文档内容
专题 04 内能 内能的利用
目录
考情分析................................................................................................................................................2
知识建构................................................................................................................................................3
考点一 分子热运动 内能..................................................................................................................4
【真题研析·规律探寻】 .....................................................................................................................4
考法01 分子热运动 ........................................................................................................................4
考法02 内能 ....................................................................................................................................4
【核心提炼·考向探究】 .....................................................................................................................5
【题型特训·命题预测】 .....................................................................................................................6
考点二 比热容..................................................................................................................................12
【真题研析·规律探寻】 ...................................................................................................................12
【核心提炼·考向探究】.....................................................................................................................14
【题型特训·命题预测】 ...................................................................................................................15
考点三 热机 热值 能量的转化和守恒..........................................................................................20
【真题研析·规律探寻】 ...............................................................................................................20
考法01 热机 ..................................................................................................................................20
考法02 热值 ..................................................................................................................................20
考法03 能量的转化和守恒 ..........................................................................................................22
【核心提炼·考向探究】.....................................................................................................................23
【题型特训·命题预测】 ...................................................................................................................24考点
课标要求 命题预测
要求
1.3.1 知道常见的物质是由 分子动理论是常考热点。主要命题点有：对分子动理论的
分
分子、原子构成的。 理解、物质的扩散、分子间相互作用力等。考题形式以选择
子
动 2.1.2 知道自然界和生活中 题、填空题为主，有时也会出现在综合题中。命题情境源于
理
论 简单的热现象。了解分子 教材图片、教材习题以及生活体验，考查知识理解与应用能
热运动的主要特点，知道 力，分析、解决问题的能力，难度较低。
分子动理论的基本观点。 命题点主要有：内能的概念、影响内能大小的因素、内能
3.1.1 了解能量及其存在的 的改变、温度与内能以及热量的辨析，尤其是物体内能的改
内
不同形式。能描述不同形 变出现的概率更大。命题情境源于教材或生活体验。
的 能
改 与 式的能量和生产生活的联 探究改变物体内能的途径，命题时以填空题和选择题为
变 内
能 系。 主，考查科学探究能力、创新能力。
3.1.2 通过实验，认识能量 改变物体内能大小的两种方式、内能在生活中的应用，命
可以从一个物体转移到其 题时以选择题、填空题为主，考查知识应用能力。
他物体，不同形式的能量 命题点主要有：比热容的概念及相关计算、水的比热容大
可以相互转化。 的应用、探究不同物质的吸热能力等。
3.3.1 了解内能和热量。从 探究物质的吸热或放热规律，命题时以实验题为主，考查
比
热 能量转化的角度认识燃料 科学探究能力、创新能力。
容
的热值。 对比热容概念的理解及水的比热容大在生活中的应用，命
3.3.2 通过实验，了解比 题时以选择题、填空题为主，考查知识应用能力。
热容，尝试用比热容说明 无论考查题型怎样，命题情境多源于教材或生活体验。
热 简单的自然现象。 对此考点的考查题型大都是选择题和填空题。主要命题点
机 3.3.3 了解热机的工作原 有：热机工作原理、内燃机工作过程和能量转化关系等。
