登录
12. 情境素材 科技成就 「2025江苏无锡中考，★☆」玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区，月夜的最低温度达到$-190° \mathrm{C}$，我国科研人员为它设计了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质，液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变为高温蒸气，蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热并变为液态氨，再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器，循环往复。保温装置中的核热源将核能转化为氨的
内
能。氨在蒸发器中发生汽化
(填物态变化名称)吸收热量，在铝蜂窝结构板发生液化，放出
热量。答案
12.答案 内 汽化 放出
解析 液态氨通过蒸发器时,吸收核热源释放的热量变为高温蒸气,氨在此过程中吸收热量,内能增大,由液态变为气态,属于汽化现象,同时核热源将核能转化为氨的内能。蒸气经汇流器聚集,沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板,为结构板加热并变为液态氨,氨由气态变为液态,属于液化现象,液化要放出热量。
解析 液态氨通过蒸发器时,吸收核热源释放的热量变为高温蒸气,氨在此过程中吸收热量,内能增大,由液态变为气态,属于汽化现象,同时核热源将核能转化为氨的内能。蒸气经汇流器聚集,沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板,为结构板加热并变为液态氨,氨由气态变为液态,属于液化现象,液化要放出热量。
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握能量转化的判断方法，以及物态变化的类型和吸放热特点。首先，核热源释放热量，氨吸收热量后内能增加，据此判断核能的转化形式；其次，根据氨在蒸发器中“液态变为气态”的状态变化确定物态变化名称，再根据气态氨变为液态的过程，判断对应物态变化及吸放热情况。
【解析】
1. 能量转化：核热源释放热量，氨吸收热量后内能增大，因此核热源将核能转化为氨的内能。
2. 蒸发器中的物态变化：液态氨在蒸发器中由液态变为气态，该过程为汽化，汽化需要吸收热量。
3. 铝蜂窝结构板处的物态变化：气态氨变为液态氨，该过程为液化，液化会放出热量。
【答案】
内；汽化；放出
【知识点】
能量转化、物态变化
【点评】
本题结合玉兔二号保温装置的科技情境，考查基础的能量转化和物态变化知识，难度较低，要求学生准确掌握物态变化的定义及吸放热规律，能结合情境分析问题。
【难度系数】
0.3
要解决这道题，需掌握能量转化的判断方法，以及物态变化的类型和吸放热特点。首先，核热源释放热量，氨吸收热量后内能增加，据此判断核能的转化形式；其次，根据氨在蒸发器中“液态变为气态”的状态变化确定物态变化名称，再根据气态氨变为液态的过程，判断对应物态变化及吸放热情况。
【解析】
1. 能量转化：核热源释放热量，氨吸收热量后内能增大，因此核热源将核能转化为氨的内能。
2. 蒸发器中的物态变化：液态氨在蒸发器中由液态变为气态，该过程为汽化，汽化需要吸收热量。
3. 铝蜂窝结构板处的物态变化：气态氨变为液态氨，该过程为液化，液化会放出热量。
【答案】
内；汽化；放出
【知识点】
能量转化、物态变化
【点评】
本题结合玉兔二号保温装置的科技情境，考查基础的能量转化和物态变化知识，难度较低，要求学生准确掌握物态变化的定义及吸放热规律，能结合情境分析问题。
【难度系数】
0.3
13. 核心素养 科学思维「2026山西太原期中，★★☆」实践小组用甲、乙、丙三杯初温均为0 ℃的液体研究物质吸热能力，其中甲、乙为质量不等的同种液体，乙、丙为质量相等的不同液体。用相同热源加热，记录加热时间和对应的温度，在“温度-时间”图像上描出对应的甲、乙、丙三点，如图所示。则甲、丙两种液体的比热容 $ c_甲 $
＜
$ c_丙 $，甲、丙两种液体的质量 $ m_甲 $ ＞
$ m_丙 $。（两空均选填“＞”“=”或“＜”）答案
13.答案 ＜ ＞
