2026年中考物理第一轮复习： 第十四章《内能的利用》计算题

2025-2026学年人教版初中物理中考第一轮复习： 基础题 1.已知焦炭的热值为q=3.0×107J/kg，0.14kg的焦炭完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的25%被温度为25℃的水吸收，则能使多少质量的水温度升高到75℃？c水=4.2×103J/（kg•℃） 2.天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，完全燃烧0.042m3的天然气放出多少J的热量？若这些热量完全被水吸收，能使多少kg的水温度升高50℃？【水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值取q=4×107J/m3】 3.完全燃烧l kg原油释放出的热量，可以使常温下220kg的水温度上升20℃﹝原油的热值为4.4×107 J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）﹞。求： （1）水吸收的热量 （2）水吸热的效率 4.完全燃烧2.1kg酒精（热值q=3×107J/kg）放出多少热量？若这些热量有50%被100kg的水吸收，可使10℃的水的温度升高到多少℃？如果这些水刚好装满30cm高的容器，求距容器底10cm处的压强．（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃））． 5.小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过四小时阳光的照射水温由原来的20℃升高到40℃．问：在这四小时内水吸收了多少热量？若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？（焦炭的热值为3×107J/kg） 提升题 1.小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．请你求解下列问题： (1)水箱中水的质量； (2)水吸收的热量【c水=4.2×103J/（kg•℃）】； (3)如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少煤气？（煤气的热值为q=4.2×107J/kg） 2.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时 的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求： （1）热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）] （2）热水器5小时内接收到的太阳能E； （3）热水器的效率η； （4）若改用煤来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤？（煤的热值q=2.9×107J/kg，假设煤燃烧放出的热量全部被水吸收） 3.为了保障学生人身安全，目前已有一大批校车投入使用，这辆校车在某段平直公路上匀速行驶8km用时10min，消耗柴油2L，受到的阻力是1.8×103N，（柴油热值3.3×107J/kg，柴油的密度0.85×103kg/m3，取g=10N/kg）求： （1）这段路程内发动机做功的功率。 （2）这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量。 4.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,用酒精灯给烧杯中的水加热,烧杯中盛有20 ℃、质量为100 g的水,在标准大气压下加热至沸腾,假如完全燃烧酒精3 g。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),酒精的热值为3.0×107 J/kg] (1)求水吸收的热量。 (2)求此过程中酒精灯烧水的热效率。(结果保留三位有效数字) (3)科学研究表明:1 g、100 ℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103 J的热量,水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同时发现水的质量减少了5 g,求此过程中水汽化成水蒸气所吸收的热量。 5.已知某型号的载重汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶9.6 km,所用时间是8 min,消耗燃油3 L(假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为60 kW。求:(燃油的密度为0.8×103 kg/m3,热值为3×107 J/kg) (1)汽车行驶速度是多少。 (2)汽车行驶过程中的牵引力是多大。 (3)汽车发动机的效率是多少。 能力题 1.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)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放 ． (2)水吸收的热量Q吸 ． (3)燃气灶的效率η． 2.一定气压下，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λ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3×107J/kg。求： （1）冰熔化过程中吸收的热量； （2）在标准大气压下，冰的熔化热λ冰。 3.一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中的平均功率是9.2kW，该汽油机每分钟需燃烧汽油50g，问该汽油机的效率是多大？（汽油的燃烧值是4.6×107J/kg） 4.