物理中考以题型精炼攻克难点亮点专题09热学综合(含图像)应用题(原卷版+解析)

这是一份物理中考以题型精炼攻克难点亮点专题09热学综合(含图像)应用题(原卷版+解析)，共29页。试卷主要包含了 英雄攀枝花，阳光康养地，9×107J/m3），2h，则其速度是多少km/h？，0℃等内容，欢迎下载使用。
1. 英雄攀枝花，阳光康养地。攀枝花日照丰富，为了节约能源，攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知太阳能热水器储水箱内盛有100kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了26℃，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）水吸收的热量；
（2）这些热量相当于完全燃烧多少煤气放出的热量。（q煤气＝3.9×107J/m3）
2. 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·℃），煤的热值为3×107J/kg。求：（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率。
3. 2020年是全面建成小康社会目标实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。
(1)将初温为的一壶水恰好加热到，需要吸收多少热量？
(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收，烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气？（天然气热值为，水的比热容为）
4. （2023贵州省）随着汽车科技的不断进步，混合动力汽车（简称：混动汽车）逐渐受到人们的青睐，目前广泛使用的混动汽车主要部件有：汽油机、蓄电池、电动机等，它们单独或组合向汽车提供动力。混动汽车有串联式和并联式等种类。串联式混动汽车的工作流程如图甲所示，蓄电池可单独向电动机提供电能驱动汽车；汽油机仅带动发电机发电，产生的电能一部分输入电动机驱动汽车，另一部分还能通过发电机向蓄电池充电。并联式混动汽车的工作流程如图乙所示，汽油机和电动机分属两套独立的工作系统，蓄电池通过电动机能单独驱动汽车，汽油机也能直接给汽车提供动力，两套系统还能同时工作驱动汽车。
（1）若某混动汽车匀速行驶10km用时0.2h，则其速度是多少km/h？
（2）若汽油机完全燃烧2kg汽油，释放的热量是多少J？（）
（3）如图所示是并联式混动汽车内部结构透视图。若系统提供的动力一定，油箱油量或蓄电池电量是否会影响汽车行驶路程的长短？请结合乙图的工作流程，以其中一套工作系统为例，从能量转化的角度结合功的相关知识分析说明；
（4）若两种方式混动汽车的质量相同，相同部件能量转化的效率相同，油电系统同时工作，蓄电池仅处于放电状态且放电情况相同。请对比甲、乙两图的工作流程分析，在汽车整体输出能量相同的情况下，哪种方式混动汽车的效率低？为什么？
5．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能，求：
（1）水在10h内吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为4×107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
（3）该太阳能热水器的能量转化效率。
6. （2023山东泰安）太阳能汽车利用太阳能板将太阳能转化为电能驱动汽车前进。某品牌太阳能汽车在试验场地内进行测试，30min行驶了27km的路程，消耗的电能为。已知汽油的热值，在该测试过程中，求：
（1）太阳能汽车行驶的平均速度；
（2）消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油释放的能量。
7. （2023甘肃金昌）国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他家天然气烧水的热效率将的水倒入烧水壶中，并测出水温为。在一个标准大气压下，把水刚加热到时，测出消耗天然气。已知水的比热容，天然气热值约为。
求：(1)将这些水烧开，需吸收多少热量；
(2)在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量；
(3)他家天然气灶的效率。
8. （2023湖北孝感）2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，如图甲，历时2h从上海到北京，开启了首次商业载客飞行。
（1）已知上海到北京航程为1178km，求C919由上海飞往北京的平均速度；
（2） C919在高空水平定速巡航时，若受到的阻力为，飞机发动机的效率为25%，则飞行4km需要消耗多少升汽油？已知汽油密度为，汽油热值为：
（3） 如图乙是飞机单侧机翼与周围空气发生相对运动的模型。图中机翼的下表面可视为平面，面积为。飞机起飞前在水平跑道上快速滑行时，机轮与地面的总接触面积为，飞机对地面的压强为p。飞机总重为G，近似地认为飞机受到的升力来自于飞机双侧机翼。请推导出飞机在跑道上滑行时机翼上下表面的压强差（用字母表示）。
9. （2023湖南益阳）如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。
（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？
（4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。
