【考点突破】人教版九年级（上）期中素养提升专项复习训练02-内能的利用

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专题02 《内能的利用》素养提升训练
1.（2025春 武昌区期中）（示例）某太阳能电池工作的效率是16%．意义：该太阳能电池可以把16%的太阳能转化为电能。则下列说法正确的是（　　）
A．某电动机工作的效率是83% 意义：该电动机可以把83%的机械能转化为电能
B．某锂电池充电时的效率是99% 意义：该锂电池充电时可以把99%化学能转化为电能
C．某柴油机工作的效率是35% 意义：该柴油机可以把35%的化学能转化为内能
D．某电热水器工作的效率是87% 意义：该电热水器可以把87%的电能转化为水的内能
2.（2025春 雨花区校级期中）2024年5月，中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　　）
A．热机做功冲程 B．钻木取火过程
C．水力发电过程 D．物体上抛过程
3.（2024秋 青羊区校级期中）新能源电动车（如图）利用电池提供能量来驱动汽车。电池和汽油中蕴含相同形式的这种能量，该能量是（　　）
A．电能 B．内能 C．机械能 D．化学能
4.（2024秋 诸城市期中）中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”，如图所示。它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水。它的下球中装有乙醚（乙醚极易汽化），乙醚吸收空气中的热量汽化后气压增大将乙醚压入上球，饮水鸟的重心上移“低头喝水”，如图乙；此时上下球连通气压相同，乙醚流回下球，恢复甲图状态，如此反复。则（　　）
A．“饮水鸟”其能量转化过程不遵循能量守恒定律
B．既使没有能量补充，“饮水鸟”也不会停止运动
C．下球中乙醚汽化的过程，是通过热传递的方式改变了内能大小
D．“饮水鸟”将机械能转化为内能，使乙醚内能增加发生汽化现象
5.（2024秋 凉州区校级期中）根据能量守恒定律可知，下列说法正确的是（　　）
A．随着科技的发展，永动机是可能制成的
B．太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能量，但照射到宇宙的能量就消失了
C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的
D．有种“全自动”手表，不上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量也可以无条件的产生
1.（2025春 绿园区校级期中）双手相互摩擦时感觉发热，这一过程的能量转化与四冲程汽油机的哪个冲程相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
2.（2025 莲湖区模拟）如图所示，在透明塑料盒上钻一个小孔，把电子式火花发生器的放电针插进孔中，在盒内滴入几滴酒精，按下电动点火按钮，点燃盒内的酒精，盒盖被打出去。关于此实验，分析不正确的是（　　）
A．酒精燃烧过程是化学能转化为内能
B．实验时能闻到酒精的气味这是扩散现象
C．电子打火器的作用相当于柴油机中的喷油嘴
D．活塞飞出的过程中能量转化的形式与汽油机的做功冲程相同
3.（2025春 冷水江市期末）如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，由此他联想到热机的冲程，以下与压缩冲程最相似的是（　　）
A．“鼻孔吸气”所对应的汽油机冲程吸入的是汽油和空气的混合物
B．“气沉丹田”所对应的汽油机冲程是将机械能转化为内能
C．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D．“排山倒海”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的
4.（2025秋 黄浦区校级月考）如图所示，是汽油机汽缸工作时的示意图，将四个冲程按吸气、压缩、做功到排气的先后顺序排列正确的是（　　）
A．Abcd B．Acdb C．Adbc D．adcb
5.（2024秋 社旗县期中）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图所示，是单缸四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是（　　）
A．一个工作循环的正确顺序是：丁甲丙乙
B．若此汽油机曲轴的转速为1800r/min,汽油机每秒内对外做功30次
C．只有丙冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的
D．丁冲程是吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物
1.（2024秋 诸城市期中）《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载：“作大豆千岁苦酒（醋）法：用大豆一斗，熟汰之，渍令泽炊。暴极燥，以酒酷灌之。任性多少，以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序。如图所示是将大豆进行蒸煮的过程，则（　　）
