第十二章 内能与热机（复习讲义）
考点要求 新课标要求 命题考点
分子动理论 知道物质是由分子、原子构成。 能够识别扩散现象、并能用分子热运动的观点进行解释。知道分子之间存在着作用力。 考题形式以选择题、填空题为主，有时也会出现在综合题中。常考点有：扩散现象和分子作用力则等。
内能 知道内能和热量，能描述温度、内能、热量的关系。知道做功和热传递可以改变物体的内能。 对温度、内能、热量的关系分析，属于易错考点。做功和热传递可以改变物体的内能是常考热点，也是与生活实际结合最紧密的考点。考题多以填空题、选择题为主。
比热容 理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。尝试用比热容解释简单的自然现象。会进行简单的吸、放热计算。 对比热容的理解，属于易错考点；用比热容解释简单的自然现象和吸热放热计算属于常考热点。对此考点的考查常见题型有选择题、填空题、实验题、计算题。
热机 了解热机的工作原理和工作过程；建立热值的概念；能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机的效率。 热机的工作原理和工作过程、热机的效率都是常考点。考题形式以选择题、填空题、计算题为主。
能量转化与守恒 了解能量及其存在的多种形式。知道能量的转移和转化，理解能量守恒定律，有用能量守恒定。 知道能量的转移和转化是常考点。
一、分子动理论
知识点 重点归纳 常考点
物质的构成 1.常见物质由大量的分子、原子构成的。 2.分子体积很小，直径只有0.1纳米左右。（1nm=10-9m） 3.分子质量也很小，一个水分子只有3×10-23g。 4.分子之间有间隙。 试管中注入水一半，再注入酒精至充满，封闭管口，并将试管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面位置，发现混合后与混合前相比，总体积变小，说明分子间有间隙。
扩散 及分子热运动 1.扩散： （1）定义：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。 （2）常见的扩散现象： A.气体间：荷花飘香、炒菜闻到香味、二手烟会影响别人健康等。 B.液体间：清水中滴红墨水整杯水都变红、浅颜色和深颜色的衣服一起洗，会染上色、盐放入一杯水里,整杯水都变咸了等。 C.固体间：堆煤的墙角变黑、黑板上写字时间久了很难擦掉等。 （3）扩散说明： A.分子之间有间隙。B.分子在不停的做无规则的运动。 （4）影响扩散的因素：温度--- 温度越高，扩散越快。 2.分子热运动： （1）定义：一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。 （2）影响因素：温度。 温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快。 3.分子热运动是微观运动，物体运动是宏观运动。
分子间作用力 1.分子间有相互作用的引力和斥力。 2.分子间的作用力随着分子间距离的增大而减小。 3.分子间有相互作用力的表现： （1）固体和液体很难被压缩是因为：说明分子之间有斥力。 （2）固体很难被拉断，钢笔写字，胶水粘东西、靠近的两滴水会结合成一滴等：说明分子之间有引力。 （1）固体分子间的距离很小，作用力比较强。 （2）液体分子间的距离比固体大，作用力比较弱，液体分子在一定限度内可以自由运动。 （3）气体分子间的距离很大，作用力很弱，理想情况下气体分子甚至能自由地沿各个方向运动。
考点二：内能
知识点 重点归纳 常考点
内能 1. 定义： 物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。 2.单位：焦耳（J） 3.任何物体在任何情况下都有内能，物体内能不可能为0。 4.影响内能大小的因素： （1）温度：在物体的质量，状态相同时，温度越高物体内能越大。 （2）质量：在物体的温度、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。 （3）状态：在物体的温度、质量相同时，物体状态不同时，内能也可能不同 （1）分子动能：分子由于热运动而具有的能量。温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能就越大。 （2）分子势能：分子由于存在间隙和相互作用而具有的能量。物质状态不同，分子间隙和相互作用力不同，分子势能也不同。
改变内能的方法 1.做功可以改变物体的内能： （1）对物体做功物体内能增加。 ①压缩空气引火仪：迅速压下活塞，看到棉花燃烧，这是因为活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花燃点使棉花燃烧。 ②钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度升高，达到木头的燃点而燃烧。 （2）物体对外做功物体内能减少。 如图：当看到当塞子跳起来时，容器中出现了白雾，这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气遇冷液化成小水滴。（3）做功改变内能的实质是：内能和其他形式的能的相互转化。 2.热传递可以改变物体的内能： （1）定义：热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。 （2）条件：存在有温度差。 （3）方向：由高温物体转移到低温物体。 （4）传递方式是：传导、对流和辐射。 （5）实质：热传递传递的是内能（热量），而不是温度。实质是内能的转移。 （6）结果：温度相同。 1.做功和热传递改变内能的区别： （1）相同点：做功和热传递在改变物体内能上是等效的。 （2）不同点：做功是内能和其它形式能的相互转化，热传递是内能的转移。 2.重要实验： （1）对物体做功 （2）物体对外做功
热量 1.定义：在热传递过程中，传递能量的多少。 2.单位：焦耳（J） 3.对热量的理解： （1）热量是一个过程量，所以热量只能说"吸收"或"放出"多少热量，不可以说“含有”、“具有”多少热量。 （2）吸（放）热量多少：与内能、温度没有关系。 4.温度、热量与内能的关系： （1）物体吸收或放出热量，内能要增加或减少，但温度不一定变化；如晶体熔化或凝固、液体沸腾。 （2）物体温度变化时，内能也变化，但不一定都是热传递引起的。 指出下列各物理名词中“热”的含义： 热传递中的“热”：热量。 热现象中的“热”：温度。 热膨胀中的“热”：温度。 摩擦生热中的“热”：内能。
考点三：比热容
知识点 重点归纳 常考点
比热容 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度乘积之比，用符号c表示。 2.公式： 。 3.单位：焦每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃）。 4.物理意义：表示不同物质的吸热能力（本领）的大小。 5.影响因素： （1）比热容是物质的特性之一，大小只与物质的种类及状态（固态、液态和气态）有关。 6.水的比热容较大： 表明在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。作散热剂或冷却剂。如汽车发动机用水作冷却剂；如冬天用水作取暖设备的供热介质等。 沙漠地区昼夜温差比较大，沿海地区昼夜温差比较小。这是由于水的比热容比较大，一定质量的水与相同质量的沙石相比，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化比较小。
吸、放热计算 1.物质吸热时，热量的计算：Q吸=cm△t=cm(t-t0)； 2.物质放热时，热量的计算：Q放=cm△t= cm(t0-t)。 其中：Q吸表示吸收的热量，Q放表示放出的热量，单位：焦（J）。 c表示比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃） m表示质量，单位：千克（kg） △t表示温度的变化量（升高或降低的温度），t0—初温、t—末温，单位：℃。 特别强调： （1）“升高了”不等于“升高到”； （2）求质量时常用到单位换算： 1mL = 10-6m3, 1L = 10-3m3;：
实验：比较不同物质的吸热能力 1. 实验器材及装置 相同规格的电加热器2个、烧杯2个、温度计2个； 2.比较不同物质的吸热情况，可以采用以下两种方案： （1）使质量相同的不同物质升高相同的温度，比较加热时间的长短，加热时间长的吸热能力强。 （2）将质量相同的不同物质加热相同的时间，比较升高温度的多少，升高温度小的吸热能力强。 3. 实验方法 （1）控制变量法 实验过程中控制水和食用油的质量不变；加热相同的时间，比较升高的温度或升高相同的温度，比较加热的时间。 （2）转换法 由于实验过程中，物质吸收热量的多少无法直接测量，我们用给物质加热时间的长短来代替物质吸收热量的多少。 4.实验结论： 质量相等的不同物质，吸收相同的热量时升高的温度不同；质量相等的不同物质，升高相同的温度时吸收的热量也不同。这表明不同种类的物质吸热情况不同。 分析论证： （1）方案一：对质量相等的水和食用油加热，使它们吸收的热量相同（加热时间相同）食用油升高的温度比水升高的温度大，这表明相同质量的水和食用油吸收相同的热量时升高的温度不同。 （2）方案二：对质量相等的水和食用油加热，使它们升高相同的温度，水吸收的热量（加热时间较长）比食用油吸收的热量（加热时间较短）多，这表明相同质量的水和食用油升高的温度相同时吸收的热量不同。
考点四：热机
知识点 重点归纳 常考点
热机 1. 定义： 利用燃料的燃烧把内能转化为机械能的装置。 2.原理：燃料燃烧把化学能转化为内能，内能又转化为机械能。 3.种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。 4.内燃机： （1）定义：燃料在气缸内燃烧从而产生动力的热机。 （2）分类：主要有汽油机和柴油机。 5.工作过程： 一个工作循环四个冲程（吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程），活塞往复2次，飞轮转动2周，对外只做1次功，其它3个冲程要靠飞轮的惯性完成。 6.汽油机和柴油机的不同点： 热机的四个冲程：
热值 1. 定义： 某种燃料完全燃烧放出的热量与所用燃料质量之比，叫做这种燃料的热值。 2.单位：J/kg或J/m3 3.特性：热值只与燃料的种类有关，与燃料的状态、质量、体积、是否燃烧等均无关。 4.公式：Q＝mq或者Q＝Vq。 5.火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输。 6.炉子的效率： （1）定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。 （2）公式：η=Q吸/ Q放 ×100% （3）炉子效率比较低的原因：A.燃料燃烧不充分。B.存在各种热量损失。 1.热值的物理意义：热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小。 2.提高炉子效率的方法：A.使燃料充分燃烧。B.减少各种热量损失。
热机效率 1.定义：热机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做热机的效率。 2.公式：η=W有用/ Q总 × 100% 3.提高热机效率的途径： （1）使燃料充分燃烧。（2）尽量减小各种热量损失。 （3）机件间保持良好的润滑、减小摩擦。
考点五：能量转化与守恒
知识点 重点归纳 偶考点
水循环 1.自然界存在各种各样的能 如：水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、核能、电能、化学能、内能、光能、动能、重力势能、弹性势能、机械能…… 2.能量的转化和转移 （1）在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化或转移。 （2）能量转化转移特点： A.必须有条件。 B.具有方向性。 3.能量守恒定律 （1）内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。 （2）永动机：违背能量守恒定律，永远不可能成功。
(
题型一
分子动理论
)
【例1】（2024年广东省初中学业考题）在如图所示的原子模型中，a是（ ）
