2025年中考物理专题复习：内能的利用计算题、实验题

2025年中考物理专题复习：内能的利用计算题、实验题 一、实验题 1．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都相同，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）为了比较不同燃料燃烧时放热的本领，应选 两图的装置进行实验；为了比较不同液体的吸热本领，应选 两图的装置进行实验； （2）在比较不同液体吸热本领的实验中，用 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映液体吸收热量的多少。根据实验数据绘制出如图丁所示的图象，分析图象可知：a、b两种液体的比热容之比为 。 2．在热学实验中： (1)可用相同的酒精灯分别给水和煤油加热，如图甲所示，以探究水和煤油的吸热能力： ①实验装置应按 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序组装。 ②在两个相同的烧杯中应加入初温和 （选填“质量”或“体积”）相同的水和煤油，实验中用相同的酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内 ； ③水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图乙可判断出a物质是 ； (2)如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，可用两个相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量 （选填“相等”或“不等”）的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中。分别给烧杯加热直到酒精和碎纸片完全燃烧。通过比较 （选填“加热时间”或“温度计升高的示数”）来比较酒精和碎纸片热值的大小。 3．如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，水蒸气会把木塞冲开，有的同学由这个装置联想到内燃机。 (1)酒精灯燃烧， 能转化为 能，水的温度升高，这是通过 方式增加了水的内能，产生高温高压的水蒸气； (2)水蒸气冲开瓶塞，水蒸气对瓶塞 ，水蒸气的温度 ，内能 （后两空选填“增大”、“减小”或“不变”）在活塞被推出的过程中，能量转化情况与内燃机 冲程相同，试管口出现了“白雾”，这是 （填物态变化名称）现象； (3)水蒸气冲开瓶塞的过程， 能转化为 能。 4．小明同学在探究“不同燃料燃烧的放热能力”和“不同物质的吸热能力”，他设计了如图甲、丙两组实验装置： （1）探究“不同物质的吸热能力”时应选用 （选填“甲”或“丙”）组器材； （2）在甲组实验中两个相同的烧杯中应加入初温和 相同的水和煤油，实验中用相同的酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内 ； （3）水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图乙可判断出a物质是 （选填“水”或“煤油”），煤油与水的比热容之比为 ； （4）如图丙组实验中，小明称取相等质量的水装入相同规格烧杯中。再取质量相等的酒精和碎纸片，放入两个燃烧皿中，直到酒精和碎纸片完全燃烧。通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较水吸收热量多少； （5）小明认为通过实验数据能计算出酒精和碎纸片的热值。你认为他的计算结果与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 5．为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图所示的装置进行实验：他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，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片燃烧完。 （1）小明设计如下记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整，① ，② ；    温度 燃料 加热前水温t1/℃ ① 10g酒精 25 32 ② 25 27 （2）在这个实验中，烧杯中水的质量应该 （选填“大”或“小”）一些，原因是 ； （3）由表中记录数据可知，图的 中温度计升高的温度多（填“甲”或“乙”）， 的热值大（填“酒精”或“碎纸”）； （4）实验后小明根据实验数据利用公式算出了水吸收的热量，再结合“10g酒精”这一数据，算出的酒精热值偏 ，原因是 。 6．小明同学在探究水的沸腾特点的实验时，采用如图甲所示的装置对水加热，并根据实验数据绘制了水温随加热时间变化的图线，如图乙实线所示。 （1）由实验可知，该实验室所在地点的大气压 （选填“大于”“小于”或“等于”）一个标准大气压； （2）水沸腾时，某一气泡由A处上升至B处，请在图丙中画出气泡在B处大体的形状 ； （3）小红同学使用了与小明相同的装置进行实验，他们装置中的水在相同时间内吸收的热量相同，只是小红的装置中水的质量较少，小红同学在图乙中作出水温随加热时间变化的图像可能是图中的虚线 ； A．a B．b C．c D．d （4）实验中，酒精的化学能转化为内能并传递给石棉网、烧杯、水及周围的空气等，此过程遵循能量守恒定律，但能量却不能反过来传递与转化，这是因为，能量的转化与转移具有 。 7．