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．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，读作 它的物理含义是 ； （3）酒精的热值为，完全燃烧10g酒精放出的热量为 J。 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 20 39 菜籽油 20 29 （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）安装实验器材时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序安装，实验中燃料燃烧放出的热量，通过 方式使水的内能增大，温度升高；本实验是用 （选填“水温升高的多少”或“加热时间的长短”）来表示煤油和菜籽油放出热量的多少； （3）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 ； （4）小明同学根据计算出水吸收的热量，再根据计算出煤油的热值，发现结果与资料中给出的煤油热值相比 （选填“偏大”或“偏小”），写出一个可能的原因是 ； （5）小红用同样的装置进行实验，得到的实验结论与小明的正好相反，你认为小红在实验中最有可能遗漏的操作是： （写出一个）； （6）小亮小组实验时发现两杯水都沸腾了，无法比较煤油和菜籽油两种燃料热值的大小，写出一个可能的原因： 。 3．小华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）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是控制水和煤油的 相同； （2）加热10min，水吸收的热量 （填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量； （3）根据实验数据，小华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，煤油的比热容是 J/（kg•℃）[c水=4.2×103J/（kg•℃）] ； （4）若本实验共消耗酒精25g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是 J。（q酒精=3.0×107J/kg）。 4．如图所示，甲、乙、丙三个装置完全相同，加热器内燃料的质量都相等且充足，烧杯内液体的质量、初温相同。 （1）若探究“质量相等的不同燃料燃烧时放出热量”，应选择 两图进行实验；该实验过程中，燃料燃烧时放出热量的多少是通过比较 （选填“温度计的示数”或“加热时间”）来判断的； （2）若探究“不同物质吸热升温的特点”，应选择 两个图进行实验；该实验过程中，下列做法和要求中需要注意的有哪些 。 A．选用相同的烧杯 B．烧杯中分别装入相同体积的不同液体 C．相同质量的燃料 D．尽量使用外焰加热 5．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同． （1）比较不同燃料的热值应选择 两个装置，比较不同物质的比热容应选择 两个装置（选填装置序号甲、乙、丙），选择的理由是我们物理中研究问题常用到的一种方法是 法． （2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计 比较燃料燃烧放出热量的多少，这种研究问题的方法叫做 法． （3）若甲图烧杯中为500g的水，10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃，水吸收的热量是 J，如果认为若酒精完全燃烧且放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是 J/kg,算出的热值比标准值 .（选填“偏大”、“偏小”或“一样”）.[水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）] 6．如图为四缸发动机的工作原理图：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功冲程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气冲程。 