2025年中考物理一轮复习备考考点突破：内能的利用实验、计算题

2025年中考物理一轮复习备考考点突破：内能的利用实验、计算题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．小玉学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系，他组装了如图甲、乙所示的两套完全相同的装置，加热两个烧杯中质量和初温都相等的水，实验数据如下： 燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 20 48 花生油 20 38 （1）为了保证实验结论可靠，小玉在实验中还应控制：煤油和花生油的 相同； （2）分析得出：煤油和花生油两种燃料中，热值较大的是 ； （3）小玉同学还想利用这种实验方案计算出两种燃料的热值，利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （选填“偏大”或“偏小”），原因是： 。 2．为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用图所示的装置进行实验：他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧。 燃料 加热前水温/℃ ① 10g酒精 ② (1)小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整① 、② ； (2)实验后小明根据实验数据利用公式Q= 算出来水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据算出来酒精的热值，算出的结果比真实值 （选填“偏大”或“偏小”），请说明理由： ； (3)小明发现分别使10g酒精和10g的碎纸片充分燃烧后，被它们加热的各200g，25℃的水的温度分别上升80℃和45℃，这最终证明______（填字母）。 A．燃烧酒精比燃烧碎纸片放出的热量多 B．酒精含有的热量比碎纸片大得多 C．酒精的内能比碎纸片的内能大得多 D．酒精的热值比碎纸片的热值大 3．如图所示，甲、乙、丙图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验； （2）为了比较不同物质的吸热能力，应选择 两图进行实验，并且应该在相同的烧杯中应加入初温相同． 相同的不同液体； （3）实验中搅拌器的作用是： ；选用相同热源加热的目的是：使两种液体在相同时间内 ； （4）实验中发现液体a的温度比液体b的温度升高得慢，这表明 液体吸热本领更强。实验完毕，该液体的温度下降，比热容 （填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）实验中用到的研究方法除了转换法外还有 。 4．小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。 （1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是使水和煤油的 相同； （2）加热10min，水吸收的热量 （填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量； （3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图乙，由图像可知，水的沸点是 ℃，煤油的比热容是 ；[] （4）若本次实验共消耗酒精30g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是 J。（q酒精=3.0×107J/kg）    5．如图所示，为比较a、b两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值，利用甲、乙、丙三图中相同的装置，燃料的质量均为10g，烧杯内液体的质量和初温相同。当燃料燃烧完时，立即读取相应温度计的读数，分别为T甲、T乙、T丙，且有T甲>T乙>T丙。 (1)为了比较a、b两种液体的比热容，应选择 两图进行实验，分析数据可知，ca cb（选填“>”、“=”或“＜”）； (2)为了比较1、2两种燃料的热值，应选择 两图进行实验，分析数据可知，q1 q2（选填“>”、“=”或“＜”）； (3)在甲装置中，若燃料为酒精（q酒精=3×107J/kg），烧杯内的液体为水，其质量为200g，点燃燃料直至燃料烧完，温度计的示数由20℃上升到70℃，再结合“10g”燃料这一数据，计算出燃料的热值，通过实验算出的热值与实际相比 （选填“偏大”或“偏小”），理由是 。 6．在探究（物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让a、b的两个小球分别从同一斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的同一木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。 木块最终会停下来的主要原因是 ，在此过程中木块通过 方式把动能转化为内能；根据乙图和丙图所示实验，判断出b小球质量更大，你判断的理由是 。 7．如图所示，甲、乙、丙三个装置完全相同，燃料的质量都是10g。 (1)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；比较不同物质的吸热能力，应选择 两图进行实验。 (2)在“比较不同燃料的热值”的实验中，是通过观察 比较燃料燃烧放出热量的多少。 (3)为了比较液体a和液体b的吸热能力，在设计实验方案时，需要确定以下需要控制的变量，你认为多余的是______。 A．燃料的质量 B．采用的加热方式 C．液体a和液体b的质量 D．盛放液体a和液体b的容器 (4)在比较液体a和液体b的吸热能力，甲同学认为液体a和液体b的初温必须相同，乙同学认为液体a和液体b的初温可以不同，你支持 的观点，理由是 。 (5)根据实验测得的数据，分别描绘出a、b两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图丁所示，分析图象可知液体 （选填“a”或“b”）的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失，则a、b两种液体的比热容之比 。 8．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、初温都相同。 (1)想要比较不同燃料的热值是否相同，应选择 两图进行实验； (2)在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是(甲图中)：先固定 (选填“A”或“B”)的位置，再调整固其他器材的位置； (3)实验中除了题目中所给的条件外，你认为实验时还应注意 ； (4)若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表，根据表中数据计算可得燃料2的热值是 J/kg。 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值J/kg 1 15 35 2.4106 2 15 25 二、计算题 9．已知焦炭的热值为，的焦炭完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的被温度为的水吸收，则能使多少质量的水温度升高到？ 10．某家庭用的燃气热水器，将25kg的水从10℃加热到80℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3。试求： （1）煤气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）该热水器烧水的效率。 11．2022年北京冬奥会期间，氢燃料公交车成为承担此次冬奥会交通出行任务的主要力量，新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。下图为氢燃料公交车和其技术参数。某次运输消耗了0.6kg的氢燃料，已知．则： 长度：12m    高度：3.2m 客车空载质量：11000kg    核载人数：45人 最大功率：180kW    最高时速：90km/h (1)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ (2)若这些热量能被质量为500kg、温度为15℃的水全部吸收，水温能升高到多少℃？ (3)氢燃料公交车匀速行驶时，其机械效率为50%，消耗0.6kg的氢燃料可使公交车获得的机械能为多少J？若搭载的人员及物品共3000kg，所受阻力为总重力的0.01倍，这些燃料可使汽车匀速行驶多少路程？（g取10N/kg） 12．小明同学设计了一个测定液化气热值的实验：取500g水放入锅中，用温度计测得水的初始温度为20℃，用液化气给水加热到80℃时，消耗了0.003m3的液化气． (1)在此过程中水吸收的热量． (2)此次实验测得液化气的热值为多少J/m3? (3)已知液化气的热值为4.9×107J/m3，由此可知此次实验的加热效率为多少？（计算结果保留三位有效数字） 13．小华尝试估测家里使用的天然气热水器的热效率。他把家里自动洗衣机的“水量”设为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L 时洗衣机自动停止注水。已知当时自来水温度是15℃，热水器输出热水的温度是40℃，观察天然气表发现注水前后消耗了0.15m3天然气。 求： (1)洗衣机里的水吸收的热量。 (2)完全燃烧0.15m3天然气所释放出来的热量？ (3)国家出台的《家用燃气快速热水器能效限定值及能效等级》把燃气热水器的能效等级分成了三等：能效最低的为3级，热效率值不低于84%；2级热效率值不低于88%；1级能效最高，热效率值不低于 96%。请通过计算，说明他家热水器的热效率值达到哪一级国家标准。 14．随着居民生活水平的不断提高，家用车越来越多地走进了普通百姓人家。下表为某型号SUV车（如图所示）的有关数据。 家用SUV车的总质量1600kg 家用SUV车的额定功率120kW 每个轮胎与地面的接触面积0.025m² 油箱的容积65L （1）该SUV车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大? （2）若该车在额定功率下以108km/h的速度匀速行驶在平直的公路上，则该车发动机的牵引力是多大? （3）该车以额定功率匀速行驶10min，消耗汽油2kg，该车发动机的效率是多大?（假设汽油完全燃烧，汽油热值q=4.6×107J/kg.结果保留到0.1%） 15．一辆重为汽车在平直的公路上匀速行驶了，消耗了2kg的汽油。汽车在行驶过程所受牵引力为，已知汽油的热值为。求： (1)汽车的牵引力所做的功； (2)2kg汽油完全燃烧放出的热量； (3)这辆汽车发动机的热机效率。 16．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。为保护环境，我国多个城市采用如图所示的氢燃料新能源公交车代替传统燃油公交车。该氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶300s消耗了0.5kg的氢燃料。（q氢＝1.4×108J/kg）求： (1)完全燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量； (2)公交车行驶300s所做的功； (3)公交车的热机效率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理一轮复习备考考点突破：内能的利用实验、计算题》参考答案 1． 质量 煤油 偏小 燃料不可能完全燃烧，热量也不可能全部被吸收 【详解】（1）[1]探究两种燃料的热值时，需要根据控制变量法的思想控制燃料的质量，被加热物体的质量和初温相同。 （2）[2]由表格中的数据可知，燃料燃尽后，释放的热量被水吸收，不考虑热量损失，甲杯中水的温度升高的多，这说明煤油燃烧产生的热量多，所以热值较大的是煤油。 （3）[3][4]按照这种实验方案，可以比较出两种燃料的热值，但不能计算出两种燃料的热值，因为燃料并不可能完全燃烧，而且燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或者被烧杯等实验装置吸收，这些会导致Q放>Q吸，所以以此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小。 2．(1) 加热后水温/℃ 10g碎纸片 (2) cmΔt 偏小 酒精完全燃烧放出的热量不能全部被水完全吸收，有热损失 (3)D 【详解】（1）[1][2]需要记录加热前后水的温度，用来计算水吸收的热量；根据控制变量法的思想，酒精和碎纸片的质量必须相等。因此①处应填加热后水温/℃，②处应填10g碎纸片。 （2）[1][2][3]由比热容的知识可知，根据Q=cmΔt计算水吸收的热量。由于酒精完全燃烧放出的热量不能全部被水完全吸收，有热损失，所以测出的酒精热值要小于书上给出的酒精的热值。 （3）热值是燃料的一种特性；10g的酒精和10g的碎纸片充分燃烧后，产生的热量被水吸收，水升温不同，反映了酒精产生的热较多，说明酒精的热值比碎纸片的热值大，故D正确，ABC错误。 故选D。 3． 甲乙 甲丙 质量 使受热均匀 吸收热量相同 a 不变 控制变量法 【详解】（1）[1] 若要比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，应选择甲乙两图进行实验。 （2）[2][3] 若要比较不同物质的吸热能力，应用相同的加热装置加热质量相同的不同种液体，应选择甲丙两图进行实验。 （3）[4] 实验中不断地用搅拌器搅拌，目的是使得液体受热均匀。 [5] 选用相同热源加热可以使得两种液体在相同时间内吸收热量相同。 （4）[6] 根据比较吸热能力的方法，加热相同的时间，吸收相同的热量，液体a的温度比液体b的温度升高得慢，这表明a液体吸热本领更强。 [7] 比热容是物质的一种属性，与温度无关，实验完毕，该液体的温度下降，比热容不变。 （5）[8] 由上述分析可知实验中用到的研究方法除了转换法外还有控制变量法。 4． 质量 等于 98 2.1×103 9×105 【详解】（1）[1]根据控制变量法，比较不同物质吸热能力，要控制不同物质的质量相同，故本实验需要用到天平这一测量工具，目的是控制水和煤油质量相等。 （2）[2]相同加热装置，加热相同时间提供的热量相同，所以加热10min，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。 （3）[3]由图乙可知，水温保持98℃不变，所以水的沸点是98℃。 [4]根据图乙可知，温度升高30℃，煤油用时10min，水用时20min，由于加热相同时间水和煤油吸收的热量相同，所以温度升高30℃，水吸热是煤油的2倍，根据，在质量和升高的温度相同的情况下，比热容与吸热多少成正比，故水的比热容是煤油的比热容的2倍，所以煤油的比热容为 （4）[5]若本实验共消耗酒精30g，则这些酒精完全燃烧放出的热量为 5． 甲、丙 ＜ 甲、乙 > 偏小 燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收或燃料燃烧不完全，存在热散失。 【详解】(1)[1]为了比较两种液体的比热容，需让质量相同的不同液体吸收相同热量（燃烧相同的燃料），比较它们升高的温度，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲丙两图进行实验。 [2]甲、丙所示实验中，两种质量相同的液体吸收热量相同，即Qa= Qb，液体的初温相等，末温T甲>T丙，则Δta>Δtb，根据所以 可知 (2)[3][4]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，应选择甲乙两图进行实验；由题意知，甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲>T乙，则Δt甲>Δt乙，由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容 c、质量m都相等，由热量公式Q=cmΔt可知，Q甲>Q乙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量Q1>Q2，由于甲乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同，由 Q=mq可知，q1>q2。 (3)[5][6]因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，或者燃料燃烧不完全，所以测得的热值会偏小。 6． 见详解 做功 见详解 【解析】【小题1】[1] 小球撞击木块，水平木板对木块有摩擦阻力，改变了木块的运动状态，使木块最终静止。 [2]木块与水平木板有摩擦，此过程木块克服摩擦做功，通过做功的方式把动能转化为内能。 [3]由图可知，b球初始高度小，则b小球的初始速度小，但推动木块距离远，动能反而大，说明b小球的质量更大。 7．(1) 甲乙 甲丙 (2)温度计示数的变化 (3)A (4) 乙同学 根据，物质质量和吸收的热量相同时，只需要比较物质温度的变化量即可，初温是否相同不影响 (5) a 2:1 【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，应该选取不同燃料对相同物质进行加热，故要选择甲与乙。 [2]比较不同物质吸热能力，要选取相同燃料对质量相等的不同物质进行加热，故要选择甲与丙。 （2）在比较不同燃料的热值时，是燃烧质量相同的燃料，比较它们放出的热量。