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲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。 (1)组装器材时应该先固定 （选填“A”或“B”）的位置； (2)实验中根据 比较燃料燃烧放出热量的多少； (3)小明选用燃料a和燃料b进行实验，小明记下了各个时刻烧杯中的水温直至燃料燃尽，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 （选填“a”或“b”）的热值大； (4)小明又选用煤油和菜籽油进行实验，在加热前用天平测出烧杯中水的质量及燃烧皿中煤油和菜籽油的质量，根据实验中测得的数据计算出了煤油和菜籽油的热值，但和燃料热值表中的数值相比较发现小了很多，可能的原因是_________（多选，填字母）。 A．煤油和菜籽油没有完全燃烧 B．烧杯吸收了部分热量 C．测出的煤油和菜籽油的质量偏小 D．煤油和菜籽油燃烧放出的热量有一部分散失到空气中 8．图中甲、乙、丙为完全相同的装置，烧杯内液体的初温和质量相同。 (1)为比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验。在此实验中通过比较 来比较物质吸收热量的多少。 (2)利用不同物质温度随时间变化的图像比较它们的比热容。加热相同时间，比较温度变化的大小，温度变化 的比热容大（选填“大”“小”）。 (3)分析图像数据，要在a和b两种液体中选择一种液体作冷却液，你认为选择 液体较为合理。 (4)选择甲乙两图进行实验可以比较不同燃料的热值，实验时通过观察 （选填“加热的时间”“升高的温度”）比较两种燃料的热值大小。 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．用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了0.01kg煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.2×107J/kg，求： （1）水吸收的热量； （2）煤气完全燃烧放出的热量； （3）煤气灶烧水的效率。 11．某学校为学生供应开水，用锅炉将340kg的水从60℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。[已知水的比热容是，无烟煤的热值是]，试求： （1）锅炉内340kg的水吸收的热量是多少？ （2）4.2kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？ （3）此锅炉的效率是多少？ 12．小星家的太阳能热水器，水箱最多可装200kg的水。小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45 ℃。请你求解下列问题： （1）从早上到中午，求水箱中的水吸收的热量[c水= 4.2×103 J/(kg·℃)]； （2）如果水吸收的这些热量由煤气灶燃烧煤气来提供，需要完全燃烧煤气1.25kg，求煤气灶的效率。（煤气的热值为q＝4.2×107J/kg） 13．天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐。某学校锅炉用天然气做燃料给水加热，将锅炉中质量为1000kg的水由30℃加热至70℃。天然气的热值为4×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）这过程中水吸收多少热量； （2）若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则需要多少立方米的天然气。 14．某四轮出租车的质量为2×103kg，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2。 (1)这辆出租车在水平路面匀速行驶过程中，对路面的压强； (2)这辆出租车在一段时间内消耗了500g汽油，这些汽油完全燃烧，可放出的热量（该汽油的热值为4.4×107J/kg）； (3)若（2）中放出的热量的30%用来做功，可使功率为100kW的出租车匀速运动多长时间？ 15．如图所示，是百度开发的一款无人驾驶汽车，汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况，用北斗卫星导航系统进行定位和导航，该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时，消耗汽油2kg，该汽油机的效率为30%，在这段行驶过程中受到的平均阻力为103N。[已知：汽油的热值为4.5107J/kg，c水=4.2103J/（kg·℃）]。求： （1）若其行驶的速度为20m/s，则该汽车发动机此时的功率为多少？ （2）消耗2kg汽油，有多少能量被发动机转化为有用功？ （3）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%，若这些废气带走的能量全部被质量为200kg的水吸收，水升高的温度是多少？（水未沸腾）    16．为了响应“节能减排”号召，我市新上线了一批以天然气为燃料的出租车。汽车在600N的牵引力作用下匀速直线行驶6km，共消耗天然气0.2kg（假设天然气完全燃烧，天然气的热值q天=6×107J/kg）针对此次行驶过程，求： （1）汽车牵引力做的功； （2）汽车发动机的效率。 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年中考物理专题复习：内能的利用计算题、实验题》参考答案 1． 