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专题八 能量转化与守恒
知识点
知识点一 分子的热运动
1. 扩散现象：说明一切物体内部的分子都在永不停息地 。
2.人们把构成物体的大量分子的 运动叫作分子的热运动。分子的热运动与 有关， 越高，分子热运动越 。
知识点二 分子间的作用力
分子间存在相互作用，既互相 ，又互相 。 当分子间相距几个分子大小时，主要表现为 ；当分子间距接近到大约一个分子大小时，分子之间主要表现为 ；当分子间相距很远(超过10个分子大小的距离)时，分子间就基本没有相互作用了。
知识点三 物体的内能
1. 物体内部所有分子做无规则运动的 和分子相互作用的 之和，称为物体的内能。
2.一切物体都具有 能，物体的内能与物体的 、 、 、 等有关。
3. “压缩空气发热”的实验和“蒸汽对外做功”的实验表明 可以改变物体的内能。 “压缩空气发热”的实验中，活塞对筒内空气做了功，空气内能 ，温度 ，将 能转化为 能。“蒸汽对外做功”的实验中，用酒精灯对试管中的水加热，水蒸气把软木塞冲出试管，水蒸气的内能 ，温度 ，水蒸气减少的 能转化为软木塞获得的 能。
4. 热总是从 的物体传到 的物体，或者从物体的 传到 ，这种现象叫作热传递。热传递有三种方式： 、 和 。
5. 叫作热量。 (热量是个过程量)
6. 大量实验与分析表明， 和 都能改变物体的内能，且这两种方式在改变物体内能上是 的。
比热容
1. 定义和符号：单位质量的物质，温度每升高(或降低)1℃吸收(或放出)的 叫作这种物质的比热容。其符号为 。
2. 比热容的单位： ，读作焦每千克摄氏度，符号是 。
3. 水的比热容是 ，表示 1 kg的水温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为 。
4. 比热容是物质的一种 ，一般来说，不同物质的比热容值是不同的。
5. 沿海地区气温变化没有内陆地区气温变化显著，是因为水具有较大的 ，因此在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化比岩石与干泥土要 。生活中因为水的比热容大，经常用于冷却水（如图核电站的冷却塔）
6. 热量的计算
(1)物体温度升高时吸收热量的公式：
(2)物体温度降低时放出热量的公式：
(3)上述两个公式中，c表示 ，m表示质量，t 表示 ，t表示 。
燃料的热值
1. 食物和燃料都具有 能，燃料燃烧时把化学能转化为内能。
2. 1 kg某种燃料完全燃烧时放出的 叫作这种燃料的热值。热值的单位是 ，符号为 。 氢气的热值是14.3×10 J/kg,表示 。
3. 燃料完全燃烧放出热量的计算公式为 ，其中 表示热值，m表示燃料的质量。
热机
1. 热机：把 转化为 的机器，常见的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、燃气喷气发动机和火箭喷气发动机等。
2. 内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。 常见的内燃机有 和 。
3. 汽油机(柴油机)
(1)燃料：汽油机以 为燃料。 (柴油机以 为燃料)
(2)基本构造： (柴油机是喷油嘴)、汽缸、活塞、曲轴、连杆、进气门、排气门、飞轮等。
(3)四冲程汽油机(柴油机)的一个工作循环包括四个冲程，分别为 、 、 和 。
4. 热机的效率：热机做出的 的那部分能量跟燃料 所放出的能量之比叫作热机的效率。热机效率是热机性能的一个重要标志。
5. 运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的 。
1.核能：原子核是可以改变的，且在有些改变的过程中还会释放出巨大的能量，这种能量叫作核能。
2.获得核能的途径：
（1）重核裂变：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成两个新原子核，并释放出能量的过程。
原子弹：根据__ ______的原理制成。
（2）轻核聚变：两个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能
量的过程。
氢弹：根据____ _____的原理制成。
3.放射性及其应用：
（1）原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性物质，如α射线、β射线、γ射线
和X射线等。
（2）大量放射线对人畜会造成很大的伤害。如：建造核电站通常要修建很厚的
水泥防护层，防止放射线外泄。
（3）较小量的射线可以为人类做许多事。如：利用γ射线探伤；育种；放射线
治疗肿瘤等疾病。
4.核电站：
（1）核电站原理：____________。
（2）核电站的能量转化：核能→________→机械能→________。
知识点一 自然界中的能量
是一切物质运动的源泉，一切生命活动的基础。地球上的绝大部分能量直接或间接来自太阳。在自然界和生活中，能量以多种形存在，如：机械能、电能、磁能、内能、化学能和核能。
知识点二 能量的转移与能量形式的转化
1. 能量的转移：能量从一个物体 到另一个物体。例如：将一块炽热的铁块放入一杯冰水中，内能从铁块转移到冰水，导致铁块的内能减少，冰水的内能增加。
2. 能量形式的转化：能量从一种形式 为另一种形式。 如：发电机发电时，将机械能转化为电能；电动机工作时，将电能转化为机械能。
3. 能量转移与能量转化的区别：能量发生转移时只是能量的载体发生了变化，能量的形式不发生变化，而能量的转化涉及两种或两种以上能量
形式之间的转变。
知识点三 能量守恒定律
1. 内容：能量既不会 ，也不会 ，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持 。
2. 意义：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动还是生命运动，无论是宇宙天体还是微观粒子，都遵循这个规律。
3. 永动机——不可能成功
所谓的“永动机”是指不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器。 “永动机”不可能成功的事实告诉我们，违反 定律的事件是不可能发生的。
重难点题型
题型一内能 物体内能的改变方法
【例题1】干冰(固态二氧化碳)清洗技术如今被广泛应用于精密仪器的清洁。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，高速喷射到仪器表面，将污垢剥离。以下说法正确的是 （ ）
A．加压时，二氧化碳内能增大，温度降低
B．加压时，二氧化碳内能减小，温度升高
C．二氧化碳气体高速喷出时，内能增大，温度升高
D．二氧化碳气体高速喷出时，内能减小，温度降低
【变式1】如图所示，甲、乙两金属球完全相同，若将两球从相同的初温加热到相同的末温，且不计悬线和支持面的吸热，依据能量守恒的观点可判断（ ）
A．甲球吸热较多 B．乙球吸热较多
C．两球吸热一样多 D．无法比较哪只球吸热较多
【变式2】改变物体内能的途径与其他三项不同的事例是（ ）
A．柴火烧水 B．压缩空气发热
C．冬天搓手取暖 D．钻木取火
【变式3】能量的形式多种多样且不同形式之间可以相互转化。下列事例中，属于内能转化为机械能的是( )
A．运动员奔跑 B．电扇工作
C．氢弹爆炸 D．内燃机的做功冲程
题型二 热机的工作原理
【例题1】如图所示是某汽车发动机的压缩冲程的示意图。在活塞向上运动的过程中，汽缸内气体的（ ）
A．密度减小 B．温度降低
C．内能增大 D．分子热运动减慢
【变式1】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擦力做功的大小为：
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
【变式2】 近年来，“水母烟花”受到了年轻人的追捧。在安全空旷的地方点燃引线后，喷出的火焰和气体能让纸盒旋转升空，形似水母。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．
【变式3】．如如图所示是探究能量转化的装置，下列相关说法错误的是
A．水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的内能减小了
B．实验过程中，燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能
C．对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的
D．此实验展现了热机工作时的能量转化过程
题型三 燃料的热值
【例题1】2024年3月20日，我国用长征八号遥三运载火箭成功发射鹊桥二号中继星，开启探月新征程！长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于该燃料（ ）
A．密度大 B．内能大 C．热值大 D．比热容大
【变式1】如图所示，小乐用燃气灶烧水。在一个标准大气压下，将一壶初温为20℃的水烧开，消耗了 0.02 m3的天然气。已知该燃气灶的效率为 40%，水的比热容为4.2× 天然气的热值为8.4×107J/m3。
（1）求0.02m3 的天然气完全燃烧所放出的热量。
（2）求水壶中水吸收的热量。
（3）求水壶中水的质量。
中考真题
1．（2024·浙江）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
2．（2024·浙江）某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系（如图，A、B两点等高）。忽略摩擦及空气阻力，小滑块由静止滑下，下列说法错误的是（ ）
A．小滑块下滑过程中机械能守恒
B．小滑块上升过程中内能不断增加
C．小滑块从A点静止滑下，能到达B点
D．小滑块起始位置越高，到达斜面底端速度越大
3．（2023·湖州）2023年5月11日，天舟六号货运飞船与空间站完成对接。这是我国改进型货运飞船首发船，其发射成功意义重大。下列说法正确的是（ ）
A．起飞时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
B．对接完成后，以空间站为参照物，飞船是静止的
C．货物从地面运到空间站，其质量与重力都保持不变
D．完成对接后，空间站绕地球运动时运动状态保持不变
4．（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
5．（2021·宁波）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（ ）
吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
6．（2021·绍兴）如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是（ ）
A．水温上升时，水的内能增加
B．加热时管内的水不断汽化
C．管内气体对橡皮塞做功，其内能减少
D．试管口的“白气”是水蒸气
7．（2020·宁波）下列四幅图片都来自于课本，对它们的描述符合实际的是（ ）
A．甲图实验中随着瓶内空气被抽出，听到的声音越来越弱
B．乙图可以表示四冲程汽油机中的压缩冲程
C．丙图实验在研究电磁感应现象中感应电流产生条件
D．丁图可以表示至今所建造的核电站里核反应堆的工作原理
8．（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。
9．（2023·绍兴）杭州亚运会以”中国新时代·杭州新亚运”为定位，秉持”绿色、智能、节俭、文明”的办会理念，将于2023年9月23日在杭州开幕举行。
（1）开幕当天，恰好是我国二十四节气中的秋分。图甲是地球公转示意图，当天地球在公转轨道上的 (填字母)位置。
（2）亚运吉祥物之一”莲莲”(图乙)，名字源于世界遗产西湖中的莲叶。西湖红莲，叶呈盾状圆形，这一性状是由 决定的。
（3）本届亚运会全部场馆均使用绿色电能，这是亚运史上首次实现绿色能源全覆盖。亚运场馆所使用的部分电能来自于浙江沿海的海上风电场(图丙)，其发电过程中的能量转化是：风能→风车叶轮的 能→电能。
（4）亚运会火炬名为”薪火”(图丁)。该火炬采用的生物质燃气是利用农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、牛羊畜粪等物质作为原料转化而成的。其主要的成分为碳氢化合物、一氧化碳、氢气等。
①该燃气充分燃烧后，产物中一定含有 。
②请分析该燃气的应用优势 。
分层练习
基础通关练（检测时间：15分钟）
1． 如图所示三种现象或过程中都涉及能量的转化，下列分析正确的是（ ）
A．图甲塞子被弹起时，热水瓶内水蒸气对塞子做功，瓶内气体内能增大
B．图乙表示汽油机处于做功冲程，能量转化角度看，与图甲相似
C．图丙燃料的化学能转化成燃气的内能，再转化成机械能
D．图丙表示汽油机处于压缩冲程，能量转化角度看，与图甲相似
2．下图为小科利用家里的废旧玻璃瓶自制花瓶的过程，其中能使玻璃瓶内能增加的是（ ）
A．把绳子放在玻璃瓶外
B．拉紧绳子快速反复摩擦
C．将玻璃瓶放入冷水
D．玻璃瓶断裂成两半
3．对下面图片所描述的物理过程，分析正确的是 ( )
A．图甲：厚玻璃管内的空气被压缩时，空气内能增大，管壁温度升高
B．图乙：瓶子内的气体推动塞子跳起时，气体对塞子做功，气体温度升高
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气内能增大，(s导致试管口出现白雾
D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动时，内燃机将机械能转化为内能
4．如图所示是某汽车发动机的压缩冲程的示意图。在活塞向上运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．图中所示为做功冲程 B．气缸内气体内能增大
C．气缸内气体密度减小 D．气缸内气体的分子热运动减慢
5．甲、乙两金属球，质量相等，初温相同，先将甲球投入冷水中，待热平衡后水温升高 t ℃，取出甲球(设热量与水均无损失)，再迅速把乙球投入水中，这杯水热平衡后水温又升高t ℃，设甲、乙两球的比热容分别为和，则有 ( )
A．= B． C．< D．无法确定
6．如图是新型“太阳能垃圾箱”，该垃圾箱“头顶”光电池板，“腰挎”广告灯箱。白天广告灯箱播放字面广告，该过程中发生的能量转换是
A．电能→机械能→光能 B．太阳能→电能→光能
