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．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。他自己设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果如表。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 20 39 菜籽油 20 29 （1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套完全相同的装置。在实验中除了控制水的初温相等外，还应控制水的 相等； （2）实验中燃料燃烧放出的热量，通过 方式使水的内能增大，温度升高；本实验是用 表示煤油和菜籽油放出热的多少； （3）根据记录结果分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ； （4）小明同学根据实验数据计算发现结果与书中给出的煤油热值相比 （选填“偏大”或“偏小”），写出一个可能的原因是 ； （5）小亮小组实验时发现两杯水都沸腾了，无法比较煤油和菜籽油两种燃料热值的大小，请你写出一个改进的方法： 。 2．小刚和小红设计了甲、乙、丙三组完全相同的实验装置，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 1 15 35 2 15 25 （1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 （选填“温度计上升的示数”或“加热时间”）来反映的。若在研究不同燃料热值实验时，录数据如表，根据表中数据计算燃料2的热值是 J/kg。若已知液体a是水，小刚根据记的数据，利用公式计算出水吸收的热量，再通过燃料的放热公式计算出燃料1和燃料2的值，小红指出他的计算结果是有误的，原因是： ； （2）为了比较不同物质的比热容，他们选择合适的装置进行实验。质量和初始温度均相同的 a、b两种液吸热后，它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，求a、b两种液体的比热容之比为 。 3．小王学习燃料的热值之后，自己设计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 (填“由下而上”或“由上而下”)． (2)为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量以及两个烧杯都应保持 ． (3)实验数据记录如下表： 根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 J/kg. (4)通过实验得到的燃料热值与实际相比偏 (填“大”或“小”)，你认为出现这种情况的主要原因是： ． 4．下面两个探究实验中： (1)图甲的实验是通过 比较小车动能的大小；图乙的实验是通过 （填“加热时间”或“温度计升高的示数”）比较两种燃料完全燃烧放出热量的多少； (2)图甲的实验中，使同一小车从斜面不同高度由静止滑下，是为了探究动能大小与 的关系；图乙实验中要两套完全相同的装置，两种燃料的质量 （相等/不相等），该实验 （需要/不需要）秒表记录时间； (3)小明认为图乙实验中，两杯水质量一定要相同，但两杯水的初温不一定要相同。小明的理由是 。 5．小艾同学学习了燃料热值后，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（见下表）： 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；（选填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 及完全燃烧的燃料质量（火焰大小）； (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 。 6．小红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1min记录了杯中水的温度。 加热时间/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)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、水的初温和 。 (2)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 ；理由是 。 (3)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，并记录数据利用公式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？并说明理由是 。 7．“水果电池"被称为最天然也最没有污染的电池，在水果中插入不同金属制成的极板，并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变，用电压表直接测量两块极板之间的电压，结果如下表： ①．“水果电池”实现的是 能转化为电能 ②．根据表中数据及相关条件可知：“水果电池”电压与   和   有关 二、计算题 8．为了减少环境污染，共建绿水青山的美好生态，我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭，天然气热值为4.2×107J/m3；，此时外界为1标准大气压。求： （1）0.03m3天然气完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量的50%被2kg、30℃的水吸收，能使水升高到多少℃？ 9．某家庭用燃气热水器将质量为10kg，温度为10oC的自来水加热到50oC消耗的天然气体积为0.1m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•oC），天然气的热值为3.2×107J/m3。