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．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 。 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，烧杯内的液体质量和初温也相同： (1)为了研究不同物所的吸热能力，选用图中甲丙两装置进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化关系如图所示： ①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； ②由图丁可以看出，若b液体的比热容是1.8×103J/（kg·℃），则a液体的比热容是 J/（kg·℃）； (2)为了研究不同燃料的热值选用其中 两幅图进行实验，在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量，井记录数据利用公式Q吸=cm（t-t0）（若a、b液体的比热容已知）计算出了液体吸收的热量，通过这些数据计算出某种燃料的热值。你认为这样的计算结果与实际燃料的热值相比会 （填“偏大”或“偏小”）。 3．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)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验； (2)比较不同物质吸热升温的特点： ①需要的测量器材如图所示：还需秒表和 ； ②不同物质吸热的多少是通过 来反映的。（选填“温度计示数”或“加热时间”） 4．如图是课本中的两个热学实验： （1）如果要探究物质吸热升温情况，应该选择图 ；该实验中通过比较 来比较物质吸收热量的多少； （2）在比较不同燃料热值的时，不需要控制 相同 A．燃料的种类　　B．被加热的液体的种类 C．燃料的质量　　D．被加热的液体的质量 5．用两套如图甲所示的相同装置，完成课本实验①“探究不同物质吸热升温现象”和实验②“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。实验①②中燃料点燃直至燃尽，烧杯内液体的温度随时间变化的图像均如图乙所示（不计热损失）。 (1)实验①中，加热相同时间，图像一中物质吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）图像二中物质吸收的热量。要完成①实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和 。 (2)实验 （填实验序号，下同）要控制燃料的种类相同；实验 要控制燃料质量和液体质量均相等。 (3)若图像一、二为实验①的数据所绘，图像二对应的物质比热容为，则图像一对应的物质比热容为 。 (4)若图像一、二为实验②的数据所绘，假设燃料完全燃烧，则图像一和图像二对应燃料的热值之比为 。 6．用如图所示的装置做“探究不同物质吸热升温的现象”实验。 （1）除了图甲中所示器材，还需要的测量仪器有 和 ； （2）实验中选用规格相同的酒精灯分别给A、B两种液体加热，若加热相同的时间，A液体增加的内能 （选填“小于”、“等于”或“大于”）B液体增加的内能，实验中A、B两种液体吸收热量的多少是通过 来判断的； （3）图乙中若A液体的比热容为2.1×103J/（kg•℃），则B液体的比热容为 J/（kg•℃），液体 （A/B）的吸热能力更强； （4）小华同学继续利用如图丙、丁装置（燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出），既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃料的热值，则两个实验都需要控制相同的有 ； A．液体种类                            B．燃料种类 C．液体质量                            D．燃料质量 （5）小华还利用图戊装置测算酒精的热值，燃烧皿中酒精的质量为12g，烧杯中水的质量为200g，初温为23℃，点燃酒精，当水温升高到43℃时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q= J。她想利用Q放=Q计算酒精的热值，还需进行的实验操作是 ，她所测算出的热值与真实值相比偏 。[c水=4.2×103J/（kg•℃）] 7．某学习小组利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。 (1)图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和 ，加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的，酒精灯中酒精的热值 （选填“变小”、“变大”或“不变”）； (2)实验中记录的实验数据如下表： 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 水 200 25 40 13 煤油 200 25 40 6.5 通过分析实验数据，质量相同的水和煤油升高相同温度， 吸收的热量较多，如果从水和煤油中选择一种液体做内燃机的散热介质，应该选 ； (3)如图是小明同学做完所有实验后绘制的“温度-时间”图像，能正确描述该实验真实情况的图像是________（选填序号）； A． B． C． D． (4)小雨同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，而不是用两个酒精灯分别加热。这样做的好处是 。 8．