2024年中考物理复习+专题(1) 热学的综合计算
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＝6×105 m。
广西专版九年级人教版物理全册
专题(一) 热学的综合计算
“灶具类” 1．(2023广安中考)小红一家到某基地露营时，用火炉 将质量为2 kg、初温为20℃的水加热到60℃，燃烧了 100 g木炭。已知：水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃) ，木炭的热值q炭＝3.36×107 J/kg。求： (1)水吸收的热量； (2)该火炉烧水的热效率。
解：(1)水吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(100℃－25℃)＝3.15×106 J；
(2)高能聚合油完全燃烧放出的热量Q放＝ ＝4.2×106 J，完全燃烧高能聚合油的质
量m′
＝0.1 kg。
“太阳能热水器类” 3．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置， 下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关 信息，其中太阳辐射功率是指1 h内投射到1 m2面积上的 太阳能，求：
＝mq可得，完全燃烧汽油的质量：m＝
＝0.6 kg。
7．“五一”假期，小明一家驱车外出旅游。当汽车以 108 km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受 到的阻力是整车重的0.08倍，效率为40%。已知汽车整 车质量为1375 kg，油箱容积为50 L。(汽油热值q＝ 3.3×107 J/L，g取10 N/kg)
解：(1)水吸收的热量为Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/ (kg·℃) ×2 kg×(60℃－20℃)＝3.36×105 J；
(2)燃烧100 g木炭放出的热量为Q放＝m炭q炭＝100× 10－3 kg×3.36×107 J/kg＝3.36×106 J，该火炉烧水的热
效率η＝
×100%＝10%。
(1)牵引力所做功的功率； (2)汽车的百公里油耗(每100 km消耗汽油的体积)。
解：(1)汽车牵引力做功的功率为：P＝Fv＝1200
N×
(2)m汽/s车＝行3×驶110040Wkm；所用的时间为：t＝
h＝4000 s，汽车牵引力做的功为：W＝Pt＝3×104
W×4000 s＝1.2×108 J，汽油完全燃烧时放出的热量
2．(2023聊城中考)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10 kg的水从25℃加热到100℃。已知水的比热容是 4.2×103 J/(kg·℃)，高能聚合油的热值约为4.2×107 J/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。
(1)这时汽车牵引力做功的功率是多少？ (2)该车加满一箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直 线行驶多远的路程？
解：(1)汽车的重力：G＝mg＝1375 kg×10 N/kg＝
1.375×104 N，汽车受到的阻力：f＝0.08G＝0.08×
1.375×104 N＝1100 N，汽车做匀速直线运动，则F＝
为：Q＝
＝4.8×108 J，所需的汽油质量
为：m＝
＝10 kg，汽车的百公里油耗为
：
V＝
＝0.0125 m3。
6．以汽油为燃料的某品牌卡丁车的功率为23 kW，它 在水平沙滩上匀速直线运动5 min，行驶了3 km。求：
(1)此次行驶中，卡丁车运动的速度和受到的水平阻力 各是多少？
(2)若卡丁车的汽油机效率为25%，此次行驶中，卡丁 车需要燃烧汽油的质量是多少千克？(q汽油＝4.6×107 J/kg)
解：(1)卡丁车的行驶速度：v＝
＝10 m/s，
由P＝Fv可得，牵引力F＝
＝2300 N，由
二力平衡可知，卡丁车运动时受到的水平阻力f＝F＝
2300 N；
(2)牵引力做的功：W＝Pt＝2.3×104 W×5×60 s
＝6.9×106 J，由η＝ ×100%可得，完全燃烧汽油
放出的热量：Q放＝
＝2.76×107 J，由Q放
“热机类” 4．(2023兰州中考)一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶 了108 km，所用时间为1 h，消耗汽油10 kg，汽车在行 驶过程中所受阻力恒为1380 N(汽油的热值q汽油＝ 4.6×107 J/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。
解：(1)汽车行驶的速度v＝
＝108 km/h＝30
m/s；
(2)因汽车匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵
Байду номын сангаас
引力和阻力是一对平衡力，所以汽车的牵引力F＝f＝
1380 N，汽车牵引力所做的功W＝Fs=1380N×108×103
m＝1.4904×108 J，汽车牵引力的功率P＝
＝4.14×104 W；
(3)消耗的汽油完全燃烧释放的热量Q放＝mq汽油＝10 kg×4.6×107 J/kg＝4.6×108 J，则汽车发动机的效率η
(1)水在10 h内吸收的热量； (2)该太阳能热水器的能量转化效率。
解：(1)水在10 h内吸收的热量(有用能量)：Q吸＝c水 m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(70℃－20℃)＝2.1 ×107 J；
(2)太阳能热水器10 h吸收的太阳能(总能量)：E＝1.68 ×106 J/(m2·h)×2.5 m2×10 h＝4.2×107 J，太阳能热水 器的能量转化效率：η＝
f＝1100 N，汽车牵引力做功的功率为：P＝Fv＝1100 N
×
m/s＝3.3×104 W；
(2)汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝Vq ＝50 L×3.3×107 J/L＝1.65×109 J，牵引力做 的有用功为：W有＝ηQ放＝40%×1.65×109 J ＝6.6×108 J，汽车行驶的路程为：s＝
＝
＝32.4%。
5．港珠澳大桥全长50 km是世界最长跨海大桥，可抵 御16级台风，抗八级地震，一辆汽车为港珠澳大桥进行 通车测试。汽车以90 km/h的速度匀速直线通过大桥， 受到的阻力是1200 N，汽车热效率为25%。已知q汽油＝ 4.8×107 J/kg，ρ汽油＝0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg， 求汽车通过大桥：