发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质．若某台以93号汽油为燃料的汽车，其发动机的相关数据如下表所示．表中空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比． 1min内完成的工作循环数 2400个 汽缸内汽油和空气混合气体的密度 1.3kg/m3 汽缸的工作容积 1.8L 汽油的热值 4.6×107J/kg 发动机最大功率 82.8kW 空燃比 12：1 (1)汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序________（对甲、乙、丙、丁重新排序），其中内能转化为机械能的冲程是图________． (2)汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车1min内做的有用功是多少？ (3)汽车完成一个工作循环时，气缸内汽油和空气混合气体的质量是________kg，气缸内汽油的质量是________kg，燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (4)当汽车以120km/h的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大？ 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年人教版初中物理中考第一轮复习： 基础题 1.已知焦炭的热值为q=3.0×107J/kg，0.14kg的焦炭完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的25%被温度为25℃的水吸收，则能使多少质量的水温度升高到75℃？c水=4.2×103J/（kg•℃） 【答案】①完全燃烧0.14kg的焦炭放出的热量： Q放==0.14kg×3.0×107J/kg=4.2×106J； ②由题意可知，Q吸=25%×Q放=25%×4.2×106J=1.05×106J， 由得水的质量： m水== =5kg。 答：0.14kg的焦炭完全燃烧放出的热量是4.2×106J；若这些热量的25%被温度为25℃的水吸收，则能使5kg的水温度升高到75℃。 2.天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，完全燃烧0.042m3的天然气放出多少J的热量？若这些热量完全被水吸收，能使多少kg的水温度升高50℃？【水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值取q=4×107J/m3】 【答案】解：①完全燃烧0.042m3的天然气放出的热量： Q放=Vq=0.042m3×4×107J/m3=1.68×106J； ②由题意可知，水吸收的热量：Q吸=Q放=1.68×106J； 由Q吸=cm△t可得，加热水的质量： m= = =8kg． 答：①这些天然气完全燃烧放出1.68×106J的热量；②这些热量能使8kg的水温度升高50℃． 3.完全燃烧l kg原油释放出的热量，可以使常温下220kg的水温度上升20℃﹝原油的热值为4.4×107 J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）﹞。 求：（1）水吸收的热量  （2）水吸热的效率 解：（1）水吸收的热量 Q吸＝C水m水△t=4.2×103 J/（kg•℃）×220kg×20 ℃=1.848×107 J    （2）原油放出的热量 Q放＝m油q油＝4.4×107 J/kg×1 kg ＝4.4×107 J 水吸热的效率        4.完全燃烧2.1kg酒精（热值q=3×107J/kg）放出多少热量？若这些热量有50%被100kg的水吸收，可使10℃的水的温度升高到多少℃？如果这些水刚好装满30cm高的容器，求距容器底10cm处的压强．（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃））． 【答案】解：（1）完全燃烧2.1kg酒精放出的热量： Q放=qm酒精=3×107J/kg×2.1kg=6.3×107J； （2）∵50%Q吸=cm△t=Q放 ， ∴水温度升高值： △t==75℃． 可使10℃的水的温度升高到10℃+75℃=85℃． （3）距容器底10cm处的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa． 答：完全燃烧2.1kg酒精放出6.3×107J热量； 若这些热量有50%被100kg的水吸收，可使10℃的水的温度升高到85℃； 距容器底10cm处的压强为2000Pa． 5.小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过四小时阳光的照射水温由原来的20℃升高到40℃．问：在这四小时内水吸收了多少热量？若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？（焦炭的热值为3×107J/kg） 【答案】解：①太阳能热水器中的水质量：m=ρv=1×103kg/m3×0.5m3=500kg， 水吸收的热量： Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×500kg×（40℃﹣20℃）=4.2×107J； ②由题知，Q吸=Q放×20%=m′q×20%=4.2×107J， 需要焦炭的质量： m′= =7kg． 答：①太阳能热水器中的水吸收了4.2×107J的热量；②若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供．则需要燃烧7kg焦炭． 提升题 1.小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．请你求解下列问题： (1)水箱中水的质量； (2)水吸收的热量【c水=4.2×103J/（kg•℃）】； (3)如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少煤气？