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专题 07 热机和能源的利用（解析版）
【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.
【答案】
知识点1
内 机械 吸气 压缩 做功 排气 做功 惯性 机械能 内能 内能 机械能 有用功 废气带走
机械损失 散热损失
知识点2
比值 焦每千克 J/kg 1 kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J 种类
知识点3
转化 转移 保持不变
知识点3
直接 不断 得到补充 分裂 结合 聚变 电 热 化学
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
【答案】A
【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，物体的内能是分子动能和分子势
能的总和，由于分子势能不确定，故温度高的物体内能不一定大，故A正确；
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B．在热传递过程中，传递的是热量，故B错误；
C．物体（晶体）吸收热量，温度不一定升高，如晶体在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，故C错
误；
D．内燃机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，故D错误。
故选A。
【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 。
【答案】 相互的 运动状态 进气 减低 20 减小
【详解】（1）[1][2]当气球向右喷气时，对给周围的空气有一个向右的力，由于物体间力的作用是相互的，
空气也给气球有一个向左的力，所以静止的小车向左运动起来，该现象说明力的作用是相互的，还说明力
可以改变物体的运动状态。
（2）[3][4]如图乙所示，进气冲程中压缩空气进入气缸，压缩空气对活塞做功，将内能转化为机械能，钢
瓶内压缩空气的内能减少，温度降低。
[5]该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，若该发动机飞轮的转速为 ，则1s内
发动机有20个工作循环，对外做功20次。
[6]汽车行驶一段路程后，压缩空气的质量减小，体积不变，由 知钢瓶内压缩空气的密度减小。
【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（
）
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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
【答案】D
【详解】AC．甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中进气门
开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，进气门关闭，气体流出汽缸，是排
气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，所以在一个工作循环中，工作过
程依次是乙、丁、甲、丙；内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，内能
转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠飞轮惯性完成，所以使汽车获得动力的冲程是甲。故
AC错误；
B．甲图是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能，故B错误；
D．四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四
个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故D正确。
故选D。
【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
【答案】BD
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【详解】A．物体内能的大小与温度、质量、状态等因素有关，只根据温度无法判定内能的大小，故A错
误；
B．图中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，这是扩散现象，这表明组成物质的分子在不停地做无规
则运动，故B正确；
C．图中两气门关闭，活塞向下运动时，是内燃机的做功冲程，内能转化为机械能，故C错误；
D．图中酒精灯加热试管，化学能转化为内能，试管中的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，即水蒸气对瓶
塞做功，将水蒸气的内能转化机械能，故D正确。
故选BD。
【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。
【答案】 减小 机械 压缩
【详解】[1][2]加热试管时，试管内的水汽化成水蒸气，随着水蒸气的温度逐渐升高，内能增大，最后气体
会对木塞做功，把木塞冲出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，管内水蒸气的内能减小。
[3][4]如图乙所示，向下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使其气体的内能增
加，温度升高，当温度升高达到棉花的着火点时，筒内棉花燃烧起来，将机械能转化为内能，内燃机的压
缩冲程中，机械能转化为内能，所以这与内燃机的压缩冲程的能量转化相同。
【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。
【答案】 做功 40 化学
【详解】[1]主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星，是利用可燃气体燃烧释放的内能做功，
将内能转化为机械能；四冲程内燃机的吸气冲程和排气冲程没有能量转化，做功冲程将内能转化为机械能，
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压缩冲程将机械能转化为内能，所以这个过程与四冲程内燃机的做功冲程的能量转化相同。
[2]若单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min，则1s转动的转数
已知飞轮转1转完成两个冲程，因此20转完成40个冲程。
[3]燃料燃烧是通过燃烧自身释放能量，将化学能转化为内能。
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）
【答案】 20 扩散 23
【详解】[1]汽油机一个工作循环有4个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次，转速为2400r/min，则1s内完
成了80个冲程，汽油机对外做功20次。
[2]司机能闻到很浓的汽油味，说明汽油分子运动到了司机的鼻孔了，是分子无规则运动造成的，属于扩散
现象。
[3][4]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的水升高的温度