C．太阳能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能
7．有关温度、热量、内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高
B．一般物体都具有内能，但超低温物体没有内能
C．物体内能减少时，温度不一定降低，但一定是放出了热量
D．物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加
8．如图是探究“比较水和煤油吸收热量时温度升高快慢”的实验装置，下列实验条件中不是必须满足的是（ ）
A．水和煤油的初温必须相同 B．酒精灯火焰大小必须相同
C．水和煤油质量必须相同 D．盛放水和煤油的容器必须相同
9．甲、乙两物体质量都为4kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升1℃吸收热量如图所示，甲.乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是（ ）
A． B．
C． D．
10．下列图像所示的情境均涉及热学知识，其中说法正确的是（ ）
①羊肉放到开水锅里，逐渐变熟，这是通过热传递改变了它的内能
②汽油机的压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，气体的温度升高
③尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
④我国首艘国产大型邮轮“爱达·魔都”号燃油的利用率可以达到100%
A．只有①②正确 B．只有②③正确
C．只有③④正确 D．只有①④正确
11．如图所示是一种利用健身球设计的充电器，在转动球的时候就可以给电池充电，这时健身球里面的装置相当于一个微型发电机。转动球的过程中没有涉及到的能量形式是（ ）
A．电能 B．光能 C．化学能 D．机械能
12．关于图中几幅图的依次对应表述正确的是（ ）
A．甲图中酒精比煤油的比热容大
B．乙图中 10kg 酒精比 1kg 煤油的热值大
C．丙图中金属丝用久了会变细，电阻会变大
D．丁图中滑轮机械效率随提升物块的高度升高而变大
13．小科把气球吹大后没握住，气球飞跑了。该现象与下图(汽油机四个冲程)的能量转化方式一致的是
A． B．
C． D．
14．随着高铁的普及，高铁出行成为人们日常的最佳选择。高铁安全性好、速度快、能耗低，利用电力牵引，不消耗宝贵的石油等液体燃料。高铁运行时能量的转化是( )
A．水能转化为电能 B．电能转化为机械能
C．电能转化为核能 D．电能转化为内能
15．2024年10月30日04时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭成功点火发射。下列说法正确的是 ( )
A．火箭喷出燃气后周围气体分子运动减缓
B．火箭选用的燃料是液态氢，因为它的比热容大
C．火箭升空时燃料燃烧放出的能量全部转化为机械能
D．神舟飞船上的太阳能电池板能将太阳能转变为电能
16．对于图中所描述的实验，下列分析正确的是
A．图甲：棉花燃烧前，压下活塞，厚玻璃筒内空气的质量减少
B．图乙：瓶内的空气推动塞子跳起时，瓶口“白雾”的形成是汽化现象
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增大
D．图丁：装置a、b中除R1小于R2外其他相同，通电一段时间后的温度a小于b
17．如图所示为小篆体的“煮”，意为把东西放在有水的锅里加热使熟。下列与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是
A．热水暖手 B．搓手取暖 C．钻木取火 D．擦燃火柴
18．2024年巴黎奥运会上我国健儿奋勇拼搏、为国争光。如图为我国运动员盛李豪在10米气步枪射击比赛中的情景，气步枪使用压缩气体作为动力源，通过释放压缩气体击出子弹。下列说法正确的是
A．压缩气体时子弹的内能增加
B．子弹射出过程中枪内气体的内能减小
C．子弹在空中运动过程中机械能保持不变
D．压缩气体击出子弹时的能量转化与汽油机的压缩冲程相同
19．图甲是热机的四个冲程.图乙试管中有20毫升水，由初温60℃加热至90℃，塞子弹起，试管口出现“白气”。对此过程分析不合理的是 （ ）
A．试管口看到的“白气”是液态水
B．水吸收的热量为2520焦 (c水=4200J/ kg·℃)
C．塞子弹起时，试管内气体对外做功，内能减少
D．图乙塞子弹起时发生的能量转化与图甲中②冲程相同
20．下列关于温度、内能和热量的描述中，正确的（ ）
A．物体吸收热量时，温度一定升高
B．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C．做功和热传递都能改变物体的内能
D．物体的内能越大，其含有的热量就越多
21．2025年7月30日俄罗斯远东堪察加半岛东岸远海地区爆发7.9级强烈地震。地震引发了高达3至4米的海啸。海啸具有极强的破坏性，是因为海啸具有很大的（ ）
A．内能 B．机械能 C．核能 D．化学能
22．将200克500℃的水和200克30℃的水混合，达到热平衡后水的温度可能是（ ）
A．80℃ B．40℃ C．30℃ D．50℃
23．小科在试管中装适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试管加热。如图所示，加热一段时间后，塞子冲出去了，则下列说法正确的是
A．正在沸腾的水吸收热量，内能不变
B．酒精燃烧升高的温度传递给试管里的水
C．试管中水与水蒸气的内能改变方式只有做功
D．塞子机械能的增加量小于燃烧酒精化学能的释放量
24．关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．温度相等的1 kg水和100g水内能相同
B．具有机械能的物体不一定具有内能
C．温度为0℃的物体没有内能
D．在相同物态下，物体温度降低，它的内能会减少
25．如图所示用同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水)，用测得的数据绘制了温度随时间变化的图线，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了8. g酒精。若单位时间内吸收的热量与乙吸收的热量相等。已知( 下列说法中（ ）
①
②乙的吸热能力大干甲的吸热能力
③0~8min乙吸收的热量为
④该酒精灯的加热效率为17.5%
A．只有①③正确 B．只有②③正确
C．只有③④正确 D．只有①④正确
重难突破练（检测时间：15分钟）
26．关于做功、热量、热传递和内能，下列说法正确的是（ ）
①物体温度越低，内能越小，0℃的物体没有内能
②做功和热传递都可以改变物体内能
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增大
物体的温度越高，所含的热量越多，温度相同的物体内能一定相等
A．只有②④ B．只有② C．只有①④ D．只有②④⑤
27．下列关于燃料的热值说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧越充分，其热值越大
B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小
D．焦炭的热值是3.0×107J/ kg， 完全燃烧1kg焦炭能放出 的热量
28．小启同学自己动手在家做实验，水壶嘴上有一个能够绕轴活动的金属片，水没有开的时候，金属片将壶嘴盖住，水烧开的时候，“热气”总是将壶嘴盖（金属片）冲开。
（1）小启同学联想到课本介绍的汽油机，一个工作循环包含四个冲程，图中“热气”冲开金属片现象相当于下图中甲乙丙丁的图 （填序号）。
（2）一单缸四冲程汽油机，若该汽油机的转速为600转/分，做功冲程一次对外做功大约为1500焦。那么这台汽油机的功率为 瓦特。
29．某老师对书本演示气体对外做功装置进行了改进（如图甲）：用一个放有少量水的大塑料瓶，瓶口塞橡皮塞，塞子里面安装气门芯，连接打气筒，在瓶内伸入温度传感器探头，实验时装置气密性良好。
（1）当橡皮塞弹出时，瓶内出现大量白雾。根据实验现象可得出“物体对外做功，内能减小”的结论，其推理过程为：橡皮塞弹出时气体对外做功，内能减小，温度降低，使水蒸气遇冷 （填一种物态变化）形成小水滴，出现白雾。
（2）橡皮塞弹出时的能量转化与下图中热机四个冲程中的（填字母）相似。
A． B．
C． D．
30．如图甲是我国古代发明的一种取火器----火绒，把木制推杆快速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来。如图乙是小科同学建构的汽油机工作原理图。请回答：
（1） 选择艾绒作为点火材料，利用艾绒着火点低的性质，艾绒燃烧时将 转化为内能。
（2） 取火时，牛角套筒内空气温度会上升，其内能改变的方式是 。
（3） 取火后，推杆会自动向右回弹，此过程类似图乙中的 (填字母)。
31．学习了内能相关知识后，小科用塑料矿泉水瓶制作了一个“空气炮”玩具：瓶中留有少量水，盖上瓶盖，并扭转瓶身；然后轻轻扭动瓶盖，瓶盖瞬间被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾。
（1）图乙所示扭转瓶身的过程与四冲程内燃机的 冲程相似。
（2）瓶盖冲出时瓶内气体的温度 (填“上升”、“下降” 或“不变”)，这是通过 的方式改变了内能。
32．如图甲是热机工作原理的模拟实验，小科在玻璃管中先加入少量酒精，将橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体，玻璃管内气体的内能将 (选填“增大”“减小”或“不变”)；然后用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出，此刻的能量转化与图乙汽油机工作四冲程中的 相同(填字母)。
综合拓展练（检测时间：20分钟）
33．汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 冲程，其能量转化情况与 (选填“乙”或“丙”)图相同，如果此汽油机每秒内对外做功20次，则汽油机每秒内完成 个冲程，飞轮的转速为 r/ min。
34．中国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，在1亿度超高温度下运行了近10秒。请回答：
（1）其反应原理与太阳类似，通过核 （填“聚变”或“裂变”），释放巨大的核能，核能又转化为内能，从而获得高温。
（2）“人造太阳”加热功率达1×1012W，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 焦，这些电能可供一台功率为2000W的空调连续工作 小时。
三、综合题
35．工作人员采取了部分页岩气样品，经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为90%，为了确定其中是否还含有其它可燃性成分，现在在实验室进一步对其进行热值测试：假设所取样品气体的体积为1L，用它烧水，使得1kg的水温度升高了5℃，已知检测所用的烧水炉的效率为70%，天然气的热值为4.0×107J/m3．（ρ水＝1.0×103kg/m3）请根据以上信息计算：
（1）检测过程中，水吸收的热量是多少？
（2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是多少？
（3）该页岩气样品的热值为多少？
36．火箭喷气发动机是一种热机，利用氢气等燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出(如图)，从而获得向前的动力。
（1）火箭喷气发动机燃料燃烧后通过做功把内能转化为机械能，该工作原理与汽油机的下列工作过程示意图所示原理一致的是 。
（2）根据氢气热值为1.4×108焦/千克和汽油为热值4.6×107焦/千克，解释火箭燃料选择氢气而不是选择汽油的原因。
（3）0.42 千克的氢气完全燃烧释放出来的热量，若这些热量被1吨的水完全吸收，则这1吨的水可升高 ℃。(水的比热容为 焦/(千克·℃) )
37．新能源油电混合动力汽车工作模式为：纯电模式行驶时，内燃机不工作，由蓄电池提供能量；混动模式行驶时，内燃机工作，既可以给汽车行驶提供能量，还可以给蓄电池充电。若汽车以混动模式在平直公路上匀速行驶 100km消耗12L 的燃料。已知燃料的密度 请计算：
（1）若燃料的热值为 则燃料完全燃烧12L 放出多少热量
（2）若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热，加热效率为50%，使防冻液温度从20℃升高到70℃，求防冻液的质量 [防冻液的比热容为
38．空气能热水器具有节能、环保、寿命长、不排放有毒有害气体等优点。如图甲所示是空气能热水器的工作原理图，其中压缩机、冷凝器、配套器件、蒸发器组成了热泵，热泵中封装了沸点很低的制冷剂。工作时，流过蒸发器的液态制冷剂从空气中吸热而汽化，然后通过压缩机压缩使气态制冷剂变成高温高压的蒸气，再通过冷凝器液化放热使水温升高，如此往复循环。表格中是某品牌两种型号的空气能热水器的测定参数(环境温度为20℃进水温度为20℃时测定)。
表1
型号 A B
最高出水温度(℃) 55 60
热水产率(kg/h) 120 140
输入功率(kW) 1.2 1.4
电源 220V， 50Hz
环境温度(℃) -10~50
（1）A 型号热水器的热水产率为120Kg/h，表示它工作 1h可使120Kg的水温度升高35℃这些水吸收的能量是 J，该热水器的制热功率为 kW。(水的比热容
（2）定义“能效比”：空气能热水器在额定状态下工作时，制热功率与输入功率之比(即图乙为A 型号热水器的能效标识，其能效比为多少 (计算结果取整数)。
（3）若两型号热水器的能效比相同，对B型号，如果只要求其出水温度也为55℃，则它工作1h能产多少 Kg热水。
39．电磁炉有方便、高效、节能、卫生、安全的性能，已成为广受欢迎、普遍使用的新型灶具。在家庭电路上使用功率为.1500W 的电磁炉来烧水，将 的冷水加热到100℃， 需4分钟。
（1）此过程中，水吸收的热量。
（2）此过程中，电流做的功。
（3）电磁炉的效率。
40．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，某品牌太阳能热水器每小时平均接收 的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中水的质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃.
