2022学年中考物理二轮专题复习——内能的利用+计算

2022学年中考物理二轮复习——内能的利用计算 专题必刷

1．小诗敏家有台长城小汽车，该车以30m/s的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为9×104W。（柴油的热值q柴油=4.3×107J/kg）

(1)该车以30m/s的速度水平匀速直线行驶时所受的阻力是多少？

(2)该车以9×104W的恒定功率沿水平路面匀速直线行驶43min，则该车做的机械功？

(3)该车行驶43min，共消耗燃料柴油12kg，则车发动机的效率是多少？

2．嘉欣同学家新买一台天燃气灶，如图所示，商家自称为高效燃气灶。到底效率有多高，嘉欣同学做了如下测定。用该灶将2kg的水从20°C加热到沸腾（标准大气压下），从天然气表中读出用去了大约0.028m3天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg °C），天燃气的热值为4.0×107 J/m3。求：

(1)水吸收的热量；

(2)0.028m3天然气完全燃烧放出的热量；

(3)该天燃气灶烧水的效率。

3．电陶炉是利用电流热效应将电能转化为内能的一种炉灶设备，其主要结构由发热盘、微晶板、电控系统、温控系统和炉体组成。电陶炉具有渐进式温升、三重热均衡、无局部高温等特点，而且电陶炉对锅具材质无特殊要求，也无电磁辐射危害。小明用一台新买的功率为2000W的电陶炉给一壶水加热，已知这壶水的质量是2kg，初始温度为20℃。

(1)要烧开这壶水至少需要多少焦耳的热量？[加热过程始终在一个标准气压下，c水=4.2103J/(kg℃)]

(2)完全燃烧至少多少千克的酒精才能释放出(1)问中所需的热量？（q酒精=3107J/kg）

4．小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是4.2×107J/（kg·℃）。他用酒精炉把初温为20℃，质量为5kg的一壶水温度升高到100℃。这一过程中燃烧了80g的酒精。（=3.0×107J/kg）求：

(1)水吸收的热量；

(2)酒精完全燃烧放出的热量；

(3)加热时的效率。

5．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140 kg燃料油，燃料油的热值为4.5×107 J/kg，

(1)这些燃料油完全燃烧时释放出的热量是多少？

(2)这些热量的50%可以被水吸收，能使多少kg的水温度升高50 ℃。（水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃））

6．某天然气灶烧水的效率为40%，用此灶将质量为，温度为20℃的水加热至100℃，水的比热容为，天然气的热值为。求：

(1)水吸收的热量；

(2)消耗天然气的体积。

7．2020年2月13日，一批增援武汉的军队医护人员乘坐6架国产“运20”运输机抵达武汉天河机场（如图所示）。本次航程1200km、匀速飞行过程中受到的平均阻力是，发动机的效率是40%（航空煤油的热值是 ，g取10N/kg）。求本次航程：

(1)每架飞机发动机牵引力所做的功是多少？

(2)每架飞机需要航空煤油的质量是多少kg？

8．一辆小汽车以46kW的恒定功率在水平路面上匀速直线行驶10min，消耗汽油1.5kg，已知汽油的热值。求：

(1)牵引力所做的功；

(2)汽油完全燃烧放出的热量；

(3)小汽车发动机的效率。

9．燃气热水器是指以燃气作为能源进行加热的热水器。是与电热水器、太阳能热水器相并列的三大热水器之一。在国家节能减排的号召下，小明家用某款燃气热水器替代了原来的电热水器。某次用燃气热水器将 15kg 的水进行加热，发现用了 0.15m3的燃气，水温上升了20。如果燃气是充分燃烧的。已知水的比热容为 4.2×10 3J/（kg·），燃气的热值为 4.2×10 7J/m3。试求：

(1) 水吸收的热量是多少J？(2) 该热水器烧水的热效率是多少？

(3) 已知原来电热水器的功率是3000W，加热效率是50%，假如用此电热水器加热，需要用多长时间才能让15kg的水温度提高20？

10．小天收集了一些数据填在下表中。如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100km，货车受到的阻力是车重的0.1倍，那么在此过程中：

(1)该货车车牵引力是多少？牵引力所做的功是多少？(2)燃油完全燃烧放出的热量是多少？

(3)该货车发动机的效率是多少？

11．一辆轿车以90kW的恒定功率启动作直线运动，且整个运动过程中受到的阻力不变，速度v与时间t的关系如图所示，试求：

(1)在0~10s时间内汽车发动机做功多少？

(2)汽车匀速行驶时，牵引力为多大？

(3)若燃烧1kg汽油可使汽车匀速行驶4.6km的路程，则汽车发动机的热效率为多少（汽油的热值q=4.6×107J/kg）？

12．小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。把50kg的水从20℃加热到54℃，消耗0.12m3的天然气，已知水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3。求：

(1)水吸收的热量；

(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量；

(3)该热水器的效率。

13．发动机功率为23kW的某小排量汽车，以72km/h的速度在水平路面匀速行驶了36km，消耗汽油3kg，汽油的热值为4.6×107J/kg。求：

(1)在这个过程中，汽车行驶的时间；

(2)在这个过程中，汽车发动机的效率。

14．小明家用天然气灶烧水，燃料0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容c＝4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q＝7.0×107J/m3。求：

