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2024年物理二轮中考总复习71个重难点亮点专题专炼(全国通用)
第三篇 热学知识体系必考重点专题
专题21 热学计算类问题
一、选择题
1. (2023湖北恩施)冬季,某供热系统中有10kg水,当温度降低1℃时,可给房间放热( )
A. B. C. D. 以上都不对
2. 某载重汽车自重12t,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速
行驶时,柴油发动机的功率为210kW,每行驶43s消耗柴油700g,柴油的热值为4.3×107J/kg。下列说
法中( )
①完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×109J
②该柴油发动机效率为30%
③汽车的牵引力为1.05×104N
④若公路所能承受的最大压强为8×105Pa,汽车最多能装载40t的货物
A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有①③正确 D.只有②③正确
3. 小李家使用的燃气热水器,将30kg的水从20℃加热到45℃,消耗了0.15m3的天然气。已知水的比
热容为4.2×103J/(kg℃),天然气的热值为4×107J/m3,则下列与该过程有关的计算结果和分析正确
的是( )
A.水吸收的热量与水的末温成正比 B.水吸收的热量是3.15×105J
C.热水器的能量转化效率是52.5% D.热水器的能量转化效率与环境温度无关
4. 某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车
的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的
是( )
①汽车行驶速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是20%
A.只有①和② B.只有②和③ C.只有①和④ D.只有②和④
二、填空题
1. (2023陕西)在标准大气压下,使用煤气灶将2kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是
_______J,若不计热量损失,此过程需要完全燃烧_____kg的煤气,这是通过______的方式增加了水的
内能。未使用完的煤气的热值_____(选填“变大”“变小”或“不变”)[水的比热容
,煤气的热值 ]
2.( 2023湖南衡阳)燃气热水器将质量为30kg、温度为15℃的水加热到65℃,消耗天然气 ,在
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此过程中水吸收的热量是_____J,热水器烧水时的效率是______ [ ;
]
3. (2023黑龙江哈尔滨)北方的暖气大多用水作为散热剂,是因为水的比热容较______。有质量为
50kg的水流过暖气,温度下降2℃,放出的热量是______J。[ ]
4.( 2022贵州黔东南州)2022年2月27日11时许,伴随着一阵山呼海啸般的巨响,长征八号遥二运载
火箭搭载着22颗卫星,在我国文昌航天发射场一飞冲天,创造了我国“一箭多星”即单次发射卫星数
量最多的纪录,由此开启了我国新的共享火箭“拼车模式”。火箭发动机做功把燃料燃烧的内能转化
为______能,若该燃料的热值为1.4×108J/kg,则完全燃烧500g该燃料放出的热量是_____J。
5. 为全面推进“乡村振兴”工程,加快农业农村绿色发展,荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气
烧水煮饭。小王同学用他家的煤气将体积为2L,初温为20℃的水加热到100℃,水吸收的热量是
______J;若此过程的热效率为40%,则消耗煤气______m3。[水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为
4.2×103J/(kg•℃),煤气热值为4.0×107J/m3]
6. 天然气热水器将40kg的水从15°C加热到65°C,此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸
收,水吸收热量______ J,天然气完全燃烧释放热量_________ J,需要消耗天然气______kg,这是通过
______方式改变水的内能。[c =4.2×103J/(kg⋅°C),q =4×107J/kg]
水 天然气
7.( 2023湖北鄂州)小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉,准备去户外野炊,用该燃气炉烧水时,把
初温为20℃的1kg水加热到100℃,燃烧了0.025m3天然气,则水吸收的热量为___________J,假设天
然气完全燃烧,则燃气炉烧水的效率为___________。(天然气的热值为4×107J/m3)
8. (2023四川德阳)燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧过程中,燃料的化学能转化为______能。500g
酒精完全燃烧放出的热量Q=______J。(酒精的热值q=3.0×10⁷J·kg⁻¹)
三、综合计算题
1.( 2023四川广安)小红一家到某基地露营时,用火炉将质量为2kg、初温为20℃的水加热到60℃,燃
烧了100g木炭。已知:水的比热容 ,木炭的热值 。求:
(1)水吸收的热量;
(2)该火炉烧水的热效率。
2. 用天然气灶烧水时,把质量为 、初温为 的水,加热到 ,此过程中天然气完全燃烧放出
的热量为 。已知水的比热容为 。求:
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(1)水吸收的热量是多少J?
(2)天然气灶烧水时的热效率是多少?
3.小华在天津的家中用电热水壸烧水,将质量为2kg的水从20℃加热到70℃。已知水的比热容
,求水吸收的热量。
4.中国可燃冰清洁无污染,储量巨大,是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大,是天然气热值
的10倍以上,若按15倍计算。[c =4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值q=7.0×107J/m3]求:
水
(1)体积为0.0lm3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少?
(2)若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收,则水升高的温度是多少?
5.可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲
烷,其开采是世界难题,据中央电视台2017年5月18日报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界
领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为500kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了12m3天然气,已知
水的比热容c =4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值q=4.2×107J/m3,可燃冰的热值为同体积天然气的
水
160倍,求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气锅炉烧水时的效率;
(3)若换用可燃冰,应使用多少m3可燃冰.
6.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是 22 世纪最理想的能源,[c =
水
4.2×103J/ (kg•℃);q =1.4×108J/kg)求:
氢
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量全部被质量为200kg,温度为15℃的水吸收,则水升高的温度;
(3)某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳
数和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
7.某团队在海拔3000多米高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发现把体积为2L的水从10℃加热到
85℃时,共消耗了5kg的干木柴,【已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),干木柴的热值为
1.2×107J/kg】。求:
(1)干木柴完全燃烧放出的热量?
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(2)水吸收的热量。
(3)铁锅烧水的的效率。
(4)他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时,尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间。马铃薯还是煮不
软,为什么?
8.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。
9. (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。
10.(2023江苏苏州)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?
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11.(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。
12.( 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。
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