10. （2023辽宁抚顺）铁岭市对大通街路面改造的过程中，使用了如图所示的一款履带运输车运送石料。空载运输车的质量为3t，履带与地面总接触面积为1.2m2。一次运送中，运输车在2min内沿水平路面匀速直线行驶600m，行驶中受到的阻力为104N（g取10N/kg，燃料热值q取4.5×107J/kg）求：
（1）空载运输车静止时对水平路面的压强；
（2）这次运送中，运输车发动机的功率；
（3）若行驶中受到的阻力不变，发动机的效率是40%，10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离。
11. （2023苏州）正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10min，水温升高了2.5℃，不计水的蒸发（水的比热容是4.2×103J/(kg﹒℃)）。
（1）该过程水吸收的热量是多少？
（2）若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W，水获取太阳能的效率是多大？
12. 太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50C。已知水的比热容，天然气的热值。求：
（1）水吸收的热量；
（2）该太阳能热水器的效率；
（3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少m3的天然气。
13. 为了实现节能减排，我市很多出租车都换成了燃气汽车。一辆出租车气罐中充有的压缩天然气，天然气的热值为，若天然气完全燃烧后产生的热量有30%用于出租车牵引力做功，出租车行驶过程中受到的平均阻力为。求：
（1）出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q；
（2）气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s。
14．英雄攀枝花，阳光康养地。攀枝花日照丰富，为了节约能源，攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知太阳能热水器储水箱内盛有100kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了26℃，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）水吸收的热量；
（2）这些热量相当于完全燃烧多少煤气放出的热量。（q煤气＝3.9×107J/m3）
15．在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）此过程中酒精灯烧水的热效率。
（3）科学研究表明：1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。
16. 国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他家天然气烧水的热效率将的水倒入烧水壶中，并测出水温为。在一个标准大气压下，把水刚加热到时，测出消耗天然气。已知水的比热容，天然气热值约为。
求：(1)将这些水烧开，需吸收多少热量；
(2)在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量；
(3)他家天然气灶的效率。
17. 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。当只有该热水器使用天然气时。把50kg的水从20℃加热到54℃，天然气表的示数由1365.05m3变为1365.17m3，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故出的热量；
(3)该热水器的效率。
18. 拉萨素有“日光城”之称，太阳灶得到广泛使用，如图所示。周末，扎西在家用太阳灶烧水，水壶里装有5kg的水，经过一段时间后，水温从10℃升高到90℃，假设这段时间太阳灶共吸收了4.2×106J的热量。[]
(1)太阳能属于_______能源（选填“可再生”或“不可再生”）；
(2)求水吸收的热量；
(3)求太阳灶的效率。
19.（2023广东省） 小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶（内层紧贴，外层相对宽松），用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如题表所示。
题表
（1）题表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是______℃。水温会先降到41.0℃的是______瓶。已知瓶中水的体积是350mL，该瓶中水的温度降至41.0℃时，其放出的热量是____J。[，]
（2）如果把瓶中的热水换成冰块，_______瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有___________。
（3）请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子：________。
20. （2023广东省广州市）小明自制的“温度计”中有密度随温度升高而变小的液体。如图1，当该液体温度为19℃时，质量为的小球b悬浮，b标记“19℃”；另外两个小球分别标记“15℃”“23℃”，当小球悬浮时，它标记的温度与液体温度相等。图1、图2、图3中小球a、b、c均静止，忽略小球体积变化，g取10N/kg。