(1)水吸收的热量Q吸；

(2)0.5m3 的天然气完全燃料放出的热量Q；

(3)  燃气灶的效率η。

15．为减少环境污染，倡导“绿水青山就是金山银山”，我市部分农村地区改用天然气烧菜做饭。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.4×107J/kg，求：

(1)完全燃烧100g天然气放出的热量。

(2)假设天然气完全燃烧，若放出的热量只有42%被水吸收，则能使多少kg的水温度升高50℃。

16．某中学用燃气锅烧水为全校师生提供日常饮水。把质量为，初温为的水加热至沸腾（在1个标准大气压下），共燃烧了天然气。已知水的比热容为，天然气的热值为，求：

(1)水吸收的热量；

(2)该燃气热水器烧水时的热效率。

17．CZ2021“光电互补型”太阳能热水器，晴天以吸收太阳能作为加热方式来加热水箱内的水，阴雨天改用电加热方式来加热水箱内的水。问：

(1)CZ2021“光电互补型”太阳能热水器的水箱内装有100升的水，晴天，当水温由10℃升高到70℃时，这些水吸收的热量是多少？已知ρ水=1×103kg/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃））

(2)阴雨天，该热水器采用电加热方式，使水箱内100升的水由10℃升高70℃，需消耗电能10kW·h，该热水器采用电加热方式工作的效率有多大？

18．现代家庭普遍安装了节能型燃气热水器，在一次用水过程中将10kg的水，从12℃加热到52℃。已知=4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值是q=4×107J/m3。求：

(1)水吸收的热量；

(2)如果此燃气热水器的热转化效率为84%，此次加热水消耗的天然气的体积。

参考答案：

1．(1)3000N；(2)；(3)45%

【解析】

解：(1)汽车的输出功率为

该车水平匀速直线行驶时所受的牵引力为

汽车匀速直线运动，受到牵引力和阻力是平衡力，阻力为

(2)该车做的功为

(3)柴油完全燃烧释放的热量为

车发动机的效率为

答：(1)该车以30m/s的速度水平匀速直线行驶时所受的阻力是3000N；

(2)该车以9×104W的恒定功率沿水平路面匀速直线行驶43min，则该车做的机械功为；

(3)该车发动机的效率是45%。

2．(1)6.72×105J；(2)1.12×106J；(3)60%

【解析】

解：(1)标准大气压下水的沸点为100°C，由吸热公式可知，水吸收的热量为

(2)由热值计算公式可知，0.028m3天然气完全燃烧放出的热量为

(3)该天燃气灶烧水的效率为

答：(1)水吸收的热量为6.72×105J；

(2)0.028m3天然气完全燃烧放出的热量为1.12×106J；

(3)该天燃气灶烧水的效率为60%。

3．(1) 6.72105kg ；(2) 2.2410-2kg

【解析】

解：

(1) 要烧开这壶水需要吸收的热量

(2)根据可得，完全燃烧酒精的质量

答：(1) 要烧开这壶水至少需要6.72×105J的热量；(2) 完全燃烧的2.24×10-2kg酒精才能释放出所需的热量。

4．(1)1.08×106J；(2)2.4×106J；(3)70%

【解析】

解：(1)水吸收的热量为

(2)酒精完全燃烧放出的热量为

(3) 加热时的效率为

答：(1)水吸收的热量为；

(2)酒精完全燃烧放出的热量；

(3)加热时的效率70%。

5．（1）6.3×109 J；（2）1.5×104 kg

【解析】

(1) 这些燃料油完全燃烧时释放出的热量是

(2) 这些热量的50%可以被水吸收，水吸收的热量为

根据可知，水的质量为

答：(1) 这些燃料油完全燃烧时释放出的热量是；

(2) 能使的水温度升高50 ℃。

6．(1)；(2)0.04m3

【解析】

(1)水吸收的热量为

(2)由得

则

答：(1)水吸收的热量为；

(2)消耗天然气的体积为。

7．(1) ；(2) 6000kg

【解析】

解：(1)飞机匀速直线飞行时，受力平衡，则牵引力

F牵=f=9104N

本次航程，每架飞机发动机牵引力所做的功

W=F牵s=9

(2)若飞机发动机的效率是40%，即

则每架飞机需要航空煤油的质量

m=6000kg

答：(1)每架飞机发动机牵引力所做的功是；

(2)每架飞机需要航空煤油的质量是6000kg。

8．(1)；(2)；(3)

