考点十九 热学（计算题）—2026年中考物理二轮复习高频考点突破专项训练（含解析）

考点十九 热学（综合计算题）—2026年中考物理二轮复习高频考点专项训练
一、计算题
1．2023年3月29日，我国自主研发的首款四座氢内燃机飞机验证机（如图）成功，这架飞机翼展为13.5m，机身长度为8.2m，高压气态储氢罐可储氢4.5kg，最大起飞质量可达1260kg，飞机静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为2.1×103cm2；在空中以180km/h的速度匀速巡航时，前置螺旋桨提供的牵引力为1.4×103N。已知氢气的热值为1.4×108J/kg，求：
（1）高压储氢罐内4.5kg的氢气完全燃烧放出的热量；
（2）飞机以180km/h的速度匀速巡航1h牵引力所做的功。
2．一个温度是40 ℃的铁球，吸收2.3×103 J的热量后，温度上升到90 ℃，求铁球的质量。〔铁的比热容是0.46×103 J/(kg·℃)〕
3．在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为0.1kg的水，在一个标准大气压下加热，假如完全燃烧酒精1.26g，[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]求：
（1）水温度升高到 40℃ 时吸收的热量；
（2）完全燃烧酒精 1.26g 时放出的热量；
（3）如果不考虑热量的损失，水完全吸收酒精燃烧放出的热量，问水最后的温度是多少？
4．太阳能热水器已经在城乡用得非常普遍，一太阳能热水器在某天日照时段里，能将、80kg的水加热到（）问
（1）在此过程中，水吸收了多少热量？
（2）热水器中水的体积是多少？
5．用天然气灶烧水时，把质量为、初温为的水，加热到，此过程中天然气完全燃烧放出的热量为。已知水的比热容为。求：
（1）水吸收的热量是多少J？
（2）天然气灶烧水时的热效率是多少？
6． 如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，R2 =55Ω，温水挡的电功率是2.2kW。求：
（1）当流出水为温水时，接入电阻的值；
（2）当流出水为热水时，热水挡的电功率；
（3）若该水龙头1min能放出约1kg的温水，效率为84%，则温水升高的温度。
7．一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了 15km， 所用时间为600s， 消耗汽油1kg， 汽车在行驶过程中所受阻力恒为1000N(汽油的热值取q汽油=5.0×107J/kg)。求：
（1）牵引力所做功的大小；
（2）1kg汽油完全燃烧放出的热量：
（3）汽车发动机的效率。
8．将质量为、温度为的水，加热到，水吸收多少热量？[水的比热为]
9．如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为的水，水壶和电磁炉的部分参数如表所示。当时气压为一个标准大气压，，求：
水壶 电磁炉烧水挡
净重： 额定电压：
容量： 额定功率：
（1）壶中水的质量；
（2）当水刚好烧开时，水吸收的热量；
（3）电磁炉正常工作，若加热效率为，水刚好烧开所需的时间。
10．某新型节能汽车的油箱最多可加45kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系如表所示。
速度v/（m·s-1） 10 20 30 40
阻力f/N 0.3×102 1.2×102 2.7×102 3.6×102
已知汽车发动机将燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为4.5×107J/kg，则：
（1）汽车油箱中加满燃油时，完全燃烧这些燃油获得的能量是多少？
（2）汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度匀速行驶时，汽车的最大行驶里程是多少？
11．一辆额定功率为40kW的小汽车在水平路面上匀速行驶12min，消耗汽油1.8kg，小汽车发动机的机械效率为多少 (q汽油=4.6×107J/kg，g=10N/kg， ρ汽油=0.71×103kg/m3)
