2025年中考物理总复习计算题专题九内能的利用

2025年中考物理总复习计算题 专题九 内能的利用 一、计算题 1．一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母表示。在标准大气压下，用一个热效率为40%的酒精炉为热源，将50g初温为0℃的冰全部熔化为0℃的水，共燃烧了14g酒精，酒精的热值为。求： （1）酒精完全燃烧释放出的热量； （2）冰熔化过程中吸收的热量： （3）在标准大气压下，冰的熔化热。 2．2020年2月17日，两张“运﹣20机票”在微信朋友刷屏，“运﹣20飞机票致敬白衣战士”登上微博热搜榜，无数网友点赞，若运﹣20在高空中飞行时，在恒定的水平推力F的作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧航空煤油4800kg，已知飞机发动机的机械功率是3.2×107W，航空煤油的热值为4×107J/kg。试求： （1）4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量； （2）发动机获得的水平推力F； （3）飞机水平匀速飞行时，水平推力所做的功； （4）该飞机发动机的效率。 3．我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达2000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系如表： 速度v/（m/s） 100 200 300 400 500 阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104 已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg。求： （1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦？ （2）若在飞机油箱中加满燃油，并且以300m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？ 4．天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为q=7.0×107J/m3。求： （1）水吸收的热量Q吸； （2）燃气灶的效率η。 5．燃气灶烧水时，把质量为5kg、初温为20℃的水加热到70℃，共燃烧了0.025m3天然气(假设天然气完全燃烧)．已知水的比热容为4.2×103J/( kg•℃ )，天然气的热值为8.4×107J/m3，求： (1)水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)燃气灶烧水时的效率． 6．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给水加热，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0.2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。求： （1）煤完全燃烧产生的热量； （2）已知该煤炉烧水的热效率为42%，则水吸收了多少热量； （3）煤炉中水的质量是多少。 7．用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg，求： （1）水吸收的热量； （2）煤气完全燃烧放出的热量； （3）煤气灶烧水的效率。 8．太阳能热水器内盛有40kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了25℃，求：     (1)水吸收的热量 ；     (2)这些热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭放出的热量 ．[q焦炭=3×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg•℃）]． 9．淮安一直以来积极推进文明城市创建，意义深远。但是近期，小华同学仍看到存在焚烧农作物秸秆现象。他灵机一动，想到为何不变废为宝，将这些能源利用起来呢？他上网查得秸秆的热值约为，水的比热容是，请你帮小华同学计算： (1)用秸秆烧水，秸秆完全燃烧放出多少热量？ (2)若在标准大气压下，完全燃烧的秸秆将的水由加热到，则此过程水吸收多少热量？ (3)求此过程中水的吸热效率是多少？ 10．某一型号的汽车质量为5×103kg，在一段平直公路上匀速行驶了108km，车受到的阻力为车重的0.1倍。求： （1）该汽车牵引力所做的功； （2）已知这一过程消耗燃油30L，求汽车发动机在这一过程中消耗的总能量及该汽车的效率。（假设燃油完全燃烧，燃油密度ρ为0.8×103kg/m3，燃油热值q为4.5×107J/kg，g取10N/kg，重力公式为G＝mg） 11．可燃冰是一种新型能源，主要成分是甲烷，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水=4.2×103J/(kg·℃)，天然气热值q=4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的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。 12．小星用燃气灶将质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？