2021年中考物理二轮复习——计算专题（热机效率）基础训练

这是一份2021年中考物理二轮复习——计算专题（热机效率）基础训练，共10页。试卷主要包含了已知干木柴的热值是等内容，欢迎下载使用。
2．明洋中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。[无烟煤的热值是3.4×107J/kg ，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃）]，求：
(1)锅炉内200kg的水吸收的热量；
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量；
(3)此锅炉的效率。
3．一辆正在平直公路上匀速行驶的汽车速度是72km/h，所受阻力为1500N，甲地到乙地距离100km，已知该汽车这种情况下每百公里耗油12L（汽油的热值4.2×107J/kg，汽油的密度0.72×103kg/m3）：
(1)该车从甲地到乙地牵引力做多少功？
(2)汽车的效率是多少？（保留一位小数）
4．一辆使用汽油为燃料的小汽车，在平直的高速公路以90km/h的速度匀速行驶，行驶了60km，消耗汽油5L。已知发动机的效率为30%。 求：
(1)该路段上燃烧的汽油的质量是多少?(1L=10-3m3)
(2)该路段上汽油行驶时牵引力做的功是多少；
(3)该路段上发动机给汽车行驶提供的牵引力。（汽油密度ρ＝0.7×103kg/m3，汽油热值为4×107J/kg）
5．某家庭用燃气热水器将质量为100kg，温度为20℃的水加热到60℃，消耗的天然气体积为1.2m3（假设天然气完全燃烧）。已知天然气的热值为3.5×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求：
(1)天然气完全燃烧放出的热量；
(2)水吸收的热量；
(3)该燃气热水器工作时的效率。
6．“环境小组”的同学在暑期实践活动中对小明家新装燃气热水器（如图所示）耗能进行测试，在查看热水器铭牌时，开始小组同学对容量15L的含义不理解，后来上网查询得知燃气热水器的容量是指：燃气热水器在将自来水加热，水温上升一个定值（）时1分钟内的出水体积，假如小明每次洗淋浴时平均出水时间为4分钟，出水量和水温升高设定也与查询的一致，水的比热容为，天然气的热值约为，求：
(1)小明洗一次淋浴，水温升高到设定温度要吸收的热量为多少？
(2)每次淋浴平均花费的燃气费是多少？（该市居民用气价格2.5元/m3）
7．天然气是一种热值高、污染小的清洁能源。请根据要求完成以下计算：
(1)完全燃烧0.03m3的天然气能放出多少J的热量？
(2)若这些热量完全被水吸收，能使多少kg的水温度升高50。[水的比热容c水=4.2×103J/（kg•），天然气的热值q=4.2×107J/m3]
8．某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率。他们用酒精灯给100g温度为20 ℃的水加热，消耗了2.1×10-3kg的酒精，水温升高了45℃。已知水的比热容是4.2×103 J/（kg·℃），酒精的热值是3.0×107 J/kg。试求：
(1)此过程中水吸收的热量是多少？
(2)酒精完全燃烧放出的热量？
(3)酒精灯烧水时的效率是多少？
9．近几年来我县冬季蔬菜价格逐年攀升，但种植蔬菜的大棚数量却逐年减少，小明同学调查发现，煤炭价格上涨是导致蔬菜成本上升的重要原因。为此小明想，能否利用所学的知识对大棚进行节能改造，评估利用太阳能和电能为大棚提供能源的可行性。查询资料可知，本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接收的太阳能是 1.68×107J， 煤的热值为3×107J/kg。请你帮助他完成下列计算，为小明的评估提供依据。
(1)如果太阳能集热管接收的能量有 90%被水吸收，则每平方米集热管每天可使 72 千克的水从 20℃升高到多少℃？
(2)如果用3kW 的电热器加热这 72 千克水，并使它们升高相同的温度，需要多长时间？（不计热量损失）
(3)假如集热管接收的太阳能的能量由燃烧煤来提供，那么集热管每平方米面积上每天接收的太阳能可以通过完全燃烧多少千克的煤来提供？
10．歼—31是我国自主研制的战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性等优异性能，该飞机最大起飞质量为28t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2100km/h，最大载油量为10t，飞行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：
已知飞机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg，g取10 N/kg，求：
(1)飞机的最大起飞重力为多少牛顿？
(2)当飞机以400 m/s的速度匀速巡航时，飞机发动机的输出功率是多少瓦？
(3)飞机发动机完全燃烧7.5 t燃油放出的热量为多少焦耳？
(4)若飞机以500 m/s的速度巡航时，发动机完全燃烧7.5 t燃油，飞机飞行距离为多少？
11．某汽车质量为，行驶时的输出功率为，行驶最大速度为。
(1)若车轮跟地面的总接触面积为，求该车静止时对水平地面的压强（g=10N/kg）。
(2)设该车以最大速度匀速在水平路面行驶，求：
①该车所做的功；
②该车行驶的牵引力；
③在此过程中若消耗汽油，则该车克服阻力行驶的效率是多少（汽油热值q=4.6）。
12．我国拥有自主知识产权的某新款油电混合动力小汽车，正在进行性能测试，在一段平直的公路上匀速行驶了，用了半小时，已知车的总质量为，车受到的阻力为车重的，取。求：
（1）该车行驶的速度，该车牵引力做了多少功？
（2）若在这一过程中消耗燃油，燃油完全燃烧，燃油密度为，热值为，求这一过程中燃油燃烧放出的热量；
（3）化石能源终将枯竭且造成环境污染，电动汽车这类新能源汽车将会成为未来车市的主流。若该车改用电动力进行上述测试，已知使用电动力每行驶消耗电能，求此过程的效率。
13．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如下，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。求：
(1)在0~10s内汽车的平均速度。
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000N，则汽车行驶时的功率为多少瓦？在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？
(3)若发动机的转化效率为40%，则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功？（已知汽油的热值大约为5×107J/kg）
14．随着国民经济的发展，汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L。若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7×103kg/m3，求：
（1）行驶100km消耗汽油的质量；
（2）这些汽油完全燃烧放出的热量；
（3）消耗汽油10L驱动汽车做的有用功；
（4）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力。
15．太阳能热水器是把太阳能转换成内能的设备，太阳能热水器每小时接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水加热到40℃。求：
（1）热水器中水吸收热量Q。
（2）热水器5小时接收到的太阳能W。
（3）热水器的热机效率η。
16．如图所示，重庆网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入质量为2kg初温度为60℃的鱼汤，鹅卵石放热能使鱼汤沸腾（一个标准大气压，鱼汤的比热容为水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃））求：
（1）鱼汤所吸收的热量为多少J?
