2021年中考物理能量转化与热值实验专项复习.pdf

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1、2021年中考物理能量转化与热值实验专项复习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,烧杯内的液体质量和初温也相同。甲 乙 丙(1)比较不同燃料的热值，应选择_ _ _ _ _ _ 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 来反映的(选填“温度计示数或”加热时间”)。(2)比较不同物质吸热升温的特点，应选择 两图进行实验。(3)若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：燃料加热前液体温度()燃料燃尽时液体温度()燃料的热值J/kg115352.4x10721525?根据表中数据计算：燃料2的热值是_ _ _ _ _ _ _J/kg(4)通 过 实 验 得 到

2、 的 燃 料 热 值 与 实 际 相 比 是 偏 (选填 大 或 小)。2.图甲是“探究某种物质熔化时温度的变化规律 实验装置，实验过程中，每 隔Imin记录一次温度，并观察物质的状态，根据实验数据，绘制出该物质熔化时温度随时间变化的图像，如图乙。(1)由图乙可知，该物质是(填“晶体”或“非晶体”)，判断依据是(2)图乙中BC段，该物质处于 态。(3)若实验过程中燃烧了 10g酒精，10g酒精完全燃烧放出的热量为(酒精热值为3.0 xl()7 j/kg)(4)本实验中用到了水浴法加热，好处是3.小 桂利用如图甲所示装置做“比较a、b两种不同液体的吸热能力 的实验。(1)实验前调整铁夹A的位置，

3、其 目 的 是 使(选 填 石 棉 网 或“温度计”)处于适当的高度；(2)本 实 验 要 使 两 种 液 体 的 (选填“质量”或 体积”)相同；(3)实跄时使用相同的酒精灯给物体加热，可以用(选填”温度的高低”、“升高温度的多少 或 加热时间的长短“)来表示液体吸收热量的多少；(4)图乙是小桂根据收集到的实验数据绘制的图像，由图像可知，吸收相同热量，升温更高；更适合作汽车发动机的冷却液。(均选填“a”或“b”)；(5)小桂查出液体a的比热容，并 测 得1 0 g酒精完全燃烧使5 0 g液体a的温度升高了 20 ,根据以上数据算出酒精的热值，算出的热值与标准值相比是(选填“偏大”、偏小 或“

4、一样”)的。4.下面两个探究实验中：小车J甲(1)图甲的实验是通过 比较小车动能的大小；图乙的实验是通过(填“加热时间 或 温度计升高的示数”)比较两种燃料完全燃烧放出热量的多少；(2)图甲的实验中，使质量不同的小车从斜面同一高度由静止滑下，是为了探究动能大小与 的关系；图乙实验中不仅要选择两套完全相同的装置,还要控制两种燃料的 相等；(3)小明认为图乙实验中，两杯水质量要相同，同时初温也要相同，这是为了使 两 套 装 置 的 热 效 率 尽 可 能 (相同/不同)。5.下列两个装置都可以通过燃料燃烧，将化学能转化为内能，并利用内能做功。观察甲、乙两图情景。甲(1)在图甲中，按动火花发生器的按

5、钮。可 以 观 察 到 的 现 象 是;(2)从能量转化方面看，图甲的实验过程与四冲程汽油机的 冲程相似；(3)甲、乙两个装置对应两种不同热机原理，其中与图乙对应的热机是燃机。在工业实际应用中，与图(选填甲、乙序号)原理对应的热机效率一般更高。6.小 辉和小明学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实险来探究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，记录结果见表：燃料加热前的水温/燃料燃尽后水温/煤油2548菜籽油2543为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉将相同质量的煤油和菜籽油分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至燃料完全燃烧。但对

6、于两杯水的初温他们的看法却不同，请将下列他们的想法补充完整。小 辉 认 为 实 验 中 是 直 接 用 (选填“加热时间 或升高的温度”)来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。小明认为因为探究过程中他们采用了控制变量法，所以只有燃料的不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水热量损失就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。你认为（选填“小明 或小辉”）的想法更合理。（2）实验中煤油和菜籽油的质量均为1 0 g,查阅课本热值