（1）图1中b悬浮。
①在方框中画出b的受力示意图（用“·”表示b）；___________
②求此时b受到的浮力；___________
③此时液体密度为，求b排开液体的体积。___________
（2）图2中b漂浮。
①此时b所受浮力___________图1中b所受浮力（选填“大于”“等于”“小于”）；
②此时液体温度___________19℃（选填“高于”“等于”“低于”）；
③小球c对应标记___________（选填“15℃”“23℃”）。
（3）图3中液体温度的范围可能是___________。
A.14℃以下 B.16℃~18℃ C.20℃~22℃ D.24℃以上
（4）液体温度在15℃~23℃范围内，b在液体中静止时所受浮力与液体温度关系的图像可能正确的是（b不接触其他小球）___________。
A. B.
C. D.
21. 阅读短文，回答问题：
防冻冷却液
汽车行驶时，发动机的温度会升得很高，利用防冻冷却液在散热器管道内循环流动，将发动机多余内能带走，使发动机能以正常工作温度运转。防冻冷却液主要由水和不易汽化、密度比水小的某种防冻剂（简称原液）混合而成，原液含量（防冻剂占防冻冷却液体积的比例）越高，防冻冷却液的比热容越小，防冻冷却液的凝固点和沸点与原液含量的关系图像见图1和图2所示。选用时，防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度10℃以下，而沸点一般要高于发动机最高工作温度5℃以上。
请回答下列问题：
(l)若用水代替防冻冷却液，在北方寒冷的冬天，停车时间比较长，会因水结冰容易导致散热器管道胀裂，为什么？因为当水结冰时，，所以把散热器管道胀裂。
(2)设某品牌汽车的发动机工作温度为90~101℃，所在地区最低温度为－17℃，应选用何种较合适比例的防冻冷却液（选填“35%”、“45%”、“55%”或“65%”)，简述选用理由：。
(3)现有原液含量为75% 的防冻冷却液长时间使用后，由于汽化会减少，与原来相比，防冻冷却液的哪些物理量发生了什么变化，如何变化？(示例：体积变小)
①， ②，
③， ④，
⑤。
太阳照射时间/h
装水量/kg
吸热板面积/m2
水升高的温度/℃
水的比热容/
J·（kg·℃）-1
太阳辐射功率/
J·（m2·h）-1
10
100
2.5
50
4.2×103
1.68×106
室温：25.0℃
时间/min
0
20
40
60
80
甲瓶水温/℃
61.0
56.6
62.5
50.9
48.5
乙瓶水温/℃
61.0
55.6
52.3
49.0
45.7
2024年物理中考二轮复习以题型精炼攻克难点亮点的60个小微专题
专题09 热学综合（含图像）应用题
1. 英雄攀枝花，阳光康养地。攀枝花日照丰富，为了节约能源，攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知太阳能热水器储水箱内盛有100kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了26℃，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）水吸收的热量；
（2）这些热量相当于完全燃烧多少煤气放出的热量。（q煤气＝3.9×107J/m3）
【答案】（1）水吸收的热量为1.092×107J；
（2）这些热量相当于完全燃烧0.28kg煤气放出的热量。
【解析】（1）知道水的质量、温度升高值，根据吸热公式计算水吸收的热量；
（2）由题知，完全燃烧煤气放出的热量等于水吸收的热量，利用Q放＝mq计算需要完全燃烧多少煤气。
解（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m1△t＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×26℃＝1.092×107J；
（2）设完全燃烧煤气的质量为m2，
因为Q放＝Q吸＝m2q煤气，
所以完全燃烧煤气的体积：
V＝＝＝0.28m3。
2. 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·℃），煤的热值为3×107J/kg。求：（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率。
【答案】（1）6×107J；（2）2.52×106J；（3）4.2％。
【解析】（1）燃料完全燃烧产生的热量，直接利用Q总=mq，这个公式热值为J/kg，m是燃料的质量，单位是kg。Q放=m煤q=2kg×3×107J/kg=6×107J
（2）从图像分析知道经过6min时间加热，水的温度从20℃升高到80℃. 水的质量10kg，
水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）根据吸收热量公式得到
