2025年中考物理高频考点专题训练：内能的利用的计算、实验题

2025年中考物理高频考点专题训练：内能的利用的计算、实验题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．为了探究不同燃料的热值，实验小组设计了如图所示的两套完全相同的装置。实验数据记录在表格中。 燃料 加热前水的温度/ 燃料燃尽时水的温度/ 1 15 35 2 15 25 （1）实验中，质量要求相等的是 ； A．只需要甲、乙装置中的水质量相等 B．只需要燃料1和燃料2质量相等 C．既需要两装置中的水质量相等，同时又要求两种燃料质量相等 （2）分析表中数据，燃料 的热值高； （3）如果将水吸收的热量作为燃料燃烧放出的热量，那么，通过实验得到的燃料热值与实际相比会偏 。 2．课本中做“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验的装置如图所示： （1）甲、乙实验中以下四个方面：①烧杯内液体种类：②烧杯内液体质量；③加热时间；④烧杯内液体温度的变化量。其中要求相等的有 （填序号）； （2）燃料燃烧过程中，其热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 3．如图，在探究水沸腾时温度变化特点的实验装置中： （1）某时刻温度计的示数如图所示，水的温度为 ； （2）通过实验可知：水在沸腾过程中不断吸热，温度 ； （3）实验过程中，酒精燃烧，质量减小，热值 。 4．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是，三个烧杯内的液体质量也都相等。 （1）比较不同物质的吸热能力，应选择 两图进行实验。实验中同时加热1分钟，液体a升到的温度较多，液体b升高的温度较少，在这1分钟内液体a吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体b吸收的热量；说明液体a的吸热能力较 （选填“强”或“弱”），不同物质吸收热量的多少是通过 （选填“加热时间”或“温度计示数”）来反映的； （2）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验时要观察 比较两种燃料的热值大小； （3）小华在实验前用天平分别测出了烧杯中液体的质量以及燃料的质量，并由记录的数据，利用公式计算出了液体吸收的热量，小华他想通过这些数据计算出燃料1和燃料2的热值，你认为他的计算结果是 （选填“可靠”或“不可靠”）的，理由是 。 5．小明一家驾车旅行，汽车应用了好多物理知识，请回答下列问题： （1）加油时闻到汽油味，说明分子在 ； （2）图示为车发动机的 冲程，其能量转化情况是 ； （3）若车的总质量为1.5t，匀速直线行驶9km，所受阻力为车重的0.l倍，完全燃烧汽油1L，则1L汽油完全燃烧放出的热量是 J，车所受牵引力是 N，车的工作效率是 %。（ρ汽油=0.8×l03kg/m3，q汽油=4.5×l07J/kg，g 取10N/kg） 6．小明学习了燃料的热值后，设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验，装有少量的煤油和菜籽油的两盏灯，分别给两杯温度和质量相同的水加热。 (1)实验前装入灯中的煤油和菜籽油的 必须相同。 (2)实验过程中，点燃两盏灯，在燃料 选填（“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后，比较 （选填“加热时间”或“温度计示数”）来比较燃料燃烧放出的热量，从而比较两种燃料的热值的大小。 (3)在燃料燃烧过程中，如果两个烧杯中的水均已沸腾，则该实验 （选填“能”或“不能”）比较两种燃料热值的大小。 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，烧杯内的液体质量也相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择甲和 图进行实验，实验时要观察 来比较两种燃料的热值大小（选填“加热时间”或“液体升高的温度”）；比较不同物质的比热容，应选择甲和 图进行实验，实验通过 反映物体吸热的多少；（选填“加热时间”或“液体升高的温度”） (2)比较不同物质的比热容，选用图中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和b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量 （填“大于”或“小于”）液体b吸收的热量，液体 的比热容大； (3)小明选用了燃料1和燃料2进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图丁所示的图像a、b，则可初步判断 的热值大； 8．