2026年中考物理一轮复习重点题型突破---专题19 综合计算题5 热学综合计算题

2026年中考物理一轮复习重点题型突破 专题19 综合计算题5 热学综合计算题 一．选择题（共3小题） 1．利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行加热时，完全燃烧了0.105m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%。下列说法中（　　） ①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103J ②水吸收的热量是2.1×106J ③水温升高了50℃ ④加热过程中水的内能保持不变 A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①②正确 D．只有②③④正确 2．小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水＝4.2×103J/（kg▪℃），酒精的热值为q＝3×107J/kg]。则下面说法正确的是（　　） A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14% B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14% C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4% D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4% 3．小帆在老师指导下，用如图1所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像（图2），乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精＝3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103J/（kg•℃），则下列说法中正确的是（　　） A．c乙＝2.4×103J/（kg•℃） B．乙的吸热能力大于甲的吸热能力 C．0～8min乙吸收的热量为3.36×104J D．该酒精灯的加热效率为28% 二．填空题（共21小题） 4．某路灯的灯杆顶端有太阳能电池板和风车，风车转动带动发电机发电，它发电的原理是 　 　现象。若太阳光辐射到该电池板的能量为2.7×107J，这与完全燃烧 　 　kg焦炭放出的热量相当（焦炭的热值为3×107J/kg）。 5．如图为即热式电热水龙头，打开水龙头开关，几秒就可以流出热水。已知某品牌电热水龙头的额定功率是4000W，额定电压是220V，则该电热水龙头正常工作时的电阻是 　 　Ω；不计热量损失，该水龙头正常工作8.4s，可使0.4kg的水从21℃升高到 　 　℃。[水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 6．小丽在用2000W的电热水壶烧水，壶里装有质量1kg、初温20℃的水，通电3min将水烧开，则壶中水吸收的热量是 　 　J，电热水壶消耗的电能是 　 　J（已知当地气压为1标准大气压，水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃））。 7．如图所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内硝化棉燃烧起来，该过程能量是由 　 　能转化为 　 　能，这一特点与汽油机 　 　冲程相同。完全燃烧0.5kg的汽油，放出的热量是 　 　J（已知汽油的热值为4.6×107J/kg）。 8．沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃、质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到　 　℃。[砂石的比热容为0.9×103J/（kg•℃）] 9．如图所示是四冲程汽油机的 　 　冲程，该冲程中，汽缸内燃气的内能 　 　（选填“变大”“变小”“不变”）；0.5kg汽油完全燃烧后放出热量的42%被质量为100kg、初温为25℃的水吸收，可使水温升高到 　 　℃。[q油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 10．汽油机在工作过程中将机械能转化为内能的冲程是 　 　；汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧40g的汽油所释放的热量为 　 　J。 11．完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度为10℃、质量为10kg的水吸收，则水吸收的热量为　 　J，水的温度将升高到　 　℃。[q焦炭＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），在1个标准大气压下] 12．人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的　 　（选填“热值”“热量”或“温度”）不同，完全燃烧0.28m3的天然气可放出　 　J的热量，这些热量若全部被水吸收，可让　 　kg的水温度升高20℃[已知天然气热值q＝3.0×107J/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]。 13．在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和某种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出：　 　（选填“甲”或“乙”）物质是某种液体，某种液体的比热容为　 　J/（kg•℃）。 14．