2021中考物理真题分类汇编-内能-燃料的热值及其计算专题（含答案，共17题）

2021中考物理真题分类汇编-内能-燃料的热值及其计算专题（含答案，共17题）

一．选择题（共4小题）

1．（2021•常德）2021年5月29日20时55分，货运飞船“天舟二号”在海南文昌发射场成功发射，并在8小时后与“天和核心舱”成功实现自主交会对接。则下列说法中错误的是（　　）

A．用氢作燃料，是因为氢的热值大 

B．“天舟二号”打开太阳能帆板后可将太阳能转化为电能 

C．火箭向下喷燃气才能上升，是因为力的作用是相互的 

D．“天舟二号”和“天和核心舱”对接时，两者的动能均为0

2．（2021•东营）下列说法正确的是（　　）

A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多 

B．物体的温度不变，它的内能一定不变 

C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量 

D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递

3．（2021•苏州）如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置。下列关于该两组实验的说法正确的是（　　）

A．每组实验中，燃料的质量均应相等 

B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等 

C．甲组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少 

D．乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少

4．（2021•成都）小帆在老师指导下，用如图1所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像（图2），乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精＝3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103J/（kg•℃），则下列说法中正确的是（　　）

A．c乙＝2.4×103J/（kg•℃） 

B．乙的吸热能力大于甲的吸热能力 

C．0～8min乙吸收的热量为3.36×104J 

D．该酒精灯的加热效率为28%

二．填空题（共13小题）

5．（2021•西宁）小海坐在西宁驶往青海湖的大巴车上，以 　   　为参照物，小海是静止的。若大巴车消耗汽油10kg，这些汽油完全燃烧放出的热量是 　   　J。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）

6．（2021•盐城）用煤气灶把初温为20℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为 　   　J。若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧 　   　kg的煤气。事实上，将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更 　   　。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg]

7．（2021•常州）生活垃圾的热值为3×106J/kg，位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800t生活垃圾，放出热量 　   　J，放出热量的30%用来发电，每天可发电 　   　kW•h，放出热量的42%用来加热水供给附近小区，1标准大气压下，每天可将 　   　kg的水由20℃恰好加热至沸腾。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

8．（2021•哈尔滨）哈尔滨市正在进行的老旧小区改造措施惠及万民，其中为房屋外墙安装保温层、更换门窗等措施可减少散热，提高室温，实现“节能减排”，因此某居民楼一冬天可节约燃煤2.8×104kg，这些煤完全燃烧可放出的热量为 　   　J，这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108kg的水温度升高 　   　℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值为3.0×107J/kg]

9．（2021•鄂州）合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1kg垃圾能“榨”出0.17kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 　   　J，燃烧时燃料油的化学能转化为 　   　能；如果这些热量的42%被水吸收，则可以使 　   　kg的水温度从20℃升高到100℃，这是通过 　   　的方式改变水的内能。

10．（2021•黔东南州）如图所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内硝化棉燃烧起来，该过程能量是由 　   　能转化为 　   　能，这一特点与汽油机 　   　冲程相同。完全燃烧0.5kg的汽油，放出的热量是 　   　J（已知汽油的热值为4.6×107J/kg）。

11．（2021•广东）如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的 　   　大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为 　   　能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能 　   　（选填“守恒”或“不守恒”）。

12．（2021•青海）某路灯的灯杆顶端有太阳能电池板和风车，风车转动带动发电机发电，它发电的原理是 　   　现象。若太阳光辐射到该电池板的能量为2.7×107J，这与完全燃烧 　   　kg焦炭放出的热量相当（焦炭的热值为3×107J/kg）。

13．（2021•黑龙江）2020年5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的 　   　较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是内能转化为 　   　能。

14．（2021•河北）小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度﹣时间图象如图所示，由图可知，甲物质比热容 　   　（选填“＞”“＜”或“＝”）乙物质比热容。用酒精灯给物体加热，物体内能增大、温度升高，这是通过 　   　方式实现的。实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值 　   　（选填“变大”“变小”或“不变”）。

15．（2021•十堰）如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，此过程的能量转化方式与柴油机的 　   　冲程相同。小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106J，这些能量相当于完全燃烧 　   　m3的天然气，若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将 　   　kg、20℃的水烧开。（c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q天然气＝4×107J/m3）

