期中冲刺卷 ---2024-2025学年人教版九年级物理上册

期中冲刺卷 （计算题50道） 1．如图所示，闭合开关后安培表、、的示数分别为、、。问： （1）、、分别测谁的电流？ （2）灯、的电流之比是多少？ 2．天然气是一种清洁燃料。很多出租车已使用天然气来代替燃油，某出租车在一段时间内消耗了500g天然气。求： （1）这些天然气完全燃烧，可放出多少J的热量？ （2）若这些热量30%用来做有用功，可使牵引力为5×103N的出租车匀速运动多少m？ （3）若用这些热量来加热水，可使质量50kg的水由20℃升高到100℃，则此次烧水的效率是多少？（天然气的热值为4.4×107J/kg， ） 3．2020年初，新冠肺炎肆虐，武汉封城，全国各地纷纷伸出援助之手。如图所示，常熟某热心菜农用自重M=15000kg的货车将m=5000kg的蔬菜运往千里之外的湖北武汉。该货车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力是总重力的0.02倍，每行驶100km需消耗燃油30kg、已知燃油的热值q=5×107J/kg，g=10N/kg。求： (1)货车受到的阻力大小； (2)货车匀速行驶100km发动机牵引力所做的功； (3)货车发动机的效率。（结果保留1位小数） 4．我市正在争创全国文明城市，各单位都加大了“创城”工作的力度．为了净化市区空气，环卫工人每天清晨都驾驶洒水车对市区道路洒水（如图）．下表是某洒水车的相关数据．已知水的密度为1.0×103kg/m3，汽油的燃烧值为4.6×107J/kg，g取10N/kg．请根据题意回答下列问题： 空车质量 水罐容积 装满水时车轮与地面的总接触面积 额定功率 5t 4m3 0.6m2 120kW （1）若该洒水车的发动机是汽油发动机，发动机工作时哪个冲程将内能转化为机械能？燃烧0.5kg汽油能产生多少热量？ （2）该洒水车装满水时对地面的压强为多少？ （3）若水罐内有一漂浮的物体浸没在水中的体积为1.0×10﹣3m3，则该物体受到的浮力为多大？ （4）该洒水车在水平路面上以额定功率匀速行驶5 000m用时10min，试计算此过程汽车所受到的阻力大小． 5．现开发某种新型燃料，它的热值为2.1×107J/kg。小刚在某次探究实验中，想使1kg的水，从30℃升高至65℃。大家帮忙计算一下：小刚至少需要准备上述燃料多少千克；假设燃料完全燃烧后，产生的热量有70%被水吸收。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。 6．2018年1月19日，在我国酒泉卫星发射中心，长征十一号固体运载火箭“一箭六星”发射任务圆满成功．如图所示，航天燃料从液态变为固态，是一项技术突破．铍是一种高效率的火箭材料，铍在燃烧时释放出巨大的能量已知，，求： 的铍完全燃烧放出的热量为多少焦耳？ 若这些热量全部被水吸收，可以使750kg的水温度升高多少摄氏度？ 7．所谓汽车发动机效率是指发动机牵引汽车前进所需能量与汽油完全燃烧产生内能的比值；当前汽油发动机的最高效率约为40%，暑假期间小凡全家驾车去西藏旅游，在高速公路上匀速行驶225km。所用时间是2.5h，消耗汽油20L（汽油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内牵引力的功率为20kW。 (1)该汽车行驶过程的牵引力是多大？ (2)该汽车发动机的效率是多少？（已知ρ汽油＝0.8×103kg/m3，q汽油＝4.5×107J/kg） (3)假如小凡家的汽车采用了全新的压缩燃烧原理。效率达60%，则20L汽油可以让该车以同样的功率和速度行驶多长的距离？ 8．一根质量为2g的烧红的铁钉，温度为600℃，若它的温度降低到100℃，放出的热量是多少？若这些热量全部用于加热100g常温的水，则水温将升高多少（结果保留整数）℃？（已知铁的比热容为0.46×103J/（kg•℃），水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）） 9．某物理兴趣小组的同学用煤炉给10kg的水加热，在6min内水温由20℃升到80℃，完全燃烧了0.2kg的煤。水的比热容为，煤的热值为。求： （1）水吸收的热量； （2）0.2kg的煤完全燃烧放出的热量； （3）煤炉烧水时的效率。 10．中国是世界第一产氢大国，发展氢能具有较好的条件，且目前我国氢能发展较快，在全球新投资的氢能项目中占比较高，发展潜力较大。小越所在的物理兴趣小组用氢能源给40kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的水温随时间变化的图像，烧水时的热效率为60%，环境温度、氢能源燃烧速度等条件都相同，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），氢气的热值约为1.4×108J/kg，经过4min时间加热，则： （1）水所吸收的热量为多少J？ （2）完全燃烧氢气的质量为多少kg？ （3）随着水温的升高，烧水热效率将增大还是减小？简单说明理由。 11．发动机功率为23kW的某小排量汽车，以72km/h的速度在水平路面匀速行驶了36km，消耗汽油3kg，汽油的热值为4.6×107J/kg。求： (1)在这个过程中，汽车行驶的时间； (2)在这个过程中，汽车发动机的效率。 12．铝的比热容为。质量为2.1kg、初温为70℃的铝温度降低到20℃，放出的热量为多少？这些热量供水吸收．可使质量为0.44Kg的水温度从80℃升高到多少℃？（在一标准大气压） 13．小明用干木柴进行烧水，完全燃烧5kg干木柴，使初温为20℃、50kg的水升高了40℃。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）干木柴完全燃烧所放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）该过程干木柴燃烧效率。 14．某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表．如图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的档位变换．R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小．红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响． 型号 LWI.Z20-19 电源 AD220V  50Hz 加热功率 800W 保温功率 40W 水容量 1.0L （1）分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？ （2）工作时，若要提高电热水器的保温温度，如何调节保护电阻R2的滑片？ （3）R1工作时的电阻是多大？ （4）电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃．则该电热水器的效率是多少？[．计算结果保留一位小数] 15．把质量为2kg、初温为25℃的水加热至75℃的过程中，共消耗了20g液化气，请计算此过程中： (1)水吸收的热量； (2)加热装置的效率（q液化气=4.2×107J/kg）。 16．国产055新型导弹驱逐舰的服役，使中国海军的装备又一次得到提升。该型号驱逐舰满载时质量为1.25×104t，在海面上以恒定功率做直线运动，其牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，其运动速度v随时间t的关系如图乙所示。求该驱逐舰：（ρ柴油=0.85×103kg/m3，q柴油=4.0×107J/kg，1L=1dm3） （1）在34~44s内行驶的路程； （2）在水下5m处有一面积为200cm2的观察窗口，窗口受到水的压力大小；（ρ水=1.0×103kg/m3） （3）满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小； （4）在0~34s内完全燃烧12.5L柴油的过程中发动机的效率。 17．随着国家的发展，我国人民的生活水平不断提高，汽车已进入千家万户，某品牌国产汽车总重量为2×104N，在平直公路上匀速行驶46km，匀速行驶过程中受到阻力为汽车总重的0.03倍，汽车发动机功率为12kW，求该汽车匀速行驶46km过程中： （1）汽车在水平地面上匀速行驶时的速度； （2）汽车在水平地面上匀速行驶过程中牵引力做的功。 （3）若发动机的效率为40%，则需要消耗多少kg汽油。（汽油热值为4.6×107J/kg） 18．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50oC。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。 19．百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一个衡量指标。由于多数车辆在90km/h接近经济车速，因此大多对外公布的理论油耗通常为90km/h的百公里匀速油耗。某品牌汽车行驶100km油耗为8L，汽车发动机的输出功率为25kW（已知汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.5×107J/kg）。试求： （1）8L汽油完全燃烧放出的热量； （2）行驶100km时间内发动机所做的功； （3）该品牌汽车发动机的热机效率。（保留整数） 20．图甲所示是某家用电辅热式平板太阳能热水器，其电加热的额定功率为2000W，图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0～0.6A电流表改成），R0阻值为10Ω，RX为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。 （1）热水器正常加热时，电热丝电阻多大？（已知家庭电路电压为220V） （2）阴雨天，将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃，正常通电要多长时间？ [设电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失c水=4.2×103J/（kg•℃）] （3）当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时，探测电路中的电流多大？ 21．习近平总书记指出：“既要绿水青山，又要金山银山”，为了还广大人民群众以“绿水青山”，响应国家“煤改气”政策，某单位将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气，改造前，加热质量为500kg温度从20℃升高到100℃的水，需要用煤20kg，请计算回答：（q煤=3×107J/kg，q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)） （1）水吸收的热量为多少焦？ （2）改造前，锅炉的效率为多少？ （3）改造后，要放出和煤同样多的热量，需要用多少m3天然气？ 22．百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里的平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一个衡量指标。由于多数车辆在90km/h时接近经济车速，因此大多对外公布的理论油耗通常为90km/h的百公里匀速油耗。某品牌汽车行驶100km油耗为8L，汽车发动机的输出功率为25kW（已知汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.5×107J/kg）。 求：（1）8L汽油完全燃烧放出的热量； （2）以90km/h的速度行驶100km的时间内发动机所做的功； （3）该品牌汽车发动机的热机效率（结果保留到百分位）。 23．周末最受欢迎的户外活动之一是野炊，“迷你炉”成了必不可少的装备。将初温为20℃、2kg的水倒入锅中，当水温加热到100℃时停止加热，测得燃烧了30g丁烷气体（该卡磁炉使用的燃料）。， 求： (1)30g丁烷气体完全燃烧放出的热量。 (2)该卡磁炉烧水的效率。 24．寒冷冬季茜茜家新买来一台容积为80L的天然气热水器。在学习了热效率的知识后，她把“进水量”设置为40L，点击“即热按钮”热水器开始工作。已知当时水箱中水的温度是45℃，加热前天然气表的示数为，停止加热后变为。已知所处地区为标准大气压，天然气的热值，水的密度，的比热容。求： （1）水箱中水的质量； （2）天然气放出的热量； （3）若热水器的热效率为80%，求水箱中水的温度升高到多少？ 25．小华家的天然气淋浴器的水箱内储有50L水，水的初温为23℃，若淋浴时所用热水的温度为43℃，已知水的比热为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值是6×107J/m3。求： （1）50L水由23℃升高到43℃吸收的热量； （2）如果使用该热水器时，天然气完全燃烧时放出的热量有70%被水吸收，产生上述热量天然气的成本费是多少元？（已知天然气的价格为2.5元/m3） 26．小华在天津的家中用电热水壶烧水，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｡ 27．小明家每天所消耗的天然气能将标准大气压下30kg、20℃的水烧开，通过燃气计量表，查出每天消耗的天然气约，天然气的热值为，水的比热容是，假设天然气完全燃烧，求： （1）小明家每天水烧开时吸收的热量； （2）小明家每天消耗天然气放出的热量； （3）小明家所用烧水炉具的效率。 28．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳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)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收） 29．用酒精炉子烧水时，燃烧1kg酒精可以将20千克20℃水煮沸，（水的比热容是 4.2×103J/(kg·℃）酒精的热值是3.0×107J/kg）（当时气压是一个标准大气压） (1)水吸收的热量； (2)1kg酒精完全燃烧放出的热量； (3)炉子烧水的效率。 30．《三国演义》有“青梅煮酒”的典故，芒种节气正是青梅煮酒季，煮酒可利用水浴法对酒加热。求质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量（c酒＝3.4×103J/（kg•℃）） 31．南长区某学校九年级物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知酒精的热值是3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精。那么请问： （1）a图和b图哪个是沙子吸热升温的图像？为什么？ （2）加热满2min时，水吸收了多少热量？ （3）给水加热持续了10min时间，共消耗了多少酒精？这些酒精如果完全燃烧将放出多少热量？ （4）试求出沙子的比热容。 32．工厂需要将重为1000N，初温为20℃的水加热到60℃作为工业用热水。已知水的比热容为，汽油的热值，求： （1）水的质量； （2）水吸收的热量； （3）若这些热量由汽油完全燃烧放出的，需要多少千克的汽油。（结果保留两位小数） 33．2022年11月24日，云南省首座加氢站中石化云南石油丽江环城东路北油氢电服综合加能站首次加氢成功，正式具备车辆加氢能力，意味着云南省能源绿色低碳转型迈出重要一步。图中工作人员正在给氢燃料公交电池车加氢，该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。某国产氢燃料公交电池车总质量为5t，在某次测试中该车在0.5h内行驶了28km，消耗氢燃料0.4kg（不考虑氢燃料消耗对车质量的影响）。求该测试过程中氢燃料公交电池车：（q燃=1.4×108J/kg） （1）行驶的平均速度； （2）完全燃烧0.4kg氢燃料释放的热量； （3）请说出氢燃料公交电池车的优点（写出一点即可）。    34．比热容是质量为1kg的某种物质温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量，比热容表示的是不同物质的容热能力．物理学中还有热容的概念:一定质量的物体，温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量称为该物体的热容，用C表示，某物体吸收的热量与其升高的温度之比即为该物体的热容．热容表示的是不同物体的容热能力．用热容除以质量，即得组成该物体的物质的比热容．一个热水袋内装有2kg的水，水的温度是90℃，已知水的比热容为c水=4.2× 103J/(kg• ℃)，求: (1)热水袋内的水放出1.68×105J的热量后，水的末温是多少? (2)该水袋中的水的热容是多少? 35．汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题．[汽油热值为4.6×107J/kg，汽油密度为0.7×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] （1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度，5kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？ （2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？ （3）若发动机输出的功率为6×104W，则此汽车发动机的效率是多少？（汽车发动机效率的计算结果精确到1%） 36．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在8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60℃。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）热水器的效率η； （3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收） 37．有一辆由汽油机提供动力的汽车，该车的输出功率与汽油机转速的关系图像如图所示。这辆汽车在某次测试时以90km/h的速度在水平公路上匀速行驶了10min，消耗1.1kg的汽油，此过程中汽油机的转速为2000r/min。（q汽油＝4.6×107J/kg） （1）该汽车在这段时间内行驶了多少路程？ （2）1.1kg的汽油完全燃烧能产生多少热量？ （3）此过程中汽油机的效率是多少？（计算结果精确到0.1%） 38．某登山队在海拔3000多米高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把质量为2kg的水从10oC加热到85oC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）水吸收的热量； （2）干木柴完全燃烧放出的热量。 39．如图所示是某款油电混动汽车，部分信息如下表。某次测试，测试员驾驶该车以额定功率并保持72km/h的速度匀速直线行驶。测试中，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过驱动电机向车轮输送。（假设汽油完全燃烧，且忽略蓄电池和电机的热损失，g＝10N/kg，q汽油＝4.6×107J/kg） （1）空车对水平地面的压强； （2）测试中汽车受到的阻力； （3）测试中汽油燃烧放出热量的40%用于汽车行驶和蓄电池充电，其中驱动汽车所需能量，向蓄电池充电的能量E2为2×107J，求该次测试中消耗的汽油质量。 空车质量 1250kg 车轮与地面总接触面积 0.2m2 额定功率 20kW 40．工厂为了测试汽车发动机的效率，让汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶2km。已知轿车发动机的功率为46kW，汽油的热值为4.6×107J/kg。 （1）求小汽车在行驶过程中受到的阻力； （2）若该过程中发动机把汽油完全燃烧产生的内能转变为机械能，再通过传动机械驱动汽车行驶的效率是25%，则在这个过程中发动机需要消耗的汽油质量为多少？ 