2025年中考物理专题训练:热学计算题(有答案)

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2025年中考物理专题训练:热学计算题(有答案)

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2025年中考物理专题训练:热学计算题
1.【新定义】热量的单位有两种,一种是国际单位焦耳,简称“焦”;另一种是“卡路里”,简称“卡”,这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的:在1个大气压下,将1克水温度升高1摄氏度所需要吸收的热量。
(1)1卡合多少焦耳;
(2)茗茗每天健步走消耗的能量约5.46×105J相当于消耗能量多少卡?
(3)若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量,使质量为60kg的运动员体温下降0.1℃,求汗水蒸发吸收的热量。[人体主要成分是水,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
2.某品牌家用汽车满载时的质量为,四个轮子与水平地面的总接触面积为。某次它水平匀速行驶了,消耗汽油,若该车受到的阻力为车总重的0.1倍,求:
(1)汽车行驶的速度是多少千米每时?
(2)满载时汽车对水平地面的压强是多少帕?
(3)若汽油的热值为,行驶过程中发动机的效率为多少?
3.2024年3月6日,全球最大的新能源汽车制造商宣布了最新版电车的上市,又一次拉开新能源电车和燃油车的第四轮价格之战,有一种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,当以混动模式行驶时,内燃机工作,既可以给汽车行驶提供能量,还可以给蓄电池充电。该油电汽车空车质量1120kg,电池容量44kW·h,汽车行驶时所受阻力与汽车总重的比值为0.1,取10N/kg。求:
(1)所用燃料的热值为,在上述某行驶过程中消耗10kg燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少
(2)小明爸爸的体重为80kg,小明爸爸独自驾驶该油电汽车匀速行驶时,汽车受到的牵引力是多少
(3)小明爸爸独自驾驶该油电汽车行驶,其的速度随时间的变化图像如图所示,则该油电汽车在第10min到第40min时间内牵引力做的功及功率各是多少
4.以固体酒精块为燃料的火锅,凭借其安全便捷的特性,已成为餐桌上常见的加热器具。用火锅将2kg食材从40℃加热到100℃共消耗38g酒精块。已知酒精块的热值为3.0×107J/kg,食材的比热容为3.42×103J/(kg·℃),求:
(1)食材吸收的热量;
(2)火锅的热效率。
5.如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具消毒,在标准大气压下,用该燃气灶加热质量为5kg、初温为20℃的水,加热到沸腾,共消耗了的天然气;[水的比热容为,天然气的热值为]求:
(1)水吸收的热量;
(2)该燃气灶烧水的热效率。
6.小城制作了如图所示的太阳能动力小车,质量为,小车有4个轮子,每个轮子与水平地面的接触面积为。某次测试时,小车匀速直线行驶16m,用时40s,若小车受到的阻力为车重的倍,求:
(1)太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(2)小车静止在水平地面时,对地面的压强是多少?
(3)测试过程中,小车的速度是多少?小车牵引力的功率是多少?
7.家用电磁炉因其高效、节能成为新一代智能炉具,如图所示为某款电磁炉,其性能参数如表:
型号 额定电压 额定功率 功率调节范围 温度调节范围 热效率
SK2105 220V 2000W
根据以上信息解答:
(1)用电磁炉炒菜时,离得远的地方也能闻到菜肴的气味,这是 现象。
(2)电磁炉以额定功率工作时的电流是多大?(结果保留整数)
(3)在标准大气压下,若电磁炉以额定功率工作560s,至少可以将多少千克温度为的水烧开?
8.在郑州至开封的郑开大道成为郑州大学生骑行的打卡地之后,郑州的共享单车成为了稀缺资源。共享单车是一种轻便、环保的交通工具,骑行共享单车可以缓解交通压力、节能减排。若一辆共享单车的质量为15kg,骑行时受到的阻力为总重力的0.1倍(g取,焦炭的热值)。求:
(1)共享单车的电子锁工作时,需要的电能由车筐底部的太阳能电池板提供,太阳能电池板工作时是将 能转化为 能。
(2)假设质量为75kg的李同学在平直公路上以12km/h的速度匀速骑行了5h到达目的地,则李同学在骑行过程中的功率是多少?
