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综合集训四 热学综合
2023-2025年三年中考物理真题分类汇编，分类练习，高效提分！按照物理学科知识点构成情况，将试题分解组合，全面呈现物理学科知识点在三年中考中的考查情况，旨意方便老师和学生掌握中考命题动向、熟悉中考考查方式。
一．解答题（共8小题）
1．（2024 湖北）据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下。
（1）氢燃料电池将化学能直接转化为 　 　 能。
（2）当储氢瓶内气体压强为3.5×107Pa时，求瓶内壁1cm2的面积上受到的压力。
（3）以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，功率为172kW。
①求卡车的行驶速度。
②求卡车所受牵引力。
③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少？
（燃油机的效率取36%，燃油的热值q取4.3×107J/kg）
2．（2024 海南）科技助“荔”打造智慧果园。海南荔枝农利用植保无人机巡逻、喷药、施肥，百苗荔枝施肥只需三小时。作业前，装满药剂和汽油的无人机停在水平地面上，对水平地面的压强为5×104Pa，支架与水平地面的总接触面积为5×10﹣3m2作业时，该无人机先匀速直线上升3m，接着水平匀速飞行喷洒药剂。无人机上升时空气阻力和汽油消耗忽略不计。请完成下列问题。（ρ汽油＝0.7×103kg/m3，q汽油＝4.6×107J/kg，取g＝10N/kg）
（1）无人机匀速上升时升力与总重力 　 　 （选填“是”或“不是”）一对平衡力。
（2）满载时无人机的总质量为多少kg？
（3）上升过程升力做了多少功？
（4）若无人机的热机效率是40%，无人机消耗200mL汽油所做的有用功是多少？
3．（2023 海南）水环境质量是生态文明建设的重要篇章，我省“六水共治”攻坚战已全面打响。如图所示，一艘保洁船正在开展海上环卫作业。船由柴油机提供动力，热机效率为30%。（取ρ海水＝1.0×103kg/m3，q柴油＝4.0×107J/kg，g＝10N/kg）
（1）工人打捞废弃物时，使用的打捞杆相当于 　 　 杠杆（选填“省力”或“费力”）。
（2）某废弃物悬浮在水面下1m深处，所受海水的压强是多大？
（3）工人将该质量为3kg的废弃物打捞上船，水面距离船沿的高度为1.5m，从水面到船沿这一过程，工人对废弃物至少做了多少功？
（4）若船以1000N的牵引力在海上匀速行驶15km，需消耗多少柴油？
4．（2024 德州）近年来我国大力提倡风力发电，如图为某小型风力发电机，已知该发电机1s内获得的风能E为8×104J，风能转化为电能的效率为25%，当地平均风速v为10m/s，发电机一天工作时间按5h计算。
（1）若发电机在1s内获得的风能E与风速v的定量关系为E＝kv3，则常数k＝ 　 　 J （m/s）﹣3。
（2）发电机1天内产生的电能相当于完全燃烧多少千克煤放出的热量？（
（3）若发电机1天产生的电能全部用于给电动汽车提供动力，可供牵引力为1.2×103N的电动汽车以100km/h的速度匀速直线行驶多少小时？
5．（2023 益阳）如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全，为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）。
（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？
（4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。
6．（2023 扬州）如图所示，在估测薯片热值的实验中，小军设计了两种对水加热的方式。
方式一：薯片在小烧杯中燃烧；
方式二：薯片在燃烧皿中燃烧。
两种加热方式中合理的是 　 　 。在进行实验时，要让薯片充分燃烧，操作是 　 　 。
用天平量取100g水，并测出一片薯片的质量，用以上选取的方式燃尽薯片，并用温度计测出水升高的温度，所测出的薯片热值偏 　 　 ，原因是 　 　 。
7．（2023 陕西）核聚变能量被称为人类理想的永久能源。近年来，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置不断创造新的记录，使我国人工可控核聚变的研究处于世界领先水平，为加快实现人工可控核聚变贡献了中国智慧。核聚变的主要原料是氘，它可以从水中提取，1L海水中含有3.4×10﹣5kg的氘。在完全聚变反应中，1L海水中的氘释放出的能量相当于300L汽油完全燃烧所释放的能量。请完成下列问题。
（1）当前运行的核电站是利用核 　 　 变的原理工作的，核能属于 　 　 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）1L海水中所含有的氘完全核聚变反应所释放的能量是多少？可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作多长时间？（ρ汽油＝0.71×103kg/m3，q汽油＝4.6×107J/kg）（计算结果保留两位小数）
（3）未来实现人工可控核聚变后，若一座核聚变发电站每年消耗340kg的氘，理论上可释放的能量是多少？
8．（2024 无锡）我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖，其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀﹣235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯。二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为1.25×109J；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为1.21×109J、热量为2×108J，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取3.0×107J/kg）
（1）核燃料反应堆中的铀﹣235是 　 　 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生 　 　 （填物态变化名称）吸收热量。
（2）在下列空格中补充完整核能发电的能量转化过程。
核能→内能→　 　 →电能。
（3）若给居民供热5.4×1015J，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？
（4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为 　 　 J。
二．计算题（共24小题）
额定电压 220V
额定功率 1000W