41．小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游，车和人的总质量为2.4t，他们先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶50km，用时50min，消耗汽油5kg。假设此过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1倍。然后他们又以相同功率，继续在一段可近似看成水直线的沙土路上，以25km/h的速度匀速行驶12min后到达目的地。已知汽油的热值为。求： （1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小； （2）汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率； （3）汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小。 42．小明家过去做饭烧蜂窝煤，现在用煤气灶。小明在学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是4.2×103J/（kg。℃），煤气的热值为4.2×107J/kg。他想估算一下自己家中每天煤气烧水的效率，小明测得把1kg、初温20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气。求： (1)水吸收的热量为多少？ (2)煤气完全燃烧放出的热量为多少？ (3)煤气灶烧水的效率为多少？ 43．塔里木油田是我国累计产气最多的特大型整装优质气田区。该油田向我国东部地区输送天然气超过800亿立方米，惠泽我国14个省市自治区的80多个大中型城市3亿居民。 （1）从物理角度来看，每输送的天然气就相当于输送了多少焦的能量？（天然气的热值为） （2）若的天然气完全燃烧放出的热量的被水吸收，可以使多少千克的水从升高到？ 44．质量为5kg 的水,温度由20℃降低到100℃，需吸收多少热量？ 【  c水=4.2×103J/(kg ℃)  】 45．（1）某太阳能热水器的水箱内盛有100kg的水，当水温由15℃升高到55℃时，这些水吸收的热量是多少？[已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg℃）]． （2）若采用热值为4.2×107J/kg的煤气，用燃气灶加热100kg的水，让水温也由15℃升高到55℃，已知燃气灶烧水的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）为20%，则实际消耗的煤气质量为多少？ 46．一水壶中装有体积为2L的水，在液化石油气炉上从20℃加热到100℃，在这过程中，共燃烧了液化石油气42g（壶吸收的热量忽略不计）， [ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)，q气= 4.0×107J/kg] 求： （1）水共吸收了多少热量？ （2）这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量？ （3）炉子的效率。 47．某太阳能热水器中注入体积为50L的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。试求：[水的密度为，水的比热容为] （1）此太阳能热水器中注入水的质量是多少？这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？ （2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是，则这段时间该热水器的效率是多少？ （3）若用煤燃烧来提供的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为） 48．新能源纯电动汽车充满电后，在水平路面上进行性能测试，汽车以90km/h的速度在水平路面上匀速行驶1h时受到的阻力是800N，电动机的耗电功率为30kW。（汽油热值）。求： （1）该电动汽车电动机的效率是多少？（结果保留到小数点后一位） （2）若该电动汽车以上述行驶状态行驶1h消耗的电能由效率为30%的汽油机提供，则要消耗多少千克的汽油？ 49．把420g、100℃的铁块投入150g的水中，混合后的温度是40℃。已知：铁的比热容为，水的比热容为 （1）求铁块放出的热量是多少？ （2）若铁块放出的热量全部被水吸收，求水的初温是多少？ 50．为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活。 下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息： 太阳照射时间/h 每小时平均接收的太阳能/J 热水器最大水容量/kg 5 4．2×106 100 水升高的温度/℃ 水的比热容/[J/（kg•℃）] 水的密度/（kg/m3） 20 4．2×103 1．0×103 求： （1）热水器中的水吸收的热量是多少？ （2）热水器的效率； （3）若这些太阳能由燃烧燃气提供，至少需要多少m3燃气（燃气的热值是4.2×107J/m3） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 期中冲刺卷 （计算题50道） 1．如图所示，闭合开关后安培表、、的示数分别为、、。问： （1）、、分别测谁的电流？ （2）灯、的电流之比是多少？ 【答案】（1）见详解；（2）5:2 【详解】解：（1）电流表在电路中看作导线，这是三个灯的并联电路，在干路上测通过三个灯的总电流，测通过和的电流总和，测通过的电流。 （2）由并联电路电流规律知通过灯的电流为 通过灯的电流为 所以灯、的电流之比为 答：（1）测通过三个灯的总电流，测通过和的电流总和，测通过的电流； （2）灯、的电流之比是5:2。 2．天然气是一种清洁燃料。很多出租车已使用天然气来代替燃油，某出租车在一段时间内消耗了500g天然气。求： （1）这些天然气完全燃烧，可放出多少J的热量？ （2）若这些热量30%用来做有用功，可使牵引力为5×103N的出租车匀速运动多少m？ （3）若用这些热量来加热水，可使质量50kg的水由20℃升高到100℃，则此次烧水的效率是多少？（天然气的热值为4.4×107J/kg， ） 【答案】（1）2.2×107J；（2）1320m；（3）76.4% 【详解】（1）根据题意可知，燃烧500g天然气释放的热量为 （2）做的有用功为 由得行驶的路程为 （3）根据题意，水吸收的热量为 此次烧水的效率为 答：（1）这些天然气完全燃烧，可放出的热量为2.2×107J； （2）若这些热量30%用来做有用功，可使牵引力为5×103N的出租车匀速运动1320m； （3）此次烧水的效率为76.4%。 3．2020年初，新冠肺炎肆虐，武汉封城，全国各地纷纷伸出援助之手。如图所示，常熟某热心菜农用自重M=15000kg的货车将m=5000kg的蔬菜运往千里之外的湖北武汉。该货车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力是总重力的0.02倍，每行驶100km需消耗燃油30kg、已知燃油的热值q=5×107J/kg，g=10N/kg。求： (1)货车受到的阻力大小； (2)货车匀速行驶100km发动机牵引力所做的功； (3)货车发动机的效率。（结果保留1位小数） 【答案】(1)4000N；(2)；(3)26.7% 【详解】(1)货车的总重力 因为货车受到的阻力是总重力的0.02倍，则货车受到的阻力 (2)货车在平直公路上匀速行驶，受到的牵引力与摩擦力是一对平衡力，则有 则货车匀速行驶100km发动机牵引力所做的功 (3)每行驶100km需消耗燃油30kg，则 燃油完全燃烧提供的热量为 货车发动机的效率 答：(1)货车受到的阻力是4000N； (2)货车匀速行驶100km发动机牵引力所做的功是； (3)货车发动机的效率26.7%。 4．我市正在争创全国文明城市，各单位都加大了“创城”工作的力度．为了净化市区空气，环卫工人每天清晨都驾驶洒水车对市区道路洒水（如图）．下表是某洒水车的相关数据．已知水的密度为1.0×103kg/m3，汽油的燃烧值为4.6×107J/kg，g取10N/kg．请根据题意回答下列问题： 空车质量 水罐容积 装满水时车轮与地面的总接触面积 额定功率 5t 4m3 0.6m2 120kW （1）若该洒水车的发动机是汽油发动机，发动机工作时哪个冲程将内能转化为机械能？燃烧0.5kg汽油能产生多少热量？ （2）该洒水车装满水时对地面的压强为多少？ （3）若水罐内有一漂浮的物体浸没在水中的体积为1.0×10﹣3m3，则该物体受到的浮力为多大？ （4）该洒水车在水平路面上以额定功率匀速行驶5 000m用时10min，试计算此过程汽车所受到的阻力大小． 【答案】（1）做功冲程； 2.3×107J热量（2）1.5×105Pa；（3）10N；（4）1.44×104N 【分析】（1）内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程；根据 可求得燃烧0.5kg汽油能产生多少热量； （2）此时汽车对地面的压力等于汽车和水的总重力，根据 即可求出汽车对地面的压强； （3）已知浸没在水中的体积，利用 可求得该物体受到的浮力； （4）根据 可求得洒水车在水平路面上牵引力，因为匀速行驶，所以受到的阻力大小等于牵引力． 【详解】(1)做功冲程是高温高压的燃气对活塞做功完成的，是将内能转化为机械能的过程．燃烧0.5kg汽油产生的热量： ； (2)由 可知,装满水的质量： ， 汽车和水的总重： ， 该洒水车装满水时对地面的压力： ；该洒水车装满水时对地面的压强：； (3)该物体受到的浮力： ， (4)洒水车行驶5000m用时10min，则行驶速度： ，由 可得牵引力： ，因为洒水车匀速行驶,所以受到的阻力. 答案：（1）做功冲程； 2.3×107J热量（2）1.5×105Pa；（3）10N；（4）1.44×104N 【点睛】本题考查功、电能的计算和二力平衡条件的应用，还涉及到汽油机四冲程中的能量转化，能从汽车说明书得出相关信息是关键． 