人教版九年级物理全册第十四章复习学案（含答案）

人教版9年物理全册单元考点大通关学案（全国通用）

第十四章内能的利用

i.会辨识能量转化过程，能用能量守恒定律解释生活实例。

2.了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。

3.能说出热机效率的定义，会进行热机效率、炉具加热效率的相关计算。

4.有合理利用资源、保护环境的意识，能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所作为。

理单元归纳

1.能量的转化

（1）能量的形式有多种，如机械能、内能、电能、光能、声能、磁能、化学能、核能等。

（2）能量在一定条件下可以从一种形式转化为另一种形式，也可以从一个物体转移到另一个物体。

注意：能量的转化和转移是有方向性的

（1）能量的转化是指通过做功使能的形式发生了改变，是一种形式的能转化为另一种形式的能。

（2）能量的转移是指同一种形式的能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另

一部分，但能的形式没有改变，如热传递。体现在能的增加或减少，而没有形式上的变化。

2.能量守恒定律

（1）内容：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从

一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

（2）能量守恒定律的意义：

①能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量转化的过程都服从能量守恒

定律。

②任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量。

③永动机足不可能制造出来的，因为它违背了能量守恒定律

3.热机

（1）热机

①定义：把内能转化为机械能的机械。

②工作原理：利用内能做功。热机工作时能量的转化过程如下：

燃料的化学能T内能T机械能

③热机的种类：蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机等。

（2）内燃机

①定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫内燃机。

②常见的内燃机：汽油机和柴油机。

（3）汽油机

①工作原理：利用汽油机在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。

②构造：进气门、排气门、火花塞、气缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮等。

③四冲程汽油机的工作示意图

甲吸气冲程：进乙压缩冲程：进内做功冲程：在压缩冲程T排气冲程：进

气门打开,排气门气门和排气门都关结束时,火花塞产生电火气门保持关闭,排

关闭，活塞向下运闭,活塞向上运花,使燃料猛烈燃烧,产生气门打开，活塞向

动，汽油和空气的动,燃料混合物被高温高压的气体高温高压上运动.把废气排

混合物进入气缸乐解的气体推动活塞向下运动.出气缸，

带动曲轴转动,对外做功

注意：①汽油机的活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫一个冲程。判断汽油机示意图属于

哪个冲程的步骤：第一步，看火花塞是否产生电火花；第二步，看进气门和排气门的开闭情况;

第三步，看活塞的运动方向。

气门的开与关只有一个气门打开两个气门都关闭

活塞运动方向活塞向下活塞向上活塞向上活塞向下

冲程名称吸气冲程排气冲程压缩冲程做功冲程

②四冲程汽油机一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。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，使机械获得动力，实现对外做功。

（4）柴油机

①工作原理：利用柴油在气缸内燃烧所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功。

②构造：进气门、排气门、喷油嘴、气缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮等。

③柴油机和汽油机对比

项目汽油机柴油机

构造气缸顶部有一个火花塞气缸顶部有一个喷油嘴

燃料汽油柴油

吸气冲程吸入汽油和空气的混合物只吸入空气

个

工压缩冲程压缩程度较小（机械能一内能）压缩程度较大（机械能一内能）

作

循做功冲程点燃式（内能T机械能）压燃式（内能一机械能）

环

排气冲程排出废气

2

主要特点轻巧、效率较低笨重、效率较高

适用范围小汽车、摩托车等载重汽车、火车、轮船等

①都是燃料在气缸中燃烧

②汽油机的火花塞与柴油机的喷油嘴的工作时刻都是压缩冲程末

相同点③都是由吸角、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，活塞往更两次，曲

轴转两周，对外做功一次

④启动时都是靠外力先使曲轴转动起来

注意：对热机工作过程的理解

①一个工作循环包含吸气,压缩、做功、排气等四个冲程，曲轴和飞轮转动2周，对外功做1次。

②在一个工作循环中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程不做功，且靠飞轮的惯性来完成。

③做功冲程为其他三个冲程提供能量；其他三个冲程为做功冲程提供基础。

4,热机的效率

（1）燃料的热值

①定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比称为这种燃料的热值。

②数值：等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。

③单位：焦每千克，即“J/kg”。

④公式：q=2,其中Q示燃料完全燃烧放出的热量，m表示燃料的质量，q表示该燃料的热值。

m

⑤物理意义：表示燃料完全燃烧时放热本领大小的物理量。

（2）燃料完全燃烧时放出的热量的计算

①固体和液体燃料完全燃烧时放出的热量：Q放初q。其中Q放表示燃料完全燃烧放出的热量，单位

是J:m表示燃料的质量，单位是kg；q表示燃料的热值，单位是J/kg。

②气体燃料完全燃烧时放出的热量：QxVq。其中Q放表示燃料完全燃烧放出的热最，单位是J;

