2021年中考物理能量轉化與熱值實驗專項復習

2021年中考物理能量轉化與熱值實驗專項

復習

1.如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同，燃料的質(zhì)量都是10g,

燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。

甲乙丙

(1)比較不同燃料的熱值，應選擇______兩圖進行實驗，燃料完全燃燒放

出的熱量的多少是通過來反映的(選填“溫度計示數(shù)或”加熱時間”)。

(2)比較不同物質(zhì)吸熱升溫的特點，應選擇兩圖進行實驗。

(3)若在研究不同燃料熱值實驗時，記錄數(shù)據(jù)如下表：

加熱前液體溫度燃料燃盡時液體溫度

燃料燃料的熱值J/kg

(℃)(℃)

115352.4x107

21525?

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算：燃料2的熱值是_______J/kg?

(4)通過實驗得到的燃料熱值與實際相比是偏(選填"大''或"小")。

2.圖甲是“探究某種物質(zhì)熔化時溫度的變化規(guī)律''實驗裝置，實驗過程中，

每隔Imin記錄一次溫度，并觀察物質(zhì)的狀態(tài)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪制出該物

質(zhì)熔化時溫度隨時間變化的圖像，如圖乙。

(1)由圖乙可知，該物質(zhì)是(填“晶體”或“非晶體”)，判斷依據(jù)是

(2)圖乙中BC段，該物質(zhì)處于態(tài)。

(3)若實驗過程中燃燒了10g酒精，10g酒精完全燃燒放出的熱量為

□(酒精熱值為3.0xl()7j/kg)

(4)本實驗中用到了水浴法加熱，好處是

3.小桂利用如圖甲所示裝置做“比較a、b兩種不同液體的吸熱能力'’的實

驗。

(1)實驗前調(diào)整鐵夾A的位置，其目的是使(選填"石棉網(wǎng)''或“溫度計”)

處于適當?shù)母叨龋?/p>

(2)本實驗要使兩種液體的(選填“質(zhì)量”或"體積”)相同；

(3)實蹌時使用相同的酒精燈給物體加熱，可以用(選填”溫度的高低”、

“升高溫度的多少''或"加熱時間的長短“)來表示液體吸收熱量的多少；

(4)圖乙是小桂根據(jù)收集到的實驗數(shù)據(jù)繪制的圖像，由圖像可知，吸收相同

熱量，升溫更高；更適合作汽車發(fā)動機的冷卻液。(均選填“a”

或“b”)；

(5)小桂查出液體a的比熱容，并測得10g酒精完全燃燒使50g液體a的溫

度升高了20℃,根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出酒精的熱值，算出的熱值與標準值相比

是(選填“偏大”、"偏小''或“一樣”)的。

4.下面兩個探究實驗中：

小車J

甲

(1)圖甲的實驗是通過比較小車動能的大?。粓D乙的實驗是通過

(填“加熱時間''或"溫度計升高的示數(shù)”)比較兩種燃料完全燃燒放出

熱量的多少；

(2)圖甲的實驗中，使質(zhì)量不同的小車從斜面同一高度由靜止滑下，是為了

探究動能大小與的關系；圖乙實驗中不僅要選擇兩套完全相同的裝置,

還要控制兩種燃料的相等；

(3)小明認為圖乙實驗中，兩杯水質(zhì)量要相同，同時初溫也要相同，這是為

了使兩套裝置的熱效率盡可能(相同/不同)。

5.下列兩個裝置都可以通過燃料燃燒，將化學能轉化為內(nèi)能，并利用內(nèi)能

做功。觀察甲、乙兩圖情景。

甲

(1)在圖甲中，按動火花發(fā)生器的按鈕?？梢杂^察到的現(xiàn)象是;

