内容正文:
专题02 热量的计算(专项训练)
【A 题型建模·专项突破】 1
题型01:计算物体温度变化时的吸放热 1
题型02:比热容的比例计算 1
题型03:热平衡方程的应用 2
题型04:冷热混合时的温度变化和热交换 5
题型05:热值的公式及相关计算 7
题型06:内燃机的相关计算 9
题型07:加热效率的计算 10
题型08:热机效率的计算 11
【B 综合攻坚·能力跃升】 12
题型01:计算物体温度变化时的吸放热
1.(2025·重庆渝北·模拟预测)用天然气燃烧把一壶1kg水烧热,这是通过 (选填“热传递”或“做功”)的方式来改变物体的内能;水壶中的水温度从15°C上升到45°C,水吸收的热量为 J。[]
【答案】 热传递 1.26×105
【详解】[1]用天然气燃烧把水烧热,天然气燃烧,将化学能转化w为内能,水吸收热量、温度升高、内能增大,该过程是通过热传递增加水的内能的。
[2]水吸收的热量
2.(25-26九年级上·全国·单元测试)如图所示的是水的凝固图像。分析图像发现,AB段比CD段降温慢,其原因是水的比热容比冰的 (选填“大”或“小”)。图像中,B点的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)C点内能;若水的质量为500g,水从A点降温到B点,要放出 J的热量。
【答案】 大 大于
【详解】[1][2][3]由于水的比热容比冰大,冰和水的质量相等,放出相同的热量时,水的温度下降得少,所以AB段比CD段降温慢;BC段是水的凝固过程,该过程放出热量,内能减小,温度不变,所以物体在B点时具有的内能大于在C点时的内能;水从A点降温到B点,放出的热量为
3.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)若将一杯的水倒掉一半,杯中剩余水的比热容 (选填“变大”“不变”或“变小”)。标准大气压下,若将这杯的水从20℃加热至沸腾,则该过程水吸收的热量为 ,沸腾后继续加热,杯中水的内能 (选填“增加”“不变”或“减少”)。
【答案】 不变 1.68×105 J 增加
【详解】[1]比热容是物质的一种特性,与质量、体积无关,故将一杯水倒掉一半,杯中剩余水的比热容不变。
[2]水的质量为
水吸收的热量为
[3]沸腾后继续加热,杯中水温度不变,由于持续吸热,水的内能增加。
4.(2025·山东滨州·模拟预测)茶是世界三大饮品之一,起源于中国,盛行于世界。农业农村部与联合国粮农组织开展系列宣传活动,国家主席习近平致铝表示热烈祝贺。
(1)如图所示的茶壶利用了 原理,方便倒水饮茶;
(2)用电热壶将1kg初温为20℃的水烧到98℃,水吸收的热量为 焦耳(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃));
(3)用热水冲泡茶叶时,茶叶随水而动,说明力可以改变物体的 ;茶叶的温度升高,内能增加,这是通过 的方式改变了茶叶的内能。
【答案】(1)连通器
(2)3.276×105
(3) 运动状态 热传递
【详解】(1)茶壶的壶嘴和壶身上端开口,底部相连接,构成了一个连通器,即茶壶利用了连通器原理,方便倒水饮茶。
(2)水吸收的热量
(3)[1]热水冲泡茶叶时,水给茶叶力的作用,茶叶由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]茶叶吸收热量,温度升高,内能增加,这是通过热传递的方式改变了茶叶的内能。
题型02:比热容的比例计算
5.(24-25九年级上·河北保定·阶段练习)甲、乙两种液体的初温分别为20℃和30℃,其比热容之比为2∶1,质量之比为3∶2。吸收了相同的热量后,假设两种液体均未达到沸点,甲的温度变为50℃,则乙的温度变为( )
A.120 ℃ B.90℃ C.60℃ D.40℃
【答案】A
【详解】由题意可知,比热容之比为2∶1,质量之比为3∶2,吸收了相同的热量,热量之比是1∶1,由可得,甲、乙两物体升高的温度之比为
甲的温度变化量为
所以乙的温度应该升高90℃,即乙的最终温度为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)同种物质组成的甲、乙两个物体,质量之比为,吸收的热量之比为,则甲、乙两个物体的比热容之比为 ,升高的温度之比为 .
【答案】
1∶1
5∶6
【详解】[1]比热容是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与物质的质量、体积、温度等因素无关。因为甲、乙是同种物质,所以它们的比热容之比为1:1。
[2]已知,,
由得
则甲、乙两个物体升高的温度之比
7.(2025·安徽淮北·一模)用相同的电加热器分别加热质量相等,温度均为20℃的水和另一种液体(不计热量损失),如图所 示是水和另一种液体的温度随时间变化的图像。由图像可知:水和另一种液体的比热容之比是 。
【答案】5∶2
【详解】由图像可知,在水沸腾前,水和另一液体温度从20℃都升高到98℃时,水加热时间为20min,另一液体加热时间为8min,相同时间内吸收相等热量,两种液体的质量相等,所以,水和另一种液体的比热容之比是
8. (2013·江苏南京·中考真题)如图甲是某种物体熔化时温度随加热时间变化的图像(假设在加热过程中物质的质量不变,单位时间内吸收的热量相同).