5．现开发某种新型燃料，它的热值为2.1×107J/kg。小刚在某次探究实验中，想使1kg的水，从30℃升高至65℃。大家帮忙计算一下：小刚至少需要准备上述燃料多少千克；假设燃料完全燃烧后，产生的热量有70%被水吸收。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。 【答案】0.01kg 【详解】解：1kg的水，温度由30℃升高到65℃，则水吸收的热量为 假设燃料完全燃烧后，产生的热量有70%被水吸收。则燃料燃烧放出的热量为 故燃料燃烧需要的质量为 答：小刚至少需要准备上述燃料0.01千克。 6．2018年1月19日，在我国酒泉卫星发射中心，长征十一号固体运载火箭“一箭六星”发射任务圆满成功．如图所示，航天燃料从液态变为固态，是一项技术突破．铍是一种高效率的火箭材料，铍在燃烧时释放出巨大的能量已知，，求： 的铍完全燃烧放出的热量为多少焦耳？ 若这些热量全部被水吸收，可以使750kg的水温度升高多少摄氏度？ 【答案】（1）6.3×l07 （2）20 【详解】（1）1kg铍完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝1kg6.3×107J/kg＝6.3×l07J；（2）水吸收的热量：Q吸＝Q放＝6.3×l07J，根据公式Q吸＝cmt得：水升高的温度：t＝＝20 ． 7．所谓汽车发动机效率是指发动机牵引汽车前进所需能量与汽油完全燃烧产生内能的比值；当前汽油发动机的最高效率约为40%，暑假期间小凡全家驾车去西藏旅游，在高速公路上匀速行驶225km。所用时间是2.5h，消耗汽油20L（汽油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内牵引力的功率为20kW。 (1)该汽车行驶过程的牵引力是多大？ (2)该汽车发动机的效率是多少？（已知ρ汽油＝0.8×103kg/m3，q汽油＝4.5×107J/kg） (3)假如小凡家的汽车采用了全新的压缩燃烧原理。效率达60%，则20L汽油可以让该车以同样的功率和速度行驶多长的距离？ 【答案】(1)800N；(2)25%；(3)5.4×105m 【详解】解：(1)汽车速度 由 =Fv 得汽车牵引力 =800N (2)汽油质量 m＝ρV＝0.8×103kg/m3×20×10-3m3＝16kg 汽油完全燃烧放出的热量 Q总＝mq汽油＝16kg×4.5×107J/kg＝7.2×108J 牵引力做功 W有用1＝Pt＝20000W×2.5×3600s＝1.8×108J 汽车发动机的效率 η1＝×100%＝×100%＝25% (3)效率达60%后牵引力做的功 W有用2＝Q总η2＝7.2×108J×60%＝4.32×108J 行驶的时间 t＝＝2.16×104s 行驶路程 s＝vt＝25m/s×2.16×104s＝5.4×105m 答：(1)该汽车行驶过程的牵引力是800N； (2)该汽车发动机的效率是25%； (3)20L汽油可以让该车以同样的功率和速度行驶5.4×105m。 8．一根质量为2g的烧红的铁钉，温度为600℃，若它的温度降低到100℃，放出的热量是多少？若这些热量全部用于加热100g常温的水，则水温将升高多少（结果保留整数）℃？（已知铁的比热容为0.46×103J/（kg•℃），水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）） 【答案】460J，1℃ 【详解】解：若它的温度降低到100℃，放出的热量是 这些热量全部用于加热100g常温的水 则水温将升高 答：故若它的温度降低到100℃，放出的热量是；水温将升高。 9．某物理兴趣小组的同学用煤炉给10kg的水加热，在6min内水温由20℃升到80℃，完全燃烧了0.2kg的煤。水的比热容为，煤的热值为。求： （1）水吸收的热量； （2）0.2kg的煤完全燃烧放出的热量； （3）煤炉烧水时的效率。 【答案】（1）J；（2）J；（3）42% 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(80℃-20℃)=2.52×106J （2）0.2kg的煤完全燃烧放出的热量 Q放=m煤q=0.2kg×3×107J/kg=6×106J （3）煤炉烧水时的效率 答：（1）水所吸收的热量为2.52×106J； （2）0.2kg的煤完全燃烧产生的热量为6×106J； （3）煤炉烧水时的效率为42%。 10．中国是世界第一产氢大国，发展氢能具有较好的条件，且目前我国氢能发展较快，在全球新投资的氢能项目中占比较高，发展潜力较大。小越所在的物理兴趣小组用氢能源给40kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的水温随时间变化的图像，烧水时的热效率为60%，环境温度、氢能源燃烧速度等条件都相同，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），氢气的热值约为1.4×108J/kg，经过4min时间加热，则： （1）水所吸收的热量为多少J？ （2）完全燃烧氢气的质量为多少kg？ （3）随着水温的升高，烧水热效率将增大还是减小？简单说明理由。 【答案】（1）8.4×106J；（2）0.1kg；（3）热效率减小。水温越高，散热越快 【详解】解：（1）经过4 min时间加热，水所吸收的热量 （2）氢气完全燃烧产生的热量 完全燃烧氢气的质量为 （3）结合图像，当水温升高时，烧水的过程中有更多的热量散失被环境吸收，而不是被用于加热水。因此，随着水温的升高，热效率会逐渐减小。 答：（1）水所吸收的热量为； （2）完全燃烧氢气的质量为0.1kg； （3）随着水温的升高，烧水热效率将减小。结合图像，当水温升高时，烧水的过程中有更多的热量散失被环境吸收，而不是被用于加热水。因此，随着水温的升高，热效率会逐渐减小。 11．发动机功率为23kW的某小排量汽车，以72km/h的速度在水平路面匀速行驶了36km，消耗汽油3kg，汽油的热值为4.6×107J/kg。求： (1)在这个过程中，汽车行驶的时间； (2)在这个过程中，汽车发动机的效率。 【答案】(1)0.5h；(2)30% 【详解】解：(1)在这个过程中，汽车行驶的时间 =0.5h (2)汽油完全燃烧放出的热量 Q=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J 汽车发动机做的功 W=Pt=23×103W×0.5×3600s=4.14×107J 汽车发动机的效率 =30% 答：(1)在这个过程中，汽车行驶的时间是0.5h； (2)在这个过程中，汽车发动机的效率是30%。 12．铝的比热容为。质量为2.1kg、初温为70℃的铝温度降低到20℃，放出的热量为多少？这些热量供水吸收．可使质量为0.44Kg的水温度从80℃升高到多少℃？（在一标准大气压） 【答案】9.24×104J，100℃ 【详解】解：根据可知，计算铝放出的热量为 根据题意可知 水升高的温度为 水的初温为80℃，再升高50℃，超过了水的沸点100℃，且水沸腾时，继续吸热，温度不变，所以，水温最终升高到100℃。 答：质量为2.1Kg、初温为70℃的铝温度降低到20℃，放出的热量为9.24×104J，这些热量供水吸收．可使质量为0.44Kg的水温度从80℃升高到100℃（在一标准大气压）。 13．小明用干木柴进行烧水，完全燃烧5kg干木柴，使初温为20℃、50kg的水升高了40℃。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）干木柴完全燃烧所放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）该过程干木柴燃烧效率。 【答案】（1）6×107J；（2）8.4×106J；（3）14% 【详解】(1)干木柴完全燃烧放出的热量 Q放=mq=5kg×1.2×107J/kg=6×107J (2)由知道，水吸收的热量 (3)该过程干木柴燃烧效率 答：(1)干木柴完全燃烧所放出的热量是6×107J； (2)水吸收的热量是8.4×106J； (3)该过程干木柴燃烧效率是14%。 14．某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表．如图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的档位变换．R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小．红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响． 型号 LWI.Z20-19 电源 AD220V  50Hz 加热功率 800W 保温功率 40W 水容量 1.0L （1）分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？ （2）工作时，若要提高电热水器的保温温度，如何调节保护电阻R2的滑片？ （3）R1工作时的电阻是多大？ （4）电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃．则该电热水器的效率是多少？[．计算结果保留一位小数] 【答案】（1）保温状态；（2）滑片P向b端适当移动；（3）1149.5Ω；（4）83.3% 【详解】（1）．绿灯亮时，工作电路中R0和R1串联，电路的总电阻最大，由可知，电路消耗的电功率最小，电热水器处于保温状态； （2）．当温度升高时，由热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小可知，R的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电磁铁的磁性变强，衔铁与下触点接触，电热水器处于保温状态，所以，要提高电热水器的保温温度，就应减小控制电路的电流，增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片b端移动； （3）．