7、表发现煤油热值为q=4.6xlO7J/k g,通过计算可以得出菜籽油的热值为 J/kg。（3）知识拓展：某种巧克力的营养成分表上标有 每100g能量2361kJ”。该标识 的 含 义 与 以 下 物 理 量 （填入字母代号）的含义类似。A.热量7.小陈的老师在上课时进行了如图所示的两个演示实验:（1）甲装置是一个配有活塞的厚玻璃管里放一小团硝化棉。实验时，应把活塞迅速下压，可以观察到硝化棉被点燃，这是因为活塞对空气做功，把活塞能转化为空气的能,此过程与四冲程柴油机的冲程最相似；（2）乙实验装置是厚壁玻靖瓶内装少许水，并不断向瓶内打气，过一会可以看到瓶塞弹跳起来，同时瓶内水面上内会出现白雾。由此

8、可以推断瓶塞弹跳起 来 时 水 蒸 气 内 能（选填“增大”或“减小”），温度（选填“升高”或“降低”），此 过 程 是 通 过（做功/热传递）的方式来改变水蒸气内能。8.为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置(1)实验前调整铁夹A 的位置，其 目 的 是 使 (石棉网/温度计)处于适当的高度；(2)实验中应控制燃料燃烧的(B 寸间/质量)相同，根据 比较燃料燃烧放出热量的多少；(3)小明选用了燃料a 和燃料b 进行实验。当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料 的热值大；(4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较

9、燃料c 和燃料d 的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示。燃料c 在 6m in时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是 o 分析图像可知燃料c 燃 烧 lOmin放 出 的 热 量 (大于/等于/小于)燃料d 燃 烧 15min放出的热量；(5)你 认 为 根 据 丙 图 像 (能/不能)比较两种燃料热值的大小。9.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。一港体a 5 1 0 1 5 2 0 时间/m i n0080604020温度/C图2(1)为了研究不同物质的吸热能

10、力，选用图1中 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关系如图2所示；不 同 物 质 吸 热 的 多 少 是 通 过(选 填”温度计示数”或 加热时间”)来反映的；由 图 2可以看出，液体的温度升高得较快，液体的比热容较大；若 b 液体的比热容是L 8 x l()3 j/(k g J C),则 a液体的比热容是J/(k g C)；(2)为了研究不同燃料的热值，选用其中 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Ql a=c m(/-Z0)(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。你认

11、为这样的计算结果与实际燃料的 热 值 相 比 会 (填“偏大”或“偏小”)01 0.小婵想分别用酒精和蜡烛两种燃料，加热两杯质量都是0.2 k g 的水，使它们都升温5 O C (未沸腾)，去探究两种燃料消耗的质量是否相同。(1)除了图中的器材，在探究实验中，还 需 要 的 测 量 器 材 有；(2)要比较所消耗酒精、蜡烛的质量是否相同，请设计一个记录数据的表格(3)若实验消耗的酒精质量为2 x lO-3 k g,且酒精完全燃烧，则其放出热量J,本实验的加热效率为 o已知：酒精热值为3 x lO7J/k g 水 的 比 热 容:。水=4 2 x l03J/(k g.)o1 1.小明同学学习了燃

12、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。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实脸，记录结果见下表：燃料加热前的水温/燃料燃尽后水温/煤油2 54 4菜籽油2 54 4实验步麻。(1)实验器材：;(2)实验步骤：;(3)实验现象及结论：;1 2 .亲爱的同学们，请你应用所学知识解答下列问题:甲（1）如图甲，在比较煤油和菜籽油热值大小的实验中，烧杯中装入等量的水,在 燃 烧 皿 中 加 入 适 量 的 且 质 量（选填“相等”或不相等”）的煤油和菜籽油，待_（选填“燃烧相同时间 或“燃料燃尽”）后再比较烧杯中温度计示数变化大小。（2