Q吸=cm水（t－t0）=4.2×103J/（kg·℃）×10kg×60℃=2.52×106J
（3）炉具的效率公式为η＝Q吸/ Q总，所以
η=Q吸/Q放=（2.52×106J/6×107J）×100％=4.2％
3. 2020年是全面建成小康社会目标实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。
(1)将初温为的一壶水恰好加热到，需要吸收多少热量？
(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收，烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气？（天然气热值为，水的比热容为）
【答案】(1)6.72×105J；(2)0.04m3
【解析】(1)水吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
(2)天然气放出的热量
Q放==1.68×106J
需要天然气的体积
=0.04m3
答：(1)水需要吸收6.72×105J热量；
(2)烧开这壶水需要燃烧0.04m3天然气。
4. （2023贵州省）随着汽车科技的不断进步，混合动力汽车（简称：混动汽车）逐渐受到人们的青睐，目前广泛使用的混动汽车主要部件有：汽油机、蓄电池、电动机等，它们单独或组合向汽车提供动力。混动汽车有串联式和并联式等种类。串联式混动汽车的工作流程如图甲所示，蓄电池可单独向电动机提供电能驱动汽车；汽油机仅带动发电机发电，产生的电能一部分输入电动机驱动汽车，另一部分还能通过发电机向蓄电池充电。并联式混动汽车的工作流程如图乙所示，汽油机和电动机分属两套独立的工作系统，蓄电池通过电动机能单独驱动汽车，汽油机也能直接给汽车提供动力，两套系统还能同时工作驱动汽车。
（1）若某混动汽车匀速行驶10km用时0.2h，则其速度是多少km/h？
（2）若汽油机完全燃烧2kg汽油，释放的热量是多少J？（）
（3）如图所示是并联式混动汽车内部结构透视图。若系统提供的动力一定，油箱油量或蓄电池电量是否会影响汽车行驶路程的长短？请结合乙图的工作流程，以其中一套工作系统为例，从能量转化的角度结合功的相关知识分析说明；
（4）若两种方式混动汽车的质量相同，相同部件能量转化的效率相同，油电系统同时工作，蓄电池仅处于放电状态且放电情况相同。请对比甲、乙两图的工作流程分析，在汽车整体输出能量相同的情况下，哪种方式混动汽车的效率低？为什么？
【答案】（1）50km/h；（2）9.2×107J；（3）见解析；（4）见解析
【解析】（1）由可知，其速度为
（2）汽油释放的热量为
（3）油箱的油量或蓄电池的电量通过能量转化变为汽车所做的功，油量或电量越多，做的功就越多，通过公式可知，F一定的情况下，W越多，s就越大，所以会影响。
（4）串联式混动汽车的效率低，因为在混动汽车质量相同，转化效率相同情况下，并联式和串联式都有蓄电池到电动机再到提供动力，这一部分转化效率相同，但是串联式在汽油机方面比并联式多了些步骤，它是先到发电机再到电动机再提供动力，而并联式是汽油机直接提供动力，所以串联式在能量转化方面损耗更多，效率较低。
答：（1）若某混动汽车匀速行驶10km用时0.2h，则其速度是多少50km/h；
（2）若汽油机完全燃烧2kg汽油，释放的热量是9.2×107J；
（3）见解析；（4）见解析。
5．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能，求：
（1）水在10h内吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为4×107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
（3）该太阳能热水器的能量转化效率。
【答案】（1）2.1×107J；（2）0.525m3；（3）50%
【解析】（1）水吸收的热量，即有用的能量为
（2）由题知
需要天然气的体积
（3）10h太阳能热水器吸收的太阳能（总能量）
6. （2023山东泰安）太阳能汽车利用太阳能板将太阳能转化为电能驱动汽车前进。某品牌太阳能汽车在试验场地内进行测试，30min行驶了27km的路程，消耗的电能为。已知汽油的热值，在该测试过程中，求：
（1）太阳能汽车行驶的平均速度；
（2）消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油释放的能量。
【答案】（1）15m/s；（2）0.4
【解析】（1）太阳能汽车行驶的平均速度
（2）由得，消耗的电能相当于燃烧
的汽油释放的热量。
答：（1）太阳能汽车行驶平均速度15m/s；
（2）消耗的电能相当于完全燃烧0.4千克的汽油释放的能量。