A.原子核 B.质子 C.中子 D.电子
【答案】D
【解析】原子是由原子核和核外电子组成的，原子核又是由质子和中子组成的，由原子结构示意图可知，a位于最外层，是电子，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【变式1-1】（2025·四川自贡中考）以下诗句描绘的情境不涉及分子热运动的是（ ）
A．菡萏香清画舸浮 B．满架蔷薇一院香
C．一行白鹭上青天 D．醒茶摇香叶初醒
【答案】C
【解析】A．"菡萏香清画舸浮"中"香清"描述的是荷花香气扩散，属于分子热运动现象，故A不符合题意；
B．"满架蔷薇一院香"中"一院香"描述的是花香分子扩散到整个院子，属于分子热运动现象，故B不符合题意；
C．"一行白鹭上青天"描述的是鸟类的飞行运动，属于机械运动，不涉及分子热运动，故C符合题意；
D．"醒茶摇香叶初醒"中"摇香"描述的是茶叶香气分子扩散，属于分子热运动现象，故D不符合题意。
故选C。
【变式1-2】（2025·安徽中考）下列现象中能够说明分子间有引力的是（ ）
A．液体很难被压缩 B．铁丝很难被拉伸
C．墨水在热水中扩散得较快 D．水与酒精混合后总体积减小
【答案】B
【解析】A．由于分子间存在斥力导致液体很难被压缩，故A不符合题意；
B．由于分子间存在引力导致铁丝很难被拉伸，故B符合题意；
C．墨水在热水中扩散得较快，说明温度越高，分子的热运动越剧烈，扩散越快，故C不符合题意；
D．由于分子间存在间隙导致水与酒精混合后总体积减小，故D不符合题意。
故选B。
【变式1-3】（2025·陕西中考）笔、墨、纸、砚”合称文房四宝。大诗人李白是这样写砚台的：“一方在手转乾坤，清风紫毫酒一樽”。如图所示，在研磨的过程中，手用力下压墨条，是通过增大_______来增大摩擦力的。当墨条向左运动时，受到向_______的摩擦力。空气中弥漫着墨香味，这是扩散现象，其本质原因是分子在永不停息地做___________。
【答案】压力；右；无规则运动
【解析】在研磨的过程中，手用力下压墨条，压力增大了，所以是通过增大压力来增大摩擦力的。
当墨条向左运动时，摩擦力阻碍墨条受到向左运动，故受到了向右的摩擦力。
空气中弥漫着墨香味，这是扩散现象，是分子热运动，其本质原因是分子在永不停息地做无规则运动。
(
题型二
内能
)
【例2】（2025年上海市学业水平考试综合测试试卷）“滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄”，说明江水有________能，0℃的水________（选填“具有”、“不具有”）内能，“遥知不是雪，为有暗香来”，说明分子在做_________运动。
【答案】机械；具有；无规则
【解析】江水由于运动而具有动能，由于存在一定的高度而具有重力势能，动能和势能统称为机械能，所以江水有机械能。
内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子间势能的总和。即使在0℃，水分子仍在做热运动，因此具有内能。绝对零度（-273.15℃）时内能才趋近于零，但0℃远高于此温度。
香气飘散，使人远处就能感知到。这体现了气体分子的扩散现象，原因是分子在不停地做无规则运动（也称为分子热运动）。
【变式2-1】（2025·四川广安中考）周末小红给家人做了一顿丰盛的晚餐。她在厨房烹饪食物时，主要是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式增大食物的内能，家人在客厅闻到食物的香气，这是 现象。
【答案】热传递 扩散
【解析】[1]在厨房烹饪食物时，食物从外界吸收热量，主要是通过热传递的方式增大食物的内能。
[2]家人在客厅闻到食物的香气，这是扩散现象，是由于分子不停做无规则运动造成的。
【变式2-2】（2025 福建省中考）如图所示，红茶加工包含“萎凋”“揉捻”“发酵”“烘干”等工序。下列说法错误的是（ ）
A.“萎凋”时摊开茶叶可加快水分蒸发
B.“揉捻”使茶叶卷缩，说明力可改变物体的形状
C.“发酵”时闻到气味是因为分子在永不停息地运动
D.“烘干”是通过做功减小茶叶的内能
【答案】D
【解析】A.“萎凋”时将茶叶摊开，是通过增大液体的表面积加水分蒸发，故A正确，不符合题意；
B.“揉捻”使茶叶卷缩，则茶叶发生形变，说明力可改变物体的形状，故B正确，不符合题意；
C.“发酵”时能闻到茶叶的清香，这是扩散的现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确，不符合题意；
D.“烘干”过程采用高温烘焙，是通过热传递减小茶叶的内能，故D错误，符合题意。
故选D。
【变式2-3】（2025·贵州中考） 为保护餐桌桌面，在将盛有高温菜、汤的餐具放上餐桌前，往往先在桌面上放置隔热垫，这主要是从下列哪个方面防止桌面遭受损坏（ ）
A 静电 B. 热传递 C. 压力 D. 噪声
【答案】B
【解析】高温菜、汤的餐具放上餐桌上，由于温度高，会放出热量，餐桌会吸收较多的热量容易损坏餐桌，该过程中发生热传递，因此先在桌面上放置隔热垫再放高温菜、汤的餐具是防止发生热传递使桌面遭受损坏，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【变式2-4】（2024 黑龙江省龙东中考）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
【解析】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。
【变式2-5】（2025年江苏连云港中考）关于内能，下列说法正确的是（ ）
A.0℃的物体没有内能 B.内能大小与温度无关
C.具有机械能的物体不一定有内能 D.物体具有内能，也可以同时具有机械能
【答案】D
【解析】AC.内能是所有分子的动能和势能之和，故任何一个物体都有内能，具有机械能的物体也一定有内能，故AC错误；
B.物体的内能与温度、质量、物质的状态、种类都有关，故B错误；
D.任何一个物体都具有内能，当物体运动时，既具有内能，又具有机械能，所以物体具有内能，也可以同时具有机械能，故D正确。
。 (
题型三
比热容
)
【例3】（2025·山东威海中考）在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同的高汤和清水，用相同热源加热，___________（选填“高汤”“清水”）升温较快；清水沸腾后关火，发现继续沸腾一段时间，说明石锅温度___________（选填“低于”“等于”“高于”）水的温度。（c高汤【答案】 ①. 高汤 ②. 高于
【解析】[1]用相同的热源加热相同的时间，说明吸收的热量相等。当吸收热量相等时，由可知，质量相等时，比热容越小，升高的温度越多，高汤的比热容小于水的比热容，故高汤升温快。
[2]清水沸腾后关火，发现继续沸腾一段时间，说明水还能吸收到热量，则石锅温度高于水的温度。
【变式3-1】（2024年江苏省连云港市中考）沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小，这是因为水的（ ）
A.质量大 B.温度高 C.密度大 D.比热容大
【答案】D
【解析】沿海地区，水多；内陆地区水少、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D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
【变式3-2】（2025·四川自贡中考）图甲为测量杯中液体比热容的装置，图乙为液体温度与加热时间的关系图。已知液体质量为0.5kg，初温为20℃，电加热器的功率为800W，不计一切热量损失。下列说法正确的是（ ）
A．液体的沸点是100℃
B．液体的比热容是
C．液体持续加热120s后温度会继续升高
D．液体加热至某时刻，温度计示数如图丙，此时温度是
【答案】B
【解析】A．根据图乙，当温度到达80℃之后吸收热量，温度不变，所以该液体沸点应该是80℃，故A错误；
B．此实验装置，是利用电加热器加热液体测量液体比热容大小，根据乙图且不计热量损失，说明在电加热器加热90s液体温度从20℃变为80℃的过程中，电加热器产生的热量全部转化为液体吸收的热量且为纯电阻电路，即
由得
故B正确；
C．根据乙图，加热120s以后已经达到沸点，达到沸点后吸收热量但是温度不变，故C错误；
D．根据丙图，温度计得分度值为1℃，读出温度为37℃，故D错误。
故选B。
【变式3-3】（2025年重庆市中考）我国研发的新型碳纤维复合材料比热容大，密度约为钢的四分之一（ρ钢=7.9kg/m3）。关于该复合材料说法正确的是（ ）
A.比热容大说明吸热能力弱 B.放入水中一定处于漂浮状态
C.飞机大量使用该材料可增加自重 D.与等质量实心钢相比体积更大
【答案】D
【解析】A.比热容大是描述物质吸热放热能力的物理量，比热容大说明吸热能力强，故A错误；
B.复合材料密度约为：
根据物体的浮沉条件可知放入水中会下沉，故B错误；
C.该材料密度小，约为钢的四分之一，根据m=ρV，体积不变的情况下大量使用后飞机质量减小，故C错误；
D.由公式，质量相同时，密度越小体积越大。复合材料密度约为钢的四分之一，则与等质量的实心钢相比复合材料的体积更大，故D正确。
故选D。
【变式3-4】（2025·江苏连云港中考）小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”，她将一杯的热水放在室温下自然冷却，记录的热水温度变化情况如下表所示。[]
时间 0 2 4 6 8 10 12
温度 80 71 65 60 56 52 49
此过程是通过 的方式改变水的内能，在前内，水的内能减少了 。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点 。
【答案】热传递 先快后慢
【解析】[1]热水冷却过程向外放出热量，是通过热传递的方式改变水的内能。
[2]水的质量为
在前内，水的内能减少了
[3]根据表格数据分析可知，热水冷却过程中温度先降低的快，后降低的慢，即先快后慢。
【变式3-5】（2024年黑龙江省齐齐哈尔市初中学业题）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。
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
【答案】（1）停表；（2）加热时间；（3）质量；升高的温度；（4）B；66；（5）水
【解析】（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）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）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）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。
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）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。
(
题型四
热机
)
【例4】（2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏中考）用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体 （选填“做功”或“热传递”），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机 冲程的能量转化相同。
【答案】做功 压缩
【解析】[1][2]改变物体内能有两种方法：做功、热传递；用打气筒打气时，活塞对筒内气体做功，使气体的内能增大，温度升高，此过程中机械能转化成内能；汽油机压缩冲程中，活塞对汽缸内的气体做功，机械能转化成内能，打气筒打气的能量转化与四冲程汽油机压缩冲程相同。
【变式4-1】（2025·四川自贡中考）如图所示为内燃机的 冲程，该过程是将 转化为机械能。
【答案】做功 内能
【解析】[1][2]如图所示，两气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，该冲程中燃气推动活塞，对活塞做功，内能转化为机械能。