求： （1）天然气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）该热水器工作时的效率。 10．下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息 太阳照射时间h 装水量kg 吸热板面积 水升高的温度℃ 水的比热容 太阳辐射功率 10 100 2.5 50 其中太阳辐射功率是指1h内投射到面积上的太阳能。求： (1)水在10h内吸收的热量； (2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少的天然气；（天然气的热值为，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收） (3)该太阳能热水器的能量转化效率。 11．已知天然气的热值为3.8×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。求： （1）完全燃烧1.4×10-2m3天然气放出多少热量？ （2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将体积为3.8L的水，初温为25℃的水加热到多少℃？（当地的大气压强为1标准大气压） 12．为减少有害气体排放，LNG（液化天然气）新能源公交车已经投入运营，天然气汽车和汽油车相比较，尾气中的有害气体排放明显减少，无粉尘排放，因此天然气被称为绿色能源。 根据下表提供的信息，通过计算说明： 热机效率 热值 价格 天然气发动机 η2＝40% q2＝2.3×107 J/m3 4.5元/m3 汽油发动机 η1＝25% q1＝4.6×107 J/kg 9.0元/kg (1)天然气发动机燃烧1 m3天然气所做的有用功是多少？ (2)做同样多的有用功，汽油发动机需要燃烧多少千克汽油？ (3)若某天然气公交汽车每天消耗100 m3的天然气，与用汽油相比，它每天节约的运行成本是多少？ 13．某品牌小汽车在水平路面上匀速行驶15min消耗汽油2.5L，汽车发动机的额定功率为40kW，已知汽油的密度为，汽油的热值为.求： (1)2.5L汽油完全燃烧放出的热量； (2)汽车发动机所做的功； (3)汽车发动机的效率。 14．一辆轿车以25m/s的速度在平直的公路上匀速行驶1km，在此过程中： （1）若轿车发动机的功率为4×104W，求该车行驶中所受阻力； （2）若轿车消耗汽油0.25kg，求这些汽油完全燃烧放出的热量（q汽油＝4.6×107J/kg）； （3）若汽车停止行驶一段时间后，发动机水箱内的6L水温度从90℃降低了50℃，求水箱里的水放出的热量。【c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3】 15．如图所示是一台的便携式丁烷气炉。小明测出当地水的沸点为96℃，他把10kg、温度为16℃的水烧开需要完全燃烧0.1kg的丁烷。求：（，） （1）完全燃烧0.1kg丁烷气体放出的热量； （2）烧开10kg水吸收的热量； （3）这个便携式丁烷气炉这次烧水的效率。    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． 质量 热传递 水温升高的多少 煤油 偏小 煤油燃烧放出的热量，并没有全部被水吸收，有热量损失 适当增加水的质量 【详解】（1）[1]要比较煤油和菜籽油的热值大小，应控制煤油和菜籽油的质量相同，则燃烧放出热量多的其热值大；另外还要控制水的初温和水的质量相同，通过水温升高的多少反映吸收热量的多少，也反映了燃料燃烧放出热量的多少。 （2）[2]燃料燃烧放出的热量，水吸收热量，通过热传递方式使水的内能增大，温度升高。 [3]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。 （3）[4]由表中数据可知，燃料燃尽后用煤油加热的那杯水升高温度多，说明这杯水吸收的热量多，煤油燃烧放出热量的多，则煤油的热值较大。 （4）[5][6]由于给水加热时有热损失，因此根据计算出水吸收的热量要比煤油完全燃烧放出的热量小，利用这个热量计算出煤油的热值，要比课本中给出的煤油热值偏小。 （5）[7]两杯水都沸腾了，水的温度升高较快，根据可知，吸收的热量不变，可能的原因是水的质量较少或水的初温较高，所以改进的方法是：可以适当增加水的质量或降低水的初始温度。 2． 甲和乙 温度计上升的示数 有热损失，且燃烧不可能完全燃烧 【详解】（1）[1][2]为了比较不同燃料的热值，应选用不同的燃料，加热同种液体，让液体的质量相同，通过燃料燃尽时温度计示数的高低得出燃料完全燃烧放出热量的多少，进而判断热值大小，所以应选择甲和乙两图进行实验。 [3]燃料的质量都为 不考虑热量损失时，则 则对燃料1有 即 对燃料2有 即 联立以上两式可得 [4]由于给水加热时有热损失，且燃烧不可能完全燃烧，因此根据计算出水吸收的热量要比燃料完全燃烧放出的热量小，利用这个热量和公式计算出燃料a和燃料b的热值偏小。 （2）[5]根据可知，在质量和升高温度相同的情况下，与比热容成正比，而与加热时间成正比，则结合图象可得，a的比热容与b的比热容之比为 3． 由下而上 相等或相同 1.2×106 小 有热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收 【详解】探究物质热值实验时为了研究方便，组装器材时的顺序是由下而上，这样可以一次准确的固定酒精灯火焰的位置；为保证实验结论的可靠，以及方便比较，实验应用到控制变量法，故小王同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量以及两个烧杯都应保持相同；完全燃烧后酒精加热的水温度上升时碎纸片加热水温度上升的两倍，可得相同质量的碎纸片完全燃烧后放出热量是酒精放出热量的0.5倍，可得碎纸片的热值为酒精热值的0.5倍，即1.2×106 J/（kg·℃）；通过实验得到的燃料热值与实际相比偏小，出现这种情况的主要原因是：有热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收． 4． 