7. （2023甘肃金昌）国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他家天然气烧水的热效率将的水倒入烧水壶中，并测出水温为。在一个标准大气压下，把水刚加热到时，测出消耗天然气。已知水的比热容，天然气热值约为。
求：(1)将这些水烧开，需吸收多少热量；
(2)在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量；
(3)他家天然气灶的效率。
【答案】(1)；(2)；(3)35%
【解析】(1)将这些水烧开需吸收的热量
(2)燃烧的天然气，放出的热量为
(3)他家天然气灶的效率是
8. （2023湖北孝感）2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，如图甲，历时2h从上海到北京，开启了首次商业载客飞行。
（1）已知上海到北京航程为1178km，求C919由上海飞往北京的平均速度；
（2） C919在高空水平定速巡航时，若受到的阻力为，飞机发动机的效率为25%，则飞行4km需要消耗多少升汽油？已知汽油密度为，汽油热值为：
（3） 如图乙是飞机单侧机翼与周围空气发生相对运动的模型。图中机翼的下表面可视为平面，面积为。飞机起飞前在水平跑道上快速滑行时，机轮与地面的总接触面积为，飞机对地面的压强为p。飞机总重为G，近似地认为飞机受到的升力来自于飞机双侧机翼。请推导出飞机在跑道上滑行时机翼上下表面的压强差（用字母表示）。
【答案】（1）；（2）50L；（3）
【解析】（1）C919由上海飞往北京的平均速度
（2）C919在高空水平定速巡航时，受到的牵引力与阻力是一对平衡力，为，飞机牵引力做的功
汽油燃烧产生的热量
飞行4km需要消耗的汽油质量
飞行4km需要消耗的汽油的体积
（3）飞机起飞前在水平跑道上快速滑行时，机轮与地面的总接触面积为，飞机对地面的压强为p，此时飞机对地面的压力为
飞机的重力为G，此时飞机的升力的大小为
图乙是飞机单侧机翼与周围空气发生相对运动的模型，且图中机翼的下表面可视为平面，面积为S1，则两侧机翼下表面的总面积为2S1，飞机在跑道上滑行时机翼上下表面的压强差
9. （2023湖南益阳）如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。
（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？
（4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。
【答案】（1）6×105J；（2）2.1×105J；（3）35%；（4）见解析
【解析】（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是
（2）水吸收的热量为
（3）小明测得固体酒精炉的热效率为
（4）燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一部分热量。
答：（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是6×105J；
（2）水吸收的热量是2.1×105J；
（3）小明测得固体酒精炉热效率是35%；
（4）燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一部分热量。
10. （2023辽宁抚顺）铁岭市对大通街路面改造的过程中，使用了如图所示的一款履带运输车运送石料。空载运输车的质量为3t，履带与地面总接触面积为1.2m2。一次运送中，运输车在2min内沿水平路面匀速直线行驶600m，行驶中受到的阻力为104N（g取10N/kg，燃料热值q取4.5×107J/kg）求：
（1）空载运输车静止时对水平路面的压强；
（2）这次运送中，运输车发动机的功率；
（3）若行驶中受到的阻力不变，发动机的效率是40%，10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）由于空载运输车静止时对水平路面的压力为
根据可得，空载运输车静止时对水平路面的压强为
（2）因为运输车是做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的是平衡力作用，因此运输车发动机的牵引力为
根据W=Fs可得，发动机所做的功为
根据可得，运输车发动机的功率为
（3）10kg的燃料完全燃烧放出的热量为
发动机所做的功为
由于受到的阻力不变，且运输车做匀速直线运动，受到的是平衡力作用，则此时的牵引力为
根据可得，10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离为
答：（1）空载运输车静止时对水平路面的压强是；
（2）运输车发动机的功率是；
（3）10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离是。