理。知道内能的利用在人
有关燃料的热值和热机效率的计算题较多，有关热机效率
类社会发展史中的重要意
热 的计算问题经常物质的比热容结合在一起，所以，此类考题
热
机 值 义。 的题型多数是填空题和综合计算题。
效
与
率 3.5.1 知道能量守恒定律。
主要命题点有：热值的概念及相关计算、热机效率相关计
列举日常生活中能量守恒
算等。
的实例。有用能量转化与
能 守恒的观点分析问题的意 命题点主要有：能量转化和转移的辨别、能量转化和转移
与 量
守 的 识。 的方向性、能量守恒定律及其应用等。题型多数是填空题和
恒 转
化 3.5.2 从能量转化和转移 选择题。
的角度认识效率。考点一 分子热运动 内能
考法01 分子热运动1.（2023·湖南益阳·中考真题）安化腊肉是益阳的传统美食之一，制作时先在鲜肉表面均匀涂上食
盐，过一段时间后，肉的内部也具有了咸味。这一现象说明（ ）
A．物质是由大量分子组成的 B．分子在不停地做无规则的运动
C．分子之间存在斥力 D．分子之间存在引力
【答案】B
【详解】制作时先在鲜肉表面均匀涂上食盐，过一段时间后，肉的内部也具有了咸味，属于扩散
现象，扩散现象表明分子在不停地做无规则的运动，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
2．（2023·四川绵阳·中考真题）有甲、乙两个实验事实。甲：把磨得很光滑的铅片和金片紧压在
一起，在室温下放置5年后再将它们切开，看到金与铅相互渗入约1mm深。乙：将两个铅柱的底面削
平、削干净，然后紧压在一起，两个铅柱会结合在一起，甚至不易拉开。对这两个实验事实的分析，
正确的是（ ）
A．甲说明固体间也能发生扩散，乙说明分子间存在引力
B．甲说明分子间存在引力，乙说明固体间也能发生扩散
C．甲说明分子间存在斥力，乙说明分子间有间隙
D．甲说明分子间有间隙，乙说明分子间存在斥力
【答案】A
【详解】把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，可以看到
它们互相渗入约1mm深，表明固体之间也能发生扩散现象；将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧
压在一起，两个铅柱就会结合在一起，甚至不易拉开，主要是因为铅柱的分子之间存在引力，故A正
确，BCD错误。故选A。
考法02 内能
1.（2022·湖北武汉·中考真题）如图所示，炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列
说法正确的是（ ）
A．白雪温度低，内能小 B．岩浆温度高，内能大
C．白雪温度低，分子热运动停止 D．岩浆温度高，分子热运动剧烈
【答案】D
【详解】A．内能和质量温度都有关，白雪温度低，内能不一定小，故A错误；
B．内能和质量温度都有关，岩浆温度高，内能不一定大，故B错误；
C．白雪温度低，分子热运动的不剧烈，不是停止，故C错误；
D．分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动的越剧烈，岩浆温度高，分子热运
动剧烈，故D正确。
故选D。
2.（2022·江苏南通·中考真题）2022年6月5日上午，长征2F火箭载着带有三名宇航员的神舟十四
号飞船点火升空。升空过程中，飞船外面的整流罩与大气产生强烈摩擦，以 的方式产生大量热量。为保护飞船安全，整流罩必须具有极好的 性，随着火箭高度的增如，大气压逐渐 。最终冲
出大气层，与中国空间站会合。
【答案】 做功，隔热，降低。
【详解】摩擦生热是机械能转化为内能，是用做功的方式产生了大量的热量。
飞船外面的整流罩与大气产生强烈摩擦，会产生大量的热，为了防止大量的热传给飞船，整流罩
必须具有极好的隔热性。
大气压随着高度的增加而减小，随着火箭高度的增如，大气压逐渐降低。
知识 概念 理解
（1）物质是由大量及其微小的粒子——分子、原 （1）扩散现象表明物质的
分
子 子构成的。 分子在不停地做热运动。
动
理 （2）构成物质的分子在不停地做热运动。 （2）物质的三种状态与分
论
（3）分子间存在着引力和斥力。 子间作用力有关。
（1）构成物体的所有分子，其热运动的动能与分
（1）内能是指物体的内
子势能的总和，叫做物体的内能。
能，不是分子的；任何物体
内 （2）同一个物体，温度越高，它具有的内能就越
在任何情况下都具有内能。
能
大。
（2）热量是能量转移多少
（3）改变物体内能的两种方法：做功和热传递。
的量度，是一个过程量。
（4）热传递过程中，传递能量的多少叫热量。
1.（2022·甘肃金昌·中考题）2022年“新冠”疫情在我国多地点状发生，配戴医用口罩可以有效阻
止病毒传播，使用含氯消毒剂能有效杀死病毒。已知“新冠病毒”的直径约为10-7m，原子的直径约为
1nm，下列说法正确的是（ ）
A．医用口罩可以有效阻止病毒传播，是因为口罩材料分子之间没有空隙，病毒无法通过
B．微粒按照由大到小排列顺序为：新冠病毒—原子—质子—原子核
C．喷洒过含氯消毒剂的场所会有刺鼻的气味，是因为分子永不停息地做无规则运动
D．病毒在空气中传播是扩散现象
【答案】C
【详解】A．口罩能有效预防飞沫传播并不是因为它所制造的材料分子间没有间隙，分子间一定存在间隙，故A错误；
B．微粒按照由大到小排列顺序为：新冠病毒—原子—原子核—质子，故B错误；
C．分子总是永不停息地做无规则运动，喷洒消毒剂的场所有刺鼻的气味说明了分子总是永不停息
的做无规则运动，故C正确；
D．病毒在空气中传播不是扩散现象，病毒在空气中传播属于机械运动，故D错误。
故选C。
2.【新科技】夏季来临，瓶装水迎来销售旺季，大量废弃的塑料瓶污染环境。三位英国大学生用海
藻提取物制成可食用薄膜，将水封装在薄膜中做成“水球”——Ooho，可直接吞服解渴，如图所示。
图中薄膜没有破裂是因为（ ）
A．薄膜的分子间有引力 B．薄膜的分子间有斥力
C．薄膜的分子静止不动 D．薄膜的分子间没有空隙
【答案】A
【详解】薄膜被挤压没有破裂，是因为薄膜的分子间有引力，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．盛夏时节，百花绽放。四溢的花香引来了蜜蜂吸食花蜜，表明（ ）
A．分子间有斥力 B．分子间有间隙
C．分子间有引力 D．分子是运动的
【答案】D
【详解】四溢的花香引来了蜜蜂吸食花蜜，这是一种扩散现象，扩散现象表明花香分子在不停地
做无规则运动，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
4. 石墨烯散热膜是一种新型的“高导热”材料，智能手机常用它散热。关于智能手机及其利用石
墨烯散热，下列说法正确的是（ ）
A．手机处于关机的状态时，它的内能为0J
B．石墨烯散热膜是利用做功的方式给手机降温
C．带着手机跑步，跑步的速度越大，手机的内能越大
D．石墨烯散热膜从温度较高的手机芯片吸收热量后，再传递给温度较低的手机外壳
【答案】D
【详解】A．任何物体任何时候都具有内能，故A错误；
B．石墨烯散热膜在温度降低的过程中放出热量，是利用热传递方式使其内能减小，故B错误；
C．内能是物体内部分子动能与分子势能的总和，与物体的运动速度无关，带着手机跑步，跑得越
快，手机的动能越大，故C错误；
D．热传递的前提是温度差，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故D正确。
故选D。5.（2023·辽宁营口·中考真题）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（ ）
A．温度高的物体含有的热量多
B．物体吸收热量，温度一定升高
C．气体膨胀对外做功，自身内能会减少
D．热传递过程中，温度从高温物体传递给低温物体
【答案】C
