故选D。 5. （2025 新沂 期中）如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验过程。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木板上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。 （1）实验中是通过观察___________来判断钢球的动能大小。 （2）通过比较甲、乙两次实验，可以探究物体的动能与___________之间的关系。 （3）在图甲、丙中，，则小球下滑到斜面底端时的速度：___________（选填“>”、“=”或““<”），若在完成图丙实验时，钢球和木块一起从水平木板的末端滑出，无法测出的大小，请判断本次是否有效___________（选填“有效”或“无效”）。 【答案】（1）木块移动距离 （2）速度 （3） ①. = ②. 有效 【解析】 【小问1详解】 钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过观察木块移动距离的大小来反映的，小木块移动距离越大，说明小钢球的动能越大，应用了转换法。 【小问2详解】 分析甲、乙实验可知，小球质量相同，高度不同，即小球到达平面的速度不相同，故可以探究物体的动能与速度之间的关系。 【小问3详解】 [1]在图甲、丙中，高度相同，即小球到达平面的速度相等，即=。 [2]本实验中通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，图丙中钢球和木块一起从水平木板的末端滑出，木块移动距离较大，动能较大，本次实验有效。 6. （2024 邳州 期中）弹簧置于光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动，第一次小球到达的最高点为a，第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计，则先后两次（ ） A. 第一次释放小球时弹簧的弹性势能大 B. 小球由c到b过程，弹性势能转化为重力势能 C. 小球上升过程，经过c点时的重力势能相等 D. 小球上升过程，经过c点时的机械能相等 【答案】AC 【解析】 【详解】A．按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动，直到运动到最高点的过程中，空气阻力忽略不计，弹簧的弹性势能转化成小球的动能，再转化成小球的重力势能，第一次小球到达的最高点为a，第二次小球到达的最高点为b，由图可知，a高于b，则第一次小球到达最高点时的重力势能较大，由机械能守恒可知，第一次释放小球时弹簧的弹性势能大，故A正确，符合题意； B．小球由c到b过程，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能，故B错误，不符合题意； C．小球上升过程，经过c点时，高度相等，质量相等，小球的重力势能相等，故C正确，符合题意； D．第一次释放小球时弹簧的弹性势能大，由机械能守恒可知，第一次释放小球后，上升经过c点时的机械能较大，故D错误，不符合题意。 故选AC。 7. （2025 邳州 期中）在如图所示的滚摆实验中，发现滚摆每次上升的高度逐渐减小，此过程中能量的变化情况为（　　） A. 机械能增加，内能减小 B. 机械能减小，内能增加 C. 机械能减小，内能不变 D. 机械能不变，内能增加 【答案】B 【解析】 【详解】发现滚摆每次上升的高度逐渐减小，故重力势能减小，则机械能也减小，克服阻力做功，所以内能增加，故ACD不符合题意， B符合题意。 故选B。 8. （2024 铜山 期中）如图所示，一个玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚．弹簧在运动过程中，有哪些机械能发生了转化 A. 只有动能和重力势能 B. 只有动能和弹性势能 C. 只有重力势能和弹性势能 D. 动能、重力势能和弹性势能都发生了转化 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意，玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚． 首先将弹簧作为一个简单对象考虑，向下翻滚过程中，质量不变，但高度降低了，所以重力势能会减小； 弹簧弹起后，另一端接触斜面时，动能减小，弹性势能增大，且减小的重力势能，会转化弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性形变变大； 弹簧弹起时，弹性势能又转化为动能． 所以这个过程中，动能、重力势能和弹性势能都发生了转化，故D正确． 【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 丰县 期中）《舌尖上的中国》聚焦了普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美。如图2所示，通过煎、蒸、炒、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识，正确的是（　　） A. 煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大 B. 蒸：是通过热传递和高温水蒸气汽化放热，使馒头蒸熟 C. 炒：主要是通过做功的方式使藜蒿的内能增加 D. 拌：香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子做无规则运动 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．煎锅一般用铁制造，主要是利用铁具有良好的导热性，故A错误； B．蒸是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使馒头蒸熟，故B错误； C．炒主要是通过热传递的方式使藜蒿的内能增加，故C错误； D．香葱和豆腐要拌着才能入味，说明了分子在做无规则运动，故D正确。 故选D。 2. （2024 丰县 期中）关于内能，下列说法中正确的是（ ） A. 0℃的物体没有内能 B. 物体内能的大小与温度无关 C. 物体具有内能也可以同时具有机械能 D. 热量总是从内能多的物体向内能少的物体传递 【答案】C 【解析】 【详解】A．内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。一切物体在任何温度下都有内能，因为分子在永不停息地做无规则运动，所以的物体也有内能，故A错误； B．温度是分子热运动剧烈程度的标志。对于同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大，物体内能的大小与温度有关，故B错误； C．内能是物体内部的能量，机械能是物体的动能和势能的总和。例如，飞行中的飞机，它有速度（具有动能）和高度（具有重力势能），所以有机械能；同时飞机内部的分子在做无规则运动，也有内能。所以物体具有内能也可以同时具有机械能，故C正确； D．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，而不是从内能多的物体向内能少的物体传递。例如，一桶热水的内能比一滴热水的内能多，但是一滴热水温度高，当它们接触时，热量是从温度高的一滴热水向温度低的一桶热水传递，故D正确。 