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,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量、烧杯内液体质量和初温也相同。 (1)比较不同物质吸热升温的特点: ①应选择 两图进行实验;还需要的测量器材为秒表和 ; ②不同物质吸热的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的; ③如图丁,若液体B的比热容是,液体A的比热容是 ; (2)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验; (3)燃料完全燃烧放出的热量,是通过 来反映的(选填“温度计上升示数”或“加热时间”)。 2.为比较不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验,实验装置完全相同,实验中忽略热量的散失,且两种燃料燃烧时均匀放热。 (1)组装实验装置时,应该由 往 组装(前两空均选填“上”或“下”),用石棉网垫在烧杯下加热的目的是使 (选填“烧杯底部”或“水”)受热均匀; (2)实验中应该控制烧杯内水的 、质量相同,还应控制燃料的 相同,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。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; 3.如图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。 (1)如图甲所示,是某小组安装的实验装置,合理的安装顺序是 (填序号)。 ①烧杯和水 ②酒精灯 ③铁杆和温度计 ④铁圈和石棉网 (2)小明组装器材时意识到,悬挂温度计的铁杆位置很重要,铁杆位置过高或过低会直接影响实验中对 的测量,图中安装温度计的错误操作是 。 (3)改正操作,实验一段时间后,温度计的示数如图乙所示,为 。 (4)小明继续观察,在水温升高到90 后,每隔1min观察一次温度计的示数,记录在下表中,直到水沸腾,如此持续一段时间后停止读数。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/ 90 91 96 96 98 99 99 99 ①在第7min小明忘记记录数据,此时的水温应为 。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/ 90 91 93 96 98 99 99 99 ②此时当地大气压 (选填“小于”或“大于”)一个标准大气压。 ③水沸腾过程中不断 ,温度 ,此时水的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 (5)实验中发现温度计上部出现了许多小水珠,这些小水珠是 形成的。 (6)实验过程中,在第2min时,观察到水中的气泡在上升的过程中逐渐 (选填“变大”或“变小”)。 (7)若小明实验加热的水的质量为200g,则温度由90 上升到99 吸收的热量是 J。[水的比热容c水=4.2 103J/(kg )] 4.为了比较酒精与碎纸屑的热值大小,小亮设计了如图所示的实验,分别用相同质量的酒精和碎纸屑给相同质量、相同初温的水加热。 燃料种类 水的初温/ 燃料完全燃烧后水的温度/ 水的温度的变化量/ 酒精 28 83 55 碎纸屑 28 62 34 (1)该实验通过比较 来比较酒精和碎纸屑完全燃烧放出热量的多少; (2)分析实验数据得出 (选填“酒精”或“碎纸屑”)的热值大。 5.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; (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: 。 6.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,应选择甲和 图进行实验,实验时要观察 来比较两种燃料的热值大小(选填“加热时间”或“液体升高的温度”);比较不同物质的比热容,应选择甲和 图进行实验,实验通过 反映物体吸热的多少;(选填“加热时间”或“液体升高的温度”) (2)比较不同物质的比热容,选用图中合适装置加热相同一段时间后,液体a升温多,由此可知。质量相同的液体a和b,升高相同的温度时,液体a吸收的热量 (填“大于”或“小于”)液体b吸收的热量,液体 的比热容大; (3)小明选用了燃料1和燃料2进行实验。当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图丁所示的图像a、b,则可初步判断 的热值大; 7.