【变式4-2】（2025·深圳中考）民为国垒，谷为民命，粮食事关国运民生。粮食安全是国家安全的重要基础。如图是两台收割机正在收割小麦的场景。晓凤同学提出问题：收割机用四冲程柴油机提供动力，其中压缩冲程过程中，柴油机汽缸内气体（ ）
A. 质量变大 B. 内能减小 C. 体积变大 D. 温度升高
【答案】D
【解析】四冲程柴油机中的压缩冲程，活塞向上移动，汽缸内气体体积变小，气体质量不变，压缩冲程将机械能转化为内能，内能变大，温度升高，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
【变式4-3】（2025·黑龙江伊春市中考）一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（ ）
A. 完成80个冲程，对外做功20次
B. 完成80个冲程，对外做功40次
C. 完成40个冲程，对外做功10次
D. 完成40个冲程，对外做功40次
【答案】A
【解析】四冲程内燃机一个工作循环，活塞往复两次、飞轮转两周，完成四个冲程，对外做功一次，当飞轮的转速是2400r/min，即40r/s时，每秒内完成80个冲程，对外做功20次，故A正确，BCD错误。
故选A。
【变式4-4】（2025·湖北中考）如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（ ）
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少，燃料热值不变
C. 燃烧放出热量越多，燃料热值越大
D. 火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
【答案】B
【解析】A．燃料燃烧时，燃料的化学能先转化为内能，再将内能转化为机械能，故A错误；
B．热值是燃料的基本属性，与燃料的质量大小无关，所以燃料箱燃料减少，热值不变，故B正确；
C．热值是燃料的基本属性，与燃料燃烧放出热量多少无关，故C错误；
D．火箭前进时，是将燃气的内能转化为机械能，由于有热量损失，燃料不可能全部燃烧等因素影响，燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能，故D错误。
故选B。
【变式4-5】（2025·湖南中考）2025年2月11日，长征八号甲运载火箭成功发射，如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料，这主要是因为液氢的 大，它燃烧过程中将 能转化为内能。
【答案】热值 化学
【解析】[1]该火箭的芯二级以液氢为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。
[2]液氢燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，再通过发动机转化为机械能推动火箭。
【变式4-6】（2025·黑龙江伊春市） 质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 _______ （填“相同”或“不同”）的；若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收，可使 _______ kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]
【答案】 ①. 相同 ②. 50
【解析】[1]热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的质量以及燃烧条件无关，所以质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值相同。
[2]酒精完全燃烧放出的热量
由题意，
由，则水的质量
(
题型五
能量的转化与守恒
)
【例5】（2025·江苏苏州中考）关于能量的转化和转移，下列说法不正确的是（ ）
A．金属汤勺放在热汤中，温度升高，内能减小
B．核电站利用核裂变释放的能量来发电
C．汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能
D．能量的转移和转化具有方向性，需要节约能源
【答案】A
【解析】A．金属汤勺放在热汤中，金属汤勺吸收热量，内能增加，温度升高，故A错误，符合题意；
B．核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应，故B正确，不符合题意；
C．汽油机的做功冲程中高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，将内能转化为机械能，故C正确，不符合题意；
D．能量的转移与转化具有方向性，可利用的能源是有限的，所以要节约能源，故D正确，不符合题意。
故选A。
【变式5-1】（2024·山西中考）近年来风能和太阳能发电逐渐增多。为增加供电稳定性，需要储能系统进行调节。研究发现可利用“深井拉铁”技术储存电能，还能实现废旧矿井的再利用。如图所示，用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。下列说法正确的是（ ）
A．风能和太阳能都属于不可再生能源
B．用电低峰时，重物上升，机械能转化为电能
C．用电高峰时，重物下降，电能转化为机械能
D．重物质量一定，井越深，能储存的电能越多
【答案】D
【解析】A．风能和太阳能都是自然界源源不断从自然界获得的能源，是可再生能源，故A错误；
B．用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处，重物上升，电能转化为机械能，故B错误；
C．用电高峰时，重物下降带动发电机发电，重物下降，机械能转化为电能，故C错误；
D．重物质量一定，井越深，重物被提升的高度越大，重物具有的机械能越多，能储存的电能越多，故D正确。
故选D。
【变式5-2】（2024·黑龙江龙东中考）我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真假。摩擦后的琥珀能吸引干草屑，说明琥珀带了___________；在摩擦过程中，琥珀发热，这是因为___________转化为内能。
【答案】 ①. 电荷 ②. 机械能
【解析】
[1]带电体具有吸引轻小物体的性质；摩擦后的琥珀能吸引干草屑，说明琥珀带了电荷。
[2]布和琥珀摩擦过程中，克服摩擦做了功，机械能转化为内能，琥珀内能增大，所以琥珀发热。
(
基础巩固通关测
)
一、单选题
1．下列现象中，能体现“分子在不停地做无规则运动”的是（ ）
A．桂花飘香 B．细雨濛濛 C．落叶纷飞 D．瑞雪纷飞
【答案】A
【详解】桂花飘香是由于香气分子在不停地做无规则运动，即扩散运动；细雨濛濛、落叶纷飞、瑞雪纷飞都是宏观现象，不能体现“分子在不停地做无规则运动”；故A符合题意。
故选A。
2．如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，紧紧压在一起，在下面吊一个重物都不能把它们拉开。这个实验事实说明（ ）
A．物质是由分子构成的 B．分子在不停地做热运动
C．分子之间存在引力 D．分子之间存在斥力
【答案】C
【详解】将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开，说明了分子之间存在吸引力，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．下列物理现象中，属于通过做功途径改变物体内能的是（ ）
A．感冒发烧时，用冷毛巾敷额头 B．炎热的夏天，柏油路面温度升高
C．用气筒给轮胎打气，气筒壁发热 D．在饮料中放入一些冰块，饮料变凉
【答案】C
【详解】A．感冒发烧时，用冷毛巾敷额头，是通过热传递的方式改变了物体的内能，故A不符合题意；
B．炎热的夏天，柏油路面吸收太阳能，路面温度升高，是通过热传递的方式改变内能的，故B不符合题意；
C．用打气筒给轮胎打气，要克服摩擦力做功，使气筒壁发热，通过做功来改变物体的内能，故C符合题意；
D．在饮料中放入一些冰块，饮料变凉，是通过热传递的方式改变了物体的内能，故D不符合题意。
故选C。
4．发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（ ）
A．较小的密度 B．较大的比热容
C．较高的热值 D．较低的沸点
【答案】C
【详解】卫星的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氢时，可以释放出更多的热量，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
5．（24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习）如图所示是某校学生参加农业生产实践活动的场景。初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，常常傍晚往农田里灌水，白天再将水放出。原因是由于（ ）
A．水的温度比泥土的温度低 B．水的内能比泥土的内能大
C．水的密度比泥土的密度小 D．水的比热容比泥土的比热容大
【答案】D
【详解】如图所示是某校学生参加农业生产实践活动的场景。初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，常常傍晚往农田里灌水，白天再将水放出。原因是由于水的比热容比泥土的比热容大，在质量相同的情况下，吸收或放出相同热量，水的温度变化不大，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
6．关于温度、热量和内能,下列说法中不正确的是（ ）
A．0℃的冰块内能一定不为零
B．物体温度升高，内能一定增加
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D．温度高的物体，内能不一定大
【答案】C
【详解】A．一切物体都具有内能，0℃的冰块内能一定不为零，故A正确，不符合题意；
B．物体温度升高，分子运动加剧，分子动能增大，内能一定增加，故B正确，不符合题意；
C．热传递的条件是存在温差，所以热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故C错误，符合题意；
D．内能和温度、状态、质量等多个因素有关系，所以温度高的物体内能不一定大，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．用同样的加热器给相同质量的甲、乙两种液体加热，它们的温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲液体的比热容大
B．乙液体的比热容大
C．甲、乙两种液体的比热容相等
D．无法通过这个图像判断哪种液体的比热容大
【答案】A
【详解】根据图可知，甲的初温为30℃，乙的初温为20℃，经过5min甲和乙吸收了相同的热量，而且根据图可知，甲和乙的末温相同，所以甲比乙升高的温度小，根据公式得，甲的比热容大于乙的比热容。
故选A。
8．对于下列所描述物理过程的分析正确的是
A．甲图中，玻璃瓶内的空气被压缩时，瓶内空气的内能减少
B．乙图中，瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内空气的内能增大
C．丙图中，试管内的水蒸气将塞子冲出时，瓶口冒出的“白气”就是水蒸气
D．丁图中，该冲程为汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能
【答案】D
【详解】A. 图甲，玻璃瓶内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故错误；
B. 图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故错误；
C. 图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，瓶口冒出的“白气”是水蒸气液化成的小水滴，故错误；
D. 丁图中，进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，将内能转化为机械能，该冲程为汽油机的做功冲程，故正确．
故选D.