故选C。 3. （2025 丰县 期中）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ） A. 温度高的物体，内能一定大 B. 物体温度升高，一定吸收了热量 C. 物体吸收了热量，温度一定升高 D. 温度相同的物体，内能不一定相同 【答案】D 【解析】 【详解】A. 内能与物体的质量、温度、状态、物质种类均有关，仅温度高无法确定内能一定大，故A错误； B. 物体温度升高、内能增大，可能是由于外界对物体做功，不一定是吸收了热量，故B错误； C. 晶体熔化、液体沸腾过程中吸收热量，但温度保持不变，故C错误； D. 内能受质量、温度、状态等多个因素影响，温度相同的物体，若其余因素不同，内能不一定相同，故D正确。 故选D。 4. （2025 新沂 期中）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A. 热量总是从内能多的物体向内能少的物体传递 B. 的水比的水内能大 C. 的水含有热量比的水多 D. 物体的温度升高，内能一定增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故A错误； B. 内能的大小不仅与温度有关，还与质量有关，没有已知质量，无法比较内能大小，故B错误； C. 热量是过程量，不能说“含有”，故C错误； D. 物体的温度升高，分子运动加剧，内能一定增大，故D正确。 故选D。 5. （2025 新沂 期中）图是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（ ） A. t4时刻物体内能为零 B. t2、t3时刻物体内能相等 C. t2时刻物体内能比 t3小 D. t1时刻物体分子动能比 t2时大 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：此处考察物态变化中凝固图像中的能量变化．晶体在凝固过程中，不断放出热量，内能减少，物体内能不为零，因此答案为 D 6. （2025 泉山 期中）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A. 两个物体的温度相等，它们的内能一定相等 B. 温度越高的物体，具有的热量越多 C. 物体内能减少时，温度可能不变 D. 发生热传递时，温度从温度高的物体向温度低的物体传递 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体的内能与物体的温度、质量、状态等因素都有关，两个物体仅温度相同时，内能不一定相等，故A错误； B．热量是一个过程量，只能说吸收或放出热量，不能说含有或具有热量，故B错误； C．因为物体呢内能与温度、质量、状态等多个因素都有关，所以物体的内能减少可能是其他影响因素发生了变化，比如质量减少了等等，温度是有可能不变的，故C正确； D．温度是表示物体冷热程度的物理量，是无法传递的，发生热传递时是热量从温度高的物体向温度低的物体传递，故D错误。 故选C。 7. （2024 邳州 期中）如图所示为沿海地区近地表面海陆风风向示意图，图中所描绘的场景是白天还是夜晚?________请利用比热容知识简单解释图中海陆风的成因?___________ 【答案】 ①. 白天 ②. 图中所描绘的场景是白天，因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，白天，太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量，海水温度上升慢；海岸吸热后，温度上升快，热空气上升，微风从海洋吹向陆地，形成海风。 【解析】 【详解】略。 8. （2025 邳州 期中）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A. 温度为以下的物体不具有内能 B. 温度高的物体，含有的热量一定多 C. 物体的内能增加，可能是吸收了热量 D. 温度总是从高温物体传向低温物体 【答案】C 【解析】 【详解】A．一切物体在任何情况下都具有内能，温度为以下的物体也具有内能，故A错误； B．热量是热传递过程中传递的能量，不能说物体含有热量，故B错误； C．做功和热传递都可以改变物体的内能，物体的内能增加，可能是吸收了热量，故C正确； D．热量总是从高温物体传向低温物体，热传递过程传递的不是温度，故D错误。 故选C。 【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. （2024 丰县 期中）如图所示的事例中，改变物体内能的方式与其它三项不同的是（　　） A. 加热试管中的水 B. 弯折铁丝变热 C. 食品放入冰箱冷藏 D. 透镜聚光纸片点燃 【答案】B 【解析】 【详解】A．给水加热，水从火焰吸收热量是通过热传递的方式改变内能的； B．反复弯折铁丝，弯折处发烫，属于做功改变物体的内能； C．食品放入电冰箱，温度降低，属于热传递改变物体的内能； D．放大镜聚光点燃纸片，是通过热传递使纸的内能增加； 综上所述，改变物体内能的方式与其它三项不同的是B，故B符合题意。 故选B。 2. （2025 丰县 期中）由于神舟二十号飞船舷窗出现细微裂纹，神舟二十一号载人飞船启动应急返回任务，搭载神舟二十号航天员乘组于2025年11月14日安全返回东风着陆场。返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加。下列事例中物体内能改变方式与此相同的是（ ） A. 用打气筒打气，外壁变热 B. 用蒸锅蒸馒头，馒头变热 C. 汤勺放在热汤中温度升高 D. 取暖器旁的物体温度升高 【答案】A 【解析】 【详解】返回舱与大气摩擦温度升高，是通过做功的方式改变内能。 A．用打气筒打气，外壁变热，是活塞压缩气体做功，同时活塞与筒壁摩擦做功，属于做功改变内能，故A符合题意； BCD．用蒸锅蒸馒头，馒头变热，汤勺放在热汤中温度升高，取暖器旁的物体温度升高，都是通过热传递改变内能，故BCD不符合题意； 故选A。 3. （2025 云龙 期中）关于内能、温度和热量，下列表述正确的是（　　） A. 物体温度越高含有的热量越多 B. 一切物体在任何情况下都具有内能 C. 热量只能从内能大的物体转移到内能小的物体 D. 物体内能增大，一定是吸收了热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．热量是能量转移的过程量，只能说物体吸收或放出热量，故A错误； B．所有的物体都具有内能，故B正确； C．热量只能从温度高的物体转移到温度低的物体，故C错误； D．物体内能增大，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。 故选B。 4. （2025 新沂 期中）用气筒打气时筒壁会发热，小华认为主要是活塞与筒壁摩擦导致的，小宇认为主要是活塞压缩气体做功导致的，下列实验方案中，能够验证他们猜想的是（　　） A. 用同一气筒空打50下和向汽车轮胎内打气50下，比较筒壁的温度变化 B. 用同一气筒空打5下和向自行车轮胎内打气5下，比较筒壁的温度变化 C. 用同一气筒向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下，比较筒壁的温度变化 D. 