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．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。 2．小华利用三套完全相同的装置完成热学实验，如图1所示，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质量也相同。 （1）丙装置在安装时的一处错误是 ，重新安装后，小华所测液体的初温均如图2所示，示数为 ℃； （2）同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度ΔT，直至燃料完全烧完。小华根据记录的数据绘制出对应装置升高温度与时间关系图线，如图3所示； （3）比较不同物质的比热容，应选择 两图实验，实验时通过 反映物体吸热的多少；冬天在自制暖手袋时，应选 （选填“液体1”或“液体2”）作为供暖物质； （4）分析图线（图3）可知：燃料A和B的热值之比为 （设燃料完全燃烧且放出的热量全部被液体吸收） 3．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体a、b质量和初温均相同。 (1)为了研究不同物质的吸热能力，应选择其中 （选填“甲”“乙”或“丙”）两幅图进行实验。除了图中装置外，还要使用的测量仪器是天平和 ，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系图，如图丁所示： ①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”）； ②由图丁可以看出， 液体的吸热本领较大（选填“a”或“b”）；假设相同时间内液体吸热量相同，b液体的比热容是4.2×103，则a液体的比热容是 ； (2)为了测量不同燃料的热值，正确选择其中两幅图进行实验，利用公式计算出液体吸收的热量，然后根据q＝计算出燃料的热值。则计算结果与燃料的实际热值相比 。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 4．【问题】图是小明学习了热量与比热容之后，对探究“不同物质吸热升温现象”和“不同燃料燃烧放热能力”的实验设计的装置图： 【证据】（1）小明在进行甲组实验时，取质量相等的沙子与水，让它们升高相同的温度；在进行乙组实验时，他除了要保证水的质量与初温相同，还应使两种燃料的 相同； （2）在进行探究时需用到一些测量工具，除了上图中已经呈现的测量工具，在两组实验时小明均还需要使用的测量工具是 ；实验中搅拌器的作用是：使被加热物体 ； 【解释】甲组实验是通过 来比较不同物质吸收热量的多少，乙组是通过 来比较不同燃料放出热量的多少；（均选填“温度计示数变化量”或“加热时间”） （3）【拓展】在探究乙实验的过程中，小明在燃料全部完全燃烧完后将实验数据记录在如下表格中： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽时的水温/℃ 燃料的热值 酒精 15 35 碎纸片 15 25 ？ ①通过实验数据可知热值较大的是 （选填“酒精”“碎纸片”）； ②根据表中数据，可计算出碎纸片的热值是 J/kg。 5．人在代谢活动中，食物通过体内的“缓慢燃烧”，转化为人体所需要的能量，因此，我们可以将食物看成是一种燃料，小明取质量相等的饼干和薯片，利用图示两套完全相同的装置比较两种食物“这方面性能”的差异。 （1）实验中通过 来反应食物燃烧放出热量的多少； （2）实验中应记录食物的质量m1、水的质量m2、加热前的水温t0和 （写出物理量及对应的符号），用c表示水的比热容，此过程中计算水吸收热量的表达式为Q= 。 6．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，燃料完全燃烧放出的热量，是通过 来反映的（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）； （2）比较不同物质吸热特点，应选择 两图进行实验，不同物质吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）； （3）如果已知液体 b 的比热容，就可以通过 Q吸=Q放的关系计算出燃料 1 的热值，但是这样计算出来的热值比真实值偏小一些，请你分析一下造成测量结果偏小的原因 。 7．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，图中燃料的质量相同，烧杯内液体的质量也相同。 （1）为比较两种液体的吸热能力，小军应选择下图中 两装置进行实验，实验器材还有天平和钟表，实验中用 间接反映液体吸收热量的多少；收集的实验数据记录如下表， 通过分析表中数据可知液体 （填“a”或“ b”）的吸热能力较强； 物理量 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃ 液体a 50 20 5 45 液体b 50 20 5 68 （2）比较热值，应选择图中 两装置进行实验。 8．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，甲、乙、丙烧杯内的液体质量也相同。 （1）若要比较不同燃料的热值，应选择 两图来进行实验； （2）在比较不同物质吸热本领的实验中，通过比较 （选填“升高温度”，“加热时间”）来比较物质吸收热量的多少；若已知液体a的吸热能力更强，则实验中要使a、b升高相同温度， 消耗的燃料更多（选填“a”或“b”）。 二、计算题 9．小林一家到某基地露营时，用火炉将质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃，燃烧了200g木炭。已知：水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），木炭的热值q＝3.36×107J/kg。 （1）求水吸收的热量； （2）求该火炉烧水的热效率； （3）请提出一种提高火炉热效率的途径。 10．我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试，汽车匀速行驶5.4km，消耗汽油0.3kg，已知汽车发动机的牵引力是1000N，汽油的热值为4.5×107J/kg，试求： （1）消耗的汽油若完全燃烧，产生的热量为多少J？ （2）发动机的效率是多少？ 11．榕榕家楼顶的太阳能热水器，水箱容积是200L。她进行了一次观察活动：某天早上，她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70℃。请你求解下列问题： （1）水箱中的水吸收了多少热量； （2）如果水吸收的这些热量，由燃烧天然气来提供，而燃气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少天然气？（c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为q＝7.5×107J/m3） 12．常热牌太阳能热水器每小时平均接收3.75106J的太阳能，在某天8h的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg，初温为20℃的水温升高到50℃，已知c水=4.2103J/(kg·℃)，问：此过程中 （1）太阳能热水器中的水吸收的热量？ （2）太阳能热水器的效率？ 13．如图是我国自主研发的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”，该飞机在空中飞行时能获得0.8×105N的水平推力，若它以500km/h的速度沿水平方向匀速航行500km，需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油，则： (1)飞机在空中飞行的时间是多久？ (2)若发动机的效率为25%时，煤油完全燃烧放出的热量为多少？ (3)需要航空燃油的质量为多少？ 14．某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.23 m的煤气．  [水的比热容为4.2×10J/(kg·℃),煤气的热植为4×10J/m] (1)水吸收的热量是多少 ?  (2)煤气完全燃烧放出的热量是多少 ?(3)该热水器烧水的效率是多少 ? 15．某载重汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210kW，发动机的效率为30%。通过查询相关资料知道，1g铀235全部裂变释放的能量相于2800kg的煤完全燃烧放出的热量。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）煤的热值为3×107J/kg，求： (1)1g铂235全部裂变释放的能量； (2)这些能量最多可以将多少kg的水从0℃加热至沸腾（1标准大气压下）； (3)这些能量提供给该汽车，汽车在当前道路上行驶的路程。 16．如图所示是一款远程无人驾驶清扫车，自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况，该款车以10m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶5min,消耗汽油0.3kg。已知，清扫车行驶过程中的牵引力为1350N，汽油的热值为4.5×107J/kg。求： （1）清扫车行驶的路程； （2）0.3kg汽油完全燃烧放出的热量； （3）在此过程中清扫车发动机的效率是多少？ （4）假设此过程中，汽油完全燃烧，除了做有用功外，其余能量全部用来加热水。在不考虑其他热损失的情况下，可使初温为20℃，质量90kg的水升高到多少℃？[c水=4.2×103J/（kg•℃）] 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．(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。 2． 温度计的玻璃泡没有全部浸没在被测液体中 24 甲丙 加热时间 液体1 4∶3 【详解】（1）[1]温度计的玻璃泡要全部浸没被测液体中，丙装置在安装时的一处错误是温度计的玻璃泡没有全部浸没被测液体中。 [2]如图2所示，分度值是1摄氏度，液柱在20摄氏度到30摄氏度之间，示数为24摄氏度。 （3）[3][4]根据甲、丙两个装置可知，使用相同的热源，升高相同的温度，根据转换法可知，比较加热相同，可比较液体1和液体2的比热容。 [5]液体1和2的质量相同根据图3中所绘制的图线分析，加热相同时间，甲的温度变化量较小，液体甲即液体1的比热容大，冬天在自制暖手袋时，应选液体1作为供暖物质。 （4）[6]要比较燃料A和B的热值关系，应使用不同的燃料加热质量相同的同种液体，则应选用乙、丙两个装置，根据图3的乙、丙两图线可知，燃料完全燃烧后，液体2升高的温度变化量之比为 根据可知，液体2吸收的热量之比为 设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收，燃料A和B的质量也相同，根据可知，燃料A和B的热值之比为 3．(1) 甲、丙 秒表/停表 加热时间 b (2)偏小 【详解】（1）[1]要研究不同物质的吸热能力，需控制液体吸收热量相同而液体种类不同，所以应选择燃料相同的组别进行实验探究，由图可知，应选择甲、丙两幅图进行实验。 [2]实验时需要测量液体加热的时间，所以还需要的测量仪器是秒表。 [3]不同物质吸热的多少不易观察，实验时通过加热时间来反映不同物质吸热的多少，采用了转换法。 [4]由图可知，加热相同的时间，即吸收相同的热量，b液体的温度变化量更小，由可知，b液体的吸热能力更强。 [5]加热5min，两液体吸收的热量相同，b液体的温度由20升高至50，温度升高30，a液体的温度由20升高至90，温度升高70，a液体的温度变化量与b液体的温度变化量之比为，由可知，b液体的比热容与a液体的比热容之比为，故a液体的比热容为 （2）燃料燃烧放出的热量没有完全被液体吸收，所以由液体温度变化量计算所得的液体吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量，因此由q＝计算得到的热值小于真实值。 4． 质量 天平 受热均匀 加热时间 温度计示数变化量 酒精 【详解】（1）[1]由可知，燃料完全燃烧放出热量的多少与燃料的质量有关，所以实验时应控制燃料的质量相同。 （2）[2]实验时需要测量燃料的质量，所以还需要的测量仪器是天平。 [3]为了减小误差，可在加热时用搅拌器搅拌被加热物质，使物质受热均匀。 [4]图甲中物质吸收热量的多少不易观察，实验时可通过加热时间来反映不同物质吸收热量的多少，加热的时间相同，则物质吸收的热量相同。 [5]不同燃料放出热量的多少不易观察，实验时可通过温度计示数变化量来反映不同燃料放出热量的多少，温度变化量越大，说明燃料放出的热量越多。 （3）①[6]由表中信息可知，使用酒精作为燃料时，水的温度由15℃升高至35℃，水温升高20℃，使用碎纸片作为燃料时，水的温度由15℃升高至25℃，水温升高10℃，所以使用酒精作为燃料时，水的温度变化量更大，由可知，水吸收的热量更多，由可知，酒精的热值更大。 ②[7]由[6]可知使用酒精做燃料时水温变化量是使用碎纸片为燃料时的水温变化量的2倍，由可知，酒精的热值是碎纸片的两倍，所以碎纸片的热值为 5． 水升高温度的多少 燃料燃尽后水的末温 cm2 (t1﹣t0) 【详解】（1）[1]为了比较热值大小，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， 这种燃料热值越大。如图所示，通过水升高温度的多少来反应食物燃烧放出热量的多少。 （2）[2][3]根据Q=cmΔt，要求出水吸热多少，应测量出燃料燃尽后水的末温t1，此过程中计算水吸收热量的表达式为 Q=cm2 (t1﹣t0) 6． 甲、乙 温度计上升示数 甲、丙 加热时间 见解析 【详解】（1）[1]根据控制变量法可知，比较不同燃料的热值，应使用不同燃料对质量和初温相同的同种液体进行加热，由图可知，甲、乙两图中，燃料不同，液体相同，所以比较不同燃料的热值，应选择甲、乙两图进行实验。 [2]燃料完全燃烧放出的热量，是通过温度计上升示数来反映的，温度计示数上升的越多，说明液体温度升高越多，同种液体温度升高越多，吸收热量越多，则燃料完全燃烧放出的热量越多。 （2）[3]根据控制变量法可知，比较不同物质吸热特点，应使用相同的燃料对不同液体进行加热，由图可知，甲、丙两图中，利用相同的燃料对不同液体进行加热，所以比较不同物质吸热特点，应选择甲、丙两图进行实验。 [4]相同燃料燃烧相同的时间释放的热量相同，燃烧时间越长释放热量越多，则物体吸热越多，所以不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。 （3）[5]燃料对液体进行加热时，会有部分热量损失，没有全部被液体吸收，所以实际上，所以通过液体吸收的热量计算的燃料释放热量值偏小，计算出来的热值比真实值偏小一些。 7． 甲、丙 加热时间 a 甲、乙 【详解】（1）[1]为比较两种液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，温度升高越多，则吸热能力越小。小军应选择下图中甲、丙两装置进行实验。 [2]实验器材还有天平和钟表，由转换法，实验中用加热间接反映液体吸收热量的多少。 [3]通过分析表中数据可知，相同质量的两种液体，加热相同时间，液体a升温慢，故液体a的吸热能力较强。 （2）[4]为了比较热值大小，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，这种燃料热值越大，故应选择图中甲、乙两装置进行实验。 8． 甲乙 加热时间 a 【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，根据控制变量法，要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热，应选择甲、乙两图进行实验。 （2）[2]在比较不同物质吸热本领的实验中，根据转换法知，用相同的装置加热，这是为了在实验中可以通过加热时间来比较两种液体吸收热量的多少。 [3]若液体a的吸热能力越强，表示比热容较大，实验要使中a、b升高相同温度，因烧杯内的液体质量相同，根据Q=cmΔt知，液体a吸收的热量多，根据Q放=mq知，a消耗的燃料越多。 9．（1）6.72×105J；（2）10%；（3）见解析 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）木炭完全燃烧放出的热量 火炉烧水的热效率 （3）提高火炉的效率有：保证足够的空气；加大燃料燃烧的面积；减少烟气带走的热量等。 答：（1）水吸收的热量为6.72×105J； （2）该火炉烧水的热效率为10%； （3）提高火炉的效率有：保证足够的空气；加大燃料燃烧的面积等（合理即可）。 10．(1) 1.35×107J；(2) 40%． 【分析】(1)知道消耗汽油的质量，根据求出汽油完全燃烧放出的热量； (2)知道汽车匀速行驶的牵引力和距离，根据求出汽车牵引力所做的功；再根据求出汽油机的效率． 【详解】(1)汽油完全燃烧放出的热量： ； (2)汽车发动机所做的有用功： ； 汽油机的效率： ． 答：(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量是1.35×107J；(2)发动机的效率是40%． 11．（1）4.2×107J；（2）1.4m3 【详解】解：（1）水的体积 V水＝200L＝200dm3＝200×10﹣3m3 由ρ＝得水的质量 m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×200×10﹣3m3＝200kg 水吸收的热量 Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×107J （2）由η＝可得，天然气完全燃烧放出的热量 Q放＝＝＝1.05×108J 由Q放＝Vq可得，至少需要天然气的体积 V天然气＝＝＝1.4m3 答：（1）水箱中水吸收的热量为4.2×107J； （2）至少需要燃烧1.4m3天然气。 12．（1）；（2） 【详解】解：（1）在8小时内热水器中的水吸收的热量 Q=cm(t-t0)=4.2103J/(kg·℃)100kg(50℃-20℃)=1.26107J 热水器8小时内接收到的太阳能 E=Pt=3.75106J/h8h=3107J （2）太阳能热水器的效率 =100%=100%=42% 答：（1）太阳能热水器中的水吸收的热量3107J。 （2）太阳能热水器的效率42%。 13．(1)1h (2)1.6×1011J (3)4×103kg 【详解】（1）飞机在空中的飞机时间为 （2）发动机推力做的功为 W=Fs=0.8×105N×500×103m=4×1010J 发动机的效率为25%时，煤油完全燃烧放出的热量 （3）需要航空燃油的质量 14． 4.2×106J 9.2×106J 45.7% 【详解】(1)水吸收的热量：Q吸＝cm(t−t0)＝4.2×103J/(kg⋅℃)×20kg×(60℃−10℃)＝4.2×106J;(2)煤气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝0.23m3×4×107J/m3＝9.2×106J； (3)该热水器烧水的效率：η＝×100%＝×100%45.7%. 【点睛】（1）知道水的质量、水的比热容以及初温、末温，根据Q吸＝cm（tt0）求水吸收的热量；（2）知道煤气的体积和热值，根据Q放＝Vq求出煤气完全燃烧放出的热量；（3）根据η＝×100%求出该热水器烧水的效率． 15．(1)8.4×1010J；(2)2×105kg；(3)1.2×106m 【分析】吸 【详解】解：(1)2800kg煤完全燃烧释放的热量 Q放=m煤q=2800kg×3×107J/kg=8.4×1010J 则由题意可知，1g铀235全部裂变释放的能量 Q铀放=Q放=8.4×1010J (2)由题意知 Q吸=Q铀放=8.4×1010J 1标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，由Q吸=cm（t-t0）可得加热水的质量 (3)由可得汽车匀速行驶时的牵引力 提供给该汽车的机械功 W=Q放η=8.4×1010J×30%=2.52×1010J 由W=Fs可得汽车在当前道路上行驶的路程 答：(1)1g铀235全部裂变释放的能量是8.4×1010J； (2)这些能量最多可以将2×105kg的水从0℃加热至沸腾（1标准大气压下）； (3)这些能量提供给该汽车，汽车在当前道路上行驶的路程是1.2×103km。 16．（1）3km；（2）1.35×107J；（3）30%；（4）45℃ 【详解】解：（1）清扫车行驶的路程为 （2）0.3kg汽油完全燃烧放出的热量为 （3）清扫车做的功为 发动机的效率是 （4）在此过程中，发动机所做额外功为 水吸收的热量为 水升高的温度是 水升高到的温度为 答：（1）清扫车行驶的路程为3km； （2）0.2kg汽油完全燃烧放出的热量为1.35×107J； （3）在此过程中清扫车发动机的效率是30%； （4）在不考虑其他热损失的情况下，可使初温为20℃的水升高到45℃。 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 $$