2025年中考物理二轮复习计算专题练习：内能和内能的利用（2）

2025年人教版物理中考复习：物内能和内能的利用计算专题（2） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用．一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为20℃的水，阳光照射一段时间后，水温升高到60℃［c水=4.2×103J/(kg・℃)］，请完成以下问题： （1）水吸收的太阳能是多少焦耳? （2）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量? [q干木柴=1.2×107J/kg] 2．一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶 0.9km，所受阻力为 1.6×103N，求在此过程中： (1)轿车所受牵引力大小以及牵引力所做的功； (2)若轿车消耗汽油 0.125kg，其发动机的效率多大？（q汽油=4.6×107J/kg，结果保留整数） 3．如图所示是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.5L。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg。求： （1）汽车运动的时间为多少秒？ （2）所消耗汽油的质量； （3）汽油燃烧所放出的热量。 4．某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率。他们用酒精灯给200 g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了8.4 g酒精。求此过程中：（已知：水的比热容为），酒精的热值为） （1）水吸收的热量； （2）酒精灯烧水的效率。 5．某柴油叉车，其水平叉臂的总面积为0.2m2，如图甲所示，某工作中，叉车托着质量为1380kg、底面积为1.2m2的货物，如图乙所示，10s内托着货物水平移动了5m，然后将货物匀速举高2m，求： (1)货物对叉臂的压强． (2)在整个过程中，叉车对货物做功的功率． (3)若柴油机的效率为30%，此次叉车举高货物时需要完全燃烧多少千克柴油？(柴油热值q＝4.6×107J/kg ) 6．在一个标准大气压下，用炉子将10 kg的水从20 ℃加热至沸腾，燃烧了0.5 kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，焦炭的热值为3.0×107 J/kg.求： (1)水吸收的热量； (2)0.5 kg焦炭完全燃烧释放的热量； (3) 炉子烧水的效率． 7．一辆汽车启动时，以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v﹣t图像如图甲所示，在第10s时速度达到25m/s，通过的路程为150m。若汽车在公路上行驶1h，消耗汽油10L，已知汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为汽车的机械能。（汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油的密度为0.7×103kg/m3，g取10N/kg） （1）在0﹣10s内汽车的平均速度； （2）求1h内汽车发动机所做的功； （3）若汽车在水平路面上匀速行驶时所受的阻力f与速度v的关系如图乙所示，则该轿车以90km/h的速度匀速行驶时的功率有多大？    8．如图是一辆警车，空车质量为2.72t。某次执行任务时，警车以30m/s的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW。（） （1）车上人员的总质量为280kg，轮胎与路面接触的总面积为0.1m2，车静止时对水平路面的压强是多少？ （2）警车以30m/s的速度水平匀速直线行驶时，车所受阻力是多少？ （3）若警车发动机的效率为，以60kW的输出功率行驶，消耗多少千克的柴油？（柴油的热值取） 9．用两个相同的电热器分别给质量都为1kg的水和某种液体加热，每隔1分钟记录一次温度，数据如表所示，c水＝4.2×103J/（kg•℃），求： 加热时间（分） 0 1 2 水的温度（℃） 20 26 32 液体的温度（℃） 20 29 38 （1）加热1分钟，水吸收的热量Q水； （2）该液体的比热容c液。 10．我国研制的大客机C919搭载某涡轮喷气发动机，它的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机对飞机的推力所做的功与发动机获得的机械能之比。 