（1）热水器中的水吸收的热量Q吸；[水的比热容
（2）热水器的效率η；
（3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气 假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
41．工作人员采取了部分页岩气样品，经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为90%，为了确定其中是否还含有其它可燃性成分，现在在实验室进一步对其进行热值测试：假设所取样品气体的体积为1L，用它烧水，使得1kg的水温度升高了5℃，已知检测所用的烧水炉的效率为70%，已知：水的比热容为 ，天然气的热值为 请根据以上信息计算：
（1）检测过程中，水吸收的热量是多少
（2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是多少
（3）该页岩气样品的热值为多少
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专题八 能量转化与守恒
知识点
知识点一 分子的热运动
1. 扩散现象：说明一切物体内部的分子都在永不停息地 运动 。
2.人们把构成物体的大量分子的 无规则 运动叫作分子的热运动。分子的热运动与 温度 有关， 温度 越高，分子热运动越 快 。
知识点二 分子间的作用力
分子间存在相互作用，既互相 吸引 ，又互相 排斥 。 当分子间相距几个分子大小时，主要表现为 引力 ；当分子间距接近到大约一个分子大小时，分子之间主要表现为 斥力 ；当分子间相距很远(超过10个分子大小的距离)时，分子间就基本没有相互作用了。
知识点三 物体的内能
1. 物体内部所有分子做无规则运动的 动能 和分子相互作用的 势能 之和，称为物体的内能。
2.一切物体都具有 内 能，物体的内能与物体的 温度 、 质量 、 体积 、 状态 等有关。
3. “压缩空气发热”的实验和“蒸汽对外做功”的实验表明 做功 可以改变物体的内能。 “压缩空气发热”的实验中，活塞对筒内空气做了功，空气内能 增加 ，温度 升高 ，将 机械 能转化为 内 能。“蒸汽对外做功”的实验中，用酒精灯对试管中的水加热，水蒸气把软木塞冲出试管，水蒸气的内能 减小 ，温度 降低 ，水蒸气减少的 内 能转化为软木塞获得的 机械 能。
4. 热总是从 温度高 的物体传到 温度低 的物体，或者从物体的 高温部分 传到 低温部分 ，这种现象叫作热传递。热传递有三种方式： 热传导 、 热对流 和 热辐射 。
5. 在热传递过程中所传递的能量 叫作热量。 (热量是个过程量)
6. 大量实验与分析表明， 做功 和 热传递 都能改变物体的内能，且这两种方式在改变物体内能上是 等效 的。
比热容
1. 定义和符号：单位质量的物质，温度每升高(或降低)1℃吸收(或放出)的 热量 叫作这种物质的比热容。其符号为 C 。
2. 比热容的单位： 焦 /（千克·℃） ，读作焦每千克摄氏度，符号是 J /（kg·℃） 。
3. 水的比热容是 4.2×103J/kg·℃ ，表示 1 kg的水温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为 4.2×103J 。
4. 比热容是物质的一种 特性 ，一般来说，不同物质的比热容值是不同的。
5. 沿海地区气温变化没有内陆地区气温变化显著，是因为水具有较大的 比热容 ，因此在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化比岩石与干泥土要 小 。生活中因为水的比热容大，经常用于冷却水（如图核电站的冷却塔）
6. 热量的计算
(1)物体温度升高时吸收热量的公式：
(2)物体温度降低时放出热量的公式：
(3)上述两个公式中，c表示 比热容 ，m表示质量，t 表示 初始温度 ，t表示 末态温度 。
燃料的热值
1. 食物和燃料都具有 化学 能，燃料燃烧时把化学能转化为内能。
2. 1 kg某种燃料完全燃烧时放出的 热量 叫作这种燃料的热值。热值的单位是 焦耳每千克 ，符号为 J/kg 。 氢气的热值是14.3×10 J/kg,表示 燃烧一千克的氢气释放出来的热量为14.3×107J 。
3. 燃料完全燃烧放出热量的计算公式为 Q=qm ，其中 q 表示热值，m表示燃料的质量。 热机
1. 热机：把 内能 转化为 机械能 的机器，常见的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、燃气喷气发动机和火箭喷气发动机等。
2. 内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。 常见的内燃机有 汽油机 和 柴油机 。
3. 汽油机(柴油机)
(1)燃料：汽油机以 汽油 为燃料。 (柴油机以 柴油 为燃料)
(2)基本构造： 火花塞 (柴油机是喷油嘴)、汽缸、活塞、曲轴、连杆、进气门、排气门、飞轮等。
(3)四冲程汽油机(柴油机)的一个工作循环包括四个冲程，分别为 吸气冲程 、 压缩冲程 、 做功冲程 和 排气冲程 。
4. 热机的效率：热机做出的 有用功 的那部分能量跟燃料 完全燃烧 所放出的能量之比叫作热机的效率。热机效率是热机性能的一个重要标志。
5. 运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的 热值 。
1.核能：原子核是可以改变的，且在有些改变的过程中还会释放出巨大的能量，这种能量叫作核能。
2.获得核能的途径：
（1）重核裂变：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成两个新原子核，并释放出能量的过程。
原子弹：根据___核裂变________的原理制成。
（2）轻核聚变：两个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能
量的过程。
氢弹：根据_____核聚变______的原理制成。
3.放射性及其应用：
（1）原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性物质，如α射线、β射线、γ射线
和X射线等。
（2）大量放射线对人畜会造成很大的伤害。如：建造核电站通常要修建很厚的
水泥防护层，防止放射线外泄。
（3）较小量的射线可以为人类做许多事。如：利用γ射线探伤；育种；放射线
治疗肿瘤等疾病。
4.核电站：
（1）核电站原理：______原子核裂变_________。
（2）核电站的能量转化：核能→____内能_____→机械能→___电能______。
知识点一 自然界中的能量
能量 是一切物质运动的源泉，一切生命活动的基础。地球上的绝大部分能量直接或间接来自太阳。在自然界和生活中，能量以多种形存在，如：机械能、电能、磁能、内能、化学能和核能。
知识点二 能量的转移与能量形式的转化
1. 能量的转移：能量从一个物体 转移 到另一个物体。例如：将一块炽热的铁块放入一杯冰水中，内能从铁块转移到冰水，导致铁块的内能减少，冰水的内能增加。
2. 能量形式的转化：能量从一种形式 转化 为另一种形式。 如：发电机发电时，将机械能转化为电能；电动机工作时，将电能转化为机械能。
3. 能量转移与能量转化的区别：能量发生转移时只是能量的载体发生了变化，能量的形式不发生变化，而能量的转化涉及两种或两种以上能量
形式之间的转变。
知识点三 能量守恒定律
1. 内容：能量既不会 创造 ，也不会 消灭 ，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持 不变 。
2. 意义：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动还是生命运动，无论是宇宙天体还是微观粒子，都遵循这个规律。
3. 永动机——不可能成功
所谓的“永动机”是指不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器。 “永动机”不可能成功的事实告诉我们，违反 能量的转化和守恒 定律的事件是不可能发生的。
重难点题型
题型一内能 物体内能的改变方法
【例题1】干冰(固态二氧化碳)清洗技术如今被广泛应用于精密仪器的清洁。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，高速喷射到仪器表面，将污垢剥离。以下说法正确的是 （ ）
A．加压时，二氧化碳内能增大，温度降低
B．加压时，二氧化碳内能减小，温度升高
C．二氧化碳气体高速喷出时，内能增大，温度升高
D．二氧化碳气体高速喷出时，内能减小，温度降低
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系；物体内能的改变方法
【解析】【分析】气体对外做功，气体内能减小，温度降低；外界对气体做功，气体内能增大，温度升高。
【解答】AB、加压时，外界对二氧化碳气体做功，气体内能增大，温度升高，故AB错误；
CD、二氧化碳气体高速喷出时，对外做功，内能转化为机械能，可知二氧化碳气体的内能减小，温度降低，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【变式1】如图所示，甲、乙两金属球完全相同，若将两球从相同的初温加热到相同的末温，且不计悬线和支持面的吸热，依据能量守恒的观点可判断（ ）
A．甲球吸热较多 B．乙球吸热较多
C．两球吸热一样多 D．无法比较哪只球吸热较多
【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】两球受热后，体积都要膨胀，根据重心位置的变化及总能量守恒即可判断．
【解答】两球受热后，体积都要膨胀，乙球因放在不导热的水平面上，受热膨胀后，球的重心升高，要克服重力做功消耗一部分能量，所以用来提高球体温度的能量就减少了一些，严格地讲，是乙球内能的增量就减少了一些。甲球情况刚好与乙球相反，甲球重心的下降引起甲球重力势能的减少，重力对甲球做了功，所以甲球内能的增量要大于“供应的热量”。而两球因膨胀而引起的对大气的做功情况是几乎相同的，所以假设将两球从相同的初温加热到相同的末温，乙球吸热较多，故B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【变式2】改变物体内能的途径与其他三项不同的事例是（ ）
A．柴火烧水 B．压缩空气发热
C．冬天搓手取暖 D．钻木取火
【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变内能的方式：做功和热传递。
【解答】柴火烧水是通过吸收热量即热传递的方式改变内能的；
压缩空气发热是通过做功的方式改变内能的；
冬天搓手取暖是通过做功的方式改变内能的；
钻木取火是通过做功的方式改变内能的。
故答案为：A。
【变式3】能量的形式多种多样且不同形式之间可以相互转化。下列事例中，属于内能转化为机械能的是( )
A．运动员奔跑 B．电扇工作
C．氢弹爆炸 D．内燃机的做功冲程
【答案】D
【知识点】内能
【解析】【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；做功改变物体内能的实质是能量的转化，热传递改变物体内能的实质是能量的转移。