用不同气筒向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下，比较筒壁的温度变化 【答案】A 【解析】 【详解】A．用同一气筒空打50下，和向汽车轮胎内打气50下，保证了活塞与筒壁的摩擦情况相同，空打时几乎没有压缩气体做功；向汽车轮胎内打气时，活塞压缩气体做功明显，通过比较两种情况下筒壁的温度变化，若向轮胎内打气时筒壁温度明显升高，就说明主要是活塞压缩气体做功导致筒壁发热；若两种情况筒壁温度变化相差不大，则说明主要是活塞与筒壁摩擦导致筒壁发热，故A符合题意； B．用同一气筒空打5下和向自行车轮胎内打气5下，打气次数仅为5下，筒壁温度变化可能不明显，难以准确比较和判断筒壁发热的原因，故B不符合题意； C．用同一气筒向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下，两次实验均同时存在摩擦生热和压缩气体做功生热，无法有效区分两种因素的影响，而A选项通过设置“空打”作为对照，能更好地验证猜想，故C不符合题意； D．用不同气筒向电瓶车和汽车的轮胎内各打气50下，由于不同气筒的筒壁材质、活塞与筒壁的摩擦情况不同，会导致气体压缩程度不同，存在多个变量，无法确定筒壁发热是因为活塞与筒壁摩擦还是活塞压缩气体做功，故D不符合题意。 故选A。 5. （2024 邳州 期中）“煮”的篆体写法如图。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. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴 【答案】A 【解析】 【详解】“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物，这是通过热传递改变内能； A．热水暖手，这是通过热传递改变内能，与“煮”在改变物体内能的方式上相同，故A符合题意； BCD．钻木取火、搓手取暖、擦燃火柴，这是通过做功改变内能，与“煮”在改变物体内能的方式上不相同，故BCD不符合题意。 故选A。 6. （2024 邳州 期中）二氧化碳（CO2）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（　　） A. 高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低 B. 高压泵压缩CO2，气体内能减小，温度升高 C. 高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高 D. 高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低 【答案】D 【解析】 【详解】AB．高压泵压缩CO2，此时对气体做功，因此气体内能增大，温度升高，故AB错误； CD．高压CO2气体喷出时，气体对外做功，内能减小，温度降低，故C错误，D正确。 故选D。 7. （2025 邳州 期中）下列实例中，通过做功的方式来改变内能的是（ ） A. 冰镇西瓜 B. 烤火取暖 C. 围炉煮茶 D. 钻木取火 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．冰镇西瓜、烤火取暖、围炉煮茶均是通过温度差发生内能的转移，属于热传递改变内能，故ABC不符合题意； D．钻木取火是克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变内能，故D符合题意。 故选D。 8. （2025 邳州 期中）周末小华一家去品尝美味的羊肉串，在烧烤的过程中，小华看到滋滋冒油的肉串，与烤制前相比，肉串的内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），这是通过______的方式使肉串内能增加的；同时她的家人也能闻到浓浓的肉香味儿，这是______现象。 【答案】 ①. 增大 ②. 热传递 ③. 扩散 【解析】 【详解】肉串烤制时温度升高，由内能与温度的关系可知内能增大；烤制时热量从高温炭火转移到肉串，是通过热传递的方式改变内能；家人闻到肉香味是分子无规则运动产生的扩散现象。 【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 丰县 期中）小明为探究不同物质的吸热能力，选用了如图甲所示的装置进行实验，在相同烧杯中装有初温相同的A、B两种液体，用相同的酒精灯进行加热，根据实验数据绘制了如图乙温度随时间变化的关系图像。 （1）烧杯内A、B两种液体的______（选填“质量”或“体积”）应当相等。 （2）分析图乙可知，若加热时间相同，则A吸收的热量______B吸收的热量。 （3）A的吸热能力______B的吸热能力（前两空均选填“>”、“<”或“=”）。 （4）若B的比热容为，则A的比热容为______。 【答案】（1）质量 （2）等于 （3）＜ （4）1.5×103 【解析】 【小问1详解】 探究物质吸热能力的实验中，需要控制不同物质的质量相同，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体。 【小问2详解】 根据转换法，物体吸收热量的多少通过加热时间来表示，若加热时间相同，则A吸收的热量等于B吸收的热量。 【小问3详解】 据图乙可知，加热5分钟(吸热相同)，A升高的温度为 50°C - 10°C =40°C B升高的温度为 30°C -10°C = 20°C 根据比较吸热能力的方法，A的吸热能力小于B的吸热能力。 【小问4详解】 根据（3）可知，加热5分钟，A和B高的温度之比为2∶1，根据Q=cmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，则A的比热容为 2. （2025 丰县 期中）月球上没有大气层和海洋，昼夜温差极大（白天可达127℃，夜晚可降至），而地球上昼夜温差较小的原因之一：地球表面71%的面积被海洋覆盖。海洋的覆盖有利于昼夜温差的调节，主要是因为水的（ ） A. 密度大 B. 比热容大 C. 沸点高 D. 凝固点高 【答案】B 【解析】 【详解】水的比热容较大，质量相同的水和其它液体相比较，吸收相同热量，升高的温度小，放出相同热量，降低的温度小，因此海洋的覆盖有利于昼夜温差的调节，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3. （2025 云龙 期中）小明同学在“探究不同物质吸热升温的现象”时，用同一电加热器分别给________（选填“质量”或“体积”）相等的水和煤油加热，可以认为单位时间内它们吸收的热量________（选填“相等”或“不相等”）。根据实验测得的数据画出水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图所示，根据图像可得，________（选填“煤油”或“水”）更适合作为冷却剂使用。 【答案】 ①. 质量 ②. 相等 ③. 水 【解析】 【详解】[1]比较不同物质吸热能力时，应使不同的物质质量相同，即水和煤油的质量相等。 [2]用同一电加热器给水和煤油加热，相同时间两种液体吸收的热量是相同的，单位时间内它们吸收的热量相等。 [3]由图像可知，升高相同的温度，水加热时间更长，说明水吸收的热量更多，说明水的吸热能力强，水更适合作为冷却剂使用。 4. （2025 新沂 期中）正常天气情况下，海岸附近的近地面区域会有“海陆风”现象。