它们放出的热量被相同质量的同种物质吸收，热量不同，物质上升的温度不同。 （3）A．在比较物质吸热多少时，是在相同加热方式、相同装置、燃料种类相同情况下，比较加热时间来间接比较物质吸热多少的。故控制燃料质量相同是多余的。故A符合题意； BCD．在比较物质吸热能力时，除物质种类不同外，要控制物质质量、燃烧燃料种类、加热方式、盛放液体容器要完全相同。故BCD正确，不符合题意； 故选A。 （4）[1][2]从比热容定义式来看，在计算比热容大小时，涉及到的物理量是变化的温度，而不是初温与末温。因此只给物质变化的温度相等即可比较，不一定要求它们的初温与末温相等，因此支持乙的观点。 （5）[1]观察图像可知，同样加热5分钟，二者吸收热量相同，但a物质升高的温度小，在二者质量相等时，根据可知，a的吸热能力能强。 [2]二者比热容之比为 8． 甲、乙 A 尽量使燃料燃烧充分些 1.2×106 【详解】(1)[1]想要比较不同燃料的热值是否相同，应控制液体相同、燃料不同，即选择甲、乙两图进行实验。 (2)[2]在安装、调整实验器材时，应根据酒精灯及其火焰的高度先固定甲图中的A部分，使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热，再调整固其他器材的位置，这样可以避免重复调整。 (3)[3]实验中除了题目中所给的条件外，实验时还应注意尽量使燃料燃烧充分些，使放出的热量接近于理论计算值。 (4)[4]若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表，根据吸热公式可知 联立可得 根据热值计算公式可知 联立可得 则燃料2的热值是 9．4.2×106 J；5kg 【详解】由Q放=mq知道，完全燃烧0.14kg的焦炭放出的热量是 Q放=mq=0.14kg×3.0×107 J/kg=4.2×106 J 根据题意知道，水吸收的热量是 Q吸=25%×Q放=25%×4.2×106 J=1.05×106 J 能使水温度升高到75℃的水的质量是 答: 焦炭完全燃烧放出的热量是4.2×106 J；能使5kg的水温度升高到。 10．（1）8.4×106J；（2）7.35×106J；（3）87.5% 【详解】解：（1）煤气完全燃烧放出的热量 Q放=Vq=0.21m3×4×107J/m3=8.4×106J （2）水吸收的热量 Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×25kg×（80℃﹣10℃）=7.35×106J （3）该热水器烧水的效率 答：（1）煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106J； （2）水吸收的热量是7.35×106J； （3）该热水器烧水的效率是87.5%。 11．(1) (2) (3)； 【详解】（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 （2）由题意知，水吸收的热量 由可得，水升高到的温度 （3）根据可得，公交车获得的机械能 由题意可得，汽车受到的阻力 汽车做匀速直线运动，受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，即 由W=Fs可得，这些燃料可使汽车匀速行驶的路程 12．（1）1.26×105J (2)4.2×107J/m3 (3)85.7% 【详解】试题分析：(1)在此过程中水吸收的热量Q=cmt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×60℃=1.26×105J ； （2）液化气的热值为q=Q/V=1.26×105J /0.003m3=4.2×107J/m3； （3）液化气完全燃烧放出的热量为Q=Vq=0.003m3×4.9×107J/m3=1.47×106J，所以汽车发动机的最高效率==1.26×105J/1.47×106J=85.7%． 考点：热量的计算 13．(1) (2) (3)三级国家标准 【详解】（1）根据计算洗衣机里的水吸收的热量为 （2）根据计算完全燃烧0.15m3天然气所释放出来的热量为 （3）通过计算他家热水器的热效率为 ，根据题意可知他家热水器的热效率值达到三级国家标准。 14．（1）；（2）；（3）78.3% 【详解】解：（1）该汽车静止在水平地面上时，对地面的压力 对地面的压强 （2）行驶速度 v=108km/h=30m/s 由于 所以，该车发动机的牵引力 （3）汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功 完全燃烧1.3kg汽油放出热量 该车发动机的效率是 答：（1）该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压强为1.6×105Pa； （2）该车发动机的牵引力是4000N； （3）该车发动机的效率是78.3%。 15．(1) (2) (3)25% 【详解】（1）因汽车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态，牵引力做的功 （2）2kg汽油完全燃烧放出的热量 （3）这辆汽车发动机的热机效率 16．(1)7×107J；(2)4.2×107J；(3)60%。 【详解】解：(1)0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 Q=mq=0.5kg×1.4×108J/kg=7×107J (2)公交车行驶300s所做的功 W=Pt=140×103W×300s=4.2×107J (3)公交车的热机效率 答：(1)完全燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量为7×107J； (2)公交车行驶300s所做的功为4.2×107J； (3)公交车的热机效率为60%。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$