热值的公式及相关计算综合计算题 归纳练 2025年中考物理二轮复习备考

中小学教育资源及组卷应用平台
热值的公式及相关计算综合计算题
归纳练 2025年中考物理二轮复习备考
一、计算题
1．某油电混合动力汽车工作原理如图甲所示，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机就会启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，电动汽车所受阻力与车速的关系如图乙所示，在某次测试中，测试前蓄电池已储存的电能为2×108J，测试中全部由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度水平匀速行驶了1h，同时储蓄电池的电能增加了10%，求：
(1)在该次测试中，若所用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中消耗10kg燃料，燃料完全燃烧释放的热量为多少焦？
(2)在该次测试中，汽车牵引力做功多少焦？
(3)在该次测试中，内燃机的效率是多少？（忽略蓄电池和驱动电机的热损失）
2．如图所示是某款油电混动汽车，假如车的总质量为2t，四个车轮与地面接触面积为，纯电模式电动机的输出功率为40kW不变。（取，汽油热值取）求：
(1)汽车静止在水平地面时，对地面的压强；
(2)汽车以纯电模式在水平路面匀速直线行驶时，受到的阻力为2000N，汽车的速度；
(3)汽车以（2）中的速度在平直路面行驶50km，若换用纯油模式，汽油机的效率为，需要消耗汽油的质量。
3．大型运输机运-20是中国自主研发的新一代大型军用战略运输机，对我国建设战略空军具有重要意义。一架运-20最大起飞质量达220t，在一次执行任务的过程中匀速飞行4000km，消耗航空煤油的质量为50t，若飞机飞行时受到的平均阻力的大小为 2.5×105 N，已知航空煤油的热值为 4×107J/kg，g=10N/kg。请问
(1)运-20最大起飞重力为多少N？
(2)该过程中飞机发动机的推力做的功为多少J？
(3)发动机的效率为多少？
(4)若运-20以900km/h速度飞行，则发动机的输出功率是多少？
4．氢燃料被认为目前最理想的能源，据报道，2024年以来，我国多个城市已经开始氢燃料新能源公交车的推广使用。已知水的比热容为；氢的热值为。求：
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
(2)若这些热量的80%全部被质量为200kg，温度为10℃的水吸收，则水升高的温度；
(3)某氢能源公交车以120kW的恒定功率做匀速行驶，若0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量与新能源公交车行驶一段时间所做的功相等，则新能源公交车匀速行驶多长时间；
(4)请你说出一个使用氢燃料的优点。
5．建筑工地上，起重机在12s内将质量为的重物沿竖直方向匀速提升6m，此过程起重机消耗柴油0.01kg。柴油的热值。求：
(1)完全燃烧0.01kg柴油放出的热量；
(2)起重机提升重物克服物重做功的功率；
(3)若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率，用字母η表示，求起重机的提升效率。
6．在全球产业竞争日益激烈的今天，中国制造2025战略的顺利推进成为了国家发展的重要里程碑。随着这一战略的收官，我们见证了中国在多个领域的腾飞与崛起，国民生活幸福水平极大提升。如图所示小明同学家新购入一台国产燃气热水器，在查看热水器铭牌（如表）时对容量15L的含义不理解。后来上网查询得知——燃气热水器的容量，是指燃气热水器在将自来水加热，水温上升一个定值（Δt=25℃）时1分钟内的出水体积。假如小明每次洗淋浴时平均出水时间为4分钟，出水量和水温升高设定也与查询的一致。已知水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值约为4×107J/m3，求：
某型燃气热水器 能耗等级 热效率 容量/L 适应水压MPa
适用：天然气 Ⅱ 75% 15 0.02～0.8
(1)小明洗一次淋浴，需要水的体积是多少立方米？
(2)水温升高到设定温度要吸收的热量为多少？
(3)小明洗一次淋浴消耗的天然气，可以让某款平均阻力为1000N的天然气出租车水平匀速行驶多远距离？（出租车热机效率按40%计算）
7．如图甲所示是我国自主研发的一款油电混合动力汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量20%停止供电。在某次测试中，司机驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，该汽车的某些参数如表所示。（燃油热值q＝4.0×107J/kg）求：
电机 电池 整车
输出最大功率/kW 输出电压/V 最大容量/J 质量/t
90 300 1.2×108 1
(1)在测试过程中，该车克服阻力做的功的大小？汽车的能量利用率？
(2)若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能，该车在蓄电池充满电的情况下以50km/h最多可行驶多少千米？
8．暑假，媛媛同学去云南旅游品尝到了当地著名的过桥米线，把熬制好的滚烫的高汤盛入大碗中，表面覆盖厚厚的鸡油保持温度，加入预先准备好的肉片和其他食材，最后放入米线，搭配调料即可食用。现有以下材料：高汤的质量2kg，初温，比热容；肉片的初温20℃，比热容。肉类必须最少加热至才能食用。求：
(1)当汤的温度从降低到时放出多少热量？
(2)如果高汤放出的热量全部被肉片吸收，碗内最多可以放入多少kg的肉片？
(3)如果在某个时间段汤吸收了的热量是由酒精炉内燃烧0.025kg酒精来提供，则酒精炉的加热效率为多少？（酒精的热值是）
9．小爽学习热机知识后，研究了自家汽车的汽油机的情况，查阅资料得知：自家汽车使用的是92号汽油，油箱的容量为。[，，]
(1)满箱汽油完全燃烧放出的热量；
(2)发动机正常工作时，需要用冷却水在汽缸周围循环的流动给汽油机降温，若满箱汽油使用完冷却水吸收的热量全部用来给水加热，则可以使多少的水从升高到；