解析 分别将甲、乙、丙三点与原点相连得到三条“温度-时间”图线。由图可知,甲、乙两液体升高相同的温度,即 $\Delta t_{\mathrm{甲}}=\Delta t_{\mathrm{乙}}$,甲需要加热的时间大于乙需要加热的时间,即甲吸收的热量大于乙吸收的热量,根据 $Q=cm\Delta t$ 可知,甲的质量大于乙的质量,即 $m_{\mathrm{甲}}＞m_{\mathrm{乙}}$;乙、丙质量相等,即 $m_{\mathrm{乙}}=m_{\mathrm{丙}}$,所以 $m_{\mathrm{甲}}＞m_{\mathrm{丙}}$,从图像看,吸收相同热量时,$\Delta t_{\mathrm{甲}}＞\Delta t_{\mathrm{丙}}$,由 $c=\frac{Q}{m\Delta t}$ 可得,$c_{\mathrm{甲}}＜c_{\mathrm{丙}}$。
解析 分别将甲、乙、丙三点与原点相连得到三条“温度-时间”图线。由图可知,甲、乙两液体升高相同的温度,即 $\Delta t_{\mathrm{甲}}=\Delta t_{\mathrm{乙}}$,甲需要加热的时间大于乙需要加热的时间,即甲吸收的热量大于乙吸收的热量,根据 $Q=cm\Delta t$ 可知,甲的质量大于乙的质量,即 $m_{\mathrm{甲}}＞m_{\mathrm{乙}}$;乙、丙质量相等,即 $m_{\mathrm{乙}}=m_{\mathrm{丙}}$,所以 $m_{\mathrm{甲}}＞m_{\mathrm{丙}}$,从图像看,吸收相同热量时,$\Delta t_{\mathrm{甲}}＞\Delta t_{\mathrm{丙}}$,由 $c=\frac{Q}{m\Delta t}$ 可得,$c_{\mathrm{甲}}＜c_{\mathrm{丙}}$。
解析
【分析】
要比较甲、丙的比热容和质量，需利用“相同热源加热时，加热时间越长，液体吸收的热量越多”这一特点，结合热量公式$Q=cm\Delta t$分析。首先通过甲、乙（同种液体）的加热时间和温度变化，判断甲、乙的质量关系；再结合乙、丙质量相等，得到甲、丙的质量关系；最后取相同加热时间（吸收相同热量），对比甲、丙的温度变化，判断比热容大小。
【解析】
1. 分析甲、乙的质量关系：甲、乙为同种液体，故比热容$c_甲=c_乙$，初温均为$0° C$，当升高相同温度$\Delta t_甲=\Delta t_乙$时，甲的加热时间更长，说明甲吸收的热量$Q_甲＞Q_乙$。根据热量公式$Q=cm\Delta t$，变形得$m=\frac{Q}{c\Delta t}$，因$c$和$\Delta t$相同，$Q$越大则$m$越大，故$m_甲＞m_乙$。
2. 分析甲、丙的质量关系：已知乙、丙质量相等，即$m_乙=m_丙$，结合$m_甲＞m_乙$，可得$m_甲＞m_丙$。
3. 分析甲、丙的比热容关系：取相同加热时间，即甲、丙吸收的热量$Q_甲'=Q_丙'$，由图像可知，此时甲的温度变化$\Delta t_甲'＞\Delta t_丙'$。根据热量公式$c=\frac{Q}{m\Delta t}$，因$Q$相同，$m_甲＞m_丙$，$\Delta t_甲'＞\Delta t_丙'$，代入可得$c_甲＜c_丙$。
【答案】
＜；＞
【知识点】
比热容；热量计算
【点评】
本题结合温度-时间图像，利用控制变量法和热量公式分析物质的比热容与质量，需理解加热时间与吸收热量的对应关系，考查科学思维能力。
【难度系数】
0.5
要比较甲、丙的比热容和质量，需利用“相同热源加热时，加热时间越长，液体吸收的热量越多”这一特点，结合热量公式$Q=cm\Delta t$分析。首先通过甲、乙（同种液体）的加热时间和温度变化，判断甲、乙的质量关系；再结合乙、丙质量相等，得到甲、丙的质量关系；最后取相同加热时间（吸收相同热量），对比甲、丙的温度变化，判断比热容大小。
【解析】
1. 分析甲、乙的质量关系：甲、乙为同种液体，故比热容$c_甲=c_乙$，初温均为$0° C$，当升高相同温度$\Delta t_甲=\Delta t_乙$时，甲的加热时间更长，说明甲吸收的热量$Q_甲＞Q_乙$。根据热量公式$Q=cm\Delta t$，变形得$m=\frac{Q}{c\Delta t}$，因$c$和$\Delta t$相同，$Q$越大则$m$越大，故$m_甲＞m_乙$。