【详解】A．热量是过程量，不能说物体含有的热量多，故A错误；
B．物体吸收热量温度不一定升高，例如：晶体在熔化过程中，吸热但温度不变，故B错误；
C．气体膨胀对外做功，内能转化为机械能，则物体内能减小，故C正确；
D．在发生热传递时，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，内能总是从高温物体转移到低温物
体，故D错误。
故选C。
6. （多选题）（2023·牡丹江·中考题）下列生活实例中，通过做功改变物体内能的是（ ）
A．用打气筒给轮胎打气 B．利用太阳能热水器烧水
C．古人钻木取火 D．冬天常用双手摩擦取暖
【答案】ACD
【详解】A．用打气筒给轮胎打气，筒壁发热，是摩擦生热现象，机械能转化为内能，是通过做功
改变物体的内能，故A符合题意；
B．利用太阳能热水器烧水，太阳能水箱中的水被晒热，水从阳光中吸收热量、温度升高，是通过
热传递改变物体的内能，故B不符合题意；
C．钻木头时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使木头的内能增大、温度升高，是通过做功
改变物体的内能，故C符合题意；
D．用双手互相摩擦取暖，该过程中克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的
内能，故D符合题意。
故选ACD。
7．如图甲，在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的冷水。同时滴入一滴红墨水，
发现装热水的杯子变红的速度更快，这说明了分子的运动跟 有关。如图乙，将两个铅柱的底面
削平，然后紧紧地压在一起，在下面吊一个重物都不能把它们拉开，这说明了分子之间存在 。
【答案】 温度 引力
【详解】由于分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子无规则热运动越剧烈。由于热水的温
度高，热水中的墨水扩散的快，所以热水的杯子变红的速度更快，这说明了分子的运动跟温度有关。
将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起，两铅块的底面分子间的距离较小，分子间的引力使两铅块结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。
8. 【新科技】2023年12月20日，青岛降大雪，而在S217朱诸线部分路段，却不见结冰。这是岛
城在省内首次应用“地温自融冰技术”，路面下铺设无机热管，利用无机热管吸取地热并将热量传送
到道路表面，从而融化道路上的积雪。积雪熔化过程要 热量，利用地热是靠 方式改变
内能。
【答案】 吸收 热传递
【详解】积雪熔化，是固态变成液态，是熔化，这个过程要吸收热量，
做功和热传递都可以改变物体的内能，利用地热，这种改变内能的方式是热传递。
9. 装修房屋时，如果选用不环保的材料会闻到对人体有害的刺激性气味。材料散发出刺激性气味
是 现象，说明了 。这种现象在夏天特别明显，原因是 ，所以我们要选用优质环保
的材料进行装修。
【答案】 扩散，分子在做不停息的无规则运动，温度越高，分子热运动越剧烈
【详解】闻到刺激性气味是由于不环保材料的分子进入到空气中，属于扩散现象；扩散现象说明
一切物质的分子都在做永不停息的无规则运动。
扩散现象与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈，扩散得越快，所以装修房屋时闻到刺激性
气味的现象在夏天特别明显。
10.（2022·贵州安顺·中考真题）新冠病毒疫情期间，科学家为了说明戴口罩防护的重要性，拍下
打喷嚏的照片。如图，打喷嚏喷出的数万个几微米到几十微米的小液滴，喷出距离最远可达8米，大
量病毒随小液滴传播开来。有人认为喷出的小液滴向四周飞散是扩散现象。你认为这种看法正确吗？
请说明理由。
【答案】见解析。
【详解】这种说法不正确。因为扩散现象是由分子热运动形成的。而小液滴的运动是机械运动，
不是分子热运动，因此小液滴向四周飞散不是扩散现象。
11．（2021·广东·中考真题）固态、液态和 是物质常见的三种状态。如图是某种物质三种状
态的微观模型，其中图乙表示物质的 态，该物质由图甲状态变为图乙状态时，发生的物态变化
为 。【答案】气态，液，熔化。
【详解】固液气三态是物质常见的三种状态，固态分子间作用力大，有固定形状，有固定体积，
液态分子间作用力小于固体间，无固定形状，有固定体积，气态分子间作用力最小，无固定形状，无
固定体积，因此图乙表示液态。
从甲到乙状态，是固变液的过程，叫熔化。
12.（2022·山东济南·中考真题）图甲所示的实验常用来说明分子之间存在引力，但小亮觉得也可
能是大气压力把两块铅柱挤压在一起使之难以分开，于是他想在真空罩内重做这个实验，如图乙所示。
当逐渐抽出真空罩中的空气时，若两块铅柱被重物拉开了，则说明两块铅柱难以分开是因为它们受到
了 的作用；若两块铅柱仍然没有被重物拉开，则说明它们难以分开是因为它们受到了 的作
用。
【答案】 大气压力，分子引力。
【详解】将两块在空气中挤压在一起的铅柱放在真空罩中，空气抽掉后，铅柱不受到大气压力的
作用，两块铅柱被拉开，说明是受到大气压力的作用，两块铅柱仍很难被分开，说明它们受到分子引
力的作用。
13.（2021·北京·统考中考真题）为了说明分子之间有引力，小明在实验室用两个紧压在一起的铅柱
做实验，如图所示，铅柱A和铅柱B所受的重力均为2N，两个铅柱接触面的面积为3cm2，当悬挂重物
所受的重力为20N时，两个铅柱没有被拉开。于是，小明认为这个实验说明了分子之间存在引力。小
华观测到该实验室的大气压为1×105Pa，于是她认为两个铅柱之所以没被拉开，是因为大气压的作用。
请你利用所学知识和上述数据，判断小明做的铅柱实验能否说明分子之间存在引力。请写出计算、推
理过程和结论。
【答案】小明做的铅柱实验不能说明分子之间存在引力
【详解】把两个铅柱的底面削平、削净然后紧紧地压在一起，是为了两个铅柱之间没有空气，与
铅柱底面接触的大气会对铅柱有向上托的力，这个力能否保证两个铅柱不被重物拉开。由公式p=F/S
得，铅柱横截面受到大气的压力，即对铅柱的托力为
F=pS=1.0×105Pa×3×10-4m2=30N
由于所挂重物的重力为20N，铅块重力为2N，总重力
G =20N+2N=22N
总由于托力大于物体的总重力，所以小明做的铅柱实验不能说明分子之间存在引力。
14. 【学科综合】芯片是电子设备的核心组件，光刻机是制造芯片的核心装备。
（1）某光刻机通过极紫外光照射镂空的集成电路模板，经过透镜组后在硅晶圆表面的光刻胶上刻
出缩小的电路图案。该透镜组相当于一个 透镜，极紫外光在制成透镜的玻璃内沿 （填
“直线”或“曲线”）传播，集成电路模板到透镜的距离 （填“大于”或“小于”）硅晶圆到
透镜的距离。
（2）为防止芯片工作时温度过高，常用散热片将热量散失到环境中，这是通过 （“做功”
或“热传递”）的方式改变芯片的内能。一般情况下，物体颜色越深，热辐射散热能力越强，故散热
片的颜色多为 （填“黑”或“白”）色。一个指甲盖大小的芯片可能有上百亿个晶体管，
晶体管的空间尺度 （填“大于”或“小于”）原子的空间尺度。
【答案】（1）凸，直线，大于；（2）热传递，黑，大于。
【详解】（1）光刻机通过极紫外光照射镂空的集成电路模板，经过透镜组后在硅晶圆表面的光刻
胶上刻出缩小的电路图案，此时成倒立缩小的实像，故透镜是凸透镜。
光在同种均匀介质中沿直线传播，故极紫外光在制成透镜的玻璃内沿直线传播。
集成电路模板到透镜的距离相当于物距，硅晶圆到透镜的距离相当于像距，此时成缩小的实像，
故集成电路模板到透镜的距离大于硅晶圆到透镜的距离。
（2）改变内能的方式有做功和热传递，散热片将热量散失到环境中，这是通过热传递的方式。