（煤气的热值为q=4.2×107J/kg） 【答案】（1）解：水的体积： V=200L=200×10﹣3m3 ， 水的质量： m=ρV=1×103kg/m3×200×10﹣3m3=200kg， 答：水箱中水的质量为200kg； （2）解：水吸收的热量： Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（45℃﹣20℃）=2.1×107J； 答：水吸收的热量为2.1×107J； （3）解：由题知Q吸=Q放×40% 而Q放=m′q， ∴Q吸=m′q×40% ∴m′= = =1.25kg． 答：至少需要燃烧1.25kg煤气． 2.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时 的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求： （1）热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）] （2）热水器5小时内接收到的太阳能E； （3）热水器的效率η； （4）若改用煤来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤？（煤的热值q=2.9×107J/kg，假设煤燃烧放出的热量全部被水吸收） 答案：（1）热水器中的水吸收的热量： Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（40℃﹣20℃）=8.4×106J （2）热水器5小时内接收到的太阳能： E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J （3）热水器的效率： η=×100%=×100%=40% （4）煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即Q放=Q=8.4×106J 由Q=mq可得：完全燃烧煤气的质量： m′===0.29kg 3.为了保障学生人身安全，目前已有一大批校车投入使用，这辆校车在某段平直公路上匀速行驶8km用时10min，消耗柴油2L，受到的阻力是1.8×103N，（柴油热值3.3×107J/kg，柴油的密度0.85×103kg/m3，取g=10N/kg）求： （1）这段路程内发动机做功的功率。 （2）这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量。 答案：（1）校车受到牵引力等于校车的阻力F=f=1.8×103N 校车在平直公路上匀速行驶的路程s=8km=8000m；用时t=10min=600s 校车发动机的功率为P====2.4×104W=24kW （2）消耗柴油V=2L=2×10﹣3m3，柴油热值q=3.3×107J/kg，柴油的密度ρ=0.85×103kg/m3 根据密度ρ=，可得柴油的质量为m=ρV=0.85×103kg/m3×2×10﹣3m3=1.7kg 柴油完全燃烧放出的热量为Q=qm=3.3×107J/kg×1.7kg=5.61×107J 4.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,用酒精灯给烧杯中的水加热,烧杯中盛有20 ℃、质量为100 g的水,在标准大气压下加热至沸腾,假如完全燃烧酒精3 g。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),酒精的热值为3.0×107 J/kg] (1)求水吸收的热量。 (2)求此过程中酒精灯烧水的热效率。(结果保留三位有效数字) (3)科学研究表明:1 g、100 ℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103 J的热量,水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同时发现水的质量减少了5 g,求此过程中水汽化成水蒸气所吸收的热量。 答案:(1)标准大气压下水的沸点为100 ℃,即需将水加热至100 ℃, 水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(100 ℃-20 ℃)=3.36×104 J。 (2)3 g酒精完全燃烧释放的热量Q放=m酒精q=3×10-3 kg×3.0×107 J/kg=9×104 J, 酒精灯烧水的热效率η==≈37.3 %。 (3)1 g、100 ℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103 J的热量,则5 g、100 ℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量Q=5 g×2.26×103 J/g=1.13×104 J。 5.已知某型号的载重汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶9.6 km,所用时间是8 min,消耗燃油3 L(假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为60 kW。求:(燃油的密度为0.8×103 kg/m3,热值为3×107 J/kg) (1)汽车行驶速度是多少。 (2)汽车行驶过程中的牵引力是多大。 (3)汽车发动机的效率是多少。 答案:(1)汽车行驶的路程s=9.6 km=9600 m,所用时间t=8 min=480 s, 汽车的速度v===20 m/s。 (2)已知汽车的功率P=60 kW=6×104 W, 根据P===Fv可得,汽车的牵引力F===3×103 N。 (3)汽车行驶过程中所做的功W=Pt=6×104 W×480 s=2.88×107 J, 消耗燃油的质量m=ρV=0.8×103 kg/m3×3×10-3 m3=2.4 kg, 燃油完全燃烧放出的热量Q=qm=3×107 J/kg×2.4 kg=7.2×107 J, 汽车发动机的效率η===40%。 