红灯亮时，工作电路为R0的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于加热状态，R0的阻值： R0==60.5Ω， 当绿灯亮时，工作电路中R0和R1串联，电热水器的功率最小，处于保温状态，此时电路的总电阻： R==1210Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R1工作时的电阻： R1=R-R0=1210Ω-60.5Ω=1149.5Ω； （4）．水的体积：V=1L=1dm3=0.001m3， 水的质量： m=ρV=1.0×103kg/m3×0.001m3=1kg， 水吸收的热量： Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×40℃=1.68×105J， 消耗的电能： W=P加热t=800W×4.2×60s=2.016×105J， 该电热水器的效率： η=≈83.3%． 答：（1）．当绿灯亮时，电热水器处于保温状态； （2）．工作时若要提高电热水器的保温温度，保护电阻R2的滑片向b端移动； （3）．R1工作时的电阻是1149.5Ω； （4）．该电热水器的效率是83.3%． 15．把质量为2kg、初温为25℃的水加热至75℃的过程中，共消耗了20g液化气，请计算此过程中： (1)水吸收的热量； (2)加热装置的效率（q液化气=4.2×107J/kg）。 【答案】(1)4.2×105J；(2)50%。 【详解】(1)水吸收的热量： ； (2)液化气完全燃烧放出的热量： ， 加热装置的效率： 。 答：(1)水吸收的热量为4.2×105J；(2)加热装置的效率为50%。 16．国产055新型导弹驱逐舰的服役，使中国海军的装备又一次得到提升。该型号驱逐舰满载时质量为1.25×104t，在海面上以恒定功率做直线运动，其牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，其运动速度v随时间t的关系如图乙所示。求该驱逐舰：（ρ柴油=0.85×103kg/m3，q柴油=4.0×107J/kg，1L=1dm3） （1）在34~44s内行驶的路程； （2）在水下5m处有一面积为200cm2的观察窗口，窗口受到水的压力大小；（ρ水=1.0×103kg/m3） （3）满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小； （4）在0~34s内完全燃烧12.5L柴油的过程中发动机的效率。 【答案】（1）50m；（2）1000N；（3）1.25×108N；（4）40% 【详解】解：（1）由图乙可知，驱逐舰在34~44s做匀速直线运动，速度为5m/s，驱逐舰在34~44s内行驶的路程为 s=vt=(44s-34s)×5m/s=50m （2）驱逐舰在水下5m深处时，h=5m；此时观察窗口所受海水的压强为 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa 观察窗口的面积为 S=200cm2=0.02m2 由压强公式变形得，观察窗口所受压力为 F=pS=5×104Pa×0.02m2=1000N （3）由题意可知，驱逐舰的排水量为 1.25×104t=1.25×107kg 根据阿基米德原理该舰满载时静止在水面上受到的浮力为 F浮=G排=mg=1.25×107kg×10N/kg=1.25×108N （4）柴油的质量为 m=ρV=0.85×103kg/m3×12.5×10-3m3=10.625kg 汽油完全燃烧放出的热量为 Q放=mq=10.625kg×4×107J/kg=4.25×108J 由图甲乙可知，F=1×106N时，v=5m/s，所以发动机的恒定功率为 P=Fv=1×106N×5m/s=5×106W 驱逐舰在0~34s内做的有用功为 W有=Pt=5×106W×34s=1.7×108J 发动机的效率为 答：（1）在34~44s内行驶的路程为50m； （2）在水下5m处有一面积为200cm2的观察窗口，窗口受到水的压力大小为1000N； （3）满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小为1.25×108N； （4）在0~34s内完全燃烧12.5L柴油的过程中发动机的效率为40%。 17．随着国家的发展，我国人民的生活水平不断提高，汽车已进入千家万户，某品牌国产汽车总重量为2×104N，在平直公路上匀速行驶46km，匀速行驶过程中受到阻力为汽车总重的0.03倍，汽车发动机功率为12kW，求该汽车匀速行驶46km过程中： （1）汽车在水平地面上匀速行驶时的速度； （2）汽车在水平地面上匀速行驶过程中牵引力做的功。 （3）若发动机的效率为40%，则需要消耗多少kg汽油。（汽油热值为4.6×107J/kg） 【答案】（1）20m/s；（2）2.76×107J；（3）1.5kg 【详解】解（1）因为汽车在平直公路上匀速行驶，所以牵引力 根据公式 可以求出汽车在水平地面上匀速行驶时的速度 （2）汽车在水平地面上匀速行驶过程中牵引力做的功 （3）汽油完全燃烧放出的热量 需要消耗汽油的质量 答：（1）汽车在水平地面上匀速行驶时的速度为20m/s； （2）汽车在水平地面上匀速行驶过程中牵引力做的功为2.76×107J； （3）若发动机的效率为40%，则需要消耗1.5kg汽油。 18．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50oC。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 【详解】解：（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。 19．百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一个衡量指标。由于多数车辆在90km/h接近经济车速，因此大多对外公布的理论油耗通常为90km/h的百公里匀速油耗。某品牌汽车行驶100km油耗为8L，汽车发动机的输出功率为25kW（已知汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.5×107J/kg）。试求： （1）8L汽油完全燃烧放出的热量； （2）行驶100km时间内发动机所做的功； （3）该品牌汽车发动机的热机效率。（保留整数） 【答案】（1）2.7×108J；（2）1×108J；（3）37% 【详解】解：（1）汽车百公里耗油的体积 V=8L=8×10-3m3 汽油的质量 m=ρV=0.75×103kg/m3×8×10-3m3=6kg 汽油完全燃烧放出的能量 Q=mq=6kg×4.5×107J/kg=2.7×108J （2）汽车的速度 v=90km/h=25m/s 所用的时间 行驶100km时间内发动机所做的功 W=Pt=25×103W×4×103s=1×108J （3）发动机的效率 答：（1）8L汽油完全燃烧放出的热量是2.7×108J； （2）测试时间内发动机所做的功1×108J； （3）发动机的效率是37%。 20．图甲所示是某家用电辅热式平板太阳能热水器，其电加热的额定功率为2000W，图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0～0.6A电流表改成），R0阻值为10Ω，RX为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。 （1）热水器正常加热时，电热丝电阻多大？（已知家庭电路电压为220V） （2）阴雨天，将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃，正常通电要多长时间？ [设电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失c水=4.2×103J/（kg•℃）] （3）当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时，探测电路中的电流多大？ 【答案】（1）24.2Ω ；（2）2100s；（3）0.15A 【详解】解：（1）由题可知，电加热器的额定功率为，电压，由 可得电热丝电阻 （2）储水箱中水吸收的热量为 电热全部被水箱中的水吸收且无热损失，则根据 得正常通电时间为 （3）由乙图知，R0与RX串联，电流表测电路中电流，由丙图可知，h=0.2m时，RX=150Ω 由串联电路特点和欧姆定律可得则探测电路中压敏电阻RX的电流为 答：（1）热水器正常加热时，电热丝电阻为24.2Ω； （2）正常通电要2100s； （3）当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时，探测电路中的电流为0.15A。 21．习近平总书记指出：“既要绿水青山，又要金山银山”，为了还广大人民群众以“绿水青山”，响应国家“煤改气”政策，某单位将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气，改造前，加热质量为500kg温度从20℃升高到100℃的水，需要用煤20kg，请计算回答：（q煤=3×107J/kg，q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)） （1）水吸收的热量为多少焦？ （2）改造前，锅炉的效率为多少？ （3）改造后，要放出和煤同样多的热量，需要用多少m3天然气？ 【答案】（1）1.68108J；（2）28%；（3）15m3 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）20kg煤完全燃烧放出的热量 改造前，锅炉的效率为 （3）改造后，要放出和煤同样多的热量，则天然气完全燃烧放出的热量 Q′放=Q放=6×108J 需要燃烧天然气的体积 答：（1）水吸收的热量为1.68×108J； （2）改造前，锅炉的效率为28%； （3）改造后，要放出和煤同样多的热量，需要用15m3天然气。 22．百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里的平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一个衡量指标。由于多数车辆在90km/h时接近经济车速，因此大多对外公布的理论油耗通常为90km/h的百公里匀速油耗。