中考物理总复习《比热容、热值、热效率的综合计》专题训练-附答案

第页中考物理总复习《比热容、热值、热效率的综合计》专题训练-附答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________公式回顾一、物体吸收（放出）热量的计算1.热量的计算：Q=cm△t。（1）吸热公式：Q（2）放热公式：Q二、燃烧值的计算1.固、液体燃料：Q=qm2.气体燃料：Q=qv三、热机的效率1.定义：热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。2.公式：η四、效率1.用来做有用功那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。比热容、热值、热效率的计算1．物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示，已知水的比热容是c水=4.2×103J/(kg·℃)，那么请问：（1）你如何判断a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象？（2）加热满2min时，水吸收了多少热量？（3）试求出沙子的比热容。（结果保留整数）2．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100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精。已知：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3×107J/kg。求：（1）此过程中水吸收的热量。（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量。（3）酒精灯烧水时的热效率。3．在一标准大气压下，某人用干木柴把体积为10L，温度为20℃的水烧至沸腾。求：（q干木柴（1）水至少需要吸收多少J的热量？（2）若不计热量损失，需要燃烧多少kg干木柴？（3）若烧开这些水需要干木材0.35kg，则烧水的效率为多少？4．太阳能因其安全、清洁、方便，越来越受到人们的重视。太阳能热水器是直接利用太阳能的一种装置，它可以利用太阳能来加热水。冬天的昆明，能将热水器中质量为100kg、初温为18℃的水加热到68℃[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），q焦炭＝4.6×107J/kg]。求：（1）水吸收的热量；（2）若改用焦炭炉来加热这些水，需要完全燃烧1.75kg的焦炭，则完全燃烧这些焦炭能放出多少焦耳热量？（3）该焦炭炉加热水的效率为多少？5．如图所示，重庆网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入质量为2kg初温度为60℃的鱼汤，鹅卵石放热能使鱼汤沸腾[一个标准大气压，鱼汤的比热容为水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃）]。求：

（1）鱼汤所吸收的热量为多少J？（2）若鹅卵石放出热量的80%被鱼汤吸收，求鹅卵石放出的热量是多少J？（3）若鹅卵石放出的这些热量由天然气提供，天然气完全燃烧，需要天然气多少m3？（q天然气=3.5×107J/m3）6．为谋取不正当利益，不法销售商常将二甲醚与正常液化气混合装入钢瓶内销售给客户。岳阳县相关部门对某液化气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为20℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至70℃，瓶内燃气消耗了0.75kg。通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的70%。已知c水=4.2×103J/（kg•℃），液化气的热值为4.6×107J/kg，二甲醚的热值为2.9×107J/kg。（1）检测过程中，水吸收的热量；（2）瓶内燃气完全燃烧释放的热量；（3）瓶内燃气的热值，判断本次被检测的液化气有无掺混二甲醚。热机效率的综合计算7．如图所示，是一款无人驾驶汽车的原型图。该款无人驾驶车以一定速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油4.2kg，此过程该汽车牵引力做功4.83×107J。已知汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg。假设汽油完全燃烧，求在该过程中：（1）汽油完全燃烧放出的热量。（2）汽油机的效率。8．被誉为“国之光荣”的秦山核电站自投入使用以来，一直保持安全稳定的运行状态，目前每分钟的安全发电量相当于少消耗无烟煤2×10（1）2×104kg（2）假设2×104kg的无烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使5×1（3）若将这些无烟煤完全燃烧获得的内能全部转化为机械能而对外做功，则用这些功可将3×103kg9．为改善城市空气质量，很多城市用雾炮车洒水除尘。如图为一台正在水平路面上洒水的雾炮车，车内水箱底部出水口面积为50cm2。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，柴油的热值取4.0×107J/kg）求：（1）洒水前水箱中水深1m，出水口所受压力：（2）洒水前雾炮车以10m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动，发动机的功率为80kW，此时雾炮车受到的阻力；（3）雾炮车以80kW的功率匀速行驶20min，若柴油机效率为40%，需要消耗柴油的质量。10．混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，蓄电池储存的电能为5.12×104J，由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h，同时蓄电池的电能增加了10%。（1）求汽车牵引力做的功。（2）若所用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中消耗8kg燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少？（3）求内燃机的效率。11．如图这是世界上第一款能容纳两名飞行员的隐形战斗机歼﹣20的双座版。若歼﹣20在高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行30min，需要燃烧航空煤油3t。已知飞机发动机提供的机械功率是3.2×107W，（q油＝4×107J/kg、g＝10N/kg）试求：（1）如果歼﹣20质量为25t，静止在水平地面上时与地面的接触面积为1m2，对水平地面的压强p；（2）歼﹣20在上述航行30min的过程中获得的水平推力F；（3）歼﹣20发动机的热机效率η。