9．（2025 福建）某电水壶的部分参数如下表所示。该电水壶正常工作时，可将质量为1kg的水从20℃加热到100℃，用时420s。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）水吸收的热量。
（2）电水壶消耗的电能。
（3）电水壶的热效率。
10．（2024 泰安）某地利用地热资源建立温泉浴池。某温泉池注入了6×103kg的水，初始水温为42℃，一段时间后水温降至30℃，放出的热量为Q，已知。求：
（1）Q的大小；
（2）完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量与Q的大小相等。
11．（2023 盘锦）某品牌的柴油车进行性能测试，该车在1600N的牵引力驱动下，沿平直路面以20m/s的速度匀速行驶了4.3km，消耗了0.5L柴油。（ρ柴油＝0.8×103kg/m3，q柴油＝4.3×107J/kg）在此次路测过程中，求：
（1）消耗柴油的质量；
（2）牵引力功率；
（3）柴油机效率。
12．（2023 呼伦贝尔）民谚“五月五、过端午、蒸粽子”，呈现了端午节文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的水蒸气进行加热。用2.5kg的水蒸粽子，当水沸腾时，水温升高了80℃。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q煤＝3×107J/kg]求：
（1）从加热至沸腾，水吸收的热量；
（2）此过程若采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，需要完全燃烧煤的质量。
13．（2025 广安）“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1.38×106J。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）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η。
1
主要参数 袋内液体质量：1kg 额定电压：220V 额定功率：550W
4．（2025 凉山州）电热暖手宝是生活中常见的取暖设备。某款电热暖手宝的主要参数如图所示，其正常工作4min，恰好将袋内液体从10℃加热至32℃[袋内液体的比热容取4.2×103J/（kg ℃）]，求：
（1）电热暖手宝正常工作时的电流；
（2）袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量；
（3）该过程中，电热暖手宝的加热效率。
15．（2024 齐齐哈尔）如图所示为我国研制的四座氢燃料内燃机飞机验证机。该飞机使用氢为燃料，高压储氢罐可储氢4kg，最大起飞质量可达1.2×103kg。已知飞机静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为0.2m2；在空中以180km/h的速度匀速直线巡航时，前置螺旋桨为飞机提供的牵引力为2×103N。已知氢的热值为1.4×108J/kg。求：
（1）发动机未工作前，飞机静止在水平地面上，达到最大起飞质量时对地面的压强为多少？
（2）高压储氢罐内4kg的氢完全燃烧放出的热量为多少？
（3）飞机以180km/h的速度匀速直线巡航0.5h，前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的功为多少？
16．（2024 兰州）小亮用电热水壶将质量为1.5kg、初温为20℃的水加热到80℃，在只有电热水壶工作的情况下，他观察到家中标有“1200imp/kW h”的电能表的指示灯在240s内闪烁了144次，已知水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶的实际功率；
（3）电热水壶的工作效率。
17．（2024 山西）山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3）
（1）求汽车的平均速度。
（2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。
（3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。
18．（2023 兰州）一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km，所用时间为1h，消耗汽油10kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N（汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg）。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）牵引力的功率；
（3）汽车发动机的效率。
19．（2023 金昌）小强想要计算家里天然气灶烧水的热效率，他将2kg的水倒入烧水壶中，并测出水温为20℃，在一个标准大气压下，把水刚加热到100℃时，测出消耗天然气0.048m3（假设天然气完全燃烧），若水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃），天然气热值为q＝4.0×107J/m3。求：
（1）将这些水烧开，需吸收多少热量；
（2）在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量；
（3）该天然气灶的效率。
20．（2023 聊城）高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次用高能聚合油灶具将10kg的水从25℃加热到100℃。已知水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），高能聚合油的热值约为4.2×107J/kg。求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）若该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，则燃烧了多少千克高能聚合油。
21．（2023 广安）小红一家到某基地露营时，用火炉将质量为2kg、初温为20℃的水加热到60℃，燃烧了100g木炭。已知：水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃），木炭的热值q＝3.36×107J/kg。求：
（1）水吸收的热量；
（2）该火炉烧水的热效率。
22．（2023 泰安）太阳能汽车利用太阳能板将太阳能转化为电能驱动汽车前进。某品牌太阳能汽车在试验场地内进行测试，30min行驶了27km的路程，消耗的电能为1.84×107J。已知汽油的热值q＝4.6×107J/kg，在该测试过程中，求：
（1）太阳能汽车行驶的平均速度；
（2）消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油释放的能量。
