2025年中考物理复习提升训练:热学计算题
1.某小轿车在一段平直的公路上匀速行驶,已知这段路程小轿车牵引力所做的有用功为,消耗的燃油,其中,小轿车冷却液的比热容,燃油的热值,假设燃油完全燃烧,求:
(1)燃油完全燃烧放出的热量;
(2)小轿车的热机效率;
(3)若燃油燃烧放出的热量有20%被小轿车的冷却液吸收,则可使冷却液温度升高多少摄氏度?
2.南京首条氢能源公交示范线在高淳科技新城举行,氢燃料新能源具有清洁无污染、效率高等优点,其热值为。求:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)用这些热量给质量为400kg,初温是20℃的水加热,不计热量损失,水升高的温度是多少?已知。
(3)某氢能源汽车以的恒定功率匀速行驶,若这些热量的50%用来做有用功,则该汽车匀速行驶多少秒?
3.为建设两型社会,充分利用水稻秸秆、牲畜粪便等发酵生成沼气,沼气的主要成分甲烷是一种理想的气体燃料,沼气的热值是2.4×107J/m3,现要使50kg、20℃的水温度升高到100℃,。求:
(1)水需要吸收的热量;
(2)如果沼气燃烧释放的热量有40%被水吸收,需要完全燃烧多少m3的沼气;
(3)这些沼气燃烧释放的热量能使一个标准大气压下的125kg初温为30℃的水温度升高多少摄氏度?
4.火锅是大家都爱吃的美食,有一种火锅炉使用酒精作为燃料,如图所示。
(1)锅内装有2L的水,将这些水由20℃加热至沸腾(气压为一个标准大气压),水吸收多少热量?
(2)若这些热量由40g酒精完全燃烧提供,则该火锅炉的效率是多少?(酒精的热值为)
(3)小红想提高酒精火锅炉的热效率,请你结合所学知识给她提供两条建议?
5.如图所示,网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石,再加入质量为2kg,初温为60℃的水,鹅卵石放热能使水沸腾,在一标准大气压下,c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=3.5×107J/m3。求:
(1)水所吸收的热量;
(2)若鹅卵石放出热量的80%被水吸收,求鹅卵石放出的热量;
(3)若鹅卵石放出的热量由天然气完全燃烧提供则需要多少m3的天然气?
6.小红用天然气灶烧水,将20kg、初温为20℃的水烧到100℃,燃烧了的天然气。已知水的比热容是,天然气的热值为,求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)天然气灶烧水的效率。
7.某中学为学生供应开水,用锅炉将200 kg的水从25 ℃加热到100 ℃,燃烧了6 kg的无烟煤。[水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×107 J/kg]求:
(1)6 kg无烟煤完全燃烧放出的热量;
(2)锅炉内200 kg的水吸收的热量;
(3)此锅炉的效率(结果保留到0.1%)
8.随着乡村振兴战略的提出,农村煤改气改造工程使天然气进入农村家庭,方便了农民生活,缩小了城乡差距。小明家改造前,烧开一壶初温为20℃、质量为4kg的水,需要燃烧0.2kg的煤炭,当地气压为标准大气压。[,煤炭的热值为,天然气的热值为]求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)改造前,用煤炭烧水的效率是多少?
(3)改造后,假设烧水效率不变,烧开同样的水需要燃烧的天然气是多少?
9.某中学为学生供应开水,用锅炉将100kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了3kg的无烟煤。水的比热容是,无烟煤的热值是。求:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少
(3)此锅炉的效率是多少
10.用燃气灶给5kg的20℃的水加热到沸腾(一标准大气压下),完全燃烧0.08kg煤气,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg,求:
(1)水吸收的热量;
(2)0.08kg煤气完全燃烧时放出的热量;
(3)该燃气灶的效率为多大。
11.一辆氢气动力试验汽车10min内在平直路面上匀速行驶了14km,消耗了0.2kg的氢气。此过程中汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N(氢气的热值取1.4×108J/kg)。求:
(1)氢气燃烧产生的热量;
(2)汽车的牵引力做的功;
(3)汽车发动机的效率(计算结果保留整数)。
12.一城一味一烟火,一方好水养一方好鱼,文亭湖鱼汤是家乡的美味菜肴。若煮一锅鱼汤需加水、鱼、等材料共12kg,锅中所有材料的初始温度都为25℃,它们的平均比热容为,将鱼汤烧开时的温度为100℃,用掉0.1m3的煤气,煤气的热值约为。求:
(1)鱼汤吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)用煤气煮鱼汤的加热效率。
13.小闽家新买了一辆小轿车,如图所示。查看说明书时,他发现小轿车有一个重要的指标—经济耗油量:“(90km/h)8L/100km”,这是指小轿车以90km/h的速度行驶100km,消耗汽油8L。他家小轿车发动机的输出功率为23kW。(已知汽油的密度为,热值为)。求小轿车行驶100km:
(1)发动机所做的功;
(2)消耗汽油完全燃烧放出的热量;
(3)小轿车发动机的热机效率(结果精确到1%)。
14.小明的妈妈从商场买回了一个家用电热淋浴器,其铭牌如下表所示。小明同学按铭牌要求给淋浴器装满水,正常工作42min,观察到淋浴器上温度计示数由20℃上升到40℃。已知,)求:
额定电压:220V 额定频率:50Hz 输入功率:1500W 水箱容积:40L
(1)在加热过程中,水箱中水吸收的热量。
(2)电热淋浴器加热过程中消耗的电能。
(3)淋浴器加热时的效率(保留百分数整数)。
15.天然气灶使用方便、经济环保。小明用天然气灶给2kg、温度为20℃的水加热。(天然气的热值为4.2×107J/m3)请解答下面的问题:
(1)完全燃烧0.02m3天然气放出多少热量?