12．汽车慢慢进入每一个家庭，小明家的汽车尾部上标有“2.0 T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的。小明发现，他家汽车说明书上标的最低油耗为：50g汽油可以提供1.15×106J的有用功的能量，已知汽油的热值为4.6×107 J/kg。
（1）汽车发动机用水进行冷却，是因为　 　；加入同型号的汽油，汽车采用涡轮增压后，汽油的热值将　 　（选填“更大”、“一样大”或“更小”）。
（2）50g的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？这些热量如果全部被水吸收可使23kg，初温为50℃冷却水温度升高多少℃？（结果保留一位小数）
（3）该汽车发动机的效率最高可达多少？
13．小明家用天然气做饭时，将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时，消耗了天然气0.02m3，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为3.6×107J/m3，求：
（1）壶中水吸收的热量；
（2）天然气完全燃烧放出的热量；
（3）用天然气烧水时的效率。
14．瘦西湖隧道是扬州市区文昌路以北一条贯穿东西的通道，处于扬州著名景区瘦西湖及古城遗址地下。一辆长为5m的汽车以54km/h的速度匀速穿过瘦西湖隧道，已知该车整个车身在全部隧道内的时间为240s。求：
（1）全部隧道实际长度为多少？
（2）出隧道后，该车又在“江平快速路”以1500N的恒定牵引力匀速行驶10km，则此次运行过程中需要完全燃烧1.25kg的汽油，（汽油的热值为q=5.0×107J/kg），此次运行过程中牵引力做的功是多少？
（3）发动机将获得的机械能用来推进汽车行驶做功的效率是多少？
15．电热水器上标示有下列数据表格，它装有20℃的水。电热水壶正常工作后，水被加热至沸腾，求：
太阳牌电热水壶
额定电压
额定功率
最大水量
频率
（1）水吸收的热量；
（2）电热水器消耗的电能；
（3）电热水器的效率。
16．氢气﹣汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换，氢气和汽油的热值分别取q氢气=1.5×108J/kg、q汽油=4.5×107J/kg。某司机驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，甲、乙两地相距225km，出发时油箱内汽油的质量25kg。设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒定，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶，全程分两个阶段，如图所示：
阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地，此过程中轿车牵引力的功率为20kW，在使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率为50%；
阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，司机切换汽油为燃料，轿车仍以25m/s的速度匀速行驶，到达乙地油箱内汽油的质量还剩15kg。求：
（1）甲、丙两地之间距离；
（2）阶段一中消耗的氢燃料的质量；
（3）阶段二中轿车发动机的效率。
17．小明周末在帮妈妈收拾厨房时，发现家中的不锈钢内胆电热水壶有加热和保温功能，通过原理图发现主要电路由定值电阻R0和可变电阻R′（调温开关）串联而成，在额定电压220V下工作时，人通过调节R′连入电路的电阻，电热水壶的功率可以在40W～1210W之间变化。电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图甲所示（壶内水温跟壶表面温度一致），求：
（1）定值电阻R0的阻值为多少Ω；
（2）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有该电热水壶以最大功率加热时，如图乙所示的电能表指示灯1min内闪烁了多少次；
（3）在温度为20℃的房间正常使用该电热水壶，应将R′的阻值调为多大时，才能将水温保持在60℃？
答案解析部分
1．【答案】（1）解：氢气完全燃烧放出的热量为
（2）解： 飞机匀速巡航 行驶距离为