(1)这种物质的固体属于 (选填“晶体”或“非晶体”),如图乙,在某一时刻,用温度计测得物质的温度为 ℃;
(2)在CD段时,此物质处于 (选填“固”、“液”或“固液共存”)态;
(3)该物质在AB段和CD段的比热容分别为c1、c2,则c1:c2 = 。
【答案】 晶体 -6 液 1:2
【详解】(1)[1]由图甲可知,该物质在熔化过程中,温度保持0℃不变,即有固定的熔点,所以该物质为晶体。
[2]由图乙可知,温度计的分度值为1℃,温度在0℃以下六小格,故温度为-6℃。
(2)[3]CD段的温度高于熔点,物质已完成熔化,处于液态。
(3)[4]方法一:
AB段用时
温度升高了
在CD段取相同的用时
温度升高了
因为加热过程中物质的质量不变,单位时间内吸收的热量相同,根据比热容的计算公式可知
题型03:热平衡方程的应用
9.(25-26九年级上·安徽·单元测试)把凉牛奶放在热水中加热,经过一段时间,凉牛奶和热水的温度随时间变化的图像如图所示。已知牛奶的质量与热水相同,均为2kg。若不考虑热量损失,从图像可知甲放出了 J的热量,甲、乙的比热容之比是 。[]
【答案】
【详解】[1]将凉牛奶放入热水中时,牛奶吸热,温度升高,水放热,温度降低,直至两者的末温相等,因此甲是水的温度变化图像,乙是牛奶的温度变化图像。由图像可知,甲(水)降低的温度,因此甲(水)放出的热量。
[2]若不考虑热量损失,热水和凉牛奶发生热传递时,凉牛奶吸收的热量和热水放出的热量相同,相同时间内温度变化量不同;根据图像可知,凉牛奶升高的温度,热水降低的温度,,,,由得。
10.(2025·安徽·二模)用相同的电加热器对相同质量的水和另一种液体进行加热,它们的温度随加热时间的变化图像如图所示,若加热过程中热量损失忽略不计,则可以推算出“另一种液体”的比热容为 J/(kg·℃)【水的比热容为4.2103 J/(kg·℃)】。
【答案】
【详解】加热8min时水与另一种液体吸收的热量相同。当加热16min时水吸收的热量为
则加热8min时另一种液体吸收的热量为
由可知,另一种液体的比热容为
11.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)如图所示是一种金属冰块,它的优点是使用方便、冷冻时间长、可循环使用。小明将一块质量为2kg的金属块冷冻至后,迅速取出放入另一个装有5kg水的绝热容器中,容器中水温为34℃,放入金属块后水温最终下降4℃,不计热量损失。则金属块吸收的热量为 J,该金属的比热容为 。【已知】
【答案】
【详解】[1]由题可知,水的末温和金属块的末温均为30℃,不计热量损失,则金属块吸收的热量等于水放出的热量,即
[2]由公式得,金属块的比热容为
12.(23-24九年级上·安徽合肥·阶段练习)网上曾热销一种“55度杯”,称“能很快将开水变成适饮的温水,而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密,重庆一中物理小组设计了如图模型。设此模型杯内胆中封存着300g水,室温20℃;现向杯中倒入200g、100℃开水,摇一摇,热平衡后杯内水温迅速降至t1= ℃。
【答案】52
【详解】假设平衡后杯内水温为t,热水放出的热量全部被内胆中的水吸收,所以
即
解得
题型04:冷热混合时的温度变化和热交换
13.(24-25九年级上·安徽宿州·期中)如图所示是冷水与热水混合时,温度随时间变化的图像,假设热水放出的热量全部被冷水吸收,由图中信息可知冷水与热水的质量之比是 。
【答案】
【详解】由图可知甲放热降温,为热水,乙吸热升温,为冷水,且甲乙最后温度达到相同,根据分别计算甲放出热量,与乙吸收热量为
热水放出的热量全部被冷水吸收即则冷水与热水的质量之比是
14.(23-24九年级上·安徽芜湖·期中)洗澡时将 11℃的冷水与 66℃的热水充分混合成 550kg,36℃的温水,在混合的过程中有 2.31×106J 的热量损失掉了,则所用冷水 kg,所用热水为 kg。
【答案】 290 260
【详解】[1][2]根据题意,设所用冷水的质量为m冷,所用热水的质量为m热,则
m冷+m热=550kg……①
根据热平衡可得
Q放=Q吸+2.31×106J
即
c水m热Δt热=c水m冷Δt冷+2.31×106J
代入数据可得
4.2×103J/(kg·℃)×m热×30℃=4.2×103J/(kg·℃)×m冷×25℃+2.31×106J……②
结合①②可得
m热=260kg
m冷=290kg
15.(22-23九年级上·重庆·阶段练习)在一标准大气压下,质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×106J,则水的末温为 ℃;冷水温度是20℃,热水温度是80℃,为了使冷热水混合后的温度为40℃,不计热量损失,冷水和热水的质量比是 。
【答案】 100 2∶1
【详解】[1]质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×106J,由比热容公式得
由于是在1标准大气压下,水沸腾时温度为100℃不变,故水的末温为100℃。
[2]若冷水的质量为m1,冷水的初温为t1,热水的质量为m2,热水的初温为t2,则冷水吸收的热量为Q吸=c水m1(t﹣t1),热水放出的热量为Q放=c水m2(t2﹣t),不计热量损失,冷水吸收的热量等于热水放出的热量,则Q吸=Q放,即
c水m1(t﹣t1)=c水m2(t2﹣t)
整理得
16.(17-18九年级·重庆江北·阶段练习)体育课后,小龙用两个相同的大杯子从饮水机分别接了部分热水和部分冷水,准备用两杯水混合来得到温度适宜的饮用水,已知热水的初温为93℃.他先将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到63℃;他再将冷水杯内剩余冷水的一半倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到57℃.则混合前,两杯子内最初的热水和冷水的质量之比为 .小龙最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度将降低到 ℃.(不计水的质量变化、状态变化和热量损失)
【答案】 1∶2 53
【详解】[1][2]设热水的质量为m1,冷水的质量为m2 ,冷水的初始温度为t0,将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到63℃,根据热平衡公式Q吸=Q放得·····①
再将冷水杯内的剩余冷水的一半倒入热水杯中,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到57℃,得······②
由①②解得t0=33°,=,设当最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内后的最终温度是t:则有······③
因为2m1=m2 ,t0=33°C把以上数据代入③解得t=53℃
题型05:热值的公式及相关计算
17.(2025·河北石家庄·模拟预测)京娘湖是邯郸市的著名风景区,素有“太行三峡”之称。京娘湖风景区总面积18.5平方千米,海拔1088米,水上游览面积178.2万平方米,总蓄水量为3000万立方米,若京娘湖整体水温升高1℃,吸收的热量为 J,相当于 t煤炭完全燃烧放出的热量。[ρ水=1.0×103 kg/m3,q煤=3.0×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
【答案】 1.26×1014 4200
【详解】[1]湖水总质量为m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×3000×104m3=3×1010kg
若京娘湖整体水温升高1℃,吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×3×1010kg×1℃=1.26×1014J
[2]这些热量全部由煤炭提供,需要煤炭的质量为
18.(24-25九年级上·四川绵阳·期中)用液化气灶把2kg、初温为20℃的水加热到100℃,需要吸收的热量为 J。若上述过程中完全燃烧0.04kg液化气且有80%的热量被水吸收,则液化气的热值为 J/kg。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】
【详解】[1]水吸收的热量
[2]由题知,Q吸=Q放×80%,液化气完全燃烧放出的热量
液化气的热值
19.(25-26九年级上·陕西榆林·阶段练习)农作物的秸秆可以制作成秸秆煤,现有300kg的秸秆煤,完全燃烧后可放出的热量。
(1)秸秆煤燃烧过程中,将 能转化为 能;
(2)秸秆煤的热值是多少 ?
