内容正文:
· 2025年中考物理一轮复习备考考点突破:
· 热学实验、计算题
一、实验题
1.如图所示, 甲、 乙、 丙三图中的装置完全相同, 燃料的质量都是10g, 烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值, 可以选择 两个装置;然后通过观察 (选填“加热时间”或“物质升高的温度”)来比较两种燃料热值大小;
(2)为了研究不同物质的吸热能力,利用 两个装置进行实验, 根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图丁所示;
①由图可以看出, 液体的比热容较大;
② 如果已知b液体的比热容是 1.8×103J/(kg·℃),则a液体的比热容是 J/(kg·℃);
(3)另一小组研究质量相等,初温不同的A、B两液体的吸热能力,所用其他装置完全相同,根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示;则A、B两液体的比热容之比为 。
2.如图甲是探究“冰在熔化时温度变化规律”实验装置,图乙是根据实验数据画出的图象.已知冰的质量是100g,设相同时间内物质吸收的热量相同,物质在第6min时的内能 在第8min时的内能(选填“>”、“=”或“<”);由图像可知冰的比热容是 J/(kg·℃),BC阶段物质共吸收了 J的热量.[水的比热容为4.2×103J / (kg·℃)]
3.小明同学在“探究冰和蜡的熔化规律”时,使用的实验装置如图甲所示:
(1)蜡在加热过程中某一时刻温度计的示数如图乙所示,温度是 ;
(2)向试管中放入碎冰,根据加热过程中记录的数据画出如图丙所示温度—时间图像,得出结论:冰在熔化前,温度 ,在熔化时,温度 (均选填“升高”“降低”或“不变”),冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)当固体冰完全熔化后,如果继续加热下去,当烧杯中的水保持沸腾时,试管内的水 (选填“会”或“不会”)沸腾;
(4)实验中使用“水浴法”加热可以使被加热物质 ,还可以延长固体熔化时间,方便记录温度,以下措施中不能延长固体熔化时间的是 。
A.增加水的质量 B.降低水的初温 C.减小火力 D.增加固体的质量
4.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,甲、乙、丙烧杯内的液体质量也都相同。
(1)液体a沸腾图如图丁所示,则a液体的沸点为 ℃,第10秒的内能 (选填“大于”“等于”“小于”)第12秒的内能;
(2)若要比较不同燃料的热值,应选择 两图来进行实验;
(3)在比较不同液体的吸热能力实验中,若已知液体a的吸热能力更强,则实验中a、b升高相同温度,消耗的燃料 更多(选填“a”或“b”)。
5.在探究“冰熔化特点的实验”过程中,假设试管内的物体在相同时间内吸收相同的热量。
(1)实验要选 图所示装置进行加热,这样选择的好处是能让冰块 受热;
(2)实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,此时冰的温度是 。试管内所有冰熔化完后,继续实验,当烧杯内的水沸腾时,试管内的水 沸腾(选填“会”或“不会”);
(3)实验中同学们根据实验数据,绘出了其温度随时间变化的图像,如图丁所示,分析图像可知:冰熔化过程中吸收热量,其内能 ,温度不变。图丁中线段AB和线段CD倾斜程度不同,原因是该物质在两种物态下 不同;
(4)如图丁所示,冰的熔点是 ,第时,冰所处的状态是 。
6.小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验,并用图像对实验数据进行了处理,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等。
(1)分析图像可以得出: 物质为水;
(2)另一种液体的比热容为: J/(kg·℃);
(3)若用不同加热装置分别给质量和初温相等的两杯水加热,则两杯水吸热的多少通过 来反映的。(选填“温度变化”或“加热时间”)
7.小明班上的三个实验小组同时分别探究“蜡熔化时温度的变化规律”、“海波熔化时温度的变化规律”与“水沸腾时温度的变化规律”,记录数据如下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
…
甲的温度/℃
97.0
97.5
98.0
98.0
98.0
98.0
98.0
98.0
…
乙的温度/℃
35.0
40.0
45.0
49.5
54.0
58.3
62.5
66.6
丙的温度/℃
46.0
47.0
48.0
48.0
48.0
48.0
48.8
49.8
…
(1)在三个探究实验中,除秒表、温度计和铁架台外,都用到了的主要实验器材还有 ;
(2)根据记录表,请你判断下列说法正确的是 ;
A.甲是蜡,乙是海波,丙是水
B.甲是水,乙是蜡,丙是海波
C.甲是海波,乙是蜡,丙是水
D.甲是水,乙是海波,丙是蜡
(3)在上表所示2min~5min时间内,甲不断吸收热量,温度 ;乙不断吸收热量,温度 ;丙不断吸收热量,温度 。(填“升高”;“降低”或“不变”),其中 是晶体。(填“甲”;“乙”或“丙”)
8.图甲为某物质的凝固图像。
(1)由图像可知该物质为 (选填“晶体”或“非晶体”),该物质的凝固点为 ℃,凝固的时间为 min;