这些热量相当于完全燃烧多少千克的燃气？水的比热容是4.2×103J/(㎏·℃)，燃气的热值是4.5×107J/kg。 13．一辆使用汽油为燃料的汽车，以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为23kw。若小汽车行驶的距离为75km，汽车的热值q=4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%。求小汽车在这段路程中： (1)运动的时间； (2)发动机所做的功； (3)若将汽车在该次行驶过程中损失的热量用来加热水，可将多少千克的10℃冷水加热到40℃的温水供家庭使用？（结果保留整数） 14．我国具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919已完成首次航展试飞，若C919以200m/s的速度匀速直线航行100s，消耗航空燃油3.5×103kg，飞机发动机的效率是70%。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求： （1）消耗的航空燃油完全燃烧时放出的热量是多少； （2）飞机在航行过程中的牵引力是多少？ 15．如图所示是一款四轮沙滩车，它满载时的总质量为0.6t，每个车轮与沙滩的接触面积为500cm2，沙滩车满载时在水平沙滩上匀速直线前行，发动机的功率恒为11.5kW，在10min内行驶6km。（g取10N/kg） （1）当沙滩车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多少？ （2）行驶中沙滩车所受的阻力有多大？ （3）沙滩车以汽油为燃料，在这次行驶中消耗汽油600g，求此过程中沙滩车汽油机的效率。（汽油的热值为4.6×107J/kg）    16．2022年8月，重庆多地突发发生山火灾害。如图所示，是我国自行设计研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机鲲龙—AG600，2018年10月1日，鲲龙—600完成了首次水上高速滑行试验，飞机操控稳定，各系统工作正常。若鲲龙—AG600以的速度匀速直线滑行，飞机发动机的功率为，（航空煤油的热值为）求： （1）飞机在滑行过程中所做的有用功； （2）如果飞机发动机的效率为50%，则滑行消耗多少千克航空煤油？ 17．深圳比亚迪汽车发布，其研发的骁云插混专用1.5L发动机的热效率高达43%，是全球热效率最高的量产汽油发动机。公司旗下比亚迪宋PLUSDM﹣i车型搭载有此款发动机，此车型100km油耗为4.4L（质量为3kg），汽油热值q=4.6×107J/kg，求： （1）4.4L汽油完全燃烧，可释放多少热量Q。 （2）骁云1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功W？ （3）此车型匀速行驶100km所受的平均阻力f。 18．12月22日，长征八号运载火箭首飞成功，将厦门大学“海丝一号”等5颗卫星准确送入轨道。火箭离开发射台时，为了防止高温火焰对发射台的影响，“喷水降温系统”向火箭尾部火焰中心喷水20s，喷水量为400t。 （1）设喷出的水的温度都是从20℃升高到100℃，水的比热容为。求水升温吸收的热量。 （2）长征八号火箭一子级、二子级发动机分别采用煤油、液氢为燃料。效率分别为70%、90%，煤油的热值为3×107J/kg，液氢的热值为1.4×108J/kg。求它们做相等的有用功时各自燃烧煤油（m油）和液氢（m氢）的质量之比。 19．用天然气热水器将质量为0.04t、温度为15℃的水加热到40℃，完全燃烧了0.15m3的天然气。[水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值是3.5×107J/m3]求： (1)水需吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)热水器的效率为多少？ 20．如图是我国第一款纯电动疫苗接种车。疫苗车空车质量为4t，车轮与水平地面接触的总面积为0.2m2，发动机的输出功率为60kW不变。（g取10N/kg，汽油热值取4.0×107J/kg）求 （1）疫苗车空车静止在水平地面时，对地面的压强。 （2）疫苗车在水平路面匀速直线行驶时，受到的阻力为3000N，疫苗车的速度。 （3）疫苗车以（2）中的速度在平直路面行驶50km，若换用效率为30%的汽油机提供动力，需要消耗汽油的质量。 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 《2025年中考物理总复习计算题 专题九 内能的利用》参考答案 1．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）由可知，酒精完全燃烧释放出的热量为 （2）由可知，冰熔化过程中吸收的热量为 （3）依题意某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，则在标准大气压下，冰的熔化热为 答：（1）酒精完全燃烧释放出的热量为； （2）冰熔化过程中吸收的热量为： （3）在标准大气压下，冰的熔化热为。 2．