2024中考物理压轴大题专练-专题03压轴之“热”（含解析）

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专题03 热学专练
训练题01【2023·山东德州·中考真题】
如图甲所示，大雪过后路面结冰，环卫工人会在公路上撒盐，使路面的冰及时融化，确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由，小张做了一组关于冰熔化的实验。
（1）如图乙，在组装实验器材时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序组装。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示，则示数是 ℃。
（2）加热一段时间后，小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图象，由此可知冰是____ _（选填“晶体”或“非晶体”），其在熔化过程中内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）完成上述实验后，小张又取了适量淡盐水制成的碎冰，用相同的热源再次加热，得到丁图中B图象。
（4）再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰，用相同的热源加热，得到丁图中C图象。由以上实验可知，加入盐后冰的熔点将会 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。
训练题02【2023·湖北宜昌·中考真题】
近些年来，国家大力提倡开发各种绿色可再生能源，助力实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。如图所示是宜昌某风电场，总装机容量5×104kW，年发电量9000万度。问：
（1）该风电场年发电时间可达多少小时？
（2）如果火电站的发电效率为40%，要得到相同的电能，每年需要多少吨煤？（煤的热值为3.0×107J/kg）
训练题03【2023·江苏泰州·中考真题】
小明利用如图甲所示的实验装置来探究冰的熔化特点。

（1）将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，这样做不仅可以使碎冰 ，而且便于记录各时刻的温度并观察冰的 ；
（2）实验中某时刻温度计示数如图乙所示，碎冰此时的温度为 ℃；
（3）根据实验数据画出冰熔化过程的“温度一时间”图像（如图丙），由图像可知，冰属于 （晶体／非晶体）；
（4）小明分析图像还发现：0至时段内的温度变化比时刻后的温度变化快，其主要原因是 。
训练题04【2023·湖南长沙·博才期末考】
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，如果认为若酒精燃烧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•℃）]
训练题05【2022·湖北天门·中考真题】
同学们到研学基地开展实践活动。小明垒好柴火灶为大家煮饭，为了测试柴火灶的效率，他用1kg的干木柴给5kg的水加热，烧完木柴时，水温从20°C升高到60°C。（干木柴的热值
（1）1kg 的干木柴完全燃烧放出的热量是_______J：干木柴是_____能源（选填“一次”或“二次”）。
（2）水吸收的热量为多少J？
（3） 该柴火灶的效率为多少？
训练题06【2022·山东日照·中考真题】
使用天然气烧水，天然气燃烧所消耗的 能转化为水的内能。小明想测量家中利用天然气烧开一壶水的效率，他记录了水壶的容积、水的比热容和密度、当地水的沸点、天然气的热值、燃烧的天然气体积，还应记录 就可完成测量。
训练题07【2022·四川成都·中考真题】
小天同学用图甲所示的装置探究“水沸腾的规律”，图乙是他绘制的温度和时间关系图像。他观察发现，水沸腾后，气泡的体积在上升过程中变 ；分析图像可知，水沸腾后，继续加热，温度 。
训练题08【2022·湖南梧州·区模考】
氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。（已知c水＝4.2×103J/（kg℃），q氢＝1.4×108J/kg。）问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
训练题09【2021·江苏苏州·校联考二模】
如图是插在青藏铁路冻土区路基两侧的“热棒”示意图，它能对路基进行主动降温，保持路基冻土不熔化。在热棒内封装有一定量的氨，棒内下端的氨发生的物态变化是________(选填“汽化”或“液化”)，热棒应采用________好的材料制作，以提高热棒的工作效率。
训练题10【2020·陕西宝鸡·校考二模】
物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），那么请问：
（1）图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象？
（2）加热满2min时，水吸收了多少热量？
（3）试求出沙子的比热容。
题型训练
答案&解析
训练题01【2023·山东德州·中考真题】
【答案】（1）自下而上；﹣3；（2）晶体；增大；（4）降低。
【解析】解：（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，则应先放好烧杯后，再调节温度计的高度，所以组装实验器材时，应按照自下而上的顺序；图丙中温度计的分度值为1℃，则温度计的示数为﹣3℃；
（2）由图象可知，冰有固定的熔化温度，故冰为晶体；熔化过程中吸收热量，但温度保持不变，内能增大；
（3）分析图丁可知，加入食盐后冰的熔点将会降低。
故答案为：（1）自下而上；﹣3；（2）晶体；增大；（4）降低。
训练题02【2023·湖北宜昌·中考真题】
【答案】（1）该风电场年发电时间可达1.8×103h；
（2）要得到相同的电能，每年需要2.7×104t煤。
