2025年中考物理复习专题：内能的利用计算题、实验题

2025年中考物理复习专题：内能的利用计算题、实验题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量均为20g，三个烧杯中所装液体质量相同。 (1)若比较不同物质的吸热能力应选择 两个装置（选填装置序号：A、B、C）； (2)若比较不同燃料的热值应选择 两个装置（选填装置序号：A、B、C）。 2．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。（注：燃料完全燃烧放热用Q放＝mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果如表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 相同及 相同； （2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ； （3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的测量工具是： 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （偏大/偏小）。造成这种偏差的原因可能是 ； （4）若将图乙中酒精灯中的菜籽油更换成煤油，并将调整火焰大小跟图甲相同；同时将图乙烧杯中的水更换成等 的菜籽油，再增加实验仪器 ，就可以做“比较水和菜籽油的吸热能力”的实验。 3．在热学实验中：    （1）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在两个相同的烧杯中应加入初温和 相同的水和煤油，实验中用相同的酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内 ； ②水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图乙可判断出a物质是 ； （2）如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，小明用两个相同规格的烧杯装相等质量的水，取 相等的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧，通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小； （3）该实验过程主要应用了两种物理研究方法是 和 ； （4）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度为横坐标，分别画出50g和100g水的图像，它们都是过原点的直线，即，进一步分析发现，这两条直线的k值之比与对应水的 之比相等。 4．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图1、图2所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。 (1)实验中应控制两种燃料燃烧的 （选填“初温”或“质量”）相同，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 （选填“加热的时间”或“升高的温度”）来反映的。 (2)燃料燃烧的过程中，记录燃烧时间和对应的水温；燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图3所示。由图3可知，燃料1燃烧5min放出的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）燃料2燃烧15min放出的热量，假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料Ⅰ与燃料2的热值之比为 。 5．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”）。 6．在“比较不同液体的吸热能力”实验中： (1)除了图中所示器材，还需要的测量仪器有 和 ； (2)在图甲装置中，分别给初温相同且 相等的水和食用油加热； (3)在图甲装置中，用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，其目的是为了保证两种液体 相同；（填“吸收热量”或“放出热量”） (4)在图甲装置中，两种液体升高相同的温度，给 加热时间更长； (5)图乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水，灯中煤油和酒精的质量相等，进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，实验数据如表： 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 甲杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38 乙杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31 分析数据可知：热值较大的是 （填“煤油”或“酒精”）； (6)通过实验数据直接计算出燃料的热值将 （选填“偏大”或“偏小”）。 7．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）实验时组装如图甲乙丙所示的装置时，正确的安装顺序是 （选填“自上而下”或“自下而上”）； （2）实验中燃料完全燃烧放出的热量，是通过液体吸热后温度的变化来反映的。