2022年中考物理二轮复习-内能的利用+专题计算训练

这是一份2022年中考物理二轮复习-内能的利用+专题计算训练，共18页。
2022学年中考物理一轮复习-内能的利用专题计算训练1．如图所示是某型号电动巡逻车，整车质量680kg。某次执勤时，总质量为120kg的两名巡警共同乘坐该车，在水平路面上以18km/h的速度匀速行驶10min（g取10N/kg）。问∶（1）巡逻车10min行驶的路程是多少?（2）执勤时该车对水平地面的压强为1×105Pa，轮胎与地面总接触面积是多少?（3）巡逻车在执勤过程中受到的平均阻力为总重的0.02倍，匀速行驶10min牵引力做多少功?若这些功由燃烧柴油热机来提供，热机效率为40%，需要完全燃烧多少柴油?（柴油热值取4×107J/kg）  2．总长55km的港珠澳大桥进行通车测试时，一辆小汽车以某速度匀速通过大桥（ 看成直线运动），远动过程中受到的阻力恒为车重的0.08倍，全程消耗了5kg的汽油，耗时50min。已知汽车的总质量为1.5t，q汽油=4.6×107J/kg，g取10N/kg，由此可计算： （1）假设每个轮胎与桥面的接触面积为0.025m2，则汽车静止时对桥面的压强是多少？（2）汽车牵引力所做的功和功率各是多少？（3）汽油机的效率是多少？（结果精确到0.1%）       3．某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4×107J/m3，试求（1）煤气完全燃烧放出的热量是多少?（2）该热水器烧水的效率是多少?（3）如果完全燃烧0.21m3煤气放出的热量的70%用来对小轿车做功，以1000N的动力进行牵引，可使轿车行驶多远?   4．如图是我国第一款纯电动疫苗接种车。疫苗车空车质量为4t，车轮与水平地面接触的总面积为0.2m2，发动机的输出功率为60kW不变。（g取10N/kg，汽油热值取4.0×107J/kg）求（1）疫苗车空车静止在水平地面时，对地面的压强。（2）疫苗车在水平路面匀速直线行驶时，受到的阻力为3000N，疫苗车的速度。（3）疫苗车以（2）中的速度在平直路面行驶50km，若换用效率为30%的汽油机提供动力，需要消耗汽油的质量。    5．某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶，行驶600s汽车发动机产生的牵引力所做的功为，消耗汽油1kg（假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取，）。针对这一过程，求：（1）汽车行驶的路程；（2）汽车受到的阻力；（3）汽车发动机的效率。  6．如图所示的小型汽油耕地机的质量为80kg。静止时与水平地面的接触面积为20cm2。在水平土地上匀速直线行驶时速度为2m/s，此时汽油机的输出功率为4kW，效率为25%。求：（1）耕地机静止时对水平地面的压强；（g=10N/kg ）（2）耕地机以2m/s匀速直线行驶时受到的阻力；（3）耕地机以2m/s匀速直线行驶了2.3km，消耗汽油的质量。（q汽油=4.6×107J/kg ）  7．小琦家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射水温由原来的25℃升高到45℃（已知:水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）、焦炭的热值q=3.0×107J/kg、水的密度ρ=1.0×103kg/m3）。问:（1）在这4h内水吸收的热量为多少焦耳?（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克的焦炭?  8．为了更加节约能量，总质量电动卡车装有能量回收装置，回收能量时卡车的驱动电机变为发电机为蓄电池充电，某次测试过程中由运动到，可简化为三个过程。过程一：从处由静止开始运动到处，从到的过程中，卡车和矿石的重力势能减少量为，其中30%充入蓄电池转化为电能，2.5%转化为动能；过程二：到的过程电动机仅靠刚充入的电能驱动卡车匀速行驶，到点时剩余刚充入电能的四分之一，卡车受到的摩擦阻力为卡车和矿石总重的0.2倍，蓄电池减少的电能中只有80%用于驱动汽车行驶；过程三：到减速停车再次启动能量回收装置，最终停在点，此过程将动能减少量的40%回收为电能储存在蓄电池中。（1）由到的过程中，求蓄电池增加的电能；（2）由到的过程中，求卡车运动的路程；（3）由到的过程中蓄电池电能的增加量。  9．每到周末，小晶都去邻居孤寡老人刘奶奶家，帮助老人劈柴、烧水、做饭等。某次烧水时，燃烧了的木材，刚好把初温为，质量为的水烧开（假设木材能够完全燃烧）。已知当地气压为1标准大气压，木材的热值为，水的比热容为。求：（1）完全燃烧木材能放出多少焦耳的热量？（2）的水被烧开吸收了多少热量？（3）小晶烧水的效率是多少？  10．如图所示是警察骑两轮电动平衡车在天安门广场巡逻的情景。