2025年中考物理一轮培优讲练 专题05 内能 内能的利用（讲义）（解析版）

这是一份2025年中考物理一轮培优讲练 专题05 内能 内能的利用（讲义）（解析版），共43页。

TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc17263" PAGEREF _Tc17263 \h 4
\l "_Tc21864" PAGEREF _Tc21864 \h 5
\l "_Tc4316" 考点一 分子热运动 PAGEREF _Tc4316 \h 5
\l "_Tc21641" 考点二 内能 PAGEREF _Tc21641 \h 9
\l "_Tc3022" 考点三 比热容 PAGEREF _Tc3022 \h 15
\l "_Tc5512" 考点四 热机及热机的效率 PAGEREF _Tc5512 \h 20
\l "_Tc21526" 考点五 能量的转化和守恒 PAGEREF _Tc21526 \h 23
\l "_Tc28009" PAGEREF _Tc28009 \h 24
\l "_Tc10735" 题型一 扩散现象 PAGEREF _Tc10735 \h 25
\l "_Tc1168" 题型二 分子间的作用力 PAGEREF _Tc1168 \h 25
\l "_Tc1792" 题型三 内能的概念和大小比较 PAGEREF _Tc1792 \h 26
\l "_Tc16357" 题型四 改变内能的两种方式 PAGEREF _Tc16357 \h 29
\l "_Tc12041" 题型五 温度、热量和内能的辨析 PAGEREF _Tc12041 \h 30
\l "_Tc17618" 题型六 探究不同物质的吸热能力 PAGEREF _Tc17618 \h 33
\l "_Tc1999" 题型七 比热容的概念和应用 PAGEREF _Tc1999 \h 35
\l "_Tc26623" 题型八 关于比热容的计算 PAGEREF _Tc26623 \h 37
\l "_Tc26982" 题型九 热机的工作原理及简单计算 PAGEREF _Tc26982 \h 39
\l "_Tc26367" 题型十 汽油机和柴油机比较 PAGEREF _Tc26367 \h 39
\l "_Tc29115" 题型十一 热值的概念和相关计算 PAGEREF _Tc29115 \h 39
\l "_Tc27681" 题型十二 热机效率的计算 PAGEREF _Tc27681 \h 39
\l "_Tc32146" 题型十三 能量的转化和转移 PAGEREF _Tc32146 \h 39
\l "_Tc5634" 题型十四 能量守恒定律 PAGEREF _Tc5634 \h 39
考点一 分子热运动
一、物质的构成
1.物质的构成：常见物质是由大量及其微小的粒子—分子、原子构成的。
2.分子的大小：分子的直径很小，通常以10-10m来量度，肉眼看不见。
二、分子热运动
1.物质的扩散
拓展 分子很小，我们不能用肉眼观察到分子运动情况，但可以通过分子构成的物体的宏观表现来反映分子的情况，这种研究方法叫做转换法。
2.扩散现象
（1）定义：不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。如“花香袭人”“酒香不怕巷子深”等。
（2）扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，也说明物质的分子间存在间隙。
（3）影响扩散的因素：温度越高，扩散越快(即分子无规则运动跟温度有关，温度越高分子无规则运动越剧烈)。
（4）演示：分子间存在间隙
将50mL水注入装有50mL酒精的量筒中，摇晃几次量筒，使水和酒精混合均匀，观察量筒中的液体体积小于100mL。
从微观的角度看，酒精分子分散到了水分子中间，这一现象说明水分子和酒精分子间都有间隙。
3.分子热运动
如图所示，取两个相同的烧杯，分别装入质量相等的适量冷水和热水，分别向两杯水中滴入一滴红墨水。
现象分析：红墨水在热水扩散得快是因为热水中分子运动剧烈，在冷水中扩散慢是因为冷水分子运动较慢。
结论：分子无规则运动的快慢与温度有关；温度越高，物质扩散得越快，分子运动越剧烈。
由于分子的无规则运动跟温度有关，所以这种规则运动称为分子的热运动。
三、分子间的作用力
1.实验探究-分子间的作用力
2.对分子间引力和斥力的理解
分子间同时存在相互作用的引力和斥力；实际表现出来的是分子引力和斥力的合力，称为分子力；分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系。类似弹簧，如下图。
（1）分子间的距离变小，作用力表现为斥力。
（2）分子间的距离变大，作用力表现为引力。
（3）如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。如气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有作用力。例如，“破镜难重圆”就是因为分子间距离太大，分子间的作用力忽略不计。
3.固液气三态物质的宏观特性和微观特性
4.分子动理论
物质是由大量的分子、原子组成的，分子间有间隙；构成物质的分子在不停地做无规则热运动；分子间存在着引力和斥力。
1.分子热运动
（1）物质的分子运动和机械运动是不同的。分子运动是我们肉眼看不见的，如“香味扑鼻”“槐花飘香”；人眼直接看见的运动都是机械运动，如“尘土飞扬”“沙尘翻滚"等。
（2）0℃的物体分子照样做无规则热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则热运动。只是分子运动的剧烈程度不同。温度低时，分子热运动相对缓慢，但并没有停止，不能错误的认为0℃时物质分子不再做热运动。
2.分子间的作用力
（1）分子间同时存在相互作用的引力和斥力，实际表现出来的是分子引力和斥力的合力。
（2）固体中分子之间的距离小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置附近振动，所以既有一定的体积，又有一定的形状。
（3）液体中分子之间的距离较小，相互作用力较大，以分子群的形态存在，分子可在某个位置附近振动，分子群却可以相互滑过，所以液体有一定的体积，但有流动性，形状随容器而变化。
（4）气体分子间的距离很大，相互作用力很小，每一个分子几乎都可以自由运动．所以气体既没有固定的体积，也没有同定的形状，可以充满整个空间。
1．（2024·四川宜宾·中考真题）下列描述中属于扩散现象的是（ ）
A．桂花花香四溢B．雪花漫天飘舞
C．灰尘空中飞扬D．江面雾气弥漫
【答案】A
【详解】A．桂花花香四溢，是因为分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象，故A符合题意；
BCD．雪花漫天飞舞，灰尘空中飞扬，江面雾气弥漫，都是肉眼可见的运动，属于机械运动，故BCD不符合题意。
故选A。
2．（2024·江苏盐城·中考真题）将两个表面光滑的铅块相互挤压，它们会粘在一起，不容易拉开，这一现象说明（ ）
A．分子间有空隙B．分子在运动
C．分子间有斥力D．分子间有引力
【答案】D
【详解】两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会黏在一起，是分子运动的结果，说明了分子间有引力。
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
考点二 内能
一、内能
1.分子动能和分子势能
（1）分子动能：构成物质的分子做无规则运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，分子动能越大。
（2）分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。
2.内能
（1）内能：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
（2）内能的单位：焦耳，简称焦，符号J。
（3）主要影响因素：①温度：温度升高，内能增加；温度降低，内能减少。
②质量：同种物质在温度、状态均相同时,质量大的物体内能大。
③其他：物体的内能与其体积、状态（固、液、气）也有关。
（4）一切物体在任何温度下都有内能。
二、物体内能的改变
1.热传递改变物体的内能
（1）热传递：能量从高温物体传到低温物体，或者是从同一物体的高温部分传到低温部分，低温物体温度升高，内能增加，高温物体温度降低，内能减少。例如，如下图用暖袋暖手、给工件淬火、烧水等。

（2）对热传递的理解
（3）热传递的三种方式
传导--热从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分。对流--靠液体或气体的流动来传热的方式。辐射--物体以电磁波或粒子的形式向外传递热量
2.热量
