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第十二章 机械能和内能
一、动能 势能 机械能
二、内能 热传递
三、物质的比热容
专项 有关比热容的分析与计算
四、机械能与内能的相互转化
专项 热量的综合计算
章末培优专练
一、动能 势能 机械能
课时1 动能 势能
教材必备知识精练
知识点1 能的概念
1.[2022惠州一中模拟]下列关于能的叙述，都正确的一组是( )
①一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能
②一个物体没有做功，它一定不具有能量
③一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多
④运动的物体具有能量，静止的物体不具有能量
⑤物体具有的能越多，做的功越多
⑥物体具有的能越多，它能做的功就越多
A
A.①⑥ B.①②⑤ C.④⑤⑥ D.①③⑥
【解析】 本题的考点是能的概念辨析.由能的定义可知，①正确；静止在高处的物体没有做功，但具有能量，故②④错误；物体能够做的功越多，它具有的能越多，已经做过的功的多少不能表示做功本领的大小，故③错误；具有能量的物体可以不做功，⑤错误；易知⑥正确.
知识点2 动能
2.[2021柳州中考］［多选]下列物体中，具有动能的是( )
BD
A.停在站台上的火车 B.风驰电掣的过山车
C.静止在地面上的足球 D.腾空而起的长征火箭
【解析】 本题的考点是动能的辨析.停在站台上的火车、静止在地面上的足球均处于静止状态，不具有动能，故A、C错误；风驰电掣的过山车、腾空而起的长征火箭均处于运动状态，具有动能，故B、D正确.
3.如图是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图.让小球 从
斜面上某点滚下，撞击水平面上的木块 ，木块 移动一段距离.
（1）该实验中所探究物体的动能是指_______（填“小球 ”或“木块 ”）
的动能.
小球
（2）实验表明，让小球 分别从斜面不同高度由静止滚下，高度越大，
速度越____，木块 被撞得越远.可得结论：质量相同时，小球的速度越
____，动能越大.（两空均填“大”或“小”）
大
大
（3）若要探究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球 从斜面
______高度由静止滚下，观察比较木块 被撞后移动的距离.
同一
（4）物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、控制变量法等.本实
验中运用了两种研究方法:一是__________法;二是转换法,就是用________
________来表示钢球动能的大小.
控制变量
木块移动的距离
4.[2021嘉兴中考]如图是雨滴在空中下落过程中速度
与时间的关系图像.雨滴在 、 、 三个时刻具有
的动能分别是 、 、 ,不考虑下落过程中雨滴的
质量变化，则动能的大小关系是( )
C
A. B.
C. D.
【解析】 本题的考点是利用图像考查动能的大小关系.物体的动能大小与物体的质量和运动速度有关.雨滴在下落过程中质量是不变的，由题图可知，雨滴在 时刻的速度最小，故此时雨滴的动能最小，雨滴在 、 时刻的速度相等，所以在这两个时刻雨滴的动能也相等，故 ，选项C正确.
知识点3 弹性势能
5.下列物体具有弹性势能的是( )
C
A.放在桌面上实验用的一根弹簧 B.空中来回摆动的秋千
C.钟表（机械钟）内卷紧的发条 D.上实验课用的橡皮泥
【解析】 本题的考点是弹性势能的辨析.放在桌面上实验用的一根弹簧,没有说明弹簧是否发生弹性形变,不能确定其是否有弹性势能,A错误;空中来回摆动的秋千具有动能和重力势能,没有弹性势能,B错误;机械钟表内的发条被卷紧后,其发生了弹性形变,具有弹性势能,C正确;上实验课用的橡皮泥所发生的形变是非弹性形变,其不具有弹性势能,D错误.
6.[2022常州期末]如图所示，运动员在射箭比赛时总是要
把弓拉得很弯，其主要目的是( )
C
A.增大箭的弹性势能 B.增大箭的动能
C.增大弓的弹性势能 D.使箭沿直线运动
【解析】 由于弓发生弹性形变，所以具有弹性势能，弓拉得越弯，弹性势能越大，所以C正确.
知识点4 重力势能
7.柚子树上有甲、乙、丙、丁四个柚子，甲和乙的质
量都是 ；丙和丁的质量都是 .它们的位置
如图所示，则重力势能最大的是( )
A
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【解析】 本题的考点是重力势能大小的影响因素.由题给信息可知，四个柚子中甲所处的位置最高，且质量较大，所以它的重力势能最大．
8.正在飞行的 、 两架飞机具有相同的重力势能，且 ，则
( )
D
A. 飞机飞得快 B. 飞机飞得慢
C. 飞机飞得高 D. 飞机飞得低
【解析】 物体重力势能的大小与其质量和所处的高度有关．质量相同时，
高度越高，重力势能越大；高度相同时，质量越大，重力势能越大．由题
可知 、 两架飞机具有相同的重力势能，且 ，则 ．
9.[2021常州中考]小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”，如
图所示，重物质量 .
实验步骤 A B C
具体操作 __________________________________________________
实验现象 ____________________________________________________________________________
（1）让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上，通过观察桌腿下陷的
深度判断______（填“小桌”或“重物”）的重力势能大小.
重物
（2）由实验步骤___和 ___，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系.
A
B
（3）小明认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关
系，该观点______（填“正确”或“错误”），理由是____________________
____________________________________________________.
错误
重物的质量、高度两个都是变量，无法比较或没有控制两个重物下落的高度相同
一、动能 势能 机械能
课时1 动能 势能
学科关键能力构建
1.[2022襄阳中考]一辆新能源电动汽车匀速驶上斜坡的过程中( )
C
A.动能增大 B.动能减小 C.重力势能增大 D.重力势能减小
【解析】 汽车匀速驶上斜坡的过程中，汽车的质量不变、速度不变，动能不变；汽车的质量不变、高度增大，重力势能增大.
2.[2021兰州中考B卷]新情境飞机在林场上空某一高度喷洒农药时，水平
匀速飞行，关于飞机的动能和势能变化，下列说法中正确的是( )
A
A.动能减少，势能减少 B.动能减少，势能增加
C.动能增加，势能减少 D.动能不变，势能不变
【解析】 飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，其质量不断减少，高度和速度不变，由动能和重力势能的影响因素可知，其动能和重力势能均减少.
名师解读
分析有关物体动能大小的变化时，要同时考虑到物体的质量和速度是否发生变化，物体的速度越大，质量越大，具有的动能就越大.
判断物体重力势能的大小，关键是看物体距参考面的高度（参考面通常选择地面）以及物体的质量.
3.如图是物体离手后，在空中飞行过程中动能 随时间 变化的曲线，运
动的物体可能是( )
A
A.斜向上投掷出去的铅球
B.一松手由静止下落的乒乓球
C.竖直向上垫起的排球
D.离开脚后在地上滚动的足球
【解析】 斜向上投掷出去的铅球在整个飞行过程中，质量不变，一直在运动，在最高点时水平方向上仍具有速度，动能不为零，从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小，在下落的过程中，速度不断增大，到达地面时速度最大，此过程动能增大，整个过程动能先减小再增大，故A符合题意；一松手由静止下落的乒乓球的动能始终在增大，故B不符合题意；竖直向上垫起的排球，排球到达最高点时的动能为零，故C不符合题意；离开脚后在地上滚动的足球，足球滚动得越来越慢，动能越来越小，故D不符合题意.
4.新情境 小明在参观科技馆时，发现一个有趣的器材，如图甲所示，当
把锥体放在斜面底部时，发现锥体开始自己“上爬”，该装置可简化成图乙，
则锥体在“爬坡”过程中，重力势能__________（填“一直增大”“一直减小”
或“一直不变”）.
甲
乙
一直减小
【解析】 据题图乙可知，在锥体自己“上爬”的过程中，质量不变，其重心的位置不断降低，所以高度降低，故重力势能一直减小.