由题意可知：物体颜色越深，热辐射散热能力越强，故散热片的颜色多为深色，即黑色。
晶体管的空间尺度约为5nm，即5×10-9m，而原子的空间尺度约为10-10m，故晶体管的空间尺度大
于原子的空间尺度。考点二 比热容
1.（2023·牡丹江·中考真题）小明家的热水器装有50kg水，将水由20℃加热到60℃，水需要吸收
的热量是 J。小明用去一部分水，热水器中水的比热容 （选填“变大”“变小”或“不
变”）。沿海地区比内陆地区昼夜温差小，是因为水的 。
【答案】 8.4×106，不变，比热容大。
【详解】小明家的热水器装有50kg水，将水由20℃加热到60℃，水需要吸收的热量
Q =c m(t﹣t)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃﹣20℃)=8.4×106J
吸 水 0
比热容是物质的一种特性，只与物质的种类及状态有关，与物质的质量大小无关，小明用去一部
分水，热水器中水的比热容不变。根据Q =c m(t﹣t)可知，相同质量的不同物质，吸收（或放出）相
吸 水 0
同的热量，因水的比热容大，故水的温度变化小，即沿海地区比内陆地区昼夜温差小。
2．（2023·湖南常德·中考真题）下表是一些物质的比热容[单位J/(kg·℃)]，根据表中数据和生活现
象，下列判断中正确的是（ ）
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 铁、钢 0.46×103
砂石 约0.92×103 铜 0.39×103
A．不同种类的物质，比热容一定不同
B．比热容与物质物质的状态无关
C．质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块的末温更低
D．沿海地区昼夜温差小，是因为水的比热容较大
【答案】D
【详解】A．煤油和冰是不同的物质，但它们的比热容是相同的，故A错误；
B．物质的比热容与物质的状态有关，如水和冰的比热容不同，故B错误；
C．由Q =cm(t﹣t)知，质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铜的比热容小，铜块
吸 0
的末温更高；
D．沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，由Q=cmΔt可知，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低
的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故D正确。故选D。
3．（2023·辽宁鞍山·中考题）小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案：将
A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、
乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度；
（1）组装器材时应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装；
（2）实验时，选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通
过 方式来增大液体内能的；
（3）此实验通过 （选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收
热量的多少；
（4）加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为 ℃；
（5）根据实验数据小明绘制出的温度—时间图象如图丙所示，则液体 （选填“A”或
“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
【答案】 自下而上；质量，热传递；加热时间的长短；33 ；B
【详解】（1）实验时要用酒精灯的外焰加热，故组装器材时，先安装酒精灯，应按照自下而上的
顺序依次安装。
（2）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，实验时，选取质量相同、初温相同
的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过热传递方式来增大液体内能的。
（3）实验中运用转换法，通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。
（4）由乙图可知，温度计分度值为1℃，加热一段时间后，液体B的温度为33℃。
（5）根据绘制出的温度—时间图象可知，升高相同的温度，B加热时间长，B的吸热能力强，比
热容大，根据Q=cmΔt，在质量和降低的温度相同时，B放热多，故液体B更适合作为家中“暖气”中
输运能量的介质。
4.（2022·枣庄·中考题）太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家
万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收 的太阳能，若热水器吸
收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50oC。已知水的比热容c =4.2×103J/(kg·℃)，天然
水
气的热值q=3.5×107J/m3。求：（1）水吸收的热量；
（2）该太阳能热水器的效率；
（3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需
要多少m3的天然气。
【答案】（1）2.1×107J；（2）37.5%；（3）0.6m3
【详解】（1）水吸收的热量为Q =cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃=2.1×107J
吸
（2）太阳能热水器在8h内吸收的热量为Q =8×7.0×106J=5.6×107J
吸总
所以，太阳能热水器的效率为
（3）若这些热量由天然气提供Q =Q =2.1×107J
放 吸
则所需天然气的体积
答：（1）水吸收的热量为2.1×107J。
（2）该太阳能热水器的效率为37.5%；
（3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需
要多少0.6m3的天然气。
知识 概念 理解
（1）定义：一定质量的某种物质，在温
度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温
（1）比热容是物质的特性之
度乘积之比，叫做这种物质的比热容。
一。与物质的质量、吸收的热
Q
比热容 （2）公式：c=
量、温度的变化无关。
mΔt
（2）水的比热容比较大，应用
（3）单位：J/（kg·℃）
比较多。
（4）物理意义：表示不同物质的吸热能
力（本领）的大小。Q 、Q 分别表示吸收放出的
吸 放
（1）物质吸热时，热量的计算：
热量，c表示比热容，m表示质
热量的 Q = cm △ t=cm ( t-t )
吸 0
量，△t表示温度的变化量（升高
计算 （2）物质放热时，热量的计算：
或降低的温度），t 表示初温，t
0
Q = cm △ t= cm ( t - t )
放 0
表示末温。
1. 沿海地区的昼夜温差较小，而沙漠地区的昼夜温差较大，这主要是因为（ ）
A．水的内能多，沙石的内能少 B．水的导热性好，沙石的导热性差
C．水的比热容大，沙石的比热容小 D．水吸收的热量多，沙石吸收的热量少
【答案】C
【详解】沿海地区水多，内陆地区（尤其是沙漠）水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，
