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专题 07 热机和能源的利用（原卷版）
【内容播报】
特别说明：典例是2023年的中考真题，即时检测是最新的全国各地的模拟题，好题冲关是
2022年的期末考试题和2023年的模拟考试题和2023年的中考真题中经过多次筛选。知识点
以挖空的形式设计，便于学生提前预习，考点通过方法总结，知识加工，便于学生理解和记
忆，好题冲关分层设计，针对于不同的学生。
知识点 考点 好题冲关
热机 内燃机的工作过程（2例题+4即时检测） 基础过关（21）
热值 燃烧放热的计算（2例题+4即时检测） 能力提升（22）
能量的转换与守恒 能源的概念及分类（1例题+3即时检测） 真题感悟（12题）
能源的分类 能源与可持续发展（1例题+3即时检测）
1. 了解热机的分类和工作原理；
2. 掌握汽油机和柴油机的工作过程，并区分柴油机和汽油机的异同点；
3. 了解燃料的热值，并掌握燃烧放热的计算；
4. 掌握热机效率的计算；
5. 掌握能量的转化与守恒，并掌握能源的不同分类形式；
知识点1：热机
1. 热机
（1）定义：把______能转化为______能的机器；
（2）原理：
；
（3）种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等；
2. 内燃机
（1）定义：燃料在气缸内燃烧产生动力的热机；
（2）分类：汽油机和柴油机；
（3）工作过程
①每个工作循环分为四个冲程：_____冲程、______冲程、_____冲程和_____冲程；
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②一个工作循环中只有_______冲程是靠燃气推动活塞做功，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮
的_______来完成；
③压缩冲程中_______转化为______，在做功冲程中，______转化为_______；
知识点2：热值
1. 定义：燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的_________，叫做这种燃料的热值；
2. 单位：_____________，符号是_____________；
3. 公式：
；
4. 理解
（1）酒精的热值是3.0×107 J/kg，表示_____________________________；
（2）热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的________________有关，与燃料的质量、体积、是否完全
燃烧等没有关系；
【提示】对于气体燃料来说，热值q=Q/V，热值单位为“J/m3”.
3. 热机效率
（1）定义：热机用来做____的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比；
（2）公式：
（3）能量流向
4. 提高热机效率途径
（1）让燃料尽可能充分燃烧，如：将煤粒磨成煤粉、加大送风量等；
（2）利用废气的能量；
（3）机件间保持良好的润滑、减小摩擦
知识点3：能量的转化与守恒
1. 内容：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式_______为其他形式，或者从一个物
体_________到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量______；
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2.说明
（1）能量的转化和转移都是具有方向性的；
（2）能的转化是通过物体做功来实现的，能的转化过程中，能量的形式发生了改变；
（3）能的转移过程中能量的形式没有发生变化；
【提示】
能量守恒定律不同于机械能守恒定律.所有的能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律，而机械能守
恒是有一定条件的.
知识点4：能源的分类
分类标准 类型 定义 实例
一次能源 可以_____从自然界获取的能源 风能、太阳能、核能、化石能源等
是否要
无法从自然界直接获取，必须通 电能、汽油、酒精灯
加工 二次能源 过一次能源的消耗才能得到的能
源
可再生 可以从自然界源源____地得到的 水能、风能、太阳能、生物质能等
能源
能源
可否再生
不可再 在 短 期 内 不 可 能 从 自 然 界 核能、化石能源等
___________的能源
生能源
1. 核能
（1）定义：原子核________或________时释放的能量叫核能；
（2）获得方式及应用
2. 太阳能
（1）来源：氢原子核在超高温下发生_______，释放出巨大的核能；
（2）优点：取之不尽、用之不竭，环保无污染；
（3）利用：间接利用：化石燃料；
直接利用：
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【提示】
核电站的核心设备是核反应堆：控制链式反应的速度，使核能平缓地释放出来，便于利用.
