第十四章 内能的利用
（时间 80分钟，满分 100分）
一、 选择题（每题 3分，共 30分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
1、 (2025甘肃）课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，
用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，同时瓶口内出现白雾。关于上述过程，下列说法错误的是
（ ）
A. 矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变
B. 瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C. 瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D. 瓶口内出现的白雾，是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
【答案】B
【解析】
【详解】A．矿泉水瓶在力的作用下被拧成图示形状，瓶子的形状发生了改变，说明力可以使物体发生形变，故 A
正确，不符合题意。
B．瓶盖弹出前，拧瓶子时，瓶子体积变小，压缩瓶内气体，是对气体做功，瓶内气体内能增大，此过程与汽油机
的压缩冲程类似，都是将机械能转化为内能；而汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故 B错误，符合题意。
C．瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体对瓶盖做功，将自身的内能转化为瓶盖的机械能，使瓶盖获得动能而飞出，故 C
正确，不符合题意。
D．瓶盖被弹出时，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，瓶口处的水蒸气遇冷液化形成小水滴，从而出现白
雾现象，故 D正确，不符合题意。
故选 B。
2、（2025青海）以下四种场景与蒸汽机工作原理相符的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．蒸汽机工作时将内能转化为机械能。太阳能发电将太阳能转化为电能，故 A不符合题意；
B．图中水沸腾过程中将自身内能转化为瓶塞的机械能，与蒸汽机工作原理相符，故 B符合题意；
C．风力发电将机械能转化为电能，故 C不符合题意；
D．钻木取火是将机械能转化为内能，故 D不符合题意。
故选 B。
3、(2025 黑龙江伊春市)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】
【详解】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。
4、（2025·泸州）风云雷电， 气象万千，对以下热现象解释正确的是（ ）
A．洁白的雾是水蒸气在一定条件下放热凝形成的
B．钻木取火是利用热传递的方式改变物体的内能
C．风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度向外放热
D．燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢比热容大的特性
【答案】C
【知识点】液化及液化放热；凝华及凝华放热；做功改变物体内能；燃料的热值
【解析】【解答】 A.洁白的雾凇是水蒸气在一定条件下放热液化形成的，故 A错误；
B.钻木取火是利用克服摩擦做功的方式改变物体的内能，故 B错误；
C.风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度，人体向周围环境放热造成的，故 C正确；
D.燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢热值大的特性，故 D错误。
故选 C。
【分析】 A.物质由气态直接变成固态的过程，叫凝华，凝华放热；
B.改变物体内能方式有两种：做功和热传递，做功的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移；
C.当相互接触的物体间有温度差时，热量会从高温物体向低温物体传递；
D.液态氢的热值大，完全燃烧相同质量的液态氢与其它燃料相比，会放出更多的热量。
5、（2025山东）汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧
会更加充分，其热值（ ）
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】热值是燃料的特性，与燃料的种类有关，与是否完全燃烧无关。维护后燃烧更充分，说明相同质量的汽油
燃烧，释放的热量更多，但热值不变。故 ABD不符合题意，C符合题意。
故选 C。
6、（2025湖北）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】
【详解】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。
7、(2025天津）我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破 53%。在柴油机的四个冲程中，内能转化为机械能的是
（ ）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】柴油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能
转化为机械能，故 C符合题意，ABD不符合题意。
故选 C。
8、（2025内蒙古）如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，
水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中（ ）
A. 酒精燃烧将内能转化为化学能
B. 水的内能增加的方式是热传递
C. 蒸汽被喷出后内能保持不变
D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A．酒精燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程，故 A不符合题意；
B．加热过程中，易拉罐中的水吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增加内能，故 B符合题意；
C．蒸汽喷出后，对外做功，内能转化为机械能，内能减小，故 C不符合题意；
D．因为热量损失，所以蒸汽的内能不会全部转化为风车的机械能，故 D不符合题意。
故选 B。
9、 (2025广东深圳）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】
【详解】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。
10、（2025四川成都）2025年 4月 24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号 F遥二十运载
火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭发动机使用比热容大的燃料
B. 火箭燃料燃烧越充分，热值越大
C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能
D. 火箭发动机属于热机
【答案】D
【解析】
【详解】A．火箭发动机需要燃料释放大量能量，因此应选择热值大的燃料，而非比热容大的燃料，比热容大与燃
料释放的总能量无关，故 A错误；
B．热值是燃料的固有属性，与是否充分燃烧无关，燃烧充分只能提高能量利用率，但不会改变热值，故 B错误；
C．火箭发动机通过燃料燃烧产生高温高压气体，喷出时对外做功，将内能转化为机械能，属于通过做功获得机械
能，而非热传递，故 C错误；
D．热机是将内能转化为机械能的装置，火箭发动机通过燃烧燃料获得内能，并转化为机械能，符合热机的定义，
故 D正确。
故选 D。
二、 填空题（每空 1分，共 24分）
11、 (2025 新疆维吾尔自治区)为提高内燃机的效率，科学家在传统四冲程发动机的基础上发明了六冲程发动机。
（1）六冲程发动机在完成传统四冲程后，把水注入汽缸，使水瞬间______（选填“汽化”或“升华”）成高温高
压的水蒸气，水蒸气推动活塞做功，该过程为第五冲程；然后将水蒸气排放到冷凝器内，再次变成水，该过程为第
六冲程，至此完成了一个完整的工作循环。第五冲程中注入的水的内能急剧增加是通过______（选填“做功”或“热
传递”）的方式实现的。六冲程汽油发动机使用的燃料是从石油中提炼出来的，石油属于______（选填“可再生”
或“不可再生”）的能源。
（2）六冲程发动机在一个完整的工作循环中，有______（选填“1”或“2”）个做功冲程，第四个冲程是______
冲程。六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的1.4 1.45倍，则在做功相同的情况下，六冲程发动机比传统四
冲程发动机节省燃料约______%（选填“30”或“42”）。
【答案】（1） ①. 汽化 ②. 热传递 ③. 不可再生
（2） ①. 2 ②. 排气 ③. 30
【解析】
【小问 1详解】
[1]六冲程发动机在完成传统四冲程后，把水注入汽缸，使水瞬间变成高温高压的水蒸气，属于汽化现象。
[2]第五冲程在气缸中水时，水吸收气缸的热量，注入水的内能急剧增加，是通过热传递的方式实现的。
[3]六冲程汽油发动机使用的燃料是从石油中提炼出来的，石油的形成要经过漫长的地质年代，石油属于不可再生的
能源。
【小问 2详解】
[1]六冲程发动机在一个完整的工作循环由吸气、压缩、做功、排气、做功、排气六个冲程，有 2个做功冲程，第四
个冲程是排气冲程。
[2]设四冲程发动机的效率为 ，六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的 1.4～1.45倍，则在做功相同的情况下，
W
六冲程发动机的效率约为1.425 ，四冲程发动机做功W有需要的总功W
有
总
' W有
六冲程发动机做同样功W有需要的总功W总 1.425
发动机做的总功由燃料提供，六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料的百分比
W W
有 有
W W ' 总 总 1.425 W 30%W总 有
六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约 30%。
12、（2025·泸州）小华一家人在端午节期间外出旅游，领略祖国大好河山。他们驾车从泸州到重庆，再坐游轮
游览长江三峡。他们所驾汽车的发动机是汽油机，如图是汽油机的 示意图：游轮从上游到下游
经过的船闸是利用了 原理：当乘客下游轮后，游轮底受到水的压强 (选填“变大”“变小”或“不
变”)。
【答案】压缩冲程；连通器；变小
【知识点】热机的四个冲程；液体压强的计算；连通器原理及其应用
【解析】【解答】 （1）由图可知，两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，
（2）船闸是连通器在实际中的具体运用，它能让大型轮船在上下游之间顺利往返航行；
（3）当乘客下游轮后，游轮总重力减小，而浮力等于重力，因此轮船受到的浮力减小。根据阿基米德原理 F
浮=ρ液gV 排可知，游轮排开液体的体积减小，即游轮上浮一些。由 p=ρ液gh游轮底受到水的压强变小。
【分析】 （1）根据活塞的运行方向以及气门的开合确定冲程名称；
（2）上面开口，底部连通的容器为连通器；
（3）当乘客下游轮后，游轮总重力减小，根据浮沉条件分析受到浮力的变化，根据阿基米德原理 F 浮=ρ液gV 排
分析排开水的体积变化，进而确定游轮底部的位置变化，最后由 p=ρ液gh分析游轮底受到水的压强变化。
13、 (2025广东深圳）5月 29日，我国探月工程天宫一号顺利升空，琴琴和小林同学一起观看了这一过程，琴琴同
学提出：火箭加速上升过程中，燃料燃烧放出热量_______（全部/部分）转化为机械能，天宫一号进入轨道后，_____
（有/无）惯性。
【答案】 ①. 部分 ②. 有
【解析】
【详解】[1]火箭加速上升过程中，受到大气的阻力，燃料燃烧放出热量会有一部分转化为火箭表面的内能，会有一
部分转化为机械能。
[2]一切物体在任何情况下都有惯性，天宫一号进入轨道后有惯性。
14、(2025湖南）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】 ①. 热值 ②. 化学
【解析】
【详解】[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。
15、 (2025四川乐山）如图所示，试管内的水沸腾后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过程中能量转化的情
况与汽油机___________冲程能量转化的情况相同；课前准备时，给酒精灯添加酒精，闻到了酒精味，这是
___________现象。
【答案】 ①. 做功 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]试管内的水沸腾后，水蒸气内能增加，塞子受到水蒸气的压力冲出去，所以水蒸气的内能转换为塞子的
机械能，而汽油机的做功冲程的内能转化是内能转化为机械能，能量转化情况与汽油机的做功冲程的能量转化情况
相同。
[2]向酒精灯内添加酒精时，闻到了酒精味，这是酒精的扩散现象，表示分子在永不停息地做无规则运动。
16、（2025江西）用燃气灶给一定质量的水加热，完全燃烧体积为V 的燃气（燃气的热值为 q），水吸收的热量为
Q，则此燃烧过程中燃气放出的热量为___________，该燃气灶的热效率为___________×100%。（本小题用题中字
母表示）
Q
【答案】 ①. qV ②.