飞机以 的速度匀速巡航 牵引力所做的功为：
【解析】【分析】1）根据热值公式Q=mq计算 4.5kg的氢气完全燃烧放出的热量；
2）由题可知，飞机的牵引力为 1.4×103N ，根据速度公式飞机 行驶距离为 s=vt。根据做功公式W=Fs计算。
2．【答案】解：由Q=cm△t 则 m==0.1kg；
答：铁球的质量为0.1kg；
【解析】【分析】在热量的计算这部分，由公式Q=cm△t及其变形公式可以求吸收或者放出的热量、比热容、质量以及温度的变化量，在做题时注意单位。
3．【答案】（1）解：水由t-=20℃升温到t0=40℃吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃）×0.1kg×(40℃-20℃)=8.4×103J
答：水温度升高到40℃时吸收的热量是8.4×103J；
（2）解：1.26g酒精完全燃烧释放的热量Q放=m酒精q=1.26×10-3kg×3.0×107J/kg=3.78×104J
答：完全燃烧酒精1.26g时放出的热量是3.78×104J；
（3）解： 在不考虑热量损失的情况下时，水吸收的热量Q′=Q放=3.78×104J
由Q=cmΔt可得，水升高的温度为
最终水的温度为t′=t0+Δt=20℃+90℃=110℃
1标准大气压下，水的沸点是100℃，所以水的末温是100℃，水实际升高的温度为80℃。
答：如果不考虑热量的损失，水完全吸收酒精燃烧放出的热量，水最后的温度是100℃。
【解析】【分析】1）根据 Q吸=cm(t-t0)计算 水温度升高到40℃时吸收的热量
2）根据 Q放=m酒精q计算 完全燃烧酒精1.26g时放出的热量
3) 在不考虑热量损失的情况下时，水吸收的热量Q′=Q放，根据 Q=cmΔt计算水升高的温度，最终的水温 t′=t0+Δt
4．【答案】（1）解：将、80kg的水加热到，水吸收的热量为
答：在此过程中，水吸收了热量；
（2）由可得，热水器中水的体积
答：热水器中水的体积是。
【解析】【分析】（1）利用求得水吸收的热量。
（2）由可得，热水器中水的体积。
5．【答案】（1）解：水吸收的热量是
答：水吸收的热量是；
（2）解：天然气灶烧水时的热效率是
答：天然气灶烧水时的热效率是20%。
【解析】【分析】（1）根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；
（2）根据吸收的热量和总热的比值， 计算热效率。
6．【答案】（1）解：由可得，流出水为温水时接入电阻的值
（2）解：由图可知，当扇形开关S接1、2时，只有R1工作，电阻较大，根据可知此时为温水挡，由上述可知R2 =22Ω；当扇形开关S接3、2时，R1、R2并联，电阻较小，根据可知此时为热水挡，此时电路的电阻为
则热水挡的电功率
（3）解：当流出水为温水时，由可得，该水龙头1min消耗的电能
W=P温水t=2200W×60s=1.32×105J
由题意可知，效率为84%，水吸收的热量
Q吸=ηW=84%×1.32×105J=1.1088×105J
温水升高的温度
【解析】【分析】1）据题可知 温水挡的电功率是2.2kW ，电压为220V，根据电功率公式 计算 流出水为温水时接入电阻的值
2）流出热水时，电功率较大，电阻较小，所以此时 当扇形开关S接3、2， R1、R2并联 ，根据并联电路电阻计算公式可知总电阻，根据计算 热水挡的电功率
3） 流出水为温水时，由可得，该水龙头1min消耗的电能W=P温水t
由题意可知，效率为84%，水吸收的热量Q吸=ηW，根据热量计算公式Q=cmΔt计算温水升高的温度
7．【答案】（1）一辆燃油汽车沿平直公路匀速 行驶，所以阻力等于牵引力等于1000N，根据W=Fs可知W=1000N×15000m=1.5×107J；
（2）汽油的热值取q汽油=5.0×107J/kg ，根据Q=mq计算 1kg汽油完全燃烧放出的热量 Q= 5.0×107J；
（3）解：根据效率公式η=
【解析】【分析】（1）一辆燃油汽车沿平直公路匀速 行驶，所以汽车受到平衡力，阻力等于牵引力，根据W=Fs计算 牵引力所做功 ；
（2）汽油的热值取q汽油=5.0×107J/kg ，消耗汽油质量为1kg，根据热值公式Q=mq计算 1kg汽油完全燃烧放出的热量 ；
（3）根据效率公式η=计算 汽车发动机的效率。
8．【答案】解：水吸收的热量
答：水吸收的热量为2.52×106J。