【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
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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 ]
【答案】 6.3×105 30
【详解】[1]水吸收的热量
Q =cm(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-25℃)=6.3×105J
吸 0
[2]天然气完全燃烧放出的热量为
Q =Vq=0.05m3×4.2×107J/m3=2.1×106J
放
加热效率为
【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
“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
）
【答案】 一次 0.064
【详解】[1]天然气是自然界现成存在的资源，属于一次资源。
[2]在一标准大气压下，烧开质量为4kg初温为20℃的水需要吸收的热量
天然气体积
【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。
【答案】 42
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【详解】[1]水吸收的热量Q =cm(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(64℃-20℃)=9.24×105J
吸 0
[2]天然气完全燃烧放出的热量
需要天然气的质量
【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。
【答案】 80 4.6×105
【详解】[1]汽油机飞轮的转速为
即汽油机飞轮每秒转40圈，由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，
所以1s内汽油机完成80个冲程。
[2]完全燃烧汽油的质量
汽油完全燃烧放出的热量
【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 。
【答案】 不可再生 25
【详解】[1]天然气随着使用不断减少，短时间内从自然界得不到补充，因此属于不可再生能源。
[2]完全燃烧 的天然气放出的热量
[3]这些热量 被水吸收
水的质量
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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
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。
【答案】（1）60km/h；（2）52.2%；（3）
【详解】解：（1）汽车在柏油路上匀速行驶时的速度
（2）由题意可知，汽车在匀速行驶过受到的阻力恒为车和人总重的0.1倍，因此阻力大小为
匀速行驶时，阻力与牵引力是一对平衡力，故
汽车行驶时，发动机做功
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该过程中消耗了汽油5kg，汽油完全燃烧放出的热量为
汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率
（3）汽车在柏油路上行驶时发动机的功率为
由题意可知，汽车在沙土路上行驶的功率与柏油路相同，匀速行驶时汽车受到的阻力与牵引椅是一对平衡
力，大小相等，则由
可知
答：（1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度为60km/h；
（2）汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率为52.2%；
（3）汽车在沙土路上匀速行驶时受到的阻力为 。
【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）
【答案】（1） ；（2）
【详解】解：（1）年发电量W=9000万度=9×107kW⋅h
根据题意可得该风电场年发电时间为
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（2）这些电能为
如果火电站的发电效率为40%，则煤燃烧放出的热量为
则需要完全燃烧煤的质量为
答：（1）该风电场年发电时间可达 ；
（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 吨煤。
【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。
【答案】（1）80km/h；（2）3.22×107J；（3）30%
【详解】解：（1）已知小轿车行驶的路程，s=10km，所用时间，t=0.125h，轿车匀速行驶时速度
（2）小轿车消耗汽油的体积V=1L=1×10-3m3
由 知道，汽油的质量m=ρV=0.7×103kg/m3×1×10-3m3=0.7kg
汽油完全燃烧放出的热量
（3）因为轿车匀速行驶，所以轿车受到的牵引力F= f=966N
用来驱动汽车做的有用功
在这段路程中汽车的效率
答：（1）这辆轿车匀速行驶时速度为80km/h；
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（2）这些汽油完全燃烧放出的热量为3.22×107J；
（3）在这段路程中汽车的效率是30%。
【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）
【答案】（1） ；（2）4.8×106J；（3）0.28kg
【详解】解：（1）压路机的重力
当压路机静止在水平地面时，地面受到的压力F =G=2.4×105N
压
地面受到的压强
（2）压路机在水平路面匀速行驶时受到的阻力为f=0.2G=0.2×2.4×105N=4.8×104N
因压路机在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，压路机的牵
引力F=f=4.8×104N
压路机发动机做的功为W=Fs=4.8×104N×100m=4.8×106J
（3）柴油完全燃烧放出的热量
柴油的质量
答：（1）压路机静止时对路面的压强 ；
（2）压路机发动机做的功4.8×106J；
（3）需要完全燃烧柴油0.28kg。
【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?
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（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?
【答案】（1）8.4×109J；（2）50℃；（3）20%
【详解】解：（1）1吨垃圾产生的燃料油完全燃烧释放出的热量为
Q ＝mq＝0.21×103kg×4.0×107J/kg＝8.4×109J
放
（2）水吸收的热量为Q ＝Q ＝8.4×109J
吸 放
水温度升高的温度为
（3）完全燃烧1×103kg的垃圾产生的热量为Q' ＝m'q'＝1×103kg×9×106J/kg＝9×109J
放
E ＝500 kW·h＝1.8×109J
电
发电效率是
答：（1）1吨垃圾产生的燃料油完全燃烧释放出的热量为8.4×109J；
（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50℃；
