2025年中考物理一轮复习专题—内能的利用计算题、实验题

2025年中考物理一轮复习专题—内能的利用计算题、实验题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．为比较酒精和汽油热值的大小，制定了以下实验方案： （1）取质量 （选“相同”或“不相同”）的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯； （2）两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热（烧杯质量相同，如图乙所示）； （3）通过观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小： 请根据上面的设计方案回答： ①如图中温度计的读数是 oC。当两灯的燃料 （选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完后”），甲装置中温度计读数是80 oC，而乙装置的读数是90 oC。由此判断 的热值比较大； ②根据计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现结果与资料中给出的汽油热值相比 （选填：“偏大”或“偏小”）了，结合装置图，分析原因可能是（写一条）： 。 2．学习了热值之后，小聪设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值大小，如图所示， （1）为了保证实验结论的可靠性，实验过程中燃料的质量 （选填“相等”或“不相等”），两个烧杯中水的质量 （选填“相等”或“不相等”），此种物理实验方法是： ； （2）实验过程中，点燃两盏灯直至燃料完全燃烧后，通过比较 （选填“加热时间”或“温度计示数的变化”）来比较燃料燃烧放出的热量的多少，从而比较两种燃料热值的大小。此过程用了 （填物理实验方法）； （3）通过实验测得的燃料热值比真实值偏小，是因为 ； （4）实验时，在燃料燃烧过程中，水已经沸腾了，此实验是否能达到目的 ？请说明理由 。 3．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图-1所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失 (1)实验中应控制燃料燃烧的 相同； (2)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水温，绘制了图-2的图像，则可初步判断燃料的 热值大； (3)另一组的小华也用图-1的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图-3，燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是 ，分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量 （选填“大于”“等于”或“小于”）燃料d燃烧15min放出的热量。 4．同学们为了“探究物体吸收的热量与物质种类的关系”，利用如图所示的实验装置进行实验。并记录数据如下表所示，请你根据表中的数据回答下列问题： （1）实验中，要在A、B两个相同的烧杯中分别加入 相同的水和食用油（选填“质量”或“体积”）； （2）选择两个完全相同的电加热器，本实验通过比较 来比较两种液体吸热的多少（选填“加热时间”或“温度的变化”）； （3）A和B两种液体的比热容关系是： （均选填“大于”、“等于”或“小于”）； （4）若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 （选填“A”或“B”）液体。假如B液体是水，则A液体的比热容为 J/（kg·℃）[水的比热容为]； （5）默认水吸收的热量等于酒精燃烧释放的热量，那么计算燃料酒精的热值会 （选填“偏大”或“偏小”）。 5．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料质量都是10g，烧杯内液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值，可以选择 两图； （2）研究不同物质的吸热能力，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，如图丁所示：如果已知b液体的比热容是1.8103J/（kg·℃），则a液体比热容是 J/（kg·℃）； （3）15分钟后同时停止加热，在相同质量的a、b液体温度降低的过程中，a液体放出的热量与降低的温度之比 （选填“大于”、“小于”或“等于”）b液体放出的热量与降低温度之比。 6．如图所示，甲、乙、丙三个图中的装置完全相同．燃料的质量都是，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；燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 来反映的； （2）比较不同物质的吸热能力： ①应选择 两图进行实验； ②不同物质吸热的多少是通过 来反映的； ③关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是 ；（填字母） A．采用相同的加热方法    B．控制液体的质量相同    C．使用相同的烧杯    D．控制液体的体积相同 ④如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，采用相同的加热装置供热，吸热后它们，的温度随时间变化的图象如图丁所示，分析图象可知，液体 的吸热能力更强。 7．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”）。 8．某同学利用实验室的器材探究“物体对外做功，内能改变”，如图所示。将烧瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳起来，且瓶内出现白雾。 （1）本实验中“物体对外做功”中的“物体”指的是 ； （2）瓶塞跳起时，发生的能量转化是 能转化为 能； （3）能说明以上能量转化的实验现象分别对应为： 和 。 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．