【答案】(1) 化学 内
(2)
【详解】(1)[1][2]燃料燃烧的本质是将储存的化学能通过化学反应转化为内能。秸秆煤作为燃料,燃烧时发生化学反应,释放热量,因此能量转化方向为化学能转化为内能。
(2)热值定义为单位质量燃料完全燃烧释放的热量,秸秆煤的热值为
20.(25-26九年级上·河南驻马店·开学考试)2023年5月28日,C919大型客机进行首次商业载客飞行,飞机的发动机选用航空煤油作为燃料,燃料燃烧时,将 能转化为内能;假如航空煤油的热值为,完全燃烧航空煤油放出的热量为 。山东五征集团生产的某型号农用拖拉机,为提高发动机的效率需要在 冲程让燃料充分燃烧。
【答案】 化学 做功
【详解】[1]燃料燃烧时,燃料中的化学能转化为内能,产生高温燃气。
[2]航空煤油完全燃烧放出的热量Q放=qm=4.6×107J/kg×50kg=2.3×109J
[3]内燃机工作过程分为多个冲程,其中做功冲程是燃料燃烧膨胀做功,将内能转化为机械能的过程。为了提高发动机的效率,需要确保燃料在做功冲程中充分燃烧,这样可以最大限度地将燃料的化学能转化为机械能,从而提高热机的效率。
题型06:内燃机的相关计算
21.(24-25九年级下·重庆·开学考试)用水壶烧水,这是通过 方式改变其内能,水沸腾后会顶起壶盖,此过程能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相似。一单缸四冲程汽油机,飞轮转速为3000r/min,则1s对外做功 次。
【答案】
热传递 25
【详解】[1]改变物体内能的方式有做功和热传递。用水壶烧水时,火焰的热量通过热传递的方式传递给壶中的水,使水的内能增加,温度升高。
[2]已知飞轮转速为3000r/min,换算为每秒的转速为50r/s。单缸四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次,所以每秒对外做功25次。
22.(25-26九年级上·全国·单元测试)世界上很多发明都是由生活现象启发而萌生的创意,如:蒸汽机和汽油机,它们的工作原理是将 能转化为 能,上图相当于汽油机的 冲程。一台四冲程内燃机曲轴转速为3600r/min,在1s内内燃机的活塞做 次功。
【答案】 内 机械 做功 30
【详解】[1][2]蒸汽机和汽油机都属于热机,热机是将内能转化为机械能的机器。
[3]由图可知,燃料燃烧,将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能,从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动,水蒸气会对叶轮做功,将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能,此过程相当于汽油机的做功冲程。
[4]四冲程内燃机曲轴转速为,即每秒钟曲轴转60圈,因为曲轴每转2圈,对外做功1次,所以在1秒钟内做功的次数为。
23.(25-26九年级上·全国·课后作业)下列图片所示的是一台单缸四冲程汽油机的一个工作循环中的三个冲程,缺少的是 冲程。它的转速为,则它内对外做功 次,完成 个冲程。
【答案】 吸气 20 80
【详解】[1][2][3]左边图中两个气门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,是做功冲程;中间图中两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;右边图中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程。因此缺少吸气冲程。因为曲轴转动2周时,汽油机对外做1次功,完成4个冲程,该汽油机的转速为,所以内对外做功1200次,完成4800个冲程,即内对外做功20次,完成80个冲程。
24.(2025·宁夏吴忠·模拟预测)初夏时节,一农民伯伯使用一台单缸四冲程汽油机简易播种机在田里劳作。单缸四冲程汽油机工作时,只有第三个冲程中燃气对外做功,其他冲程是靠飞轮的 来完成的;若飞轮的转速为1200r/min,则该汽油机每秒钟做功 次。
【答案】 惯性 10
【详解】[1]四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的;在内燃机工作的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其他冲程是靠飞轮的惯性来工作的。
[2]四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min,则该飞轮每秒钟转20圈;因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以,1s内飞轮转20圈,活塞往复运动20次,共10个工作循环,做功10次。
题型07:加热效率的计算
25.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)随着科技发展,人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料的热值为1.4×108J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30kg,这些氢燃料完全燃烧释放的热量为 J,若这些热量80%被水吸收,可使 kg水的温度从20℃升高到100℃。
【答案】 4.2×109 10000
【详解】[1]氢燃料的质量为,氢燃料完全燃烧释放的热量为Q放=mq=30kg×1.4×108J/kg=4.2×109J
[2]若这些热量80%被水吸收,则水吸收的热量为Q吸=ηQ放=80%×4.2×109J=3.36×109J
由公式得加热水的质量为
26.(23-24九年级上·重庆永川·期中)某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。锅炉内200kg的水吸收的热量是 J,锅炉加热的效率是 (水的比热容是,无烟煤的热值是)。
【答案】 35%
【详解】[1]由题意可知,升高的温度
水吸收的热量
[2]无烟煤燃烧放出的热量
锅炉加热的效率
27.(2025·陕西西安·模拟预测)2024年12月28日,西安市长安区太乙宫街道沙场村、新一村二期天然气正式投入使用。与传统燃料相比,天然气的优点是: (写出一条即可)。村民李小莉用天然气将体积为2L,初温为的水加热到用来做饭,此过程中的加热效率为,水吸收的热量是 J,此过程需要消耗的天然气为 。(已知,,)
【答案】 污染小
【详解】[1]与传统燃料相比,天然气的优点:热值较大,与体积相同的传统燃料相比,完全燃烧时放出的热量较多;污染小。
[2]水的体积
根据可得水的质量
水吸收的热量
[3]天然气完全燃烧放出的热量
由得需要完全燃烧的天然气的体积