如图所示是海风形成的示意图。海风形成的根本原因是，在相同日照条件下，陆地的___________比海洋小，所以温度上升___________（选填“较快”或“较慢”），空气上升，最终形成___________（选填“海洋吹向陆地”或“陆地吹向海洋”）的风。 【答案】 ①. 比热容 ②. 较快 ③. 海洋吹向陆地 【解析】 【详解】[1]因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，所以可以认为陆地的比热容比海洋小。 [2][3]白天，太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量，因为陆地比热容比海洋小，则海岸吸热后，温度上升快，海岸表面空气末温较高，密度较小，热空气上升，使海洋表面空气向陆地移动，形成了吹向陆地的风，故微风从海洋吹向陆地。 5. （2025 新沂 期中）如图是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验装置。 （1）本实验中物质吸收热量的多少是通过___________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）； （2）实验过程中该同学使用玻璃棒轻轻地搅拌的目的是：___________； （3）除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有___________和___________。 【答案】（1）加热时间 （2）使其受热均匀 （3） ①. 天平 ②. 秒表 【解析】 【小问1详解】 实验中，用相同酒精灯进行加热时，酒精灯在相同时间内放出相等热量，则水和沙子在相同的时间内吸收的热量相等，则若酒精灯加热的时间越长，水和沙子吸收的热量越多，故可以通过加热时间来反映吸热的多少。 【小问2详解】 用酒精灯加热时，烧杯底部温度较高，接近烧杯底部的水和沙子的温度较高，用玻璃棒轻轻地搅拌可以将温度较高的水和沙子与温度较低的水和沙子充分混合，使烧杯中的水和沙子温度基本保持一致，即用玻璃棒轻轻地搅拌的目的是使烧杯中的水和沙子受热均匀。 【小问3详解】 [1][2]实验中，要使两种液体质量相等，要记录液体的温度随时间的变化情况，需要用天平测质量、用秒表测量时间、用温度计测量温度，图中只有温度计，所以还需要的测量工具有天平和秒表。 6. （2025 泉山 期中）海洋与陆地间的温差导致了近地面大气密度和气压的差异，出现海陆风现象。下面四幅图中，海风是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AC．白天气温较高，海洋的海水与陆地上的沙石都会吸收热量，因为沙石的比热容较小，所以沙石升高的温度比较快，故沙石的末温比海水的末温高，则沙石表面的空气的温度较高，密度较小，将会逐渐上升，陆地大气压强变小，海面空气在大气压的作用下向陆地吹来；A图中环流方向错误，C图中符合环流方向，故A错误，C正确； BD．夜晚没有太阳，海洋的海水与陆地上的沙石都会放出热量，因为海水的比热容较大，所以海水降低的温度比较慢，故海水的末温比沙石的末温高，则海水表面的空气的温度较高，密度较小，将会逐渐上升，海面大气压强变小，陆地空气在大气压的作用下向海洋吹去。B图中环流方向正确，但此时为陆风，不符合海风的环流。D图中环流方向错误，故BD错误。 故选C。 7. （2024 邳州 期中）如图是冰块温度随加热时间变化的图像，整个过程不考虑水的汽化，假设相同时间内物体吸收的热量相等由图像可知：段比段温度升高的快，可以说明冰比水的______小；该物体在B点时的内能______（选填“大于”、“小于”或“等于”）在C点时的内能；阶段物体共吸收了______J的热量。 【答案】 ①. 比热容 ②. 小于 ③. 6.3×103J 【解析】 【详解】[1]由图可看出，AB段比CD段图像更陡，即AB段比CD段温度升高得快，则质量的冰和水相比，相同时间内，吸收相同热量温度变化较大，说明冰比水的比热容小。 [2]冰在熔化过程中要吸收热量，所以该物体在B点时的内能小于在C点时的内能。 [3]AB段冰吸收的热量为 AB段历时5min，BC段历时15min，由题意可知相同时间内物体吸收的热量相等，则BC阶段物体吸收热量为 8. （2024 邳州 期中）某实验小组用如图示器材“探究不同物质的吸热升温的现象”，取相同_______（选填“质量”、“体积”）的水和沙子，用两个相同的酒精灯加热并不断地搅拌，在相同的加热时间内，水和沙子_______（选填“吸收热量”、“升高温度”）相同；通过比较它们升温的情况，发现沙子升温较快，由实验可得出，水和沙子相比，吸热能力更强的是______。 【答案】 ①. 质量 ②. 吸收热量 ③. 水 【解析】 【详解】[1][2]根据控制变量法，应在两个相同的杯子中分别装有质量相等的水和沙子，用两个完全相同的酒精灯给它们加热，根据转换法，在加热相同时间内水和沙子吸收的热量相同。 [3]使水和沙子吸收相同的热量，沙子升高的温度较多，水升高的温度较少，则升高相同的温度时，水吸收的热量更多，因此水的吸热能力更强。 【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. （2025 丰县 期中）用天然气热水器将质量为40kg、温度为20°C的水加热到45°C，完全燃烧了的天然气。[水的比热容是，天然气的热值是]求： （1）水吸收的热量； （2）天然气的烧水效率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 水吸收的热量为 【小问2详解】 天然气完全燃烧放出的热量 天然气的烧水效率 2. （2025 丰县 期中）小华在两个相同的容器内分别装入A、B两种液体，用相同规格的电加热器加热，使两种液体升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的比热容是否存在差异： （1）实验时，一定要保证A、B两种液体的___________（填“质量”或“体积”）相同； （2）两种液体吸收的热量可通过___________（填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较； （3）小华根据实验数据绘制了液体温度与加热时间的关系图像，如图所示。已知B液体的比热容是，则A液体的比热容是___________； （4）从实验数据来看，___________液体更适合用作食品降温保鲜的冷却剂。 【答案】（1）质量 （2）加热时间 （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 本实验是探究不同物质的吸热能力，根据控制变量法，结合比热容公式，需要保证两种液体的质量相同、升高的温度相同，才能通过吸收热量的多少对比比热容的差异，因此要控制质量相同。 【小问2详解】 实验使用相同规格的电加热器，相同时间内两种液体吸收的热量相等，因此可以用加热时间间接反映吸收热量的多少。 【小问3详解】 由图像可知：初始温度都为10℃，当加热时间都为5min，即吸收相同热量时，A液体升高的温度 B液体升高的温度 根据，在、相同时，比热容与升高的温度成反比，因此 【小问4详解】 冷却剂需要选用比热容大的物质，相同质量的冷却剂升高相同温度时可以吸收更多热量，降温效果更好。A的比热容更大，因此A更适合做食品降温保鲜的冷却剂。 