2025年中考物理复习专题：内能的利用计算题、实验题

2025年中考物理复习专题：内能的利用计算题、实验题 一、实验题 1．如图，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量、烧杯内液体质量和初温也相同。 （1）比较不同物质吸热升温的特点： ①应选择 两图进行实验；还需要的测量器材为秒表和 ； ②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； ③如图丁，若液体B的比热容是，液体A的比热容是 ； （2）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验； （3）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．如图所示，小雨准备了甲、乙、丙三个相同的装置，来探究不同物质的比热容和不同燃料的热值，其中液体质量、燃料质量均相等。 (1)探究不同物质的比热容时，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“液体升高的温度”或“加热的时间”）；小雨根据测得的实验数据，画出了a、b两种液体温度随时间变化的图像（如图丁所示），由图可知 液体的比热容较大； (2)探究不同燃料的热值应选择 两图进行实验，实验时比较燃料放出热量的多少是通过液体 来反映的（选填“升高的温度”或“加热的时间”）。 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，烧杯内的液体质量也相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验时要观察 来比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，实验通过 反映物质吸热的多少； (2)比较不同物质的比热容，选用合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）液体b吸收的热量； (3)若图甲烧杯中为的水，酒精完全燃烧后水温升高了20℃，若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是 ；[] (4)小红同学用同样的装置进行实验，发现在燃料燃尽之前水就沸腾了，无法比较出两种燃料的热值。为避免出现小红同学实验的情况，请提出一条改进建议： 。 4．在做功可以改变物体内能的实验中，老师演示了两个实验。 （1）实验一：如图甲所示把活塞迅速压下去，观察到硝化棉燃烧，这是因为活塞压缩气体做功，空气的内能 （选填“增加”或“减少”），温度 （选填“升高”或“降低”），达到棉花着火点的缘故。这个过程中是把机械能转化为 能。 （2）如图乙所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开。 ①通过酒精灯加热使水的温度升高，这是利用 的方法增加了水的 能。 ②水蒸气冲开瓶塞，水蒸气对瓶塞 ，水蒸气的温度 ，（选填“降低”、“升高”或“不变”）内能 。（选填“减少”、“增加”或“不变”） ③水蒸气冲开瓶塞的过程中， 能转化为 能。 5．木柴、焦炭、木炭都是常用的燃料。取不同的三种燃料进行完全燃烧，得到了下表中的数据： 燃料的质量m/g 100 200 300 400 完全燃烧放出的热量Q/J Q木材/J 1.3×106 2.6×106 3.9×106 5.2×106 Q焦炭/J 3.0×106 6.0×106 9.0×106 12.0×106 Q木炭/J 3.4×106 6.8×106 10.2×106 13.6×106 (1)从表中数据可知，相同质量的不同燃料，完全燃烧放出的热量是 （选填“相同”或“不同”）的，对同一种燃料，质量越大，完全燃烧放出的热量越 ； (2)从表中数据还可以看出，同一种燃料完全燃烧时，放出的热量和 的比值是不变的，在物理学中该比值叫做燃料的 。 6．在探究物质某些属性的实验中，有如图所示甲、乙、丙三套完全相同装置，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验； （2）实验中，甲与丙的加热时间相同，目的是为了 ，最后发现丙图中的温度计示数较高，据此可得到的结论是 ； （3）该实验过程主要用到的两种物理研究方法是 和 ； （4）已知酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧10g酒精放出的热量是 J。 7．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，烧杯内的液体初温相同；    （1）该实验装置的组装顺序应该遵循 （选填“由上至下”、“由下至上”）； （2）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验；在实验中应控制液体的 相等； （3）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：根据表中的数据计算，燃料2的热值为 。 燃料 加热前液体的温度（℃） 燃料燃尽时液体的温度（℃） 燃料的热值（J/kg） 1 15 35 2.4×106 2 15 25 ？ 8．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料质量都是10g。 (1)为比较不同液体的比热容，可以选择 两图实验，装置的组装顺序应该是 （选填“由上到下”或“由下到上”），实验除用到如图所示的器材外，还需要用到的测量仪器有天平和秒表；两只烧杯中需要分别装入初温相同且 相等的液体a和液体b；这里采用的方法是 法。