(2)從能量轉化方面看，圖甲的實驗過程與四沖程汽油機的沖程相似；

(3)甲、乙兩個裝置對應兩種不同熱機原理，其中與圖乙對應的熱機是

燃機。在工業(yè)實際應用中，與圖(選填甲、乙序號)原理對應的熱機

效率一般更高。

6.小輝和小明學習了燃料的熱值后，他們一起設計了一個實險來探究煤油

和菜籽油的熱值的大小關系。他們組裝了如圖所示裝置進行實驗，記錄結果

見表：

燃料加熱前的水溫/℃燃料燃盡后水溫/℃

煤油2548

菜籽油2543

⑴為了保證實驗結論的可靠性，小明和小輝將相同質(zhì)量的煤油和菜籽油分

別放入兩個燃燒皿中，點燃它們，分別給裝有質(zhì)量相等的水的兩個相同燒杯

加熱，直至燃料完全燃燒。但對于兩杯水的初溫他們的看法卻不同，請將下

列他們的想法補充完整。

①小輝認為實驗中是直接用(選填“加熱時間'’或"升高的溫度”)來表

示煤油和菜籽油放出熱量的多少。所以，實驗中兩杯水的初溫可以不同。

②小明認為因為探究過程中他們采用了控制變量法，所以只有燃料的

不同，其他因素都必須控制相同。如果兩杯水的初溫不同，那么水的蒸發(fā)快

慢以及水與周圍環(huán)境的溫差都不相同，于是兩杯水熱量損失就不相同，就有

可能會出現(xiàn)燃料燃燒放出的熱量多，而水吸收的熱量少、水溫變化低的情況。

所以，實驗時必須控制水的初溫相同。

③你認為（選填“小明''或"小輝”）的想法更合理。

（2）實驗中煤油和菜籽油的質(zhì)量均為10g,查閱課本熱值表發(fā)現(xiàn)煤油熱值為q

=4.6xlO7J/kg,通過計算可以得出菜籽油的熱值為J/kg。

（3）知識拓展：某種巧克力的營養(yǎng)成分表上標有''每100g能量2361kJ”。該標

識的含義與以下物理量（填入字母代號）的含義類似。

A.熱量

7.小陳的老師在上課時進行了如圖所示的兩個演示實驗:

（1）甲裝置是一個配有活塞的厚玻璃管里放一小團硝化棉。實驗時，應把活

塞迅速下壓，可以觀察到硝化棉被點燃，這是因為活塞對空氣做功，把活塞

能轉化為空氣的能,此過程與四沖程柴油機的沖程最相

似；

（2）乙實驗裝置是厚壁玻靖瓶內(nèi)裝少許水，并不斷向瓶內(nèi)打氣，過一會可以

看到瓶塞彈跳起來，同時瓶內(nèi)水面上內(nèi)會出現(xiàn)白霧。由此可以推斷瓶塞彈跳

起來時水蒸氣內(nèi)能（選填“增大”或“減小”），溫度（選填“升高”

