内容正文:
2025年中考物理复习专题:内能计算题、实验题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.蓓蓓选用了两个相同的电加热器“探究水和食用油吸热能力”。
(1)如图所示,两烧杯中放入装有 (填“相同”或“不同”)质量的水和食用油;
(2)蓓蓓通过实验发现在加热时间相同时,食用油的温度变化较大。根据这个现象可知:水和食用油相比较 的吸热能力强;
(3)停止加热后 (填“水”或“食用油”)温度下降得快。
2.小松用如图甲所示的装置探究海波的熔化规律:
(1)实验中采用水浴法加热,这是为了使海波 ,并使其缓慢升温;
(2)根据实验数据绘出海波温度-时间图像,如图乙所示,则海波是 (选填“晶体”或“非晶体”),由图像还可知,固态海波比液态海波的吸热能力 (选填“强”或“弱”)。
3.如图所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置。
(1)加热过程中,水和煤油吸热的多少是通过 来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)。
(2)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的选项是 ( )
A.采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与烧杯底的距离等)
B.烧杯中分别装入相同体积的水和煤油
C.使用相同的烧杯
(3)某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度(T)随时间(t)变化的图像(如图所示)
①根据图像,给水和煤油加热相同的时间, 升高的温度高一些;要使水和煤油升高相同的温度,应给 加热更长的时间,这说明 的吸热能力强些。
②已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),则煤油的比热容是 J/(kg·℃)
4.为了比较水和煤油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图1所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间,实验数据记录如表。
物质
质量/g
初始温度/
最后温度/
加热时间/min
水
60
20
45
6
煤油
60
20
68
6
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较 来研究水和煤油吸收热能力的差异,该实验采取的探究方法是 (选填“控制变量法”、“类比法”或“等效替代法”)
(2)在此实验中,如果要使水和煤油的最后温度相同,就要给 加热更长的时间,此时水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)实验表明, (选填“水”或“煤油”)吸热能力强。
(4)根据上面表中的实验数据绘制的水和煤油温度随加热时间变化的图象如图2所示。据此判断,图中甲图象表示的物质是 (选填“水”或“煤油”)。
5.图甲为观察水沸腾实验装置,图乙为某时刻温度计示数,图丙为水沸腾前后的温度和加热时间关系图像(其中BC段为水沸腾过程)。
(1)图乙中温度计示数为 ℃;水沸腾时温度未达到100℃,原因可能是当地气压 标准大气压(选填“高于”或“低于”);
(2)水沸腾时,大量气泡在水面破裂后会看到“白气”,“白气”是由于 (填物态变化名称)形成的;
(3)分析图丙BC段,可得到水在沸腾时不断 ,但温度 ;
(4)在本实验中试管里有50g水,当其温度从20℃升高到40℃时,水吸收的热量为 J。[]
6.物理兴趣小组的同学完成了两个热学实验探究:
(1)为观察水沸腾实验,该小组组装了如图A的装置:
①水沸腾时的温度-时间图象如图B所示,由此可知,水沸腾时的特点为 。此时水面上方的气压 (选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压;
②如图C,若将试管里的水放在烧杯中加热,当烧杯中的水沸腾以后,试管中的水 (选填“能”或“不能”)沸腾;
(2)为探究水和食用油的吸热能力,用相同的电加热器分别给水和食用油加热,如图D所示;
①加热5min,水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收热量;
②比较不同物质的吸热能力,通常有两种方案:
方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化
方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量
下表是小明记录的部分实验数据
液体名称
液体质量m/g
液体初温t1 /℃
液体末温t2 /℃
加热时间t/min
水
10
68
98
20
食用油
10
68
98
10
分析表中信息可知小明采用的是 (选填“方案一”或“方案二”);分析表中数据,可得出结论 ;由此可判断 的吸热能力强。
7.小明同学利用水盆、六个面积不同且固定好挂钩的玻璃板、调好的弹簧测力计探究“玻璃板和水面之间的分子引力和接触面积是否成正比”实验情景如图所示,玻璃板的面积均已知。在本实验中,与分子间的引力相比,玻璃板的重力不可忽略。
(1)补全实验步骤:
①将六个玻璃板的面积S记录在表格中;
② 并记录在表格中;
③使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,用测力计分别测出六个玻璃板将要离开水面时受到的拉力F,并记录在表格中;
④用公式 算出玻璃板和水面之间的分子引力,并记录在表格中。
(2)参考以上实验步骤的数据记录顺序,画出数据记录表格。( )
8.如图甲所示是小明“探究冰的熔化特点”的实验装置。
(1)实验时某时刻温度计的示数如图乙所示,此时该物质的温度是 ℃;
(2)利用烧杯中的水给试管里的冰加热的目的是 ,冰的熔化图像如图丙所示,由图像发现冰熔化过程温度不变,可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)若冰全部熔化成水后继续用酒精灯不断地加热,试管中的水最终 沸腾(选填“会”或“不会”);
(4)在图丙中0~5min与15~25min图线的倾斜程度不同,这是因为 。
二、计算题
9.现在家庭普遍使用天然气供能,已知某家庭用天然气热水器将质量为100kg,温度为25℃的自来水加热到50℃.消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为3.2×107 J/m3。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器工作时的效率?(结果保留三位有效数字)
10.作为一种新能源产品的太阳能电池,正逐渐得到广泛运用,在西昌湿地公园安装的太阳能电池板在几小时内可得到的太阳辐射能约为1.47×107J.