qV
【解析】
【详解】[1][2]已知燃气的热值为 q，完全燃烧燃气的体积为 V，燃烧过程中燃气放出的热量为 Q 放=qV
Q Q
该燃气灶的热效率为 100% 100%Q qV
放
17、（2025 四川自贡）如图所示为内燃机的______冲程，该过程是将______转化为机械能。
【答案】 ①. 做功 ②. 内能
【解析】
【详解】[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。
18、 (2025山东烟台）汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处
应填写的内容是：①______②______。若汽油的热值为4.6 107 J / kg，则该工作过程中消耗的汽油质量为______kg。
【答案】 ①. 1.61×105 ②. 机械 ③. 3.5×10-3
【解析】
【详解】[1][2]汽油机中燃料完全燃烧放出的热量等于损失的能量和有用的机械能之和，燃料完全燃烧放出的热量 Q
放=W 损失+W 有用=1.2×105J+4.1×104J=1.61×105J
Q 1.61 105J
[3] 放该工作过程中消耗的汽油质量为m 3.5 10 3kg
q 4.6 107J/kg
19、 (2025甘肃武威）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】 ①. 做功 ②. 压缩
【解析】
【详解】[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。
三、 实验探究题（20题 5分，21题 4分，22题 5分。23题 7分，共 21分）
20、如图（a），某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油，比较它们的吸热能力。
(1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同，电加热器的规格应 。
(2)本实验中使用的液体温度计是根据液体 的规律制成的。
(3)每隔 0.5min记录一次温度，并将数据记录在下表中。第 2.5min 时，食用油中的温度计示数如图（b）所示，为 ℃。
加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 ...
水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 ...
食用油的温度/℃ 25 30 34 37 42 ...
分析表中数据，发现 吸热能力强。
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温，内部应充入吸热能力较 （填“强”或“弱”）的介质。（仅
从吸热能力的角度分析）
【答案】(1)相同
(2)热胀冷缩
(3) 46 水
(4)弱
【详解】（1）电加热器的规格相同，才能使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同。
（2）液体温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的。
（3）[1]由图可知，温度计的分度值为1℃，温度计的示数从下往上逐渐变大，因此温度为 46℃。
[2]加热相同时间表示吸收相同热量，由表中数据可知，质量相同的水和食用油，吸收相同的热量，水升温较
Q
小，由 c 可知，水的比热容较大，水吸热能力强。
m t
（4）由Q cm t可知，质量相同的不同物质在吸收相同的热量时，比热容小的温度升高的快，所以，为了使
电暖气通电后能迅速升温，应在电暖气内部应充入比热容较小的介质，即吸热能力较弱的介质。
21．在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中，以下五个方面：
①烧杯内液体种类；②烧杯内液体质量；③加热时间；④烧杯内液体的温度变化量；⑤酒精和碎纸片的质量。其中
不需要控制相同的是 （填写序号）。小美发现根据实验数据算出燃料的热值 真实值，原因
是实验过程中有 。燃料在燃烧过程中热值 （变大/变小/不变）。
【答案】 ③④ 小于 热量损失 不变
【详解】[1]在比较不同燃料热值的实验中，应控制燃料燃烧的质量相同，因为燃料的热值指的是单位质量的
某种燃料完全燃烧时放出的热量；通过升高温度显示热量，必须控制烧杯内液体种类和烧杯内液体质量相同，其中
不需要控制相同的是③④。
[2][3]刚开始加热时，铁圈和石棉网都要被加热，会吸收热量，在加热过程中，燃料燃烧放出的热量不可能全
部被液体吸收，所以根据实验数据计算出的燃料的热值比真实值小。
[4]热值是燃料的一种特性，与燃料质量无关，因此燃烧时质量减小，热值不变。
22．如图所示，甲乙丙三图中装置完全相同，燃料的质量相等烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值，可以选择 两图进行对比：
(2)为了研究不同物质的吸热能力，利用甲丙两幅图进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的
图像，如图所示：
①实验中，用 （填序号）间接反映液体吸收热量的多少；吸收相同热量时，通过比较 （填序号）来判
断吸热能力的强弱：
A．加热时间 B．温度计示数的变化
②由图可以看出， 液体沸点较高， 液体的比热容较大；
③如果已知 b液体的比热容是 1.8×103J/(kg·℃)，则 a液体的比热容是 J/(kg·℃)。
【答案】(1)甲乙
(2) A B b b 0.9×103
【详解】（1）为了比较不同燃料的热值要用不同的燃料，应加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度
计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验。
（2）①[1][2]实验中，由转换法，用加热时间间接反映液体吸收热量的多少，加热时间越长，液体吸收的热
量越多，故选 A；根据比较吸热能力的方法，吸收相同热量时，通过比较温度计示数的变化来判断吸热能力的强弱，
故选 B。
②[3][4]由图可以看出，当 a液体温度达到 80℃，该液体开始沸腾，而此时没有达到 b 液体的沸点，故 b 液体
Q
的沸点较高，b液体沸腾前，加热相同时间，b 升温慢，根据 c 知，b 液体的比热容较大。
mΔt
③[5]将质量相同的两种液体加热至 80℃时，a 的加热时间为 10min，b 的加热时间为 20min，两液体的温度变
化值Δt=80℃-20℃=60℃
而升高相同温度时，b 所需时间是 a 的 2 倍，即 b 吸收的热量是 a 的 2 倍，根据 Q吸=cmΔt 可知，比热容和吸
1 1 3
收的热量成正比，b的比热容是 a的 2倍，所以 a 的比热容为ca cb 1.8 10 J/(kg ℃) 0.9 10
3 J/(kg℃ )
2 2
23、体育训练课上，同学们在进行篮球投篮练习，小明发现篮球落地后反弹的高度不相同。
【问题】篮球反弹的高度与哪些因素有关呢？他对影响同一篮球反弹的高度因素进行以下猜想：
猜想 1：篮球反弹的高度可能与篮球内气压大小有关；
猜想 2：篮球反弹的高度可能与下落的高度有关；
猜想 3：篮球反弹的高度可能与地面的材料有关。
【证据】小明选用家中三种不同材质的接触面（瓷砖地面、实木地面、毛毯地面）进行实验，每次篮球由静止释放，
记录相关数据如表：
实验序 充气情 反弹的高度
地面材质 下落的高度/m
号 况 /m
1 充满气 瓷砖 0.5 0.4
2 充满气 瓷砖 1 0.75
3 充满气 实木 1 0.5
4 充满气 毛毯 1 0.15
未充满
5 瓷砖 ①______ 0.2
气
未充满
6 瓷砖 ②______ 0.56
气
【解释】
(1)通过分析 三组实验可知，篮球反弹的高度与地面材质有关；
(2)为了充分验证猜想，你补全漏写的两个数据：① ；② ；
【交流】
(3)实验中发现篮球都无法反弹到原有的高度，最后停在地上。边上的弟弟说篮球的能量消失了，小明解释说，能量
不可能消失的，这违背了 定律，这些能量只是“跑”到别的地方去了；
(4)爸爸说，反弹的高度还可能跟篮球的材质有关，于是他们找来了三个不同材质的未充气的篮球和带气压表的气筒，
下一步操作是 ，让篮球从同一高度由静止释放到瓷砖地面，发现反弹的高度不同，说明反弹高度与跟篮球的
材质有关；
【拓展】
(5)在工业生产中，有一种检测硬度的方法，它的原理是使用具有一定质量的物体冲击被检测物体表面，测量该物体
在距被测物表面 1mm 处的冲击前速度大小和冲击后的反弹速度大小，从而计算出被测物体的硬度。请你根据以上
分析：反弹速度大小变化越 （大/小），被测物体硬度越大；
(6)在给篮球打气时，小明发现打气筒的筒壁变得很热。为了确定筒壁变热是因为活塞摩擦生热还是打气筒压缩空气
做功使空气变热，她用手分别摸了筒底的 A处和筒口的 B处，发现 A处很热，而 B处不怎么热，则筒壁发热的主
要原因是 。
【答案】(1)2、3、4
(2) 0.5 1
(3)能量守恒
(4)向球向充入相同气压的空气
(5)小
(6)压缩空气做功
【详解】（1）在探究篮球反弹的高度与地面材质是否有关时，要控制“充气程度”和“下落的高度”等因素
相同，“地面材质不相同”进行探究，第 2、3、4 三组实验符合要求。
（2）[1][2]探究篮球反弹的高度与篮球内气压大关系时，应改变气压，而保持下落的高度和地面材质相同，
所以①填 0.5，与第 1 组实验对比；为了使实验根据普遍性，需多次实验，所以②填 1，与第 2 组实验对比。
（3）篮球由于碰撞，部分能量转移到空气和地面上去了，但能的总量保持不变，因为要遵守“能量守恒定律”，