28.(2025·安徽蚌埠·三模)完全燃烧 g的酒精能使12kg温度为20℃的水升高到57℃。[酒精灯烧水的效率为37%,酒精的热值为3.0×107J/kg;水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
【答案】168
【详解】水吸收的热量为Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×12kg×(57℃-20℃)=1.8648×106J
酒精完全燃烧放出的热量为
燃烧酒精的质量为
题型08:热机效率的计算
29.(25-26九年级上·全国·单元测试)某市部分公交车采用天然气来代替燃油。某公交车在一段时间内消耗了天然气,若这些天然气完全燃烧,可放出 J的热量(天然气的热值为)。剩余天然气的热值 (选填“增大”“减小”或“不变”)。该公交车发动机的效率为20%,则得到的机械能为 J。
【答案】 不变
【详解】[1]这些天然气完全燃烧放出的热量
[2]热值是燃料的特性,剩余天然气的种类不变,故热值不变。
[3]公交车发动机的效率为20%,则得到的机械能为:W机械=ηQ放=20%×2.1×107J=4.2×106J
30.(2025·四川绵阳·模拟预测)新农村建设中正在大力推广使用瓶装液化气。如果每瓶装10kg液化气,液化气的热值取4.2×107J/kg,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是 J,若放出的热量有40%被水吸收,在1标准大气压下可使400kg、温度为20℃的水温度上升 ℃[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 4.2×108 80
【详解】[1]根据Q=mq可得,每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量为
[2]若放出的热量有40%被水吸收,水吸收的热量为
根据可得,水升高的温度
水在标准大气压下的沸点为100℃,所以水温度升高
31.(24-25九年级下·福建泉州·期中)“低碳环保”是当今世界环境主题,天然气是一种低污染燃料,在我市已普遍使用。天然气热值为4×107J/m3,完全燃烧0.21m3的天然气所释放的热量为 J,若这些能量50%被水吸收,能使 kg的水温度升高40℃。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】 8.4×106 25
【详解】[1]完全燃烧0.21m3的天然气放出的热量
[2]由得水吸收的热量
由可得水的质量
32.(2025·四川广元·中考真题)如图所示是我国自行研制的大型客机C919,若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg,受到的阻力为1.15×105N,则飞机发动机的热机效率为 ;为节能减排,现设法回收未利用的能量,若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%,可使 kg水的温度升高50℃。【汽油热值为,水的比热容为】
【答案】 4600
【详解】[1]大型客机C919在高空水平定速巡航飞行时,做匀速直线运动,处于平衡状态,牵引力
则牵引力做功为
汽油完全燃烧放出的热量为
则飞机发动机的热机效率为
[2]回收的能量为
则水的质量为
一、单选题
1.(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器,它以牛角作外套筒,木制推杆,杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒,随即将杆拔出,艾绒即燃,它的尺寸如图。下列说法中正确的是( )
A.这种取火器的体积太大,不便于携带 B.取火时是通过做功增加筒内空气的内能
C.取火时是通过热传递增加筒内空气的内能 D.取火的原理与汽油机的做功冲程相同
【答案】B
【详解】A.由图可知,这种取火器全长接近15cm,横截面直径约为2.5cm,体积较小,便于携带,故A错误;
BC.取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒的过程中,压缩内部的气体,推杆对筒内气体做功,使得筒内气体内能增大,温度升高,是通过做功增大了筒内空气的内能,故B正确,C错误;
D.手推杆入筒的过程中,压缩内部的气体,对筒内气体做功,使得筒内气体内能增大,机械能转化为内能,相当于四冲程汽油机的压缩冲程,故D错误。
故选B。
2.(2025·江苏南通·中考真题)小明用电水壶烧水给爷爷奶奶泡茶。该壶保温性能较好,烧水时壶会吸收一些热量。在壶中装入500mL的水,加热至沸腾,用时2min。水用完后,他又在壶中装入1000mL的水,加热至沸腾,所需时间最有可能的是( )
A.2min B.4min
C.大于2min且小于4min D.大于4min
【答案】C
【详解】A.如果所需时间为2min,则与第一次加热500mL水的时间相同。但第二次水量加倍(1000mL),即使壶在第二次加热时吸收较少热量(因壶已预热),加热时间也应增加,不可能与第一次相同。因此A不合理,不符合题意;
B.如果所需时间为4min,则相当于水量加倍导致时间加倍,但这仅在壶不吸收热量或壶在第二次加热时完全冷却的情况下成立。由于壶吸收热量且保温性能好,壶在第二次加热时已预热,吸收热量较少,因此时间应少于4min。因此B不合理,不符合题意;
C.第二次水量加倍(1000mL),由Q=cmΔt可知,加热所需热量加倍,但因壶在第一次加热后已预热且保温好,壶吸收热量减少,故时间应少于4min;同时,水量增加导致时间多于2min。因此C最合理,符合题意。
D.如果所需时间大于4min,则意味着加热时间超过水量加倍的比例,但壶在第二次加热时吸收较少热量,应减少时间,不可能大于4min。因此D不合理,不符合题意。
故选C。
3.(2025·山东济宁·中考真题)图是用去掉底部的玻璃瓶制作的一个肺呼吸模型。向下拉橡皮膜,空气经胶管进入气球,完成“吸气”过程;撤去拉力,橡皮膜恢复原状,气球内一部分空气经胶管排出,完成“呼气”过程。小明分析了该模型,观点如下:①手受到的拉力与手对细绳的拉力是一对平衡力;②向下拉橡皮膜的过程中,橡皮膜的弹性势能逐渐增大;③“吸气”时,瓶内气压大于外部大气压;④“呼气”结束时,气球内气压等于外部大气压。观点都正确的选项是( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【答案】D
【详解】手受到的拉力与手对细绳的拉力,这两个力分别作用在细绳和手上,作用在不同的物体上,不是平衡力,所以观点①错误;
向下拉橡皮膜的过程中,橡皮膜发生弹性形变,且形变程度逐渐增大,根据弹性势能的影响因素(弹性形变程度越大,弹性势能越大),橡皮膜的弹性势能逐渐增大,观点②正确;
“吸气”时,向下拉橡皮膜,瓶内空间增大,气压减小,瓶内气压小于外部大气压,空气才会经胶管进入气球,所以观点③错误;
“呼气”结束时,气球内气压等于外部大气压,这样才能保持平衡,观点④正确。
