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：___________ 第一板块：夯实基础 一、实验题 1．小红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。她实验时组装了两套相同的装置如图所示，然后取少量的两种燃油分别置于相同燃烧皿中，测出燃油和燃烧皿总质量均为30g，点燃后分别给两杯水加热到相同的温度，立即熄灭，再测得两种燃油和燃烧皿的总质量如下表。请你帮她完成下面的问题： 加热前总质量/g 加热后总质量/g 煤油 30 25 菜籽油 30 20 （1）如图甲，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是：先固定B，后固定A的位置。这是为了 ； （2）为保证实验结论的可靠，实验时应分别给 和初温相同的两杯水同时加热，记录两杯水的温度。 （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 ，理由是 ； （4）小红实验前用天平测出了烧杯中水的质量，并记录数据利用公式Q=cm（t-t0） 计算出了水吸收的热量，她认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为她的计算结果可靠吗？请说明理由 2．在“比较不同液体的吸热能力”实验中： （1）甲装置中，分别给初温相同且 相等的水和食用油加热。用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，其目的是为了保证两种液体 相同； （2）甲装置中，两种液体升高相同的温度，给 加热时间更长，说明 的比热容更小； （3）乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水，灯中煤油和酒精的质量相等，进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，实验数据如表： 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 甲杯水温/oC 25 27 29 32 34 36 38 乙杯水温/oC 25 26 27 28 29 30 31 分析数据可知：热值较大的是 。通过实验数据直接计算出燃料的热值将 （选填“偏大”或“偏小”）。 3．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图甲所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如表： 物质 质量/g 温度升高10℃需要时间/s 温度升高20℃需要时间/s 温度升高30℃需要时间/s 水 30 96 163 220 沙子 30 6 89 124 （1）在此实验中，通过比较 来比较两种物质吸收热量的多少； （2）分析表格可以得到的结论是： ； （3）整体看来，升高相同的温度，水需要加热的时间较长。请你分析，若加热相同的时间， 的温度升高得多； （4）另一个同学用如图乙所示的装置进行研究，则他探究的是不同燃料的 是否相同。 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，实验时要观察 比较两种燃料的热值大小； （2）若用图中液体吸收的热量与所用燃料的质量之比来计算热值，这种方法测出的热值比“标准值” （选填“偏大”“偏小”或“一样”）。理由是 ； （3）比较不同物质的比热容，老师选用图丁中的装置进行试验，根据实验结果绘制出 a、b两种液体的温度-时间图像（如图戊）。由图像可看出液体 a的比热容 （选填“大于”、“小于”或“等于”）液体 b 的比热容。若液体 b 是水（），则液体a的比热容为 。 5．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； (2)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； (3)该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标准的热值相比，该实验测得的热值 （选填“偏大”或“偏小”），出现这种情况的主要原因是 。 6．为了比较两种液体的吸热能力，某小组用图中两个相同的装置做实验，数据记录如表所示： 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 液体1 50 20 5 45 液体2 50 20 5 68 （1）实验过程中，用加热时间相同比较 的方法来完成探究实验，通过分析表中数据可知 （填“液体1”或“液体2”）的吸热能力较强； （2）这组同学又对甲图中的加热情况进行分析，在某段时间内，质量为m的液体1温度从t0升高到t，共消耗了质量为m2的酒精，液体1的比热容为c，酒精的热值为q，则这段时间内液体1吸收的热量表达式Q吸= ，酒精完全燃烧放出的热量表达式Q放= （以上表达式均用给出的字母表示）， 1（填“大于”“小于”或“等于”）。 7．