23．（2023 德州）如图为我国自主研制的两栖战车，整车质量为26.5t，每条履带与地面的接触面积为2.5m2，水上最快航速可达30km/h，达到世界先进水平，某次任务中它以最快航速匀速穿过一宽为66km的水域。已知ρ燃油＝0.85×103kg/m3、q燃油＝4.3×107J/kg，g＝10N/kg、ρ水＝1.0×103kg/m3。求：
（1）该战车停在水平地面时对地面的压强；
（2）此次任务中该战车穿过该水域需要多长时间；
（3）该战车在水面漂浮时排开水的体积；
（4）该战车在此次任务中消耗燃油600L，这些燃油完全燃烧放出的热量是多少。
额定容量 1.8L
额定电压 220V
额定功率 1850W
频率 50Hz
24．（2025 黑龙江）小君家中有一个电热壶，这个电热壶的参数如下表所示。他想知道此电热壶的热效率，他将温度为20℃、1.8L的水倒入壶中，测量出水加热到100℃所需的时间为6min。请根据题中的信息计算：
（1）电热壶中水的质量。
（2）壶中水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（3）电热壶的热效率。
25．（2025 苏州）用煤气炉将4kg的水从20℃加热到70℃，消耗煤气0.05kg。已知煤气的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）水吸收的热量；
（2）煤气完全燃烧放出的热量；
（3）煤气炉加热的效率。
26．（2024 常州）中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳，合成液态燃料，作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料。工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验，测量该燃料的热值。
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到“燃料灯”；
②在空烧杯内加入1kg水，测得水的初温为31℃，点燃“燃料灯”开始加热；
③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压，c水＝4.2×103J/（kg ℃），用该装置加热水的效率为42%。求：
（1）此过程中，烧杯内水吸收的热量。
（2）该液态燃料的热值。
27．（2024 苏州）如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），丁烷的热值为4.8×107J/kg）。求：
（1）壶中水的质量；
（2）水吸收的热量；
（3）卡式炉的加热效率。
28．（2024 赤峰）电动汽车因具有零排放、低噪音、节能等优点，得到了快速发展，但仍然存在一些制约其发展的因素，目前主要应用于城市内部交通。某智能出行平台出租的电动汽车部分参数如表所示。
电池容量 48kW h
百公里耗电量 12kW h/100km
（1）①如果用120kW的“快充”充电桩给该车充电，汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%，则给该车从最低电量到充满电需多长时间；
②就解决电动汽车充电时间长的问题提出一条合理建议。
（2）电池容量是决定电动汽车续航里程的主要因素，若此电动汽车的能量利用率是75%，计算该车的续航里程（按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算）。
（3）同样条件下，电动汽车比燃油汽车能耗小很多。某燃油汽车百公里消耗汽油10L，则电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是多少焦耳。（汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，汽油的热值q＝4.6×107J/kg）
29．（2023 辽宁）铁岭市对大通街路面改造的过程中，使用了如图所示的一款履带运输车运送石料。空载运输车的质量为3t，履带与地面总接触面积为1.2m2。一次运送中，运输车在2min内沿水平路面匀速直线行驶600m，行驶中受到的阻力为104N。（g取10N/kg，燃料热值q取4.5×107J/kg）求：
（1）空载运输车静止时对水平路面的压强；
（2）这次运送中，运输车发动机的功率；
（3）若行驶中受到的阻力不变，发动机的效率是40%，10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离。
30．（2023 本溪）某款环保能源汽车——氢能重卡，它满载时总质量为50t，车轮总着地面积为0.8m2，采用氢燃料发动机获得动力。若某次运输过程中，汽车以300kW的输出功率，在水平公路上匀速直线行驶了20min，汽车发动机的效率为75%。（g取10N/kg，q柴油取4.0×107J/kg）求：
（1）汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压强；
（2）这次行驶过程中，汽车消耗的氢能为多少焦耳；
（3）若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，至少需要完全燃烧柴油的质量。
31．（2023 呼和浩特）小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游，车和人的总质量为2.4t，他们先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶50km，用时50min，消耗汽油5kg。假设此过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1倍。然后他们又以相同功率，继续在一段可近似看成水平直线的沙土路上，以25km/h的速度匀速行驶12min后到达目的地。已知汽油的热值为4.6×107J/kg。求：
（1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小；
（2）汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率；
（3）汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小。
32．（2023 娄底）如图所示是一台手扶双轮压路机，装满水的总质量为550kg，水箱容积为15L。在一次压路作业中，以0.2m/s的速度在水平路面上匀速行驶10min，行驶过程中受到的平均阻力是总重的0.4倍。求：（g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg）
（1）压路机在这次压路作业中运动的距离是多少？
（2）压路机静止在水平路面上时，与地面的接触面积为0.02m2，该压路机对路面的压强是多少？
（3）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少？