警用两轮电动平衡车的质量为40kg，每个车轮与水平地面的接触面积为30cm2，额定电压60V，最大电功率1200W。（g取10N/kg，q汽油＝4.6×107J/kg）求：（1）若车胎能承受的最大压强为4×105Pa，该车在水平地面时的最大载重质量是多少kg？（2）若该车以最大功率行驶时的速度为10m/s，所受到的阻力为96N，该电动平衡车的效率是多大？（3）若电动车以920W的电功率行驶10min所耗的电能全部由燃烧汽油来获得，则需要消耗多少千克汽油？    11．如图是国产最小排量的汽车，空车质量为0.9t。若该车以108km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW。（g=10N/kg）（1）若该车静止在水平路面上时，轮胎与路面接触的总面积为450cm2，车对水平路面的压强是多少？（2）该车以108km/h的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是多少？（3）若该车发动机的效率为40%，以60kW的输出功率行驶10min，消耗多少千克的汽油？（汽油的热值取4.0×107J/kg）  12．混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点，某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，蓄电池存满电能7.6×108J，启动时，消耗了20%电能输送给车轮，当汽车速度达到50km/h时，由内燃机提供能量接下来汽车匀速行驶20km，共消耗燃料14kg，蓄电池充满。已知内燃机效率为40%。（忽略蓄电池和电动机的热损失，q燃料=4.5×107J/kg）求：（1）汽车受到的阻力f；（2）匀速行驶时，汽车牵引力所做的功；（3）内燃机给车轮供能的效率。       13．改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以的速度在平直公路上匀速行驶，消耗了汽油，汽车发动机功率为，已知：汽油的热值为，汽油的密度为。求该汽车匀速行驶过程中：（1）消耗汽油的质量；（2）发动机所做的功；（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。   14．菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间。某酒店厨师在炸制酥肉时，将2的菜油从20℃加热到170℃（未沸腾），求：（1）菜油吸收的热量[取]；（2）如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少的天然气（假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为）   15．小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天燃气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·。求：（1）在这个过程中水吸收了多少热量?（2）请你帮小明算出天然气的热值。  16．某同学估算煤气灶烧水时的效率，他在烧水壶中装入水，烧水前的水为20℃，将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化“”，该同学查得煤气的热值，水的密度，水的比热容为，求：（1）水吸收的热量；（2）燃气灶烧水效率。  17．“五一”期间，小明一家驱车外出旅游，如图所示，当车经过告诉路段A点路标时，时间是8点15分；当车经过高速路段点路标时，时间是8点45分。假设汽车在上述行驶过程中做匀速直线运动，受到的阻力为，消耗的汽油为（汽油的热值为），求（1）汽车在之间的速度；（2）汽车在行驶过程中牵引力做的功；（3）汽车发动机的效率。   18．一台单缸四冲程柴油机，每分钟转1800r，每一个工作循环燃气做的功为500J，柴油的热值为4.3×107J/kg。问：（1）此柴油机在1h内做了多少功？（2）如果此柴油机的效率为30%，做这些功需要完全燃烧多少柴油？