V表示燃料的体积，单位是nAq表示燃料的热值，单位是J/m1

说明：

①燃料的热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的质量以及燃烧条件无关。同种燃料的热值相同，

不同种燃料的热值一般不同。

②燃料燃烧越充分，只能说越“接近完全燃烧”，燃烧效果越好，而不能说热值越大。

③只有1kg某燃料在完全燃烧时放出的热量在数值上才等于这种燃料的热值，如果没有完全燃烧,

1kg该燃料放出的热量在数值上要比其热值小。

（3）热机的效率

①定义：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量的比叫热机的效率。

⑦公式：〃二2辿乂1。0%（其中Q行用表示用来做有用功的能量，Q做表示燃料完全燃烧放出的能

3

量。〉

③物理意义：热机效率表示了使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机效率是描述热机性能

的i个重要指标。例如：两辆相同型号的汽车，以相同的速度行驶相同的路程，耗油少的那辆,

效率就比较高。

说明：

由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于lo通常情况下，蒸汽机的效率只

有6%~15与，汽油机的效率为20犷4（%柴油机的效率为30犷45冬。柴油机的效率比汽油机的效率高，

这主要是因为柴油机的构造和工作过程与汽油机有所不同，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度比

汽油机更高。

［色|单元实验总面

1.比较不同燃料的热值大小

（1）准备实验器材：需要送备铁架台、石棉网、烧杯、温度计各两只，以及适量的水和两种不同

的燃料（如酒精和汽油）。

（2）设置实验装置：按照实验装置图依次将燃料盒、石棉网、烧杯、温度计自下而上固定好。

（3）控制变量：确保两种燃料的质量相同，燃烧的时间相同，加热相同质量的同种液体。

（4）进行实验：在两个烧杯中倒入质量相同、初温相同的水：在燃料盒中倒入质量相等的适量酒

精和汽油；分别点燃酒精和汽油，加热烧杯内的水，直到燃料燃尽。记录数据：燃料燃尽后，记录两

烧杯内水升高的温度At。

（5）分析结果：比较两装置中烧杯内水升高的温度At,升高的温度越高，表明水吸收的热量越

多，进而表明燃料的放热能力越强。

考点1.能量的转化与守恒

【例题1】（2025•元谋县模拟）既能在地上跑，也能瞬间飞上天空的汽车,在不远的未来将从科

幻走入现实。如图所示是一款双人智能电动K行器，采用

封闭式座舱，可以搭载2名乘客，最大载重量为160公斤。

不过目前它只适合城市内短途出行需求，因为它的续航时

间只有25分钟，最大飞行速度为l30km/h。关于智能电动飞行器说法正确的是（）

A.飞行器飞行过程中消耗的电能全部转化为机械能

B.飞行器在空中飞行时，总是受到平衡力的作用

4

C.当飞行器在飞行途中紧急制动减速时,，乘客会向前倾，是因为乘客受到惯性的作用

D.飞行器以最大飞行速度飞行，最多能飞行约54km

【答案】D

【解析】（1）飞行器飞行过程中消耗的电能大部分转化为机械能，有一部分电能转化成了内能；

（2）处于非平衡状态的物体受到的力是非平衡力；

（3）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性；

（4）根据速度公式计算飞行器以最大飞行速度飞行时，最多能飞行约距离。

【解答】A、飞行器飞行过程中消耗的电能大部分转化为机械能，有一部分电能需要克服空气阻力做

功转化成了内能，故A错误。

B、飞行器在空中飞行时，运动方向和速度大小会发生变化，也就是说有些时候处于非平衡状态,

受到非平衡力的作用，故B错误。

C、当飞行器在飞行途中紧急制动减速时，乘客会向前倾，是因为乘客具有惯性，惯性不是力，

不能说受到惯性的作用，故C错误。

v25

D、根据v=±可得，飞行器以最大飞行速度飞行，最多能飞行距离s7t=130km/hX，h-54km,

t60

故D正确。

故选：Do

【例题2】（2025•山东）2025年1月，中国“人造太阳”一一全超导托卡马克核聚变实验装置实现

1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转

化为核能。说明能量的转化具有性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持。

【答案】方向；不变

【解析】能量既不会创生，也不会消灭，它只能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，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律.

