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．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，应选择 两图进行实验，实验时要观察 （选填“加热的时间”或“升高的温度”，下同）比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，实验时通过观察 反映物体吸热的多少； （2）比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间后，绘制出温度-时间图像（如图丁），由图像可比较出液体a的比热容 液体b的比热容。在液体a和液体b中，选择 作为汽车发动机的冷却剂较好。 2．小明采用如图所示的装置进行探究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。 (1)在安装实验器材时，应先调整固定 （选填“A”或“B”）的位置； (2)探究过程中，要控制两套装置中燃料的质量和烧杯中水的 （选填“初始温度”或“质量”）相等； (3)实验时，可以通过比较 （选填“加热时间”或“水升高的温度”）来比较酒精和碎纸片放出热量的多少； 燃料 加热前的水温/ 燃料燃尽后的水温/ 酒精 25 65 碎纸片 25 44 (4)从表格数据可以发现，质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后， 放出的热量多；若水的质量和燃料的质量均已知，结合表中水的初温和末温计算出燃料的热值，通过实验算出的热值与实际相 （选填“偏大”或“偏小”），理由是 。 3．在“比较燃料的热值大小”实验中： （1）如图所示，在两个完全相同的装置中加入等质量的燃料，并在烧杯中装入初温、 相同的水； （2）本次实验，通过观察 来比较两种燃料热值的大小； （3）请为本次需要测量和计算的量设计一个记录表格。 （4）本次实验中为了计算出燃料的热值，需要用到的公式有 、 。 4．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。 （1）若比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，物质吸收的热量是通过 （温度计上升示数/加热时间）来反映的； （2）①若在研究不同燃料热值实验时，应选择 两图进行实验；燃料在燃烧过程中热值 （变大/变小/不变），小明记录数据如下表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/°C 燃料的热值/(J/kg) 1 15 35 2.4×106 2 15 25 ②根据表中数据计算：燃料2的热值为 J/kg。通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏 （选填“大”或“小”）。 5．小明学习了燃料的热值知识后，自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值。他实验时组装了如图所示的装置，并每隔1min记录杯中水的温度（见下表）。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 甲杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38 40 42 44 乙杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 （1）为了保证实验结论的可靠性，小明在实验时应控制装置中 相同、相同时间内完全燃烧的煤油和菜子油的质量相同； （2）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ； （3）小明实验前用天平测出烧杯中水的质量及油灯中燃料的质量并由记录的数据，利用公式Q吸＝cmΔt计算出了水吸收的热量，他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值，他的计算结果 （回答是否可靠，并说明原因）。    6．如图所示，为比较1、2两种液体的比热容及A、B两种燃料的热值，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质量均为10g，烧杯内的液体初温相同。三组实验中燃料开始燃烧到燃料燃尽时液体温度的变化如图丁所示。 (1)在实验中，三个烧杯中1、2液体的 （选填“质量”或“体积”）必须相同； (2)比较1、2两种液体的比热容，应选择 两图进行实验，本次实验中通过 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少； (3)比较A、B两种燃料的热值，应选择 两图进行实验； (4)分析图丁可知：液体1的比热容 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体2的比热容；不计热量损失，燃料A和燃料B的热值之比为 ； (5)小明同学用同样的装置进行实验，在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了。