【解析】【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量。
9．【答案】（1）解： 水的体积，
由可知，水的质量：；
答：壶中水的质量为；
（2）解： 一个标准大气压下，水的沸点是，
水吸收的热量：；
答：当水刚好烧开时，水吸收的热量为；
（3）解： 由可知，电磁炉消耗的电能：，
由可知，水刚好烧开所用的时间：。
答：电磁炉正常工作，若加热效率为，水刚好烧开所需的时间为。
【解析】【分析】1）根据密度公式 计算水的质量
2）根据热量公式 ： 计算 水刚好烧开时，水吸收的热量
3）根据效率公式η=Q吸/W计算电能，根据电能公式W=Pt计算水烧开的时间
10．【答案】（1）解：根据热量公式可知，这些燃油完全燃烧获得的能量Q=mq=45kg×4.5×107J/kg=2.025×109J；
答：汽车油箱中加满煤油，这些燃油完全燃烧获得的能量是2.025×109J；
（2）解：已知发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，
则有用功W=30%×Q=30%×2.025×109J=6.075×108J，
根据表格查出30m/s时的阻力f=2.7×102N，
则由W=fs=Fs可得：。
答：汽车油箱加满煤油，并且以30m/s的速度行驶时，汽车的最大行驶里程是2250km。
【解析】【分析】 （1）已知油箱最大可加40kg燃油，根据Q=mq可求得这些燃油完全燃烧获得的能量；
（2）已知发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，求得机械能，从表中查到30m/s时的阻力，利用W=fs可求得汽车的最大行驶里程。
（1）完全燃烧燃油释放的总能量
（2）发动机效率为30%，故有用功为：
以 匀速行驶时，阻力，牵引力
所以汽车的最大行驶里程是
11．【答案】根据额定功率和时间的乘积计算做功为W=Pt=40000W×12×60s=2.88×107J，
根据燃料的质量和热值的乘积计算燃烧放出的热量Q=mq=1.8kg×4.6×107J/kg=8.28×107J，
利用做功和热量的比值计算热机效率。
【解析】【分析】根据额定功率和时间的乘积计算功，根据燃料的质量和热值的乘积计算燃烧放出的热量，利用做功和热量的比值计算热机效率。
12．【答案】（1）水的比热容大；一样大
（2）解：50g汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=50×10-3kg×4.6×107J/kg=2.3×106J
由题意知道，水吸收的热量等于汽油完全燃烧放出的热量，即Q吸=Q放
则
所以水升高的温度
答：50g的汽油完全燃烧时放出的热量为2.3×106J；这些热量如果全部被水吸收可使23kg，初温为50℃冷却水温度升高23.8℃；
（3）解：由题意知道，汽车做的有用功W有=1.15×106J
汽车发动机的效率最高可达
答：该汽车发动机的效率最高可达50%。
【解析】【解答】解：（1）汽车发动机用水进行冷却，是因为水的比热容较大，水与其它物质相比，升高相同温度，水吸热多；热值是燃料的特性，与燃烧情况无关。因此加入同型号的汽油，汽车采用涡轮增压后，汽油的热值一样大。
答：（1）汽车发动机用水进行冷却，是因为水的比热容大；加入同型号的汽油，汽车采用涡轮增压后，汽油的热值将一样大；
【分析】（1）水的比热容较大，水与其它物质相比，升高相同温度，水吸热多；热值是燃料的特性，与燃烧情况无关；
（2）根据公式 Q放=mq及Q吸＝cm（t末-t初），可求出温度变化；
（3）根据公式，可求出机械效率。
13．【答案】（1）解：水吸收的热量：
（2）解：天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=0.02m3×3.6×107J/m3=7.2×105J；
（3）解：用天然气烧水时的效率：。
【解析】【分析】 （1）知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸=cmΔt计算水吸收的热量；（2）利用Q放=Vq计算天然气完全燃烧放出的热量；
（3）用天然气烧水时的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出热量的比值。