（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
20%。
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（ ）
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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
【答案】C
【详解】A．电能需通过消耗一次能源才能获得，是二次能源，故A错误；
B．核聚变和核裂变都可以获得巨大的核能，太阳释放的能量是氢核聚变产生的，故B错误；
C．根据能量转化可知，水力发电机发电时是将水的机械能转化为电能，故C正确；
D．煤、石油、天然气都是化石能源，不能在短时间内形成，是不可再生能源，故D错误。
故选C。
【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
【答案】C
【详解】A．太阳能发电站利用的能源是太阳能，太阳能属于可再生能源，故A不符合题意；
B．风力发电站利用的能源是风能，风能属于可再生能源，故B不符合题意；
C．火力发电站利用的能源是煤，煤属于不可再生能源，故C符合题意；
B．水力发电站利用的能源是水能，水能属于可再生能源，故D不符合题意。
故选C。
【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
【答案】B
【详解】A．这些充电桩可以独立工作，互不影响，因此是并联在一起的，故A错误；
B．电能不能从自然界直接获得，需要消耗其它能源经过加工转换获得，因此电能是二次能源，故B正确；
C．为了安全，电路中必须要有保险丝或空气开关，每个充电桩在安装时都要装漏电保护器，故C错误；
D．万一充电桩起火，应先关闭电源再施救，通常情况下，水是导体，用水灭火，很容易引起触电事故，
故D错误。
故选B。
【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
【答案】A
【详解】A．人类目前能和平利用的核能只有核裂变，核电站是利用核裂变发电的，故A正确；
B．发热元件利用的是电流的热效应，超导体电阻为0，通电后不发热，电饭锅的发热元件不能用超导材料，
故B错误；
C．石油属于化石能源，属于不可再生能源，太阳能、风能都属于可再生能源，故C错误；
D．光纤通信是靠光在光导纤维中发生多次反射来传递信息，利用的光的反射。故D错误。
故选A。
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；
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（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
【答案】B
【详解】A．煤、石油不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A错误；
B．太阳能电池工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故B正确；
C．能量是守恒的，但是能量的转移或转化是有方向性的，所以节约能源势在必行，故C错误；
D．核电站是利用核裂变时释放的能量进行发电的，而不是核聚变，故D错误。
故选B。
【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
【答案】D
【详解】A．废旧电池含有有毒的重金属，随意丢弃会污染环境，故A错误；
B．为保证生态环境，要合理利用绿地和湖泊，故B错误；
C．太阳能取之不尽、用之不竭，是可再生能源；故C错误；
D．利用太阳灶是将太阳能转化为内能，太阳能电池板将太阳能转化为电能，故D正确。
故选D。
【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（ ）
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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
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
【答案】A
【详解】A．地球上的水总储量很大，但大部分是海水，并不能直接用于生活，可利用的淡水资源很少，
所以要节约用水，故A正确；
B．家里短时间无人时，不应该断开电冰箱电源，这样会使食物变质，且再次通电时，需要更多的电能来
制冷，故B错误；
C．太阳能取之不尽用之不竭，但节约是一种美德，且要用到水资源，更要节约使用，故C错误；
D．虽然LED灯功率小，但若长时间不关，还是会消耗一定量的电能，并且人走关灯这是现代人该有的一
种节约意识，故D错误。
故选A。
4．（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
【答案】C
【详解】A．电能不能从自然界直接获取使用，故属于二次能源，故A错误；
B．原子弹是利用核裂变工作的，故B错误；
C．电磁波可以在真空中传播，卫星都是通过电磁波传递信息的，故C正确；
D．能源是有限的，我们要节约能源，故D错误。
故选C。
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
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【答案】A
【详解】A．太阳能是能够源源不断的从自然界得到的能源，属于可再生能源，故A符合题意；
BCD．可燃冰、石油和天然气是短期内不能从自然界得到补充的能源，属于非可再生能源，故BCD不符
合题意。
故选A。
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
【答案】B
【详解】火箭采用液氧煤油作为燃料，主要是因为液氧煤油热值大，相同条件下，完全燃烧能放出更多的
热量，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
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
【答案】C
【详解】A．风能、水能可以从自然界源源不断的得到补充，因此是可再生能源，故A正确，不符合题意；
B．因半导体具有单向导电性的特性，所以由半导体制作的二极管也具有此特性，故B正确，不符合题意；
C．电饭煲是利用电流热效应来工作的，所以不能用超导材料制造电饭煲的电热丝，故C错误，符合题意；
D．北斗卫星之间、北斗卫星和地面之间都是利用电磁波相互传递信息的，故D正确，不符合题意。
故选C。
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
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C．实验时应控制燃料燃烧的时间相同
D．两只烧杯中应分别装入种类不同、质量相同的液体
【答案】A
【详解】AD．比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类、质量相同而燃料的种类不同、质量相同，
故A正确，D错误；
BC．质量相同的不同燃料完全燃烧释放的热量被相同质量的同种液体吸收，根据 可知，实验中可
以通过温度计示数变化来反应放出热量多少，从而判断两种燃料热值的大小，所以实验中不控制烧杯中的
液体升高的温度，应让燃料完全燃烧，故BC错误。
故选A。
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
【答案】B