考点一 内燃机的工作过程
1. 热机：利用燃料燃烧获得内能，在利用内能做功的机械叫做热机，其能量转化是：化学能转化为内能转
化为机械能；
2. 汽油机和柴油机在吸气冲程吸入的物质不一样，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是
空气；
3. 压缩冲程：体积减小，温度升高，压强增大，机械能转化为内能；
4. 做功冲程：燃料燃烧，推动活塞运动，体积增大，对外做功，温度降低，压强减小，内能转化为机械能；
5. 一个完整的工作循环，活塞（曲轴或飞轮）往复运动二周，完成四个冲程，对外做功一次（1241）；
【典例1】（2023·淄博·中考真题）下列关于热和能的说法正确的是（ ）
A．温度高的物体，内能不一定大
B．热传递过程中，传递的是温度
C．物体吸收热量，温度一定升高
D．内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能
【典例2】（2023·常州·中考真题）压缩空气动力车。
（1）小明将充满气的气球捆绑在小车上，制成压缩空气动力小车。当气球向右喷气时，静止的小车向左
运动起来，如图甲所示。该现象说明力的作用是 ；还说明力可以改变物体的 。
（2）为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个
工作循环分为进气冲程和排气冲程，如图乙所示。发动机对外做功的是 （进气/排气）冲程，此
过程中钢瓶内压缩空气的温度 。若该发动机的转速为 ，则 内发动机对外做功
次。汽车行驶一段路程后，钢瓶内压缩空气的密度 。
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【变式1】（2023·呼伦贝尔·模拟预测）如图为某汽车上四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（
）
A．使汽车获得动力的冲程是丁
B．甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能
C．在一个工作循环中，工作过程依次是乙、甲、丁、丙
D．飞轮转速3000r/min，则该汽油机1s能做功25次
【变式2】（多选）（2023·河池·一模）关于图所示的四个情景，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中的现象表明热的物体一定比冷的物体内能大
B．图乙中抽去玻璃板后，两瓶中的气体混合，这种现象表明气体分子是运动的
C．图丙是内燃机的做功冲程，机械能转化为内能
D．图丁，从加热到软木塞被推出，该过程的能量转化顺序为化学能——内能——机械能
【变式3】（2023·银川·二模）如图甲所示，当塞子从试管口喷出时，管内水蒸气的内能 （选填
“增大”“减小”或“不变”），水蒸气的内能转化成塞子的 能。如图乙所示，在厚壁玻璃筒中
放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，硝化棉就会燃烧起来，该能量转化与热机的 冲程的能量转化
方式一致。
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【变式4】（2023·鞍山·模拟预测）科幻大片《流浪地球》中地球为摆脱木星，主人公点燃了木星上的可燃
气体，从而将地球推离木星。在推离过程中能的转化方式，与四冲程内燃机的 冲程的能量转化方式
相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min，则1s内完成 个冲程。汽油燃烧时将 能转
化为内能。
考点二 燃烧放热的计算
1. 燃烧放热的公式： ，在公式的选择时，看清热值q的单位；
2. 注意：热值是燃料的一种特征，只与物质的种类有关，与物质的多少无关；
3. 目前为止，我们学过的密度（ρ）、比热容（c）和热值（q）都是物质的一种特征，只与物质的种类
有关，与物质的多少无关。
【典例3】（2023·巴中·中考真题）小汽车是主要的交通工具，某品牌小汽车四冲程汽油机的转速为
2400r/min，则1s内汽油机对外做功 次，当汽车在加油站加油时，司机能闻到很浓的汽油味，是
现象。如果汽车在某段时间内消耗了210g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量 ，这些热量能让
100kg的水温度升高 。（ ，不计热量损失）
【典例4】（2023·菏泽·中考真题）将质量为2kg、初始温度为25℃的一壶水加热到100℃，需要吸收
J的热量，加热过程需要燃烧 的天然气，则天然气燃烧放出热量的 %被水吸收。[天然气的
热值取 ，水的比热容为 ]
【变式1】（2023·楚雄·一模）周末，玲玲在家用燃气灶煮面条，燃气灶使用的天然气属于 （选填
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“一次”或“二次”）能源；若天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收，在一标准大气压下，烧开质量
为4kg初温为20℃的水需要 天然气。（水的比热容为 ，天然气的热值为
）
【变式2】（2023·济宁·一模）已知水的比热容是4.2×103 J/(kg℃)，天然气的热值是4.4×107J/kg。用天然
