2025年中考物理复习专题：内能的计算、实验题

2025年中考物理复习专题：内能的计算、实验题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．小红同学想探究冰熔化的特点，将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，在冰中插入温度计，实验装置如图甲所示。 （1）观察冰的熔化过程，结合图乙可知，冰在熔化时，内能增大，主要是 增大（选填“分子动能”或“分子势能”）； （2）当冰全部熔化成水后，继续用酒精灯不断加热，水温达到沸点，试管中的水最终 （填“会”或“不会”）沸腾； （3）图丙是某时刻温度计测量的温度，此时温度计示数为 ℃。 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，烧杯内的液体初温也相同。 （1）比较不同液体的比热容，应选择图1中 两图。同时图1中的器材在安装时，应 （选填“自下而上”或“自上而下”）； （2）为了研究不同物质的吸热能力，利用其中两幅图进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的图象，如图2所示： ①不同物质吸热的多少是通过 来反映的，选用的液体a、b应 相同； ②由图2可以看出， 液体的温度升高得较快， 液体的比热容较大（选填“a”或“b”）； ③如果已知b液体的比热容是，则a液体的比热容是 ； （3）如图3甲是用水来冷却热牛奶的示意图，图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图象，图中表示热牛奶温度随时间变化的曲线应是 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。若水的质量为2kg，在这个过程中冷水吸收的热量是 。 3．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，小明同学在相同的玻璃杯里装入质量相等的水和食用油，用相同规格的电加热器加热，实验装置如图所示，实验中记录的数据如下表所示。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 (1)用相同的电加热器加热，吸热多少可以通过 来反映（选填“温度计示数”或“加热时间”）； (2)如果甲物质是水，根据表格中的实验数据可知，乙物质的比热容为 ； (3)图中①是绘制的乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质，质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的曲线，则曲线为图中的第 条。 4．小数同学在学完物态变化后，利用如图甲装置探究“固体熔化时温度变化规律”，在两个相同的试管内分别放入质量相等的A、B两种物质。 （1）实验时，某时刻温度计的示数如图甲所示为 ℃； （2）如图乙是根据实验数据绘制的温度—时间图像，B是 （填“晶体”或“非晶体”）； （3）由图乙可知：两物质固态时的比热容cA cB（填“＞”、“＜”或“＝”）。 5．为了比较沙子和水吸热升温现象，小明做了如图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的沙子和水，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表： 质量/g 温度升高10℃所需要的时间/s 温度升高20℃所需要的时间/s 温度升高30℃所需要的时间/s 沙子 30 64 89 124 水 30 96 163 220 (1)在此实验中，用加热时间的长短来表示沙子和水 ； (2)分析表中的实验数据可知：质量相同的沙子和水，升高相同的温度，水吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）沙子吸收的热量； (3)根据表中数据可以推想，如果给质量相同的沙子和水加热相同的时间，则 升高的温度会更高些，两者增加的内能比较：水增加的内能 沙子增加的内能。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 6．小明利用如图所示两套相同的装置探究“不同物质吸热升温的现象”，该实验通常有两种方案： 方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的热量，比较温度的变化； 方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量。 (1)要完成探究目的，除了图中的实验器材外，还需要的测量工具是秒表和 。 (2)实验中用玻璃棒不断搅拌的作用是使液体 ；选用相同酒精灯加热的目的是使A、B液体在相同时间内 。 (3)下表是实验中记录的部分实验数据： 液体名称 液体质量m/g 液体初温/℃ 液体末温/℃ 加热时间t/min A液体 150 60 90 20 B液体 150 60 90 10 分析表中数据，可知小明采用的是方案 （选填“一”或“二”）；相同质量的A、B液体升高相同的温度， 液体吸收的热量多，由此判断 液体吸热能力更强。 (4)小明为了缩短实验时间，适当将A、B液体减少相同的体积，小丽认为此操作不恰当，原因是 。 7．在探究“比较不同物质吸热多少”的实验中，明明设计了如图所示的实验装置。