【详解】钻木取火时能量的转化为机械能转化为内能，吸气冲程和排气冲程是利用飞轮的惯性完成的，做
功冲程是将内能转为机械能，压缩冲程是将机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
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（ ）
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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
【答案】D
【详解】BC．用酒精灯加热的过程中，酒精燃烧，将化学能转化为内能。这是通过热传递的方式使得水的
内能增加，产生大量水蒸气，故BC错误；
A ．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，将木塞冲出；此时水蒸气的内能减少，温度
降低，液化为小水滴，即我们看到的白雾，故A 错误；
D．在汽油机的做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，所以汽油机的做功冲程是此原理的应
用，故D正确。
故选D。
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
【答案】C
【详解】A．风能在使用时，不会对环境造成污染，属于清洁能源，故A正确，不符合题意；
B．一定质量的水被水车提升到高处，其质量不变、高度增加，则重力势能增大，故B正确，不符合题意；
C．风力驱动水车叶片旋转，风能转化为叶片的动能，故C错误，符合题意；
D．风吹风帆驱动水车把水送到高处，消耗了风能，而水的重力势能增大，因此实现了风能向水的重力势
能的转化，故D正确，不符合题意。
故选C。
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
【答案】C
【详解】A．吸气冲程中吸进的是汽油和空气的混合物，故A正确，不符合题意；
B．热机工作的过程中带走了大部分的热量，因此减少废气带走的热量能提高热机效率，故B正确，不符
合题意；
C．热机的效率和热机本身的能量利用率有关，与燃料的热值是无关的，故C错误，符合题意；
D．热机是利用内能做功的机器，即将内能转化为机械能的过程，故D正确，不符合题意。
故选C。
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%
【答案】D
【详解】A．火箭在起飞过程加速上升时，燃料燃烧，化学能转化为内能；火箭加速上升，火箭的机械能
在增加，所以燃料燃烧释放的内能转化为了火箭的机械能，故A正确，不符合题意；
B．火箭升空时的能量转化是内能转化成机械能，内燃机的做功冲程也是内能转化成机械能，二者原理相
同，故B正确，不符合题意；
C．运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的不同物质
时，液态氢可以释放出更多的热量，故C正确，不符合题意；
D．被利用了的热量与燃料完全燃烧释放的热量的比值叫做燃料的利用率，而燃料不可能完全燃烧，且燃
料燃烧放出的热量会散失一些，只有一部分能被利用，所以燃料利用率不会达到100%，故D错误，符合
题意。
故选D。
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（ ）
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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
【答案】AD
【详解】A．由图得，火花塞点火，活塞向下运动，两气阀关闭，该冲程为做功冲程，内能转化为机械能，
故A正确；
BD．尾气中“汽油味”降低，是因为在做相同的有用功时，消耗的汽油减少，减少了碳排放，有利于节约
能源和环境保护，故B错误，D正确；
C．汽油在汽缸内完全燃烧，不可避免要克服借些不见间的摩擦力做额外功，故发动机效率小于100%，故
C错误。
故选AD。
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
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%
【答案】ABD
【详解】A．热机的效率是指有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，要提高其效率，应尽量减
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少能量的损失；由图示知，废气的排放所占的比例（33%）最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的
有效手段，故A符合题意；
B．冷却水带走的热量占30%，仅次于废气带走的热量，冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率，
故B符合题意；
C．热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，是否完全燃烧没有关系，该汽油机工作时汽油没有完全
燃烧，汽油的热值会不会减小，故C不符合题意；
D．根据上图，该汽油机的热机效率为η=98%﹣33%﹣30%﹣7%=28%，故D符合题意。
故选ABD。
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
【答案】ABC
【详解】A．电阻一定时，通过导体的电流跟它两端的电压的成正比关系，而甲图中，电流与电压成反比，
故A错误，符合题意；
B．燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料燃烧的体积无关，故B错误，符合题意；
C．根据公式 定可知值电阻消耗的电功率与电流的平方成正比例关系，故C错误，符合题意；
D．比热容是物质的一种特性，它是由物质本身所决定的，不随温度的改变而变化，故D正确，不符合题
意。
故选ABC。
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。
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【答案】 增加 做功 机械 内 化学 内
【详解】[1][2][3][4]如图所示，用力将活塞迅速下压，活塞对筒内空气做了功，将机械能转化为空气的内
能，空气的内能增加，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能是通过做功的方式改变的。
[5][6]燃烧属于发光发热的化学变化，硝化棉燃烧时化学能转化为内能。
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”）。
【答案】 机械 电 乙
【详解】[1][2]水电站的工作原理是水下落时重力势能转化为的动能，推动水轮机转动，转化为电能。
[3]建设水电站选址时，从能量利用角度来看，选择图所示的乙址；原因是乙址与甲址相比，乙址的地势低，
与水库的水位落差更大；在水的质量一定时，以乙址为参照面，水库中的水相对于乙址的重力势能更大，
下落时，转化成的动能更多，推动水轮机发的电也更多。
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℃。
【答案】 做功 化学 20
【详解】[1]摩擦生热现象中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的.