某品牌汽车行驶100km油耗为8L，汽车发动机的输出功率为25kW（已知汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.5×107J/kg）。 求：（1）8L汽油完全燃烧放出的热量； （2）以90km/h的速度行驶100km的时间内发动机所做的功； （3）该品牌汽车发动机的热机效率（结果保留到百分位）。 【答案】（1）2.7×108J；（2）108J；（3）37.03% 【详解】解：（1）8L汽油的质量 m=ρV=0.75×103kg/m3×8×10-3m3=6kg 完全燃烧放出的热量 Q放=mq=6kg×4.5×107J/kg=2.7×108J （2）以90km/h的速度行驶100km时，所用的时间 此段时间内，发动机所做的功 W=Pt=25×103W×4000s=108J （3）该品牌汽车发动机的热机效率 答：（1）8L汽油完全燃烧放出的热量为2.7×108J； （2）以90km/h的速度行驶100km的时间内发动机所做的功为108J； （3）该品牌汽车发动机的热机效率为37.03%。 23．周末最受欢迎的户外活动之一是野炊，“迷你炉”成了必不可少的装备。将初温为20℃、2kg的水倒入锅中，当水温加热到100℃时停止加热，测得燃烧了30g丁烷气体（该卡磁炉使用的燃料）。， 求： (1)30g丁烷气体完全燃烧放出的热量。 (2)该卡磁炉烧水的效率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）30g丁烷气体完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 该卡磁炉烧水的效率 24．寒冷冬季茜茜家新买来一台容积为80L的天然气热水器。在学习了热效率的知识后，她把“进水量”设置为40L，点击“即热按钮”热水器开始工作。已知当时水箱中水的温度是45℃，加热前天然气表的示数为，停止加热后变为。已知所处地区为标准大气压，天然气的热值，水的密度，的比热容。求： （1）水箱中水的质量； （2）天然气放出的热量； （3）若热水器的热效率为80%，求水箱中水的温度升高到多少？ 【答案】（1）40kg；（2）；（3）100℃ 【详解】解：（1）把“进水量”设置为40L，则水箱中水的体积 由得水箱中水的质量 （2）使用天然气的体积 天然气完全燃烧释放的热量 （3）热水器的热效率为80%，水箱中的水吸收的热量 水升高的温度 水的末温 水的沸腾是吸热过程，沸腾过程中温度保持不变，因所处地区为标准大气压，故水箱中水的温度升高到100℃。 答：（1）水箱中水的质量为40kg； （2）天然气放出的热量为； （3）若热水器的热效率为80%，水箱中水的温度升高到100℃。 25．小华家的天然气淋浴器的水箱内储有50L水，水的初温为23℃，若淋浴时所用热水的温度为43℃，已知水的比热为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值是6×107J/m3。求： （1）50L水由23℃升高到43℃吸收的热量； （2）如果使用该热水器时，天然气完全燃烧时放出的热量有70%被水吸收，产生上述热量天然气的成本费是多少元？（已知天然气的价格为2.5元/m3） 【答案】（1）4.2×106J；（2）0.25元 【详解】解：（1）水的体积 V=50L=50dm3=5×10﹣2m3 由密度公式得水的质量 m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10﹣2m3=50kg 水吸收的热量 Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(43℃﹣23℃)=4.2×106J （2）根据 需要天然气的体积 天然气的成本费 2.5元/m3×0.1m3=0.25元 答：（1）50L水由23℃升高到43℃吸收的热量为4.2×106J； （2）如果使用该热水器时，天然气完全燃烧时放出的热量有70%被水吸收，产生上述热量天然气的成本费是0.25元。 26．小华在天津的家中用电热水壶烧水，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｡ 【答案】 【详解】由可得水吸收的热量 答：水吸收的热量。 27．小明家每天所消耗的天然气能将标准大气压下30kg、20℃的水烧开，通过燃气计量表，查出每天消耗的天然气约，天然气的热值为，水的比热容是，假设天然气完全燃烧，求： （1）小明家每天水烧开时吸收的热量； （2）小明家每天消耗天然气放出的热量； （3）小明家所用烧水炉具的效率。 【答案】（1）；（2）；（3）56% 【详解】解：（1）1标准大气压下水的沸点为100℃，小明家每天水烧开时吸收的热量 （2）假设天然气完全燃烧，小明家每天消耗天然气放出的热量 （3）小明家所用烧水炉具的效率 答：（1）小明家每天水烧开时吸收的热量为； （2）小明家每天消耗天然气放出的热量为； （3）小明家所用烧水炉具的效率为56%。 28．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳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)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收） 【答案】（1）8.4×106J （2）2.1×107J （3）40% （4）0.2kg 【详解】（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′== =0.2kg． 答：（1）热水器中的水吸收的热量为8.4×106J； （2）热水器5小时内接收到的太阳能为2.1×107J； （3）热水器的效率为40%； （4）完全燃烧煤气的质量为0.2kg． 29．用酒精炉子烧水时，燃烧1kg酒精可以将20千克20℃水煮沸，（水的比热容是 4.2×103J/(kg·℃）酒精的热值是3.0×107J/kg）（当时气压是一个标准大气压） (1)水吸收的热量； (2)1kg酒精完全燃烧放出的热量； (3)炉子烧水的效率。 【答案】(1)6.72×106J (2)3.0×107J (3)22.4% 【详解】（1）水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(100℃-20℃)=6.72×106J （2）酒精完全燃烧放出的热量 Q放=mq=1kg×3.0×107J/kg=3.0×107J （3）炉子烧水的效率 30．《三国演义》有“青梅煮酒”的典故，芒种节气正是青梅煮酒季，煮酒可利用水浴法对酒加热。求质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量（c酒＝3.4×103J/（kg•℃）） 【答案】3.4×104J 【详解】解：题意知c酒＝3.4×103J/(kg·℃)，酒的质量m=0.5kg，酒的初温t0=20℃，酒的末温t=40℃，酒吸收的热量为 Q吸＝c酒m（t﹣t0）＝3.4×103J/（kg•℃）×0.5kg×（40℃﹣20℃）＝3.4×104J 答：质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量为3.4×104J。 31．南长区某学校九年级物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知酒精的热值是3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精。那么请问： （1）a图和b图哪个是沙子吸热升温的图像？为什么？ （2）加热满2min时，水吸收了多少热量？ （3）给水加热持续了10min时间，共消耗了多少酒精？这些酒精如果完全燃烧将放出多少热量？ （4）试求出沙子的比热容。 【答案】（1）图a，因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小，从公式可知，沙子温度升得多；（2）42000J；（3）2.4×105J；（4） 【详解】解：（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程，因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小，从公式可知，沙子温度升得多。 （2）已知 （3）酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精，所以加热10min时间消耗的酒精的质量为 （4）相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，在2分钟的时间内， 加热满2min，沙子的温度从20℃上升到250℃ 答：（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程；因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小，从公式可知，沙子温度升得多； （2）水吸收了42000J的热量； （3）共消耗了8×10﹣3kg的酒精，酒精完全燃烧将放出2.4×105J的热量； （4）沙子的比热容为。 32．工厂需要将重为1000N，初温为20℃的水加热到60℃作为工业用热水。已知水的比热容为，汽油的热值，求： （1）水的质量； （2）水吸收的热量； （3）若这些热量由汽油完全燃烧放出的，需要多少千克的汽油。（结果保留两位小数） 【答案】（1）100kg；（2）1.68×107J；（3）0.37kg 【详解】解：（1）水的质量 （2）水吸收的热量 （3）由题知 Q放=Q吸=1.68×107J 由Q放=mq得需要燃烧汽油的质量 答：（1）水的质量为100kg； （2）水吸收的热量为1.68×107J； （3）需要燃烧0.37千克的汽油。 33．2022年11月24日，云南省首座加氢站中石化云南石油丽江环城东路北油氢电服综合加能站首次加氢成功，正式具备车辆加氢能力，意味着云南省能源绿色低碳转型迈出重要一步。图中工作人员正在给氢燃料公交电池车加氢，该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。