2025年中考物理一轮复习题型实验题（四）热学

2025年中考物理一轮复习题型实验题(四)热学 一、计算题 1.吃早饭的时候,妈妈想用热水给小进加热如图所示的盒装牛奶,使牛奶的温度由22 升高到47.2 。[已知:,]求: (1)牛奶吸收的热量? (2)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用53.2 的热水多少千克? 2.在10kg干木柴完全燃烧时放出的热量中,若有50%被质量为200kg、初始温度为30 的水吸收,则1标准大气压下,这些水能达到的最高温度是多少?已知干木柴的热值为q=1.26 107J/kg,水的比热容为。 3.某种家用电热加湿器相关参数、电路简化图如图所示。电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量,使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度。当加热仓中的水减少到一定程度时,自动阀门智能打开,水由储水箱进入到加热仓中。 工作电压220V 工作频率50Hz 最大运行功率40W 储水箱容量2.4L 尺寸高315mm,底部直径168mm 满水工作时间高气雾量10h,低气雾量24h (1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时,加湿器以最大运行功率工作,求电热丝R1的电阻值? (2)如果加热仓内冷水的温度为20 ,用最大运行功率工作,经过5min36s,水沸腾产生蒸气,求加热仓中水的质量?[c水=4.2 103J/(kg ),电热丝R1产生的热量全吸收,环境为1标准大气压] (3)当滑片移到最右端时,气雾调节器R2的阻值为790 ,加湿器以最低气雾量工作,求此时电热丝R1的电功率是多少瓦?24小时R1消耗多少度电?(计算结果保留一位小数) 4.如图,质量为0.1kg的铁球从高为2.3m的斜面顶端无摩擦下滑后,撞击到水平地面上的金属块.假设撞击时铁球的机械能有20%转化成内能,并全部被自己吸收(c铁=0.46 103J/(kg• ),假设铁球在整个运动过程中与接触面无摩擦、不计空气阻力). (1)求铁球下滑到斜面底端的过程中,重力做功多少J? (2)求铁球升高的温度为多少 ? 5.某生态园设计了模拟日光和自动调温系统,实现照明、保温和加热的功能,其原理如图所示,电源电压恒为220 V,R1和R2是两个电热丝(不考虑温度对电阻的影响),R2=30 ,L是标有“220 V 160 W”的照明灯泡,白天有日光的时候,只开启该系统的保温功能并连续工作10 h,此时R1与R2的电功率之比为1:3,晚上温度较低的时候,需开启加热和照明功能.灯泡正常发光此状态下系统也需连续工作10 h,q沼气=1.8 107 J/m3,请解答下列问题: (1)晚上工作时电路的总功率是多大? (2)若一天中工作的20 h内电热丝放出的热量完全由该生态园自产的沼气提供,其热效率为50%,则每天需要完全燃烧多少m3的沼气? 6.小红用天然气加热5kg的水,水温从20 升高到90 ,耗了天然气.已知水的比热容为,天然气的热值。求: (1)水吸收的热量是多少? (2)天然气灶烧水的效率是多少? 7.液化天然气汽车节能环保,一质量为1.5103kg的液化天然气汽车以72km/h的速度在平直路面上匀速直线行驶了10min,消耗了0.6m3的液化天然气,汽车行驶过程中受到的阻力是车总重的0.1倍。(液化天然气的热值取4.0107J/m3,g取10N/kg)求解下列问题。 (1)牵引力做功的功率是多少? (2)汽车发动机的效率是多少? 8.某饮水机名牌的部分参数如表,其内部简化电路如图,S是手动开关,S1是温控开关,当S闭合后,热水箱内的水温低于60 时S1就自动闭合,水温高于90 时S1就自动断开,因此这台饮水机有“加热”和“保温”两档功率,R1和R2为加热电阻丝(它们的阻值不随温度变化),?[c水=4.2 103J/(kg• ), 水=1.0 103kg/m3]试求: (1)电阻丝R2的阻值是多少? (2)盛满水的饮水机的温度从60 加热至90 ,需要多长时间? 水箱容量 IL 额定电压 220V 加热功率 800W 加热效率 90% 保温功率 44W 9.下面是用气球做的两个小实验,试回答相关问题. (1)如图甲,松开气球的口子,快速放气后会感到气球变凉.这是因为气体对外做功,导致内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”). (2)如图乙,松开气球的口子,气球向后喷出气体的同时,气球会沿着绳子快速向前飞去,这说明 . 10.