16．（2021•南充）汽油机在工作过程中将机械能转化为内能的冲程是 　   　；汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧40g的汽油所释放的热量为 　   　J。

17．（2021•泸州）人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的　   　（选填“热值”“热量”或“温度”）不同，完全燃烧0.28m3的天然气可放出　   　J的热量，这些热量若全部被水吸收，可让　   　kg的水温度升高20℃[已知天然气热值q＝3.0×107J/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]。

三．计算题（共4小题）

18．（2021•益阳）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华用容量为5L的水壶装满水，水的初温是20℃，然后将水烧开。烧水前天然气表的示数是2365.02m3，水刚烧开时天然气表的示数变为2365.12m3，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。

19．（2021•宜昌）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然气灶的效率约为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。

20．（2021•广安）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2kg的菜油从20℃加热到170℃（未沸腾），求：

（1）菜油吸收的热量[取c菜油＝2.0×103J/（kg•℃）]；

（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m3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4.0×107J/m3）。

21．（2021•云南）中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。

表1

表2

（1）使用氢作为燃料的主要优点是：　   　和 　   　。

（2）某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为1标准大气压]

（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。

四．解答题（共1小题）

22．（2021•遵义）阅读短文回答文后问题

熔盐式光热电站

2018年12月28日，我国首批国家光热示范项目——熔盐式光热电站在甘肃敦煌建成。

该项目加热塔高260米，反射镜11000多面，设计年发电量3.9×108度，熔盐用量3万吨，占地面积800公顷。

该项目发电的基本原理是，通过若干平面镜按照7×5结构排列成面积为115平方米，略有弧度的反射镜组，将太阳光会聚到太阳能收集装置（吸热塔），加热收集装置内的传热介质（熔盐流体），熔盐可从260摄氏度加热至600摄氏度以上，熔盐加热后，沿着塔内的管道向下流动，进入储热罐。发电时，水箱中的冷水和高温熔盐流入蒸汽发生器，发生热交换后，形成蒸汽，带动发电机发电。冷却后的熔盐经管道流回冷储堆，然后再次流回吸热器。蒸汽在驱动发电机之后，会被冷凝回水，然后返回水箱。

虽然光热发电技术由于某些原因的限制不被大家所熟知，但是在成本、能源的消耗、应用范围、存储状况等方面都有相对优势。我们有理由相信，总有一天，太阳能光热发电技术能为人类社会发展提供持续、稳定的能量。（本材料节选自网络）

（1）文中所提反射镜组相当于 　   　；

A.平面镜

B.凹面镜

C.凸透镜

D.凹透镜

（2）文中冷水从水箱中流出，到流回水箱过程中，先后发生的物态变化为 　   　；

A.液化﹣汽化

B.液化﹣升华

C.汽化﹣液化

D.汽化﹣凝固

（3）该熔盐式光热电站设计年发电量相当于热电转化效率为40%的燃煤火力电站燃烧 　   　吨煤炭所产生的电能（该发电站所用煤炭的热值为3.0×107J/kg）。

参考答案与试题解析

一．选择题（共4小题）

1．【解答】解：

A、质量相同的燃料完全燃烧，氢的热值比较大，氢放出热量多，所以火箭用氢作为燃料，故A正确。

B、“天舟二号”打开太阳能帆板，可以将太阳能直接转化为电能，故B正确。

C、火箭向下喷燃气时给气体一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，气体给火箭一个向上的力，火箭才能上升，故C正确。

D、“天舟二号”和“天和核心舱”对接时，它们相对于地球都是运动的，具有动能，故D错误。

故选：D。

2．【解答】解：A、燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，故A错误；

B、晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度保持熔点不变，故B错误；

C、物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故C正确；

D、热量是从高温物体向低温物体传递的或者从物体的高温部分传向低温部分，内能大的物体温度不一定高，故D错误。

故选：C。

3．【解答】解：AB、根据比较不同燃料燃烧放出的热量大小和探究“不同物质吸热升温现象”两实验的要求，容器中被加热物质的质量都要相同，而探究“不同物质吸热升温现象”实验时，不需要控制燃料的质量相同，故A错误，B正确；