气灶将一壶5kg水从20℃加热到64℃时，水吸收的热量是 ⋅ J。若天然气灶燃烧放出热量的一
半被水吸收，则需要消耗 g天然气。
【变式3】（2023·周口·三模）行驶在水平地面上的汽车，汽油机飞轮的转速为2400 r/min，在1s内汽油机
完成 个冲程；已知某种汽油的热值是4.6×107 J/kg，现有汽油0.02kg，完全燃烧其中的一半，汽油
放出的热量是 J。
【变式4】（2023·东莞·二模）“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在我市已普
遍使用。天然气属于 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。天然气热值为 ，完全燃
烧 的天然气所释放的热量为 J，若这些能量 被水吸收，能使 kg的水温度升高 。
考点三 热机效率的计算
1. 热机效率是指热机用来做的有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出出的热量的比值；
2. 公式：
3. 热机效率的高低是检验热机性能好坏的一个重要标志；
4. 提高热机效率的方法
（1）让燃料尽可能充分燃烧，如：将煤粒磨成煤粉、加大送风量等；
（2）利用废气的能量；
（3）机件间保持良好的润滑、减小摩擦；
【典例5】（2023·呼和浩特·中考真题）小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游，车和人的总质量为
2.4t，他们先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶50km，用时50min，消耗汽油5kg。假设此
过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1倍。然后他们又以相同功率，继续在一段可近似看成水直线的沙
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土路上，以25km/h的速度匀速行驶12min后到达目的地。已知汽油的热值为 。求：
（1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小；
（2）汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率；
（3）汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小。
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【变式1】（2023·宜昌·中考真题）近些年来，国家大力提倡开发各种绿色可再生能源，助力实现“碳达峰、
碳中和”的战略目标。如图所示是宜昌某风电场，总装机容量5×104kW，年发电量9000万度。问：
（1）该风电场年发电时间可达多少小时？
（2）如果火电站的发电效率为40%，要得到相同的电能，每年需要多少吨煤？（煤的热值为3.0×107J/
kg）
【变式2】（2023·上饶·一模）随着国民经济的发展，汽车已走进普通家庭。一辆汽车以某一速度在平直路
面上耗时0.125h匀速行驶10km，消耗汽油1L。已知汽车以该速度匀速行驶时受到的阻力为966N，所用汽
油的热值为 ，密度为 。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）这些汽油完全燃烧放出的热量；
（3）在这段路程中汽车的效率。
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【变式3】（2023·阜新·模拟预测）一台24t的压路机，它与水平路面的总接触面积为1.2m2，匀速行驶
100m，受到的阻力是车重的0.2倍（g取10N/kg，柴油的热值q=4.3×107J/kg）求：
（1）压路机静止时对路面的压强时多少？
（2）压路机发动机做的功是多少？
（3）若柴油发动机的效率是40%，压路机通过这段路程需要完全燃烧多少千克柴油？（保留两位小数）
【变式4】（2023·无锡·一模）我市多措并举积极创建全国文明典范城市，意义深远。其中垃圾分类已成为
人们日常生活的一种时尚，把合理分类的垃圾利用起来可以变废为宝。如果1吨垃圾可以榨出0.21吨燃料
油，燃料油的热值为4.0×107J/kg，水的比热容c ＝4.2×103J/(kg·℃)，求：
水
（1）1吨垃圾产生的燃料油完全燃烧释放出的热量为多少?
（2）不计热量损失，1吨垃圾产生的燃料油完全燃烧释放出的热量可以使质量为4.0×104kg、温度为20℃
的水温度升高多少摄氏度?
（3）若完全燃烧1×103kg的垃圾产生的热量可发电500 kW·h，垃圾的热值是9×106J/kg，则发电效率是多
少?
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考点四 能源的概念及分类
1. 能源的分类
（1）能否加工
（2）能否再生
2. 核能
（1）核聚变：制造氢弹（不可控）
（2）核裂变：制造原子弹；核反应堆发电（人为可控）
3. 注意：核电站的核心设备是核反应堆：控制链式反应的速度，使核能平缓地释放出来，便于利用.
