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．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系，他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见表）。 加热的时间/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 （1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定 的位置，再调整固定 的位置；（填“A”或“B”） （2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中水的 相同。还应控制两灯具内所盛煤油和菜籽油的 相同； （3）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 ； （4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并利用记录的数据、公式计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？ ，为什么？ 。 2．小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录结果如表： 燃料 加热前的水温/°C 燃料燃尽后水温/°C 煤油 25 44 菜籽油 25 34 (1)为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量相同｡但对于两杯水的初温他们的看法却不同｡请将下列他们的想法补充完整｡ ①小辉认为实验中是直接用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少｡所以，实验中两杯水的初温可以不同｡ ②小明认为因为探究过程中他们采用了控制变量法，所以只有燃料的 不同，其他因素都必须控制相同｡如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的散热就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少､水温变化的情况｡所以，实验时必须控制水的初温相同｡ ③你认为 （选填“小明”或“小辉”）的想法更合理｡ (2)根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是 ｡ (3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量｡并由记录的数据，公式计算出了水吸收的热量｡小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值｡你认为他的计算结果是否可靠？ ，理由是 ｡ 3．小明学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值．他实验的装置如图，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见下表） 加热的时间/min 0 1 3 5 7 … 燃料烧完 甲杯水温/℃ 25 27 32 36 40 … 50 乙杯水温/℃ 25 26 29 32 34 … 42 (1)为了便于比较，小明在实验时应控制两套装置中相同的量有 ． (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)这个同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及盘中菜籽油的质量．并由记录的数据，利用公式Q 吸 =cm（t-t 0 ）计算出了水吸收的热量．他想通过这些数据计算出菜籽油的热值．你认为他的计算结果与真实值相比 ．(填 “偏大”“偏小”或“相等”)因为 ． 4．为了比较不同燃料的热值，陆久帅同学设计了如下实验方案。用天平量取相同质量的酒精和碎纸片，组装了如图所示的装置进行实验，请帮助小董完成以下环节： (1)实验中选择用水吸热后 来反映燃料燃烧放出热量的多少； (2)装置中两烧杯中水的初温一定要相同吗？ （选填“是”或“否”）； (3)当两种燃料均燃尽后，发现甲装置中温度计示数上升较多，可知道 的热值更大； (4)陆久帅同学测出了水的质量，结合公式计算出水在这个过程中吸收的热量，然后利用公式计算得出酒精的热值，请分析陆久帅同学测得的酒精热值的数值 （选填“准确”或“偏小”或“偏大”），请你说明原因： 。 5．小明利用如图装置，可完成两个探究实验： 实验一：“探究不同物质吸热升温的现象” 实验二：“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量” (1)在探究实验一时：甲、乙虚线中应选择的器材组合是 （选填“AC”、“AD”、“BC”、“BD”），物质吸收热量的多少通过比较 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的，这种研究方法叫做 ； (2)在探究实验二时：小明选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图所示的图像，则可初步判断燃料 （选填“a”或“b”）的热值大，利用此实验方法算出来的燃料热值将比真实值要 （选填“偏小”或“偏大”）；为比较两种燃料的热值，不必控制相同的是 （选填“烧杯内液体的质量”、“燃烧的时间”或“燃料的质量”）。 