参考答案1．（1）解：由图像可知，在加热过程中a物质的温度一直升高（会超过250℃），而b物质的温度升高到某一温度时就不再升高（远低于250℃），因水的沸点约为100℃，且水沸腾时温度不再升高，所以b图是水吸热升温的图象，则a图沙子吸热升温的图象。答：图a表示的是沙子吸热升温的过程；（2）解：由b图象可知，水的温度从20℃上升到70℃，加热满2min时水吸收的热量Q答：水吸收了4.2×104J的热量；（3）解：相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，在2分钟的时间内Q沙吸=Q水吸=4.2×104J又因为加热满2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，沙子升高的温度为Δt沙=250℃-20℃=230℃沙子的质量是m沙=200g=0.2kg沙子的比热容为c答：沙子的比热容为913J/(kg·℃)。2．（1）解：水的质量：m=100g=0.水吸收的热量：Q吸（2）解：酒精的庇量：m酒精完全撚烧产生的热量：Q放（3）解：酒精灯烧水时的热效率：η=3．（1）解：由ρ=mV水吸收的热量Q答：水至少需要吸收3.36×106J的热量；（2）解：由Q=mq可得，需要的干木柴质量m答：若不计热量损失，需要燃烧0.28kg干木柴；（3）解：0.35kg干木柴完全燃烧放出的热量为Q烧水的效率η=答：若烧开这些水需要干木材0.35kg，则烧水的效率为80%。4．（1）解：将热水器中质量为100kg的水，温度由18℃升高到68℃Q吸＝c水m水Δt＝4.2×105J/（kg•℃）×100kg×（68℃﹣18℃）＝2.1×107J（2）解：由放热公式Q放＝qm计算完全燃烧1.75kg焦炭放出的热量：Q放＝q焦炭m焦炭＝4.6×107J/kg×1.75kg＝8.05×107J（3）解：该焦炭炉加热水的效率为：η＝Q吸Q放5．（1）解：已知m＝2kg，Δt＝100℃﹣60℃＝40℃Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×40℃＝3.36×105J；答：水吸收的热量3.36×105J；（2）解：Q放答：鹅卵石放出的热量是4.2×105J（3）解：需要天然气：V天然气答：需要天然气0.012m3。6．（1）解：检测过程中，水吸收的热量：

Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃-20℃）=2.1×107J；答：检测过程中，水吸收的热量是2.1×107J；（2）解：由n=Q吸Q答：瓶内燃气完全燃烧释放的热量为3×107J；（3）解：由Q放＝mq可知，燃气的热值：q=Q由于2.9×107J/kg＜4×107J/kg＜4.6×107J/kg，所以本次被检测的液化气掺混了二甲醚。答：瓶内燃气的热值为4×107J/kg；本次被检测的液化气掺混了二甲醚。7．（1）解：消耗汽油的质量m汽油＝4.2kg，汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg，汽油完全燃烧放出的热量：Q放=m汽油q汽油=4.2kg×4.6×107J/kg=1.932×108J；答：汽油完全燃烧放出的热量为1.932×108J；（2）解：汽车牵引力做功W＝4.83×107J，汽油机的效率：n=W答：汽油机的效率为25%。8．（1）解：6.72×1（2）解：1.68×1（3）解：货物所受的重力G=mg=3×103kg×109．（1）解：出水口面积为：S=50cm2=5×10-3m2；

出水口受到水的压强为：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa；则受到的压力为F=Ps=1×104Pa×5×10-3m2=50N答：出水口所受压力为50N；（2）解：发动机的功率为：80kW=80000W牵引力为：F=Pv=80000W汽车做匀速直线运动，受到的阻力等于牵引力为8000N。答：雾炮车受到的阻力为8000N；（3）解：行驶的时间为：20min=1200s发动机做功为：W=Pt=80000W×1200s=9.6×107J则柴油产生的热量为Q=Wη=9.6×107需要柴油的质量为m=Qq答：需要消耗汽油6kg。10．（1）解：由v＝st得：s=vt=50km/h×0.5h=25km=2.5×104m，

由图象可知，汽车速度为50km/h时，所受阻力为4000N，

由于汽车匀速行驶，汽车的牵引力：

F=f=4000N，

牵引力做功：

W=Fs=4000N×2.5×104m=1×108答：汽车牵引力做的功为1×108J；（2）解：燃料完全燃烧放出的热量：

Q放=mq=8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J，答：放出的总热量是3.6×108J；（3）解：增加的电能：

W电=5.12×108J×10%=5.12×107J，

有用能量：

W有用=W+W电=1×108J+5.12×107J=1.512×108J，

内燃机的效率：η=W答：内燃机的效率为42%。11．（1）解：歼﹣20静止时，对水平地面的压力等于它的重力压＝G机＝m机g＝25×103kg×10N/kg＝2.5×105N，战斗机与地面的接触面积即地面的受力面积为1m2，则战斗机对地面的压强为：p=F答：歼﹣20对水平地面的压强p为2.5×105Pa