(2)若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(如图乙),则试管内的水 凝固成冰(选填“能”或“不能”)。
二、计算题
9.额定功率为2500W的电热水器正常工作时,把质量为50kg的水从20℃加热到70℃。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),不计热量损失,求:
(1)热水器放出的热量;
(2)加热所需要的时间。
10.晨辰同学用燃气灶将质量为2千克、温度为25℃的水加热,温度升高了75℃,该燃气灶的热效率是25%,已知燃气的热值为4.5×107J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)加热这些水需要燃气多少m3。
11.如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数,当养生壶正常工作时:
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1100W
容量
1L
(1)求电养生壶正常工作时的电阻;
(2)在标准大气压下,将初温是12℃的一壶烧开,需要420秒,求该壶的热效率是多少?
(3)在物理综合实践活动中,小明和小丽同学利用所学习的物理知识,合作测量电养生壶的实际功率,电能表上标着“1200r/(kW·h)”,他们把家中的其他用电器都与电源断开,仅让电养生壶接入电路中烧水2min内电能表的转盘转了40r,求电养生壶的实际功率。
12.质量为0.2千克的水温度升高10℃,求水吸收的热量Q吸。焦千克
13.某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。[水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg]
求:(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少J?
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少J?
14.2021年是垃圾分类元年,利用垃圾焚烧发电,节能且环保。完全燃烧2kg的某种垃圾可放出 J的热量;若这些热量完全被水吸收,可使100kg初温20℃的水升高到 ℃。已知q=1.05×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg‧℃)
15.小明要将60kg的冷水从20℃加热到70℃作为生活用水,他用煤气灶烧热这些水需要燃烧1kg的煤气,已知煤气的热值q=4.2×107J/kg,水的比热容为,试求:
(1)把60kg的冷水从20℃加热到70℃需要吸收的热量.
(2)1kg的煤气完全燃烧时放出的热量.
(3)煤气灶烧水的效率.
16.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给50L、初温为的水加热,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6min内完全燃烧了2kg的煤,水的比热容为,煤的热值约为。求:
(1)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(2)煤炉烧水时的热效率。
试卷第6页,共6页
试卷第1页,共7页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案:
1. 甲、乙 物质升高的温度 甲、丙 b 0.9×103 3∶2
【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值,应控制被加热液体的种类相同而燃料不同,故应选择甲、乙两图进行实验。
[2]根据转换法,同时点燃燃料后,燃料燃烧释放的热量被被加热物体吸收,可以等待燃料燃尽后然后通过观察比较烧杯内液体升高的温度来比较两种燃料热值大小。
(2)[3]比较不同物质的吸热能力,应控制物质的质量、燃料相同和加热时间相同而吸热的物质种类不同,故应甲、丙两图进行实验。
[4]由图丁可知,加热相同的时间后,发现液体a升温较多,根据比较吸热能力的方法,由此可知:液体a比热容较小,b液体的比热容较大。
[5]根据Q吸=cmΔt可知,在质量和吸收热量一定时,温度的变化值和比热容成反比。用相同的燃料1加热时间10min,a和b吸收的热量是相同的,a的温度变化值
Δta=80℃-20℃=60℃b的温度20min变化60℃,10min变化值为
Δtb=30℃
根据Q吸=cmΔt得,a液体吸收的热量
Qa吸=camΔtab液体吸收的热量
Qb吸=cbmΔtb
则Qa吸=Qb吸,所以a的比热容
(3)[6]加热10min 后,A、B两液体温度变化量的比值
加热相同时间,两液体吸收热量相同,则两液体的比热容之比
2. 2.1 2.1
【详解】(1)由于冰在熔化过程中不断吸热,所以在第6min具有的内能小于第8min时的内能;(2)由于相同时间内物质吸收的热量相同,AB段冰吸热的时间为5min,与CD段水吸收的热量的时间为10min,所以水吸收的热量是冰吸收热量的2倍.所以即,2可得2.1J/(.kg(3)BC段吸收的热量为:Qcm2.1J.