(3)(2)中李同学的此次骑行所做的功相当于完全燃烧多少焦炭放出的热量?
9.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。则:[,]
(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少?
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?(结果保留到小数点后两位)
10.我国首艘国产航母“辽宁舰”满载排水量约6.5万吨,可搭载多架舰载机。若航母以匀速直线航行,航母在渤海海域执行任务时,2小时内航行了108km。一架歼-15舰载机质量为15t,静止时与甲板的接触面积为3个起落架,每个起落架触地面积为0.2m2。(g取10N/kg)
(1)求航母的航行速度。
(2)舰载机对甲板的压强为多大?
(3)若航母动力系统在2小时内消耗燃油,燃油的热值为当航母匀速航行时推进力为,求动力系统将燃油的化学能转化为推进功的效率。
11.如图所示国产ZTD﹣05两栖装甲突击车,该车的总质量为29t,两条履带与地面的总接触面积为4m2,最大海上速度是40km/h,该突击车在海上以最大速度行驶时受到的阻力为9×104N,(g取10N/kg,q=4.3×107J/kg)求:
(1)突击车停在水平地面上时,对地面的压强;
(2)突击车发动机的功率;
(3)若突击车在海上以最大速度行驶10min,耗油45kg,则发动机的效率是多少?(结果保留到1%)
12.一辆汽车以25m/s的速度在某段水平公路上匀速直线行驶了1h,消耗16L汽油。已知此过程中汽车发动机的输出功率为50 kW。已知汽油的密度为,汽油的热值为。
(1)汽油完全燃烧放出的热量。
(2)汽车发动机的效率。(计算结果精确到0.1%)
(3)汽车行驶过程中所受的阻力。
13.如图甲所示是一艘完全依靠太阳能驱动的船,电池板接收太阳能的功率为1.6×105W。假设接收的太阳能只用来驱动船前进,在一次航行中,太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图乙,航行速度如图丙。(海水密度约为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)若船吃水深度为1m,则船底受到水的压强是多大?
(2)第50s至100s,牵引力在这段时间内做的功?
(3)第50s至100s,若船接收的太阳能全部改由燃烧柴油提供,则需要消耗柴油的质量是多少?(q柴油=4.0×107J/kg)
14.为了实现“既要家里暖,又要天空蓝”,我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖,发生核反应后产生大量的热,单个机组核燃料在反应堆容器内发生核反应时的产热功率为5×109W,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,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,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,每秒提供的电能为E1;若在供电的同时进行供暖,每秒提供的电能E2=1.21×109J、热量Q=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%。
(1)核燃料反应堆中的铀﹣235是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)标准煤的热值为3×107J/kg,若单个机组核反应堆工作1h释放的热量由燃烧标准煤提供,需要完全燃烧多少吨标准煤?
(3)单个机组,如果仅供电,发电机输出电能的功率为多少千瓦?
15.某氢燃料汽车在一平直路段测试时,以的速度匀速行驶了,在此过程中共消耗的氢燃料,若行驶过程中汽车受到的阻力为。求此过程中:
(1)汽车行驶的时间;
(2)汽车牵引力所做的功;
(3)氢燃料用于维持汽车匀速行驶的效率。(氢的热值)
16.国家提倡节能减排,各地“煤改气”正在积极进行,某同学计算他家天然气烧水的热效率,将的水倒入烧水壶中,并测出水温为20℃,在一个标准大气压下,把水刚加热到时,测出消耗天然气0.048m3,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃),天然气热值约为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)他家天然气灶的效率。
17.中国首批电气新能源公交汽车在常州使用,它既可以用充电桩充电,也可以用车辆顶部的太阳能电池板为车辆辅助充电,还可以使用天然气,当蓄电池电力储存不够时,就用燃气发动机为汽车提供动力,太阳能电池板每天能向蓄电池充入10kW·h的电能,已知蓄电池消耗的电能有90%转化为汽车前进所做的功,天然气完全燃烧产生的内能有30%转化为汽车前进所做的功,天然气热值为4.5×107J/kg,该车行驶时受到的阻力为3.6×103N;
(1)当车辆以20m/s匀速行驶时,牵引力的功率为多少?