13、）如图乙所示，用酒精灯给水加热段时间后，观察到软木塞冲出试管口。在 这 个 过 程 中 发 生 的 能 量 转 化 是,就是根据这种原理制成的。（3）把一杯牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图像如图丙所示。则 图 像 中 表 示 牛 奶 温 度 变 化 的 是（选填A或“B”），在 第8min时，牛奶_（选填能 或不能”继续吸热。若牛奶和热水的质量相等，并且忽略奶瓶的吸热以及热量的散失，从图像可知，（选填“牛奶”或“水”）的比热容较大。1 3.小华学习了燃料的热值后，设计了一个实验来比较煤油和酒精的热值。他的实验步骤如下：甲乙将燃料的种类(煤油、酒精)记录在表格中；按

14、照图组装好实验装置，用温度计测出两杯水的温度。均 为20并记录在表格中；点燃外形相同的煤油灯和酒精灯，加热两个烧杯中质量相等的水；燃烧了质量相等的煤油和酒精后，用温度计测出两杯水的温度t2并记录在表格中，图甲中温度计示数为80,图乙中温度计示数为70;利用温度的数值推测出煤油和酒精的热值q的大小，并记录在表格中。(1)分析记录的数据，你认为煤油和酒精两种燃料，热 值 较 大 的 是(选填“煤油”或“酒精”)。(2)根据上述实验过程需要，画 出 相 应 的 实 验 数 据 记 录 表 格。14.根据图中实验回答问题图 1 图 2 图 3 图4 图 5(1)如 图1所示，在热水和冷水中分别滴入两滴

15、墨水，不要搅动杯中的水，热水杯中的墨水扩散得快，选用热水和冷水做实验的目的是使于探究分子无规则运动速度与 的关系；(2)如 图2所示，瓶内装有少量的水，水上方有水蒸气，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，当塞跳起时，有白雾产生，白雾是水蒸气液化而成的，这说明气体对外做功时，内能,温度_ _ _ _ _ _ _；(3)如 图3所示是热机的 冲程，这个冲程是通过 的方式改变它的内能；(4)如 图4所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，用酒精灯给水加热至沸腾，当软木塞被冲出时，发生的能量转化是 转化为；(5)如 图5的实验说明了 o1 5.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置，用同一套装置,先

16、后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水。(1)要完成该探究实验。除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有_ _ _ _和 O(2)小明设计的记录数据的表格如下表，分析表格可知：他是用 相同比较 的方法来完成探究实验的。加热时间t!m i n00.51.01.52.温度7 7 煤油水(3)如图乙是实验得出两种液体的温度随着时间变化的图象，由图象可以看出，的温度升高的较慢，的比热容较小。(4)实验结束后，小明查表知道水的比热容为4.2 x l()3 j/(k g.C),则5 0 0 g水温度升高1 0 吸收的热量是 J;若这些热量由酒精燃烧获得，且效率为70%,则至少要消耗_ _ _ _ _ _g酒精

17、。(酒精的热值为3.0 x l()7 j/k g)1 6 .如表列出了几种燃料的热值，单位是J/k g。燃料种类无烟煤酒精煤油干木柴氨气热值3.4x 1073.0 x1074.6x 1071.2x 1071.4x 108为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，某同学设计了一个探究方案如下：(1)实 验 时 所 选 用 燃 料 种 类 应,质量应;(选填“相同”或“不同”)(2)若燃烧放出的热量由水吸收，则实验中，除了盛水容器相同，水的质量要相等外，你认为还应保持 相同；(3)通过比较,可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关。1 7.在学习了热值的内容后，一同学想利用如图所示的

18、装置来测量酒精的热值，他取少量的酒精放在燃烧皿中，点然后给烧杯中的水加热至酒精完全烧尽。为了能够计算出酒精的热值(水的比热容已知)，他需要测量的物理量有(一)A.酒精的质量 B.水的质量 C.酒精完全烧尽的时间 D.水的温度变化(2)该同学利用测量出来的物理量计算出了酒精的热值，然后与课本中给出的酒精热值比较后发现偏小很多，主要原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _O1 8.如图是课本中的两个热学实验:（1）如果要探究物质吸热升温的属性，应选择图,该实验中通过比较（选填“加热时间 或 升高温度”）来比较物质吸收热量的多少。如下图所示甲、乙是根据实验数据绘制的温度与时间的简单关系图