【解答】A、运动员奔跑时，将化学能转化为机械能，故A错误；
B、电风扇工作时，将电能转化为机械能；故B错误；
C、氢弹爆炸时，将核能转化为机械能和内能，故C错误；
D、内燃机的做功冲程，是利用高温高压燃气做功，将内能转化为机械能，故D正确。
故答案为：D。
题型二 热机的工作原理
【例题1】如图所示是某汽车发动机的压缩冲程的示意图。在活塞向上运动的过程中，汽缸内气体的（ ）
A．密度减小 B．温度降低
C．内能增大 D．分子热运动减慢
【答案】C
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】（1）汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程。吸气冲程进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动；压缩冲程两个气门都关闭，活塞向上运动；做功冲程两个气门都关闭，活塞向下运动；排气冲程排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动；
（2）压缩冲程中，压缩汽油和空气的混合物，将机械能转化成内能，使汽油和空气的混合物温度升高、内能增加；但质量不变，由密度公式确定密度变化情况；
（3）分子热运动与温度有关，温度越高，热运动越剧烈。
【解答】由图可见，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程；在压缩过程中，质量不变、体积减小，由ρ=可知汽油和空气的混合物的密度增大，故A错；在压缩冲程中，活塞的机械能转化成汽油和空气的混合物的内能，因此气缸内的汽油和空气混合物的内能增大、温度升高，分子热运动加快；故B、D错，C正确；
故答案为：C。
【变式1】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擦力做功的大小为：
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
【知识点】动能和势能的转化与守恒；物体内能的改变方法；热机的工作原理；机械能守恒
【解析】【分析】外界对气体做功，气体的内能增加，温度升高，机械能转化为内能，整个过程能量守恒，可知活塞的机械能减小。【解答】A、活塞向左运动，对气体做功，气体内能增加，温度升高，分子运动速度增大，故A错误；
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：，其中f为摩擦力，故B错误；
C、恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞克服摩擦力做功，机械能减小，故C错误；
D、力F推动活塞向左运动，对气体做功，将机械能转化为内能，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，故D正确。
故答案为：D。
【变式2】 近年来，“水母烟花”受到了年轻人的追捧。在安全空旷的地方点燃引线后，喷出的火焰和气体能让纸盒旋转升空，形似水母。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】B
【知识点】热机的工作原理；化学能与内能的转化
【解析】【分析】内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能。内燃机的压缩冲程中，机械能内能转化为内能。“水母烟花”点燃后喷出的火焰和气体能让纸盒旋转升空，能量的转化是由内能转化为机械能。
【解答】图A是压缩冲程，能量是由机械能转化为内能；
图B是做功冲程，能量是由内能转化为机械能；
图C是吸气冲程和图D是排气冲程，这两冲程没有能量的转化。故B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【变式3】．如如图所示是探究能量转化的装置，下列相关说法错误的是
A．水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的内能减小了
B．实验过程中，燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能
C．对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的
D．此实验展现了热机工作时的能量转化过程
【答案】B
【知识点】；热机的工作原理
【解析】【分析】给试管中的水加热，燃料燃烧的化学能转化成水的内能，高温的水蒸气推动叶轮转动，说明内能转化成了叶轮的动能。
【解答】 燃料燃烧的过程是化学能转化为内能，这种内能传递给水，水沸腾汽化为水蒸气，高温的水蒸气可以驱动叶轮转动，水蒸气自身的温度会降低，内能会减少，转化成了叶轮的机械能，此实验展现了热机工作时的能量转化过程，故ACD正确，B错误。
故答案为：B。
题型三 燃料的热值
【例题1】2024年3月20日，我国用长征八号遥三运载火箭成功发射鹊桥二号中继星，开启探月新征程！长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于该燃料（ ）
A．密度大 B．内能大 C．热值大 D．比热容大
【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【分析】热值是燃料的一种特性；在完全燃烧相同质量的不同燃料时，热值越大的燃料燃烧释放出的热量越多。
【解答】运载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。
故答案为：C。
【变式1】如图所示，小乐用燃气灶烧水。在一个标准大气压下，将一壶初温为20℃的水烧开，消耗了 0.02 m3的天然气。已知该燃气灶的效率为 40%，水的比热容为4.2× 天然气的热值为8.4×107J/m3。
（1）求0.02m3 的天然气完全燃烧所放出的热量。
（2）求水壶中水吸收的热量。
（3）求水壶中水的质量。
【答案】（1）天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq=0.02m3×8.4×107J/m3=1.68×106J；
（2）由得水吸收的热量：
Q吸=ηQ放=40%×1.68×106J=6.72×105J；
（3）在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温t=100℃，
由Q吸=cm（t-t0）得水的质量：
。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】 （1）知道消耗天然气的体积、热值，利用Q放=Vq求天然气完全燃烧放出的热量；
（2）知道燃气灶的效率，利用求水吸收的热量；
（3）在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，知道水的比热容、初温，利用吸热公式Q吸=cm（t-t0）求水的质量。
中考真题
1．（2024·浙江）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
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】①对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少；
②可燃物的着火点越低，则越容易燃烧起来。
【解答】 下压活塞的过程中，活塞对筒内气体做功，将机械能转化为筒内气体的内能，使气体的内能增加、温度升高，当温度升高到可燃物的着火点时，可燃物就燃烧起来。为了使可燃物燃烧，则可燃物的着火点要低一些，这样可以在更低的温度下被点燃，且要迅速下压活塞，从而提高里面的温度，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
2．（2024·浙江）某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系（如图，A、B两点等高）。忽略摩擦及空气阻力，小滑块由静止滑下，下列说法错误的是（ ）
A．小滑块下滑过程中机械能守恒
B．小滑块上升过程中内能不断增加
C．小滑块从A点静止滑下，能到达B点
D．小滑块起始位置越高，到达斜面底端速度越大
【答案】B
【知识点】机械能守恒
【解析】【分析】（1）忽略摩擦及空气阻力，小滑块运动过程中机械能守恒；
（2）改变物体内能的方式有做功和热传递；
（3）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】A、忽略摩擦及空气阻力，小滑块运动过程中只有动能和重力势能的转化，机械能守恒，故A正确；
B、小滑块上升过程中，因忽略摩擦及空气阻力，小滑块的内能不变，故B错误；
C、小滑块在滑动时机械能守恒，A点和B点等高，重力势能相等，所以从A点静止滑下，能到达B点，故C正确；
D、小滑块在斜面上由静止开始向下运动，重力势能转化为动能，起点位置越高，重力势能越大，到达斜面底端时的动能越大，速度越大，故D正确。
故答案为：B。
3．（2023·湖州）2023年5月11日，天舟六号货运飞船与空间站完成对接。这是我国改进型货运飞船首发船，其发射成功意义重大。下列说法正确的是（ ）
A．起飞时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
B．对接完成后，以空间站为参照物，飞船是静止的
C．货物从地面运到空间站，其质量与重力都保持不变
D．完成对接后，空间站绕地球运动时运动状态保持不变
【答案】B
【知识点】质量及其特性；参照物及其选择；力的作用效果；重力及其方向；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识判断；
（2）根据参照物的知识判断；
（3）根据质量和重力的特点判断；
（4）运动状态改变包括：静止变运动，运动变静止，速度大小改变和运动方向改变。
【解答】A.起飞时，燃料的化学能不能全部转化为火箭的机械能，因为热量有损失，故A错误；
B.对接完成后，以空间站为参照物，飞船的位置保持不变，因此它们是静止的，故B正确；
C.货物从地面运到空间站，虽然位置发生改变，但是质量不变。所有的物体在太空中都处于失重状态，因此重力会减小为零，故C错误；
D.完成对接后，空间站绕地球运动时，速度大小和方向不断改变，那么它的运动状态保持不断改变，故D错误。
故选B。
4．（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
【知识点】分子的热运动；沸腾及沸腾条件；物体内能的改变方法
【解析】【分析】液体沸腾的特点是：继续吸热，温度不变；改变内能的方式有两种，做功和热传递；
【解答】A. 茶水沸腾时，吸收热量，温度不变，A错误；
B. 茶水升温是通过热传递的方式改变内能，B错误；
C.壶嘴冒出的”白气”是水蒸气液化形成的现象，C错误；
D. 茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动 ，D正确；
故答案为：D.