速度v/m/s 100 200 300 400 500 阻力f/N 0.9×104 3.6×104 8.1×104 1.44×105 2.25×105 (1)飞机飞行时所受阻力f与运行速度v的关系如表，则它们之间的数量关系； (2)若飞机以200m/s的水平速度匀速巡航0.5h过程中，消耗燃油1080kg，则此过程，飞机克服阻力所做的功为多少J；若发动机的热效率为40%，则发动机的推进效率为多少？（燃油热值q=5.0×107J/kg） 11．“十一”假期，小明一家驱车外出旅游，如图。当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为40%。已知汽车整车质量为1375kg，油箱加了25L汽油。（汽油热值q=3.3×107J/L） （1）油箱里的汽油完全燃烧释放的热量为多少？ （2）用完油箱中的汽油，汽车最多能做多少有用功？ （3）该车最多可以匀速直线行驶多远的路程？ 12．随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气．小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2000cm3、20℃的水，大火加热直至沸腾．又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3．[气压为1标准大气压；c水=4.2×103J/（kg•℃）] （1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？ （2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m3的天然气？ 13．如图所示，某品牌汽车，其车身重1.5×104N，每个轮胎与地面的接触面积为0.05m²， 当汽车在某段平直高速公路上匀速行时，所受到的阻力为自身重力的0.1倍，20min 时间内汽车通过的路程是36km。（其中g=10N/kg，q=4.5×107J/kg）求： （1）汽车静止时对水平地面的压强； （2）该汽车在匀速行驶过程发动机所做的功； （3）该汽车匀速行驶36km，消耗了4kg的汽油，则该发动机的效率为多少？（假设汽油完全燃烧） 14．某家用轿车的总质量1200kg，家用轿车的额定功率30kW，每个轮胎与地面的接触面积0.02m2。求： （1）该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？ （2）若该家用轿车在额定功率下以72km/h的速度匀速行驶在平直的公路上，则该车发动机的牵引力是多少？ （3）该家用轿车仍以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗汽油1.2kg，该车发动机的效率是多少？（假设汽油完全燃烧，汽油热值q=5.0×107J/kg） 15．某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表1 所示．对该汽车做测试，只调整轮胎气压，测得单个轮胎数据如表2所示： 表1 驱动模式 纯电动 启动、低速 油电混动 中速 纯燃油 高速 表2 次数 1 2 3 轮胎气压/×105Pa 4.6 8.1 10.5 地面的受力面积/×10-2m2 3.6 3.0 2.4 对地压强/×105Pa 5.0 6.0 7.5 （每次单个轮胎对地压力不变） （1）求单个轮胎对地的压力为多少？ （2）根据表2，要减小空车停在水平路面时的对地压强，提出可行的方法 （3）某次道路测试中，该车以中速匀速行驶170km，共消耗汽油10L．测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动车向轮胎输送，此时内燃机和电动机共同驱动车辆前进．求： ①在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为1000N，牵引力做的功是多少？ ②在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？（忽略蓄电池和电动机的热损失，q汽油=4.6×107J/kg，ρ汽油=0.7×103kg/m3） 16．如图是一辆警车。空车质量为2.72t。某次执行任务时警车以108 km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW（g取10 N/kg）。求： (1)车上警察的总质量为280 kg，轮胎与路面接触的总面积为1 000 cm2，车静止时对水平路面的压强是多少？ (2)警车以108 km/h的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是多少？ (3)若警车发动机的效率为40%，警车以60 kW的输出功率行驶 10 min，消耗多少千克的柴油？（柴油的热值取4.0×107 J/kg） 17．一辆行驶在水平公路上的小汽车，汽车总质量为，其轮胎与地面的总接触面积为。