（1）质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时吸收的热量为
（2）0.02m3的天然气完全燃烧放出的热量为Q放=Vq=0.02m3×3.6×107J/m3=7.2×105J
（3）用天然气烧水时的效率为
14．【答案】（1）解：汽车的速度为v=54km/h=15m/s
该车整个车身在全部隧道内通过的路程为s=vt=15m/s×240s=3600m
全部隧道实际长度为s隧道=s+s车=3600m+5m=3605m
答：全部隧道实际长度为3605m；
（2）解：车出隧道后通过的路程为s′=10km=10000m
此次运行过程中牵引力做的功是W=Fs′=1500N×10000m=1.5×107J
答：此次运行过程中牵引力做的功是1.5×107J
（3）解：完全燃烧1.25kg的汽油放出的热量为Q放=mq=1.25kg×5.0×107J/kg=6.25×107J
发动机将获得的机械能用来推进汽车行驶做功的效率是
答：发动机将获得的机械能用来推进汽车行驶做功的效率是24%。
【解析】【分析】（1）利用速度公式计算出汽车全部在隧道内行驶的路程，隧道的长度等于汽车全部在隧道内行驶的路程与汽车长度之和。
（2）利用W=Fs计算出汽车运行过程中牵引力所做的功。
（3）利用Q放=mq计算出汽油完全燃烧放出的热量，利用效率公式计算出发动机将获得的机械能用来推进汽车行驶做功的效率。
15．【答案】解：（1）水吸收的热量为
（2）消耗的电能为
（3）电热水器的效率为
答：（1）水吸收的热量为；
（2）电热水器消耗的电能；
（3）电热水器的效率为80%。
【解析】【分析】（1）水的质量为5.5kg，温度变化量为80℃，根据热量公式计算水吸收的热量；
（2） 电热水壶正常工作，电功率为1100W，根据W=Pt计算消耗的电能；
（3）根据分析可知，水吸收的热量（有用功），总热量（总功）根据效率公式计算电热水器的效率。
16．【答案】（1）解：根据可得，甲、丙两地之间距离为
答：甲、丙两地之间距离为90km；
（2）解：阶段一牵引力所做的有用功为
消耗的氢燃料完全燃烧放出的热量为
消耗的氢燃料的质量为
答：阶段一中消耗的氢燃料的质量为0.96kg；
（3）解：由
可知，阶段一中轿车的牵引力为
阶段二中轿车从丙地到达乙地消耗汽油的质量为m汽油=25kg-15kg=10kg
汽油完全燃烧放出的热量为
从丙地到乙地的距离为
由于轿车在行驶过程中所受阻力恒定，根据二力平衡条件可知，轿车的牵引力大小不变，则轿车从丙地到达乙地所做的有用功为
阶段二中轿车发动机的效率为
答：阶段二中轿车发动机的效率为24%。
【解析】【分析】（1）根据公式s=vt，可求出距离；
（2）根据公式W=Pt及、，可求出质量；
（3）根据公式P=Fv及W=Fs、，可求出效率。
17．【答案】（1）解：由题意知，电路由定值电阻R0和可变电阻R′（调温开关）串联而成，电路的总电阻
电热水壶的功率最大时根据得R′接入阻值为0Ω，即
答：定值电阻R0的阻值为40Ω
（2）解：实际电压为200V，当电路中只有该电热水壶以最大功率加热 1min内消耗电能
电能表指示灯1min内闪烁的次数
答：用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有该电热水壶以最大功率加热时，如图乙所示的电能表指示灯1min内闪烁了40次
（3）解：水温保持在60℃，在温度为20℃的房间使用，此时电热水壶表面温度与环境温度之差为
由图像知，电热水壶每秒钟散发的热量
则散热功率
要保持电热水壶的表面温度不变，则电热水器的电功率
此时电路中的总电阻
则R′的阻值
答：在温度为20℃的房间正常使用该电热水壶，应将R′的阻值调为510Ω时，才能将水温保持在60℃。
【解析】【分析】（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电热水壶的功率最大，根据求出R0的阻值。
（2）由求得以最大功率加热 1min内消耗电能，再结合电能表的参数求得电能表指示灯1min内闪烁的次数。
（3）由题意可知电热壶的温度与环境温度之差，由图甲可知电热水壶每秒钟散发的热量，根据P=求出散热功率，根据求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R接入电路中的电阻。
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