(1)如果这些能量全部被一定质量的水所吸收(如不考虑热损失),能使水的温度从20℃升高到70℃,求被加热水的质量[c水=4.2×103J/(kg?℃)].
(2)若某一牵引力为3×103N的电动摩托在水平面上做匀速直线运动时,通过一段路程所做的功也等于1.47×107J,求这段路程为多少?
11.质量为0.5kg的热水,温度从90℃降低到50℃,放出的热量是多少?
[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
12.如图所示,劳动课上,某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为25℃的水,水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。[当时气压为一个标准大气压。,,]求:
(1)烧水时壶底的受力面积为100cm2,壶对电磁炉的压强;
(2)当水刚好烧开时,水吸收的热量。
水壶
电磁炉烧水档
净重:500g
额定电压:220V
容量:2L
额定功率:2000W
13.大山将质量为20kg的水从25℃加热到75℃, [水的比热容为4.2×103J/(kg·℃), 天然气的热值为3.5×107J/ m3] 求:
(1)这些水吸收的热量是多少?
(2)若这些水吸收的热量全部由完全燃烧天然气获得,则需要多少m3天然气?
14.一个水壶内装有温度为40℃、质量为2千克水,在一个标准大气压将这些水烧开。求该水壶内的水吸收的热量。【水的比热为4.2×103焦/(千克·℃)】
15.小明家的太阳能热水器,水箱容积是200L,小明进行了一次观察活动:早上他给太阳能热水器送满水,“温度传感器”显示水箱内水的温度为20℃,中午时“温度传感器”显示水箱中水温为70℃。请求解下列问题:
(1)水吸收的热量。[J/(kg•℃)]
(2)如果水吸收的这些热量由效率为40%煤气灶燃烧煤气提供,则最少需要燃烧多少煤气。(煤气的热值J/kg)
16.小伟家的太阳能热水器中装有质量为80kg的水,在阳光的照射下,热水器一天中吸收的太阳能为4.2×107J,这些能量可以把水的温度从20℃加热70℃,c水=4.2×103J/(kg·℃):
(1)求热水器中的水吸收的热量;
(2)求该热水器将太阳能转化为内能的效率。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理复习专题:内能计算题、实验题》参考答案
1. 相同 水 食用油
【详解】(1)[1]根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,如图所示,两烧杯中放入装有相同质量的水和食用油。
(2)[2]蓓蓓通过实验发现在加热时间相同时,吸热相同,食用油的温度变化较大。根据这个现象可知:水和食用油相比较水的吸热能力强。
(3)[3]因水的比热容大于食用油的比热容,根据得,质量相同的水和煤油放出相同的质量,食用油温度下降得快。
2. 均匀受热 晶体 弱
【详解】(1)[1]实验中用“水浴法”加热的优点是使物体均匀受热,升温缓慢,便于记录温度的变化和观察状态的变化。
(2)[2]由图乙知道,第后试管内出现液态海波,此时海波达到熔点,由图像可知,海波熔化时吸热,温度不变,所以,海波是晶体。
[3]由图乙可知,加热相同时间,海波熔化前温度变化快,熔化后温度变化慢,即液态海波吸热能力比固态海波强,因此熔化后的海波在相同的加热时间内温度升高比熔化前少。
3. 加热时间 B 煤油 水 水 2.1×103
【详解】(1)[1]相同的酒精灯加热相同的时间,酒精灯放出的热量就是相等的,水和煤油吸收的热量也就是相等的,水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的。
(2)[2]AC.“比较水和煤油吸热升温特点”就要采用控制变量法,控制热源(酒精灯火焰的大小、与烧杯底的距离)、盛装液体的容器相同和液体质量一定,故AC正确,不符合题意;
B.因为水和煤油的密度是不同的,体积相同时,质量是不同的,故B不正确,符合题意。
故选B。