【解答】在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能，说明能量的转化具有方

向性，根据能量守恒定律，在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

故答案为：方向：不变。

考点2.热机

【例题3】（2025•海州区校级二模）汽油机的一个工作循环有四个冲程，如图所示

为汽油机的（）

A.压缩冲程B.吸气冲程C.做功冲程D.排气冲程

【答案】A

5

【解析】判断冲程名称可用口次；“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩

关下功”进行分析。

【解答】根据图中冲程中气门关闭，活塞向上移动的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程。

故选：Ao

【例题4】（2025•厦门三模）从古至今中华民族一直对天空充满憧憬，从嫦娥奔月的想象，到今天

国产大飞机C919的成功商飞，我们从未停止对天空的探索。下列关于飞机的相关说法错误的是

（）

A.飞机的发动机是热机，把内能转化为机械能

B.飞机能在空中飞行是因为受到空气的浮力

C.喷气发动机向后喷气时飞机前进，可知力的作用是相互的

D.以空中飞行的飞机为参照物，地面上的房屋是运动的

【答案】Bo

【解析】（1）利用内能做功〔将内能转化为机械能）的机械称为热机。

（2）流体流速越大的位置，压强越小。飞机机翼上面受到的压强小，下面受到的压强大，机翼

上下有压强差，出现压力差，形成向上的升力。

（3）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。

（4）物体相对于参照物的位置变化了，物体就是运动的：物体相对于参照物的位置不变，物体

就是静止的

【解答】A.飞机发动机利用内能做功（将内能转化为机械能），飞机发动机属于热机，故A正确，

不符合题意；

B.飞机能在空中飞行是因为受到了升力的作用，而不是浮力，故B错误，符合题意；

C.喷气发动机向后喷气时，气体对飞机施加反作用力推动前进，说明力的作用是相互的，故C

正确，不符合题意；

D.以飞行的飞机为参照物，地面房屋位置发生变化，是运动的，故D正确，不符合题意。

考点3.热机的效率

【例题5】（2025•云南模拟）某同学家用天然气为热水器提供能源。热水器内装有50kg水，将水由

20℃加热到40C,水吸收的热量为Jo该热水器的效率为70%,若天然气完全燃烧，则需

要消耗m3的天然气［c水=4.2X10”（kg・℃）,天然气的热值取4Xl（）7j/nrl

【答案】4.2X106；0.15。

【解析】根据Q吸=c水m（t-t。）求出水吸收的热量：根据效率公式得出天然气完全燃烧放布的热量，

6

根据（）得出需要消耗天然气的体枳。

V=^-

q

【解答】

6

解：水吸收的热量为：Q吸=。水小(t-to)=4.2X103〃(fcg.r)x50kgX(40*C-20'C)=4.2X10J；

天然气完全燃烧放出的热量为：Q放=_京=生镭臀=6X106,

Q放

6X106J

需要消耗天然气的体木只v：=--

4X107J/m3

故答案为：4.2X106；0.15.

