考点一 内能
内能
概念 物体内部所有分子热运动的动能和和势能的总和，叫做物体的内能，俗称热能
单位 焦耳——J
影响内能大小的因素 物体的温度、质量、状态、种类
在其他因素相同时，温度越高物体的内能越大； 在其他因素相同时，物体的质量越大，物体的内能越大； 在其他因素相同时，物体的状态不同，物体的内能可能不同； 在其他因素相同时，物体的种类不同，物体的内能也可能不同。
改变内能的方式 做功 外界对物体做功，可以使物体的内能增加 举例: 用打气筒打气、摩擦生热
物体对外做功，物体的内能会减少 举例: 气体体积膨胀
热传递 条件：存在温度差
对物体的影响：温度高的物体放出热量，温度降低，内能减少；温度低的物体吸收热量，温度升高，内能增加。
实质：内能从高温物体（或同一物体的高温部分）传递到低温物体（或同一物体的低温部分）。
变化的量度 用热量来量度内能的变化
二、温度、热量、内能之间的区别与联系
温度 热量 内能
定义不同 表示物体的冷热程度 在热传递过程中，传递热量的无规则运动的剧烈程度多少 物体内所有分子无规则运动的动能与势能的总和
量的性质 状态量 过程量 状态量
表述 降低或升高 放出或吸收 有、具有、改变、增加、减少
单位 摄氏度 焦耳（J） 焦耳（J）
★ 注意：温度的变化，可以改变一个物体的内能，,传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但它的温度不一定改变。如冰融化时要吸收热量，内能增加，但温度却保持在0℃不变。
考点二 比热容
比热容
概念 单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量
符号及单位 符号 : C 单位: 焦/（千克·℃）
水的比热容 4.2×103焦/（千克·℃）
热量的计算公式 Q吸=cm( t-t0)
★ 注意：两个温度不同物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高。若放出热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同。但低温物体升高的温度不一定等于高温物体降低的温度。
热机
类型 蒸汽机、内燃机、燃气轮机喷气发动机
特点 通过做功把内能转化为机械能
举例:汽油机 以汽油为燃料的内燃机
构造
三、汽油机工作过程
冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
工作示意图
进气门开闭情况 打开 关闭 关闭 关闭
活塞运动方向 向下 向上 向下 向上
冲程的作用 吸入汽油和空气的混合物 压缩汽油和空气的混合物，使其压强增大、温度升高。在压缩冲程末，火花塞产生电火花，点燃燃料混合物 燃料混合物燃烧产生高温高压燃气，高温高压燃气推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功 排出废气
能的转化 无能量转化 机械能转化成内能 汽油燃烧：化学能转化成内能。 燃气推动活塞做功：内能转化成机械能 无能量转化
★ 注意：大多数汽油机的一个工作循环都是由四个冲程组成的，在一个工作循环中，曲轴和飞轮均转动两圈，对外做功1次。在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，将内能转化为机械能，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来完成。
燃料的热值
概念 1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。
单位 焦/千克
符号 q
公式 Q=mq（固体） Q=vq （气体）
四、热效率的计算
①汽车前进时，汽油燃烧释放热能用于汽车克服摩擦做功，η=；
②用天然气烧热水时，天然气燃烧释放的内能转化为水的内能，η=
考点三 核能
核能
核能是通过将核反应从原子核释放的能量，先转化为发电机的机械能及水的内能，再转化为电能。
核裂变是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出巨大能量的现象。
应用：原子弹、核电站
核聚变：2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核，同时释放出能量的现象。应用：氢弹
核电站
原理 利用核反应堆提供的能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电
过程
能量转化 核能→内能→机械能→电能
特点 消耗燃料少，废渣也少,产生的能量巨大，可以大大减少燃料的运输量； 特别适合于缺少煤、石油和水力资源的区域； 核电站需防止放射性物质泄漏造成的放射性污染，因此必须采用可靠的保护措施，同时要处理好废渣； 成本低，一些发达国家的核电已占相当大的比例，我国的核电事业发展得也很快。
（2024中考）如图所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，选择一团可燃物置于筒内，压下活塞。为了可燃物更易燃烧，关于所选可燃物的着火点及对活塞的操作正确的是（ ）
A．着火点低，缓慢下压 B．着火点高，缓慢下压
C．着火点低，快速下压 D．着火点高，快速下压
【答案】C
（2023台州）如图是我市三门核电站的发电流程示意图。在发电时，能量转化过程是（ ）
A．核能 机械能 内能 电能 B．核能 内能 机械能 电能
C．内能 核能 机械能 电能 D．机械能 核能 内能 电能
【答案】B
（2024·浙江）某同学冲泡了一杯热饮。下列选项中不能加快热饮降温的是（ ）
A．向杯口不断吹气 B．取一空杯子互倒热饮
C．向杯中加入冰块 D．拧紧杯盖静置于桌面
【答案】D
（2023·金华）中国是茶文化之乡，中国茶文化是世界非物质文化遗产。“煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是（ ）
A．茶水沸腾时，吸收热量，温度升高 B．茶水升温是通过做功的方式改变内能
C．壶嘴冒出的“白气”是汽化形成的现象 D．茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
（2023·宁波）为了比较液体a和液体b的比热大小，小宁分别称取相同质量的a和b，在初温相同条件下，利用如图所示装置在沸水中加热。
（1）做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中，液体a、b内能增加的途径是 。
（2）实验过程中，小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知，液体a的比热ca与液体b的比热cb的大小关系是：ca cb。
【答案】（1）热传递；（2）＜
（2023·丽水）如图是电热液体蚁香器，工作时内部的发热部件对蚊香液加热，一段时间后，其顶部有“白雾”飘出，房间里弥漫着蚊香液的清香，起到驱蚊和灭蚊的作用。
（1）发热部件使蚊香液温度升高，该过程主要通过 使蚊香液的内能增加（填“做功”或“热传递”）。
【答案】（1）热传递；
（2022·宁波）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/（kg ℃）。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是 J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的 冲程相同。
【答案】620；做功
（2024·东阳模拟）一水平放置静止的气缸内充满了空气，在大小为F的恒力作用下，活塞沿着粗糙的气缸壁向左运动，下列说法正确的是 ( )
A．活塞向左运动，气缸内气体分子运动速度不变，但是气缸内气体的内能增加了
B．若活塞在恒力F作用下向左运动了S长的距离，则活塞克服气缸壁摩檫力做功的大小为： W=FS
C．恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞的机械能始终保持不变
D．力F 推动活塞向左运动，这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同
【答案】D
（2025杭州一模）葱包烩是杭州传统特色小吃，其制作方法是将油条和葱段裹在薄饼中，在铁锅上压扁烤制而成，关于葱包烩的制作过程，下列说法错误的是（ ）
A．葱包烩的温度越高，所含热量越多
B．葱包烩主要是通过热传递的方式改变其内能
C．用工具将薄饼压扁，说明力可以改变物体的形状
D．远处闻到葱包烩的香味，说明分子不停地做无规则运动
【答案】A
（2024温州模拟）先将一空密封袋放在精确度非常高的电子秤上称量，再将此密封袋装入适量空气后密封（空气未被压缩）称量，则电子秤的示数将 （ ）
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断
【答案】C
（2024杭州模拟）在学习内能后，小周利用盛有少量水的矿泉水瓶进行如下实验：先将瓶盖拧紧，使劲旋转矿泉水瓶下部（如图所示），然后拧松瓶盖，可看到瓶盖被弹出数米远，瓶内出现白雾。下列说法正确的是（ ）
A．矿泉水瓶越拧越费劲，是因为内部气压在不断增大
B．瓶盖弹出前瓶壁温度升高，是因为瓶壁的机械能在增加
C．瓶盖弹出后落回地面，是因为摩擦力改变了瓶盖的运动状态
D．瓶盖弹出后瓶内出现了白雾，是因为水遇热汽化成水蒸气
【答案】A
（2024·绍兴模拟） 把20g 0℃的冰与280g10℃的水混合(不计热量损失)，达到热平衡时的温度为 现有一定质量的一杯水温度降低1℃放出的热量刚好使1g0℃的冰熔化为 的水，则这杯水的质量为 ( )
A．80g B．100g C．120g D．140g
【答案】A
（2024·浙江模拟）小州同学用温度计分别测量了 A、B、C三个烧杯中不同质量水的温度。(如图所示)。
（1）三个烧杯中，水分子平均运动速度最大的是哪个烧杯 。
（2）三个烧杯中水所具有的内能从大到小排序为： (用“>”连接)
（3）在标准大气压下给C烧杯中的水加热，使它吸收的热量达到 焦，试问C烧杯中的水温最终为多少，并加以解释。 （·℃)
【答案】（1）C（2）C>B>A（3）
（2024·杭州模拟）单板滑雪U形池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型。某次练习过程中，质量为M的运动员以速度v从轨道边缘A点腾空后到达最高点B，随后沿C点进入轨道，A、B、C三点距水平面的垂直距离分别为h1、h2和h3图乙为腾空过程左视图，请回答下列问题（过程中不计空气阻力）。