（4）若发动机效率为30%，这次作业要消耗多少千克柴油？
（5）水箱装满水是为了降低发动机的温度，确保发动机正常工作，当满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收多少热量？水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
三．综合能力题（共1小题）
33．（2024 陕西）某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点，为藏区某县设计了太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成，其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时，其内部水温升高，然后通过热交换器，使蓄水箱内水温升高，再通过水泵将热水送入用户。集热板无法供热时，蓄水箱与热交换器之间阀门关闭。晴天时，集热板获得的内能不仅能满足县城用户全天24小时的取暖需求，同时富余的内能可储存在蓄水箱中，用以解决阴雨天集热板无法供热的问题，实现“不用煤，不用气，不用电，温暖整个县城千家万户！”
同学们用所学初中物理知识对该系统某一天的数据进行了简单的分析，为便于计算，工作过程和相关数值均做了简化处理，如表所示。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），水的密度为1.0×103kg/m3]
集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量（含用户得到的内能、蓄水箱和供暖管道的热损失）
3×106J 4×104m2 1.74×1011J
（1）同学们查阅资料了解到，在西藏地区选用该系统供热的原因之一是：藏区海拔高，大气压强 　 　 （选填“大”或“小”），空气密度小，蓄水箱对流散热慢。
（2）若这一天光照时长为10h，集热板的光热转化效率为60%，则集热板中的水获得的内能是多少？这些内能，一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖，另一方面使得蓄水箱内水的温度最终升高了10℃。请分析计算该蓄水箱的容积至少是多少？
（3）假设该县城用户均采用地暖供热。根据地暖供热标准，用户的进水温度不低于40℃。若这一天持续供暖结束后，蓄水箱水温为48℃，接下来为连续阴雨天气，请你通过计算分析，蓄水箱储存的内能是否还能为县城用户按标准持续供暖3天？（计算结果保留一位小数）
综合集训四 热学综合
参考答案与试题解析
一．解答题（共8小题）
1．【考点】热机的效率公式与计算；压强的公式的应用；功率的计算．版权所有
【专题】计算题；比热容、热机、热值；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）由图可知，氢燃料电池是将氢的化学能直接转化为电能；
（2）根据p可知，当储氢瓶内气体压强为3.5×107Pa时，则瓶内壁1cm2的面积上受到的压力为：
F＝pS＝3.5×107Pa×1×10﹣4m2＝3.5×103N；
（3）①卡车的行驶速度为：
v72km/h＝20m/s；
②卡车所做的机械功为：
W＝Pt＝172×103W×3600s＝6.192×108J，
根据W＝Fs可知，卡车所受牵引力为：
F8.6×103N；
③根据η可知，燃料完全燃烧放出的热量为：
Q放1.72×109J，
消耗燃油的质量为：
m40kg，
则减排二氧化碳的质量为：
m'＝3.3m＝3.3×40kg＝132kg。
答：（1）电；
（2）瓶内壁1cm2的面积上受到的压力为3.5×103N；
（3）①卡车的行驶速度为20m/s；
②卡车所受牵引力为8.6×103N；
③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为132kg。
2．【考点】热机的效率公式与计算；平衡力的判断；压强的公式的应用；功的简单计算．版权所有
【专题】计算题；比热容、热机、热值；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）无人机匀速（直线）上升时，处于平衡状态，受到的升力与总重力是一对平衡力；
（2）由p可得无人机对水平地面的压力：
F＝pS＝5×104Pa×5×10﹣3m2＝250N，
无人机的总重力G＝F＝250N，
总质量：
m25kg；
（3）上升过程升力做的功：
W＝G总h＝250N×3m＝750J；
（4）消耗汽油的体积V汽油＝200mL＝200cm3，
汽油的质量：m汽油＝ρ汽油V汽油＝0.7g/cm3×200cm3＝140g＝0.14kg，
汽油完全燃烧放出的热量：
m汽油q汽油＝0.14kg×4.6×107J/kg＝6.44×106J，
由η可得做的有用功：
W＝ηQ放＝40%×6.44×106J＝2.576×106J。
故答案为：（1）是；
（2）满载时无人机的总质量为25kg；
（3）上升过程升力做了750J的功；
（4）若无人机的热机效率是40%，无人机消耗200mL汽油所做的有用功是2.576×106J。
3．【考点】热机的效率公式与计算；液体压强的公式及计算；功的简单计算；杠杆的分类．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；压强、液体的压强；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）工人打捞废弃物时，使用的打捞杆动力臂小于阻力臂，相当于费力杠杆；
（2）某废弃物悬浮在水面下1m深处，所受海水的压强是：
p1＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1m＝1.0×104Pa；
（3）废弃物的重力：G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N，
工人对废弃物至少做的功：W＝Fs＝30N×1.5m＝45J；
（4）该船在海上匀速行驶15km做的有用功W＝F牵引s＝1000N×15×103m＝1.5×107J，
消耗的柴油完全燃烧放出的热量Q放5×107J，
消耗的柴油的质量m1.25kg。
故答案为：（1）费力；
（2）所受海水的压强是1.0×104Pa；
（3）工人对废弃物至少做的功为45J；
（4）若船以1000N的牵引力在海上匀速行驶15km，需消耗柴油为1.25kg。
4．【考点】固体和液体的热值计算；速度推导公式求解路程和时间；功的简单计算．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】（1）根据风能E与风速v的定量关系为E＝kv3，该发电机1s内获得的风能E为8×104J，当地平均风速v为10m/s，可以求得常数k的值：；
（2）该发电机1s内获得的风能E为8×104J，风能转化为电能的效率为25%，发电机一天工作时间按5h计算，
则发电机1天内产生的电能：W＝8×104J/s×25%×5×3600s＝3.6×108J；