综上所述,观点②和④正确,故D正确,ABC错误。
故选D。
4.(2025·山东潍坊·中考真题)运动员郑钦文在巴黎奥运会上为我国赢得了首枚奥运网球单打项目金牌。某次发球,她在点将球击出,击球后网球运动的频闪照片如图所示,球触地弹起后运动的最高点为,触地过程中有一部分机械能转化成了内能,点与点等高,则( )
A.网球在点的动能为零
B.网球在点的机械能等于在点的机械能
C.网球在点的动能大于在点的动能
D.网球由点运动到点,减小的重力势能全部转化为动能
【答案】C
【详解】A.网球在a点被击出时,已经具有了向前运动的速度,而动能的大小与物体的质量和速度有关,速度不为零则动能不为零,所以网球在a点的动能不为零,故A不符合题意;
B.题目中提到网球触地过程中有一部分机械能转化成了内能,这意味着机械能会有损失。b点在网球触地前,c点在网球触地弹起后,由于触地时机械能减少,且b点与c点等高,则重力势能相同,由于b点的机械能等于动能与重力势能之和,则b点的机械能大于c点的机械能,故B不符合题意;
C.b点与c点等高,根据重力势能的影响因素质量和高度,可知网球在b点和c点的重力势能相等。又因为触地过程中机械能有损失,所以b点的机械能大于c点的机械能。根据机械能等于动能与重力势能之和,重力势能相等时,机械能大的动能也大,因此网球在b点的动能大于在c点的动能,故C符合题意;
D.网球由a点运动到c点的过程中,首先从a点到触地点,重力势能部分转化为动能,但同时会克服空气阻力做功,有一部分机械能转化为内能;触地时,又有一部分机械能转化为内能;触地弹起后到c点,动能部分转化为重力势能,同样会克服空气阻力损失部分机械能,所以减小的重力势能并没有全部转化为动能,故D不符合题意。
故选C。
5.(2025·四川·中考真题)某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容和。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后,液体a的温度从升高到,液体b的温度从升高到,a、b两种液体均未沸腾。由此可知( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】ABC.由题意,已知a、b两种液体质量相同,吸收相同的热量,即,
a液体吸收热量后,温度变化量
b液体吸收热量后,温度变化量
由,变形得,因为、相同,越大,越小。由于,所以a、b两种液体的比热容,故A符合题意,BC不符合题意;
D.两种液体温度变化量比值,则
a液体的比热容,b液体的比热容
则,则
故D不符合题意。
故选A。
二、填空题
6.(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,将弹簧、小车置于水平木板面上,被压缩后的弹簧将小车弹出,这一过程中,弹簧的弹性势能转化为小车的 能。实验表明,弹簧被压缩得越短,小车被弹开的距离越远,这说明,弹簧的弹性形变越大,弹性势能越 。小车在水平木板上运动时,所受重力对小车 (选填“做功”或“不做功”)。
【答案】 动 大 不做功
【详解】[1]压缩弹簧松手后,被压缩后的弹簧将小车弹出,弹簧的弹性势能减少,小车的机械能增大,所以将弹簧的弹性势能转化为小车的动能。
[2]弹簧被压缩得越短,小车被弹开的距离越远,这说明,弹簧的弹性形变越大,弹性势能越大。
[3]小车在水平木板上运动,小车受到的重力向下,小车没有在重力的方向上移动距离,故重力没有对小车做功。
7.(2025·四川广元·中考真题)如图所示是我国自行研制的大型客机C919,若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg,受到的阻力为1.15×105N,则飞机发动机的热机效率为 ;为节能减排,现设法回收未利用的能量,若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%,可使 kg水的温度升高50℃。【汽油热值为,水的比热容为】
【答案】 4600
【详解】[1]大型客机C919在高空水平定速巡航飞行时,做匀速直线运动,处于平衡状态,牵引力
则牵引力做功为
汽油完全燃烧放出的热量为
则飞机发动机的热机效率为
[2]回收的能量为
则水的质量为
8.(2025·湖北武汉·中考真题)某小组在探究萘熔化过程温度的变化规律时,每隔1min记录一次温度,得到如图所示的温度随时间变化的图象。分析图象可知:
(1)萘的熔点为 ℃,从萘开始熔化到所有萘完全熔化大约持续了 (填“10”“15”“25”或“35”)min;
(2)萘在AB段和CD段升温较慢的是 段,可能是因为固态萘的比热容 液态萘的比热容。
【答案】(1) 80 15
(2) CD 小于
【详解】(1)[1][2]由图可知,BC段是萘的熔化过程,熔化的温度是80℃,萘的熔点为80℃,第10min到第25min是萘的熔化过程,从萘开始熔化到所有萘完全熔化大约持续了25min-10min=15min
(2)[1][2]由图可知,AB段的时间是10min,升高的温度是80℃-50℃=30℃
CD段的时间是10min,升高的温度是100℃-80℃=20℃
所以CD段升温较慢,两段加热时间相同,即吸收的热量相同,质量相同,则液态萘的比热容较大。
9.(2025·四川德阳·中考真题)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为、质量为的水加热至沸腾(一个标准大气压下),该过程中水吸收的热量是 ,水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量,则天然气的热值为 。
【答案】
【详解】[1]一个标准大气压下水的沸点是100℃,该过程中水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
[2]天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=6.72×105J
天然气的热值为
10.(2025·山东烟台·中考真题)汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据,图中横线处应填写的内容是:① ② 。若汽油的热值为,则该工作过程中消耗的汽油质量为 kg。
【答案】 1.61×105 机械 3.5×10-3
【详解】[1][2]汽油机中燃料完全燃烧放出的热量等于损失的能量和有用的机械能之和,燃料完全燃烧放出的热量Q放=W损失+W有用=1.2×105J+4.1×104J=1.61×105J
[3]该工作过程中消耗的汽油质量为
三、计算题
11.(2025·山东威海·中考真题)小明和爸爸质量共120kg,骑着一辆质量为300kg(含装备)的三轮摩托车,沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2(g取10N/ kg)
(1)水平骑行时,摩托车对地面的压力、压强分别是多少?