[2]汽油燃烧属于化学变化，化学能转化为内能。
[3]完全燃烧100g汽油放出的热量
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Q=mq=0.1kg×4.2×107J/kg=4.2×106J
[4]由 知道，这些热量可以加热升高 50℃的水的质量
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）。
【答案】 热值 做功 大
【详解】[1]火箭使用液态的氢做燃料，主要是因为其热值大的缘故。
[2]火箭通过大气层时由于摩擦而产生大量的热，其改变内能的方式是做功。
[3]卫星在绕地球运动过程中，质量不变，卫星在近地点时，高度最低，速度最快，所以它的动能最大。
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。
【答案】 汽油 增大 40
【详解】[1]由图可知，该热机有火花塞，可知该热机是汽油机。
[2]由图示可知，该冲程两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，机械能转化为内能，则气缸内气体的内
能增大。
[3]热机刚好在1min内完成1200个工作循环，则1秒钟内完成20个工作循环，根据四冲程热机每个工作循
环，完成4个冲程，飞轮转动2周，做功1次可知，1秒钟飞轮要转40转。
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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；
（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”）。
【答案】 全部燃烧 温度计示数 不能 偏小
【详解】（1）[1][2]根据控制变量法，比较两种燃料的热值大小时，需要控制两种燃料的质量相同。点燃
后加热质量相等的同种液体，需等待燃料全部燃烧，通过观察温度计示数的变化来比较水吸收热量的大小，
即燃料燃烧放出的热量大小，从而比较两种燃料的热值大小。
（2）[3]燃料燃尽前，如果两个烧杯中的水均已沸腾，则无法根据水升高的温度来判定吸热的多少，也无
法判断燃料燃烧放热的多少，所以该实验不能比较两种燃料热值的大小。
（3）[4]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失等原因，所以测量出燃料放出的热量偏
小，因此测出的热值比实际值要小。
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。
【答案】（1）2.5×104 J；（2）31.25%
【详解】解：（1）由题可知，牛奶吸收的热量为
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（2）2g天然气完全燃烧放出的热量为
则天然气灶的热效率为
答：（1）牛奶吸收的热量为 ；
（2）加热牛奶过程中，天然气灶的热效率为 。
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？
【答案】（1）9×107J；（2）45℃
【详解】解：（1）根据 可得，完全燃烧2kg汽油放出的热量为
Q =m q=2kg×4.5×107J/kg=9×107J
放 油
（2）根据题意可知，水吸收的热量为
Q =Q η=9×107J×42%=3.78×107J
吸 放
由Q =cmΔt得，水升高的温度为
吸
答：（1）完全燃烧2kg汽油，总共能放出9×107J 的热量；
（2）水的温度升高了45℃。
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
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（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℃？
【答案】（1）140kg；（2）3000kg
【详解】解：（1）由题知，煤炭放出的热量
由 可得以一盏这样的路灯每年可节约煤炭的质量
（2）由题知，水吸收的热量
由 得水的质量
答：（1）一盏这样的路灯每年可节约煤炭140kg；
（2）可将3000kg的水由20℃加热到70℃。
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
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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
【答案】B
【详解】A．超导材料电阻为零，有电流通过时不会发热，因此不能利用超导材料制造电饭煲的电热丝，
故A错误；
B．芯片中主要用半导体材料制造，故B正确；
C．煤、石油和天然气都是化石能源，电能是二次能源，需要消耗一次能源来获得，故C错误；
D．我国自主研发的“北斗”卫星导航系统，通过电磁波提供定位服务，故D错误。
故选B。
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
【答案】C
【详解】A．发生热传递时，热量总是从高温物体传递给低温物体，热传递过程传递的是能量，不是温度，
故A错误；
B．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤的温度太高，热量是过程量，不能说汤含有的热量较多，故
B错误；
C．内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内的气体，对气体做功，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内
能，故C正确；
D．汽油机的做功冲程中燃气的内能一部分转化为机械能，一部分被废气带走，还有一部分被机体吸收，
故D错误。
故选C。
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
【答案】B
【详解】A．永动机是不可以制成的，因为它违背了能量守恒定律的原理，故A不符合题意；
B．滚摆从最高点向下运动，到最底端后，由于具有动能，会继续运动，将动能转化为部分重力势能，可
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以再向上运动，故B符合题意；
C．在电水壶的使用过程中，吸热温度保持不变，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C不符
合题意；
D．子弹射穿木板的情景，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故D不符合题意。
故选B。
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
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
【答案】B
【详解】A．用刀将熔丝斜切成两段，使两段熔丝光滑表面紧密接触，由于分子间存在相互作用的引力，
熔丝下端挂一较轻的物体，熔丝不会被拉开，故A错误；
B．给试管中的水加热，水沸腾汽化为水蒸气，高温的水蒸气可以驱动叶轮转动，对叶轮做功，水蒸气自
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身的温度会降低，内能会减少，转化成了叶轮的机械能，故B正确；
C．用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体，能将盒盖喷出很远，这是因为酒精燃烧产生的燃气对盒盖
