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．为了比较煤油和花生油的热值大小，某同学设计了如图所示的实验，甲、乙两图装置完全相同 （1）实验时应该控制煤油和花生油的 相同； （2）实验中应该等煤油和花生油燃尽后，比较 来判断热值的大小。 2．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 25 44 菜籽油 25 34 （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）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 。 （3）实验中燃料燃烧放出的热量，通过 的方式使水的内能增大（选填“做功”或“热传递”）。 （4）小明同学还想利用这个实验测算出煤油和菜籽油的热值，那么除了图中装置外，小明还要使用的测量仪器是 。 3．小明组装了图所示的装置探究煤油和菜籽油的热值大小。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 10g煤油 20 80 ① 20 50 （1）小明设计的实验数据表格如上表，其中①处内容漏写了，请你帮他补充完整： ； （2）为使实验现象明显，烧杯中水的质量应适当 （选填“大”或“小”）一些； （3）由表中记录数据可知， 的热值大； 【拓展】实验后小明根据实验数据，利用公式Q=cmΔt算出了A烧杯中的水吸收的热量，再结合“10g煤油”这一数据，算出的煤油热值偏小，原因是 。 4．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关系．他在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，再调整固定 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：加热时间和水的 ． （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 ． 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)水的比热容为，它的物理含义是质量为1kg的水温度升高1℃吸收的热量为 J (3)酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧0.01kg酒精放出的热量为 J。 6．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”）。 7．如图所示，为比较a、b两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值的实验，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料均为10g。 (1)在实验中，三个烧杯中a、b液体的 （质量/初温，下同）要相同； 可以不同； (2)比较a、b两种液体的比热容，应选择 两图进行实验，该实验吸热的多少是通过 来反映的（温度计示数/加热时间）； (3)比较1、2两种燃料的热值，应选择 两图进行实验，该实验燃料的热值是通过 来反映的（温度计示数/加热时间）。 8．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。丁图中所用燃料种类相同； (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“温度计上升示数”或“加热时间”）； (2)比较不同物质吸热升温的特点：应选择 两图进行实验； (3)某同学想研究“物质升温时吸收的热量与物质种类的关系”，设计了两种方案： A．让等质量的不同物质升高相同的温度，然后比较吸收热量的多少 B．让等质量的不同物质吸收相同的热量，然后比较温度升高的多少 两种方案中，哪一个更好? ，理由 ； (4)若液体B的比热容是4.0×103J/（kg·℃），液体A的比热容是 J/（kg·℃）。 二、计算题 9．某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25 oC加热到100 oC，燃烧了6kg的焦炭。水的比热容是4.2×103J/（kg·oC），焦炭的热值是3.0×107J/kg。求： （1）锅炉内的水吸收的热量是多少？ （2）焦炭完全燃烧放出的热量是多少？ （3）此锅炉的效率是多少？ 10．2022年北京冬奥会举行期间，有600辆左右氢燃料新能源公交车投入使用，如图所示。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。[；]，求： （1）质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量使初温为水升高到，则可以加热多少水。 11．太阳能因其安全、清洁、方便，越来越受到人们的重视。太阳能热水器是直接利用太阳能的一种装置，它可以利用太阳能来加热水。冬天的昆明，小刚家的太阳能热水器在一天的有效照射时间内，能将热水器中质量为、初温为的水加热到。（水的比热容为，）求： （1）水吸收的热量； （2）若改用焦炭炉来加热这些水，需要完全燃烧的焦炭，则完全燃烧这些焦炭能放出多少焦耳热量？ （3）该焦炭炉加热水的效率为多少？ 12．“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在很多地区已普遍使用。用天然气灶将一壶质量为2kg，温度为25℃的水加热至85℃，已知c水=4.2×103J/(kg•℃)，q天燃气=3.5×107J/m3，求： (1)水吸收的热量； (2)若天然气加热水的效率为60%，则天然气完全燃烧放出的热量； (3)烧开这壶水需要多少天然气？ 