小明同学利用如图所示的装置来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。实验结果如下表： 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)煤油和菜籽油完全燃烧放出热量的多少是通过 （选填“温度计升高的温度”或“加热时间）来反映的； (2)为了保证实验结论的可靠性，小明同学选择了两套相同装置，他还应控制的物理量有：煤油和莱籽油的 相同以及水的 相同； (3)除图中所示的实验器材外，本实验还需要的测量工具有 。根据表格中的数据，你认为热值较大的燃料是 （选填“煤油”和“菜籽油”）； (4)利用此实验方法测出的燃料热值将比真实值 （选填“偏大”或“偏小”），其原因是 ； (5)该实验中用到的研究方法有 和 。 二、计算题 9．420g酒精完全燃烧放出的热量有60%被水吸收，在一标准大气压下，可使多少千克40℃的水沸腾？[q酒精＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 10．某汽车发动机的功率为2.3×104W，以40km/h的速度匀速行驶了5×103s，在这个过程消耗汽油10kg。其中汽油的热值为4.6×107J/kg。求： （1）汽油完全燃烧放出的热量； （2）这个过程发动机牵引力做的功； （3）发动机的效率。 11．如图为一台正在水平路面上洒水的柴油动力雾炮车，雾炮车10min前进1.2km。求：（柴油的热值取） （1）雾炮车在水平路面上前进的平均速度； （2）雾炮车以80kW的输出功率匀速行驶20min，输出多少机械能； （3）若柴油机效率为40%，完成（2）需要消耗柴油的质量。 12．某同学购买了一款户外分体式燃气炉。若某次户外野炊时，用该燃气炉将初温为20℃、质量为1kg的水加热到100℃，共消耗了0.025m3的天然气。[假设天然气完全燃烧，c水=4.2×103J/（kg·℃），q天然气=4×107J/kg）。求： (1)此过程中水吸收的热量； (2)0.025m3天然气完全燃烧放出的热量； (3)该分体式燃气炉的热效率。 13．世界内燃机大会于2024年4月20日在天津拉开帷幕，本届大会发布了中国内燃机行业的最新技术成果——全球首款热效率53.09％的柴油机，进一步推进高效、低碳、环保内燃机发展。如图所示是一台四冲程内燃机的示意图，已知活塞面积，活塞在压缩冲程移动的距离为0.1m，相当于的恒力使活塞移动相同的距离，压缩气体传递给汽缸的热量为25J。求： (1)压缩过程中活塞对气体做的功； (2)汽缸内气体内能的变化量； (3)压缩过程活塞承受的压强； 14．汽车沿水平路面匀速直线行驶，发动机做功为，消耗柴油2.1kg，柴油的热值是，求： （1）消耗的柴油完全燃烧释放的热量； （2）该汽车发动机的效率； （3）若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可将多少千克水从加热到？ 15．下图是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从 10℃升高到50℃。求: (1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？[c水=4.2×103J/（kg•℃）] (2)如果这段时间该太阳能热水器的效率是30%，则这段时间热水器接收到太阳辐射的热量是多少? (3)若用煤燃烧来提供太阳辐射的热量，需完全燃烧多少千克煤? [q煤=3.5×107J/kg] 16．一台小汽车的发动机的效率是40%，这台小汽车在一次行驶中，用去2kg汽油。求： （1）2kg汽油完全燃烧放出的热量是多少？（所用汽油的热值为4.5×107J/kg） （2）发动机做了多少有用功？ （3）若将小汽车发动机的效率提高10%，其他性能不变，则在上述的行驶中可以节约多少kg的汽油？ 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年中考物理高频考点专题训练：内能的利用的计算、实验题》参考答案 1． C 1 小 【详解】（1）[1]为了保证实验的可靠性，需要控制燃料1和燃料2的质量相同，同时还要控制水的质量和初温相同，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （2）[2]分析表格数据可知，燃料燃尽后，燃料1所加热的水温度升高的多，即燃料1燃烧产生的热量多，所以其热值大。 （3）[3]因为在加热过程中存在热量损失，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小。 