【例题6】（2025•南山区校级一模）如图是国产新能源汽车中的一款插电式混合动力汽车，同时使

用电动机和内燃机，其内燃机热效率最高可达43%；此外，

其拥有快捷语音助手，可实现车外语音控制自动泊车和开关

门等功能。分析该种新能源汽车，不是其提升热机效率的方

法有（）

A.尽量使用热值大的燃料

B.优化冲程控制，让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全

C.使用粘度低的机油进而减少热机内部各部件间的摩擦

D.车型设计中，采用高效传动和轻量化车身，进而减重

【答案】A。

【解析】增大热机效率的方法；1.尽量减少各种热损失；2.使燃料完仝燃烧，保持良好的润滑；3.减

少摩擦损失的能量。

【解答】A.使用热值大的燃料，只是相同质量的燃料可以放出更多的能量，但是不能改变能量的转

化率，不能提高热机的效率，故A符合题意；

B.使燃料燃烧的更充分，可以提高能量的利用率，即提高热机效率，故B不符合题意；

C.热机内部的摩擦是额外功产生的最主要的原因，减少摩擦可以提高热机效率，故C不符合题

意；

D.减少车本身的自重，可以减少轮胎与地面的摩擦，可以提高热机效率，故D不符合题意。

［晅对点演练

【演练1】（2025•武安市二模）为了节约能源，当下的地铁会在进站前的适当位置自动关闭电源，

利用惯性继续前行的过程中，车轮带动发电机的线圈转动并产生电能再利用，同时帮助列车减速。

7

下列装置正常工作时t要的能量转化过程与上述情境中地铁“正常行驶时”、“进站前的减速过

程”相同的是（）

A.电磁起重机、电热水壶B.电风扇、动圈式话筒

C.太阳能电池、电铃D.内燃机、发电机

【答案】B

【演练2】（2025•任丘市模拟）近年来，我国新能源开发利用迅猛发展。关于能源和能量的说法中

正确的是（）

A.干热岩是地热能中最具有开发潜力的一种可再生的清洁能源

B.光伏发电可以将太阳能全部转化为电能

C.石油、潮汐能、太阳能都属于可再生能源

D.能量的转移是有方向性的，而能量的转化没有方向性

【答案】A

【演练3】（2025•黎城县二模）尊老爱幼是中华民族的传统美德，妈妈生日那天，小梦为妈妈做了

一碗面条，有关煮面条过程中涉及的物理知识，下列解释正确的是（）

A.锅中冒出的“白气”是水蒸气汽化形成的

B.看到的“白气”是水分子的无规则运动

C.煮面条是通过做功方式使面条内能增加

D.锅盖跳动与热机做功冲程能量转化相同

【答案】D

【演练4】（2025•喀什地区一模）下列动力机械不属于热机的是（）

A.中国高铁交流异步牵引电动机

B.052D型导弹驱逐舰燃气轮机

C.歼-20战机涡扇15煤油发动机

D.长征五号火筋液氢液氧发动机。

【答案】Ao

【演练5】（2025•常州模拟）我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染，已越来越引起人们

的关注。现在大多数家庭已经改用天然气取暖，以降低对大气的污染。小明家的住房面积约110m2,

若将住房的门窗关闭好，用天然气燃烧取暖，并使室温升高10C,已知天然气的热值为4.4X

OJ/kg。空气的密度约为I.3kg/m3,空气的比热容为1.0XI03j/（kg・℃）,所需的天然气约为（）

A.0.01kgB.0.1kgC.1kgD.10kg

【答案】B

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【演练6】(2025•鹤壁一模)涡轴-9发动机“玉龙”是我国完全日上研发的直升机涡轴发动机，其

大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在

燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关

说法正确的是()

A.燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机的工作效率越低

B.燃烧室中燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变

C.空气通过进入压气机被压缩，空气的内能将会减小

D.直升机升空的主要原理是流体流速大的地方压强小

【答案】B

:但解题方法点拨

1,能量的转化与转移

(1)能量的转化和转移的本质是不同的，“转化”是指能量由一种形式变为另一种形式；“转移”

只是能量由一个物体传递到另一个物体，能量的形式不变。

(2)有能量转化时，必定会有•种形式的能量减少，另•种形式的能量增加。

(3)要明白消耗能量、利用能量或获得能量的过程就是能量的相互转化和转移的过程，能在具体情

景中分析能量形式的转化例。

2.热机

(1)判断机械是否是热机，要从能量转化的角度来判断。例如：电动机是将电能转化为机械能，不

属于热机。

(2)四冲程内燃机工作时飞轮的转数与做功次数和工作循环的个数的关系：

一个工作循环=四个冲程=曲轴、匕轮转动两周=活塞往复运动两次=对外做功一次=两次能量转化。

(3)汽油柴油机异同，关键先看气缸顶，汽油机用火花塞，柴油机用喷嘴油，汽油压末塞点火，柴

油压末喷油雾。

3.热机的效率

(1)对丁•热机效率可与机械效率进行对比理解，热机效率是衡量热机性能好坏的一个重要参数，要

提高热机的效率就是要提高热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，并且热机

的效率总小于1.

(2)提高热机效率的方法：

①改善燃烧条件；

②减少摩擦损失；

③充分利用废气能量；

9

④减少热量损失;