相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度
降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故 ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
2．如图甲所示是一台储能式电暖器，其工作时先通电加热内部的蓄热砖，让蓄热砖达到高温，然
后可在不通电的情况下长时间对外放热，其内部结图如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．蓄热砖应具有较小的比热容 B．蓄热砖通过热传递的方式对周围物体放热
C．减小蓄热砖的质量有利于存储更多的能量 D．放热过程中蓄热砖含有的热量逐渐减少
【答案】B
【详解】A．蓄热砖应该具有较大的比热容，与质量相同的其它物质相比，降低相同的温度，放出
的热量较多，故A错误；
B．蓄热砖温度较高，向外放出热量，内能减小，通过热传递的方式对周围物体放热，B正确；
C．由Q=cmΔt可知，比热容和温度的变化量相同时，质量越小，热量越小，减小蓄热砖的质量不
能储存更多的能量，故C错误；
D．热量是过程量，不能说含有热量，故D错误。
故选B。
3．下列与比热容有关的生活现象，描述正确的是（ ）
A．沙漠地区昼夜温差小
B．汽车发动机常用水做冷却剂C．在太阳光的照射下，干泥土比湿泥土升温慢
D．“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
【答案】B
【详解】AD．与沿海地区相比，由于沙漠地区的沙子的比热容比水的比热容小，白天吸收相同的
热量后，沙子的温度升高得多，气温较高；夜晚放出相同热量后，沙子的温度下降得多，气温较低，
因此沙漠地区昼夜温差大，故“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国沙漠地区的生活写照，故
AD错误；
B．水的比热容大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同温度时，水吸收的热量多，因此用水
来做发动机的冷却剂，故B正确；
C．水的比热容大，湿泥土中含水多，因此干泥土的比热容小于湿泥土的比热容，在同等质量、同
样的吸热情况下，干泥土的温度上升比较快，故C错误。
故选B。
4．（2022·四川成都·中考真题）“二十里中香不断，青羊宫到浣花溪”，这是南宋大诗人陆游对
成都的赞誉。漫步在成都的这段“寻香道”，观花赏水，令人心旷神怡。下列分析正确的是（ ）
A．闻到花香是分子做无规则运动的结果
B．溪水的温度高低取决于水流的速度
C．阳光下湖水内能增加是通过做功的方式
D．阳光下的石板温度升高，其比热容增大
【答案】A
【详解】A．闻到花香是由于分子在永不停息地做无规则运动，花香分子扩散到了空气中，进入人
的鼻子从而闻到香味，故A正确；
B．由Q=cmΔt可知，溪水的温度高低与溪水的质量和吸收的热量等因素有关，与水流的速度无关，
故B错误；
C．阳光下湖水通过吸收太阳辐射的热量使得其内能增加，这是通过热传递的方式增加内能，故C
错误；
D．比热容是物质本身的一种特性，与物体的温度无关，故阳光下的石板温度升高，其比热容不变，
故D错误。
故选A。
5.（2023·湖北宜昌·中考真题）在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体，用
两个完全相同的电加热器对其加热，每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出了温度随时
间变化的图像如图，由图像可知（ ）
A．a液体比热容小 B．b液体是水C．0~3min内a液体吸收的热量少 D．升高相同的温度时，b液体吸收的热量少
【答案】D
【详解】ABC．质量和初温相同的水和某种液体，用两个完全相同的电加热器对其加热，相同时
Q
间内吸收的热量相同，根据c= ，温度升高较慢的比热容较大，而水的比热容最大，因此a液体比
mΔt
热容大是水，故ABC不符合题意；
D．b液体的比热容较小，根据Q=cmΔt可知，升高相同的温度时，b液体吸收的热量少，故D符
合题意。故选D。
6．（2023·广东广州·中考真题）以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙吸收了相
同热量，甲的末温比乙的低，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（ ）
A．甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B．甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C．甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D．无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大
【答案】B
【详解】依题意初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，说明吸收相同
的热量，甲温度变化比乙温度变化慢，由此可知，初温相同的甲、乙放出相同热量，甲乙温度都降低，
由于甲温度变化比乙温度变化慢，所以甲的末温比乙的末温高，但由于不知道甲乙两块金属的质量关
系，所以无法判断甲、乙比热容哪一个大，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
7. 质量相同的铜和铅吸收的相同的热量时，铜比铅的温度升高得 （选填“多”或“少”）；
质量相同的铜和铅升高相同的温度，吸收热量多的是 （选填“铜”或“铅”）。已知c
铜
=0.39×103J/(kg·℃)，c =0.13×103J/(kg·℃).
铅
【答案】少，铜。
Q
【详解】由Δt= 可知，质量相同的铜和铅吸收的相同的热量时，由于铜比铅的比热容大，所
cm
以铜比铅的温度升高少。由Q=cmΔt可知，质量相同的铜和铅升高相同的温度，由于铜比铅的比热容
大，所以铜吸收热量较多。
8．伦敦属于温带海洋性气候，而莫斯科则属于温带大陆性气候。如图为伦敦或莫斯科各月份平均
气温和降水量的变化图，具体未知，请结合比热容知识推断甲代表的地区是 ，简述理由： 。【答案】 伦敦 见详解
【详解】沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多；因为水的比热容较大，砂石的比热容小，白天，
相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度
降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，所以沿海城市的昼夜温差较小，各月份平均气温变化也小；
而内陆城市的昼夜温差较大，各月份平均气温变化也较大，所以甲代表的地区是伦敦。
9. 【学科综合】食物也是一种“燃料”，释放化学能的过程不断地发生在人体内，提供细胞组织
所需的能量。人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少，都有损于健康。
（1）某种油炸食品，每100g可提供的能量约为1.26×106J，假设这些能量全部被质量为5kg、温度
为 的水吸收，可使这些水的温度升高到多少摄氏度？[c =4.2×103J/(kg⋅°C)]
水
（2）如果上述这些能量全部用于克服重力做功，则能把多少千克的物体提升10m？（g取10N/
kg）
【答案】（1）85°C；（2）1.26×104kg