A．煮大豆是通过做功的方式增加内能
B．用火种引燃木柴是通过做功的方式改变内能
C．灶里木柴燃烧的过程，将化学能转化成了内能
D．将木柴架空一些，火能燃烧更旺，可以提高木柴的热值
2.（2024秋 安庆期中）我国航天技术领先世界先进水平。运载火箭采用液态氢作为燃料，可以保护环境，还因为液态氢具有（　　）
A．较大的热值 B．较多的热量
C．较大的比热容 D．较大的内能
3.（2024秋 东平县期中）利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行加热时，完全燃烧了0.105m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%。下列说法正确的是（　　）
①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103J
②水吸收的热量是2.1×106J
③水温升高了50℃
④加热过程中水的内能保持不变
A．只有②③ B．只有①④ C．只有①② D．只有③④
4.（2024秋 河北期中）2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　）
A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大
B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃，内能为零
D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重力势能越来越大
1.【科学思维】（2024秋 海城市期中）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　）
A．小球弹起的高度越来越小，在此过程中能量守恒
B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C．在小球的运动中是通过热传递的方式使其内能增加
D．小球和地面之间发生撞击，内能转化为机械能
2.【物理观念】（2025秋 墨玉县月考）电风扇通电后，扇叶旋转，一段时间后，电动机的外壳温度升高，则下列有关能量转化和守恒的说法正确的是（　　）
A．电能全部转化为机械能，总的能量守恒
B．电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒
C．电能全部转化为内能，总的能量守恒
D．电能转化为机械能和内能，机械能守恒
3.【科学探究】（2024秋 海城市月考）如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。
（1）为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是 。
（2）为了比较水和煤油的吸热情况，应该选择图 进行实验。实验时要通过比较来判 断它们吸热的多少（选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）。根据实验数据，水和煤油的温度随加热时间的变化图像如图丁，由图可知，杯中的水和煤油升高相同的温度时，吸收的热量 （选填“相同”或“不相同”），由实验数据分析可知，吸收相同热量时，温度变化较小的物质比热容较 （选填“大”或“小”）。
（3）为了比较酒精和煤油的热值，应该选择图 进行实验。完全燃烧等质量的燃料后，通过比较水升高的温度来判断燃料放出热量的多少；放出的热量越多，说明此燃料的热值越 （选填“大”或“小”）。
（4）如图丁，若水的质量为500克，0-20min实验过程中，不计热量损失，至少准备 g的酒精燃料。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）；酒精的热值3.0×107J/kg]。
4.【跨学科实践】（2024秋 虎丘区校级月考）【项目提出】
（1）随着科技发展，热机是人们获得动力的重要机械，汽车走入寻常百姓家，燃烧 的是汽油机，大型轮船和飞机有的使用柴油作为燃料，是 机，而早年燃烧煤炭的火车使用的是 机。热机在生产生活中非常重要，如果我们能尝试制作一个热机模型，就可以更好地了解热机是利用燃料燃烧获得的 能转化为 能的机器。
【项目分析】
（2）汽油机属于内燃机，它的工作物质是气缸内的 的混合物。蒸汽机工作时，燃料燃烧使水变成水蒸气，水蒸气推动活塞运动产生动力，蒸汽机的燃烧室在汽缸外，属于外燃机。
（3）燃料燃烧后加热水产生水蒸气，通常实验室用 作热源；
（4）用可以密封的易拉罐加热水，类比家用高压锅，开小孔后蒸汽喷出，可以推动高压阀运动，此时工作物质是 ；实现 能转化为 能；
（5）如图1是小红设计的模型方案，其中蒸汽对着风车吹动，存在的不安全因素是 ，改进方法是 ，蒸汽烫伤比开水烫伤还要严重，原因是 。
【项目实施】
（6）实验器材：易拉罐、剪刀、一支去掉笔芯和尾塞的中性笔、水、密封胶、一小块泡沫、一台小风扇、一个酒精灯。
实验步骤：
①在易拉罐的底部开一小孔，将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，如图所示。（操作过程中要注意安全）
