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7 [2025南京中考] 如图所示是一台四冲程汽油机的某个冲程,在此冲程中
内
能转化为机械
能;若飞轮转速为1 800 r/min,则该汽油机每秒钟完成15
个工作循环;在一段时间内消耗了500 g汽油,若这些汽油完全燃烧,则放出的热量是$2.3×10^7$
J。($q_{汽油}=4.6×10^7 J/kg$)答案
7 【答案】 内 机械 15 $2.3×10^7$
【解析】 由题图可知,两个气门都关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动,因此是做功冲程。汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。四冲程汽油机的飞轮转速为1 800 r/min =30 r/s,即在1 s内飞轮转30 r,因为每完成一个工作循环飞轮转2 r,所以该汽油机在1 s内完成了15个工作循环。500 g汽油完全燃烧放出的热量$Q_放=mq=500×10^{-3}\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.3×10^7\ \mathrm{J}$。
【解析】 由题图可知,两个气门都关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动,因此是做功冲程。汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。四冲程汽油机的飞轮转速为1 800 r/min =30 r/s,即在1 s内飞轮转30 r,因为每完成一个工作循环飞轮转2 r,所以该汽油机在1 s内完成了15个工作循环。500 g汽油完全燃烧放出的热量$Q_放=mq=500×10^{-3}\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.3×10^7\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】
要解决这道题，需分三步思考：首先根据汽油机的气门状态、活塞运动方向判断冲程类型，确定能量转化；其次利用飞轮转速与工作循环的关系计算每秒完成的工作循环数；最后根据热值公式计算汽油完全燃烧放出的热量。
1. 判断冲程：观察题图，两个气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，符合做功冲程的特征；
2. 能量转化：做功冲程中，燃料燃烧释放的内能转化为机械能；
3. 飞轮转速与工作循环：先将飞轮转速单位换算，再结合“每完成1个工作循环飞轮转2圈”的规律计算；
4. 热量计算：先将汽油质量单位换算为kg，再代入热值公式计算。
【解析】
1. 冲程判断与能量转化：由题图可知，汽油机两个气门均关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，因此是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。
2. 工作循环计算：飞轮转速为$1800\ \mathrm{r/min}=30\ \mathrm{r/s}$，四冲程汽油机每完成1个工作循环飞轮转2圈，故每秒完成的工作循环数为$\frac{30}{2}=15$个。
3. 热量计算：汽油质量$m=500\ \mathrm{g}=0.5\ \mathrm{kg}$，完全燃烧放出的热量$Q_放=mq=0.5\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.3×10^7\ \mathrm{J}$。
【答案】内；机械；15；$2.3×10^7$
【知识点】汽油机冲程、热机工作循环、热值计算
【点评】本题综合考查四冲程汽油机的核心知识点，包括冲程判断、能量转化、工作循环与飞轮转速的关系、热值计算，属于中考基础题型，侧重对基础概念和公式的应用，难度适中。
【难度系数】0.6
要解决这道题，需分三步思考：首先根据汽油机的气门状态、活塞运动方向判断冲程类型，确定能量转化；其次利用飞轮转速与工作循环的关系计算每秒完成的工作循环数；最后根据热值公式计算汽油完全燃烧放出的热量。
1. 判断冲程：观察题图，两个气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，符合做功冲程的特征；
2. 能量转化：做功冲程中，燃料燃烧释放的内能转化为机械能；
3. 飞轮转速与工作循环：先将飞轮转速单位换算，再结合“每完成1个工作循环飞轮转2圈”的规律计算；
4. 热量计算：先将汽油质量单位换算为kg，再代入热值公式计算。
【解析】
1. 冲程判断与能量转化：由题图可知，汽油机两个气门均关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，因此是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。
2. 工作循环计算：飞轮转速为$1800\ \mathrm{r/min}=30\ \mathrm{r/s}$，四冲程汽油机每完成1个工作循环飞轮转2圈，故每秒完成的工作循环数为$\frac{30}{2}=15$个。
3. 热量计算：汽油质量$m=500\ \mathrm{g}=0.5\ \mathrm{kg}$，完全燃烧放出的热量$Q_放=mq=0.5\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.3×10^7\ \mathrm{J}$。