建设公路时用的某种型号的载重汽车,满载时总质量是30吨,已知汽车在平直路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.02倍。某辆该型号的汽车满载时,在平直路上匀速行驶108km,共消耗柴油40kg。(,g取)求: (1)40kg的柴油完全燃烧放出多少热量? (2)汽车行驶108km过程中牵引力做功是多少? (3)汽车在此行驶过程中热机效率是多少? 11.如表是某品牌轿车的一些技术参数,其中排气量是指发动机气缸的工作容积。空燃比是指吸气冲程末,吸入气缸内的空气和汽油的质量之比。当该发动机以最大功率工作时,气缸内汽油和空气的混合密度为1.5kg/m3。1min内高温高压的燃气共推动活塞做功3000次。请你计算发动机在最大功率工作时: 车型 某品牌轿车 排气量 1.5L 最大功率 69kW 空燃比 14:1 汽油热值 4.6 107J/kg (1)1min内做的有用功; (2)1min内汽油燃烧放出的热量; (3)求出该发动机的效率。 12.质量为5kg的铁球,初温为10 ,用加热的方法使其温度升高到20 ,则它需要吸收多少热量?如果是通过做功的方法使其温度升高,条件同上,那么至少外界要对该球做多少焦耳的功(c铁=0.46 103J/(kg ) 13.可燃冰是一种清洁无污染、储量巨大,非常理想的新型能源.可燃冰的热值很大,是天然气的10倍,若按10倍计算(c水=4.2 103J/(kg• );天然气的热值q=7.0 107J/m3),求: (1)体积为0.01m3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? 14.用“长征三号”发射的某航天器,它的一部分光电池板面积S =8m2,正对太阳能产生U =120 V的电压,为工作舱提供I=10A的电流。若太阳光照射处每1m2面积上获得的太阳辐射功率P0=1.0 103W,试估算该光电池的光电转换效率 是多少?(提示: =W电/W光=P电/P光) 15.如图为我国自主研制的两栖战车,整车质量为,履带与地面的总接触面积为,水上最快航速可达,达到世界先进水平,若战车发动机提供的牵引力为,某次任务中它以最快航速匀速穿过一宽为的水域。已知、,g取、。求: (1)该战车停在水平地面时对地面的压强; (2)该战车在此次任务中消耗燃油600L,这些燃油完全燃烧放出的热量; (3)该战车的热机效率。 16.用酒精灯加热水,从室温加热至80 ,需要5分钟,用同一盏酒精灯加热同质量的另一种液体,也从室温加热至80 ,只需3分钟,求这种液体的比热是多少?(水的比热容为4.2 103J/(kg )) 17.某家用燃气灶,所用的燃气热值是q=4 107J/kg,现用它加热2kg的水,设燃气能完全燃烧.求: (1)将水从20 加热至70 ,水吸收的热量; (2)若燃气灶热效率是30%,在这过程中所消耗的燃气质量; (3)实际使用时,所需燃气的质量比上述计算值是偏大还是偏小?(水的比热容是c水=4.2 103J/kg• ) 18.如图所示,为某电水壶铭牌上的一些信息,已知水的比热容为,请根据这些信息,回答下列有关问题: (1)该电水壶正常工作时的电阻是多少? (2)将一壶水从20 C烧至沸腾(1个标准大气压下),需要吸收多少热量? (3)如果该电水壶的效率为80%,求将一壶水从20 C烧至沸腾(1个标准大气压下)需要多少秒? 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 1.(1)1.26 104J;(2)0.5kg 【详解】解:(1)牛奶吸收的热量 (2)若不考虑热量损失,热水放出的热量 Q放=Q吸=1.25 104J 由Q放=cm(t水-t)可知,热水的质量 答:(1)牛奶吸收的热量为1.26 104J; (2)至少要用53.2 的热水0.5kg。 2.100 【详解】解:根据题意可知,干木柴完全燃烧发出的热量为 Q放=mq=10kg 1.26 107J/kg=1.26 108J 水吸收的热量为 Q吸=50%Q放=50% 1.26 108J=6.3 107J 由可知,水的末温为 由于一个标准大气压下,水的沸点是100 ,所以,这些水能达到的最高温度为100 。 答:1标准大气压下,这些水能达到的最高温度是100 。 3.