（1）A点的机械能 B点的机械能（选填“小于”“等于”或“大于”）。
（2）B点动能是否为零 （选填“是”或“否”）。
（3）从B点到C点的过程中，运动员增加的动能可使质量为m的水温度升高 （滑雪板与C点接触时能量损失不计，水的比热容用c表示）。
【答案】（1）等于（2）否（3）
（2023温州一模）甲、乙两物体的质量都为,丙物体质量为,三个物体温度升高吸收热量的情况如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．乙的比热容与丙相等 B．甲的比热容比乙小
C．甲和丙比热容相等，可能是同一种物质 D．甲、乙的温度都降低，甲比乙放出的热量多
【答案】D
（2024杭州模拟）小明在项目化学习中，对学校太阳能热水器展开研究。
（1） 太阳核心处温度很高，大量氢原子发生 （选填“核聚变”或“核裂变”）反应变成氦原子，释放巨大能量。
（2） 当太阳光线与太阳能热水器垂直时集热效果最好。如图所示，为了达到最好的集热效果，夏至前可以将图中的角 逐渐 （选填“变大”或“变小”）。
（3） 已知太阳能热水器接收阳光垂直照射的面积是，每平方米每秒接收到的太阳能为，热水器中水的质量为，水的比热容为。若不计一切热量损失，垂直照射，水温可以升高 。
【答案】（1） 核聚变（2） 变小（3） 2
（2025杭州一模）爆米花是一种深受大家喜爱的食品。如图甲所示，制作时将玉米粒放入锅中用火加热，加热到一定程度时，玉米粒迅速爆开，变成了爆米花。
（1） 加工爆米花时用火加热，是通过 的方式使玉米粒的内能增加。
（2） 距离很远我们就能闻到爆米花的香味，这是 现象。
（3） 玉米爆开时，能量转化与图乙中热机的 冲程相同（填序号）。
【答案】（1） 热传递（2） 扩散（3） ③
（2025·浙江金华·期中）为探究不同物质的吸热能力，小科用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的a、b两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图乙所示（不考虑热量的散失）；
(1)实验中，如果要使a、b两种液体最后的温度相同，a液体的加热时间 （选填“大于”、“小于”或“等于”）b液体的加热时间；
(2)实验表明， （选填“a”或“b”）吸热的能力更强；
(3)小科想用如图丙所示装置测酒精的热值，加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中液体的质量为M，初温为t1，末温为t2，烧杯中液体的比热容用c表示；请你帮助小科用以上符号写出酒精热值的表达式： ；小科测算后发现，测量值比课本中的“标准值”小很多，请你写出一条可能的原因： 。
【答案】(1)小于
(2)b
(3) 加热过程中热量散失
【知识点】比热容、燃料的热值、热量的计算
【详解】（1）由乙图可知，当a、b两种液体升高相同的温度时，b需要加热的时间长，吸收的热量多，即a液体的加热时间小于b液体的加热时间。
（2）由乙图可知，由于质量相同的a、b两种液体，升高相同的温度，b需要加热的时间长，吸收的热量多，则说明b液体吸热能力强。
（3）[1]不考虑热量的散失，加热前后烧杯中液体吸收的热量与燃烧酒精放出的热量相等
消耗酒精的质量
则酒精热值
[2]由于酒精不能完全燃烧，所以酒精燃烧放出的热量比完全燃烧放出的热量少，且酒精燃烧放出的热量不能全部被液体吸收，加热过程中有热量散失，所以测量值比课本中的“标准值”小很多。
（2024·浙江·三模）小应利用如图所示器材测量家中植物油的比热容。假设周围环境的气压为一个标准大气压，忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失。
实验步骤：
第一步：用案秤称出鹅卵石的质量m，然后在杯中分别倒入与鹅卵石质量相同的水和植物油，鹅卵石、水和植物油的温度均为25℃；
第二步：将两个相同的鹅卵石放入热水壶的沸水中，待它们与沸水同温后，夹起鹅卵石迅速分别放入装有水和植物油的杯中，测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为t水=37℃，t油=50℃；
（1）鹅卵石放入沸水后，鹅卵石的内能 （选填“增大”或“减小”），这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能；
（2）第二步中杯中水吸收的热量 植物油吸收的热量；（选填“大于”“小于”或“等于”）
（3）求植物油的比热容 cm（列式计算）。
【答案】 增大 热传递 大于
【知识点】热量的计算、比热容、物体内能的改变方法
【详解】（1）[1][2]鹅卵石放入沸水后，鹅卵石吸热，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式改变内能。
（2）[3]第二步中当鹅卵石和水同温时，忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失，故鹅卵石放出的热量等于水吸收的热量； 根据已知条件可知，测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为t水=37℃，t油=50℃，即鹅卵石的末温分别为37°C和50℃，而鹅卵石的初温为100℃，故可知在水中的鹅卵石温度降低得多， 根据可知，放入水中的鹅卵石放热多，故水吸热多，故可知杯中水吸收的热量大于植物油吸收的热量。
（3）[4]放入油中的鹅卵石放出的热量等于油吸收的热量，根据故有
①
根据鹅卵石放出的热量等于水吸收的热量，故有
②
根据①②可知，。
（2024·浙江杭州·模拟预测）2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。“海油观澜号”由浮式基础和风机组成，总质量达1.1×107kg。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动，年发电量将达2.2×107kW h。
已知：海水密度为1.0×103kg/m3，天然气热值q＝4.4×107J/kg
（1）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积为多少？（不考虑锚链对平台的作用）
（2）每年的发电量相当于完全燃烧多少质量的天然气放出的热量？
（3）海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式（图乙）。与单柱式相比较，你认为“半潜式”的优点是 （写出一点即可）。
【答案】 1.1×104m3 1.8×106kg 吃水深度较浅，适用海域范围较广
【知识点】阿基米德原理、燃料的热值、热量的计算
【详解】解：（1）根据题意知道，平台基础总质量为1.1×107kg，此时漂浮平台受到的浮力为
由阿基米德原理知道，此时漂浮平台排开海水的体积为
（2）年发电量
由W＝Q放＝m天然气q知道，需要天然气的质量
（3）如图所示，半潜式底部有一个三角形浮式基础，与单柱式相比，吃水深度较浅，适用海域范围较广。
答：（ 1）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积为1.1×104m3；
（2）每年的发电量相当于完全燃烧1.8×106kg的天然气放出的热量；
（3）吃水深度较浅，适用海域范围较广。
（2025·浙江杭州·期中）用燃气灶烧水时，把2kg初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了40g天然气（假设天然气完全燃烧）.已知天然气的热值为4.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
(1)水的内能增加了 J。
(2)燃气灶烧水的效率为 。（结果保留1位小数）
【答案】(1)6.72×105
(2)38.2%
【知识点】比热容、热量的计算
【详解】（1）水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
即水的内能增加了6.72×105J。
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放=mq=40×10-3kg×4.4×107J/kg=1.76×106J
燃气灶的效率
（2025·浙江·期末）如图甲为某地太阳能供暖储蓄热系统的基本工作过程。集热板白天接收太阳辐射，其内部水温升高后，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。太阳能集热板中有许多玻璃吸热管，其结构如图乙所示，双层玻璃管之间是真空，内层玻璃管表面涂有一层黑色吸热材料，能吸收太阳光，使温度升高，从而加热管内的水。已知真空不利于热量的传递。下表为简化后的太阳能供暖蓄热系统某一天的数据。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。已知水的比热容。
集热板每小时、每平方米接受的太阳辐射能量/J 集热板面积/
(1)图乙中，判断能否将黑色吸热材料涂在外玻璃管的表面，并说明理由： 。
(2)若集热板的光热转化效率为60%，则这些集热板光照1h，转化成的热量为 J；这些热量理论上能使的水的温度上升 ℃。
【答案】(1)不能；由于真空不利于传热，外玻璃管上的黑色材料吸收热量后，难以将热量传递给内管中的水
(2) 10
【知识点】热量的计算、比热容
【详解】（1）不能将黑色吸热材料涂在外玻璃管的表面，由于真空不利于传热，外玻璃管上的黑色材料吸收热量后，难以将热量传递给内管中的水。
（2）若集热板的光热转化效率为60%，则这些集热板光照1h，转化成的热量为
Q=ηE=60%×3×106J/（m2 h）×1h×4.2×104m2=7.56×1010J
不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失，水升高的温度为
（2025·浙江温州·月考）如图是高速公路避险车道示意图。当高速行驶的小汽车出现刹车失灵时，可通过进入避险车道快速降低车速直至停止。在设计避险车道时需考虑地势与该地的限速情况，并多次测试。
(1)测试车进入测试路段后匀速行驶2小时，消耗汽油9kg，发动机输出效率40%，提供牵引力800牛，求测试车速度 ； （汽油热值为4.6×107焦/千克，写出计算过程）