所以能量消失的说法违背了能量守恒定律。
（4）要探究反弹的高度跟篮球的材质的关系，应改变篮球的材质，控制球内气压及其他因素不变，所以下一
步操作是向球内充入空气，使球内气压相等。
（5）被测物体硬度越大，碰撞时接触时间越短，能量损失越小，反弹速度大小变化越小。
（6）A、B 两处都有活塞摩擦的情况下，温度不同，说明主要原因不是由于摩擦生热。空气在 A 处比 B 处压缩
的程度更大，A 处温度更高，说明主要原因是因为压缩空气做功，使筒内空气的内能增加，温度升高，将热量热传
递到筒壁，使筒壁变热。
四、科学实践题（24题 6分）
24、随着户外运动的普及，速干衣的面料性能成为关注焦点，小明为研究哪种面料更适合制作速干衣，准备了面积、
厚度相同的四种面料（聚酯、尼龙、混纺、纯棉），进行如下实验：
实验一：测试面料吸湿能力
1.将不同面料平铺，使用相同的滴管滴 2mL水在表面
2.记录水珠完全扩散（被面料吸收）的时间，观察扩散面积
实验二:测试面料水分蒸发能力
1.将面料浸水后拧干至相同湿度，悬挂于恒湿箱（25.0℃，湿度 50%）中
2.用高精度电子秤测量面科初始总质量，并每隔 5分钟称重一次，记录完全干燥时间
下表为小明实验过程的数据记录袭，分析以下数据:
滴水扩散时 扩散直径 初始总质量 完全干燥时
面料类型 面料干重/g
间/s /cm /g 间/min
聚酯 50 15 3.5 150 25
尼龙 48 30 2.8 150 35
混纺 45 45 2.2 150 50
纯棉 40 120 1.5 150 90
(1)在其他条件相同时，面料滴水扩散越快，扩散面积越 （选填“大”或“小”）；
(2)水在蒸发过程中需要 （选填“吸收”或“放出”）热量，这是通过的 方式改变水的内能；
(3)在测试面料水分蒸发能力时， （选填“需要”或“不需要”）将四种面料全部展开悬挂于恒温箱内；
(4)混纺面料蒸发掉的水量为 g；
(5)从吸湿性和速干性综合判断，最适合制作速干衣的面料是 。
【答案】(1)大
(2) 吸收 热传递
(3)需要
(4)105
(5)聚酯
【解析】【小题 1】观察实验数据，对比不同面料的滴水扩散时间和扩散直径。例如聚酯面料滴水扩散时间为 15s，
扩散直径为 3.5cm；纯棉面料滴水扩散时间为 120s，扩散直径为 1.5cm。可以发现，滴水扩散时间越短（即扩散
越快），扩散直径越大。所以在其他条件相同时，面料滴水扩散越快，扩散面积越大。
【小题 2】[1][2]水在蒸发过程中，从液态变为气态，需要吸收热量。这一过程中，水吸收周围环境的热量，
是通过热传递的方式改变水的内能。
【小题 3】在测试面料水分蒸发能力时，为了保证实验的科学性和准确性，需要控制变量，将四种面料全部展
开悬挂于恒温箱内，这样可以温度，湿度等条件相同，只研究面料种类对水分蒸发能力的影响。
【小题 4】混纺面料初始总质量为 150g，面料干重 45g，那么蒸发掉的水量为m 150g 45g 105g
【小题 5】制作速干衣需要面料既具有一定的吸湿性（能快速吸收水分），又具有良好的速干性（能快速蒸发
掉水分）。
从实验数据看，聚酯面料滴水扩散时间较短（15s），说明吸湿性较好，完全干燥时间也较短（25min），说明
速干性也不错；尼龙面料滴水扩散时间和完全干燥时间相对较长；混纺面料各项数据更差；纯棉面料滴水扩散时间
和完全干燥时间都最长。综合比较，最适合制作速干衣的面料是聚酯。
五、阅读与简答题（25题 6分，26题 4分，共 10分）
25、 (2025甘肃）阅读短文，回答问题。
燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备，图示为某款燃气热水器的结构、原理图。使用热水器时，先通电，
绿色指示灯亮起，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，
产生 1700℃的高温烟气，此时红色指示灯亮起，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从 A处流入热
交换器的冷水加热，产生的热水从 B处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停
止加热。该燃气热水器的技术参数如表所示，“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作 1小时消耗的燃气体积。
适用燃气 天然气
热值 3×107J/m3
额定耗气量 1.8m3/h
燃气热水器的热效率通常指热水器有效利用热量的效率，能效等级是根据热效率来划分的，其中三级能效的热
效率不得低于 84%，二级能效的热效率不得低于 88%，而一级能效的热效率则不得低于 96%。
（1）某次洗浴，热交换器在 10min内将质量为 100kg的水的温度升高 20℃，则该过程中水吸收的热量为____________
J。（水的比热容为 c 水＝4.2×103J/（kg ℃））
（2）此次洗浴，燃气热水器以额定耗气量正常工作 10min。若该过程燃气完全燃烧，则放出的热量为__________ J。
（3）请根据计算判断该燃气热水器的能效等级属于_____ 级。
【答案】（1）8.4×106
（2）9×106 （3）二
【解析】
【小问 1详解】
该过程中水吸收的热量为 Q 吸＝c 水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×100kg×20℃＝8.4×106J
【小问 2详解】
1
此次洗浴，燃气热水器以额定耗气量正常工作 10min消耗的天然气为V＝1.8m3 /h 10 h=0.3m3
60
7 3 3 6
则该过程燃气完全燃烧放出的热量为Q ＝q天然气V＝3 10 J/m 0.3m＝9 10 J放
【小问 3详解】
Q 6
吸 100% 8.4 10 J燃气热水器的热效率为 6 100% 93.3%Q 9 10 J
放
故该燃气热水器的能效等级属于二级。
26、日常生活和生产中，暖气供暖、汽车发动机冷动，常用水作为工作物质，这是什么原因？
答：这是因为水的比热较大的原因，根据 Q吸＝c水 mΔt可知，质量相同的水和其他物质比较，升高相同的温度，
放出的热量多。
六、综合应用题（27题 4分，28题 5分，共 9分）
27、（2025四川广安）“五·一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长 2400m的隧道，用时 120s，消耗 0.1kg
的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为1.38 106 J。（汽油的热值 q 4.6 107J / kg）求：
（1）汽车通过隧道的平均速度；
（2）完全燃烧 0.1kg汽油放出的热量；
（3）汽车通过隧道发动机的效率 。
【答案】（1）20m/s
（2） 4.6 106 J
（3）30%
【解析】
【小问 1详解】
汽车通过隧道的平均速度 v s 2400m 20m / s
t 120s
【小问 2详解】
完全燃烧 0.1kg汽油放出的热量Q qm 4.6 107J / kg 0.1kg 4.6 106J
【小问 3详解】
汽车通过隧道牵引力做的有用功W 1.38 106J
W 1.38 106J
汽车通过隧道发动机的效率
Q 4.6 106
30%
J
28、 (2025黑龙江齐齐哈尔）如图，我国某舰艇圆满完成首次航行试验任务，为我国海军建设和发展注入新动力。
该舰艇在平静的海面上静止时，舰艇底最低点到水面的竖直距离为12m。若某段航行过程中，该舰艇在平静的海面
3 3
上平稳的匀速直线航行了30km，发动机做的有用功为6 1011J。已知：海水的密度 海水 1.0 10 kg / m ，该
舰艇所用燃料的热值 q 4 107 J / kg。求：
（1）该舰艇在平静的海面上静止时，海水对舰艇底最低点的压强是多少 Pa？
（2）该段航行过程中，发动机提供的前进的动力是多少 N？
（3）若该舰艇发动机的效率为30%，则该段航行过程中，消耗燃料的质量是多少 kg？
【答案】（1）1.2 105Pa
（2） 2 107N
（3）5 104 kg
【解析】
【小问 1详解】
海水对舰艇底最低点的压强 p 海水 gh 1.0 10
3kg / m3 10N / kg 12m 1.2 105Pa
【小问 2详解】
W 11
该段航行过程中，发动机提供的前进的动力 F 有用 6 10 J 3 2 10
7N
s 30 10 m
【小问 3详解】
W
Q 有用 6 10
11J 12
该段航行燃料完全燃烧放出的热量 2 10 J放 30%
Q 放 2 1012J 4
则消耗燃料的质量m 7 5 10 kgq 4 10 J / kg第十四章 内能的利用
（时间80分钟，满分100分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
选择题（每题3分，共30分）
1、 (2025甘肃）课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，同时瓶口内出现白雾。关于上述过程，下列说法错误的是（ ）
A. 矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变
B. 瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C. 瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D. 瓶口内出现的白雾，是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
2、（2025青海）以下四种场景与蒸汽机工作原理相符的是（ ）
A B. C. D.