5．（2021·宁波）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】四冲程汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能，据此分析判断。
【解答】汽油燃烧，生成高温高压的燃气，燃气推动软木塞跳出，将内能转化为机械能，这和四冲程内燃机的做功冲程相同，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
6．（2021·绍兴）如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是（ ）
A．水温上升时，水的内能增加
B．加热时管内的水不断汽化
C．管内气体对橡皮塞做功，其内能减少
D．试管口的“白气”是水蒸气
【答案】D
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；液化及液化现象；温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】（1）温度升高，物体的内能增大；温度降低，物体的内能减小；
（2）物质由液态变成气态叫汽化；
（3）物体对外界做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大；
（4）水蒸气是无色、无味和透明的气体。
【解答】A.水温上升时，水的内能增加，故A正确不合题意；
B.加热时管内的水吸热，从液体变成气体不断汽化，故B正确不合题意；
C.管内气体对橡皮塞做功，将内能转化为橡皮塞的机械能，则其内能减少，故C正确不合题意；
D.试管口的“白气”不是水蒸气，是水蒸气液化而成的小水珠，故D错误符合题意。
故选D。
7．（2020·宁波）下列四幅图片都来自于课本，对它们的描述符合实际的是（ ）
A．甲图实验中随着瓶内空气被抽出，听到的声音越来越弱
B．乙图可以表示四冲程汽油机中的压缩冲程
C．丙图实验在研究电磁感应现象中感应电流产生条件
D．丁图可以表示至今所建造的核电站里核反应堆的工作原理
【答案】A
【知识点】声音传播的条件；直流电动机的构造原理与工作过程；热机的工作原理；核电站及其工作原理
【解析】【分析】1、声音的传播需要介质，真空不能传播声音；
2、燃烧气体是气体膨胀，推动活塞向下做功，应该是做功冲程。压缩冲程时应该是活塞向下压缩气体；
3、图丙中外部电路有电源，所以线圈中通有电流，在磁铁的磁场中受力运动，是研究“通电导体在磁场中受力运动”；
4、目前用于核电站的主要是核裂变反应，核聚变反应能量释放难以控制，暂不用于核电站。
【解答】A：由于声音的传播需要介质，真空中不能传播声音，所以空气被抽出后声音越来越弱，描述符合实际，A正确；
B：乙图可以表示四冲程汽油机中的压缩冲程，错误，应该是气体推动活塞做功，是做功冲程，B错误；
C：丙图实验中外部有学生电源，线圈中已经有电流通过，所以研究的是“通电导体在磁场中受力运动”情况，不是电磁感应现象，C错误；，
D：丁图表示的是核聚变反应，而核电站中主要是核裂变反应，D错误。
故选A
二、填空题
8．（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）<
【知识点】物体内能的改变方法；比热容
【解析】【分析】（1）热传递改变物体内能的本质为能量的转移，做功改变物体内能的本质为能量的转化；
（2）根据Q=cm△t分析判断。
【解答】（1）根据图片可知，液体a、b吸收外面烧杯内水中的热量使自己温度升高，因此增加内能的方法为热传递。
（2）两个试管都放入同一烧杯中，则相同时间内二者吸收相同的热量，而甲的示数变化大于乙的示数变化，根据Q=cm△t可知，液体a的比热容三、综合题
9．（2023·绍兴）杭州亚运会以”中国新时代·杭州新亚运”为定位，秉持”绿色、智能、节俭、文明”的办会理念，将于2023年9月23日在杭州开幕举行。
（1）开幕当天，恰好是我国二十四节气中的秋分。图甲是地球公转示意图，当天地球在公转轨道上的 (填字母)位置。
（2）亚运吉祥物之一”莲莲”(图乙)，名字源于世界遗产西湖中的莲叶。西湖红莲，叶呈盾状圆形，这一性状是由 决定的。
（3）本届亚运会全部场馆均使用绿色电能，这是亚运史上首次实现绿色能源全覆盖。亚运场馆所使用的部分电能来自于浙江沿海的海上风电场(图丙)，其发电过程中的能量转化是：风能→风车叶轮的 能→电能。
（4）亚运会火炬名为”薪火”(图丁)。该火炬采用的生物质燃气是利用农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、牛羊畜粪等物质作为原料转化而成的。其主要的成分为碳氢化合物、一氧化碳、氢气等。
①该燃气充分燃烧后，产物中一定含有 。
②请分析该燃气的应用优势 。
【答案】（1）B
（2）基因
（3）动(机械)
（4）CO2、H2O；原料适应性广、能源循环利用等(合理即可)
【知识点】能量的相互转化和转移；质量守恒定律及其应用；基因工程
【解析】【分析】（1）图甲A为春分，时间为3月21日；B为夏至，时间为6月22日；C为秋分，时间为9月23日；D为冬至，时间为12月22日；
（2）根据生物体的性状的决定因素解答；
（3）根据能量转化的知识解答；
（4）①根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类保持不变；
②可从燃料原材料的适应性，以及是否循环利用等角度解答。【解答】（1）图甲是地球公转示意图，则秋分在地球在公转轨道上的B位置。
（2）西湖红莲，叶呈盾状圆形，这一性状是由基因决定的；
（3）风电场（图丙），其发电过程中的能量转化是：风能→风车叶轮的动能→电能；
（4）①根据主要成分为碳氢化合物、一氧化碳、氢气等气体可知，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，氢气燃烧生成水，则燃烧的产物一定含有CO2、H2O；
②燃气原料来自农作物秸杆、林木废弃物、食用菌渣、牛羊畜粪等，则该燃气的应用优势：原料适应性广、能源循环利用。
分层练习
基础通关练（检测时间：15分钟）
1． 如图所示三种现象或过程中都涉及能量的转化，下列分析正确的是（ ）
A．图甲塞子被弹起时，热水瓶内水蒸气对塞子做功，瓶内气体内能增大
B．图乙表示汽油机处于做功冲程，能量转化角度看，与图甲相似
C．图丙燃料的化学能转化成燃气的内能，再转化成机械能
D．图丙表示汽油机处于压缩冲程，能量转化角度看，与图甲相似
【答案】C
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】（1）做功改变物体内能
当物体对外做功时，自身的内能会减少，内能转化为机械能。图甲中，热水瓶内的水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，温度降低。
（2）汽油机的工作冲程与能量转化
压缩冲程：两个气门关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能。
做功冲程：两个气门关闭，活塞向下运动，燃料燃烧释放的化学能先转化为燃气的内能，再转化为活塞的机械能。
【解答】A、图甲塞子被弹起时，热水瓶内水蒸气对塞子做功，瓶内气体内能减小，而非增大，故该选项错误。
B、图乙中，两个气门关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程，能量转化为机械能→内能，与图甲的内能→机械能不同，故该选项错误。
C、图丙中，两个气门关闭，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，燃料的化学能先转化为燃气的内能，再转化为机械能，故该选项正确。
D、图丙表示汽油机处于做功冲程，能量转化为内能→机械能，与图甲相似；而压缩冲程的能量转化为机械能→内能，与图甲不同，故该选项错误。
故答案为：C。
2．下图为小科利用家里的废旧玻璃瓶自制花瓶的过程，其中能使玻璃瓶内能增加的是（ ）
A．把绳子放在玻璃瓶外
B．拉紧绳子快速反复摩擦
C．将玻璃瓶放入冷水
D．玻璃瓶断裂成两半
【答案】B
【知识点】内能；物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变内能的方式包括做功和热传递。
【解答】A、把绳子放置在玻璃瓶外，不能改变玻璃瓶的内能，故A错误；
B、拉紧绳子快速反复摩擦同一位置，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，通过做功的方式使玻璃瓶的内能增加，故B正确；
C、将玻璃瓶放入冷水，玻璃瓶放出热量，内能减小，故C错误；
D、玻璃瓶断裂成两半，不能改变玻璃瓶的内能，故D错误。
故答案为：B。
3．对下面图片所描述的物理过程，分析正确的是 ( )
A．图甲：厚玻璃管内的空气被压缩时，空气内能增大，管壁温度升高
B．图乙：瓶子内的气体推动塞子跳起时，气体对塞子做功，气体温度升高
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气内能增大，(s导致试管口出现白雾
D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动时，内燃机将机械能转化为内能
【答案】A
【知识点】内能；温度、热量与内能的关系；物体内能的改变方法
【解析】【分析】外界对气体做功时，机械能转化为气体的内能，气体内能增大，温度升高；气体对外做功时，内能转化为机械能，气体内能减小，温度降低。
【解答】A、压缩空气时，对空气做功，机械能转化为内能，空气的温度升高，管壁吸热，温度升高，故A正确；
B、瓶子内的气体推动塞子跳起时，气体对塞子做功，气体的内能转化为塞子的机械能，气体内能减小，温度降低，故B错误；
C、试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气内能减小，温度降低，水蒸气液化，导致试管口出现白雾，故C错误；
D、汽缸内的气体推动活塞向下运动时，内燃机将内能转化为机械能，是做功冲程，故D错误。
故答案为：A。
4．如图所示是某汽车发动机的压缩冲程的示意图。在活塞向上运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．图中所示为做功冲程 B．气缸内气体内能增大
C．气缸内气体密度减小 D．气缸内气体的分子热运动减慢
【答案】B
【知识点】分子的热运动；温度、热量与内能的关系；热机的工作原理
【解析】【分析】做功冲程，气体对外做功，内能转化为机械能，气体内能减小，温度降低。
【解答】A、两侧气门关闭、活塞向上运动，外界对气体做功，属于压缩冲程，故A错误；
B、外界对气体做功，机械能转化为内能，可知气体的内能增大，故B正确；
C、气体被压缩，体积减小，质量不变，可知密度增大，故C错误；
D、外界对气体做功，气体内能增大，温度升高，分子热运动更剧烈，故D错误。
故答案为：B。
5．甲、乙两金属球，质量相等，初温相同，先将甲球投入冷水中，待热平衡后水温升高 t ℃，取出甲球(设热量与水均无损失)，再迅速把乙球投入水中，这杯水热平衡后水温又升高t ℃，设甲、乙两球的比热容分别为和，则有 ( )
A．= B． C．< D．无法确定
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【分析】甲、乙两金属球，先后投入到同一杯水中，由题意可知，两次水升高的温度相同，也就是水吸收的热量相同，因为不计热量损失，由热平衡方程可知，甲、乙两金属球放出的热量相同；而甲、乙两金属球的质量相等、初温相同，经放热后，甲金属球比乙多降低了t℃，则甲金属块的末温比乙的末温低；由上述分析可知，质量相同的甲、乙两金属球，放出相同的热量，甲降低的温度多，则可知甲金属与乙金属的比热容关系。
【解答】 先后将甲、乙两金属球投入到同一杯水中，水升高的温度相同，则水吸收的热量相同；
∵不计热量损失，
∴Q吸=Q放，
∴甲、乙两金属块放出的热量相同；
由题知，甲金属球比乙多降低了t℃，即甲金属球的末温低；
由上述分析可知，质量相同的甲、乙两金属球，放出相同的热量，甲金属块降低的温度多，所以甲的比热容小。
故答案为：C。
6．如图是新型“太阳能垃圾箱”，该垃圾箱“头顶”光电池板，“腰挎”广告灯箱。白天广告灯箱播放字面广告，该过程中发生的能量转换是
A．电能→机械能→光能 B．太阳能→电能→光能
C．太阳能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移；太阳能及其利用与转化
【解析】【分析】（1）能量转化的过程：光电池板的作用是将太阳能转化为电能；广告灯箱播放广告时，是将电能转化为光能（用于显示画面）。
（2）能量转化的判断：需明确每个装置对应的能量输入和输出，依次分析能量的转化路径。
【解答】该过程的能量转化路径：首先光电池板将太阳能转化为电能，然后广告灯箱将电能转化为光能来播放广告。
故答案为：B。
7．有关温度、热量、内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高
B．一般物体都具有内能，但超低温物体没有内能
C．物体内能减少时，温度不一定降低，但一定是放出了热量
D．物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】根据温度、内能和热量的关系分析判断。
【解答】A. 物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，例如冰熔化时，故A错误；