(2)太阳能电池板提供的电能每天能让汽车匀速行驶多少距离?
(3)若汽车使用太阳能电池板提供的电能,则每天可以节约天然气的质量为多少?
18.如图所示,1标准大气压下,普通煤炉把壶内20℃,5kg水烧开需完全燃烧0.28kg的煤,此过程中,q煤=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃)。
(1)水吸收的热量?
(2)0.28kg的煤完全燃烧所释放的热量;
(3)普通煤炉的效率。
19.用煤气灶既方便又环保,一般的煤气灶正常工作时,15min可使质量为4kg,温度为50℃的水在一标准气压下烧开。已知煤的热值为q=4.0×107J/m3,水的比热容为c=4.2×103J/(kg ℃),求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)若煤气灶放出的热量70%被水吸收,煤气灶实际放出的热量为多少?
(3)要放出这些热量,需燃烧多少m3煤气?
20.小林利用标有“220V 1500W”的电热水壶烧水,当电热水壶接入家庭电路正常工作,通电加热时,水温从上升到,已知壶中装有质量为1kg的水。求:
(1)水吸收的热量;
(2)该电热水壶消耗的电能;
(3)该电热水壶的加热效率。(结果保留一位小数)
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《2025年中考物理专题训练:热学计算题》参考答案
1.(1)4.2J
(2)1.3×105卡
(3)2.52×104J
【详解】(1)
由题知,1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡,m水=1g=0.001kg,1g的水温度升高1℃所吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.001kg×1℃=4.2J
故1卡=4.2J。
(2)
茗茗消耗的能量
(3)运动员的体温下降 0.1℃放出的热量Q放=c水m人Δt′=4.2×103J/(kg·℃)×60kg×0.1℃=2.52×104J
运动员汗水蒸发吸收的热量为2.52×104J。
2.(1)
(2)
(3)40%
【详解】(1)水平匀速行驶了,则速度为
(2)汽车满载时的重力
汽车满载静止在水平地面上时,对地面的压力
对地面的压强
(3)汽油的热值为
消耗汽油,消耗汽油完全燃烧释放的热量为
因汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,汽车的牵引力
匀速行驶过程中牵引力所做的功
发动机的效率
3.(1)
(2)1200N
(3),18000W
【详解】(1)放出的总热量
(2)总质量
总重力
则阻力
因为汽车匀速行驶,F=f,所以牵引力。
(3)该汽车的路程
故牵引力做功
功率
4.(1)
(2)
【详解】(1)食材吸收的热量Q吸=c食材m食材(t-t0)=3.42×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-40℃)=4.104×105J
(2)酒精完全燃烧释放的热量
火锅的热效率
5.(1)
(2)
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)天然气的完全燃烧放出的热量为
该燃气灶烧水的热效率为
6.(1)可再生
(2)
(3),
【详解】(1)太阳能属于可再生能源。因为太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的,在自然界中可以不断再生、永续利用,取之不尽、用之不竭。
(2)小车静止在水平地面时,对地面的压力等于其重力为
小车有4个轮子,每个轮子与地面的接触面积为,则总的接触面积
小车对地面的压强
(3)小车匀速直线行驶的速度
因为小车匀速直线行驶,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,方向相反为
小车牵引力的功率
7.(1)扩散
(2)9A
(3)3千克
【详解】(1)闻到菜肴的气味是因为分子在不停地做无规则运动,这属于扩散现象。
(2)根据可得电磁炉以额定功率工作时的电流
(3)根据可得电磁炉以额定功率工作560s消耗的电能