【点睛】(1)物质在熔化时不断吸热,所以内能不断增大;(2)利用公式Q=cm△t可计算吸收的热量;(3)相同质量的物质,在吸收相同热量的情况下,比热容越大,温度升高的越慢.
3.(1)39
(2) 升高 不变 晶体
(3)不会
(4) 受热均匀 B
【详解】(1)图中温度计的分度值为1,示数为39。
(2)[1][2][3]由图可知,在BC段冰的温度不变,说明冰正在熔化,冰有固定的熔点,所以冰属于晶体,在AB段冰还没有开始熔化,温度逐渐升高,故可得:冰在熔化前,吸收热量,温度升高,在熔化时继续吸热,但温度不变。
(3)继续加热,烧杯中的水吸收热量,温度达到沸点后开始沸腾,水在沸腾时温度不变,当试管中的水的温度与烧杯中的水的温度相同后,不能继续吸热,所以试管中的水虽然温度能达到沸点但不会沸腾。
(4)[1]为了使物体受热均匀,通常采用水浴法进行加热。
[2]晶体的温度需要达到熔点才会开始熔化,降低水的初温只能延长将水加热至晶体熔点所需的时间,不会延长晶体熔化的时间。而增加水的质量、减小火力和增加固体的质量都会导致固体熔化时间的延长。
故选B。
4. 97 小于 甲、乙 a
【详解】(1)[1]由图丁可知,a液体沸腾时的温度是97℃,a液体的沸点是97℃。
[2]液体沸腾过程中,吸收热量,内能增加,第10秒的内能小于第12秒的内能。
(2)[3]为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验。
(3)[4]若液体a的吸热能力越强,表示比热容越大,实验要使中a、b升高相同温度,根据Q=cmΔt知液体a吸收的热量多,根据Q放=mq知a消耗的燃料越多。
5. 乙 均匀 -6 不会 增加 比热容 0 固液共存态
【详解】(1)[1][2]实验中,应该选择乙图所示装置进行加热,这样做的好处是能让冰块均匀受热且温度上升缓慢,便于观察与测量。
(2)[3]由图丙知,温度计的分度值为,则温度计的示数为,所以此时冰的温度是。
[4]当烧杯内的水沸腾时,烧杯内水的温度将保持不变,当试管中的水的温度与烧杯中水的温度一样时,试管中的水将无法继续从烧杯内的水中吸热,所以试管中的水不会沸腾。
(3)[5]冰熔化过程中持续吸收热量,其内能增加。
[6]图线的倾斜度不同,说明温度变化的快慢不同。当加热装置和物体的质量不变时,相同时间内,比热容越大则物体的温度变化量越小,所以图丁中线段AB和线段CD倾斜程度不同,是因为该物质在两种物态下比热容不同造成的。
(4)[7][8]由图丁中BC段知,冰的熔点为,第时,冰处于熔化过程中,则此时冰处于固液共存态。
6. 甲 2.1×103 温度变化
【详解】(1)[1]根据甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象知,放热l5分钟(放热相同),甲降低的温度为
60℃﹣40℃=20℃
乙降低的温度为
60℃﹣20℃=40℃
根据比较吸热能力的方法,甲的吸热能力强,甲为水。
(2)[2]根据可知,在质量和放热相同的情况下,比热容与降低的温度之积为一定值,降低的温度与比热容成反比,另一种液体的比热容为
(3)[3]若用不同加热装置分别给质量和初温相等的两杯水水加热,根据可知,升高的温度越高,吸热越多,则两杯水吸热的多少通过温度变化来反映的。
7. 酒精灯 B 不变 升高 不变 丙
【详解】(1)[1]熔化和沸腾过程都需要吸热,所以三个实验中都用到的实验器材是用来加热的酒精灯。
(2)[2]由表格中数据知,甲开始吸热升温,当温度达到98.0℃后,吸热,温度不变。所以甲是水;乙在整个过程中温度不断升高,乙是非晶体,所以乙是蜡;丙开始温度升高,当温度达到48.0℃时,温度保持不变,一段时间后温度又升高,所以丙是晶体即为海波,故ACD错误,B正确。
故选B。
(3)[3]由表格中数据知, 2min~5min时间内,甲不断吸收热量,温度始终为98℃,温度保持不变。
[4]根据表中数据可知,乙不断吸收热量,温度不断升高。
[5][6]有固定的熔化温度的固体叫晶体。丙不断吸收热量,温度始终为48.0℃,温度不变,其中丙是晶体。