在烧杯中装入0.5kg的煤油和水，待到二者均和室温相同后，再用相同的酒精灯加热，并记录实验过程中的数据，请你帮他解决实验中遇到的问题； 时间（min） 0 1 2 3 4 5 6 7 煤油温度（℃） 20 24 34 41 48 55 62 69 水的温度（℃） 20 25 30 35 40 45 50 55 （1）安装装置时，应按照 的顺序安装（选填“从上到下”或“从下到上”）。实验中用 来比较吸热多少，这种实验方法是 法； （2）明明记录的数据表格，第一分钟内，水的升温比煤油快，之后水的升温比煤油慢，原因是煤油的粘稠度高，热传递比水 （选填“快”或“慢”）； （3）根据表格中的数据可知， 相同时，等质量的煤油升温比水快。由此可以推导出，等质量的水和煤油，升高相同的温度， 吸收的热量更多。 二、计算题 8．质量为2千克的水经过加热温度从20°C升高到50°C。求这部分水吸收的热量Q吸。（已知c水=4.2×103J/(kg·°C)） 9．质量是2kg的某种物质温度升高20℃时，吸收的热量是1.88×104 J，该物质的比热容是多少？ 10．卡路里（简称“卡”）是物理学中的热量单位，被广泛使用在营养计量和健身手册上，1卡焦。有数据统计，吃掉一个鸡蛋可以产生60千卡的热量，假设这些热量被水全部吸收。求：可以使10kg的水温度升高多少℃。 11．用酒精灯加热水，从室温加热至80 ℃，需要5分钟，用同一盏酒精灯加热同质量的另一种液体，也从室温加热至80 ℃，只需3分钟，求这种液体的比热是多少？(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)) 12．小红在实验室利用电热器加热，完成了晶体的熔化实验。实验测得 0.5kg某物质温度随时间变化的图像如图所示，已知该物质在固态时的比热容为c1=2.1×103J/（kg·℃）。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变。求： （1）该物质在液态时的比热容 c2。 （2）若规定“单位质量的晶体在熔化时变成同温度的液态物质所吸收的热量，叫做这种物质的熔化热”，用“λ”表示。根据图像信息，计算该物质的熔化热。 13．在标准大气压下，若1.4kg焦炭完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可让500kg，温度为85℃的水温度升高 ℃[已知焦炭的热值，水的比热容]。 14．有一根烧红的铁棒，温度是800℃，质量是400g，它的温度降低到20℃，要放出多少热量？若这些热量全部被水吸收，能使初温20℃，质量为400g的水温度升高多少℃？[已知铁的比热容c铁＝0.46×103J/（kg·℃），水上方的气压为标准大气压] 15．明明将一块质量2kg的金属块加热到92℃，迅速取出放入另一个装有5L水的绝热容器中，容器中水温是40℃，放入金属块后水温最终上升到44℃，不计热量损失，求： (1)绝热容器中水的质量； (2)水吸收的热量； (3)该金属的比热容。 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年中考物理复习专题：内能的计算、实验题》参考答案 1． 分子势能 不会 ﹣2 【详解】（1）[1]冰在熔化时，温度不变，则分子动能不变，但要吸收热量，所以分子势能增大。 （2）[2]用酒精灯不断加热，烧杯中的水和试管中的水最终都达到沸点，但由于水温相同，试管中的水无法继续吸收热量，故不会沸腾。 （3）[3]由图丙可知，温度计的分度值为1℃，刻度值往下在变大，液柱在0刻度线以下，所以示数为﹣2℃。 2． 甲丙 自下而上 加热时间 质量 a b 0.9×103 I 6.72×104 【详解】（1）[1]要比较不同物质比热容时，利用控制变量法，使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强，在实验中，物质吸收热量的多少通过加热时间来反映，应控制热源相同，所以，应选择甲、丙两图进行实验。 [2]应使用火焰的外焰加热，所以，应先根据火焰外焰的位置先确定铁圈的位置，然后自下而上安装其他器材。 （2）①[3]比较物质吸热能力，利用转换法，物质吸收热量的多少可以通过加热时间来反映。 [4]根据控制变量法选用的液体a、b应质量相同。 ②[5][6]使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强，由图2可以看出，a、b液体从20℃升高到80℃，升高相同的温度，a液体用了10min，b液体用了20min，所以，a液体的温度升高得较快，根据比较吸热能力的方法，a液体的比热容较小，b液体的比热容较大。 ③[7]由图2可以看出，a、b液体从20℃升高到80℃，升高相同的温度，a液体用了10min，b液体用了20min，根据转换法，b液体吸收的热量是a液体吸收热量的2倍，即 由可得 因为质量相等，升高的温度箱等，所以 则a的比热容 （3）[8]因为是用水来冷却热牛奶，所以牛奶的温度降低，所以，I是表示热牛奶温度随时间变化的曲线，则Ⅱ是表示水的温度随时间变化的曲线。 [9]图中水的初温为10℃，水的末温是18℃，则水吸收的热量 3．(1)加热时间 (2) (3)③ 【详解】（1）相同的电加热器加热，相同的时间内产生的热量相同，则液体吸收的热量相同，所以吸热多少可以通过加热时间来反映。 （2）由表中数据可知，加热相同的时间，即吸收相同的热量，乙每分钟的温度变化量为8摄氏度，甲每分钟的温度变化量为4摄氏度，乙的温度变化量是甲的两倍，由可知，甲的比热容是乙的两倍，故乙的比热容为 （3）乙物质质量增加到原来的2倍，使用相同的加热器，在相同的时间内吸收的热量相同，由可知，温度变化量变为原来的二分之一，曲线③为现在的图像。 4． ﹣15 非晶体 ＜ 【详解】（1）[1]由图可知，温度计的分度值为1℃，液面在0刻度以下，示数为-15℃。 （2）[2]由图可知，B物质熔化时的特点是：吸收热量，没有固定的熔化温度，因此B物质是非晶体。 （3）[3]由公式可知，在吸收热量和质量相同时，温度变化越小，比热容就越大，由图丙知，在固态时，加热相同的时间，物质A的温度变化大，因此A的比热容小于B的比热容，即cA＜cB。 5．(1)吸收热量的多少 (2)大于 (3) 沙子 等于 【详解】（1）根据转换法，在此实验中，用加热时间的长短来表示沙子和水吸收的热量。 （2）分析表中的实验数据可知：质量相同的沙子和水，升高相同的温度，水加热时间长，故水吸收的热量大于沙子吸收的热量。 （3）[1][2]质量相同的沙子和水，升高相同的温度，水加热时间长，据此推理，如果给质量相同的沙子和水加热相同的时间，则沙子升高的温度会更高些，因两物质吸收的热量相同，故两者增加的内能相等。 6．(1)天平 (2) 受热均匀 吸收的热量相同 (3) 二 A A (4)见解析 【详解】（1）物体吸收热量本领的大小，不仅与物体升高的温度多少有关，还与质量的大小有关，因此要保证两者质量相等，而物体吸收热量的多少通过加热时间的长短来体现，由此可以确定需要的测量工具秒表和天平。 （2）[1]实验中用玻璃棒不断搅拌的作用是使液体受热均匀，测量的温度更准确。 [2] 选用相同酒精灯加热的目的是使A、B液体在相同时间内吸收的热量相同，可以用加热时间来反映吸收热量的多少。 （3）[1]分析表中信息，质量相同，比较升高相同的温度所用加热时间，故小明采用的是方案二。 [2][3]分析表中数据知，取相同质量的两种物质，升高相同的温度，A加热的时间较长，所以，A吸收的热量多，A水的吸热能力强。 （4）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，若适当将两种液体减少相同的体积，因甲、乙液体密度不同，根据，则两液体减少的质量不相同，故剩余液体的质量不相同，此操作不恰当。 7． 从下到上 加热时间的长短 转换 慢 时间 水 【详解】（1）[1]安装装置时，主要考虑用酒精灯的外焰加热，应按照从下到上的顺序安装，这样方便调节。 [2][3]由于是相同的酒精灯加热，即煤油和水在相同的时间内吸收的热量相等，所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少，这用到了转换法。 （2）[4]由表格数据可知，第一分钟内，水升高温度比煤油快，之后水的升温比煤油慢，这是煤油的粘稠度高，热传递比水慢导致的结果。 （3）[5][6]由表中数据可知，当加热7min时，煤油由20℃升温到69℃，而水由20℃升温到55℃，因此可知，加热时间相同时，等质量的煤油升温比水快。由此可以推导出，等质量的水和煤油，升高相同的温度，水的加热时间长，水吸收的热量更多。 8．2.52×105J 【详解】解：水吸收的热量 Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg·°C)×2kg×(50℃-20℃)=2.52×105J 答：水吸收的热量2.52×105J。 9． 【详解】解：由得物质的比热容 答：该物质的比热容为。 10．6 【详解】吃一只鸡蛋产生的热量 Q＝60千卡＝60×1000×4.2J＝2.52×105J 根据题意可知，水吸收的热量 Q吸＝Q＝2.52×105J 由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度 11．2.52×103J/(kg·℃) 【分析】用相同的酒精灯加热，在相等时间内液体吸收的热量相等，应用热量公式可以求出液体的比热容． 【详解】用相同的酒精灯 加热，设液体每分钟吸收的热量为Q，加热5min，水吸收的热量为5Q，加热3min液体吸收的热量为3Q， 水与液体都从室温加热到80℃，它们升高的温度△t相同，水与液体质量m相同， ∵Q=cm△t，∴液体与水的比热容之比：， 液体的比热容：c液=×4.2×103J/（kg•℃）=2.52×103J/（kg•℃）； 12．（1）；（2） 【详解】解：（1）由图可知，该物质在液态时，加热，温度变化为 该物质在固态时，加热，温度变化为 由于从热源吸热的功率恒定不变，所以有 则该物质在液态下的比热容为 （2）的该物质在固态时温度升高到，吸收的热量为 该晶体物质在完全熔化需要的时间为 由于用加热时间来反映吸收的热量且从热源吸热的功率恒定不变, 所以该晶体物质在完全熔化吸收的热量为 该物质的熔化热为 答：（1）该物质在液态下的比热容为 ； （2）该物质的熔化热为。 13．15 【详解】依题意得，水吸收的热量为 由得，水吸收热量后温度升高 水的末温为 而在标准大气压下，水的沸点为100℃，则水的温度升高 14．1.4352×105J，80℃ 【详解】铁钉放出的热量 Q铁放＝c铁m铁（t铁0﹣t铁）＝0.46×103J/（kg·℃）×400×10﹣3kg×（800℃﹣20℃）＝1.4352×105J 由题意可知，水吸收的热量 Q吸＝Q放＝1.4352×105J 由Q吸＝cmΔt得水升高的温度为 标准气压下，水的沸点为100℃，因此水的末温为100℃，所以水升高的温度为 Δt＝t﹣t水0＝100℃﹣20℃＝80℃ 15．(1)5kg (2)8.4×104J (3) 【详解】（1）根据题意可知，绝热容器中水的体积为 V水=5L=5×10-3m3 由得，绝热容器中水的质量为 m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg （2）根据可得，水吸收的热量为 （3）不计热量损失，金属块放出的热量为 该金属块的比热容为 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 $$