为避免这种情况的出现，请提出一条改进建议： 。 7．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量、烧杯内液体质量及液体初温均相同，利用 两图进行实验可以比较燃料2和燃料1的热值大小，利用 两图进行实验可以比较液体a和液体b的比热容，除了图中显示的测量仪器，两个实验都用到的另一个测量仪器是 。不考虑热量损失，燃料点燃直至燃尽，三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示。由图丁可知：液体a的比热容是液体b的 倍， （选填“甲”、“乙”或“丙”）图中液体吸收的热量最少。 8．如图所示甲、乙、丙三个装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内液体的质量、初温相同。 （1）要比较“质量相等的不同燃料燃烧时放出热量”，应选择 两图进行实验，该实验中燃料燃烧时放出热量的多少是通过比较 （选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）来判断的； （2）小明用天平测出燃料的质量，并根据 计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出煤油的热值，发现结果与实际相比 （偏大、偏小、相等）。分析原因： ； （3）要比较不同物质吸热升温的特点： ①应选择 两个图进行实验； ②关于在该实验的过程中，下列做法和要求中一定需要的有哪些 （多选）。 A．使用相同的烧杯 B．烧杯中分别装入相同体积的不同液体 C．相同质量的燃料 D．加热时火焰大小尽量相同 二、计算题 9．2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车，如图。氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一。某国产氢燃料车在某次行驶中消耗的氢燃料为1.2kg。 （1）此过程氢燃料完全燃烧放出的热量。 （2）若加热效率为30%，水吸收的热量是多少？ （3）加热质量为100kg的初温为10℃水，水温升高到的温度是多少？[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)，q氢=1.4×108J/kg] 10．小旋同学使用天然气热水器洗澡，某一次洗澡前天然气表的示数为808.909m3，洗完澡后天然气表的示数为809.009m3。已知热水器进水管中水的温度为26℃，热水器的出水温度为46℃，天然气的热值q天＝3.2×107J/m3，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。 （1）求本次小旋洗澡的用气量是多少m3？这些天然气完全燃烧放出多少热量？ （2）若热水器的热效率为75%，求小旋本次洗澡用了多少千克的热水？[保留一位小数] （3）若想节约每次洗澡的用气量，你有什么可行的措施？列举2条合理的措施。 11．小明参加户外活动，购买了如图所示为固体酒精炉，为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中的水温度从升高到。已知固体酒精的热值为，水的比热容是。 （1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？ （2）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？ 12．近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场。如表是我国某品牌轿车的测试报告。汽油的热值q汽油=3.3×107J/L，燃料完全燃烧放出热量的公式是Q=Vq，式中V表示燃料的体积。 （1）该品牌轿车在测试过程中，轿车牵引力做的功； （2）请计算该品牌轿车在测试过程中，燃料完全燃烧产生的内能转化为发动机牵引轿车前进所需能量的效率（g取10N/kg，保留一位小数）； （3）近年来，我国部分省份开始推广使用乙醇汽油。乙醇汽油是由10%体积的乙醇与90%体积的汽油混合而成，已知乙醇的热值q乙醇=2.4×107J/L，设混合后总体积不变，请计算乙醇汽油的热值为多少。 车型 某品牌轿车 测试道路 标准水平国道 测试距离 10km 测试速度 80km/h匀速行驶 整车质量 1200kg 消耗汽油 0.9L 受到阻力 整车重的0.08倍 13．当前，我国天然气在能源结构中占比稳步提升。小刚用天然气灶烧水，消耗的天然气的体积是0.028m3，水的温度从15℃升高到85℃，已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值是3.5×107J/m3。