C、甲组实验中，可以根据加热时间来比较吸热的多少，故C错误；

D、乙组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少，故D错误。

故选：B。

4．【解答】解：

AB、根据图乙可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，则甲的吸热能力大于乙的吸热能力，甲为水；根据c可知，甲的比热容是乙的比热容的2倍，乙的比热容为：c乙4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃），故A错误；

C、用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，水吸收的热量等于乙吸收的热量，0～8min乙吸收的热量等于甲吸收的热量：Q乙＝Q水＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×104J，故C正确；

D、酒精完全燃烧放出的热量为：Q放＝m酒精q＝0.004kg×3×107J/kg＝1.2×105J；

乙从加热到沸腾吸收的热量为：Q'乙3.36×104J＝4.2×104J；

酒精灯的加热效率为：η35%，故D错误。

故选：C。

二．填空题（共13小题）

5．【解答】解：（1）坐在行驶的大巴车上的小海相对于大巴车，位置没有发生变化，以大巴车为参照物小海是静止的；

（2）汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝10kg×4.6×107J/kg＝4.6×108J。

故答案为：大巴车；4.6×108。

6．【解答】解：

（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J；

（2）由题意可知，Q放＝Q吸＝4.2×105J，

根据Q放＝mq煤气可得，消耗煤气的质量：

m煤气0.01kg。

由于有热损失，则事实上将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更多。

故答案为：4.2×105；0.01；多。

7．【解答】解：生活垃圾的质量为：m＝800t＝8×105kg，生活垃圾的热值为：q＝3×106J/kg，

燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝8×105kg×3×106J/kg＝2.4×1012J；

放出热量的30%用来发电，则电能为：W电＝ηQ放＝30%×2.4×1012J＝7.2×1011J＝2×105kW•h；

水吸收的热量为：Q吸＝η′Q放＝42%×2.4×1012J＝1.008×1012J，

由Q吸＝cmΔt得，水的质量为：m水3×106kg；

故答案为：2.4×1012；2×105；3×106。

8．【解答】解：这些煤完全燃烧可放出的热量为Q放＝q煤m煤＝3.0×107J/kg×2.8×104kg＝8.4×1011J；

根据题意可知水吸收的热量Q吸＝Q放＝8.4×1011J；

这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108kg的水温度升高△t2℃。

故答案为：8.4×1011；2。

9．【解答】解：（1）燃料油完全燃烧释放出的热量：Q放＝mq＝0.17kg×4.0×107J/kg＝6.8×106J；燃料油燃烧过程中，将燃料油的化学能转化为内能；

（2）水吸收的热量：Q吸＝Q放×42%＝6.8×106J×42%＝2.856×106J；

因为Q吸＝cm水△t，

所以水的质量质量为：m水8.5kg；

水吸收热量，是通过热传递的方式改变水的内能的。

故答案为：6.8×106；内；8.5；热传递。

10．【解答】解：用力将活塞迅速下压，玻璃筒内硝化棉燃烧起来，该过程能量是由机械能转化为内能，这一特点与汽油机的压缩冲程相同。

完全燃烧0.5kg的汽油，放出的热量是：Q＝mq＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J。

故答案为：机械；内；压缩；2.3×107。

11．【解答】解：（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；并且所需的液态氢的体积小，便于储存和运输。

（2）火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的机械能，使得火箭的机械能增大，所以机械能不守恒。

故答案为：热值；内；不守恒。

12．【解答】解：风车转动带动发电机发电，发电机的工作原理是电磁感应现象；

由题知，Q放＝mq＝2.7×107J，

需要完全燃烧焦炭的质量：m0.9kg。

故答案为：电磁感应；0.9。

13．【解答】解：运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；并且所需的液态氢的体积小，便于储存和运输。火箭在推力作用下，加速上升，是内能转化为机械能。

故答案为：热值；机械。

14．【解答】解：（1）用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时，相同时间内，两种物质吸收的热量相同；由图象可知，甲物质比乙物质的温度升高得快，根据吸热公式Q＝cmΔt，可知甲物质的比热容小于乙物质的比热容；

（2）用酒精灯给物体加热，物体吸收热量，内能增大，这是通过热传递的方式实现的；

（3）热值是燃料的一种特性，不随质量的改变而改变，故酒精灯中剩余的酒精热值不变。

故答案为：＜；热传递；不变。

15．【解答】解：（1）在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速向下压，棉花被点燃，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；