②在易拉罐内加入少量的水。
③用一小块泡沫和密封胶，将易拉罐的口封住。将易拉罐平放在支架上，且保证留着喷气的中性笔位于罐子靠 （填“上”或“下”）部分。
④将风扇平放在支架上（图2），中性笔的尖端正对风扇扇叶 （填“中心”或“中心偏上”），点燃酒精灯加热易拉罐，观察到水 后有“白气”喷出，风扇转动，看到的“白气”是 （填“水蒸气”或“小水滴”），此时内能 （填“减小”或“不变”），同时扇叶温度升高，是通过 方式改变内能的，注意防止烫伤。
【展示交流】
（7）小明在易拉罐的侧壁的同一高度，用剪刀开3个小孔，小孔的开口方向要向同一侧，如图3（a）所示，用细线吊起易拉罐，在煤气灶上加热，如图3（b）所示。当水沸腾后，你观察到 的现象，从力与运动关系分析，其原因是 ，从能量转化角度分析，原因是 。
（8）查阅资料，蒸汽机的热效率在6%～15%之间，结合现在热机效率，说明内燃机的效率比外燃机 ；
（9）“辽宁舰”也有蒸汽机，如图4所示简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在2s内达到起飞速度。汽缸内蒸汽体积膨胀，推动活塞做功，使舰载机获得巨大的牵引力，此过程中蒸汽的温度 （填“升高”或“降低”），汽油机 冲程也会发生同样的能量转化。
5.【课内实验拓展】（2024秋 濂溪区校级期中）小亮同学准备了3套完全相同的器材进行科学探究实验，如图1所示。甲乙丙三组实验中燃料的质量、烧杯内的液体质量和初温也都相同。
（1）为了研究不同物质的吸热能力，可以利用 两图中的器材进行实验。小亮根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系图，如图2所示；
①为了完成实验，还需要的器材是 ；
②不同物质吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
③由图可以看出，液体 的吸热本领较大；
④如果已知a液体的比热容是2.1×103J/（kg ℃），则b液体的比热容是 J/（kg ℃）。
（2）为了研究不同燃料的热值，可选择 两图中的器材进行实验。在实验前用天平测出了烧杯中液体质量及燃料质量，利用公式Q吸=cm（t-t0）计算出了液体吸收的热量，然后通过这些数据计算出某种燃料的热值。则该热值与实际燃料的热值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
6.【创新思维】（2024秋 安次区校级期中）（）如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，往易拉罐里喷少量酒精，然后将一个空的纸杯迅速套上，用手拿着这个“冲天炮”对着前方点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会“冲天”飞出去，下列说法正确的是（　　）
A．酒精燃烧时，将化学能转化为机械能
B．纸杯飞出去的过程的能量变化，与内燃机的排气冲程相同
C．纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功
D．纸杯飞出去时，易拉罐内气体的内能减小
参考答案及解析
1.（2025春 武昌区期中）（示例）某太阳能电池工作的效率是16%．意义：该太阳能电池可以把16%的太阳能转化为电能。则下列说法正确的是（　　）
A．某电动机工作的效率是83% 意义：该电动机可以把83%的机械能转化为电能
B．某锂电池充电时的效率是99% 意义：该锂电池充电时可以把99%化学能转化为电能
C．某柴油机工作的效率是35% 意义：该柴油机可以把35%的化学能转化为内能
D．某电热水器工作的效率是87% 意义：该电热水器可以把87%的电能转化为水的内能
【解析】A．某电动机工作的效率是83% 意义：该电动机可以把83%的电能转化为机械能，故A错误；B．某锂电池充电时的效率是99% 意义：该锂电池充电时可以把99%电能转化为化学能，故B错误；C．某柴油机工作的效率是35% 意义：该柴油机可以把35%的化学能转化为机械能，故C错误；D．某电热水器工作的效率是87% 意义：该电热水器可以把87%的电能转化为水的内能，故D正确。故选：D。
2.（2025春 雨花区校级期中）2024年5月，中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　　）
A．热机做功冲程 B．钻木取火过程
C．水力发电过程 D．物体上抛过程
【解析】箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，这个过程中的能量转化是内能转化为机械能。
A、热机做功冲程是内能转化为机械能，故A正确；
B、钻木取火过程是机械能转变化为内能，故B错误；
C、水力发电是机械能转化成电能，故C错误；
D、物体上抛过程是机械能转化成内能，故D错误。故选：A。
3.（2024秋 青羊区校级期中）新能源电动车（如图）利用电池提供能量来驱动汽车。电池和汽油中蕴含相同形式的这种能量，该能量是（　　）
A．电能 B．内能 C．机械能 D．化学能
【解析】电池和汽油中蕴含相同形式的能量，该能量是化学能，故D正确。故选：D。