5.[2021上海浦东新区第四教育署期中]跨学科实践如图
是一座高山的等高线图（等高线上每点的高度均相
同）.若重力为 的登山运动员从 点 海拔
匀速到达 点 海拔 ，运动员在
点的动能______在 点的动能，在 点的重力势能
______在 点的重力势能（以上两空均填“大于”“等于”
或“小于”），运动员重力做了________ 的功.
等于
大于

【解析】 物体动能的影响因素是质量和速度，运动员从 点到 点做匀
速运动，质量和速度都没有发生变化，所以运动员在 点时的动能等于
在 点时的动能；物体重力势能的影响因素是质量和高度，运动员从 点
到 点的质量不变，而 点的海拔大于 点，所以运动员在 点时的重力
势能大于在 点时的重力势能；由题可知从 点到 点运动员沿重力方向
运动的距离 ，
.
6.暑假时小明全家去旅游，在高速路上看到如图所示标志
牌，小明发现小轿车、大型客车、载货汽车限制最高行驶
速度不同.爱思考的小明想：为什么要对机动车的最高行
驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型限
制不一样的最高行驶速度？聪明的小明很快用学习到的物理知识进行了如下的正确解释.请你把小明的解释进一步补充完整.
要对机动车的最高行驶速度进行限制，是因为同一辆汽车质量不变，
______越大，具有的动能越____；当载货汽车和小轿车的______相同时，
由于载货汽车的质量大，它具有的动能____，容易与前面的物体相撞，相
撞时冲击力也更大，所以对载货汽车限制更____的最高行驶速度.
速度
大
速度
大
低
7.[2022武威中考节选]如图所示，摆线长 相同，小球 、 的质量
，摆线与竖直方向的夹角 .
（1）图甲、乙中，同时由静止释放 、 两球，观察到它们并排摆动且
始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻
速度大小与小球的______无关.
质量
（2）根据如图乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块 被撞得更远，
可得出结论：小球的动能大小与______（填“速度”“高度”或“质量”）有关.
速度
（3）若水平面绝对光滑且足够长，木块 被撞击后，它将做______（填
“减速”“匀速”或“加速”）直线运动.
匀速
一、动能 势能 机械能
课时2 机械能及其转化
教材必备知识精练
知识点1 动能、势能的转化
1.下列有关机械能及其转化的说法正确的是( )
B
A.弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能
B.拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能
C.蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能
D.投篮时，篮球向下运动过程中，其动能转化为重力势能
【解析】 本题的考点是不同情境下能量的转化.弯弓射箭时，弓的弹性势能转化为箭的动能，A错误；上游水位升高，水的重力势能增大，B正确；运动员从高处落下，重力势能转化为动能，C错误；投篮时，篮球向下运动过程中，其重力势能转化为动能，D错误.
2.教材P38T2改编某城市铁路的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都
与站台构成一个缓坡.火车进站时靠惯性就能冲上缓坡，把____能转化成
重力势能，使速度______（填“增大”“减小”或“不变”）.出站时，又把储存
的________能转化为动能，有效地利用了能量.
动
减小
重力势
3.[2022 石家庄二十三中期末]新情境如图所示，
当松开小车上拧紧的橡皮筋时，橡皮筋的_______
___转化为小风扇的______.（均填“动能”“重力势
能”或“弹性势能”）
弹性势能
动能
【解析】 拧紧的橡皮筋发生了弹性形变，具有弹性势能.橡皮筋在松开的过程中带动小风扇转动，橡皮筋的弹性势能转化为小风扇的动能.
4.如图所示，小明和同学一起荡秋千，下列说法正确的是( )
C
A.通过最低点时的动能为零
B.下降过程中的动能转化为重力势能
C.到达最高点的重力势能最大
D.上升过程中的重力势能转化为动能
【解析】 人的质量一定，通过最低点时速度最大，动能最大，故A错误；下降过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故B错误；到达最高点时，质量不变，高度最大，重力势能最大，故C正确；上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，故D错误.
知识点2 机械能守恒
5.[2022安徽中考]如图所示，在北京2022年冬奥会开幕
式上，质量约为 的奥运五环缓缓升起.若将升起过程
看成匀速直线运动，则该过程中奥运五环的( )
D
A.重力势能不变 B.动能增大
C.机械能不变 D.机械能增大
【解析】 物体的动能取决于质量和运动速度，物体的重力势能取决于质量和所处位置的高度.奥运五环的质量不变，在匀速上升过程中速度不变、高度增大，因此动能不变、重力势能增大，机械能增大.本题应选D.
名师解读
当题目条件中有“不计能量损失”“没有摩擦”或“不计空气阻力”等要点提示时，物体的机械能守恒.
6.[2022常州翠竹中学模拟]如图所示，小球在一个光滑的轨道上从 点由
静止释放（不考虑空气阻力），小球始终没有离开轨道，则小球（ 点与
点等高）( )
C
A.最终能滚到 点
B.运动过程中机械能变小
C.在 点时的速度等于在 点时的速度
D.从 点到 点过程中重力势能变大
【解析】 由于轨道是光滑的，又因为不考虑空气阻力，所以小球的机械能守恒.小球从 点由静止释放，始终没有离开轨道，则最远可以滚到与 点等高的 点，小球在 、 两点的速度相同（均为零），小球从 点到 点的过程中质量不变，高度减小，重力势能减小.
7.[2022扬州江都区邵樊片期中]教材P39T5和T
6改编图甲是小华做的自动回转“魔罐”，橡皮
筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间
弹性势
动
减小
弹性势
重力势
系一个钩码，当他将“魔罐”在粗糙的水平地面上滚出后，它还能自动滚回
来.在“魔罐”滚回来时是________能转化为____能，整个过程中机械能
______（填“增大”“减小”或“不变”）.图乙是小明制作的“会跳的卡片”，用
手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来，
在此过程中，橡皮筋的________能转化为卡片的动能，跳起来的卡片的动
能又转化为________能.
一、动能 势能 机械能
课时2 机械能及其转化
学科关键能力构建
1.新情境2022年2月8日上午，在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中，
中国选手谷爱凌凭借第三跳的出色发挥，拿到全场最高分，最终获得冠军.
谷爱凌从助滑区出发至起跳台依靠惯性跃向空中，做出一套空中动作后在
着陆坡落地，下列说法正确的是( )
B
第1题图
A.谷爱凌从赛道上滑下时机械能增加
B.谷爱凌滑向赛道底部时速度增大，动能增大
C.谷爱凌滑向赛道底部时，重力对她没有做功
D.谷爱凌向上跃起过程中，重力势能转化为动能
2.[2022武汉调考]一人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程
中离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示）.已知
卫星在运行过程中机械能保持不变，那么( )
C
第2题图
A.卫星在远地点的势能最大、动能为零
B.卫星在近地点的动能最大、势能为零
C.卫星从近地点向远地点运动过程中，势能增大、动能减小
D.卫星从近地点向远地点运动过程中，动能增大、势能减小
【解析】 卫星质量不变，在远地点时位置最高，势能最大，由于卫星在运行过程中机械能保持不变，即动能与势能之和保持不变，因此在远地点时卫星的动能最小，但由于卫星仍在运动，故卫星的动能不为零，A错误；同理，卫星在近地点时动能最大，势能最小，但由于卫星的高度不为零，故卫星的势能不为零，B错误；卫星从近地点向远地点运动的过程中，高度逐渐增大，因此在该过程中卫星的势能增大，动能减小，C正确、D错误．
3.[2021宣城十二中月考]如图所示，轨道 光滑，弹簧固定在水平轨道
末端，小球从 处由静止滚下，撞击弹簧后又沿水平轨道返回，接着滚上
斜面.在这整个过程中，机械能转化的情况是( )
D
第3题图
A.重力势能 动能 重力势能
B.动能 弹性势能 动能
C.动能 势能 动能 势能 动能
D.重力势能 动能 弹性势能 动能 重力
势能
【解析】 小球从 处由静止滚下，高度减小，重力势能减小，速度增大，
动能增大，重力势能转化为动能；小球撞击弹簧，弹簧发生弹性形变，具
有弹性势能，小球速度减小，动能减小，动能转化为弹性势能；小球被弹
簧弹开，弹性势能转化为动能；小球接着滚上斜面，速度减小，动能减小，
高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能.所以能量的转化情况是
重力势能 动能 弹性势能 动能 重力势能.