8.(1) 晶体 -2 10
(2)能
【详解】(1)[1][2][3]根据图像可知,物质在-2℃时温度保持不变,因此该物质的凝固点为-2℃,该物质为晶体,从第10min开始凝固,到第20min结束,一共用了10min。
(2)若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(如图乙),冰水混合物的温度是0℃,而正在熔化的该物质的温度是-2℃,所以冰水混合物会向该物质放热,冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件,则试管内的水能凝固成冰。
9.(1)1.05×107J;(2)4200s
【详解】解:(1)水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×50 kg×(70℃−20℃)=1.05×107J
(2)不计热量损失,电热丝所产生的热量全部被水吸收,由
Q放=Q吸=W=Pt
得,加热所需要的时间
答:(1)热水器放出的热量为1.05×107J;
(2)加热所需要的时间为4.2×103s。
10.(1)6.3×105J;(2)0.056m3
【详解】解:(1)水吸收的热量为
(2)由可知,燃气完全燃烧放出的热量为
由可知,需要燃气的体积为
答:(1)水吸收的热量为6.3×105J;
(2)加热这些水需要燃气0.056m3。
11.(1)44Ω;(2)80%;(3)1000W
【详解】解:(1)由可得,养生壶正常工作时的电阻
(2)1L水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
标准大气压下水的沸点为100℃,12℃的一壶水烧开水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-12℃)=3.696×105J
养生壶消耗的电能
W=Pt=1100W×420s=4.62×105J
该壶的热效率
(3)电能表上标有1200r/(kW·h),电能表转盘转动40转养生壶消耗电能
用时
t′=2min=120s
养生壶的实际功率
答:(1)养生壶正常工作的电阻为44Ω。
(2)该壶的热效率是80%;
(3)电养生壶的实际功率为1000W。
12.
【详解】由知道,水吸收的热量
答:水吸收的热量为。
13.(1)6.3×107J;
(2)2.04×108J。
【分析】(1)由热量公式可以求出水所吸收的热量;
(2)已知煤的质量与燃烧值,由燃烧值公式可以求出煤所释放的热量。
【详解】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/kg•℃×200kg×(100℃﹣25℃)=6.3×107J;
(2)煤放出的热量:
Q=mq=6kg×3.4×107J/kg=2.04×108J;
答:(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是6.3×107J;
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04×108J。
14. 2.1×107 70
【详解】[1]完全燃烧2kg的垃圾可放出的热量为
[2]若这些热量完全被水吸收,由可得,10kg初温20℃的水升高的温度为
水的末温为
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)由题意可知,需要吸收的热量为
(2)1kg的煤气完全燃烧时放出的热量为
(3)由上述可得,煤气灶烧水的效率为
答:(1)把60kg的冷水从20℃加热到70℃需要吸收的热量为;(2)1kg的煤气完全燃烧时放出的热量为;(3)煤气灶烧水的效率为.
16.(1)
(2)
【详解】(1)水的质量
由图可知,经过6min时间加热后水温由20摄氏度达到80摄氏度,则水吸收的热量
(2)煤完全燃烧产生的热量
煤炉烧水时的热效率
答案第6页,共6页
答案第7页,共7页
学科网(北京)股份有限公司
$$