⑤采用先进技术。

（3）只有当燃料完全燃烧时，才能用Q=qm或Q二qV计算其放出的热量。

素养提升精炼

（满分100分，答题时间60分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）

一.选择题（本大题10个小题，各2分，共20分）

I.（2025•揭阳一模）在科幻大片《流浪地球》中有这样一个场景：主人公为帮助地球脱离木星的吸

引，点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星。以下与推离过程中能量转化方式相同的是

（）

2.（2025•万山区三模）在2025年春节联欢晚会上，人形机器人与舞蹈演员配合表演了创意融合舞

蹈《秧BOT》节目，展现了现代科技与传统艺术的完美融合，如图所示。下列有关说法正确的是

（）

A.机器人行走时与舞台之间没有摩擦

B.机器人行走时将内能转化为机械能

C.手绢抛出后能向上运动是由于具有惯性

D.匀速转动的手绢运动状态不会发生变化

3.（2025•高州市模拟）初中物理中，我们学习过机械能、电能、内能等形式的能量，关于能量转化

和转移，下列说法正确的是（）

A.篮球落地后被弹起的过程，主要是在动能和重力势能之间的转化

B.陨石穿过大气层时，与空气摩擦发光发热，是内能转化为机械能的过程

C.炒菜的过程中主要是通史做功的方式改变了菜的内能

D.能量的转化和转移是有方向性的

4.（2025•雁塔区模拟）中国航天把月球载人探测器命名为“揽月”，下列技术适用于宇航员在太空中

应用的是（）

A.声呐定位B.红外遥感C.风力发电D.热机驱动

10

5.（2025•定边县模拟）2024年4月24日是第九个“中国航天物理社团的涵涵制作了水火箭，

如图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度

时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。以下说法错误的是（）

A.打气时，水火箭内部空气的内能增大

打

气

B.水火箭头部做成流线型是为了减小空气阻力筒

c.水向下喷出会使水火箭升空是由r力的作用是相互的

D.打气筒打气时能量转化过程与汽油机的做功冲程相同

6.（2025•驻马店三模）位于河南省南召县的天池抽水蓄能电站已全部投产发电，如图是其工作示意

图，用电低峰时，电动机利用多余电能将水提升至高处；用电高峰时，水下降带动发电机发电。

下列说法正确的是（）上水库

A.用电高峰时，将电能转化为机械能

B.用电低峰时，将机械能转化为电能引水能\*=

C.上水库的高度一定，其容积越大，可储存的电能越多水库

D.电动机消耗的电能和发电机输出的电能完全相等

7.（2025•鼓楼区三模）如图所示，用完全相同的装置加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质