排量 2.0L 输出功率 120kW 转速 6000r/min （1）发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将 能转化为 能； （2）有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（即冲程长），转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数： ①该发动机在1 s内做功 J，单缸排量V＝ L； ②在每个做功冲程里，发动机做功W＝ J； （3）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝ Pa。（） 7．某兴趣小组的同学做了如下实验： (1)由图1甲图实验装置可以提出什么物理探究问题 ？（只写一个） (2)图1乙图中实验现象可以说明什么物理知识 ；（只写一个） (3)图2甲、乙、丙三个装置完全相同，燃料的质量都是10g，各烧杯内液体质量和初温都相同。 ①比较不同燃料的热值时应选择 两图进行实验，所测热值比真实值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）； ②同学们选择其中两图继续探究“不同物质的吸热本领强弱”，并绘制了温度随时间变化关系图，如图丁所示，则a、b的比热容之比为 。 8．为了比较水和煤油吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯对其加热。 （１）除了火柴、酒精灯、烧杯、煤油、水、铁架台、石棉网、温度计、天平，小明在实验前还需要准备 （填一种测量器材）； （2）在此实验中我们可以通过比较 （选填“加热时间”或“液体升高温度”）来知道水和煤油吸收热量多少； （3）小明在原实验装置上进行两处改动来比较酒精和煤油的热值大小，需要的两处改动是：①将烧杯中的煤油换成质量 的水；② 。 二、计算题 9．一辆汽车，发动机的功率是40kw，热机的效率为20%，它带有16kg的汽油，如果车速为72km/h,求：（汽油的热值是4.6×107 J／kg） （1）汽油全部燃烧放出的能量为多少？ （2）发动机对车做的功为多少？ （3）汽车能行驶多远？ 10．如图所示，许多城市的“BRT”系统是连接中心城区和外围区域的快速公交系统，它具有专用的车道和站点，有利于中心城区各项功能的向外辐射和向心聚焦。 （1）已知每辆“BRT”专用车一次往返平均耗油80L，而一辆轿车一次往返平均耗油7.25L，按每辆“BRT”专用车载客量相当于40辆轿车载客量计算，若40辆轿车上的乘客全部改乘一辆“BRT”专用车，一次往返可节约燃油多少升？ （2）如果将这些节约的燃油完全燃烧释放的能量用来烧水，可以将的水从升高到，则烧水的效率是多少？（已知每升燃油完全燃烧放出的热量为，水的比热容） （3）从以上计算以及你对“BRT”的了解，你认为该系统的主要优点有哪些？（只需写出两点即可） 11．小汽车在平直的公路上匀速行驶6.9km，消耗汽油0.5kg，已知小汽车匀速直线行驶时受到的阻力为1000N。（汽油的热值）求： （1）在此过程中该小汽车牵引力所做的功； （2）该小汽车发动机的效率。 12．某救援志愿小组利用救生筏开展海上救援演练。甲、乙2名志愿者将质量为100kg的救生筏（内含汽油发动机等）放在轮船的水平甲板上，救生筏与甲板接触面积为，已知甲、乙两人的质量均为50kg。（g=10N/kg，ρ海水=1.0×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg） （1）救生筏对甲板的压强是多少？ （2）演练地点离最近的海岸50km，将救生筏从轮船放入海中，甲、乙两人乘坐救生筏，救生筏沿海面匀速行驶，救生筏受到的阻力始终为开始出发时总重力的0.2倍，汽油完全燃烧放出热量的20%转化为推动救生筏前进的机械能。若发动机装有汽油3kg，请通过计算说明甲、乙能否安全抵达海岸。 13．随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是在房间地板下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温，如图甲所示。水地暖系统主要由壁挂炉、主管路、分集水器、地暖管路等组成。壁挂炉（热水器）以燃气为能源，提供温暖舒适的居家供暖及生活用水的家用设备，如图乙所示为菁菁家的壁挂炉，如图丙所示为该壁挂炉的铭牌。其中，额定热负荷25kW指的是热水器供热水时，每秒钟水吸收的最大热量为25kJ（1kJ=103J），额定热负荷热水效率是指在额定热负荷下，水吸收的热量与燃气完全燃烧放出热量的比值。 (1)若该地暖系统的总水量为2×103kg，将全部的水从5℃加热至45℃，水至少需要吸收多少热量？[c水=4.2×103J/（kg⋅℃）] (2)菁菁家使用的是天然气，已知天然气的热值为3.2×107J/m3，她家冬天开启水地暖时，在额定热负荷下工作，每天供暖8小时，则水吸收的热量是多少焦耳？