4.将皮球从离地某一高度 点水平抛出.球落地后又弹起.它的部分运动轨
迹如图所示，下列说法正确的是( )
C
第4题图
A.皮球经过同一高度的 、 两点时动能相等
B.皮球第一次反弹后到达最高点 点时速度为零
C.皮球在 点时的机械能小于在 点时的机械能
D.若将皮球表面涂黑，则会在地面 、 两点留下两个
大小相等的黑色圆斑
【解析】 在皮球运动的过程中，机械能不断减小.皮球在 点的机械能大
于在 点的机械能，由于 、 两点的高度相同，则皮球在 、 两点的
重力势能相同，故皮球在 点的动能大于在 点的动能，A错误；皮球在
点时的速度不为零，有沿水平方向的速度，B错误；由于皮球在运动过
程中的机械能不断减小，所以皮球在 点的机械能大于在 点的机械能，
C正确；因为皮球在运动过程中机械能不断减小，所以皮球在 点的弹性
势能大于在 点的弹性势能，即皮球在 、 两点时发生的形变量不相
等，所以留下的黑色圆斑大小也不相等，D错误.
5.蹦极是一种运动游戏.图中 点是弹性绳自然下垂时绳下端的位
置， 点是游戏者所能到达的最低点.游戏者离开跳台向 点运动
的过程中（忽略空气阻力），其重力势能逐渐转化为____能；游
戏者从 点到 点的过程中，绳子具有的________能逐渐增加；
到达 点时游戏者受到的弹力大于重力，所以游戏者在 点时___
___（填“是”或“不是”）处于平衡状态.
动
弹性势
不是
【解析】 游戏者离开跳台向 点运动的过程中，不考虑空气阻力，游戏者的高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，此过程中人的重力势能转化为动能；游戏者从 点运动到 点的过程中，弹性绳的形变程度逐渐增大，故绳子的弹性势能逐渐增加；到达 点时游戏者受到的弹力大于重力，游戏者在 点时受力不平衡，故游戏者在 点不是处于平衡状态.
6.[2022河南模拟]如图所示，乒乓球发球机在
同一高度以大小相同的初速度朝不同方向分别
发出 、 、 三个相同的乒乓球，若不计空
气阻力，落到水平桌面时三者的速度分别为

不计空气阻力，小球的机械能守恒
、 、 ，其大小关系是_____________，这样判断的理由是_______
__________________________.
【解析】 乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出 、 、 三个球，由于高度和速度都相同，则机械能是相同的；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能相同，速度大小相同.
二、内能 热传递
教材必备知识精练
知识点1 内能
1.新考法有关内能的概念的建立，所应用的物理方法是( )
C
A.控制变量法 B.转换法
C.类比法 D.建立物理模型法
【解析】 本题的考点是物理思想方法的运用.
2.[2022武汉期中]关于物体的内能，下列说法中正确的是( )
D
A.分子动能和分子势能的总和，叫物体的内能
B.速度越大的物体，分子动能就越大，内能就越多
C.物体举得越高，分子势能就越大，内能就越多
D.温度越高，分子热运动的速度越大，它们的动能就越大
【解析】 本题的考点是物体内能的辨析.物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和，叫物体的内能，A错误；速度越大的物体，分子动能不一定越大，因为分子动能与分子的热运动有关，与机械运动无关，B错误；物体举得越高，其重力势能越大，但分子势能与物体被举的高度无关，C错误；温度越高，分子热运动的速度越大，它们的分子动能就越大，D正确.
3.关于内能,下列说法正确的是( )
C
A.温度高的物体具有内能,温度低的物体没有内能
B.温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多
C.铁水凝固成铁块,内能减少
D.拉伸固体时,分子势能不变
【解析】 一切物体在任何情况下都具有内能,A错误；内能的大小跟物体的温度、状态、质量和物质的种类都有关,B错误;铁水凝固过程中放出热量，内能减少，C正确；分子间由于存在相互作用力而具有的能叫分子势能，拉伸固体时，分子间距离发生变化，分子势能改变，D错误.
4.新情境如图所示的三个杯子装有相同口味（成分配比相同）的奶茶，甲
杯中奶茶质量为 ，温度为 ，乙杯中奶茶质量为 ，温度
为 ，丙杯中奶茶质量为 ，温度为 ，则____杯中奶茶的内
能最大，____杯中奶茶的内能最小.
甲
乙
丙
丙
甲
5. 的冰熔化成 的水，要吸收热量，这说明质量相等的 的冰与
的水相比，冰的内能比水的____；冰熔化成水的过程中，分子动能
______（填“变大”“变小”或“不变”）.
小
不变
【解析】 的冰变为 的水是熔化现象，熔化要吸热，所以质量相等的 的冰的内能比 的水的内能小；冰熔化时温度保持不变，所以分子动能保持不变，而分子势能变大.
知识点2 改变内能的一种方式
6.如图是一则公益广告，尊崇孝道是践行社会主义核
心价值观的重要途径.图示热水洗脚过程所发生的热传
递，实质上是内能从___（填序号）.
B
A.能量多的热水传给能量少的脚
B.温度高的热水传给温度低的脚
C.热量大的热水传给热量小的脚
【解析】 本题的考点是发生热传递的条件.发生热传递的条件是存在温度差，传递的是热量而不是温度，其传递方向由温度决定，即由高温物体传向低温物体，A错误，B正确.C选项的说法本身就是错误的，物体间不能比较热量的大小.
7.[2021梧州中考]新情境如图是利用梧州冰泉井水特制的冰泉
豆浆，被誉为“滴珠蜜味”，当你端着一碗刚出锅的冰泉豆浆，
手感到烫，这是因为在接触过程中发生了________，使手的内
能______.
热传递
增加
8.[2022泰州月考]甲、乙两个相同的透明玻璃水杯中盛有
质量相等、温度不同的纯净水，其中一杯是 的热水，
另一杯是 的冷水，它们都静静地放置在水平桌面
上．同时向两个水杯中滴入一滴碳素墨水，过几分钟后观
察到如图所示的现象.
（1）在甲、乙两个水杯中，盛有热水的是____；判断的依据是_________
________________.
乙
物体温度越高，扩散越快
（2）若空气的温度是 ，则____杯中水的内能会增加，其改变内能
的方式是________.
甲
热传递
知识点3 热量、温度、内能辨析
9.[2022南通一中月考]下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是
( )
C
A.温度高的物体内能大
B.物体温度越高，所含热量越多
C.内能少的物体也可能将能量传给内能多的
D.物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量
【解析】 本题的考点是热量、温度、内能的辨析.因为内能与质量、温度、状态有关，温度越高的物体内能不一定越大，内能还与质量有关，故A错误；热量是热传递过程中转移的能量，不是含有的，故B错误；发生热传递的条件是存在温度差，热量从高温物体传递给低温物体，或者从同一物体的高温部分传递到低温部分，所以内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体，故C正确；物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故D错误.
二、内能 热传递
学科关键能力构建
1.下列关于内能和机械能的说法中，正确的是( )
B
A.机械能很大的物体，其内能一定很大
B.物体的机械能损失时，内能有可能增加
C.物体的机械能为零时，它具有的内能也为零
D.物体的内能不可以转化为机械能
【解析】 机械能很大的物体，其内能不一定大，A错误；物体在空气中因空气阻力匀速下落时，机械能损失，但因与空气摩擦使物体温度升高，内能会增加，B正确；一切物体都有内能，因此内能不可能为零，故C错误；物体的内能可以转化为机械能，D错误．
2.学完热学知识后,晓明提出以下观点,其中错误的是( )
D
A.“水太热不能喝”,其中的“热”是指温度
B.“水汽化时要吸热”,其中的“热”是指热量
C.“开水和冷水之间发生了热传递”,其中的“热”是指热量
D.“壶中的水被烧热了”，其中的“热”是指内能
【解析】 “水太热不能喝”,其中的“热”是指温度,故A正确;“水汽化时要吸热”,其中的“热”是指热量,故B正确;“开水和冷水之间发生了热传递”,其中的“热”是指热量,故C正确;“壶中的水被烧热了”,其中的“热”是指温度,故D错误.