量、加热方式均相同。不计热损失，将燃料点燃直至燃尽，三个烧杯中液体升高的温度随时间变

化的图像如丁所示，则下列说法正确的是（）

A.仅用乙、丙两图可以比较不同燃料的热值

B.甲、丙装置中的液体在0-t内吸收的热量之比为2：1

C.a、b两种液体的比热容之比为1：2

D.燃料1和燃料2的热值之比为3：2

8.（2025•新吴区一模）小张用相同的酒精灯分别对质量均为200g的水和甲液体进行加热，8min内

各消耗酒精4g,用得到的实验数据绘制出了如图所示的图像。若单位时间内两液体吸收的热量相

等,酒精的热值为3xl（fj/kg,水的比热容为4.2xl（）3j/（kg・C）,则下列说法正确的是（）

A.升高相同温度时，水和甲液体吸收的热量相等A温度/匕

60

B.甲液体在4min内吸收的热量为1.2X1（）5J50水

40

30

20

10

II

0246810时间/min

C.甲液体的比热容为2.4xl（）3j/（kg・。。）

D.酒精灯的加热效率为21%

9.（2025•青羊区校级模拟）小叶通过查阅资料了解到，甘油和水可以调配出一般意义上汽车防冻液,

她很想了解一下甘油的吸热能力。在老师的指导下，她用酒精灯分别加热了质量为100g、初温为

20℃的甘油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内甘油吸收的热量和水吸收的热量相

等，酒精的热值为3xl（）7j/kg,水的比热容为4.2xl（）3j/（kg・C）,则下列说法中。正确的是（）

加热时间/minn消耗酒精依末温/'C

水4280

甘油84230

A.加热相同时间，甘油消耗的酒精更多

B.水消耗的酒精完全燃烧放出的热量为l.ZxlO51

C.甘油的比热容为2.4xl（）3j/（kg・℃）

D.该酒精灯的加热效率约为35%

A.甲燃料的比热容等于乙的比热容

B.甲燃料的热值大于乙的热值

C.甲、乙物体温度都降低1C,甲、乙放出的热量一样多

D.相同质量的甲、乙燃料完全燃烧，甲放出的热量比乙的多

填空题（本大题10小题，每空1分，共20分）

11.（2025•淮南模拟）我国太空电站于2025年3月试验成功。太空电站距离地面高度约为3.6km,

需要通过火箭推送完成。当太空电站发电时，是将（填“卫星的机械能''或"太阳能”）

转化为电能。

12.（2025•市中区校级四模）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。

甲乙丙

13.（2025•武冈市模拟）为迎接第五届湖南省旅游发展大会，城市正在改善旅游环境，修建星级酒

店。星级酒店的观光电梯利用能工作，小芳乘坐观光电梯观看电梯外的美景，她判断观

光电梯上行或下行的方法是（填写一种方法即可）。

14.（2025•恩施市模拟）重力储能是一种新型储能方式，它通过提升或放F重物实现能量的储存或

释放，能最转化过程如图1所示，空白处的能量形式是。在重力储能提升重物的过

程中使用类似图3的装置是为r（选填“省力”、"省功''或“省距离。

提升重物放下电物

电能--------------------电能

输入储存能量徉放能量

图I

图2图3

15.（2025•望花区模拟）抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰

期再放水至下水库发电的水电站。它可将电网负荷低时的多余电能转变为电网高峰时期的高价值

电能。将水抽至上水库时，水的能增大，在用电高峰时转化为电能。这个过程中能

量的总量是的。

16.（2025•卡润区二模）国家推动天然气的使用有助于推进2060年前实现碳中和的目标，小明用天

然气灶将质量为2kg,初温为25c的水加热到95C,水吸收的热量是J；若此

过程的热效率为40%,则此过程消耗天然气n?。[水的比热容为4.2xl（）3ji/kg・c）,

天然气热值为4.2x1O'J/n?]

17.（2025•哈尔滨校级三模）小聪一家三口使用天然气做饭、洗澡，某月消耗30m3天然气，这些天

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然气完全燃烧放出的热量是J。某次洗澡完全燃烧0.42m3天然气，放出的热量使质

量为100kg的水温度升高了24℃,则该天然气热水器的热效率是o［天然气的热值为

3xlO7J/m3,水的比热容为4.2X1（）3J/（kg・C）］

18.（2025•凤城市一模）汽车行驶中，是在四冲程汽油机的冲程获得动力，如突然摇下

车窗，车内的遮阳帘会被“吸”向窗外，这是因为车窗外空气流速大，压强o

19.（2025•西丰县模拟）柴油机是除雪车的主要动力设备，如图所示，若该车的质量为91,车以IOkm/h

的速度匀速直线行驶除雪时，受到的平均阻力为4.6、104。某次除雪过程中，^

该车匀速行驶24min。除雪车的牵引力在这段路程中做的功为蜜

J:若此过程中消耗柴油10kg，除雪车的效率为。（假设柴油完，--

全燃烧，柴油的热值q味油=4.6xl（）7j/kg）

20.（2025•道里区一模）如图，是我国占代的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内

空气被压缩，空气的内能（选填“增大”或“减小”）。随后，推杆前端艾।绒推।杆

的艾绒立刻燃烧起来，推砰乂被推动到原来的位置，此过程与内燃机工作的^一

冲程相似。云两

三.实验探究题（本大题1小题，共10分）

21.（2024秋•广信区期末）在探究比热容和热值大小的实验中，如图所示，甲、乙、丙三图中的装

（1）在烧杯中分别装入相等的两种液体（选填“质量”或“体积”）；

（2）若要比较不同物质的吸热本领：

①应选择两图进行实验；

②该实验是通过比较来间接反映液体吸收热量的多少（选填“升高的温度”或“加热时

间“）;

③冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质（使

用过程中温度不容易降低），由图丁可知，应选择（A或者B）,若该种液体为水，则

另一种液体的比热容是J/（kg-℃）o［已知水的比热容为4.2X1（）3J/（kg・C）1

（3）若要比较不同燃料的热值:

应选择两图进行实验；为了比较燃料1和燃料2的热值，应该在燃料完全燃烧后，

通过比较来得出结论（选填“温度计示数的变化量”或“加热时间。

四.综合应用题（本大题5小题，各10分，共5。分）

22.（2025•肥城市三模）如图所示是一款远程无人驾驶清扫车，自动驾驶时使用雷达传感器以及激

光测距器来了解周围的交通状况，该款车以10m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶5min,消

耗汽油0.3kg,已知清扫车行驶过程中的牵引力为135ON,汽油的热值为4.5xl（）7j/kg。求：

（1）0.3kg汽旅完全燃烧放出的热量；

（2）在此过程中清扫车发动机的效率。

23.（2025•花垣县模拟）如图所示是某新型观光游船，在某次航行中，游船在水上匀速行驶5km用

时30min,行驶过程中游船受到的平均阻力为I.OXIO,N。发动机共消耗柴油2.5kg。求：（q柴油=

4.3x107J/kg)