6．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，烧杯内液体的质量和初温相同。 (1)为了研究不同燃料的热值大小，应选用图 两实验装置进行实验。组装实验器材时，应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装； (2)实验前应保证两装置燃烧皿中燃料的 相等。燃料燃烧放出的热量的多少，是通过 （选填“温度计上升的示数”或“加热时间”）来反映的，这种实验方法叫 ； (3)实验时发现：在两种燃料燃烧完之前，两烧杯中的液体都沸腾了。这种情况下，你 （选填“能”或“不能”）比较出两种燃料的热值。为避免这种情况的出现，请你提出一条改进建议： 。 7．如图所示，小明利用甲乙丙三套完全相同的装置完成下面两个热学实验。 (1)①为了比较水和煤油的吸热本领的大小，他应选择 两套装置。 ②实验分别用两个相同的酒精灯对其加热。小明通过 （加热时间/温度计上升的示数）来比较水和煤油吸收热量的多少。 (2)为比较不同燃料的热值，小明选择了其中两套装置，他分别在加热器中放入相同质量的不同燃料，同时点燃后对质量和初温相等的两种液体加热，直至燃料完全燃烧。 ①小明设计的方案存在明显的缺陷。请你指出并改正。答： ， ②除了甲、乙两套装置所示器材之外，本实验还需要的测量工具是 ， ③实验通过 （加热时间/温度计上升的示数）来比较不同燃料完全燃烧放出热量多少。 ④小明按正确方法进行实验，发现用燃料2作为燃料的水升高的温度△t1是用燃料1作为燃料的水升高的温度△t2的2倍，由此，他能否得出“燃料2的热值是燃料1的2倍”的结论，答： （能/不能），原因是： 。 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，烧杯内的液体初温相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验；在实验中，三烧杯中 a、b液体的质量必须 （选填“相等”或“不同”）； (2)若在研究不同燃料热值实验时，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/℃ 燃料的热值/（J/kg） 1 15 35 2 15 25 ？ 根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为 J，燃料2的热值是 ； (3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （选填“大”或“小”）。 二、计算题 9．某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率。他们用酒精灯给200 g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了8.4 g酒精。求此过程中：（已知：水的比热容为），酒精的热值为） （1）水吸收的热量； （2）酒精灯烧水的效率。 10．冬天到了，学校利用锅炉为学生提供热水。将100kg水从 10°C加热到100°C，消耗了12.6kg的煤。[水的比热容为4.2×103J/(kg·°C)，煤的热值约为3×107J/kg]求： (1)水吸收的热量； (2)锅炉烧水时的效率。 11．利用燃气灶烧水，使5kg的水从20℃升高到80℃，已知该燃气灶的效率为30%。已知水的比热容为，天然气的热值为。求： (1)水吸收的热量； (2)此过程中天然气放出多少热量？ (3)此过程中需要燃烧多少的天然气？ 12．小娟准备测量家中燃气灶正常工作时的效率，于是关闭了其他燃气设备，在标准大气压下，将质量是4kg，初温是25℃的水加热到沸腾，她观察到燃气表的示数，使用前是210.65m3，使用后是210.77m3。水的比热容，天然气的热值为。求： （1）水吸收的热量； （2）燃气完全燃烧放出的热量； （3）燃气灶正常工作的效率。 13．汽车的排气量是指发动机汽缸的工作容积，一般情况下发动机排气量越大，功率越大。某款汽车使用四缸发动机，每个汽缸活塞行程均为8cm，活塞面积均为50cm2，燃气对活塞的平均压强为106Pa，飞轮转速为6000r/min。求： （1）它的总排气量； （2）一个做功冲程中，燃气对活塞做的功。 14．某载重汽车自重12t，汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210kW，发动机的效率为30%．通过查询相关资料知道，1g铀235全部裂变释放的能量相当于2800kg的煤完全燃烧放出的热量。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值为3×107J/kg，求： （1）1g铀235全部裂变释放的能量； （2）这些能量最多可以将多少kg的水从0℃加热至沸腾（1标准大气压下）； （3）这些能量提供给该汽车，汽车在当前道路上行驶的路程。 15．一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q=4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%。求小汽车在这段路程中： （1）运动的时间； （2）发动机所做的功； （3）消耗汽油的质量。 16．小强想探究家用太阳能热水器吸热的能力，做了如下探究：天气晴朗时，小强测得太阳能热水器0.5 h内使质量为25kg的水从15℃升高到25℃. 问:（1）水吸收了多少热量？[c水=4.2×103 J/（kg·℃）] （2）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，则至少需要燃烧多少m3的液化气？