由题可知煤放出的热量Q放＝W，
根据Q放＝mq可得相当于完全燃烧煤的质量：m煤；
（3）根据W＝Fs可以求得电动汽车匀速直线行驶的路程：s；
根据v可以求得匀速直线行驶时间：。
故答案为：
（1）80；
（2）发电机1天内产生的电能相当于完全燃烧12千克煤放出的热量；
（3）可供牵引力为1.2×103N的电动汽车以100km/h的速度匀速直线行驶3小时。
5．【考点】利用比热容的公式计算热量；热值的简单计算；能量的利用效率．版权所有
【专题】计算题；比热容、热机、热值；分析、综合能力．
【解答】（1）固体酒精完全燃烧放出的热量：Q放＝m酒精q酒精＝40×10﹣3kg×1.5×107J/kg＝6×105J；
（2）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×105J；
（3）固体酒精炉的热效率：η35%；
（4）固体酒精不能完全燃烧，而且加热过程中有热量的损失，使得固体酒精炉热效率不高。
答：（1）固体酒精完全燃烧放出的热量是6×105J；
（2）水吸收的热量是2.1×105J；
（3）小明测得固体酒精炉的热效率是35%；
（4）固体酒精不能完全燃烧，而且加热过程中有热量的损失，使得固体酒精炉热效率不高。
6．【考点】热值的简单计算．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】
若采用方式一对水加热，通过热传递能使烧杯上部水的温度升高，而温度较高的水，其密度较小，不能实现水的对流，则烧杯下部水的温度几乎不变，所以温度计测得的示数不准确，故两种加热方式中合理的是薯片在燃烧皿中燃烧（即方式二），能保证烧杯中水的温度逐渐升高，温度计的示数能准确反映水的温度变化；
在进行实验时，要让薯片充分燃烧，操作是加快薯片周围的空气流动速度；
所测出的薯片热值偏小，热传递过程存在热损耗，薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收。
故答案为：方式二；加快薯片周围的空气流动速度；小；薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收。
7．【考点】核能的利用；热值的简单计算；可再生能源和不可再生能源．版权所有
【专题】计算题；比热容、热机、热值；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）核电站是利用反应堆发生可控制的核裂变来提供能量发电的；
核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源。
（2）1L海水中的氘释放出的能量相当于300L汽油完全燃烧所释放的能量，V＝300L＝0.3m3；
根据密度公式汽油的质量为：
m＝ρV＝0.71×103kg/m3×0.3m3＝213kg；
这些汽油完全燃烧放出的热量为：
Q汽油＝mq＝213kg×4.6×107J/kg＝9.798×109J；
即1L的海水中提取的氘参与核聚变能放出的能量为Q核＝9.798×109J；
“220V 0.5A“灯的功率为：
P＝UI＝220V×0.5A＝110W；
可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作时间为：
t8.91×107s；
（3）因3.4×10﹣5kg的氘完全核聚变，可放出9.798×109J的能量，340kg的氘完全核聚变可放出的能量为：
W′9.798×1016J。
故答案为：（1）裂；不可再生；
（2）1L海水中所含有的氘完全核聚变反应所释放的能量是9.798×109J；可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作时间8.91×107s；
（3）理论上可释放的能量是9.798×1016J。
8．【考点】核能的利用；汽化的概念及现象；固体和液体的热值计算；能源及其分类．版权所有
【专题】应用题；汽化和液化、升华和凝华；比热容、热机、热值；能源的利用与发展；应用能力．
【解答】（1）核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的；核能用完后不能再生，属于不可再生能源；蒸发器中的水是液体，被加热后变成了水蒸气，水蒸气是气体，水由液态变为气态是汽化，汽化吸热；
（2）核能发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能；
（3）根据Q放＝q煤m得，燃烧煤的质量：m1.8×108kg；
（4）由题知，单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为1.25×109J；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为1.21×109J、热量为2×108J，
设单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为E，
则单个机组仅供电时，其能量使用效率为：η1，
单个机组在供电的同时进行供热，其能量使用效率为：η2，
因为对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%，
所以，η2﹣η1＝3.2%，即：3.2%，
则单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量：
E5×109J。
故答案为：（1）不可再生；汽化；
（2）机械能；
（3）若给居民供热5.4×1015J，相当于完全燃烧1.8×108kg标准煤产生的热量；
（4）5×109。
二．计算题（共24小题）
9．【考点】电功与电能的计算；利用比热容的公式计算热量；能量的利用效率．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
（2）由表可知电水壶的额定功率为1000W，该电水壶正常工作时，其实际功率等于额定功率，
故用时420s，电水壶消耗的电能：W＝Pt＝1000W×420s＝4.2×105J；
（3）电水壶的热效率：η100%100%＝80%。
答：（1）水吸收的热量为3.36×105J。
（2）电水壶消耗的电能为4.2×105J。
（3）电水壶的热效率为80%。
10．【考点】气体的热值计算；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；分析、综合能力．
【解答】
（1）水温下降时，放出的热量为：Q＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×6×103kg×（42℃﹣30℃）＝3.024×108J；
（2）此热量如果靠天然气燃烧放热，则需要天然气的体积V。
答：（1）Q的大小为3.024×108J；（2）完全燃烧9.45立方米的天然气放出的热量与Q的大小相等。
11．【考点】功率的计算；热机的效率公式与计算；密度的简单计算．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】（1）消耗柴油的质量m＝ρV＝0.8×103kg/m3×0.5×10﹣3m3＝0.4kg；