3、(2025黑龙江伊春市)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
4、（2025·泸州）风云雷电， 气象万千，对以下热现象解释正确的是（ ）
A．洁白的雾是水蒸气在一定条件下放热凝形成的
B．钻木取火是利用热传递的方式改变物体的内能
C．风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度向外放热
D．燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢比热容大的特性
5、（2025山东）汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧会更加充分，其热值（ ）
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
6、（2025湖北）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
7、(2025天津）我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中，内能转化为机械能的是（ ）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
8、（2025内蒙古）如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中（ ）
A. 酒精燃烧将内能转化为化学能 B. 水的内能增加的方式是热传递
C. 蒸汽被喷出后内能保持不变 D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
9、 (2025广东深圳）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
10、（2025四川成都）2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭发动机使用比热容大的燃料 B. 火箭燃料燃烧越充分，热值越大
C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D. 火箭发动机属于热机
填空题（每空1分，共24分）
11、 (2025新疆维吾尔自治区)为提高内燃机的效率，科学家在传统四冲程发动机的基础上发明了六冲程发动机。
（1）六冲程发动机在完成传统四冲程后，把水注入汽缸，使水瞬间______（选填“汽化”或“升华”）成高温高压的水蒸气，水蒸气推动活塞做功，该过程为第五冲程；然后将水蒸气排放到冷凝器内，再次变成水，该过程为第六冲程，至此完成了一个完整的工作循环。第五冲程中注入的水的内能急剧增加是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式实现的。六冲程汽油发动机使用的燃料是从石油中提炼出来的，石油属于______（选填“可再生”或“不可再生”）的能源。
（2）六冲程发动机在一个完整的工作循环中，有______（选填“1”或“2”）个做功冲程，第四个冲程是______冲程。六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的倍，则在做功相同的情况下，六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约______%（选填“30”或“42”）。
12、（2025·泸州）小华一家人在端午节期间外出旅游，领略祖国大好河山。他们驾车从泸州到重庆，再坐游轮游览长江三峡。他们所驾汽车的发动机是汽油机，如图是汽油机的 示意图：游轮从上游到下游经过的船闸是利用了 原理：当乘客下游轮后，游轮底受到水的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
13、 (2025广东深圳）5月29日，我国探月工程天宫一号顺利升空，琴琴和小林同学一起观看了这一过程，琴琴同学提出：火箭加速上升过程中，燃料燃烧放出热量_______（全部/部分）转化为机械能，天宫一号进入轨道后，_____（有/无）惯性。
14、(2025湖南）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。
15、 (2025四川乐山）如图所示，试管内的水沸腾后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过程中能量转化的情况与汽油机___________冲程能量转化的情况相同；课前准备时，给酒精灯添加酒精，闻到了酒精味，这是___________现象。
16、（2025江西）用燃气灶给一定质量的水加热，完全燃烧体积为的燃气（燃气的热值为），水吸收的热量为，则此燃烧过程中燃气放出的热量为___________，该燃气灶的热效率为___________×100%。（本小题用题中字母表示）
17、（2025四川自贡）如图所示为内燃机的______冲程，该过程是将______转化为机械能。
(2025山东烟台）汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①______②______。若汽油的热值为，则该工作过程中消耗的汽油质
量为______kg。
19、 (2025甘肃武威）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。
实验探究题（20题5分，21题4分，22题5分。23题7分，共21分）
20、如图（a），某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油，比较它们的吸热能力。
(1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同，电加热器的规格应 。
(2)本实验中使用的液体温度计是根据液体 的规律制成的。
(3)每隔0.5min记录一次温度，并将数据记录在下表中。第2.5min时，食用油中的温度计示数如图（b）所示，为 ℃。
加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 ...
水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 ...
食用油的温度/℃ 25 30 34 37 42 ...
分析表中数据，发现 吸热能力强。
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温，内部应充入吸热能力较 （填“强”或“弱”）的介质。（仅从吸热能力的角度分析）
21．在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中，以下五个方面：
①烧杯内液体种类；②烧杯内液体质量；③加热时间；④烧杯内液体的温度变化量；⑤酒精和碎纸片的质量。其中不需要控制相同的是 （填写序号）。小美发现根据实验数据算出燃料的热值 真实值，原因是实验过程中有 。燃料在燃烧过程中热值 （变大/变小/不变）。
22．如图所示，甲乙丙三图中装置完全相同，燃料的质量相等烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值，可以选择 两图进行对比：
(2)为了研究不同物质的吸热能力，利用甲丙两幅图进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示：
①实验中，用 （填序号）间接反映液体吸收热量的多少；吸收相同热量时，通过比较 （填序号）来判断吸热能力的强弱：
A．加热时间 B．温度计示数的变化
②由图可以看出， 液体沸点较高， 液体的比热容较大；
③如果已知b液体的比热容是1.8×103J/(kg·℃)，则a液体的比热容是 J/(kg·℃)。
23、体育训练课上，同学们在进行篮球投篮练习，小明发现篮球落地后反弹的高度不相同。
【问题】篮球反弹的高度与哪些因素有关呢？他对影响同一篮球反弹的高度因素进行以下猜想：
猜想1：篮球反弹的高度可能与篮球内气压大小有关；
猜想2：篮球反弹的高度可能与下落的高度有关；
猜想3：篮球反弹的高度可能与地面的材料有关。
【证据】小明选用家中三种不同材质的接触面（瓷砖地面、实木地面、毛毯地面）进行实验，每次篮球由静止释放，记录相关数据如表：
实验序号 充气情况 地面材质 下落的高度/m 反弹的高度/m
1 充满气 瓷砖 0.5 0.4
2 充满气 瓷砖 1 0.75
3 充满气 实木 1 0.5
4 充满气 毛毯 1 0.15
5 未充满气 瓷砖 ①______ 0.2
6 未充满气 瓷砖 ②______ 0.56
【解释】
(1)通过分析 三组实验可知，篮球反弹的高度与地面材质有关；
(2)为了充分验证猜想，你补全漏写的两个数据：① ；② ；
【交流】
(3)实验中发现篮球都无法反弹到原有的高度，最后停在地上。边上的弟弟说篮球的能量消失了，小明解释说，能量不可能消失的，这违背了 定律，这些能量只是“跑”到别的地方去了；
(4)爸爸说，反弹的高度还可能跟篮球的材质有关，于是他们找来了三个不同材质的未充气的篮球和带气压表的气筒，下一步操作是 ，让篮球从同一高度由静止释放到瓷砖地面，发现反弹的高度不同，说明反弹高度与跟篮球的材质有关；
【拓展】
(5)在工业生产中，有一种检测硬度的方法，它的原理是使用具有一定质量的物体冲击被检测物体表面，测量该物体在距被测物表面1mm处的冲击前速度大小和冲击后的反弹速度大小，从而计算出被测物体的硬度。请你根据以上分析：反弹速度大小变化越 （大/小），被测物体硬度越大；
(6)在给篮球打气时，小明发现打气筒的筒壁变得很热。为了确定筒壁变热是因为活塞摩擦生热还是打气筒压缩空气做功使空气变热，她用手分别摸了筒底的A处和筒口的B处，发现A处很热，而B处不怎么热，则筒壁发热的主要原因是 。
四、科学实践题（24题6分）
24、随着户外运动的普及，速干衣的面料性能成为关注焦点，小明为研究哪种面料更适合制作速干衣，准备了面积、厚度相同的四种面料（聚酯、尼龙、混纺、纯棉），进行如下实验：
实验一：测试面料吸湿能力
1.将不同面料平铺，使用相同的滴管滴 2mL水在表面
2.记录水珠完全扩散（被面料吸收）的时间，观察扩散面积
实验二:测试面料水分蒸发能力
1.将面料浸水后拧干至相同湿度，悬挂于恒湿箱（25.0℃，湿度50%）中
2.用高精度电子秤测量面科初始总质量，并每隔5分钟称重一次，记录完全干燥时间
下表为小明实验过程的数据记录袭，分析以下数据:
面料类型 面料干重/g 滴水扩散时间/s 扩散直径/cm 初始总质量/g 完全干燥时间/min
聚酯 50 15 3.5 150 25
尼龙 48 30 2.8 150 35
混纺 45 45 2.2 150 50
纯棉 40 120 1.5 150 90
(1)在其他条件相同时，面料滴水扩散越快，扩散面积越 （选填“大”或“小”）；
(2)水在蒸发过程中需要 （选填“吸收”或“放出”）热量，这是通过的 方式改变水的内能；
(3)在测试面料水分蒸发能力时， （选填“需要”或“不需要”）将四种面料全部展开悬挂于恒温箱内；
(4)混纺面料蒸发掉的水量为 g；
(5)从吸湿性和速干性综合判断，最适合制作速干衣的面料是 。
五、阅读与简答题（25题6分，26题4分，共10分）
25、 (2025甘肃）阅读短文，回答问题。
燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备，图示为某款燃气热水器的结构、原理图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮起，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气，此时红色指示灯亮起，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A处流入热交换器的冷水加热，产生的热水从B处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。该燃气热水器的技术参数如表所示，“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
适用燃气 天然气
热值 3×107J/m3
额定耗气量 1.8m3/h
燃气热水器的热效率通常指热水器有效利用热量的效率，能效等级是根据热效率来划分的，其中三级能效的热效率不得低于84%，二级能效的热效率不得低于88%，而一级能效的热效率则不得低于96%。
（1）某次洗浴，热交换器在10min内将质量为100kg的水的温度升高20℃，则该过程中水吸收的热量为____________ J。（水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg ℃））
（2）此次洗浴，燃气热水器以额定耗气量正常工作10min。若该过程燃气完全燃烧，则放出的热量为__________ J。
（3）请根据计算判断该燃气热水器的能效等级属于_____ 级。
26、日常生活和生产中，暖气供暖、汽车发动机冷动，常用水作为工作物质，这是什么原因？
六、综合应用题（27题4分，28题5分，共9分）
27、（2025四川广安）“五·一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为。（汽油的热值）求：
（1）汽车通过隧道的平均速度；
（2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量；
（3）汽车通过隧道发动机的效率。
28、 (2025黑龙江齐齐哈尔）如图，我国某舰艇圆满完成首次航行试验任务，为我国海军建设和发展注入新动力。该舰艇在平静的海面上静止时，舰艇底最低点到水面的竖直距离为。若某段航行过程中，该舰艇在平静的海面上平稳的匀速直线航行了，发动机做的有用功为。已知：海水的密度，该舰艇所用燃料的热值。求：
（1）该舰艇在平静的海面上静止时，海水对舰艇底最低点的压强是多少Pa？
（2）该段航行过程中，发动机提供的前进的动力是多少N？
（3）若该舰艇发动机的效率为，则该段航行过程中，消耗燃料的质量是多少？
1题图
6题图
8题图
12题图
14题图
15题图
17题图
18题图
21题图
23题图
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）第十四章 内能的利用
（时间 80分钟，满分 100分）
一、 选择题（每题 3分，共 30分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
1、 (2025甘肃）课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，
用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，同时瓶口内出现白雾。关于上述
过程，下列说法错误的是（ ）
A. 矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变
B. 瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C. 瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D. 瓶口内出现的白雾，是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