19、象上的两点，现小华想自制一个暖手袋，若只能从甲或乙中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择；（甲/乙）在 比较不同燃料热值的时候，需要控制 相同。（选填字母：A.燃料 的 种 类B.燃料的质量C.被加热液体的种类D.被 加 热 液 体 的 质 量E.燃料燃烧的时间）；实 验 中 记 录 了（燃烧相同时间/全部燃烧）后温度计的示数，实验所测数据在下图中描出的点与前一实验一样（见图），若热损失相同，则 初步判断（甲/乙）热值较大。（以上实验前烧杯内放入的是等温液体且实验中液体没有沸腾）1 9.学习了燃料的热值后，小明自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。(1)实验方案：取相同质量的酒精和

20、碎纸片，对相同质量、相同初始温度的水进行加热，加热相同的时间，观察温度计上升的温度，请指出他的实验方案不合理之处：0(2)他对实验方案进行正确修改后，其实验装置如图，图中器件的安装顺序是(选填”由下而上 或 由上而下”)。(3)实验结束后，小明发现用酒精加热的那杯水末温更高，则酒精和碎纸片相比，热值较大的是 0(4)为了进一步得出酒精的热值大小，小明再次用天平测出了烧杯中水的质量及酒精的质量，并记录了水的初温和末温，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和碎纸片的热值。你 认 为 他 的 计 算 结 果 (填“可靠”或“不可靠”)，理 由 是：(写出一点)。20.小 明在实验室做以下两个热学实验

21、。乙nun甲（1）如图甲所示，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一个装有空气。演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在（选填 上”或“下”）方，这 样 做 的 目 的 是;如图乙所示，用绳子摩擦铜管使管内乙醛沸腾，蒸气冲起软木塞，铜管口出现“白气这是 由 于 气 体 对 外 做 功，内能（选填 增大 或“减小”），温度降低，发生液化现象，冲起软木塞过程中的能量转化情况与汽油机的冲程能量转化情况相似。答案1.甲、乙 温度计示数 甲、丙 1.2X107 小2 .晶体 物质在熔化过程中温度保持不变 固液共存 3.0 x105J使试管中的物质受热均匀3.石棉网 质量 加热时间的

22、长短 b a 偏小4 .木块移动距离 温度计升高的示数 质量 质量 相同5.盖子飞出 做功 外 甲6 .升高的温度 散热 小明 3.6x107 C7.机械 内 压缩 减小 降低 做功8.石棉网 质量 温度计上升的示数 b 水的初温偏高（水的质量偏少或燃料质量偏多等合理给分）大于 能9.甲、丙 加热时间 a b 0.9xl03 甲、乙 偏小10.天平，温度计燃料燃烧前质燃烧后质水的初始水的最后升高温度量m/g量m/g温度r i/温度及/A r/酒精蜡烛6 x l 04 7%1 1 .装有等质量的堞油和菜籽油灯、等质量的两杯水、温度计、铁架台、烧杯、石棉网 见解析 煤油和菜籽油的热值相同。1 2 .相等 燃料燃尽 内能转化为机械能 蒸气机 B 不能水1 3 .(1)煤油(2)燃料种类水初温/水末温/温度升高/酒精煤油1 4.温度 减小 降低 压缩 做功 内能 机械能 分子之间存在引力1 5.天平秒表 加热时间 升高的温度 水 煤油2.1 X 1 0411 6.不同相同 燃料的燃烧装置 水升高的温度1 7.A B D加热过程有热量损失1 8.甲丙加热时间 甲 B C D 全部燃烧 甲1 9.加热相同的时间，观察温度计上升的温度 由下而上 酒精 不可靠 燃料燃烧不充分、有热损失2 0 .下 排除二氧化氮气体所受重力对实验的影响 减小 做功