(2)在避险车道测试中，测试车以相同速度进入避险车道后关闭动力，模拟刹车失灵。在路面粗糙程度相同情况下，测试车在不同倾角斜坡中因摩擦消耗的机械能占比如图丙。测试35°斜坡时，测试车在海拔22米处停止。当斜坡倾角为25°时，至少预留海拔高度多少米？ 。
【答案】(1)28.75m/s
(2)8米
【知识点】热量的计算、动能和势能的转化与守恒、功的计算公式的应用
【详解】（1）消耗汽油9kg，完全燃烧放出的热量为：，已知发动机输出效率40%，发动机输出的机械功为：，测试车行驶的路程为：，测试车的速度为：。
（2）根据丙图可知，测试角度为35°时，消耗能量为45%；测试角度为25°时，消耗能量为80%；测试车的速度相同，则开始时的动能相等；根据“测试车的动能=重力势能+摩擦消耗能量”得到：----- ①；------- ②；
①②联立解得h=8m。
（2025·浙江·月考）太阳能热水器是吸收太阳辐射能将水加热的装置，具有环保、节能、寿命长、无污染等优点。某品牌太阳能热水器，储水容量为200kg。该热水器装满水的情况下，经过一天8小时的阳光照射，把水从20℃加热到70℃。
(1)计算水吸收的热量；[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
(2)如果用天然气来烧这些水，水温也从20℃上升至70℃。不计热量损失，则需要完全燃烧 m3的天然气；[天然气的热值为：8×107J/m3]
(3)若当天平均每平方米面积每小时接受太阳能约3×106J，该热水器集热的有效面积约为2m2，则该热水器的能量转化效率为多少？
【答案】(1)4.2×107J
(2)0.525m3
(3)87.5%
【知识点】热量的计算、比热容
【详解】（1）水吸收的热量为：。
（2）不计热量损失，燃烧天然气放出的热量为：，则需要完全燃烧天然气的体积为：。
（3）该热水器8小时吸收的热量为：，则该热水器的能量转化效率为：。
（2025·浙江宁波·月考）发动机是汽车的核心部件，某汽车发动机是以92号汽油为燃料的内燃机。在某次测试中，汽车在水平路面上匀速行驶，用时，该过程中汽车的牵引力为3000N，汽车消耗汽油12kg，汽油的热值为。
(1)下列内燃机的冲程中，给汽车提供动力的冲程是 ；（填字母）
(2)匀速行驶过程中，牵引力做功的功率为多少？
(3)发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率为多少？
(4)100g汽油完全燃烧所释放的能量70%被20kg水吸收，可以使水温升高多少？
【答案】(1)④
(2)
(3)24.5%
(4)38.3℃
【知识点】热量的计算、热机、功的计算公式的应用、功率计算公式的应用
【详解】（1）给汽车提供动力的冲程是做功冲程，①图中进排气门全关，活塞向上运动，是压缩冲程； ②图中排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程； ③图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程； ④图中进排气门全关，活塞向下运动，是做功冲程，因此给汽车提供动力的冲程是 ④。
（2）匀速行驶过程中，牵引力做的功为：，牵引力做功的功率为：。
（3）汽车消耗汽油12kg，放出的热量为：，将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率为：。
（4）100g汽油完全燃烧所释放的能量70%被20kg水吸收，则水吸收的热量为：，可使水升高的温度为：。
（2024·宁波一模）图甲表示原子核在转变过程中释放能量的方式，图乙是某种光伏发电技术简化电路。
（1）太阳辐射的巨大能量来自图甲中 （选填“A”或“B”）所示的核反应。
（2）当太阳能电池板只为蓄电池充电时，应闭合控制开关 （选填“S1”、“S2”或“S1和S2”）。
【答案】（1）B（2）S1
（2024温州模拟）如图甲所示为三门核电站发电流程图，目前核电站主要利用 （选填“核聚变”或“核裂变”）获得核能。如图乙所示为温岭江厦潮汐试验电站发电的原理图，从能量转化的角度来说，就是将海水的 能，通过水轮发电机转化为电能。
【答案】核裂变； 机械
（2025浙江联考模拟）黄旭华院士是中国核潜艇总设计师，他带领团队攻克了核潜艇反应堆小型化、艇体结构设计等一系列关键技术难题。某核潜艇水下排水量为8 000吨，最大下潜深度为300米。核潜艇获得核能的途径是 。
【答案】核裂变
（2024·浙江嘉兴·一模）我国探月工程“嫦娥五号”返回器采用“打水漂”的方式返回，返回轨道如图所示。通过多次进入大气层成功降低速度，避免了返回器燃烧破损的风险。下列说法错误的是（ ）
A．进入大气层前，返回舱机械能减小
B．进入大气层时，返回舱会与大气摩擦产生内能
C．跳出大气层时，返回舱的部分动能转化为势能
D．第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小
【答案】A
【知识点】动能和势能的转化与守恒、能量的相互转化和转移
【详解】A．进入大气层前，返回器不受任何阻力，所以机械能守恒，故A错误，符合题意；
B．进入大气层时，返回舱需要克服空气阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，故B正确，不符合题意；
C．跳出大气层时，返回舱的质量不变，速度变小，高度变大，则其动能减少，重力势能增多，所以部分动能转化为势能，故C正确，不符合题意；
D．动能和势能统称为机械能。第二次进入大气层时，返回舱的机械能小于第一次，而重力势能相等，所以第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小，故D正确，不符合题意。
（2024·浙江宁波·一模）2023年8月4日，东航国产C919大型客机首次“双机运营”顺利飞行。下列有关说法正确的是（ ）
A．起飞加速助跑，是为了让飞机获得更大的惯性 B．飞机减速下降的过程中，重力势能不变
C．飞机燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能 D．飞行过程中，飞机机翼上方空气流动快压强大
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化、流体压强与流速的关系、惯性、能量的相互转化和转移
【详解】A．飞机起飞加速助跑，是为了让飞机获得更大的速度，使飞机机翼上表面空气流速更大，压强更小，飞机机翼上下表面的压力差增大，使飞机获得更大的升力，故A错误；
B．影响重力势能的因素有质量和高度，飞机减速下降的过程中，质量不变，高度降低，所以重力势能变小，故B错误；
C．根据能量转换的知识可知，飞机燃料在燃烧的过程中，燃料发生化学反应，放出热量，将化学能转化为内能，故C正确；
D．由于流体流速大的位置压强小，所以飞机飞行过程中，飞机机翼上方空气流动速度快，压强小，故D错误。
（2024·浙江·一模）为了减少汽车尾气排放造成大气污染的加剧，新能源汽车正逐渐成为汽车行业的焦点。插电式混动汽车是常见的一种新能源汽车，其驱动原理如图甲所示：行驶动力可由电动机或发动机单独提供，也可以由二者同时提供。
（1）当电池电量充足时，该汽车行驶时通过电池使电动机转动，从而驱动汽车行驶。此过程中能量的转化形式为： ；
（2）当电池电量不足时，插电式混动汽车动力由发动机提供。发动机是内燃机，通过燃油燃烧产生高压气体推动活塞做功，图乙中发动机产生动力的冲程的是 ；
（3）电动汽车的核心部件之一是电池。当前新能源汽车应用的电池是以锂电池为主的液态电池。液态电池在安全性、电池容量等方面存在许多不足。因此研发固态电池成为许多车企未来重点课题，同时也面临挑战。下列观点反对研发固态电池的有 。（可多选）
A．固态电池在高温下使用易发生爆炸
B．固态电池内部电阻较大，充电时间较长
C．生产固态电池需要高温高压环境，研发技术难度大
D．固态电池的原材料比较稀缺，制作成本是液态电池的几百倍
E．固态电池的能量密度更大，相同体积的固态电池续航能力更强
F．相同容量的固态电池质量和体积更小，减轻汽车负重、增大了汽车空间
【答案】 （化学能→）电能→机械能 C ABCD
【知识点】能量的相互转化和转移
【详解】（1）[1]汽车行驶时通过电池使电动机转动，消耗电能，从而驱动汽车行驶，产生机械能，此过程中能量的转化形式为：电能主要转化为机械能。
（2）[2]当电池电量不足时，插电式混动汽车动力由发动机提供。发动机是内燃机，通过燃油燃烧产生高压气体推动活塞做功，是做功冲程，此时进排气门都必须关闭，其他膨胀做功，活塞下移，故图乙中发动机产生动力的冲程的是C。
（3）[3]说明固态电池缺点的是反对研究的，因而认为易发生爆炸、充电时间较长、研发技术难度大、成本高，都是反对研发固态电池的，表明优点的是支持的，故ABCD符合题意，EF不符合题意。
故选ABCD。
（2024·浙江杭州·一模）我国争取到2060年实现“碳中和”以应对全球气候变化。目前正积极开发太阳能、风能等新能源，光伏发电技术已达到国际领先水平。下图是利用熔盐和1.2万块镜子建成的甘肃敦煌100MW熔盐塔太阳能光热发电站工作流程示意图：
通过镜子将太阳光聚集在吸热器上，加热其中熔盐。高温熔盐流入温度为565℃的高温熔盐罐，随后热泵将它压入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。熔盐经过蒸汽发生器降温后，流回低温熔盐罐。两个熔盐罐中共储存3万吨熔盐（熔点为210℃），白天高温熔盐罐把能量储存起来，夜晚释放发电，可实现24小时稳定电力输出。
（1）“持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上”此过程中主要发生的能量转化是 能转化为 能。
（2）为节约用水，冷却塔内的一部分水蒸气变成液态水后流回蒸汽发生器循环使用，这部分水在冷却塔中发生的物态变化是 ，同时放出热量。
（3）低温熔盐罐内的温度应 （选填“大于”、“等于”或“小于”）210℃。
（4）植物的光合作用是自然界消耗二氧化碳的最重要途径之一，人们称其为地球上最重要的能量转化过程。写出植物光合作用的文字表达式： 。
（5）你能为实现“碳中和”目标做些什么？（至少2点） 。
【答案】 光 内 液化 大于 选择公共交通方式出行、节约用电（合理即可）
【知识点】光合作用的条件和产物、液化及液化现象、能量的相互转化和转移
【详解】（1）[1][2]“持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上”此过程中主要发生的能量转化是光能转化为内能。