B. 一般物体都具有内能，因此内能只分大小，不说有无，故B错误；
C. 物体内能减少时，温度不一定降低，可能是放出了热量，也可能是对外做功，故C错误；
D. 物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加，故D正确。
故选D。
8．如图是探究“比较水和煤油吸收热量时温度升高快慢”的实验装置，下列实验条件中不是必须满足的是（ ）
A．水和煤油的初温必须相同 B．酒精灯火焰大小必须相同
C．水和煤油质量必须相同 D．盛放水和煤油的容器必须相同
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【分析】水和煤油初温相同，只需比较相同时间后的末温高低即可，但若初温不同，可比较温度差大小来反映水和煤油吸收热量时温度升高快慢，所以不是必须控制初温相同。
【解答】由可知，要比较水和煤油吸收热量时温度升高快慢时，要控制水和煤油吸收热热量相同，即酒精灯火焰大小相同、盛放水和煤油的容器必须相同，还要控制水和煤油的质量相同。
实验通过比较温度变化量来反映水和煤油吸收热量时温度升高快慢，所以不需要控制水和煤油的初温相同。
故答案为：A。
9．甲、乙两物体质量都为4kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升1℃吸收热量如图所示，甲.乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【分析】根据的变式计算甲乙丙的比热容，再进行比较。
【解答】甲的比热容为
乙的比热容为
丙的比热容为
可知，丙的比热容大于甲，甲的比热容大于乙。
故答案为：A。
10．下列图像所示的情境均涉及热学知识，其中说法正确的是（ ）
①羊肉放到开水锅里，逐渐变熟，这是通过热传递改变了它的内能
②汽油机的压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，气体的温度升高
③尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
④我国首艘国产大型邮轮“爱达·魔都”号燃油的利用率可以达到100%
A．只有①②正确 B．只有②③正确
C．只有③④正确 D．只有①④正确
【答案】A
【知识点】能量利用效率；温度、热量与内能的关系；物体内能的改变方法；燃料的热值
【解析】【分析】改变物体内能的方式：做功和热传递。
【解答】①羊肉放入开水锅中，热量从开水传递到羊肉，导致羊肉的温度升高，内能增加，是通过热传递的方式改变内能，故①正确；
②压缩冲程，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变气体的内能，气体内能增大，温度升高，故②正确；
③热值是燃料的属性，其大小与燃料是否完全燃烧无关，故③错误；
④额外功不能避免，所以“爱达·魔都”号燃油的利用率不可能达到100%，故④错误。
故答案为：A。
11．如图所示是一种利用健身球设计的充电器，在转动球的时候就可以给电池充电，这时健身球里面的装置相当于一个微型发电机。转动球的过程中没有涉及到的能量形式是（ ）
A．电能 B．光能 C．化学能 D．机械能
【答案】B
【知识点】电磁感应；能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】（1） 能量转化相关知识：能量有多种形式，如机械能、电能、化学能、光能等，且不同形式的能量可以相互转化。机械能是物体由于运动、位置或形变而具有的能量；电能是电流做功的能力；化学能是物质发生化学反应时所释放或储存的能量。
（2） 发电机的工作原理：发电机是将机械能转化为电能的装置，在本题中健身球里的微型发电机，转动球时，消耗机械能，产生电能，而给电池充电过程中，电能又转化为电池内化学物质储存的化学能。
【解答】A、转动球时微型发电机将机械能转化为电能，给电池充电时电能转化为化学能，涉及电能，故该选项错误。
B、整个转动球给电池充电过程，没有能量转化为光能的环节，不涉及光能，故该选项正确。
C、给电池充电时，电能转化为电池的化学能，涉及化学能，故该选项错误。
D、转动球的过程中，人施加的力使球转动，具有机械能，发电机将机械能转化为电能，涉及机械能，故该选项错误。
故答案为：B。
12．关于图中几幅图的依次对应表述正确的是（ ）
A．甲图中酒精比煤油的比热容大
B．乙图中 10kg 酒精比 1kg 煤油的热值大
C．丙图中金属丝用久了会变细，电阻会变大
D．丁图中滑轮机械效率随提升物块的高度升高而变大
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素；比热容；燃料的热值；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据甲图比较条形图的高度，条形图越高，则比热容越大；
（2）根据乙图比较条形图的高度，高度越大，热值越大；
（3）根据导体电阻的影响因素判断；
（4）根据判断。
【解答】A.在甲图中，表示煤油的条形图更高，则煤油的比热容大于 的比热容，故A错误；
B.在乙图中，表示酒精的条形图更低，则酒精的热值小于煤油的热值，故B错误；
C.丙图中，金属丝用久了会变细，即横截面积变小，则电阻会变大，故C正确；
D.丁图中，根据可知，滑轮组的机械效率与物块上升的高度无关，故D错误。
故选c。
13．小科把气球吹大后没握住，气球飞跑了。该现象与下图(汽油机四个冲程)的能量转化方式一致的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】 （1）对物体做功时，物体的内能会增大，物体对外做功时，内能会减小；
（2）汽油机的压缩冲程中，机械能转化成内能，做功冲程中内能转化为机械能。
【解答】 气球内的气体向外喷出，气体膨胀对外做功，内能转化成球的机械能；
A.两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程内能转化为机械能，故A正确；
B.进气门关闭，排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，此冲程没有能量转化，故B错误；
C.两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能，故C错误；
D..进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程，此冲程没有能量转化，故D错误。
故选A。
14．随着高铁的普及，高铁出行成为人们日常的最佳选择。高铁安全性好、速度快、能耗低，利用电力牵引，不消耗宝贵的石油等液体燃料。高铁运行时能量的转化是( )
A．水能转化为电能 B．电能转化为机械能
C．电能转化为核能 D．电能转化为内能
【答案】B
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】高铁都是以电能提供动力的，工作时将电能转化为机械能。
【解答】由题意可知，高铁运行时是利用电力牵引的，即将电能转化为机械能，故只有选项B说法正确。
故答案为：B。
15．2024年10月30日04时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭成功点火发射。下列说法正确的是 ( )
A．火箭喷出燃气后周围气体分子运动减缓
B．火箭选用的燃料是液态氢，因为它的比热容大
C．火箭升空时燃料燃烧放出的能量全部转化为机械能
D．神舟飞船上的太阳能电池板能将太阳能转变为电能
【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移；比热容；机械能守恒
【解析】【分析】A.根据影响分子运动速率的因素进行解答；
B.根据液化与液体的沸点有关进行解答；
C.根据火箭升空时能量的转化情况进行解答；
D.根据太阳能电池板的能量转化情况进行解答。
【解答】A.火箭喷出燃气后温度升高，则周围气体分子运动速率加快，故A错误；
B.火箭选用的燃料是液态氢，是因此它的沸点较低，气态氢易液化，与比热容无关，故B错误；
C.火箭升空时燃料燃烧放出的能量一部分转化为内能，一部分转化为动能，故C错误；
D.神舟飞船上的太阳能电池板是利用太阳能发电，能量转化情况为太阳能转化为电能，故D正确。
故答案为：D。
16．对于图中所描述的实验，下列分析正确的是
A．图甲：棉花燃烧前，压下活塞，厚玻璃筒内空气的质量减少
B．图乙：瓶内的空气推动塞子跳起时，瓶口“白雾”的形成是汽化现象
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增大
D．图丁：装置a、b中除R1小于R2外其他相同，通电一段时间后的温度a小于b
【答案】D
【知识点】液化及液化现象；物体内能的改变方法；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】A.质量是物质本身的一种属性，不随物体形状、状态、位置和温度的变化而变化；
B.根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称；
C.根据能量转化的知识判断；
D.根据焦耳定律Q=I2Rt分析判断。
【解答】 A.图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的质量不变，故A错误；
B.图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，内能转化为机械能，空气的内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化形成白雾，故B错误；
C.试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减小，故C错误；
D.图丁中，两个电阻串联，则时间和电流相等，R1电阻小，根据Q=I2Rt可知，左边产生的热量少，则左侧a的温度等于右侧的b，故D正确。
故选D。
17．如图所示为小篆体的“煮”，意为把东西放在有水的锅里加热使熟。下列与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是
A．热水暖手 B．搓手取暖 C．钻木取火 D．擦燃火柴
【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变物体的内能的方式有：做功和热传递；热传递使物体内能发生改变的实质是内能发生了转移，做功使物体内能发生改变的实质是能量发生了转化。
【解答】在“煮”中，食物是通过吸收热水或热汤的热量来变热，这是热传递的一种方式。
A、热水暖手：手是通过吸收热水的热量来变暖，是热传递的方式，故A正确；
B、搓手取暖是通过做功改变物体的内能，故B错误；
C、钻木取火是通过做功改变物体的内能，故C错误；
D、擦燃火柴是通过做功改变物体的内能，故D错误。
故答案为：A。
18．2024年巴黎奥运会上我国健儿奋勇拼搏、为国争光。如图为我国运动员盛李豪在10米气步枪射击比赛中的情景，气步枪使用压缩气体作为动力源，通过释放压缩气体击出子弹。下列说法正确的是
A．压缩气体时子弹的内能增加
B．子弹射出过程中枪内气体的内能减小
C．子弹在空中运动过程中机械能保持不变
D．压缩气体击出子弹时的能量转化与汽油机的压缩冲程相同
【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法；热机的工作原理
【解析】【分析】 做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
四冲程工作过程中能量的转化：压缩冲程：机械能→内能；做功冲程：内能→机械能。
【解答】 A.压缩气体时气体的内能增加，故A错误；
B.子弹射出过程中枪内气体的内能减小，即气体对子弹做了功，故B正确；
C.子弹在空中运动过程中机械能保持减小，因为受的摩擦阻力，有部分机械转化为内能，故C错误；
D.压缩气体击出子弹时的能量转化与汽油机的做功冲程相同，故D错误；
故选B。
19．图甲是热机的四个冲程.图乙试管中有20毫升水，由初温60℃加热至90℃，塞子弹起，试管口出现“白气”。对此过程分析不合理的是 （ ）
A．试管口看到的“白气”是液态水
B．水吸收的热量为2520焦 (c水=4200J/ kg·℃)
C．塞子弹起时，试管内气体对外做功，内能减少
D．图乙塞子弹起时发生的能量转化与图甲中②冲程相同
【答案】D
【知识点】比热容；热量的计算；热机的工作原理
【解析】【分析】①吸气冲程，没有能量转化；②压缩冲程，将机械能转化为内能；③做功冲程，将内能转化为机械能；④排气冲程，没有能量转化。
【解答】A、白气是水蒸气液化得到的小液滴，是液体水，故A正确，不符合题意；
B、水吸收的热量，故B正确，不符合题意；
C、塞子弹起时，气体对外做功，将内能转化为塞子的机械能，气体的内能减小，故C正确，不符合题意；
D、塞子弹起时，气体对外做功，将内能转化为塞子的机械能，与做功冲程③的能量转化形式相同，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
20．下列关于温度、内能和热量的描述中，正确的（ ）
A．物体吸收热量时，温度一定升高
B．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C．做功和热传递都能改变物体的内能
D．物体的内能越大，其含有的热量就越多