假设天然气在此过程中完全燃烧，试求： （1）天然气放出的热量是多少？ （2）若本次烧水效率是60%，则水的质量是多少？ 14．随着人们生活水平的逐步提高，由我省生产的江淮牌小轿车已逐步进入普通百姓家中，如图所示，最近小明家购买一辆某型号小轿车，他想知道小轿车实际行驶中的效率是多少，从说明书上查到每行驶100km消耗8L汽油，他又测出在平直公路上，人用700N的水平拉力可使小轿车匀速前进（空气阻力不计）。汽油的密度为，热值为。求： （1）小轿车行驶100km消耗汽油的质量是多少？ （2）小轿车行驶100km消耗的汽油完全燃烧时产生的热量是多少？ （3）如果小轿车在平直公路上匀速行驶100km，此时小轿车的效率是多少？（百分号前保留一位小数） 15．如图所示，“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，可搭载36架歼-15舰载机。某次弹射舰载机时，电磁弹射装置释放能量，使舰载机内通过的弹射道完成起飞，弹射装置给舰载机的平均推力是，燃油热值为。 求： (1)舰载机弹射起飞前的平均速度； (2)此次电磁弹射装置释放的能量，相当于多少燃油完全燃烧释放的能量； (3)电磁弹射装置的工作效率。 16．氢气一汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换。小华驾驶使用上述发动机的轿车使用氢燃料从甲地出发，以的速度匀速行驶1小时到达乙地，轿车牵引力的功率为，消耗了氢气。氢气的热值为。求： （1）甲、乙两地的距离； （2）0.8kg氢气完全燃烧释放的热量； （3）轿车行驶过程中受到的阻力。 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． 甲、乙 升高的温度 甲、丙 加热的时间 小于 b 【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，需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。 [3][4]比较不同物质的比热容，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；实验中通过加热时间反映吸收热量的多少，加热时间越长，物质吸收的热量越多。 （2）[5]根据绘制出温度-时间图像，质量相同的ab两种液体，升高相同的温度，b加热时间长，根据比较吸热能力的方法，液体a的比热容小于液体b的比热容。 [6]根据Q=cmΔt可知，相同质量的ab两种液体升高相同的温度时，b吸热多，故应选b液体作发动机冷却液。 2．(1)B (2)质量 (3)水升高的温度 (4) 酒精 偏小 见解析 【详解】（1）使用酒精灯加热时，要用外焰加热，所以要根据酒精灯火焰的高度确定烧杯的高度，故组装装置时，要按照自下而上的顺序，即先确定B的位置。 （2）实验时通过比较水温度变化量来反映燃料放出热量的多少，由可知，应控制水的质量相同。 （3）实验时通过比较水升高的温度来反映燃料放出热量的多少，采用了转换法，水温度升高的越多，说明燃料放出的热量更多。 （4）[1]由表中数据可知，酒精完全燃烧，水的温度由25℃升高至65℃，碎纸片完全燃烧，水的温度由25℃升高至44℃，使用酒精为燃料时，水温度变化量更大，说明水吸收热量更多，所以酒精放出的热量更多。 [2][3]实验过程中存在热量的损耗，所以水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量，故测得的热值偏小。 3． 质量 液体升高的温度 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 燃料1 燃料2 Q=cmΔt 【详解】（1）[1]水吸收热量后温度的变化，与吸热的多少及质量有关，所以还要控制两杯水的质量相等。 （2）[2]根据转换法可知，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，通过液体升高的温度得出吸热多少，进而判断热值大小。 （3）[3]根据控制变量法进行分析，比较酒精和碎纸片这两种材料的热值，需使质量相同，加热水的质量相同，根据水升高的温度进行比较，记录表格如下： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 燃料1 燃料2 （4）[4][5]根据题意，需要用到的公式有吸热公式 热值公式 4． 甲丙 加热时间 甲乙 不变 1.2×106 小 【详解】（1）[1]比较不同物质的比热容，烧杯内的液体不同，要选择相同的加热器，使不同物质相同的时间内吸收的热量相等，应选择甲、丙两图进行实验。 [2]由于使用相同的加热器，物质相同时间内吸收的热量相等，所以物质吸收的热量是通过加热时间来反映的。 （2）[3]若在研究不同燃料热值实验时，应选择不同种类的燃料，使烧杯内的液体种类相同，让烧杯内的液体来吸收燃料燃烧放出的热量，通过烧杯内的液体升高的温度来反映燃料燃烧放出的热量的多少，因此应选择甲、乙两图进行实验。 [4]燃料的热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧程度无关，因此燃料在燃烧过程中热值不变。 [5] 燃料的质量都为 m=10g=0.01kg 不考虑热量损失时，则Q吸=Q放，则对燃料1有 即 对燃料2有 即 联立①②解得：q2=1.2×106J/kg。 [6]由于燃料燃烧放出的热量不能完全被水吸收，所以通过实验测得的燃料热值与真实值相比会偏小。 5． 水的质量 煤油 不可靠，因为煤油和菜籽油不一定完全燃烧，且有热量的损失 【详解】（1）[1]由于两杯水吸收的热量（Q吸＝cmΔt）与升高的温度和水的质量有关，本实验要通过水温度升高的多少反应吸收的热量多少，要让两杯水的质量相同，所以在实验中应控制水的质量相同。 （2）[2]由表中数据可知，在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，甲杯水吸收的热量多，煤油的热值较大。 （3）[3]由于煤油和菜籽油不一定完全燃烧，并且有热量的散失，计算出的热值不可靠，测量结果偏小。 6．(1)质量 (2) 甲、丙 加热时间 (3)乙、丙 (4) 大于 (5)减少燃料的质量 【详解】（1）在实验中，为了准确比较1、2两种液体的比热容，需要确保它们吸收相同的热量，并且初始温度和质量都相同。因此，三个烧杯中1、2液体的质量必须相同。 （2）[1]为了比较1、2两种液体的比热容，应该选择甲、丙两图进行实验。在这两图中，除了液体的种类不同外，其他条件都相同。 [2]由于使用了相同的热源加热，因此可以通过加热时间的长短来反映两种液体吸收热量的多少。加热时间越长，说明液体吸收的热量越多。 （3）为了比较A、B两种燃料的热值，应该选择乙、丙两图进行实验。在这两图中，除了燃料的种类不同外，其他条件都相同（包括液体的种类、质量和初始温度等）。通过比较相同质量的液体在吸收相同热量后温度升高的程度，可以推断出燃料的热值大小。 （4）[1]分析图丁可知，在吸收相同热量的情况下（即加热时间相同），液体1（甲）的温度升高得较少，说明液体1的比热容较大，即液体1的比热容大于液体2的比热容。 [2]根据图丁还可以计算出燃料A和燃料B的热值之比。由于不计热量损失，因此燃料完全燃烧放出的热量等于液体吸收的热量。根据和且燃料的质量相等，可以得到燃料A和燃料B的热值之比为 （5）小明同学在实验中发现两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了。为了避免这种情况的出现，可以采取一些改进建议。例如：适当减少燃料的质量，这样可以减少燃料燃烧放出的热量；或者适当增加水的质量，这样可以让水吸收更多的热量。 7． 甲、乙 甲、丙 秒表 0.5 乙 【详解】[1]探究燃料热值大小的实验时，采用的是控制变量法，实验中需要控制燃料的质量相同，种类不同，去加热相同的液体，所以需要对比甲、乙两图来比较燃料2和燃料1的热值大小。 [2]比较液体a和液体b的比热容，根据控制变量法可知：需要液体a和b的质量相同，吸收相同的热量，使用选择甲、丙两图的实验进行比较。 [3]以上实验都需要用温度计测量温度的变化外，还需要用秒表来记录时间。 [4]根据甲、丙图像知道，用相同的燃料加热，在相同时间内吸收的热量相同，a和b的质量相同，吸收相同的热量，根据图丁可知，a升高的温度是b升高温度的倍，由知道，液体a的比热容是液体b的0.5倍。 [5]由图知道，甲、丙中燃料的质量相同，放出的热量相同，液体吸收的热量相同；甲、乙中液体的质量相同，乙中液体温度升的低，由知道，乙中液体吸收的热量少。 8． 甲、丙 温度计升高的示数 偏小 燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收，存在热散失 甲、乙 AD 【详解】（1）[1][2]为了比较不同燃料燃烧时放出热量，要选择不同燃料，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，应选择甲和丙两图进行实验。 （2）[3][4]由于给水加热时燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收，存在热散失，因此根据 计算出水吸收的热量要比煤油完全燃烧放出的热量小，利用这个热量计算出煤油的热值，要比煤油的实际热值偏小。 （3）[5]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验。 [6]实验过程中，为得到正确的结论，必须选择相同的烧杯，加热时火焰大小尽量相同，故BC错误，AD正确。 故选AD。 9．（1）1.68×108J；（2）8.04×107J；（3）100℃ 【详解】解：（1）1.2kg氢燃料完全燃烧放出的热量 Q放=m氢q氢=1.2kg×1.4×108J/kg=1.68×108J （2）根据题意，水吸收的热量 Q吸=ηQ放=30%×1.68×108J=5.04×107J （3）由题意可知，水吸收的热量 Q吸′=Q吸=5.04×107J 由Q吸=cmΔt可得，水升高的温度 则水的末温 t=t0+Δt=10℃+120℃=130℃ 标准大气压下，水的沸点是100℃，所以水的末温为100℃。 