(2)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水,用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾(水的沸点为83℃)。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量?共用掉多少燃气?[,]
【答案】(1)4200N, 7×10⁴Pa
(2)8.4×105J, 0.056kg
【详解】(1)摩托车对地面的压力F=G=m总g=420kg×10N/kg=4200N
摩托车对地面的压强
(2)水吸收热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(83℃-3℃)=8.4×105J
燃气释放热量
燃气质量
12.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图,我国某舰艇圆满完成首次航行试验任务,为我国海军建设和发展注入新动力。该舰艇在平静的海面上静止时,舰艇底最低点到水面的竖直距离为。若某段航行过程中,该舰艇在平静的海面上平稳的匀速直线航行了,发动机做的有用功为。已知:海水的密度,该舰艇所用燃料的热值。求:
(1)该舰艇在平静的海面上静止时,海水对舰艇底最低点的压强是多少Pa?
(2)该段航行过程中,发动机提供的前进的动力是多少N?
(3)若该舰艇发动机的效率为,则该段航行过程中,消耗燃料的质量是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)海水对舰艇底最低点的压强
(2)该段航行过程中,发动机提供的前进的动力
(3)该段航行燃料完全燃烧放出的热量
则消耗燃料的质量
13.(2025·四川广安·中考真题)“五·一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为。(汽油的热值)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
【答案】(1)20m/s
(2)
(3)30%
【详解】(1)汽车通过隧道的平均速度
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量
(3)汽车通过隧道牵引力做的有用功
汽车通过隧道发动机的效率
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专题02 热量的计算(专项训练)
【A 题型建模·专项突破】 1
题型01:计算物体温度变化时的吸放热 1
题型02:比热容的比例计算 1
题型03:热平衡方程的应用 2
题型04:冷热混合时的温度变化和热交换 3
题型05:热值的公式及相关计算 4
题型06:内燃机的相关计算 5
题型07:加热效率的计算 5
题型08:热机效率的计算 6
【B 综合攻坚·能力跃升】 6
题型01:计算物体温度变化时的吸放热
1.(2025·重庆渝北·模拟预测)用天然气燃烧把一壶1kg水烧热,这是通过 (选填“热传递”或“做功”)的方式来改变物体的内能;水壶中的水温度从15°C上升到45°C,水吸收的热量为 J。[]
2.(25-26九年级上·全国·单元测试)如图所示的是水的凝固图像。分析图像发现,AB段比CD段降温慢,其原因是水的比热容比冰的 (选填“大”或“小”)。图像中,B点的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)C点内能;若水的质量为500g,水从A点降温到B点,要放出 J的热量。
3.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)若将一杯的水倒掉一半,杯中剩余水的比热容 (选填“变大”“不变”或“变小”)。标准大气压下,若将这杯的水从20℃加热至沸腾,则该过程水吸收的热量为 ,沸腾后继续加热,杯中水的内能 (选填“增加”“不变”或“减少”)。
4.(2025·山东滨州·模拟预测)茶是世界三大饮品之一,起源于中国,盛行于世界。农业农村部与联合国粮农组织开展系列宣传活动,国家主席习近平致铝表示热烈祝贺。
(1)如图所示的茶壶利用了 原理,方便倒水饮茶;
(2)用电热壶将1kg初温为20℃的水烧到98℃,水吸收的热量为 焦耳(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃));
(3)用热水冲泡茶叶时,茶叶随水而动,说明力可以改变物体的 ;茶叶的温度升高,内能增加,这是通过 的方式改变了茶叶的内能。
题型02:比热容的比例计算
5.(24-25九年级上·河北保定·阶段练习)甲、乙两种液体的初温分别为20℃和30℃,其比热容之比为2∶1,质量之比为3∶2。吸收了相同的热量后,假设两种液体均未达到沸点,甲的温度变为50℃,则乙的温度变为( )
A.120 ℃ B.90℃ C.60℃ D.40℃
6.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)同种物质组成的甲、乙两个物体,质量之比为,吸收的热量之比为,则甲、乙两个物体的比热容之比为 ,升高的温度之比为 .
7.(2025·安徽淮北·一模)用相同的电加热器分别加热质量相等,温度均为20℃的水和另一种液体(不计热量损失),如图所 示是水和另一种液体的温度随时间变化的图像。由图像可知:水和另一种液体的比热容之比是 。
8. (2013·江苏南京·中考真题)如图甲是某种物体熔化时温度随加热时间变化的图像(假设在加热过程中物质的质量不变,单位时间内吸收的热量相同).