9．关于热机的效率和燃料的热值，下列描述正确的是（ ）
A．燃料的质量越大，其热值就越大
B．燃料燃烧不完全时热值变小
C．减少废气带走的热量能提高热机的效率
D．热机所用燃料的热值越大，效率越高
【答案】C
【详解】AB．燃料热值是燃料本身的一种特性，与燃料质量和燃料完全燃烧与否无关，故AB错误；
C．减少废气带走的热量能提高燃料的利用率，提高热机的效率，故C正确；
D．燃机效率是吸收的热量与放出热量的比值，热机所用燃料的热值大，效率不一定高，故D错误。
故选C。
10．图是德州开发区使用的“风光互补”景观照明灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池．下列解释合理的是
A．光电池板是将电能转化为光能
B．照明灯是将内能转化为电能
C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能
D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能
【答案】C
【详解】光电池板是将光能转化为电能；照明灯是将电能转化为光能；小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能；蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能．所以C项正确．
二、填空题
11．（21-22九年级上·山东临沂·期中）电影《长津湖》再现了1950年11月27日爆发的长津湖战役。影片中志愿军战士吃的熟土豆在-40℃的严寒中结冰变得和石头一样硬，必须用身体捂热变软之后才能吃。这里熟土豆结冰发生了 （填物态变化名称）现象，“捂热”是用 方式改变了土豆的内能；土豆变软是冰发生了 （填物态变化名称）现象，这个过程需要 热；土豆的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】 凝固 热传递 熔化 吸 增大
【详解】[1]熟土豆里含有水分，在-40℃的环境中，水遇冷放热变成固态的冰，故结冰发生了凝固现象。
[2] [3] [4] “捂热”是因为身体的温度高于环境温度，冰冻的土豆吸收热量，土豆里面的冰变成液体的水，故是通过热传递的方式改变了土豆的内能，土豆变软是冰发生了熔化现象，熔化过程吸热；土豆吸收热量，土豆的内能增大。
12．（2024·山东济宁·二模）如图所示是我国古代劳动人民的智慧“取火”“用火”的两种模型图。甲图中把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这一过程的能量转化与汽油机的 冲程相同。乙图中的“艾灸”，是用点燃用艾叶制成的艾炷、艾条，熏烤人体的穴位以达到保健治病的一种自然疗法。“艾灸”是通过 的方式改变人体穴位处内能的。
【答案】 压缩 热传递
【详解】[1]封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒着火达到取火的目的，此过程中是机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
[2]由题意知，“艾灸”是用点燃用艾叶制成的艾炷、艾条，熏烤人体的穴位以达到保健治病的一种自然疗法，因此“艾灸”是通过热传递的方式改变人体内能的。
13．如图所示是四冲程汽油机剖面图，此为 冲程；内燃机的问世极大地改善了人类的交通运输方式，但内燃机工作时因 冲程排放的废气也会对大气造成污染。
【答案】 做功 排气
【详解】[1]如图所示，进气阀和排气阀均关闭，燃料燃烧产生高温高压的气体，推动活塞向下运动，将内能转化成机械能，所以如图所示的是工作循环中的做功冲程。
[2]内燃机分为柴油机和汽油机两大类，无论是哪种内燃机，都是在排气冲程中把废气排出，而排放的废气含有害气体成分，会对大气造成污染。
14．（24-25九年级上·山东临沂·期中）2024年10月30日凌晨，搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，将3名航天员送入太空。运载火箭发动机内燃料燃烧后发生的能量转化是 （选填“机械能转化为内能”或“内能转化为机械能”）
【答案】内能转化为机械能。
【详解】热机是把内能转化为机械能的机器，火箭发动机属于热机的一种，运载火箭发动机内燃料燃烧后发生的能量转化是内能转化为机械能。
三、实验题
15．为了比较水和煤油吸热能力，小梅同学用两个相同的装置做了实验。
（1）在两个相同的烧杯中应加入 相同的水和煤油，实验时应按照 的顺序组装器材（选填“自上而下”，或“自下而上”）；
（2）实验中选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内 ；
（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得 （填“快”或“慢”），这表明 的吸热本领更强；
（4）已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)，煤油的比热容为2.1×103J/(kg ℃)，下图中的图象正确的是 。
A．B．
C．D．
【答案】 质量 自下而上 吸收的热量相等 快 水 B
【详解】（1）[1]在探究不同物质的吸热能力时，除了物质的种类不同外，其它因素都应相同，那么应在相同的烧杯内装入质量相同的水和煤油。
[2]实验时，应自下而上的顺序组装器材，这样才能保证烧杯在酒精灯的外焰上加热，也可避免温度计的玻璃泡碰到烧杯底。
（2）[3]实验中，选用相同酒精灯加热是为了在相同的时间内放出的热量相同，从而保证水和煤油吸收的热量相等。
（3）[4][5]在实验中，吸收相同的热量，煤油的温度比水的温度升高得快，这是因为水的吸热本领更强。
（4）[6]由题意知，水的比热容是煤油的比热容的2倍，据Q吸=cm t知，在吸收相同热量，即加热相同时间时，质量相同的煤油和水相比较，煤油升温是水的2倍。
AD．图AB中，在相同时间内，水升温比煤油快，故AD错误；
BC．B图中加热时间相同时，煤油升温是图像中的两个小格，而水升温是一个小格，所以煤油升温是水的两倍，C图中加热时间相同时，煤油升温是图像中的三小格，而水升温是两个小格，煤油升温是水的倍，故B正确，C错误。
故选B。
四、计算题
16．（24-25九年级上·山东临沂·期中）某中学为了方便学生在校使用热水，为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×10 J/（kg °C），无烟煤的热值是3.5×10 J/kg。求：
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少
(3)此锅炉的效率是多少
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）锅炉内的水吸收的热量是
（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是
（3）此锅炉的效率是
(
能力提升进阶练
)
一、单选题
1．关于下面四幅图的说法正确的是（ ）
A.甲图：该模型可以形象表示固体的分子排布
B.乙图：抽出玻璃板，上瓶中出现红棕色气体，表明气体间可以发生扩散现象
C.丙图：悬挂重物不能把两铅块分开，说明分子间存在引力，没有斥力
D.丁图：表示的是晶体熔化时温度随时间变化的曲线
【答案】B
【析】A.图甲中分子间距小，分子的排列无规律，表示液体的分子排布，故A错误；
B.二氧化氮气体密度大，图乙中，二氧化氮气体在下面，空气在上面，抽出玻璃板，上瓶中出现红棕色二氧化氮气体，表明气体间可以发生扩散现象；故B正确；
C.图丙中两个压紧的铅块能吊起钩码而不分开，说明分子间存在引力，但也有斥力，故C错误；
D.图丁中该物质随时间的增大，温度一直升高，说明该物质没有固定的熔点，该物质是非晶体，表示非晶体熔化时温度随时间变化的曲线，故D错误。
故选B。
2.（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
【解析】
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。
3．二氧化碳（CO2）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（ ）
A．高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低
B．高压泵压缩CO2，气体内能减小，温度升高
C．高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高
D．高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低
【答案】D
【解析】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。
4．某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（ ）
A．在0~t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2-T1）
B．在t2~t4时间段，该物质的比热容先增大后减小
C．在t4~t5时间段，该物体放出的热量为
D．该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容
【答案】D
【解析】A．由于实验中用稳定的热源加热，物体在相同时间内吸收的热量相等，由图可知，在0~t1时间段，该物体的温度由T1升高至T2，物质的比热容为c，所以物体单位时间吸收热量
故在0~t2时间段，该物体吸收的热量
故A错误；
B．由图可知，该物体在t2~t4时间段，处于液态，由于液态时的比热容是该物质的性质，所以在t2~t4时间段，该物质的比热容不变，故B错误；
C．该物质冷却过程中单位时间放出热量不等于该物体升温过程中单位时间吸收热量，由于该物质熔化过程中吸收的热量等于该物质凝固过程中放出的热量，所以在t4~t5时间段，该物体放出的热量等于在t1~t2时间段，该物体吸收的热量，所以该物体放出的热量
故C错误；
D．由图可知，该物质在t5~t6时间段，处于固态，该物质在0~t1时间段，也处于固态，由于固态时的比热容是该物质的性质，保持不变，所以该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容，故D正确。
故选D。
5.炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市日照。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而在夜晚风却从陆地吹向海面，如图是陆地和海面之间空气流动情况的示意图。形成这一现象的主要原因是（ ）
A.陆地上的砂石的温度总是高于海水的温度 B.陆地上的砂石的内能总是小于海水的内能
C.陆地上的砂石的比热容小于的海水比热容 D.陆地上的砂石吸收的热量少于海水的吸收的热量
【答案】C
【解析】沿海地区水多，水的比热容较大；内陆地区，地表以砂石泥土为主，砂石泥土比热容较小；由于水的比热容大，所以对于相同质量的水和砂石相比较，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，而砂石的温度变化大，所以白天陆地的温度高、海水温度低，晚上陆地温度低、海水温度高；白天陆地上方空气的温度高度，密度小，砂石上方空气上升，海面上的冷空气过来补充，所以白天的风常常从海面吹向陆地，而晚上海面上方的热空气上升，风从陆地吹向海面。