3.[2023安庆期末]如图是某物质由液态变为固态过程中温度随时间变化的
图像,下列说法正确的是( )
D
A. 时刻物体内能为零
B. 、 时刻物体内能相等
C. 时刻物体内能比 时刻小
D. 时刻物体分子总动能比 时刻大
【解析】 时刻物体温度最低,但其分子仍不停地做无规则运动,故此时物体仍具有内能,A错误；物体在 时刻的温度与 时刻相同,但从 时刻到 时刻,物体放出热量,因此 时刻物体内能比 时刻大,B、C错误； 时刻温度比 时刻温度高,所以 时刻物体分子总动能比 时刻大,D正确.
4.新情境某届上海科技活动节推出了一项节能环
保、可调节室温的江水源热泵技术.如图是其夏天
工作时的流程,当江水循环到冷凝器时,利用江水
热传递
【解析】 江水和冷凝器之间存在温度差,热量会从高温物体传递给低温物体,发生的是热传递.
与冷凝器间存在的温度差,通过________的方式带走室内热量,从而实现降
温.
5.[2021昆明中考]新情境小明家有两口轻重不同的铁锅，
长期使用的过程中发现:把菜倒入滚烫的锅中，如果用重
大
慢
【解析】 把菜倒入滚烫的锅中，菜会从锅中吸收热量，锅的内能转移到菜上，若锅的内能很大，则放入菜后锅的温度降低得很慢，可使菜迅速达到较高温度，实现“爆炒”.
的那口锅，感觉火力很旺，很适合“爆炒”;如果用轻的那口锅，感觉火力
大减，立刻就变得“温吞吞”的.这是因为重的那口锅，内能较____，温度
降低得较____.
素养提升
6.创新实验小明将装有热奶的奶瓶放入室
温的水中,容器中的水温约为 ,热奶的
温度约为 .同时,他还利用温度计和钟
表测出温度的变化情况,并作出了水和热
奶的温度随时间变化的关系曲线,如图所示.从图像可以看出：
（1）____曲线表示热奶的温度随时间的变化情况,大约经过____ ,热奶
温度和水温刚好达到一致.热奶温度随时间变化的特点是______________.
②
14
先降低后不变
【解析】 初始时刻,水温约为 ,热奶的温度约为 ,热奶的温度比水温高,热奶放出热量,温度降低,容器中的水吸收热量,温度升高.因此表示热奶的温度随时间变化情况的是曲线②.从题中图像可以看出,经过大约 ,二者的温度相等.热奶温度随时间先降低后不变.
（2）参考这位同学实验的图像,你认为沸水放在房间里,温度自然降低的规
律是___.
B
A.先慢后快 B.先快后慢 C.均匀降低
【解析】 沸水放在房间里和装有热奶的奶瓶放入室温的水中,两者温度自然降低的规律相似,即先快后慢地降低,故选B.
（3）参考这位同学记录的数据,如果你要喝一杯奶咖,有两种方式供你选择：
①先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却
;
②先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却 ,然后加一匙冷牛奶.
你认为方式____的冷却效果较好.
②
【解析】 热咖啡冷却过程中,根据温度先快后慢自然降低的规律可知,开始
时温度降低得快,不必加冷牛奶, 后,温度降低得比较缓慢,此时再加一
匙冷牛奶,效果会比一开始就加冷牛奶到热咖啡中好一些.
（4）如果你有一杯刚倒的热水,想要尽快饮用,可以用__________________
____________________________的办法来达到目的.
将杯子浸在冷水里冷却（或再拿一个杯子相互倒）
【解析】 一杯刚倒的热水,想要尽快饮用,可以将杯子浸在冷水里冷却或再拿一个杯子相互倒.
三、物质的比热容
教材必备知识精练
知识点1 探究不同物质吸热升温现象
1.为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明在两个相同的烧杯中分别装入水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热.
（1）实验前要控制水和沙子的______和______相同.
初温
质量
（2）比较水和沙子吸热升温快慢的方法有两种.
方法一：加热相同时间,比较它们各自升高的温度.
方法二：__________________________________________.
升高相同的温度,比较它们各自所用的加热时间
（3）用两个相同的酒精灯对其加热的目的是_________________________
______________ .
使沙子和水在相同时间内吸收的热量相同
（4）该实验中,小明测了如下表所示的三组数据,目的是________________
________.
物质 质量 温度升高 需要的 时间 温度升高 需要的 时间 温度升高
需要的
时间
沙子 30 64 128 192
水 30 96 192 288
避免偶然性,寻找普遍规律
（5）分析表中的实验数据可知，____（填“水”或“沙子”）的吸热能力较
强.物理上用________这个物理量来描述物体的吸热能力.
水
比热容
（6）如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,______（填“沙子”或“水”）
升高的温度更多.
沙子
2.创新装置如图是探究不同物质吸热升温现象的实验装置.将
质量和初温都相同的 、 两种液体，分别装入鸳鸯锅左右
两侧锅体中（中间隔挡加装了隔热层），用电磁炉加热.该装
置可以较好地控制 、 两种液体在相同加热时间内_______
________________相同.加热时，若 液体升温较快，则表示
___（填“ ”或“ ”）液体吸热本领较强，比热容较大.
吸收的热量（或吸热）

【解析】 两种液体被同一个加热装置加热，且受热面积相等，可以较好地控制液体在相同时间内吸收的热量相同.两种液体质量相同，在相同时间内吸收的热量相同， 液体升温快，根据 可得 液体的比热容较小，所以比热容较大的是 液体.
知识点2 比热容
3.由 可得 .关于同一种物质的比热容 ,下列说法
正确的是( )
D
A.若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍
B.若质量增大一倍,则比热容减至一半
C.若加热前后的温度差增大一倍,则比热容增大一倍
D.无论质量多大,比热容都一样
【解析】 本题的考点是比热容性质的辨析.比热容是物质的特性,与物质的种类和状态有关,它不会随质量、吸收的热量、温度的改变而改变.
4.教材P45表改编如表是一些物质的比热容 .
水 铝
煤油、冰 干泥土
沙石 铜
根据表中数据可以得出,物质的比热容与物质的状态______（填“有关”或
“无关”）；一桶水的比热容______（填“大于”“小于”或“等于”）一杯水的
比热容；质量相等的铝块和铜块吸收相等的热量,铜块温度的变化______
（填“大于”“小于”或“等于”）铝块温度的变化；在受太阳光照射的条件相
同时,干泥土比沙石升温____（填“慢”或“快”）.
有关
等于
大于
快
【解析】 由题表数据可知,水和冰的比热容不相同,故物质的比热容与物质的状态有关.一桶水的比热容与一杯水的比热容相同.因 ,根据 可知,质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的温度变化大于铝块的温度变化.干泥土比沙石的比热容小,在受太阳光照射的条件相同时,干泥土比沙石升温快.
知识点3 比热容的应用
5.如图所示，生物体内水的比例很高，这样有助于调
节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造
成伤害.这主要是因为水的( )
D
A.质量较小 B.凝固点较低
C.沸点较高 D.比热容较大
【解析】 因为水的比热容较大，外界温度变化较快时，吸收或放出相同的热量，水的温度变化较小，不会对生物体造成伤害，故选D.