（1）热传递过程中，传递能量的多少叫作热量（Q），热量的单位是焦耳。
（2）热量是能量转移多少的量度，是一个过程量，它存在于热传递的过程中，只有发生了热传递，有了能量的转移，才能讨论热量问题，离开热传递谈热量也就没有了意义。
（3）热量只能用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述，不能说某物体含有或具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量。
3.做功改变物体的内能
探究做功改变物体的内能
4.热传递和做功改变物体内能的区别与联系
5.温度、热量、内能三者之间的区别与联系
1.内能和机械能
（1）内能是指物体的内能，不是分子的。内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和，不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。
（2）物体的温度、质量、体积和状态均不同时，无法比较内能的大小。
（3）机械能与物体的机械运动情况有关；内能与物体内部分子的无规则运动和分子之间的相互作用情况有关。
2.对热传递的理解
（1）热传递的方向：热量只能自发地从高温物体传到低温物体，直至温度相同。
（2）热传递过程中传递的是内能（热量），而不是温度，而且内能是从高温物体传递到低温物体，而不是从内能多的物体传递到内能少的物体。
3.温度、热量和内能的辨析
（1）热量、温度和内能的关系如下
①一个物体温度升高了，内能增加；
②一个物体内能增加了，它的温度不一定升高，如晶体熔化、液体沸腾；
③一个物体吸收了热量，它的内能一定增加（物体不对外做功）；
④一个物体内能增加了，不一定吸收了热量，有可能是外界对物体做了功。
⑤一个物体吸收了热量，温度不一定升高，如晶体熔化、液体沸腾等。
（2）内能和物体的种类、质量、状态和温度有关，所以对于同一物体，温度升高，内能一定增加，但内能增加的结果却可能是状态改变；
（3）内能的改变同时有吸、放热和做功两种方式，因此内能和热量没有唯一确定关系；
（4）温度和热量没有直接关系。
1．【日常生活情境】（2024·宁夏·中考真题）下列实例中属于做功改变物体内能的是（ ）
A．图甲中，炉火烧水B．图乙中，搓手取暖
C．图丙中，用暖手宝暖手D．图丁中，热鸡蛋放在冷水中冷却
【答案】B
【详解】ACD．炉火烧水、用暖手宝暖手、热鸡蛋放在冷水中冷却是通过热传递改变物体的内能；故ACD不符合题意；
B．搓手取暖是克服摩擦做功，使物体的内能增大，温度升高，是通过做功改变物体的内能，故B符合题意。
故选B。
2．（2024·山东潍坊·中考真题）（多选）如图所示，用汽缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体，汽缸和活塞均不导热，隔板导热良好。迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定，静置一段时间。下列说法正确的是（ ）
A．与推动活塞前相比，甲、乙内能均变大
B．与推动活塞前相比，甲内能不变、乙内能变大
C．乙内能改变的方式只有做功
D．乙内能改变的方式既有做功又有热传递
【答案】AD
【详解】AB．迅速将活塞向左推至图中虚线位置时，施加外力通过做功的方式增加了乙部分气体的内能，乙部分气体的温度会升高；由于隔板导热良好，因此热量会由乙内通过隔板传递到甲内，最终甲乙两部分气体的温度相等。由此可知乙部分气体的温度升高，气体的质量不变，因此乙部分气体的内能变大；甲部分气体的质量不变，温度升高，因此甲部分气体的内能也变大。故A正确，B错误；
CD．推动活塞时通过做功的方式增加了乙气体的内能，活塞推到虚线处后，热量由乙通过隔板传递到甲时，是通过热传递的方式改变内能的，故C错误，D正确。
故选AD。
3．（2024·黑龙江鸡西·中考真题）（多选）关于温度、内能、热量、功的说法正确的是（ ）
A．物体温度升高，一定吸收了热量
B．物体温度升高，内能一定增加
C．物体内能增加，一定是外界对它做了功
D．物体吸收热量，温度可能不变
【答案】BD
【详解】A．物体温度升高，内能增大，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故A错误；
B．物体温度升高，分子运动加剧，内能一定增加， 故B正确；
C．物体内能增加，可能是外界对它做了功，也有可能是热传递，故C错误；
D．物体吸收热量，温度可能不变，比如晶体在熔化时，吸收热量，内能增大，温度不变，故D正确。
故选BD。
考点三 比热容
一、比较不同物质的吸热能力
二、比热容
1.比热容的物理意义：反映了物质的吸（放）热本领。
（1）比热容大的物质，吸（放）热本领强；
（2）比热容小的物质，吸（放）热本领弱。
2.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度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。
3.定义式：。
4.单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃），比热容单位是由质量、温度和热量组成的组合单位。
5.水的比热容及意义：水的比热容是4.2 ×103J/（kg·℃），表示的物理意义是：1Kg水温度每升高1℃吸收的热量是4.2×103J
6.一些常见物质的比热容
7.特点：比热容是反映物质自身性质的物理量，是物质的一种特性，只与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。不同的物质，比热容一般不同。
8.水的比热容较大的应用
（1）做传热介质：水作冷却剂、早春灌水护苗，汽车发动机常用水作冷却剂。
（2）调节温度：内陆地区温差比沿海地区大，湿地公园利用水调节气温。
9.比热容的应用
比热容是表示物质吸、放热本领大小的物理量，在相同条件下不同的物质吸收（或放出）相同的热量，物体的温度不同，比热容小的温度变化大；相同质量的不同物质，升高（或降低）相同的温度，吸收（或放出）的热量不同，比热容大的吸收（或放出）的热量多，正是由于这一特性，自然界中有许多现象都是由比热容的大小引起的。
（1）培育秧苗时，为了保护秧苗在夜间不被冷空气冻坏，常在傍晚往农田里灌水，就是因为水的比热容大，在夜间温度降低时水放出的热量多，从而达到防冻的目的。
（2）夏天，阳光照在海上，尽管海水吸收了许多热量，但是由于它的比热容较大，所以海水的温度变化并不大，海边的气温变化也不会很大。而在沙漠，由于沙石的比热容较小，吸收同样的热量，温度会上升很多，所以沙漠昼夜温差很大。
三、热量的计算
（1）物质吸热时热量的简单计算
吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；
（2）物质放热时热量的计算
放热：Q放=cm△t= cm(t0-t)。
（3）其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。
c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）
m—质量，单位：千克（kg）
△t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。
1.不是所有跟水有关的应用都是利用水的比热容大的特点，如往教室洒水感到凉快是利用水蒸发吸热的原理。
2.比热容是物质的一种特性，只与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。不同的物质，比热容一般不同
1．（2024·山东济宁·中考真题）关于水的性质，下列说法不正确的是（ ）
A．水的质量为B．水结成冰后，其体积会增大
C．水的沸点不会超过100℃D．水倒去一半后，其比热容不变
【答案】C
【详解】A．水的质量为
故A正确，不符合题意；
B．水结成冰后，质量不变，密度变小，根据公式可知，其体积会增大，故B正确，不符合题意；
C．水的沸点与大气压有关，在1标准大气压下，水的沸点是100℃，如果气压大于1标准大气压，水的沸点就会高于100℃，故C不正确，符合题意；
D．比热容是物质的一种特性，与质量无关，所以水倒去一半后，其比热容不变，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．（2024·山东青岛·中考真题）（多选）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象如图所示．下列分析正确的是（ ）
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．利用此图象可以比较海水和沙子的比热容
【答案】ACD
【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；