或“降低”），此過程是通過（做功/熱傳遞）的方式來改變水蒸氣內(nèi)能。

8.為了比較兩種燃料的熱值，小明采用如圖甲所示的兩套完全相同的裝置

(1)實驗前調(diào)整鐵夾A的位置，其目的是使(石棉網(wǎng)/溫度計)處于適

當?shù)母叨龋?/p>

(2)實驗中應控制燃料燃燒的(B寸間/質(zhì)量)相同，根據(jù)比較燃

料燃燒放出熱量的多少；

(3)小明選用了燃料a和燃料b進行實驗。當燃料燃盡時，小明記下了各個

時刻燒杯中水溫，繪制了圖乙的圖像，則可初步判斷燃料的熱值大；

(4)另一組的小華也用圖甲的兩套完全相同的裝置進行實驗，比較燃料c和

燃料d的熱值，并重新在燒杯內(nèi)加入初溫和質(zhì)量相同的水，在燃料燒完后也

畫出了水的溫度隨時間變化的圖像如圖丙所示。燃料c在6min時水就沸騰

了，造成水過早沸騰的原因可能是o分析圖像可知燃料c燃燒lOmin

放出的熱量(大于/等于/小于)燃料d燃燒15min放出的熱量；

(5)你認為根據(jù)丙圖像(能/不能)比較兩種燃料熱值的大小。

9.如圖1所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同，燃料的質(zhì)量都是10g,

燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。

溫度/C

00

80

60

「港。體一a40

20

°5101520時間/min

圖2

(1)為了研究不同物質(zhì)的吸熱能力，選用圖1中兩幅圖進行實驗，根

據(jù)記錄的數(shù)據(jù)做出了兩種液體的溫度隨時間變化關系如圖2所示；

①不同物質(zhì)吸熱的多少是通過(選填”溫度計示數(shù)”或"加熱時間”)來

反映的；

②由圖2可以看出，液體的溫度升高得較快，液體的比熱容

較大；

③若b液體的比熱容是L8xl()3j/(kgJC),則a液體的比熱容是

J/(kg」C)；

(2)為了研究不同燃料的熱值，選用其中兩幅圖進行實驗。在實驗前

用天平測出了燒杯中液體的質(zhì)量及燃料的質(zhì)量，并記錄數(shù)據(jù)利用公式

Qla=cm(/-Z0)(若a、b液體的比熱容已知)計算出了液體吸收的熱量，

通過這些數(shù)據(jù)計算出某種燃料的熱值。你認為這樣的計算結果與實際燃料

的熱值相比會(填“偏大”或“偏小”)0

10.小嬋想分別用酒精和蠟燭兩種燃料，加熱兩杯質(zhì)量都是0.2kg的水，使

它們都升溫5OC(未沸騰)，去探究兩種燃料消耗的質(zhì)量是否相同。

(1)除了圖中的器材，在探究實驗中，還需要的測量器材有；

(2)要比較所消耗酒精、蠟燭的質(zhì)量是否相同，請設計一個記錄數(shù)據(jù)的表格

(3)若實驗消耗的酒精質(zhì)量為2xlO-3kg,且酒精完全燃燒，則其放出熱量

J,本實驗的加熱效率為o已知：酒精熱值為

73

3xlOJ/kg水的比熱容:。水=42xl0J/(kg.℃)o

11.小明同學學習了燃料的熱值后，考慮到燃料燃燒放出的熱量會被水吸收,

而水的比熱容已知。自己設計一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關

系。他組裝了圖所示的裝置進行實臉，記錄結果見下表：

燃料加熱前的水溫/℃燃料燃盡后水溫/℃

煤油2544

菜籽油2544

實驗步麻。

(1)實驗器材：;

(2)實驗步驟：;

(3)實驗現(xiàn)象及結論：;

12.親愛的同學們，請你應用所學知識解答下列問題:

甲

（1）如圖甲，在比較煤油和菜籽油熱值大小的實驗中，燒杯中裝入等量的水,

在燃燒皿中加入適量的且質(zhì)量（選填“相等”或"不相等”）的煤油和菜籽

油，待_____（選填“燃燒相同時間''或“燃料燃盡”）后再比較燒杯中溫度計示

數(shù)變化大小。

（2）如圖乙所示，用酒精燈給水加熱段時間后，觀察到軟木塞沖出試管口。

在這個過程中發(fā)生的能量轉化是,就是根據(jù)這種原理制成的。

（3）把一杯牛奶放在熱水中加熱，經(jīng)過一段較長時間，它們的溫度隨時間變

化的圖像如圖丙所示。則圖像中表示牛奶溫度變化的是（選填"A"或

“B”），在第8min時，牛奶____（選填"能''或"不能”繼續(xù)吸熱。若牛奶和熱水

的質(zhì)量相等，并且忽略奶瓶的吸熱以及熱量的散失，從圖像可知，（選

填“牛奶”或“水”）的比熱容較大。

13.小華學習了燃料的熱值后，設計了一個實驗來比較煤油和酒精的熱值。

他的實驗步驟如下：

甲乙

①將燃料的種類(煤油、酒精)記錄在表格中；

②按照圖組裝好實驗裝置，用溫度計測出兩杯水的溫度。均為20℃并記錄

在表格中；

③點燃外形相同的煤油燈和酒精燈，加熱兩個燒杯中質(zhì)量相等的水；

④燃燒了質(zhì)量相等的煤油和酒精后，用溫度計測出兩杯水的溫度t2并記錄在

表格中，圖甲中溫度計示數(shù)為80℃,圖乙中溫度計示數(shù)為70℃;

⑤利用溫度的數(shù)值推測出煤油和酒精的熱值q的大小，并記錄在表格中。

(1)分析記錄的數(shù)據(jù)，你認為煤油和酒精兩種燃料，熱值較大的是(選

填“煤油”或“酒精”)。

(2)根據(jù)上述實驗過程需要，畫出相應的實驗數(shù)據(jù)記錄表格。

14.根據(jù)圖中實驗回答問題

圖1圖2圖3圖4圖5

(1)如圖1所示，在熱水和冷水中分別滴入兩滴墨水，不要攪動杯中的水，

熱水杯中的墨水擴散得快，選用熱水和冷水做實驗的目的是使于探究分子無

規(guī)則運動速度與的關系；

(2)如圖2所示，瓶內(nèi)裝有少量的水，水上方有水蒸氣，塞緊瓶塞，用打氣

筒向瓶內(nèi)打氣，當塞跳起時，有白霧產(chǎn)生，白霧是水蒸氣液化而成的，這說

明氣體對外做功時，內(nèi)能,溫度_______；

(3)如圖3所示是熱機的沖程，這個沖程是通過的方式改變它

的內(nèi)能；

(4)如圖4所示，在試管中裝些水，用軟木塞塞住，用酒精燈給水加熱至沸

騰，當軟木塞被沖出時，發(fā)生的能量轉化是轉化為；

(5)如圖5的實驗說明了o

15.如圖甲所示是“探究不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”的實驗裝置，用同一套裝置,

先后加熱并不斷攪拌質(zhì)量相等的煤油和水。

(1)要完成該探究實驗。除了圖中所示的器材外，還需要的測量工具有____

和O

(2)小明設計的記錄數(shù)據(jù)的表格如下表，分析表格可知：他是用相

同比較的方法來完成探究實驗的。

加熱時間t!min00.51.01.52....