本实验要比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验； （3）比较不同物质吸热升温的特点： ①应选择 两图进行实验； ②在燃烧同种燃料时还需要控制火力相同，所以该实验主要用 （选填“温度计示数”或“加热时间的长短”）来表示两种液体吸热的多少； ③如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图2所示，由图可看出b液体的温度升高得较慢，则 （选填“a”或“b”）液体的比热容较大； （4）某同学用图甲装置测燃料1的热值，假设燃料完全燃烧放出的热量全部供液体a吸收。假设加热前燃料1的质量为m1，加热一段时间后变为m2，烧杯中液体a的质量为m，初温为t1，末温为t2，液体a的比热容用c表示。用以上符号表示该同学测燃料1的热值的计算式：q= 。 8．小明学习了燃料的热值知识后，自己设计了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的装置，并且每隔1分钟记录了杯中水的温度。 (1)为了保证实验结论的可靠，小明在实验时应控制两套装置中相同的物理量有 。 (2)小明在实验前用天平测出了烧杯中水的质量及油灯中燃料的质量，并由记录的数据计算出了水吸收的热量，进而算出了煤油和菜籽油的热值，你认为他所计算的燃料的热值可靠吗？为什么？ 。 (3)小红提出，该实验在取燃料和水时都要注意适量，否则不利于得出实验结论．你认为，小红的“适量”含义为 。 二、计算题 9．燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.02m3天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为 ，天然气的热值为8.4×107J/m3则 （1）水吸收的热量是多少？ （2）水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比称之为效率，我们用表示。求该燃气炉烧水时的效率是多少？ 10．某汽车在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了9km，消耗汽油2L，已知汽油的密度为，热值。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%。 （1）在此过程中汽油完全燃烧放出的热量为多少？ （2）汽车在此过程中所受阻力为多大？ 11．如图所示是一辆质量为11t的流动式混凝土搅拌车，当装有5t的混凝土时，轮胎与地面接触的总面积为0.8m2．车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，发动机的输出功率为128kW．求：（g取10N/kg，燃油的热值q取4×107J/kg，假设燃油完全燃烧） （1）装有5t混凝土的搅拌车静止在水平地面上，对地面的压强 （2）搅拌车以72km/h的速度匀速直线行驶时，受到地面的阻力（拌筒旋转功率忽略不计）． （3）搅拌车行驶时发动机的效率为40%，以72km/h的速度匀速行驶10km，需要消耗多少千克燃油？ 12．高速铁路的广泛应用，使人们的出行更加快捷。放假期间，小明乘坐高铁去看望外婆。下表是他乘坐的“和谐号”高铁列车部分参数。 （1）高铁以最高时速平直运行270km，经过了多长时间? （2）满载的列车总重力是多少? （3）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少? （4）如果列车运行1km耗电1.075x108J，这些电能全部由燃烧柴油来获得，列车行驶1km需要消耗多少千克柴油?（q柴=4.3x107J/kg） 满载时总质量 1200t 车轮与铁轨接触总面积 1m2 最高时速 360km/h 13．垃圾是放错位置的资源。将生活垃圾进行分类后，除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾，其余垃圾在一定条件下，1t垃圾能提炼出的燃料油。完全燃烧的燃料油给水加热，若放出的热量有35%被质量为、初温为20℃的水吸收，使水的温度升高了40℃。已知水的比热容是。求： (1)此过程中水吸收的热量； (2)此过程中燃料油完全燃烧放出的热量； (3)燃料油的热值。 14．研学活动小组粗略测量了一农家柴火灶的热效率。在柴火灶的铁锅里倒入5kg水，盖上锅盖，完全燃烧了1kg干木柴使水温升高了80℃。已知水的比热容是，干木柴的热值是。求： （1）水吸收的热量； （2）该柴火灶的热效率。 15．泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的平均阻力是3.0×103N，消耗燃油1.2kg（燃油完全燃烧），燃油热值q＝4×107J/kg，求： (1)专用车牵引力所做的功； (2)燃油放出的热量？ (3)该专用车的热机效率是多少？ (4)宇航员操纵着月球车在月球上行驶时，月球车的动力是由蓄电池提供的，月球车为什么不用内燃机来驱动呢？ 16．某品牌天然气热水器，燃烧0.05m3的天然气，可使10kg的水从20℃升高到70℃。[水的比热容为c=4.2×103/(kg•℃)，天然气的热值为q=7.0×107J/m3]。求： （1）水吸收的热量Q吸； （2）0.05m3天然气完全燃烧放出的热量Q放； （3）该天然气热水器的热效率η。 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年中考物理复习专题：内能的利用计算题、实验题》参考答案 1．(1)B、C (2)A、B 【详解】（1）要比较不同物质的吸热能力，需要控制两种物质在相同的时间内吸收的热量相同，同时保证它们的质量和初温也相同。观察实验装置，可以发现B和C两个装置中，加热器和烧杯都完全相同，这就意味着在相同的时间内，两种物质吸收的热量是相同的。同时，由于烧杯中所装的液体各类不同，质量相同，因此可以通过比较它们升高的温度来判断它们的吸热能力。温度升高较少的物质，其吸热能力较强。所以，为了比较不同物质的吸热能力，应选择B和C两个装置。 （2）要比较不同燃料的热值，需要控制两种燃料在完全燃烧时放出的热量被同一种物质吸收，并且这种物质的质量和初温都相同。