（1）1.92×1011J；（2）1.6×105N；（3）1.152×1011J；（4）60% 【详解】解：（1）根据题意知道，燃烧航空煤油的质量m＝4800kg，则航空煤油完全燃烧放出的热量为 （2）根据题意知道，发动机的功率P＝3.2×107W，速度 由 可知，发动机的水平推力为 （3）该发动机做的有用功为 （4）该飞机发动机的效率为 答：（1）4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量为1.92×1011J； （2）发动机获得的水平推力F为1.6×105N； （3）水平推力所做的功1.152×1011J； （4）该飞机发动机的效率为60%。 3．（1）5×1011J；（2）5.5×104km 【详解】解：（1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量 Q放=qm=5×107J/kg×104kg=5×1011J （2）飞机满载时燃料完全燃烧放出的热量Q放=5×107J，η=30%，飞机所做的有用功为 W有=Q放η=5×1011J×30%=1.5×1011J 从表中信息可知，飞机以300m/s的速度巡航时，它受到的阻力f=2.7×104N，因为飞机匀速运动，故F牵=f=2.7×104N；飞机的最大航程 　 答：（1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是5×1011J； （2）若在飞机油箱中加满燃油，并且以300m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是5.5×104km。 4．（1）2.1×107J；（2）60% 【详解】 解：（1）水吸收的热量 （2）0.5m3的天然气完全燃烧放出的热量 燃气灶的效率 答：（1）水吸收的热量为2.1×107J； （2）燃气灶的效率为60%。 5．（1）1.05×106J；（2）2.1×106J；（3）50% 【详解】（1）水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（70℃-20℃）=1.05×106J； （2）天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=0.025m3×8.4×107J/m3=2.1×106J； （3）燃气灶的效率：η===50%． 答：（1）水吸收的热量为1.05×106J； （2）天然气燃烧放出的热量为2.1×106J； （3）燃气灶烧水的效率为50%． 6．（1）6×106J；（2）为2.52×106J；（3）10kg 【详解】解：（1）煤完全燃烧产生的热量 Q放＝mq煤＝0.2kg×3×107J/kg＝6×106J （2）水吸收的热量 Q吸＝Q放η＝6×106J×42%＝2.52×106J （3）由图可知，经过6min时间加热后水温由20℃达到80℃，根据Q吸＝cm'（t﹣t0）可知，煤炉中水的质量 答：（1）煤完全燃烧产生的热量为6×106J。 （2）水吸收了多少热量为2.52×106J。 （3）煤炉中水的质量是10kg。 7．（1）2.1×105J；（2）8.4×105J；（3）25% 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）煤气完全燃烧放出的热量 Q放＝qm′＝4.2×107J/kg×20×10﹣3kg＝8.4×105J （3）煤气灶烧水的效率 答：（1）水吸收的热量为2.1×105J； （2）煤气完全燃烧放出的热量为8.4×105J； （3）煤气灶烧水的效率为25%。 8． 4.2×106J 0.14kg 【详解】解：（1）水吸收的热量：Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×40kg×25℃=4.2×106J； （2）假设需的焦炭的质量为m，则m千克焦炭燃烧放出的热量和水吸收的热量相等， 即4.2×106J=mq m===0.14kg； 答：水吸收的热量是4.2×106J；这些热量相当于完全燃烧0.14千克的焦炭放出的热量． 【点评】本题主要考查学生对热量的计算公式的理解和掌握，是一道中档题． 9．(1)；(2)；(3) 【详解】解：(1)秸秆完全燃烧放出的热量 (2)水吸收的热量 (3)此过程中水的吸热效率 答：(1)用秸秆烧水，秸秆完全燃烧放出热量；(2)此过程水吸收的热量；(3)求此过程中水的吸热效率是。 10．（1）5.4×108J；（2）1.08×109J，50% 【详解】解：（1）汽车的重力 G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N 由题可知，汽车受到的阻力为 f=0.1G=0.1×5×104N=5×103N 汽车行驶的路程为 s=108km=1.08×105m 因为汽车匀速行驶，所以牵引力 F=f=5×103N 该汽车牵引力所做的功 W=Fs=5×103N×1.08×105m=5.4×108J （2）消耗燃油的质量为 m=ρV=0.8×103kg/m3×30×10﹣3m3=24kg 发动机在这一过程中消耗的总能量 Q放=mq=24kg×4.5×107J/kg=1.08×109J 该汽车的效率 答：（1）该汽车牵引力所做的功为5.4×108J； （2）汽车发动机在这一过程中消耗的总能量为1.08×109J，该汽车的效率为50%。 11．