2． ①② 不变 【详解】（1）[1]在比较不同燃料热值的实验中，应控制燃料燃烧的质量相同，因为燃料的热值指的是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量；通过升高温度显示热量，必须控制烧杯内液体种类和烧杯内液体质量相同，故选①②。 （2）[2]热值是燃料的一种特性，与燃料质量无关，因此燃烧时质量减小，热值不变。 3． 95 不变 不变 【详解】（1）[1]温度计的分度值是，根据图示，可以读出此时烧杯中水的温度为。 （2）[2]水沸腾的特点是：不断吸热，但温度保持不变。 （3）[3]热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，与质量和体积无关，酒精燃烧，质量减小，灯内剩下酒精的热值不变。 4． 甲、丙 等于 弱 加热时间 甲、乙 温度计升高的示数 不可靠 燃烧放出的热量不能被液体完全吸收 【详解】（1）[1]由图可知，甲、丙两实验燃料相同，被加热的液体质量相同而种类不同，因此可以用甲、丙两实验比较不同物质的吸热能力。 [2][3][4]用相同的加热器，加热相同一段时间，液体α升温多，由此可知，质量相同的液体a、b吸收相同的热量，液体a升高的温度多，说明液体α的比热容小，所以当质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，加热液体α吸收的热量少；加热相同时间，液体α升温多，根据比较吸热能力的方法，液体a的吸热能力比液体b的吸热能力弱。 （2）[5][6]比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同； 故应选择甲、乙两图进行实验。根据转换法，同时点燃燃料后，需等待燃料燃尽后然后通过观察比较烧杯内液体升高的温度,即温度计升高的示数，来比较两种燃料热值大小。 （3）[7][8]在实验过程中，燃料不可能完全燃烧，且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收，同时水也会向外散热，所以不能通过水温的变化得出燃料燃烧放出的热量，计算结果不准确。 5． 无则规运动 压缩 机械能转化为内能 3.6×107 1.5×l03 37.5% 【详解】（1）[1]给汽车加油时，会闻到汽油味，从物理学角度来看，属于扩散现象，这个现象表明这汽油分子在不停地做无规则运动 （2）[2][3]图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，机械能转化为内能。 （3）[4]汽油的体积为，根据，汽油的质量为 根据，1L汽油完全燃烧放出的热量 [5]汽车的重力为 车所受的阻力为 因为汽车匀速行驶，所以牵引力与阻力是对平衡力，故有 [5]牵引力做的功为 车的效率为 6．(1)质量 (2) 全部燃烧 温度计示数 (3)不能 【详解】（1）实验中燃烧相同质量的不同燃料加热相同质量的同种液体，通过比较液体升高的温度比较燃料热值的大小；因此比较两种燃料的热值大小时，装入灯中的煤油和菜籽油的质量相等。 （2）[1][2]点燃后加热质量相等的同种液体，需等待燃料全部燃烧后，通过观察温度计示数的变化来比较两种燃料放出热量的多少，从而比较不同燃料的热值大小。 （3）燃料燃尽前，如果两个烧杯中的水均已沸腾，则无法根据水升高的温度来判定吸热的多少，也无法判断燃料燃烧放热的多少，所以该实验不能比较两种燃料热值的大小。 7．(1) 乙 液体升高的温度 丙 加热时间 (2) 小于 b (3)燃料2 【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，应采用不同燃料加热同一物质，则应选择甲和乙图进行实验。 [2]实验时要观察液体升高的温度来比较两种燃料的热值，液体升高的温度越多，说明液体吸收的热量越多，燃料放出的热量越多，燃料完全燃烧的质量相同，由得，释放热量越多的燃料热值越大。 [3][4]比较不同物质的比热容，要选择相同燃料加热不同液体，应选择甲和丙图进行实验；实验采用相同加热装置加热，加热相同时间，燃料释放的热量相同，液体吸收的热量相同，则实验中通过加热时间反映物体吸热的多少。 （2）[1][2]比较不同物质的比热容，选用图中合适装置加热相同一段时间后，ab吸收的热量相同，液体a升温多，由得，液体b的比热容大；ab质量相同，升高相同的温度时，液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量。 （3）由图丁得，燃料完全燃烧后，燃料2加热的液体升高的温度越高，说明b燃料释放的热量较多，由得，燃料2的热值大。 8．