（2）牵引力功率PFv＝1600N×20m/s＝32000W；
（3）有用功W有＝Fs＝1600N×4300m＝6.88×106J，
完全燃烧0.4kg柴油放出的热量为Q放＝mq＝0.4kg×4.3×107J/kg＝1.72×107J，
柴油机效率η40%。
答：（1）消耗柴油的质量是0.4kg；
（2）牵引力功率是32000W；
（3）柴油机效率是40%。
12．【考点】热值的简单计算；能量的利用效率；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】计算题；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×2.5kg×80℃＝8.4×105J；
（2）由η可得煤完全燃烧放出的热量：
Q放8.4×106J；
由Q放＝mq可得煤的质量：
m煤0.28kg。
答：（1）从加热至沸腾，水吸收的热量为8.4×105J；
（2）需要完全燃烧煤的质量为0.28kg。
13．【考点】热机的效率公式与计算；平均速度；固体和液体的热值计算．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；长度、时间、速度；应用能力．
【解答】（1）汽车通过隧道的平均速度为：；
（2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量为：；
（3）汽车通过隧道发动机的效率为：。
答：（1）汽车通过隧道的平均速度为20m/s；
（2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量为4.6×106J；
（3）汽车通过隧道发动机的效率为30%。
14．【考点】电功率P＝UI的简单计算；利用比热容的公式计算热量；能量的利用效率．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）由暖手宝参数知，当其正常工作时的电流I2.5A。
（2）袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（32℃﹣10℃）＝92400J。
（3）暖手宝消耗的电能W＝Pt＝550W×4×60s＝132000J，
该过程中，电热暖手宝的加热效率η70%。
答：（1）电热暖手宝正常工作时的电流为2.5A。
（2）袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量为92400J。
（3）该过程中，电热暖手宝的加热效率70%。
15．【考点】气体的热值计算；压强的公式的应用；功的简单计算．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）飞机对水平地面的压力：
F＝G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N。
飞机对水平地面的压强：
p6×104Pa；
（2）氢气完全燃烧放出的热量为：
Q放＝m氢气q氢气＝4kg×1.4×108J/kg＝5.6×108J；
（3）由v可得，飞机航行0.5h的距离为：
s＝vt＝180km/h×0.5h＝90km＝9×104m，
牵引力做的功为：W＝Fs＝2×103N×9×104m＝1.8×108J。
答：（1）发动机未工作前，飞机静止在水平地面上，达到最大起飞质量时对地面的压强为6×104Pa；
（2）高压储氢罐内4kg的氢完全燃烧放出的热量为5.6×108J。
（3）飞机以180km/h的速度匀速直线巡航0.5h，前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的功为1.8×108J。
16．【考点】实际功率；电流的热效应；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×（80℃﹣20℃）＝3.78×105J；
（2）1200imp/（kW h）表示的是电路中每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁1200次，
指示灯闪烁144次消耗的电能：
WkW h＝0.12kW h＝0.12×3.6×106J＝4.32×105J，
t＝240s，
电热水壶的实际功率：P1800W；
（3）电热水器的工作效率：η100%100%＝87.5%。
答：（1）水吸收的热量为3.78×105J；
（2）电热水壶的实际功率为1800W；
（3）电热水壶的工作效率为87.5%。
17．【考点】热机的效率公式与计算；平均速度；热值的简单计算．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；长度、时间、速度；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】
（1）汽车平均速度为：。
（2）消耗汽油的质量为：m＝ρV＝25L×0.8×103kg/m3＝20kg；
燃烧释放的热量为：Q＝qm＝4.5×107J/kg×20kg＝9×108J。
（3）汽车发动机做的机械功为：W＝Pt＝25×103W×4×3600s＝3.6×108J；
发动机的机械效率为：。
答：（1）汽车的平均速度为90km/h；
（2）汽油完全燃烧放出的热量Q为9×108J；
（3）汽车发动机的效率为40%。
18．【考点】速度公式的应用；功率的计算；热机的效率公式与计算．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；长度、时间、速度；功、功率、机械效率；分析、综合能力．
【解答】（1）汽车行驶的速度v108km/h；
（2）汽车沿平直公路匀速行驶，受力平衡，根据二力平衡条件可知，牵引力F＝f＝1380N，
牵引力做的功：W＝Fs＝1380N×108×103m＝1.4904×108J，
牵引力的功率为P41400W；
（3）消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq汽油＝10kg×4.6×107J/kg＝4.6×108J，
汽车发动机的效率η100%100%＝32.4%。
答：（1）汽车行驶的速度为108km/h；
（2）牵引力的功率为41400W；
（3）汽车发动机的效率为32.4%。
19．【考点】利用比热容的公式计算热量；气体的热值计算；能量的利用效率．版权所有
【专题】定量思想；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】
（1）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＝qV＝4.0×107J/m3×0.048m3＝1.92×106J；
（3）天然气灶的效率：
η100%100%＝35%。
答：（1）将这些水烧开，需吸收6.72×105J的热量；