（2）[3]为节约用水，冷却塔内的一部分水蒸气冷凝成液态水后又重新流回蒸汽发生器循环使用，这部分水在冷却塔中发生的物态变化是液化，同时放出热量。
（3）[4]低温熔盐罐内的温度应大于210℃，这样熔盐才是液态的，便于热量交换。
（4）[5]植物的光合作用是自然界消耗二氧化碳的最重要途径之一，人们称其为地球上最重要的能量转化过程。植物光合作用的文字表达式
（5）[6]选择公共交通方式出行、节约用电等措施可以实现“碳中和”目标。
（2025温州二模）“摩擦焊”是一种新型的焊接技术：将两块金属压在一起，其中一块金属高速转动,使两块金属的接触面升温达到塑性状态而焊接在一起。则在此过程中的主要能量转化是（ ）
A．电能转化为化学能 B．化学能转化为电能
C．机械能转化为内能 D．内能转化为机械能
【答案】C
（2025杭州一模）下列实例利用了热传递原理改变物体内能的是（ ）
A．钻木取火 B．炉边烤火 C．搓手取暖 D．擦燃火柴
【答案】B
（2025浙江联考模拟）小科学习了科学课程后，更加用心地观察生活，通过观察咖啡制作过程总结了下列几点想法，其中说法不正确的是（ ）
A．咖啡香飘四溢是扩散现象，说明分子在运动 B．咖啡在变凉的过程中，以热传递的方式改变了内能
C．咖啡在变凉的过程中，内能不断增加 D．咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈
【答案】C
（（2024杭州模拟）如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，对试管加热一段时间后橡皮塞被冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析错误的是（ ）
A．水温上升时，水的内能增加 B．该实验中的能量转化与汽油机的压缩冲程相同
C．管内气体对橡皮塞做功，内能转化为机械能 D．试管口的“白气”是小水滴
【答案】B
（2025宁波市一模）如图是四冲程汽油机其中的一个冲程，此时活塞压缩气缸内气体做功。对该冲程的认识错误的是（ ）
A．该冲程是做功冲程 B．该冲程末火花塞点火
C．该冲程气缸内气体分子热运动加剧 D．该冲程机械能转换为内能
【答案】A
（2025衢州市一模）古希腊数学家希罗发明了“汽转球”装置，在锅底加热使水沸腾变成水蒸气，水蒸气由管子进入到球中，最后会从球体的两旁喷出，并使球体转动。下列汽油机的工作原理示意图中，与上述能量转化相似的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】热机
【详解】球两旁的出气管喷出水蒸气使球体快速转动，是水蒸气的内能转化为球体机械能的过程，与汽油机的做功冲程的能量转化相同。
A．图中进气门打开，排气门关闭，属于吸气冲程，不存在能量转化，故A不符合题意；
B．图中进排气门全关，活塞向上运动属于压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．图中进排气气门全关，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意；
D．图中进气门关闭，排气门打开，属于排气冲程，不存在能量的转化，故D不符合题意。
故选C。
（2024·宁波模拟）小华同学为了节能和方便家人洗澡，用废弃的汽油桶在房顶上自制了一个简易太阳能热水器，如图是它的安装示意图。在水箱上下安有两根管子，其中一根是进出水管，给热水器上冷水或淋浴时用热水，都是通过进出水管来完成，室内进出水管上安有三个阀门。若当地的大气压强 请回答下列问题：
（1）小华为什么要在热水器上方安装一根与大气相通的管子A
（2）根据阀门Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的位置，说明它们的作用是什么 如何调节喷头出水的温度
（3）给热水器上冷水时，阀门Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ应当处于何种状态 洗澡时，阀门Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ应当处于何种状态
（4）如果小华同学住的居民楼层高为3m，他家的热水器安装在七楼楼顶上，且距楼顶高1m，那么该地区的水压至少为多大，才能顺利为热水器上水
（5）设热水器水箱容积为100L，在一般的光照条件下，一满箱 的水经白天太阳的加热温度可达到 ，这相当于多少煤气完全燃烧放出的热量 (已知水的比热容为·℃,煤气的热值约
【答案】（1）A管的作用一是排气，二是溢水。因为汽油桶改做水箱后，如果不安装 A 管排气的话，上水时会把一些空气密闭在里面，就不易将水注满；而且，上方的空气还影响箱内水温升高
（2）阀门Ⅰ的作用是控制进入水箱的冷水；阀门Ⅱ的作用是控制进入淋浴喷头的热水；阀门Ⅲ的作用是控制进入淋浴喷头的冷水。通过阀门Ⅱ调节进入淋浴喷头的热水多少、阀门Ⅲ调节进入淋浴喷头的冷水的多少，这样就可以改变淋浴喷头喷出的水的温度
（3）给热水器上水阀门Ⅰ打开，阀门Ⅱ、阀门Ⅲ关闭；洗澡时，阀门Ⅰ关闭，阀门Ⅱ、阀门Ⅲ打开
（4）该地区的最低供水水压为 3.2×105Pa
（5）需完全燃烧的煤气的质量为
（2025温州模拟）2023年4月16日，中国石油对外发布消息，用现有天然气管道长距离输送氢气的技术获得了突破。这为我国今后实现大规模、低成本的远距离氢能运输提供技术支撑。制氢、储氢、用氢是氢能研究的热点。
（1） 如图为某氢能科技有限公司研制的氢能源环卫车。为了防止发动机过热，一般情况下用水来冷却，主要是利用了水的 的特点。
（2） 技术专家对该车进行性能测试，环卫车以42kw的恒定功率匀速行驶，燃烧了的氢燃料，氢燃料完全燃烧时，该车发动机的热效率是 。
（3） 为了开发新能源，某同学设想了一个利用氢能的方案，如图乙所示是该同学的示意图。其他同学觉得该方案并不可行，你觉得他们的理由应该： 。
【答案】（1） 比热容大（2）
[解析]发动机做的功；氢燃料完全燃烧放出的热量；该发动机的热效率。
（3） 该方案违背能量守恒定律
（2024·浙江宁波·三模）氢能源汽车使用的是氢燃料电池，工作原理示意图如图所示。电池工作时，在催化剂的作用下氢原子失去电子形成氢离子，穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子；而电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B，形成电流。
（1）从能量转化的角度，分析氢燃料电池工作时是将化学能直接转化 能。
（2）氢燃料电池工作时，通过电动机的电流方向是 （选填“从左到右”或“从右到左”）。
（3）若将在制氢过程中基本上没有碳排放而得到的氢气称为绿氢。则下列方式可制得绿氢的是 （填字母）。
A．风力发电制氢 B．太阳能光伏发电制氢 C．火力发电制氢 D．潮汐能发电制氢
【答案】 电 从右到左 ABD
【知识点】能量的相互转化和转移、新能源的开发利用的意义
【详解】（1）电池是将化学能转化为电能的装置，故氢燃料电池是将化学能直接转化为电能；
（2）由题目信息电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B，形成电流，而电流的方向与电子的流向相反，故电动机内电流从B极到A极，故填从右到左；
（3）在制氢过程中基本上没有碳排放而得倒的氢气称为绿氢；
A、风力发电制氢过程中不排放碳，可制得绿氢；
B、太阳能属于清洁能源，太阳能发电制氢过程中不排放碳，可制得绿氢；
C、火力发电，燃烧化石燃料，排放二氧化碳，不能制得绿氢；
D、潮汐能发电制氢过程中不排放碳，可制得绿氢；
故选ABD。
（2025杭州模拟）得益于我国新能源汽车的发展，2023年中国已经成为世界第一大汽车出口国。小金爸爸最近想买一辆新车，在买纯电车还是燃油车的问题上很纠结，于是小金查阅了一些资料，从能量转化和成本等方面进行了一些分析。已知燃油车每百公里耗油10升，油价8.5元/升，纯电车每百公里耗电23千瓦时，以1元/千瓦时计算。假设两种类型的车子在行驶时每百公里克服摩擦力做功均为，汽油的热值，汽油的密度为，通过计算回答：
（1） 从能量转化效率考虑，燃油车和纯电车中，哪一种将能量转化为机械能的效率更高？请通过计算说明。
（2） 从经济效益考虑，每行驶1万公里，使用纯电车比使用燃油车能节省多少钱？
（3） 纯电车的电池使用较长时间后需要更换，且费用较高；另外，还存在续航里程相对较短的问题。假如你是汽车工程师，请你设计一个提升纯电车续航里程的方案。
【答案】（1） 纯电车效率更高
[解析]燃油车每百公里耗油10升，汽油的质量，
汽油完全燃烧放出的热量，。纯电车每百公里耗电23千瓦时，即，，故纯电车的效率比燃油车高。
（2） 6 200元
[解析]油费：8.5元/升升元，
电费：23千瓦时元/千瓦时元，
可节约8 500元元元。
（3） 车中放置能量回收系统，将减速或刹车时部分机械能回收利用。（合理即可）
（2025杭州一模）如图甲所示，是陆游在《老学庵笔记》记录的一种省油灯，可通过每晚更换夹层中的冷水达到“可省油之半”的目的。该省油灯的结构如图乙所示，请回答下列问题：
（1） 在中空夹层加水，主要是利用水的 较大的特性，可以吸收更多的热量。
（2） 夹层注水，通过 选填“做功”或“热传递”）的方式降低油温，减少了油的蒸发，达到省油目的。
（3） 燃烧一段时间，灯油质量减少了10克，则这10克灯油完全燃烧放出的热量为 焦耳。
【答案】（1） 比热容（2） 热传递（3）
（2024·浙江杭州·二模）为了控制卫星内部的温度在一定范围内，保护卫星内部的电子设备，科学家发明了热管。如图所示为热管传热的原理示意图，金属外壳内衬垫一层由多孔材料做成的吸液芯，芯中充有某种液体，其中心是气腔。卫星利用热管将热量从向阳面“搬”到背阴面，使整体温度趋于平衡。
（1）下列对于热管原理的解释，正确的是 （填字母）；
A．热端吸热升华，冷端放热凝华 B．热端吸热汽化，冷端放热液化
C．热端放热汽化，冷端吸热液化 D．热端放热升华，冷端吸热凝华
（2）为了能够更快地调节整体温度的平衡，吸液芯中的液体应该选 （填“水”或“酒精”），原因是 。
【答案】 B 酒精 比热容小，温度变化更快
【知识点】汽化及汽化吸热的特点、液化及液化现象、比热容
【详解】（1）[1]在朝阳面时，液体在热端吸收热量，从液态变成气态发生汽化现象；在背阳面时，气体在冷端放出热量，从气态变成液态发生液化现象。 故B正确，ACD错误。
故选B。