(3)①[3][4][5]由转换法,给水和煤油加热相同的时间,水和煤油吸收的热量一样多,煤油升高的温度高一些;要使水和煤油升高相同的温度,应给水加热更长的时间,根据比较吸热能力的方法,这说明水的吸热能力强。
②[6]由题意知,水和煤油的质量和初温都相同,由图知,加热4分钟,水升高的温度为
4℃-2℃=2℃
煤油升高的温度为
6℃-2℃=4℃
煤油升高温度为水升高温度的
=2倍
根据
c=
在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,故煤油的比热容
×4.2×103J/(kg·℃)= 2.1×103J/(kg·℃)
4. 升高的温度 控制变量法 水 大于 水 煤油
【详解】(1)[1][2]在实验过程中控制加热时间相同,通过比较升高的温度(或温度升高的多少等)来研究水和煤油吸热能力的差异,本实验中采用了转换法。
(2)[3][4]在此实验中,如果要使水和煤油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多,即水吸收的热量大于煤油吸收的热量。
(3)[5]由Q=cmt知:质量相同的物质,升高相同的温度,吸收热量多的物质比热容大。因为水和煤油的质量相同,它们的初温相同,要使水和煤油的最后温度相同,水吸收的热量大于煤油吸收的热量,所以水的比热容大,即水吸热的能力更强。
(4)[6]因为水的吸收热量的能力强,因此根据图象可知,甲的温度变化快,因此吸热能力弱,故甲为煤油。
5. 85 低于 液化 吸热 不变 4.2×103
【详解】(1)[1]由图乙可知,温度计的分度值为1℃,温度计的液柱液面正好在85℃刻度处,故图乙中温度计示数为85℃。
[2]水的沸点和气压有关,水面气压越高,水的沸点越高;水面气压越低,水的沸点越低,故水沸腾时温度未达到100℃,原因可能是当地气压低于标准大气压。
(2)[3]水沸腾时,大量气泡在水面破裂后会释放许多的水蒸气,水蒸气遇冷液化成小水滴,也就是我们肉眼可见的“白气”。
(3)[4][5]由图丙可知,处于BC段时,水持续吸热,但温度不变,一直维持在98.4℃,说明水在沸腾时不断吸热,但温度不变。
(4)[6]由可知,在本实验中试管里有50g水,即0.05kg的水,当其温度从20℃升高到40℃时,水吸收的热量
6. 继续吸热,但温度不变 低于 不能 等于 方案二 质量相同的水和食用油,升高相同的温度,水吸热多 水
【详解】(1)①[1][2]由图B所示可知,水沸腾时,会继续吸热,但温度不变;1标准大气压下水的沸点是100℃,B图中水沸腾时的温度是98℃,液体沸点的大小跟气压有关,气压增大,沸点升高,所以乙图水面上方的气压低于标准大气压
②[3]烧杯中的水沸腾时,根据热传递原理,试管内的水可以达到沸点,但是不能再从烧杯内水中吸收热量,所以试管中的水无法沸腾。
(2)[4]加热相同的时间,酒精灯放出的热量相同,则水吸收的热量等于食用油吸收的热量。
[5]分析表中信息,质量相同,比较升高相同的温度所用加热时间,故小明采用的是方案二。
[6][7]分析表中数据知,质量相同的水和食用油,升高相同的温度,水吸热多,即水的吸热能力强。
7. 在空气中测量玻璃板的重力G F—G
次数
1
2
3
4
5
6
玻璃板面积S/m2
玻璃板的重力G/N
弹簧测力计示数F/N
分子间引力Fn/N
【详解】(1)②[1]因玻璃板的重力不可忽略,所以在将玻璃板接触水面前,应测出玻璃板的重力G。
④[2]玻璃板将要离开水面时受到的拉力F与分子引力Fn和玻璃板的重力G平衡,即
F=Fn+G
则玻璃板和水面之间的分子引力计算公式为
Fn=F-G
(2)[3]本次实验需要测量和记录的物理量有:玻璃板的面积、玻璃板的重力、玻璃板将要离开水面时弹簧测力计的示数、分子间的引力。依据设计实验记录数据表格要求,画出数据记录表格如下:
次数
1
2
3
4
5
6
玻璃板面积S/m2
玻璃板的重力G/N
弹簧测力计示数F/N
分子间引力Fn/N
8. 5 使冰受热均匀 晶体 不会 水和冰的比热容不同
【详解】(1)[1]由题图乙可知,温度在0℃以上,分度值为1℃,故示数为5℃。
(2)[2]利用烧杯中的水给试管里的冰加热的目的是使冰受热均匀。
[3]由题图丙可知,从第5 min到15 min,冰的温度保持0℃不变,所以冰是晶体。