参考答案：1．（1）3000m；（2）0.08m2；（3）4.8×105J ；0.03kg【解析】（1）巡逻车行驶的速度v=18km/h=5m/s根据公式v=得，巡逻车10min行驶的路程s=vt=5m/s×10×60s=3000m即巡逻车10min行驶的路程是3000m。（2）人与巡逻车的总质量m总=m人+m车=120kg+680kg=800kg巡逻车对水平地面的压力F=G=mg=800kg×10N/kg=8000N根据公式p=得，轮胎与地面的总接触面积S===0.08m2即轮胎与地面总接触面积是0.08m2。（3）巡逻车在水平地面上匀速行驶时，处于平衡状态,所受的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以巡逻车所受的牵引力F牵=f=0.02G总=0.02×8000N=160N匀速行驶10min牵引力做功W= F牵s=160N×3000m=4.8×105J即牵引力做功4.8×105J。根据η=得Q放===1.2×106J由Q放=mq得完全燃烧柴油的质量m柴油===0.03kg即需要完全燃烧0.03kg柴油。答：（1）巡逻车10min行驶的路程是3000m；（2）轮胎与地面总接触面积是0.08m2；（3）牵引力做功4.8×105J；若这些功由燃烧柴油热机来提供，热机效率为40%，需要完全燃烧0.03kg柴油。2．（1）1.5×105Pa；（2）6.6×107J，2.2×104W；（3）28.7％【解析】解：（1）汽车静止时对地面的压力等于汽车的总重力F压=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N汽车静止时对桥面的压强p===1.5×105Pa（2）匀速直线，汽车的牵引力等于汽车受到的阻力F牵=f=0.08G=0.08×1.5×104N=1.2×103N汽车牵引力所做的功W有= F牵s=1.2×103N×55000m=6.6×107J汽车牵引力的功率P===2.2×104W（3）汽油放出的热量Q放=q汽油m=4.6×107J/kg×5kg=2.3×108J汽油机的效率η=×100％=×100％=28.7％答：（1）汽车静止时对桥面的压强是1.5×105Pa；（2）汽车牵引力所做的功为6.6×107J，功率为2.2×104W；（3）汽油机的效率为28.7％。3．（1）8.4×106J；（2）50%；（3）5880m【解析】解：（1）0.21m3煤气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.21m3×4×107J/m3=8.4×106J（2）水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(60℃-10℃)=4.2×106J该热水器烧水的效率（3）小轿车做功W=ηQ放=70%×8.4×106J=5.88×106J根据W=Fs可知轿车行驶的距离为答：（1）煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106J；（2）该热水器烧水的效率是50%；（3）如果完全燃烧0.21m3煤气放出的热量的70%用来对小轿车做功，以1000N的动力进行牵引，可使轿车行驶5880m。4．（1）2×104Pa；（2）20m/s；（3）12.5kg【解析】解：（1）疫苗车空车静止在水平地面时，对地面的压力F=G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N疫苗车空车静止在水平地面时，对地面的压强（2）由于匀速直线运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力F=f=3000N牵引力的功率疫苗车的速度（3）牵引力做的功W=Fs=3000N×5×104m=1.5×108J汽油燃烧放出的热量消耗汽油的质量答:（1）对地面的压强2×104Pa；（2）汽车行驶的速度20m/s；（3）消耗汽油的质量是12.5kg。5．（1）；（2）；（3）【解析】解：（1）汽车行驶的路程（2）汽车匀速行驶，受到的阻力和牵引力大小相等。由可知（3）汽油完全燃烧放出的热量汽车发动机的效率答：（1）汽车行驶的路程为；（2）汽车受到的阻力为；（3）汽车发动机的效率为。6．（1）Pa；（2）；（3）0.4kg【解析】解∶ （1）因为耕地机静止在水平地面上所以F= G = mg = 80kg×10N/kg=800N耕地机对水平地面的压强（2）由得，耕地机以2m/s的速度匀速行驶时，牵引力的大小因为在水平面上匀速直线运动，所以（3）解法一：牵引力所做的功由得，行驶2.3km燃烧汽油放出的热量由得，此段行程中燃烧汽油的质量解法二：由得，行驶2.3km所用时间由得，耕地机所做的有用功由得，燃烧汽油放出的热量由得，燃烧汽油的质量答∶（1）耕地机静止时对水平地面的压强为Pa；（2）耕地机以2m/s正常匀速直线行驶时受到的阻力是；（3）耕地机以2m/s正常匀速直线行驶了2.3km，消耗汽油的质量是0.4kg。7．（1）；（2）【解析】解（1）水吸收的热量为（2）燃烧焦炭所释放的能量需要燃烧焦炭的质量为答：（1）在这4h内水吸收的热量为。（2）需要燃烧的焦炭。8．（1）；（2）；（4）【解析】解：（1）从A到B的过程中，卡车和矿石的重力势能减少量为，其中30%转化为蓄电池增加的电能，则蓄电池增加的电能（2）由B到C的过程中，卡车受到的摩擦阳力为卡车和矿石总重的0.2倍，由于卡车做匀速直线运动，则牵引力等于阻力F=f=G×0.2=mg×0.2=20000kg×10N/kg×0.2=40000N由B到C的过程中，卡车做匀速直线运动，消耗的电能等于克服摩擦阻力做的功卡车运动的路程（3）卡车在、C点的动能到减速停车再次启动能量回收，回收的能量由到的过程中蓄电池电能的增加量答：（1）由到的过程中，求蓄电池增加的电能=；（2）由到的过程中，求卡车运动的路程为；（3）由到的过程中蓄电池电能的增加量=。