【答案】内；机械；15；$2.3×10^7$
【知识点】汽油机冲程、热机工作循环、热值计算
【点评】本题综合考查四冲程汽油机的核心知识点，包括冲程判断、能量转化、工作循环与飞轮转速的关系、热值计算，属于中考基础题型，侧重对基础概念和公式的应用，难度适中。
【难度系数】0.6
8 新考法 [2024镇江中考] 为比较A、B两保温杯的保温性能，小红在两个保温杯中分别倒入0.1 kg相同温度的热水，用温度计测量其初温$t_0$，示数如图1所示，$t_0=\_\_\_\_\_\_°\mathrm{C}$。绘制水温随时间的变化图像如图2所示，A杯中水放出的热量为J。保温性能更好的是（填“A”或“B”）杯。[$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$]
答案
8 【答案】 80 $2.1×10^4$ A
【解析】 如题图1所示,温度计的分度值是1 °C,显示刻度是下面为70 °C、上面为80 °C,表明液柱的高度在0 °C的上面,所以,读数是80 °C,即$t_0=80$ °C;如题图2所示,水的末温是30 °C,则A杯中水放出的热量$Q=c_水m\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×0.1\ \mathrm{kg}×(80\ \mathrm{°C}-30\ \mathrm{°C})=2.1×10^4\ \mathrm{J}$;根据$Q=cm\Delta t$可知,质量相同的水在A、B两保温杯中,温度变化相同,即都达到30 °C时,A保温杯需要更长的时间,所以保温性能更好的是A杯。
【解析】 如题图1所示,温度计的分度值是1 °C,显示刻度是下面为70 °C、上面为80 °C,表明液柱的高度在0 °C的上面,所以,读数是80 °C,即$t_0=80$ °C;如题图2所示,水的末温是30 °C,则A杯中水放出的热量$Q=c_水m\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×0.1\ \mathrm{kg}×(80\ \mathrm{°C}-30\ \mathrm{°C})=2.1×10^4\ \mathrm{J}$;根据$Q=cm\Delta t$可知,质量相同的水在A、B两保温杯中,温度变化相同,即都达到30 °C时,A保温杯需要更长的时间,所以保温性能更好的是A杯。
解析
【分析】
首先读取温度计示数，需确定温度计的分度值，结合液柱位置得到初温；计算水放出的热量时，利用放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$，明确初温、末温及温度变化量；比较保温性能时，观察图像中相同时间内温度下降的快慢，降温越慢则保温性能越好。
【解析】
1. 温度计读数：图1中温度计的分度值为$1°\mathrm{C}$，液柱上表面对应$80°\mathrm{C}$刻度线，因此初温$t_0=80°\mathrm{C}$。
2. 计算A杯中水放出的热量：已知水的质量$m=0.1\ \mathrm{kg}$，水的比热容$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C})$，初温$t_0=80°\mathrm{C}$，末温$t=30°\mathrm{C}$，温度变化量$\Delta t=80°\mathrm{C}-30°\mathrm{C}=50°\mathrm{C}$，根据放热公式$Q_{放}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t$，代入数据得：$Q_{放}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C})×0.1\ \mathrm{kg}×50°\mathrm{C}=2.1×10^4\ \mathrm{J}$。
3. 比较保温性能：由图2可知，相同时间内，A杯中的水温度下降比B杯慢，说明A杯的保温性能更好。
【答案】
80；$2.1×10^4$；A
【知识点】
温度计读数、热量计算、保温性能比较
【点评】
本题结合温度计读数、热量计算和图像分析，考查热学基础知识点的应用，需准确读取温度计示数，熟练运用放热公式，并能从图像中分析保温性能，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先读取温度计示数，需确定温度计的分度值，结合液柱位置得到初温；计算水放出的热量时，利用放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$，明确初温、末温及温度变化量；比较保温性能时，观察图像中相同时间内温度下降的快慢，降温越慢则保温性能越好。
【解析】
1. 温度计读数：图1中温度计的分度值为$1°\mathrm{C}$，液柱上表面对应$80°\mathrm{C}$刻度线，因此初温$t_0=80°\mathrm{C}$。
2. 计算A杯中水放出的热量：已知水的质量$m=0.1\ \mathrm{kg}$，水的比热容$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C})$，初温$t_0=80°\mathrm{C}$，末温$t=30°\mathrm{C}$，温度变化量$\Delta t=80°\mathrm{C}-30°\mathrm{C}=50°\mathrm{C}$，根据放热公式$Q_{放}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t$，代入数据得：$Q_{放}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C})×0.1\ \mathrm{kg}×50°\mathrm{C}=2.1×10^4\ \mathrm{J}$。
