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、丙三图中装置完全相同，燃料质量都是10g。 (1)为比较不同液体的比热容，可以选择 两图实验，装置的组装顺序应该是 （选填“由上到下”或“由下到上”），实验除用到如图所示的器材外，还需要用到的测量仪器有天平和秒表；两只烧杯中需要分别装入初温相同且 相等的液体a和液体b；这里采用的方法是 法。若要比较不同燃料的热值，可以选择 两图； (2)利用其中两幅图进行实验，根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如果已知b液体比热容是，则a液体比热容是 J/（kg·℃）。 2．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，烧杯内的液体质量也相同： （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。 （2）水和煤油吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。 （3）实验中发现水和煤油升高相同温度时，加热水的时间长，说明水的比热容比煤油 （填“大”或“小”）。 （4）酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧10g酒精放出的热量为 J。 3．小红同学探究了“不同物质吸热升温的现象”，同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如右图所示： （1）你认为探究“不同物质吸热升温的现象”应选用 组器材（选填“甲”或“乙”），除了图中已经呈现的器材外，还需用到其它测量工具，托盘天平在 组（选填“甲”、“乙”和“甲和乙”）实验中要用到，本实验中是通过 （选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）来反映物质吸收热量的多少，比热容的概念采用比值定义法，物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的 之比，叫做比热容； （2）在选用另一组器材比较不同燃料燃烧的放热能力的实验中，小红分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料1和燃料2，点燃加热质量都为100g和初温都为20℃的水，加热燃烧相同时间后，发现用燃料1加热后的水温度为30℃，燃料2加热后水温度为24℃，此过程两杯水的内能都 ，（选填“增大”或“减小”），此时 （选填“能”或“不能”）说明燃料1的热值较大，理由是 。    4．小华利用如图所示的实验装置粗略测量蜡的热值q，图中A为穿有小木棒的容器（内装有水），B为下部开了许多通气孔的罩子。 (1)小华设计的测量数据如下，其中多余的是_______。 A．测出容器中水的质量 B．测出容器中水升高的温度 C．测出蜡烛燃烧的质量 D．测出蜡烛燃烧的时间 (2)蜡的热值的表达式为 （用水的比热容和测量量的符号表达）。 5．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、液体初温、加热方式等均相同。 （1）比较不同燃料的热值应选择 两图进行实验；比较不同物质的吸热能力，应选择 两图进行实验； （2）在这两个实验中，仪器安装到位后，都要用到的测量器材是温度计和 ； （3）为比较不同燃料的热值，应该在燃料 （燃烧相同时间/完全燃烧完毕）后，通过比较 来得出结论（温度计示数变化/加热时间）； （4）不考虑热量损失，将燃料点燃直至燃尽，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，则液体a和液体b的比热容之比为 ，燃料1和燃料2的热值之比为 ； （5）如图戊所示，如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比，比热容和容器的下列哪个属性类似 。 A．高度 B．底面积 C．容积 6．小明学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来比较煤油和酒精热值的大小关系，煤油和酒精的质量均为10g。