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初中物理中考复习 专题34 热学综合计算（包括图像）难点问题（解析版）
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这是一份初中物理中考复习 专题34 热学综合计算（包括图像）难点问题（解析版），共8页。试卷主要包含了52×104 1，2×103J/×0，同学们到研学基地开展实践活动，，当地大气压为标准大气压，4×107J；50%等内容，欢迎下载使用。
专题34 热学综合计算（包括图像）难点问题
1.（2022湖北宜昌）小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为______J，另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 2.52×104 1.4×103
【解析】由图像可知，水的初温是10℃，16min时的末温是40℃，则水在16min内吸收的热量为
Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-10℃)=2.52×104J
水16min吸收的热量是2.52×104J，所以水8min吸收的热量为
由于是用相同的电加热器加热，所以水和另一种液体在相同的时间内吸收的热量是相同的，即另一种液体8min吸收的热量也为1.26×104J。由图像可知，另一种液体从开始加热到第8min温度从20℃升高到50℃，根据公式Q水吸=c水m水(t水-t0水)可知，另一种液体的比热容为
2. （2022广西贵港）某学校，需要把1000kg的水从20℃加热到80℃，[q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）若用天然气加热，不计热量损失，需要完全燃烧多少m3的天然气？
【答案】（1）2.52×108J；（2）6.3m3
【解析】（1）根据吸热的计算公式可得，这些水吸收的热量为
（2）由题意可知，不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量为
根据
可得，加热这些水所需要天热气的体积为
3.（2022广西桂林）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？
【答案】（1）；（2）20%
【解析】（1）水吸收的热量是
（2）天然气灶烧水时的热效率是
4.（2022黑龙江龙东）疫情防控期间，疾控部门要经常对环境进行消杀。一台运送消毒液的车辆，满载后总质量为，车轮与地面总接触面积为，该车沿平直公路匀速行驶后到达目的地，共消耗汽油，车匀速行驶过程中，牵引力始终为，汽油的热值。求：
（1）车满载时受到的总重力；
（2）车满载后静止在水平地面时对地面的压强；
（3）车行驶过程中发动机的效率。
【答案】（1）1.4×105N；（2）3.5×105Pa；（3）30%
【解析】（1）车满载时受到的总重力
G=mg=14×103kg×10N/kg=1.4×105N
（2）车满载后静止在水平地面时对地面的压力
F=G=1.4×105N
对地面的压强
（3）牵引力做的功
W=Fs=1.5×104N×4.6×103m=6.9×107J
燃烧汽油释放的热量
Q放=m汽q=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J
发动机的效率
5.（2022湖北天门）同学们到研学基地开展实践活动。小明垒好柴火灶为大家煮饭，为了测试柴火灶的效率，他用1kg的干木柴给5kg的水加热，烧完木柴时，水温从20°C升高到60°C。（干木柴的热值
（1）1kg 的干木柴完全燃烧放出的热量是_______J：干木柴是_____能源（选填“一次”或“二次”）。
（2）水吸收的热量为多少J？
（3） 该柴火灶的效率为多少？
【答案】（1）J 一次 （2） （3）
【解析】（1）1kg的干木柴完全燃烧放出的热量
1kg的干木柴完全燃烧放出的热量为。
木柴从自然界取得后可以直接利用，是一次能源。
（2）由可知，水吸收的热量
（3）该柴火灶的效率
6.（2022甘肃金昌）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入5L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；
（3）天然气灶的效率η。
【答案】（1）1.68×106J；（2）3.2×106J；（3）52.5%
【解析】（1）水的质量
水吸收的热量
（2）天然气放出的热量
（3）天然气灶的效率
答：（1）水吸收的热量为；
（2）天然气放出的热量为；
（3）天然气灶的效率。
7.（2022梧州）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。（已知c水＝4.2×103J/（kg℃），q氢＝1.4×108J/kg。）问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
【答案】（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）50%
【解析】（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放＝m氢q＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J
（2）水吸收的热量
Q吸＝Q放＝8.4×107J
水升高的温度
Δt＝＝＝40℃
（3）公交车做功
W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J
公交车的效率
η＝×100%＝×100%＝50%
8.（2022湖南益阳）为了实现节能减排，我市很多出租车都换成了燃气汽车。一辆出租车气罐中充有的压缩天然气，天然气的热值为，若天然气完全燃烧后产生的热量有30%用于出租车牵引力做功，出租车行驶过程中受到的平均阻力为。求：
（1）出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q；
（2）气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由题意可知，根据公式
可得，出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量
（2）因为出租车在公路上做匀速直线运动，所以
牵引力做功所消耗的能量为
根据公式
可得，气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程
答：（1）出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q为；
（2）气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s为。
9.（2022湖南怀化）2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车（如图所示），该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为5×103kg。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，在0.5h内行驶了28km的路程，消耗的氢能源为0.4kg（不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响）。求该测试过程中氢燃料电池车：（已知q氢=1.4×108J/kg，g取10N/kg）
（1）行驶的平均速度为多少km/h；
（2）牵引力做功；
（3）氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
【答案】（1）56km/h；（2）2.8×107J；（3）50%
【解析】（1）氢燃料电池车0.5h内行驶了28km的路程，根据可得，车行驶的平均速度为
（2）氢燃料电池车总质量为5×103kg，受到的重力为
G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N
车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，汽车做匀速直线运动，牵引力和阻力是一对平衡力，所以车受到的牵引力为
F=f=0.02G=0.02×5×104N=103N
牵引力做的功为
W=Fs=103N×28×103m=2.8×107J