故选C。
6.2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】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对吸气冲程中气体的温度高，故吸气冲程中气缸内气体的内能最小，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
7．家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机的效率能达到100% B．汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C．汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 D．汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
【答案】B
【解析】A．由于摩擦等因素的存在，汽油机的效率不可能达到100%，故A错误；
B．汽油机燃烧汽油时排放的尾气含有有害气体，会造成环境污染，故B正确；
C．汽油机的一个工作循环中包含四个冲程，只有做功冲程对外做功1次，故C错误；
D．油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，故D错误。
故选B。
二、填空题
8.如图所示是同种物质的三种不同状态下的分子结构，其中甲图表示物质处于_______态，物质从甲图变化到丙图时，分子间作用力________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】液；变小
【解析】由图可知，甲图中，物质没有固定的形状，处于液态，丙图分子间距最大，处于气态，分子间的作用力比甲小。
9..如图所示，试管中装入适量的水，塞紧塞子，用酒精灯加热，过一会儿会看到塞子被冲出去，同时在试管口有“白气”出现。这是因为试管内的水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的_______能转化为塞子的________能，水蒸气________（填物态变化名称）成“白气”。
【答案】内；机械；液化
【解析】试管内的水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化形成“白气”。
10.质量相等的甲、乙两个物体，其比热容之比是 3︰1，升高的温度之比是4︰3，则它们吸收的热量之比Q甲 ︰Q 乙为 。
【答案】4︰1
【解析】它们吸收的热量之比为
11.在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量是0.3kg的水和甲表中等质量的另一种物质进行对比，作出的图像如图乙所示。实验过程中，水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等，分析图像可以得出图线______（选填“a”或“b”）对应的物质为水，另一种物质为________，这种物质在0~5min内吸收的热量为________J。
表甲
物质 比热容c/[J/（kg·℃）]
水 4.2×103
酒精 2.4×103
煤油 2.1×103
蓖麻油 1.8×103
【答案】b；煤油；2.52×104
【解析】时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，a液体的温度降低的快，b液体温度降低慢；根据热量的计算公可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小，所以b对应的物质为水。
由图可知，在0到5分钟时，a液体的温度变化了40℃，b液体（水）的温度变化了20℃，加热相同时间，吸收的热量相同，即：
Qa=Q水
展开得
camaΔta= c水m水Δt水
代入数据可知：
ca×0.3kg×40℃=4.2×103J/（kg·℃）×0.3kg×20℃
解得：
ca=2.1×103J/（kg·℃）
对比表格可知，该物质是煤油。
由上可知，这种物质在0~5min内吸收的热量为：
Qa= camaΔta=2.1×103J/（kg·℃）×0.3kg×40℃=2.52×104J
12. 汽油机将内能转化为机械能的是__________冲程，某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功____________次。
【答案】 ①. 做功 ②. 20
【解析】
[1]汽油机的做功冲程是通过气体对外做功将内能转化为机械能的。
[2]汽油机的转速为2400r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于40r，一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动40次，故对外做功20次。
三、实验题
13.如图所示，下列三个实验都是同学们做过的实验，请你回答：
（1）图A是探究气体扩散现象的实验，抽掉玻璃板后，过一会儿将观察到两瓶颜色都变成红棕色，要使实验具有说服力，正确的做法是：将两瓶___________；
（2）图B中，当向上拉测力计时，观察到测力计示数会_______，这说明了_________________；
（3）如图C所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出在这个过程中，燃料的________能转化为________能，传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去时，水蒸气的______能转化为塞子的________能。
【答案】（1）位置互换；（2）变大；分子间存在引力；（3）化学；内；内；机械
【解析】（1）如图A所示，抽掉玻璃板后，二氧化氮的密度大于空气的密度，将盛有二氧化氮气体的容器瓶放在上方，容易让人产生误解，认为二氧化氮气体是在重力的作用下向下运动的，要使实验具有说服力，正确的做法是将两瓶位置互换。
（2）如图B中，当向上拉测力计时，观察到测力计示数会变大，这说明了分子间存在引力。
（3）在试管中装些水，用酒精灯加热的过程中，酒精的化学能转化内能，这些内能传递给试管中的水；使得水的内能增加，产生大量的水蒸气，试管内的气体压强增大，大于外界的大气压，水蒸气就会将塞子冲出，即对塞子做功，将水的内能转化为塞子的机械能。
14.某实验小组为了比较A、B两种液体比热容的大小，按照图甲所示装置进行实验。在两个相同的试管中，分别装入A、B两种液体，用相同的酒精灯加热。
（1）相同试管装入A、B两种液体时，要控制液体的初温、________相同。实验中A、B两液体吸收的热量多少，通过__________来体现；
（2）实验采用水浴法加热，目的是使液体A、B_______受热；
（3）A、B两种液体温度变化图象如图乙所示，则A、B两种液体的比热容之比为________，则_______（选填“A”或“B”）液体更适合做汽车发动机的冷却液。
【答案】（1）质量；加热时间；（2）均匀；（3）1∶2；B
【解析】（1）实验采用控制变量法，应控制两种液体的初温和质量相同。
用相同的酒精灯加热，相同时间内酒精灯放出的热量相同，则两种液体吸收的热量相同，所以实验中A、B两液体吸收的热量多少，通过酒精灯的加热时间来体现。
（2）用水浴法加热，可使液体A、B均匀受热。
（3）由图乙可知，升高相同的温度时，B需要的加热时间是A加热时间的两倍，说明B吸收的热量是A吸收热量的两倍，则A、B两种液体的比热容之比为
汽车发动机的冷却液应选用吸热能力强的液体，B的比热容比A的比热容大，说明B的吸热能力强，所以选择B为冷却液。
四、计算题
15．某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点，为藏区某县设计了太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成，其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时，其内部水温升高，然后通过热交换器，使蓄水箱内水温升高，再通过水泵将热水送入用户。集热板无法供热时，蓄水箱与热交换器之间阀门关闭。晴天时，集热板获得的内能不仅能满足县城用户全天24小时的取暖需求，同时富余的内能可储存在蓄水箱中，用以解决阴雨天集热板无法供热的问题，实现“不用煤，不用气，不用电，温暖整个县城千家万户！”
同学们用所学初中物理知识对该系统某一天的数据进行了简单的分析，为便于计算，工作过程和相关数值均做了简化处理，如下表所示。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。[水的比热容为，水的密度为]
集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量（含用户得到的内能、蓄水箱和供暖管道的热损失）
（1）同学们查阅资料了解到，在西藏地区选用该系统供热原因之一是：藏区海拔高，大气压强________（选填“大”或“小”），空气密度小，蓄水箱对流散热慢；
（2）若这一天光照时长为10h，集热板的光热转化效率为60％，则集热板中的水获得的内能是多少？____这些内能，一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖，另一方面使得蓄水箱内水的温度最终升高了10℃。请分析计算该蓄水箱的容积至少是多少？____
（3）假设该县城用户均采用地暖供热。根据地暖供热标准，用户的进水温度不低于40℃。若这一天持续供暖结束后，蓄水箱水温为48℃，接下来为连续阴雨天气，请你通过计算分析，蓄水箱储存的内能是否还能为县城用户按标准持续供暖3天？（计算结果保留一位小数）____
【答案】 ①. 小 ②. 7.2×1011J ③. 1.3×104m3 ④. 见解析
【解析】
（1）[1]因为大气压强随海拔高度的增加而减小，所以藏区海拔高，大气压强小。
（2）[2][3]集热板接收的太阳辐射能量
W=Pt=3×106J/(m2 h)×4×104m2×10h=1.2×1012J
由 可得，集热板中的水获得的内能
Q吸 =ηW=60%×1.2×1012J=7.2×1011J
通过蓄水箱对用户全天持续供暖后剩余
Q吸剩 =7.2×1011J-1.74×1011J=5.46×1011J
由Q吸 =cmΔt可得，蓄水箱内水质量
由 可得，蓄水箱的容积
（3）[4]蓄水箱储存的内能
Q'吸 =cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×1.3×107kg×(48℃-40℃)=4.368×1011J
3天需要的热量
Q'放 =3×1.74×1011J=5.22×1011J
因为Q'放＞Q'吸，所以蓄水箱储存的内不能为县城用户按标准持续供暖3天。
1第十二章 内能与热机（复习讲义）
考点要求 新课标要求 命题考点
分子动理论 知道物质是由分子、原子构成。 能够识别扩散现象、并能用分子热运动的观点进行解释。知道分子之间存在着作用力。 考题形式以选择题、填空题为主，有时也会出现在综合题中。常考点有：扩散现象和分子作用力则等。