如图为探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与 　 　关系的实验装置，若把电路接在3V的电源上，工作3min，则电流通过电阻R1产生的热量为 　 　J。 15．一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是2400r/min，则该汽油机每秒钟完成 　 　个冲程，对外做功 　 　次。 16．用液化气灶把1.5kg、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0.021kg液化气且只有60%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•℃）]。 17．使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为15℃的水加热到95℃，水吸收的热量是 　 　J；若此过程的热效率为40%，则此过程消耗天然气 　 　m3。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气热值为4.2×107J/m3） 18．小明一家驾车旅行。 （1）加油时，闻到汽油味，说明分子在 　 　； （2）图示为车发动机的一个冲程，其能量转化情况是 　 　； （3）若车的总质量为1.5t，匀速直线行驶9km，所受阻力为车重的0.1倍，完全燃烧汽油1L，则1L汽油完全燃烧放出的热量是 　 　J，车所受牵引力是 　 　N，车的工作效率是 　 　%。（ρ汽油＝0.8×103kg/m3，q汽油＝4.5×107J/kg，g取10N/kg） 19．我国第三代核电技术“华龙一号”已成为继高铁之后的又一张中国名片。 （1）核能属于 　 　次能源。核电站利用核反应堆中铀核 　 　（填“裂变”或“聚变”）时产生的内能，通过 　 　（填“汽轮机”或“内燃机”）做功，带动发电机发电。 （2）用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的比热容较 　 　。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则1kg水温度升高1℃吸收的热量为 　 　J。核电站发生事故的概率与核反应堆的堆数以及运行时间有关，若“华龙一号”核反应堆106堆•年发生一次堆芯熔毁事故，则2座核反应堆同时运行50年发生堆芯熔毁事故的概率为 　 　（填“百”“千”或“万”）分之一。 20．如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，此过程的能量转化方式与柴油机的 　 　冲程相同。小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106J，这些能量相当于完全燃烧 　 　m3的天然气，若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将 　 　kg20℃的水烧开。（c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q天然气＝4×107J/m3） 21．如图是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，铭牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机，压缩冲程中气缸内气体内能增加是通过　 　方式实现的；正常工作1min，柴油机输出的有用功　 　J，消耗柴油　 　kg，做功冲程中燃气对活塞的平均压力为　 　N。（q柴油＝4.0×107J/kg） 型号 HR05b 活塞行程 100mm 转速 2400r/min 输出功率 8kW 效率 40% 22．某品牌电热水壶的铭牌（部分内容）如表所示。当该电热水壶正常工作时，至少需要 　 　s才能把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 容量 2.0L 额定电压 220V 额定功率 1500W 23．某电热水壶加热电阻丝的阻值为22Ω，通电后流过电阻丝的电流为10A，电热水壶加热时的功率为 　 　W；若加热时有84%的热量被水吸收，则壶内1kg水的温度由34℃加热到100℃所需要的时间为 　 　s[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 24．小明用电水壶将质量为1.8kg的水加热升温50℃，水吸收的热量为 　 　J。若电水壶工作时功率为2000W，所消耗的电能全部被水吸收，则加热这壶水需要的时间是 　 　秒。小明家的电能表参数如图所示，若家中只有电水壶单独工作，则这段时间内电能表指示灯闪烁了 　 　次。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 三．解答题（共2小题） 25．暑假期间，小明和家人自驾去秦始皇兵马俑博物馆参观。 （1）全家人上车后，汽车对水平地面的压强比空载时 　 　。 （2）若该车在某段水平路面上匀速行驶10min，牵引力做功4.8×107J，此过程中牵引力的功率是多大？ （3）到达目的地，他们将车停放在露天停车场后进入博物馆参观。参观完毕准备返回时，打开车门发现车内温度特别高，无法立刻进入。回家后小明想探究太阳暴晒对车内空气温度的影响，他回想起曾经看过的一档科普电视节目做过的实验，实验测得太阳暴晒下，3～5min车内温度就能达到40～50℃。通过回看该节目，他获取了一组有关太阳辐射和小汽车的数据：夏天正午时，某城市地表上每秒每平方米获得的太阳辐射能量约500J，其中能使物体吸热升温的主要是红外辐射，其能量约占太阳辐射能量的一半，小汽车的有效吸热面积约为8m2，车内空气体积约为2m3，车内空气吸热效率约为50%。 ①小明根据节目所给数据，计算出了理论上一定时间内车内空气升高的温度，并通过查阅资料了解到车内空气升温受车辆散热、空气流通等诸多因素影响，综合分析得出节目实测结果是可信的。请你写出理论上1min车内空气升高温度的计算过程[ρ空气＝1.3kg/m3，c空气＝1.0×103J/（kg•℃），结果保留一位小数]。 ②若汽车不可避免地在太阳暴晒下停放较长时间，请你写出一条缓解车内气温快速上升的措施：　 　。 26．如图甲是某电热水壶的电路图，铭牌如图乙。R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制（设加热器电阻阻值一定）。[已知：水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），1L＝10﹣3m3]。求： （1）该电热水壶正常加热工作时，其加热器的阻值是多少？ （2）该电热水壶正常加热工作时，对加热器通电10s产生的热量是多少？ （3）将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是多少？ （4）用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能，实际加热时。3min电能表中间的铝质圆盘转动了24转，此时电路消耗的实际功率是多少？ 四．计算题（共14小题） 27．菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间。某酒店厨师在炸制酥肉时，将2kg的菜油从20℃加热到170℃（未沸腾），求： （1）菜油吸收的热量[取c菜油＝2.0×103J/（kg•℃）]； （2）如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少m3的天然气（假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为4.0×107J/m3）。 28．父亲节到了，小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆，内部由加热系统和按摩系统两部分组成，加热系统的加热电阻额定电压为220V，额定功率为605W。求： （1）该电热足浴盆加热系统是利用电流的 　 　工作的。 （2）小明帮爷爷泡脚前，向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作15min将水加热到40℃，则此加热过程中水吸收的热量是多少？（水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）） （3）加热系统的加热电阻正常工作15min消耗的电能是多少？ （4）当小明家的实际电压是200V时，加热电阻工作的实际电功率是多少？（忽略温度对电阻的影响） 29．额定功率为1000W的电热水壶正常工作时，把质量为1kg的水从20℃加热到100℃。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失。求： （1）水吸收的热量； （2）加热所需要的时间。 30．如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜，其内部电路如图乙所示，S1为温控开关，S2为门控开关，R为石英加热管。消毒柜的总功率为1250W，其中臭氧发生器的功率为150W。求： （1）正常工作时通过石英加热管R的电流为多大？ （2）在货架上放100kg的不锈钢餐具，将其从26℃加热到70℃，若电流产生的热量有20%损失，消毒柜石英加热管需要正常工作多长时间？[c钢＝0.46×103J/（kg•℃）] 31．每到周末，小晶都去邻居孤寡老人刘奶奶家，帮助老人劈柴、烧水、做饭等。某次烧水时，燃烧了1kg的木材，刚好把初温为20℃，质量为2kg的水烧开（假设木材能够完全燃烧）。已知当地气压为1标准大气压，木材的热值为q＝1.2×107J/kg，水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）完全燃烧1kg木材能放出多少焦耳的热量？ （2）2kg的水被烧开吸收了多少热量？ （3）小晶烧水的效率是多少？ 32．小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）在这个过程中水吸收了多少热量？ （2）请你帮小明算出天然气的热值。 33．质量为2kg的水温度升高5℃，求吸收的热量Q吸[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 34．某同学估算煤气灶烧水时的效率，他在烧水壶中装入V＝2.5L水，烧水前的水为20℃，将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化“△V＝0.105m3”，该同学查得煤气的热值q＝4×107J/m3，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求： （1）水吸收的热量； （2）燃气灶烧水效率。 35．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。 表1 第1代 第2代 第3代 第4代 燃料 氧气和汽油混合 偏二甲肼 煤油 液态氢 氧化剂 四氧化二氮 液态氧 液态氧 表2 燃料 热值 燃料 热值 汽油 4.6×107J/kg 煤油 4.6×107J/kg 柴油 4.3×107J/kg 氢 1.4×108J/kg （1）使用氢作为燃料的主要优点是：　 　和 　 　。 （2）某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为1标准大气压] （3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。 36．某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能，其简化电路如图所示。其中R1是额定功率为2000W的电热丝，R2是阻值为130Ω的分压电阻，电磁泵的额定电压为12V。在1标准大气压下，将初温为20℃、质量为2.5kg的水装入电热水瓶，正常加热8min20s将水烧开，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求该电热水瓶： （1）此次加热水的效率。 （2）电磁泵的额定功率。 37．如表一所示是小红同学家的燃气热水器正常工作时显示的部分参数。已知水的初温为20℃，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： 表一： 表二： 燃气热水器 设定温度 50℃ 气量 1.0m3/h 水量 5.0L/min 即热式电热水器 额定功率 7000W 额定电压 220V 额定频率 50Hz （1）燃气热水器正常工作10min流出的热水的质量； （2）燃气热水器正常工作10min流出的热水所吸收的热量； （3）小红同学观察到学校用的是即热式电热水器，铭牌如表二所示。若要得到（2）问中热水所吸收的热量，即热式电热水器需正常工作16min40s，则该即热式电热水器的加热效率为多少； （4）请写出使用电能的两个优点。 38．如表是李华同学家饮水机的铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机的工作原理，请教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示。当蓄水箱中装满水时，请你帮他解决如下问题： 额定电压 220V 额定功率 加热 500W 保温 蓄水箱的容积 1L （1）蓄水箱中水的质量是多少？（ρ＝1.0×103kg/m3） （2）如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s，求此饮水机的加热效率。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）铭牌上的保温功率已模糊不清，已知R1＝988Ω，求饮水机的保温功率。 39．如图所示，图甲（表格）、图乙分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图，R1和R2为发热丝，S1为总开关，S2为温控开关，1、2分别为开关的两个接触点，丙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： 型号 SDS﹣15X05 容量 1L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 加热功率 1210W 保温功率 40W （1）这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量； （2）本次工作过程共消耗的电能； （3）R1和R2的阻值。 40．康康家里有一台电火锅，部分技术参数如表，图甲是其内部电路的工作原理简图，R1、R2均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、S1、S2的通断可实现三个挡位功能的切换，其中S2是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。（水的比热容：4.2×103J/（kg•℃）） 额定电压 220V 高温挡 1100W 低温挡 880W 保温挡 ×××W （1）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图乙所示。若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率； （2）若改用低温挡给（1）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能； （3）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。 参考答案与试题解析 一．选择题（共3小题） 1．【解答】 ①煤气完全燃烧放出的热量： Q放＝Vq＝0.105m3×4×107J/m3＝4.2×106J，故①错误； ②由η＝＝50%得水吸收的热量： Q吸＝Q放×50%＝4.2×106J×50%＝2.1×106J，故②正确； ③由Q吸＝cm△t得水温度升高值： △t＝＝＝50℃，故③正确； ④在加热过程中，水吸收热量，温度升高、内能增加，故④错误。 可见，只有②③正确。 故选：B。 2．【解答】质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃吸收的热量： Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100×10﹣3kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×104J； 完全燃烧7g酒精放出的热量： Q放＝qm＝3×107J/kg×7×10﹣3kg＝2.1×105J； 酒精灯的效率为： η＝×100%＝×100%＝14%。 故ACD错误，B正确。 故选：B。 3．【解答】 AB、根据图乙可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，则甲的吸热能力大于乙的吸热能力，甲为水；根据c＝可知，甲的比热容是乙的比热容的2倍，乙的比热容为：c乙＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃），故A错误； C、用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，水吸收的热量等于乙吸收的热量，0～8min乙吸收的热量等于甲吸收的热量：Q乙＝Q水＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×104J，故C正确； D、酒精完全燃烧放出的热量为：Q放＝m酒精q＝0.004kg×3×107J/kg＝1.2×105J； 乙从加热到沸腾吸收的热量为：Q'乙＝×3.36×104J＝4.2×104J； 酒精灯的加热效率为：η＝＝＝35%，故D错误。 故选：C。 二．填空题（共21小题） 4．