6.在生产和生活中，常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景，以下实
例与这一特性无关的是( )
C
A.让热水流过散热器供暖
B.夜间，在秧田里灌水保温
C.发现人中暑时，常在额头上擦冷水降温
D.汽车发动机用水作冷却液
【解析】 本题的考点是“水的比热容较大”的应用.因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度，水放出的热量多，所以让热水流过散热器供暖，故A不符合题意.因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，放出相同的热量时，水降低的温度少，所以夜间在秧田里灌水保温，故B不符合题意.发现人中暑时，常在额头上擦冷水，水蒸发吸收热量，达到降温的目的，不是利用水的比热容大的特点，故C符合题意.因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水作冷却液,故D不符合题意.故选C.
知识点4 热量的计算
7.[2022重庆中考A卷节选]《三国演义》有“青梅煮酒”的典故，芒种节气正
是青梅煮酒季，煮酒可利用水浴法对酒进行加热.质量为 的酒从
升高到 吸收的热量是__________

【解析】 本题的考点是吸热的计算.酒吸收的热量 .
8.水稻是喜温植物，春季育秧时，农民通常在傍晚向秧田灌水，当气温降
低时，水能放出较多的热量，如果某秧田中水的温度从 开始，降低
了 ，放出了 的热量，则该秧田内水的质量为_______


易错提醒
“升高了”不同于“升高到”，“升高了”代表的是物体温度的变化量，而“升高到”代表的是物体的末温；同样，“降低了”也不同于“降低到”.
【解析】 秧田内水的质量
.
三、物质的比热容
学科关键能力构建
1.[2023青岛即墨区期中]假如“水的比热容变小，且变得比其他物质小”，
下列现象可能发生的是( )
C
A.沿海地区比内陆地区昼夜温差小
B.烧开一壶水所用时间比原来长
C.夏天中午在海边，海水比沙子烫
D.北方楼房中的暖气用水作为传热的介质
【解析】 假如水的比热容小于沙土的比热容，根据公式 可知，
相同情况下，陆地和海洋吸收相同的热量，沿海地区比内陆地区昼夜温差
大，故A错误；由公式 知，由于水的比热容比较小，故相同情
况下烧开一壶水需要的热量减少，烧开一壶水所用时间比原来短，故B错
误；根据公式 可知，相同情况下，海水和沙子吸收相同的热量，
海水升高的温度大于沙子升高的温度，所以中午在海边，海水比沙子烫，
故C正确；由公式 知，由于水的比热容比较小，故相同情况下
吸收或放出的热量较少，所以暖气不会用水作为传热的介质，故D错误.
2.跨学科实践夏日晴朗的白天，在太阳光照射下，某海边城市陆地与海面
之间空气流动示意图（图中箭头表示空气流动方向）合理的是 ( )
A
A.&1& B.&2& C.&3& D.&4&
【解析】 海水的比热容比陆地上沙石的比热容大.白天，在太阳光的照射下，近海面空气的温度低于近地面空气的温度，近地面的空气温度高而上升，所以近海面空气从海面流向陆地，高空空气流向近海面形成空气循环，故A正确.
3.创新装置图甲是“探究不同物质吸热升温
的现象”实验装置，两个相同的易拉罐中分
别装有质量和初温都相同的 、 两种液体，
用相同的装置加热，根据记录的实验数据绘
C
A.组装器材时，先固定上面铁圈的高度
B.升高相同温度, 液体吸收的热量更多
C. 液体的比热容小于 液体的比热容
D.加热相同时间， 液体比 液体温度升高得多
制的温度与时间的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
【解析】 实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要先调整好下面铁圈的高度,
然后根据温度计的使用规则调整好上面铁圈的高度,因此要按照自下而上
的顺序组装器材，A错误.由题图乙可知， 、 两液体升高相同的温度，
液体加热时间长，即 液体吸收热量多，故 液体的比热容比 液体的
大，B错误，C正确.由题图乙可知，加热时间相同时， 液体比 液体温
度升高得多，故D错误.
归纳总结
根据温度—时间图像比较物质比热容大小的方法（质量相同）
①控制升高的温度相同，比较吸收的热量（加热时间），加热时间长的物
质比热容大；
②控制吸收的热量（加热时间）相同，比较升高的温度，升高温度少的物
质比热容大.
4.[2023北京人大附中期中]甲、乙两物体质量都为 ,丙物体质量为 ，
三个物体温度都升高 ，吸收的热量如图所示，以下说法正确的是
( )
B
A.乙的比热容与丙的比热容相等
B.甲的比热容比乙的比热容大
C.甲的温度升高 ，需吸收 的热量
D.甲、乙的温度都降低 ，乙比甲放出的
热量多
【解析】 乙和丙升高的温度相同时，吸收的热量相同，但是它们的质量不相等，所以比热容大小不相等，故A错误；甲和乙质量相同，升高的温度相同，甲吸收的热量多，所以甲的比热容大，故B正确；从题图中可以看出， 甲升高 时吸收的热量为 ，故C错误；甲和乙都升高 ，甲吸收的热量多，同样，都降低 ，甲放出的热量多，故D错误.
5.[2023北京首都师大附中月考]质量为 的金属，温度从 升高到
，吸收的热量是 .
几种金属的比热容 铅
水银
铜
铁
铝
（1）求这种金属的比热容；
解：根据 ，可得

（2）根据比热容表，它可能是一种什么金属？
解： 查表可知，这种金属可能是铁.
素养提升
6.跨学科实践宁夏中卫地区气候干燥，昼夜温差很
大，当地特产压砂瓜，被称为“石头缝里长出的西
瓜”，如图所示.每到种植季节，瓜农们把发了芽的
西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中，这样可以利用
砂石有效蓄水和保温，保证芽苗在深夜不会被冻伤.
请你根据以上材料所给信息，利用比热容知识分析：为什么瓜农在土壤上覆盖砂石后，能起到保温作用？
【答案】 瓜农们把发了芽的西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中，土壤中的水分不易蒸发，到了晚间，在放出相同的热量时，由于水的比热容较大，水的温度降得少一些，从而保证芽苗在深夜不会被冻伤.
专项 有关比热容的分析与计算
阶段强化专项训练
1.水和干泥土的比热容之比是 ,质量之比是 ,吸收的热量之比是 ,
则水和干泥土升高的温度之比是( )
B
A. B. C. D.
【解析】 .
2.已知铝的比热容大于铁的比热容，质量相等的铁块和铝块，在沸水中加
热相当长的时间后取出，再让它们放出相等的热量，这时比较铝块的末
温 与铁块的末温 ，则( )
A
A. B. C. D.无法确定
【解析】 由题知，铝的比热容大于铁的比热容，因为 ，质量
相同，放出的热量相同，所以铝块比铁块降低的温度值小，因为在沸水
中加热相当长的时间后取出，所以二者的初温相同，故铝块的末温高，
即 ．
3.[2022枣庄市中区期中]为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度
变化的特点，小明做了如下实验，将盛有 凉水的小烧杯放入盛有
热水的大烧杯中，分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况，
绘制成如图所示的图像，下列说法错误的是( )
C
A.热水和凉水达到同一温度的时间是相同的
B.热水温度下降比凉水温度升高得快
C.热水放出的热量等于凉水吸收的热量
D.热水的质量可能小于凉水的质量
【解析】 两杯水是同时达到平衡温度的，A正确；由题图可知，在
内热水温度降低了 、凉水温度升高了 ，所以热水温
度下降比凉水温度升高得快，B正确；由于热水放热时小烧杯也要吸热，
同时会有一部分热量传递到周围的空气中，所以热水放出的热量大于凉水
吸收的热量，C错误；热水的温度变化量比凉水的大，二者的比热容相同，
水的质量 ，热水的质量可能比凉水小，D正确．
4.[2022怀化中考]如图为冬天人们常用的电热水袋，使用
十分方便，充电加热后，能够放热较长时间.其内部液体
主要成分是水，是利用了水的________较大；若该热水
比热容

【解析】 水放出的热量 .