每天需要消耗多少立方米的天然气？ (3)若天然气价格2元/m3，菁菁为家用天然气燃气表充值200元，不计其他天然气消耗，求最多可以供暖多少天？（以每天供暖8小时计算，供暖天数用n表示） 中国能效标识 CHINAENERGYLABEL 规格型号：L2P25（ZWA24−2A23） 能耗等级 2级 额定热负荷（kW） 25 额定热负荷热水效率 90% 依据国家标准：GB20665−2006 图甲 图乙 图丙 14．天然气是柳州市民常用的一种能源．某用户用天然气将50kg的水从20℃加热到60℃．已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q＝4.2×107J/m3．求： （1）这些水升高的温度； （2）这些水吸收的热量； （3）加热这些水所需要天热气的体积（设天然气完全燃烧、不计热量损失）． 15．煤油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧100g的煤油，放出多少热量？如果这些热量全部被20℃的10kg水吸收，在1标准大气压下可以把水温升高多少度？ 16．芜湖奇瑞汽车有限公司是一家大型的汽车生产基地．该厂某型号汽车在车型测试中，在一段平直公路上匀速行驶了36 km，用时0.5小时，车的总质量为3×103 kg，受到的阻力为车重的0.1倍，其中g=10 N/kg．求： （1）该汽车牵引力所做的功； （2）已知这一过程消耗燃油1.5×10-2 m3，求热机在这一过程中消耗的总能量（假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8×103 kg/ m3，燃油热值q为4.5×107 J/kg）； （3）该汽车发动机的效率； （4）若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为s，发动机牵引力为F，其发动机效率η，汽油的热值为q，请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式． 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． 甲、乙 甲、丙 焦耳每千克摄氏度 1kg水温度升高（或降低）1℃，所吸收（或放出）的热量为 【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，通过温度计示数的变化量得出吸热多少，进而判断热值大小，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，通过温度计示数的变化量得出吸热多少，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）[3][4]水的比热容为，读作焦耳每千克摄氏度，它的物理含义是：1kg水温度升高（或降低）1℃，所吸收（或放出）的热量为。 （3）[5]酒精完全燃烧放出的热量 2． 质量 自下而上 热传递 水温升高的多少 煤油 偏小 燃料燃烧放出的热量未被水完全吸收 用天平测量燃料的质量，使燃料的质量相等 水的质量较少 【详解】（1）[1]为比较煤油和菜籽油热值的大小，实验过程中应采用控制变量法，需要控制煤油和菜籽油的质量相同。 （2）[2]为保证用火焰的外焰加热，且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁，所以先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离。 [3]燃料燃烧放出的热量，水吸收热量，通过热传递方式使水的内能增大，温度升高。 [4]质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。 （3）[5]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，煤油的热值大。 （4）[6][7]由于热量的直接散失、烧杯未加盖等，所以煤油燃烧放出的热量部分未被水吸收或煤油燃烧不充分等，则由知道，计算出水吸收的热量偏小，由知道，计算出的煤油的热值偏小。 （5）[8]根据，实验过程中要用天平测量酒精和菜籽油的质量相等，测量水的质量相等，用温度计测量水的初温和末温，其中用天平测量酒精和菜籽油的质量相等，测量水的质量相等，实验过程中容易遗漏。 （6）[9]两杯水都沸腾了，水的温度升高较快，根据可知，吸收的热量不变，可能的原因是水的质量较少或水的初温较高。 3． 质量 等于 2.1×103 7.5×105 【详解】（1）[1]根据比较不同物质吸热能力的方法，实验中要控制不同物质的质量相同，故本实验需要用到天平这一测量工具，目的是控制水和煤油质量相等。 （2）[2]用相同的酒精灯加热10min放出的热量相同，所以水吸收的热量等于煤油吸收的热量。 （3）[3]根据如图乙作出的水和煤油的温度随加热时间变化的图像可知，水和煤油的温度升高30℃，煤油用时10min，水用时20min，根据Q吸＝c水mΔt，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容成正比，故煤油的比热容 （4）[4]若本实验共消耗酒精25g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是 Q放=mq酒精=25×10-3 kg×3.0×107J/kg=7.5×105J 4． 乙、丙 温度计的示数 甲、乙 AD 【详解】（1）[1][2]为了比较不同燃料燃烧时放出热量，要选择不同燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，由可知，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值的大小，应选择乙和丙两图进行实验。 （2）[3]为了比较不同物质吸热升温的特点，需要燃烧相同的燃料，使两种物质相同时间内吸收相同的热量，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，应选择甲和乙两图进行实验。 [4]实验过程中，为得到正确的结论，必须选择相同的烧杯，防止因为烧杯的吸热和导热不同而产生较大的影响；烧杯中分别装入相同质量的不同液体，不是相同体积；探究“不同物质吸热升温的特点”时，燃料的质量不一定要相同，足够燃烧就可以；用酒精灯加热时要尽量使用外焰加热；故BC不符合题意，AD符合题意。 故选AD。 5． 乙丙 甲乙 控制变量 示数的变化 转换 4.2×104 4.2×106 偏小 【详解】（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，应选择乙和丙两图进行实验；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，应选择甲和乙两图进行实验；这种研究问题的方法叫控制变量法； （2）燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反应；这种方法是物理学中的转换法； （3）水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J；根据题意可知，Q吸=Q放，由Q放=qm可知，酒精的热值为：q===4.2×106J/kg；酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收，所以算出的热值比标准值偏小． 6． 内 机械 1.2×105 0.5 600 1.2×106 【详解】（1）[1][2]在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀做功，将内能转化为机械能。 （2）①[3]已知输出功率为120kW，所以根据可得，该发动机在1s内做功 [4]由图可知，给内燃机为四缸内燃机，且四缸总排量为2.0L，所以单缸排量为 ②[5]因为发动机在1s内做功1.2×105J，发动机有四个缸同时工作，所以每个缸1s内做功 又由于该内燃机转速为6000r/min，四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，所以1s内做功50次，故每个做功冲程做功 （3）[6]根据W＝pV可得，燃气对活塞的压强为 7． 声音是怎样产生的 声音能在空气中传播 甲乙 偏小 1∶3 【详解】(1)[1]由图1甲图实验装置可以提出什么物理探究问题声音是怎样产生的，即一切发声的物体都在振动；也通过改变尺子伸出桌面的长度探究声音的音调与频率之间的关系。 (2)[2]图1乙图中实验现象可以说明声音能在空气中传播，敲击右边的音叉，挂在左边音叉旁的那个泡沫塑料球会被弹起，这表明空气能传声。 (3)①[3][4]实验中通过观察液体升温情况判断燃料的热值，由可知，比较不同燃料的热值时应控制燃料不同、吸热的液体相同，即选择甲乙两图进行实验；由于实验中燃料放出的热量不能全部被液体吸收，故所测热值比真实值偏小。 ②[5]实验中应控制液体质量相同，根据图丁温度随时间变化关系，加热时间均为3min时吸收的热量相同，则 则a、b的比热容之比为 8． 秒表 加热时间 相等 在两个酒精灯中分别放入适量质量相等的酒精和煤油 【详解】（1）[1]实验中需要通过加热的时间来比较吸热的多少，故小明在实验前还需要准备计时工具秒表。 （2）[2]实验中，吸收热量的多少不易直接测量，实验选择了两个相同的加热器，相同的时间产生的热量相同，我们可以通过比较加热时间来知道水和煤油吸收热量多少。 （3）[3]实验中，吸收热量的多少不易直接测量，根据，在质量与比热容相同时，吸热的多少与温度的变化量有关，故实验中应控制两杯水的质量相同。 [4]由于燃料燃烧的速度不同，只能燃料烧完后再比较产生的热量多少，则要求在两个酒精灯中分别放入适量质量相等的酒精和煤油。 9．(1) 7.36×108 J；(2) 1.472×108J；(3) 73.6km 【详解】(1)由Q放 =mq知道，汽油完全燃烧放出的热量是： Q放 =mq=4.6×107 J/kg×16kg=7.36×108 J； (2)由知道，发动机做的功是： ； (3)由知道，汽车行驶的时间是： ， 又因为车速v=72km/h=20m/s，由知道，汽车通过的距离是： s=vt=20m/s×3680s=73.6km． 答：(1)汽油全部燃烧放出的能量为7.36×108 J； (2)发动机对车做的功为1.472×108J； (3)汽车能行驶73.6km． 10．（1）210L；（2）50%；（3）减轻城市交通压力；节约能源，减轻大气污染 【详解】解：（1）40辆轿车消耗的燃油为 V总＝40×7.25L＝290L “BRT”专用车一次往返节省的燃油为 （2）这些节约的燃油完全燃烧放出的热量 1×104千克的水从20℃升高到100℃吸收热量为 烧水效率为 （3）快速公交系统最大的优点：减轻城市交通压力；节约能源，减轻大气污染。 答：（1）一次往返可节约燃油210升； （2）烧水的效率是50%； （3）该系统的主要优点有：减轻城市交通压力；节约能源，减轻大气污染。 11．（1）6.9×106J；（2）30% 【解析】【小题1】解：（1） 汽车匀速直线行驶，受平衡力的作用，根据二力平衡的知识可知，汽车的牵引力等于其受到的阻力，为1000N，故牵引力所做的功为 （2） 汽油放出的热量 该小汽车发动机的效率 答：（1）在此过程中该小汽车牵引力所做的功为6.9×106J； （2）该小汽车发动机的效率为30%。 12．（1）250Pa；（2）能安全到达 【详解】解：（1）救生筏对甲板的压力为 救生筏对甲板的压强是 （2）匀速直线行驶 汽油完全燃烧放出的热量为 有效利用的机械能为 救生筏通过的路程为 因为s>50km，所以能安全到达。 答：（1）救生筏对甲板的压强是； （2）能够安全到达。 13．(1)3.36×108J；(2)8×108J，25；(3)4 【详解】(1)水至少需要吸收热量为 (2)每天供暖8小时，则水吸收的热量是 天然气放出的热量为 每天消耗的天然气为 (3)若天然气价格2元/m3，菁菁为家用天然气燃气表充值200元，不计其他天然气消耗，最多可以供暖天数为 答：(1)水至少需要吸收多少热量为3.36×108J；(2)水吸收的热量是8×108J，每天需要消耗25立方米的天然气；(3)最多可以供暖4天。 14．（1）40℃（2）8.4×106J（3）0.2m3 【分析】已知水的初温和末温，可以求出水升高的温度；利用吸热公式 求水吸收的热量；再利用 求需要完全燃烧的天然气体积． 【详解】（1）水升高的温度为：； （2）水吸收的热量为： ； （3）天然气放出的热量为：， 因此需要天然气的体积为： . 15．4.6×106J，80℃ 【详解】解：已知煤油的热值和煤油的质量 故完全燃烧100g的煤油放出热量 如果这些热量全部被20℃的10kg水吸收，根据可得水升高的温度 因在1标准大气压下水的沸点为100℃，故水温度最高为100℃，故水温升高为 答：完全燃烧100g的煤油，放出4.6×106J热量，如果这些热量全部被20℃的10kg水吸收，在1标准大气压下可以把水温升高80℃。 16．（1）1.08×108 J    （2）5.4×108 J    （3）20%    （4）因为，，效率为：所以，，综上可得，汽车消耗汽油质量的表达式为：． 【详解】(1)汽车的重力为： ， 因为车匀速行驶，所以车受到牵引力，即阻力： ； 则牵引力做功： ； (2)由得，消耗燃油的质量为： ， 燃油完全燃烧放出的热量： ； (3)汽车的牵引力所做的功就是有用功，燃油完全燃烧放出的热量就是总功；则发动机的效率： ； (4)因为，，效率为： 所以， ， 综上可得，汽车消耗汽油质量的表达式为：． 答：(1)该汽车牵引力所做的功为1.08×108 J； (2)热机在这一过程中消耗的总能量为5.4×108 J； (3)该汽车发动机的效率为20%； (4) 因为，，效率为：所以，，综上可得，汽车消耗汽油质量的表达式为：． 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 $$