3. （2025 云龙 期中）小明在海边玩耍，感觉沙滩上的沙子很热，海水却比较凉爽。某天，他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量，绘成的温度随时间变化图像如图所示。下列分析不正确的是（　　） A. 早晨6时，海水的温度比沙子高 B. 6时到14时，沙子吸收的热量比海水多 C. 14时到22时，海水降低的温度比沙子小 D. 利用此图像可以比较海水和沙子的比热容 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，早晨6时，海水的温度为15℃，沙子的温度为10℃，海水的温度比沙子高，故A正确，不符合题意； B．在同一片天空，太阳每小时放出的热量相同，即海水和沙子每小时吸收的热量相同，故6时到14时，沙子吸收的热量和海水吸收的热量相等，故B错误，符合题意； C．由图可知，在14时海水温度比沙子低，在22时海水的温度比沙子高，故14时到22时，海水降低的温度比沙子小，故C正确，不符合题意； D．根据可知，相同质量的海水和沙子，吸收或放出相同的热量温度变化大的比热容小，温度变化小的比热容大，故利用此图象可以比较海水和沙子的比热容，故D正确，不符合题意。 故选B。 4. （2025 云龙 期中）作为全国热点旅游城市，“徐州烧烤”受到不少外地游客的青睐。如图是烤肉串的过程，若将的肉串从升高到需要消耗的木炭。求：[肉串的比热容取，木炭的热值 （1）肉串需要吸收多少热量？ （2）木炭完全燃烧放出多少热量？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 肉串吸收的热量 【小问2详解】 木炭完全燃烧放出的热量 5. （2025 新沂 期中）某用户在使用天然气灶加热水时，完全燃烧了的天然气，将的水从加热到。已知水的比热容是，天然气的热值是。试求： （1）天然气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）水吸收的热量是多少？ （3）该天然气灶加热这些水的效率是多少？ 【答案】（1） （2） （3）48% 【解析】 【小问1详解】 天然气完全燃烧放出的热量是 【小问2详解】 水吸收的热量是 【小问3详解】 该天然气灶加热这些水的效率是 6. （2025 泉山 期中）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. 加热10min时，甲吸收的热量比乙吸收的热量多 B. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容 C. 若升高相同的温度，甲吸收的热量比乙吸收的热量少 D. 从吸热能力方面看，选择甲液体做冷却剂比乙液体效果好 【答案】C 【解析】 【详解】A．实验中，用相同的热源加热，则加热相同的时间，甲、乙吸收的热量相等，故A错误； B．由图示知，加热相同时间，即吸收相同热量时，甲升温比乙快，根据吸热公式Q吸=cmΔT可知，因为甲的温度升高量更大，所以甲的比热容比乙的小，故B错误； C．由图示知，升高相同的温度，甲所需时间比乙的少，则甲吸收的热量比乙的少，故C正确； D．由图象可知，甲、乙升高相同的温度，加热乙的时间长，则乙吸收的热量多，乙吸热能力较强，选择乙液体做冷却剂比甲液体效果好，故D错误； 故选 C。 7. （2025 泉山 期中）用天然气热水器加热水，将40kg水从25℃加热到50℃，完全燃烧天然气。已知天然气的热值为，水的比热容为，求： （1）此过程中水吸收的热量是多少？ （2）该热水器加热这些水的效率是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 水吸收的热量为 【小问2详解】 天然气完全燃烧释放的总热量为 热水器的加热效率为 8. （2025 泉山 期中）为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图1、图2所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。 （1）实验中应控制两种燃料燃烧的________（选填“初温”或“质量”）相同，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过________（选填“加热的时间”或“升高的温度”）来反映的。 （2）燃料燃烧的过程中，记录燃烧时间和对应的水温；燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图3所示。由图3可知，燃料1燃烧5min放出的热量________（选填“大于”“小于”或“等于”）燃料2燃烧15min放出的热量，假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料Ⅰ与燃料2的热值之比为________。 【答案】（1） ①. 质量 ②. 升高的温度 （2） ①. 大于 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]应控制两种燃料的质量相同，这样它们才能放出可比较的热量。这是因为燃料的热值是单位质量燃料完全燃烧所放出的热量，所以只有在质量相同的情况下，才能比较不同燃料的热值。 [2]在比较不同燃料燃烧放热能力的实验中，通过比较升高的温度来比较燃料燃烧放出热量的多少。 【小问2详解】 [1]根据图3中的水温随时间变化的关系图像，可以看出燃料1燃烧5min时水的温度升高量大于燃料2燃烧15min时水的温度升高量。由于实验中烧杯内水的初温、质量都相同，且忽略了热量的散失，因此可以认为燃料1燃烧5min放出的热量大于燃料2燃烧15min放出的热量。 [2]由题意可知，燃料1放出的热量为 燃料2放出的热量为 则燃料Ⅰ与燃料2的热值之比为 【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. （2024 丰县 期中）用0.04kg煤气把初温为20℃的水，烧开到100℃。已知水的比热容为，煤气的热值为，煤气灶的烧水效率60%。试求： （1）煤气完全燃烧放出的热量为多少J； （2）这些煤气可以烧开多少kg的水。 【答案】（1）1.68×106J （2）3kg 【解析】 【小问1详解】 煤气完全燃烧放出的热量 【小问2详解】 水吸收的热量 由可知，可以烧开水的质量为 2. （2025 云龙 期中）长征七号改运载火箭于2025年3月30日0时05分发射成功。火箭在穿过大气层时会与空气剧烈摩擦，该过程中火箭的内能________（选填“变大”、“变小”或“不变”），这是通过________方式改变内能的。长征七号改运载火箭首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机，煤油燃烧过程中，其热值大小________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 变大 ②. 做功 ③. 不变 【解析】 【详解】[1][2]火箭在穿过大气层时会与空气剧烈摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，该过程中火箭的内能变大，这是通过做功方式改变内能的。 [3]热值是物质的一种特性，与质量的大小无关，所以煤油在燃烧过程中，其热值大小是不变的。 