2021年中考物理二轮专题计算题部分《热和能》精选练习(含答案)

这是一份2021年中考物理二轮专题计算题部分《热和能》精选练习(含答案)，共8页。试卷主要包含了8×103N，求，22×108J；等内容，欢迎下载使用。
某款新型电动轿车，每充一次电，锂离子电池储存的能量为50 kW·h，可供该车连续行驶300 km，其最高车速可达250 km/h.
(1)电动轿车的顶部向上凸起，当它高速行驶时，车顶的气压比车底的气压________．
(2)若该车以108 km/h的速度匀速行驶10 min，通过的路程是多少？
(3)该车连续行驶100 km消耗的电能相当于完全燃烧多少升柴油产生的热量．(q柴油=4.3×107 J/kg，ρ柴油=0.85×103 kg/m3，计算结果保留两位小数)







如图所示为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220 V，水箱装水最多0.3 kg，加热功率有大、小两个挡位．设计师最初设计的内部电路有如图甲、乙两种接法，其中电热丝R1=56 Ω，R2=44 Ω.
(1)高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速________成小水珠，放出热量，将衣服熨平(填物态变化名称)．
(2)如果选择甲电路，电路中最大电流为________A；如果选择乙电路，电路中最大电流为________A，由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2 A，故设计师最终选择了甲电路．(计算结果保留一位小数)
(3)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率．
(4)若将水箱中0.22 kg的水从25 ℃加热到100 ℃，挂烫机至少需要加热多长时间？[水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)]





已知某品牌校车在正常行驶时，汽油完全燃烧释放的能量转化为校车做功的效率是30%(汽油热值q=4.6×107J/kg，汽油密度0.7×103kg/m3).试求：
(1)10L汽油完全燃烧释放的热量为多少焦耳？
(2)当汽车以最高时速(1080 km/h)在水平地面上匀速行驶时，所受阻力为3000 N，则连续行驶5 min，汽车所做的有用功是多大？这个过程消耗的汽油是多少千克？(保留两位小数)











为响应国家“低碳环保,节能减排”的号召,威海市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车,其参数如图所示。某次行驶过程中,汽车搭载人员及物品共3000 kg,所受阻力为总重力的0.01倍。在40 s时间内匀速直线行驶了400 m,共消耗天然气0.025 kg(天然气完全燃烧,其热值为6.4×107 J/kg,g取10 N/kg)。针对此次行驶过程,求:
(1)汽车对地面的压强。
(2)汽车的功率。
(3)汽车发动机的效率。
为了保障学生人身安全，目前已有一大批校车投入使用，这辆校车在某段平直公路上匀速行驶8km用时10min，消耗柴油2L，受到的阻力是1.8×103N，(柴油热值3.3×107J/kg，柴油的密度0.85×103kg/m3，取g=10N/kg)求：
(1)这段路程内发动机做功的功率。
(2)这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量。
太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之能热水器每小时平均接收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℃的水温度升高到40℃.求：
(1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E；
(3)热水器的效率η；
(4)若改用煤来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤？(煤的热值q=2.9×107J/kg，假设煤燃烧放出的热量全部被水吸收)
1克食盐中约有1.04×1022个分子，把1克食盐投入一个水库中，已知水库的蓄水量为4×109m3，如果食盐分子均匀分布在水库的水中，那么每立方厘米的水中约含有多少个食盐分子？通过以上计算，你可以获得哪些信息？










有两个相同的烧杯，第一个装有200 g水，第二个装有200 g酒精，若用相同的加热器给它们加热，根据加热时间与其对应的上升到的温度作成如图所示，求：
(1)这个电加热器每分钟放出的热量是多少焦？[c水=4.2×103J/(kg·℃)，不计热损失]
(2)酒精的比热容是多少？





据英国《每日邮报》网站的报道，德国大众汽车公司近日宣布他们研制出了“世界上最省油的汽车”，百公里油耗仅约为1.0升，据悉这辆名为XL1的汽车的动力由一台小型柴油发动机和一个独立的电动马达及电池组提供，采用碳纤维材料的XL1的整车重量仅为380 kg，由于该车的特殊造型和材料，车辆匀速行驶时受到的阻力约为200 N.(柴油的热值为4.0×107J/kg，密度为0.85×103kg/m3)
试求：(1)1.0升柴油完全燃烧时放出的热量；
(2)该汽车发动机的效率.