4.（2024秋 诸城市期中）中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”，如图所示。它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水。它的下球中装有乙醚（乙醚极易汽化），乙醚吸收空气中的热量汽化后气压增大将乙醚压入上球，饮水鸟的重心上移“低头喝水”，如图乙；此时上下球连通气压相同，乙醚流回下球，恢复甲图状态，如此反复。则（　　）
A．“饮水鸟”其能量转化过程不遵循能量守恒定律
B．既使没有能量补充，“饮水鸟”也不会停止运动
C．下球中乙醚汽化的过程，是通过热传递的方式改变了内能大小
D．“饮水鸟”将机械能转化为内能，使乙醚内能增加发生汽化现象
【解析】A、“饮水鸟”的能量转化过程遵循能量守恒定律，故A错误；B、由题意知，“饮水鸟”与外界通过热传递发生了能量的转移，因此，如果没有能量补充，“饮水鸟”会停止运动，故B错误；C、下球中乙醚汽化的过程，是通过热传递的方式改变了内能大小，故C正确；D、“饮水鸟”中乙醚通过热传递使内能增加，而不是通过将机械能转化为内能，故D错误。故选：C。
5.（2024秋 凉州区校级期中）根据能量守恒定律可知，下列说法正确的是（　　）
A．随着科技的发展，永动机是可能制成的
B．太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能量，但照射到宇宙的能量就消失了
C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的
D．有种“全自动”手表，不上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量也可以无条件的产生
【解析】A．永动机违背了热力学第二定律，是不可能制成的。故A错误。B．能量在转化的过程中，即不能凭空产生，也不能凭空消失，光能转化为其他形式的能量也是如此，不会消失，故B错误。C．既要马儿跑，就要为马儿补充能量，故C正确。D．“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，是因为有把其他形式的能转化为手表的能量的方式，能量是不能凭空产生，故D错误。故选：C。
1.（2025春 绿园区校级期中）双手相互摩擦时感觉发热，这一过程的能量转化与四冲程汽油机的哪个冲程相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】B
【解析】（1）改变物体内能的方法：热传递、做功；
（2）热机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程是机械能转化为内能。做功冲程是内能转化为机械能。
2.（2025 莲湖区模拟）如图所示，在透明塑料盒上钻一个小孔，把电子式火花发生器的放电针插进孔中，在盒内滴入几滴酒精，按下电动点火按钮，点燃盒内的酒精，盒盖被打出去。关于此实验，分析不正确的是（　　）
A．酒精燃烧过程是化学能转化为内能
B．实验时能闻到酒精的气味这是扩散现象
C．电子打火器的作用相当于柴油机中的喷油嘴
D．活塞飞出的过程中能量转化的形式与汽油机的做功冲程相同
【答案】C
【解析】（1）燃烧是把燃料的化学能转化为内能；
（2）扩散现象：不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象；
（3）汽油机的顶部有个火花塞；
（2）热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能。
3.（2025春 冷水江市期末）如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，由此他联想到热机的冲程，以下与压缩冲程最相似的是（　　）
A．“鼻孔吸气”所对应的汽油机冲程吸入的是汽油和空气的混合物
B．“气沉丹田”所对应的汽油机冲程是将机械能转化为内能
C．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D．“排山倒海”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的
【答案】B
【解析】（1）内燃机四个冲程中的能量转化情况：吸气和排气冲程不发生能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能；
（2）汽油机是通过火花塞点火，而柴油机是由喷油嘴喷出雾状柴油而燃烧。
4.（2025秋 黄浦区校级月考）如图所示，是汽油机汽缸工作时的示意图，将四个冲程按吸气、压缩、做功到排气的先后顺序排列正确的是（　　）
A．Abcd B．Acdb C．Adbc D．adcb
【答案】D
【解析】判断汽油机的四个冲程，先看进气门和排气门的关闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；活塞上行为压缩冲程和排气冲程；活塞下行为吸气冲程和做功冲程。
5.（2024秋 社旗县期中）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图所示，是单缸四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是（　　）