3. （2025 新沂 期中）关于燃料的热值，以下说法中正确的是 A. 燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关 B. 燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 C. 燃料燃烧时，质量越大，热值越大 D. 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 【答案】A 【解析】 【详解】A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关，符合题意． B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值，必须是完全燃烧放出的热量，才是燃料的热值，不符合题意． C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大：热值与质量无关，只与燃料种类有关，不符合题意． D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小，燃料不完全燃烧时放出的热量不能称之为热值，不符合题意． 4. （2025 泉山 期中）在跨学科实践活动中，同学调查“家用燃料的变化与合理使用”时发现，家用燃料由柴草、煤炭发展至天然气。使用天然气作为家用燃料主要是因为天然气的（ ） A. 内能较大 B. 热值较大 C. 密度较小 D. 比热容较大 【答案】B 【解析】 【详解】热值是单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，天然气的热值相比柴草、煤炭更大，相同条件下能提供更多的热能，更适合作为家用燃料。 故选 B。 5. （2024 邳州 期中）某汽车发动机的能量流向如图所示，该车以一定的速度在平直公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油。，试求： （1）汽油完全燃烧放出的热量； （2）在1标准大气压下，废气带走的能量若全部被质量为、初温为20℃的水吸收，水将升高的温度。 【答案】（1）4.6×107J （2）23℃ 【解析】 【小问1详解】 汽油完全燃烧放出的热量是 【小问2详解】 废气带走的能量为 这些热量被水吸收升高的温度为 故水将升高的温度是23℃。 6. （2025 邳州 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。 7. （2025 邳州 期中）如图，甲、乙、丙三图中的实验装置完全相同，燃料的质量都是，烧杯内的液体初温也相同。 （1）比较不同物质的吸热能力，可以选择______两个装置； （2）实验后根据数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像（图丁），可知______（选填“a”或“b”）的吸热能力强； （3）要比较燃料1和燃料2的热值大小，应使燃料燃烧，然后通过观察______来比较两种燃料的热值大小； （4）晶体熔化时需要吸收热量。资料显示：单位质量的物质，从固态开始熔化到完全变为液态需要的热量，叫做该物质的熔解热。已知质量的冰由全部熔化成的水所需吸收的热量是，则冰的熔解热为______，已知冰的比热容是。 【答案】（1）甲、丙 （2）b （3）温度计示数的变化 （4） 【解析】 【小问1详解】 比较不同物质的吸热能力，需要控制变量：使用相同的热源（保证相同时间内放出的热量相同）、烧杯内液体的质量相同，仅改变液体种类。甲和丙装置的燃料都是燃料1（热源相同），烧杯内分别是液体a和液体b，符合实验要求。 【小问2详解】 吸热能力强的物质，在质量相同、吸收相同热量（加热时间相同）时，温度升高得更慢；或者升高相同温度时，需要吸收的热量更多、加热时间更长。从丁图可知，升高到相同温度80℃时，b的加热时间更长，说明b吸收的热量更多，因此b的吸热能力更强。 【小问3详解】 比较燃料热值大小，需要控制变量：使用质量相同的不同燃料，加热质量、种类都相同的同种液体，燃料完全燃烧放出的热量越多，液体升温越明显，因此可以通过温度计示数变化来间接比较燃料的热值大小。 【小问4详解】 总热量是冰从升温到，再全部熔化为水的总吸热；冰从升温到，升高的温度为 吸收的热量  10kg冰从熔化成水的过程吸收的热量 单位质量冰的熔解热 8. （2025 邳州 期中）阅读短文，回答文后的问题。 载人飞艇 2024年，我国自主研制的“祥云”载人飞艇成功首飞。某飞艇如图甲所示，其气囊体积巨大，采用轻质材料制作，飞艇采用氦气作为浮升气体，因其化学性质稳定且密度（）远小于空气（）。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。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（）水平直线飞行时，其受到的空气阻力与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数如下表所示。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。 （1）飞艇匀速下降过程中，机械能______； （2）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”）； （3）飞艇先后以和的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为和，则______； （4）经过测试发现：当消耗燃油时，飞艇以的速度水平匀速直线飞行，可运动的最远。则飞行的最大距离为______。（燃油热值） 【答案】（1）减小 （2）不变 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 机械能等于动能与重力势能之和。飞艇匀速下降时，质量和速度不变，动能不变；高度降低，重力势能减小，因此总机械能变小。 【小问2详解】 热值是燃料的固有特性，只与燃料的种类有关，和燃料的质量、燃烧是否充分均无关，因此燃油热值不变。 【小问3详解】 从图乙的阻力-速度图像可知，当时，空气阻力​和速度成正比，由图得比例系数 即；飞艇水平匀速直线飞行时，推力和阻力二力平衡， 推动功是推力做的功，，飞行时间相同的情况下  【小问4详解】 燃油完全燃烧释放的总热量  结合发动机效率，发动机输出的总有用能量 当飞行速度时，对应阻力 匀速飞行推力 发动机输出的总能量分为两部分：推动功（推力做功）、恒定功率的辅助功，因此总输出能量满足  整理得飞行总时间：  飞行的最大距离 【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. （2024 丰县 期中）如图是单缸四冲程汽油机的一个冲程，该汽油机转速为40r/s，则（　　） A. 图示冲程为压缩冲程 B. 该冲程中内能转化为机械能 C. 气缸内汽油燃烧越充分，热值越大 D. 该汽油机1s内完成10个该冲程 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图所示，是做功冲程，故A不符合题意； B．如图所示，是高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故B符合题意； C．热值的大小与种类有关，与充分程度无关，故C不符合题意； D．