乙、丙 甲、丙 加热时间 1∶2 【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，应选择不同的燃料加热相同的物质，即用乙、丙两图进行实验。 [2]要比较不同物质的吸热本领，必须保证不同液体的质量相等，相同时间吸收的热量相同，所以选择甲、丙。 （2）[3] 在比较不同液体吸热本领的实验中，根据转换法可知，用加热时间来反映液体a和液体b吸收热量的多少。 [4]根据图像可知，液体b的温度升高得较慢，并且升高相同的温度b液体加热所用时间是a液体加热所用时间的2倍，吸收的热量 两种液体的质量相同，由可知，则 2．(1) 自下而上 质量 吸收相同的热量 水 (2) 相等 温度计升高的示数 【详解】（1）[1]由于需要用酒精灯的外焰加热，所以实验装置应按自下而上的顺序组装。 [2][3]为了达到实验目的前提条件是：在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油，选取相同的酒精灯可以在相同的时间内提供的热量相同，使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。 [4]如乙图所示，在质量和吸收热量(加热的时间)相同时，b物质升高的温度较多，b物质吸热能力弱，a物质升高的温度较少，a物质吸热能力强，水的吸热能力强，所以a物质是水。 （2）[1]燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制燃料的质量相同。 [2]将酒精和碎纸片放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧，通过比较升高的温度比较热值的大小，升高的温度比较多，说明该燃料的热值较大。 3．(1) 化学 内 热传递 (2) 做功 减小 减小 做功 液化 (3) 内 机械 【详解】（1）[1][2][3]酒精灯燃烧，通过化学变化，将燃料的化学能转化为内能，水吸收热量，内能增大，温度升高，产生高温高压的水蒸气，因此是通过热传递的方式增加内能的。 （2）[1][2][3][4][5]水蒸气冲开瓶塞，水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，水蒸气的内能减小，温度减小。在内燃机的四冲程里，将内能转化为机械能的是做功冲程。试管口出现了“白雾”，是水蒸气内能减小，温度降低而液化形成的小水滴。 （3）[1][2]水蒸气冲开瓶塞的过程，水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能。 4． 甲 质量 吸收相同的热量 水 2∶1 升高的温度 偏小 【详解】（1）[1]研究不同物质的吸热能力时，需要用相同的加热器加热质量相同的不同液体，所以选用甲组器材。 （2）[2][3]由比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的初温和质量相同，故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水；根据转换法，实验中选用相同酒精灯加热，可以使水和煤油在相同时间内吸收相等的热量。 （3）[4][5]由图乙可知，a、b两物质加热相同时间后（吸热相同），a升高的温度低，说明a物质的吸热本领强，b物质的吸热本领弱，所以a物质是水，b物质是煤油；相同质量的水和煤油升高相同的温度，水的加热时间是煤油的加热时间的2倍，则水吸收的热量是煤油吸收热量的2倍，由可知，此时比热容和热量成正比，水和煤油的比热容之比为 c水∶c煤油=Q水∶Q煤油=2∶1 （4）[6]因燃料燃烧放出的热量不能直接测量，可以通过水吸热而使水温发生变化的大小来反映，则实验中可以通过水升高的温度来比较燃料完全燃烧放出热量的多少。 （5）[7]因为燃料不能完全燃烧、燃料燃烧产生的热量不能全部被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。 5． 加热后水温t2/℃ 10g碎纸 小 见解析 甲 酒精 小 酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收 【详解】（1）[1]实验中，通过记录水的温度变化来求酒精及碎纸片放出的热量，所以表格中应记录加热后水的温度。所以①处是加热热后水温t2/℃。 [2]在探究不同燃料的热值时，应保持燃料的质量相等，所以②处是10g碎纸片。 （2）[3][4]实验中，烧杯中的水的质量应该小一些，原因是水的比热容较大，吸收相同热量后，温度变化不明显。 （3）[5][6]表格中，加热前水温都为25摄氏度，酒精加热后，水的温度为32摄氏度，碎纸片加热后的水温度为27摄氏度，所以图甲中温度计升高的温度多。即燃烧相同质量的酒精和碎纸片，酒精放出的热量更多，酒精的热值更大。 （4）[7][8]根据Q=cm∆t求出水吸收的热量，再利用Q吸=Q放，通过Q放=mq求热值，由于存在热散失，燃料燃烧放出的热量比水吸收的热量多，所以求得的热值偏小。 6． 小于 见解析 B 方向性 【详解】（1）[1]一标准大气压下，水的沸点是100℃，并且水的沸点随气压的降低而降低，图乙中水的沸点是98℃，说明该实验室所在地点的大气压小于一个标准大气压。 （2）[2]沸腾是在水的内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象，沸腾时，气泡在上升过程中越来越大，所以气泡在B处体积比A处大，大体的形状如图所示： （3）[3]水在相同时间内吸收的热量相同，小红的装置中水的质量较少，加热到水沸腾的时间较短，由于气压不变，水的沸点不变，所以水温随加热时间变化的图像可能是图中的虚线b，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （4）[4]酒精的化学能转化为内能并传递给石棉网、烧杯、水及周围的空气等，此过程遵循能量守恒定律，但能量却不能反过来传递与转化，这是因为能量的转化和转移具有方向性。 7．(1)B (2)燃料燃尽时温度计上升的示数 (3)b (4)ABD 【详解】（1）实验时要用火焰的外焰加热，所以先调整铁夹B的位置，其目的是使石棉网处于适当的高度，方便用外焰加热。 （2）根据转换法，通过燃料燃尽时温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。 （3）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，水吸收的热量多，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，由公式可知，b的热值大。 （4）A．煤油和菜籽油没有完全燃烧，会导致燃烧释放的热量较少，将此时燃料燃烧释放的热量当作煤油和菜籽油完全燃烧释放的热量，由得，会导致得到的热值偏小，故A符合题意； BD．烧杯吸收了部分热量、煤油和菜籽油燃烧放出的热量一部分散失到空气中，都会导致测得的燃料完全燃烧释放的热量偏小，由得，会导致得到的热值偏小，故BD符合题意； C．测出的煤油和菜籽油的质量偏小，若燃料完全燃烧，得到的热量也会偏小，不会影响燃料的热值，故C不符合题意。 故选ABD。 8．(1) 甲、丙 加热时间 (2)小 (3)b (4)升高的温度 【详解】（1）[1]比较不同物质吸热能力，应选择相同燃料加热不同物质，即应选择甲、丙两图进行实验。 [2]本实验中通过比较加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少，加热时间越长，表示吸收的热量越多。 （2）加热相同时间，即吸收的热量相同，比较温度变化的大小，由公式 可知，温度变化小的比热容大。 （3） 由图像可知，质量相同的a和b，加热相同时间时，吸收的热量相同，a升高温度较多，液体a吸热能力较弱，b吸热能力较强，故选择b液体作冷却液较为合理。 （4）根据转换法，同时点燃燃料后，需等待燃料燃尽后通过观察比较烧杯内液体升高的温度来比较两种燃料热值大小。 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）；（3） 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=cm水（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（70℃-20℃）=2.1×105J （2）煤气完全燃烧放出的热量 Q放=mq气=0.01kg×4.2×107J/kg=4.2×105J （3）煤气灶烧水的效率 答：（1）水吸收的热量为2.1×105J； （2）煤气完全燃烧放出的热量为4.2×105J； （3）煤气灶烧水的效率为50%。 11．（1）5.712×107J；（2）1.428×108J；（3）40% 【详解】解：（1）由可知，锅炉内340kg的水吸收的热量 （2）由可知，4.2kg无烟煤完全燃烧放出的热量 （3）由可知，此锅炉的效率 答：（1）锅炉内340kg的水吸收的热量是5.712×107J； （2）4.2kg无烟煤完全燃烧放出的热量是1.428×108J； （3）此锅炉的效率是40%。 12．（1）2.1×107J；（2）40% 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）1.25kg煤气完全燃烧释放热量 Q放=m煤气q=1.25kg×4.2×107J/kg=5.25×107J 煤气灶的效率 答：（1）水箱中的水吸收的热量是2.1×107J； （2）煤气灶的效率是40%。 13．（1）1.68×108J；（2）7m3 【详解】解： （1）水吸收的热量 （2）由可得天然气完全燃烧放出的热量 由Q放＝Vq得需要天然气的体积 答：（1）这过程中水吸收1.68×108J的热量； （2）若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则需要天然气的体积是7m3。 14．(1)2.5×105Pa (2)2.2×107J (3)66s 【解析】【小题1】这辆出租车在水平路面匀速行驶过程中，对路面的压力为 对路面的压强为 【小题2】汽油完全燃烧，可放出的热量为 【小题3】出租车做的功为 可使功率为100kW的出租车匀速运动的时间为 15．（1）；（2）；（3）45℃ 【详解】解：（1）该汽车发动机此时的功率为 （2）消耗2kg汽油，汽车放出的热量为 汽油机的效率为30%，转化成的有用功 （3）废气带走的能量即为水吸收的能量，则 由可得 答：（1）若其行驶的速度为20m/s，则该汽车发动机此时的功率为； （2）消耗2kg汽油，有的能量被发动机转化为有用功； （3）水升高的温度是45℃。 16．（1）3.6×106J；（2）30% 【详解】解：（1）牵引力所做的功为汽车在牵引力作用下匀速直线行驶距离的乘积，汽车牵引力所做的功为 W=Fs=600N×6×1000m=3.6×106J （2）天然气完全燃烧放出的热量 Q放=mq天=0.2kg×6×107J/kg=1.2×107J 汽车发动机的效率 答：（1）汽车牵引力做的功为3.6×106J； （2）汽车发动机的效率为30%。 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 $$