2022年中考物理二轮专题强化训练：热学综合计算

这是一份2022年中考物理二轮专题强化训练：热学综合计算，共4页。
1．一把质量为250g的合金刀，加热到420℃，然后在空气中自然冷却至室温（20℃）。已知c合金＝0.42×103J/（kg•℃），c水＝4.2×103J/（kg•℃），问：
（1）这把合金刀在冷却过程中放出多少热量？
（2）若这些热量全部被30℃、0.5kg的水吸收，水温可以升高到多少摄氏度？
2．将质量均为5kg的水和另一液体甲，用相同的加热装置同时加热5min，水的温度升高20℃，而液体甲升高了50℃（水与甲均没有沸腾），不考虑热损失。试计算：
（1）水吸收的热量；
（2）甲的比热容。[]
3．要测火炉的温度，把200g的铁球放在火炉中足够长的时间后，取出立即投入到700g、10℃的冷水中，不计热损失，水温升至40℃。求：
（1）铁块放出的热量；
（2）火炉的温度。[已知c铁=0.56×103J/（kg℃）]
4．用两个相同的电加热器同时给质量都为500g，初温都为20℃的水和另一种液体加热，两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示[c水=4.2×10J/（kg·℃）]。求：
（1）在90s的加热过程中，水吸收的热量为多少焦耳？
（2）另一种液体的比热容为多少？
5．如图所示，A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器，加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收，已知加热器每秒钟放出热量为1000J。现将甲、乙（蓖麻油）两种液体分别倒入A、B杯中，其中甲液体的质量为200g，加热过程中甲、乙两种液体温度随加热时间的变化曲线如图所示。分析回答下列问题：
（1）加热60s时，乙吸收的热量；
（2）甲液体的比热容：
（3）蓖麻油的质量。[c蓖麻油＝1.8×103J/（kg℃）]
6．我国自主研制生产一种环保混合动力实验汽车。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；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。测试人员驾驶质量为1t该车，在平直公路上以80km/h的速度匀速行驶1h，汽车在地面上受到的摩擦力恒为2000N。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容量的35%增大至最大容量的85%（已知：蓄电池最大容量为2×10J燃油的热值为4.0×10J/kg）
（1）求10kg燃油完全燃烧放出的热量；
（2）求该汽车测试过程中的能量利用效率；
（3）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标，指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值，其单位可用“J/(km·kg)”表示。求该车在测试过程中的吨百公里能耗。
7．飞机在高空中飞行时，在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧的航空煤油4800kg。已知飞机发动提供的机械功率是3.2×107W，航空煤油的热值为4×107J/kg。试求：在这1h内：
（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）发动机获得水平推力F是多大？
（3）该飞机发动机的热机效率是多大？
8．家庭中常用电热水壶烧水，它具有方便、环保的优点。下表是某同学收集到的烧开一壶水的有关数据，并按要求作答。
（1）烧开这壶水至少需要吸收多少热量？
（2）没电时，为了烧开这些水完全然烧了7克的煤，问完全然烧7克的煤放出了多少热量？（煤的热值为3.0×107J/kg）
（3）煤炉的热机效率是多少？
9．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。氢的热值为1.4×108J/kg，，求：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若放出的热量全部被初温为15℃的水吸收后，水的温度升高到65℃，则水质量是多少？
（3）燃烧0.5kg的氢燃料可以使汽车做功4.2×107J，则氢然料公交车的效率为多少？
10．某品牌汽车在某路段以1500N的恒定牵引力匀速行驶80km，则此次运行过程中需要完全燃烧10kg的汽油，汽车汽油机的能量流程图如图所示（汽油的热值为q＝5.0×107J/kg）。求：
（1）此次运行过程中牵引力做的功是多少；
（2）完全燃烧10kg的汽油放出的热量是多少；
（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。
11．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给60kg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线。若在6 min内完全燃烧了1kg的煤，水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），煤的热值约为3×107 J/kg。求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过4 min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率。
12．小明用如图所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气瓶，相关参数见表）烧水，测出本地水温为20℃，气压为标准大气压，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），设丁烷气体完全燃烧。求：
（1）1kg的水温度升高10℃时吸收的热量：
（2）燃气瓶中丁烷完全燃烧可以放出的热量；
（3）燃气炉持续燃烧8min，能够烧开的水的质量。
参考答案
1．（1）4.2×104J；（2）50℃
2．（1）4.2×105J；（2）
3．（1） 8.82×104 J；（2） 999℃
4．（1）6.3×104J；（2）1.8×10J/（kg·℃）
5．（1）5.4×104J；（2）3×103J/(kg℃)；（3）0.6kg
6．（1）4×108J；（2）65%；（3）5×103J/(km·kg)
7．（1）1.92×1011J；（2）1.6×105 N；（3）60%
8．（1）1.68×105J；（2）2.1×105J；（3）80%
9．（1）8.4×107J；（2）400kg；（3）60%
10．（1）1.2×108J；（2）5.0×108J；（3）24%
11．（1）3×107J；（2）1.26×107J；（3）50.4%
12．（1）4.2×104J；（2）4.5×107J；（3）3kg水的质量m/kg
0.5
额定电压U/V
220
水的初温t0/℃
20
额定功率P/W
1000
水的比热容c/[J/(kg⋅℃)]
4.2×103
实际电压U/V
220
大气压值
一个标准大气压
丁烷热值q
燃气质量m
9×107J/kg
500g
燃气燃烧速度k
气炉热效率
210g/h
40%