根据可得水吸收的热量
根据可得水的质量
8.(1) 太阳 电
(2)300W
(3)0.18kg
【详解】(1)[1][2]太阳能电池板工作时,消耗太阳能,提供电能,将太阳能转化为电能。
(2)李同学骑行的路程
李同学骑着自行车做匀速直线运动,骑行过程中整体受力平衡,整体受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,则牵引力大小
李同学骑行过程做的功
李同学在骑行过程中的功率
(3)由得,李同学此次骑行所做的功相当于完全燃烧焦炭的质量
9.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是
(3)锅炉的效率是
10.(1)54km/h
(2)
(3)62.8%
【详解】(1)航母在渤海海域执行任务时,2小时内航行了108km,则航母的航行速度为
(2)舰载机的重力为
舰载机静止在甲板上时,重力等于对甲板的压力,即
对甲板的压强
(3)燃油释放的总能量
航母动力系统做的有用功
燃油的化学能转化为推进功的效率
11.(1)7.25×104 Pa
(2)1×106
(3)31%
【详解】(1)突击车停在水平地面上,对地面的压力
则对地面的压强
(2)突击车在海上以最大速度行驶时,牵引力
则功率
(3)根据可得,突击车在海上以最大速度行驶10min通过的路程
则有用功
45kg汽油完全燃烧放出的热量
则效率
12.(1)5.52×108J
(2)32.6%
(3)2000N
【详解】(1)由得,燃烧的汽油的质量为
汽油完全燃烧放出的热量
(2)由得,汽车做的功为
汽车发动机的效率
(3)由得,汽车受到的牵引力为
由二力平衡得,汽车行驶过程中所受的阻力
13.(1)
(2)
(3)0.2kg
【详解】(1)船底受到水的压强
(2)第50s至100s,由图乙可知此时牵引力 F=8.0×104N,由图丙可知船速约为v=0.5m/s,经过时间 Δt=50s,则船在这一段位移 s=v×Δt=0.5m/s×50s=25m
牵引力在这段时间内做的功
(3)第50s至100s电池板接收太阳能
若船接收的太阳能全部改由燃烧柴油提供,即
则所需柴油质量
14.(1)不可再生
(2)600
(3)1.37×106kW
【详解】(1)核燃料中铀‐235 的储量有限,无法通过自然过程在短期内补充,故为不可再生。
(2)单个机组反应堆1 h内释放的总热量,由功率可得
若这些热量全部由燃烧标准煤提供,已知标准煤热值为3×10 J/kg,则所需标准煤质量为
(3)每秒仅供电提供电能,单个机组,如果仅供电,发电机输出电能的功率
15.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)汽车行驶的时间为
(2)某氢燃料汽车在一平直路段匀速行驶,根据二力平衡可知
则汽车牵引力所做的功为
(3)氢燃料完全燃烧放出的热量为
汽车匀速行驶的效率为
16.(1)6.72×105J
(2)1.92×106J
(3)35%
【详解】(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
17.(1)7.2×104W;
(2)9000m;
(3)2.4kg
【详解】(1)当车辆以20m/s匀速行驶时,牵引力与阻力是一对平衡力,则牵引力为
牵引力的功率为
(2)已知太阳能电池板每天能向蓄电池充入10kW·h的电能,汽车每天前进所做的功为
则能让汽车匀速行驶的距离为
(3)已知汽车每天前进所做的功为,则燃烧燃料放出的热量为
则每天可以节约天然气的质量为
18.(1)1.68×106J
(2)8.4×106J
(3)20%
【详解】(1)1标准大气压下水的沸点为100℃,把壶内20℃,烧开5kg水,吸收的热量
(2)0.28kg的煤完全燃烧所释放的热量
(3)烧水效率为
19.(1)8.4×105J
(2)1.2×106J
(3)0.03m3
【详解】(1)水吸收的热量
(2)由得,煤气完全燃烧放出热量
(3)由得,需要煤气的体积
20.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)电热水壶消耗的电能为
(3)电热水壶的加热效率为
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