求： （1）汽车静止时对水平路面的压强；（） （2）汽车以的速度匀速行驶时，发动机的输出功率为，求此过程中汽车的牵引力； （3）汽车以的速度匀速行驶一百公里耗油10kg，则发动机的效率是多少？，结果精确到 18．如图甲所示，我国自行研制的ZBD-05两栖步兵战车，是世界上水上行驶最快的战军。它具有独特的前部防浪板和尾部滑行板，水中航行时，两者配合可以降低阻力，提高速度，有力增强了我军抢滩登陆的能力，它的部分参数如表。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，q燃油=4.0×107/J/kg。 （1）战车以最大速度在水中匀速航行时，所受阻力为1.0×105N，若发动机转换为机械能的效率为40%，则战车10min消耗的燃油质量？ （2）战车在抢滩登陆接近水平滩时，收起尾部滑行板，履带已着地．但仍有4m3的车体浸在水中，如图乙所示，此时岸滩对战车的支持力是多少？ 战车质量 26t 水上最大速度 27km/h 履带着地总面积 4m2    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年人教版物理中考复习：物内能和内能的利用计算专题（2）》参考答案 1．(1)4.2×107J；(2)3.5kg 【详解】解：（1）水的质量 m=ρV=1.0×103kg/m3×0.25m3=250kg 水吸收的热量 Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×250kg×40℃=4.2×107J （2）需要干木柴的质量为 m木=Q吸/q干木柴=4.2×107J/1.2×107J/kg=3.5kg 答：（1）水吸收的太阳能是多少焦耳4.2×107J； （2）这些能量相当于完全燃烧3.5kg干木柴放出的热量。 2．(1) ；；(2)25% 【详解】(1)轿车匀速直线行驶时，处于平衡状态，在水平方向上，牵引力与其所受的阻力相等，即 牵引力所做的功为 (2)轿车消耗汽油产生的总功为 其发动机的效率为 答：(1)轿车所受牵引力大小为，牵引力所做的功为； (2)发动机的效率为25%。 3．（1）400s；（2）1.2kg；（3） 【详解】解：（1）汽车运动的时间为 （2）所消耗汽油的质量 （3）汽油燃烧所放出的热量 答：（1）汽车运动的时间为400s； （2）所消耗汽油的质量1.2kg； （3）汽油燃烧所放出的热量。 4．(1)；(2)20% 【详解】(1)水吸收的热量 (2)酒精完全燃烧放出的热量 酒精灯烧水的效率 答：(1) 水吸收的热量是； (2)酒精灯烧水的效率是20%。 5．(1)69000Pa(2)2760W(3)0.002． 【详解】(1)货物对叉臂的压力为货物的重 受力面积为叉臂面积0.2m2，则 (2)叉车对货物做的功为： 功率为 (3)柴油机所做的功W＝27600J，根据可得柴油放出的热量 由得燃料的质量 答：(1)货物对叉臂的压强为69000Pa；(2)在整个过程中，叉车对货物做功的功率2760W；(3)若柴油机的效率为30%，此次叉车举高货物时需要完全燃烧0.002千克柴油． 6．(1)3.36×106 J；(2)1.5×107 J；(3) 22.4% 【详解】解：（1）1个标准大气压下，水的沸点为100℃，所以将水加热至100℃，水吸收的热量： . （2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量： ； （3）炉子烧水的效率 ． 答：（1）水吸收的热量为；（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量为；（3）炉子烧水的效率为22.4%． 7．（1）15m/s；（2）9.66×107J；（3）6.25×104W 【详解】解：（1）由题可知，在0～10s内汽车通过的路程为150m，则在0～10s内汽车的平均速度 （2）消耗汽油的体积 V汽油＝10L＝10dm3＝1×10﹣2m3 汽油的质量 m汽油＝ρ汽油V汽油＝0.7×103kg/m3×1×10﹣2m3＝7kg 汽油完全燃烧放出的热量 Q＝m汽油q＝7kg×4.6×107J/kg＝3.22×108J 发动机所做的功 W＝ηQ＝30%×3.22×108J＝9.66×107J （3）汽车的速度 v＝90km/h＝25m/s 由图乙可知，当汽车的速度为25m/s时，其阻力f＝2500N，轿车做匀速直线运动时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即 F＝f＝2500N 则汽车的功率 答：（1）在0～10s内汽车的平均速度为15m/s； （2）1h内汽车发动机所做的功为9.66×107J； （3）该轿车以90km/h的速度匀速行驶时的功率为6.25×104W。 8．