2023年中考高频考点专题训练 热学综合计算

这是一份2023年中考高频考点专题训练 热学综合计算，共9页。
专题训练  热学综合计算 1．把420g、100℃的铁块投入150g的水中，混合后的温度是40℃。已知：铁的比热容为，水的比热容为（1）求铁块放出的热量是多少？（2）若铁块放出的热量全部被水吸收，求水的初温是多少？    2．经验表明，自制家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%；从太阳能手册中查到，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为 1.26×103J/(m2•s)。如果晒水箱内的水大约有40kg，晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是1.5m2，请计算，（1）要使水温上升30℃需要多少热量？（2）至少得吸收太阳辐射多长时间？     3．太阳能具有环保、可再生等优点；太阳能热水器深受广大用户的青睐，某品牌太阳能热水器，水容量为100L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×106J。若该热水器接收太阳能的有效面积为2m2，每天日照时间6h，这些太阳能使水温随日照时间变化的图像如图所示。【ρ水=1.0×103kg/m3；c水=4.2×103J/(kg∙℃)】求：（1）装满水时，热水器中水的质量；（2）一天内热水器中的水能吸收的热量；（3）热水器的效率约为多少。4．有一根烧红的铁钉，温度是830℃，质量是21g，把它投入到温度为25℃的水中，最后铁钉和水的温度均为30℃，铁的比热容是c铁=0.46×103J/(kg·℃)。求：（1）铁钉放出的热量是多少？（2）如果铁钉放出的热量全部被水吸收，水的质量是多少？     5．质量为1kg的金属锅中放有的水，现把它们从加热到，金属锅和水一共吸收了的热量。求：[]（1）水吸收的热量是多少？（2）金属锅的比热容是多少？      6．小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示，实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为。（1）CD段水吸收的热量是多少？（2）计算出冰的比热容。     7．如图所示，入冬以来方便快捷的便携式燃气灶成为各个家庭餐桌上的火锅神器，某种气瓶可装250g液化燃气，此液化燃气的热值为4.2×107J/kg。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。求：（1）这瓶液化气完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量有40%被水吸收，可以把多少kg初温为20℃的水烧开（标准大气压下）。      8．为保障今年夏粮丰收增产，我市部分县区利用植保无人机对小麦开展“一喷三防”喷洒作业。如图所示。某品牌植保无人机，加满农药和汽油后总质量为20kg，底部支架与水平地面的接触面积为50cm2。在某次喷洒作业中，该无人机以5m/s的水平速度匀速喷洒3min，消耗汽油100mL。已知汽油的密度为0.71×103kg/m3，其热值为4.6×107J/kg，g取10N/kg，求无人机：（1）起飞前对水平地面的压强；（2）3min内飞行的水平路程；（3）3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量。    9．随着科学技术的发展，发动机相关技术取得了长足的进步，汽车发动机动力性、燃油经济性、排放环保性都有了很大的提高，为节能减排作出了卓越贡献。如图是某国产品牌汽车，该车重为2.3吨，某次行驶过程中，汽车在平直公路上匀速行驶了16km，行驶过程中受到的阻力为所受重力的0.05倍。（已知：汽油的热值q=4.6×107 J/kg）（1）在匀速行驶过程中，汽车受到的牵引力；（2）在这次匀速行驶过程汽车的牵引力做的功；（3）假设汽油完全燃烧所释放能量的40%转换为牵引力做的功，在这次匀速行驶过程消耗汽油的质量；（4）提高这台车的效率，请至少提两条合理建议。    10．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给20kg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。若从开始加热计时，在4min内完全燃烧了0.7kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。求：（1）经过4min时间加热，水所吸收的热量；（2）在4min内煤完全燃烧放出的热量；（3）这段时间煤炉烧水时的热效率。        11．食物也是一种“燃料”，释放化学能的过程不断地发生在人体内，提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少，都有损于健康。（1）某种油炸食品，每可提供的能量约为，假设这些能量全部被质量为、温度为的水吸收，可使这些水的温度升高到多少摄氏度？[]（2）如果上述这些能量全部用于克服重力做功，则能把多少千克的物体提升？（取）       12．如图所示，是百度开发的一款无人驾驶汽车，汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况，用北斗卫星导航系统进行定位和导航，该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时，消耗汽油2kg，该汽油机的效率为30%，在这段行驶过程中，车满载乘客时总质量是2t，匀速行驶时受到的平均阻力为车重的0.05倍（已知：汽油的热值为4.5×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）。求：（1）若其行驶的速度为20m/s，则该汽车发动机此时的功率为多少？（2）消耗2kg汽油，有多少能量被发动机转化为有用功？（3）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若这些废气带走的能量全部被质量为200kg的水吸收，水升高的温度是多少？（水未沸腾）        13．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备，热水器每平方米每小时平均接收的太阳能，如图是面积为的热水器，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为、初温为20℃的水温度升高到40℃。[水的比热容]求：（1）热水器中的水吸收的热量；（2）热水器这5小时的加热效率；（水吸收与热水器获得太阳能的比值）（3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值，煤气燃烧放出的热量的50%被水吸收）。     14．在“探究水和沙子吸热能力”的实验中，选用两个完全相同的酒精灯给200g水和沙子加热，并画出水和沙子的温度随时间变化的图像，已知酒精的热值是3.0×10J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，酒精灯每分钟消耗1g酒精；（1）2min时水吸收的热量； （2）2min时酒精完全燃烧放出的热量；（3）若用酒精灯加热水和沙子时热量的利用效率相同，求沙子的比热容。        15．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，目前许多城市投放使用了氢燃料新能源公交车。【已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，q氢=1.4×108J/kg】求：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量全部被质量为200kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度。（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得的热量和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间？
参考答案1．（1）1.134×104J；（2）22℃2．（1）5.04×106J；（2）5333s3．（1）100kg；（2）1.68×107J；（3）50%4．（1）7728J；（2）0.368kg5．（1）；（2）6．（1）4.2×104J；（2）7．（1）1.05×107J；（2）12.5kg8．（1）；（2）900m；（3）9．（1）1150N；（2）1.84×107 J；（3）1kg10．（1）4.2×106J；（2）2.1×107J；（3）20%11．（1）；（2）12．（1）2×104W；（2）2.7×107J；（3）45℃13．（1）8.4×106J；（2）40%；（3）0.414．（1）4.2×104J；（2）6.0×104J；（3）0.84×103J/(kg•℃)15．（1）4.2×107J；（2）50℃；（3）300s