【典例6】（2023·兴安盟·中考真题）关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A．电能是一次能源 B．太阳释放的能量是核裂变产生的
C．水力发电是将水的机械能转化为电能 D．煤、石油、天然气都是可再生能源
【变式1】（2022·株洲·一模）科普小组同学调研了我省不同的发电站，如图所示，其中利用不可再生能源
发电的是（ ）
A． 太阳能发电站 B． 东山风力发电站
C． 永安燃煤发电站D． 水口水力发电站
【变式2】（2023·上饶·一模）能源汽车走进千家万户。图示是新能源汽车的充电桩，充电电压都在220V
以上。下列说法正确的是（ ）
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A．这些充电桩之间都是串联在一起的 B．电属于二次能源
C．每个充电桩只需要装普通空气开关 D．万一充电桩起火，应该迅速浇水扑灭
【变式3】（2023·南阳·一模）关于信息、能源、材料的描述中，下列说法正确的是（ ）
A．核电站是利用核裂变发电的
B．电饭锅的发热元件是由超导材料制成的
C．太阳能、石油、风能都属于可再生能源
D．光纤通信是靠光在光导纤维中发生多次折射来传递信息
考点五 能量与可持续发展
1. 能量的转换与守恒的理解
（1）能量的转化和转移都是具有方向性的，在转化和转移过程中，总量总是保存不变的；
（2）能的转化是通过物体做功来实现的，能的转化过程中，能量的形式发生了改变；
（3）能的转移过程中能量的形式没有发生变化；
【典例7】（2023·永州·中考真题）发展是人类永恒的主题，能源与社会发展关系密切。关于能源与可持续
发展，下列说法正确的是（ ）
A．煤、石油属于可再生能源 B．太阳能电池可以将太阳能转化为电能
C．能量是守恒的，我们不需要节约能源 D．核电站是利用核聚变释放的能量进行发电
【变式1】（2022·天水·模拟预测）我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视环境保护和新能源的利用。下
列说法中正确的是（ ）
A．废旧电池可以随意丢弃 B．积极利用绿地和湖泊加快城市建设
C．太阳能是不可再生能源 D．太阳能既可以转化为内能，也可以转化为电能
【变式2】（2023·泸州·模拟预测）节约资源是我国的基本国策，下列关于节约资源说法正确的是（ ）
A．虽然地球储水量大，但可利用的淡水在减少，所以要节约用水
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B．平时家里无人时，应该断开电冰箱电源
C．太阳能取之不尽用之不竭，所以使用太阳能热水器不必节约
D．LED灯功率小耗电少，所以无人时也可以不关
【变式3】（2023·菏泽·二模）关于信息、能源和环境的下列说法正确的是（ ）
A．电能是一次能源，它便于输送和转化 B．原子弹是根据可以控制的核聚变工作的
C．北斗卫星定位系统是利用电磁波传递信息 D．为了保护环境，提倡减排，可不必提倡节能
一、选择题
1．下列属于可再生能源的是（ ）
A．太阳能 B．可燃冰 C．石油 D．天然气
2．2022年11月12日，我国在海南文昌航天发射场，用长征七号遥六运载火箭成功发射天舟五号货运飞
船，长征七号遥六运载火箭采用液氧煤油作为燃料，原因是煤油具有较高的（ ）
A．比热容 B．热值 C．热量 D．内能
3．关于能源、信息与材料，下列说法错误的是（ ）
A．风能、水能都是可再生能源
B．半导体二极管具有单向导电性
C．为降低电能的损耗，可利用超导材料制造电饭煲的电热丝
D．北斗卫星之间利用电磁波相互传递信息
4．如图是比较燃烧皿中两种燃料热值的实验装置。下列关于该实验的操作及分析正确的是（ ）
A．两个燃烧皿中应分别装入种类不同、质量相同的燃料
B．实验时应控制烧杯中的液体升高的温度相同
C．实验时应控制燃料燃烧的时间相同
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D．两只烧杯中应分别装入种类不同、质量相同的液体
5．"钻木取火"的发明来源于中国古代的神话传说，自有物理知识蕴含其中，如图所示。钻木取火时能量的
转化过程与热机的哪个工作冲程中的能量转化过程相似（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
6．如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，
水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（ ）
A．管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
B．试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C．酒精燃烧时是内能转化为化学能
D．这个过程与内燃机的做功冲程类似
7．龙骨水车是我国古代最著名的水利灌溉机械之一，如图所示。它可以利用人力或风力驱动水车，方便
地将低处的水移到高处。下列说法不正确的是（ ）
A．风能是一种清洁能源
B．定量的水被水车提升到高处，水的重力势能增加
C．风力驱动水车叶片旋转，风能转化为叶片的势能
D．风力驱动水车把水送到高处，风能转化为水的重力势能
8．下列有关热机的说法中不正确的是（ ）
A．汽油机在吸气冲程中，将汽油和空气混合物吸入汽缸
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B．减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率