【详解】（1）由公式Q=cmΔt可得，水的温度可以升高到
（2）如果这些能量全部用于克服重力做功，即做功为1.26×106J，由公式W=Gh=mgh可得，提升
物体的质量为
答：（1）可使这些水的温度升高到85°C；
（2）如果上述这些能量全部用于克服重力做功，则能把1.26×104千克的物体提升10m。
10. 在比较水和酒精的比热容大小实验中，用图甲所示的两套相同的装置对质量相等的水和酒精进
行加热，得到图乙所示的温度随时间变化的关系图象。
（1）图甲中A、B、C三种读取温度计示数的方法，正确的是 ；
（2）装置中用相同加热器进行加热，目的是为了方便控制在相同的时间内两种液体 相同。
根据图乙，可以判断 的比热容大；
（3）比较20s和40s两时刻，容器中水的内能较大的时刻是 s；
（4）加热到40s时，酒精的温度不再升高，其原因是 ；
（5）电加热器释放的热量不能全部被加热的液体吸收，理由是 。
【答案】 B 吸收的热量 水 40 酒精已沸腾 见解析
【详解】（1）读取温度计示数时视线要与液柱相平，如图甲中A、B、C三种读取温度计示数的方法，正确的是B。
（2）装置中用相同加热器进行加热，相同时间内放出的热量相同，在相同的时间内两种液体吸热
相同。根据如图乙，加热相同时间，水升温慢，可以判断水的比热容大。
（3）物体吸热温度升高，内能变大，由图乙可知，比较20s和40s两时刻，40s水的温度较高，
40℃容器中水的内能较大。
（4）液体沸腾是吸热过程，温度保持不变，加热到40s时，酒精的温度不再升高，说明温度达到
酒精的沸点。
（5）电加热器释放的热量有部分被容器吸收，还有部分散发到空气中去，所以电加热器释放的热
量不能全部被加热的液体吸收。
考点三 热机 热值 能量的转化和守恒
考法01 热机1.（2023·黑龙江绥化·中考真题）下图是四冲程汽油机的工作示意图。从能量转化的角度看，机械
能转化为内能的冲程是（ ）
A B C D
【答案】A
【详解】A．图中两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A符合题意；
B．进气阀开启，排气阀关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化，故B不符题意；
C．进气阀关闭，排气阀开启，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化，故C不符合题意；
D．两气阀关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能，故D不符题意。
故选A。
2．（2023·黑龙江·中考真题）某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该汽油机每分钟做
功 次。如果完全燃烧500g汽油放出的热量是 J。（汽油的热值是4.6×107J/kg）
【答案】1500， 2.3×107
【详解】四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,即汽油机飞轮每分钟转3000圈，由于四冲程汽油机一
个工作循环完成4个冲程，飞轮中曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每分钟做功1500次。
完全燃烧500g汽油放出的热量为 Q =mq=500×10-3kg×4.6×107J/kg=2.3×107J
放
考法02 热值
1.（2022·贵州铜仁·统考中考真题）全球汽车保有量在迅速增长，截止2011年，全球处于使用状态
的汽车数量已突破10亿辆。设汽车的燃油为汽油，每辆汽车每年耗油约2.1t，若不计热量损失，这些
燃料完全燃烧可供1×106kg的水温度升高 ℃；汽车内燃机的效率平均值取30%，如果能把内燃机
的效率提高1%，全球每年可以节约 kg燃油，从而减小全球的碳排放，为环保作出贡献。已知水
的比热容为4.2×103J/（kg⋅℃），汽油的热值为4.6×107J/kg。
【答案】23，7×1010
【详解】每辆汽车每年耗油约 2.1t ，汽油完全燃烧放出的热量
Q =mq= 2.1×103kg×4.6×107J/kg=9.66×1010J
放
汽油完全燃烧的热量全部被水吸收，则水吸收的热量Q =Q =9.66×1010J
吸 放
则水升高的温度
Q 9.66×1010J
Δt= 吸 = =23℃
cm 4.2×103J/（kg⋅℃）×1×106kg
每辆汽车做有用功所需燃油m'=30%m=30%×2.1t=0.63t
内燃机效率提高后为 η'=η+1%=30%+1%=31%
效率提高后所需燃油量m' 0.63t
m''= = ≈2.03t
31% 31%
每辆车每年节约燃油m =m-m''=2.1t -2.03t=0.07t
省
10亿辆车每年节约燃油 m =109×m =109×0.07t=7×107t=7×1010kg
总 省
2. （2022·辽宁·统考中考真题）新能源汽车正逐步取代传统燃油车。如图是一款无人驾驶智能电
动车。电动车静止在水平地面上，对地面的压强为1.2×105Pa，车胎与地面接触总面积为1000cm2，最
高时速可达180km/h，此时车的功率为90kW。（q =4.6×107J/kg，g取10N/kg）。求：
汽油
（1）电动车的质量；
（2）若电动车以最高时速在平直公路上进行测试，匀速行驶时所受的阻力；
（3）在（2）的条件下，车的电动机效率为90%，匀速行驶4.6km，消耗的电能相当于完全燃烧多
少千克的汽油所释放的能量。
【答案】（1）1.2×103kg；（2）1.8×103N；（3）0.2kg
【详解】（1）静止在水平地面上的电动车对地面的压力等于其重力大小，由公式p=F/S可得，电
动车的重力G=F=pS=1.2×105Pa×1000×10-4m2=1.2×104N
电动车的质量
（2）由题意可知，电动车的最高时速v=180km/h=50m/s
由公式P=Fv可得，电动车以最高时速匀速行驶时，所受的阻力
（3）电动车以最高时速匀速行驶4.6km时，牵引力做的功
W =Fs=1.8×103N×4.6×103m=8.28×106J
有用
已知电动机效率为90%，由公式 可得，电动车以最高时速匀速行驶4.6km所消耗的电能
若这些电能由完全燃烧的汽油提供，需要汽油的质量
答：（1）电动车的质量是1.2×103kg；
（2）电动车以最高时速匀速行驶时所受的阻力为1.8×103N；
（3）消耗的电能相当于完全燃烧0.2千克的汽油所释放的能量。
考法03 能量的转化和守恒
1.（2023·成都·中考真题）2023年5月10日在文昌航天发射场，搭载“天舟六号”货运飞船的长征七号遥七运载火箭发射升空，如图所示。在火箭加速升空过程中，下列说法正确的是（ ）
A．“天舟六号”货运飞船的重力势能增大 B．“天舟六号”货运飞船的动能保持不变
C．“天舟六号”货运飞船的机械能不变 D．“天舟六号”货运飞船的动能转化为重力势能
【答案】A
【详解】ABC．在火箭加速升空过程中，货运飞船的质量不变，速度增大，高度增大，所以货运
飞船的动能增大，重力势能增大，机械能增大，故A正确，BC错误；
D．火箭中燃料燃烧放出热量，将内能转化为重力势能，故D错误。
故选A。
2.（2023·内蒙呼和浩特·中考题）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。知识 概念 理解
一个工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个 压缩冲程把机械能转化为
汽油机 冲程。完成一个工作循环，活塞往复运动2 次，飞 内能；做功冲程内能转化
轮转动2 周，对外做功1 次。 为机械能。
（1）把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之