（1）1.68×108J；（2）33.3%；（3）0.075m3 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(100℃-20℃)=1.68×108J （2）天然气完全燃烧放出的热量 Q放=Vq=12m3×4.2×107J/m3=5.04×108J 燃气锅炉烧水的效率 （3）可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，则可燃冰的热值 q可燃冰=160q=160×4.2×107J/m3=6.72×109J/m3 若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，应使用可燃冰的体积 答：（1）水吸收的热量是1.68×108J； （2）燃气锅炉烧水时的效率是33.3%； （3）若换用可燃冰，应使用0.075m3可燃冰。 12．6.3×105J，0.014kg 【详解】解：（1）水的质量m=2kg，初温t0=25℃，终温t=100℃，水的比热容c=4.2×103J/(㎏·℃)，水吸收的热量 （2）燃气的热值q=4.5×107J/kg，由题知 Q放=Q吸=6.3×105J 需要燃气的质量 答：（1）水吸收的热量为6.3×105J； （2）这些热量相当于完全燃烧0.014kg的燃气放出的热量。 13．(1)5000s；(2)1.15×108J；(3)2738kg 【分析】1）已知汽车的行驶速度和行驶的距离，根据公式可求运动时间； (2)已知发动机的实际功率和行驶的时间，根据公式可求发动机所做的功； (3)汽车行驶过程中损失的能量等于汽油完全燃烧放出的热量减去牵引力做的功，再利用△求水的质量。 【详解】解：(1)车的运动速度 由得运动时间 (2)发动机所做的功 (3)由得汽油完全燃烧释放的热量 水吸收的热量 由△得水的质量 答：(1)运动的时间为； (2)发动机所做的功为； (3)可将的的冷水加热到的温水供家庭使用。 14．（1）1.4×1011J；（2）4.9×106N 【详解】解：（1）航空燃油完全燃烧放出的热量为 （2）由 知道，牵引力做的功为 若C919以200m/s的速度匀速直线航行100s，则飞行的距离为 由W=Fs知道，飞机在航行过程中的牵引力为 答：（1）消耗的航空燃油完全燃烧时放出的热量是1.4×1011J； （2）飞机在航行过程中的牵引力是4.9×106N。 15．（1）3×104Pa；（2）1.15×103N；（3）25% 【详解】解：（1）沙滩车满载时的重力 沙滩车满载时对地面的压力 受力面积 沙滩车满载时对地面的压强 （2）沙滩车的行驶速度 由得牵引力 由于车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，则沙滩车所受的阻力 （3）沙滩车汽油机的效率 答：（1）当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为3×104Pa； （2）此次行驶中卡丁车所受的阻力为1.15×103N； （3）该卡丁车以汽油为燃料，若在这次行驶中消耗汽油0.6kg，卡丁车汽油机的效率为25%。 16．（1）；（2） 【详解】解：（1）飞机在滑行过程中所做的有用功为 （2）如果飞机发动机的效率为50%，则消耗的航空煤油放出的热量为 滑行消耗航空煤油的质量为 答：（1）飞机在滑行过程中所做的有用功为； （2）如果飞机发动机的效率为50%，则滑行消耗航空煤油。 17．（1）1.38×108J；（2）5.934×107J；（3）593.4N 【详解】解:（1）4.4L（质量为3kg）汽油完全燃烧放出的热量 Q=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J （2）由η=可知，骁云1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功 W=ηQ=43%×1.38×108J=5.934×107J （3）由W=Fs可知，汽车发动机的牵引力 93.4N 由于汽车匀速行驶，根据二力平衡条件可知，汽车所受的阻力 f=F=593.4N 答：（1）4.4L汽油完全燃烧，可释放多少热量Q为1.38×108J； （2）骁云1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功W为5.934×107J； （3）此车型匀速行驶100km所受的平均阻力f为593.4N。 18．（1）；（2）6∶1 【详解】解：（1）根据题意可知，喷水量为 水升温过程吸收的热量为 （2）设消耗的煤油和液氢质量分别为m1、m2，一子级发动机所做的有用功可表示为 同理，二子级发动机所做的有用功可表示为 因为 所以 解得 答：（1）水升温吸收的热量为； （2）它们做相等的有用功时各自燃烧煤油（m油）和液氢（m氢）的质量之比为6:1。 19．(1) (2) (3)80% 【详解】（1）水需吸收的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量 （3）热水器的效率 20．（1）2×104Pa；（2）20m/s；（3）12.5kg 【详解】解：（1）疫苗车空车静止在水平地面时，对地面的压力 F=G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N 疫苗车空车静止在水平地面时，对地面的压强 （2）由于匀速直线运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力 F=f=3000N 牵引力的功率 疫苗车的速度 （3）牵引力做的功 W=Fs=3000N×5×104m=1.5×108J 汽油燃烧放出的热量 消耗汽油的质量 答:（1）对地面的压强2×104Pa； （2）汽车行驶的速度20m/s； （3）消耗汽油的质量是12.5kg。 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 $$