(2)若这0.02m3天然气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收,则水吸收的热量是多少J?
(3)水的温度升高了多少℃?
16.小方在一水壶中装了2kg的水,放在煤气灶上加热,这壶水从20℃加热至沸腾(在1个标准大气压下),煤气灶共燃烧了煤气,已知水的比热容是 煤气的热值是 ,请解答下列问题:
(1)水壶中的水吸收了多少热量?
(2)完全燃烧煤气可以放出多少热量?
(3)该煤气灶的效率是多少? (结果保留整的百分数)
(4)请说出两条造成煤气灶效率不高的原因。
17.现在自驾游是人们在假期优先选择的旅游方式,小明一家在国庆节期间驾车旅行。小明对出行的一些数据进行了统计,已知车的总质量为1.5t,匀速直线行驶9km,所受阻力为车重的0.1倍,完全燃烧汽油1L。[,,g取10N/kg,]
(1)IL汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽车的工作效率;
(3)若1L汽油完全燃烧放出热量的70%被质量为150kg,温度为15℃的水吸收,则水的温度升高了多少?
18.下图是某太阳能热水器,向其中注入50kg的水,阳光照射一段时间后,水温从 10℃升高到50℃。求:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(2)如果这段时间该太阳能热水器的效率是30%,则这段时间热水器接收到太阳辐射的热量是多少
(3)若用煤燃烧来提供太阳辐射的热量,需完全燃烧多少千克煤 [q煤=3.5×107J/kg]
19.据新华社报道,我国在新疆塔里木盆地发现了储量高达228亿吨的石油。已知石油的热值为4.4×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
(1)求200g石油完全燃烧放出的热量。
(2)若这些热量的42%被水吸收,则水吸收的热量为多少?
(3)在(2)问中,水的质量为20kg,初温为20℃,则水的温度可以升高到多少摄氏度?
20.有一支温度计,虽然它的玻璃管内径和刻度都是均匀的,但标度不准确,当把它放在标准大气压下的冰水混合物中、放在标准大气压下的沸水中时,其示数T分别如表所示。求:
冰水混合物 沸水
标度不准确温度计的示数 104
标度准确温度计的示数 0 100
(1)当该温度计指示的气温为27℃时,气温的实际值是多少?
(2)直接写出T与t的数学关系式?
(3)物体的温度为多少时,该温度计测得的示数与物体的实际温度相同?
21.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图像。若在6min内完全燃烧0.2kg的煤,水的比热容为,煤的热值约为。求:
(1)煤完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
22.我国自行研制的“鲲龙”AG600水陆两栖飞机可满足森林灭火和水土救援的需要,具有搜索效率高、装载量大等优点。若“鲲龙”AG600以270km/h的速度匀速直线滑行10min,消耗航空煤油675kg,飞机发动机的输出功率为。(航空煤油的热值为)求;
(1)675kg航空煤油完全燃烧放出的热量。
(2)10min内,飞机发动机所做的功。
(3)飞机发动机的效率。
23.小华一家到野外基地露营时,用柴火炉将质量为10kg、初温为15℃的水加热到95℃,燃烧了0.2kg木炭。已知:水的比热容,木炭的热值。
(1)求水吸收的热量;
(2)求该柴火炉烧水的热效率;
(3)请提出一种提高火炉热效率的途径。
24.如图是新概念卵形汽车 Pivo,车与人的总质量为800kg,静止在水平地面上时,对水平地面的压强为, 最高时速可达 180km/h。求:
(1)该车静止在水平地面上时对地面的压力为多少?
