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．小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。 (1)加热10min，水吸收的热量 （填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量； (2)根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像（如图乙），由图像可知，当时气压 1个标准大气压，煤油的比热容是 [] (3)若本实验共消耗酒精20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是 J。（q酒=3.0×107J/kg） 2．如图所示，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。 （1）为完成本实验，除温度计外，还需要的测量工具是 、 ； （2）为了研究物质的比热容，小明选择乙、丙两个装置进行实验，根据实验数据，作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图丁，本实验是通过 比较水和煤油吸收热量的多少。观察图丁，煤油和水的比热容之比是 ； （3）为了比较酒精和煤油的热值，小明选择 两个装置进行实验，他选择用两种燃料将两个装置中的液体均加热至相同温度，通过测量 （选填“消耗燃料的质量”或“加热时间”）来反映这两种燃料热值的大小关系； （4）实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计（玻璃泡中液体质量相等），几种测温物质的相关数据如下表所示，为了减小热损失对实验的影响，应该选择 温度计。 测温物质 酒精 煤油 水银 比热容 标准气压下沸点/℃ 78 180～310 356.7 3．兴趣小组同学用图1的两个相同装置探究“不同燃料的热值大小”。 (1)分别在两个相同的燃烧皿中装入 相等的甲，乙燃料，点燃它们并对A、B两杯质量 和初温 （选填“相同”或“不同”）的水加热； (2)待燃料 时（选填“全部燃烧”或“部分燃烧”）。通过比较 来判断两种燃料热值的大小。 (3)若燃烧皿中的燃料全部燃烧完时，测得A杯中的水温为42℃，测得B杯中的水温为 ℃（如图2），经分析比较可知：热值较大的是 燃料。 4．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．(注：燃料完全燃烧放热用Q放＝mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示)．自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系．他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 (1)为了保证实验结论可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 相同；另外，甲乙两烧杯内水的质量要 (选填“相等”或“不相等”)． (2)分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ． (3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是： .利用此实验方法计算出的热值将比真实值 (偏大或偏小)． 5．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)以上实验装置的安装顺序是 ； (2)在研究不同物质的吸热能力实验中，不同物质吸收热量的多少是通过 来反映的，这种实验方法叫做 法； (3)由丁图可以看出， 液体的吸热本领较大； (4)为比较不同燃料的热值，实验中应控制燃料燃烧的 相同，根据 比较燃料燃烧放出热量的多少。 6．在“比较酒精和碎纸片热值”实验中。 （1）由于燃料完全燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的 相等；实验中还需控制被加热的水的质量和 均相同。 （2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是 。 （3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表。在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作： ①同时点燃酒精和碎纸片。 ②当酒精和碎纸片燃烧相同时间，读取温度计的示数。 小红认为点燃燃料后应该待酒精和碎纸片完全燃烧结束，分别读取温度计的示数。 你认为 的操作是正确的（选填“小华”或“小红”）。小明根据正确操作获得的数据，算出水吸收的热量，进一步算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是 。 7．某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．他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔记录了杯中水的温度（见下表） （1）为保证实验结论的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有 ， ． （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 ． （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？ ．为什么？ 8．如图甲所示，是“探究物质的熔化规律”的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程。 (1)试管内物质在熔化过程中，某时刻温度如图乙所示，读数方法正确的是 （选填“A”、“B”或“C”），示数为 ℃，某同学根据实验记录的数据描绘出该物质的温度随时间变化的图象（如图丙ABCDE），则可知该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”）； (2)根据描绘的图线可知，该物质的熔点为 ℃，仔细观察图象发现，该物质熔化前（AB段）升温比熔化后（CD段）升温 （选填“快”或“慢”）； (3)已知这种物质液态时的比热容是，则该物质固态时的比热容 J/(kg·℃)。 二、计算题 9．用烟煤烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了1.4kg的煤。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），烟煤的热值为3×107J/kg。试求： （1）水吸收的热量； （2）热效率； （3）分析热效率不高的两种原因。 10．干木材的热值是1.2×107J/kg，要放出3.6×107J的热量，需要完全燃烧多少kg的干木材？ 11．用天然气灶烧水，燃烧0.1m3的天然气，使10kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容是。天然气的热值q=3.5×107J/m3。求： （1）0.1m3天然气完全燃烧放出的热量Q放； （2）水吸收的热量Q吸； （3）天然气灶的效率η； （4）请提出如何提高天然气灶的效率（一条即可）？ 12．某小组同学用酒精灯给200g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了7g酒精。已知：水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，酒精的热值为3×107 J/kg。求： (1)此过程中水吸收的热量。 (2)7g酒精完全燃烧放出的热量。 (3)酒精灯烧水时的热效率。 13．如图是今年国庆70周年阅兵式亮相的“利剑隐身无人攻击机”，它的列装，使我国成为世界第三个拥有大型隐身无人攻击机的国家。据资料记载，“利剑无人攻击机”能超音速飞行，最大航程达到4000km，巡航速度达到0.8马赫(1马赫=340m/s)，巡航时飞机推力达到1.25×105N。则： (1)当飞机以0.8马赫匀速巡航时，求发动机的功率； (2)若飞机以0.8马赫的巡航速度，从某空军基地飞往1360km处空域执行任务，发动机的效率为85%，则至少消耗多少燃油？(q燃油=4×107J/kg) (3)若无人攻击机发现敌情，从巡航状态到超音速攻击状态，它的实际功率如何变化？ 14．用锅炉烧水时，将50kg的水由20℃加热到100℃，需要完全燃烧2kg的烟煤，水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)，烟煤的热值是3.0×107J/kg。试求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）烟煤放出的热量是多少？ （3）锅炉烧水的效率是多少？ 15．“酸菜血肠”既健康又美味，是大家非常喜爱的菜品。周末小钢一家在餐馆点了一份酸菜血肠，如图所示，它利用一个酒精炉（以固体酒精块作为燃料）加热。请计算以下问题：[已知：酸菜血肠混合物的比热容为3.6×103J/（kg·℃），酒精块的热值为1×107J/kg] （1）若将1kg的酸菜血肠从30℃升高70℃，则酸菜血肠需要吸收多少热量？ （2）若在这个过程中消耗126g的酒精块，酒精炉的热效率为多少？ （3）如果用天然气来加热这1kg酸菜血肠，不计热损失，则会消耗多少m3天然气？（天然气的热值为8.4×107J/m3） 16．小张驾驶一辆效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶一段时间的过程中，消耗的汽油若完全燃烧可放出1.932×107 J的热量。（汽油的热值为4.6×107 J/kg）求： （1）在这段时间内消耗的汽油的质量； （2）在这段时间内汽车牵引力做的功； （3）在一标准大气压下，若这些热量完全被水吸收，则能将20℃、46kg的水温升高多少？ 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． 等于 小于 2.1×103 6×105 【详解】(1)[1]使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，所以加热10min，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。 (2)[2]由图乙可知，水的沸点小于100，所以当时气压小于1个标准大气压。 [3]两种物质加热到98，煤油用时10min，水用时20min，煤油吸热为水的一半，根据，在质量和升高温度相同的条件下，比热容与吸热的多少成正比，故煤油的比热容为 (3)[4]这些酒精完全燃烧放出的热量是 2． 停表（秒表） 天平 加热时间的长短 1∶2 甲、乙 消耗燃料的质量 水银 【详解】（1）[1][2]根据实验目的可知，要燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同，还需要的测量工具是停表（秒表）、天平。 （2）[3]根据转换法可知，为了研究物质的比热容，本实验是通过加热时间的长短比较水和煤油吸收热量的多少。 [4]从图中可知，相同质量的煤油和水，从68摄氏度升高到98摄氏度，煤油用了10min，而水用了20min，所以水吸收的热量为煤油吸收热量的两倍，根据可知，煤油和水的比热容之比是1∶2。 （3）[5][6]为了比较酒精和煤油的热值，要选择燃料不同，但是其他都相同的甲、乙两个装置进行实验，将两个装置中的液体均加热至相同温度，根据转换法可知，通过测量消耗燃料的质量来反映这两种燃料热值的大小关系，消耗的越少的燃料热值大。 （4）[7]当被测物体温度较高、质量较小时，为了使测量值更接近真实值，应该选比热容小的液体作为温度计的测温液体，这样液体升温快并且吸热没有那么多，而比热容大的升温慢并且吸收的热量会更多，因水银的比热容相对来说较小，所以应选择水银温度计。 3． 质量 相同 相同 完全燃烧 温度计示数的变化 37 甲 【详解】(1)[1][2]实验中，根据控制变量法知，应控制甲乙两种燃料的质量相同，两杯水的质量相同、初温相同。 (2)[3][4]待燃料全部燃烧完时，通过比较温度计示数的变化来判断两种燃料热值的大小. (3)[5]由图可知，温度计的分度值为1℃，则 B杯中的水温为37℃。 [6]由题可知，当甲乙两种燃料都燃烧完时，A杯中的水温高，表明A杯中的水吸热多，即甲燃料燃烧放出的热量多，甲燃料的热值较大。 4． 质量 相等 煤油 天平 偏小 【详解】(1)因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等，两个烧杯相同，受热面积就相同； (2)由图表数据可知在燃烧相同质量的燃料后，甲杯中的水温度升高的多，甲杯中的水吸收的热量多，即煤油燃烧放出的热量多，根据，所以煤油的热值较大； (3) 计算出煤油和菜籽油的热值，小明还需要补充实验仪器天平来测量燃料的质量；由于燃料燃烧放出的热不能被水全部吸收，燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，并且燃料也不会完全燃烧，依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些． 5．(1)自下而上 (2) 加热时间长短 转换法 (3)B (4) 质量 温度计升高的示数 【详解】（1）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，然后自下而上装其他器材。 （2）[1][2]在实验中，应控制热源相同，物质吸收热量的多少通过加热时间来反映，这里运用了转换法。 （3）由图丁可知，A和B温度都升到80℃，A温度升高的快，A需要的是时间是10min，B需要的时间是20min，B需要更长的加热时间，则B吸收的热量更 多，所以液体B的吸热能力强。 （4）[1][2]要比较不同燃料热值大小，应控制燃料的质量相同，需要控制加热液体的种类、质量相同，改变燃料的种类，根据温度计的示数高低得出吸热多少，从而判断热值大小。 6． 质量 初温 温度计的玻璃泡没有充分浸入到烧杯的水中 小红 偏小 【详解】（1）[1][2]由Q放=mq可知，燃料充分燃烧放出热量的多少与燃料的种类和燃料的质量有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的质量相同；控制被加热的水的质量和初温均相同，便于通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧放出的热量。 （2）[3]用温度计测量液体的温度时，应该让温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能碰到容器的底部和侧壁，由图可知，温度计的玻璃泡没有充分浸入到烧杯的水中。 （3）②[4][5]小红的操作是正确的，实验过程中要控制完全燃烧燃料的质量相同，燃烧时间相同并不能保证燃烧燃料的质量相同，所以保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数的操作是错误，而小红的操作正确；由于燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸收的部分热量，使Q放大于Q吸，依此计算出燃料的热值比实际要偏小些。 7． 水的质量 吸收的热量 煤油 不可靠 煤油和菜籽油都不可能完全燃烧，在向水传热的过程中，会有热量损失 【详解】(1)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，并且酒精灯的加热时间也要相同；(2)分析表格数据可知，甲杯水的温度升高的较快，即甲煤油灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；(3)因为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小，因此这样的计算结果不可靠． 【点睛】（1）探究两种燃料的热值时，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；（2）由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即甲煤油灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；（3）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小． 8．(1) B 38 晶体 (2) 50 慢 (3) 【详解】（1）[1]由图乙知，A俯视，读数会偏大，C仰视，读数会偏小，B读数方式正确。 [2]温度计的分度值为1℃，所以其示数为38℃。 [3]由于该物质在熔化过程中温度保持不变，所以是晶体。 （2）[1]根据描绘的图线可知，该物质在50℃，吸热温度不再升高，故熔点为50℃。 [2]由图像可知，该物质熔化前(AB段)升温比熔化后(CD段)升温慢。 （3）由图可知，物质6-8min为液态，温度变化量为 则吸收的热量为 物质固体时，吸收的热量是液态6-8min吸收热量的，固态温度的变化量为 则该物质固态时的比热容为 9．（1）3.36×106J；（2）8%；（3）见详解 【详解】解：（1）水吸收的热量为 （2）燃烧烟煤放出的热量为 热效率为 （3）热效率不高的原因有：烟煤没有完全燃烧；产生的热量有散失，没有被水全部吸收。 答：（1）水吸收的热量为）3.36×106J； （2）热效率为8%； （3）热效率不高的原因有：烟煤没有完全燃烧；产生的热量有散失，没有被水全部吸收。 10．3kg 【详解】解：干木材的热值，要放出的热量，需要完全燃烧干木材的质量 答：干木材的热值是1.2×107J/kg，要放出3.6×107J的热量，需要完全燃烧3kg的干木材。 11．（1）3.5×106J；（2）2.1×106J；（3）60%；（4）见解析 【详解】解：（1）0.1m3天然气完全燃烧放出的热量 （2） 水吸收的热量 （3）天然气灶的效率 （4）提高天然气灶的效率，第一个方面是提高燃气的热吸收，从而提高热吸收。 ①需要提高表面传热系数（如对水壶除垢）；②需要增大对流传热的面积； ③需要提高火焰外焰温度。 第二个方面是减少热损失，而热损失主要包括高温烟气带走的热量、火焰对外辐射的热量、以及燃气灶对外的热量损失，其中高温烟气带走的热量最多，降低高温烟气带走的热量就可以提高燃气灶的热效率了。 答：（1）0.1m3天然气完全燃烧放出的热量Q放为3.5×106J； （2）水吸收的热量Q吸为2.1×106J； （3）天然气灶的效率η为60%； （4）见解析 12．(1)5.04×104J；(2)2.1×105J；(3)24% 【分析】由吸热公式计算水吸收的热量；根据热值计算公式计算酒精放出的热量；根据计算热效率。 【详解】(1)水质量为 m水=200g=0.2kg 则水吸收的热量为 (2)酒精完全燃烧产生的热量为 Q放=m酒精q=0.007kg×3×107J/kg=2.1×105J 酒精灯烧水时的热效率为 答：(1)此过程中水吸收的热量为5.04×104J； (2)7g酒精完全燃烧放出的热量为2.1×105J； (3)酒精灯烧水时的热效率为24%。 13．(1)3.4×107W；(2)5000kg；(3)变大 【详解】(1)已知，巡航时飞机推力达到1.25×105N，巡航速度达到0.8马赫合272m/s，发动机的功率为 P=Fv=1.25×105N×272m/s =3.4×107W (2)总功为 W=Fs=1.25×105N×1.36×106m= 1.7×1011J 吸收的热量为 消耗燃油为 (3)根据公式P=Fv，若无人攻击机发现敌情，从巡航状态到超音速攻击状态，牵引力不变，速度增大，实际功率变大。 答：(1)当飞机以0.8马赫匀速巡航时，发动机的功率为3.4×107W； (2)若飞机以0.8马赫的巡航速度，从某空军基地飞往1360km处空域执行任务，发动机的效率为85%，至少消耗燃油5000kg； (3)若无人攻击机发现敌情，从巡航状态到超音速攻击状态，它的实际功率变大。 14．（1）1.68×107J；（2）6×107J；（3）28% 【分析】（1）知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，可利用吸热公式Q吸=cm(t-t0)计算水吸收的热量； （2）知道烟煤的热值和质量，可利用公式Q放=mq计算烟煤完全燃烧放出的热量； （3）知道水吸收的热量和烟煤完全燃烧放出的热量，根据效率公式求出热效率。 【详解】解：（1）水吸收的热量是 Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(100℃-20℃)=1.68×107J （2）2kg的烟煤完全燃烧放出的热量 Q放=m烟煤q=3×107J/kg×2kg=6×107J （3）锅炉烧水的效率是 答：（1）水吸收的热量是1.68×107J； （2）2kg的烟煤完全燃烧放出的热量是6×107J； （3）热效率是28%。 【点睛】本题考查学生对热传递过程中的吸热公式和燃料燃烧放出热量公式，热效率公式的理解和灵活运用。 15．（1）2.52×105J；（2）20%；（3）0.003m3 【详解】解：（1）根据Q吸＝cmΔt可得，酸菜血肠吸收的热量为 Q吸＝cmΔt＝3.6×103J/（kg·℃）×1kg×70℃＝2.52×105J （2）消耗酒精块的质量为 m酒精块＝126g＝0.126kg 酒精块完全燃烧放出的热量为 Q放＝q酒精块m酒精块＝1×107J/kg×0.126kg＝1.26×106J 酒精炉的热效率为 （3）如果用天然气来加热这1kg酸菜血肠，不计热损失，完全燃烧天然气放出的热量为 Q放′＝Q吸＝2.52×105J 由Q放＝qV可得需要完全燃烧天然气的体积为 答：（1）酸菜血肠需要吸收了2.52×105J的热量； （2）若在这个过程中消耗126g的酒精块，酒精炉的热效率为20%； （3）如果用天然气来加热这1kg酸菜血肠，不计热损失，则会消耗0.003m3天然气。 16．（1）0.42kg；（2）5.796×106 J；（3）80℃ 【详解】解：（1）这段时间内消耗的汽油的质量为 （2）这段时间内汽车牵引力做的功为 （3）这些热量完全被水吸收，水升高的温度为 在一标准大气压下水的沸点为100℃，故水实际升高的温度为 答：（1）在这段时间内消耗的汽油的质量为0.42kg； （2）在这段时间内汽车牵引力做的功为5.796×106 J； （3）在一标准大气压下，若这些热量完全被水吸收，则能将20℃、46kg的水温升高80℃。 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 $$