做功，消耗了燃气的内能，转化为盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；汽油机的做功冲程就
是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能，故C错误；
D．如图所示，进气门打开，活塞下行，是汽油机的吸气冲程，吸入的气体为空气和汽油的混合物，故D
错误。
故选B。
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
【答案】B
【详解】A．汽油机的压缩冲程中，活塞对混合物做功，将机械能转化为内能，故A正确，不符合题意；
B．热值是燃料的特性，与质量无关，故B错误，符合题意；
C．气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程
中内能转化为机械能，燃气的内能减小，故C正确，不符合题意；
D．图乙C中汽油机两气门都关闭，火花塞点火和活塞向下移动，是汽油机的做功冲程，也是内能转化为
机械能的过程，与蒸汽弹射装置工作时的原理相似，故D正确，不符合题意。
故选B。
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
（ ）
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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
【答案】B
【详解】A．汽车各转向灯能独立工作，互不影响，因此转向灯之间是并联的，故A错误；
B．由图乙可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，故B正确；
C．做功冲程是将内能转化为机械能，钻木取火是通过摩擦做功将机械能转化为内能来使温度升高从而引
燃的，因此两个能量转化形式不一样，故C错误；
D．汽车在行驶过程中与空气摩擦会吸引灰尘，是发生摩擦起电现象，而摩擦起电的实质是电荷发生了转
移，而不是创造或产生了电荷，故D错误。
故选B。
7．（多选）观察下图，下列关于能量的说法正确的是（ ）
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
【答案】BC
【详解】A．太阳是通过核聚变释放能量的，故A错误；
B．太阳能是短时间内可以得到补充，因此太阳能是可再生能源，故B正确；
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C．柴燃烧释放热量，水吸收热量，水的内能增大，水温升高，这是通过热传递增大水的内能，故C正确；
D．柴燃烧释放的热量，其中的一部分被水吸收，大部分都散失在空气中，故水增加的内能小于木柴燃烧
放出的热量，故D错误。
故选BC。
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
【答案】BCD
【详解】A．超声波是声波，传播需要介质，电磁波传播不需要介质，所以广播、电视、移动通信、卫星
都是用电磁波传递信息的，故A错误；
B．“祝融号”在巡视的过程中，“祝融号”相对于地球的位置在不断发生变化，即“祝融号”相对于地
球是运动的，故B正确；
C．导航定位信号是电磁波，传播速度与光速大小相等，故C正确；
D．白天太阳能电池板把接收到的太阳能（光能）转化为电能，再转化成化学能储存在蓄电池内，故D正
确。
故选BCD。
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
（ ）
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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
【答案】ACD
【详解】A．物体受到的重力与其质量成正比，其图像应该是一条过原点的斜向上的直线，故A错误，符
合题意；
B．该图为v-t图像，阴影部分的面积为vt，根据s=vt可知，该面积表示物体运动的路程，故B正确，不符
合题意；
C．在电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成正比，如果横轴表示电流，纵轴表示电压，其图像应
该是一条过原点的斜向上的直线，故C错误，符合题意；
D．热值是燃料的一种特性，与体积无关，其图像应该为一条与横轴平行的直线，故D错误，符合题意。
故选ACD。
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
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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
【答案】ABC
【详解】A．疫苗车空车的重力
疫苗车空车静止在水平地面时，对地面的压力
受力面积 ，对水平地面的压强 ，故A正确；
B．因为疫苗车在水平路面匀速直线行驶，所以疫苗车受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等。疫
苗车受到的牵引力
由
可得疫苗车行驶速度
故B正确；
C．有用功
若换用效率为 的汽油机提供动力，由 可得汽油完全燃烧释放的热量
由 可得，需要完全燃烧汽油的质量 ，故C正确；
D．疫苗车在水平路面匀速直线行驶时，质量和速度均不变，故动能不变，故D错误。
故选ABC。
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。
【答案】 核裂变 有方向性 守恒/不变
【详解】[1]核裂变和核聚变都能释放能量，但是又有区别，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就
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是通过核裂变提供能量的，对于核聚变过程不可控，如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量。
[2]因能量的转移具有方向性，内能会自发地从高温处向低温处转移，不会逆向转移，因此一杯水的内能不
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。
[3]不同形式的能量之间是可以相互转换的，根据能量守恒定律可知，能量在转换过程中能量的总量不变。
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”）。
【答案】 电源 并 机械
【详解】[1]汽车蓄电池放电时，对外提供电能，所以蓄电池相当于电源。
[2]汽车各转向灯能独立工作，互不影响，因此转向灯是并联的。
[3]此汽车在行驶过程中，获得了动能，所以是将其他形式的能转化为机械能的过程。
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。
【答案】 压缩 排气 15
【详解】[1]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来，
说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；引火仪实验中，活塞的机械能转化为空气的内能，内燃机有
四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能，故与内燃机的压缩冲程相似。
[2]从图中可以看出，进气门关闭、排气门打开，活塞向上移动的特点，可以判断这个冲程是排气冲程。
[3]四冲程汽油机的飞轮转速为