如图 1 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）为了研究不同物质的吸热能力，利用其中 （选填“甲”、“乙”、“丙”）两幅图进行实验，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 2 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由图可以看出， 液体的吸热本领较大； ③如果已知 b 液体的比热容是 1.8×103J/(kg·℃)，则 a 液体的比热容是 J/(kg·℃)； （2）为了研究不同燃料的热值，正确选择其中两幅图进行实验。在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量，并记录数据，利用公式Q吸=cm(t-t0)（若 a、b 液体的比热容已知）计算出了液体吸收的热量，通过这些数据计算出某种燃料的热值。则该热值与实际燃料的热值相比 。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 8．小明学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系，他组装了如 图所示的两套完全相同的装置，加热两个烧杯中质量和初温都相等的水，实验数据如表： 燃料 加热前水温/℃| 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 20 48 花生油 20 38 （1）小明组装如图甲乙所示的两套装置时，正确的顺序是 ；（选填“自上而下”或“自下而上”） （2）为了保证实验结论可靠，小明在实验中还应控制煤油和花生油的 ； （3）分析得出：煤油和花生油两种燃料中，热值较大的是 。如果水和煤油加热前水温并不同， （选填“能”或“不能”）得出相同结论； （4）小明同学还想利用这种实验方案计算出两种燃料的热值，除了图中的器材外，还需增加的实验仪器是： ，利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （选填“偏大”或“偏小”），原因是： 。 第二板块：能力提升 二、计算题 9．一辆汽车牵引力是3000N，行驶10km需燃烧2kg汽油（汽油的热值是4.6×107J/kg）求： （1）完全燃烧汽油释放的热量； （2）汽车发动机的效率。（结果保留一位小数） 10．已知汽车发动机的输出功率为60kW，该汽车行驶1h所消耗的柴油是16kg，求该汽车发动机的效率．（q柴油=4.3×107J/kg/） 11．用某型号天然气热水器烧水，若天然气完全燃烧放出的热量被水完全吸收，在一标准大气压下，烧开质量为2kg初温为20℃的水需要多少m3天然气？[，天然气的热值为] 12．2020年是全面建成小康社会目标的实现之年，我市大部分村民改用了清洁干净的天然气炉。已知天然气的热值为3.6×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。求： （1）完全燃烧7×10−3m3天然气放出多少热量？ （2）若天然气完全燃烧释放的热量全部被水吸收，则这些天然气可将质量为3kg，初温为25℃的水加热到多少℃？ 13．2023年3月，无锡市首批智能网联汽车在经开区正式投运。如图所示，一辆无人驾驶的纯电动巴士正经过市民中心，整车总质量为1.5t，车轮与路面接触的总面积为750cm2，该车在水平路面上匀速直线行驶12km，用时10min，行驶过程中受到的阻力为车重的0.08倍。（汽油热值q=4.5×107J/kg）求： （1）该车静止在水平路面上时对路面的压强； （2）这段时间内牵引力所做的功的功率； （3）该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧多少千克汽油？ 14．一款家用燃气热水器，其铭牌上标有“10L/min”，即开始正常加热后每分钟有10L的热水流出。若流进热水器的10L水初温为5℃，流出的热水温度为45℃，热水器的效率为40%。已知ρ水=1.0×103kg/m3，q气=3×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）热水器内水每分钟吸收的热量是多少？ （2）热水器工作5min需要燃烧天然气的体积是多少？ 15．某实验小组利用酒精灯给某种物质加热，测得1kg这种物质温度随时间变化的图像如图所示．已知该物质固态时的比热容为2.1×103J/（kg·℃），酒精的热值为3×107J/kg，物质的吸热功率是指物质在单位时间内吸收的热量，设物质的吸热功率恒定不变，且加热过程中物质的质量保持不变，根据图像解答下列问题： （1）在最初2min内，物质吸收的热量和吸热功率为多少？ （2）该物质在熔化过程中吸收的热量为多少？ （3）该物质在液态下的比热容c2为多少？ （4）若利用酒精灯加热时的热效率为20%，则整个加热过程中完全燃烧酒精的质量为多少克？ 16．明明家用燃气热水器将质量为、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为，天然气的热值为。求 (1)天然气完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)该热水器工作的效率。 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． 为了利用火焰的外焰给烧杯充分加热，并且温度计的玻璃泡不要碰到烧杯壁和烧杯底 质量 煤油 放出相同的热量消耗煤油的质量比消耗菜籽油的质量少 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 【详解】（1）[1]为了利用火焰的外焰给烧杯充分加热，并且温度计的玻璃泡不要碰到烧杯壁和烧杯底，安装器材时需要先固定B的位置，然后再调整A的位置。 （2）[2]根据控制变量法知，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，所以实验时应分别给质量和初温相同的两杯水同时加热，记录两杯水的温度。 （3）[3][4]由题意可知，两烧杯中的水吸收的热量是相同的，即两种燃料燃烧所放出的热量相同，分析表格数据可知，放出相同的热量消耗煤油的质量比消耗菜籽油的质量少，故煤油热值较大。 （4）[5]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。 2． 质量 吸热 水 食用油 煤油 偏小 【详解】（1）[1]在“比较不同液体的吸热能力”时，应根据控制变量法的思想控制两种液体的质量是相同的，所以需要加热质量相等的水和食用油。 [2]用相同的加酒精灯给两种液体加热，在相同的时间内，燃料放出的热量相同，其目的是为了保证两种液体吸收的热量相同。 （2）[3][4]给质量相同的水和长加热，升高相同的温度时，水需要吸收的热量比食用油需要吸收的热量要多，即水的加热时间比食用油长，说明水的比热容大，食用油的比热容小， （3）[5]分析表格数据可知，甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由 Q吸=cmΔt 知，未温高的吸收的热量较多，在相同的加热设备下，相同时间内，消耗燃料的质量相同，由 Q放=qm 知，水温上升高的，对应的燃料燃烧放出的热量多，燃料的热值较大，所以煤油的热值大。 [6]在实验的过程中，由于存在热量的散失，所以实验测得的热值会偏小。 3． 加热时间 水的吸热能力比沙子的吸热能力强 沙子 热值 【详解】（1）[1]在此实验中，用加热时间的长短表示吸热的多少。所以根据转换法，通过比较加热时间来比较两种物质吸收热量的多少。 （2）[2]分析表格可知，质量相同的水和沙子升高相同的温度，水加热时间长，即水吸收的热量多，根据比较吸热能力的方法，得到的结论是：水的吸热能力比沙子的吸热能力强。 （3）[3]因升高相同的温度，水需要加热的时间较长。据此记录表格可知，若加热相同的时间6s，沙子的温度升高10℃，水升高的温度低于10℃。 （4）[4]如图乙所示的装置中，用不同的燃料，使其完全燃烧，加热（质量相同的）同种液体进行加热，比较两杯水升高的温度，则他探究的是不同燃料的热值是否相同。 4． 甲、乙 温度计升高的度数 偏小 燃料未完全燃烧及热量散失，导致吸收的热量小于完全燃烧放出的热量 小于 【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，通过比较液体升高的温度，根据热量公式得出不同燃料放出热量的多少，所以应选择甲、乙两图进行实验。 [2]根据转换法可知，实验时，要观察温度计的示数（液体升高的温度）比较两种燃料的热值大小。 （2）[3][4]实际中，由于酒精未完全燃烧及热量散失，所以算出的热值比标准值偏小。 （3）[5]根据图形可知，加热相同时间，吸收相同的热量，a升温高，根据比较吸热能力的方法，液体a的比热容小于液体b的比热容。 [6]由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象，升高 A用时10min，B用时20min，根据热量公式可知，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容与正比，如果液体b是水，则由图象可知液体a的比热容是 5．(1) 全部燃烧 温度计示数 (2)不能 (3) 偏小 见解析 【详解】（1）[1][2]根据控制变量法，比较两种燃料的热值大小时，需要控制两种燃料的质量相同。点燃后加热质量相等的同种液体，需等待燃料全部燃烧，通过观察温度计示数的变化来比较水吸收热量的大小，即燃料燃烧放出的热量大小，从而比较两种燃料的热值大小。 （2）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。 （3）[1][2]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失等原因，所以测量出燃料放出的热量偏小，因此测出的热值比实际值要小。 6． 升高的温度 液体1 小于 【详解】（1）[1][2]加热相同的时间，说明两种液体吸收了相同的热量，比较升高的温度，可以明确哪一种液体的吸热能力强；分析表格中的数据可知，都加热5min，吸收了相同的热量，液体1升高的温度比较低，说明液体1吸热能力比较强。 （2）[3][4][5]液体1吸收的热量表达式 酒精完全燃烧放出的热量表达式 由于酒精并没有完全燃烧，且燃烧放出的热量也不可能完全被水吸收，故，即 7． 甲、乙 加热时间 b 0.9×103 偏小 【详解】（1）[1]在“研究不同物质的吸热能力”的实验中，需控制燃料的种类相同，以便在相同时间内提供的热量相同，所以应利用其中甲、丙幅图进行实验。 ①[2]液体吸收的热量是肉眼不能直接观察到的，相同时间下同一燃料燃烧释放的热量相同，可根据转换法通过加热时间的长短来反映不同物质吸热的多少。 ②[3]由图示图像可知，a和b升高相同的温度，如温度都升到80℃，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，这也就说明了b的吸热能力强一些。 ③[4]根据Q=cmΔt可知，在质量和吸收热量一定时，温度的变化值和比热容成反比。