（假设液化气完全燃烧，放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0×107J/ m3） 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． B A 质量和初温 质量 煤油 不可靠 燃料燃烧后放出的热量不可能全部被水吸收 【详解】（1）[1][2]为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定B的位置，然后再调整A的位置，并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底。 （2）[3]为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量和水的初温相同，选用两套规格完全相同的装置，并且两灯加热时间相同。 [4]还应控制两灯具内所盛煤油和菜籽油的质量相同，两灯的烛焰大小相同，所处的环境相同。 （3）[5]分析表格数据可知，相同时间内甲烧杯中水的温度升高得多，甲烧杯中水吸收热量多，即甲灯燃烧产生的热量多，在外界条件相同的情况下，相同质量的燃料燃烧，燃料的热值大的放出热量就多，所以甲燃料的热值大，即煤油的热值大。 （4）[6][7]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，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。 2． 水升高的温度 种类 小明 煤油 不可靠 有热量损失 【详解】(1)[1][2][3]小辉认为水吸收的热量越多，水上升的温度就越多，故可以用水升高的温度表示水吸收的热量；本实验是用两个不同的燃料进行试验，故是燃料的种类不同；小明的比较合理，因为小明考虑了水的温度不同，蒸发的快慢不同，以及散热的不同，都会对实验有影响，为了排除这些无关的因素，最好就是只有一个变量，燃料的种类不同，其他的所有的条件都相同。 (2) [4]如表格所示，当燃料燃尽时，煤油能将水从25℃加热到44℃，而菜籽油能够将水的温度从25℃加热到34℃，煤油中水升高的温度大，吸收的热量比较多，故煤油燃烧时释放的热量多又由于质量相同的两种液体，煤油释放的热量比较多，故热值比较大。 (3)[5][6]不可靠，因为燃料没有完全燃烧，而热值是完全燃烧释放的热量；再者燃料燃烧所释放的热量不可能全部用于加热水，还有一部分以热量的形式散失了。 3． 水的质量和燃料的质量 煤油 偏小 菜籽油燃烧放出热量的一部分被水吸收 【详解】（1）要想通过水吸收的热量来体现燃料燃烧放出热量的多少，则必须控制两杯水的质量以及煤油和菜籽油的质量相等；（2）由表中数据可知，在相同时间内甲杯中的水温度升高得快，甲杯水吸收的热量多，煤油的热值较大；（3）由于燃料不一定完全燃烧，且给水加热时有热损失，因此根据Q吸=cm（t-t0）计算出水吸收的热量要比菜籽油完全燃烧放出的热量小，利用这个热量计算出菜籽油的热值，要比真实值偏小．故答案为（1）水的质量和燃料的质量；（2）煤油；（3）偏小；菜籽油不一定完全燃烧，且放出的热量不可能全部被水吸收，有热量损失． 4．(1)升高的温度 (2)否 (3)酒精 (4) 偏小 见详解 【详解】（1）实验中，用酒精和碎纸片燃烧给水加热，根据转换法可知，可通过水升高的温度来比较酒精和碎纸片放出的热量多少。 （2）实验中通过水升高的温度来比较酒精和碎纸片放出的热量多少，所以只需要记录燃料完全燃烧前后，水的初末温度，即可得到水升高的温度，所以两烧杯中水的初温不一定要相同。 （3）当两种燃料均燃尽后，发现甲装置中温度计示数上升较多，说明甲燃料放出的热量较多，而质量相等，根据热值定义式可知，酒精的热值更大。 （4）[1][2]因为燃料不可能完全燃烧且热量不可能全部被水吸收，所以该同学测得的酒精热值会偏小。 5．(1) BC 加热时间 转换法 (2) b 偏小 燃烧的时间 【详解】（1）[1]为了探究不同物质吸热升温的现象，需要用相同的热源加热质量和初温相同的不同液体，故应选择的器材组合是BC。 [2][3]实验中用相同的热源加热，根据转换法，物质吸收热量的多少是通过比较加热时间来反映的，加热时间越长，吸收热量越多。 （2）[1]比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量时，由图像可知，燃料b使得水温升高得多，说明燃料b的热值大。 [2]因为存在热损失，利用此实验方法算出来的燃料热值将比真实值要偏小。 [3]根据控制变量法，要控制烧杯内液体的质量、燃料的质量相同，不必控制燃烧的时间相同。 6．(1) 甲、乙 自下而上 (2) 质量 温度计上升的示数 转换法 (3) 不能 应增加水的质量或减少燃料的质量 【详解】（1）[1]为了研究不同燃料的热值大小，应该控制燃料不同，质量相等，被加热的液体相同，因此为了研究不同燃料的热值大小，应选用图甲、乙两实验装置进行实验。 [2]加热时需要利用酒精灯外焰，因此组装实验器材时，应按照自下而上的顺序安装。 （2）[1]比较不同燃料的燃烧值，应控制应该控制燃料不同，质量相等，被加热的液体种类相同，所以，实验前应保证两装置燃烧皿中燃料的质量相等。 [2][3]燃料燃烧放出的热量的多少，应用转换法，通过温度计上升的示数来反映的。 （3）[1][2]因为水沸腾后吸热，但温度保持不变，则无法比较两燃料燃烧放出热量的多少，所以在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了，将不能比较两种燃料的热值；为避免出现在实验中水沸腾的现象，应增加水的质量或减少燃料的质量。 