广西专版九年级人教版物理全册
专题(一) 热学的综合计算
“灶具类” 1．(2023广安中考)小红一家到某基地露营时，用火炉 将质量为2 kg、初温为20℃的水加热到60℃，燃烧了 100 g木炭。已知：水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃) ，木炭的热值q炭＝3.36×107 J/kg。求： (1)水吸收的热量； (2)该火炉烧水的热效率。
解：(1)水吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(100℃－25℃)＝3.15×106 J；
(2)高能聚合油完全燃烧放出的热量Q放＝ ＝4.2×106 J，完全燃烧高能聚合油的质
量m′
＝0.1 kg。
“太阳能热水器类” 3．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置， 下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关 信息，其中太阳辐射功率是指1 h内投射到1 m2面积上的 太阳能，求：
＝mq可得，完全燃烧汽油的质量：m＝
＝0.6 kg。
7．“五一”假期，小明一家驱车外出旅游。当汽车以 108 km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受 到的阻力是整车重的0.08倍，效率为40%。已知汽车整 车质量为1375 kg，油箱容积为50 L。(汽油热值q＝ 3.3×107 J/L，g取10 N/kg)
解：(1)水吸收的热量为Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/ (kg·℃) ×2 kg×(60℃－20℃)＝3.36×105 J；
(2)燃烧100 g木炭放出的热量为Q放＝m炭q炭＝100× 10－3 kg×3.36×107 J/kg＝3.36×106 J，该火炉烧水的热
效率η＝
×100%＝10%。
(1)牵引力所做功的功率； (2)汽车的百公里油耗(每100 km消耗汽油的体积)。
解：(1)汽车牵引力做功的功率为：P＝Fv＝1200
N×
(2)m汽/s车＝行3×驶110040Wkm；所用的时间为：t＝
h＝4000 s，汽车牵引力做的功为：W＝Pt＝3×104
W×4000 s＝1.2×108 J，汽油完全燃烧时放出的热量
2．(2023聊城中考)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10 kg的水从25℃加热到100℃。已知水的比热容是 4.2×103 J/(kg·℃)，高能聚合油的热值约为4.2×107 J/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。
(1)这时汽车牵引力做功的功率是多少？ (2)该车加满一箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直 线行驶多远的路程？
解：(1)汽车的重力：G＝mg＝1375 kg×10 N/kg＝
1.375×104 N，汽车受到的阻力：f＝0.08G＝0.08×
1.375×104 N＝1100 N，汽车做匀速直线运动，则F＝
为：Q＝
＝4.8×108 J，所需的汽油质量
为：m＝
＝10 kg，汽车的百公里油耗为
：
V＝
＝0.0125 m3。
6．以汽油为燃料的某品牌卡丁车的功率为23 kW，它 在水平沙滩上匀速直线运动5 min，行驶了3 km。求：
(1)此次行驶中，卡丁车运动的速度和受到的水平阻力 各是多少？
(2)若卡丁车的汽油机效率为25%，此次行驶中，卡丁 车需要燃烧汽油的质量是多少千克？(q汽油＝4.6×107 J/kg)
解：(1)卡丁车的行驶速度：v＝
＝10 m/s，
由P＝Fv可得，牵引力F＝
＝2300 N，由
二力平衡可知，卡丁车运动时受到的水平阻力f＝F＝
2300 N；
(2)牵引力做的功：W＝Pt＝2.3×104 W×5×60 s
＝6.9×106 J，由η＝ ×100%可得，完全燃烧汽油
放出的热量：Q放＝
＝2.76×107 J，由Q放
“热机类” 4．(2023兰州中考)一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶 了108 km，所用时间为1 h，消耗汽油10 kg，汽车在行 驶过程中所受阻力恒为1380 N(汽油的热值q汽油＝ 4.6×107 J/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。
解：(1)汽车行驶的速度v＝
＝108 km/h＝30
m/s；
(2)因汽车匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵
Байду номын сангаас
引力和阻力是一对平衡力，所以汽车的牵引力F＝f＝
1380 N，汽车牵引力所做的功W＝Fs=1380N×108×103
m＝1.4904×108 J，汽车牵引力的功率P＝
＝4.14×104 W；
(3)消耗的汽油完全燃烧释放的热量Q放＝mq汽油＝10 kg×4.6×107 J/kg＝4.6×108 J，则汽车发动机的效率η
(1)水在10 h内吸收的热量； (2)该太阳能热水器的能量转化效率。
解：(1)水在10 h内吸收的热量(有用能量)：Q吸＝c水 m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(70℃－20℃)＝2.1 ×107 J；
(2)太阳能热水器10 h吸收的太阳能(总能量)：E＝1.68 ×106 J/(m2·h)×2.5 m2×10 h＝4.2×107 J，太阳能热水 器的能量转化效率：η＝
f＝1100 N，汽车牵引力做功的功率为：P＝Fv＝1100 N
×
m/s＝3.3×104 W；
(2)汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝Vq ＝50 L×3.3×107 J/L＝1.65×109 J，牵引力做 的有用功为：W有＝ηQ放＝40%×1.65×109 J ＝6.6×108 J，汽车行驶的路程为：s＝
＝
＝32.4%。
5．港珠澳大桥全长50 km是世界最长跨海大桥，可抵 御16级台风，抗八级地震，一辆汽车为港珠澳大桥进行 通车测试。汽车以90 km/h的速度匀速直线通过大桥， 受到的阻力是1200 N，汽车热效率为25%。已知q汽油＝ 4.8×107 J/kg，ρ汽油＝0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg， 求汽车通过大桥：