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相同的量有加热时间和水的 。 （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Q吸＝cm（t－t0）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．如图1所示，甲、乙，丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g。烧杯内的液体质量和初温也相同。根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化关系的图像如图2所示。 (1)烧杯内液体的质量应该 （选填“相同”或“不同”）； (2)比较不同燃料的热值应选择 两个装置，比较不同物质的比热容应选择 两个装置； (3)在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察 比较燃料燃烧放出热量的多少；（选填“温度计示数”或“加热时间”） (4)如果已知b液体的比热容是，则a液体的比热容是 ； (5)通过实验得到的燃料热值与燃料的实际热值相比偏 （选填“大”或“小”）。 3．利用如图所示的两套装置探究①“不同物质吸热升温的现象”以及②“不同燃料燃烧放热的现象”，两套装置完全相同，液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。 （1）两个实验都要控制 的质量相等（选填“液体”“燃料”或“液体和燃料”），实验中除了图中的器材，都要用到的测量工具是 ； （2）在探究“不同燃料燃烧放热的现象”时，燃料燃烧放热多少是通过 来反映的（选填“温度计上升的示数”或“加热时间”）； （3）在探究“不同物质吸热升温的现象”时，根据所测数据画出了如图丙所示图像（不计热量的损失，两液体温度都未达到沸点），由图可以看出液体升温较快， 的比热容较大（以上两空均选填“a”或“b”）。如果已知a液体的比热容是2.1×103J/(kg•℃)，则b液体的比热容是 J/(kg•℃)。 4．为了“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”，小华设计如图甲、乙所示的实验：在两个燃烧皿中放入质量相同的两种燃料，分别加热质量 （选填“相等”或“不相等”）的两杯水，燃料 （选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后，通过比较 （选填“燃烧时间”或“温度变化量”）来比较两种燃料放出热量多少。实验结束后画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示，则燃料1与燃料2的热值之比为 。 5．为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小海采用如图所示的装置进行实验。将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别对两个相同的烧杯中质量相同的水进行加热（水的质量已知），直至燃料燃尽。 （1）本实验是通过 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较酒精和碎纸片放出热量的多少； （2）小海设计了一张记录数据的表格，其中①②项内容漏写了，请你帮他补充完整； 燃料 加热前水温/℃ ① 10g酒精 ② （3）根据公式Q=cm∆t算出水吸收的热量，结合“10g酒精”这一根据，算出酒精的热值。则这一结果 （填“可靠”或“不可靠”），请说明理由： 。 6．如图所示甲、乙、丙三个装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内液体的质量、初温相同。 (1)图中的实验装置组装时应 （选填：“自下而上”“自上而下”），要比较“质量相等的不同燃料燃烧时放出热量”，应选择 、 两图进行实验，该实验中燃料燃烧时放出热量的多少是通过比较 （选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）来判断的。 (2)要比较不同物质吸热升温的特点： ①应选择 、 两个图进行实验。 ②关于在该实验的过程中，下列做法和要求中一定需要的有哪些 。 A、使用相同的烧杯 B、烧杯中分别装入相同体积的不同液体 C、相同质量的燃料 D、加热时火焰大小尽量相同。 7．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，记录的结果如表所示： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 22 42 菜籽油 22 32 （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水升高的温度来表示煤油和菜籽油 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应采用控制变量法，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，于是两杯水吸收的热量就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水最终吸收的热量少、水温变化小的情况，所以实验时必须控制水的初温相同； ③你认为 （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，热值较大的是 ； （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，利用公式计算出了水吸收的热量；小辉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 （填“可靠”或“不可靠”）的，理由是 。 