C．选用热值大的燃料可以提高热机的效率
D．热机是将内能转化为机械能的机器
9．2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发
射中心准时成功发射升空，下列说法不正确的是（ ）
A．起飞过程加速上升时，液态氢燃烧释放的内能转化为机械能
B．火箭发射升空与汽油机做功冲程的原理相同
C．火箭选用的燃料是液态氢，因为它的热值更大
D．长征二号F火箭性能极佳，燃料利用率达100%
10．（多选）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽
车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某
一冲程示意图，下列有关说法正确的是（ ）
A．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
B．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧不够充分
C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
11．（多选）如图所示，是汽油机的能量流向图，对照此图（ ）
A．废气的排放所占的比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
B．冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率
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C．该汽油机工作时汽油没有完全燃烧，则汽油的热值会减小
D．该汽油机的能量利用率为28%
12．（多选）绘制图像是分析物理过程和处理实验数据的一种常用方法，它可以直观地反映各物理量之间
的关系。下列图像及其描述中不正确的是（ ）
A．如图甲，电阻一定时，通过它的电流跟它两端的电压的关系
B．如图乙，燃料的热值与燃料燃烧的体积的关系
C．如图丙，定值电阻消耗的电功率与电流的关系
D．如图丁，水的比热容与温度的关系
二、填空题
13．如图所示，在压缩空气引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的硝化棉，用力将活塞迅速下压，玻璃
筒内的空气温度升高，空气的内能 （选填“增加”或“减少”），空气的内能是通过 方式改变
的，在这一过程中 能转化为 能。筒内的硝化棉由于温度升高达到着火点而燃烧，硝化棉燃烧时
能转化为 能。
14．目前我县正在兴建的孤山水电站，针对大坝涉及的物理知识，回答：水电站是利用 转化为
能的原理。如果是你负责建设水电站选址，从能量转换角度你将选择如图所示的地址 （选填“甲”
或“乙”）。
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15．摩擦产生热，这是通过 方式改变物体的内能的；汽油燃烧时将 能转化为内能。
汽油的热值是4.2107 J / kg 。100g 汽油完全燃烧放出的热量是 J ，这些热量可以将
kg 的水加热升高 50℃。
16．如图是我国用长征火箭发射“嫦娥二号”卫星时的壮观情景．火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它
的密度小且 大。火箭通过大气层时由于摩擦而产生大量的热，是通过 方式改变内能的。卫星
在飞行过程中机械能不变，当卫星运行到近地点时，其动能最 （大/小）。
17．如图所示是 （选填“汽油”或“柴油”）机的一个冲程，在该冲程中，气缸内气体的内能
（选填“减小”“增大”或“不变”）；若该热机刚好在1min内完成1200个工作循环，则1s飞轮转
转。
三、实验题
18．小明学习了燃料的热值后，设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图
所示的装置进行实验，装有少量的煤油和菜籽油的两盏灯，分别给两杯温度和质量相同的水加热。
（1）实验过程中，点燃两盏灯，在燃料 （选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后，比较
（选填“加热时间”或“温度计示数”）来比较燃料燃烧放出的热量，从而比较两种燃料的热值的大小；
（2）在燃料燃烧过程中，如果两个烧杯中的水均已沸腾，则该实验 （选填“能”或“不能”）比
较两种燃料热值的大小；
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（3）该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标准的热值相比，该实验测得的热值 （选填“偏大”
或“偏小”）。
四、计算题
19．国庆节后，气温逐渐降低，小明吃早饭时，饮用的牛奶需要先用天然气灶热一热。小明用天然气灶加
热质量为400g的牛奶，使牛奶的温度由15℃升高到40℃，共消耗天然气2g。已知牛奶的比热容为2.5×103
J/（kg℃），天然气的热值为4×107 J/kg。求：
（1）牛⋅ 奶吸收的热量；
（2）加热牛奶过程中，天然气灶的热效率。
20．某汽车在平直的公路上匀速行驶一段距离，消耗2kg汽油，该汽油机的效率为30%，已知汽油热值为
4.5×107J/kg，水的比热为c =4.2×103J/（kg·℃）。求：
水