(1)温度计升高的温度 (2) 质量 质量 (3) 天平 煤油 (4) 偏小 燃料燃烧释放的热量不可能全部被水吸收，同时燃料不能完全燃烧，使水吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量 (5) 控制变量法 转换法 【详解】（1）烧杯中装有质量相同的水，由可知，水的温度升高得越多时，水吸收的热量越多，说明燃料燃烧放出的热量越多，从而说明燃料的热值越大。故煤油和菜籽油完全燃烧放出热量的多少是通过温度计升高的温度来反映的。 （2）[1]根据控制变量法，要探究煤油和菜籽油热值的大小关系，需控制煤油和菜籽油的质量相同，只改变燃料的种类。 [2]实验中通过温度计升高的温度来反映水吸收热量的多少，从而反映燃料燃烧放出热量的多少，由可知，实验中还需要控制水的质量相同。 （3）[1]实验中需要控制煤油和菜籽油的质量相同以及烧杯内水的质量相同，故本实验还需要天平测量质量。 [2]由表格中的数据可知，燃烧相同质量的煤油和菜籽油，燃烧煤油时烧杯内的水升高的温度较多，即煤油燃烧放出的热量较多，故热值较大的燃料是煤油。 （4）[1][2]由于燃料燃烧释放的热量不可能全部被水吸收，同时燃料不能完全燃烧，使水吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量，从而导致利用此实验方法测出的燃料热值比真实值偏小。 （5）[1][2]实验中将燃料热值的大小转换为温度计升高温度的多少，运用了转换法；实验探究煤油和菜籽油热值的大小关系，需控制煤油和菜籽油的质量相同，同时要控制烧杯内水的质量相同，只改变燃料的种类，运用了控制变量法。 9．30kg 【详解】解：酒精完全燃烧放出的热量 Q放＝m酒精q酒精＝420×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝1.26×107J 根据题意可知，水吸收的热量 Q吸＝60%Q放＝60%×1.26×107J＝7.56×106J 一个标准大气压下，水的沸点是100℃，由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，水的质量 答：可使30kg40℃的水沸腾。 10．（1）4.6×108J；（2）1.15×108J；（3）25% 【详解】解：（1）燃料燃烧放出的热量为 Q=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J （2）汽车发动机牵引力所做的功 W=Pt=2.3×104W×5×103s=1.15×108J （3）发动机的效率 答：（1）汽油完全燃烧放出的热量为4.6×108J； （2）这个过程发动机牵引力做的功为1.15×108J； （3）发动机的效率为25%。 11．（1）；（2）；（3）6kg 【详解】解：（1）雾炮车在水平路面上前进的平均速度 （2）雾炮车以80kW的输出功率匀速行驶20min，输出的机械能 （3）柴油放出的热量 柴油的质量 答：（1）雾炮车在水平路面上前进的平均速度为； （2）雾炮车以80kW的输出功率匀速行驶20min，输出机械能； （3）若柴油机效率为40%，完成（2）需要消耗柴油的质量为6kg。 12．(1) (2) (3) 【详解】（1）此过程中水吸收的热量为 （2）0.025m3天然气完全燃烧放出的热量为 （3）该分体式燃气炉的热效率为 13．(1)200J (2)175J (3) 【详解】（1）压缩过程中活塞对气体做的功 （2）汽缸内气体内能的变化量 （3）压缩过程活塞承受的压强 14．（1）；（2）40%；（3）400kg 【详解】解：（1）2.1kg柴油完全燃烧放出的热量为 （2）该汽车发动机的效率 （3）根据题意知道 Q吸=Q放=8.4×107J 由知道，则水的质量 答：（1）消耗的柴油完全燃烧释放的热量为8.4×107J； （2）该汽车发动机的效率为40%； （3）若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可将400kg水从20℃加热到70℃。 15．(1) (2) (3)0.8kg 【详解】（1）水吸收的热量 （2）由知道，这段时间热水器接收到太阳辐射的热量 （3）由知道，完全燃烧煤的质量 16．（1）9×107J；（2）3.6×107J；（3）0.4kg 【详解】解：（1）2kg汽油完全燃烧放出的热量 （2）由可知，发动机所做的有用功 （3）根据题意可知，效率提高10%后，小汽车发动机的效率是 由可知，效率提高后汽油完全燃烧放出的热量 由可知，效率提高后消耗的汽油质量 上述的行驶中可以节约汽油的质量 答：（1）2kg汽油完全燃烧放出的热量是9×107J； （2）发动机做了3.6×107J的有用功； （3）若将小汽车发动机的效率提高10%，其他性能不变，则在上述的行驶中可以节约0.4kg的汽油。 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 $$