在探究物质某些属性的实验中,有如图所示甲、乙、丙三套完全相同装置,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)实验中,甲与丙的加热时间相同,目的是为了 . 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,烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同液体的比热容,可以选择 两图;比较不同燃料的热值,可以选择 两图。 (2)为了研究不同物质的吸热能力,利用了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,如图丁所示,则最终判断 (填“a”或“b”)液体的比热容较大。 (3)水的比热容较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务或解释一些自然现象,下列事例中与它的这一特性无关的是 。 A.让流动的热水流过散热器取暖 B.汽车发动机用水作为冷却剂 C.沿海地区昼夜温差比内陆地区小 D.夏天在房间内洒水降温 二、计算题 9.现有一台单缸四冲程汽油机,其主要技术指标如表。(不计克服摩擦消耗的能量,汽油热值取4.8 107J/kg)求; 排量 1.25L 输出功率 8kW 转速 2400r/min 效率 25% (1)汽油机一次做功冲程对外做功W; (2)1min消耗的汽油质量m; (3)排量指发动机汽缸的工作容积,等于活塞的面积与活塞上下运动的距离(即冲程长)的乘积,若燃气对活塞压强看作恒压,则燃气压强p为多少? 10.搅拌车在平直公路上匀速行驶10km,用时500s。发动机牵引力做功3.87 106J。拌筒旋转功率忽略不计。此过程共耗油0.3kg,(柴油的热值为4.3 107J/kg)求: (1)汽油完全燃烧释放的热量。 (2)搅拌车发动机的效率为多少? 11.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图象如图所示,在第10s时速度达到20m/s,通过的路程为120m。求: (1)在0到10s内汽车的平均速度; (2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为,那么在10到20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳; (3)若发动机的转化效率为40%,则10到20s内燃烧了多少千克汽油。 (已知汽油的热值大约为) 12.如图所示为我国自主研发的无人驾驶矿车,该车轮子与地面总接触面积为。某次矿车试运行时,装矿石达到最大载重后匀速行驶,牵引力做功的功率为,经6min沿平直路面行驶了3.6km,矿车在行驶过程中受到的阻力等于车总重力的0.05倍。g取10N/kg,柴油热值。。求: (1)该矿车满载时矿车和矿石的总质量: (2)若矿车柴油发动机的效率为40%,求试运行过程中矿车消耗柴油的质量。 13.燃气热水器是一种方便、快捷的加热设备。如图为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700 的高温燃气,燃气上升过程中流经热交换器,将A点处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B点处流出,低温燃气从排烟管排出。该燃气热水器的技术参数如表,其中“热水产出率”的含义是:一分钟内使水温升高25 ,如这时热水器的热水流量为8kg,则热水器的规格为8kg。某次使用时,燃气热水器冷水管进水温度15 ,燃气热水器工作了15min。 (1)若使用时燃气完全燃烧,放出的热量为多少焦耳? (2)设定热水管出水温度40 ,水吸收的热量为多少焦耳?[c水 = 4.2 103 J/(kg )] (3)该过程加热效率为多少?若加热效率不变,设定热水管出水温度45 ,每分钟热水流量为多少千克? 适用燃气 天然气 热值 3 107J/m3 每小时耗气量 3.6m3 热水产出率 12kg/min 14.在热电厂的锅炉中,水汽化为水蒸气,高温高压的水蒸气通过涡轮机带动发电机发电,用过的水蒸气在液化器中液化成水,再回到锅炉中循环使用。 为综合利用水蒸气液化放出的热量,可将液化器与小区供暖系统相连,如图所示。若从液化器流向小区供暖系统的水温为40 ,从小区供暖系统流回的水温为20 ,水的流量为每分钟1000kg,已知,。求: (1)每分钟供给小区的热量; (2)若这些热量由燃烧焦炭提供,燃烧炉的效率为70%,则每分钟需燃烧多少焦炭。 15.小明家买了新车,厂家提供的部分参数如下表。