A．一个工作循环的正确顺序是：丁甲丙乙
B．若此汽油机曲轴的转速为1800r/min,汽油机每秒内对外做功30次
C．只有丙冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的
D．丁冲程是吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物
【答案】B
【解析】热机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能；
在热机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是靠飞轮的惯性完成的；
在四冲程内，汽油机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
1.（2024秋 诸城市期中）《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载：“作大豆千岁苦酒（醋）法：用大豆一斗，熟汰之，渍令泽炊。暴极燥，以酒酷灌之。任性多少，以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序。如图所示是将大豆进行蒸煮的过程，则（　　）
A．煮大豆是通过做功的方式增加内能
B．用火种引燃木柴是通过做功的方式改变内能
C．灶里木柴燃烧的过程，将化学能转化成了内能
D．将木柴架空一些，火能燃烧更旺，可以提高木柴的热值
【答案】C
【解析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。
（2）燃料燃烧时的能量转化是化学能转化为内能。
（3）热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关。
2.（2024秋 安庆期中）我国航天技术领先世界先进水平。运载火箭采用液态氢作为燃料，可以保护环境，还因为液态氢具有（　　）
A．较大的热值 B．较多的热量
C．较大的比热容 D．较大的内能
【答案】A
【解析】热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，燃料的热值越大，在完全燃烧相同质量时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
3.（2024秋 东平县期中）利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行加热时，完全燃烧了0.105m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%。下列说法正确的是（　　）
①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103J
②水吸收的热量是2.1×106J
③水温升高了50℃
④加热过程中水的内能保持不变
A．只有②③ B．只有①④ C．只有①② D．只有③④
【答案】A
【解析】（1）知道煤气的体积、热值，利用Q放=Vq求出煤气完全燃烧放出的热量；
（2）知道热水器烧水的效率，利用η=求出水吸收的热量；
（3）利用Q吸=cmΔt求出水升高的温度；
（4）物体吸收热量、内能增大、温度升高。
4.（2024秋 河北期中）2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　）
A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大
B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃，内能为零
D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重力势能越来越大
【答案】D
【解析】（1）热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关；
（2）任何机器都不可避免地做额外功，效率不可能达到100%；
（3）一个物体在任何情况下都具有内能；
（4）重力势能大小与物体的质量和被举高度有关，质量越大、被举高度越大，重力势能越大。
1.【科学思维】（2024秋 海城市期中）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　）
A．小球弹起的高度越来越小，在此过程中能量守恒
B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C．在小球的运动中是通过热传递的方式使其内能增加
D．小球和地面之间发生撞击，内能转化为机械能
【答案】A
【解析】（1）物体由于运动而具有的能叫做动能，影响动能大小的因素是质量和速度；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，影响重力势能大小的因素是质量和高度，机械能包括动能和势能；在一定条件下，不同形式的能量之间可以相互转化，但总量保持不变；
（2）小球克服摩擦做功，使部分机械能转化为内能，但在能的转化和转移过程中，能的总量保持不变.