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；
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；
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。
故选ACD。
考点四 热机及热机的效率
一、热机
1.热机：利用内能做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置，都是热机。
2.热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。
3.内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。内燃机的能量转化：化学能转化为内能，内能再转化为机械能。
二、汽油机
1.构造
（1）主要结构：由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。
2.工作过程
（1）冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
（2）多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
（3）汽油机的工作过程
（4）在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动下去。
三、柴油机
1.柴油机的构造：与汽油机的大致相同，不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞而是一个喷油嘴。
2.工作过程
（1）柴油机的工作过程与汽油机大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。
（2）柴油机和汽油机构造及工作过程的不同点：
①汽油机汽缸顶部有火花塞，在压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料燃烧，产生高温高压的气体（俗称“点燃式”）；柴油机汽缸顶部没有火花塞，只有喷油嘴，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来（俗称“压燃式”）。
②汽油机吸气冲程吸入空气和汽油的混合物；柴油机吸入气缸内的物质只有空气。
四、燃料的热值
1.燃料
（1）燃料的种类：固体燃料有木柴、煤炭等；液体燃料有汽油、柴油、酒精灯；气体燃料有煤气、天然气等。
（2）燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。
2.燃料的热值
由于燃料的成分不同，相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量不同，在物理学中用热值来表示燃料完全燃烧时放热本领的大小。
（1）定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值（q）。（比值定义法）。
（2）单位：焦每千克，符号：J/kg。有些气体的热值单位为：J/m3。热值大的物质常用作航空航天燃料。
（3）燃料燃烧放出的热量计算公式：或 （用哪个公式计算取决于热值的单位）。
（4）热值的物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。如木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示：1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J。
（5）常见燃料的热值表
（6）特点：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、燃料燃烧放出热量的多少以及燃料是否完全燃烧无关。
五、热机的效率
1.燃料的有效利用：燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小。例如用煤烧水，有效利用的热量只是被水吸收的热量。高温的烟气带走了相当一部分热量还有一部分热量直接散失掉了。
2.锅炉的效率
（1）锅炉是利用燃料或其他热源把水加热成热水或蒸汽的设备。
（2）提高锅炉燃料利用率的途径：一、让燃料尽可能充分燃烧，如将煤研磨成粉状，加大进风量等；二、减少热量损失，如加大有效受热面积等。
3.内燃机中热量燃烧的能量流向图
4.热机效率
（1）定义：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，叫做热机的效率（η）。（比值定义法）
（2）计算公式：
（3）物理意义：热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，节约能源。
（4）因为热机中用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的总能量的一部分，由于各种能量的损失和燃烧条件的限制，这部分能量一定小于完全燃烧放出总能量，所以有用功的能量与燃烧放出的总能量的比值必然小于1，即热机的效率一定小于1。
（5）提高热机效率的方法
①使燃料充分燃烧；②尽量减少各种热量损失；③利用废气的能量；（废气带走的能量最多）④注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
1.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、燃料燃烧放出热量的多少以及燃料是否完全燃烧无关。
2.热机效率计算公式中的指的是燃料完全燃烧释放的能量，用或 计算。不要与比热容中的放热计算公式混淆。
1．（2024·北京·中考真题）下列说法正确的是（ ）
A．铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力
B．燃料完全燃烧时放出的热量越多，其热值越大
C．汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能
D．物体吸收热量，温度一定升高
【答案】C
【详解】A．铁块很难被压缩，说明分子间存在斥力，引力和斥力是同时存在的，故A错误；
B．热值是燃料完全燃烧时放出的热量与质量之比，只与燃料的种类有关，质量未知，无法比较热值的大小，故B错误；
C．汽油机的做功冲程主要是高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
D．晶体熔化时，物体吸收热量，温度不变，故D错误。
故选C。
2．（24-25九年级上·江苏常州·期中）如图是四冲程汽油机的 冲程，将 能转化为 能。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过 的方式减少汽缸内能。若该汽油机每秒完成了60个冲程，则它的飞轮转速是 。
【答案】 做功 内 机械 热传递 1800
【详解】[1]进气门关、排气门关，活塞向下，是高温高压燃气推动活塞做功，是做功冲程。
[2][3]如图所示，是高温燃气推动活塞做功，内能减小，机械能增大，将内能转化为机械能。
[4]汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，热量从气缸传递到水中，仅仅涉及能量的转移，这是通过热传递改变内能。
[5]若该汽油机每秒完成了60个冲程，完成15个工作循环，飞轮转了30圈，则它的飞轮转速是
3．（2024·四川达州·中考真题）在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1kg的水，从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是 J。他家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，他这次洗澡消耗天然气 m3。已知水的比热容是，天然气的热值是。
【答案】 3.36×105 0.075
【详解】[1]水吸收的热量
[2]洗澡时水吸收的热量
由得，天然气完全燃烧放出的热量
由Q放=Vq得，需要天然气的体积
考点五 能量的转化和守恒
一、能量的转化
1.能量的转化
在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫能量的转化。自然界转化各种形式的能，在一定条件下都可以相互转化。如图为能量转化示意图。
2.能量的转移：能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分，这属于能量的转移。
二、能量守恒定律
1.能量守恒定律
（1）能量守恒定律内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。