内能 知道内能和热量，能描述温度、内能、热量的关系。知道做功和热传递可以改变物体的内能。 对温度、内能、热量的关系分析，属于易错考点。做功和热传递可以改变物体的内能是常考热点，也是与生活实际结合最紧密的考点。考题多以填空题、选择题为主。
比热容 理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。尝试用比热容解释简单的自然现象。会进行简单的吸、放热计算。 对比热容的理解，属于易错考点；用比热容解释简单的自然现象和吸热放热计算属于常考热点。对此考点的考查常见题型有选择题、填空题、实验题、计算题。
热机 了解热机的工作原理和工作过程；建立热值的概念；能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机的效率。 热机的工作原理和工作过程、热机的效率都是常考点。考题形式以选择题、填空题、计算题为主。
能量转化与守恒 了解能量及其存在的多种形式。知道能量的转移和转化，理解能量守恒定律，有用能量守恒定。 知道能量的转移和转化是常考点。
一、分子动理论
知识点 重点归纳 常考点
物质的构成 1.常见物质由大量的 构成的。 2.分子体积很小，直径只有0.1纳米左右。（1nm=10-9m） 3.分子质量也很小，一个水分子只有3×10-23g。 4.分子之间有 。 试管中注入水一半，再注入酒精至充满，封闭管口，并将试管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面位置，发现混合后与混合前相比，总体积变 ，说明分子间有 。
扩散 及分子热运动 1.扩散： （1）定义：不同物质在相互接触时，彼此 的现象。 （2）常见的扩散现象： A.气体间：荷花飘香、炒菜闻到香味、二手烟会影响别人健康等。 B.液体间：清水中滴红墨水整杯水都变红、浅颜色和深颜色的衣服一起洗，会染上色、盐放入一杯水里,整杯水都变咸了等。 C.固体间：堆煤的墙角变黑、黑板上写字时间久了很难擦掉等。 （3）扩散说明： A.分子之间 。B.分子在 。 （4）影响扩散的因素：温度--- 温度越高，扩散越 。 2.分子热运动： （1）定义：一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。 （2）影响因素：温度。 温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快。 3.分子热运动是微观运动，物体运动是宏观运动。
分子间作用力 1.分子间有相互作用的 。 2.分子间的作用力随着分子间距离的增大而 。 3.分子间有相互作用力的表现： （1）固体和液体很难被压缩是因为：说明分子之间有 。 （2）固体很难被拉断，钢笔写字，胶水粘东西、靠近的两滴水会结合成一滴等：说明分子之间有 。 （1）固体分子间的距离很小，作用力比较强。 （2）液体分子间的距离比固体大，作用力比较弱，液体分子在一定限度内可以自由运动。 （3）气体分子间的距离很大，作用力很弱，理想情况下气体分子甚至能自由地沿各个方向运动。
考点二：内能
知识点 重点归纳 常考点
内能 1. 定义： 物体内部所有分子做无规则运动的动能和 的总和，叫做物体的内能。 2.单位： 3.任何物体在任何情况下都有内能，物体内能不可能为0。 4.影响内能大小的因素： （1）温度：在物体的质量，状态相同时，温度越高物体内能越 。 （2）质量：在物体的温度、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越 。 （3）状态：在物体的温度、质量相同时，物体状态不同时，内能也可能 （1）分子动能：分子由于热运动而具有的能量。温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能就越大。 （2）分子势能：分子由于存在间隙和相互作用而具有的能量。物质状态不同，分子间隙和相互作用力不同，分子势能也不同。
改变内能的方法 1. 可以改变物体的内能： （1）对物体做功物体内能 。 ①压缩空气引火仪：迅速压下活塞，看到棉花燃烧，这是因为活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花燃点使棉花燃烧。 ②钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度升高，达到木头的燃点而燃烧。 （2）物体对外做功物体内能 。 如图：当看到当塞子跳起来时，容器中出现了白雾，这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气遇冷液化成小水滴。（3）做功改变内能的实质是：内能和其他形式的能的相互转化。 可以改变物体的内能： （1）定义：热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。 （2）条件：存在有 。 （3）方向：由高温物体转移到低温物体。 （4）传递方式是：传导、对流和辐射。 （5）实质：热传递传递的是 ，而不是温度。实质是内能的转移。 （6）结果：温度 。 1.做功和热传递改变内能的区别： （1）相同点：做功和热传递在改变物体内能上是等效的。 （2）不同点：做功是内能和其它形式能的相互转化，热传递是内能的转移。 2.重要实验： （1）对物体做功 （2）物体对外做功
热量 1.定义：在热传递过程中，传递能量的多少。 2.单位： 3.对热量的理解： （1）热量是一个过程量，所以热量只能说"吸收"或"放出"多少热量，不可以说“含有”、“具有”多少热量。 （2）吸（放）热量多少：与内能、温度没有关系。 4.温度、热量与内能的关系： （1）物体吸收或放出热量，内能要增加或减少，但温度 变化；如晶体熔化或凝固、液体沸腾。 （2）物体温度变化时，内能也变化，但不一定都是热传递引起的。 指出下列各物理名词中“热”的含义： 热传递中的“热”： 。 热现象中的“热”： 。 热膨胀中的“热”： 。 摩擦生热中的“热”： 。
考点三：比热容
知识点 重点归纳 常考点
比热容 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度乘积 ，用符号 表示。 2.公式： 。 3.单位：焦每千克摄氏度，符号是： 。 4.物理意义：表示不同物质的吸热能力（本领）的大小。 5.影响因素： （1）比热容是物质的特性之一，大小只与物质的 （固态、液态和气态）有关。 6.水的比热容较大： 表明在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要 些。作散热剂或冷却剂。如汽车发动机用水作冷却剂；如冬天用水作取暖设备的供热介质等。 沙漠地区昼夜温差比较大，沿海地区昼夜温差比较小。这是由于水的比热容比较大，一定质量的水与相同质量的沙石相比，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化比较小。
吸、放热计算 1.物质吸热时，热量的计算：Q吸= ； 2.物质放热时，热量的计算：Q放= )。 其中：Q吸表示吸收的热量，Q放表示放出的热量，单位：焦（J）。 c表示比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃） m表示质量，单位：千克（kg） △t表示温度的变化量（升高或降低的温度），t0—初温、t—末温，单位： 。 特别强调： （1）“升高了”不等于“升高到”； （2）求质量时常用到单位换算： 1mL = 10-6m3, 1L = 10-3m3;：
实验：比较不同物质的吸热能力 1. 实验器材及装置 相同规格的电加热器2个、烧杯2个、温度计2个； 2.比较不同物质的吸热情况，可以采用以下两种方案： （1）使质量相同的不同物质升高相同的温度，比较 ，加热时间长的吸热能力强。 （2）将质量相同的不同物质加热相同的时间，比较 ，升高温度小的吸热能力强。 3. 实验方法 （1）控制变量法 实验过程中控制水和食用油的质量不变；加热相同的时间，比较升高的温度或升高相同的温度，比较加热的时间。 （2）转换法 由于实验过程中，物质吸收热量的多少无法直接测量，我们用给物质 来代替物质吸收热量的多少。 4.实验结论： 质量相等的不同物质，吸收相同的热量时升高的温度不同；质量相等的不同物质，升高相同的温度时吸收的热量也不同。这表明不同种类的物质吸热情况不同。 分析论证： （1）方案一：对质量相等的水和食用油加热，使它们吸收的热量相同（加热时间相同）食用油升高的温度比水升高的温度大，这表明相同质量的水和食用油吸收相同的热量时升高的温度不同。 （2）方案二：对质量相等的水和食用油加热，使它们升高相同的温度，水吸收的热量（加热时间较长）比食用油吸收的热量（加热时间较短）多，这表明相同质量的水和食用油升高的温度相同时吸收的热量不同。
考点四：热机
知识点 重点归纳 常考点
热机 1. 定义： 利用燃料的燃烧把 的装置。 2.原理：燃料燃烧把化学能转化为内能，内能又转化为机械能。 3.种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。 4.内燃机： （1）定义：燃料在气缸内燃烧从而产生动力的热机。 （2）分类：主要有汽油机和柴油机。 5.工作过程： 一个工作循环四个冲程（ ），活塞往复2次，飞轮转动2周，对外只做1次功，其它3个冲程要靠飞轮的惯性完成。 6.汽油机和柴油机的不同点： 热机的四个冲程：
热值 1. 定义： 某种燃料完全燃烧放出的热量与所用燃料质量之比，叫做这种燃料的热值。 2.单位： 3.特性：热值只与燃料的 有关，与燃料的状态、质量、体积、是否燃烧等均无关。 4.公式：Q＝mq或者Q＝Vq。 5.火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的 ，体积小便于储存和运输。 6.炉子的效率： （1）定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。 （2）公式：η=Q吸/ Q放 ×100% （3）炉子效率比较低的原因：A.燃料燃烧不充分。B.存在各种热量损失。 1.热值的物理意义：热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小。 2.提高炉子效率的方法：A.使燃料充分燃烧。B.减少各种热量损失。
热机效率 1.定义：热机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做热机的效率。 2.公式： 3.提高热机效率的途径： （1）使燃料充分燃烧。（2）尽量减小各种热量损失。 （3）机件间保持良好的润滑、减小摩擦。
考点五：能量转化与守恒
知识点 重点归纳 偶考点
水循环 1.自然界存在各种各样的能 如：水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、核能、电能、化学能、内能、光能、动能、重力势能、弹性势能、机械能…… 2.能量的转化和转移 （1）在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化或转移。 （2）能量转化转移特点： A.必须有条件。 B.具有 。 3.能量守恒定律 （1）内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。 （2）永动机：违背 ，永远不可能成功。
(
题型一
分子动理论
)
【例1】（2024年广东省初中学业考题）在如图所示的原子模型中，a是（ ）
A.原子核 B.质子 C.中子 D.电子
【变式1-1】（2025·四川自贡中考）以下诗句描绘的情境不涉及分子热运动的是（ ）