袋装有 的水，充电加热后温度为 ，使用一段时间后温度降低到
，则此过程中放出的热量为____________
5.[2023周口沈丘中学月考]实验测得 某
物质熔化时温度随时间变化的图像如图所
示.已知该物质在液态下的比热容
，设物质在相同
时间内从热源吸收的热量相同.根据图像解
答下列问题：
（1）该物质在第 时的内能______（填“大于”“等于”或“小于”）第
时的内能；
小于
（2）求该物质在 内吸收的热量；
解： 内吸收的热量
；
（3）求该物质在固态下的比热容 .
解： 该物质在前 内吸收的热量
，该物质在此时间段为固体，质量
，温度的变化量 ，所以该物质在固态下的比热容
.
6.在1个标准大气压下，质量为 、初温为 的水吸收 的
热量后末温是多少？
解：水上升的温度 .水的末温
.因为在1个标准大气压下水的沸点
是 ，因此水温上升到 后会保持不变，所以水的末温应为
.
7.将 温度为 的水加入 温度为 的水中，热平衡后的水
的温度是多少 ？（假定没有热量损失，且在热平衡时水的温度都相等）
解：根据题意可知，不计热量的损失时 ，
， ，即 ，
解得 .
四、机械能与内能的相互转化
课时1 做功改变内能 热机
教材必备知识精练
知识点1 做功改变物体的内能
1.[2021无锡中考]下列实例中，通过做功改变物体内能的是( )
B
A.物体放在取暖器旁温度升高 B.反复弯折铁丝，弯折处温度升高
C.食品放入电冰箱后温度降低 D.医生用冰袋给发热的病人降温
【解析】 本题的考点是内能的改变方式辨析.
甲
2.（1）如图甲所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团蘸
了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,会看到棉花______.这个现象说
明空气被压缩时,内能______（填“增大”或“减小”）.
燃烧
增大
【解析】 用力压活塞时,活塞压缩玻璃筒内的空气,对空气做功,空气的内能增大,温度升高,当达到乙醚的着火点时,筒内棉花就会燃烧起来.
乙
（2）如图乙所示,当木塞从试管口喷出时,水蒸气的____能
转化为木塞的______能.
内
机械
【解析】 本题的考点是改变内能时的能量转化.
加热试管时,试管内的水汽化成水蒸气,随着水蒸气温度逐渐升高,内能逐渐增大,最后水蒸气对木塞做功,木塞冲出,水蒸气的内能转化为木塞的机械能.
知识点2 热机
3.目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项．下列我国“陆、海、
空、天”装备中动力机械不属于热机的是( )
A
A.中国高铁交流异步牵引电动机 B. 型导弹驱逐舰燃气轮机
C.歼 战机涡扇15煤油发动机 D.长征五号火箭液氢液氧发动机
【解析】 本题的考点是内燃机的分类.燃气轮机、煤油发动机和火箭液氢液氧发动机都是热机，工作时把内能转化成机械能，而电动机是把电能转化成机械能，不符合热机的特点，故A符合题意．
4.[2021淮安中考]教材P49图12-30改编如图所示，将铁丝
快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽
油机哪一个冲程能量转化相同( )
B
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【解析】 将铁丝快速弯折十余次，对铁丝做功，铁丝的内能增大，温度升高，此过程中机械能转化为内能；汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能的冲程，与上述能量转化相同.
5.[2022张家口宣化区期末改编]有关汽油机与柴油机的区别，下列说法中
你认为不正确的是( )
C
A.在构造上，柴油机汽缸顶部有喷油嘴没有火花塞
B.柴油机与汽油机的做功冲程都是内能转化成机械能
C.一个工作循环中柴油机做功两次，比汽油机多做一次功
D.柴油机的动力比汽油机大，所以它常应用在比较笨重的装置上
【解析】 本题的考点是汽油机与柴油机的区别.汽油机与柴油机在很多地方都是类似的，它们都是一个工作循环做功1次，做功的次数是相等的，故选C.
6.如图所示的A、B、C、D是四冲程
汽油机的工作示意图，图E、 是做
功改变物体内能的实验示意图.C图是
四冲程汽油机的______冲程，与它工
做功

作原理相同的是图___（填“ ”或“ ” ）.
【解析】 本题的考点是汽油机的四冲程 图中，两气门都关闭，活塞上
行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；B图中，
排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；C图中，两气门都
关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械
能；D图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程； 图
中用力将活塞压下，空气的内能增大，是将机械能转化为内能，是压缩冲
程的工作原理； 图是水蒸气膨胀对外做功，将塞子冲出，是将内能转化
为机械能，是做功冲程的工作原理.
7.汽油机是热机的一种，汽油在汽缸内燃烧时的能量转化情况是________
___________，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，
这是通过________的方式减少汽缸的内能．一台单缸四冲程汽油机，飞轮
转速是 ，该汽油机每分钟内完成_____个工作循环、______
个冲程、活塞往返______次、对外做功_____次．
化学能转化为内能
热传递
600
2400
1200
600
审题指导
一个工作循环飞轮旋转2圈、活塞往返2次、完成4个冲程、对外做功1次.
【解析】 本题的考点是有关汽油机的计算.每分钟完成600个工作循环、
活塞往返 次、完成 个冲程、对外做功600次．
四、机械能与内能的相互转化
课时2 燃料的热值及其相关计算
教材必备知识精练
知识点1 燃料的热值
1.干木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料,取不同质量的这三种燃料分别进行完全燃烧,得到了下表的数据.
燃料的质量 燃料完全燃烧放出的热量
100
200
300
400
（1）从表中的数据可以看出,相同质量的不同燃料,它们完全燃烧所释放的
热量是______的；对于同一种燃料,质量越大,完全燃烧所释放的热量越____.
不同
多
【解析】 由题表数据可知,质量相同的干木柴、焦炭、木炭完全燃烧放出的热量不同.对于同一种燃料,质量越大,完全燃烧所释放的热量越多.
（2）从表中的数据还可以看出,对于同一种燃料,____________和______的
比值是不变的.这个不变的比值,反映了燃料本身的一种性质,物理学中把它
称为______,它是用来描述燃料完全燃烧时释放热量能力大小的物理量.
放出的热量
质量
热值
【解析】 对于同一种燃料,完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比,即放出的热量与质量的比值不变,物理学中用热值表示燃料的这一特性.
2.[2022宜昌中考]关于燃料及其热值，下列说法中正确的是( )
C
A.没有燃烧的燃料，热值等于零
B.燃料完全燃烧时，它的热值最大
C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D.燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
【解析】 本题的考点是有关热值的辨析.燃料的热值大小只与燃料的种类有关，不同燃料的热值一般不同，热值与燃料的质量、燃烧状态（是否燃烧、燃烧是否充分）、温度等因素无关.综上所述，C正确.
3.[2022兴平市模拟]2022年3月10日，我国大推力氢氧发动机试车成功，其
燃料使用液态氢，主要原因是( )
B
A.密度大 B.热值高 C.沸点高 D.燃点高
4.新情境生活中每天都会产生大量的垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面
临的一个重大课题.某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了 燃料油，燃
料油的热值为 ,其物理意义是__________________________
_________________，将这些燃料油的一半完全燃烧，放出的热量为
__________ ,燃料油燃烧时将化学能转化为____能，剩余燃料油的热值为
__________ .
燃料油完全燃烧放出的热量是

内

【解析】 本题的考点是热值的物理意义以及计算.燃料油完全燃烧放出的
热量 ；燃料油燃烧
时放出热量，将化学能转化为内能.燃料油的热值不变.
知识点2 热值的相关计算
5.[2021盐城中考]用煤气灶把初温为 ，质量为 的水加热到 ，
水吸收的热量为__________ .若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则
需要完全燃烧_____ 的煤气.事实上，将这壶水加热到 需要的煤气
质量更____（填“大”或“小”） ［水的比热容为 ，煤
气的热值为

0.01
大
6.[2021宜昌中考]小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使
用的天然气的热值是多少，但在教材的燃料热值表中没有查
阅到.于是，他在家里将装有 水的水壶放到天然气灶上去
烧，用温度计测量水从 加热至 的过程中，观察到
（1）在这个过程中水吸收了多少热量
解：水吸收的热量 .