（2）对能量守恒定律的理解
①能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。
②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。
③能量的转化和转移具有方向性。
2.永动机
（1）不少人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫做永动机。然而，从没有一种永动机成功过。
（2）能量守恒定律使人们认识到：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量。因此，根本不可能制造出永动机。
1.机械能守恒和能量守恒的区别与联系
（1）机械能守恒需要满足一定的条件，能量守恒不需要条件。
（2）机械能守恒是能量守恒的特殊情况。
1．【结合生活场景】（2024·山东济南·中考真题）自然界中，能量不但可以从一个物体转移到其他物体，而且可以从一种形式转化为其他形式。例如泉城广场荷花音乐喷泉利用电动机把水喷向空中时，电动机将 转化为机械能和内能，此过程中能的总量 （选填“逐渐增大”“保持不变”或“逐渐减小”）。
【答案】 电能 保持不变
【详解】[1][2]泉城广场荷花音乐喷泉利用电动机把水喷向空中时，消耗电能，使水获得机械能，同时电动机发热，产生部分内能，因此电动机将电能转化为机械能和内能，此过程中能的总量保持不变，遵循能量守恒定律。
题型一 扩散现象
1．【民族优秀文化】（24-25九年级上·安徽阜阳·期中）杜甫的诗句“迟日江山丽，春风花草香。泥融飞燕子，沙暖睡鸳鸯”中，描写了一派生机盎然的春景春色。人们闻到花草散发的馨香，这属于 现象。
【答案】扩散
【详解】分子在不停地做无规则运动，人们闻到花草散发的馨香，是因为花香分子运动到了人的鼻孔里，这属于扩散现象。
2．（24-25九年级上·北京·期中）下列四字短语中和扩散现象相关的是（ ）
A．香山红叶B．卢沟晓月C．暗香浮动D．黄沙漫天
【答案】C
【详解】A．香山红叶与光的反射有关，故A不符合题意；
B．卢沟晓月，是平面镜成像，是光的反射，故B不符合题意；
C．暗香浮动，是在香味分子在运动，是扩散现象，故C符合题意；
D．黄沙肉眼可见，不是分子，故黄沙漫天，是机械运动，与扩散现象无关，故D不符合题意。
故选C。
题型二 分子间的作用力
3．（2024·四川广元·中考真题）“女皇蒸凉面”是广元地方特色美食，凉面的口感、香气深受人们喜欢，下列说法正确的是（ ）
A．油辣子附着在凉面上，说明分子间只存在引力
B．香气四溢，表明分子在不停地做热运动
C．凉面条之间有空隙，说明分子间有间隙
D．吃一口凉面，只有几个分子进入口中
【答案】B
【详解】A．油辣子附着在凉面上，说明分子间存在引力，但分子间还存在斥力，故A错误；
B．香气四溢，是扩散现象，表明分子在不停地做热运动，故B正确；
C．凉面是看得见的物体，不是分子，所以凉面条之间有空隙，不能说明分子间有间隙，故C错误；
D．物质是由大量的分子和原子组成，吃一口凉面，有大量的分子进入口中，故D错误。
故选B。
4．（24-25九年级上·安徽安庆·期中）如图所示是物质在三种不同状态下的分子模型，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的物质具有流动性，但较难被压缩
B．乙图中分子相距最近，分子间的作用力最小
C．乙图中分子静止，甲、丙两图中分子在做热运动
D．甲、乙、丙分别表示固体，液体，气体分子的排列情况
【答案】A
【详解】AD．根据三态物质间的间隙可知，甲图是液态物质的分子模型、乙图是固态物质的分子模型，丙图是气态物质分子的模型，甲图表示液体分子的排列情况，液体具有流动性，但是较难被压缩，故A正确，D错误；
B．乙图表示固体分子的排列情況，固体分子相距最近，分子间的作用力最大，故B错误；
C．一切物质的分子不停的做无规则运动，因此甲、乙、丙三图中的分子均运动，故C错误。
故选A。
题型三 内能的概念和大小比较
5．【应用实践】（2024·山东潍坊·中考真题）物理学的宗旨是发现自然现象背后的规律，使人们可以运用物理规律解决实际问题。根据所学物理学知识，下列表述正确的是（ ）
A．使用杠杆可以同时省力又省距离B．物体不论温度高低都具有内能
C．选用精密的测量工具可以消除误差D．导体的电阻跟它两端的电压成正比
【答案】B
【详解】A．省力杠杆能省力但不能省距离，费力杠杆不能省力但是能省距离，故A错误；
B．内能指的是物体内部所有分子的分子势能和分子动能之和，一切物体在任何温度下，都有内能，故B正确；
C．误差是由于测量仪器本身缺陷或者不同的仪器参数造成的，选用精密的测量工具只能减小误差，但是不能消除误差，故C错误；
D．电阻是导体的固有属性，与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压没有关系，故D错误。
故选B。
6．（24-25九年级上·四川成都·期中）下列情景中，画横线物体内能减小的是（ ）
A．妈妈把被子晾在阳光下B．悦悦把饮料喝掉一半
C．爸爸给自行车胎打气D．奶奶正在用热水泡脚
【答案】B
【详解】A．晒被子时，通过热传递的方式增大了被子的内能，故A不符合题意；
B．内能大小与物体的质量、温度等有关；把饮料喝掉一半，饮料的质量减小，内能减小，故B符合题意；
C．给自行车胎打气，通过做功的方式增大了车胎的内能，故C不符合题意；
D．用热水泡脚时，水将热量传递给脚，通过热传递的方式增大了脚的内能，故D不符合题意。
故选B。
题型四 改变内能的两种方式
7．（2024·山东淄博·中考真题）如图，玻璃瓶内有少量水，用橡胶塞塞住瓶口，向瓶内打气，瓶塞跳起。下列说法正确的是（ ）
A．向瓶内打气，通过热传递的方式改变瓶内空气的内能
B．瓶塞跳起时，瓶内空气温度降低，内能减少
C．瓶塞跳起时，瓶内出现“白雾”是汽化现象
D．瓶塞跳起过程与热机压缩冲程的能量转化相同
【答案】B
【详解】A．向瓶内打气，是通过压缩空气做功改变瓶内空气的内能，故A错误；
B．瓶塞跳起时，空气对瓶塞做功，将内能转化为瓶塞的机械能，所用瓶内空气内能减少，温度降低，故B正确；
C．瓶塞跳起时，烧瓶内出现的白雾是水蒸气液化形成的小水滴，故C错误；
D．热机压缩冲程中把机械能转化成内能，瓶塞跳起过程内能转化为机械能，能量的转化不同，故D错误。
故选B。
8．（2024·青海·中考真题）我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的，但根据南宋《武林旧事》记载，最早的月饼出自笼屉，青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。下列情境中，改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是（ ）
A．弯折铁丝
B．钻木取火
C．压缩空气
D．酒精灯加热
【答案】D
【详解】“蒸”“烤”是通过热传递改变内能；
A．弯折铁丝时对铁丝做功，是通过做功的方式改变内能，故A不符合题意；
B．钻木取火时克服摩擦做功，是通过做功的方式改变内能，故B不符合题意；
C．压缩空气时活塞对空气做功，是通过做功的方式改变内能，故C不符合题意；
D．酒精灯加热时，烧杯中的液体吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递改变内能，故D符合题意。
故选D。
9．【中考新考法】（2024·山西·中考真题）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
【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。
题型五 温度、热量和内能的辨析
10．（24-25九年级上·安徽合肥·期中）下列说法正确的是（ ）
A．同一物体温度越高，所含的热量越多
B．热量可以从内能小的物体向内能大的物体传递
C．热量不可以在同一个物体内进行传递
D．摩擦生热中的“热”指的是温度
【答案】B
【详解】A．热量是过程量，不能描述成含有或具有，故A错误；
B．根据热传递的条件可知，热量从温度高的物体向温度低的物体传递，温度高的物体内能可能小，因此热量可以从内能小的物体向内能大的物体传递，故B正确；
C．热传递的条件是存在温度差，当同一物体温度不同时，也会发生热传递，因此热量可以在同一个物体内进行传递，故C错误；
D．摩擦生热指克服摩擦做功，将机械能转化为内能，该处的热是指内能，故D错误。
故选B。
11．（24-25九年级上·北京·期中）（多选）关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A．温度高的物体所含的热量一定多
B．物体从外界吸收热量，其内能也可能减小
C．物体的温度不变，其内能也可能增加
D．铁块的质量越大，温度降低得越多，其放出的热量越多
【答案】BCD