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则该飞轮每秒钟转30圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功1次，所以1s内，飞轮转
30圈，共15个工作循环，共60个冲程，共做功15次。
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 ）
【答案】 做功
【详解】[1]某汽油机飞轮转速为 ，即飞轮每秒转 圈，由于汽油机一个工作循环完成 个冲程，飞
轮和曲轴转 圈，对外做功 次，所以在 内汽油机对外做功 次。
[2]汽油完全燃烧放出的热量
[3]在紧急刹车时，刹车片和轮胎相互摩擦，把机械能转化为内能，使刹车片的内能增加，温度升高，这是
通过做功的方式增加刹车片的内能。
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 ]
【答案】 不可再生 100
【详解】[1]天然气越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。
[2]完全燃烧了 的焦炭，根据公式 得，放出的热量为
[3]设该热量有25%被水吸收，水的质量为
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
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【答案】 不可 4×103
【详解】[1]可燃冰在短时间之内不可再生，所以可燃冰是不可再生能源。
[2]1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量Q =mq=1kg×8.4×108J/kg=8.4×108J
放
“可燃冰”完全燃烧放出的热量全部被水吸收，由Q=cmΔt得，水的质量
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 ；
（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。
【答案】 质量 甲、丙 不能 液体升高的温度 电流和通电时间 不可以
【详解】（1）[1]物体吸收的热量与质量有关，上述三个热学实验中都与物体吸热有关，所以需要控制被
加热物质质量相等。
[2]物体吸热多少不能直接观察，都需要用到转换法，甲实验用相同的加热器，可以利用加热时间间接反映
吸热的多少。乙实验中加热器不同，水的质量相同，可以根据水的温度变化间接反映吸热的多少。丙实验
中同种情况下，其中某一电阻的功率相同，可以根据加热时间间接反映液体吸热的多少，故三个实验中可
利用加热相同时间进行实验有甲、丙。
（2）[3]乙图中，由于酒精和碎纸片燃烧的快慢不同，用碎纸片加热的烧杯中水温升得快，只能说明放出
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的热量多，燃烧的燃料质量多少不一定相同，热值是热量与质量的比值，所以不能说明碎纸片的热值大。
（3）[4]丙图中两烧瓶中液体的质量和种类相同，根据 可知，可以通过观察液体温度上升的多少
反映两电阻丝产生的热量的多少。
[5]图中电阻不同，是为了探究电流产生的热量与电阻的关系，根据控制变量法，应保持电流与通电时间相
同，故将两个不同阻值的电阻串联起来，根据串联电路电流的规律，是为了控制电流与通电时间相等。
[6]探究电热与电流的关系时，应控制电阻和通电时间都相同，仅用丙图中提供的器材进行实验，虽然可以
通过调节滑动变阻器改变电路中电流的大小，但没有秒表测量时间，即不能控制通电时间相同，因此利用
该装置不能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）
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【详解】解：（1）动车组静止在水平铁轨上时对铁轨的压力
动车组对铁轨的压强
（2）由 可得，动车组从沈阳到北京行驶的时间
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因动车组匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，由 可得，动车克服
阻力所做的功
（3）由 可得，消耗柴油完全燃烧释放的热量
由 可得，消耗柴油的质量
答： 动车组静止在水平铁轨上时对铁轨的压强为 ；
从沈阳到北京的过程中，动车克服阻力所做的功为 ；
从沈阳到北京需要消耗 柴油。
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。
【答案】（1） ，不超载；（2） ；（3）12kg
【详解】解：（1）车对路面的压力
车对路面的压强 ，所以该货车没有超载。
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（2）行驶过程中货车受到的阻力为 ，汽车匀速运动，行驶过程中牵引力等于阻力，牵引力做的
功
（3）燃油燃烧产生的热量
在20min时间内消耗的燃油质量
（1）通过计算判断该货车不超载；
（2）在20min时间内，货车牵引力做的功为 ；
（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为12kg。
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？
【答案】（1）2.25×104Pa；（2）0.25千克柴油；（3）2.45×106W
【详解】解：（1）当该艇满载时停在水平地面上，对水平地面的压力为
F=G=mg=1.8×105kg×10N/kg=1.8×106N
对地面的压强为
（2）该舰艇静止在水面上，启动时能把船身抬高2m，则所做的功为W=Gh=1.8×106N×2m=3.6×106J
根据 得柴油完全燃烧放出的热量为
根据Q =mq知柴油的质量为
放
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（3）该艇以最大速度匀速行驶时，推力与阻力是一对平衡力，则推力做功的功率是
答：（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
2.25×104Pa；
（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0.25千克柴油；
（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2.45×106W。
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
【答案】B
【详解】A．风能是从自然界直接获取不需要加工的能源，是一次能源，故A不符合题意；
B．电能是由一次能源经过加工而获得的能源，是二次能源，故B符合题意；
C．太阳能是从自然界直接获取的能源，是一次能源，故C不符合题意；
D．水能是从自然界直接获取不需要加工的能源，是一次能源，故D不符合题意。
故选B。
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
【答案】A
【详解】A．太阳能和风能能源源不断地获取，属于可再生能源，但核原料是有限的，属于不可再生能源，
故A错误，符合题意；
B．裂变是可控的，核电站是利用可控的核裂变释放核能，故B正确，不符合题意；
C．5G通信是利用电磁波传递信息的，而电磁波的传播速度和光在真空中的传播速度相等，约为
3×108m/s，故C正确， 不符合题意；
D．超导材料在满足其超导性能的条件下电阻为零，制造输电线可大大降低在传输电线上损耗的电能，故
D正确，不符合题意。