11. （2023苏州）正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10min，水温升高了2.5℃，不计水的蒸发（水的比热容是4.2×103J/(kg﹒℃)）。
（1）该过程水吸收的热量是多少？
（2）若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W，水获取太阳能的效率是多大？
【答案】（1）4.2×103J；（2）28%
【解析】（1）由Q=cmΔt可得，该过程水吸收的热量为
（2）由W=Pt可得，照射到水面上的太阳能为
故水获取太阳能的效率为
答：（1）该过程水吸收的热量是4.2×103J；
（2）水获取太阳能的效率是28%。
12. 太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50C。已知水的比热容，天然气的热值。求：
（1）水吸收的热量；
（2）该太阳能热水器的效率；
（3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少m3的天然气。
【答案】（1）；（2）37.5%；（3）0.6m3
【解析】（1）水吸收的热量为
（2）太阳能热水器在8h内吸收的热量为
所以，太阳能热水器的效率为
（3）若这些热量由天然气提供
则所需天然气的体积
答：（1）水吸收的热量为。
（2）该太阳能热水器的效率为37.5%；
（3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少0.6m3的天然气。
13. 为了实现节能减排，我市很多出租车都换成了燃气汽车。一辆出租车气罐中充有的压缩天然气，天然气的热值为，若天然气完全燃烧后产生的热量有30%用于出租车牵引力做功，出租车行驶过程中受到的平均阻力为。求：
（1）出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q；
（2）气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由题意可知，根据公式
可得，出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量
（2）因为出租车在公路上做匀速直线运动，所以
牵引力做功所消耗的能量为
根据公式
可得，气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程
答：（1）出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q为；
（2）气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s为。
14．英雄攀枝花，阳光康养地。攀枝花日照丰富，为了节约能源，攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知太阳能热水器储水箱内盛有100kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了26℃，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）水吸收的热量；
（2）这些热量相当于完全燃烧多少煤气放出的热量。（q煤气＝3.9×107J/m3）
【答案】（1）水吸收的热量为1.092×107J；
（2）这些热量相当于完全燃烧0.28kg煤气放出的热量。
【解析】（1）知道水的质量、温度升高值，根据吸热公式计算水吸收的热量；
（2）由题知，完全燃烧煤气放出的热量等于水吸收的热量，利用Q放＝mq计算需要完全燃烧多少煤气。
解（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m1△t＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×26℃＝1.092×107J；
（2）设完全燃烧煤气的质量为m2，
因为Q放＝Q吸＝m2q煤气，
所以完全燃烧煤气的体积：
V＝＝＝0.28m3。
答：（1）水吸收的热量为1.092×107J；
（2）这些热量相当于完全燃烧0.28kg煤气放出的热量。
【点评】本题考查了太阳能热水器使用、吸热公式计算、燃料燃烧放热计算，虽知识点多，但条件已给出，难度不大。
15．在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）此过程中酒精灯烧水的热效率。
（3）科学研究表明：1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。
【答案】（1）水吸收的热量是3.36×104J；