【详解】A．热量是热传递过程中传递能量的多少，热量是一个过程量，不能说含有，故A错误；
B．物体从外界吸收热量，但同时对外做功，其内能也可能减小，故B正确；
C．如晶体在熔化过程中，吸热但温度不变，但其内能增加，故C正确；
D．根据可知，在比热容一定时，铁块的质量越大，温度降低得越多，其放出的热量越多，故D正确。
故选BCD。
题型六 探究不同物质的吸热能力
12．（2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
（1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及 （填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油；
（2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较 来比较物质吸收热量的多少；
（3）实验中选取初温不同、 相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较 来比较不同物质吸热能力的强弱；
（4）如图2所示，小姜正确使用温度计测量液体的温度，按照图中 （选填“A”、“B”或“C”）方法读数是正确的；实验中某时刻温度计示数如图3所示为 ℃；
（5）部分实验数据如下表所示，分析数据可得出结论： （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。
【答案】 停表 加热时间 质量 升高的温度 B 66 水
【详解】（1）[1]比较不同物质吸热的情况实验中需要测量加热时间，因此缺少的实验器材是秒表。
（2）[2]实验中用两个相同的电加热器加热，加热时间越长，物质吸收的热量越多，因此通过比较加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少。
（3）[3][4]根据比较不同物质吸热能力的两种方法可知，实验中要控制不同物质的质量相等，即实验中应量取质量相等的水和煤油，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，当它们吸收相同热量时，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
（4）[5]使用温度计测量液体的温度时，视线要与液柱的上表面相平，故B正确。
[6]由图3可知，温度计的分度值为1℃，此时是零上，因此温度计示数为66℃。
（5）[7]由表格中数据可知，水和煤油加热相同的时间，水升高的温度较低，说明水的吸热能力更强。
13．（24-25九年级上·重庆梁平·期中）为了比较水和食用油的吸热能力，物理兴趣小组用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间。
(1)这个实验中以实验中水和食用油的质量应该 （选填“相同”或“不相同”）；并且还要控制两个酒精灯完全一样，这是为了使相同的时间里液体 相同，这里用到了 法（填物理研究方法）；
(2)小明的实验数据记录如表所示，在实验过程中通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异；
(3)由表中数据可知，在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同， 加热更长的时间，此时水吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的热量；
(4)通过实验可以初步得出结论：不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用 这个物理量来描述；
(5)同组小红认为，为了使结论更可靠，应该 。
【答案】(1) 相同 吸收热量 控制变量
(2)升高的温度
(3) 水 大于
(4)比热容
(5)换用不同物质进行多次测量找普遍规律
【详解】（1）[1]比较水和食用油的吸热能力实验时，由控制变量法可知，应控制水和食用油的质量相同。
[2]实验中控制两个酒精灯完全一样，则酒精灯相同时间内放出热量相同，所以相同的时间里液体吸收的热量相同。
[3]实验中，控制水和食用油的质量相同，相同的时间里液体吸收的热量相同，所以实验中运用了控制变量法。
（2）在实验过程中，水和食用油的质量相同，控制加热时间相同，则水和食用油吸收的热量相同，所以运用转换法，通过比较水和食用油升高的温度来研究水和食用油吸热能力的差异。
（3）[1][2]由于水的吸热能力强，所以在实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，则水吸收的热量多，所以水加热更长的时间，即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
（4）通过实验可知，不同的物质吸热能力不同，在物理学中，物质吸热能力强弱的特性用比热容这个物理量来描述。
（5）由于只用水和食用油进行实验，结论具有偶然性，为了使结论更可靠，应该换用不同物质进行多次测量，寻找普遍规律。
题型七 比热容的概念和应用
14．（2024·山东东营·中考真题）取质量相同、初温相同的两种物质的粉末状样品a和b，用完全相同的加热装置同时对a、b加热，它们的温度随加热时间变化的图像如图所示。由图可知，物质a的比热容 （选填“大于”或“小于”）物质b的比热容；在t1～t2时间内，物质b的内能 （选填“增加”“减少”或“不变”）。（样品受热均匀，不计热损失）
【答案】 大于 增加
【详解】[1]由图可知，对a、b两物质加热，使两物质升高相同的温度，a物质加热的时间长，a物质吸收的热量多，a物质吸热能力强，则a物质的比热容大。
[2]在t1～t2时间内，物质b的温度保持不变，可能处于熔化过程中，由于物质b不断的吸收热量，则内能会增加。
15．（2024·山东滨州·中考真题）如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象，下列说法正确的是（ ）
A．该物质是非晶体
B．熔化过程持续了25min
C．该物质熔化过程中不断吸热，温度保持不变
D．熔化前后，该物质的比热容不变
【答案】C
【详解】A．由图可知，该物质在熔化时有固定的熔点，因此是晶体，故A错误；
B．由图可知，该物质在第10min开始熔化，第25min熔化结束，因此熔化过程持续了15min，故B错误；
C．由图可知，该物质在熔化过程温度不变，因此其熔化时要不断吸热，温度保持不变，故C正确；
D．由图可知，该物质熔化前后，加热相同的时间，即吸收相同的热量，熔化后温度升高的较小，由可知，熔化后比热容较大，故D错误。
故选C。
16．（24-25九年级上·四川南充·期中）关于比热容，说法正确的是（ ）
A．一桶水比热容比一杯水比热容大
B．质量相同的不同物体，升高相同的温度，吸收热量相同
C．沿海地区昼夜温差较小，跟水的比热容比较大有关
D．比热容与物体的质量和吸收（或放出）的热量多少有关
【答案】C
【详解】A．比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的质量无关。所以，一桶水和一杯水的比热容相同，故A错误；
B．根据Q=cmΔt知，质量相等的不同物体，升高相同的温度，由于不同物体的比热容一般不同，所以吸收热量一般不同，故B错误；
C．白天相同质量的海水和沙漠接收相同时间的阳光照射，吸收热量相同。根据Q=cmΔt知，沿海昼夜温差较小，沙漠地区昼夜温差较大，是因为海水的比热容比沙石的比热容大，在相同条件下，海水的温度变化量小，故C正确；
D．比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物体的质量、吸收热量的多少或放出热量的多少无关，故D错误。
故选C。
题型八 关于比热容的计算
17．（24-25九年级上·重庆·期中）两个相同的杯子内装有质量相等的热水和冷水，将1/3的热水倒入冷水杯，热平衡时冷水杯内的温度升高了20℃，若再将剩余热水的一半倒入冷水杯内，热平衡时冷水杯内的温度又会升高（不计热量损失和水的质量损失）（ ）
A．12℃B．13℃C．14℃D．15℃
【答案】A
【详解】忽略热量损失，冷水吸收的热量和热水放出的热量相同，即
从而可知
则热水温度降低，设此时的温度为t，则原来热水的温度为，此时，冷水杯容器内水的质量为，热水杯容器内水的质量为；如果再把剩余热水的一半倒入冷水杯内，设容器内水温变化为，水最后温度为，热水降低的温度为
由热平衡方程可知
解得，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
18．（24-25九年级上·湖北武汉·期中）某同学用质量相同的铜块和铝块（c铜＜c铝），使它们吸收相同的热量后，再相互接触。下列说法正确的是（ ）
A．热量从铜块传到铝块B．热量从铝块传到铜块
C．它们之间不发生热传递D．无法确定