2. 分析甲、丙的质量关系：已知乙、丙质量相等，即$m_乙=m_丙$，结合$m_甲＞m_乙$，可得$m_甲＞m_丙$。
3. 分析甲、丙的比热容关系：取相同加热时间，即甲、丙吸收的热量$Q_甲'=Q_丙'$，由图像可知，此时甲的温度变化$\Delta t_甲'＞\Delta t_丙'$。根据热量公式$c=\frac{Q}{m\Delta t}$，因$Q$相同，$m_甲＞m_丙$，$\Delta t_甲'＞\Delta t_丙'$，代入可得$c_甲＜c_丙$。
【答案】
＜；＞
【知识点】
比热容；热量计算
【点评】
本题结合温度-时间图像，利用控制变量法和热量公式分析物质的比热容与质量，需理解加热时间与吸收热量的对应关系，考查科学思维能力。
【难度系数】
0.5
14.「2026安徽淮南月考，★★」如图为小明制作的活塞式点火器模型，套筒为圆柱形，AC的长度为20 cm。现将一定质量的空气密封在套筒内，用75 N的力F将活塞快速由AB处推至CD处，则套筒内空气增加的内能最多为
15
J。答案
14.答案 15
解析 由题图可知,活塞移动的距离 $s=l_{AC}=0.2\ \mathrm{m}$,力 F 推动活塞做功 $W=Fs=75\ \mathrm{N}×0.2\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{J}$,外力做功转化为两部分能量:一是筒内空气的内能,二是克服摩擦做功。因此,套筒内空气增加的内能最多为 15 J。
解析 由题图可知,活塞移动的距离 $s=l_{AC}=0.2\ \mathrm{m}$,力 F 推动活塞做功 $W=Fs=75\ \mathrm{N}×0.2\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{J}$,外力做功转化为两部分能量:一是筒内空气的内能,二是克服摩擦做功。因此,套筒内空气增加的内能最多为 15 J。
解析
【分析】
要解决这个问题，需明确快速推活塞时的能量转化关系：外力推动活塞做功，能量一部分用于克服摩擦，一部分转化为套筒内空气的内能。题目要求“最多”的内能，说明忽略克服摩擦的能量损耗，此时空气增加的内能等于外力做的功。接下来利用功的计算公式计算外力做功，即可得到空气增加的内能。
【解析】
解：活塞移动的距离 $ s = AC = 20\ \mathrm{cm} = 0.2\ \mathrm{m} $，
外力 $ F $ 做的功为：$ W = Fs = 75\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m} = 15\ \mathrm{J} $。
由于题目要求套筒内空气增加的内能“最多”，即忽略克服摩擦消耗的能量，外力做的功全部转化为空气的内能，因此套筒内空气增加的内能最多为 $ 15\ \mathrm{J} $。
【答案】
15
【知识点】
功的计算；内能的改变
【点评】
本题结合活塞式点火器模型，考查做功改变内能与功的计算，核心是理解“最多”的含义（忽略摩擦损耗），将外力做功全部转化为空气内能，属于中档基础题，需掌握功的计算公式和能量转化的分析方法。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题，需明确快速推活塞时的能量转化关系：外力推动活塞做功，能量一部分用于克服摩擦，一部分转化为套筒内空气的内能。题目要求“最多”的内能，说明忽略克服摩擦的能量损耗，此时空气增加的内能等于外力做的功。接下来利用功的计算公式计算外力做功，即可得到空气增加的内能。
【解析】
解：活塞移动的距离 $ s = AC = 20\ \mathrm{cm} = 0.2\ \mathrm{m} $，
外力 $ F $ 做的功为：$ W = Fs = 75\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m} = 15\ \mathrm{J} $。
由于题目要求套筒内空气增加的内能“最多”，即忽略克服摩擦消耗的能量，外力做的功全部转化为空气的内能，因此套筒内空气增加的内能最多为 $ 15\ \mathrm{J} $。
【答案】
15
【知识点】
功的计算；内能的改变
【点评】
本题结合活塞式点火器模型，考查做功改变内能与功的计算，核心是理解“最多”的含义（忽略摩擦损耗），将外力做功全部转化为空气内能，属于中档基础题，需掌握功的计算公式和能量转化的分析方法。
