《热效率计算》专项训练——2025年人教版中考物理考前复习

这是一份《热效率计算》专项训练——2025年人教版中考物理考前复习，共6页。试卷主要包含了夯实基础，能力发展，挑战突破等内容，欢迎下载使用。
一、夯实基础
1．冬天，沈阳很多热电厂都利用余热为居民集中供暖，下列说法正确的是（ ）
A．热电厂利用余热供暖，可以提高燃料利用率
B．供暖管道中用水作介质，是因为水的比热容小
C．人们利用暖气暖手时，温度由暖气传给手
D．水在暖气中循环的过程中温度降低，比热容减小
2．一只电水壶铭牌上标有“220V 1000W”，在标准气压下，正常工作将1.5kg的20℃水烧开需要10min。加热过程中水吸收的热量为 J，水壶的加热效率为 ；电水壶提供的热量相当于完全燃烧 kg的酒精（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），酒精的热值为4×107J/kg）。如果家庭电路的电压降低10％，电水壶的实际功率为 W。
3．随着生活水平的提高，汽车已经逐渐普及到我们的家庭中。小聪同学从技术手册中了解到他家汽车内燃机的能量流向如图所示。一段时间内，汽车消耗了0.05kg汽油。
（1）则这段时间内汽油完全燃烧放出的热量是多少？（汽油的热值是4.6×107J/kg）
（2）冷却水循环不断地流过汽缸周围进行冷却，如果这段时间内流入汽缸周围的冷却水温度是65℃，从汽缸周围流出的冷却水温度80℃，这段时间内流过汽缸周围冷却水的质量是11kg。则冷却水带走的热量是多少？热机输出的效率是多少？［水的比热容是c水=4.2×103J/(kg⋅℃)；效率保留整数］
4．某家庭需要将25kg的水从20℃加热到60℃作为生活用水。他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.4kg的煤气，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值是4.2×107J/kg。求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）煤气完全燃烧放出的热量是多少？
（3）煤气灶热机效率为多大？
二、能力发展
5．2023年12月28日，小米集团创始人、董事长兼CEO雷军在小米汽车技术发布会上，介绍了小米汽车相关技术和参数。小米SU7高配版搭载的101kW⋅ℎ三元锂电池。理论标准续航700km。整车质量为2850kg，该汽车静止时车轮与地面的总接触面积为0.15m2，试驾过程中，匀速行驶时所受阻力为450N。求：
（1）该车空载静止时对地面的压强；
（2）若以理论标准续航计算，小米SU7匀速行驶时电机的效率（保留两位小数）。
6．下列说法中正确的是（ ）
A．筷子不容易被弯曲，只表明分子间存在引力
B．热机效率是指热机所做的有用功与所用燃料燃烧释放的热量之比
C．如果煤炭燃烧不完全，其热值会变小
D．功、热量和内能的单位是相同的
7．新能源太阳灶是一种环保型烧水做饭的器具。使用太阳灶烧水时将太阳能转化为水的内能。将2kg初温为45℃的水在标准大气压下加热至沸腾，水需要吸收 J的热量，若用效率为30%的燃气灶对这些水加热，需要消耗 m3的天然气。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q天然气=4×107J/m3]
8．某品牌家用电热水器铭牌上的部分参数如表所示，水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，假设电热器的电阻不变，求：
（1）该热水器的电阻是多大？
（2）用电高峰时，如果家庭实际电路电压只有200V，此时电热器加热的实际功率是多少？（最后答案保留一位小数）
（3）热水器注满水正常工作，水温由20℃升高到53℃，电热水器需要工作多长时间？
9． 山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3）
（1）求汽车的平均速度。
（2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。
（3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。
三、挑战突破
10．某燃料热值为7×106J/kg，完全燃烧1t该燃料可以释放出的热量为 J，若这些热量的30%被25t初温为25℃的水吸收，则水温将会升高到 ℃。若1t该燃料完全燃烧放出的热量可以输出350度的电能，发电效率为 %[c水=4.2×103J/kg⋅℃]。
11．如图是辽宁号航空母舰的图片，它以重油（原油提出汽油、柴油后剩余的重质油）为燃料，总功率1.5×105W，最高航速约54km/h。（g取 10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，重油的热值为q=4.0×107J/kg）求：
（1）水面下 15m处，海水产生的压强是多少?
（2）如果航母的总功率全部用来提供它向前运动，当航母以54km/h的速度航行时，牵引力是多大?
（3）若航母发动机的效率为25%，当它以最高航速匀速航行1000km，至少需要燃烧多少千克的重油?