8．如图所示，为了比较酒精和碎纸屑的热值大小，某实验小组进行了以下实验。 (1)组装实验器材时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序； (2)烧杯中液体的种类 （选填“相同”或“不同”）； (3)同时点燃两种燃料后，通过比较 （选填“液体升高温度多少”或“加热时间长短”）来比较酒精和碎纸屑燃烧放出热量的多少； (4)假设燃料完全燃烧放出的热量全部供液体吸收。假设燃料的质量为m1，烧杯中液体的质量为m2，初温为t1，待所有燃料充分全部燃烧结束，液体的末温为t2，液体的比热容用c表示。用以上符号表示所测燃料的热值的表达式： ； (5)当两种燃料全部燃烧完后，甲装置中温度计示数变化了40℃，而乙装置中温度变化了20℃。由此判断 （选填“酒精”或“碎纸屑”）的热值较大； (6)通过实验得到的燃料热值比实际热值偏 （选填“大”或“小”），可能的原因是： （填一种原因即可）。 二、计算题 9．我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为，最大飞行高度达，最大航行速度达2.5倍声速（合），油箱最大容积为，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表： 速度 100 200 300 400 500 阻力 已知飞机使用的航空燃油密度，热值为。求： （1）飞机发动机完全燃烧燃油获得的能量是多少焦？ （2）当飞机以的速度匀速巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？ （3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以的速度巡航时，假设飞机将燃油耗尽，飞机能达到的最大航程可达千米，则飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是多少？ 10．把质量为2kg、初温为25℃的水加热至75℃的过程中，共消耗了20g液化气，请计算此过程中： (1)水吸收的热量； (2)加热装置的效率（q液化气=4.2×107J/kg）。 11．“地锅炖”是中国民间的一道古老的传统小吃，有着上千年的历史。最常见的就是小鸡炖蘑菇，如图炖出的汤汁颜色鲜红，是名副其实的中国传统饮食文化的代表。在一个标准大气压下，用炉子将4.5kg的食材从20℃加热至沸腾燃烧了1kg干木材。已知锅内食材平均比热容为，干木柴的热值为。求： (1)食材加热到沸腾时吸收的热量； (2)1kg干木柴完全燃烧释放的热量； (3)地锅炖食材烧到沸腾时的效率。 12．为保证家庭用餐安全，小亮妈妈用如图所示燃气灶烧水给家里餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg，水的初温为 当水刚好烧开时，共消耗了的天然气，该燃气灶烧水的热效率为84%。[水的比热容为 ，天然气的热值为  ]求： (1)天然气完全燃烧所放出的热量为多少J? (2)消毒过程中，水吸收的热量为多少J? (3)密闭的锅内水烧开时的温度为多少℃？ 13．在烧杯中装入 0.5kg 水，水温为 20℃．用酒精灯加热，使水温升高到 70℃．求： （1）水吸收的热量是多少？； （2）不考虑热量损失的情况下最少消耗多少酒精．（水的比热容为 4.2 103 J / kg ℃）酒精的热值为3107 J / kg ） 14．燃气热水器的优点是加热快、热效率高。某品牌燃气热水器采用天然气做燃料，当只有该热水器工作时，把50kg的水从20℃加热到60℃，消耗天然气0.2m3。已知水的比热容4.2×103J/（kg•℃）。天然气的热值为7.0×107J/m3。试求： （1）此过程中，水吸收的热量是多少？ （2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量是多少？ （3）该热水器本次加热的效率是多少？ 15．氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知q氢=1.4×108J/kg。求： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率。 16．2020年2月17日，两张“运﹣20机票”在微信朋友刷屏，“运﹣20飞机票致敬白衣战士”登上微博热搜榜，无数网友点赞，若运﹣20在高空中飞行时，在恒定的水平推力F的作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧航空煤油4800kg，已知飞机发动机的机械功率是3.2×107W，航空煤油的热值为4×107J/kg。试求： （1）4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量； （2）发动机获得的水平推力F； （3）飞机水平匀速飞行时，水平推力所做的功； （4）该飞机发动机的效率。 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 煤油 不可靠 燃烧过程中有热量损失 【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，并且不要让温度计得玻璃泡碰到烧杯壁和烧杯底。 （2）[3]为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量相同，这里采用了控制变量法。 （3）[4]分析表格数据可知，甲杯水的温度升高的较快，即煤油燃烧产生的热量多，所以煤油的热值大。 （4）[5][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，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．(1)相同 (2) 甲乙 甲丙 (3)温度计示数 (4)2×103 (5)小 【详解】（1）由可知，比较不同液体的吸热能力时，要控制液体的质量相同。若用同种液体的温度变化量来反映不同燃料的热值，也应该控制液体的质量相同。 （2）[1]在比较不同燃料的热值时，应控制烧杯中的液体种类相同而燃料的种类不同，所以应选择甲、乙两个装置进行实验探究。 [2]在比较不同物质的比热容时，应控制液体吸收的热量相同，即燃料的种类相同而液体的种类不同，故应选择甲丙两个装置进行实验探究。 （3）燃料燃烧放出热量的多少不易观察，实验时通过比较温度计示数来反映燃料燃烧放出热量的多少，采用了转换法，温度计示数变化量越大，说明燃料燃烧放出的热量越多。 （4）由图像可知，同样从20升高至80，a需要加热10min，b需要加热20min，b吸收的热量是a的2倍，由可知，b的比热容是a的2倍，故a的比热容为 （5）燃料放出的热量没有被液体完全吸收，由液体温度变化量计算所得的热量小于燃料放出的热量，所以实验测得的热值与实际热值相比偏小。 3． 液体 秒表 温度计上升的示数 b 4.2×103 【详解】（1）[1]比较不同物质吸热升温，则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；为了比较不同燃料燃烧放出的热量热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体；所以两个实验中都要控制杯中液体质量相等。 [2]实验过程中需要测量液体的温度和加热时间，所以除了图中的温度计，还需要的测量工具是秒表。 （2）[3]在探究“燃料燃烧放出的热量”实验中，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，根据Q=cmΔt，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，故在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过温度计上升的示数来反映的。 （3）[4]由图可知，加热相同的时间，a液体升温快，由可知，温度变化快的比热容小，故b液体比热容大，a液体比热容小。 [5]由图数据知，a液体和b液体从20℃加热到80℃，升高相同的温度，a液体加热10min，b液体加热了20min；因为是相同的热源加热，相同时间吸收的热量相同，所以 Qb吸=2Qa吸 根据可知，在质量和温度变化相同的情况下，比热容与吸收的热量成正比，故b液体的比热容 c=2ca=2×2.1×103J/(kg•℃)=4.2×103J/(kg•℃) 4． 相等 全部燃烧 温度变化量 4∶3 【详解】[1][2][3]根据题意可知，比较不同燃料的热值实验中，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，需等燃料全部燃烧，通过观察温度计示数的变化量来比较两种燃料热值的大小。 [4]两杯水的质量，比热容均相同，则由公式可得，二者吸收的热量之比为 不计热量损失，水吸收的热量等于燃料完全燃烧放出的热量，由公式可得，燃料1与燃料2的热值之比为 5． 升高的温度 燃料燃烧完时的水温/℃ 10g碎纸片 不可靠 见解析 【详解】（1）[1]根据转换法可知，实验中通过液体升高的温度来比较酒精和碎纸片放出热量的多少。 （2）[2][3]实验中需要通过燃料燃尽后水温的变化来比较水吸收的热量，以此来比较燃料的热值；要比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，要控制酒精和碎纸片的质量相等，使它们都全部燃尽后比较其产生的热量的多少；所以表格中应填入的数据是：燃料燃烧完时的水温/℃、10g碎纸片。 （3）[4][5]由于给水加热时有热损失，因此根据Q吸=cm∆t计算出水吸收的热量要比酒精完全燃烧放出的热量小，利用这个热量计算出酒精的热值，要比实际热值偏小，所以这一结果不可靠。 6． 自下而上 甲 丙 加热时间 甲 乙 AD 【详解】(1)[1]图中的实验装置组装时应自下而上，这样可以一遍成功。 [2][3]为了比较不同燃料燃烧时放出热量，要选择不同燃料，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，应选择甲和丙两图进行实验。 [4]加热时间的长短代表了燃料放出热量的多少，该实验中燃料燃烧时放出热量的多少是通过比较加热时间来判断的。 (2)[5][6]为了比较两种液体的吸热升温特点，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，进而判断两种液体吸热能力的大小，所以应选择甲和乙两图进行实验。 [7]实验过程中，为得到正确的结论，必须选择相同的烧杯，相同质量（不是相同体积）的不同液体，加热时火焰大小尽量相同，燃料适量就行，不必要质量相等。故选AD是必须的。 7． 