13．空气能热水器节能、高效、安全、环保，其工作原理是压缩机运转时，制冷剂汽化吸收空气中的热量，到冷凝器液化放热，释放的热量传递给水箱中的水，使水温升高。如图所示的空气能热水器，其制热能效比（即：制热量和压缩机所耗电能之比）为4：1。 (1)若某同学洗一次澡用水30kg，则这些水温度由20℃升高到50℃吸收的热量是多少？（c水=4.2×103J/（kg·℃）） (2)若这些热量分别由空气能热水器、热效率为90%电热水器提供，则空气能热水器压缩机所耗电能比电热水器所耗电能减少了多少？ 14．某物理兴趣小组的同学，尝试测算天然气灶的效率，用该灶给4kg的水加热6min，并绘制了水温随时间变化的图像如图。该过程消耗了0.06m3的天然气，q天然气＝3.2×107J/m3，c水＝4.2×103J/(kg•℃)。求： （1）天然气完全燃烧放出的热量Q放； （2）水升高的温度； （3）水吸收的热量Q吸； （4）天然气灶的效率η。 15．随着“西气东输”，天然气已进入了城区大部分家庭，小明家就早已使用天然气了。好学物理的小明向水壶里加入了5kg、20℃的水，记录下当时的气量表示数是134.73lm3．然后点火将火调到最大烧水，并开始同步计时，当水烧至沸腾时（1标准大气压），气量表读数为134.77lm3，用时24min，小时查到天然气的热值约为8.0×107J/m3，水的比热容为4.2×103。 试求：(1)壶中的水吸收了多少热量？ (2)天然气完全燃烧放出的热量是多少？ (3)小明家天然气炉具的效率是多少？ 16．有一柴油机的效率为40%，装有它的汽车每行驶50km，消耗柴油10kg，求该车发动机的牵引力．（柴油机的热值q=4.3×107J/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． 质量 升高的水温 【详解】（1）[1]为了保证实验的可靠性，根据控制变量法可知，需要控制煤油和花生油的质量相同。 （2）[2]质量相同的不同燃料完全燃烧释放的热量被相同质量的同种液体吸收，根据可知，通过升高的水温来判断两种燃料热值的大小。 2． 质量 煤油 热传递 天平 【详解】（1）[1]煤油和菜籽油燃烧放出的热量会被水吸收，根据有 为比较水吸热多少，在实验中除了控制水的初温相等外，还要控制水的质量相等，即可通过水升高的温度确定煤油和菜籽油燃烧放出的热量多少，根据 ……① 从而确定煤油和菜籽油的热值大小。 [2]用相同质量的煤油和菜籽油燃烧后加热相同的水，由表中数据可知，用煤油加热的水温度升的高，则说明煤油燃烧放出的热量多，根据①可知热值较大的是煤油。 （3）[3]改变物体内能的方法是做功和热传递，燃料燃烧放出的热量，通过热传递的方式使物体的内能增大的。 （4）[4]上表中已测量出煤油和菜籽油燃尽后使水的温度，根据可知，如果测量出水的质量即可得出水吸收的热量（即煤油和菜籽油燃烧燃尽放出的热量），再测量煤油和菜籽油的质量，根据①可求出煤油和菜籽油的热值，所以除了图中装置外，小明还要使用的测量仪器是天平。 3． 10g菜籽油 小 煤油 燃料并不可能完全燃烧 【详解】（1）[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，因此①处应填写10g菜籽油。 （2）[2]由实验可知，是通过比较水升高的温度比较燃料放出热量的多少，从而得到燃料热值的大小，因此升高的温度越大，实验现象越明显，因此应让烧杯中水的质量小一些。 （3）[3]由图表数据知道，相同质量的燃料燃烧后，用煤油加热的烧杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大。 [4]由于燃料并不可能完全燃烧，燃料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，依此计算出煤油的热值比实际要偏小些。 4． B A 质量和初温 煤油 【详解】(1)[1][2]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)[3]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； (4)[4]分析表格数据可知，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。 5．(1) 甲乙 甲丙 (2)4.2×103 (3)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，并且液体的质量要相同，最后通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，因此应选择甲、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，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验。 （2）比热容等于1kg某种物质温度升高1℃吸收的热量，水的比热容为，它的物理含义是1kg水温度升高1℃所吸收的热量为4.2×103J。 （3）根据题意可知，m=0.01kg，酒精完全燃烧放出的热量为 Q放=mq=10×10-3kg×3.0×107J/kg=3.0×105J 6． 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。 7． 质量 初温 甲、丙 加热时间 甲、乙 温度计示数 【详解】(1)[1][2]根据控制变量法，无论比较液体的比热容还是比较燃料的热值，都必须使液体a、b的质量相等，但是初温可以不相等，因为实验中要比较的是液体温度的变化量。 (2)[3]比较a、b两种液体的比热容，需要其它条件都相同，液体种类不同，所以选择甲、丙两图。 [4]实验中吸收热量的多少用加热时间来反映，加热时间长，液体吸收热量多，加热时间短，液体吸收热量少。 (3)[5]比较1、2两种燃料的热值，需要让其它条件相同，燃料种类不同，所以选择甲、乙两图。 [6]因为燃料质量相同、所加热的液体相同，可以通过比较两种燃料完全燃烧后液体温度的变化量来比较两种燃料的热值，即该实验燃料的热值是通过温度计示数来反映的，温度计示数变化越大反应燃料热值越大。 8．(1) 甲、乙 温度计上升示数 (2)甲、丙 (3) A 见详解 (4)2.0×103 【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，即用甲、乙两图进行实验。 [2] 质量相同的加热物质，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。 （2）比较不同物质吸热升温的特点，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。 （3）[1][2]探究物质升温时吸收的热量与物质种类的关系时，根据 以及控制变量法可知，应不同物质质量相等，且升高相同的温度，比较吸收热量的多少，这种方法更直接。故B不符合题意，A符合题意。 故选A。 （4）由图可以看出，A温度升高80℃用10分钟，B温度液体升高80℃用20分钟，故升高相同的温度，B吸收热量是A的2倍，根据 在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q成正比，故液体A的比热容是 9．（1）6.3×107J；（2）1.8×108J；（3）35% 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）焦炭完全燃烧放出的热量是 （3）此锅炉的效率 答：（1）锅炉内的水吸收的热量是6.3×107J； （2）焦炭完全燃烧放出的热量是1.8×108J； （3）此锅炉的效率是35%。 10．（1）；（2） 【详解】解：（1）由得氢燃料完全燃烧放出的热量 （2）不计热损失，氢燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可得 水升高的温度为 由得水的质量为 答：（1）氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量使初温为水升高到，则可以加热500kg水。 11．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）水吸收的热量为 （2）完全燃烧这些焦炭能放出的热量为 （3）该焦炭炉加热水的效率为 答：（1）水吸收的热量为； （2）若改用焦炭炉来加热这些水，需要完全燃烧的焦炭，则完全燃烧这些焦炭能放出热量； （3）该焦炭炉加热水的效率为。 12．(1)； (2)； (3) 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）天然气完全燃烧放出的热量为 （3）烧开这壶水需要的天然气体积为 13．（1）3780000J；（2）3255000J 【详解】解：(1)水温度由20℃升高到50℃吸收的热量 Q吸=cmt=4.2J/kg·℃30kg(50℃20℃)= 3780000J (2) 由空气能热水器制热能效比（即：制热量和压缩机所耗电能之比）为4：1知：Q吸=4W，空气能热水器压缩机所耗电能 W1945000J 电热水器所耗电能 W2=J 空气能热水器压缩机所耗电能比电热水器所耗电能减少了 W=W2W1=4200000J945000J=3255000J 答：(1) 水温度由20℃升高到50℃吸收的热量是3780000J； (2) 气能热水器压缩机所耗电能比电热水器所耗电能减少了3255000J。 14．（1）1.92×106J；（2）60℃；（3）1.008×106J；（4）52.5% 【详解】解：（1）天然气完全燃烧产生的热量 Q放=Vq天然气=0.06m3×3.2×107J/m3=1.92×106J （2）由图可知，6min内水的初温t0＝20℃，水的末温t＝80℃，则水升高的温度 Δt=80℃﹣20℃=60℃ （3）经过6min时间加热，水所吸收的热量 Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×4kg×60℃=1.008×106J （4）天然气灶的热效率 答：（1）天然气完全燃烧产生的热量为1.92×106J； （2）水升高的温度为60℃； （3）水所吸收的热量为1.008×106J； （3）天然气灶的热效率为52.5%。 15．(1)1.68×106J；(2)3.2×106J；(3)52.5% 【详解】(1)1标准大气压，水的沸点（末温）t＝100℃，壶中的水吸收的热量为 (2)消耗天然气的体积 天然气放出的热量 (3)小明家天然气炉具的效率 答：(1)壶中的水吸收了1.68×106J的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量是3.2×106J； (3)小明家天然气炉具的效率是52.5%。 16．3440N 【详解】试题分析：先根据Q=mq求出柴油燃烧放出的热量，然后根据W有=ηW总求出有用功，最后根据W=Fs即可求出牵引力的大小． 解：10kg柴油完全燃烧放出的热量：Q=mq=10kg×4.3×107J/kg=4.3×108J； 由η=可得，W有用=ηW总=40%×4.3×108J=1.72×108J； 由W=Fs可得，F===3440N． 答：该车发动机的牵引力是3440N． 【点评】本题综合考查热量、效率以及功计算公式的应用，难度适中． 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 $$