木块移动的距离 温度计升高的示数 速度 相等 不需要 根据Q=cm∆t，水吸收的热量与温度变化量有关，与初温无关 【详解】(1)[1][2]根据转换法的思想，图甲的实验是通过木块移动的距离比较小车动能的大小；图乙的实验是通过温度计升高的示数比较两种燃料完全燃烧放出热量的多少，而保持吸热液体相同。 (2)[3][4][5]根据控制变量法思想，图甲的实验中，使同一小车从斜面不同高度由静止滑下，质量相同，是为了探究动能大小与速度的关系；图乙实验中要两套完全相同的装置，两种燃料的质量相等，需要将燃料燃烧充分，所以该实验不需要秒表记录时间。 (3)[6]根据Q=cm∆t，水吸收的热量与温度变化量有关，与初温无关，小明认为图乙实验中，两杯水质量一定要相同，但两杯水的初温不一定要相同。 5．(1)B (2)水的质量和初温 (3)煤油 【详解】（1）为了利用燃油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，并且温度计的玻璃泡不要碰到烧杯壁和烧杯底。 （2）实验中通过水的末温来体现水吸收热量的多少，也就是燃料释放热量的多少，由可知，为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量和水的初温相同，并且加热时间也要相同。 （3）分析表格数据可知，加热相同的时间，甲杯水的温度升高的较快，即煤油灯燃烧产生的热量多，所以煤油热值大。 6． 质量 煤油 甲杯水比乙杯水相同时间内温度升的高，吸收热量多 不可靠，燃料没有完全燃烧或有热量损失等 【详解】(1)[1]为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量、水的初温、酒精灯的加热时间相同。 (2)[2][3]通过表中记录的数据，热值较大的是煤油，甲杯水的温度升高较快，甲杯水比乙杯水相同时间内温度升的高，吸收热量多。 (3)[4]通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值不可靠，因为有热量损失、燃料不能完全燃烧等可能原因。 7． 化学 水果种类 极板材料 【详解】(1)水果电池和伏打电池、蓄电池类似，属于将化学能转化为电能的装置；(2)分别分析第二、三、四栏数据，极板材料相同、水果种类不同，可见“水果电池”的电压与水果种类有关；分别分析第一、二、三、四行数据，极板材料不同、水果种类相同，电压不同；可见“水果电池”的电压与极板材料有关；由此可得：:“水果电池”电压与水果种类和极板材料有关． 【点睛】（1）水果电池是将化学能转化为电能的装置．（2）分别分析第二、三、四栏数据，极板材料相同、水果种类不同，电压不同；分别分析第一、二、三、四行数据，极板材料不同、水果种类相同，电压不同；据此得出结论 8．（1）1.26×106J；（2）37.5℃ 【详解】解：（1）0.03m3天然气完全燃烧放出的热量 （2）由题知，水吸收的热量 由得，水升高的温度 水的初温为30℃，则末温为 标准大气压下水的温度最高为100℃，所以水只能升高到100℃。 答：（1）30g天然气完全燃烧放出的热量为1.26×106J； （2）若这些热量的50%被2kg、30℃的水吸收，能使水升高到100℃。 9．（1）3.2×106J；（2）1.68×106J；（3）52.5% 【详解】解：（1）天然气完全燃烧放出的热量为 （2）水吸收的热量为 （3）该热水器工作时的效率为 答：（1）天然气完全燃烧放出的热量为3.2×106J。 （2）水吸收的热量为1.68×106J。 （3）该热水器工作时的效率为52.5%。 10．(1)2.1 (2)0.25 (3)50% 【详解】（1）水吸收的热量 （2）由题意知 需要天然气的体积 （3）10h太阳能热水器吸收的太阳能 该太阳能热水器的能量转化效率 11．（1）5.32×105J；（2）45℃ 【详解】解：（1）完全燃烧1.4×10-2m3天然气放出的热量为 （2）水的质量为 水吸收的热量等于天然气放出的热量的60%，水吸收热量后升高的温度为 水的末温为 答：（1）完全燃烧1.4×10-2m3天然气放出热量为5.32×105J； （2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将体积为3.8L的水，初温为25℃的水加热到45℃。 12．(1)9.2×106J； (2)0.8 kg； (3)270 【详解】(1)燃烧1 m3天然气所释放的热量为： 其所做的有用功为： (2)做同样多的有用功，汽油发动机需要释放的热量为： 则需要燃烧汽油的质量为： (3)公交车消耗100 m3天然气时，对应需要消耗的汽油为80 kg，则其节约的成本为： 13．(1) (2) (3)40% 【详解】（1）2.5L汽油完全燃烧放出的热量为 （2）汽车发动机所做的功为 （3）汽车发动机的效率为 14．（1）1600N；（2）1.15×107J；（3）1.26×106J 【详解】解：（1）根据，该车行驶中的牵引力为 因轿车在平直的公路上匀速运动，牵引力和受到的阻力是一对平衡力，所以阻力为 f＝F＝1600N （2）汽油完全燃烧放出的热量为 Q放＝m汽油q汽油＝0.25kg×4.6×107J/kg＝1.15×107J （3）水的质量为 m水＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×6×10﹣3m3＝6kg 则水箱里的水放出的热量为 4.2×103J/（kg•℃）×6kg×50℃＝1.26×106J 答：（1）该车行驶中所受阻力是1600N； （2）这些汽油完全燃烧放出的热量为1.15×107J； （3）水箱里的水放出的热量为1.26×106J。 15．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）完全燃烧0.1kg丁烷气体放出的热量为 （2）烧开10kg水吸收的热量为 （3）这个便携式丁烷气炉这次烧水的效率为 答：（1）完全燃烧0.1kg丁烷气体放出的热量为； （2）烧开10kg水吸收的热量为； （3）这个便携式丁烷气炉这次烧水的效率为。 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 $$