2022年中考物理一轮复习能力提升练习：热学综合计算

热学综合计算

1．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给50kg、初温为的水加热，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6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为，煤的热值约为3×107J/kg。求：

（1）煤完全燃烧产生的热量；

（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；

（3）煤炉烧水时的热效率。

2．某汽车发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可自由切换。氢气和汽油的热值分别取q氢气＝1.5×108J/kg、q汽油＝5×107J/kg。小明驾驶该车沿平直公路以75km/h的速度由甲地匀速行驶到乙地，设燃料在气缸内均完全燃烧，汽车行驶中所受阻力为1000N，发动机输出的能量全部用来驱动汽车行驶全程分两个阶段，如图所示：

阶段一：以汽油为燃料，汽车匀速行驶1h后到达丙地，此过程中消耗了5kg汽油。

阶段二：从丙地开始，小明切换氢气为燃料，汽车仍以75km/h的速度匀速行驶最终到达乙地，此过程中发动机的效率为60%，消耗了3kg的氢气。

（1）求阶段一中汽油燃烧释放的热量。

（2）求阶段一中汽车发动机的效率。

（3）求甲、乙两地之间的距离。

3．随着我国生活水平的逐步提高，健康问题已经逐渐成为人们关注的话题，养成良好的生活习惯，也成为人们常见的关注点。其中，每天早晨起来喝一大杯温开水，有助于排泄腹中的宿便，是一种简单而又有效的养生习惯。小明的爸爸每天早晨起来，都会为小明准备一杯温开水。他先将水烧开，再用冷水兑成温开水。【】

（1）将0.5kg，20℃的水烧开，水至少需要吸收热量？（当地大气压为一个标准大气压）

（2）若烧开（1）小问中的水，天然气消耗了0.02m3，天然气的热值是3.36×107J/m3，则烧水时的热效率为多少？

（3）小明的爸爸要用开水和20℃的冷水兑出400g、50℃的温水，需要开水和冷水各多少g？

4．为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小芳同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热0.4kg该种固体，根据实验数据绘制出的图像如图所示。通过查阅资料，已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×103J/（kg•℃）。

（1）求该物质在BC段共吸收了多少热量？

（2）经测量，BC阶段消耗热值为3.0×107J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），求在BC阶段的热转化效率为多大？

（3）该物质在固态（OA阶段）时的比热容为多大？

5．随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入我国普通百姓家中。已知某国产轿车每100km消耗8L汽油（1L=10-3m3），汽油的密度为0.71×103kg/m³、热值为4.6×107J/kg。则：

（1）10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是多少J？

（2）该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是多少kg？

（3）若该汽车在平直公路上行驶时受到的阻力为1000N，则此汽车发动机的效率为多少？

6．2020年是全面建成小康社会目标实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。

(1)将初温为的一壶水恰好加热到，需要吸收多少热量？

(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收，烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气？（天然气热值为，水的比热容为）

7．某市为了加强航空港建设，方便市民出行，修建了市汽车南站到机场的高速公路，公路全长20km，设计行车速度为120km/h。一辆家用轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场消耗汽油1.6kg，汽油热值q＝4.6×107J/kg，求：

（1）轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场需要多少min？

（2）轿车在这一行驶过程中消耗的汽油，完全燃烧能放出多少热量？

（3）轿车在该段行驶中所受阻力为1200N，则轿车消耗汽油行驶做功的效率是多少？（百分号前保留一位小数）

8．如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃，已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。求：

（1）热水器中的水从10℃升高到50℃所吸收的热量；

（2）如果由燃烧煤气来提供这些热量，至少需要燃烧多少千克煤气。（煤气的热值为q=4.2×107J/kg）。

9．怀化到张家界的高铁已经通车试运行，对人们的出行更加便捷。下表是某“和谐号”高铁列车部分参数。（g=10N/kg）

（1）满载的列车停止在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？

（2）怀化至张家界的路程为315km，若列车以最高速度行驶需要多长时间？

（3）列车从怀化到张家界实际运行1.4h，假设列车在轨道上做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的0.01，此过程中牵引力的功率是多少？若“和谐号”运行1km耗电1.29×108J，试求此过程中的效率；（只考虑机械功，结果保留两位有效数字）

（4）若从怀化运行至张家界消耗的这些电能全部由燃烧柴油来获得，则需要消耗多少千克柴油？（q柴油=4.3×107J/kg）

10．某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分别给质量都是的沙子和水加热。他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像分别如图、图所示。已知酒精的热值，加热时酒精灯平均每2分钟消耗酒精。已知水的比热容，求：

（1）加热沙子吸收的热量；

（2）沙子的比热容；

（3）若将加热后的沙子和水混合，不考虑热损耗，它们最终的温度是多少。（结果保留整数）

11．小明学习了热学的有关知识后，知道了水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），他想估算自己家所用的天然气灶的效率，他在铁锅中装人3kg水，并将其放在天然气灶上从15℃加热到75℃，加热前后小明观察了天然气表（如图），上面的示数分别为:m3和m3。

（1）天然气表上标有“严禁明火查漏”的警示，请说出原因。

（2）水从15℃升高到75℃吸收了多少热量?

（3）若铁锅吸收的热量不考虑，则该天然气灶烧水的效率大约是多少?（q天然气约为3.9×107J/m3）

12．“绿水青山就是金山银山”，为保护生态环境，利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出140kg燃料油，这些燃料油完全燃烧释放热量的50%被水吸收，可以使1.5×104kg的水从25℃升高到75℃，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），求：

（1）这些水吸收的热量是多少？

（2）这种燃料油的热值是多少J/kg？

参考答案

1．（1）；（2）；（3）

2．（1）2.5×108J；（2）30%；（3）3.45×105m

3．（1）；（2）；（3）150g，250g

4．（1）4.8×104J；（2）16%；（3）1.5×103J/（kg•℃）

5．（1）4.6108；（2）5.68；（3）38.3%

6．(1)6.72×105J；(2)0.04m3

7．（1）10min；（2）；（3）

8．（1）8.4×106J；（2）0.2kg

9．（1）1.5×107Pa；（2）0.9h；（3）7.5×105W，93%；（4）945kg

10．（1）；（2）；（3）69℃

11．（1）天然气遇到明火易发生爆炸；（2）7.56×105J；（3）51%

12．（1）3.15×109J；（2）4.5×107J/kg