(1)这种物质的固体属于 (选填“晶体”或“非晶体”),如图乙,在某一时刻,用温度计测得物质的温度为 ℃;
(2)在CD段时,此物质处于 (选填“固”、“液”或“固液共存”)态;
(3)该物质在AB段和CD段的比热容分别为c1、c2,则c1:c2 = 。
题型03:热平衡方程的应用
9.(25-26九年级上·安徽·单元测试)把凉牛奶放在热水中加热,经过一段时间,凉牛奶和热水的温度随时间变化的图像如图所示。已知牛奶的质量与热水相同,均为2kg。若不考虑热量损失,从图像可知甲放出了 J的热量,甲、乙的比热容之比是 。[]
10.(2025·安徽·二模)用相同的电加热器对相同质量的水和另一种液体进行加热,它们的温度随加热时间的变化图像如图所示,若加热过程中热量损失忽略不计,则可以推算出“另一种液体”的比热容为 J/(kg·℃)【水的比热容为4.2103 J/(kg·℃)】。
11.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)如图所示是一种金属冰块,它的优点是使用方便、冷冻时间长、可循环使用。小明将一块质量为2kg的金属块冷冻至后,迅速取出放入另一个装有5kg水的绝热容器中,容器中水温为34℃,放入金属块后水温最终下降4℃,不计热量损失。则金属块吸收的热量为 J,该金属的比热容为 。【已知】
12.(23-24九年级上·安徽合肥·阶段练习)网上曾热销一种“55度杯”,称“能很快将开水变成适饮的温水,而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密,重庆一中物理小组设计了如图模型。设此模型杯内胆中封存着300g水,室温20℃;现向杯中倒入200g、100℃开水,摇一摇,热平衡后杯内水温迅速降至t1= ℃。
题型04:冷热混合时的温度变化和热交换
13.(24-25九年级上·安徽宿州·期中)如图所示是冷水与热水混合时,温度随时间变化的图像,假设热水放出的热量全部被冷水吸收,由图中信息可知冷水与热水的质量之比是 。
14.(23-24九年级上·安徽芜湖·期中)洗澡时将 11℃的冷水与 66℃的热水充分混合成 550kg,36℃的温水,在混合的过程中有 2.31×106J 的热量损失掉了,则所用冷水 kg,所用热水为 kg。
15.(22-23九年级上·重庆·阶段练习)在一标准大气压下,质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×106J,则水的末温为 ℃;冷水温度是20℃,热水温度是80℃,为了使冷热水混合后的温度为40℃,不计热量损失,冷水和热水的质量比是 。
16.(17-18九年级·重庆江北·阶段练习)体育课后,小龙用两个相同的大杯子从饮水机分别接了部分热水和部分冷水,准备用两杯水混合来得到温度适宜的饮用水,已知热水的初温为93℃.他先将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到63℃;他再将冷水杯内剩余冷水的一半倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到57℃.则混合前,两杯子内最初的热水和冷水的质量之比为 .小龙最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度将降低到 ℃.(不计水的质量变化、状态变化和热量损失)
题型05:热值的公式及相关计算
17.(2025·河北石家庄·模拟预测)京娘湖是邯郸市的著名风景区,素有“太行三峡”之称。京娘湖风景区总面积18.5平方千米,海拔1088米,水上游览面积178.2万平方米,总蓄水量为3000万立方米,若京娘湖整体水温升高1℃,吸收的热量为 J,相当于 t煤炭完全燃烧放出的热量。[ρ水=1.0×103 kg/m3,q煤=3.0×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
18.(24-25九年级上·四川绵阳·期中)用液化气灶把2kg、初温为20℃的水加热到100℃,需要吸收的热量为 J。若上述过程中完全燃烧0.04kg液化气且有80%的热量被水吸收,则液化气的热值为 J/kg。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]
19.(25-26九年级上·陕西榆林·阶段练习)农作物的秸秆可以制作成秸秆煤,现有300kg的秸秆煤,完全燃烧后可放出的热量。
(1)秸秆煤燃烧过程中,将 能转化为 能;
(2)秸秆煤的热值是多少 ?
20.(25-26九年级上·河南驻马店·开学考试)2023年5月28日,C919大型客机进行首次商业载客飞行,飞机的发动机选用航空煤油作为燃料,燃料燃烧时,将 能转化为内能;假如航空煤油的热值为,完全燃烧航空煤油放出的热量为 。山东五征集团生产的某型号农用拖拉机,为提高发动机的效率需要在 冲程让燃料充分燃烧。
题型06:内燃机的相关计算
21.(24-25九年级下·重庆·开学考试)用水壶烧水,这是通过 方式改变其内能,水沸腾后会顶起壶盖,此过程能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相似。一单缸四冲程汽油机,飞轮转速为3000r/min,则1s对外做功 次。
22.(25-26九年级上·全国·单元测试)世界上很多发明都是由生活现象启发而萌生的创意,如:蒸汽机和汽油机,它们的工作原理是将 能转化为 能,上图相当于汽油机的 冲程。一台四冲程内燃机曲轴转速为3600r/min,在1s内内燃机的活塞做 次功。
23.(25-26九年级上·全国·课后作业)下列图片所示的是一台单缸四冲程汽油机的一个工作循环中的三个冲程,缺少的是 冲程。它的转速为,则它内对外做功 次,完成 个冲程。
24.(2025·宁夏吴忠·模拟预测)初夏时节,一农民伯伯使用一台单缸四冲程汽油机简易播种机在田里劳作。单缸四冲程汽油机工作时,只有第三个冲程中燃气对外做功,其他冲程是靠飞轮的 来完成的;若飞轮的转速为1200r/min,则该汽油机每秒钟做功 次。
题型07:加热效率的计算
25.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)随着科技发展,人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料的热值为1.4×108J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30kg,这些氢燃料完全燃烧释放的热量为 J,若这些热量80%被水吸收,可使 kg水的温度从20℃升高到100℃。
26.(23-24九年级上·重庆永川·期中)某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。锅炉内200kg的水吸收的热量是 J,锅炉加热的效率是 (水的比热容是,无烟煤的热值是)。
27.(2025·陕西西安·模拟预测)2024年12月28日,西安市长安区太乙宫街道沙场村、新一村二期天然气正式投入使用。与传统燃料相比,天然气的优点是: (写出一条即可)。村民李小莉用天然气将体积为2L,初温为的水加热到用来做饭,此过程中的加热效率为,水吸收的热量是 J,此过程需要消耗的天然气为 。(已知,,)
28.(2025·安徽蚌埠·三模)完全燃烧 g的酒精能使12kg温度为20℃的水升高到57℃。[酒精灯烧水的效率为37%,酒精的热值为3.0×107J/kg;水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
题型08:热机效率的计算
29.(25-26九年级上·全国·单元测试)某市部分公交车采用天然气来代替燃油。某公交车在一段时间内消耗了天然气,若这些天然气完全燃烧,可放出 J的热量(天然气的热值为)。剩余天然气的热值 (选填“增大”“减小”或“不变”)。该公交车发动机的效率为20%,则得到的机械能为 J。