(2)若该车以最高时速沿平直公路进行测试,匀速前进时的阻力是人车总重的0.2倍,则此时该车牵引力的功率为多少?
(3)在测试中,该车以最高时速在平直公路上匀速前进23km所消耗的电能与完全燃烧 1kg汽油所释放的能量相同,则该车的效率为多少? (, g取10N/ kg )
25.一大锅里装有温度为30℃、质量为的水,当地气压为标准大气压,小华燃烧煤对水加热,当水刚好沸腾时,便停止加热,已知水的比热容是,煤的热值是。求:
(1)水从30℃到刚沸腾时,水吸收的热量;
(2)如果煤完全燃烧释放的热量全部被水吸收,则消耗煤的质量是多少?
(3)但小华发现实际消耗煤的质量更多一些,原因可能是什么?(一个原因即可)
26.某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了4kg的无烟煤.[水的比热容是,无烟煤的热值是]试求:
(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少焦耳?
(2)4kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳?
(3)此锅炉的效率是多少?
(4)请你简要说明该锅炉的热效率较低的可能原因。(说出一条原因即可)
《2025年中考物理复习提升训练:热学计算题》参考答案
1.(1)
(2)30%
(3)60℃
【详解】(1)燃油完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.3kg×4.0×107J/kg=1.2×107J
(2)小轿车的热机效率
(3)冷却液吸收的热量为Q吸=η'Q放=20%×1.2×107J=2.4×106J
冷却液升高的温度
2.(1)8.4×107J
(2)50℃
(3)300s
【详解】(1)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为
Q放=mq氢=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
(2)水吸收的热量
Q吸=Q放=8.4×107J
根据得出水升高温度
(3)氢能源汽车做的有用功为
W=ηQ放=50%×8.4×107J=4.2×107J
根据功率公式可知该汽车匀速行驶的时间为
3.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水需要吸收的热量
(2)沼气完全燃烧放出的热量为
需要完全燃烧沼气的体积为
(3)水有末温为
一个标准大气压下,水的沸点为100℃,水沸腾时温度保持不变,所以,水的实际末温为100℃,水升高的温度为
4.(1)J
(2)56%
(3)见解析
【详解】(1)2L的水的质量为
1个标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量
(2)40g酒精完全燃烧放出的热量为
Q放=m酒精q=0.04kg×3×107J/kg=1.2×106J
则该火锅炉的效率是
(3)提高热效率的方法可以从两个方面入手:第一,增加锅底与火源的接触面积,可以让更多的热量直接作用于锅中的水,减少热量损失;第二,考虑减少热量的散失,如使用保温材料和挡风罩,让火锅炉的热量更集中于锅中水的加热。这样的措施能够减少能量的损失,从而提高系统的热效率。
5.(1)3.36×105J
(2)4.2×105J
(3)0.012m3
【详解】(1)一标准大气压下水的沸点是100℃,所以可得水吸收的热量为
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-60℃)=3.36×105J
(2)鹅卵石放出的热量为
(3)需要提供的天然气的体积为
6.(1)6.72×106J;
(2)1.05×107J;
(3)64%
【详解】(1)水吸收的热量
(2)天然气完全燃烧放出的热量
(3)燃气灶烧水的效率
7.(1)2.04×108 J
(2)6.3×107 J
(3)30.9%
【详解】(1)根据计算6kg无烟煤完全燃烧放出的热量为
(2)根据计算锅炉内200 kg的水吸收的热量为
(3)根据计算此锅炉的效率
8.(1)
(2)21%
(3)0.16m3
【详解】(1)烧开一壶初温为20℃、质量为4kg的水,需要吸收的热量为
(2)0.2kg的煤炭完全燃烧产生的热量为
改造前,用煤炭烧水的效率是
(3)烧水效率不变,完全燃烧天然气放出的热量等于完全燃烧煤炭放出的热量,由Q放=Vq可得,完全燃烧天然气的体积为
9.(1)
(2)
(3)30.9%
【详解】(1)根据题意可知,锅炉内的水吸收的热量为
(2)根据题意可知,无烟煤完全燃烧放出的热量为
(3)此锅炉的效率为
10.(1)1.68×106J
(2)3.36×106J
(3)50%
【详解】(1)在一标准大气压下,水的沸点是100℃,用燃气灶给5kg的20℃的水加热到沸腾,根据可得,水吸收的热量为
(2)根据可得,0.08kg煤气完全燃烧时放出的热量为
(3)根据可得,该燃气灶的效率为
11.(1)2.8×107J