某国产氢燃料公交电池车总质量为5t，在某次测试中该车在0.5h内行驶了28km，消耗氢燃料0.4kg（不考虑氢燃料消耗对车质量的影响）。求该测试过程中氢燃料公交电池车：（q燃=1.4×108J/kg） （1）行驶的平均速度； （2）完全燃烧0.4kg氢燃料释放的热量； （3）请说出氢燃料公交电池车的优点（写出一点即可）。    【答案】（1）56km/h；（2）；（3）节能（或环保等） 【详解】解：（1）根据题意可知，行驶的平均速度为 （2）根据可知，完全燃烧0.4kg氢燃料释放的热量为 （3）由于氢燃料是清洁能源，所以氢燃料公交电池车的优点有节能、环保。 答：（1）行驶的平均速度为56km/h； （2）完全燃烧0.4kg氢燃料释放的热量为； （3）节能、环保。 34．比热容是质量为1kg的某种物质温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量，比热容表示的是不同物质的容热能力．物理学中还有热容的概念:一定质量的物体，温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量称为该物体的热容，用C表示，某物体吸收的热量与其升高的温度之比即为该物体的热容．热容表示的是不同物体的容热能力．用热容除以质量，即得组成该物体的物质的比热容．一个热水袋内装有2kg的水，水的温度是90℃，已知水的比热容为c水=4.2× 103J/(kg• ℃)，求: (1)热水袋内的水放出1.68×105J的热量后，水的末温是多少? (2)该水袋中的水的热容是多少? 【答案】(1)70℃；(2)8.4×103 J/℃ 【详解】(1)水降低的温度 Δt ===20℃； 水的末温 t = t0 - t =90℃-20℃=70℃； (2)该水袋中的水的热容 C === 8.4×103 J/℃． 答：(1)热水袋内的水放出1.68×105的热量后，水的末温是70℃； (2)该水袋中的水的热容是 8.4×103J/℃． 35．汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题．[汽油热值为4.6×107J/kg，汽油密度为0.7×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] （1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度，5kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？ （2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？ （3）若发动机输出的功率为6×104W，则此汽车发动机的效率是多少？（汽车发动机效率的计算结果精确到1%） 【答案】（1）1.05×106J；（2）3.22×108J；（3）34% 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×5kg×50℃=1.05×106J （2）汽油的体积 V=10L=0.01m3 汽油的质量 m=ρV=0.7×103kg/m3×0.01m3=7kg 汽油在汽车发动机汽缸内燃烧释放出的热量 Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J （3）汽车做的功 t=30min=1800s W=Pt=6×104W×1800s=1.08×108J 汽车发动机的效率是 答：（1）水吸收的热量是1.05×106J； （2）可以释放出3.22×108J； （3）此汽车发动机的效率是34%。 36．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在8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60℃。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）热水器的效率η； （3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收） 【答案】（1）1.68×107J；（2）50%；（3）0.4kg 【详解】解：（1）由题意可知，热水器中水的质量是100kg，水的温度由20℃升高到60℃，水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)，根据比热容公式，可知热水器中的水吸收的热量为 热水器中的水吸收的热量为1.68×107J。 （2）热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，照射了8小时，接收到的太阳能为 热水器8小时内接收到的太阳能为3.36×107J，而热水器中的水吸收的热量为1.68×107J，则热水器的效率为 热水器的效率为50%。 （3）煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即 由可得完全燃烧煤气的质量为 完全燃烧煤气的质量为0.4kg。 答：（1）热水器中的水吸收的热量为1.68×107J； （2）热水器的效率为50%； （3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧煤气的质量为0.4kg。 37．有一辆由汽油机提供动力的汽车，该车的输出功率与汽油机转速的关系图像如图所示。这辆汽车在某次测试时以90km/h的速度在水平公路上匀速行驶了10min，消耗1.1kg的汽油，此过程中汽油机的转速为2000r/min。（q汽油＝4.6×107J/kg） （1）该汽车在这段时间内行驶了多少路程？ （2）1.1kg的汽油完全燃烧能产生多少热量？ （3）此过程中汽油机的效率是多少？（计算结果精确到0.1%） 【答案】（1）15000m；（2）；（3） 【详解】解：（1）该汽车在这段时间内行驶了路程为 （2）1.1kg的汽油完全燃烧能产生热量为 （3）此过程中汽油机的转速为2000r/min，从图可知，此时的功率为30kW，则该汽油机做的有用功为 此过程中汽油机的效率是 答：（1）该汽车在这段时间内行驶15000m； （2）1.1kg的汽油完全燃烧产生的热量为； （3）此过程中汽油机的效率是。 38．某登山队在海拔3000多米高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把质量为2kg的水从10oC加热到85oC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）水吸收的热量； （2）干木柴完全燃烧放出的热量。 【答案】（1）6.3×105J；（2）6×107J 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸＝c水m(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(85℃-10℃)＝6.3×105J （2）干木柴完全燃烧放出的热量 Q放＝m′q＝5kg×1.2×107J/kg＝6×107J 答：（1）水吸收的热量为6.3×105J； （2）干木柴完全燃烧放出的热量为6×107J。 39．如图所示是某款油电混动汽车，部分信息如下表。某次测试，测试员驾驶该车以额定功率并保持72km/h的速度匀速直线行驶。测试中，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过驱动电机向车轮输送。（假设汽油完全燃烧，且忽略蓄电池和电机的热损失，g＝10N/kg，q汽油＝4.6×107J/kg） （1）空车对水平地面的压强； （2）测试中汽车受到的阻力； （3）测试中汽油燃烧放出热量的40%用于汽车行驶和蓄电池充电，其中驱动汽车所需能量，向蓄电池充电的能量E2为2×107J，求该次测试中消耗的汽油质量。 空车质量 1250kg 车轮与地面总接触面积 0.2m2 额定功率 20kW 【答案】（1）6.25×104Pa；（2）1000N；（3）2.5kg 【详解】解：（1）由题意可得，空车对水平地面的压力 F＝G＝mg＝1250kg×10N/kg＝1.25×104N 该车对水平地面的压强 （2）汽车行驶的速度 v＝72km/h＝20m/s 由题意及可知 因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，汽车受到的阻力 f＝F牵＝1000N （3）根据效率公式可得 总放出的能量来自汽油燃烧的热值，由可得，汽油的质量为 答：（1）空车对水平地面的压强为6.25×104Pa； （2）测试中汽车受到的阻力为1000N； （3）该次测试中消耗的汽油质量为2.5kg。 40．工厂为了测试汽车发动机的效率，让汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶2km。已知轿车发动机的功率为46kW，汽油的热值为4.6×107J/kg。 （1）求小汽车在行驶过程中受到的阻力； （2）若该过程中发动机把汽油完全燃烧产生的内能转变为机械能，再通过传动机械驱动汽车行驶的效率是25%，则在这个过程中发动机需要消耗的汽油质量为多少？ 【答案】（1）1840N；（2）0.32kg 【详解】解：（1）已知汽车的速度为 v＝90km/h＝25m/s 由速度公式与功率公式得，功率与速度的关系为P＝Fv，汽车行驶过程中受到的牵引力为 由于汽车在做匀速直线运动，所以水平方向上受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以汽车受到的阻力为 f＝F牵＝1840N （2）汽车行驶过程中所做的有用功为 W有＝F牵s＝1840N×2000m＝3.68×106J 由公式可得，汽油燃烧过程中释放的热量为 由Q放＝mq可知汽油的质量为 答：（1）小汽车在行驶过程中受到的阻力为1840N； （2）在这个过程中发动机需要消耗的汽油质量为0.32kg。 41．小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游，车和人的总质量为2.4t，他们先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶50km，用时50min，消耗汽油5kg。