（2）[2][3]为了能够更快地调节整体温度的平衡，吸液芯中的液体应该选酒精，因为酒精比热容小，在放出或吸收相同热量的前提下，温度变化更快。
（2023·浙江·一模）单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型。某次练习过程中，质量为M的运动员以速度v从轨道边缘A点腾空后到达最高点B，随后沿C点进入轨道，A、B、C三点距水平面的垂直距离分别为h1、h2和h3。图乙为腾空过程左视图，请回答下列问题（过程中不计空气阻力）。
（1）A点的机械能 B点的机械能（选填“小于”“等于”或“大于”）；
（2）B点动能是否为零 （选填“是”或“否”）；
（3）从B点到C点的过程中，运动员增加的动能可使质量为m的水温度升高 （滑雪板与C点接触时能量损失不计，水的比热容用c表示）。
【答案】 等于 否
【知识点】动能和势能的转化与守恒、比热容
【详解】（1）[1]运动员以速度v从轨道边缘A点腾空后到达最高点B，不计空气阻力，机械能守恒，A点的机械能等于B点的机械能。
（2）[2]运动员到达最高点B速度不为零，动能不为零。
（3）[3]从B点到C点的过程中，不计空气阻力，机械能守恒，运动员增加的动能等于重力势能的减小量，即
ΔE=Mg(h2-h3)
滑雪板与C点接触时能量损失不计，水吸收的热量
Q吸=ΔE
可使质量为m的水温度升高的温度
（2025·浙江金华·月考）为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
(1)实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值 （“偏大”、“偏小”或“不变”）；
(2)实验中燃烧相同质量的燃料，根据 来比较放出热量的多少；
(3)小金选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 的热值大；
(4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为 。
【答案】(1)偏大
(2)温度计上升的示数
(3)b
(4)8∶3
【知识点】热量的计算、燃料的热值、温度及温度的测量、比热容
【详解】（1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，由于杯底的温度较高，所以测量的温度值偏大。
（2）由于实验中不能直接观察到燃料放出热量的多少，所以实验中运用转换法，用烧杯中温度计上升的示数来比较放出热量的多少。
（3）由图乙可知，燃料燃尽后，燃料b能使烧杯中温度计上升的示数更大，所以燃料b放出热量更多，故燃料b的热值大。
（4）由图丙可知，燃料1使水温度升高到100℃，水的温度保持不变，水在5min内，温度由20℃升高到100℃，温度升高80℃，燃料2使水温在15min内，温度由20℃升高到80℃，则燃料2使水温在5min内，升高20℃；则在5min内，两套装置中的水吸收热量之比
则在5min内，两套装置中的燃料放出热量之比为4∶1，在5min内，燃料1只燃烧总质量的，燃料2只燃烧总质量的，则燃料1和燃料2的热值之比
（2024义乌模拟）如图甲为某打桩机，其内部部分构造如图乙所示。打桩机启动时先用起重机把大铁块吊起来，大铁块底部有一个圆柱形气缸，下面是一个活塞，当大铁块被提起时，气缸内充满空气，释放大铁块自由落下，气缸内的空气被压缩，温度升高至左右。此时，由高压泵喷入燃料，燃料会剧烈燃烧，把大铁块重新推到最高点，此时气缸内的废气会自动释放，新鲜空气重新填充到气缸内。大铁块在重力的作用下重新落下，如此循环往复。
请用所学相关科学知识及以上资料信息完成下列问题：
（1） 大铁块下降时，缸内的空气被压缩，此过程中大铁块的重力势能转化为大铁块的动能和缸内气体的 能；这个过程类似于内燃机的 。
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
（2） 下表列出了一些常见燃料的着火点和热值。喷入气缸内的燃料通常会选用柴油，理由是
。
燃料 着火点 热值
乙醇70% 423℃ 3.0×107J/kg
汽油 427℃ 4.6×107J/kg
航空煤油 256℃ 4.3×107J/kg
柴油 220℃ 4.3×107J/kg
（3） 若大铁块下落时打在活塞上的压力大小为，活塞上表面面积为，求此时大铁块对活塞的压强。
（4） 若打桩机每天消耗柴油，计算它们完全燃烧时产生的热量是多少。
【答案】（1） 内； B（2） 柴油的着火点较低，更容易燃烧（3） （4）
（2025·浙江金华·期末）新型混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动后，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车所受阻力与车速的关系如图所示，某次由内燃机提供能量进行测试，汽车以50km/h的速度在平直公路上匀速行驶了0.5h，测试结束时蓄电池的电能增加了0.8×10 J。计算：
(1)测试过程中，汽车牵引力做了多少焦的功？
(2)已知测试使用燃料的热值为4.5×107J，测试过程中共消耗8kg燃料，则这些燃料完全燃烧放出的总热量是多少焦
(3)此次测试过程中，内燃机工作时的效率是 。
【详解】（1）由图可知，当v=50km/h时，汽车受到的阻力F=4000N，根据二力平衡可知汽车受到的牵引力
F牵=F=4000N
汽车行驶的路程
s=vt=50km/h×0.5h=25km=2.5×104m
牵引力做的功
W=Fs=4000N×2.5×104m=1×108J
（2）燃料完全燃烧放出的总热量
Q放=mq=8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J
（3）内燃机的效率
（2024·浙江绍兴·一模）二氧化碳是引起全球温室效应的主要气体我国政府承诺：中国将力争于2030年前实现排放达到峰值，2060年前实现碳中和，即通过各种方式抵消排放的量，重新实现碳平衡。请据图回答问题：
（1）图甲是自然界碳循环的示意图，由图可知，自然界中的来源有 （填序号）。若把地球及其大气层作为一个整体来看，碳元素的总质量 。（填“变大”“变小”或“不变”）
（2）有科学家预测“温室效应”会导致沿海低地被淹。如图乙所示的实验装置模拟二氧化碳产生温室效应，当观察到 时，能证明二氧化碳的温室效应比空气大。
（3）过去的200年里，人类向大气层排放了数万亿吨二氧化碳，科学家已经研究出多种方式来实现二氧化碳的转化。图丙是一种模拟电化学实验装置，能模拟植物的光合作用，将水和二氧化碳转化为氧气和燃料丙醇（），故称为“人工树叶”，写出“人工树叶”中主要的反应方程式 。
（4）为实现“碳达峰”“碳中和”目标，电动汽车和氢能源汽车将逐渐代替燃油汽车。某氢能源汽车的发动机效率为60％，若该车在道路上行驶时，获得的平均牵引力为，则行驶100km的路程消耗的氢气大约是 kg。（）
【答案】 ①③⑥ 不变 水柱左移 6CO2+8H2O2C3H8O+9O2 1
【知识点】书写化学方程式、文字表达式、自然界中碳循环、功的计算公式的应用、燃料的热值
【详解】（1）由图可知，自然界中CO2的来源有①③⑥；地球上有碳循环，地球上大气层中的碳总量维持在一个相对稳定的水平上，生命才得以延续至今。故把地球及其大气层作为一个整体来看，碳元素的总质量不变；
（2）如图乙所示的实验装置模拟二氧化碳产生温室效应，当观察到水柱左移时，就能证明二氧化碳的温室效应比空气大；
（3）模拟植物的光合作用，将水和二氧化碳转化为氧气和燃料丙醇（C3H8O），“人工树叶”中主要的反应方程式为：6CO2+8H2O2C3H8O+9O2；
（4）以氢气作为燃料的某氢能源汽车的发动机效率为60%，若该车在道路上行驶时，获得的平均牵引力为8.4×102N，则行驶100km的路程牵引力做的功W=FS=8.4×102N×100000m=8.4×107J；m氢=；所以行驶100km的路程消耗的氢气大约是1kg。
2考点一 内能
内能
概念 物体内部所有分子热运动的动能和和势能的总和，叫做物体的内能，俗称热能
单位 焦耳——J
影响内能大小的因素 物体的温度、质量、状态、种类
在其他因素相同时，温度越高物体的内能越大； 在其他因素相同时，物体的质量越大，物体的内能越大； 在其他因素相同时，物体的状态不同，物体的内能可能不同； 在其他因素相同时，物体的种类不同，物体的内能也可能不同。
改变内能的方式 做功 外界对物体做功，可以使物体的内能增加 举例: 用打气筒打气、摩擦生热
物体对外做功，物体的内能会减少 举例: 气体体积膨胀
热传递 条件：存在温度差
对物体的影响：温度高的物体放出热量，温度降低，内能减少；温度低的物体吸收热量，温度升高，内能增加。
实质：内能从高温物体（或同一物体的高温部分）传递到低温物体（或同一物体的低温部分）。
变化的量度 用热量来量度内能的变化
二、温度、热量、内能之间的区别与联系
温度 热量 内能
定义不同 表示物体的冷热程度 在热传递过程中，传递热量的无规则运动的剧烈程度多少 物体内所有分子无规则运动的动能与势能的总和
量的性质 状态量 过程量 状态量
表述 降低或升高 放出或吸收 有、具有、改变、增加、减少
单位 摄氏度 焦耳（J） 焦耳（J）
★ 注意：温度的变化，可以改变一个物体的内能，,传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但它的温度不一定改变。如冰融化时要吸收热量，内能增加，但温度却保持在0℃不变。
考点二 比热容
比热容
概念 单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量
符号及单位 符号 : C 单位: 焦/（千克·℃）
水的比热容 4.2×103焦/（千克·℃）
热量的计算公式 Q吸=cm( t-t0)
★ 注意：两个温度不同物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高。若放出热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同。但低温物体升高的温度不一定等于高温物体降低的温度。
热机
类型 蒸汽机、内燃机、燃气轮机喷气发动机
特点 通过做功把内能转化为机械能
举例:汽油机 以汽油为燃料的内燃机
构造
三、汽油机工作过程
冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
工作示意图
进气门开闭情况 打开 关闭 关闭 关闭