A．菡萏香清画舸浮 B．满架蔷薇一院香
C．一行白鹭上青天 D．醒茶摇香叶初醒
【变式1-2】（2025·安徽中考）下列现象中能够说明分子间有引力的是（ ）
A．液体很难被压缩 B．铁丝很难被拉伸
C．墨水在热水中扩散得较快 D．水与酒精混合后总体积减小
【变式1-3】（2025·陕西中考）笔、墨、纸、砚”合称文房四宝。大诗人李白是这样写砚台的：“一方在手转乾坤，清风紫毫酒一樽”。如图所示，在研磨的过程中，手用力下压墨条，是通过增大_______来增大摩擦力的。当墨条向左运动时，受到向_______的摩擦力。空气中弥漫着墨香味，这是扩散现象，其本质原因是分子在永不停息地做___________。
(
题型二
内能
)
【例2】（2025年上海市学业水平考试综合测试试卷）“滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄”，说明江水有________能，0℃的水________（选填“具有”、“不具有”）内能，“遥知不是雪，为有暗香来”，说明分子在做_________运动。
【变式2-1】（2025·四川广安中考）周末小红给家人做了一顿丰盛的晚餐。她在厨房烹饪食物时，主要是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式增大食物的内能，家人在客厅闻到食物的香气，这是 现象。
【变式2-2】（2025 福建省中考）如图所示，红茶加工包含“萎凋”“揉捻”“发酵”“烘干”等工序。下列说法错误的是（ ）
A.“萎凋”时摊开茶叶可加快水分蒸发
B.“揉捻”使茶叶卷缩，说明力可改变物体的形状
C.“发酵”时闻到气味是因为分子在永不停息地运动
D.“烘干”是通过做功减小茶叶的内能
【变式2-3】（2025·贵州中考） 为保护餐桌桌面，在将盛有高温菜、汤的餐具放上餐桌前，往往先在桌面上放置隔热垫，这主要是从下列哪个方面防止桌面遭受损坏（ ）
A 静电 B. 热传递 C. 压力 D. 噪声
【变式2-4】（2024 黑龙江省龙东中考）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
【变式2-5】（2025年江苏连云港中考）关于内能，下列说法正确的是（ ）
A.0℃的物体没有内能 B.内能大小与温度无关
C.具有机械能的物体不一定有内能 D.物体具有内能，也可以同时具有机械能
。 (
题型三
比热容
)
【例3】（2025·山东威海中考）在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同的高汤和清水，用相同热源加热，___________（选填“高汤”“清水”）升温较快；清水沸腾后关火，发现继续沸腾一段时间，说明石锅温度___________（选填“低于”“等于”“高于”）水的温度。（c高汤【变式3-1】（2024年江苏省连云港市中考）沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小，这是因为水的（ ）
A.质量大 B.温度高 C.密度大 D.比热容大
【变式3-2】（2025·四川自贡中考）图甲为测量杯中液体比热容的装置，图乙为液体温度与加热时间的关系图。已知液体质量为0.5kg，初温为20℃，电加热器的功率为800W，不计一切热量损失。下列说法正确的是（ ）
A．液体的沸点是100℃
B．液体的比热容是
C．液体持续加热120s后温度会继续升高
D．液体加热至某时刻，温度计示数如图丙，此时温度是
【变式3-3】（2025年重庆市中考）我国研发的新型碳纤维复合材料比热容大，密度约为钢的四分之一（ρ钢=7.9kg/m3）。关于该复合材料说法正确的是（ ）
A.比热容大说明吸热能力弱 B.放入水中一定处于漂浮状态
C.飞机大量使用该材料可增加自重 D.与等质量实心钢相比体积更大
【变式3-4】（2025·江苏连云港中考）小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”，她将一杯的热水放在室温下自然冷却，记录的热水温度变化情况如下表所示。[]
时间 0 2 4 6 8 10 12
温度 80 71 65 60 56 52 49
此过程是通过 的方式改变水的内能，在前内，水的内能减少了 。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点 。
【变式3-5】（2024年黑龙江省齐齐哈尔市初中学业题）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。
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
(
题型四
热机
)
【例4】（2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏中考）用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体 （选填“做功”或“热传递”），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机 冲程的能量转化相同。
【变式4-1】（2025·四川自贡中考）如图所示为内燃机的 冲程，该过程是将 转化为机械能。
【变式4-2】（2025·深圳中考）民为国垒，谷为民命，粮食事关国运民生。粮食安全是国家安全的重要基础。如图是两台收割机正在收割小麦的场景。晓凤同学提出问题：收割机用四冲程柴油机提供动力，其中压缩冲程过程中，柴油机汽缸内气体（ ）
A. 质量变大 B. 内能减小 C. 体积变大 D. 温度升高
【变式4-3】（2025·黑龙江伊春市中考）一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（ ）
A. 完成80个冲程，对外做功20次
B. 完成80个冲程，对外做功40次
C. 完成40个冲程，对外做功10次
D. 完成40个冲程，对外做功40次
【变式4-4】（2025·湖北中考）如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（ ）
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少，燃料热值不变
C. 燃烧放出热量越多，燃料热值越大
D. 火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
【变式4-5】（2025·湖南中考）2025年2月11日，长征八号甲运载火箭成功发射，如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料，这主要是因为液氢的 大，它燃烧过程中将 能转化为内能。
【变式4-6】（2025·黑龙江伊春市） 质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 _______ （填“相同”或“不同”）的；若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收，可使 _______ kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]
(
题型五
能量的转化与守恒
)
【例5】（2025·江苏苏州中考）关于能量的转化和转移，下列说法不正确的是（ ）
A．金属汤勺放在热汤中，温度升高，内能减小
B．核电站利用核裂变释放的能量来发电
C．汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能
D．能量的转移和转化具有方向性，需要节约能源
【变式5-1】（2024·山西中考）近年来风能和太阳能发电逐渐增多。为增加供电稳定性，需要储能系统进行调节。研究发现可利用“深井拉铁”技术储存电能，还能实现废旧矿井的再利用。如图所示，用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。下列说法正确的是（ ）
A．风能和太阳能都属于不可再生能源
B．用电低峰时，重物上升，机械能转化为电能
C．用电高峰时，重物下降，电能转化为机械能
D．重物质量一定，井越深，能储存的电能越多
【变式5-2】（2024·黑龙江龙东中考）我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真假。摩擦后的琥珀能吸引干草屑，说明琥珀带了___________；在摩擦过程中，琥珀发热，这是因为___________转化为内能。
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基础巩固通关测
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一、单选题
1．下列现象中，能体现“分子在不停地做无规则运动”的是（ ）
A．桂花飘香 B．细雨濛濛 C．落叶纷飞 D．瑞雪纷飞
2．如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，紧紧压在一起，在下面吊一个重物都不能把它们拉开。这个实验事实说明（ ）
A．物质是由分子构成的 B．分子在不停地做热运动
C．分子之间存在引力 D．分子之间存在斥力
3．下列物理现象中，属于通过做功途径改变物体内能的是（ ）
A．感冒发烧时，用冷毛巾敷额头 B．炎热的夏天，柏油路面温度升高
C．用气筒给轮胎打气，气筒壁发热 D．在饮料中放入一些冰块，饮料变凉
4．发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（ ）
A．较小的密度 B．较大的比热容
C．较高的热值 D．较低的沸点
5．（24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习）如图所示是某校学生参加农业生产实践活动的场景。初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，常常傍晚往农田里灌水，白天再将水放出。原因是由于（ ）
A．水的温度比泥土的温度低 B．水的内能比泥土的内能大
C．水的密度比泥土的密度小 D．水的比热容比泥土的比热容大
6．关于温度、热量和内能,下列说法中不正确的是（ ）
A．0℃的冰块内能一定不为零
B．物体温度升高，内能一定增加
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D．温度高的物体，内能不一定大
7．用同样的加热器给相同质量的甲、乙两种液体加热，它们的温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲液体的比热容大
B．乙液体的比热容大
C．甲、乙两种液体的比热容相等
D．无法通过这个图像判断哪种液体的比热容大
8．对于下列所描述物理过程的分析正确的是
A．甲图中，玻璃瓶内的空气被压缩时，瓶内空气的内能减少
B．乙图中，瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内空气的内能增大
C．丙图中，试管内的水蒸气将塞子冲出时，瓶口冒出的“白气”就是水蒸气
D．丁图中，该冲程为汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能
9．关于热机的效率和燃料的热值，下列描述正确的是（ ）
A．燃料的质量越大，其热值就越大