2 2025 1题图、（ 青海）以下四种场景与蒸汽机工作原理相符的是（ ）
A. B. C. D.
3、(2025 黑龙江伊春市)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
4、（2025·泸州）风云雷电， 气象万千，对以下热现象解释正确的是（ ）
A．洁白的雾是水蒸气在一定条件下放热凝形成的
B．钻木取火是利用热传递的方式改变物体的内能
C．风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度向外放热
D．燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢比热容大的特性
5、（2025山东）汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧
会更加充分，其热值（ ）
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
6、（2025湖北）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
7、(2025天津）我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破 53%。在柴油机的
四个冲程中，内能转化为机械能的是（ ）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 6题图
8、（2025内蒙古）如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉
罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮
机工作过程中（ ）
A. 酒精燃烧将内能转化为化学能 B. 水的内能增加的方式是热传递
C. 蒸汽被喷出后内能保持不变 D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
9、 (2025广东深圳）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 8题图
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
10、（2025四川成都）2025年 4月 24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号 F 遥二十运载
火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭发动机使用比热容大的燃料 B. 火箭燃料燃烧越充分，热值越大
C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D. 火箭发动机属于热机
二、 填空题（每空 1分，共 24分）
11、 (2025 新疆维吾尔自治区)为提高内燃机的效率，科学家在传统四冲程发动机的基础上发明了六冲程发动机。
（1）六冲程发动机在完成传统四冲程后，把水注入汽缸，使水瞬间______（选填“汽化”或“升华”）成高温高
压的水蒸气，水蒸气推动活塞做功，该过程为第五冲程；然后将水蒸气排放到冷凝器内，再次变成水，该过程为第
六冲程，至此完成了一个完整的工作循环。第五冲程中注入的水的内能急剧增加是通过______（选填“做功”或“热
传递”）的方式实现的。六冲程汽油发动机使用的燃料是从石油中提炼出来的，石油属于______（选填“可再生”
或“不可再生”）的能源。
（2）六冲程发动机在一个完整的工作循环中，有______（选填“1”或“2”）个做功冲程，
第四个冲程是______冲程。六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的1.4 1.45倍，则在做
功相同的情况下，六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约______%（选填“30”或
“42”）。
12、（2025·泸州）小华一家人在端午节期间外出旅游，领略祖国大好河山。他们驾车从泸
州到重庆，再坐游轮游览长江三峡。他们所驾汽车的发动机是汽油机，如图是汽油机的 12题图
示意图：游轮从上游到下游经过的船闸是利用了 原理：当乘客下游轮后，游轮底受到水的压强
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
13、 (2025广东深圳）5月 29日，我国探月工程天宫一号顺利升空，琴琴和小林同学一起观看了
这一过程，琴琴同学提出：火箭加速上升过程中，燃料燃烧放出热量_______（全部/部分）转化
为机械能，天宫一号进入轨道后，_____（有/无）惯性。
14、(2025湖南）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。
14题图
15、 (2025四川乐山）如图所示，试管内的水沸腾后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过
程中能量转化的情况与汽油机___________冲程能量转化的情况相同；课前准备时，给酒精灯添加
酒精，闻到了酒精味，这是___________现象。
16、（2025江西）用燃气灶给一定质量的水加热，完全燃烧体积为V 的燃气（燃气的热值为 q ）， 15题图
水吸收的热量为 Q ，则此燃烧过程中燃气放出的热量为___________，该燃气灶的热效率为
___________×100%。（本小题用题中字母表示）
17、（2025 四川自贡）如图所示为内燃机的______冲程，该过程是将______转化为机械能。
18、 (2025 山东烟台）汽油机是燃油汽车的动
力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的
17题图
能量数据，图中横线处应填写的内容是：
①______②______ 。 若 汽 油 的 热 值 为
4.6 107 J / kg，则该工作过程中消耗的汽油质
18题图
量为______kg。
19、 (2025甘肃武威）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。
三、 实验探究题（20题 5分，21题 4分，22题 5分。23题 7分，共 21分）
20、如图（a），某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油，比较它们的吸热能力。
(1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同，电加热器的规格应 。
(2)本实验中使用的液体温度计是根据液体 的规律制成的。
(3)每隔 0.5min记录一次温度，并将数据记录在下表中。第 2.5min 时，食用油中的温度计示数如图（b）所示，为 ℃。
加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 ...
水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 ...
食用油的温度/℃ 25 30 34 37 42 ...
分析表中数据，发现 吸热能力强。
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温，内部应充入吸热能力较 （填“强”或“弱”）的介质。（仅
从吸热能力的角度分析）
21．在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中，以下五个方面：
①烧杯内液体种类；②烧杯内液体质量；③加热时间；④烧杯内液体的温度变化量；
⑤酒精和碎纸片的质量。其中不需要控制相同的是 （填写序号）。小美
发现根据实验数据算出燃料的热值 真实值，原因是实验过程中
21题图
有 。燃料在燃烧过程中热值 （变大/变小/不变）。
22．如图所示，甲乙丙三图中装置完全相同，燃料的质量相等烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值，可以选择 两图进行对比：
(2)为了研究不同物质的吸热能力，利用甲丙两幅图进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的
图像，如图所示：
①实验中，用 （填序号）间接反映液体吸收热量的多少；吸收相同热量时，通过比较 （填序号）来判
断吸热能力的强弱：
A．加热时间 B．温度计示数的变化
②由图可以看出， 液体沸点较高， 液体的比热容较大；
③如果已知 b液体的比热容是 1.8×103J/(kg·℃)，则 a液体的比热容是 J/(kg·℃)。
23、体育训练课上，同学们在进行篮球投篮练习，小明发现篮球落地后反弹的高度不相同。
【问题】篮球反弹的高度与哪些因素有关呢？他对影响同一篮球反弹的高度因素进行以下猜想：
猜想 1：篮球反弹的高度可能与篮球内气压大小有关；
猜想 2：篮球反弹的高度可能与下落的高度有关；
猜想 3：篮球反弹的高度可能与地面的材料有关。
【证据】小明选用家中三种不同材质的接触面（瓷砖地面、实木地面、毛毯地面）进行实验，每次篮球由静止释放，
记录相关数据如表：
实验序 充气情 反弹的高度
地面材质 下落的高度/m
号 况 /m
1 充满气 瓷砖 0.5 0.4
2 充满气 瓷砖 1 0.75
3 充满气 实木 1 0.5
4 充满气 毛毯 1 0.15
未充满
5 瓷砖 ①______ 0.2
气
未充满
6 瓷砖 ②______ 0.56
气
【解释】
(1)通过分析 三组实验可知，篮球反弹的高度与地面材质有关；
(2)为了充分验证猜想，你补全漏写的两个数据：① ；② ；
【交流】
(3)实验中发现篮球都无法反弹到原有的高度，最后停在地上。边上的弟弟说篮球的能量消失了，小明解释说，能量
不可能消失的，这违背了 定律，这些能量只是“跑”到别的地方去了；
(4)爸爸说，反弹的高度还可能跟篮球的材质有关，于是他们找来了三个不同材质的未充气的篮球和带气压表的气筒，
下一步操作是 ，让篮球从同一高度由静止释放到瓷砖地面，发现反弹的高度不同，说明反弹高度与跟篮球的
材质有关；
【拓展】
(5)在工业生产中，有一种检测硬度的方法，它的原理是使用具有一定质量的物体冲击被检测物体表面，测量该物体
在距被测物表面 1mm 处的冲击前速度大小和冲击后的反弹速度大小，从而计算出被测物
体的硬度。请你根据以上分析：反弹速度大小变化越 （大/小），被测物体硬度越大；
(6)在给篮球打气时，小明发现打气筒的筒壁变得很热。为了确定筒壁变热是因为活塞摩擦
生热还是打气筒压缩空气做功使空气变热，她用手分别摸了筒底的 A 处和筒口的 B 处，发
现 A 处很热，而 B 处不怎么热，则筒壁发热的主要原因是 。
23题图
四、科学实践题（24题 6分）
24、随着户外运动的普及，速干衣的面料性能成为关注焦点，小明为研究哪种面料更适合制作速干衣，准备了面积、
厚度相同的四种面料（聚酯、尼龙、混纺、纯棉），进行如下实验：
实验一：测试面料吸湿能力
1.将不同面料平铺，使用相同的滴管滴 2mL水在表面
2.记录水珠完全扩散（被面料吸收）的时间，观察扩散面积
实验二:测试面料水分蒸发能力
1.将面料浸水后拧干至相同湿度，悬挂于恒湿箱（25.0℃，湿度 50%）中
2.用高精度电子秤测量面科初始总质量，并每隔 5分钟称重一次，记录完全干燥时间