汽油机转速为40r/s，该汽油机1s内飞轮转40r，汽油机1s内完成20个工作循环,故汽油机1s内完成80个该冲程,故D不符合题意。 故选B。 2. （2025 丰县 期中）如图所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可知，此时它正处在___________冲程；若该汽油机转速为1200r/min，则1s内对外做功___________次。 【答案】 ①. 压缩 ②. 10 【解析】 【详解】由图可知，两气门均关闭、活塞向上运动，火花塞未点火，所以该冲程为压缩冲程； 1s内飞轮转动的转数为 因四冲程汽油机每2转对外做功1次，故1s内对外做功次数为 次 3. （2025 云龙 期中）如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　） A. 压缩冲程，将内能转化为机械能 B. 压缩冲程，将机械能转化为内能 C. 做功冲程，将机械能转化为内能 D. 做功冲程，将内能转化为机械能 【答案】D 【解析】 【详解】图中冲程两气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，高温高压的气体推动活塞做功，是做功冲程，将内能转化为机械能，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4. （2025 新沂 期中）如图是汽油机的工作循环中的___________冲程，此过程是通过___________的方式改变内能的，是___________能转化为内能。 【答案】 ①. 压缩 ②. 做功 ③. 机械 【解析】 【详解】[1]由图可知，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。 [2][3]在压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气缸里面的气体，气体内能增大，这是通过做功的方式增大气体内能的，此过程中将活塞的机械能转化为气体的内能。 5. （2025 泉山 期中）用力迅速下压空气压缩引火仪的活塞使筒内的空气温度升高，是通过________的方式改变空气内能，与该现象有相同能量转化的冲程是________（选填“A”“B”“C”或者“D”），通常会用水对热机进行冷却，这是利用水的比热容较________（选填“大”、“小”）。 【答案】 ①. 做功 ②. D ③. 大 【解析】 【详解】用力下压活塞压缩空气，是通过做功的方式增大空气内能，将机械能转化为内能。 内燃机压缩冲程同样是机械能转化为内能；图D中两气门关闭、活塞向上运动，为压缩冲程。水的比热容较大，相同条件下能吸收更多热量，常用作热机冷却剂。 6. （2024 邳州 期中）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图，两气门关闭，活塞下行，为做功冲程，缸内气体推动活塞对外做功； B．如图，进气门关闭，排气门打开，为排气冲程； C．如图，两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，活塞压缩缸内气体，对气体做功，机械能转化为内能； D．如图，进气门打开，排气门关闭，为吸气冲程； 顺序为吸气、压缩、做功、排气，压缩冲程后气体温度都比吸气冲程中气体的温度高，故吸气冲程中气缸内气体的内能最小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7. （2024 邳州 期中）在一个配有活塞的厚玻璃筒内放入一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来，说明通过______的方式可以改变物体的内能，这一过程与汽油机的______冲程具有相同的能量转化。某单缸四冲程汽油机飞轮转速是，则此汽油机每秒钟对外做功______次。 【答案】 ①. 做功 ②. 压缩 ③. 20 【解析】 【详解】[1]当迅速压下活塞时，可看见筒内硝化棉燃烧起来，这是通过压缩空气做功的方式使玻璃筒内的空气内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃点，使硝化棉燃烧，这个过程中，机械能转化为内能。 [2]内燃机的压缩冲程中，活塞压缩汽缸内气体做功，使气体温度升高，内能增大，是机械能转化为内能，所以二者的能量转化形式相同。 [3]飞轮转速是 因一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功一次；所以，该汽油机每秒完成20个工作循环，做功20次。 8. （2025 邳州 期中）如图所示为内燃机的______冲程，该过程是将______转化为机械能，内燃机的飞轮的转速是，则它每秒完成______个冲程。 【答案】 ①. 做功 ②. 内能 ③. 80 【解析】 【详解】观察图片可知，内燃机的进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，这是做功冲程。在做功冲程中，燃料燃烧产生的内能推动活塞运动，将内能转化为机械能。 已知内燃机飞轮的转速是 因为内燃机每完成个工作循环，飞轮转动圈，要经过个冲程，所以每秒完成的冲程数为个。 （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. （2025 新沂 期中）如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去。图四个事例中能量转化与之相同的是（　　） A. 做功冲程B. 搓手取暖C. 压缩气体D. 弯折铁丝 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】点燃盒内酒精，盒盖被打出去，是内能转化为机械能；做功冲程是内能转化为机械能；搓手取暖、压缩气体、弯折铁丝都是机械能转化为内能。 故选A。 10. （2025 泉山 期中）将试管中的水加热至沸腾后，橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出去，并在试管口形成白气，请用所学的物理知识解释这一现象。 【答案】水沸腾后产生大量高温水蒸气，水蒸气对橡胶塞做功，将内能转化为机械能，使橡胶塞冲出，水蒸气对外做功后内能减小、温度降低，在试管口遇冷液化成小水珠，形成白气。 【解析】 【提升练习】 1. （2024 铜山 期中）关于温度、内能和热量，以下说法正确的是（　　） A. 物体的内能与温度有关，0℃的物体没有内能 B. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 C. 物体内能减少，温度一定降低 D. 物体内能增加，一定是通过从外界吸收热量实现的 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体的内能受多个因素影响，例如质量、温度等，温度为0℃的物体有内能，故A错误； B．内能与质量、温度和状态有关，热传递是从温度高传递给温度低的物体，内能小的物体温度可能高，故内能低的可能传递热量给内能大的物体，故B正确； C．晶体凝固过程，持续放热内能减少，温度不变，故C错误； D．物体的内能改变有两种方式：一是做功，二是热传递；不一定是吸收热量提升内能，故D错误。 故选B。 