他组装了图示的装置进行实验，记录结果见下表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃烧后的水温/℃ 煤油 25 44 酒精 25 34 (1)为保证实验可靠，小明选择了两套相同装置，在实验中还需要控制水的 （选填“初始温度”或“质量”）相同； (2)燃料燃尽后，可以通过比较 （选填“加热时间”或“水升高的温度”）来比较酒精和煤油放出的热量多少； (3)分析数据可知，煤油和酒精两种燃料中，热值较大的是 ，若其中酒精未完全燃烧，其热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)实验后，小明根据实验数据利用公式Q=cmΔt算出了水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，请判断小明算出的酒精热值是否可靠 ，并说明理由： 。 7．如图，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10 g，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，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的，请写出此实验应用的一种实验方法： 。 （2）比较不同物质吸热升温的特点，应选择 两图进行实验。 8．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，甲、乙实验装置完全相同，烧杯内水的初温、质量也都相同，且两种燃料燃烧时均匀放热。 (1)实验中，应控制两种燃料的 （选填“燃烧时间”“初温”或“质量”）相同。 (2)燃料燃烧过程中，记录燃烧时间和对应的水温，燃料燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示，假设两种燃料都完全燃烧，实验中忽略热量的散失，则燃料 （选填“1”或“2”）燃烧放热能力强。 (3)小华测出甲装置中消耗燃料的质量为m1，使质量为m2的水温度升高了Δt（水未沸腾），从而计算出燃料的热值，该方法得出的热值会比真实值 （选填“大”或“小”）。 二、计算题 9．太阳能处处可以利用，并且清洁无污染，是一种理想的能源。某太阳能热水器内盛有初温25℃，质量50kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了30℃。 求（1）水吸收了多少热量？ （2）这些热量相当于完全燃烧多少质量的焦炭放出的热量？已知焦炭的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。 10． 某司机驾驶可使用氢气和汽油工作的汽车沿平直公路以72km/h的速度从甲地匀速行驶至乙地。甲、乙两地相距252km，出发时油箱内汽油的质量为10kg。设两种燃料在汽缸内均完全燃烧，汽车行驶中过程中所受牵引力恒为1000N，发动机输出的能量全部用来驱动汽车行驶，全程分如图所示两个阶段（氢气的热值q氢气=1.44×108J/kg、汽油的热值q汽油=4.5×107J/kg）： 阶段一：汽车使用氢气为燃料从甲地出发，行驶1h到达丙地，在使用氢气的情况下，汽车发动机的效率为50%。 阶段二：汽车从丙地开始，由于氢气不足，司机切换汽油为燃料，汽车仍以72km/h的速度匀速行驶，到达乙地油箱内汽油刚好用完。求： （1）阶段一中汽车牵引力做的功； （2）阶段一中汽车消耗氢气的质量； （3）阶段二中汽车发动机的效率。    11．为大力推进“节能减排”，早日实现“碳中和”，新能源汽车已逐渐普及。如图所示，新能源公交车——比亚迪B8在合肥市城区公交线路上正式运营。该款新能源公交车在充满电的情况下以72km/h的速度可以沿水平路面匀速直线行驶360km， 已知在以上述状态行驶的过程中该公交车所受的阻力为8000N，且从充电桩对车载蓄电池充电到电动机推动公交车前行的整个过程中，有80%的电能转化为机械能。求： （1）该公交车以上述状态行驶360km所消耗的电能； （2）该公交车以上述状态行驶360km所消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的柴油？（计算结果保留一位小数，柴油的热值为4.3×107J/kg） 12．小亮观察到家里的天然气热水器把水从20℃加热到50℃，需要消耗的天然气为。求：［，］ (1)天然气完全燃烧放出的热量； (2)若这些热量的80%被水吸收，水的质量为多少。 13．船舶航行大多使用柴油发动机，航行时受到的阻力f通常和航行速度v的平方成正比，即（k为常量）。降低航速可以大大减小航行阻力，发动机对推进设备做功的功率即推进功率就会大大减小，从而减少燃油消耗。但航速不是越小越好，因为船舶航行过程中除了推进设备，还有其他辅助设备工作，需要发动机做功。航速减小后，一段航程所需的航行时间就会延长，虽然推进功减少，但辅助功增加了。发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分，航速优化就是要找到合适的航速，使发动机做的总功减少，达到节能的目的。