【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】热传递的方向：从温度高的物体向温度低的物体传递，内能小的物体可能温度更高，所以
热量可能从内能小的物体传递给内能大的物体。
【解答】A、物体吸收热量时，温度一定升高，例如水在沸腾时吸收热量，但温度不变，故A错误；
B、热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，温度高的物体内能不一定大，故B错误；
C、做功和热传递都能改变物体的内能，两种方法是等效的，故C正确；
D、 热量是过程量，不能含有，故D错误。
故答案为：C。
21．2025年7月30日俄罗斯远东堪察加半岛东岸远海地区爆发7.9级强烈地震。地震引发了高达3至4米的海啸。海啸具有极强的破坏性，是因为海啸具有很大的（ ）
A．内能 B．机械能 C．核能 D．化学能
【答案】B
【知识点】能的多种形式；机械能守恒
【解析】【分析】动能：物体由于运动而具有的能量。 重力势能：物体由于被举高而具有的能量。
【解答】海啸波携带巨大的机械能。当海啸波传播到近岸时，其巨大的动能（由海水运动产生）和势能（由波高产生）会转化为对海岸的冲击力。
故答案为：B。
22．将200克500℃的水和200克30℃的水混合，达到热平衡后水的温度可能是（ ）
A．80℃ B．40℃ C．30℃ D．50℃
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【分析】热量的计算公式为：通用热量公式： Q 表示热量（单位：焦耳，J），c 为比热容，m 为物质质量，Δt 为温度变化量。 吸热公式： Q吸 =c m (t t0 )这里的 是初温，是吸热后的终温。 放热公式： ；用于描述温度降低时的热量交换。
【解答】50℃的水放出的热量等于30℃的水吸收的热量；最终的温度是相同的，两者之间的热传递停止，200×C水×（50-T）=200×C水×（T-30）；解的T=40摄氏度；
故答案为：B
23．小科在试管中装适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试管加热。如图所示，加热一段时间后，塞子冲出去了，则下列说法正确的是
A．正在沸腾的水吸收热量，内能不变
B．酒精燃烧升高的温度传递给试管里的水
C．试管中水与水蒸气的内能改变方式只有做功
D．塞子机械能的增加量小于燃烧酒精化学能的释放量
【答案】D
【知识点】能量利用效率；温度、热量与内能的关系；物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变内能的方式：做功和热传递。
【解答】A、正在沸腾的水吸收热量，内能变大，温度不变，故A错误；
B、酒精燃烧发出热量，温度升高，将热量传递给试管中的水，温度不能传递，故B错误；
C、试管中的水和水蒸气吸收热量，是通过热传递的方式改变内能，故C错误；
D、酒精燃烧释放的化学能转化为水的内能、试管的内能等，水的部分内能转化为塞子的机械能，可知 塞子机械能的增加量小于燃烧酒精化学能的释放量，故D正确。
故答案为：D。
24．关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．温度相等的1 kg水和100g水内能相同
B．具有机械能的物体不一定具有内能
C．温度为0℃的物体没有内能
D．在相同物态下，物体温度降低，它的内能会减少
【答案】D
【知识点】内能；温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】内能的定义：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。它与物体的质量、温度、物态（固态、液态、气态）以及分子间的相互作用有关。
【解答】A、内能与温度、质量等因素有关，水的温度相同而质量不同，可知其内能不同，故A错误；
BC、任何物体都具有内能，故BC错误；
D、相同物态下，温度降低，分子热运动的剧烈程度减弱，可知物体的内能将减小，故D正确。
故答案为：D。
25．如图所示用同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水)，用测得的数据绘制了温度随时间变化的图线，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了8. g酒精。若单位时间内吸收的热量与乙吸收的热量相等。已知( 下列说法中（ ）
①
②乙的吸热能力大干甲的吸热能力
③0~8min乙吸收的热量为
④该酒精灯的加热效率为17.5%
A．只有①③正确 B．只有②③正确
C．只有③④正确 D．只有①④正确
【答案】C
【知识点】能量利用效率；比热容；热量的计算
【解析】【分析】相同的时间放出的热量相同，可知相同的时间水和乙液体吸收的热量也相同。
【解答】①②由图可知，质量相同的两种液体，温度从20℃升高至100℃时，甲加热时间是乙的两倍，
即甲吸收的热量是乙的两倍，由可知，甲的比热容是乙的两倍，甲在100℃后温度不变，说明
已经沸腾，可知甲是水，则乙的比热容为。
水的比热容大，说明水的吸热能力强，即甲的吸热能力强于乙，故①②错误；
③0~8min乙吸收的热量等于甲吸收的热量，即 ，故③正确；
④乙加热至沸腾，加热时间为10min，吸收的热量为，该酒精灯的加热效率为，故④正确。
故答案为：C。
重难突破练（检测时间：15分钟）
26．关于做功、热量、热传递和内能，下列说法正确的是（ ）
①物体温度越低，内能越小，0℃的物体没有内能
②做功和热传递都可以改变物体内能
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增大
物体的温度越高，所含的热量越多，温度相同的物体内能一定相等
A．只有②④ B．只有② C．只有①④ D．只有②④⑤
【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系；物体内能的改变方法
【解析】【分析】物体吸收或放出热量，内能一定改变；温度升高或降低，内能一定改变。
【解答】①内能：内能是物体内所有分子动能和势能的总和，任何物体都具有内能，故①错误；
②做功和热传递都可以改变物体内能，两种方式是等效的，故②正确；
③两物体相互接触时，热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体，内能大的物体温度不一定高，故③错误；
④物体吸收热量，温度不一定升高，但内能一定增大，例如水沸腾时，吸收热量，内能增大，但温度不变，故④错误；
⑤热量是过程量，不能“含有” ，故⑤错误。
故答案为：B。
27．下列关于燃料的热值说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧越充分，其热值越大
B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小
D．焦炭的热值是3.0×107J/ kg， 完全燃烧1kg焦炭能放出 的热量
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【分析】 AC.热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关；
B.根据Q放=mq分析解答；
D.热值表示1kg的某种燃料完全燃烧放出的燃料是多少焦耳。
【解答】 AC.热值大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关，故AC错误；
B.根据Q=mq可知， 当燃料的质量相同时，燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少，而题目没有说明燃料的质量相同，故B错误；
D.焦炭的热值是3.0×107J/kg，即物理意义为：完全燃烧1kg焦炭放出的热量为3.0×107J，故D正确。
故选D。
28．小启同学自己动手在家做实验，水壶嘴上有一个能够绕轴活动的金属片，水没有开的时候，金属片将壶嘴盖住，水烧开的时候，“热气”总是将壶嘴盖（金属片）冲开。
（1）小启同学联想到课本介绍的汽油机，一个工作循环包含四个冲程，图中“热气”冲开金属片现象相当于下图中甲乙丙丁的图 （填序号）。
（2）一单缸四冲程汽油机，若该汽油机的转速为600转/分，做功冲程一次对外做功大约为1500焦。那么这台汽油机的功率为 瓦特。
【答案】（1）丙
（2）7.5×103。
【知识点】功率计算公式的应用；热机的工作原理
【解析】【分析】（1）做功可以使内能与机械能之间进行转化：对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少。汽油机有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，根据进气门和排气门的开关情况和活塞的运动方向来判断冲程的类型，其中压缩冲程中，将机械能转化内能；做功冲程中，将内能转化为机械能。
（2）内燃机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出活塞所做的功，然后利用求出功率。
【解答】 （1）用壶烧开水，壶中的水蒸气将壶盖顶起来，这是消耗水蒸气的内能对外做功，将水蒸气的内能转化成壶盖的机械能；
由图可知：
图甲中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，因此该冲程是吸气冲程；
图乙中进气门排气门都关闭，活塞向上运动，因此该冲程是压缩冲程，机械能转化为内能；
图丙中进气门排气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程是做功冲程，内能转化为机械能；
图丁中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，因此该冲程是排气冲程；
从能量转化的角度看，其中与左图实验相同的是做功冲程，故选丙。
（2）汽油机飞轮转速600r/min，每分钟飞轮转动600圈，完成300个工作循环，对外做功300次。
做功冲程工作时，推动活塞一次做功1500J，
1min做功W=1500J×300=4.5×105J，
这台汽油机的功率为：
。
29．某老师对书本演示气体对外做功装置进行了改进（如图甲）：用一个放有少量水的大塑料瓶，瓶口塞橡皮塞，塞子里面安装气门芯，连接打气筒，在瓶内伸入温度传感器探头，实验时装置气密性良好。
（1）当橡皮塞弹出时，瓶内出现大量白雾。根据实验现象可得出“物体对外做功，内能减小”的结论，其推理过程为：橡皮塞弹出时气体对外做功，内能减小，温度降低，使水蒸气遇冷 （填一种物态变化）形成小水滴，出现白雾。
（2）橡皮塞弹出时的能量转化与下图中热机四个冲程中的（填字母）相似。
A． B．
C． D．
【答案】（1）液化
（2）C
【知识点】液化及液化现象；温度、热量与内能的关系；热机的工作原理
【解析】【分析】（1）液化：由气态转化为液态的过程。
（2）做功冲程：将内能转化为机械能；压缩冲程：将机械能转化为内能；吸气和排气冲程没有能量形式的转化。
【解答】（1）气体对外做功，内能转化为机械能，内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化成白雾。
（2） 橡皮塞弹出时， 内能转化为机械能，与做功冲程（C）的能量转化形式相同，故选C。
30．如图甲是我国古代发明的一种取火器----火绒，把木制推杆快速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来。如图乙是小科同学建构的汽油机工作原理图。请回答：
（1） 选择艾绒作为点火材料，利用艾绒着火点低的性质，艾绒燃烧时将 转化为内能。
（2） 取火时，牛角套筒内空气温度会上升，其内能改变的方式是 。
（3） 取火后，推杆会自动向右回弹，此过程类似图乙中的 (填字母)。
【答案】（1）化学能
（2）做功
（3）C
【知识点】能量的相互转化和转移；物体内能的改变方法；热机的工作原理
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）做功改变内能的本质为能量的转化，热传递改变内能的本质为能量的转移；
（3）热机的压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能。
【解答】（1）选择艾绒作为点火材料，利用艾绒着火点低的性质，艾绒燃烧时将化学能转化为内能。
（2） 取火时，牛角套筒内空气温度会上升， 即将推杆的机械能转化为空气的内能，则内能的改变方式为做功；
（3） 取火后，推杆会自动向右回弹， 即将内能转化为机械能，和热机的做功冲程相同，故选C。
31．学习了内能相关知识后，小科用塑料矿泉水瓶制作了一个“空气炮”玩具：瓶中留有少量水，盖上瓶盖，并扭转瓶身；然后轻轻扭动瓶盖，瓶盖瞬间被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾。
（1）图乙所示扭转瓶身的过程与四冲程内燃机的 冲程相似。
（2）瓶盖冲出时瓶内气体的温度 (填“上升”、“下降” 或“不变”)，这是通过 的方式改变了内能。
【答案】（1）压缩
（2）下降；做功
【知识点】物体内能的改变方法；热机的工作原理
【解析】【分析】改变物体内能有两种方式，做功和热传递；压缩气体做功，可将机械能转化为内能；气体对瓶盖做功，内能转化为机械能；
汽油机做功冲程中将内能转化为机械能，压缩冲程中将机械能转化为内能。
【解答】（1）如图甲，扭转瓶子时，小科施加的外力压缩瓶内的气体，是机械能转化为内能，这一过程与四冲程内燃机的压缩冲程相似；