（2）若鹅卵石放出热量的80％被鱼汤吸收，求鹅卵石放出的热量是多少J?
（3）若鹅卵石放出的这些热量由天然气提供，天然气完全燃烧，需要天然气多少m³？（q天然气=3.5×107J/m³）
17．某柴油叉车，其水平叉臂的总面积为0.2m2，如图甲所示，某工作中，叉车托着质量为1380kg、底面积为1.2m2的货物，如图乙所示，10s内托着货物水平移动了5m，然后将货物匀速举高2m，求：
(1)货物对叉臂的压强。
(2)在整个过程中，叉车对货物做功的功率。
(3)若柴油机的效率为30%，此次叉车举高货物时需要完全燃烧多少千克柴油？(柴油热值q＝4.6×107J/kg )
18．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给 10kg 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4.2×103J/（kg·℃）煤的热值约为3×107J/kg．
（1）经过6min时间加热，水所吸收的热量是多少？
（2）煤完全燃烧产生的热量？
19．某柴油机的部分技术规格如表所示：
其中，“额定功率”是指柴油机正常工作时对外所做机械功的功率；“燃油消耗率”是指柴油机正常工作时，每输出3.6×106J的能量柴油机所消耗柴油的千克数。已知柴油的热值为3.2×107J/kg。已知柴油机的效率η=W/Q×100%（式中W为柴油机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的柴油完全燃烧所产生的热量），则该柴油机正常工作时的效率约为多少?
20．在3月27日世界无碳日中，某城市在晚间将总功率为2000kW的景观灯熄灭1h．如果这些电能由燃烧煤炭的火电站提供（如图所示），已知煤炭的热值为 3.7×107J/kg，煤炭提供的能量最终只有20%转化为电能．
（1）写出两个火力发电中的能量转化．
（2）该城市在无碳日中少消耗了多少煤炭？
（3）低碳生活中的“碳”指什么？它过多对环境有什么影响？
1．1.68×107J；64
2．(1) 6.3×107J；(2) 2.04×108J；(3) 30.9%
3．(1)1.5×108J；(2)41.3%
4．(1)3.5kg；(2)4.2×107J；(3)7×102 N
5．(1)；(2)；(3)40%
6．(1)；(2)0.525元
7．(1)1.26×106J；(2)6kg
8．(1)1.89×104J；(2)6.3×104J；(3)30%
9．（1）70℃；（2）5040s；（3）0.56kg
10．(1)；(2)；(3)；(4)
11．(1)；(2)；；
12．(1)100km/h 108J；(2)；(3)
13．(1)；(2)8×104W，8×105J；(3)0.04kg
14．（1）7kg；（2）3.22×l08J；（3）9.66×107J；（4）966N
15．（1）8.4×106J；（2）2.1×107J；（3）40%。
16．（1）3.36×105J（2）4.2×105J（3）0.012m³
17．(1)69000Pa(2)2760W(3)0.002。
18．(1) 2.52×106J (2) 6×106J
19．37.5%
20．（1）化学能转化为内能；内能转化为机械能．（2）973kg．（3）二氧化碳；过多排放会产生温室效应．
…型JY燃气热水器
能耗等级
热效率
容量/L
适应水压MPa
适用：天然气、
液化石油气
Ⅱ
75%
15
0.02—0.8
速度v（m/s）
100
200
300
400
500
阻力f/N
0.3×104
1.2×104
2.7×104
4.8×104
7.5×104
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定
功率
高温档
1100W
低温档
440W
电源频率
50HZ
汽缸数
汽缸直径
额定功率
转速
燃油消耗率
冷却方式
1
95mm
8.8kW
2000R/min
0.3kg/3.6×106J
蒸发水冷