下表为小明实验过程的数据记录袭，分析以下数据:
滴水扩散时 扩散直径 初始总质量 完全干燥时
面料类型 面料干重/g
间/s /cm /g 间/min
聚酯 50 15 3.5 150 25
尼龙 48 30 2.8 150 35
混纺 45 45 2.2 150 50
纯棉 40 120 1.5 150 90
(1)在其他条件相同时，面料滴水扩散越快，扩散面积越 （选填“大”或“小”）；
(2)水在蒸发过程中需要 （选填“吸收”或“放出”）热量，这是通过的 方式改变水的内能；
(3)在测试面料水分蒸发能力时， （选填“需要”或“不需要”）将四种面料全部展开悬挂于恒温箱内；
(4)混纺面料蒸发掉的水量为 g；
(5)从吸湿性和速干性综合判断，最适合制作速干衣的面料是 。
五、阅读与简答题（25题 6分，26题 4分，共 10分）
25、 (2025甘肃）阅读短文，回答问题。
燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备，图示为某款燃气热水器的结构、原理图。使用热水器时，先通电，
绿色指示灯亮起，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，
产生 1700℃的高温烟气，此时红色指示灯亮起，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从 A处流入热
交换器的冷水加热，产生的热水从 B处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停
止加热。该燃气热水器的技术参数如表所示，“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作 1小时消耗的燃气体积。
适用燃气 天然气
热值 3×107J/m3
额定耗气量 1.8m3/h
燃气热水器的热效率通常指热水器有效利用热量的效率，能效等级是根据热效率来划分的，其中三级能效的热
效率不得低于 84%，二级能效的热效率不得低于 88%，而一级能效的热效率则不得低于 96%。
（1）某次洗浴，热交换器在 10min内将质量为 100kg的水的温度升高 20℃，则该过程中水吸收的热量为____________
J。（水的比热容为 c 水＝4.2×103J/（kg ℃））
（2）此次洗浴，燃气热水器以额定耗气量正常工作 10min。若该过程燃气完全燃烧，则放出的热量为__________ J。
（3）请根据计算判断该燃气热水器的能效等级属于_____ 级。
26、日常生活和生产中，暖气供暖、汽车发动机冷动，常用水作为工作物质，这是什么原因？
六、综合应用题（27题 4分，28题 5分，共 9分）
27、（2025四川广安）“五·一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长 2400m的隧道，用时 120s，消耗 0.1kg
的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为1.38 106 J。（汽油的热值 q 4.6 107J / kg）求：
（1）汽车通过隧道的平均速度；
（2）完全燃烧 0.1kg汽油放出的热量；
（3）汽车通过隧道发动机的效率 。
28、 (2025黑龙江齐齐哈尔）如图，我国某舰艇圆满完成首次航行试验任务，为我国海军建设和发展注入新动力。
该舰艇在平静的海面上静止时，舰艇底最低点到水面的竖直距离为12m。若某段航行过程中，该舰艇在平静的海面
3 3
上平稳的匀速直线航行了30km，发动机做的有用功为6 1011J。已知：海水的密度 海水 1.0 10 kg / m ，该
舰艇所用燃料的热值 q 4 107 J / kg。求：
（1）该舰艇在平静的海面上静止时，海水对舰艇底最低点的压强是多少 Pa？
（2）该段航行过程中，发动机提供的前进的动力是多少 N？
（3）若该舰艇发动机的效率为30%，则该段航行过程中，消耗燃料的质量是多少 kg？第十四章 内能的利用
（时间80分钟，满分100分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
选择题（每题3分，共30分）
1、 (2025甘肃）课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，同时瓶口内出现白雾。关于上述过程，下列说法错误的是（ ）
A. 矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变
B. 瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C. 瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D. 瓶口内出现的白雾，是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
【答案】B
【解析】
【详解】A．矿泉水瓶在力的作用下被拧成图示形状，瓶子的形状发生了改变，说明力可以使物体发生形变，故A正确，不符合题意。
B．瓶盖弹出前，拧瓶子时，瓶子体积变小，压缩瓶内气体，是对气体做功，瓶内气体内能增大，此过程与汽油机的压缩冲程类似，都是将机械能转化为内能；而汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误，符合题意。
C．瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体对瓶盖做功，将自身的内能转化为瓶盖的机械能，使瓶盖获得动能而飞出，故C正确，不符合题意。
D．瓶盖被弹出时，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，瓶口处的水蒸气遇冷液化形成小水滴，从而出现白雾现象，故D正确，不符合题意。
故选B。
2、（2025青海）以下四种场景与蒸汽机工作原理相符的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．蒸汽机工作时将内能转化为机械能。太阳能发电将太阳能转化为电能，故A不符合题意；
B．图中水沸腾过程中将自身内能转化为瓶塞的机械能，与蒸汽机工作原理相符，故B符合题意；
C．风力发电将机械能转化为电能，故C不符合题意；
D．钻木取火是将机械能转化为内能，故D不符合题意。
故选B。
3、(2025黑龙江伊春市)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】
【详解】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。
4、（2025·泸州）风云雷电， 气象万千，对以下热现象解释正确的是（ ）
A．洁白的雾是水蒸气在一定条件下放热凝形成的
B．钻木取火是利用热传递的方式改变物体的内能
C．风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度向外放热
D．燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢比热容大的特性
【答案】C
【知识点】液化及液化放热；凝华及凝华放热；做功改变物体内能；燃料的热值
【解析】【解答】 A.洁白的雾凇是水蒸气在一定条件下放热液化形成的，故A错误；
B.钻木取火是利用克服摩擦做功的方式改变物体的内能，故B错误；
C.风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度，人体向周围环境放热造成的，故C正确；
D.燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢热值大的特性，故D错误。
故选C。
【分析】 A.物质由气态直接变成固态的过程，叫凝华，凝华放热；
B.改变物体内能方式有两种：做功和热传递，做功的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移；
C.当相互接触的物体间有温度差时，热量会从高温物体向低温物体传递；
D.液态氢的热值大，完全燃烧相同质量的液态氢与其它燃料相比，会放出更多的热量。
5、（2025山东）汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧会更加充分，其热值（ ）
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】热值是燃料的特性，与燃料的种类有关，与是否完全燃烧无关。维护后燃烧更充分，说明相同质量的汽油燃烧，释放的热量更多，但热值不变。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6、（2025湖北）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】
【详解】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。
7、(2025天津）我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中，内能转化为机械能的是（ ）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】柴油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8、（2025内蒙古）如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中（ ）
A. 酒精燃烧将内能转化为化学能
B. 水的内能增加的方式是热传递
C. 蒸汽被喷出后内能保持不变
D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A．酒精燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程，故A不符合题意；
B．加热过程中，易拉罐中的水吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增加内能，故B符合题意；
C．蒸汽喷出后，对外做功，内能转化为机械能，内能减小，故C不符合题意；
D．因为热量损失，所以蒸汽的内能不会全部转化为风车的机械能，故D不符合题意。
故选B。
9、 (2025广东深圳）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】
【详解】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。
10、（2025四川成都）2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭发动机使用比热容大的燃料
B. 火箭燃料燃烧越充分，热值越大
C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能
D. 火箭发动机属于热机
【答案】D
【解析】
【详解】A．火箭发动机需要燃料释放大量能量，因此应选择热值大的燃料，而非比热容大的燃料，比热容大与燃料释放的总能量无关，故A错误；
B．热值是燃料的固有属性，与是否充分燃烧无关，燃烧充分只能提高能量利用率，但不会改变热值，故B错误；