相同的燃料1加热时间10min，a和b吸收的热量就是相同的，a的温度变化值为 Δta=80℃-20℃=60℃ b液体在20min内温度变化60℃，10min变化值为Δtb=30℃，根据Q=cmΔt得，10min内a、b吸收的热量相等，即Qa= Qb，带入数值得 ca×m×60℃=1.8×103J/(kg·℃)×m×30℃ 解得ca=0.9×103J/( kg·℃)。 （2）[5]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以通过这些数据计算出的燃料的热值要比实际值要小。 8． 自下而上 质量 煤油 能 天平 偏小 燃料难以完全燃烧/有热量散失/石棉网和烧杯会吸走部分热量 【详解】（1）[1]为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底，应按照由下往上的顺序组装器材。 （2）[2]实验中为了控制变量对实验的影响，需要控制煤油和花生油的质量相同。 （3）[3][4]分析表格数据可知，燃料燃尽后甲杯中水的温度升高的多，即煤油燃烧产生的热量多，所以其热值大。即使加热前水和煤油温度不同，我们仍然能根据它们加热前后的温度计算出温度变化，所以能得出相同结论。 （4）[5][6][7]要比较煤油和花生油的热值，需要燃烧相同质量的煤油和花生油，需要用天平来测量质量；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，或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，所以依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小。 9．（1）9.2×107J；（2）32.6% 【详解】解：（1）2kg汽油完全燃烧汽油释放的热量为 Q=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J （2）汽车牵引力做的功为 W=Fs=3000N×10000m=3×107J 则汽车发动机的效率为 η= 答：（1）完全燃烧汽油释放的热量为9.2×107J； （2）汽车发动机的效率为32.6%。 10．31.4% 【详解】Q放＝mq＝16kg×4.3×107J/kg＝6.88×108J,W＝Pt＝60×103W×3600s＝2.16×108J η＝ ＝31.4%热机的效率 11．0.016m3 【详解】解：在一标准大气压下，烧开质量为2kg初温为20℃的水吸收的热量 天然气完全燃烧放出的热量被水完全吸收，所以 烧开质量为2kg初温为20℃的水需要天然气为 答：在一标准大气压下，烧开质量为2kg初温为20℃的水需要0.016m3天然气。 12．（1）2.52×105J；（2）45℃ 【详解】解：（1）天然气完全燃烧放出的热量为 Q放＝Vq＝7×10−3m3×3.6×107J/m3＝2.52×105J （2）由题意知，水吸收的热量为 Q吸＝Q放＝2.52×105J 由可得，水升高的温度为 则水的末温度为 答：（1）完全燃烧7×10−3m3天然气放出2.52×105J的热量； （2）可将质量为3kg，初温为25℃的水加热到45℃。 13．（1）2×105Pa；（2）2.4×104W；（3）4kg 【详解】解：（1）整车总质量为1.5t，即1.5×103kg，则整车的重力 该车静止在水平路面上时对路面的压强 （2）行驶过程中该车受到的阻力 该车做匀速直线运动，受力平衡，受到的牵引力和阻力大小相等，即 则这段时间内牵引力所做的功的功率 （3）由可知，需要完全燃烧的汽油质量 答：（1）该车静止在水平路面上时对路面的压强是2×105Pa； （2）这段时间内牵引力所做的功的功率是2.4×104W； （3）该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧多少4千克汽油。 14．（1）1.68×106J；（2）0.7m3 【详解】解：（1）热水器每分钟流出热水的体积 由得，水的质量 水吸收的热量 （2）热水器内水5分钟吸收的热量 由得，天然气完全燃烧放出的热量 由得，燃烧天然气的体积 答：（1）热水器内水每分钟吸收的热量是1.68×106J； （2）热水器工作5min需要燃烧天然气的体积是0.7m3。 15．（1）8.4×104J，700W；（2）3.36×105J；（3）4.2×103J/(kg⋅℃)；（4）98 【详解】解：（1）由图可知，在最初2min内，物体温度变化 物体吸收的热量为 时间 该物质的吸热功率 （2）由图像可知，熔化需要的时间 熔化过程吸收的热量 （3）由图可知，物体全部熔化后，在 内，物体温度升高 而吸热功率恒定不变，吸收的热量为 由得，该物质在液态下的比热容 （4）整个过程中物体吸收热量 由得，酒精燃烧释放的热量为 由得，燃烧的酒精的质量为 答：（1）在最初2min内，物质吸收的热量和吸热功率为8.4×104J，700W； （2）该物质在熔化过程中吸收的热量为3.36×105J； （3）该物质在液态下的比热容c2为4.2×103J/(kg⋅℃)； （4）若利用酒精灯加热时的热效率为20%，则整个加热过程中完全燃烧酒精的质量为98克。 16．(1) (2) (3)40% 【详解】（1）由知道，天然气完全燃烧放出的热量 （2）由知道，水吸收的热量 （3）由知道，该热水器工作的效率、 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 $$