煤油

溫度

77℃

水

(3)如圖乙是實驗得出兩種液體的溫度隨著時間變化的圖象，由圖象可以看

出，的溫度升高的較慢，的比熱容較

小。

(4)實驗結束后，小明查表知道水的比熱容為4.2xl()3j/(kg.°C),則500g水

溫度升高10℃吸收的熱量是J;若這些熱量由酒精燃燒獲得，且

效率為70%,則至少要消耗______g酒精。(酒精的熱值為3.0xl()7j/kg)

16.如表列出了幾種燃料的熱值，單位是J/kg。

燃料種

無煙煤酒精煤油干木柴氨氣

類

熱值3.4x1073.0x1074.6x1071.2x1071.4x108

為了探究燃料燃燒時放出熱量的多少是否與燃料的種類有關，某同學設計了

一個探究方案如下：

(1)實驗時所選用燃料種類應,質(zhì)量應;(選填“相同”

或“不同”)

(2)若燃燒放出的熱量由水吸收，則實驗中，除了盛水容器相同，水的質(zhì)量

要相等外，你認為還應保持相同；

(3)通過比較,可以得出燃料燃燒放出的熱量與燃料的種類有關。

17.在學習了熱值的內(nèi)容后，一同學想利用如圖所示的裝置來測量酒精的熱

值，他取少量的酒精放在燃燒皿中，點然后給燒杯中的水加熱至酒精完全燒

盡。

⑴為了能夠計算出酒精的熱值(水的比熱容已知)，他需要測量的物理量有

(一)

A.酒精的質(zhì)量B.水的質(zhì)量C.酒精完全燒盡

的時間D.水的溫度變化

(2)該同學利用測量出來的物理量計算出了酒精的熱值，然后與課本中給出

的酒精熱值比較后發(fā)現(xiàn)偏小很多，主要原因是____________O

18.如圖是課本中的兩個熱學實驗:

（1）如果要探究物質(zhì)吸熱升溫的屬性，應選擇圖,該實驗中通過比較

（選填“加熱時間''或''升高溫度”）來比較物質(zhì)吸收熱量的多少。如下圖

所示甲、乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的溫度與時間的簡單關系圖象上的兩點，現(xiàn)

小華想自制一個暖手袋，若只能從甲或乙中選一種液體裝入暖手袋中作為供

熱物質(zhì)，則應選擇；（甲/乙）

⑵在比較不同燃料熱值的時候，需要控制相同。（選填字母：A.燃

料的種類B.燃料的質(zhì)量C.被加熱液體的種類D.被加熱液體的質(zhì)量E.燃

料燃燒的時間）；實驗中記錄了（燃燒相同時間/全部燃燒）后溫度計的

示數(shù)，實驗所測數(shù)據(jù)在下圖中描出的點與前一實驗一樣（見圖），若熱損失相

同，則初步判斷（甲/乙）熱值較大。（以上實驗前燒杯內(nèi)放入的是等溫

液體且實驗中液體沒有沸騰）

19.學習了燃料的熱值后，小明自己設計實驗來探究酒精和碎紙片的熱值大

小。

(1)實驗方案：取相同質(zhì)量的酒精和碎紙片，對相同質(zhì)量、相同初始溫度的

水進行加熱，加熱相同的時間，觀察溫度計上升的溫度，請指出他的實驗方

案不合理之處：0

(2)他對實驗方案進行正確修改后，其實驗裝置如圖，圖中器件的安裝順序

是(選填”由下而上''或"由上而下”)。

(3)實驗結束后，小明發(fā)現(xiàn)用酒精加熱的那杯水末溫更高，則酒精和碎紙片

相比，熱值較大的是0

(4)為了進一步得出酒精的熱值大小，小明再次用天平測出了燒杯中水的質(zhì)

量及酒精的質(zhì)量，并記錄了水的初溫和末溫，他認為通過這些數(shù)據(jù)能準確地

計算出煤油和碎紙片的熱值。你認為他的計算結果(填“可靠”

或“不可靠”)，理由是：(寫出一點)。

20.小明在實驗室做以下兩個熱學實n驗。

nu

甲乙

（1）如圖甲所示，其中一個瓶子裝有密度比空氣大的紅棕色二氧化氮氣體,

另一個裝有空氣。演示擴散現(xiàn)象時應該把裝有二氧化氮氣體的瓶子放在

（選填"上”或“下”）方，這樣做的目的是;

⑵如圖乙所示，用繩子摩擦銅管使管內(nèi)乙醛沸騰，蒸氣沖起軟木塞，銅管

口出現(xiàn)“白氣這是由于氣體對外做功，內(nèi)能（選填"增大''或“減小”），

溫度降低，發(fā)生液化現(xiàn)象，沖起軟木塞過程中的能量轉化情況與汽油機

的沖程能量轉化情況相似。

答案

1.甲、乙溫度計示數(shù)甲、丙1.2X107小

2.晶體物質(zhì)在熔化過程中溫度保持不變固液共存3.0x105J

使試管中的物質(zhì)受熱均勻

3.石棉網(wǎng)質(zhì)量加熱時間的長短ba偏小

4