9．（1）1.2×107J；（2）6.72×105J；（3）5.6%【解析】解：（1）完全燃烧木材能放出的热量为Q放=mq=1kg×1.2×107J/kg=1.2×107J（2）的水被烧开吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J（3）小晶烧水的效率是答：（1）完全燃烧木材能放出1.2×107J的热量；（2）的水被烧开吸收了6.72×105J热量；（3）小晶烧水的效率是5.6%。10．（1）200kg；（2）80%；（3）1.2×10-2kg【解析】解：（1）车胎受力面积为S＝2×30cm2＝60cm2＝0.006m2由可得，车对地面的压力F＝pS＝4×105Pa×0.006m2＝2400N因为在水平地面上，则G＝F＝2400N总质量为该车的最大载重量m物＝m﹣m车＝240kg﹣40kg＝200kg（2）两轮电动平衡车匀速行驶时，受平衡力作用，则牵引力F′＝f＝96N两轮电动平衡车的机械功率两轮电动平衡车的效率（3）由可得，电动车消耗的电能W＝P电′t＝920W×10×60s＝5.52×105J由Q放＝W和Q放＝mq可得答：（1）该车在水平地面时的最大载重量是200kg；（2）该电动平衡车的效率是80%；（3）需要消1.2×10-2kg的汽油。11．（1）2×105Pa；（2）2×103N；（3）2.25kg【解析】解：（1）若该车静止再水平路面上，此时该车所受的重力为G车=m车g=0.9×103kg×10N/kg=9×103N由于车静止时，重力大小等于地面压力大小，故其压力大小为F=G则该车对水平路面的压强为（2）由于该车水平匀速直线行驶，故该车的牵引力F牵等于该车所受阻力f，由P=Fv，108km/h=30m/s可得，该车所受牵引力为故该车所受阻力为f=F牵=2×103N（3）由可得，该车发动机所做的功为W=Pt=60×103W×10×60s=3.6×107J由可得，汽油完全燃烧放出的热量为由Q=mq可得，消耗汽油的质量为答:（1）车静止时对水平路面的压强为2×105Pa；（2）受到的阻力为2×103N；（3）消耗2.25kg的柴油。12．（1）4000N；（2）8×107J；（3）80%【解析】（1）由图可知，当汽车速度达到50km/h时，汽车受到的阻力f=4000N。（2）因为汽车做的是匀速直线运动，则F牵=f=4000N汽车牵引力所做的功为W有用=F牵s=4000N×2×104m=8×107J（3）燃料放出的热量为Q放=mq=14kg×4.5×107J/kg=6.3×108J已知内燃机效率为40%，消耗了20%电能输送给车轮，则汽车做的总功为W总=ηQ放-W电=40%×6.3×108J-7.6×108J×20%=108J内燃机给车轮供能的效率为答：（1）汽车受到的阻力f为4000N；（2）匀速行驶时，汽车牵引力所做的功为8×107J；（3）内燃机给车轮供能的效率为80%。13．（1）4.2kg；（2）6×107J；（3）31%【解析】解：（1）汽油的体积由密度公式得（2）汽车速度路程由速度公式得汽车发动机功率由功率公式 得（3）燃料完全燃烧放出热量发动机效率答：（1）消耗汽油的质量4.2kg；（2）发动机所做的功为6×107J；（3）发动机的效率为31%。14．（1）；（2）【解析】解：（1）菜油吸收的热量（2）天然气体积答：（1）菜油吸收的热量；（2）天然气体积。15．（1）5.04×105J；（2）4×107J/m3【解析】解：（1）水吸收的热量Q=cmt=4.2×103J/（kg·）×2kg×（80-20）=5.04×105J（2）天然气完全燃烧释放的能量为根据Q放=Vq得答：（1）在这个过程中水吸收了5.04×105J的热量；（2）小明算出天然气的热值为4×107J/m3。16．（1）；（2）20%【解析】解：（1）水质量为水吸收的热量（2）燃气燃烧放热燃气灶烧水效率答：（1）水吸收的热量；（2）燃气灶烧水效率20%。17．（1）；（2）；（3）【解析】解：（1）A、B两地之间的距离为汽车行驶的时间为汽车在A、B两地的速度为（2）汽车匀速行驶，所受的牵引力汽车牵引力做的功（3）汽油燃烧放出的热量发动机效率答：（1）汽车在A、B之间的速度为72km/h；（2）汽车在行驶过程中牵引力做的功为4.14×107J；（3）汽车发动机的效率为30%。18．（1）2.7×107J；（2）2.1kg【解析】解：（1）柴油机一个工作循环飞轮转2转，1h柴油机做的功（2）柴油需要放出的热量所需要燃烧的柴油的质量答：（1）此柴油机在1h内做了2.7×107J的功；（2）如果此柴油机的效率为30%，做这些功需要完全燃烧2.1kg柴油。