已知某型号的载重汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶9.6 km,所用时间是8 min,消耗燃油3 L(假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为60 kW。求:(燃油的密度为0.8×103 kg/m3,热值为3×107 J/kg)
(1)汽车行驶速度是多少。
(2)汽车行驶过程中的牵引力是多大。
(3)汽车发动机的效率是多少。
\s 0 参考答案
答案为：(1)小；
解析：根据流体压强与流速的关系可知，轿车顶部向上凸起，当它高速行驶时，车顶的空气流动速度快，压强小．
解：(2)该车通过的路程为s=vt=18 km
(3)该车连续行驶100 km消耗的电能为W=6×107 J
Q=W且Q=mq，相当于消耗柴油的质量为m≈1.395 kg
消耗柴油的体积为V≈1.64×10－3 m3=1.64 L
答案为：(1)液化；(2)5， 8.9；
解析：(1)气态的水蒸气遇冷变成液态的小水珠是液化现象；
(2)甲电路开关同时接0、1时两个电阻串联，开关同时接1、2时只有R2接入电路中；
乙电路开关同时接0、1时R1接入电路中，开关同时接1、2时两个电阻并联.
电压不变时，接入电路中的总电阻越小，电路中的电流越大.
第一空：如果选甲电路，当只有R2接入电路中时电阻较小，电路中电流最大，
为I=5 A；第二空：如果选乙电路，两个电阻并联时电路中电阻较小，
电路中电流最大，为I′≈8.9 A，
由于两个电路所选熔断器的熔丝允许通过的最大电流为8.2 A，所以应该选择甲电路.
解：(3)挂烫机大功率挡工作时，电路中电流为5 A，此时功率
P大=UI=220 V×5 A=1 100 W
挂烫机小功率挡工作时，R1、R2串联，电路中电流I总=2.2 A
小功率挡工作时的功率P小=UI总=220 V×2.2 A=484 W
(4)水吸收的热量Q吸=cm(t－t0)
=4.2×103 J/(kg·℃)×0.22 kg×(100 ℃－25 ℃)=6.93×104 J；
要使加热时间最短，应选用大功率挡，且电流产生的热量全部被水吸收，
得，加热时间t=63 s
解：
(1)由ρ=可得，汽油的质量m=ρV=0.7×103kg/m3×10×10－3m3=7 kg,
完全燃烧释放的热量Q=mq=7 kg×4.6×107J/kg=3.22×108J；
(2)已知v=1080 km/h=30 m/s，t=5 min=300 s,
由v=可得，s=vt=30 m/s×300 s=9000 m
匀速行驶时，F=f=3000 N,
则汽车所做的有用功W有用=Fs=3000 N×9000 m=2.7×107J,
已知η=×100%=30%，则Q===9×107J,
由Q=mq可得，m==≈1.96 kg.
答：(1)10 L汽油完全燃烧释放的热量为3.22×108J；
(2)汽车所做的有用功是2.7×107J，这个过程消耗的汽油是1.96千克.
解析：
(1)已知汽油的体积，利用密度公式变形可求得其质量，再利用Q=mg可求得完全燃烧释放的热量；
(2)由平衡条件求出汽车牵引力，由W=Fs求出汽车做的有用功.