学习燃料的热值之后，昀昀做了一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 (1)实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是 （选填“由下而上”或“由上而下”）； (2)实验时应选择烧杯中液体的种类 ，质量 （均选填“相同”或“不同”）； (3)燃料完全燃烧后，图甲的温度计示数升高较多，则 （选填“酒精”或“碎纸片”）放出的热量更多； (4)昀昀在两燃烧皿中分别加入准备好质量相同的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作： ①点燃酒精和碎纸片； ②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数； ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数； 上述操作中，操作 是不必要的； (5)实验数据记录如下表： 燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽时水温/℃ 燃料的热值/（） 酒精 15 35 碎纸片 15 25 ？ 表格中酒精的热值与准确值相比是 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”），根据表中数据，可以计算出碎纸片的热值是 J/kg。 二、计算题 9．菜油最适宜的烹饪温度在150℃至180℃之间。用天然气将质量为0.02kg的菜油从室温20℃加热到170℃，燃烧了0.25dm3的天然气。（c菜油=2.0×103J/（kg·℃），天然气的热值为4×107J/m3）求∶ （1）菜油吸收的热量； （2）天然气完全燃烧时释放出的热量被菜油吸收的热量利用效率。 10．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图.该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油。汽油机的效率为30%，汽油的热值，，那么在这段运动过程中： （1）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？ （2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，在1标准大气压下，这些废气带走的能量全部被质量为，初温为60℃的水吸收，水升高的温度是多少？ 11．中国长庆油田持续上产，在2023年8月末成为我国第一个累计产量超6000亿立方米的大气田．某次小明用家中的燃气灶烧水，花了10分钟将质量为2kg的水从20摄氏度加热到100摄氏度，共用去燃气0.04m2，【水的比热容为，燃气的热值为】，求此次烧水过程： （1）水吸收的热量； （2）燃气完全燃烧能放出的热量； （3）燃气灶烧水时的热效率。 12．近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场。如表是我国某品牌轿车的测试报告。汽油的热值q汽油=3.3×107J/L，燃料完全燃烧放出热量的公式是Q=Vq，式中V表示燃料的体积。 （1）该品牌轿车在测试过程中，轿车牵引力做的功； （2）请计算该品牌轿车在测试过程中，燃料完全燃烧产生的内能转化为发动机牵引轿车前进所需能量的效率（g取10N/kg，保留一位小数）； （3）近年来，我国部分省份开始推广使用乙醇汽油。乙醇汽油是由10%体积的乙醇与90%体积的汽油混合而成，已知乙醇的热值q乙醇=2.4×107J/L，设混合后总体积不变，请计算乙醇汽油的热值为多少。 车型 某品牌轿车 测试道路 标准水平国道 测试距离 10km 测试速度 80km/h匀速行驶 整车质量 1200kg 消耗汽油 0.9L 受到阻力 整车重的0.08倍 13．西气东输工程让滨州市民用上了物美价廉的天然气．在标准大气压下，将质量为2kg、温度为20℃的水加热至沸腾，消耗了0.01m3的天然气． （1）水至少要吸收多少热量？ （2）此天然气烧水的效率是？【c水=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为8×107J/m3】 14．亮亮家的厨房里安装了一款燃气热水器，他记录了仅使用燃气热水器正常工作20min家中天然气表的数值：使用前212.275m3，使用后212.675m3。他结合热水器的使用说明书及网上查阅信息后发现他家的该热水器在1分钟时间里让8kg的水升高25℃。[室温为25℃，天然气的热值为8×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]请计算： （1）8kg的水在这1min的时间里吸收了多少热量； （2）燃气热水器正常工作20min，燃气释放的热量； （3）家中燃气热水器的效率？ 15．某家庭需要将50kg 20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.4kg煤气．已知煤气的热值q＝4.2×107J/kg，水的比热容c＝4.2×103J/(kg•℃)．求： (1)50kg 20℃的水加热到60℃需吸收的热量； (2)完全燃烧0.4kg煤气放出的热量； (3)煤气灶烧水的效率． 16．按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内，某型号货车部分参数如下表所示。司机师傅在执行一次运输任务时，开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶15km。（g取10N/kg，沙子的密度为2.4×103kg/m3，燃油的热值为4.5×107J/kg）。那么在本次运输过程中： （1）通过计算判断该货车是否超载？ （2）货车在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍，这段时间内货车牵引力所做的功是多少？ （3）货车在这一过程中消耗燃油4kg，其热机效率是多少？ 自重 6×104N 车轮个数 10 每个轮胎触地面积 3×10-2m2 车厢容积 10m3 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． 