【答案】D
【详解】铜块和铝块质量相同，吸收的热量相同，c铜＜c铝，根据Q吸＝cmΔt可知铝块升高的温度小，铜块升高的温度大；热传递的条件，由温度高的物体传向温度低的物体，由于不确定铜块和铝块的初温，所以不确定铜块和铝块的末温，故不确定传递方向。
故选D。
题型九 热机的工作原理及简单计算
19．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）关于热机，下列说法正确的是（ ）
A．蒸汽机不属于热机B．柴油机的效率能达到100%
C．汽油机会散发出汽油味属于扩散现象D．内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能
【答案】C
【详解】A．蒸汽机属于热机中的一种，故A错误；
B．柴油机在工作的过程中不可避免的要做额外功，所以柴油机的效率不能达到100%，故B错误；
C．由于构成物质的分子在不停地做无规则运动，汽油分子会运动到空气中，这是扩散现象，所以我们能闻到汽油味，故C正确；
D．内燃机在压缩冲程中将机械能转化为内能，故D错误。
故选C。
20．（2024·四川广元·中考真题）1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程（ ）
A．是压缩冲程B．气体对外做功，内能转化为机械能
C．活塞依靠飞轮的惯性而运动D．气体对外做功，气体的内能增加
【答案】B
【详解】火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，这是做功冲程。
A．在压缩冲程中，活塞向上运动，压缩混合气体，使其内能增加、温度升高，但此时并没有点火燃烧和对外做功。故A不符合题意；
B．在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动，将内能转化为机械能，故B符合题意；
C．在做功冲程中，是高温高压的燃气推动活塞运动，而不是活塞依靠飞轮的惯性运动。飞轮的惯性主要在其他冲程（如吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）中起作用，帮助活塞完成这些冲程，故C不符合题意；
D．在做功冲程中，气体对外做功，其内能会减小（因为部分内能转化为了机械能），而不是增加，故D不符合题意。
故选B。
21．（2024·山东临沂·中考真题）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
【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。
题型十 汽油机和柴油机比较
22．（24-25九年级上·四川成都·期中）关于热机，下列说法正确的是（ ）
A．蒸汽机、喷气发动机、内燃机都属于热机
B．柴油机吸气冲程吸入的是柴油和空气的混合物
C．柴油机和汽油机的点火方式都是压燃式
D．柴油机的效率比汽油机的效率高是因为柴油比汽油的热值大
【答案】A
【详解】A．蒸汽机、喷气发动机、内燃机都是利用内能做功的机械，都属于热机，故A正确；
B．柴油机吸气冲程吸入的是空气，故B错误；
C．柴油机的点火方式都是压燃式，汽油机是用火花塞点燃，故C错误；
D．压缩冲程柴油机压缩程度更大，压缩冲程末温度更高，所以柴油机的机械效率更高，与燃料热值大小无关，故D错误。
故选A。
23．（2024·湖北·一模）如图所示，甲是汽油机某个冲程的工作示意图，乙是柴油机某个冲程的工作示意图。下列说法正确的是（ ）
A．甲是汽油机的压缩冲程，此时进气门和排气门均关闭
B．甲是汽油机的做功冲程，汽缸顶部的火花塞产生电火花
C．乙是柴油机的吸气冲程，吸进汽缸的是空气和柴油的混合物
D．乙是柴油机的排气冲程，此时汽缸顶部的喷油嘴正在喷油
【答案】B
【详解】AB．根据图示可知，两个气门关闭，活塞下行，汽缸顶部的火花塞产生电火花，为做功冲程，故A错误、B正确；
CD．根据图示可知，进气门打开、排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程；气缸的顶部有个喷油嘴，是柴油机的吸气冲程，吸入的只是空气，故CD错误。
故选B。
题型十一 热值的概念和相关计算
24．（2024·山东济南·中考真题）完全燃烧1g液态氢能释放出的热量，是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍，由此可知液态氢比汽油（ ）
A．内能大B．温度高C．热值大D．密度大
【答案】C
【详解】由于完全燃烧1g液态氢能释放出的热量，是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍，即相同质量的液态氢和汽油完全燃烧，液态氢能放出更多的热量，所以液态氢比汽油的热值大，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
25．（2024·山东菏泽·中考真题）家用汽车常用汽油机提供动力，以下有关说法正确的是（ ）
A．汽油燃烧时它的热值减小
B．汽油机的冷却液温度越高，含有的热量越多
C．汽油机的做功冲程，内能转化为机械能
D．汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分
【答案】C
【详解】A．热值是物质本身的一种特性，热值只与物质种类有关，汽油燃烧时它的热值不变，故A错误；
B．热量是过程量，不能说含有热量的多少，故B错误；
C．汽油机的做功冲程，燃烧产生的高温气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
D．汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越不充分，故D错误。
故选C。
26．（2024·江苏连云港·中考真题）下列关于燃料的热值说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧越充分，其热值越大
B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小
D．焦炭的热值是，完全燃烧1kg焦炭能放出的热量
【答案】D
【详解】A．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度无关，故A错误；
B．根据Q=mq可知，放出的热量与热值、质量有关，故B错误；
C．一瓶酒精用去三分之一后，质量变化、热值不变，故C错误；
D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J，故D正确。
故选D。
题型十二 热机效率的计算
27．（2024·四川广安·中考真题）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈（），则下列说法正确的是（ ）
A．图中所示冲程是做功冲程
B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为
C．该汽油机在1s内做功30次
D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高
【答案】B
【详解】A．图中所示冲程两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故A错误；
B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为
故B正确；
C．飞轮每分钟转动1800圈，则每秒转动30圈，该汽油机飞轮转动2圈对外做功一次，则在1s内做功15次，故C错误；
D．由得，汽油机消耗的燃料越少，完全燃烧释放的热量越少，做的有用功不知，无法比较效率高低，故D错误。
故选B。
28．（2024·山西·中考真题）山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3）
（1）求汽车的平均速度。
（2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。
（3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。
【答案】（1）90km/h；（2）9×108J；（3）40%
【详解】解：（1）汽车的平均速度
（2）全程消耗汽油的体积为
V=25L=0.025m3
汽油的质量为
m=ρV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg
汽油完全燃烧放出的热量
Q=mq=20kg×4.5×107J/kg=9×108J
（3）汽车全程所做的有用功为
W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J
则汽车发动机的效率