2.【物理观念】（2025秋 墨玉县月考）电风扇通电后，扇叶旋转，一段时间后，电动机的外壳温度升高，则下列有关能量转化和守恒的说法正确的是（　　）
A．电能全部转化为机械能，总的能量守恒
B．电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒
C．电能全部转化为内能，总的能量守恒
D．电能转化为机械能和内能，机械能守恒
【答案】B
【解析】能量既不会消灭也不会创生，它只会从一种形式转化成另一种形式或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能的总量保持不变。
3.【科学探究】（2024秋 海城市月考）如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。
（1）为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是 。
（2）为了比较水和煤油的吸热情况，应该选择图 进行实验。实验时要通过比较来判 断它们吸热的多少（选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）。根据实验数据，水和煤油的温度随加热时间的变化图像如图丁，由图可知，杯中的水和煤油升高相同的温度时，吸收的热量 （选填“相同”或“不相同”），由实验数据分析可知，吸收相同热量时，温度变化较小的物质比热容较 （选填“大”或“小”）。
（3）为了比较酒精和煤油的热值，应该选择图 进行实验。完全燃烧等质量的燃料后，通过比较水升高的温度来判断燃料放出热量的多少；放出的热量越多，说明此燃料的热值越 （选填“大”或“小”）。
（4）如图丁，若水的质量为500克，0-20min实验过程中，不计热量损失，至少准备 g的酒精燃料。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）；酒精的热值3.0×107J/kg]。
【答案】（1）天平；（2）乙、丙；加热时间；不相同；大；（3）甲、乙；大；（4）2.1。
【解析】（1）测量质量的工具是天平；
（2）比较水和煤油的吸热本领的大小，应使用相同的热源，控制两种液体相同时间内吸热相同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力，温度变化小的物质吸热能力强；水的比热容较大；
（3）用两种燃料将初温和质量相同的水加热，完全燃烧等质量的燃料后，通过比较水升高的温度来判断燃料放出热量的多少，水升高的温度越多、水吸收的热量越多，燃料燃烧放出的热量越多，根据热值定义得出结论；
（4）利用公式Q=cmΔt算出税所吸收的热量，不计热量损失，则酒精燃料完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量。根据Q放=mq可得酒精燃料的最小质量。
4.【跨学科实践】（2024秋 虎丘区校级月考）【项目提出】
（1）随着科技发展，热机是人们获得动力的重要机械，汽车走入寻常百姓家，燃烧 的是汽油机，大型轮船和飞机有的使用柴油作为燃料，是 机，而早年燃烧煤炭的火车使用的是 机。热机在生产生活中非常重要，如果我们能尝试制作一个热机模型，就可以更好地了解热机是利用燃料燃烧获得的 能转化为 能的机器。
【项目分析】
（2）汽油机属于内燃机，它的工作物质是气缸内的 的混合物。蒸汽机工作时，燃料燃烧使水变成水蒸气，水蒸气推动活塞运动产生动力，蒸汽机的燃烧室在汽缸外，属于外燃机。
（3）燃料燃烧后加热水产生水蒸气，通常实验室用 作热源；
（4）用可以密封的易拉罐加热水，类比家用高压锅，开小孔后蒸汽喷出，可以推动高压阀运动，此时工作物质是 ；实现 能转化为 能；
（5）如图1是小红设计的模型方案，其中蒸汽对着风车吹动，存在的不安全因素是 ，改进方法是 ，蒸汽烫伤比开水烫伤还要严重，原因是 。
【项目实施】
（6）实验器材：易拉罐、剪刀、一支去掉笔芯和尾塞的中性笔、水、密封胶、一小块泡沫、一台小风扇、一个酒精灯。
实验步骤：
①在易拉罐的底部开一小孔，将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，如图所示。（操作过程中要注意安全）
②在易拉罐内加入少量的水。
③用一小块泡沫和密封胶，将易拉罐的口封住。将易拉罐平放在支架上，且保证留着喷气的中性笔位于罐子靠 （填“上”或“下”）部分。