若要比较不同燃料的热值，可以选择 两图； (2)利用其中两幅图进行实验，根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如果已知b液体比热容是，则a液体比热容是 J/（kg·℃）。 二、计算题 9．小星家的太阳能热水器，水箱装满水是40L。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）水的质量是多少千克？ （2）水吸收的热量是多少焦？ （3）如果水吸收的这些热量，由燃烧焦炭来提供，而炉子的效率为40%，求至少需要燃烧多少千克的焦炭？[水的比热容为，焦炭的热值为] 10．2022年氢能源环卫车已在我国部分城市投入使用。氢能源燃料具有零碳、环保、高效、可持续等特点，其热值为。若给环卫车的气罐加5kg氢燃料，其完全燃烧放出的热量是多少？ 11．2022年北京冬奥会举行期间，氢燃料客车、纯电动汽车成为承担此次冬奥会交通出行任务的最主要力量，新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。如图所示是氢燃料公交车在平直路面行驶时的情景。已知，。求： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ （2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度为多少？ （3）氢燃料公交车以恒定功率匀速行驶，其效率为50%，完全燃烧（1）中的氢燃料可公交车获得的有用机械能为多少？若此过程公交车行驶了280s，则其匀速直线行驶时的功率是多少？ 12．随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已成为许多家庭的必备出行工具。某品牌国产汽车以25m/s的速度在平直的公路上匀速行驶600s，消耗汽油1.2kg。已知该汽车发动机的功率为50kW，汽油的热值q＝4.6×107J/kg。假设汽油在发动机汽缸内完全燃烧，求该汽车在匀速行驶600s的过程中： （1）汽车发动机牵引力所做的功； （2）该汽车发动机的效率。 13．国产大型水陆两栖飞机AG600于2021年3月4日在湖北荆门漳河机场完成灭火任务系统首次科研试飞，如图所示。该飞机空载时的总质量为42t，最大起飞重量为5.35×105N，空中巡航时速度为500km/h，最大航程超过5000km，轮胎与跑道的总接触面积为0.6m2。求：（（g=10N/kg、ρ水=1.0×103kg/m3） （1）飞机空载静止在水平跑道上时对跑道的压强大小； （2）飞机满载静止在水面上时排开水的体积； （3）若飞机在空中飞行时获得2×105N的水平推力，以巡航时速沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg，则发动机的效率是多少？ 14．为了保障学生人身安全，目前已有一大批校车投入使用，这辆校车在某段平直公路上匀速行驶8000m，消耗柴油2kg，受到的阻力是2×103N，（柴油热值3.2×107J/kg）求： （1）这段路程内发动机做的功； （2）这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量； （3）这段路程内柴油机的效率。 15．用燃气锅炉烧水时，把质量为100kg、初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了2m3天然气，已知天然气的热值为4.2×107J/m3，求： （1）水吸收的热量； （2）燃气锅炉烧水时的效率是多少？ （3）可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，可燃冰的热值约为1.4×1010J/m3，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先地位。若换用可燃冰为燃料，锅炉效率不变，完全燃烧1m3可燃冰可以使质量为17t、初温为20℃的水温度升高到100℃，则可燃冰的热值是多少？ 16．如图是小明家新装的天然气热水器。某次小明洗澡时将燃气热水器的温度设定在45℃（即水从热水器流出的温度），热水器热水管出水量为6kg/min，洗澡用时10min。洗澡前后查看燃气表上显示的气量分别为和。已知冷水温度为10℃，，取。 (1)求洗澡10min进入热水器的水吸收的热量； (2)求消耗的天然气完全燃烧放出的热量； (3)求该款天然气热水器烧水时的效率。 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年中考物理复习专题：内能的利用计算题、实验题》参考答案 1． 甲、丙 天平 加热时间 1.05×103 甲、乙 温度计上升示数 【详解】（1）①[1]比较不同物质吸热升温的特点，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，所以应选择甲、丙两图进行实验。 [2]这个实验需要测量的物理量有时间和质量，所以，还需要的测量器材有秒表和天平。 ②[3]实验加热的时间越长，相同燃料燃烧的质量越多，放出的热量越多，液体吸收的热量就越多，所以通过加热时间来反映物质吸热的多少。 ③[4]根据热量计算公式，液体A和液体B吸收的热量分别为 根据题意，烧杯内液体质量相同，即 由图丁可知，液体B吸收的热量是液体A吸收热量的2倍, 即 两种液体升高的温度相同，为 得 解得 （2）（3）[5][6]比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，液体升温越高，这种燃料热值越大、乙两图进行实验。