该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与内燃机的压缩冲程的能量转化方式相同。

（2）由题可知，天然气完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，

由Q放＝Vq得，需要天然气的体积：

V0.21m3；

（2）水吸收的热量：

Q吸＝50%Q放＝50%×8.4×106J＝4.2×106J，

由Q吸＝cm△t得，水的质量：

m12.5kg。

故答案为：压缩；0.21；12.5。

16．【解答】解：汽车的四冲程汽油机工作时，压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，对空气和汽油的混合物做功，活塞的机械能转化为空气和汽油的混合物的内能；

40g汽油完全燃烧时释放的热量：Q放＝mq＝0.04kg×4.6×107J/kg＝1.84×106J；

故答案为：压缩冲程；1.84×106。

17．【解答】解：（1）热值是燃料的一种特性，由于干木柴、煤的热值不同，所以它们的放热本领不同；

（2）完全燃烧0.28m3的天然气放出的热量：Q放＝Vq＝0.28m3×3.0×107J/m3＝8.4×106J，

由题知Q吸＝Q放＝8.4×106J，

由Q吸＝cm△t可知，水的质量：m100kg。

故答案为：热值；8.4×106；100。

三．计算题（共4小题）

18．【解答】解：（1）水的体积V水＝5L＝5dm3＝0.005m3，

由ρ可得，水的质量：m＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×0.005m3＝5kg，

5L水烧开，吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×106J；

（2）共燃烧天然气的体积：

V＝2365.12m3﹣2365.02m3＝0.1m3；

天然气完全燃烧放出的热量：

Q放＝qV＝3.2×107J/m3×0.1m3＝3.2×106J；

（3）天然气灶的效率：η100%100%＝52.5%。

答：（1）水吸收的热量为1.68×106J；

（2）天然气完全燃烧放出的热量为3.2×106J；

（3）天然气灶的效率为52.5%。

19．【解答】解：（1）在这个过程中水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（80℃﹣20℃）＝5.04×105J；

（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放1.4×106J，

天然气的热值q天然气4×107J/m3

答：（1）在这个过程中水吸收了5.04×105J的热量；

（2）天然气的热值为4×107J/m3。

20．【解答】解：（1）菜油吸收的热量为：Q吸＝c菜油m△t＝2.0×103 J/（kg•℃）×2kg×（170℃﹣20℃）＝6×105J；

（2）因为天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，则：Q吸＝Q放＝qV，

天然气的体积为：V0.015m3。

答：（1）菜油吸收的热量为6×105J；

（2）这些热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.015m3的天然气。

21．【解答】解：（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，另外氢气燃烧的生成物是水，不会造成污染；

（2）3×104kg液态氢完全燃烧释放的热量：Q＝mq＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J，

一标准大气压下水的沸点为100℃，

水的质量为：m′1.25×107kg；

（3）氢能源车所做的功为：W＝Pt＝70000W×0.5×3600s＝1.26×108J，

2kg燃料完全燃烧释放的热量：Q′＝m″q＝2kg×1.4×108J/kg＝2.8×108J，

该发动机的效率为：η100%100%＝45%。

答：（1）热值大；无污染；

（2）这些燃料完全燃烧最多能将1.25×107kg初温为20℃的水加热至沸腾；

（3）该发动机的效率为45%。

四．解答题（共1小题）

22．【解答】解：（1）通过若干平面镜按照7×5结构排列成面积为115平方米，略有弧度的反射镜组，所以反射镜组相当于凹面镜对太阳光有会聚的作用。

（2）发电时，水箱中的冷水和高温熔盐流入蒸汽发生器，发生热交换后，形成蒸汽，物质从液态变成气态是汽化过程。

蒸汽在驱动发电机之后，会被冷凝回水，然后返回水箱，此过程物质从气态变成液态，是液化过程。

（3）设计年发电量W电＝3.9×108度＝3.9×108kW•h＝1.404×1015J，

热电转化效率为40%，则η，

则40%，

则燃煤质量m＝1.17×108kg＝1.17×105t。

故答案为：（1）B；（2）C；（3）1.17×105。