活塞运动方向 向下 向上 向下 向上
冲程的作用 吸入汽油和空气的混合物 压缩汽油和空气的混合物，使其压强增大、温度升高。在压缩冲程末，火花塞产生电火花，点燃燃料混合物 燃料混合物燃烧产生高温高压燃气，高温高压燃气推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功 排出废气
能的转化 无能量转化 机械能转化成内能 汽油燃烧：化学能转化成内能。 燃气推动活塞做功：内能转化成机械能 无能量转化
★ 注意：大多数汽油机的一个工作循环都是由四个冲程组成的，在一个工作循环中，曲轴和飞轮均转动两圈，对外做功1次。在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，将内能转化为机械能，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来完成。
燃料的热值
概念 1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。
单位 焦/千克
符号 q
公式 Q=mq（固体） Q=vq （气体）
四、热效率的计算
①汽车前进时，汽油燃烧释放热能用于汽车克服摩擦做功，η=；
②用天然气烧热水时，天然气燃烧释放的内能转化为水的内能，η=
考点三 核能
核能
核能是通过将核反应从原子核释放的能量，先转化为发电机的机械能及水的内能，再转化为电能。
核裂变是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出巨大能量的现象。
应用：原子弹、核电站
核聚变：2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核，同时释放出能量的现象。应用：氢弹
核电站
原理 利用核反应堆提供的能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电
过程
能量转化 核能→内能→机械能→电能
特点 消耗燃料少，废渣也少,产生的能量巨大，可以大大减少燃料的运输量； 特别适合于缺少煤、石油和水力资源的区域； 核电站需防止放射性物质泄漏造成的放射性污染，因此必须采用可靠的保护措施，同时要处理好废渣； 成本低，一些发达国家的核电已占相当大的比例，我国的核电事业发展得也很快。
（2024中考）如图所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，选择一团可燃物置于筒内，压下活塞。为了可燃物更易燃烧，关于所选可燃物的着火点及对活塞的操作正确的是（ ）
A．着火点低，缓慢下压 B．着火点高，缓慢下压
C．着火点低，快速下压 D．着火点高，快速下压
（2023台州）如图是我市三门核电站的发电流程示意图。在发电时，能量转化过程是（ ）
A．核能 机械能 内能 电能 B．核能 内能 机械能 电能
C．内能 核能 机械能 电能 D．机械能 核能 内能 电能
（2024·浙江）某同学冲泡了一杯热饮。下列选项中不能加快热饮降温的是（ ）
A．向杯口不断吹气 B．取一空杯子互倒热饮
C．向杯中加入冰块 D．拧紧杯盖静置于桌面
（2023·金华）中国是茶文化之乡，中国茶文化是世界非物质文化遗产。“煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是（ ）
A．茶水沸腾时，吸收热量，温度升高 B．茶水升温是通过做功的方式改变内能
C．壶嘴冒出的“白气”是汽化形成的现象 D．茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动
（2023·宁波）为了比较液体a和液体b的比热大小，小宁分别称取相同质量的a和b，在初温相同条件下，利用如图所示装置在沸水中加热。
（1）做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中，液体a、b内能增加的途径是 。
（2）实验过程中，小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知，液体a的比热ca与液体b的比热cb的大小关系是：ca cb。
（2023·丽水）如图是电热液体蚁香器，工作时内部的发热部件对蚊香液加热，一段时间后，其顶部有“白雾”飘出，房间里弥漫着蚊香液的清香，起到驱蚊和灭蚊的作用。
（1）发热部件使蚊香液温度升高，该过程主要通过 使蚊香液的内能增加（填“做功”或“热传递”）。
（2022·宁波）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/（kg ℃）。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是 J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的 冲程相同。
（2024·东阳模拟）一水平放置静止的气缸内充满了空气，在大小为F的恒力作用下，活塞沿着粗糙的气缸壁向左运动，下列说法正确的是 ( )
A．活塞向左运动，气缸内气体分子运动速度不变，但是气缸内气体的内能增加了
B．若活塞在恒力F作用下向左运动了S长的距离，则活塞克服气缸壁摩檫力做功的大小为： W=FS
C．恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞的机械能始终保持不变
D．力F 推动活塞向左运动，这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同
（2025杭州一模）葱包烩是杭州传统特色小吃，其制作方法是将油条和葱段裹在薄饼中，在铁锅上压扁烤制而成，关于葱包烩的制作过程，下列说法错误的是（ ）
A．葱包烩的温度越高，所含热量越多
B．葱包烩主要是通过热传递的方式改变其内能
C．用工具将薄饼压扁，说明力可以改变物体的形状
D．远处闻到葱包烩的香味，说明分子不停地做无规则运动
（2024温州模拟）先将一空密封袋放在精确度非常高的电子秤上称量，再将此密封袋装入适量空气后密封（空气未被压缩）称量，则电子秤的示数将 （ ）
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断
（2024杭州模拟）在学习内能后，小周利用盛有少量水的矿泉水瓶进行如下实验：先将瓶盖拧紧，使劲旋转矿泉水瓶下部（如图所示），然后拧松瓶盖，可看到瓶盖被弹出数米远，瓶内出现白雾。下列说法正确的是（ ）
A．矿泉水瓶越拧越费劲，是因为内部气压在不断增大
B．瓶盖弹出前瓶壁温度升高，是因为瓶壁的机械能在增加
C．瓶盖弹出后落回地面，是因为摩擦力改变了瓶盖的运动状态
D．瓶盖弹出后瓶内出现了白雾，是因为水遇热汽化成水蒸气
（2024·绍兴模拟） 把20g 0℃的冰与280g10℃的水混合(不计热量损失)，达到热平衡时的温度为 现有一定质量的一杯水温度降低1℃放出的热量刚好使1g0℃的冰熔化为 的水，则这杯水的质量为 ( )
A．80g B．100g C．120g D．140g
（2024·浙江模拟）小州同学用温度计分别测量了 A、B、C三个烧杯中不同质量水的温度。(如图所示)。
（1）三个烧杯中，水分子平均运动速度最大的是哪个烧杯 。
（2）三个烧杯中水所具有的内能从大到小排序为： (用“>”连接)
（3）在标准大气压下给C烧杯中的水加热，使它吸收的热量达到 焦，试问C烧杯中的水温最终为多少，并加以解释。 （·℃)
（2024·杭州模拟）单板滑雪U形池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型。某次练习过程中，质量为M的运动员以速度v从轨道边缘A点腾空后到达最高点B，随后沿C点进入轨道，A、B、C三点距水平面的垂直距离分别为h1、h2和h3图乙为腾空过程左视图，请回答下列问题（过程中不计空气阻力）。
（1）A点的机械能 B点的机械能（选填“小于”“等于”或“大于”）。
（2）B点动能是否为零 （选填“是”或“否”）。
（3）从B点到C点的过程中，运动员增加的动能可使质量为m的水温度升高 （滑雪板与C点接触时能量损失不计，水的比热容用c表示）。
（2023温州一模）甲、乙两物体的质量都为,丙物体质量为,三个物体温度升高吸收热量的情况如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．乙的比热容与丙相等 B．甲的比热容比乙小
C．甲和丙比热容相等，可能是同一种物质 D．甲、乙的温度都降低，甲比乙放出的热量多
（2024杭州模拟）小明在项目化学习中，对学校太阳能热水器展开研究。
（1） 太阳核心处温度很高，大量氢原子发生 （选填“核聚变”或“核裂变”）反应变成氦原子，释放巨大能量。
（2） 当太阳光线与太阳能热水器垂直时集热效果最好。如图所示，为了达到最好的集热效果，夏至前可以将图中的角 逐渐 （选填“变大”或“变小”）。
（3） 已知太阳能热水器接收阳光垂直照射的面积是，每平方米每秒接收到的太阳能为，热水器中水的质量为，水的比热容为。若不计一切热量损失，垂直照射，水温可以升高 。
（2025杭州一模）爆米花是一种深受大家喜爱的食品。如图甲所示，制作时将玉米粒放入锅中用火加热，加热到一定程度时，玉米粒迅速爆开，变成了爆米花。
（1） 加工爆米花时用火加热，是通过 的方式使玉米粒的内能增加。
（2） 距离很远我们就能闻到爆米花的香味，这是 现象。
（3） 玉米爆开时，能量转化与图乙中热机的 冲程相同（填序号）。
（2025·浙江金华·期中）为探究不同物质的吸热能力，小科用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的a、b两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图乙所示（不考虑热量的散失）；
(1)实验中，如果要使a、b两种液体最后的温度相同，a液体的加热时间 （选填“大于”、“小于”或“等于”）b液体的加热时间；
(2)实验表明， （选填“a”或“b”）吸热的能力更强；
(3)小科想用如图丙所示装置测酒精的热值，加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中液体的质量为M，初温为t1，末温为t2，烧杯中液体的比热容用c表示；请你帮助小科用以上符号写出酒精热值的表达式： ；小科测算后发现，测量值比课本中的“标准值”小很多，请你写出一条可能的原因： 。