(3)[4]冰完全熔化后,烧杯中的水持续吸收热量,达到水的沸点从而沸腾,试管中的水从烧杯中吸收热量,最终与烧杯中水的温度相同,达到水的沸点,但不能从烧杯中继续吸热,所以试管中的水不会沸腾。
(4)[5]用同一热源加热,在相同时间内物质吸收相同的热量,但是温度变化不同,物质由固态变为液态质量不变,根据Q=cmΔt可知,在题图丙中0~5 min与15~25min的图线倾斜程度不同,这是因为冰和水的比热容不同,并且水的比热容大于冰的比热容。
9.(1)3.2×107J;(2)1.05×107J;(3)32.8%
【详解】(1)天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J
(2)水吸收的热量
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg)×100kg×(50−25)=1.05×107J
(3)燃气灶的效率
η==≈32.8%
答:(1)1的天然气完全燃烧放出3.2J的热量。
(2)100kg的水温度从25升高到50吸收1.05J的热量。
(3)该热水器工作时的效率是38.2。
10.(1)被加热水的质量70kg;
(2)这段路程为4.9×103m.
【详解】试题分析:(1)由题意可知水吸收的热量,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出可加热水的质量;
(2)知道牵引力的大小和做的功,根据W=Fs求出电动汽车匀速行驶的路程.
解:(1)由题意可知,水吸收的热量:
Q吸=1.47×107J,
由Q吸=cm(t﹣t0)可得,可加热水的质量:
m===70kg.
(2)由W=Fs可得,电动汽车匀速行驶的路程:
s===4.9×103m.
答:(1)被加热水的质量70kg;
(2)这段路程为4.9×103m.
【点评】本题考查了做功公式和吸热公式的灵活应用,要注意升高到(末温)和升高了(温度的变化量)之间的区别.
11.8.4 ×104
【详解】试题分析:知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用放热公式Q放=cm△t求水放出的热量.
水放出的热量:
Q放=cm△t
=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(90℃-40℃)
=4.2×104J.
答:放出的热量是4.2×104J.
考点:此题考查的是热量的计算.
点评:本题考查了学生对放热公式Q放=cm△t的掌握和运用,注意温度降低了(△t)与降低到(末温)的区别.
12.(1);(2)
【详解】解:(1)水的质量为
则壶和壶中水的总重力为
则壶对电磁炉的压强为
(2)一个标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量为
答:(1)烧水时壶底的受力面积为100cm2,壶对电磁炉的压强为;
(2)当水刚好烧开时,水吸收的热量为。
13.(1)4.2×106J (2)0.12 m3
【详解】(1)将质量为20kg的水从25℃加热到75℃,水吸收的热量:
.
(2)若这些水吸收的热量全部由完全燃烧天然气获得,则,根据Q放 =qV,需要燃烧天然气的体积:
.
答:(1)这些水吸收的热量是;
(2)若这些水吸收的热量全部由完全燃烧天然气获得,则需要0.12m3天然气;
14.
【详解】一个标准大气压下水的沸点为100℃,则在一个标准大气压将这些水烧开,该水壶内的水吸收的热量为
15.(1);(2)
【详解】解:(1)水的质量为
水吸收的热量为
(2)燃烧煤气放出的热
煤气质量为
答:(1)水吸收的热量4.2×107J;
(2)如果水吸收的这些热量由效率为40%煤气灶燃烧煤气提供,则最少需要燃烧2.5kg煤气。
16.(1) 1.68×107J;(2) 40%
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)该热水器将太阳能转化为内能的效率为
答:(1)热水器中的水吸收的热量为1.68×107J;
(2)该热水器将太阳能转化为内能的效率为40%。
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