(3)满箱汽油完全燃烧，可使小汽车输出多少有用功。
10．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图所示，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。求：
(1)设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000N，那么在10~20s内汽车发动机牵引力是多少？
(2)汽车的功率为多少？
(3)在0~10s内汽车发动机牵引力所做的功是多少？
(4)若发动机的转化效率为 80%，则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功？（q汽油 = 5×107J/kg）
参考答案
1．(1)4.5×108J
(2)2×108J
(3)49%
（1）燃料完全燃烧释放的热量为
（2）汽车以50km/h的速度水平匀速行驶了1h时，由乙图像可知
汽车行驶的路程为
汽车牵引力做的功为
（3）内燃机做功获得的电能为
内燃机做的有用功为
内燃机的效率为
2．(1)
(2)
(3)10kg
（1）汽车静止在水平地面时，对地面的压力等于自身的重力，即
则汽车静止在水平地面时，对地面的压强为
（2）汽车以纯电模式在水平路面匀速直线行驶时，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，即
根据可知，汽车的速度为
（3）汽车匀速行驶做的有用功
若换用效率为的汽油机提供动力，由可得汽油完全燃烧释放的热量
由可得，需要完全燃烧汽油的质量
3．(1)2.2×106N
(2)1×1012J
(3)50%
(4)6.25×105W
（1）运-20的重力G=mg=220×103kg×10N/kg=2.2×106N 。
（2）飞机飞行时，受到的牵引力等于阻力，大小为F牵=f=2.5×105N，该过程中飞机发动机的推力做的功W=F牵s=2.5×105N×4000×103m=1×1012J
（3）消耗航空煤油放出的热量
发动机的效率
（4）900km/h=250m/s，运-20输出功率为P=Fv=fv=2.5×105N×(900/3.6)m/s=6.25×105W
4．(1)4.2×107J
(2)40℃
(3)350s
(4)环保，效率高
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放=qm氢=1.4×108J/m3×0.3kg=4.2×107J
（2）这些热量的80%被水吸收，则水吸收的热量 Q吸=ηQ放=4.2×107J×80%=3.36×107J
由Q吸=cmΔt可知，水升高的温度
（3）新能源公交车所做的功
新能源公交车匀速行驶的时间
（4）氢燃料燃烧的产物是水，具有清洁无污染、效率高等优点。
5．(1)4.3×105J
(2)1.075×104W
(3)30%
（1）完全燃烧0.01kg柴油放出的热量
（2）起重机在12s内将质量为的重物沿竖直方向匀速提升6m，起重机提升重物克服物重做功的功率
起重机提升重物克服物重做功的功率
（3）起重机的提升效率
6．(1)0.06m3
(2)6.3×106J
(3)3360m
（1）小明洗一次淋浴，共消耗水的体积为 V=15L/min×4min=60L=0.06m3
（2）由得，小明洗一次淋浴消耗水的质量是m=ρV=1.0×103kg/m3×0.06m3=60kg
水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×60kg×25℃=6.3×106J
（3）由得，每次淋浴燃气释放的热量为
水平匀速行驶时，由二力平衡可知，出租车受到的牵引力F=f=1000N
由得，燃气释放的热量用于出租车做的有用功为W=ηQ放=40%×8.4×106J=3.36×106J
由W=Fs得，出租车水平匀速行驶的距离为
答：（1）小明洗一次淋浴，需要水的体积是0.06m3；
（2）水温升高到设定温度要吸收的热量为6.3×106J；
（3）可以让某款平均阻力为1000N的天然气出租车水平匀速行驶3360m。
7．(1)1×108J，40%
(2)48km
（1）10kg汽油完全燃烧放出的热量为
Q放=mq=10kg×4.0×107J/kg=4.0×108J汽车匀速行驶1h通过的路程为
s=vt=50km/h×1h=50km=5×104m汽车行驶时，燃烧汽油放出的热量，一部分转化成机械能，还有一部分转化成电能，这两部分能量是有效利用的能量；测试过程中汽车的速度为50km/h，由图乙可知，此时的阻力为2000N，克服阻力做的机械功为
W机械=fs=2000N×5×104m=1×108J由于汽车行驶时，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%，所以蓄电池增加储存的电能为
W电=(80%-30%)×1.2×108J=6×107J汽车的能量利用率为
（2）转化的机械能为
W＝1.2×108J×(1－20%)=9.6×107J
以50km/h行驶的距离为
8．(1)
(2)0.4kg
(3)40%
（1）汤的温度从降低到时放出的热量为
（2）高汤放出的热量全部被肉片吸收，即，则碗内最多可以放入肉片的质量为
（3）0.025kg酒精完全燃烧放出的热量为
酒精炉的加热效率为
9．(1)
(2)
(3)
（1）满箱汽油的质量为
则满箱汽油完全燃烧放出的热量为
（2）若满箱汽油使用完冷却水吸收的热量全部用来给水加热，则水吸收的热量为
则水的质量为
（3）由图可知，汽油机效率为
则小汽车输出的有用功为
10．(1)4000N；
(2)8×104W；
(3)4.8×105J；
(4)0.012kg
（1）由图象可知，10~20s内汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，则牵引力的大小
F=f=4000N
（2）由图象可知，汽车速度达到的最大值为v=20m/s，则汽车的功率
（3）由题意可知，0~10s内汽车通过的路程s=120m，则牵引力所做的功
（4）汽油完全燃烧释放的热量
需要燃烧汽油的质量
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)