（3）消耗0.4kg的氢能源，放出的热量为
Q放=mq=0.4kg×1.4×108J/kg=5.6×107J
氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率为
专题34 热学综合计算（包括图像）难点问题
1.（2022湖北宜昌）小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为______J，另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 2.52×104 1.4×103
【解析】由图像可知，水的初温是10℃，16min时的末温是40℃，则水在16min内吸收的热量为
Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-10℃)=2.52×104J
水16min吸收的热量是2.52×104J，所以水8min吸收的热量为
由于是用相同的电加热器加热，所以水和另一种液体在相同的时间内吸收的热量是相同的，即另一种液体8min吸收的热量也为1.26×104J。由图像可知，另一种液体从开始加热到第8min温度从20℃升高到50℃，根据公式Q水吸=c水m水(t水-t0水)可知，另一种液体的比热容为
2. （2022广西贵港）某学校，需要把1000kg的水从20℃加热到80℃，[q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）若用天然气加热，不计热量损失，需要完全燃烧多少m3的天然气？
【答案】（1）2.52×108J；（2）6.3m3
【解析】（1）根据吸热的计算公式可得，这些水吸收的热量为
（2）由题意可知，不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量为
根据
可得，加热这些水所需要天热气的体积为
3.（2022广西桂林）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？
【答案】（1）；（2）20%
【解析】（1）水吸收的热量是
（2）天然气灶烧水时的热效率是
4.（2022黑龙江龙东）疫情防控期间，疾控部门要经常对环境进行消杀。一台运送消毒液的车辆，满载后总质量为，车轮与地面总接触面积为，该车沿平直公路匀速行驶后到达目的地，共消耗汽油，车匀速行驶过程中，牵引力始终为，汽油的热值。求：
（1）车满载时受到的总重力；
（2）车满载后静止在水平地面时对地面的压强；
（3）车行驶过程中发动机的效率。
【答案】（1）1.4×105N；（2）3.5×105Pa；（3）30%
【解析】（1）车满载时受到的总重力
G=mg=14×103kg×10N/kg=1.4×105N
（2）车满载后静止在水平地面时对地面的压力
F=G=1.4×105N
对地面的压强
（3）牵引力做的功
W=Fs=1.5×104N×4.6×103m=6.9×107J
燃烧汽油释放的热量
Q放=m汽q=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J
发动机的效率
5.（2022湖北天门）同学们到研学基地开展实践活动。小明垒好柴火灶为大家煮饭，为了测试柴火灶的效率，他用1kg的干木柴给5kg的水加热，烧完木柴时，水温从20°C升高到60°C。（干木柴的热值
（1）1kg 的干木柴完全燃烧放出的热量是_______J：干木柴是_____能源（选填“一次”或“二次”）。
（2）水吸收的热量为多少J？
（3） 该柴火灶的效率为多少？
【答案】（1）J 一次 （2） （3）
【解析】（1）1kg的干木柴完全燃烧放出的热量
1kg的干木柴完全燃烧放出的热量为。
木柴从自然界取得后可以直接利用，是一次能源。
（2）由可知，水吸收的热量
（3）该柴火灶的效率
6.（2022甘肃金昌）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入5L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；
（3）天然气灶的效率η。
【答案】（1）1.68×106J；（2）3.2×106J；（3）52.5%
【解析】（1）水的质量
水吸收的热量
（2）天然气放出的热量
（3）天然气灶的效率
答：（1）水吸收的热量为；
（2）天然气放出的热量为；
（3）天然气灶的效率。
7.（2022梧州）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。（已知c水＝4.2×103J/（kg℃），q氢＝1.4×108J/kg。）问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
【答案】（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）50%
【解析】（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放＝m氢q＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J
（2）水吸收的热量
Q吸＝Q放＝8.4×107J
水升高的温度
Δt＝＝＝40℃
（3）公交车做功
W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J
公交车的效率
η＝×100%＝×100%＝50%
8.（2022湖南益阳）为了实现节能减排，我市很多出租车都换成了燃气汽车。一辆出租车气罐中充有的压缩天然气，天然气的热值为，若天然气完全燃烧后产生的热量有30%用于出租车牵引力做功，出租车行驶过程中受到的平均阻力为。求：
（1）出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q；
（2）气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由题意可知，根据公式
可得，出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量
（2）因为出租车在公路上做匀速直线运动，所以
牵引力做功所消耗的能量为
根据公式
可得，气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程
答：（1）出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q为；
（2）气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s为。
9.（2022湖南怀化）2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车（如图所示），该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为5×103kg。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，在0.5h内行驶了28km的路程，消耗的氢能源为0.4kg（不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响）。求该测试过程中氢燃料电池车：（已知q氢=1.4×108J/kg，g取10N/kg）
（1）行驶的平均速度为多少km/h；
（2）牵引力做功；
（3）氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
【答案】（1）56km/h；（2）2.8×107J；（3）50%
【解析】（1）氢燃料电池车0.5h内行驶了28km的路程，根据可得，车行驶的平均速度为
（2）氢燃料电池车总质量为5×103kg，受到的重力为
G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N
车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，汽车做匀速直线运动，牵引力和阻力是一对平衡力，所以车受到的牵引力为
F=f=0.02G=0.02×5×104N=103N
牵引力做的功为
W=Fs=103N×28×103m=2.8×107J
（3）消耗0.4kg的氢能源，放出的热量为
Q放=mq=0.4kg×1.4×108J/kg=5.6×107J
氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率为
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