2025年中考物理压轴题训练--内能的利用计算题

2025年中考物理压轴题训练--内能的利用计算题 1．《成都市生活垃圾管理条例》自2021年3月执行以来，成都双流区将垃圾进行了合理分类，并变废为宝。如果1吨垃圾可以榨出0.21吨燃料油，若燃料油的热值为，水的比热容。求： （1）1吨垃圾产生的燃料油完全燃烧释放出的热量为多少？ （2）不计热量损失，这些热量可以使质量为、初温度为10℃的水温度升高多少℃？ 2．现代家庭装修中浴室大多用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，水的比热容，如果小芳洗一次澡用热水0.05m3。求： （1）所用热水的质量为多少？ （2）水从热水器中吸收多少热量？ （3）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少m3的天然气？（天然气的热值q=4×107J/m3，气体完全燃烧放出的热量的公式Q=qV，式中V表示燃烧气体的体积） 3．王军学习了热学的有关知识后，想估算一下自己家每天烧水、做饭、炒菜所需要的热量，于是他仔细记录了每天烧水、做饭、炒菜需要的时间，并把它们折算成烧水的时间，相当于每天将40kg的水从25℃加热到沸腾。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），当地的气压为标准大气压。问： （1）王军家每天烧水、做饭、炒菜所需要的热量是多少？ （2）如果家用天然气的热值q＝3×107J/m3，从理论上讲，王军家每天烧水、做饭、炒菜至少需要燃烧多少天然气？ 4．一辆四轮家庭轿车的部分数据如下表所示。从曹县汽车站驾驶该车到曹州牡丹园，用时1小时12分钟，行程54公里。g取10N/kg。 轿车（包括人员及物品）总质量/kg 2000 停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm2 250 汽油的热值/J·L-1 3.6×107 汽油机效率 25% （1）求这辆轿车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压强； （2）求从曹县汽车站到曹州牡丹园的平均速度； （3）通过仪表盘显示的数据可知，从曹县汽车站到曹州牡丹园的过程中，汽车消耗3L汽油，求这一过程中牵引力做功的功率。 5．某电热水壶内部电热丝的阻值为40 Ω，接在电路中后通过的电流为5 A，通电8 min，能够将2 kg水从20℃加热到70℃.不计温度对电阻的影响，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），求： （1）这壶水吸收的热量； （2）此电热水壶的热效率. 6．燃气灶烧水时，把质量为2 kg、初温为20 ℃的水加热到100 ℃，共燃烧了0.02 m3的天然气(假设天然气完全燃烧)。q气=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。 7．小王想测量家里天然气灶的热效率，他给10kg的水加热，在6min内完全燃烧了0.1m3的天然气，水温从20℃升高到80℃。已知c水=4.2×103/(kg·℃)，q天然气=3.6×107J/m3，求： （1）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）天然气灶烧水时的热效率。 8．氢能源汽车具有零排放的环保优势，某款氢能源汽车总质量为1.5×103kg，在水平公路上以70km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为1.2×103N，行驶0.5h消耗氢0.6kg，已知氢的热值为1.4×108J/kg，g取10N/kg。求汽车： （1）受到的重力和牵引大的大小； （2）行驶的距离和牵引力做的功； （3）利用氢能的效率。 9．氢能源被认为是21世纪的理想能源，我国自主研发的某氢燃料新能源公交车满载质量为，某次满载后在5min内匀速行驶4.2km，消耗氢燃料0.25kg。公交车匀速直线行驶时所受到阻力为总重的1/20。求公交车在行驶过程中（已知） （1）消耗的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）牵引力做功的功率； （3）公交车发动机的热机效率。 10．2023年9月，南通建造的远洋货轮“中远337号”出海试航10min，试航过程中平台以10m/s的速度匀速直线航行，航行过程中牵引力为8×106N。已知平台燃油机动力系统效率为40%，q=4.0×107J/kg。求试航过程中； （1）货轮牵引力做功的功率P； （2）克服阻力做的功W； （3）需要燃烧的燃油质量m。 11．一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为84x106J，这些能量相当于完全燃烧 0.7kg的干木柴才能得到，将这些干木材放在火炉中用来烧水，可以使8kg的水温度升高50℃，已知水的比热容为4.2x103J/(kg·℃)求： （1）干木材的热值. （2）8kg的水温度升高 50℃℃所吸收的热量. （3）此火炉烧水时的效率. 12．北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生电能E电的90%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N。 （1）求此过程中产生的电能E电； （2）燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶，所受阻力与甲车相同，汽油在汽缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取q＝5×107J/kg。同样到达B地，需要多少千克汽油？ 13．天然气是一种清洁环保的优质能源，在生产和生活中被广泛使用。某次用天然气灶烧水，消耗的天然气的体积是0.08m3，将5kg的水从10℃加热到90℃，已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，天然气的热值为3.5×107J/m3。试求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）0.08m3天然气完全燃烧放出热量是多少？ （3）该天然气灶加热这些水的效率是多少？ 14．暑假期间小明的爸爸购买了一款分体式燃气炉，带着小明去户外野炊，放松一下紧张的学习心情。他们先用该燃气炉烧水，把初温为20℃的2kg水加热到100℃，燃烧了的天然气。已知：（，天然气的热值。求： （1）水吸收的热量为多少？ （2）假设天然气完全燃烧，则燃气炉烧水的效率为多少？ 15．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。如图所示的太阳能热水器在阳光照射时，吸收的太阳能可达（E表示太阳能），这些能量可以使质量为的水温度升高50℃。假设这些水吸收的热量由天然气来提供，天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收。[J/（kg·℃），]，请你计算： （1）水吸收的热量； （2）该太阳能热水器的效率； （3）完全燃烧天然气的体积。 16． 2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破．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水=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3]求： （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？ 17．一辆汽车以23m/s 的速度行驶 10min，消耗的汽油为1.2kg．汽车匀速直线行驶时受到的阻力f＝1.2×103N，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，根据以上信息计算： （1）该汽车在这段时间内消耗的汽油产生的热量有多少？ （2）此时汽车发动机的功率为多大？ （3）在这段时间内该汽车发动机效率是多少？ 18．把质量为10kg的水，从20℃加热到100℃，若用焦炭加热，需燃烧0.5kg焦炭。求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）这些焦炭完全燃烧放出的热量是多少？ （3）煤炉的效率是多少？（焦炭的热值3.0×107J/kg） 答案部分 1．（1）；（2）50℃ 2．（1）50kg；（2）6.3×106J；（3）0.225m3 3．（1）Q吸=cmΔt= 4.2×103J/（kg•℃）× 40kg×（100℃- 25℃ ）= 1.26×107J （2）。 4．解：（1） 这辆车（包括人员及物品）的总重力：G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N， 车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压力：F压=G=2×104N， 则车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压强： （2） 从曹县汽车站到曹州牡丹园的平均速度： （3） 汽油完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=3L×3.6×107J/L=1.08×108J， 牵引力做的功：W=ηQ放=25%×1.08×108J=2.7×107J， 这一过程中牵引力做功的功率： 5．（1）4.2×105J （2）87.5% 6．（1）6.72×105J （2）1.68×106J （3）40％ 7．（1）解： 6min内水的初温t0＝20℃，水的末温t＝80℃， 经过6min时间加热，水所吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×106J； 答：经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J； （2）解： 天然气完全燃烧产生的热量：Q放＝Vq天然气＝0.1m3×3.6×107J/m3＝3.6×106J； 答：天然气完全燃烧产生的热量为3.6×106J； （3）解： 煤炉烧水的热效率：。 答：天然气灶烧水时的热效率为70%%。 8．（1）解： ①汽车受到的重力：G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N ②因为匀速行驶，根据二力平衡原理，汽车受到的牵引力：F牵=f=1.2×103N 答：汽车受到的重力为 1.5×104N ，汽车受到的牵引力为 1.2×103N； （2）解： ①汽车行驶的距离为： 由 得s=vt=70km/h×0.5h=35km=3.5×104m ②牵引力做的功为：W=F牵s=1.2×103N×3.5×104m=4.2×107J 答： 汽车行驶的距离为3.5×104m，牵引力做的功为4.2×107J； （3）解： 氢完全燃烧所产生的热量：Q=mq=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J 汽车利用氢能的效率： 答：汽车利用氢能的效率为 50%。 9．（1） （2） （3）30% 10．（1）8×107W；（2）4.8×1010J；（3）3000kg 11．（1）解：根据能量和消耗的干木柴的质量，计算热值为： （2）解： 计算水吸收的热量为： Q=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×8kg×50℃=1.68×106J （3）解： 计算火炉的烧水效率为： 12．（1）1×108J；（2）6kg 13．（1）1.68×106J；（2）2.8×106J；（3）60% 14．（1）；（2）56% 15．（1）；（2）37.5%；（3） 16．（1）利用体积，可燃冰放出的热量为； （2）水的温度差为。 17．（1）解：产生的热量Q＝mq＝1.2kg×4.6×107J/kg＝5.52×107J （2）解：因为匀速直线行驶 牵引力F＝f 发动机的功率P＝Fv＝fv＝1.2×103N×23m/s＝2.76×104W （3）解：牵引力做的功W＝Pt＝2.76×104W×10×60s＝1.656×107J 发动机效率 18．（1） 根据水的比热、质量和温度差计算吸热为； （2）根据燃料的质量和热值计算热量为； （3）根据水的吸热和燃料放热的比值计算热效率为。 学科网（北京）股份有限公司 $$