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）警车的总质量是 车静止时对水平路面的压力是 车静止时对水平路面的压强是 （2）警车的速度，输出功率 匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，由 得所受阻力是 （3）警车以的输出功率行驶 所做的有用功是 根据热机的效率公式可得柴油完全燃烧释放的热量 消耗柴油的质量是 答：（1）车静止时对水平路面的压强是3×105Pa； （2）警车以30m/s的速度水平匀速直线行驶时，车所受阻力是2×103N； （3）若警车发动机的效率为40%，以60kW的输出功率行驶10min，消耗2.25千克的柴油。 9．（1）2.52×104J；（2）2.8×103J/（kg•℃） 【详解】解：（1）由表格数据可知，加热1min，水的温度从20℃上升到26℃，则水吸收的热量为 Q水＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（26℃﹣20℃）＝2.52×104J （2）相同的加热器加热相同的时间1min，液体吸收的热量与水吸收的热量相同，所以液体吸收的热量Q液＝Q水，液体的温度由20℃升高到29℃，由可知，液体的比热容为 答：（1）加热1分钟，水吸收的热量为2.52×104J； （2）该液体的比热容c液为2.8×103J/（kg•℃）。 10．(1)f=(）2×0.9×104N；(2)1.296×1010，60% 【详解】解：(1)当v=100m/s时 f=(）2×0.9×104N=0.9×104N 当v=200m/s时 f=(）2×0.9×104N=3.6×104N 当v=300m/s时 f=(）2×0.9×104N=8.1×104N 当v=400m/s时 f=(）2×0.9×104N=1.44×105N 当v=500m/s时 f=(）2×0.9×104N=2.25×105N 所以，飞机飞行时所受阻力f与运行速度v的关系 f=(）2×0.9×104N (2)飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受到的阻力平衡力，大小相等，故f=F=3.6×104N；燃料完全燃烧放出的热量 Q=mq=1080kg×5×107J/kg=5.4×1010J 根据得发动机获得的机械能 W机械=ηQ放=40%×5.4×1010J=2.16×1010J 发动机巡航的距离为 s=vt=200m/s×0.5×3600s=360000m 飞机克服阻力所做的功（推力所做的功） W推力=Fs=3.6×104N×360000m=1.296×1010J 发动机的推进效率 答：(1)飞机飞行时所受阻力f与运行速度v的关系为f=(）2×0.9×104N。 (2)飞机克服阻力所做的功为1.296×1010J，发动机的推进效率为60%。 11．（1）8.25×108J；（2）3.3×108J；（3）3×105m 【详解】解：（1）油箱里的汽油完全燃烧释放的热量为 Q放=qV=3.3×107J/L×25L=8.25×108J （2）用完油箱中的汽油，汽车最多能做的有用功为 W有=Q放×η=8.25×108J×40%=3.3×108J （3）因为匀速直线运动，则 F=f=0.08mg=1100N 该车最多可以匀速直线行驶路程为 s=W有/F=3.3×108J/1100N=3×105m 答：（1）油箱里的汽油完全燃烧释放的热量为8.25×108J； （2）用完油箱中的汽油，汽车最多能做3.3×108J有用功； （3）该车最多可以匀速直线行驶多远的路程为3×105m。 12．（1）6.72×105J；（2）2.1×10﹣2m3． 【详解】 （1）水的质量： m=ρV=1.0g/cm3×2000cm3=2000g=2kg， 水吸收的热量： Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J； （2）天然气放出的热量： Q放= =1.68×106J， ∵Q放=Vq， ∴天然气的体积： V==2.1×10﹣2m3。 13．（1）7.5×104 Pa；（2）5.4×107J；（3）30% 【详解】解：（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压力等于自身的重力，压力为 汽车静止时对水平地面的压强为 （2）汽车匀速行驶的速度为 汽车匀速行驶，汽车所受阻力与牵引力是一对平衡力，已知汽车阻力为自身重力的0.1倍，则牵引力为 由公式 可知，汽车的功率为 发动机所做的功为 （3）完全燃烧4kg的汽油放出的热量为 发动机的效率为 答：（1）汽车静止时对水平地面的压强是7.5×104 Pa； （2）该汽车在匀速行驶过程发动机所做的功是5.4×107J； （3）该发动机的效率为30%。 14．