（1）游船行驶的平均速度为km/h；

（2）行驶过程中游船克服阻力做的功是多少？

（3）发动机的热机效率是多少？（结果精确到0.1%）

24.（2025•封丘县模拟）诗句“锄禾日当午，汗滴禾下土。谯知盘中餐，粒粒皆辛苦”描述了农民辛

勤劳作的情景，勉励我们日常生活中要节约粮食。随着科技的发展，利用无人机技术监测农作物

生长、喷洒农药，大大减轻了农民的工作负担，提高了农业生产的效率。机械迷小华对无人机进

行了项目化研究。

（1）喷洒农药功能

如图所示，喷洒作业时，以无人机为参照物，田里的小麦是（选填“运动”或“静止”）的；

沿水平直线匀速喷洒农药的过程中，无人机的动能（选填“增大”“减小”或“不变。

（2）对地面的压强

喷洒完农药后，无人机静止在水平地面时对地面的压强为2.5x104Pa,与地面的总接触面积为

80cm2,则无人机的质量是多少？（g取10N/kg）

（3）汽油机的效率

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在某次喷洒农药作业时，无人机以2m/s的速度和9kW的恒定功率沿水平方向勺速直线飞行，为

了覆盖一片面积为lOOOn?的小麦［0,无人机消耗汽油0.1kg,则

无人机的汽油机的效率是多少？（假设无人机的喷洒宽度为5m,

q汽油=4.5x1（fj/kg）

25.（2025•雁塔区模拟）新型油电混动汽车的能量回收系统的工作原理是将车辆制动时的动能转化

为电能，并给动力电池充电，动力电池又将部分能量通过电动机向车轮运送。为测试某总重为

1.5X104N的汽车能量回收系统的性能，测试员先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开

启和关闭发电机的两种情况下，汽车通过的路程s与对应的速度v,计算出动能EK,并画出了动

能EK随路程s变化的图像如图所示。

（1）由图像可知，表示开启发电机进行测试的图线是（选填“①”或，②。

（2）已知测试车辆的耗油量为7kg/100km,（指汽车正常行驶100km消耗的燃油质量为7kg）,

测试过程中，汽车正常行驶10km,消耗的燃油完全燃烧产生的热量为2.94xlO7J,则燃油的热值

为多少？

（3）汽车的储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动

能转化为电能并储存在动力电池的效率。若该汽车的储能效率为60%,测试中汽车正常行驶的总

动能为EK=3.75X1（）5J。关闭发动机，同时发电机开始工作直至汽车停下来，可回收多少电能？

（4）汽车重新启动加速后，若采用纯电动模式在平直公路上匀速行驶，其蓄电池的电能转化为机

械能的效率为80%,所受住力为车总重的0.1倍，则该汽车可利用刚刚回收的电能前进多少米？

26.（2025•西安一模）燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。某款燃气热水器

的结构和工作原理示意图如图所示。使用时先通电，绿色指示灯光，再打开冷水阀和燃气管上的

燃气阀：然后打开热水阀，电子点火器点火红色指示灯亮，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的

高温烟气，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A点处流入热交换器的冷水加热,

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产生的热水从B点处源源不断地流出热交换相，低温烟与从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器

停止加热。

室内.室外中烟管

电源插头

排烟管

、热水器

「、温度设

灯

I「定旋钮

热水阀,冷水阀

出水口-11

燃气管进水口

甲

（1）排烟管利用风扇加快气体流动速度，排烟管内气体的压强（选填“大于”或“等于”）

烧烧室内气体的压强，使烟气只从排烟管流出；

（2）某次洗浴过程中，热交换器在15min内将体积为200L的水的温度升高30C,则水吸收的热

p次=1.0x103kg/m?c次=4.2xlQ3J/（kg-℃]

量是多少？[，]

（3）在（2）中的洗浴过程中，该燃气热水器的耗气量（热水器正常工作lh消耗的燃气体积）为

3.6m3/ho该燃气热水器铭牌上标注二级能效，请你通过计算判断该标注是否正确。（能效等级根

据热效率来划分，其中三级能效的热效率大于或等于84%,二级能效的热效率大于或等于89%,

一级能效的热效率大于或等于98%；燃气的热值为3.0xlCi7J/m3）

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参考答案与试题解析

一.选择题（共10小题）

题号12345678910

答案BCDBDCCDCC

一.选择题（共10小题）

1.【答案】B

【分析】内燃机的做功冲程将高温高压的燃气内能转化为机械能。

【解答】解：科幻大片《流浪地球》中，点燃木星上的可燃气体将地球推开，此过程内能转化为

机械能，相当于内燃机的做功冲程：

A中两个气门关闭、活塞上行，为压缩冲程；B中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程；C中进

气门打开、排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程；D中进气门关闭、排气门打开，活塞上行，为