比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大，应选择甲、乙两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过温度计上升示数来反映的。 2．(1) 甲丙 加热的时间 b (2) 甲乙 升高的温度 【详解】（1）[1]比较不同物质的比热容，应控制燃料相同而吸热物质不同，选择甲、丙两图进行实验。 [2]实验加热的时间越长，相同燃料燃烧的质量越多，放出的热量越多，液体吸收的就越多，故通过加热的时间来反映物质吸热的多少。 [3]升高相同的温度，液体a加热时间比液体b少，证明液体b吸热能力强，可知b液体的比热容较大。 （2）[1]为了比较不同燃料的热值，要用相同质量的不同燃料，加热质量相同的同种液体，则应选择甲、乙两图进行实验。 [2]质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过温度计示数来表示燃料放出热量的多少。 3．(1) 甲、乙 温度计示数变化量 甲、丙 加热时间 (2)小于 (3) (4)增加水的质量/降低水的初温/减小燃料的质量 【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，则燃料种类不同而烧杯中液体种类相同，故选择甲、乙两图进行实验探究。 [2]燃料放出热量的多少不易观察，实验时通过比较烧杯中液体的温度变化量即温度计示数变化量来反映燃料放出的热量多少，温度计示数变化量越大，说明燃料放出的热量越多，燃料的热值越大。 [3]比较不同物质的比热容，要控制物质吸收的热量相同而烧杯内液体的种类不同，所以应选择甲、丙两图进行实验探究。 [4]物质吸收热量的多少不易观察，实验时通过加热时间来反映物质吸收热量的多少，采用了转换法。 （2）加热相同一段时间后，液体a升温多，说明a吸热能力差，比热容小。质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，由可知，液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量。 （3）水吸收的热量 若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值 （4）由可知，吸收相同的热量，水的质量越大，温度变化量越小，所以可以通过增加水的质量来减小水温变化量，来避免出现水沸腾的情况。另外也可以通过降低水的初温或者减小燃料的质量来避免水在实验时出现沸腾的情况。 4． 增加 升高 内 热传递 内 做功 降低 减小 内 机械 【详解】（1）[1][2][3]活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃烧点，硝化棉就会燃烧，该现象说明了对物体做功，物体的内能增加，此过程机械能转化为内能。 （2）①[4][5]改变内能的方式有：做功和热传递。用酒精灯加热水的过程中，水从酒精灯火焰上吸收热量，水的温度升高，这是用热传递方法增加了水的内能。 ②③[6][7][8][9][10]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。此时水蒸气的温度降低，内能减小，将内能转化为机械能；此过程与热机的做功冲程能量转化情况相同，内能转化为机械能。 5．(1) 不同 多 (2) 质量 热值 【详解】（1）[1][2]由表格中数据可知，完全燃烧质量相同的木材、焦炭、木炭放出的热量不同；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越多。 （2）[1][2]从表中数据还可以看出，同一种燃料完全燃烧时，放出的热量和质量的比值是不变的，在物理学中该比值叫做燃料的热值。 6． 甲和乙 甲和丙 使水和煤油吸收相同的热量 煤油的比热容小于水的比热容 控制变量法 转换法 3×105 【详解】（1）[1]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，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，应选择甲和乙两图进行实验。 [2]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液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]实验中，甲与丙加热装置相同，加热相同时间，可以使水和煤油吸收相同的热量。 [4]相同质量的水和煤油吸收相同的热量，煤油的温度变化大，根据可知，说明煤油的比热容较小。 （3）[5][6]实验中为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，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，用到了控制变量法；实验中通过加热时间来反映物体吸收热量的多少，用到了转换法。 （4）[7]由可知，完全燃烧10g酒精放出的热量为 7． 由下至上 甲乙 甲丙 质量 1.2×106J/kg 【详解】（1）[1]因要用酒精灯的外火焰加热，故在组装实验器材时应该按照由下而上的顺序。 （2）[2]比较不同燃料的热值，应选择不同的燃料加热相同的物质，即用甲、乙两图进行实验。 [3][4]比较不同物质的比热容，应控制燃料相同而吸热物质不同，应选择甲、丙两图进行实验；根据控制变量法可知，实验中需要控制液体的质量相同。 （3）[5]由表格数据可知，燃料燃尽时，液体升高的温度之比为 根据可知，两液体吸收热量之比，即燃料燃烧放出热量之比为 燃料的质量相同，根据可知，燃料的热值之比为，由此得出燃料2的热值 8．