答：（1）此过程氢燃料完全燃烧放出的热量为1.68×108J； （2）水吸收的热量是5.04×107J； （3）加热质量为100kg的初温为10℃水，水温升高到的温度为100℃。 10．（1）0.1m3；3.2×106J；（2）28.6千克；（3）①调低热水的出水温度；②减少热水的质量； 【详解】解：（1）本次小旋洗澡的用气量 这些天然气完全燃烧放出的热量 （2根据热水器的热效率，计算出小旋本次洗澡使用的水吸收的热量 由可得，小旋本次洗澡用了的热水的质量 （3）由可得 故要想节约每次洗澡的用气量V，可减小，即调低热水的出水温度，或减少m水，即节省热水的质量。 答：（1）本次小旋洗澡的用气量是0.1m3；这些天然气完全燃烧放出的热量为3.2×106J； （2）小旋本次洗澡用了约28.6千克的热水； （3）①调低热水的出水温度；②节省热水的质量。 11．（1）6×105J；（2）35% 【详解】解：（1）固体酒精完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 固体酒精炉的热效率 答：（1）固体酒精完全燃烧放出的热量是6×105J； （2）小明测得固体酒精炉的热效率是35%。 12．（1）9.6×106J；（2）32.3%；（3）3.21×107J/L 【详解】解：（1）由表格信息可知，轿车受到的阻力 f=0.08G=0.08×1200kg×10N/kg=960N 汽车匀速行驶过程中，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以汽车的牵引力 F=f=960N 牵引力做的功 W=Fs=960N×10×103m=9.6×106J （2）汽油完全燃烧放出的热量 Q=Vq汽油=0.9L×3.3×107J/L=2.97×107J 燃料完全燃烧产生的内能转化为发动机牵引轿车前进所需能量的效率 （3）设乙醇汽油的体积为V'，由于混合后总体积不变，所以乙醇汽油中含汽油的体积为0.9V'，含乙醇的体积为0.1V'，根据Q=qV得，汽油完全燃烧放出的热量 Q汽油=V′×90%×q汽油=0.9V′q汽油 乙醇完全燃烧放出的热量 Q乙醇=V′×10%×q乙醇=0.1V′q乙醇 所以，乙醇汽油的热值 答：（1）该品牌轿车在测试过程中，轿车牵引力做的功为9.6×106J； （2）该品牌轿车在测试过程中，燃料完全燃烧产生的内能转化为发动机牵引轿车前进所需能量的效率为32.3%； （3）乙醇汽油的热值为3.21×107J/L。 13．（1）9.8×105J；（2）2kg 【详解】解：（1）0.028m3天然气完全燃烧放出的热量为 Q放=Vq=0.028m3×3.5×107J/m3=9.8×105J （2）水吸收的热量为 Q吸=ηQ放=9.8×105J×60%=5.88×105J 水的质量为 答：（1）天然气放出的热量是9.8×105J； （2）若本次烧水效率是60%，则水的质量是2kg。 14．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）小轿车行驶100km消耗汽油的体积为 由可知，小轿车行驶100km消耗汽油的质量是 （2）小轿车行驶100km消耗的汽油完全燃烧时产生的热量是 （3）根据二力平衡条件可知，小轿车在水平地面上匀速前进时受到的阻力 则小轿车在平直公路上行驶时，小轿车的牵引力 小轿车行驶100km所做的有用功 此时小轿车的效率 答：小轿车行驶100km消耗汽油的质量是； 小轿车行驶100km消耗的汽油完全燃烧时产生的热量是； 小轿车的效率是。 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）舰载机弹射起飞前的平均速度为：； （2）某次弹射舰载机时，电磁弹射装置释放能量，根据可知，燃油的质量为： ； （3）弹射装置给舰载机的平均推力是，则推力做的功为： 电磁弹射装置的工作效率为：。 16．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）汽车的速度 v=25m/s=90km/h 甲、乙两地的距离为 s=vt=90km/h×1h=90km （2）0.8kg氢气完全燃烧放出的热量为 Q放=mq=0.8kg×1.5×108J/kg=1.2×108J （3）轿车牵引力的功率为 P=20kW=2×104W 由 得轿车的牵引力 轿车匀速行驶过程中受到的牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡的条件得到阻力为 答：（1）甲、乙两地的距离为90km； （2）0.8kg氢气完全燃烧释放的热量为1.2×108J； （3）轿车行驶过程中受到的阻力为800N。 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 $$