（2）在这种情况下，燃烧的天然气放出了1.92×106J的热量；
（3）天然气灶的效率为35%。
20．【考点】热值的简单计算；能量的利用效率；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】计算题；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】（1）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×（100℃﹣25℃）＝3.15×106J；
（2）由η可知，高能聚合油完全燃烧放出的热量：Q放4.2×106J，
由Q放＝mq可知，完全燃烧高能聚合油的质量：m′0.1kg。
答：（1）这些水吸收的热量为3.15×106J；
（2）若该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，则燃烧了0.1kg高能聚合油。
21．【考点】能量的利用效率；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（60℃﹣20℃）＝3.36×105J；
（2）木炭完全燃烧放出的热量：
Q放＝m木炭q＝100×10﹣3kg×3.36×107J/kg＝3.36×106J，
火炉烧水的热效率：
η100%100%＝10%。
答：（1）水吸收的热量为3.36×105J；
（2）该火炉烧水的热效率为10%。
22．【考点】平均速度；热值的简单计算．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；长度、时间、速度；应用能力．
【解答】（1）太阳能汽车行驶的平均速度为：
v54km/h；
（2）相当于完全燃烧汽油的质量为：
m0.4kg。
答：（1）太阳能汽车行驶的平均速度为54km/h；
（2）消耗的电能相当于完全燃烧0.4千克的汽油释放的能量。
23．【考点】速度公式的应用；压强的公式的应用；阿基米德原理的理解；热值的简单计算．版权所有
【专题】计算题；比热容、热机、热值；压强、液体的压强；浮力；应用能力．
【解答】（1）战车停在水平地面时对地面的压力：F＝G＝mg＝26.5×103kg×10N/kg＝2.65×105N，
战车对地面的压强：p5.3×104Pa；
（2）根据v，该战车穿过此水域所用时间：
t2.2h；
（3）战车在水中漂浮，根据二力平衡，其所受浮力：F浮＝G车＝2.65×105N，
由F浮＝ρ水gV排得，排开水的体积为：
V排26.5m3；
（4）根据密度公式ρ得，消耗燃油的质量：
m燃油＝ρ燃油V＝0.85×103kg/m3×600×10﹣3m3＝510kg，
燃油完全燃观放出的热量为：
Q放＝m燃油q燃油＝510kg×4.3×107J/kg＝2.193×1010J。
答：（1）该战车停在水平地面时对地面的压强为5.3×104Pa；
（2）此次任务中该战车穿过该水域需要的时间为2.2h；
（3）该战车在水面漂浮时排开水的体积为26.5m3；
（4）该战车在此次任务中消耗燃油600L，这些燃油完全燃烧放出的热量是2.193×1010J。
24．【考点】电功与电能的计算；密度公式的变形运用计算质量和体积；利用比热容的公式计算热量；能量的利用效率．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；电能和电功率；密度及其应用；应用能力．
【解答】（1）由ρ＝可得，水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1.8×10﹣3m3＝1.8kg；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1.8kg×（100℃﹣20℃）＝6.048×105J；
电水壶正常工作时的功率为1850W，6min消耗的电能：W＝Pt＝1850W×6×60s＝6.66×105J；
（3）该电水壶的效率：
η100%100%≈90.8%。
25．【考点】固体和液体的热值计算；能量的利用效率；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】定量思想；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（70℃﹣20℃）＝8.4×105J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq煤气＝0.05kg×4.2×107J/kg＝2.1×106J；
（3）煤气灶的效率：
η100%100%＝40%。
答：（1）水吸收的热量为8.4×105J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量为2.1×106J；
（3）煤气炉加热的效率为40%。
26．【考点】热值的简单计算；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】（1）水吸收的热量为：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣31℃）＝2.898×105J；
（2）酒精燃烧放出的热量为：Q放6.9×105J；
q酒2.3×107J/kg。
答：（1）此过程中，烧杯内水吸收的热量是2.898×105J。
（2）该液态燃料的热值是2.3×107J/kg。
27．【考点】利用比热容的公式计算热量；能量的利用效率；密度的简单计算．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】（1）由ρ可知，水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg；
（2）水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（100℃﹣25℃）＝6.3×105J；
（3）丁烷气体完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝2.5×10﹣2kg×4.8×107J/kg＝1.2×106J；
卡式炉的加热效率：η100%100%＝52.5%。
答：（1）壶中水的质量是2kg；
（2）水吸收热量是6.3×105J；
（3）卡式炉的加热效为52.5%。
28．【考点】电功率P＝W/t的简单计算；固体和液体的热值计算．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）电池电量48kW h，汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%，W′＝48kW h﹣48kW h×20%＝38.4kW h，则给该车从最低电量到充满电需要的时间t0.32h。缩短充电时间，可以提高充电功率。
（2）电动汽车的能量利用率是75%，按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算，可以利用的电能W＝38.4kW h×75%＝28.8kW h.