排气冲程，故B正确。

故选：Bo

2.【答案】C

【分析】（1）摩擦力产生条件：两物体相互接触并挤压，有相对运动或相对运动趋势，接触面粗

糙程度：

（2）分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量;

（3）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性；

（4）物体运动状态的变化包括：①速度大小的改变；②运动方向的改变。只要其中的一个发生了

变化，我们就说物体的运动状态发生了改变。

【解答】解：A.机器人在行走时，与地面之间有相对运动趋势，受到地面的摩擦力，故A错误;

B.机器人行走时，消耗电能，获得了机械能，所以是将电能转化为机械能，故B错误；

C.手绢抛出后能向上运动，是因为手绢具有惯性，要保持原来向上的运动状态，故C正确；

D.匀速转动的手绢，其运动方向在不断变化，而运动状态包括速度大小和运动方向，所以运动状

态发生了变化，故D错误。

故选：Co

3.【答案】D

【分析】（1）影响动能大小的因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势

能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；物体由于发生弹性

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形变而具有的能，叫弹性势能；

（2）克服摩擦做功，将内能转化为机械能；

（3）改变物体内能方式有两种：做功和热传递，做功的实质是能量的转化，热传递的实质是能量

的转移：

（4）能量的转化和转移具有方向性。

【解答】解：A、篮球落地后被弹起的过程，主要是在动能、重力势能和弹性势能之间转化，故A

错误；

B、陨石穿过大气层时，与空气摩擦发光发热，是机械能转化为内能的过程，故B错误；

C、炒菜的过程是通过热传嵬的方式改变物体内能的，故C错误；

D、能量的转化和转移是具有方向性的，故D正确。

故选：D。

4.【答案】B

【分析】（I）声音的传播需要介质，真空小能传声；

（2）红外线的作用和用途：根据红外线的热作用比较强制成热谱仪、红外线夜视仪、红外线体温

计等；红外线可以传递信息，可以进行遥控制成电视、空调遥控器等；

（3）利用内能做功的机器属于热机。

（4）热机是利用内能转化为机械能来工作的，需要有工质在热机内进行循环。

【解答】解：A.声呐定位：声呐是利用声波在水中传播来进行定位、探测等的技术。而在太空中

是真空环境，没有传播声音的介质，声波无法传播，所以声呐定位技术不适用于•太空环境，故A

不符合题意。

B.红外遥感：任何温度高于绝对零度（-273.15C）的物质都可以发出红外光。在太空中，红外遥

感技术可以用于探测星球表面的温度分布、地质结构等信息，也可以用于监测航天器自身的状态

以及周围空间环境中可能存在的物体，适用于宇航员在太空中应用，故B符合题意。

C.风力发电：太空环境中没有空气，也就不存在风，所以无法利用风力发电，故C不符合题意。

D.热机驱动：热机是利用内能转化为机械能来工作的，需要有工质在热机内进行循环。在太空中，

没有大气作为工质，而且热机工作时会产生大量的热量，在太空这种散热条件较差的环境中，热

机的散热问题很难解决，所以热机驱动技术一般不适用于太空环境，故D不符合题意。

故选：Bo

5.【答案】D

【分析】（1）做功可以改变物体的内能，物体对外做功，内能减少，外界对物体做功隹，内能增

加；

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（2）从减小阻力的方面分析；

（3）物体间力的作用是相互的；

（4）汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能。

【解答】解：AD、向打气筒内打气的过程是机械能转化为内能，使得水火箭内部空气的内能变大;

汽油机的压缩冲程中机械能转化为内能；能量转化方式是相同的，故A正确、D错误；

B、水火箭头部做成流线型，可以减小空气阻力，故B正确；

C、水火箭向下喷水，给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的

力，使水火箭升空，故C正确。

故选：D。

6.【答案】C

【分析】AB、用电高峰时水下降带动发电机发电，机械能转化为电能，用电低峰时，电动机将水

提升至高处，电能转化为机械能。

C、动能与质量和速度有关：重力势能与质量和高度有关，结合能的转化和转移分析。

D、电动机运行过程中会有部分能量损耗，电动机消耗的电能和发电机输出的电能不会完全相等。

【解答】解：A、用电高峰时水下降带动发电机发电，机械能转化为电能，故A错误；

B、用电低峰时，电动机将水提升至高处，电能转化为机械能，故B错误；

C、容枳越大，可储存的水量越大，高度一定时，重力势能越大，储存的电能越多，故C正确；

D、电动机运行过程中会有部分能量损耗，故