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。 2． 加热时间 甲、乙 偏小 【详解】(1)[1]不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。 [2] 由图可知，a、b两种物质在升高相同温度时，b的加热时间为a的加热时间的2倍，则b吸收的热量为a吸收热量的2倍；根据可知，在质量和升高相同温度时，吸收的热量和比热容成正比，即b的比热容为a的比热容的2倍 (2)[3]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。 [4]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偏小。 3．(1)甲、乙 (2) 天平 加热时间 【详解】（1）比较不同燃料的热值，应控制加热液体的种类、质量以及初温均相同而燃料不同，由图示可知，应选择甲、乙两图进行实验。 （2）①[1]利用上述装置估测燃料的热值，要控制燃料的质量相等，需要用天平来测量。 ②[2]比较不同物质吸热能力，加热装置每分钟产生的热量相同，不同物质升高相同温度的情况下，吸热的多少可以通过加热时间来反映的。 4． 甲丙 加热时间 A 【详解】（1）[1][2]为了比较两种物质吸热能力，需要选用相同的酒精灯，加热不同的物体，让物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）[3]为了比较燃料热值大小，要用相同质量的不同燃料，加热同一种液体（种类相同)，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，所以不需要控制的是燃料的种类，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．(1) 等于 秒表 (2) ① ② (3)1.05×103 (4)2∶1 【详解】（1）[1]实验①“探究不同物质吸热升温现象”，需要使用相同的加热装置，所以加热相同时间，两种物质吸收的热量相等。 [2]实验①中，需要记录加热的时间，因此还需要测量工具秒表。 （2）[1]实验①“探究不同物质吸热升温现象”，根据控制变量法可知，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。 [2]实验②“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”，根据控制变量法可知，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，所以要控制液体质量和燃料质量相等。 （3）若图像一、二为实验①“探究不同物质吸热升温现象”的数据所绘，则当温度都从30℃加热到40℃时，液体1加热10min，液体2加热40min，由于吸收的热量之比等于加热时间之比，所以两种物质比热容之比为 则图像一对应的物质比热容为 （4）若图像一、二为实验②“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”的数据所绘，且实验中燃料点燃直至燃尽，（不计热损失 ）。完全燃烧两种燃料放出的热量之比为 根据可知，两种燃料的热值之比为 6． 天平 秒表 等于 加热时间的长短 4.2×103 B C 1.68×104 测出剩余酒精的质量 小 【详解】（1）[1][2]探究不同物质吸热能力时，要控制两种液体的质量相等，需要用天平测质量，同时还要测量加热时间，还需要停表。 （2）[3]用相同的酒精灯加热，加热时间相同，物质吸收的热量相同，故增加的内能相同。 [4]我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。 （3）[5]A、B液体都加热5min，A液体吸收的热量等于B液体吸收热量，A的温度变化量是B的两倍，根据公式可知，B的比热容是A的两倍，故B的比热容是 [6]由图可知，A和B的温度变化相同时，B吸收的热量更多，需要加热时间更长，故B的吸热能力更强。 （4）[7]比较不同物质的比热容，应使用相同的热源，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力，比较不同燃料的热值，根据控制变量法，通过比较液体升高的温度，故两个实验都需要控制相同的液体质量。 故选C。 （5）[8]水吸收的热量为 [9]根据公式还需计算出燃烧酒精的质量，才能计算酒精的热值。 [10]由于存在热量损失，酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收，又因为燃烧掉酒精的质量是一定的，故所测算出的热值与真实值相比偏小。 7．(1) 秒表 加热时间的长短 不变 (2) 水 水 (3)C (4)更容易控制水和煤油在相同的时间吸收相同的热量 【详解】（1）[1]该实验需要测量液体的温度、液体的质量和加热时间，所以需要的测量工具有温度计、天平和秒表。 [2]本实验中运用转换法，将水和煤油吸收热量的多少转换为加热时间的长短。 [3]热值是燃料的一种特性，随着实验的进行，酒精灯中酒精的质量在减小，但酒精灯中酒精的热值不变。 （2）[1]通过分析实验数据，能够得出的结论是：质量相同的水和煤油升高相同温度，水加热时间长，说明水吸热的热量多，水的吸热能力强，比热容大；煤油的吸热能力弱，比热容小。 [2]水的比热容大，所以等质量的水和煤油，升高相同的温度，水吸收的热量更多，故应选用水做内燃机的散热介质。 （3）水的比热容较大，加热相同的时间吸收相同的热量，水的升温较慢，但初始温度不是从0℃开始，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （4）按图丙中的方式，使用同一热源加热可以控制在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。 