热值是燃料本身的一种特
比，叫做这种燃料的热值。
性，只与燃料的种类有
热值
（2）公式：q = q= （气体）
关，与燃料的形态、质
（3）单位： 焦 / 千克 （J/kg）。 量、体积等均无关。
（1） 热机的效率：用来做有用功的那部分能量
和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。
热机的 W W
η= 有用 = 有用 热机效率总小于1。
效率 Q qm
（2）公式： 总
（3）提高热机效率的主要途径。
（1）各种形式的能量是可以相互转化的。
能量的 能量守恒定律，是自然界
（2）能量可以从一个物体转移到其他物体。
转化与 最普遍、最重要的基本定
（3）能量守恒：在转化和转移过程中，能量的总
转移 律之一。
量保持不变。
1. 小明利用如图甲、乙所示的装置，探究改变物体的内能和热机工作原理的两个演示实验。关于
这两个实验的操作和现象，下列说法不正确的是（ ）
A．塞子冲出前，烧瓶和试管内气体内能增加的方式不相同
B．塞子冲出时，烧瓶和试管内气体的温度均降低
C．乙图中水蒸气推动瓶塞过程与热机做功冲程的能量转化相同
D．酒精灯里面酒精燃烧的过程中，酒精的热值变小
【答案】D【详解】A．甲图中，对烧瓶内打气，对瓶内气体做功，烧瓶内气体的内能增加，是通过做功的方
式增加内能；乙图中，加热时试管内水不断汽化成高温水蒸气，试管内气体的内能增加，是通过热传
递的方式使内能增加，故A正确，不符合题意；
B．两个图中塞子冲出过程均是烧瓶和试管内气体对塞子做功，自身内能减小，温度降低，故B正
确，不符合题意；
C．乙图中水蒸气推动瓶塞过程中内能转化为机械能，与热机做功冲程的能量转化相同，故C正确，
不符合题意；
D．热值与比热容是物质的属性，与质量、燃烧情况等因素无关，所以酒精灯里面酒精燃烧的过程
中，酒精的热值和比热容都不变，故D错误，符合题意。
故选D。
2. 【新情境】2023年10月26日11时14分，中国酒泉卫星发射中心，搭载着汤洪波、江新林和
唐胜杰3名航天员的神舟17号飞船，由“神箭”长征2F火箭顺利发射升空，直奔天宫空间站而去。下
列说法正确的是（ ）
A．长征二号F火箭采用燃料的热值很大
B．在燃料燃烧时，将化学能转化为内能
C．在火箭发射时看到的“白气”是水蒸气
D．火箭属于热机，将内能转化为机械能
【答案】ABD
【详解】A．火箭采用燃料的热值很大，根据Q =mq可知，一定质量的燃料燃烧时可以放出更多
放
的热量，故A正确；
B．燃料燃烧时，属于化学变化，是将化学能转化为内能，故B正确；
C．“白气”是水蒸气液化后形成的小水珠，故C错误；
D．火箭是热机的一种，工作时将内能转化为机械能，提供动力，故D正确。
故选ABD。
3. 关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（ ）
A．没有燃烧的燃料，热值等于零
B．燃料完全燃烧时，它的热值最大
C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
【答案】C
【详解】ABC．热值是燃料自身的一种属性，大小与燃料的质量、温度、燃烧情况无关，故AB
错误，C正确；D．根据公式Q=mq可知，燃料燃烧放出的热量多少与燃料的热值、燃料的质量有关，与燃烧时的
温度无关，故D错误。
故选C。
4. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。
下列有关说法正确的是（ ）
A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B．由乙图可知该汽油机的效率是30%
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
【详解】A．如图甲所示，进气孔和排气孔都关闭，活塞向上运动，压缩气体，对气体做功，气体
温度升高，这是汽油机的压缩冲程，故A正确；
B．由乙图可知该汽油机的效率为η=100%-6%-30%-36%=28%，故B错误；
CD．热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比，燃料的热值只与燃料的种类和状态有关，
与燃料是否完全燃烧无关，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的利用率，不会降低燃料的热值；为
节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率，不能提高燃料的
热值，故CD错误。
故选A。
5. 汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确
的是（ ）
A．热机排出的尾气没有内能
B．热机的效率能达到100%
C．热机的大量使用会造成环境污染
D．汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
【答案】C
【详解】A．一切物体在任何温度下都有内能，所以热机排放的尾气也有内能，故A错误；
B．热机在工作时不可避免地要损失一部分能量（如散热、克服机械部件间的摩擦），所以热机的
效率不可能达到100%，故B错误；
C．热机在使用时会排放出一些有害的气体，会造成环境污染，故C正确；
D．汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，故D错误。
故选C。6. 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，下列有关说法错误的是（ ）
A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
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】C
【详解】A．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧较完全，故A正确，
不符合题意；
B．如图所示，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程燃气的内能转
化为活塞的机械能，故B正确，不符合题意；
C．汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故C
错误，符合题意；
D．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，在做相同有用功时，消耗的燃料少，
减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故D正确，不符合题意。
故选C。
7. 小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯
加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g。她根据实验数据绘制
了水温与加热时间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收
的热量相等，q =3.0×107J/kg，q =4.6×107J/kg，c =4.2×103J/（kg⋅℃），则下列说法正确的是（
酒精 煤油 水
）
A．整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多
B．前3分钟，乙杯中的水吸收的热量为3.36×104J
C．消耗的煤油完全燃烧放出的热量为1.15×108JD．酒精灯加热的效率为28%
【答案】B
【详解】A．由题意，由于甲、乙两烧杯各装水的质量相等，水的初始温度相同，根据