2. （2024 铜山 期中）2024年11月4日，徐州籍航天员李广苏搭乘神舟十八号飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱返回时与大气摩擦，好似流星划过天空，下列内能改变方式与之相同的是（　　） A. 烧水时水温升高 B. 汤勺放在热汤中温度升高 C. 取暖器旁的物体温度升高 D. 双手互搓，手心温度升高 【答案】D 【解析】 【详解】神舟十八号飞船返回舱与大气摩擦，返回舱克服摩擦做功，温度升高，内能增加，因此是通过做功的方式来改变内能的。 A．烧水时，水从热源处吸收热量，水温升高，内能增大，因此是通过热传递来改变物体内能的，故A不符合题意； B．汤勺放在热汤中，汤勺从热汤中吸收热量，温度升高，内能增大，因此是通过热传递来改变物体内能的，故B不符合题意； C．取暖器旁的物体从取暖器吸收热量，温度升高，内能增大，因此是通过热传递来改变物体内能的，故C不符合题意； D．双手互搓时，需要克服摩擦做功，温度升高，内能增大，因此是通过做功的方式来改变内能的，故D符合题意。 故选D。 3. （2024 铜山 期中）糖炒栗子一直是秋冬的限定美食。为了让栗子快速、均匀加热，常常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石（　　） A. 比热容小 B. 密度大 C. 热值大 D. 含有的热量多 【答案】A 【解析】 【详解】在炒栗子时，由于锅底的温度较高，很容把栗子炒煳，加工时把栗子放在砂石中翻炒，由于砂石的比热容小，砂石很容易被炒热，这样砂石被炒热后可以均匀的把热量传递给花栗子，很快就能将栗子炒熟。 故选A。 4. （2024 铜山 期中）如图所示是小明探究“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。他在两支相同的试管中分别加入水和沙子。分别用相同的酒精灯加热，测得的实验数据记录如下表。 （1）实验时，通过___________（选填“加热时间”或“温度计升高的示数”）来比较沙子和水吸收热量的多少； （2）为了顺利达到实验的目的，试管中加入水和沙子的___________（选填“质量”、“体积”或“初温”）必须要保持相同； （3）分析表中的实验数据可知，水的吸热能力___________沙子的吸热能力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1）加热时间 （2）质量 （3）大于 【解析】 【小问1详解】 使用相同的酒精灯，在相同时间内放出的热量相同，水和沙子在相同的时间内吸收的热量相同，所以实验时可用加热时间来反映水和沙子吸收热量的多少。 【小问2详解】 由可知，比较水和沙子的吸热能力时，应控制水和沙子的质量相同。实验可通过吸收相同的热量后，比较水和沙子的温度变化量来判断吸热能力强弱，所以不是必须控制水和沙子的初温相同。 【小问3详解】 由表中数据可知，等质量的水和沙子，吸收相同的热量，水的末温更低，说明水的温度变化量更小，可知水的吸热能力更强，即水的吸热能力大于沙子的吸热能力。 5. （2025 邳州 期中）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。某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶消耗柴油。求：[，] （1）消耗的柴油完全燃烧释放的热量； （2）若柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可将多少千克水从加热到。 【答案】（1） （2）400kg 【解析】 【小问1详解】 消耗的柴油完全燃烧释放的热量 【小问2详解】 水吸收的热量 由得，水的质量为 6. （2024 铜山 期中）用燃气灶把质量为3kg、初温为20℃的水加热至沸腾，一共消耗了30g燃气[燃气的热值是4.2×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]。在此过程中，求： （1）水增加的内能； （2）燃气完全燃烧放出的热量； （3）燃气灶加热的效率。 【答案】（1）； （2）； （3）80% 【解析】 【小问1详解】 在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量为 则水增加的内能为1.008 × 106J。 【小问2详解】 燃气完全燃烧放出的热量为 【小问3详解】 燃气灶加热的效率为 7. （2024 铜山 期中）作为全国热点旅游城市，“徐州烧烤”受到不少外地游客的青睐。食物烤熟是通过___________的方式改变其内能的，烤出的香气四溢是___________现象。木炭在燃烧过程中热值___________。 【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散 ③. 不变 【解析】 【详解】[1]食物烤熟的过程中，热量从火源传递到食物上，使得食物的内能增加，温度升高，从而烤熟。这种通过热量传递来改变物体内能的方式，我们称之为热传递。 [2]烤出的香气四溢，是因为食物中的香气分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。 [3]热值是燃料的一种特性，它表示单位质量的某种燃料完全燃烧时所释放出的热量。木炭在燃烧过程中，尽管其质量和燃烧状态可能发生变化，但其热值作为燃料的固有属性，是不会改变的。 8. （2024 铜山 期中）阅读短文，回答问题。 C919 我国研制的大客机C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪声，其单丝纤维直径只有，1m3的质量为5kg。 机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，能将机外-50以下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度达到50以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。 该飞机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。（如表是飞机的部分技术参数，燃油热值为4.6×107J/kg） （1）C919在起飞的过程中，将燃料燃烧产生的内能转化为客机的___________； （2）机舱内先进的“呼吸系统”将机外-50以下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度达到50以上，这个的过程中，是通过___________方式使空气的内能增大； （3）若客机在平流层匀速飞行时，耗油1000kg，则这些燃油完全燃烧放出的热量为___________J； （4）若客机以巡航速度匀速飞行1h共消耗2500kg燃油，当热效率为50%时，推进效率为___________。 【答案】（1）机械能 （2）做功 （3） （4）57.6% 【解析】 【小问1详解】 燃料燃烧时将化学能转化为内能，对客机做功，将内能转化为客机的机械能。 【小问2详解】 “呼吸系统”压缩空气，即对空气做功，使空气的内能增大，温度升高，所以是通过做功的方式使空气的内能增大。 【小问3详解】 燃油完全燃烧放出的热量 【小问4详解】 客机以巡航速度匀速飞行1h共消耗2500kg燃油，当热效率为50%时，客机获得的机械能为 发动机传递给飞机的推进功 推进效率为 学科网（北京）股份有限公司 $