8．(1)由下而上 (2) 相同 相同 (3)酒精 (4)② (5) 偏小 【详解】（1）酒精和碎纸片燃烧时外焰温度最高，为了保证用酒精和碎纸片的外焰给烧杯加热，同时为了保证温度计的玻璃泡完全浸没在水中，且不能碰到容器底，应先固定下边的装置，再固定上边的装置，所以四个器件的安装顺序是由下而上。 （2）[1][2]本实验中不能直接测量燃料完全燃烧放出的热量，是通过温度计示数的变化来反应燃料燃烧放出热量的多少，由公式可知，烧杯中需要装同种液体，且液体的质量相同。 （3）燃料完全燃烧后，图甲的温度计示数升高较多，说明图甲中液体吸收的热量多，则酒精燃烧放出的热量更多。 （4）为了比较燃料燃烧放出热量的多少，应该让准备好的质量相同的两种燃料充分燃烧结束，再分别读取温度计的示数。故操作②是不必要的。 （5）[1]因为烧杯、空气也吸收热量，即存在热量损失，并且燃料不可能完全燃烧，导致Q吸小于Q放，所以表格中测得的酒精的热值与准确值相比是偏小。 [2]由表格数据可知，酒精完全燃烧放出的热量可以使水的温度升高20℃，碎纸片完全燃烧放出的热量可以使水的温度升10℃；说明相同质量的酒精完全燃烧放出的热量是相同质量的碎纸片完全燃烧放出热量的两倍，所以碎纸片的热值为酒精热值的一半，即 9．（1）；（2）60% 【详解】解：（1）菜油吸收的热量 （2）天然气完全燃烧时释放出的热量 天然气完全燃烧时释放出的热量被菜油吸收的热量利用效率 答：（1）菜油吸收的热量是； （2）天然气完全燃烧时释放出的热量被菜油吸收的热量利用效率是60%。 10．（1）；（2） 【详解】解：(1)汽油完全燃烧放出的热量 (2)废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42% =45 由于水的初温为60℃，标准大气压下水的沸点为100℃,所以水实际升高的温度： 11．（1）；（2 ；（3）42% 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）燃气完全燃烧放出的热量 （3）燃气灶烧水的效率 答：（1）水吸收的热量为； （2）燃气燃烧放出的热量为； （3）燃气灶烧水的效率为42%。 12．（1）9.6×106J；（2）32.3%；（3）3.21×107J/L 【详解】解：（1）由表格信息可知，轿车受到的阻力 f=0.08G=0.08×1200kg×10N/kg=960N 汽车匀速行驶过程中，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以汽车的牵引力 F=f=960N 牵引力做的功 W=Fs=960N×10×103m=9.6×106J （2）汽油完全燃烧放出的热量 Q=Vq汽油=0.9L×3.3×107J/L=2.97×107J 燃料完全燃烧产生的内能转化为发动机牵引轿车前进所需能量的效率 （3）设乙醇汽油的体积为V'，由于混合后总体积不变，所以乙醇汽油中含汽油的体积为0.9V'，含乙醇的体积为0.1V'，根据Q=qV得，汽油完全燃烧放出的热量 Q汽油=V′×90%×q汽油=0.9V′q汽油 乙醇完全燃烧放出的热量 Q乙醇=V′×10%×q乙醇=0.1V′q乙醇 所以，乙醇汽油的热值 答：（1）该品牌轿车在测试过程中，轿车牵引力做的功为9.6×106J； （2）该品牌轿车在测试过程中，燃料完全燃烧产生的内能转化为发动机牵引轿车前进所需能量的效率为32.3%； （3）乙醇汽油的热值为3.21×107J/L。 13．（1）6.72×105J；（2）84%． 【详解】（1）水至少要吸收的热量为： （2）天然气燃烧释放的热量为： 天然气烧水的效率是： 点睛：重点是吸热公式和热值公式的应用及效率的计算，要熟练应用各公式，注意隐含条件1标准气压下水的沸点为100℃． 14．（1）8.4×105J；（2）3.2×107J；（3）52.5% 【详解】解：（1）8kg的水在这1min的时间里吸收的热量 （2）燃气热水器正常工作20min消耗燃气的体积 燃气完全燃烧释放的热量 （3）根据题意可知，1min的时间里燃气完全燃烧放出的热量 燃气热水器的效率 答：（1）8kg的水在这1min的时间里吸收了8.4×105J的热量； （2）燃气热水器正常工作20min，燃气释放的热量为3.2×107J； （3）家中燃气热水器的效率为52.5%。 15．(1) 8.4×106J (2) 1.68×107J (3) 50% 【详解】(1)水吸收的热量： Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106J (2)0.4kg煤气完全燃烧放出的热量： Q放=mq=0.4kg×4.2×107J/kg=1.68×107J (3)煤气灶烧水的效率： 答：(1)50kg 20℃的水加热到60℃需吸收的热量为8.4×106J； (2)0.4kg煤气完全燃烧放出的热量为1.68×107J； (3)煤气灶烧水的效率为50%． 16．（1）该货车超载；（2）9×107J；（3）50% 【详解】解：（1）车厢内所装沙子的质量为 m=ρV=2.4×103kg/m3×10m3=2.4×104kg 沙子的重力为 G沙=mg=2.4×104kg×10N/kg=2.4×105N 货车对路面的压力为 F压=G总=G车+G沙=6×104N+2.4×105N=3×105N 货车对路面的压强为 因为1.0×106Pa>7×105Pa，所以该货车超载。 （2）因为货车匀速行驶，所以货车的牵引力为 F牵=f=0.02G总=0.02×3×105N=6×103N 牵引力做功为 W=F牵s=6×103N×15×103m=9×107J （3）燃油完全燃烧放出的热量为 Q放=qm油=4.5×107J/kg×4kg=1.8×108J 货车的热机效率为 答：（1）该货车超载； （2）货车牵引力所做的功是9×107J； （3）货车在这一过程中消耗燃油4kg，其热机效率是50%。 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 $$