答：（1）汽车的平均速度为90km/h；
（2）汽汽油完全燃烧放出的热量为9×108J；
（3）汽车发动机的效率为40%。
题型十三 能量的转化和转移
29．（24-25九年级上·江苏镇江·期中）如图，在“模拟点火爆炸”实验中，酒精燃烧时将 能转化为高温高压燃气的内能，盒盖飞出时燃气的内能转化为盒盖的 能。
【答案】 化学 机械
【详解】[1]在“模拟点火爆炸”实验中，酒精燃烧时，经历化学反应，产生热量，将化学能转化为高温高压燃气的内能。
[2]盒盖飞出时，燃气对壶盖做功，燃气的内能转化为盒盖的机械能。
30．【中国重大科技】（2024·四川成都·中考真题）三峡水电站是当今世界上装机容量最大的水电站，三峡大坝横跨长江，雄伟壮丽（如图）。下列说法正确的是（ ）
A．水力发电是将电能转化为机械能
B．水能是一次能源，电能是二次能源
C．利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能，用来发电
D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性
【答案】B
【详解】A．水力发电是将水的机械能转化为电能，故A错误；
B．水能可以从自然界直接获取使用，是一次能源，而电能是由其他形式的能量转化来的，是二次能源，故B正确；
C．利用大坝提高水位的目的是储蓄更多机械能，用来发电，故C错误；
D．虽然机械能和电能可以相互转化，但是转化是有条件的，所以能量转化是有方向性，故D错误。
故选B。
题型十四 能量守恒定律
31．（24-25九年级上·河北保定·期中）现代电动车为了节能，都安装了能量回收装置。汽车刹车时带动发电机工作，将汽车的 能转化为电能储存起来，为汽车后续运动提供能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶一边发电，永远运动下去。你认为这种说法是 （选填“正确”或“错误”）的，支持你的理由是 。
【答案】 机械能 错误 能量守恒定律
【详解】[1]在汽车刹车时带动发电机发电，发电机将机械能转化电能储存起来。
[2][3]汽车可以一边行驶，一边发电，但还要克服阻力做功等消耗能量，所以汽车不能永远运动下去，这种观念违背了能量守恒定律。
32．（24-25九年级上·湖北宜昌·期中）在各种形式的能量相互转化过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．机械能一定守恒B．每种形式的能量都是守恒的
C．各种形式的能的总量守恒D．只有机械能转化为内能才守恒
【答案】C
【详解】A．如果只有动能和势能的相互转化，机械能守恒，如果存在其他形式的力做功（如摩擦力、空气阻力等），机械能就会发生变化，转化为其他形式的能（如内能）。故A错误；
B．能量有多种形式，如机械能、内能、电能、化学能等，它们之间可以相互转化。但是，并不是每种形式的能量都单独守恒，而是各种形式的能的总量守恒。故B错误；
C．根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。故C正确；
D．能量守恒定律适用于所有形式的能量转化和转移，不仅仅是机械能转化为内能。故D错误。
故选C。
考点要求
新课标要求
命题预测
分子热运动
1.3.1 知道常见的物质是由分子、原子构成的。
2.1.2了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点。
属于常考热点。考题形式以选择题、填空题为主，有时也会出现在综合题中。主要命题点有：对分子热运动理论的理解、扩散现象的判断、分子间相互作用力等。
内能
3.3.1 了解内能和热量。
对物体内能的认识和理解，属于易错的考点。改变物体内能的方式是常考热点，也是与生活实际结合最紧密的考点。有关此考点的考题中，选择题多于填空题。此考点的命题点主要有：内能的概念、影响物体内能大小的因素、改变内能的两种方式、温度与内能以及热量的辨析等。
比热容
3.3.2 通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。
比热容是本单元重点内容，无论比热容的概念还是比热容的应用，都属于常考热点。对此考点的考查常见题型有选择题、填空题、计算题，有时也会出现实验探究题和简答题。命题点大都是：比热容的概念、比热容的相关计算、水的比热容大的应用、探究不同物质的吸热能力等。
热机及热机的效率
3.3.3 了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。
3.3.1 从能量转化的角度认识燃料的热值。
热机是内能利用最典型的例子，在利用的内能的过程中存在能量损失。在该考点中，热机的效率是各地中考的常考热点。该考点的考查形式多样，难以程度也有所不同。主要命题点有：热机工作原理、内燃机四冲程工作过程和能量转化关系、热值的概念及相关计算、热机效率相关计算等。
能量的转化和守恒
3.5.1 知道能量守恒定律。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。
3.5.3 列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。
能量守恒定律是自然界普遍规律，认识能量转化和转移和在转化和转移过程中知道能量守恒是常考热点。命题点主要有：能量转化和转移的辨别、能量转化和转移的方向性、能量守恒定律及其应用等。
气体扩散实验
液体扩散实验
固体扩散实验
实验
操作和现象
在透明的瓶中分别装入空气和二氧化氮，抽去玻璃板后，无色的空气和红棕色的二氧化氮混合在一起，最后颜色变得均匀
在装入清水的量筒底部注入蓝色的硫酸铜溶液。静待几天后，清水与硫酸铜溶液的界面变得模糊，静待几周后颜色变得均匀
把磨的很光滑铅块和金块紧紧压在一起，在室温下防止五年后在将它们切开，发现它们互相渗入月1mm深
现象分析
空气和二氧化氮气体彼此进入对方
水和硫酸铜溶液彼此进入对方
金和铅彼此进入对方
实验结论
气体、液体和固体分子都在不停地做无规则运动，能彼此进入分子的间隙中，即固体、液体和气体都会发生扩散现象
实验过程
将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊上重物都不能把它们拉开。这是什么原因呢？
在一个注射器中装入一些水，用手指堵住注射口，用力压活塞，你发现了什么？为什么会出现这样的现象？
现象分析
因为物体分子之间存在引力，分子间的引力使两个铅块结合在一起。
虽然分子间有间隙，但要压缩液体却很困难，这是因为分子之间存在着斥力。
实验结论
分子间存在引力
分子间存在斥力
物态
固态
液态
气态
分子模型图
微观特性
分子间距离
很小
较大
很大
分子间作用力
很大
较大
很小，可以忽略
分子运动情况
只能在平衡位置附近做微小振动
既可以在一个位置振动，又可以移到另一位置振动
除碰撞外，做匀速直线运动
宏观特性
有无固定体积
有
有
无
有无固定形状
有
无
无
条件
不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差
方向
由高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分
最终状态
末温相同，没有温度差
实质
是能量的转移，能量的形式并未发生变化
做功的两种情况
外界对物体做功
物体对外界做功
探究过程与现象
分析与论证
迅速压下活塞，玻璃筒内的气体被压缩，活塞对筒内气体做功，从而使筒内气体的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，硝化棉开始迅速燃烧
向瓶内打气，压缩瓶内的空气，不断对瓶内空气做功，瓶内空气内能增加，温度升高，随着打入空气的增加，气压越来越大，直至冲开瓶塞，此时，瓶内的空气推动瓶塞做功，内能减少，温度降低，其中水蒸气液化成小水滴，形成白雾
得出结论
做功可以改变物体的内能；
外界对物体做功，物体温度升高，物体内能增加；
物体对外界做功，物体温度降低，物体内能减少
热传递
做功
实质
能量的转移
能量的转化
条件
存在温度差
/
规律
物体吸收热量，内能增加
物体放出热量，内能减少
外界对物体做功，物体内能增加
物体对外界做功，物体内能减少
实例
哈气取暖、用热水袋或烤火来取暖、冬天晒太阳感觉暖和、利用太阳能热水器“烧水”
锯木头时锯条变热、搓手取暖、钻木取火、摩擦生热
判断方法
由高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分
通过关键词“搓手”“压缩”“摩擦”“锻打”“拧弯”等动词
说明
热传递和做功在改变物体的内能上是等效的
温度
内能
热量
概念
宏观上：表示物体的冷热程度。
微观上：反映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度。
构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和。