天然气表的示数变化了 .他通过上网查阅得知天然气灶的效率约
为 ，已知水的比热容 .
（2）请你帮小明算出天然气的热值.
解： 天然气完全燃烧释放的能量
， 根据 得，
.
四、机械能与内能的相互转化
课时2 燃料的热值及其相关计算
学科关键能力构建
1.一户四口之家,使用不同种类的燃料时,平均月消耗量分别为，单独使用
烟煤约 ,单独使用液化石油气约 ,单独使用煤气约 .这三种
燃料中热值最大的是（转化效率相同）( )
A
A.液化石油气 B.煤气 C.烟煤 D.无法比较
【解析】 由题可知,这个四口之家每月需要的能量是相同的,即质量不同的
三种燃料燃烧放出的热量相同.由公式 可知,放出的热量相同时,燃料
的质量越小,其热值越大,所以液化石油气的热值最大.
2.一杯酒精倒出一半，剩余酒精的质量、密度、比热容和热值的变化情况，
下列说法正确的是( )
B
A.质量、密度、比热容和热值不变
B.质量变为原来的一半，密度、比热容和热值不变
C.质量和密度变为原来的一半，比热容和热值不变
D.质量和热值变为原来的一半，密度和比热容不变
【解析】 物质的比热容、热值、密度三个物理量，只与物质的种类和状态有关，一杯酒精倒出一半，则剩下的酒精的比热容、热值、密度不变，质量减半.
3.如图是完全燃烧 、 两种燃料放出的热量与其质量的
关系图像.由图像可知, 、 两种燃料的热值大小关系是
( )
A
A. B. C. D.无法比较
【解析】 如图所示,在图像上取某一质量 ,该质量的
、 两种燃料完全燃烧放出的热量分别为 、 .由
图可知, ,又 ,所以 .
4.[2022北京西城期末改编]新情境北京2022年冬奥会比赛期间，所有冬奥
场馆全部使用“绿电”（“绿电”是在生产电力的过程中，它的二氧化碳排放
量为零或趋近于零，相较于其他发电方式，对环境冲击影响较低），可以
节约 标准煤，减排二氧化碳 .若所节约的标准
煤完全燃烧，则放出的热量约为 约为 ( )
A
A. B. C. D.
5.[2021成都中考]小帆在老师指导下，用如图a 所示的同一个实验装置分
别加热 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像（如图b），乙从 加热至沸腾刚好消耗了
酒精 .若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相
等， ，则下列说法中正确的是( )
C
A.
B.乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C. 乙吸收的热量为
D.该酒精灯的加热效率为
【解析】 水的比热容较大，吸热升温较慢，由题图b可知，甲吸热升温较
慢，故甲是水，B错误；甲、乙由 升到 ，甲被加热的时间是
乙被加热时间的两倍，故有 ，即
，由于 ，则
，可得
，A错误； ，甲、乙吸收的热量相等，
即
，C正确.由题图b知，乙液体在沸腾前，单位时间内升高的温度相同，由
此可计算出乙沸腾时的温度为 ，故酒精灯的加热效率 ，D错误.
6.[2023北师大二附中期中]某物理兴趣小组的同学，
用煤炉给 的水加热，同时他们绘制了如图所
示的加热过程中水温随时间变化的图线.若在
内完全燃烧了 的煤，已知水的比热容为
，煤炭的热值约为
.求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
解：煤完全燃烧产生的热量
；
（2）经过 时间加热，水所吸收的热量；
解： 由图可知，经过 加热，水升高的温度
，
经过 时间加热，水所吸收的热量
；
（3）煤炉烧水时的效率.
解： 煤炉烧水时的效率
.
专项 热量的综合计算
阶段强化专项训练
类型1 火炉类
1.新情境泡温泉已成为人们养生休闲的新方式.据报道，苏州的“山湖温泉”
出水温度为 ，日出水量为 ，水质中含有钠、钙、氯、氟等
多种对人体有益的物质成分.已知水的比热容 ，
水的密度 ，煤的热值 .
（1） 温泉水温度降到 ，能够释放出多少热量？
解： 温泉水从 降到 放出的热量 .
（2）如果通过燃煤锅炉使水的温度从 升高到 ，则 的
水需要完全燃烧多少煤？（锅炉的热利用率为 ）
解： 由 可得, 水的质量
,
因为 温泉水从 降到 放出热量 ,
所以 的水从 升到 需要吸收的热量为 ，
则有 ，
由 得，需要完全燃烧煤的质量
.
类型2 太阳能热水器类
2.当今太阳能热水器应用普遍.已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，
能将 、 水加热到 .已知水的比热容为 ，
水的密度为 ，则：
（1）热水器中水的质量是多少？
解：太阳能热水器中水的体积
，
水的质量 .
（2）在此过程中，水吸收了多少热量？
解： 在此过程中，水吸收的热量
.
（3）若此期间太阳辐射到热水器的热量为 ，则该热水器的效
率是多少？
解： 该热水器的效率
.
类型3 热机类
3.[2022锦州中考]如图所示是我国自行设计研制的
全状态新构型灭火飞机．若该飞机以
的速度匀速直线航行 ，消耗航空
（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？
解： 航空燃油完全燃烧放出的热量
.
燃油 ，飞机发动机的功率为 （航空燃油的热值为
）求：
（2）该飞机在航行过程中受到的阻力是多少？
解： 飞机匀速航行的速度 ,
飞机航行过程中的牵引力
,
飞机航行过程中受到的阻力 .
（3）该飞机发动机的效率是多少？
解： 飞机发动机做的功 ,
飞机发动机的效率 .
章末培优专练
综合素养创新应用
学科素养 提升练
1.[2020温州中考]新情境英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”.斯特林发动机汽缸内工作介质易汽化、易液化，该介质通过吸热膨胀、冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机.某工程师按照“斯特林发动机”的原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙所示.请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理.
甲
乙
【答案】 酒精灯加热将化学能转化为内能，热汽缸中的工作介质吸热汽化膨胀，推动活塞 向右运动做功，将内能转化为机械能；由于飞轮具有惯性，带动活塞 向左运动，活塞 将热汽缸中的工作介质推入冷汽缸并液化，活塞 又将介质推回热汽缸.如此反复.
跨学科实践 创新练
2.[2023运城力行中学期末]开放性探究建筑节能保温,材料的选择是关键.小明选择钟表、烧杯、冷水、热水、温度计等器材,还有用塑料、纸、泡沫制成的相同的带盖子的杯子，探究不同材料的隔热性能.
步骤1：在塑料杯盖上扎个小洞,向杯中倒入半杯冷水.
步骤2：将杯盖盖好，在盖子的小洞中插一支温度计，将塑料杯放入烧杯中，再在烧杯中加入热水至塑料杯盖下方约 处（如图所示）.观察并记录水温上升 所用的时间.
步骤3：选择另外两个杯子重复上述步骤进行实验.
（1）实验装置中,杯子可以代表建筑物的墙壁,______可代表外界大气,实
验通过__________________________________反映材料隔热性能的优劣.
热水
杯中冷水的温度上升 所用的时间
【解析】 杯子可代表建筑物的墙壁，热水可代表外界大气,用杯中冷水温度上升 所用的时间反映材料隔热性能的优劣，杯中水温上升 所用的时间越短，说明材料的隔热性能越差.
（2）请你设计一个记录实验数据的表格.
【答案】 如表所示.
材料 冷水温度上升 所用 时间/ 隔热性能
塑料
纸
泡沫
（3）分析实验方案,请你提出改进建议：____________________________
______________________________________________________________.
（温馨提示：至少两条）
应控制冷水的初温相同，倒入杯中冷水的质量相同；温度计的玻璃泡不要碰容器底（答案合理即可）
【解析】 在进行该实验时应控制冷水的初温相同，倒入杯中冷水的质量相同，操作时要注意温度计的玻璃泡不要碰容器底等.