为响应国家“低碳环保•节能减排”的号召，岳阳市公交集团新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车，其参数如图所示，某次行驶过程中，汽车搭载人员及物品共3000kg，所受阻力为总重力的0.01倍。在40s的时间内，匀速直线行驶400m，共消耗天然气0.025kg（天然气完全燃烧。其热值为6.4×107J/kg），针对此次行驶过程，求：[已知] 长度：12m，高度：3.2m 客车质量：13000kg，核载人数：75人 最大功率：180kW，最高时速：70km/h 轮胎与地面总接触面积：0.04m2 （1）汽车的功率； （2）汽车发动机的效率。 11．给5kg的水加热，水温升高了40℃：（已知：水的比热容4.2×103J/(kg·℃)，干木柴的热值为1.2×107J/kg） (1)吸收的热量是多少焦耳？ (2)如果用干木柴完全燃烧加热这5kg的水，则需要多少千克的干木柴？ 12．在1个标准大气压下，用天然气灶将一壶质量为，温度为的水加热到沸腾，大约需要。已知水的比热容为，天然气的热值为。求： (1)水吸收的热量； (2)如果天然气完全燃烧放出热量的被水吸收，则烧开这壶水需要多少天然气？ 13．我国国产大型客机C919，它的发动机是一种热机，高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧航空煤油5000kg，已知飞机发动机提供的机械功率是，航空煤油的热值，在这1h内，求： （1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）发动机获得水平推力是多大？ （3）该飞机发动机的热机效率是多大？ 14．小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入5kg水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，[]，当地大气压为标准大气压。求： （1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）； （2）天然气灶的效率η。 15．小红用天然气灶烧水，将20kg、初温为20℃的水烧到100℃，燃烧了的天然气。已知水的比热容是，天然气的热值为，求： (1)水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)天然气灶烧水的效率。 16．如表是某品牌轿车的一些技术参数，其中排气量是指发动机气缸的工作容积。空燃比是指吸气冲程末，吸入气缸内的空气和汽油的质量之比。当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为1.5kg/m3。1min内高温高压的燃气共推动活塞做功3000次。请你计算发动机在最大功率工作时： 车型 某品牌轿车 排气量 1.5L 最大功率 69kW 空燃比 14：1 汽油热值 4.6×107J/kg （1）1min内做的有用功； （2）1min内汽油燃烧放出的热量； （3）求出该发动机的效率。 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专题—内能的利用计算题、实验题》参考答案 1． 相同 56 完全燃烧后 汽油 偏小 热量的直接散失或烧杯未加盖 【详解】（1）[1]根据控制变量法，两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热。 （3）①[2]由图知，温度计的分度值是1℃，所以温度计的示数为56℃。 [3][4]当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置的读数是90℃，根据公式可知，在相同情况下，汽油加热的水吸收的热量较多，说明汽油放出的热量较多，根据公式可知，所以汽油的热值大于酒精的热值。 ②[5][6]由于热量的直接散失、烧杯未加盖等，所以汽油燃烧放出的热量大部分未被水吸收，所以根据计算出水吸收的热量偏小，从而根据公式，计算出的汽油的热值偏小。 2． 相等 相等 控制变量法 温度计示数的变化 转换法 实验过程中有热量的损失 不能达到目的 因水沸腾时，吸收热量，但温度不再升高，从温度的变化不能反映放出热量的多少 【详解】（1）[1][2][3]比较两种燃料的热值大小时，根据控制变量法可知，需要控制两种燃料的质量相同，两个烧杯中水的质量相等。 （2）[4][5]点燃后加热质量相等的同种液体，需等待燃料全部燃烧，根据转换法可知，通过观察温度计示数的变化来比较两种燃料的热值大小。 （3）[6]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失等原因，所以测量出的热值比实际值要小。 （4）[7][8]燃料燃尽前，如果两个烧杯中的水均已沸腾，则无法根据水升高的温度来判定吸热的多少，也无法判断燃料燃烧放热的多少，所以该实验不能比较两种燃料热值的大小。 3．(1)质量 (2)b (3) 燃料c的燃烧过程比较快 大于 【详解】（1）由可知，在比较不同燃料的热值时，要控制燃料的质量相同。 （2）由图可知，燃料a使水温从20℃升高至80℃，燃料b使水温从20℃升高至90℃，所以燃料b放出的热量更多，则燃料b的热值更大。 （3）[1]燃料c在6min时水就沸腾了，说明在相同时间内水吸收的热量较多，可能是因为燃料c的燃烧过程比较快，在短时间内释放出大量的热。 [2]由图可知，燃料d加热至20min时，水温才升高至90℃，则加热至15min时，水温低于90℃，但燃料c加热至6min时水就沸腾了，即水温已升高至100℃，水温变化量大，说明吸收的热量多，即燃料放出的热量多。加热至10min放出的热量大于加热6min放出的热量，所以燃料c燃烧10min放出的热量大于燃料d燃烧15min放出的热量。 4． 质量 加热时间 小于 B 偏小 【详解】（1）[1]根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同（水和食用油密度不同，根据m=ρV，体积相同的水和食用油质量不同），故实验中，要在甲、乙两个相同的烧杯中分别加入相同质量的水和食用油。 （2）[2]在实验过程中，要选择两个完全相同的电加热器，相同时间放热相同，根据转换法，本实验通过比较加热时间来比较两种液体吸热的多少。 （3）[3]由图丙知，A、B温度都升高相同温度，B所用时间更长。