C．火箭发动机通过燃料燃烧产生高温高压气体，喷出时对外做功，将内能转化为机械能，属于通过做功获得机械能，而非热传递，故C错误；
D．热机是将内能转化为机械能的装置，火箭发动机通过燃烧燃料获得内能，并转化为机械能，符合热机的定义，故D正确。
故选D。
填空题（每空1分，共24分）
11、 (2025新疆维吾尔自治区)为提高内燃机的效率，科学家在传统四冲程发动机的基础上发明了六冲程发动机。
（1）六冲程发动机在完成传统四冲程后，把水注入汽缸，使水瞬间______（选填“汽化”或“升华”）成高温高压的水蒸气，水蒸气推动活塞做功，该过程为第五冲程；然后将水蒸气排放到冷凝器内，再次变成水，该过程为第六冲程，至此完成了一个完整的工作循环。第五冲程中注入的水的内能急剧增加是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式实现的。六冲程汽油发动机使用的燃料是从石油中提炼出来的，石油属于______（选填“可再生”或“不可再生”）的能源。
（2）六冲程发动机在一个完整的工作循环中，有______（选填“1”或“2”）个做功冲程，第四个冲程是______冲程。六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的倍，则在做功相同的情况下，六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约______%（选填“30”或“42”）。
【答案】（1） ①. 汽化 ②. 热传递 ③. 不可再生
（2） ①. 2 ②. 排气 ③. 30
【解析】
【小问1详解】
[1]六冲程发动机在完成传统四冲程后，把水注入汽缸，使水瞬间变成高温高压的水蒸气，属于汽化现象。
[2]第五冲程在气缸中水时，水吸收气缸的热量，注入水的内能急剧增加，是通过热传递的方式实现的。
[3]六冲程汽油发动机使用的燃料是从石油中提炼出来的，石油的形成要经过漫长的地质年代，石油属于不可再生的能源。
【小问2详解】
[1]六冲程发动机在一个完整的工作循环由吸气、压缩、做功、排气、做功、排气六个冲程，有2个做功冲程，第四个冲程是排气冲程。
[2]设四冲程发动机的效率为，六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的1.4～1.45倍，则在做功相同的情况下，六冲程发动机的效率约为，四冲程发动机做功需要的总功
六冲程发动机做同样功需要的总功
发动机做的总功由燃料提供，六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料的百分比
六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约30%。
12、（2025·泸州）小华一家人在端午节期间外出旅游，领略祖国大好河山。他们驾车从泸州到重庆，再坐游轮游览长江三峡。他们所驾汽车的发动机是汽油机，如图是汽油机的 示意图：游轮从上游到下游经过的船闸是利用了 原理：当乘客下游轮后，游轮底受到水的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】压缩冲程；连通器；变小
【知识点】热机的四个冲程；液体压强的计算；连通器原理及其应用
【解析】【解答】 （1）由图可知，两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，
（2）船闸是连通器在实际中的具体运用，它能让大型轮船在上下游之间顺利往返航行；
（3）当乘客下游轮后，游轮总重力减小，而浮力等于重力，因此轮船受到的浮力减小。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，游轮排开液体的体积减小，即游轮上浮一些。由p=ρ液gh游轮底受到水的压强变小。
【分析】 （1）根据活塞的运行方向以及气门的开合确定冲程名称；
（2）上面开口，底部连通的容器为连通器；
（3）当乘客下游轮后，游轮总重力减小，根据浮沉条件分析受到浮力的变化，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析排开水的体积变化，进而确定游轮底部的位置变化，最后由p=ρ液gh分析游轮底受到水的压强变化。
13、 (2025广东深圳）5月29日，我国探月工程天宫一号顺利升空，琴琴和小林同学一起观看了这一过程，琴琴同学提出：火箭加速上升过程中，燃料燃烧放出热量_______（全部/部分）转化为机械能，天宫一号进入轨道后，_____（有/无）惯性。
【答案】 ①. 部分 ②. 有
【解析】
【详解】[1]火箭加速上升过程中，受到大气的阻力，燃料燃烧放出热量会有一部分转化为火箭表面的内能，会有一部分转化为机械能。
[2]一切物体在任何情况下都有惯性，天宫一号进入轨道后有惯性。
14、(2025湖南）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】 ①. 热值 ②. 化学
【解析】
【详解】[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。
15、 (2025四川乐山）如图所示，试管内的水沸腾后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过程中能量转化的情况与汽油机___________冲程能量转化的情况相同；课前准备时，给酒精灯添加酒精，闻到了酒精味，这是___________现象。
【答案】 ①. 做功 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]试管内的水沸腾后，水蒸气内能增加，塞子受到水蒸气的压力冲出去，所以水蒸气的内能转换为塞子的机械能，而汽油机的做功冲程的内能转化是内能转化为机械能，能量转化情况与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。
[2]向酒精灯内添加酒精时，闻到了酒精味，这是酒精的扩散现象，表示分子在永不停息地做无规则运动。
16、（2025江西）用燃气灶给一定质量的水加热，完全燃烧体积为的燃气（燃气的热值为），水吸收的热量为，则此燃烧过程中燃气放出的热量为___________，该燃气灶的热效率为___________×100%。（本小题用题中字母表示）
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1][2]已知燃气的热值为，完全燃烧燃气的体积为V，燃烧过程中燃气放出的热量为Q放=qV
该燃气灶的热效率为
17、（2025四川自贡）如图所示为内燃机的______冲程，该过程是将______转化为机械能。
【答案】 ①. 做功 ②. 内能
【解析】
【详解】[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。
18、 (2025山东烟台）汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①______②______。若汽油的热值为，则该工作过程中消耗的汽油质量为______kg。
【答案】 ①. 1.61×105 ②. 机械 ③. 3.5×10-3
【解析】
【详解】[1][2]汽油机中燃料完全燃烧放出的热量等于损失的能量和有用的机械能之和，燃料完全燃烧放出的热量Q放=W损失+W有用=1.2×105J+4.1×104J=1.61×105J
[3]该工作过程中消耗的汽油质量为
19、 (2025甘肃武威）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】 ①. 做功 ②. 压缩
【解析】
【详解】[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。
实验探究题（20题5分，21题4分，22题5分。23题7分，共21分）
20、如图（a），某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油，比较它们的吸热能力。
(1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同，电加热器的规格应 。
(2)本实验中使用的液体温度计是根据液体 的规律制成的。
(3)每隔0.5min记录一次温度，并将数据记录在下表中。第2.5min时，食用油中的温度计示数如图（b）所示，为 ℃。
加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 ...
水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 ...
食用油的温度/℃ 25 30 34 37 42 ...
分析表中数据，发现 吸热能力强。
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温，内部应充入吸热能力较 （填“强”或“弱”）的介质。（仅从吸热能力的角度分析）
【答案】(1)相同
(2)热胀冷缩
(3) 水
(4)弱
【详解】（1）电加热器的规格相同，才能使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同。
（2）液体温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的。
（3）[1]由图可知，温度计的分度值为，温度计的示数从下往上逐渐变大，因此温度为。
[2]加热相同时间表示吸收相同热量，由表中数据可知，质量相同的水和食用油，吸收相同的热量，水升温较小，由可知，水的比热容较大，水吸热能力强。
（4）由可知，质量相同的不同物质在吸收相同的热量时，比热容小的温度升高的快，所以，为了使电暖气通电后能迅速升温，应在电暖气内部应充入比热容较小的介质，即吸热能力较弱的介质。
21．在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中，以下五个方面：
①烧杯内液体种类；②烧杯内液体质量；③加热时间；④烧杯内液体的温度变化量；⑤酒精和碎纸片的质量。其中不需要控制相同的是 （填写序号）。小美发现根据实验数据算出燃料的热值 真实值，原因是实验过程中有 。燃料在燃烧过程中热值 （变大/变小/不变）。
【答案】 ③④ 小于 热量损失 不变
【详解】[1]在比较不同燃料热值的实验中，应控制燃料燃烧的质量相同，因为燃料的热值指的是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量；通过升高温度显示热量，必须控制烧杯内液体种类和烧杯内液体质量相同，其中不需要控制相同的是③④。
[2][3]刚开始加热时，铁圈和石棉网都要被加热，会吸收热量，在加热过程中，燃料燃烧放出的热量不可能全部被液体吸收，所以根据实验数据计算出的燃料的热值比真实值小。
[4]热值是燃料的一种特性，与燃料质量无关，因此燃烧时质量减小，热值不变。
22．如图所示，甲乙丙三图中装置完全相同，燃料的质量相等烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值，可以选择 两图进行对比：
(2)为了研究不同物质的吸热能力，利用甲丙两幅图进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示：
①实验中，用 （填序号）间接反映液体吸收热量的多少；吸收相同热量时，通过比较 （填序号）来判断吸热能力的强弱：