（2）酒精灯烧水的热效率是37.3%；
（3）5g，100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量是1.13×104J。
【解析】（1）一个标准大气压下水的沸点为100℃，即需将水加热至100℃，
水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×104J；
（2）3g酒精完全燃烧释放的热量：
Q放=mq=3×10﹣3kg×3.0×107J/kg=9×104J；
酒精灯烧水的热效率：
η=×100%=×100%≈37.3%；
（3）1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量，则5g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量：
Q=5g×2.26×103J/g=1.13×104J。
16. 国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他家天然气烧水的热效率将的水倒入烧水壶中，并测出水温为。在一个标准大气压下，把水刚加热到时，测出消耗天然气。已知水的比热容，天然气热值约为。
求：(1)将这些水烧开，需吸收多少热量；
(2)在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量；
(3)他家天然气灶的效率。
【答案】(1)；(2)；(3)35%
【解析】(1)将这些水烧开需吸收的热量
(2)燃烧的天然气，放出的热量为
(3)他家天然气灶的效率是
17. 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。当只有该热水器使用天然气时。把50kg的水从20℃加热到54℃，天然气表的示数由1365.05m3变为1365.17m3，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故出的热量；
(3)该热水器的效率。
【答案】(1)7.14×106J；(2)8.4×106J；(3)85%
【解析】(1)水吸收的热量
(2)消耗的天然气体积V=1365.17m3-1365.05m3=0.12m3
消耗的天然气完全燃烧放出的热量
(3)该热水器的效率
18. 拉萨素有“日光城”之称，太阳灶得到广泛使用，如图所示。周末，扎西在家用太阳灶烧水，水壶里装有5kg的水，经过一段时间后，水温从10℃升高到90℃，假设这段时间太阳灶共吸收了4.2×106J的热量。[]
(1)太阳能属于_______能源（选填“可再生”或“不可再生”）；
(2)求水吸收的热量；
(3)求太阳灶的效率。
【答案】 (1)可再生能源 (2) (3) 40%
【解析】(1)太阳能可以自然界里源源不断地得到，故太阳能属于可再生能源。
(2)水吸热的热量为
(3)太阳灶的效率为
19.（2023广东省） 小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶（内层紧贴，外层相对宽松），用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如题表所示。
题表
（1）题表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是______℃。水温会先降到41.0℃的是______瓶。已知瓶中水的体积是350mL，该瓶中水的温度降至41.0℃时，其放出的热量是____J。[，]
（2）如果把瓶中的热水换成冰块，_______瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有___________。
（3）请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子：________。
【答案】（1）62.5 乙 （2）甲 空气 （3）见解析
【解析】（1）由于温度是逐渐降低的，不可能比初温还搞，故可知甲瓶62.5℃是错误的。
根据表格温度变化趋势可知，乙瓶中温度下降更快，故乙瓶中水温更快降到41.0℃。
由于瓶中水的体积是350mL，可得水的质量为
根据可得，放出的热量为
（2）由于甲瓶保温更好，如果把瓶中的热水换成冰块，则甲瓶中的冰块熔化较慢。
可能是两件薄衣服中间有空气，减慢了热量的流失速度。
（3）羽绒服内充满空气更保暖，双层玻璃隔热效果更好。
20. （2023广东省广州市）小明自制的“温度计”中有密度随温度升高而变小的液体。如图1，当该液体温度为19℃时，质量为的小球b悬浮，b标记“19℃”；另外两个小球分别标记“15℃”“23℃”，当小球悬浮时，它标记的温度与液体温度相等。图1、图2、图3中小球a、b、c均静止，忽略小球体积变化，g取10N/kg。