Q =cmΔt可知水沸腾前，两杯水吸收的热量相等，为
吸
Q =cmΔt=4.2×103J/(kg⋅°C)×0.1kg×(98-18)°C=3.36×104J
吸
且同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，则整个过程甲、乙两杯水所吸收的热量分别为
所以整个过程，乙杯中的水吸收的热量更多，故A错误；
B．由图可得，3分钟时乙杯中的水恰好沸腾，则吸收的热量为
Q =cmΔt=4.2×103J/(kg⋅°C)×0.1kg×(98-18)°C=3.36×104J
吸
故B正确；
C．整个过程消耗的煤油完全燃烧放出的热量为
故C错误；
D．在整个过程中，燃烧4g酒精所释放的热量为
可得酒精灯加热的效率为
故D错误。
故选B。
8. （2023·济南·中考真题）随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发
动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的 转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服
摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这
是由于能量转化具有 ，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。
【答案】 内能 方向性
【详解】汽油燃烧发生化学反应，同时放出热量，所以汽油机将内能转化为机械。
由于燃料燃烧放出热量，将内能转化为机械能，但燃料燃烧产生的内能不能再转化为燃料的化学
能，所以能量的转化具有方向性。
9. 2023年5月30日，在酒泉基地发射的“神舟十六号”载人飞船升空过程中，燃料舱内的液态氢
的热值 （选填“变大”“不变”或“变小”）；若100g液态氢完全燃烧放出的热量有60%被
水吸收，水温升高了50°C，则水的质量为 kg。【q =1.4×108J/kg，c =4.2×103J/（kg⋅℃）】
液氢 水
【答案】不变，40。
【详解】燃料的热值只与燃料的种类有关，故飞船升空过程中，燃料舱内的液态氢的热值不变。100g液态氢完全燃烧放出的热量有
Q =q m=1.4×108J/kg×0.1kg=1.4×107J
放 液氢
Q
放出的热量有60%被水吸收，由η= 吸 得水吸收的热量为
Q
放
Q =ηQ =60%×1.4×107J=8.4×106J
吸 放
水的质量为
Q 8.4×106J
m = 吸 = =40kg
水 c
水
△t 4.2×103J/(kg⋅℃)×50℃
10. 2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱进入大气层后下落（如图所示）。接近地面时
反推发动机点火，最终返回舱在东风着陆场预定区内实现软着陆。
（1）返回舱刚进入大气层下落时，机械能大小如何变化，为什么？
（2）反推发动机属于喷气式发动机，反推发动机是否属于热机？
【答案】（1）见解析（2）是。
【详解】（1）机械能减小。原因是返回舱刚进入大气层后，降落伞相继打开，临近地面时，反推
发动机启动向下喷气，给气体一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，气体给返回舱一个向上
的力，迫使返回舱减速“刹车”，由于速度减小，故动能减小；返回舱下落过程中高度减小，故重力
势能减小；由于返回舱与大气摩擦，机械能转化为内能，故机械能减小。
（2）热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机都属于热机。
11. （2023·江苏常州·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1200r/min，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）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）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。
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1200r/min=20r/s，
则1s内发动机有20个工作循环，对外做功20次。
汽车行驶一段路程后，压缩空气的质量减小，体积不变，由ρ=m/V知钢瓶内压缩空气的密度减小。
12. 汽车已经成为许多人的出行工具，大多数汽车都是以汽油或柴油为燃料来获得能量的，以汽油
或柴油为燃料的汽车使用的都是内燃机，汽油机是内燃机的一种。一辆汽车上可以说到处都是物理知
识，以汽油机为例，请你分析回答下列几点：
（1）汽车在燃烧燃料获得能量并前行的过程中，其能量的转化顺序是：燃料通过燃烧将 能
转化为 能，然后再通过内燃机系统转化为 能，从而使汽车前行；
（2）家用轿车使用的一般是四冲程汽油机，如图为这四个冲程的工作示意图，正确的工作顺序是
，其中对外输出机械能的是图中的 。内燃机的效率都较低，这是因为内燃机在运行过程中有许
多的能量损失，其中最大的一部分损失是在 图中发生的；
（3）某款家用轿车每行驶100km需要消耗汽油8kg，若汽油的热值为4.6×107J/kg，汽车行驶
100km发动机做功9.2×107J，那么这款轿车的汽油机的效率为 。
【答案】 化学 内 机械 a、d、b、c b c 25%
【详解】（1）燃料具有化学能，燃料燃烧时，将化学能转化为燃气的内能，再通过对外做功将内
能转化为机械能。
（2）内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程。吸气冲程是活塞向下运动，进气门开，
排气门关闭，图a是吸气冲程；压缩冲程是活塞向上运动，两个气门全关闭，图d是压缩冲程；做功冲
程是两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，图b是做功冲程；排气冲程是活塞向上运动，进
气门关闭，排气门开启，图c是排气冲程，故正确的顺序为a、d、b、c。
做功冲程对外做功，对外输出机械能，故对外输出机械能的是图b。
燃料燃烧放出的热量中，一部分用来克服机件摩擦，一部分由机件直接向外散热，一部分废气的
温度很高，所以废气带走了大量的热量，故c图能量损失最大。
（3）汽油完全燃烧放出的热量
Q ＝mq＝8kg×4.6×107J/kg＝3.68×108J
放
已知汽车行驶100km发动机做功9.2×107J，轿车的汽油机的效率13．近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场进入普通百姓家庭，下表是我
国某品牌轿车的一次测试报告。
车型 轿车
测试道路 平直国道
测试距离 20km
测试速度（平均） 80km/h
消耗汽油 1.2L
发动机输出功率（平均） 16.1kW
已知汽油的热值q=4.6×107J/kg，汽油的密度为0.75×10³kg/m³。求该品牌轿车在本次测试过程中：
（1）汽油完全燃烧放出的热量为多少?
（2）发动机所做的有用功为多少?
（3）发动机的效率为多少?
【答案】（1）4.14×107J；（2）1.449×107J；（3）35%。
【详解】（1）消耗汽油质量为
则汽油完全燃烧放出的热量为
Q ＝mq＝0.9kg×4.6×107J/kg＝4.14×107J
放
（2）时间为
则发动机所做的有用功为
（3）发动机的效率为
答：（1）汽油完全燃烧放出的热量为4.14×107J；
（2）发动机所做的有用功为1.449×107J；
（3）发动机的效率为35%。