观察实验装置，可以发现A和B两个装置中，除了燃料不同外，其他部分都完全相同。这就意味着在两种燃料完全燃烧时，它们放出的热量被同一种物质（即烧杯中的液体）吸收，并且这种物质的质量和初温都相同。因此，可以通过比较烧杯中液体升高的温度来判断两种燃料的热值。温度升高较多的燃料，其热值较大。所以，为了比较不同燃料的热值，应选择A和B两个装置。 2． 质量 水的质量 煤油 天平 偏小 燃料放出的热量没有被水全部吸收 质量 温度计 【详解】（1）[1][2]探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，要用相同质量的不同燃料，加热质量相同的同种液体，根据，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大。为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的质量相同及水的质量相同。 （2）[3]分析表中数据可知，甲装置中水的温度升高得多，根据，在质量和比热容相相同的条件下，煤油放出的热量多，根据可知，煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是煤油。 （3）[4]根据[3]中和，结合表中数据，小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，故测量煤油和菜籽油及水质量即可，那么小明还需要补充的测量工具是：天平。 [5][6]因燃料不能完全燃烧，燃料放出的热量会散失到空气中和被烧杯吸收，利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏小。造成这种偏差的原因可能是燃料放出的热量没有被水全部吸收。 （4）[7][8]比较不同液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料(确保相同时间放出的热量相同)，加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，由比较温度的变化，温度升高越多，则吸热能力越小。若将图乙中酒精灯中的菜籽油更换成煤油，并将调整火焰大小跟图甲相同；同时将图乙烧杯中的水更换成等质量的菜籽油，再增加实验仪器温度计，就可以做“比较水和菜籽油的吸热能力”的实验。 3． 质量 吸收相等的热量 水 质量 升高的温度 转换法 控制变量法 质量 【详解】（1）[1]由比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的初温和质量相同，故在两烧杯中分别装入初温度相同且质量相等的煤油和水。 [2]根据转换法，实验中选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相等的热量。 [3]由图乙可知，a、b两物质加热相同时间后吸热相同，a升高的温度低，由方法Ⅱ可知，a物质的吸热本领强，b物质的吸热本领弱，所以a物质是水，b物质是煤油。 （2）[4]实验时为了控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内。 [5]因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使水温发生变化，所以可以通过水升高的温度来比较燃料热值的大小关系。 （3）[6]实验中控制燃料的质量、被加热物体相同，采用控制变量法；实验中通过观察被加热物体温度升高多少，看出燃料的热值大小，采用转换法。 （4）[7]根据可知，中的，则有，， 因为 所以 即这两条直线的值与对应水的质量之比相等。 4．(1) 质量 升高的温度 (2) 大于 【详解】（1）[1]应控制两种燃料的质量相同，这样它们才能放出可比较的热量。这是因为燃料的热值是单位质量燃料完全燃烧所放出的热量，所以只有在质量相同的情况下，才能比较不同燃料的热值。 [2]在比较不同燃料燃烧放热能力的实验中，通过比较升高的温度来比较燃料燃烧放出热量的多少。 （2）[1]根据图3中的水温随时间变化的关系图像，可以看出燃料1燃烧5min时水的温度升高量大于燃料2燃烧15min时水的温度升高量。由于实验中烧杯内水的初温、质量都相同，且忽略了热量的散失，因此可以认为燃料1燃烧5min放出的热量大于燃料2燃烧15min放出的热量。 [2]由题意可知，燃料1放出的热量为 燃料2放出的热量为 则燃料Ⅰ与燃料2的热值之比为 5． 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。 6．(1) 秒表 天平 (2)质量 (3)吸收热量 (4)水 (5)煤油 (6)偏小 【详解】（1）[1][2]比较不同液体的吸热能力实验中，需要测量吸热的时间，故需要秒表来计时；还需要保持水和食用油的质量相同，因此还需要测量质量的天平。 （2）在“比较不同液体的吸热能力”时，应控制两种物质的质量相同，在图甲装置中，分别给初温相同且质量相等的水和食用油加热 （3）用相同的加酒精灯给两种物质加热，在相同的时间内，酒精灯放出的热量相同，目的是保证两种物质吸收的热量相同。 （4）给质量相同的水和煤油加热，升高相同的温度时，由于水的比热容大，由可知，所以水吸收的热量多，即水的加热时间长。 （5）分析表格数据可知，两个装置中，水的质量和初温相同，由知，末温高的吸收的热量较多；在相同的加热设备下，相同时间内，消耗燃料的质量相同，由知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大，A杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值大。 （6）在实验的过程中，由于存在热量的散失，由知，所以实验测得的热值会偏小。 7． 自下而上 甲、乙 甲、丙 加热时间的长短 b 【详解】（1）[1]酒精灯需用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，即按照自下而上的顺序进行。 （2）[2]为了比较不同燃料的热值，应选择燃料不同但液体相同的装置，即甲、乙两图进行实验。 （3）①[3]为了比较不同物质吸热升温的特点，应选择相同燃料但液体不同的实验装置，即甲、丙两图进行实验。 ②[4]为了使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量，在燃烧同种燃料时，还需要控制火力相同，所以，该实验主要用加热时间的长短来表示两种液体吸热的多少，这种方法是转换法。 ③[5]吸热后它们的温度随时间变化的图像如图2所示，质量和初始温度均相同的a、b两种液体，温度升高慢的比热容大，所以，b液体的比热容较大。 （4）[6]水吸收的热量 酒精灯放出的热量 燃烧酒精的质量 由可得酒精的热值 8． 水的质量相同、烧杯相同和水的初温相同 不可靠；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失 所用燃料能足够将所用的水加热到所要求的温度，所用的水适合测量温度又不至于升温过慢 【详解】(1) [1]为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量相同、烧杯相同和水的初温相同。 (2) [2]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收，有热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠。 (3) [3]该实验在取燃料和水时都要注意适量，其中“适量”含义是：所用燃料能足够将所用的水加热到所要求的温度，所用的水适合测量温度又不至于升温过慢；所用水不宜过多或过少，过多时，加热时间过长，升温慢；过少升温过快，不易测量温度，都对实验不利。 9．(1) ；(2) 【详解】(1)水吸收的热量： (2)天然气放出的热量： 该燃气炉烧水时的效率： 答：(1) 水吸收的热量； (2) 该燃气炉烧水时的效率。 10．（1）；（2） 【详解】解：（1）汽油的质量为 汽油完全燃烧放出热量为 （2）牵引力做的功为 由功的公式W=Fs可得，汽车的牵引力为 因为汽车做匀速直线运动，所以受到的阻力 答：（1）汽油完全燃烧放出热量为； （2）汽车受到的阻力是。 11．（1）2×105Pa（2）6400N（3）4kg 【详解】(1)装有5t混凝土的搅拌车静止在水平地面上,车与混凝土的总质量为： m =11t+5t=16t 16t=1.6×104kg 对面的压力为： F＝G＝mg＝1.6×104kg×10N/kg＝1.6×105N 车对公路的压强： P===2×105Pa (2)速度单位换算： 72km/h＝20m/s， 根据P===Fv得，车的牵引力为： F牵= = =6400N 因为车在水平路面上匀速直线行驶，所以，车受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，车受到的阻力：f＝F牵＝6400N; (3)车做的有用功： W有用＝Fs＝6400N×10×103m＝6.4×107J 由:η=×100%得，汽油完全燃烧放出的热量： Q放 = = =1.6×108J 由Q放＝mq得，需要完全燃烧油的质量： m油===4kg 答：(1)装有5t混凝土的搅拌车静止在水平地面上，对地面的压强为2×105Pa； (2)搅拌车以72km/h的速度匀速直线行驶时，受到地面的阻力6400N； (3)搅拌车行驶时发动机的效率为40%，以72km/h的速度匀速行驶10km，需要消耗4千克燃油． 12．（1）0.75h；（2）；（3）；（4）2.5kg 【详解】解：（1）高铁以最高时速平直运行270km，经过的时间 （2）满载的列车总质量 满载的列车总重力 （3）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压力 对轨道的压强 （4）列车运行1km时柴油完全燃烧放出的热量 需要消耗柴油的质量 答：（1）高铁以最高时速平直运行270km，经过了0.75h； （2）满载的列车总重力是； （3）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是； （4）列车行驶1km需要消耗2.5kg柴油。 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）由得，此过程中燃料油完全燃烧放出的热量 （3）由得，燃料油的热值 14．（1）；（2）16.8% 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）干木柴完全燃烧放出的热量 该柴火灶的热效率 答：（1）水吸收的热量为； （2）该柴火灶的热效率为16.8%。 15．(1)1.68×107J (2)4.8×107J (3)35% (4)答案见解析 【解析】【小题1】 因为专用车匀速直线行驶，车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以牵引力 牵引力所做的功为 【小题2】 消耗的燃油完全燃烧放出的热量为 【小题3】该专用车的热机效率为 【小题4】内燃机工作时需要将燃料在汽缸内燃烧，把燃料的内能转化为月球车的机械能，在月球上无空气，内燃机的燃料无法燃烧，因此无法正常工作。 16．（1）2.1×106J；（2）3.5×106J；（3）60% 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(70℃-20℃)=2.1×106J （2）0.05m3天然气完全燃烧放出的热量 Q放=Vq=0.05m3×7.0×107J/m3=3.5×106J （3）天然气热水器的热效率      答：（1）水吸收的热量为2.1×106J； （2）0.05m3天然气完全燃烧放出的热量为3.5×106J； （3）该天然气热水器的热效率为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 $$