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故选A。
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
【答案】B
【详解】A．根据能量转化可知，甲、乙两图的水轮是将水能转化成水轮动能的装置，故A正确，不符合
题意；
B．流水冲击水轮，带动发电机发电，由于不可避免要克服摩擦做功，因此减少的水能不能全部转化为发
电机产生的电能，即减少的水能不等于发电机产生的电能，故B错误，符合题意；
C．拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的重力势能，使得水下落时可以获得更多的动能，故C正确，
不符合题意；
D．流水通过水轮后，由于有部分机械能转化为水轮的动能，因此其机械能减小，故D正确，不符合题意。
故选B。
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”
【答案】C
【详解】由题意可知整个过程是太阳能通过太阳能电池将太阳能转化为电能，电能通过蓄电池将电能转化
为化学能储存在蓄电池中，晚上蓄电池对外放电，将化学能转化为电能供应路灯工作，路灯工作时将电能
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转化为光能，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
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
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
【答案】C
【详解】A．“高转筒车”转动时，需要水能提供动力，如果没有水能，它将不能转动，因此不是“永动
机”，根据能量守恒定律可知，世界上不存在“永动机”，故A错误；
B．水从河里被输送到上方的田里，高度增加了，因此水的重力势能变大，故B错误；
C．转轮转速越快，相同时间内对水做的功越多，根据公式 可知，功率越大，故C正确；
D．上、下两个转轮的轴都是固定不动的，因此都可看做定滑轮，故D错误。
故选C。
6．（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
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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
【答案】ACD
【详解】A．行驶过程中，以汽车为参照物，标志牌与汽车的相对位置在不断发生变化，故标志牌是运动
的，故A正确；
B．物体的惯性只与物体的质量有关，汽车的质量越大，惯性也就越大，越不容易刹车，与物体的速度无
关，故B错误；
C．驾驶员刹车减速过程中，克服摩擦阻力做功，部分机械能转化为内能，故C正确；
D．动能大小与质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大，以相同速度行驶的不同车辆，车辆的
质量越大动能越大，故D正确；
故选ACD。
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）。
【答案】 机械 热传递 节能环保
【详解】[1][2]改变内能方法有两种，一种是做功，属于能量的转化，另一种是热传递，属于能量的转移，
钻木取火，是通过摩擦的方法，将机械能转化为内能，属于做功改变内能。
[3]效率是有用功占总功的比，不断提高效率，可以减少能源的消耗，同时可以减少有害气体的排放，起到
节能减排保护环境的作用。
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 。
【答案】 机械
可再生 9×1010
【详解】[1]水力发电是通过水冲击涡轮机，带动发电机发电，所以是将水的机械能转化为电能。
[2]水能能够从大自然源源不断的获取，所以水能是可再生能源。
[3]水电站年均发电量可达1.08×1018J，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为40%，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 。
【答案】 电磁波 一 等于 150 0.72
【详解】（1）[1]“深海一号”利用的是电磁波就能实现远程控制。
[2]天然气是从自然界直接获得不需要加工的能源，是一次能源，天然气不能从自然界源源不断获得，因此
是不可再生能源。
[3]因为“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），处于平衡状态，所以锚链对平台的拉力大小等于锚链对巨型铅球的拉力大小。
（2）[4]水下1500m深的海底输送油气的管道承受的海水压强约为
一个标准大气压为 ，所以承受的海水压强约为150个标准大气压。
[5] 天然气完全燃烧可以放出的热量为
[6]天然气的质量
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
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，在此过程中水吸收的热量是 J，热水器烧水时的效率是 [
； ]
【答案】 6.3×106 87.5%
【详解】[1]水吸收的热量Q =c m(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(65℃-15℃)=6.3×106J
吸 水 0
[2]天然气完全燃烧释放的热量Q =Vq =0.18m3×4×107J/m3=7.2×106J
放 天然气
热水器烧水时的效率
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。
【答案】（1） ；（2） ；（3）12kg
【详解】解：（1）因为汽车静止在水平地面上，所以汽车受力平衡，汽车对地面的压力等于汽车的重力
汽车对地面的压强
（2）由 得，这次行驶过程中，汽车所做的功
由 得，汽车消耗的氢能
（3）这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，则
由 得，燃烧柴油的质量
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答：（1）汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压强为 ；
（2）这次行驶过程中，汽车消耗的氢能为 ；
（3）若这次行驶过程中消耗的氢能由燃烧柴油来提供，至少需要完全燃烧柴油的质量为12kg。
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？
（2）汽车受到的牵引力是多大？
（3）汽车的能量转换效率多大？
【答案】（1）54km；（2）600N；（3）90%
【详解】解：（1）根据 ，汽车行驶的路程为
（2）汽车的重力为G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N
因为汽车在匀速直线行驶，根据二力平衡可知，牵引力等于阻力，即
F=f=0.03G=0.03×2×104N=600N
（3）汽车所做的有用功W =Fs=600N×54×103m=3.24×107J
有
汽车消耗的电能W=(95%-82.5%)×80 kW·h=10kW·h=3.6×107J
汽车的能量转换效率
答：（1）汽车行驶的路程为54km；
（2）汽车受到的牵引力是600N；
（3）汽车的能量转换效率为90%。
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