(1) 甲、丙 由下到上 质量 控制变量 甲、乙 (2) 【详解】（1）[1]比较不同液体的比热容， 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，可以选择甲、丙两图。 [2]为了用酒精外焰加热，需根据火焰的高度调节固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照由下到上的顺序组装实验装置。 [3][4]在“比较不同物质的吸热能力”实验中，需控制初始的温度和物体的质量相同，所以，两只烧杯中需要分别装入初温相同且质量相等的液体a和液体b；这里采用的方法是控制变量法。 [5]根据控制变量法，为了比较不同燃料的热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，故选用甲、乙两图。 （2）由图可知，a、b两种液体都升高 80°C-0°C=80°C a液体的加热时间为10min，b液体的加热时间为20min，b吸收的热量为a吸收热量的2倍；根据可知，在液体的质量相同、升高相同的温度时，比热容与吸收的热量成正比，b吸收的热量为a吸收热量的2倍，则b的比热容为a的比热容的2倍，即a液体的比热容为 9．（1）40kg；（2）4.2×106J；（3）0.35kg 【详解】解：（1）水的体积 由得，水的质量 （2）水吸收的热量 （3）由知，焦炭完全燃烧释放热量 由得，需要焦炭的质量 答：（1）水的质量为40kg； （2）水吸收的热量为4.2×106J； （3）至少需要燃烧0.35kg的焦炭。 10． 【详解】解：5kg氢燃料完全燃烧放出的热量 答：5kg氢燃料，其完全燃烧放出的热量是。 11．（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）4.2×107J，1.5×105W 【详解】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为 （2）由题意可知水吸收的热量 水升高的温度 （3）公交车获得的有用机械能为 则公交车的功率为 答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为8.4×107J； （2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度为40℃； （3）氢燃料公交车以恒定功率匀速行驶，其效率为50%，完全燃烧（1）中的氢燃料可公交车获得的有用机械能为4.2×107J。若此过程公交车行驶了280s，则其匀速直线行驶时的功率是1.5×105W。 12．（1）3×107J；（2）54.3% 【详解】解：（1）根据公式可得 W=Pt=5×104W ×600s =3×107J （2）汽油完全燃烧放出的热量 Q放=qm =4.6×107J/kg×1.2kg = 5.52×107J 发动机的效率 答：（1）汽车发动机牵引力所做的功为3×107J； （2）该汽车发动机的效率为54.3%。 13．（1）；（2）；（3）62.5% 【详解】解：（1）飞机空载时对地面的压力 F=G=mg=42×103kg×10N/kg=4.2×105N 对跑道的压强 （2）飞机满载静止在水面上时，受到的浮力和自身总重力相等，即 排开水的体积 （3）以巡航时速沿水平方向匀速航行1h通过的路程为 s=vt=500km/h×1h=500km=5×105m 牵引力做的功 完全燃烧4000kg的航空煤油放出的热量 发动机的效率 答：（1）飞机空载静止在水平跑道上时对跑道的压强是； （2）飞机满载静止在水面上时排开水的体积是； （3）若飞机在空中飞行时获得2×105N的水平推力，以巡航时速沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg，则发动机的效率是62.5%。 14．（1）1.6×107J；（2）6.4×107J；（3）25% 【详解】解：（1）因校车在某段平直公路上匀速行驶，所以，汽车的牵引力为 F＝f＝2×103N 牵引力做的功为 W＝Fs＝2×103N×8000m＝1.6×107J （2）这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量为 Q＝mq＝2kg×3.2×107J/kg＝6.4×107J （3）这段路程内柴油机的效率为 答：（1）这段路程内发动机做的功为1.6×107J； （2）这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量为6.4×107J； （3）这段路程内柴油机的效率为25%。 15．（1）3.36×107J；（2）40%；（3）1.428×1010J/m3 【详解】解：（1）根据题意可知，水吸收的热量为 （2）根据题意可知，2m3天然气完全燃烧放出的热量为 Q放=V天然气q=2m3×4.2×107J/m3=8.4×107J 燃气锅炉烧水时的效率为 （3）用可燃冰加热水，水吸收的热量为 锅炉效率不变，由可得可燃冰完全燃烧放出的热量为 可燃冰的热值为 答：（1）水吸收的热量3.36×107J （2）燃气锅炉烧水时的效率是40%； （3）可燃冰的热值是1.428×1010J/m3。 16．(1) (2) (3)60％ 【详解】（1）洗澡10min进入热水器的水的质量为 吸收的热量 （2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量为 （3）该款天然气热水器烧水时的效率为 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 $$