能力题 1.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)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放 ． (2)水吸收的热量Q吸 ． (3)燃气灶的效率η． 【答案】（1）解：天然气完全燃烧放出的热量： Q放=Vq=0.5m3×7.0×107J/m3=3.5×107J． 答：0.5m3天然气完全燃烧放出的热量是3.5×107J； （2）解：水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃﹣20℃）=2.1×107J． 答：水吸收的热量是2.1×107J； （3）解：燃气灶的效率：η= ×100%= ×100%=60%． 答：燃气灶的效率是60%． 2.一定气压下，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λ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3×107J/kg。求： （1）冰熔化过程中吸收的热量； （2）在标准大气压下，冰的熔化热λ冰。 【解答】解：（1）14g酒精完全燃烧放出的热量： Q放=qm′=3×107J/kg×0.014kg=4.2×l05J， 由可得，冰熔化成水共吸收热量： Q吸=Q放×η=4.2×l05J×40%=1.68×l05J； （2）则冰的熔化热： 。 答：（1）冰熔化过程中吸收的热量为4.2×l05J； （2）在标准大气压下，冰的熔化热λ冰为3.36×106J/kg。 3.一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中的平均功率是9.2kW，该汽油机每分钟需燃烧汽油50g，问该汽油机的效率是多大？（汽油的燃烧值是4.6×107J/kg） 【答案】解：每分钟汽油机做的功： W=Pt=9.2×103W×60s=5.52×105J， 完全燃烧汽油50克汽油释放的热量： Q放=mq=50×10﹣3kg×4.6×107J/kg=2.3×106J， 汽油机的效率： η= ×100%= ×100%=24%． 答：该汽油机的效率是24%． 4.发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质．若某台以93号汽油为燃料的汽车，其发动机的相关数据如下表所示．表中空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比． 1min内完成的工作循环数 2400个 汽缸内汽油和空气混合气体的密度 1.3kg/m3 汽缸的工作容积 1.8L 汽油的热值 4.6×107J/kg 发动机最大功率 82.8kW 空燃比 12：1 (1)汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序________（对甲、乙、丙、丁重新排序），其中内能转化为机械能的冲程是图________． (2)汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车1min内做的有用功是多少？ (3)汽车完成一个工作循环时，气缸内汽油和空气混合气体的质量是________kg，气缸内汽油的质量是________kg，燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (4)当汽车以120km/h的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大？ 【答案】（1）解：甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程； 乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程； 丙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程； 丁中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三冲程； 故一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是：乙甲丁丙； 其中做功冲程（即图丁）内燃机给汽车提供动力，此冲程中能量的转化是内能转化为机械能． 答：乙甲丁丙；丁 （2）解：发动机的最大功率P=82.8kW=8.28×104W，时间t=1min=60s， 由得，汽车1min内做的有用功 W有=Pt=8.28×104W×60s=4.968×106J； 答：汽车1min内做的有用功是4.968×105J； （3）解：汽缸内汽油和空气混合气体的体积等于汽缸的工作容积， 即V=V容=1.8L=1.8×10﹣3m， 由得，汽油和空气混合气体的质量： m=ρV=1.3kg/m3×1.8×10﹣3m3=2.34×10﹣3kg， 因为空燃比是13：1， 所以汽油的质量：m汽油=m= ×2.34×10﹣3kg=1.8×10﹣4kg， 完成一个工作循环时，汽油燃烧释放的热量： Q放=m汽油q =1.8×10﹣4kg×4.6×107J/kg =8.28×103J． 答：2.34×10﹣3；1.8×10﹣4kg；燃料完全燃烧放出的热量是8.28×103J； （4）解：1min内完成的工作循环数是2400个， 则1min内汽油燃烧释放的热量： Q放′=2400Q放=2400×8.28×103J=1.9872×107J； 发动机的效率： η= ×100%= ×100% =25%． 答：发动机的效率是25%． 【考点】热机，有关热机的计算 【解析】【解答】1min内完成的工作循环数是2400个， 则1min内汽油燃烧释放的热量： Q放′=2400Q放=2400×8.28×103J=1.9872×107J； 发动机的效率： η= ×100%= ×100% =25%． 答：发动机的效率是25%． 6 学科网（北京）股份有限公司 $