【解答】解：（1）由题意可知，发电机的功率P＝5×104kW，年发电量W＝9000万度＝9×107kW•h＝3.24×1014J，
由P＝可得，该风电场年发电时间：
t＝＝＝1.8×103h；
（2）由η＝×100%可得，煤完全燃烧释放的热量：
Q放＝＝＝8.1×1014J，
由Q放＝mq可得，需要煤的质量：
m＝＝＝2.7×107kg＝2.7×104t。
答：（1）该风电场年发电时间可达1.8×103h；
（2）要得到相同的电能，每年需要2.7×104t煤。
训练题03【2023·江苏泰州·中考真题】
【答案】 受热均匀 状态 -3 晶体 水的比热容比冰大
【详解】（1）[1][2]将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，可以使碎冰受热均匀，碎冰熔化比较缓慢，便于记录各时刻的温度并观察冰的状态。
（2）[3]如图乙，温度计的分度值是1℃，液面在0刻度以下第3格，所以读数为-3℃。
（3）[4]由图丙可知，冰在熔化的过程中，吸收热量，温度保持0℃不变，有固定的熔点，故冰为晶体。
（4）[5]取0至t1时段与t2时刻后一段相等时间观察，则吸热相等，物质由固态冰变为液态水的过程中质量保持不变，水的比热容比冰大，根据可知，升高的温度不同，水升温比冰要慢。
训练题04【2023·湖南长沙·博才期末考】
【答案】（1）乙丙； 甲乙； 控制变量；
（2）示数的变化；转换；
（3）4.2×104 ； 4.2×106 ；偏小。
【详解】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，通过温度计的示数的变化得出吸热多少，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，这用到了控制变量法；
（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，这用到了转换法；
（3）水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×20℃＝4.2×104J；
如果认为若酒精完全燃烧且放出的热量全部被水吸收，即Q放＝Q吸＝4.2×104J；
根据Q放＝mq知酒精的热值：
q酒精=Q放m=4.2×104J0.01kg=4.2×106J/kg，
因为加热时有热量的散失以及燃料不完全燃烧，会使得测量的热值偏小。
训练题05【2022·湖北天门·中考真题】
【答案】（1）J 一次 （2） （3）
【解析】（1）1kg的干木柴完全燃烧放出的热量
1kg的干木柴完全燃烧放出的热量为。
木柴从自然界取得后可以直接利用，是一次能源。
（2）由可知，水吸收的热量
（3）该柴火灶的效率
训练题06【2022·山东日照·中考真题】
【答案】 化学 初温
【详解】[1]使用天然气烧水，天然气燃烧时释放化学能，通过热传递转化为水的内能。
[2]测量家中利用天然气烧开一壶水的效率，小明需要计算天然气燃烧产生的热量和水吸收的热量，利用计算出效率；由天然气的热值、燃烧的天然气体积可以计算出；水壶的容积、水的密度可以得到水的质量m，要计算出，除了水的比热容、当地水的沸点，还应记录水的初温。
训练题07【2022·四川成都·中考真题】
【答案】大 保持不变
【解析】分析题意可得，水沸腾后气泡由小变大，上升到水面破裂，造成水面剧烈波动，这也是“沸腾”一词的由来，故，第一空填“大”；分段分析图像可得，从180s水开始沸腾，持续至360s，吸收热量，温度保持不变。故，第二空填“保持不变”。
训练题08【2022·湖南梧州·区模考】
【答案】（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）50%
【解析】（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放＝m氢q＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J
（2）水吸收的热量
Q吸＝Q放＝8.4×107J
水升高的温度
Δt＝＝＝40℃
（3）公交车做功
W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J
公交车的效率
η＝×100%＝×100%＝50%
训练题09【2021·江苏苏州·校联考二模】
【答案】汽化 导热性
【解析】由图片信息可知，热棒下端的氨是液态，应用“图解对应法”，默出“六变化图解”分析可得，液态氨由液态变为气态，发生汽化吸热过程，从而实现保持路基冻土不熔化的目的。故，第一空填“汽化”；要让热棒高效率，就要使热棒内的液氨汽化放热的过程快一些，因而热棒的导热性好是前提条件，故，第二空填“导热性”。
训练题10【2020·陕西宝鸡·校考二模】
【答案】（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程；
（2）水吸收了4.2×104J的热量；
（3）沙子的比热容为0.9×103J/（kg•℃）。
【详解】解：（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程，因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小，从公式△t=Qcm可知，沙子温度升得多；所以图a表示的是沙子吸热升温的过程；
（2）由b图象可知，水的温度从20℃上升到70℃，
加热满2min时水吸收的热量：
Q水吸＝c水m水△t水＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×104J。
（3）相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，
在2分钟的时间内Q沙吸＝Q水吸＝4.2×104J，
又因为加热满2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，
△t沙＝250℃﹣20℃＝230℃，m沙＝200g＝0.2kg，
c沙=Q沙吸m△t=4.2×104J0.2kg×230℃≈0.9×103J/（kg•℃）。