12．小明家新买一个电蒸锅，如图所示为其内部简化电路图，它有加热和保温两个挡位；R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W；已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃)；求：
（1）电蒸锅正常工作时，保温挡的功率；
（2）电蒸锅正常工作时，电阻R2的阻值；
（3）某次电蒸锅对水加热时，加热效率为84%，要使1.2kg的水温度升高75℃需要消耗多少电能？
13．随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭，仔细观察和思考，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
（1）如图1汽车的后视镜是一个凸面镜，对光有 作用；
（2）小汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹，目的是为了 ；
（3）汽车上的“倒车雷达”，可发射 （超声波、电磁波），通过安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物，障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，这个像通过电子装置加工、调整并传递到显示屏上，如果看到显示屏中的障碍物的像变大，则障碍物离车尾的距离变 （远、近）；
（4）插电式混合动力是当前比较流行的新能源汽车动力模式如图2，当电池电量充足时，以电动模式行驶；当电池电量不足时，以燃油模式行驶，又能给电池充电，综合油耗依然比传统燃油车更低。已知该车电池能够储存电能20kW∙h，小王驾驶充满电的汽车沿平直公路如图丙从A地匀速行驶至B地（路面对汽车的阻力恒定不变），假设电池消耗的电能全部用来驱动汽车行驶。当行驶到C地时，电池的能量还剩余30%，随即开启燃油模式。当汽车行驶到B地时，电池能量显示为50%（忽略充电过程中的能量损失），汽油机的四个冲程如图2甲所示，其中 （填字母）属于做功冲程，若该行驶模式过程中恰好消耗3L汽油，则汽车从C地到B地的过程中汽油的综合利用效率为 （汽油的热值取q=4.0×107J/L）。
答案解析部分
1．【答案】A
2．【答案】5.04×105；84%；0.015；810
3．【答案】（1）2.3×106J；
（2）6.93×105J，30%
4．【答案】（1）4.2×106J；（2）1.68×107J；（3）25%
5．【答案】（1）1.9×105Pa；（2）86.63%
6．【答案】D
7．【答案】4.62×105；0.0385
8．【答案】（1）22Ω
（2）1818.2W
（3）3150s
9．【答案】（1）解：汽车的平均速度v=st=360km4ℎ=90kmℎ
答：汽车的平均速度为90km/h；
（2）解：全程消耗汽油的体积为V=25L=0.025m3
汽油的质量为m=ρV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg
汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=20kg×4.5×107J/kg=9×108J
答：汽油完全燃烧放出的热量为9×108J；
（3）解：汽车全程所做的有用功为W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J
则汽车发动机的效率η=WQ×100%=3.6×108J9×108J×100%=40%
答：汽车发动机的效率为40%。
10．【答案】7×109；45；18
11．【答案】解：（1）水面下 15m处，海水产生的压强p=ρ水gℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa。
答：水面下 15m处，海水产生的压强是1.5×105Pa。
（2）当航母以54km/h的速度航行时，牵引力是F=Pv=1.5×105W543.6m/s=1×104N。
答：当航母以54km/h的速度航行时，牵引力是1×104N。
（3）当它以最高航速匀速航行1000km，
航母做的有用功W有=Fs=1×104N×1000×103m=1×1010J；
若航母发动机做的总功W总=W有η=1×1010J25%=4×1010J；
需要燃料的质量m=Qq=W总q=4×1010J4.0×107J/kg=1000kg。
答：若航母发动机的效率为25%，当它以最高航速匀速航行1000km，至少需要燃烧1000kg的重油。
12．【答案】【解答】只闭合S1时，电路为R1的简单电路；S1、S2都闭合时，R1、R2并联，
因并联电路的总电阻小于任一分电阻，所以由P=U2R可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电路中电阻最大，电功率最小，电蒸锅为保温挡；
当S1、S2都闭合，R1、R2并联，电路中电阻最小，电功率最大，电蒸锅为加热挡；
（1）只闭合S1时，只有R1接入电路，电蒸锅处于保温挡，
由P=U2R可得保温挡功率：
P保=U2R1=(220V)2484Ω=100W；
（2）当S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电蒸锅处于加热挡，
则电阻R2的电功率
P2=P热-P保=1200W-100W=1100W，
由P=U2R可知，电阻R2的阻值：
R2=U2P2=(220V)21100W=44Ω；
（3）要使1.2kg的水温度升高75℃，水需要吸收的热量：
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×75℃=3.78×105J；
由η=Q吸W电可知，消耗的电能：
W电=Q吸η=3.78×105J84%=4.5×105J。
答：（1）电蒸锅正常工作时，保温挡的功率为100W；
（2）电蒸锅正常工作时，电阻R2的阻值为44Ω；
（3）某次电蒸锅对水加热时，加热效率为84%，要使1.2kg的水温度升高75℃需要消耗的电能为4.5×105J。
13．【答案】发散；增大摩擦；超声波；缩小；近；C；40%额定电压
220V
电源频率
50Hz
额定功率
2200W
水箱容量
40L
效率
80%
防护等级
Ⅰ类