(1)1210 ;(2)40g;(3)14.641W,0.4度 【详解】解:(1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时,气雾调节器R2接入电路的阻值为0,只有电热丝R1工作,由 可得,加湿器的功率最大,电热丝R1的阻值 (2)以最大功率工作 电阻丝R1产生的热量 因电阻丝R1产生的热量全部被水吸收,所以,水吸收的热量 Q吸=Q=13440J 标准大气压下水的沸点为100 ,由Q吸=cm(t﹣t0)得,水的质量 (3)当滑片移到最右端时,R2的最大阻值和R1串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流 此时电热丝 R1的电功率 24小时R1消耗的电能为 答:(1)电热丝R1的电阻值为1210 ; (2)加热仓中水的质量为40g; (3)此时电热丝R1的电功率是14.641W,24小时R1消耗0.4度电。 4.(1)2.3J;(2)0.01 【详解】(1)铁球的重力: 铁球下滑到斜面底端的过程中,重力做功 (2)由于铁球从斜面顶端无摩擦下滑,所以该过程中铁球的机械能没有损失,则撞击时铁球的机械能等于重力做的功,即 根据可得,铁球升高的温度 答:(1)铁球下滑到斜面底端的过程中,重力做功2.3J; (2)铁球升高的温度为0.01 。 【点睛】重点是功和吸热公式的应用,注意理解:因为没有摩擦,所以球撞击金属块时的机械能,等于重力的做的功. 5.(1)5 000 W;(2)24.2 m3 【详解】解:(1)由题知,白天有日光时,系统处于保温状态,灯泡不工作,此时两开关应断开,两电阻R1、R2串联,总电阻最大,总功率最小;由串联电路的特点可知,通过两电阻的电流相等,且R1与R2的电功率之比为1:3,由P=I2R可得 由题意知R2=30 ,所以 R1=10 晚上系统处于加热状态,且灯泡正常工作,由电路图可知,此时两开关应都闭合,灯泡L与R1并联;由并联电路的特点可知,此时U=U1=220V,且灯泡正常工作,所以R1的功率 所以晚上工作电路的总功率 P总=P额+P1'=160W+4840W=5000W (2)由串联电路的特点和可得,白天系统在保温状态时电热丝的总功率 由题可知,白天和晚上系统的工作时间相同,则一天内电热丝放出的热量 Q=W=P1′t+P保温t=(P1′+P保温)t=(4840W+1210W) 10 3600s=2.178 108J 由沼气燃烧的热效率为50%可得 Q放 =Q 由Q放=qV可得需要燃烧沼气的体积 6.(1);(2) 【详解】解:(1)水吸收的热量是 (2)天然气完全燃烧放出的热量为 天然气灶烧水的效率是 答:(1)水吸收的热量是; (2)天然气灶烧水的效率是。 7.(1)3104W;(2)75% 【详解】(1)汽车匀速直线行驶,牵引力 F=f=0.1G=0.1mg=0.11.5103kg10N/kg=1.5103N 牵引力做功的功率 P===Fv=1.5103Nm/s=3104W 牵引力做功的功率是3104W。 (2)汽车行驶10min所做的功 W=Pt=3104W1060s=1.8107J 0.6m3的液化天然气完全燃烧放出的热量 Q=Vq=0.6m34.0107J/m3=2.4107J 汽车发动机的效率 ==100%=75% 汽车发动机的效率是75%。 答:(1) 牵引力做功的功率是3104W; (2) 汽车发动机的效率是75%。 8.(1)60.5 ;(2)175s. 【分析】(1)由题意可知,当S、S1闭合时,只有R2工作,饮水机处于加热状态;当S闭合、S1断开时,两电阻串联,饮水机处于保温状态;根据P=求出R2的电阻; (2)知道水的体积,根据m= V求出水的质量,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量,根据 = 100%求出消耗的电能,再根据P=求出需要的加热时间. 【详解】(1)由图可知,当S、S1闭合时,只有R2工作,此时电路中电阻最小,根据P=可知,电路的总功率最大,则饮水机处于加热状态;当S闭合、S1断开时,两电阻串联,饮水机处于保温状态; 根据P=知,R2的电阻: R2===60.5 ; (2)盛满水时水的体积: V=1L=1dm3=1 10﹣3m3, 由 =可得,水的质量: m= V=1.0 103kg/m3 1 10﹣3m3=1kg, 水吸收的热量: Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2 103J/(kg• ) 1kg (90 ﹣60 )=1.26 105J, 由 = 100%可得,消耗的电能: W===1.4 105J, 由P=可得,需要的加热时间: t′===175s. 9.(1)减小;(2)力的作用是相互的 【详解】考点:做功能够改变物体的内能;力的作用是相互的. 分析:(1)气体对外做功,会导致气体的内能减少,温度降低,故感到气球变凉;(2)气球向后喷出气体说明气球对空气一个向后的力,同时空气对气球产生一个向前的力,这个力使得气球前进. 10.