假设此过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1倍。然后他们又以相同功率，继续在一段可近似看成水直线的沙土路上，以25km/h的速度匀速行驶12min后到达目的地。已知汽油的热值为。求： （1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小； （2）汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率； （3）汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小。 【答案】（1）60km/h；（2）52.2%；（3） 【详解】解：（1）汽车在柏油路上匀速行驶时的速度 （2）由题意可知，汽车在匀速行驶过受到的阻力恒为车和人总重的0.1倍，因此阻力大小为 匀速行驶时，阻力与牵引力是一对平衡力，故 汽车行驶时，发动机做功 该过程中消耗了汽油5kg，汽油完全燃烧放出的热量为 汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率 （3）汽车在柏油路上行驶时发动机的功率为 由题意可知，汽车在沙土路上行驶的功率与柏油路相同，匀速行驶时汽车受到的阻力与牵引椅是一对平衡力，大小相等，则由 可知 答：（1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度为60km/h； （2）汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率为52.2%； （3）汽车在沙土路上匀速行驶时受到的阻力为。 42．小明家过去做饭烧蜂窝煤，现在用煤气灶。小明在学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是4.2×103J/（kg。℃），煤气的热值为4.2×107J/kg。他想估算一下自己家中每天煤气烧水的效率，小明测得把1kg、初温20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气。求： (1)水吸收的热量为多少？ (2)煤气完全燃烧放出的热量为多少？ (3)煤气灶烧水的效率为多少？ 【答案】(1)；(2)；(3)50% 【详解】解：(1)1kg、初温20℃的水烧到70℃，水吸收的热量 (2)煤气完全燃烧放出的热量为 (3)煤气灶烧水的效率为 答：(1)水吸收的热量为； (2)煤气完全燃烧放出的热量为； (3)煤气灶烧水的效率为50%。 43．塔里木油田是我国累计产气最多的特大型整装优质气田区。该油田向我国东部地区输送天然气超过800亿立方米，惠泽我国14个省市自治区的80多个大中型城市3亿居民。 （1）从物理角度来看，每输送的天然气就相当于输送了多少焦的能量？（天然气的热值为） （2）若的天然气完全燃烧放出的热量的被水吸收，可以使多少千克的水从升高到？ 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）每输送的天然气相当于输送的能量 （2）由题意可知，水吸收的热量 由得水的质量 答：（1）从物理角度来看，则每输送的天然气就相当于输送了的能量； （2）若的天然气完全燃烧放出的热量的被水吸收，可以使的水从升高到。 44．质量为5kg 的水,温度由20℃降低到100℃，需吸收多少热量？ 【  c水=4.2×103J/(kg ℃)  】 【答案】1.68×106J 【分析】知道水的质量、水的比热容、水的温度变化利用吸热公式计算水吸收的热量． 【详解】质量为5kg 的水,温度由20℃降低到100℃，需吸收的热量 答：需吸收1.68×106J热量． 【点睛】本题考查学生对热量公式的掌握和运用，计算时注意比热容的单位． 45．（1）某太阳能热水器的水箱内盛有100kg的水，当水温由15℃升高到55℃时，这些水吸收的热量是多少？[已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg℃）]． （2）若采用热值为4.2×107J/kg的煤气，用燃气灶加热100kg的水，让水温也由15℃升高到55℃，已知燃气灶烧水的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）为20%，则实际消耗的煤气质量为多少？ 【答案】（1）1.68×107J；（2）2kg． 【详解】（1）．水吸收的热量： Q吸=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg•℃）×100kg×（55℃-15℃）=1.68×107J； （2）．根据题意可知，煤气灶加热时放出的热量： Q放==8.4×107J， 由Q放=mq得消耗煤气的质量： m′==2kg． 答：（1）．水吸收的热量是1.68×107J； （2）．实际消耗的煤气质量为2kg． 46．一水壶中装有体积为2L的水，在液化石油气炉上从20℃加热到100℃，在这过程中，共燃烧了液化石油气42g（壶吸收的热量忽略不计）， [ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)，q气= 4.0×107J/kg] 求： （1）水共吸收了多少热量？ （2）这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量？ （3）炉子的效率。 【答案】（1）6.72×105J；（2）1.68×106J；（3）40% 【详解】解：（1） 根据题意知道，水壶中水的体积 2L=2000ml=2000cm3 水的质量为 m=ρV=1g/cm3×2000cm3=2000g=2kg 水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J （2）燃烧的液化石油的质量 m气=42g=0.042kg 这些液化石油气完全燃烧放出的热量 Q放=mq=0.042kg×4×107J/kg=1.68×106J （3）炉子的效率 答：（1）水共吸收热量6.72×105J； （2）这些液化石油气完全燃烧共放出的热量是1.68×106J； （3）炉子的效率是40%。 47．某太阳能热水器中注入体积为50L的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。试求：[水的密度为，水的比热容为] （1）此太阳能热水器中注入水的质量是多少？这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？ （2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是，则这段时间该热水器的效率是多少？ （3）若用煤燃烧来提供的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为） 【答案】（1）50kg，；（2）30%；（3）0.8kg 【详解】解：（1）此太阳能热水器注入水的质量 这段时间该热水器中的水吸收的热量 （2）该热水器的效率是 （3）需完全燃烧的煤的质量 答：（1）此太阳能热水器中注入水的质量是50kg，这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J； （2）这段时间该热水器的效率是30%； （3）需完全燃烧0.8kg的煤。 48．新能源纯电动汽车充满电后，在水平路面上进行性能测试，汽车以90km/h的速度在水平路面上匀速行驶1h时受到的阻力是800N，电动机的耗电功率为30kW。（汽油热值）。求： （1）该电动汽车电动机的效率是多少？（结果保留到小数点后一位） （2）若该电动汽车以上述行驶状态行驶1h消耗的电能由效率为30%的汽油机提供，则要消耗多少千克的汽油？ 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力大小为 电能机对外做的有用功为 此过程中，消耗的电能为 该电动汽车电动机的效率是 （2）汽油完全燃料放出的热量应为 消耗汽油的质量为 答：（1）该电动汽车电动机的效率是； （2）消耗汽油的质量为。 49．把420g、100℃的铁块投入150g的水中，混合后的温度是40℃。已知：铁的比热容为，水的比热容为 （1）求铁块放出的热量是多少？ （2）若铁块放出的热量全部被水吸收，求水的初温是多少？ 【答案】（1）1.134×104J；（2）22℃ 【详解】解：（1）铁块放出的热量 Q放=c铁m铁(t0-t)=0.45×103J/(kg⋅℃)×0.42kg×(100-40)℃=1.134×104J （2）铁块放出的热量全被水吸收，则水吸收的热量 Q吸=Q放=1.134×104J 水的初温 答：（1）铁块放出的热量是1.134×104J； （2）水的初温是22℃。 50．为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活。 下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息： 太阳照射时间/h 每小时平均接收的太阳能/J 热水器最大水容量/kg 5 4．2×106 100 水升高的温度/℃ 水的比热容/[J/（kg•℃）] 水的密度/（kg/m3） 20 4．2×103 1．0×103 求： （1）热水器中的水吸收的热量是多少？ （2）热水器的效率； （3）若这些太阳能由燃烧燃气提供，至少需要多少m3燃气（燃气的热值是4.2×107J/m3） 【答案】（1）8.4×106J （2）40% （3）0.5m3 【详解】解：(1)热水器中的水水吸收的热量 Q吸=cmt=4.2J/(kg100kg8.4×106J (2)接收的太阳能为 Q=5×4.2×106J=2.1×107J 所以热水器的效率为 ==40% (3)需要燃气的体积为 V===0.5m3 答：(1)热水器中的水吸收的热量是8.4×106J； (2)热水器的效率是40； (3)若这些太阳能由燃烧燃气提供，至少需要0.5m3燃气。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$