【解答】风车转动带动发电机发电，发电机的工作原理是电磁感应现象； 由题知，Q放＝mq＝2.7×107J， 需要完全燃烧焦炭的质量：m＝＝＝0.9kg。 故答案为：电磁感应；0.9。 5．【解答】（1）电热水龙头的电阻为：R＝＝＝12.1Ω； （2）水龙头8.4s消耗的电能为：W＝Pt＝4000W×8.4s＝33600J； 不计热量损失时，Q＝W＝33600J； 水升高的温度：△t＝＝＝20℃，此时水温为：21℃+20℃＝41℃。 故答案为：12.1；41。 6．【解答】（1）1kg水从20℃升温到100℃吸收的热量： Q＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J； （2）2000W的电热水通电3min所消耗的电能： W＝Pt＝2000W×3×60s＝3.6×105J。 故答案为：3.36×105；3.6×105。 7．【解答】用力将活塞迅速下压，玻璃筒内硝化棉燃烧起来，该过程能量是由机械能转化为内能，这一特点与汽油机的压缩冲程相同。 完全燃烧0.5kg的汽油，放出的热量是：Q＝mq＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J。 故答案为：机械；内；压缩；2.3×107。 8．【解答】由Q吸＝cm△t得砂石升高的温度： △t＝＝＝80℃， 砂石的末温t＝t0+△t＝20℃+80℃＝100℃。 故答案为：100。 9．【解答】图中，两个气阀关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运动，是做功冲程，在这一过程中化学能转化为内能再转化为机械能，汽缸内燃气的内能； 完全燃烧0.5kg汽油放出的热量42%被吸收， Q放＝m汽油q汽油＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J；根据Q吸＝42%Q放＝42%cm△t可知， 水升高到的温度为： △t＝＝＝＝23℃， t＝t0+△t＝25℃+23℃＝48℃。 故答案为：做功；变小；48℃。 10．【解答】汽车的四冲程汽油机工作时，压缩冲程，活塞向上运动，压缩空气，对空气和汽油的混合物做功，活塞的机械能转化为空气和汽油的混合物的内能； 40g汽油完全燃烧时释放的热量：Q放＝mq＝0.04kg×4.6×107J/kg＝1.84×106J； 故答案为：压缩冲程；1.84×106。 11．【解答】（1）焦炭的质量m＝140g＝0.14kg， 焦炭完全燃烧放出的热量： Q放＝mq焦炭＝0.14kg×3.0×107J/kg＝4.2×106J； 水吸收的热量： Q吸＝Q放η＝4.2×106J×60%＝2.52×106J； （2）由Q吸＝cm△t得水升高的温度： △t＝＝＝60℃， 水的末温t＝t0+△t＝10℃+60℃＝70℃。 故答案为：2.52×106；70。 12．【解答】（1）热值是燃料的一种特性，由于干木柴、煤的热值不同，所以它们的放热本领不同； （2）完全燃烧0.28m3的天然气放出的热量：Q放＝Vq＝0.28m3×3.0×107J/m3＝8.4×106J， 由题知Q吸＝Q放＝8.4×106J， 由Q吸＝cm△t可知，水的质量：m＝＝＝100kg。 故答案为：热值；8.4×106；100。 13．【解答】（1）时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢，则甲的放热能力强，甲是水，乙是某种液体； （2）由图可知：液体的初温是60℃，放热15分钟后水的末温是40℃，乙的末温度是20℃， 水放出的热量：Q放＝c水m水（t水﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（60℃﹣40℃）＝8.4×104J； 由图可知，相同时间内放出相同的热量，根据Q＝cm△t可知，液体的比热容为： c乙＝＝＝2.1×103J/（kg•℃）。 故答案为：乙；2.1×103。 14．【解答】（1）由图知，定值电阻阻值不同，串联时通过的电流相同，已知通电时间相同，所以探究的是电流产生热量与电阻大小的关系； （2）串联电路总电阻为R＝R1+R2＝10Ω+5Ω＝15Ω， 电路电流为： I＝＝＝0.2A， 通电3min，电流通过电阻R1产生的热量： Q1＝I2R1t＝（0.2A）2×5Ω×3×60s＝36J。 故答案为：电阻；36。 15．【解答】已知飞轮转速为2400r/min＝40r/s， 因为一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程， 所以该汽油机1s完成20个工作循环，80个冲程，对外做功20次，活塞往复40次。 故选：80；20。 16．【解答】（1）水吸收的热量： Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J； （2）由题知，Q吸＝Q放×60%＝m液化气q×60%， 液化气的热值： q＝＝＝4×107J/kg。 故答案为：5.04×105；4×107。 17．【解答】（1）水吸收的热量为：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（95℃﹣15℃）＝6.72×105J； （2）由η＝可得， 天然气完全燃烧放出的热量为：Q放＝＝＝1.68×106J； 由Q放＝Vq，可得， 需要燃烧的天然气的体积为：V＝＝＝0.04m3。 故答案为：6.72×105；0.04。 18．【解答】（1）给汽车加油时，会闻到汽油味，从物理学角度来看，属于扩散现象，这个现象表明这汽油分子在不停地做无则规运动； （2）图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能； （3）根据密度公式ρ＝算出汽油的质量为： m＝ρ汽油V＝0.8×103kg/m3×1×10﹣3m3＝0.8kg， 汽油完全燃烧释放出的热量为： Q放＝mq汽油＝0.8kg×4.5×107J/kg＝3.6×107J； 车的质量为m′＝1.5t＝1.5×103kg， 车受到的重力：G＝m′g＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N； 车所受阻力：f阻＝0.1G＝0.1×1.5×104N＝1.5×103N； 因为车匀速行驶，所以牵引力F＝f阻＝1.5×103N； 牵引力做的功：W＝Fs＝1.5×103N×9×103m＝1.35×107J； 车的效率： η＝×100%＝×100%＝37.5%。 