某船舶航行时，每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示。若柴油发动机的效率为40％，当船舶以10m/s的航速航行时，完全燃烧的燃油的质量为71.875kg。求： （1）请你推导出理想情况下推进功率和速度v的关系； （2）该船舶航行时最省油的航速； （3）燃油的热值。 14．一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表如图所示，在此过程中： (1)轿车行驶了多长时间？ (2)若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力多大？ (3)若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率多大？（q汽油=4.6×107J/kg） 15．体积为10cm3的铁球吸收908.5J热量后温度升高了50℃． （1）试推导说明铁球是空心的；[铁的密度是7.9×103kg/m3，铁的比热容是0.46×103J/（kg•℃）] （2）将空心部分装满水后，铁球的总质量是多少？ 16．完全燃烧210g某种燃料，放出6.3×106 J的热量，这种燃料的热值是多少？如果这些热量全部被水吸收，能使多少水的温度从20 ℃升高到100 ℃？[水的比热容为c＝4.2×103 J/(kg·℃)] 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．(1) 甲、丙 由下到上 质量 控制变量 甲、乙 (2) 【详解】（1）[1]比较不同液体的比热容， 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，可以选择甲、丙两图。 [2]为了用酒精外焰加热，需根据火焰的高度调节固定铁圈的高度；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，因此必须按照由下到上的顺序组装实验装置。 [3][4]在“比较不同物质的吸热能力”实验中，需控制初始的温度和物体的质量相同，所以，两只烧杯中需要分别装入初温相同且质量相等的液体a和液体b；这里采用的方法是控制变量法。 [5]根据控制变量法，为了比较不同燃料的热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，故选用甲、乙两图。 （2）由图可知，a、b两种液体都升高 80°C-0°C=80°C a液体的加热时间为10min，b液体的加热时间为20min，b吸收的热量为a吸收热量的2倍；根据可知，在液体的质量相同、升高相同的温度时，比热容与吸收的热量成正比，b吸收的热量为a吸收热量的2倍，则b的比热容为a的比热容的2倍，即a液体的比热容为 2． 甲、乙 甲、丙 加热时间 大 3.0×105 【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，应选择不同种类的两种燃料，给相同质量的同种液体加热，比较升高的温度，所以应选择甲、乙两图进行实验。 [2]比较不同物质的比热容，应选用相同质量的不同液体，用质量相同的同种燃料加热，比较相同加热时间温度的变化，所以应选择甲、丙两图进行实验。 （2）[3]实验利用转换法，通过加热时间来反映的水和煤油吸热的多少。 （3）[4]水和煤油升高相同温度时，加热水的时间长，即水吸收的热量比煤油多，说明水的吸热能力强，由得水的比热容比煤油大。 （4）[5]酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧10g酒精放出的热量为 Q放=mq=0.01kg×3.0×107J/kg=3.0×105J 3． 甲 甲和乙 加热时间 质量和升高温度的乘积 增大 不能 相同时间内，不同燃料燃烧的质量可能不相等 【详解】（1）[1]探究“不同物质吸热升温的现象”时，应控制质量和初温相同的不同物质吸收相同的热量，故应选甲组器材。 [2][3]实验中需要用天平测量两种液体的质量；实验中用相同的酒精灯加热，在相同时间内物质吸收的热量是相同的；比较不同燃料燃烧的放热能力，要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热，通过比较液体升高的温度，根据，得出不同燃料放出热量的多少，故探究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用乙组器材；在该实验中需要用天平测量燃料的质量；故甲乙实验中都要用到天平。 [4]物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫做比热容。 （2）[5]在加热过程中，水会吸收热量，水的内能变大。 [6][7]虽然在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即甲燃烧产生的热量多，但相同时间两种燃料燃烧的质量不能比较，所以不能比较热值的大小。 4．(1)D (2) 【详解】（1）由于燃料的热值与燃烧时间无关，故不必记录燃烧时间，即D属于多余的，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （2）这支蜡烛的热值为 5． 甲、乙 甲、丙 天平 完全燃烧完毕 温度计示数变化 1∶2 4∶3 B 【详解】（1）[1]为了比较热值大小要用质量相同的不同的燃料完全燃烧加热同一种液体，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。 [2]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧同种燃料，加热不同的液体，且液体的质量相同，在加热时间相同时，通过温度计的示数高低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）[3]根据控制变量法可知，比较不同物质的吸热能力时，需要控制两种物质的质量和初温相同；比较不同燃料的热值时，需要控制两种燃料的质量相同，需要用温度计测量液体升高的温度，所以都需要用到温度计和天平。 （3）[4][5]实验时应比较相同质量的燃料1和燃料2完全燃尽后液体升高的温度，即根据温度计上升的示数比较燃料热值的大小。 （4）[6]由图丁可知，相同质量的a、b液体，被加热相同的时间，两液吸收相同的热量，a液体升温快，b液体升温慢，说明b液体的吸热本领强。根据图丁可知，a、b都加热tmin，a温度变化量为2T0，b温度变化量为T0，由 可得 则 则 [7]读图丁可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了tmin，燃料2燃烧了2tmin，且甲图中液体温度变化量为2T0，乙图中液体温度变化量为1.5 T0，实验中忽略热量的散失，且两杯液体的质量、比热容均相同，则由公式可得，二者放出的热量之比为 燃料的质量相同，由公式可得，燃料1与燃料2的热值之比为 （6）[8]相同条件下升温越快，比热容越小；而相同体积的水在体积膨胀相同的情况下，底面积越小水面升高越大；如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比，比热容和容器的底面积属性类似，故选B。 6．(1)质量 (2)水升高的温度 (3) 煤油 不变 (4) 不可靠 酒精不能完全燃烧 【详解】（1）比较煤油和酒精热值的大小关系实验中，采用控制变量法，燃料的种类不同，其它物理量相同，所以实验要控制煤油和酒精的质量相同，烧杯中水的质量相同。 （2）燃料燃尽后，燃烧燃料的质量相等，酒精和煤油放出的热量多少不能直接观察，运用转换法，通过比较水升高的温度来比较酒精和煤油放出的热量多少。 （3）[1]分析数据可知，燃烧相等质量的酒精和煤油，煤油放出的热量能使水的温度升高的更多，即煤油放出的热量更多，所以煤油和酒精两种燃料中，热值较大的是煤油。 [2]由于热值是燃料的性质，与燃料是否完全燃烧无关，所以酒精未完全燃烧，其热值不变。 （4）[1][2]由于实验中酒精不能完全燃烧，酒精燃烧放出的热量有一部分散失了，所以利用水吸收的热量，算出的酒精的热值不可靠。 7． 甲、乙 温度计示数 控制变量法 甲、丙 【详解】（1）[1][2][3]实验中采用控制变量法，比较不同燃料的热值，应选择吸热液体相同的甲、乙两图进行实验；实验也利用到转换法，燃料完全燃烧放出的热量不好测量，将燃料完全燃烧放出的热量的多少通过温度计示数来反映。 （2）[4]根据控制变量法思想，比较不同物质吸热升温的特点，应选择加热装置相同的甲、丙两图进行实验。 8．(1)质量 (2)1 (3)小 【详解】（1）探究不同燃料燃烧放热能力的差异的实验中，由控制变量法可知，应控制不同燃料燃烧的质量相同。 （2）由图丙可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了5min，水温升高 Δt1=80℃-20℃=60℃ 燃料2燃烧了15min，水温升高 Δt2=60℃-20℃=40℃ 则可知甲图中水升温更多，说明甲图中的水吸收的热量多，因此燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量，两种燃料燃烧的质量相同，完全燃烧，燃料1燃烧放热能力强。 （3）水吸收的热量为 Q吸=c水m2Δt 则燃料1的热值 由于燃料1燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，燃料1可能没有完全燃烧，所以根据上式计算出的热值要比实际的小。 