解:
(1)汽车对地面的压力F=G=mg=(13000 kg+3000 kg)×10 N/kg=1.6×105 N,
汽车对地面的压强p===4×106 Pa。
(2)汽车所受阻力f=0.01G=0.01×1.6×105 N=1.6×103 N,
汽车匀速行驶,牵引力与阻力平衡,汽车所受牵引力F牵=f=1.6×103 N,
汽车牵引力做功W=F牵s=1.6×103 N×400 m=6.4×105 J,
汽车的功率P===1.6×104 W。
(3)0.025 kg天然气完全燃烧放出的热量Q=q天然气m天然气=6.4×107 J/kg×0.025 kg=1.6×106 J,
汽车发动机的效率η===40%。
解：
(1)校车受到牵引力等于校车的阻力F=f=1.8×103N
校车在平直公路上匀速行驶的路程s=8km=8000m；用时t=10min=600s
校车发动机的功率为P====2.4×104W=24kW
(2)消耗柴油V=2L=2×10﹣3m3，柴油热值q=3.3×107J/kg，柴油的密度ρ=0.85×103kg/m3
根据密度ρ=，可得柴油的质量为m=ρV=0.85×103kg/m3×2×10﹣3m3=1.7kg
柴油完全燃烧放出的热量为Q=qm=3.3×107J/kg×1.7kg=5.61×107J
解：
(1)热水器中的水吸收的热量：
Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(40℃﹣20℃)=8.4×106J
(2)热水器5小时内接收到的太阳能：E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J
(3)热水器的效率：η=×100%=×100%=40%
(4)煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即Q放=Q=8.4×106J
由Q=mq可得：完全燃烧煤气的质量：m′===0.29kg
解：∵4×109m3=4×1015cm3
∴每立方厘米的水中约含有多少个食盐分子：n==2.6×106个/ cm3
通过计算可以看出，分子非常小，数目非常多.
答：每立方厘米的水中约含有2.6×106个食盐分子.
通过以上计算，可获得的信息是：分子非常小，数目非常多.
解析：∵4×109m3=4×1015cm3
∴每立方厘米的水中约含有多少个食盐分子：n==2.6×106个/cm3
通过计算可以看出，分子非常小，数目非常多.
答：每立方厘米的水中约含有2.6×106个食盐分子.
通过以上计算，可获得的信息是：分子非常小，数目非常多.

解：(1)水在5 min内吸收的热量：
Q吸=c1m1(t1－t01)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2 kg×(35 ℃－15 ℃)=1.68×104J,
不计热损失，所以电加热器5 min放出的热量Q放=Q吸=1.68×104J,
电加热器1 min放出的热量：Q放===3.36×103J；
(2)酒精在4 min内吸收的热量：
Q吸′=4×Q放′=4×3.36×103J=1.344×104J,
根据Q吸=cm(t－t0)可知，
酒精的比热容：c2===2.2×103J/(kg·℃)
答：(1)这个电加热器每分钟放出的热量是3.36×103J；(2)酒精的比热容是2.2×103J/(kg·℃).
解析：
(1)从图象中找出水的初温和末温，根据公Q吸=cm(t－t0)求出水在5 min内吸收的热量，即电加热器5 min放出的热量，再除以5即可得出每分钟放出的热量；
(2)因为是相同的电加热器，所以可以求出酒精在4 min内吸收的热量，再根据公式Q吸=cm(t－t0)求出酒精的比热容.
解：
(1)燃烧柴油的体积V=1.0 L=1.0×10－3m3,
由ρ=得，柴油完全燃烧时放出的热量：
Q放=mq=ρVq=0.85×103kg/m3×1.0×10－3m3×4.0×107J/kg=3.4×107J；
(2)汽车行驶路程s=100 km=1.0×105m,
汽车克服阻力所做有用功W有用=Fs=fs=200 N×1.0×105m=2×107J,
发动机效率：η=×100%=×100%≈58.8%.
答：(1)1.0升柴油完全燃烧时放出的热量为3.4×107 J；
(2)该汽车发动机的效率是58.8%.
解析：
(1)知道柴油的质量和热值，根据Q=mq求出完全燃烧时所产生的热量；
(2)根据W=Fs求出行驶100 km克服摩擦阻力做的功即为有用功，然后利用效率公式求出发动机的效率.

解:(1)汽车行驶的路程s=9.6 km=9600 m,所用时间t=8 min=480 s,
汽车的速度v=20 m/s。
(2)已知汽车的功率P=60 kW=6×104 W,
根据P=Fv可得,汽车的牵引力F=3×103 N。
(3)汽车行驶过程中所做的功W=Pt=6×104 W×480 s=2.88×107 J,
消耗燃油的质量m=ρV=0.8×103 kg/m3×3×10-3 m3=2.4 kg,
燃油完全燃烧放出的热量Q=qm=3×107 J/kg×2.4 kg=7.2×107 J,
汽车发动机的效率η=40%。