周末爸爸带着全家开车到海边游玩,车上的速度表如图所示,在高速公路上仪表盘显示百公里平均油耗12.5L。 品牌:一汽——红旗 整车型号:FA6500 发动机输出功率: kW 乘坐人数:5人 推荐使用燃油92#油 整车质量(kg):1875 水箱容积(L):10 制造年月:2021年10月 [水的比热容为4.2 103J/(kg• ),水的密度为1.0 103kg/m3,92#汽油热值为4.5 107J/kg、密度为0.8 103kg/m3]。 求:(1)在冷却发动机过程中,水的温度升高50 ,求水吸收的热量是多少? (2)若匀速行驶1h,轿车发动机的效率是20%,则发动机的输出功率是多少W? 16.如图所示四缸发动机工作原理,内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上,并使各气缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个气缸在做功,其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。四缸发动机的主要技术指标如表所示,其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积与活塞上下运动的距离。当发动机以最大功率工作时,曲轴转速为,燃油的热值为。求当发动机以最大功率工作时: 排量 1.6L 最大功率 66kW (1)该发动机内做功多少J? (2)若每分钟消耗汽油,则此发动机的效率为多少? (3)做功冲程中燃气对活塞的平均压强多少Pa? 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、丙 天平 加热时间 1.05 103 甲、乙 温度计上升示数 【详解】(1)①[1]比较不同物质吸热升温的特点,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,所以应选择甲、丙两图进行实验。 [2]这个实验需要测量的物理量有时间和质量,所以,还需要的测量器材有秒表和天平。 ②[3]实验加热的时间越长,相同燃料燃烧的质量越多,放出的热量越多,液体吸收的热量就越多,所以通过加热时间来反映物质吸热的多少。 ③[4]根据热量计算公式,液体A和液体B吸收的热量分别为 根据题意,烧杯内液体质量相同,即 由图丁可知,液体B吸收的热量是液体A吸收热量的2倍, 即 两种液体升高的温度相同,为 得 解得 (2)(3)[5][6]比较不同燃料的热值,要用不同的燃料,液体升温越高,这种燃料热值越大、乙两图进行实验。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,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,这种燃料热值越大,应选择甲、乙两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过温度计上升示数来反映的。 2. 下 上 烧杯底部 初温 质量 大于 【详解】(1)[1][2]实验室需要用火焰的外焰加热,首先要确定下面的铁架台的位置,所以装置的安装顺序是由下往上。 [3]实验时需要液体受热均匀,石棉网的作用是使烧杯底部受热均匀。 (2)[4][5]燃料完全燃烧放出的热量与燃料种类和燃料的质量有关,根据控制变量法可知,为比较不同燃料燃烧放热的能力,应控制燃料的质量相同,同时应该控制烧杯内液体的质量和初温相同,则燃料燃烧相同时间,根据液体温度的变化可以判断燃料的放热能力。 [6]由图丙可知,燃料1燃烧5min使相同质量的水温度升高了80 ,燃料2燃烧15min使相同质量的水温度升高了60 C,燃料1燃烧后使水的温度升高的多,所以燃料1燃烧放热多,即燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量。 3. ②④①③ 温度 温度计靠碰杯壁 68 99 小于 吸热 不变 增大 液化 变小 【详解】(1)[1]由于实验时需要用酒精灯的外焰加热,故安装装置时需自下而上,即合理的安装顺序是②④①③。 (2)[2][3]悬挂温度计的铁杆位置很重要,铁杆位置过高或过低会直接影响实验中对温度的测量,根据温度计的使用规则可知,图中安装温度计的错误操作是:温度计靠碰杯壁。 (3)[4]由图知温度计的分度值是1 ,示数为68 。 (4)①[5]①根据液体沸腾的特点吸热温度不变可知在第7min时的水温应为99 。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/ 90 91 93 96 98 99 99 99 ②[6] 一个标准大气压下水的沸点是100 ,沸点随气压的降低而降低,故此时当地大气压小于一个标准大气压。 ③[7][8][9]水沸腾的特点是不断吸热,温度不变,但内能增大。 (5)[10]实验中发现温度计上部出现了许多小水珠,是水蒸气遇冷液化形成的。 (6)[11]第2min时水还没有沸腾,水面水的温度较低,所以水中的气泡在上升的过程中逐渐变小。 (7)[12] 200g水温度90 上升到99 吸收的热量是 Q=cm=4.2 103J/(kg )kg(99 -90 )=J 4. 水的温度的变化量 酒精 【详解】(1)[1]该实验应用了转换法,通过水升高的温度来比较酒精和碎纸屑完全燃烧放出热量的多少。 (2)[2]由表中数据知道,酒精完全燃烧使水温升高55 ,碎纸屑完全燃烧使水温升高34 ,说明酒精的热值大。 5.(1)甲乙 (2) 质量 温度计上升的示数 转换法 (3) 不能 见解析 【详解】(1)为了研究不同燃料的热值大小,应该控制燃料不同,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)[1][2][3]根据控制变量法,实验前应保证两装置燃烧皿中燃料的质量相等,通过液体升高的温度来比较不同燃料放出热量的多少,液体升高的温度越高,说明燃料放出的热量越多,利用了转换法。 (3)[1][2]实验时,如果在两种燃料燃烧完之前,两烧杯中的液体都沸腾了,液体沸腾过程中,吸收热量,温度不变,无法通过升高的温度比较两种燃料的热值,为避免这种情况的出现,可增加液体的质量或减少燃料的质量。 6.(1) 乙 液体升高的温度 丙 加热时间 (2) 小于 b (3)燃料2 【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值,应采用不同燃料加热同一物质,则应选择甲和乙图进行实验。 [2]实验时要观察液体升高的温度来比较两种燃料的热值,液体升高的温度越多,说明液体吸收的热量越多,燃料放出的热量越多,燃料完全燃烧的质量相同,由得,释放热量越多的燃料热值越大。 [3][4]比较不同物质的比热容,要选择相同燃料加热不同液体,应选择甲和丙图进行实验;实验采用相同加热装置加热,加热相同时间,燃料释放的热量相同,液体吸收的热量相同,则实验中通过加热时间反映物体吸热的多少。 (2)[1][2]比较不同物质的比热容,选用图中合适装置加热相同一段时间后,ab吸收的热量相同,液体a升温多,由得,液体b的比热容大;ab质量相同,升高相同的温度时,液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量。 (3)由图丁得,燃料完全燃烧后,燃料2加热的液体升高的温度越高,说明b燃料释放的热量较多,由得,燃料2的热值大。 7. 甲、乙 甲、丙 使水和煤油吸收相同的热量 【详解】(1)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,应选择甲和乙两图进行实验;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,应选择甲和丙两图进行实验;(2) 因为加热时间能反应物质吸收热量的多少,实验中,甲与丙的加热时间相同,目的是为了使水和煤油吸收相同的热量. 【点睛】(1)燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此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;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,让液体的质量相同,温度计的示数变化相同时,通过比较加热时间比较吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系;(2)加热时间越长,液体吸收的热量越多,因此可以用加热时间的长短来反应液体吸收热量的多少. 8. 甲丙 甲乙 b D 【详解】(1)[1]比较不同液体的比热容,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,故要选择甲丙两图。 [2] 比较不同燃料的热值,要用不同的燃料加热相同质量的同种液体,故可以选甲乙两图。 (2)[3]依题意得,a、b液体的质量相同。从丁图可以看出a、b液体升高相同温度,b液体加热的时间比较长,说明升高相同温度,b液体吸收的热量比较多,由 得,b液体的比热容较大。 (3)[4]AB.让流动的热水流过散热器取暖,是因为水的比热容大,和其它物质相比,相同质量的水降低相同的温度,放出的热量比较多,故A不符合题意; B.汽车发动机用水作为冷却剂,是因为水的比热容大,和其它物质相比,相同质量的水升高相同的温度,吸收的热量比较多,故B不符合题意; C.