7． 甲、丙 加热时间 两种液体改为同种液体 天平 温度计上升的示数 不能 两种燃料燃烧释放的热量并不能完全被液体吸收 【详解】(1)[1]为了比较水和煤油的吸热本领的大小，需要燃烧相同的燃料，加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，他应选择甲、丙两套装置。 [2]实验应控制水和煤油的质量、初温相同，分别用两个相同的酒精灯对其加热。小明通过加热时间来比较水和煤油吸收热量的多少。 (2)[3]比较不同燃料的热值，运用控制变量法，改变燃料的种类，控制其他因素保持不变，则应该分别在加热器中放入相同质量的不同燃料，同时点燃后对质量和初温相等的同种液体加热，直至燃料完全燃烧。 [4]不同燃料的质量控制相等，同种液体的质量也控制相等，则本实验还需要的测量工具是天平。 [5]为了比较热值大小，要用质量相同的不同燃料，加热质量相同的同种液体，根据，液体升温越高，即温度计上升的示数越高，则燃料放出的热量越多，根据可知，这种燃料热值越大，据此分析。 [6][7]用不同燃料对液体加热时，两种燃料释放的热量不可能完全被液体吸收，不能根据液体升高的温度直接得出“燃料2的热值是燃料1的2倍”的结论。 8．(1) 甲、乙 甲、丙 相等 (2) (3)小 【详解】（1）[1]为了比较热值大小要用不同的燃料，由控制变量法可知，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。 [2]为了比较两种液体的比热容，由控制变量法可知，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，应选择甲和丙两图进行实验。 [3]由控制变量法可知，甲和乙两图进行实验时，液体的质量相同；甲和丙两图进行实验时，液体的质量相同，所以三烧杯中a、b液体的质量必须相等。 （2）[1]完全燃烧10g燃料1放出的热量 [2]由于液体吸收热量等于燃料放出热量，即 则燃料1加热液体 即 燃料2加热液体 即 联立以上两式解得 （3）因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，所以测得的热值会偏小。 9．(1)；(2)20% 【详解】(1)水吸收的热量 (2)酒精完全燃烧放出的热量 酒精灯烧水的效率 答：(1) 水吸收的热量是； (2)酒精灯烧水的效率是20%。 10．(1)；(2) 【详解】解：(1)水吸收的热量 (2)煤完全燃烧放出热量 锅炉烧水时的效率 答：(1)水吸收的热量是； (2)锅炉烧水时的效率是。 11．(1)1.26×106J (2)4.2×106J (3)0.06m3 【详解】（1）水吸收的热量 （2）已知燃气灶的效率，则此过程中天然气放出的热量为 （3）此过程中需要燃烧的天然气为 12．（1）；（2）；（3）26% 【详解】解：（1）标准大气压下，水沸腾时温度为100℃，水吸收的热量为 （2）加热水使用的天然气完全燃烧放出的热量为 （3）燃气灶正常工作时的效率为 答：（1）水吸收的热量为1.26×106J； （2）加热水使用的天然气完全燃烧放出的热量为4.8×106J； （3）燃气灶正常工作时的效率为26%。 13．（1）1600cm3；（2）400J 【详解】解：（1）由题意可知，该汽车单个汽缸的排气量为活塞面积乘以行程，即 V=Sh=50cm2×8cm=400cm3 汽车使用四缸发动机，则总的排气量为 V总=4V=4×400cm3=1600cm3 （2）由可得，燃气对活塞的压力大小为 由功的计算公式可得，燃气对活塞所做功为 答：（1）总排气量为1600cm3； （2）燃气对活塞所做的功为400J。 14．（1）8.4×1010J；（2）2×105kg；（3）1.2×103km 【详解】解：（1）2800kg煤完全燃烧释放的热量 Q放＝m煤q＝2800kg×3×107J/kg＝8.4×1010J 则由题意可知，1g铀235全部裂变释放的能量 Q铀放＝Q放＝8.4×1010J （2）由题知，水吸收的热量 Q吸＝Q铀放＝8.4×1010J 1标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，由Q吸＝cm（t﹣t0）可得加热水的质量 （3）由 可得汽车匀速行驶时的牵引力 提供给该汽车的机械功 W＝Q放η＝8.4×1010J×30%＝2.52×1010J， 由W＝Fs可得汽车在当前道路上行驶的路程 答：（1）1g铀235全部裂变释放的能量是8.4×1010J； （2）这些能量最多可以将2×105kg的水从0℃加热至沸腾（1标准大气压下）； （3）这些能量提供给该汽车，汽车在当前道路上行驶的路程是1.2×103km。 15．（1）5000s；（2）1×108J；（3）8.7kg 【详解】解：（1）小汽车运动的时间为 （2）发动机的实际功率为 P=20kW=20000W 发动机做的功为 W=Pt=20000W×5000s=1×108J （3）由 知道，放出的热量 由Q放=mq知道，消耗汽油的质量 答：（1）小汽车运动的时间为5000s； （2）发动机做的功为1×108J； （3）消耗汽油的质量为8.7kg。 16．(1)1.05×106J (2) 0.021m3 【详解】试题分析：（1）水吸收的热量为Q=c水mΔt=4.2×103 J/（kg·℃×25kg×10℃=1.05×106J ；（2）需要液化气的体积为：V=Q/q=1.05×106J /5.0×107J/ m3= 0.021m3． 考点：热量的计算 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 $$