在热传递过程中，物体间内能转移的多少称为热量。
性质
状态量
状态量
过程量
表述
用“是”“降低（到）”“升高（到）”来描述。
用“有”“具有” “改变”“增加” “减少”等描述。
用“放出”“吸收”等描述。
单位
摄氏度（℃）
焦耳（J）
焦耳（J）
联系
在热传递的过程中，物体吸收热量，内能会增加；物体放出热量，内能会减少，但此过程中物体温度不一定会发生改变。
实验目的
探究不同物体的吸热能力
实验器材
相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套，火柴、秒表、水和另一种液体（如煤油）。
实验方法
（1）转换法：①加热相同的时间，通过温度变化的多少反映物质的吸热能力（变化小，吸热能力强）；②升高相同的温度，通过加热时间的长短反映物质的吸热能力（时间长，吸热能力强）。
（2）控制变量法：控制相同的质量，选择相同的热源（保证相同时间内，两种物质吸收的热量相同），加热相同的时间，观察温度的变化（或升高相同的温度观察加热时间的长短）。
实验过程
1.按图组装器材。
2.取质量相同的水和煤油，常温下待温度稳定后（控制两种液体初温相同），测出两种液体的温度，并计入表格。
3.点燃酒精灯，同时给水和煤油加热，加热相同时间，测量此时两种液体温度并计入表格。
4.实验表格和数据图像
物质种类
质量/g
初温/°C
末温/°C
温升/°C
加热时间（min）
水
煤油
…
实验结论
通过温度-时间图像判断两种物质的吸热能力大小：平缓的图像对应的物质吸热能力强。
交流与评估
（1）测量物质的选取：应选取质量、初温相同的不同物质；
（2）器材安装顺序：自下而上。目的时使用酒精灯外焰加热；
（3）实验改进：①用电加热器代替酒精灯，优点：热源更加稳定；
②用同一热源同时加热（如图所示）优点：避免两次加热，同一热源加热确保相同时间内吸收的热量相同；
冲程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
工作示意图
特点
进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸。
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。
火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。
进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。
能量转化（转移）
机械能转化为内能
（燃料化学能转化为内能）内能转化为机械能
废气带走大部分内能
汽油机
柴油机
不同点
结构图
吸气冲程
吸入的是空气和汽油的混合物
吸入的只有空气
压缩冲程
压缩程度较柴油机低
压缩程度高
做功冲程
火花塞点火（点燃式）
喷油嘴喷出柴油（压燃式）
相同点
排气冲程
把废气排出气缸
一、识别分子热运动和机械运动
分子热运动是分子运动。所以，如果研究对象是宏观物体，则它的运动一定不是分子热运动；
二、明确扩散概念：扩散是不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象。注意扩散现象的标识：不同物质、相互接触、彼此进入对方。
三、温度对扩散现象的影响：讨论扩散的快慢，一般只考虑温度的影响；反之，看到温度不同，就应想到扩散得快慢不同。
1.任何物体在任何情况下都有内能，因为分子在永不停息地做无规则运动；
2.影响物体内能大小的因素有温度、质量、体积、状态、物质的种类，仅根据其中某一因素无法判断内能的大小。
3.内能与机械能完全不同：
（1）内能是微观和统计上的概念，而机械能是宏观上的概念；机械能与宏观物体的机械运动对应，内能与微观的热运动对应；
（2）机械能与物体的质量、速度、高度、弹性形变程度等有关；内能只与物体内分子热运动和分子间的相互作用有关。
1.做功改变物体的内能：做功可以改变物体的内能有两层含义：外界对物体做功，则机械能转化为物体的内能；若物体对外界做功，则物体的内能转化为机械能。
2.判断内能改变方式
（1）判断物体内能的改变方式的关键是看内能改变过程中能量形式是否发生了变化。热传递是能量的转移过程，在此过程中能的形式不发生变化；做功的实质是能的转化过程，能量从一种形式转化成另一种形式。
（2）通过关键词“搓手”“压缩”“摩擦”“锻打”“拧弯”等动词可判断为做功的方式改变物体内能。
（1）温度表示物体的冷热程度，同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大；
（2）热量是过程量，只是用来衡量物体内能的变化，离开过程，谈热量毫无意义。就某一状态而言，只有内能，不存在热量。
“热”不只是温度的高低，“热”在不同的语境中具有不同的含义：1）表示温度，如“今天很热”；2）表示“热量”，如“物体吸热”；3）表示内能，如“摩擦生热”，机械能转化为内能，这里的“热”指的是内能。
（3）物体内能的改变有两种方式，因此温度的变化和热量没有直接关系。如物体吸收热量，温度不一定升高；物体温度升高，不一定吸收热量。
加热时间/min
0
1
2
3
4
……
10
水的温度/℃
30
34
38
42
46
……
70
煤油温度/℃
10
18
26
34
42
……
90
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
1.比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关。
2.比热容图像
（1）等时分析法：作一条垂直于温度轴的直线，可以看出升高相同的温度时，加热时间的长短；
（2）等温分析法：作一条垂直于时间的直线，可以比较加热时间相同时，温度升高的多少。
3.水的比热容大的应用，主要有两个方面
（1）一定质量的水吸收（或放出）很多的热量而自身的温度却变化不多，有利于调节温度；
（2）一定质量的水升高（或降低）一定温度，吸热（或放热）很多，常用作冷却剂或供热介质。
（1）用公式计算时注意区分温度和温度差：计算物质吸收或放出热量时，要注意公式中的△t是温度差而不是某一温度。
（2）在计算水的末温时，应注意题目中是否含有一个标准大气压的条件，若出现则需考虑水的末温最高只能是100℃。
（3）用比例法解题：第一步，以比值的形式写出要求的比值；第二步，用公式展开要求的比值；第三步，代入各物理量的数值；第四步，计算求解。
热机是利用内能来做功的机械，一般由燃料的化学能转化为内能，内能转化为机械能对外做功。
汽油机工作冲程的判断：
第一步看气门
看两气门开、闭情况。若两气门都关闭，则内燃机处于压缩或做功冲程；若有一个气门打开，内燃机处于吸气或排气冲程
第二步看活塞
看活塞运动方向。活塞向上运动时，内燃机处于压缩或排气冲程；若活塞向下运动，内燃机处于吸气或做功冲程
第三步看火花塞
火花塞点燃一定是做功冲程
第四步综合分析
综合两个气门和活塞的工作情况得出结论
内燃机做功中的关联条件：内燃机的一个工作循环完成四个冲程，曲轴和飞轮转动两周，活塞往返两次，对外做功一次。
汽油机与柴油机的判断
汽油机
柴油机
结构
气缸顶部有火花塞
气缸顶部有喷油嘴
吸气冲程
吸进空气和汽油的混合物
吸进空气
点火方式
点燃式
压缩式
（1）对热值的理解
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫这种燃料的热值。从定义上看，热值是燃料的一种性质，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等无关。
（2）热值相关计算
解答是要注意干木柴完全燃烧放出的热量完全被水吸收，从而建立等式关系Q放=Q吸。
（1）对热机效率高的两种理解：1）当燃烧相同的燃料时，效率高的做的功多；2）当做的有用功相同时，效率高的消耗的燃料少。
（2）热机效率与功率的区别
热机效率
热机功率
定义
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
单位时间内做的功
物理意义
反映热机对能量的利用
反映热机做功的快慢
定义式
（3）效率的计算公式总结
吸、放热公式：
燃料放热公式：或
燃料加热效率（化学能转化为内能）
电加热效率
热机的效率
太阳能热水器效率（P在数值上等于单位面积单位时间吸收的太阳能，t表示时间，S表示面积）
（1）能量转化类型的识别技巧：识别能量转化类型时要注意：一是弄清哪种形式的能减少，哪种形式的能增加，结果就是减少的那种形式的能转化为增加的另一种形式的能；二是注意描述中的关键字，一般“动”字对应的是机械能，“热”字对应的是内能，“电”字对应的是电能。
（2）判断能量是转化还是转移关键在于分析能量的形式是否发生了变化。若能量的形式发生了变化，则为能量的转化；若能量的形式没有发生变化，则为能量的转移。
解答此类问题的关键是：（1）根据能量守恒定律准确把握能量之间的关系；（2）观察物体运动过程中能量转化的形式以及量的关系。