A．加热时间 B．温度计示数的变化
②由图可以看出， 液体沸点较高， 液体的比热容较大；
③如果已知b液体的比热容是1.8×103J/(kg·℃)，则a液体的比热容是 J/(kg·℃)。
【答案】(1)甲乙
(2) A B b b 0.9×103
【详解】（1）为了比较不同燃料的热值要用不同的燃料，应加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验。
（2）①[1][2]实验中，由转换法，用加热时间间接反映液体吸收热量的多少，加热时间越长，液体吸收的热量越多，故选A；根据比较吸热能力的方法，吸收相同热量时，通过比较温度计示数的变化来判断吸热能力的强弱，故选B。
②[3][4]由图可以看出，当a液体温度达到80℃，该液体开始沸腾，而此时没有达到b液体的沸点，故b液体的沸点较高，b液体沸腾前，加热相同时间，b升温慢，根据知，b液体的比热容较大。
③[5]将质量相同的两种液体加热至80℃时，a的加热时间为10min，b的加热时间为20min，两液体的温度变化值Δt=80℃-20℃=60℃
而升高相同温度时，b所需时间是a的2倍，即b吸收的热量是a的2倍，根据Q吸=cmΔt可知，比热容和吸收的热量成正比，b的比热容是a的2倍，所以a的比热容为
23、体育训练课上，同学们在进行篮球投篮练习，小明发现篮球落地后反弹的高度不相同。
【问题】篮球反弹的高度与哪些因素有关呢？他对影响同一篮球反弹的高度因素进行以下猜想：
猜想1：篮球反弹的高度可能与篮球内气压大小有关；
猜想2：篮球反弹的高度可能与下落的高度有关；
猜想3：篮球反弹的高度可能与地面的材料有关。
【证据】小明选用家中三种不同材质的接触面（瓷砖地面、实木地面、毛毯地面）进行实验，每次篮球由静止释放，记录相关数据如表：
实验序号 充气情况 地面材质 下落的高度/m 反弹的高度/m
1 充满气 瓷砖 0.5 0.4
2 充满气 瓷砖 1 0.75
3 充满气 实木 1 0.5
4 充满气 毛毯 1 0.15
5 未充满气 瓷砖 ①______ 0.2
6 未充满气 瓷砖 ②______ 0.56
【解释】
(1)通过分析 三组实验可知，篮球反弹的高度与地面材质有关；
(2)为了充分验证猜想，你补全漏写的两个数据：① ；② ；
【交流】
(3)实验中发现篮球都无法反弹到原有的高度，最后停在地上。边上的弟弟说篮球的能量消失了，小明解释说，能量不可能消失的，这违背了 定律，这些能量只是“跑”到别的地方去了；
(4)爸爸说，反弹的高度还可能跟篮球的材质有关，于是他们找来了三个不同材质的未充气的篮球和带气压表的气筒，下一步操作是 ，让篮球从同一高度由静止释放到瓷砖地面，发现反弹的高度不同，说明反弹高度与跟篮球的材质有关；
【拓展】
(5)在工业生产中，有一种检测硬度的方法，它的原理是使用具有一定质量的物体冲击被检测物体表面，测量该物体在距被测物表面1mm处的冲击前速度大小和冲击后的反弹速度大小，从而计算出被测物体的硬度。请你根据以上分析：反弹速度大小变化越 （大/小），被测物体硬度越大；
(6)在给篮球打气时，小明发现打气筒的筒壁变得很热。为了确定筒壁变热是因为活塞摩擦生热还是打气筒压缩空气做功使空气变热，她用手分别摸了筒底的A处和筒口的B处，发现A处很热，而B处不怎么热，则筒壁发热的主要原因是 。
【答案】(1)2、3、4
(2) 0.5 1
(3)能量守恒
(4)向球向充入相同气压的空气
(5)小
(6)压缩空气做功
【详解】（1）在探究篮球反弹的高度与地面材质是否有关时，要控制“充气程度”和“下落的高度”等因素相同，“地面材质不相同”进行探究，第2、3、4三组实验符合要求。
（2）[1][2]探究篮球反弹的高度与篮球内气压大关系时，应改变气压，而保持下落的高度和地面材质相同，所以①填0.5，与第1组实验对比；为了使实验根据普遍性，需多次实验，所以②填1，与第2组实验对比。
（3）篮球由于碰撞，部分能量转移到空气和地面上去了，但能的总量保持不变，因为要遵守“能量守恒定律”，所以能量消失的说法违背了能量守恒定律。
（4）要探究反弹的高度跟篮球的材质的关系，应改变篮球的材质，控制球内气压及其他因素不变，所以下一步操作是向球内充入空气，使球内气压相等。
（5）被测物体硬度越大，碰撞时接触时间越短，能量损失越小，反弹速度大小变化越小。
（6）A、B两处都有活塞摩擦的情况下，温度不同，说明主要原因不是由于摩擦生热。空气在A处比B处压缩的程度更大，A处温度更高，说明主要原因是因为压缩空气做功，使筒内空气的内能增加，温度升高，将热量热传递到筒壁，使筒壁变热。
四、科学实践题（24题6分）
24、随着户外运动的普及，速干衣的面料性能成为关注焦点，小明为研究哪种面料更适合制作速干衣，准备了面积、厚度相同的四种面料（聚酯、尼龙、混纺、纯棉），进行如下实验：
实验一：测试面料吸湿能力
1.将不同面料平铺，使用相同的滴管滴 2mL水在表面
2.记录水珠完全扩散（被面料吸收）的时间，观察扩散面积
实验二:测试面料水分蒸发能力
1.将面料浸水后拧干至相同湿度，悬挂于恒湿箱（25.0℃，湿度50%）中
2.用高精度电子秤测量面科初始总质量，并每隔5分钟称重一次，记录完全干燥时间
下表为小明实验过程的数据记录袭，分析以下数据:
面料类型 面料干重/g 滴水扩散时间/s 扩散直径/cm 初始总质量/g 完全干燥时间/min
聚酯 50 15 3.5 150 25
尼龙 48 30 2.8 150 35
混纺 45 45 2.2 150 50
纯棉 40 120 1.5 150 90
(1)在其他条件相同时，面料滴水扩散越快，扩散面积越 （选填“大”或“小”）；
(2)水在蒸发过程中需要 （选填“吸收”或“放出”）热量，这是通过的 方式改变水的内能；
(3)在测试面料水分蒸发能力时， （选填“需要”或“不需要”）将四种面料全部展开悬挂于恒温箱内；
(4)混纺面料蒸发掉的水量为 g；
(5)从吸湿性和速干性综合判断，最适合制作速干衣的面料是 。
【答案】(1)大
(2) 吸收 热传递
(3)需要
(4)105
(5)聚酯
【解析】【小题1】观察实验数据，对比不同面料的滴水扩散时间和扩散直径。例如聚酯面料滴水扩散时间为 15s，扩散直径为 3.5cm；纯棉面料滴水扩散时间为 120s，扩散直径为 1.5cm。可以发现，滴水扩散时间越短（即扩散越快），扩散直径越大。所以在其他条件相同时，面料滴水扩散越快，扩散面积越大。
【小题2】[1][2]水在蒸发过程中，从液态变为气态，需要吸收热量。这一过程中，水吸收周围环境的热量，是通过热传递的方式改变水的内能。
【小题3】在测试面料水分蒸发能力时，为了保证实验的科学性和准确性，需要控制变量，将四种面料全部展开悬挂于恒温箱内，这样可以温度，湿度等条件相同，只研究面料种类对水分蒸发能力的影响。
【小题4】混纺面料初始总质量为150g，面料干重45g，那么蒸发掉的水量为
【小题5】制作速干衣需要面料既具有一定的吸湿性（能快速吸收水分），又具有良好的速干性（能快速蒸发掉水分）。
从实验数据看，聚酯面料滴水扩散时间较短（15s），说明吸湿性较好，完全干燥时间也较短（25min），说明速干性也不错；尼龙面料滴水扩散时间和完全干燥时间相对较长；混纺面料各项数据更差；纯棉面料滴水扩散时间和完全干燥时间都最长。综合比较，最适合制作速干衣的面料是聚酯。
五、阅读与简答题（25题6分，26题4分，共10分）
25、 (2025甘肃）阅读短文，回答问题。
燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备，图示为某款燃气热水器的结构、原理图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮起，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气，此时红色指示灯亮起，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A处流入热交换器的冷水加热，产生的热水从B处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。该燃气热水器的技术参数如表所示，“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
适用燃气 天然气
热值 3×107J/m3
额定耗气量 1.8m3/h
燃气热水器的热效率通常指热水器有效利用热量的效率，能效等级是根据热效率来划分的，其中三级能效的热效率不得低于84%，二级能效的热效率不得低于88%，而一级能效的热效率则不得低于96%。
（1）某次洗浴，热交换器在10min内将质量为100kg的水的温度升高20℃，则该过程中水吸收的热量为____________ J。（水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg ℃））
（2）此次洗浴，燃气热水器以额定耗气量正常工作10min。若该过程燃气完全燃烧，则放出的热量为__________ J。
（3）请根据计算判断该燃气热水器的能效等级属于_____ 级。
【答案】（1）8.4×106
（2）9×106 （3）二
【解析】
【小问1详解】
该过程中水吸收的热量为Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×100kg×20℃＝8.4×106J
【小问2详解】
此次洗浴，燃气热水器以额定耗气量正常工作10min消耗的天然气为
则该过程燃气完全燃烧放出的热量为
【小问3详解】
燃气热水器的热效率为
故该燃气热水器的能效等级属于二级。
26、日常生活和生产中，暖气供暖、汽车发动机冷动，常用水作为工作物质，这是什么原因？
答：这是因为水的比热较大的原因，根据Q吸＝c水mΔt可知，质量相同的水和其他物质比较，升高相同的温度，放出的热量多。
六、综合应用题（27题4分，28题5分，共9分）
27、（2025四川广安）“五·一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为。（汽油的热值）求：
（1）汽车通过隧道的平均速度；
（2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量；
（3）汽车通过隧道发动机的效率。
【答案】（1）20m/s
（2）
（3）30%
【解析】
【小问1详解】
汽车通过隧道的平均速度
【小问2详解】
完全燃烧0.1kg汽油放出的热量
【小问3详解】
汽车通过隧道牵引力做的有用功
汽车通过隧道发动机的效率
28、 (2025黑龙江齐齐哈尔）如图，我国某舰艇圆满完成首次航行试验任务，为我国海军建设和发展注入新动力。该舰艇在平静的海面上静止时，舰艇底最低点到水面的竖直距离为。若某段航行过程中，该舰艇在平静的海面上平稳的匀速直线航行了，发动机做的有用功为。已知：海水的密度，该舰艇所用燃料的热值。求：
（1）该舰艇在平静的海面上静止时，海水对舰艇底最低点的压强是多少Pa？
（2）该段航行过程中，发动机提供的前进的动力是多少N？
（3）若该舰艇发动机的效率为，则该段航行过程中，消耗燃料的质量是多少？
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
海水对舰艇底最低点的压强
【小问2详解】
该段航行过程中，发动机提供的前进的动力
【小问3详解】
该段航行燃料完全燃烧放出的热量
则消耗燃料的质量
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