【难度系数】
0.5
三、实验探究题(共2小题,计18分)
15.「2025江苏徐州中考改编，★★☆」(6分)小华在家中烧水时有个疑问:水吸收的热量与什么因素有关呢?她猜想:水吸收的热量与水的质量和升高的温度有关。为了探究其中的关系,她借助一个电热水壶进行实验。
(1)水吸收的热量无法直接测量,实验中用加热时间t表示,因为水吸收的热量Q与加热时间t成
(2)在探究水吸收的热量与水升高的温度之间的关系时,小华量取0.8 kg水,用电热水壶加热,每隔1 min测量一次水的温度。测得数据如表所示。
请在坐标图中画出水的温度随加热时间变化的图像。
(3)在探究水吸收的热量Q与水的质量m之间的关系时,应控制水
15.「2025江苏徐州中考改编，★★☆」(6分)小华在家中烧水时有个疑问:水吸收的热量与什么因素有关呢?她猜想:水吸收的热量与水的质量和升高的温度有关。为了探究其中的关系,她借助一个电热水壶进行实验。
(1)水吸收的热量无法直接测量,实验中用加热时间t表示,因为水吸收的热量Q与加热时间t成
正比
。(2)在探究水吸收的热量与水升高的温度之间的关系时,小华量取0.8 kg水,用电热水壶加热,每隔1 min测量一次水的温度。测得数据如表所示。
请在坐标图中画出水的温度随加热时间变化的图像。
(3)在探究水吸收的热量Q与水的质量m之间的关系时,应控制水
升高的温度
相同,量取不同质量的水,分别用电热水壶加热,记录加热时间。答案
15.答案 (1)正比
(2)
(3)升高的温度
解析 (1)电热水壶在相同时间放出的热量相同,不计热量损失,水吸收的热量 Q 与加热时间 t 成正比。
(2)在坐标图中分别找到六次数据对应的点并描出来,然后将点用平滑的线连接起来,画出水的温度随加热时间变化的图像,如答案图所示。
(3)由于水吸收的热量与水升高的温度有关,根据控制变量法,在探究水吸收的热量 Q 与水的质量 m 之间的关系时,应控制水升高的温度相同。
解析
【分析】
本题围绕“探究水吸收热量的影响因素”展开，需结合转换法和控制变量法分析：第(1)问利用电热水壶放热均匀的特点，将不易测量的热量转换为易测的加热时间，判断两者关系；第(2)问是描点连线作图，需根据给定的温度和时间对应点绘制图像；第(3)问应用控制变量法，探究热量与质量的关系时，需控制其他可能影响热量的因素不变。
【解析】
(1) 电热水壶在相同时间内放出的热量相同，实验中不计热量损失时，水吸收的热量等于电热水壶放出的热量，因此加热时间越长，水吸收的热量越多，即水吸收的热量Q与加热时间t成正比。
(2) 根据实验数据，在坐标图中找到各时间对应的温度点，用平滑的直线将这些点依次连接，即可得到水的温度随加热时间变化的图像。
(3) 探究水吸收的热量Q与水的质量m的关系时，根据控制变量法，需控制水升高的温度相同，改变水的质量，通过比较加热时间（即吸收热量的多少）来得出结论。
【答案】
(1)正比；(2)；(3)升高的温度
【知识点】
热量与加热时间的关系、控制变量法、转换法
【点评】
本题是热学探究实验题，重点考查转换法和控制变量法的应用，是初中热学的基础考点，难度适中，能有效考查学生的实验探究能力。
【难度系数】
0.5
本题围绕“探究水吸收热量的影响因素”展开，需结合转换法和控制变量法分析：第(1)问利用电热水壶放热均匀的特点，将不易测量的热量转换为易测的加热时间，判断两者关系；第(2)问是描点连线作图，需根据给定的温度和时间对应点绘制图像；第(3)问应用控制变量法，探究热量与质量的关系时，需控制其他可能影响热量的因素不变。
【解析】
(1) 电热水壶在相同时间内放出的热量相同，实验中不计热量损失时，水吸收的热量等于电热水壶放出的热量，因此加热时间越长，水吸收的热量越多，即水吸收的热量Q与加热时间t成正比。
(2) 根据实验数据，在坐标图中找到各时间对应的温度点，用平滑的直线将这些点依次连接，即可得到水的温度随加热时间变化的图像。
(3) 探究水吸收的热量Q与水的质量m的关系时，根据控制变量法，需控制水升高的温度相同，改变水的质量，通过比较加热时间（即吸收热量的多少）来得出结论。
【答案】
(1)正比；(2)
；(3)升高的温度【知识点】
热量与加热时间的关系、控制变量法、转换法
【点评】
本题是热学探究实验题，重点考查转换法和控制变量法的应用，是初中热学的基础考点，难度适中，能有效考查学生的实验探究能力。
【难度系数】
0.5