电动汽车的百公里耗电量12kW h/100km，则一公里能耗为0.12kW h，该车的续航里程S240km。
（3）燃油汽车百公里消耗汽油10L，汽油燃烧放出的热量Q＝mq＝0.7×103kg/m3×10×10﹣3m3×4.6×107J/kg＝3.22×108J。
电动汽车的百公里耗电量12kW h/100km，消耗的能量Q′＝12kW h＝4.32×107J。
答：（1）①该车从最低电量到充满电需0.32h。
②缩短充电时间，可以提高充电功率。
（2）汽车的续航里程240km。
（3）燃油汽车百公里消耗的能量3.22×108J。电动汽车的百公里消耗的能量4.32×107J。
29．【考点】压强的公式的应用；功率的计算；热机的效率公式与计算．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；分析、综合能力．
【解答】（1）空载运输车的重力G＝mg＝3000kg×10N/kg＝3×104N，
空载运输车静止时对水平路面的压力F＝G＝3×104N，
空载运输车静止时对水平路面的压强p2.5×104Pa；
（2）因为运输车匀速直线行驶，受力平衡，所以发动机的牵引力F牵＝f＝104N，
这次运送中，运输车发动机做的功W＝F牵s＝104N×600m＝6×106J，
运输车发动机的功率P5×104W；
（3）10kg的燃料完全燃烧放出的热量Q放＝m燃料q＝10kg×4.5×107J/kg＝4.5×108J，
发动机做的有用功W有用＝Q放η＝4.5×108J×40%＝1.8×108J，
该车沿水平路面匀速直线行驶的距离s′1.8×104m。
答：（1）空载运输车静止时对水平路面的压强是2.5×104Pa；
（2）运输车发动机的功率是5×104W；
（3）10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离是1.8×104m。
30．【考点】压强的公式的应用；热值的简单计算；热机的效率公式与计算．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；压强、液体的压强；应用能力．
【解答】
（1）因为满载静止在水平地面上时，则有
F＝G＝mg＝50×103kg×10N/kg＝5×105N，
汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压强
p6.25×105Pa；
（2）由题意得，汽车匀速直线行驶了20min做的有用功
W＝Pt＝300×103W×20×60s＝3.6×108J，
由η得，汽车消耗的氢能Q氢4.8×108J；
（3）根据题意知，Q柴油＝Q氢＝4.8×108J，
则至少需要完全燃烧柴油的质量m柴油12kg。
答：（1）汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压强是6.25×105Pa；（2）这次行驶过程中，汽车消耗的氢能为4.8×108J；（3）若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，至少需要完全燃烧柴油的质量是12kg。
31．【考点】速度推导公式求解路程和时间；功率的计算；功率的推导式P＝Fv；热机的效率公式与计算．版权所有
【专题】计算题；比热容、热机、热值；长度、时间、速度；功、功率、机械效率；分析、综合能力．
【解答】（1）汽车在柏油路上匀速行驶时的速度：
v160km/h；
（2）汽车行驶过程中受到的阻力：
f＝0.1G总＝0.1m总g＝0.1×2.4×1000kg×10N/kg＝2.4×103N，
汽车匀速行驶时，牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，汽车的牵引力：
F牵＝f＝2.4×103N，
车在柏油路上匀速行驶时牵引力所做的有用功：
W＝F牵s1＝2.4×103N×50×1000m＝1.2×108J，
消耗的汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J，
汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率：
η100%100%≈52.2%；
（3）汽车的功率：
P＝F牵v1＝2.4×103N×60m/s＝4×104W，
根据题意可知，汽车在沙土路上匀速行驶时的功率与在柏油路上的功率相同，
由P＝Fv得汽车在沙土路上匀速行驶时汽车的牵引力：
F牵′5760N，
根据二力平衡条件可知，汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力：
f′＝F牵′＝5760N。
答：（1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度为60km/h；
（2）汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率为52.2%；
（3）汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小为5760N。
32．【考点】热机的效率公式与计算；速度公式的简单计算；压强的公式的应用；功的简单计算；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；长度、时间、速度；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）根据速度公式得，压路机在这次压路作业中运动的距离是：s＝vt＝0.2m/s×10×60s＝120m；
（2）压路机的重力为：G压路机＝m压路机g＝550kg×10N/kg＝5500N，
压路机静止时对水平地面的压力等于自身的重力，F＝G压路机＝5500N，
该压路机对水平地面的压强：p2.75×105Pa；
（3）压路机匀速前进时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，即F牵＝f＝0.4G总＝0.4×5500N＝2200N，
压路机做的功：W＝F牵s＝2200N×120m＝2.64×105J；
（4）由η得，柴油完全燃烧释放的热量：Q放8.8×105J，
由Q放＝mq可得，消耗柴油的质量：m0.022kg；
（5）根据密度公式得，水箱中水的质量m水＝ρV＝1.0g/cm3×15×103cm＝15000g＝15kg，
水吸收的热量：Q＝cm水Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×15kg×（80℃﹣20℃）＝3.78×106J。
答：（1）压路机在这次压路作业中运动的距离是120m；
（2）该压路机对路面的压强是2.75×105Pa；
（3）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是2.64×105J；
（4）若发动机效率为30%，这次作业要消耗0.022千克柴油；
（5）当满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收的热量是3.78×106J。
三．综合能力题（共1小题）
33．【考点】利用比热容的公式计算热量；密度的简单计算．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；分析、综合能力．
【解答】（1）大气压随高度升高而减小；藏区海拔高，大气压强小；
（2）集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量3×106J；集热板的光热转化效率为60%，
集热板中的水获得的内能Q＝ηPSt＝60%×3×106J/（h m2）×10h×4×104m2＝7.2×1011J；
蓄水吸收的热量Q'＝Q﹣E＝7.2×1011J﹣1.74×1011J＝5.46×1011J；
水的质量m1.3×107kg；
水箱容积V1.3×104m3；
（3）水箱中水降低温度可以放出的热量Q''＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1.3×107kg×（48℃﹣40℃）＝4.368×1011J；
可以供暖的天数n2.5天，不能满足3天的要求。
故答案为：（1）小；（2）该蓄水箱的容积至少是1.3×104m3；
（3）蓄水箱储存的内能不能为县城用户按标准持续供暖3天。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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