（1）1.5×105Pa；（2）1500N；（3）30% 【详解】解：（1）该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压力 F=G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N 对地面的压强 （2）行驶速度 v=72km/h=20m/s 功率 该车发动机的牵引力 （3）该家用轿车仍以72km/h的速度匀速行驶10min，牵引力所做的功 W=Fs=Fvt=1500N×20m/s×10×60s=1.8×107J 完全燃烧1.2kg汽油放出热量 Q放=m′q=1.2kg×5.0×107J/kg=6×107J 该车发动机的效率 答：（1）该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压强为1.5×105Pa； （2）该车发动机的牵引力是1500N； （3）该车发动机的效率是30%。 15．（1）1.8×104N；（2）要减小对地压强，应增大地面的受力面积，减小轮胎气压；（3）①1.7×108J；②6.6×105J 【详解】（1）单个轮胎对地的压力：F=pS=5×105Pa×3.6×10-2m2=1.8×104N； （2）由表格数据可知，轮胎气压越大，地面的受力面积越小，对地压强越大，则空车停在水平路面时，对地面的压力不变，要减小对地压强，应增大地面的受力面积，减小轮胎气压； （3）①由题可知，汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小是相等的，可得牵引力F牵=f=1000N，汽车牵引力做的功W机械=F牵s=1000N×170×103m=1.7×108J； ②汽车消耗汽油的质量m汽油=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×10×10-3m3=7kg， 汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq汽油=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J， 内燃机输出的有用能量W有用=Q放η=3.22×108J×53%=1.7066×108J； 最终蓄电池增加的能量W=W有用-W机械=1.7066×108J-1.7×108J=6.6×105J． 答：（1）单个轮胎对地的压力为1.8×104N； （2）要减小对地压强，应增大地面的受力面积，减小轮胎气压； （3）①牵引力做的功是1.7×108J； ②此过程最终使蓄电池增加了6.6×105J能量． 16．(1) 3×105Pa；(2) 2×103N；(3)2.25kg 【详解】(1)警车的总质量是 车静止时对水平路面的压力是 轮胎与路面接触的总面积为 车静止时对水平路面的压强是 (2)警车的速度 警车以这个速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是 (3)警车以60 kW的输出功率行驶 10 min，所做的有用功是 根据热机的效率公式可得 这些柴油的质量是 答：(1)车静止时对水平路面的压强是；(2)警车以108 km/h的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是；(3)若警车发动机的效率为40%，警车以60 kW的输出功率行驶 10 min，消耗柴油的质量是。 17．（1）；（2）2500N；（3） 【详解】解：（1）小汽车对地面的压力为 小汽车对地面的压强为 （2）小汽车的行驶速度为 由公式 可得，小汽车受到的牵引力为 （3）根据速度公式得，汽车以的速度匀速行驶一百公里用时 做的功为 燃油完全燃烧所产生的热量 热机效率 答：（1）汽车静止时对水平路面的压强是； （2）此过程中汽车的牵引力是2500N； （3）发动机的效率是。 18．（1）28.1kg；（2）2.2×105N 【详解】解：（1）因战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，所以，牵引力 战车的水上最大速度为 战车10min前行路程 s=vt=7.5m/s×10×60s=4500m 牵引力做的功 W=Fs=1.0×105N×4500m=4.5×108J 燃油完全燃烧放出的热量 消耗燃油的质量 （2）战车的重力 G=mg=26×103kg×10N/kg=2.6×105N 战车受到的浮力为 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m3=4×104N 岸滩对战车的支持力 F支持力=G﹣F浮=2.6×105N﹣4×104N=2.2×105N 答：（1）战车10min消耗的燃油质量为28.1kg； （2）岸滩对战车的支持力是2.2×105N。 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 $$