（2）瓶盖被瓶内的气体冲出时，气体对瓶盖做功，内能转化为机械能，气体的内能减小，温度降低，这是通过做功的方式改变内能。
故答案为：（1）压缩；（2）下降；做功。
32．如图甲是热机工作原理的模拟实验，小科在玻璃管中先加入少量酒精，将橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体，玻璃管内气体的内能将 (选填“增大”“减小”或“不变”)；然后用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出，此刻的能量转化与图乙汽油机工作四冲程中的 相同(填字母)。
【答案】增大；C
【知识点】内能；热机的工作原理
【解析】【分析】A为吸气冲程，没有能量转化；B为压缩冲程，将机械能转化为内能；C为做功冲程，将内能转化为机械能；D为排气冲程，没有能量转化。
【解答】将橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体，外界对气体做功，可知玻璃管内气体的内能将增大。
用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出，气体对外做功，将内能转化为机械能，与做功冲程的能量转化形式相同，即乙中的C。
综合拓展练（检测时间：20分钟）
33．汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 冲程，其能量转化情况与 (选填“乙”或“丙”)图相同，如果此汽油机每秒内对外做功20次，则汽油机每秒内完成 个冲程，飞轮的转速为 r/ min。
【答案】做功；乙；80；2400
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】（1）根据活塞的运行方向和气门的开合确定冲程的名称和能量转化。
（2）在内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，飞轮转动2圈，对外做功1次。
【解答】 （1）根据图片可知，两个气门都关闭，且活塞向下运动，因此是做功冲程，将燃气的内能转化为机械能，与它能量转化原理相同的是乙实验。
（2）汽油机每秒内对外做功20次，完成了：4×20=80个工作冲程，每分钟做：20×60=1200次功，飞轮转：2×1200=2400圈，因此飞轮的转速为2400r/min。
34．中国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，在1亿度超高温度下运行了近10秒。请回答：
（1）其反应原理与太阳类似，通过核 （填“聚变”或“裂变”），释放巨大的核能，核能又转化为内能，从而获得高温。
（2）“人造太阳”加热功率达1×1012W，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 焦，这些电能可供一台功率为2000W的空调连续工作 小时。
【答案】（1）聚变
（2）2.16×1015；3×108
【知识点】核裂变与核聚变；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）目前人类获取核能的两种基本途径是核聚变和核裂变。
（2）根据W=Pt和效率公式进行计算。
【解答】 （1）东方超环反应原理与太阳类似，通过核聚变，释放巨大的核能，核能又转化为内能，从而获得高温。
（2）根据，得到： 。
35．工作人员采取了部分页岩气样品，经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为90%，为了确定其中是否还含有其它可燃性成分，现在在实验室进一步对其进行热值测试：假设所取样品气体的体积为1L，用它烧水，使得1kg的水温度升高了5℃，已知检测所用的烧水炉的效率为70%，天然气的热值为4.0×107J/m3．（ρ水＝1.0×103kg/m3）请根据以上信息计算：
（1）检测过程中，水吸收的热量是多少？
（2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是多少？
（3）该页岩气样品的热值为多少？
【答案】（1）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×5℃＝2.1×104J。
答：检测过程中，水吸收的热量是2.1×104J；
（2）页岩气样品所释放的热量：
Q放3×104J；
答：检测过程中，页岩气样品所释放的热量是3×104J；
（3）1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，所以该页岩气样品的热值：
q3×107J/m3。
答：该页岩气样品的热值是3×107J/m3。
【知识点】比热容；热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）知道水的质量、水的比热容、水升高的温度，利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量；
（2）根据公式计算放出的热量；
（3）根据公式计算页岩气样品的热值。
36．火箭喷气发动机是一种热机，利用氢气等燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出(如图)，从而获得向前的动力。
（1）火箭喷气发动机燃料燃烧后通过做功把内能转化为机械能，该工作原理与汽油机的下列工作过程示意图所示原理一致的是 。
（2）根据氢气热值为1.4×108焦/千克和汽油为热值4.6×107焦/千克，解释火箭燃料选择氢气而不是选择汽油的原因。
（3）0.42 千克的氢气完全燃烧释放出来的热量，若这些热量被1吨的水完全吸收，则这1吨的水可升高 ℃。(水的比热容为 焦/(千克·℃) )
【答案】（1）C
（2）氢气的热值更高
（3）14
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的工作原理
【解析】【分析】（1）A排气门打开，可知是排气冲程；B是压缩冲程；C是做功冲程；D是吸气冲程。
（2）热值指的是1kg燃料完全燃烧释放出的热量。
（3）热量的计算公式：Q=mq以及。
【解答】（1）C中燃料燃烧，是做功冲程，将内能转化为机械能，与火箭发动机原理相同。
（2）由题中信息可知，氢气的热值远大于汽油的热值，即消耗等质量的燃料，氢气放出的热量更多，所以选择氢气做燃料。
（3）水升高的温度。
37．新能源油电混合动力汽车工作模式为：纯电模式行驶时，内燃机不工作，由蓄电池提供能量；混动模式行驶时，内燃机工作，既可以给汽车行驶提供能量，还可以给蓄电池充电。若汽车以混动模式在平直公路上匀速行驶 100km消耗12L 的燃料。已知燃料的密度 请计算：
（1）若燃料的热值为 则燃料完全燃烧12L 放出多少热量
（2）若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热，加热效率为50%，使防冻液温度从20℃升高到70℃，求防冻液的质量 [防冻液的比热容为
【答案】（1）解： 已知燃料的密度
燃料的质量为：
燃料完全燃烧放出的热量为： 。
答： 燃料完全燃烧12L 放出的热量为4.14×108J。
（2）解：已知加热效率为50%，则防冻液吸收的热量为：
又因为通过该过程，防冻液温度从20℃升高到70℃，则Q吸=cmΔT，可得m=.
故防冻液的质量：
。
答： 防冻液的质量为1035kg。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）热值 是指 单位质量 的燃料 完全燃烧 时所释放出的热量。对于固体或液体燃料，通过热值计算热量的公式为Q=mq。
（2）当物体温度发生变化，但不发生物态变化时，热量计算公式为Q=cmΔT。
38．空气能热水器具有节能、环保、寿命长、不排放有毒有害气体等优点。如图甲所示是空气能热水器的工作原理图，其中压缩机、冷凝器、配套器件、蒸发器组成了热泵，热泵中封装了沸点很低的制冷剂。工作时，流过蒸发器的液态制冷剂从空气中吸热而汽化，然后通过压缩机压缩使气态制冷剂变成高温高压的蒸气，再通过冷凝器液化放热使水温升高，如此往复循环。表格中是某品牌两种型号的空气能热水器的测定参数(环境温度为20℃进水温度为20℃时测定)。
表1
型号 A B
最高出水温度(℃) 55 60
热水产率(kg/h) 120 140
输入功率(kW) 1.2 1.4
电源 220V， 50Hz
环境温度(℃) -10~50
（1）A 型号热水器的热水产率为120Kg/h，表示它工作 1h可使120Kg的水温度升高35℃这些水吸收的能量是 J，该热水器的制热功率为 kW。(水的比热容
（2）定义“能效比”：空气能热水器在额定状态下工作时，制热功率与输入功率之比(即图乙为A 型号热水器的能效标识，其能效比为多少 (计算结果取整数)。
（3）若两型号热水器的能效比相同，对B型号，如果只要求其出水温度也为55℃，则它工作1h能产多少 Kg热水。
【答案】（1）1.764×107；4.9
（2）解：根据能效比的定义公式可知，A型号热水器的能效比：。
（3）解：根据题意可知，B型热水器1h消耗电能：W'=P't=1.4kW×1h=1.4kW h=1.4×3.6×106J=5.04×106J，
根据题意可知，两型号热水器的能效比相同，
则此时水吸收的热量：Q吸B=ηW'=4×5.04×106J=2.016×107J，
那么被加热水的质量：。
【知识点】热量的计算；机械效率的计算；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）根据Q吸=cmΔt求出水吸收的热量；根据求出制热功率；
（2）根据能效比的定义公式求出A型号热水器的能效比；
（3）求出B型热水器1h消耗电能，根据能效比求水吸收的热量，利用Q=c水m水Δt计算被加热水的质量。
【解答】 （1）根据题意可知，水吸收的能量：Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg ℃）×120kg×35℃=1.764×107J；
该热水器的制热功率：；
39．电磁炉有方便、高效、节能、卫生、安全的性能，已成为广受欢迎、普遍使用的新型灶具。在家庭电路上使用功率为.1500W 的电磁炉来烧水，将 的冷水加热到100℃， 需4分钟。
（1）此过程中，水吸收的热量。
（2）此过程中，电流做的功。
（3）电磁炉的效率。
【答案】（1）水吸收的热量为
（2）电流做的功，即消耗的电能，为
（3）效率等于水吸收的热量与消耗电能的比值，为
【知识点】能量利用效率；比热容；热量的计算；电功计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）热量可根据进行计算。
（2）电流做的功用W=Pt进行计算，注意时间单位是s。
（3）效率等于水吸收的热量与消耗电能的比值，结合前面两个小题的计算结果进行计算。
40．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，某品牌太阳能热水器每小时平均接收 的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中水的质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃.
（1）热水器中的水吸收的热量Q吸；[水的比热容
（2）热水器的效率η；
（3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气 假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】能量利用效率；比热容；热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据计算水吸收的热量。
（2）效率等于水吸收的热量与吸收的太阳能的比值。
（3）根据Q=mq的变式计算煤气的质量。
41．工作人员采取了部分页岩气样品，经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为90%，为了确定其中是否还含有其它可燃性成分，现在在实验室进一步对其进行热值测试：假设所取样品气体的体积为1L，用它烧水，使得1kg的水温度升高了5℃，已知检测所用的烧水炉的效率为70%，已知：水的比热容为 ，天然气的热值为 请根据以上信息计算：
（1）检测过程中，水吸收的热量是多少
（2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是多少
（3）该页岩气样品的热值为多少
【答案】（1）解： 1kg的水温度升高了5℃吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×5℃=2.1×104J。
（2）解： 已知检测所用的烧水炉的效率为70% ，
则页岩气样品所释放的热量。
（3）解：已知页岩气的体积为1L=1dm3=1×10-3m3，
则页岩气样品的热值。
【知识点】能量利用效率；热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】 （1）利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量；
（2）根据公式计算放出的热量；
（3）根据公式计算页岩气样品的热值。
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