9．（1）6.3×106 J；（2）0.21kg 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=cm1 Δt=4.2×103 J/(kg•℃)×50kg×30℃=6.3×106 J （2）由 Q吸=Q放=mq 得这些热量相当于完全燃烧焦炭的质量 答：（1）水吸收的热量是6.3×106 J； （2）这些热量相当于完全燃烧0.21kg的焦炭放出的热量。 10．（1）7.2×107J；（2）1kg；（3）40% 【详解】解：（1）由 得出阶段一汽车行驶的路程为 s1=vt=72km/h×1h=72km=72000m 阶段一汽车牵引力做的功为 W=Fs1=1000N×72000m=7.2×107J （2）由得出阶段一氢气完全燃烧放出的热量为 由Q放=mq得出阶段一中汽车消耗氢气的质量为 （3）阶段二汽油完全燃烧放出的热量为 Q放=mq汽油 =10kg×4.5×107J/kg=4.5×108J 阶段二汽车行驶的路程为 s2=s-s1=252km-72km=180km=180000m 阶段二汽车牵引力做的功为 W2=Fs2=1000N×180000m=1.8×108J 阶段二汽车发动机的效率为 答：（1）阶段一中汽车牵引力做的功为7.2×107J； （2）阶段一中汽车消耗氢气的质量为1kg； （3）阶段二中汽车发动机的效率为40%。 11．（1）；（2）83.7kg 【详解】解：（1）公交车匀速行驶，牵引力等于阻力，该公交车以上述状态行驶360km所获得的机械能 消耗的电能 （2）柴油的质量 答：（1）该公交车以上述状态行驶360km所消耗的电能为； （2）该公交车以上述状态行驶360km所消耗的电能相当于完全燃烧83.7千克的柴油。 12．(1) (2)40kg 【详解】（1）根据题意可知，消耗的天然气体积，天然气完全燃烧放出的热量 （2）该热水器的加热效率为80%，由可知，水吸收的热量 根据可知，水的质量 13．（1）P推=kv3；（2）6m/s；（3） 【详解】解：（1）若船舶以速度v匀速直线航行，航行时受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等；根据可知，推进的功率为 P推=Fv=fv=kv2×v=kv3 （2）根据图像可知，当推进功为2×108J，辅助功为5×108J时，推进功和辅助功的和是7×108J，是最小的，此时对应的速度为6m/s。 （3）由图可知，当船舶以10m/s的航速航行时，推进功和辅助功分别为8×108J、3.5×108J。则总功为 W总=8×108J+3.5×108J=1.15×109J 燃油完全燃烧放出的热量为 燃油的热值为 答：（1）理想情况下推进功率和速度v的关系为P推=kv3； （2）该船舶航行时最省油的航速为6m/s； （3）燃油的热值为。 14．(1)72s；(2)1600N；(3)25% 【分析】(1)由速度表读出轿车的速度，然后由速度公式的变形公式求出轿车的行驶时间。 (2)由公式的变形公式求出轿车的牵引力，再根据汽车的运动状态求出该车受到的阻力。 (3)求出汽车做的功及汽油释放的能量，然后求出发动机的效率。 【详解】(1)由速度表可知轿车的速度 根据可知，轿车行驶的时间 (2)根据可知，轿车的牵引力 汽车做匀速运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，汽车所受的阻力 (3)汽车做的功 汽油释放的能量 发动机的效率 答：(1)轿车行驶的时间是72s；(2)该车行驶中所受阻力1600N；(3)发动机的效率是25%。 15．（l）见解析（2）44.5g 【详解】(1)吸收908.5J热量温度升高50℃的铁球的质量： m球=0.0395 kg=39.5g 体积为10cm3的铁球，如果是实心的，它的质量： m铁=ρV=7.9 g/cm3×10 cm3=79 g， 因为m球＜m铁，所以铁球是空心的； (2)39.5g是铁球中所含铁的质量，则铁球中铁的体积： ， 则铁球中空心部分的体积： V空=V球-V铁=10cm3-5cm3=5cm3， 装满水后水的质量： m水=ρ水V空=5 cm3×1 g/cm3=5 g， 则此时铁球的总质量： m总=m球+m水=5g+39.5g=44.5g． 答：(1)铁球是空心的； (2)将空心部分装满水后，铁球的总质量是44.5g． 16． 3×107J/kg 18.75kg 【详解】已知燃料的质量和燃料完全燃烧放出的热量，则燃料的热值 由 得 答：这种燃料的热值为3×107J/kg．如果这些热量全部被水吸收，能使18.75kg水的温度从20 ℃升高到100 ℃． 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 $$