30.(2025·四川绵阳·模拟预测)新农村建设中正在大力推广使用瓶装液化气。如果每瓶装10kg液化气,液化气的热值取4.2×107J/kg,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是 J,若放出的热量有40%被水吸收,在1标准大气压下可使400kg、温度为20℃的水温度上升 ℃[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
31.(24-25九年级下·福建泉州·期中)“低碳环保”是当今世界环境主题,天然气是一种低污染燃料,在我市已普遍使用。天然气热值为4×107J/m3,完全燃烧0.21m3的天然气所释放的热量为 J,若这些能量50%被水吸收,能使 kg的水温度升高40℃。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
32.(2025·四川广元·中考真题)如图所示是我国自行研制的大型客机C919,若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg,受到的阻力为1.15×105N,则飞机发动机的热机效率为 ;为节能减排,现设法回收未利用的能量,若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%,可使 kg水的温度升高50℃。【汽油热值为,水的比热容为】
一、单选题
1.(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器,它以牛角作外套筒,木制推杆,杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒,随即将杆拔出,艾绒即燃,它的尺寸如图。下列说法中正确的是( )
A.这种取火器的体积太大,不便于携带 B.取火时是通过做功增加筒内空气的内能
C.取火时是通过热传递增加筒内空气的内能 D.取火的原理与汽油机的做功冲程相同
2.(2025·江苏南通·中考真题)小明用电水壶烧水给爷爷奶奶泡茶。该壶保温性能较好,烧水时壶会吸收一些热量。在壶中装入500mL的水,加热至沸腾,用时2min。水用完后,他又在壶中装入1000mL的水,加热至沸腾,所需时间最有可能的是( )
A.2min B.4min
C.大于2min且小于4min D.大于4min
3.(2025·山东济宁·中考真题)图是用去掉底部的玻璃瓶制作的一个肺呼吸模型。向下拉橡皮膜,空气经胶管进入气球,完成“吸气”过程;撤去拉力,橡皮膜恢复原状,气球内一部分空气经胶管排出,完成“呼气”过程。小明分析了该模型,观点如下:①手受到的拉力与手对细绳的拉力是一对平衡力;②向下拉橡皮膜的过程中,橡皮膜的弹性势能逐渐增大;③“吸气”时,瓶内气压大于外部大气压;④“呼气”结束时,气球内气压等于外部大气压。观点都正确的选项是( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
4.(2025·山东潍坊·中考真题)运动员郑钦文在巴黎奥运会上为我国赢得了首枚奥运网球单打项目金牌。某次发球,她在点将球击出,击球后网球运动的频闪照片如图所示,球触地弹起后运动的最高点为,触地过程中有一部分机械能转化成了内能,点与点等高,则( )
A.网球在点的动能为零
B.网球在点的机械能等于在点的机械能
C.网球在点的动能大于在点的动能
D.网球由点运动到点,减小的重力势能全部转化为动能
5.(2025·四川·中考真题)某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容和。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后,液体a的温度从升高到,液体b的温度从升高到,a、b两种液体均未沸腾。由此可知( )
A. B. C. D.
二、填空题
6.(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,将弹簧、小车置于水平木板面上,被压缩后的弹簧将小车弹出,这一过程中,弹簧的弹性势能转化为小车的 能。实验表明,弹簧被压缩得越短,小车被弹开的距离越远,这说明,弹簧的弹性形变越大,弹性势能越 。小车在水平木板上运动时,所受重力对小车 (选填“做功”或“不做功”)。
7.(2025·四川广元·中考真题)如图所示是我国自行研制的大型客机C919,若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg,受到的阻力为1.15×105N,则飞机发动机的热机效率为 ;为节能减排,现设法回收未利用的能量,若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%,可使 kg水的温度升高50℃。【汽油热值为,水的比热容为】
8.(2025·湖北武汉·中考真题)某小组在探究萘熔化过程温度的变化规律时,每隔1min记录一次温度,得到如图所示的温度随时间变化的图象。分析图象可知:
(1)萘的熔点为 ℃,从萘开始熔化到所有萘完全熔化大约持续了 (填“10”“15”“25”或“35”)min;
(2)萘在AB段和CD段升温较慢的是 段,可能是因为固态萘的比热容 液态萘的比热容。
9.(2025·四川德阳·中考真题)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为、质量为的水加热至沸腾(一个标准大气压下),该过程中水吸收的热量是 ,水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量,则天然气的热值为 。
10.(2025·山东烟台·中考真题)汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据,图中横线处应填写的内容是:① ② 。若汽油的热值为,则该工作过程中消耗的汽油质量为 kg。
三、计算题
11.(2025·山东威海·中考真题)小明和爸爸质量共120kg,骑着一辆质量为300kg(含装备)的三轮摩托车,沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2(g取10N/ kg)
(1)水平骑行时,摩托车对地面的压力、压强分别是多少?
(2)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水,用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾(水的沸点为83℃)。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量?共用掉多少燃气?[,]
12.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图,我国某舰艇圆满完成首次航行试验任务,为我国海军建设和发展注入新动力。该舰艇在平静的海面上静止时,舰艇底最低点到水面的竖直距离为。若某段航行过程中,该舰艇在平静的海面上平稳的匀速直线航行了,发动机做的有用功为。已知:海水的密度,该舰艇所用燃料的热值。求:
(1)该舰艇在平静的海面上静止时,海水对舰艇底最低点的压强是多少Pa?
(2)该段航行过程中,发动机提供的前进的动力是多少N?
(3)若该舰艇发动机的效率为,则该段航行过程中,消耗燃料的质量是多少?
13.(2025·四川广安·中考真题)“五·一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为。(汽油的热值)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
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