3. 比较保温性能：由图2可知，相同时间内，A杯中的水温度下降比B杯慢，说明A杯的保温性能更好。
【答案】
80；$2.1×10^4$；A
【知识点】
温度计读数、热量计算、保温性能比较
【点评】
本题结合温度计读数、热量计算和图像分析，考查热学基础知识点的应用，需准确读取温度计示数，熟练运用放热公式，并能从图像中分析保温性能，难度适中。
【难度系数】
0.5
9 [2024泰州中考]小明用如图所示的实验装置来探究“不同物质吸热升温的现象”。
(1)实验中需要控制一些条件相同,以下选项不需要的是
A.酒精灯火焰的大小相同
B.酒精灯里酒精的质量相同
C.水和沙子的质量相同
D.烧杯的规格相同
(2)实验数据记录如表所示,根据数据分析。
①加热相同的时间,沙子的温度上升得多,两者吸收的热量$Q_{沙}$
②升高相同的温度,发现沙子用时短,说明
(3)小明还发现刚开始加热时,沙子升温速度比水小,可能的原因是
(4)夏天夜晚,小明赤脚走在海边的沙滩上与走进海水里相比,感觉
(1)实验中需要控制一些条件相同,以下选项不需要的是
B
。(填字母)A.酒精灯火焰的大小相同
B.酒精灯里酒精的质量相同
C.水和沙子的质量相同
D.烧杯的规格相同
(2)实验数据记录如表所示,根据数据分析。
①加热相同的时间,沙子的温度上升得多,两者吸收的热量$Q_{沙}$
=
（填“＜”“=”或“＞”）$Q_{水}$；②升高相同的温度,发现沙子用时短,说明
水
的吸热本领强。(3)小明还发现刚开始加热时,沙子升温速度比水小,可能的原因是
未充分搅拌沙子（合理即可）
。(4)夏天夜晚,小明赤脚走在海边的沙滩上与走进海水里相比,感觉
沙滩
比较凉。答案
9 【答案】 (1)B (2)① = ②水 (3)未充分搅拌沙子(合理即可) (4)沙滩
解析
【分析】
本题考查探究不同物质吸热升温的实验，需结合控制变量法、比热容的知识解题。
(1) 实验需保证相同时间内不同物质吸收热量相同，因此要控制酒精灯火焰大小、烧杯规格、物质质量，酒精质量不影响火焰，无需控制；
(2) 同一热源加热相同时间，物质吸收热量相等；升高相同温度，用时短说明吸热少，吸热本领弱；
(3) 沙子升温慢可能是受热不均匀；
(4) 夜晚沙子比热容小，降温快，温度更低。
【解析】
(1) 探究不同物质吸热升温时，需控制相同时间内物质吸收的热量相同，因此要控制酒精灯火焰大小相同、烧杯规格相同、水和沙子的质量相同；酒精灯内酒精的质量不影响火焰大小，不需要控制，故选B。
(2) ①同一酒精灯加热相同时间，放出的热量相同，因此水和沙子吸收的热量相等，故$Q_{沙}=Q_{水}$；②升高相同温度，沙子用时短，说明沙子吸收的热量更少，吸热本领更弱，因此水的吸热本领更强。
(3) 刚开始加热时，若沙子未充分搅拌，会导致沙子受热不均匀，局部温度低，整体升温速度比水小。
(4) 夜晚，沙子的比热容比海水小，放出相同热量时，沙子温度降低更多，因此沙滩温度更低，赤脚感觉沙滩更凉。
【答案】
(1)B (2)①= ②水 (3)未充分搅拌沙子(合理即可) (4)沙滩
【知识点】
比热容、控制变量法、热传递
【点评】
本题为中考基础实验题，围绕比热容实验展开，考查控制变量法的应用、比热容的物理意义及实际应用，注重对实验原理和知识点的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查探究不同物质吸热升温的实验，需结合控制变量法、比热容的知识解题。
(1) 实验需保证相同时间内不同物质吸收热量相同，因此要控制酒精灯火焰大小、烧杯规格、物质质量，酒精质量不影响火焰，无需控制；
(2) 同一热源加热相同时间，物质吸收热量相等；升高相同温度，用时短说明吸热少，吸热本领弱；
(3) 沙子升温慢可能是受热不均匀；
(4) 夜晚沙子比热容小，降温快，温度更低。
【解析】
(1) 探究不同物质吸热升温时，需控制相同时间内物质吸收的热量相同，因此要控制酒精灯火焰大小相同、烧杯规格相同、水和沙子的质量相同；酒精灯内酒精的质量不影响火焰大小，不需要控制，故选B。
(2) ①同一酒精灯加热相同时间，放出的热量相同，因此水和沙子吸收的热量相等，故$Q_{沙}=Q_{水}$；②升高相同温度，沙子用时短，说明沙子吸收的热量更少，吸热本领更弱，因此水的吸热本领更强。
(3) 刚开始加热时，若沙子未充分搅拌，会导致沙子受热不均匀，局部温度低，整体升温速度比水小。
(4) 夜晚，沙子的比热容比海水小，放出相同热量时，沙子温度降低更多，因此沙滩温度更低，赤脚感觉沙滩更凉。
【答案】
(1)B (2)①= ②水 (3)未充分搅拌沙子(合理即可) (4)沙滩
【知识点】
比热容、控制变量法、热传递
【点评】
本题为中考基础实验题，围绕比热容实验展开，考查控制变量法的应用、比热容的物理意义及实际应用，注重对实验原理和知识点的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
10 [2025苏州中考] 用煤气炉将4 kg的水从20 ℃加热到70 ℃，消耗煤气0.05 kg。已知煤气的热值为$4.2 × 10^7$ J/kg，水的比热容为$4.2 × 10^3$ J/(kg·℃)。求：
(1)水吸收的热量；
(2)煤气完全燃烧放出的热量；
(3)煤气炉加热的效率。