④将风扇平放在支架上（图2），中性笔的尖端正对风扇扇叶 （填“中心”或“中心偏上”），点燃酒精灯加热易拉罐，观察到水 后有“白气”喷出，风扇转动，看到的“白气”是 （填“水蒸气”或“小水滴”），此时内能 （填“减小”或“不变”），同时扇叶温度升高，是通过 方式改变内能的，注意防止烫伤。
【展示交流】
（7）小明在易拉罐的侧壁的同一高度，用剪刀开3个小孔，小孔的开口方向要向同一侧，如图3（a）所示，用细线吊起易拉罐，在煤气灶上加热，如图3（b）所示。当水沸腾后，你观察到 的现象，从力与运动关系分析，其原因是 ，从能量转化角度分析，原因是 。
（8）查阅资料，蒸汽机的热效率在6%～15%之间，结合现在热机效率，说明内燃机的效率比外燃机 ；
（9）“辽宁舰”也有蒸汽机，如图4所示简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在2s内达到起飞速度。汽缸内蒸汽体积膨胀，推动活塞做功，使舰载机获得巨大的牵引力，此过程中蒸汽的温度 （填“升高”或“降低”），汽油机 冲程也会发生同样的能量转化。
【答案】（1）汽油；柴油；蒸汽；内；机械；（2）汽油和空气；（3）酒精灯；（4）水蒸气；内；机械；（5）易烫伤人；安装防护装置；水蒸气液化要放热；（6）上；中心；沸腾；小水滴；减小；热传递；（7）水从三个小孔向同一侧喷出；力可以改变物体的运动状态；内能转化为机械能；（8）高；（9）降低；做功。
【解析】（1）根据热机的工作原理和柴油机与汽油机的异同分析；
（2）蒸汽机是外燃机，汽油机是内燃机，其工作物质是汽油和空气混合物；
（3）根据实验室的常用加热仪器分析；
（4）根据能量转化分析；
（5）做实验时不安全因素，先考虑人的伤害和防护措施；
（6）根据蒸汽机的工作原理分析；
（7）力与运动关系是力可以改变物体的运动状态，分析能量转化考虑原来有什么能量，后来增加了什么能量；
（8）外燃机热损失比内燃机大，效率较低；
（9）蒸汽对外做功，内能减小，温度降低。
5.【课内实验拓展】（2024秋 濂溪区校级期中）小亮同学准备了3套完全相同的器材进行科学探究实验，如图1所示。甲乙丙三组实验中燃料的质量、烧杯内的液体质量和初温也都相同。
（1）为了研究不同物质的吸热能力，可以利用 两图中的器材进行实验。小亮根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系图，如图2所示；
①为了完成实验，还需要的器材是 ；
②不同物质吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
③由图可以看出，液体 的吸热本领较大；
④如果已知a液体的比热容是2.1×103J/（kg ℃），则b液体的比热容是 J/（kg ℃）。
（2）为了研究不同燃料的热值，可选择 两图中的器材进行实验。在实验前用天平测出了烧杯中液体质量及燃料质量，利用公式Q吸=cm（t-t0）计算出了液体吸收的热量，然后通过这些数据计算出某种燃料的热值。则该热值与实际燃料的热值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）甲、丙；秒表；加热时间；b；4.2×103；（2）甲、乙；偏小。
【解析】（1）根据控制变量法分析解答；
①为了完成实验，实验中需要测量温度和时间，除了图中的温度计外，还需要的器材是秒表；
②物质吸收热量的多少可以通过加热时间来反应；
③升高相同的温度，我们可以在纵轴上取一相同的温度，做横轴的平行线，看谁的加热时间长，谁的比热容就大，加热时间越短，吸热能力越弱；
④据Q吸=cmΔt知，相同质量的液体，温度变化相同时，吸收的热量与比热容成正比，据此求出乙的比热容；
燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。
6.【创新思维】（2024秋 安次区校级期中）（）如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，往易拉罐里喷少量酒精，然后将一个空的纸杯迅速套上，用手拿着这个“冲天炮”对着前方点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会“冲天”飞出去，下列说法正确的是（　　）
A．酒精燃烧时，将化学能转化为机械能
B．纸杯飞出去的过程的能量变化，与内燃机的排气冲程相同
C．纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功
D．纸杯飞出去时，易拉罐内气体的内能减小
【答案】D
【解析】气体对外做功，本身的内能会减小，内能转化为机械能。