（1）完全燃烧2kg汽油，总共能放出多少J的热量？
（2）假设在这次行驶过程中，发动机废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，若这些废气带走
的能量全部被质量为200kg、10℃的水吸收，水的温度升高了多少？
21．如图所示是一些城市道路两边安装的一种“风光互补路灯”。它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板。它
不需要挖路面埋管铺设输电线路，当无风有光时，可以通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电
机发电，二者也可同时发电，日夜为蓄电池充电。与传统的路灯相比，1台“风光互补路灯”1年大约可以
节省电能4.2×109J，减少碳粉尘排放300kg，已知 ，q =3×107J/kg。问：
煤炭
（1）若此路灯每年的发电量用燃烧煤炭来提供，一台这样的路灯每年可节约煤炭多少kg？
（2）若每年节约的能量有15%被水吸收，可将多少kg的水由20℃加热到70℃？
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一、选择题
1．下列关于信息、能源和材料的说法中正确的是（ ）
A．为降低电能的损耗，可利用超导材料制造电饭煲的电热丝
B．华为手机的芯片中含有半导体材料
C．煤、石油和天然气都是化石能源，电能是一次能源
D．我国自主研发的“北斗”卫星导航系统，通过超声波提供定位服务
2．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
C．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
D．汽油机的做功冲程中燃气的内能全部转化为机械能
3．根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（ ）
A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的
B．滚摆从最高点向下运动，到最底端后可以再向上运动
C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾可以一直持续下去
D．出枪膛的子弹射穿木板后，子弹可以以更快的速度继续运动
4．如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）
A．用刀将熔丝斜切成两段，使两段熔丝光滑表面紧密接触，熔丝下端挂一物体，熔丝会被拉开
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B．加热试管使水沸腾，小叶轮转动起来，水蒸气的内能转化为小叶轮的机械能
C．按下火花发生器的按钮后盒内气体将盒盖喷出很远，此过程能量转化与汽油机压缩冲程类似
D．如图所示的是汽油机的吸气冲程，吸入的气体为空气
5．如图甲是简化的航母蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，图乙为四冲程汽油机的
工作示意图。下列判断不正确的是（ ）
A．汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能
B．汽油用掉一半后，汽油的热值变成原来的一半
C．图甲中气缸内的蒸汽体积膨胀，推动活塞使舰载机获得牵引力
D．从能量转化角度，蒸汽弹射装置工作时与图乙中的C所示的原理相似
6．如图甲所示是某品牌小汽车，其发动机工作循环中的一个冲程如图乙所示，下列说法正确的是
（ ）
A．汽车同侧的转向灯同时亮同时灭，它们一定是串联的
B．图乙所示的冲程是发动机的做功冲程
C．图乙所示的冲程中，能量转化情况与“钻木取火”相同
D．汽车在行驶过程中会吸引灰尘是由于汽车与空气摩擦创造了电荷
7．（多选）观察下图，下列关于能量的说法正确的是（ ）
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A．太阳通过核裂变释放能量
B．太阳能是可再生能源
C．水温升高是通过热传递改变其内能
D．水增加的内能等于木柴燃烧放出的热量
8．（多选）2021年5月22日，我国首次火星探测任务“天问一号”着陆巡视器携带的火星车“祝融号”
安全驶离着陆平台，到达火星乌托邦平原表面，开始巡视探测。这意味着中国成为了首个一次完成绕、落、
巡三大任务的国家。“祝融号”在巡视的过程中传回大量与火星相关的重要信息。在巡视的过程中
（ ）
A．传回地面信息是利用超声波来进行传递的 B．“祝融号”相对于地球是运动的
C．导航定位信号的传播速度与光速大小相等 D．太阳能电池板是将光能转化为电能
9．（多选）利用图像可以描述物理量之间的关系，如图所示，下列图像与其描述的物理知识不正确的是
（ ）
A．图甲：物重与质量的关系
B．图乙：阴影部分的面积表示物体运动的路程
C．图丙：电阻一定时，导体两端电压与导体中电流的关系
D．图丁：燃料的热值与燃料体积的关系
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10．（多选）如图是我国第一款纯电动疫苗接种车疫苗车空车质量为4t，车轮与水平地面接触的总面积为
，发动机的输出功率为60kW不变。（ 取 ，汽油热值 ）下列说法正确的是（
）
A．疫苗车空车静止在水平地面时，对地面的压强为
B．疫苗车在水平路面匀速直线行驶时，受到的阻力为3000N时，疫苗车的速度为
C．疫苗车匀速行驶了2500s，若换用效率为 的汽油机提供动力，需要消耗汽油的质量为