(1)水吸收的热量；
(2)煤气完全燃烧放出的热量；
(3)煤气炉加热的效率。
答案
10 解:(1)水吸收的热量$Q_吸=c_水m_水(t-t_0)=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×4\ \mathrm{kg}×(70\ \mathrm{°C}-20\ \mathrm{°C})=8.4×10^5\ \mathrm{J}$。
(2)煤气完全燃烧放出的热量$Q_放=mq=0.05\ \mathrm{kg}×4.2×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.1×10^6\ \mathrm{J}$。
(3)煤气炉加热的效率$\eta=\frac{Q_吸}{Q_放}×100\%=\frac{8.4×10^5\ \mathrm{J}}{2.1×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=40\%$。
(2)煤气完全燃烧放出的热量$Q_放=mq=0.05\ \mathrm{kg}×4.2×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.1×10^6\ \mathrm{J}$。
(3)煤气炉加热的效率$\eta=\frac{Q_吸}{Q_放}×100\%=\frac{8.4×10^5\ \mathrm{J}}{2.1×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=40\%$。
解析
【分析】本题为热学基础计算题，分三小问依次求解。解题思路：①求水吸收的热量，需使用吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t-t_{0})$，其中温度差$\Delta t = t - t_{0}$；②求煤气完全燃烧放出的热量，使用燃料放热公式$Q_{放}=mq$；③求加热效率，利用效率公式$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%$，注意效率是有效热量与总热量的比值，需乘以100%得到百分比。
【解析】
解：(1) 水吸收的热量：
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t-t_{0})=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×4\ \mathrm{kg}×(70\ \mathrm{°C}-20\ \mathrm{°C})=8.4×10^5\ \mathrm{J}$。
(2) 煤气完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=m_{煤气}q=0.05\ \mathrm{kg}×4.2×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.1×10^6\ \mathrm{J}$。
(3) 煤气炉加热的效率：
$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{8.4×10^5\ \mathrm{J}}{2.1×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=40\%$。
【答案】(1) $8.4×10^5\ \mathrm{J}$；(2) $2.1×10^6\ \mathrm{J}$；(3) $40\%$
【知识点】热量的计算、热值的计算、热效率的计算
【点评】本题是中考热学部分的基础计算题，主要考查对吸热公式、燃料放热公式及热效率公式的应用，解题关键是明确各公式中物理量的含义，计算时注意单位统一，属于学生应熟练掌握的常规题型。
【难度系数】0.7
【解析】
解：(1) 水吸收的热量：
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t-t_{0})=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×4\ \mathrm{kg}×(70\ \mathrm{°C}-20\ \mathrm{°C})=8.4×10^5\ \mathrm{J}$。
(2) 煤气完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=m_{煤气}q=0.05\ \mathrm{kg}×4.2×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.1×10^6\ \mathrm{J}$。
(3) 煤气炉加热的效率：
$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{8.4×10^5\ \mathrm{J}}{2.1×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=40\%$。
【答案】(1) $8.4×10^5\ \mathrm{J}$；(2) $2.1×10^6\ \mathrm{J}$；(3) $40\%$
【知识点】热量的计算、热值的计算、热效率的计算
【点评】本题是中考热学部分的基础计算题，主要考查对吸热公式、燃料放热公式及热效率公式的应用，解题关键是明确各公式中物理量的含义，计算时注意单位统一，属于学生应熟练掌握的常规题型。
【难度系数】0.7