B．燃料燃烧不完全时热值变小
C．减少废气带走的热量能提高热机的效率
D．热机所用燃料的热值越大，效率越高
10．图是德州开发区使用的“风光互补”景观照明灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池．下列解释合理的是
A．光电池板是将电能转化为光能
B．照明灯是将内能转化为电能
C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能
D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能
二、填空题
11．（21-22九年级上·山东临沂·期中）电影《长津湖》再现了1950年11月27日爆发的长津湖战役。影片中志愿军战士吃的熟土豆在-40℃的严寒中结冰变得和石头一样硬，必须用身体捂热变软之后才能吃。这里熟土豆结冰发生了 （填物态变化名称）现象，“捂热”是用 方式改变了土豆的内能；土豆变软是冰发生了 （填物态变化名称）现象，这个过程需要 热；土豆的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
12．（2024·山东济宁·二模）如图所示是我国古代劳动人民的智慧“取火”“用火”的两种模型图。甲图中把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这一过程的能量转化与汽油机的 冲程相同。乙图中的“艾灸”，是用点燃用艾叶制成的艾炷、艾条，熏烤人体的穴位以达到保健治病的一种自然疗法。“艾灸”是通过 的方式改变人体穴位处内能的。
13．如图所示是四冲程汽油机剖面图，此为 冲程；内燃机的问世极大地改善了人类的交通运输方式，但内燃机工作时因 冲程排放的废气也会对大气造成污染。
14．（24-25九年级上·山东临沂·期中）2024年10月30日凌晨，搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，将3名航天员送入太空。运载火箭发动机内燃料燃烧后发生的能量转化是 （选填“机械能转化为内能”或“内能转化为机械能”）
三、实验题
15．为了比较水和煤油吸热能力，小梅同学用两个相同的装置做了实验。
（1）在两个相同的烧杯中应加入 相同的水和煤油，实验时应按照 的顺序组装器材（选填“自上而下”，或“自下而上”）；
（2）实验中选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内 ；
（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得 （填“快”或“慢”），这表明 的吸热本领更强；
（4）已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)，煤油的比热容为2.1×103J/(kg ℃)，下图中的图象正确的是 。
A．B．
C．D．
四、计算题
16．（24-25九年级上·山东临沂·期中）某中学为了方便学生在校使用热水，为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×10 J/（kg °C），无烟煤的热值是3.5×10 J/kg。求：
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少
(3)此锅炉的效率是多少
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能力提升进阶练
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一、单选题
1．关于下面四幅图的说法正确的是（ ）
A.甲图：该模型可以形象表示固体的分子排布
B.乙图：抽出玻璃板，上瓶中出现红棕色气体，表明气体间可以发生扩散现象
C.丙图：悬挂重物不能把两铅块分开，说明分子间存在引力，没有斥力
D.丁图：表示的是晶体熔化时温度随时间变化的曲线
2.（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
3．二氧化碳（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
4．某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（ ）
A．在0~t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2-T1）
B．在t2~t4时间段，该物质的比热容先增大后减小
C．在t4~t5时间段，该物体放出的热量为
D．该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容
5.炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市日照。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而在夜晚风却从陆地吹向海面，如图是陆地和海面之间空气流动情况的示意图。形成这一现象的主要原因是（ ）
A.陆地上的砂石的温度总是高于海水的温度 B.陆地上的砂石的内能总是小于海水的内能
C.陆地上的砂石的比热容小于的海水比热容 D.陆地上的砂石吸收的热量少于海水的吸收的热量
6.2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（ ）
A． B．
C． D．
7．家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机的效率能达到100% B．汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C．汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 D．汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
二、填空题
8.如图所示是同种物质的三种不同状态下的分子结构，其中甲图表示物质处于_______态，物质从甲图变化到丙图时，分子间作用力________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
9..如图所示，试管中装入适量的水，塞紧塞子，用酒精灯加热，过一会儿会看到塞子被冲出去，同时在试管口有“白气”出现。这是因为试管内的水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的_______能转化为塞子的________能，水蒸气________（填物态变化名称）成“白气”。
10.质量相等的甲、乙两个物体，其比热容之比是 3︰1，升高的温度之比是4︰3，则它们吸收的热量之比Q甲 ︰Q 乙为 。
11.在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量是0.3kg的水和甲表中等质量的另一种物质进行对比，作出的图像如图乙所示。实验过程中，水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等，分析图像可以得出图线______（选填“a”或“b”）对应的物质为水，另一种物质为________，这种物质在0~5min内吸收的热量为________J。
表甲
物质 比热容c/[J/（kg·℃）]
水 4.2×103
酒精 2.4×103
煤油 2.1×103
蓖麻油 1.8×103
12. 汽油机将内能转化为机械能的是__________冲程，某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功____________次。
三、实验题
13.如图所示，下列三个实验都是同学们做过的实验，请你回答：
（1）图A是探究气体扩散现象的实验，抽掉玻璃板后，过一会儿将观察到两瓶颜色都变成红棕色，要使实验具有说服力，正确的做法是：将两瓶___________；
（2）图B中，当向上拉测力计时，观察到测力计示数会_______，这说明了_________________；
（3）如图C所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出在这个过程中，燃料的________能转化为________能，传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去时，水蒸气的______能转化为塞子的________能。
14.某实验小组为了比较A、B两种液体比热容的大小，按照图甲所示装置进行实验。在两个相同的试管中，分别装入A、B两种液体，用相同的酒精灯加热。
（1）相同试管装入A、B两种液体时，要控制液体的初温、________相同。实验中A、B两液体吸收的热量多少，通过__________来体现；
（2）实验采用水浴法加热，目的是使液体A、B_______受热；
（3）A、B两种液体温度变化图象如图乙所示，则A、B两种液体的比热容之比为________，则_______（选填“A”或“B”）液体更适合做汽车发动机的冷却液。
四、计算题
15．某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点，为藏区某县设计了太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成，其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时，其内部水温升高，然后通过热交换器，使蓄水箱内水温升高，再通过水泵将热水送入用户。集热板无法供热时，蓄水箱与热交换器之间阀门关闭。晴天时，集热板获得的内能不仅能满足县城用户全天24小时的取暖需求，同时富余的内能可储存在蓄水箱中，用以解决阴雨天集热板无法供热的问题，实现“不用煤，不用气，不用电，温暖整个县城千家万户！”
同学们用所学初中物理知识对该系统某一天的数据进行了简单的分析，为便于计算，工作过程和相关数值均做了简化处理，如下表所示。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。[水的比热容为，水的密度为]
集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量（含用户得到的内能、蓄水箱和供暖管道的热损失）
（1）同学们查阅资料了解到，在西藏地区选用该系统供热原因之一是：藏区海拔高，大气压强________（选填“大”或“小”），空气密度小，蓄水箱对流散热慢；
（2）若这一天光照时长为10h，集热板的光热转化效率为60％，则集热板中的水获得的内能是多少？____这些内能，一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖，另一方面使得蓄水箱内水的温度最终升高了10℃。请分析计算该蓄水箱的容积至少是多少？____
（3）假设该县城用户均采用地暖供热。根据地暖供热标准，用户的进水温度不低于40℃。若这一天持续供暖结束后，蓄水箱水温为48℃，接下来为连续阴雨天气，请你通过计算分析，蓄水箱储存的内能是否还能为县城用户按标准持续供暖3天？（计算结果保留一位小数）____
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