D．疫苗车在水平路面匀速直线行驶时，动能在不断地增加
二、填空题
11．核电站利用核能的途径是 （选填“核聚变”或“核裂变”），一杯水的内能不可能自发
集中到这杯水的上层，使上面的水剧烈地沸腾，而下面的水却结成冰，这说明能量的转化和转移是
的。不同形式的能在转化过程中，总量是 的。
12．如图所示为国产油电混合动力汽车，汽车蓄电池放电时，蓄电池相当于 （选填“用电器”或
“电源”）；汽车各转向灯能独立工作，因此转向灯是 联的；此汽车在行驶过程中主要是将其他形
式的能转化为 能（选填“机械能”或“内能”）。
13．如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着
火燃烧。此过程与四冲程汽油机的 冲程能量转化相同；如乙图所示的是汽油机的
冲程，若飞轮的转速为 ，在1s内，汽油机做功 次。
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14．若某汽油机飞轮转速为 的汽车，在水平路面上行驶，则在 内汽油机对外做功 次；
若汽车行驶过程中消耗汽油 ，则这些汽油完全燃烧能放出 的热量。在紧急刹车时，刹
车片会发烫，这是通过 的方式增加物体内能的。（已知汽油的热值为 ）
15．天然气是一种清洁燃料，泸州市部分公交车使用天然气来代替柴油或汽油，天然气是 （填“可
再生”或“不可再生”）能源；某中学为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是 ，
现完全燃烧了 的焦炭，放出的热量为 J。设该热量有 被水吸收，能将 kg的水从
加热到 。[已知 ]
16．2020年3月，我国宣布全球首次利用水平井钻采技术试采海域可燃冰取得成功。“可燃冰”属于
（选填“可”或“不可”）再生能源；若1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可以使
kg的水温度升高50℃。[已知c =4.2×103J/(kg·℃)，q =8.4×108J/kg]
水 可燃冰
三、实验题
17．物理探究小组进行了以下三个热学实验：甲图为“探究不同物质吸热升温现象”，乙图为“比较不同
燃料燃烧时放出的热量”，丙图“探究影响电流热效应的因素”。
（1）上述三个热学实验中都需要控制被加热物质 （体积/质量） 相等，这些实验中可利用加热相同
时间进行实验有 ；
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（2）乙图中，小明发现用碎纸片加热的烧杯中水温升得快，这 （能/不能）说明碎纸片的热值大；
（3）丙图中是通过观察液体 反映两电阻丝产生的热量的多少。图中将两个不同阻值的电阻串联
起来，就是为了控制 相等。如果仅用丙图中提供的器材，利用该装置 （可以/不可以）探
究电热与电流的关系。
五、计算题
18．如图为一种 型高速动车组，其总质量约为 ，车轮与铁轨总接触面积约为 ，动车组采
用电力牵引交流传动方式获得动力，设计运营速度为 。牵引功率为 ， 取 ，
。请计算：
（1）动车组静止在水平铁轨上时对铁轨的压强。
（2）已知从沈阳到北京铁路线的长度约为700km，若动车组以设计运营速度在平直铁轨上匀速行驶，则
从沈阳到北京的过程中，动车克服阻力所做的功为多少？
（3）若动车组采用效率为30%的柴油机驱动，以设计运营速度匀速直线行驶，从沈阳到北京需要消耗多
少千克柴油？（结果保留整数）
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19．按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在 以内。如图所示的货车装满货物后总
质量为24t，轮胎与地面的接触总面积为 ，司机师傅开着货车在某段水平公路上在20min时间内匀
速行驶了 ，行驶过程中货车受到的阻力为 （g取 ，燃油的热值取 ）。请
解答：
（1）通过计算判断该货车是否超载；
（2）在20min时间内，货车牵引力做的功；
（3）若货车燃油机的热机效率为25％，在20min时间内消耗的燃油质量。
20．如图所示，726型气垫登陆艇是我国自行研制的新型中型气垫船，已知登陆艇满载时质量为
1.8×105kg。（柴油机的效率为36%，柴油的热值q =4×107J/kg，g取10N/kg）
柴油
（1）该艇满载时停在水平地面上，与地面间的总接触面积为80m2，那么它对地面的压强为多少？
（2）该艇静止在水面上，启动时能把船身抬高2m，则抬高一次需要消耗多少千克柴油？
（3）该艇最大速度是35m/s，若此时受到的阻力始终为7×104N，则推力的功率为多少？
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1．（2023·攀枝花·中考真题）2022年底，攀枝花首批氢能公交车投入运行。下列能源跟氢能一样属于二次
能源的是（ ）
A．风能 B．电能 C．水能 D．太阳能
2．（2023·东营·中考真题）关于能源，信息和材料，下列说法不正确的是（ ）
A．太阳能，风能、核能都属于可再生能源
B．核电站的核反应堆是利用核裂变释放核能的
C．5G通信用的电磁波和光在真空中传播的速度相等
D．若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
3．（2023·呼和浩特·中考真题）人类文明，一脉相传。从远古的水磨，到今天的水电站，都是人类对水能
的合理开发与利用。如图所示，图甲是远古的水磨，流水冲击水轮，水轮转动，去汲水、碾谷、磨面；图