根据可知，质量相同，温度变化相同，B所用时间长，吸收的热量多，吸热能力强，则比热容大，即 cA＜cB （4）[4]因B的比热容大，根据Q=cmΔt可知，在质量和降低温度相同的温度情况下，B放热多，故若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择B液体。 [5]从图中可以看到，当温度都升高到80℃时，A的加热时间为10min，B的加热时间为20min，B的加热时间是A的加热时间的2倍，则B吸收的热量为A吸收的热量的2倍；根据Q=cmΔt可知，在质量、升高的温度相同时，物质吸收的热量与物质的比热容成正比，所以B液体的比热容是A液体比热容的2倍，假如B液体是水，则A液体的比热容为 （5）[6]由于酒精完全燃烧所放出的热量，一部分被烧杯吸收，一部分散失掉，一部分被水吸收，所以水吸收的热量与酒精完全燃烧放出的热量不相等。由此可知，若是默认酒精燃烧释放的热量被水完全吸收，由Q=mq那么计算燃料酒精的热值会偏小。 5． 甲、乙 0.9×103 小于 【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）[2] 由丁图可知，温度同样从20℃升高到80℃，a需要加热10min，b需要加热20min，则a吸收的热量是b的一半，根据可知质量和温度变化量相同时，吸收的热量和比热容成正比，所以a的比热容是b的一半，则a液体比热容为 （3）[3] 根据可知，液体放出的热量与降低的温度之比为，a、b液体质量相同，a液体比热容较小，所以a液体放出的热量与降低的温度之比小于b液体放出的热量与降低温度之比。 6． 甲、乙 温度计升高的示数 甲、丙 加热时间 D B 【详解】（1）[1][2]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，选择甲和乙两图进行实验。 （2）①[3]比较不同物质吸热升温的特点，应控制燃料的种类相同而被加热的液体不同，由图示可知，应选择甲、丙两图进行实验。 ②[4]用相同的加热装置对物质加热，加热时间越长，物质吸收的热量越多，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。 ③[5]A．比较不同物质吸热升温的特点，应采用相同的加热方法，故A正确，不符合题意； B．比较不同物质吸热升温的特点，应控制液体的质量相等，烧杯中分别装入相同质量的不同液体，故B正确，不符合题意； C．根据控制变量法的要求，应使用相同的烧杯，故C正确，不符合题意； D．由于相同质量、不同液体的体积不同，不需要控制液体的体积相同，故D错误，符合题意。 故选D。 ④[6]如图丁所示，由图可以看出，质量和初始温度均相同的A、B两种液体，采用相同燃料供热，升高相同的温度，加热时间长的物质吸热能力强，加热时间长的是B液体，液体B的吸热能力更强。 7． 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。 8． 瓶内气体 瓶内气体的内能 塞子的机械 瓶内出现白雾 瓶塞跳起来 【详解】（1）[1]本实验需要观察瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象，因为瓶内气体对塞子做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成雾，本实验中“物体对外做功”中的“物体”指的是瓶内气体。 （2）[2][3]当瓶内气体冲开瓶塞时，塞子飞出，瓶内气体对塞子做功，内能减少，瓶内气体内能转化为塞子的机械能。 （3）[4][5]用气简往瓶内打气，活塞对空气做功，内能增大瓶内压强增大；因为瓶内气体对塞子做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成雾，瓶内出现白雾。当瓶内气体冲开瓶塞时，可以观察到瓶塞跳起来，内能转化为塞子机械能。 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）1.6×104W；（2）40% 【详解】解：（1）汽车和人物品的总重力 汽车受的阻力 因为汽车匀速运动，牵引力与阻力是一对平衡力，所以 汽车的速度 汽车的功率 （2）0.025kg天然气完全燃烧放出的热量 汽车做的有用功 汽车发动机的效率 答：（1）汽车的功率是1.6×104W； （2）汽车发动机的效率40%。 11．(1)8.4×105J； (2)0.07kg 【详解】（1）吸收的热量是 （2）不计热损失可得 12．(1) (2)0.096m3 【详解】（1）在一个标准大气压下，水沸腾时的温度，水吸收的热量为 （2）天然气放出的热量为 消耗天然气的体积为 13．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）根据燃料完全燃烧放出的公式可得，5000kg航空煤油完全燃烧放出的热量为 （2）当飞机以720km/h，即200m/s速度飞行时，由功率推导公式可知 （3）该发动机做的有用功为 该飞机发动机的热机效率为 答：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是； （2）发动机获得水平推力是； （3）该飞机发动机的热机效率是57.6%。 14．（1）；（2）52.5% 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）天然气放出的热量 天然气灶的效率 答：（1）水吸收的热量是； （2）天然气灶的效率是52.5%。 15．(1)6.72×106J； (2)1.05×107J； (3)64% 【详解】（1）水吸收的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量 （3）燃气灶烧水的效率 16．（1）；（2）；（3）20% 【详解】解：（1）1min内做的有用功为 （2）由排气量可知，每次吸入混合气体的质量为 根据空燃比的概念可知，一个吸气冲程吸入汽油的质量 1min内高温高压的燃气共推动活塞做功3000次，则共吸入汽油的质量 1min内汽油燃烧放出的热量 （3）发动机的效率 答：（1）1min内做的有用功为； （2）1min内汽油燃烧放出的热量为； （3）求出该发动机的效率为20%。 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 $$