(1)1.6 109J;(2)6.48 108J;(3)40.5% 【详解】解:(1)由题意可知,40kg的柴油完全燃烧放出的热量为 (2)由题意可知,汽车的总重为 因汽车处于受力平衡状态,故由二力平衡原理可知汽车所受牵引力为 故汽车行驶108km过程中牵引力做的功为 (3)汽车的热机效率为 答:(1)40kg的柴油完全燃烧放出的热量为1.6 109J; (2)汽车行驶108km过程中牵引力做功是6.48 108J; (3)汽车在此行驶过程中的热机效率为40.5%。 11.(1);(2);(3)20% 【详解】解:(1)1min内做的有用功为 (2)由排气量可知,每次吸入混合气体的质量为 根据空燃比的概念可知,一个吸气冲程吸入汽油的质量 1min内高温高压的燃气共推动活塞做功3000次,则共吸入汽油的质量 1min内汽油燃烧放出的热量 (3)发动机的效率 答:(1)1min内做的有用功为; (2)1min内汽油燃烧放出的热量为; (3)求出该发动机的效率为20%。 12.2.3 104J;2.3 104J 【详解】(1)根据得,铁球吸收的热量为: ; (2)根据(1)可知,铁球温度升高10 需吸收热量2.3 104J,即铁球的内能增加了2.3 104J; 做功和热传递都可以改变物体的内能,且在改变物体的内能上是等效的, 所以要使其升高相同温度,外界至少要对该球做功2.3 104J. 【点睛】改变物体内能有两种方式,即热传递和做功,理解两种方式对于内能的改变是等效的. 13.(1)7 106J(2)15 【详解】(1)由题意可得,可燃冰的热值:q可燃冰=10q=10 7.0 107J/m3=7.0 108J/m3; 0.01m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量: Q放=Vq可燃冰=0.01m3 7.0 108J/m3=7.0 l06J; (2)由 =得被水吸收的热量: Q吸= Q放=90% 7.0 l06J=6.3 106J; 由Q吸=cm t可得, 水升高的温度: t===15 14.15% 【详解】解:依题意得 的光电池板获得的太阳辐射功率 太阳能电磁板为工作舱提供的电功率是 所以,该光电池的光电转换效率是 答:该光电池的光电转换效率 是15%。 15.(1)5.3 104Pa; (2)2.142 1010J; (3)25% 【详解】(1)战车停在水平地面时对地面的压力 战车对地面的压强 (2)根据密度公式得,消耗燃油的质量 燃油完全燃观放出的热量为 (3)战车在水中匀速前行所做的有用功 该战车的热机效率 16.2.52 103J/(kg ) 【分析】用相同的酒精灯加热,在相等时间内液体吸收的热量相等,应用热量公式可以求出液体的比热容. 【详解】用相同的酒精灯 加热,设液体每分钟吸收的热量为Q,加热5min,水吸收的热量为5Q,加热3min液体吸收的热量为3Q, 水与液体都从室温加热到80 ,它们升高的温度 t相同,水与液体质量m相同, ∵Q=cm t,∴液体与水的比热容之比:, 液体的比热容:c液= 4.2 103J/(kg• )=2.52 103J/(kg• ); 17.(1)4.2 105J;(2)0.035kg;(3)偏大. 【详解】(1)解:水吸收的热量: Q吸= cm t= 4.2 103J/(kg• ) 2kg (70 ﹣20 )= 4.2 105J;(2)解:由 = 得燃气完全燃烧放出的热量: Q放= = = 1.4 106J,由Q放= mq得完全燃烧燃气的质量:m′= = = 0.035kg;(3)解:实际使用时,燃气不会完全燃烧,1kg燃气燃烧放出的热量小于4 107J,所以所需燃气的质量偏大. 点睛:知道水的质量、水的比热容,水的初温和末温,利用吸热公式Q吸= cm t求水吸收的热量;(2)求出了水吸收的热量,利用 = 求燃气完全燃烧放出的热量;设燃气能完全燃烧,再利用Q放= mq求完全燃烧燃气的质量;(3)实际使用时,燃气不会完全燃烧,1kg燃气燃烧放出的热量小于4 107J,据此得出所需燃气的质量是偏大还是偏小. 18.(1)24.2 ;(2)3.36 105J;(3)210s 【详解】解:(1)电水壶正常工作时的电阻是 (2)将一壶水的质量为 将一壶水从20 C烧至沸腾(1个标准大气压下),需要吸收热量为 (3)如果该电水壶的效率为80%,则需要的电能为 将一壶水从20 C烧至沸腾(1个标准大气压下)需要时间为 答:(1)电水壶正常工作时的电阻是24.2 ; (2)将一壶水从20 C烧至沸腾(1个标准大气压下),需要吸收热量为; (3)将一壶水从20 C烧至沸腾(1个标准大气压下)需要时间为210s。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$