放出热量 种类 小明 煤油 不可靠 燃油不可能完全燃烧且燃油燃烧放出的热量不能完全被水吸收 【详解】（1）①[1]质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。 ②[2]根要探究不同燃料热值的大小，应使其它条件相同，只有燃料的种类不同，即用到控制变量法。根据热传递的条件，水温与周围环境温度相差越大，越容易发生热传递，若水的初温不同，便可造成水的散热情况不同，所以实验中应控制水的初温相同。 ③[3]由上分析知，小明的分析更加合理。 （2）[4]根据表格中数据，相同质量的两种燃料燃烧完后，用煤油做燃料的这杯水温升高较大，说明煤油放出的热量较多，即煤油的热值较大。 （3）[5][6]在实验过程中，燃油不可能完全燃烧，且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收，同时水也会向外散热，所以不能通过水吸收的热量得出燃料燃烧放出的热量，进而计算燃料的热值。 8．(1)自下而上 (2)相同 (3)液体升高温度多少 (4) (5)酒精 (6) 小 存在热损失 【详解】（1）组装实验器材时，为了用外焰加热，温度计玻璃泡要浸没在液体中且不能接触烧杯底部，应按照自下而上的顺序。 （2）实验时通过比较液体升高的温度，从而得到液体吸收热量的多少的关系，进一步得到燃料完全燃烧放出热量多少的关系，最终比较出两种燃料的热值大小。由Q＝cmΔt知，需要控制液体的质量、种类相同，通过比较液体升高的温度来比较液体吸收热量的多少。 （3）由实验原理可知，燃料燃烧放出的热量转换为液体吸收的热量，而液体吸收的热量通过液体升高的温度进行比较，故该实验通过比较液体升高温度多少来比较酒精和碎纸屑燃烧放出热量的多少。 （4）液体吸收的热量为 Q吸＝cm2 (t2﹣t1) 假设燃料完全燃烧放出的热量全部供液体吸收，则燃料完全燃烧放出的热量为 Q放＝Q吸＝cm2(t2﹣t1) 燃烧燃料的质量为m1，由Q放＝mq可得燃料的热值为 （5）甲中液体温度升高得多，则液体吸收热量多，所以甲中燃料完全燃烧放出的热量多，由Q放＝mq知，酒精的热值大。 （6）[1][2]由于燃料燃烧放出的热量存在热损失，不能全部被液体吸收，则Q放偏小，由Q放＝mq知，所得燃料热值偏小。 9．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）完全燃烧燃油获得的能量为 （2）当飞机以的速度匀速巡航时，由题意得 飞机发动机的输出功率 （3）飞机能达到的最大航程的有用功为 则飞机发动机的效率 答：（1）飞机发动机完全燃烧燃油获得的能量是。 （2）当飞机以的速度匀速巡航时，飞机发动机的输出功率是。 （3）飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是。 10．(1)4.2×105J；(2)50%。 【详解】(1)水吸收的热量： ； (2)液化气完全燃烧放出的热量： ， 加热装置的效率： 。 答：(1)水吸收的热量为4.2×105J；(2)加热装置的效率为50%。 11．(1) (2) (3)12% 【详解】（1）在一个标准大气压下，水（食材）的沸点为100℃，即食材的末温为100℃，食材吸收的热量 （2）1kg的干木材完全燃烧放出的热量 （3）地锅炖食材烧到沸腾时的效率 12．(1) (2) (3)102 【详解】（1）由知道，天然气完全燃烧所放出的热量为 （2）消毒过程中，水吸收的热量为 （3）由知道，密闭的锅内水烧开时升高的温度为 故密闭的锅内水烧开时的温度为 13．(1)1.05×105J；(2)0.0035kg 【详解】(1)水吸收的热量是： (2)不考虑热量损失的情况下，酒精燃烧放出的热量等于水吸收的热量，即；由得，最少消耗的酒精是： 答：(1)水吸收的热量是1.05×105J； (2)最少消耗0.0035kg酒精． 14．（1）8.4×106J；（2）1.4×107J；（3）60% 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量 （3）该热水器的加热效率 答：（1）水吸收的热量为8.4×106J； （2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量为1.4×107J； （3）该热水器本次加热的效率为60%； 15．（1）；（2）50% 【详解】解：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为 （2）某氢能源公交车所做的有用功为 则该氢能源公交车的效率为 答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为； （2）该氢能源公交车的效率为50%。 16．（1）1.92×1011J；（2）1.6×105N；（3）1.152×1011J；（4）60% 【详解】解：（1）根据题意知道，燃烧航空煤油的质量m＝4800kg，则航空煤油完全燃烧放出的热量为 （2）根据题意知道，发动机的功率P＝3.2×107W，速度 由 可知，发动机的水平推力为 （3）该发动机做的有用功为 （4）该飞机发动机的效率为 答：（1）4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量为1.92×1011J； （2）发动机获得的水平推力F为1.6×105N； （3）水平推力所做的功1.152×1011J； （4）该飞机发动机的效率为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 $$