沿海地区昼夜温差比内陆地区小,是因为水的比热容比较大,相同质量的水,吸收(放出)相同的热量,温度升高(降低)比较小,故C不符合题意; D.夏天在房间内洒水降温,利用的是水蒸发带走热量,使房间温度降低,故D符合题意。 故选D。 9.(1)400J;(2)0.04kg;(3)3.2 105Pa 【详解】解:(1)根据知,汽油机1min内做的总功为 因为飞轮每转两圈对外做功一次,所以,飞轮转动2400圈,要对外做功1200次,汽油机一次做功冲程对外做功为 (2)根据知,汽油完全燃烧放出的热量为 根据得,1min消耗汽油的质量为 (3)设运动长度为L,活塞的横截面积为S,则汽缸的容积为 由可知,燃气的压力 则燃气压强为 答:(1)汽油机一次做功冲程对外做功W为400J; (2)1min消耗的汽油质量m为0.04kg; (3)燃气压强p为3.2 105Pa。 10.(1); (2) 【解析】【小题1】完全燃烧0.3kg柴油放出的热量为 【小题2】搅拌车在这段时间内做的有用功为发动机牵引力做的功,所以搅拌车发动机的效率为 11.(1)12m/s;(2)8 105J;(3)0.04kg 【详解】解:(1)由题知,在0到10s内汽车的平均速度 (2)由图象可知,10到20s汽车做匀速直线运动,速度 则在10到20s汽车通过的路程为 根据二力平衡条件可得,此时的牵引力 在10到20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功 (3)已知发动机的转化效率 由 可得,消耗汽油的质量 答:(1)在0到10s内汽车的平均速度12m/s; (2)在10到20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是8 105J; (3)10到20s内燃烧了0.04kg汽油。 12.(1)1.2 105kg (2)13.5kg 【详解】(1)矿车牵引力所做的功 矿车所受的牵引力 因为矿车匀速行驶,所以矿车受到的阻力 矿车受到的总重力 该矿车满载时矿车和矿石的总质量 (2)柴油完全燃烧放出的热量 试运行过程中矿车消耗柴油的质量 13.(1)2.7 107J;(2)1.89 107J;(3)70%; 10kg 【详解】解:(1)每小时耗气量为3.6m3可知,工作15min消耗燃气的体积 燃气完全燃烧释放的热量 Q放=V天然气q天然气=0.9m3 3 107J/m3=2.7 107J (2)当热水器热水产出率为12kg/min时,则燃气热水器工作了15min,产出热水的质量 m=12kg/min 15min=180kg 水吸收的热量 Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2 103J/(kg ) 180kg (40 ﹣15 )=1.89 107J (3)该过程的加热效率 若加热效率不变,后来热水吸收的热量不变,由Q=c水m t可知,热水的质量 则每分钟热水流量 答:(1)若使用时燃气完全燃烧,放出的热量为2.7 107J; (2)设定热水管出水温度40 ,水吸收的热量为1.89 107J; (3)该过程加热效率为70%;若加热效率不变,设定热水管出水温度45 ,每分钟热水流量为10kg。 14.(1);(2)4kg 【详解】(1)水的流量为每分钟1000kg,每分钟供给小区的热量 Q供=cm(t-t0)=4.2 103J/(kg• ) 1000kg (40 -20 )=8.4 107J (2)70%若这些热量由燃烧焦炭提供,燃烧炉的效率为70%,则有 需要焦炭的质量为 答:(1)每分钟供给小区的热量; (2)若这些热量由燃烧焦炭提供,燃烧炉的效率为70%,则每分钟需燃烧4kg焦炭。 15.(1)2.1 106J;(2)2 104W 【详解】解:(1)由 可知,水的质量 水吸收的热量 (2)由图可知,汽车的行驶速度 由可知,汽车匀速行驶1h通过的路程 则汽车消耗的汽油的体积 由 可知,汽油的质量 汽油完全燃烧放出的热量 由可知,轿车发动机做的有用功 发动机的输出功率 答:(1)水吸收的热量是2.1 106J; (2)发动机的输出功率是2 104W。 16.(1) (2)26.7% (3) 【详解】(1)根据可知,发动机在1min内做功 (2)完全燃烧0.33kg汽油放出热量 发动机的效率为 (3)汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次。已知曲轴转速为5500r/min,则曲轴每秒钟转动次数为 每秒钟对外做功次数 每秒钟发动机做的有用功 共有4个汽缸,每个汽缸做的总功 每次做功冲程对应的功 因为四缸总排量为1.6L,单缸排量 燃气对活塞的压强为 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 $$