故答案为：（1）不停地做无则规运动；（2）机械能转化为内能；（3）3.6×107；1.5×103；37.5。 19．【解答】（1）核电站是利用核能为人类提供服务的，从能源的分类来看，核能是直接从自然界获取的，所以属于一次能源； 核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的，通过汽轮机做功，以蒸汽轮带动发电机发电； （2）用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的比热容较大； 水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），是指1kg水温度每升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4.2×103J，1kg水温度升高1℃吸收的热量为4.2×103J； 根据数学概率知识，“华龙一号”核反应堆每年发生一次堆芯熔毁事故，则2座核反应堆同时运行50年发生堆芯熔毁事故的概率为： ＝，万分之一。 故答案为：（1）一；裂变；汽轮机；（2）大；4.2×103；万。 20．【解答】（1）在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速向下压，棉花被点燃，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加； 该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与内燃机的压缩冲程的能量转化方式相同。 （2）由题可知，天然气完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量， 由Q放＝Vq得，需要天然气的体积： V＝＝＝0.21m3； （2）水吸收的热量： Q吸＝50%Q放＝50%×8.4×106J＝4.2×106J， 由Q吸＝cm△t得，水的质量： m＝＝＝12.5kg。 故答案为：压缩；0.21；12.5。 21．【解答】（1）柴油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物做功，活塞的机械能转化为气缸内气体的内能； （2）根据P＝知柴油机输出的有用功为： W＝Pt＝8×103W×60s＝4.8×105J； 根据效率公式η＝得燃料完全燃烧放出的热量为： Q放＝＝＝1.2×106J； 利用Q＝mq知消耗柴油的质量为： m＝＝＝0.03kg； 飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮1min转动2400周，要对外做功1200次， 一次做功为： W′＝＝＝400J 做功冲程中燃气对活塞的平均压力为: F＝＝＝4000N。 故答案为：做功；4.8×105；0.03；4000。 22．【解答】水吸收的热量： Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2.0kg×（100℃﹣25℃）＝6.3×105J； 若电能全部转化为热能，即Q吸＝W电， 因为热水器正常工作， 所以，P＝P额＝1500W， 又因为P＝， 所以加热时间： t＝＝＝420s。 故答案为：420。 23．【解答】（1）电热水壶加热时的功率：P＝I2R＝（10A）2×22Ω＝2200W； （2）水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣34℃） ＝2.772×105J。 根据η＝可知电热水壶需要消耗的电能为： W＝＝＝3.3×105J， 该电热水壶加热的时间： t＝＝＝150s。 故答案为：2200；150。 24．【解答】（1）水吸收的热量Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1.8kg×50℃＝3.78×105J； （2）若电水壶工作时功率为2000W，所消耗的电能全部被水吸收，则消耗的电能W＝Q吸＝3.78×105J， 根据P＝可知加热这壶水需要的时间t＝＝＝189s； （3）电水壶消耗的电能W＝3.78×105J＝0.105kW•h， 从图中可知，每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次， 故这段时间内电能表指示灯的闪烁次数为n＝0.105kW•h×3000imp/（kW•h）＝315imp＝315次。 故答案为：3.78×105；189；315。 三．解答题（共2小题） 25．【解答】（1）全家人上车后，汽车对地面的压力变大，受力面积不变，由压强公式p＝可知汽车对水平地面的压强比空载时大； （2）此过程中牵引力的功率：P＝＝＝8×104W； （3）①由题可得：红外辐射每秒每平方能量为W红外＝W太阳＝×500J＝250J， 吸热效率η＝50% 吸热面积S＝8 m2，则每秒车内空气吸收的热量为：Q1＝W红外×50%×S＝250 J×50%×8 m2＝1000J， 1分钟车内空气吸收热量Q2＝1000 J/s×60 s＝60000J， 由ρ＝得，m空气＝ρV＝1.3 kg/m3×2m3＝2.6kg， 由c＝得，△t＝＝≈23.1℃ ②缓解车内气温快速上升的措施：车窗留缝，增加气体流动性。 答：（1）大； （2）此过程中牵引力的功率为8×104W； （3）车窗留缝，增加气体流动性。 26．