（2024·浙江·三模）小应利用如图所示器材测量家中植物油的比热容。假设周围环境的气压为一个标准大气压，忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失。
实验步骤：
第一步：用案秤称出鹅卵石的质量m，然后在杯中分别倒入与鹅卵石质量相同的水和植物油，鹅卵石、水和植物油的温度均为25℃；
第二步：将两个相同的鹅卵石放入热水壶的沸水中，待它们与沸水同温后，夹起鹅卵石迅速分别放入装有水和植物油的杯中，测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为t水=37℃，t油=50℃；
（1）鹅卵石放入沸水后，鹅卵石的内能 （选填“增大”或“减小”），这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能；
（2）第二步中杯中水吸收的热量 植物油吸收的热量；（选填“大于”“小于”或“等于”）
（3）求植物油的比热容 cm（列式计算）。
（2024·浙江杭州·模拟预测）2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。“海油观澜号”由浮式基础和风机组成，总质量达1.1×107kg。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动，年发电量将达2.2×107kW h。
已知：海水密度为1.0×103kg/m3，天然气热值q＝4.4×107J/kg
（1）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积为多少？（不考虑锚链对平台的作用）
（2）每年的发电量相当于完全燃烧多少质量的天然气放出的热量？
（3）海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式（图乙）。与单柱式相比较，你认为“半潜式”的优点是 （写出一点即可）。
（2025·浙江杭州·期中）用燃气灶烧水时，把2kg初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了40g天然气（假设天然气完全燃烧）.已知天然气的热值为4.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
(1)水的内能增加了 J。
(2)燃气灶烧水的效率为 。（结果保留1位小数）
（2025·浙江·期末）如图甲为某地太阳能供暖储蓄热系统的基本工作过程。集热板白天接收太阳辐射，其内部水温升高后，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。太阳能集热板中有许多玻璃吸热管，其结构如图乙所示，双层玻璃管之间是真空，内层玻璃管表面涂有一层黑色吸热材料，能吸收太阳光，使温度升高，从而加热管内的水。已知真空不利于热量的传递。下表为简化后的太阳能供暖蓄热系统某一天的数据。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。已知水的比热容。
集热板每小时、每平方米接受的太阳辐射能量/J 集热板面积/
(1)图乙中，判断能否将黑色吸热材料涂在外玻璃管的表面，并说明理由： 。
(2)若集热板的光热转化效率为60%，则这些集热板光照1h，转化成的热量为 J；这些热量理论上能使的水的温度上升 ℃。
（2025·浙江温州·月考）如图是高速公路避险车道示意图。当高速行驶的小汽车出现刹车失灵时，可通过进入避险车道快速降低车速直至停止。在设计避险车道时需考虑地势与该地的限速情况，并多次测试。
(1)测试车进入测试路段后匀速行驶2小时，消耗汽油9kg，发动机输出效率40%，提供牵引力800牛，求测试车速度 ； （汽油热值为4.6×107焦/千克，写出计算过程）
(2)在避险车道测试中，测试车以相同速度进入避险车道后关闭动力，模拟刹车失灵。在路面粗糙程度相同情况下，测试车在不同倾角斜坡中因摩擦消耗的机械能占比如图丙。测试35°斜坡时，测试车在海拔22米处停止。当斜坡倾角为25°时，至少预留海拔高度多少米？ 。
（2025·浙江·月考）太阳能热水器是吸收太阳辐射能将水加热的装置，具有环保、节能、寿命长、无污染等优点。某品牌太阳能热水器，储水容量为200kg。该热水器装满水的情况下，经过一天8小时的阳光照射，把水从20℃加热到70℃。
(1)计算水吸收的热量；[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
(2)如果用天然气来烧这些水，水温也从20℃上升至70℃。不计热量损失，则需要完全燃烧 m3的天然气；[天然气的热值为：8×107J/m3]
(3)若当天平均每平方米面积每小时接受太阳能约3×106J，该热水器集热的有效面积约为2m2，则该热水器的能量转化效率为多少？
（2025·浙江宁波·月考）发动机是汽车的核心部件，某汽车发动机是以92号汽油为燃料的内燃机。在某次测试中，汽车在水平路面上匀速行驶，用时，该过程中汽车的牵引力为3000N，汽车消耗汽油12kg，汽油的热值为。
(1)下列内燃机的冲程中，给汽车提供动力的冲程是 ；（填字母）
(2)匀速行驶过程中，牵引力做功的功率为多少？
(3)发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率为多少？
(4)100g汽油完全燃烧所释放的能量70%被20kg水吸收，可以使水温升高多少？
（2024·宁波一模）图甲表示原子核在转变过程中释放能量的方式，图乙是某种光伏发电技术简化电路。
（1）太阳辐射的巨大能量来自图甲中 （选填“A”或“B”）所示的核反应。
（2）当太阳能电池板只为蓄电池充电时，应闭合控制开关 （选填“S1”、“S2”或“S1和S2”）。
（2024温州模拟）如图甲所示为三门核电站发电流程图，目前核电站主要利用 （选填“核聚变”或“核裂变”）获得核能。如图乙所示为温岭江厦潮汐试验电站发电的原理图，从能量转化的角度来说，就是将海水的 能，通过水轮发电机转化为电能。
（2025浙江联考模拟）黄旭华院士是中国核潜艇总设计师，他带领团队攻克了核潜艇反应堆小型化、艇体结构设计等一系列关键技术难题。某核潜艇水下排水量为8 000吨，最大下潜深度为300米。核潜艇获得核能的途径是 。
（2024·浙江嘉兴·一模）我国探月工程“嫦娥五号”返回器采用“打水漂”的方式返回，返回轨道如图所示。通过多次进入大气层成功降低速度，避免了返回器燃烧破损的风险。下列说法错误的是（ ）
A．进入大气层前，返回舱机械能减小
B．进入大气层时，返回舱会与大气摩擦产生内能
C．跳出大气层时，返回舱的部分动能转化为势能
D．第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小
（2024·浙江宁波·一模）2023年8月4日，东航国产C919大型客机首次“双机运营”顺利飞行。下列有关说法正确的是（ ）
A．起飞加速助跑，是为了让飞机获得更大的惯性 B．飞机减速下降的过程中，重力势能不变
C．飞机燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能 D．飞行过程中，飞机机翼上方空气流动快压强大
（2024·浙江·一模）为了减少汽车尾气排放造成大气污染的加剧，新能源汽车正逐渐成为汽车行业的焦点。插电式混动汽车是常见的一种新能源汽车，其驱动原理如图甲所示：行驶动力可由电动机或发动机单独提供，也可以由二者同时提供。
（1）当电池电量充足时，该汽车行驶时通过电池使电动机转动，从而驱动汽车行驶。此过程中能量的转化形式为： ；
（2）当电池电量不足时，插电式混动汽车动力由发动机提供。发动机是内燃机，通过燃油燃烧产生高压气体推动活塞做功，图乙中发动机产生动力的冲程的是 ；
（3）电动汽车的核心部件之一是电池。当前新能源汽车应用的电池是以锂电池为主的液态电池。液态电池在安全性、电池容量等方面存在许多不足。因此研发固态电池成为许多车企未来重点课题，同时也面临挑战。下列观点反对研发固态电池的有 。（可多选）
A．固态电池在高温下使用易发生爆炸
B．固态电池内部电阻较大，充电时间较长
C．生产固态电池需要高温高压环境，研发技术难度大
D．固态电池的原材料比较稀缺，制作成本是液态电池的几百倍
E．固态电池的能量密度更大，相同体积的固态电池续航能力更强
F．相同容量的固态电池质量和体积更小，减轻汽车负重、增大了汽车空间
（2024·浙江杭州·一模）我国争取到2060年实现“碳中和”以应对全球气候变化。目前正积极开发太阳能、风能等新能源，光伏发电技术已达到国际领先水平。下图是利用熔盐和1.2万块镜子建成的甘肃敦煌100MW熔盐塔太阳能光热发电站工作流程示意图：
通过镜子将太阳光聚集在吸热器上，加热其中熔盐。高温熔盐流入温度为565℃的高温熔盐罐，随后热泵将它压入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。熔盐经过蒸汽发生器降温后，流回低温熔盐罐。两个熔盐罐中共储存3万吨熔盐（熔点为210℃），白天高温熔盐罐把能量储存起来，夜晚释放发电，可实现24小时稳定电力输出。
（1）“持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上”此过程中主要发生的能量转化是 能转化为 能。
（2）为节约用水，冷却塔内的一部分水蒸气变成液态水后流回蒸汽发生器循环使用，这部分水在冷却塔中发生的物态变化是 ，同时放出热量。
（3）低温熔盐罐内的温度应 （选填“大于”、“等于”或“小于”）210℃。
（4）植物的光合作用是自然界消耗二氧化碳的最重要途径之一，人们称其为地球上最重要的能量转化过程。写出植物光合作用的文字表达式： 。
（5）你能为实现“碳中和”目标做些什么？（至少2点） 。
（2025温州二模）“摩擦焊”是一种新型的焊接技术：将两块金属压在一起，其中一块金属高速转动,使两块金属的接触面升温达到塑性状态而焊接在一起。则在此过程中的主要能量转化是（ ）
A．电能转化为化学能 B．化学能转化为电能
C．机械能转化为内能 D．内能转化为机械能
（2025杭州一模）下列实例利用了热传递原理改变物体内能的是（ ）
A．钻木取火 B．炉边烤火 C．搓手取暖 D．擦燃火柴
（2025浙江联考模拟）小科学习了科学课程后，更加用心地观察生活，通过观察咖啡制作过程总结了下列几点想法，其中说法不正确的是（ ）
A．咖啡香飘四溢是扩散现象，说明分子在运动 B．咖啡在变凉的过程中，以热传递的方式改变了内能
C．咖啡在变凉的过程中，内能不断增加 D．咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈
（（2024杭州模拟）如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，对试管加热一段时间后橡皮塞被冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析错误的是（ ）
A．水温上升时，水的内能增加 B．该实验中的能量转化与汽油机的压缩冲程相同
C．管内气体对橡皮塞做功，内能转化为机械能 D．试管口的“白气”是小水滴
（2025宁波市一模）如图是四冲程汽油机其中的一个冲程，此时活塞压缩气缸内气体做功。对该冲程的认识错误的是（ ）
A．该冲程是做功冲程 B．该冲程末火花塞点火
C．该冲程气缸内气体分子热运动加剧 D．该冲程机械能转换为内能
（2025衢州市一模）古希腊数学家希罗发明了“汽转球”装置，在锅底加热使水沸腾变成水蒸气，水蒸气由管子进入到球中，最后会从球体的两旁喷出，并使球体转动。下列汽油机的工作原理示意图中，与上述能量转化相似的是（ ）
A． B． C． D．
（2024·宁波模拟）小华同学为了节能和方便家人洗澡，用废弃的汽油桶在房顶上自制了一个简易太阳能热水器，如图是它的安装示意图。在水箱上下安有两根管子，其中一根是进出水管，给热水器上冷水或淋浴时用热水，都是通过进出水管来完成，室内进出水管上安有三个阀门。若当地的大气压强 请回答下列问题：
（1）小华为什么要在热水器上方安装一根与大气相通的管子A
（2）根据阀门Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的位置，说明它们的作用是什么 如何调节喷头出水的温度
（3）给热水器上冷水时，阀门Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ应当处于何种状态 洗澡时，阀门Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ应当处于何种状态
（4）如果小华同学住的居民楼层高为3m，他家的热水器安装在七楼楼顶上，且距楼顶高1m，那么该地区的水压至少为多大，才能顺利为热水器上水
（5）设热水器水箱容积为100L，在一般的光照条件下，一满箱 的水经白天太阳的加热温度可达到 ，这相当于多少煤气完全燃烧放出的热量 (已知水的比热容为·℃,煤气的热值约
（2025温州模拟）2023年4月16日，中国石油对外发布消息，用现有天然气管道长距离输送氢气的技术获得了突破。这为我国今后实现大规模、低成本的远距离氢能运输提供技术支撑。制氢、储氢、用氢是氢能研究的热点。
（1） 如图为某氢能科技有限公司研制的氢能源环卫车。为了防止发动机过热，一般情况下用水来冷却，主要是利用了水的 的特点。
（2） 技术专家对该车进行性能测试，环卫车以42kw的恒定功率匀速行驶，燃烧了的氢燃料，氢燃料完全燃烧时，该车发动机的热效率是 。
（3） 为了开发新能源，某同学设想了一个利用氢能的方案，如图乙所示是该同学的示意图。其他同学觉得该方案并不可行，你觉得他们的理由应该： 。
（2024·浙江宁波·三模）氢能源汽车使用的是氢燃料电池，工作原理示意图如图所示。电池工作时，在催化剂的作用下氢原子失去电子形成氢离子，穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子；而电子则从电极A经外部电路通过电动机到达电极B，形成电流。
（1）从能量转化的角度，分析氢燃料电池工作时是将化学能直接转化 能。
（2）氢燃料电池工作时，通过电动机的电流方向是 （选填“从左到右”或“从右到左”）。
（3）若将在制氢过程中基本上没有碳排放而得到的氢气称为绿氢。则下列方式可制得绿氢的是 （填字母）。
A．风力发电制氢 B．太阳能光伏发电制氢 C．火力发电制氢 D．潮汐能发电制氢
（2025杭州模拟）得益于我国新能源汽车的发展，2023年中国已经成为世界第一大汽车出口国。小金爸爸最近想买一辆新车，在买纯电车还是燃油车的问题上很纠结，于是小金查阅了一些资料，从能量转化和成本等方面进行了一些分析。已知燃油车每百公里耗油10升，油价8.5元/升，纯电车每百公里耗电23千瓦时，以1元/千瓦时计算。假设两种类型的车子在行驶时每百公里克服摩擦力做功均为，汽油的热值，汽油的密度为，通过计算回答：
（1） 从能量转化效率考虑，燃油车和纯电车中，哪一种将能量转化为机械能的效率更高？请通过计算说明。
（2） 从经济效益考虑，每行驶1万公里，使用纯电车比使用燃油车能节省多少钱？
（3） 纯电车的电池使用较长时间后需要更换，且费用较高；另外，还存在续航里程相对较短的问题。假如你是汽车工程师，请你设计一个提升纯电车续航里程的方案。
（2025杭州一模）如图甲所示，是陆游在《老学庵笔记》记录的一种省油灯，可通过每晚更换夹层中的冷水达到“可省油之半”的目的。该省油灯的结构如图乙所示，请回答下列问题：
（1） 在中空夹层加水，主要是利用水的 较大的特性，可以吸收更多的热量。
（2） 夹层注水，通过 选填“做功”或“热传递”）的方式降低油温，减少了油的蒸发，达到省油目的。
（3） 燃烧一段时间，灯油质量减少了10克，则这10克灯油完全燃烧放出的热量为 焦耳。
（2024·浙江杭州·二模）为了控制卫星内部的温度在一定范围内，保护卫星内部的电子设备，科学家发明了热管。如图所示为热管传热的原理示意图，金属外壳内衬垫一层由多孔材料做成的吸液芯，芯中充有某种液体，其中心是气腔。卫星利用热管将热量从向阳面“搬”到背阴面，使整体温度趋于平衡。
（1）下列对于热管原理的解释，正确的是 （填字母）；
A．热端吸热升华，冷端放热凝华 B．热端吸热汽化，冷端放热液化
C．热端放热汽化，冷端吸热液化 D．热端放热升华，冷端吸热凝华
（2）为了能够更快地调节整体温度的平衡，吸液芯中的液体应该选 （填“水”或“酒精”），原因是 。
（2023·浙江·一模）单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型。某次练习过程中，质量为M的运动员以速度v从轨道边缘A点腾空后到达最高点B，随后沿C点进入轨道，A、B、C三点距水平面的垂直距离分别为h1、h2和h3。图乙为腾空过程左视图，请回答下列问题（过程中不计空气阻力）。
（1）A点的机械能 B点的机械能（选填“小于”“等于”或“大于”）；
（2）B点动能是否为零 （选填“是”或“否”）；
（3）从B点到C点的过程中，运动员增加的动能可使质量为m的水温度升高 （滑雪板与C点接触时能量损失不计，水的比热容用c表示）。
（2025·浙江金华·月考）为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
(1)实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值 （“偏大”、“偏小”或“不变”）；
(2)实验中燃烧相同质量的燃料，根据 来比较放出热量的多少；
(3)小金选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 的热值大；
(4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为 。
（2024义乌模拟）如图甲为某打桩机，其内部部分构造如图乙所示。打桩机启动时先用起重机把大铁块吊起来，大铁块底部有一个圆柱形气缸，下面是一个活塞，当大铁块被提起时，气缸内充满空气，释放大铁块自由落下，气缸内的空气被压缩，温度升高至左右。此时，由高压泵喷入燃料，燃料会剧烈燃烧，把大铁块重新推到最高点，此时气缸内的废气会自动释放，新鲜空气重新填充到气缸内。大铁块在重力的作用下重新落下，如此循环往复。
请用所学相关科学知识及以上资料信息完成下列问题：
（1） 大铁块下降时，缸内的空气被压缩，此过程中大铁块的重力势能转化为大铁块的动能和缸内气体的 能；这个过程类似于内燃机的 。
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
（2） 下表列出了一些常见燃料的着火点和热值。喷入气缸内的燃料通常会选用柴油，理由是
。
燃料 着火点 热值
乙醇70% 423℃ 3.0×107J/kg
汽油 427℃ 4.6×107J/kg
航空煤油 256℃ 4.3×107J/kg
柴油 220℃ 4.3×107J/kg
（3） 若大铁块下落时打在活塞上的压力大小为，活塞上表面面积为，求此时大铁块对活塞的压强。
（4） 若打桩机每天消耗柴油，计算它们完全燃烧时产生的热量是多少。
（2025·浙江金华·期末）新型混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动后，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车所受阻力与车速的关系如图所示，某次由内燃机提供能量进行测试，汽车以50km/h的速度在平直公路上匀速行驶了0.5h，测试结束时蓄电池的电能增加了0.8×10 J。计算：
(1)测试过程中，汽车牵引力做了多少焦的功？
(2)已知测试使用燃料的热值为4.5×107J，测试过程中共消耗8kg燃料，则这些燃料完全燃烧放出的总热量是多少焦
(3)此次测试过程中，内燃机工作时的效率是 。
（2024·浙江绍兴·一模）二氧化碳是引起全球温室效应的主要气体我国政府承诺：中国将力争于2030年前实现排放达到峰值，2060年前实现碳中和，即通过各种方式抵消排放的量，重新实现碳平衡。请据图回答问题：
（1）图甲是自然界碳循环的示意图，由图可知，自然界中的来源有 （填序号）。若把地球及其大气层作为一个整体来看，碳元素的总质量 。（填“变大”“变小”或“不变”）
（2）有科学家预测“温室效应”会导致沿海低地被淹。如图乙所示的实验装置模拟二氧化碳产生温室效应，当观察到 时，能证明二氧化碳的温室效应比空气大。
（3）过去的200年里，人类向大气层排放了数万亿吨二氧化碳，科学家已经研究出多种方式来实现二氧化碳的转化。图丙是一种模拟电化学实验装置，能模拟植物的光合作用，将水和二氧化碳转化为氧气和燃料丙醇（），故称为“人工树叶”，写出“人工树叶”中主要的反应方程式 。
（4）为实现“碳达峰”“碳中和”目标，电动汽车和氢能源汽车将逐渐代替燃油汽车。某氢能源汽车的发动机效率为60％，若该车在道路上行驶时，获得的平均牵引力为，则行驶100km的路程消耗的氢气大约是 kg。（）
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