【解析】

解：(1)牵引力做功为

(2)由热值计算公式可知，汽油完全燃烧放出的热量为

(3)发动机效率为

答：(1)牵引力所做的功为；

(2)汽油完全燃烧放出的热量为；

(3)小汽车发动机的效率为。

9．(1) 1.26×106J；(2) 20%； (3) 14min

【解析】

解：(1) 热水器了的水吸收的热量

Q吸=cm(t1-t2)=4.2×10 3J/（kg·）×15kg×20=1.26×106J

(2)燃料燃烧放出的热量

Q放=Vq=0.15m3×4.2×107J/m3=6.3×106J

热水器的热效率

η===20%

(3)消耗的电能

W===2.52×106J

需要的加热时间

t===840s=14min

答：(1)水吸收的热量是1.26×106J；

(2)该热水器烧水的热效率是20；

(3)需要用14min才能让15kg的水温度提高20。

10．(1) 4×103N； 4×108J；(2) 8×108J；(3) 50%

【解析】

(1)满载货物时货车的总质量

m=m车+m货=1.5t+2.5t=4t=4×103kg

货车的总重力

G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N

由题意知，货车受到的阻力

f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N

因为该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶，所以，根据二力平衡条件知道，该货车的牵引力

F=f=4×103N

牵引力所做的功

W=Fs=4×103N×100×103m=4×108J

(2)由表格数据知道，货车满载百公里油耗为20L，即货车行驶100km消耗燃油的体积

V燃油=20L=20dm3=0.02m3

由知道，消耗燃油的质量

m燃油=ρ燃油V燃油=0.8×103kg/m3×0.02m3=16kg

燃油完全燃烧放出的热量

Q放=m燃油q燃油=16kg×5×107J/kg=8×108J

(3)该货车发动机的效率

答：(1)该货车车牵引力是4×103N；牵引力所做的功是4×108J；

(2)燃油完全燃烧放出的热量是8×108J；

(3)该货车发动机的效率是50%。

11．(1)9×105J；(2)3000N；(3)30%

【解析】

解：(1)在0~10s时间内汽车发动机做功

W=Pt=90×103W×10s=9×105J

(2)由图可知，汽车匀速行驶的速度是30m/s，汽车功率不变，由

P==Fv

得汽车牵引力

F==3000N

(3)燃烧1kg汽油放出的热量

Q=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J

汽车匀速行驶4.6km，牵引力做的功

W′=Fs=3000N×4.6×103m=1.38×107J

汽车发动机的热效率

=30%

答：(1)在0~10s时间内汽车发动机做功是9×105J；

(2)汽车匀速行驶时，牵引力为3000N；

(3)汽车发动机的热效率为30%。

12．(1)7.14×106J ； (2)8.4×106J ； (3)85%

【解析】

(1)由知道，水吸收的热量

(2)由知道，天然气完全燃烧放出的热量

Q放=qV=7.0×107J/m3×0.12m3=8.4×106J

(3)由知道，该热水器的热效率

答：(1)水吸收的热量为7.14×106J；

(2)天然气完全燃烧放出的热量为8.4×106J；

(3)该热水器的热效率为85%。

13．(1)0.5h；(2)30%

【解析】

解：(1)在这个过程中，汽车行驶的时间

=0.5h

(2)汽油完全燃烧放出的热量

Q=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J

汽车发动机做的功

W=Pt=23×103W×0.5×3600s=4.14×107J

汽车发动机的效率

=30%

答：(1)在这个过程中，汽车行驶的时间是0.5h；

(2)在这个过程中，汽车发动机的效率是30%。

14．(1) 2.1×107J；(2) 3.5×107J；(3) 60%

【解析】

解：(1)由知道，水吸收的热量

Q吸＝cm（t-t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×100kg×（70℃-20℃）＝2.1×107J

(2)由知道，天然气完全燃烧放出的热量

Q放＝qV＝7.0×107J/m3×0.5m3＝3.5×107J

(3)由知道，燃气灶的效率

答：(1)水吸收的热量是2.1×107J；

(2)0.5m3 的天然气完全燃料放出的热量3.5×107J；

(3)燃气灶的效率60%。

15．(1)4.4×106J；(2)8.8kg

【解析】

(1)完全燃烧100g天然气放出的热量

(2)由可得，水吸收的热量

由可得，能使水升高50℃水的质量

答:(1)完全燃烧100g天然气放出的热量为4.4×106J；

(2)若放出的热量只有42%被水吸收，则能使8.8kg的水温度升高50℃。

16．(1)3.36×107J；(2)80%

【解析】

解：(1)由，水吸收的热量

水吸收的热量为3.36×107J。

(2)天然气放出的热量

燃气热水器烧水时的热效率

燃气热水器烧水时的热效率为80%。

答：(1)水吸收的热量为3.36×107J。

(2)燃气热水器烧水时的热效率为80%。

17．(1)2.52×107J；(2)70%

【解析】

(1)太阳能热水器的水箱内装的水质量为

由吸热公式可知水吸收的热量是

(2)消耗的电能为

该热水器采用电加热方式工作的效率为

答：(1)这些水吸收的热量是2.52×107J；

(2)该热水器采用电加热方式工作的效率为70%。

18．(1)；(2)

【解析】

解：(1)水吸收的热量

(2)天然气完全燃烧放出的热量

消耗的天然气的体积

答：(1)水吸收的热量为；

(2)此次加热水消耗的天然气的体积为。