【解答】（1）加热器电阻阻值：R＝＝＝48.4Ω； （2）加热10s产生的热量：Q＝W＝Pt＝1000W×10s＝10000J； （3）2.5L水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2.5×10﹣3m3＝2.5kg； 水吸收的热量：Q＝cm△t＝4.2×103J/kg•℃×2.5kg×（75℃﹣25℃）＝525000J； （4）圆盘转24转，消耗的电能为：＝0.04kW•h＝144000J； 实际功率为：P＝＝＝800W 答：（1）加热器的阻值是48.4Ω； （2）加热器通电10s产生的热量是10000J； （3）水吸收的热量是525000J； （4）电路消耗的实际功率是800W。 四．计算题（共14小题） 27．【解答】（1）菜油吸收的热量为：Q吸＝c菜油m△t＝2.0×103 J/（kg•℃）×2kg×（170℃﹣20℃）＝6×105J； （2）Q吸＝Q放＝qV， 天然气的体积为：V＝＝＝0.015m3。 答：（1）菜油吸收的热量为6×105J； （2）这些热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.015m3的天然气。 28．【解答】（1）电热足浴盆加热系统是利用电流的热效应工作的； （2）水吸收的热量Q＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×6kg×（40℃﹣20℃）＝5.04×105J； （3）加热系统消耗电能为W＝Pt＝605W×900s＝5.445×105J； （4）由P＝可知加热电阻R＝＝＝80Ω， 当实际电压为200V时，加热电阻的实际功率为P＝＝＝500W。 答：（1）热效应； （2）水吸收的热量是5.04×105J； （3）加热系统的加热电阻正常工作15min消耗的电能是5.445×105J （4）加热电阻工作的实际电功率是500W。 29．【解答】（1）使水温由20℃升高到100℃，水需要吸收热量为： Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J； （2）不计热量损失，电热丝所产生热量的全部被水吸收， 由Q放＝Q吸＝W＝Pt得加热所需要的时间为： t＝＝＝＝336s。 答：（1）水吸收的热量为3.36×105J； （2）加热所需要的时间为336s。 30．【解答】（1）因电路中的总功率等于各用电器功率之和， 所以，石英加热管R的功率： PR＝P总﹣P发生器＝1250W﹣150W＝1100W， 由P＝UI可得，通过石英加热管R的电流： I＝＝＝5A； （2）不锈钢餐具吸收的热量： Q吸＝c钢m（t′﹣t0）＝0.46×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃﹣26℃）＝2.024×106J， 电流产生的热量有20%损失，由η＝可得，加热管消耗的电能： W′＝＝＝2.53×106J， 则石英加热管正常工作需要的加热时间： t″＝＝＝2300s。 答：（1）正常工作时通过石英加热管R的电流为5A； （2）消毒柜石英加热管需要正常工作的时间为2300s。 31．【解答】（1）完全燃烧1kg木材能放出的热量： Q放＝qm＝1.2×107J/kg×1kg＝1.2×107J。 （2）1标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，则2kg的水被烧开吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J。 （3）小晶烧水的效率： η＝×100%＝×100%＝5.6%。 答：（1）完全燃烧1kg木材能放出1.2×107J的热量。 （2）2kg的水被烧开吸收了6.72×105J的热量。 （3）小晶烧水的效率是5.6%。 32．【解答】（1）在这个过程中水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（80℃﹣20℃）＝5.04×105J； （2）天然气完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝1.4×106J， 天然气的热值q天然气＝＝＝4×107J/m3 答：（1）在这个过程中水吸收了5.04×105J的热量； （2）天然气的热值为4×107J/m3。 33．【解答】水吸收的热量为：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×5℃＝4.2×104J. 答：水吸收的热量为4.2×104J. 34．【解答】（1）已知V＝2.5L＝2.5dm3＝2.5×10﹣3m3， 由ρ＝可得，水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2.5×10﹣3m3＝2.5kg， 烧开这壶水，水吸收的热量为： Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）＝8.4×105J； （2）煤气燃烧放出的热量： Q放＝△Vq＝0.105m3×4×107J/m3＝4.2×106J， 燃气灶烧水效率为： η＝×100%＝×100%＝20%。 答：（1）水吸收的热量为8.4×105J； （2）燃气灶烧水效率为20%。 35．【解答】（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，另外氢气燃烧的生成物是水，不会造成污染； （2）3×104kg液态氢完全燃烧释放的热量：Q＝mq＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J， 一标准大气压下水的沸点为100℃， 水的质量为：m′＝＝＝1.25×107kg； （3）氢能源车所做的功为：W＝Pt＝70000W×0.5×3600s＝1.26×108J， 2kg燃料完全燃烧释放的热量：Q′＝m″q＝2kg×1.4×108J/kg＝2.8×108J， 该发动机的效率为：η＝100%＝100%＝45%。 答：（1）热值大；无污染； （2）这些燃料完全燃烧最多能将1.25×107kg初温为20℃的水加热至沸腾； （3）该发动机的效率为45%。 36．【解答】只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时电热水瓶处于加热状态； 只闭合S2时，电路为R2和电磁泵串联的电路，此时电热水瓶处于电动出水状态。 （1）水吸收的热量Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）＝8.4×105J， 加热时间t＝8min20s＝500s， 加热功率等于R1是额定功率为2000W， 故消耗的电能W＝P加热t＝2000W×500s＝106J， 此次加热水的效率η＝＝＝84%； （2）电磁泵的额定电压为12V，则电磁泵正常工作时R2两端的电压U2＝220V﹣12V＝208V，根据欧姆定律可知此时电路中的电流I＝＝＝1.6A， 电磁泵的额定功率P电磁泵＝U电磁泵I＝12V×1.6A＝19.2W。 答：（1）此次加热水的效率为84%。 （2）电磁泵的额定功率为19.2W。 37．【解答】 （1）由表格数据知燃气热水器的流量为5.0L/min，正常工作10min流出的热水的体积： V＝5.0L/min×10min＝50L＝0.05m3 由ρ＝可得水的质量为： m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.05m3＝50kg， （2）燃气热水器正常工作10min流出的热水所吸收的热量为： Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（50℃﹣20℃）＝6.3×106J； （3）即热式电热水器正常工作时的功率P＝7000W， 则电热水器消耗的电能为： W＝Pt′＝7000W×（16×60s+40s）＝7×106J； 此过程中的即热式电热水器的加热效率： η＝×100%＝×100%＝90%； （4）使用电能的显著优点是污染少，效率高； 答：（1）燃气热水器正常工作10min流出的热水的质量为50kg； （2）燃气热水器正常工作10min流出的热水所吸收的热量为6.3×106J； （3）该即热式电热水器的加热效率为90%； （4）使用电能的显著优点是污染少，效率高。 38．【解答】（1）根据ρ＝可知，水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg； （2）水吸收的热量是：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（95℃﹣75℃）＝8.4×104J； 消耗的电能为：W＝P加t＝500W×210s＝1.05×105J； 饮水机的加热效率为：η＝＝＝80%； （3）根据电路图可知，当开关S闭合，S1断开时，只有R1工作，此时为保温状态，保温的功率为： P保＝＝≈49W。 答：（1）蓄水箱中水的质量是1kg； （2）饮水机的加热效率为80%； （3）饮水机的保温功率约为49W。 39．【解答】 （1）满壶水的质量：m＝ρ水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×（100℃﹣25℃）＝3.15×105J； （2）由图丙可知，加热功率为1210W，加热时间为5min，保温功率为40W，保温时间为10min； 加热消耗的电能为：W加＝P加t1＝1210W×5×60s＝3.63×105J， 保温消耗的电能为：W保＝P保t2＝40W×10×60s＝0.24×105J， 则本次工作过程共消耗的电能为： W＝W加+W保＝3.63×105J+0.24×105J＝3.87×105J； （3）当开关S1闭合时，S2与1连接时，电路为R2的简单电路，此时处于加热状态； 根据P＝可知R2的阻值为：R2＝＝＝40Ω； 当开关S1闭合时，S2与2连接时，为保温状态，两电阻串联，电路的总电阻：R总＝＝＝1210Ω， 根据电阻的串联可知，R1的阻值为：R1＝R总﹣R2＝1210Ω﹣40Ω＝1170Ω； 答：（1）这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量为3.15×105J； （2）本次工作过程共消耗的电能为3.87×105J； （3）R1和R2的阻值分别为1170Ω和40Ω。 40．【解答】（1）若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，吸收的热量为： Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（60℃﹣50℃）＝1.68×105J， 由图乙可知，用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，所用时间为t1＝3min＝180s， 消耗的电能为：W1＝P高t1＝1100W×180s＝1.98×105J， 所以电火锅的热效率为：η1＝＝×100%≈84.8%； （2）若用低温挡给（1）问中的水加热，由图丙可知，所用时间为t2＝5min＝300s， 消耗的电能为：W2＝P低t2＝880W×300s＝2.64×105J， 所以W1＜W2，故使用高温挡更节能； （3）由公式P＝可知，在电压不变时，电阻越小，电功率越大； 在图甲中，当闭合S、S1时，只有电阻R1工作，为低温挡， 由P＝可知，R1的电阻为： R1＝＝＝55Ω， 当闭合S、S1，S2接a，电阻R1和R2并联，为高温挡，则电阻R2的电功率为： P2＝P高﹣P低＝1100W﹣880W＝220W， 所以R2的电阻为： R2＝＝＝220Ω， 当S闭合，S1断开，S2接b，电阻R1和R2串联，电火锅处于“保温挡”，则电火锅正常工作时保温挡的电功率为： P保＝＝＝176W。 答：（1）用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，水吸收的热量为1.68×105J，电火锅的热效率为84.8%； （2）用高温挡和低温挡给质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，使用高温挡更节能； （3）电火锅正常工作时保温挡的电功率为176W。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 1 学科网（北京）股份有限公司 $