章末培优专练
中考真题同步挑战
1.[2021陕西中考]如图为拉弓射箭的情景，下列说法正确的是( )
A
A.用力将弓拉弯说明力可以改变物体的形状
B.箭被射出的过程中，动能转化为弹性势能
C.射出的箭可以继续向前运动是因为受到惯性作用
D.斜向上射出的箭在空中飞行时重力势能不变
【解析】 用力将弓拉弯说明力可以改变物体的形状，A正确；箭被射出的过程中，弓的弹性势能转化为箭的动能，B错误；射出的箭可以继续向前运动是因为箭具有惯性，惯性不是力，不能说“受到惯性作用”，C错误；斜向上射出的箭在空中飞行时高度时刻变化，故重力势能时刻改变，D错误.
2.[2022广州中考]下列选项可能符合汽车热机能量流向的是( )
D
A.&5& B.&6&
C.&7& D.&8&
【解析】 根据能量守恒定律可知，热机工作发生能量转化时，能量的总量保持不变，即输入的能量等于输出的能量，A错误；热机工作时输入的是内能，不是电能，B错误；热机工作时，只有一小部分内能转化为机械能，而大部分内能由于废气排放、散热、克服机械摩擦等而散失，故C错误，D正确.
3.[2022 苏州中考]新考法手机具有录音和显示波形的功能.某乒乓球爱好
者将一乒乓球从一定高度由静止释放，利用手机记录下乒乓球碰撞台面发
出的声音，其波形随时间的变化如图所示，下列说法正确的是( )
C
A.每次发声的时间间隔相等
B.整个过程中乒乓球的机械能不变
C.乒乓球每次弹起时的动能依次减小
D.乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度相同
【解析】 由题图可知，每次发声的时间间隔越来越短，波形的幅度也越来越小，说明乒乓球每次下落的高度越来越低，每次与台面碰撞的最大形变程度越来越小，每次弹起时的速度越来越小，动能越来越小，整个过程中乒乓球的机械能减小，故选C.
4.[2022日照中考]喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶进行了如下游戏探究:瓶
中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）;扭转瓶子（如图乙）;轻轻扭动瓶盖,
瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾（如图丙）.图乙和图丙所示的
过程,分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似,这两个冲程是( )
B
A.吸气冲程和压缩冲程 B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程 D.压缩冲程和排气冲程
【解析】 由题意可知，当用力扭转瓶子时，瓶内气体被压缩，将机械能转化为瓶内气体的内能，瓶内气体的内能增大，此过程中的能量转化与四冲程内燃机的压缩冲程相同；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内气体冲出，此过程中瓶内气体的内能转化为瓶盖的机械能，瓶内气体的内能减小，温度降低，水蒸气遇冷会液化成小水滴，故瓶内有白雾出现，此过程中的能量转化情况与四冲程内燃机的做功冲程相同.故选B.
5.[2022 广东中考]新考法图甲中过山车从 点
出发，先后经过 、 、 、 点.图乙是过
山车在 、 、 、 点的动能和重力势能大
小的示意图，则过山车的动能在___点最大，
点重力势能的大小______ 点动能的大小.
在这个过程中，过山车的机械能是______（填
“变化”或“不变”）的.

等于
变化
【解析】 由题图乙中过山车在 、 、 、 点的动能和重力势能大小的示意图可知，过山车的动能在 点最大；过山车在 点的重力势能的大小等于在 点的动能的大小；过山车在 点的机械能大于在 点的机械能，因此在这个过程中，过山车的机械能减小，机械能是变化的.
6.[2022广州中考]如图所示，小芳设想利用升降台让球越弹
越高.将球从 点竖直向下以某速度抛出，球经静止在位置
的水平台面反弹后，到达的最高点为 ;经台面反弹后上升
减小
可能
不可能
过程中，球的动能______（填“增大”“不变”或“减小”）， 点______（填
“可能”或“不可能”）比 点高.球从 点下落时，水平台面已升至位置
并保持静止，球再次被反弹后，到达的最高点 ________（填“可能”或
“不可能”）比 点高.
【解析】 球经水平台面反弹后上升过程中，球的动能转化为重力势能，
故球的动能减小；由于球从 点竖直向下以某一速度抛出，故球在 点
具有动能，球在运动过程中要克服空气阻力做功，所以球的机械能减小，
若球从被抛出到反弹至 点的过程中克服空气阻力做的功小于球抛出时
在 点具有的动能，则球反弹后到达的最高点 比 点高；由于球第二
次反弹时，要克服空气阻力做功，将一部分机械能转化为内能，球的机械
能减小，故 点不可能比 点高.
7.[2021陕西中考节选]新情境小明想探究太阳暴晒对车内空气温度的影响，
他回想起曾经看过的一档科普电视节目做过的实验，实验测得太阳暴晒
下， 车内温度就能达到 .通过回看该节目，他获取了
一组有关太阳辐射和小汽车的数据：夏天正午时，某城市地表每秒每平方
米获得的太阳辐射能量约 ，其中能使物体吸热升温的主要是红外辐
射，其能量约占太阳辐射能量的一半.小汽车的有效吸热面积约为 ，
车内空气体积约为 ，车内空气吸热效率约为 .
（1）小明根据节目所给数据，计算出了理论上一定时间内车内空气升高的温度，并通过查阅资料了解到车内空气升温受车辆散热、空气流通等诸多因素影响，综合分析得出节目实测结果是可信的.请你写出理论上 车内空气升高温度的计算过程. ，结果保留一位小数
解：车内空气 吸收的热量
，
由 得车内空气质量
，
由 或 得
车内空气升高的温度
.
（2）若汽车不可避免地在太阳暴晒下停放较长时间，请你写出一条缓解车内气温快速上升的措施：
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
用物体对汽车进行遮挡（如：遮挡全车、车顶、车窗、前后挡风玻璃等）；在车内铺放湿毛巾；在保证停车安全的前提下，车窗不要关严，留出一定缝隙等（其他答案合理均可）
8.[2022陕西中考]今年“五一”假期，广大市民按照疫情防控要求，积极响
应“非必要不离市”号召，在郊区、公园指定区域进行户外活动.小刚同学
家购买了一款如图甲所示的户外分体式燃气炉，准备去户外野炊.该燃气
炉的铭牌如图乙所示，其中功率 是指气体燃料完全燃烧时燃气炉
每秒放出 的热量.
（1）气体燃料在常温下是通过__________的方式液化存储在储气罐内的.
使用过程中，罐体温度变低是因为燃料发生汽化时要______（填“吸收”或
“放出”）热量.
压缩体积
吸收
（2）在标准大气压下，用该燃气炉将 水从 加热到沸腾用时 ，燃气炉烧水时的效率是多少？已知水的密度为 ，水的比热容为 .
解： 水的质量
，
水从 升高到 吸收的热量
，
内燃气炉放出的热量
，
燃气炉烧水时的效率
；
（3）小刚注意到炉头上标有参数：15字样，他查阅说明书得知，该参数
表示的是燃气炉功率［单位：瓦（W）］与耗气量 单位：克/时 之
比的数值为15，计算该燃气炉所使用燃料的热值是多少？
解： 内燃气炉放出的热量
，
燃气炉功率与耗气量之比的数值为15，则 内燃气炉消耗燃气的质量
，
燃气的热值
；
（4）小刚同学打算展示在劳动课上学习的烹饪技能，为家人做顿可口饭菜，下表是他出发前做的规划，则小刚至少应携带几个如图丙所示的新储气罐？
内容 每次耗时/ 次数/次
炒菜 8 3
煮汤 10 1
烧水 3 2
解： 由题意知，物料总加热时间
，
内燃气炉放出的热量
，
内消耗燃气的质量
，
取2.

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