(2)1.4×107J
(3)50%
【详解】(1)0.2kg的氢气燃烧产生的热量
(2)汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N,匀速行驶了14km,汽车的牵引力做的功
(3)汽车发动机的效率
12.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)鱼汤吸收的热量为
(2)气完全燃烧放出的热量为
(3)用煤气煮鱼汤的加热效率为
13.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)小轿车行驶100km的时间为
则发动机所做的功为
(2)汽油质量为
消耗汽油完全燃烧放出的热量为
(3)小轿车发动机的热机效率为
14.(1)
(2)
(3)84%
【详解】(1)根据计算在加热过程中,水箱中水吸收的热量
(2)根据计算电热淋浴器加热过程中消耗的电能为
(3)根据计算淋浴器加热时的效率
15.(1)8.4×105J
(2)5.04×105J
(3)60℃
【详解】(1)完全燃烧0.02m3天然气释放的热量为
Q放=Vq天然气=0.02m3×4.2×107J/m3=8.4×105J
(2)水吸收的热量为
(3)水升高的温度为
16.(1)
(2)
(3)57%
(4)见解析
【详解】(1)由题意可知,水吸收的热量为
(2)完全燃烧煤气放出的热量为
(3)该煤气灶的效率为
(4)水壶要吸收热量;水、水壶等向周围环境散热等原因都会导致煤气灶效率不高。
17.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)IL汽油质量为
则IL汽油完全燃烧放出的热量为
(2)汽车匀速直线行驶,受力平衡,则牵引力为
牵引力做功为
则汽车的工作效率为
(3)水吸收的热量为
则水升高的温度为
18.(1)
(2)
(3)0.8kg
【详解】(1)水吸收的热量
(2)由知道,这段时间热水器接收到太阳辐射的热量
(3)由知道,完全燃烧煤的质量
19.(1)8.8×106J
(2)3.696×106J
(3)64℃
【详解】(1)200g石油完全燃烧放出的热量
(2)水吸收的热量为
(3)水可以升高的温度为
水的温度可以升高到
20.(1)30℃
(2)
(3)60℃
【详解】(1)在标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为100℃,所以这支温度计的分度值为
当该温度计指示的气温为27℃时,实际温度是
(2)由于刻度是均匀的,所以,T与t之间成一次函数关系,设T与t的关系式为
将T=-6,t=0以及T=104,t=100分别代入关系式,则有
①
②
联立①②解得a=1.1,b=-6,则T与t的数学关系式为
(3)根据题意
解得。即物体的温度为60℃时,该温度计测得的示数与物体的实际温度相同。
21.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)煤完全燃烧产生的热量为
(2)由图像可知,经过6min时间加热,水温度从20℃升高到80℃,则水所吸收的热量为
(3)煤炉烧水时的热效率为
22.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)675kg航空煤油完全燃烧放出的热量为
(2)0min内,飞机发动机所做的功为
(3)飞机发动机的效率为
23.(1)
(2)
(3)将木炭敲碎
【详解】(1)对水加热,水升高的温度
则此过程1kg水吸收的热量
(2)燃烧了0.2kg木炭放出的热量
该柴火炉烧水的热效率
(3)要提高火炉的热效率,应尽量让燃料充分燃烧,即将木炭敲碎或磨成粉、向火炉中输入氧气等
24.(1)8000N
(2)
(3)80%
【详解】(1)该车静止在水平地面上时对地面的压力为F压=G= mg=800kg×10N/ kg=8000N
(2)车匀速前进时牵引力等于阻力,则牵引力为F=f=0.2G=0.2×8000N=1600N
车最高时速为 v=180km/h=50m/s
则此时该车牵引力的功率为
(3)在测试中,该车以最高时速在平直公路上匀速前进23km所作的有用功为
测试中该车所消耗的电能为
则该车的效率为
25.(1)
(2)
(3)见解析
【详解】(1)水从30℃到刚沸腾时,水吸收的热量为
(2)如果煤完全燃烧释放的热量全部被水吸收,则消耗煤的质量为
(3)实际消耗煤的质量更多一些,这是因为煤不能完全燃烧,放出的热量也不能全部被水吸收,存在热损失。
26.(1)6.72×107J
(2)1.36×108J
(3)49.4%
(4)见详解
【详解】(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×200kg×(100℃-20℃)=6.72×107J
(2)4kg无烟煤完全燃烧放出的热量
Q放=q煤m煤=3.4×107J/kg×4kg=1.36×108J
(3)此锅炉的效率是
(4)锅炉冒出大量的黑烟,说明煤没有完全燃烧;锅炉周围的温度很高,说明锅炉向周围散失的热量很多。