乙是今天的水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。下列说法不正确的是（ ）
A．水轮是人类把水能转化成水轮动能的装置
B．流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的水能等于发电机产生的电能
C．右图中的拦河大坝，起到了提高水重力势能的效果
D．流水通过水轮后，其机械能减小
4．（2023·广州·中考真题）某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上
蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形式判断正确的是（ ）
A．甲是“电能” B．乙是“太阳能” C．丙是“电能” D．丁是“机械能”
5．（2023·苏州·中考真题）《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图）。使
用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方
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农田中。下列说法正确的是（ ）
A．这是一台“永动机” B．水在输送过程中重力势能不变
C．转轮转速越快输水做功功率越大 D．上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮
6．（多选）（2023·十堰·中考真题）车辆通过某平直高速路段时，驾驶员看到了如图所示的标志牌，下列
说法正确的是（ ）
A．以行驶的汽车为参照物，标志牌是运动的
B．车辆不能超过最高限速，是因为车辆的速度越大惯性越大
C．驾驶员刹车减速过程中，部分机械能转化为内能
D．以相同速度行驶的不同车辆，车辆的质量越大动能越大
7．（2023·青岛·中考真题）火，能带来温暖和光明。钻木取火，是将 能转化为内能，这是人类
第一次学会使用自然力量；改变物体的内能有做功和 两种方法，人们利用内能做功制成了热机；
在设计和制造热机时，要不断提高效率，其积极意义有 （列举一条即可）。
8．（2023·无锡·中考真题）我国的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水电站实现联合调度，
标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成。水力发电是将水的 能转化为电能，水能是
（选填“可再生”或“不可再生”）能源，水电站年均发电量可达 ，若这些电量改用煤进行火
力发电，效率为 ，煤的热值为 ，则需要用煤 。
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9．（2023·新疆·中考真题）我国自主研发建造的“深海一号”超深水大气田成为世界首个具备远程遥控生
产能力的超深水半潜式生产储油平台。
（1）“深海一号”利用 （填“电磁波”或“超声波”）实现远程遥控，从水下1500m深的海底
开采出来的能源属于 （“一”或“二”）次能源。“深海一号”深水半潜式生产储油平台通过四
组锚固系统固定在大海上（平台与海底的巨型铅球通过锚链栓接），已知锚链的密度大于海水的密度，则
锚链对平台的拉力大小 （填“大于”“小于”或“等于”）锚链对巨型铅球的拉力大小。
（2）水下1500m深的海底输送油气的管道承受的海水压强约为 （填“15”“150”或“1500”）个标
准大气压。若“深海一号”一期工程年产天然气 ，天然气的热值为 ，也可以表示为
，则这些天然气完全燃烧可以放出的热量 J，天然气的密度为 。
10．（2023·衡阳·中考真题）燃气热水器将质量为30kg、温度为15℃的水加热到65℃，消耗天然气
，在此过程中水吸收的热量是 J，热水器烧水时的效率是 [
； ]
11．（2023·本溪·中考真题）某款环保能源汽车——氢能重卡，它满载时总质量为50t，车轮总着地面积为
，采用氢燃料发动机获得动力。若某次运输过程中，汽车以300kW的输出功率，在水平公路上匀速
直线行驶了20min，汽车发动机的效率为75%。（g取10N/kg， 取 ）求：
（1）汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压强；
（2）这次行驶过程中，汽车消耗的氢能为多少焦耳；
（3）若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，至少需要完全燃烧柴油的质量。
12．（2023·遂宁·中考真题）我国电动汽车多项技术已领跑世界。某型号的国产电动汽车所用电池电压
400V，满电时能存储80 kW·h的能量，电池剩余20%的能量时需要充电（避免损伤电池）。如图，小红驾
驶该型号车携家人出行发现：汽车在高速公路上通过A处时仪表显示电池剩余95%的能量，汽车以
108km/h的速度匀速直线行驶30min到达B处时，仪表显示电池剩余82.5%的能量。已知全车总质量为
2t。汽车在该路段受到的阻力是车重的0.03倍，请计算该车通过这段高速路时的以下各量：（g=10N/kg）
（1）汽车行驶的路程为多少km？
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（2）汽车受到的牵引力是多大？
（3）汽车的能量转换效率多大？
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