（1）图1中b悬浮。
①在方框中画出b的受力示意图（用“·”表示b）；___________
②求此时b受到的浮力；___________
③此时液体密度为，求b排开液体的体积。___________
（2）图2中b漂浮。
①此时b所受浮力___________图1中b所受浮力（选填“大于”“等于”“小于”）；
②此时液体温度___________19℃（选填“高于”“等于”“低于”）；
③小球c对应标记___________（选填“15℃”“23℃”）。
（3）图3中液体温度的范围可能是___________。
A.14℃以下 B.16℃~18℃ C.20℃~22℃ D.24℃以上
（4）液体温度在15℃~23℃范围内，b在液体中静止时所受浮力与液体温度关系的图像可能正确的是（b不接触其他小球）___________。
A. B.
C. D.
【答案】 （1） 0.04N
（2）等于 低于 15℃ （3）D （4） C
【解析】（1）①②已知图1中b悬浮，处于静止状态，竖直方向受到的重力和浮力是一对平衡力，大小相等，方向相反，即
受力示意图如图所示：
③由阿基米德原理可知，b排开液体的体积为
（2）①图2中b漂浮，处于静止状态，竖直方向受到的重力与浮力是一对平衡力，大小相等，即
则此时b所受浮力等于图1中b所受浮力。
②图2中b漂浮，图1中b悬浮，则图2中b排开液体的体积比图1中小，由于浮力相同，由可知，图2中液体密度比图1中大，由于液体密度随温度升高而变小，图1中液体温度为19℃时，所以此时液体温度低于19℃。
③由上述分析可知，图2中温度低于19℃，所以小球c标记的温度为15℃。
（3）图3中小球a、b、c都沉底，其中温度最高的小球标有23℃，当此小球悬浮时，此时液体温度为23℃，由于此小球沉底，浮力与悬浮时相比要小，由可知，此时液体密度比悬浮时的小，由于液体密度随温度升高而变小，所以此时液体温度大于23℃，ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（4）当物体b漂浮时，此时浮力等于物体b重力，液体密度大于物体b密度，此时液体温度最低为15℃，当物体b悬浮时，此时浮力等于物体b重力，液体密度等于物体b密度，此时液体温度为19℃，当物体b沉底时，浮力小于物体b重力，液体密度小于物体b密度，此时液体温度最高，为23℃，所以浮力先不变后变小，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
21. 阅读短文，回答问题：
防冻冷却液
汽车行驶时，发动机的温度会升得很高，利用防冻冷却液在散热器管道内循环流动，将发动机多余内能带走，使发动机能以正常工作温度运转。防冻冷却液主要由水和不易汽化、密度比水小的某种防冻剂（简称原液）混合而成，原液含量（防冻剂占防冻冷却液体积的比例）越高，防冻冷却液的比热容越小，防冻冷却液的凝固点和沸点与原液含量的关系图像见图1和图2所示。选用时，防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度10℃以下，而沸点一般要高于发动机最高工作温度5℃以上。
请回答下列问题：
(l)若用水代替防冻冷却液，在北方寒冷的冬天，停车时间比较长，会因水结冰容易导致散热器管道胀裂，为什么？因为当水结冰时，，所以把散热器管道胀裂。
(2)设某品牌汽车的发动机工作温度为90~101℃，所在地区最低温度为－17℃，应选用何种较合适比例的防冻冷却液（选填“35%”、“45%”、“55%”或“65%”)，简述选用理由：。
(3)现有原液含量为75% 的防冻冷却液长时间使用后，由于汽化会减少，与原来相比，防冻冷却液的哪些物理量发生了什么变化，如何变化？(示例：体积变小)
①， ②，
③， ④，
⑤。
【答案】（1）体积变大 (2)55％ 此含量符合题设条件要求：
①凝固点低于环境温度10℃以下；
②沸点高于发动机最高工作温度5℃以上；③防冻冷却液的比热容较大。
或者：原液含量55％的防冻液凝固点低于一27℃，沸点高于106℃，而且它的比热容比含量为65％的大
（3）①密度变小 ②比热容变小 ③沸点升高 ④凝固点升高 ⑤质量变小
【解析】 (l)水的反常膨胀，水结冰后体积变大，故在北方寒冷的冬天，用水代替防冻冷却液，停车时间比较长，会因水结冰容易导致散热器管道胀裂。(2)设某品牌汽车的发动机工作温度为90——101℃，所在地区最低气温为-17℃，由图可知，应该选用的防冻冷却液是55％ 的。
太阳照射时间/h
装水量/kg
吸热板面积/m2
水升高的温度/℃
水的比热容/
J·（kg·℃）-1
太阳辐射功率/
J·（m2·h）-1
10
100
2.5
50
4.2×103
1.68×106
室温：25.0℃
时间/min
0
20
40
60
80
甲瓶水温/℃
61.0
56.6
62.5
50.9
48.5
乙瓶水温/℃
61.0
55.6
52.3
49.0
45.7