精选中考物理二轮强化训练专题十四热量计算题原卷全国版.docx

精选中考物理二轮强化训练专题十四热量计算题原卷全国版.docx

《精选中考物理二轮强化训练专题十四热量计算题原卷全国版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精选中考物理二轮强化训练专题十四热量计算题原卷全国版.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

精选中考物理二轮强化训练专题十四热量计算题原卷全国版

【2019赢在中考】物理二轮专题解读与强化训练

专题十四热量计算题

计算题是物理中考的主要内容，占有很大比例。

计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。

解答计算题应该首先明确它的特点，避免盲目和无从下手的尴尬，同时明确题目涉及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进行合理的计算。

计算题常以填空题、选择题和计算。

尤其是计算过程题是考查学生分析问题、解决问题和计算能力的题型，要求较高，分值较高，并要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。

计算题在中考题中常被列为压轴题目。

计算题的特点是：

（1）结果合理性：

这类题能反映或生产、生活中若干事物的观察和关心程度．它要求学生用生活实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。

（2）知识综合往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或各种现象之间的相切点，解答要解决的问题。

它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力。

（3）应用性：

这类题是把物社会实际操作和应用到生活体验中，它能够反映学生对所学物理知识的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平。

热量计算题：

热量计算题主要涉及内能变化、热量计算、比热容的概念、热值、电热等。

1.计算题解题步骤

第一步：

认真审题。

明确现象和过程，确定给出的条件或题目中隐含的条件。

第二步：

找关系。

也就是针对题目内容分析综合，确定解决问题的方向，选择适合的规律和公式，找准相关物理量之间的关系。

第三步：

列出表达式。

这了各个已知量、未知量及某个物理量在题目中叙述的物理现象或物理过程变化时存在的关系，根据公式或规律列出相应的表达式，并推导出待求物理量的计算式。

第四步：

代人数据求解。

用到的已知物理量的单位统一后，把已知量的数据代人计算式中，通过正确运算，得出答案。

同时对答案进行合理化验证，最后确定正确答案。

2.解答方法

（1）简化法：

这种方法是把题目中复杂现象进行梳理，找出题目中的相关环节或相关点，使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。

这样使复杂得到简化，可以在计算解答的过程中减少一些混淆和混乱，把要解答的问题解决。

（2）隐含条件是通过审题，从题目中所叙述的物理现象或给出的物理情境及元件设备等各个环节中，挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件，这种挖掘隐含条件能使计算环节减少，而且所得到的答案误差也小。

（3）探索法在题目所给的实际问题或情境中抽象出来的。

判断出所涉及或应用的物理模型，然后运用相对应的物理概念、物理规律和物理公式，通过计算得出要求解的正确答案。

（4）极值法：

这种方法也叫不定值问题和变化范围问题的解答有重要的实用价值。

用这种方法解答问题时，应改弄清要研究的是哪个变化的物理量的值或者是哪个物理量的变化范围，然后确定变化的规律或方向，最后用相对应的物理规律或物理概念，一个对应点一个对应点地计算取值。

（5）应用类分析法：

运用数理问题，是物理解题的重要手段。

许多设计、推理的应用题，都是建立在计算的基础上。

主要考查学生运用物理公式、规律进行解题的能力。

例如有两个未知物理量，我们可以根据题目的数据建立两个方程，然后求解未知量。

一、热量

1.热量（Q）：

在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量；在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。

2.内能与机械能是两种量，它们之间是可以相互转化的。

整个物体可以处于静止状态，没有动能；整个物体也可以处于相对高度为零的位置而没有势能，但它一定具有内能。

物体可以同时具有内能和机械能。

3．热量、温度和内能：

“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。

（1）热量是一个过程量，只有过程，有了内能的转移，才能讨论热量问题。

所以物体本身没有热量，不能说某个物体具有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小。

（2）内能是一个状态量，但是它具有不可测量性，所以不能说物体具有多少的内能。

（3）在热传递过程中，热量从高温物体传到低温物体，而不能说将高温物体的温度传递给了低温物体。

二、比热容

1.比热容

（1）比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度和吸热、放热的多少无关。

（2）水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），表示的物理意义是：

1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。

（3）热量的计算

热量的计算：

（1）吸热：

Q吸=cm△t=cm（t-t0）；

（2）放热：

Q放=cm△t=cm（t0-t）。

其中：

Q吸—吸收的热量，单位：

焦（J），Q放—放出的热量。

c—比热容，单位：

焦每千克摄氏度（J/（kg·℃））

m—质量，单位：

千克（kg）

△t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：

摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。

三、热值

热值：

1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值；热值单位是：

J/kg。

1.燃料燃烧放出热量：

Q放＝qm；（Q放是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m是质量，单位是kg。

）

对于热值的概念，要注重理：

“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。

1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。

2.热值反映的是某种物质的，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。

3.热机的效率：

用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。

热机的效率是热机性能的一个重要指标。

公式：

4.在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。

注意：

热机能量的损完全燃烧（完全燃烧条件：

充足空气，研磨成细颗粒）；②废气排出带走能量（废气的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。

四、电热

1．焦耳定律：

电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

2．计算公式：

Q=I2Rt（适用于所有电路），对于纯电阻电路可推导出：

。

一、比热容的有关计算

【典例1】（2017·怀化部分参数，额定电压220V，额定功率模糊不清，容积1L，加热效率90%，在额定电压下，将满壶水从10°C加热至沸腾（在1标准大气压下），用时5min，则水吸收的热量是　　J，电热水壶的额定功率是　　W。

[C水=4.2×103J/（kg•℃）]

【解析】

（1）已知电热水壶的容积，利用密度公式变形可求得装满水时水的质量，知道水的质量及初温、末温，由吸热公式求水吸收的热量（有用能量）；

（2）根据加热效率90%，可求得消耗的电能，再利用P=

可求得电热水壶的额定功率。

【答案】解：

（1）已知V=1L=1×10﹣3m3，由

可得，

装满水时水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg；

水吸收的热量：

Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×=3.78×105J；

（2）由

可得，

，

电热水壶的额定功率：

。

故答案为：

3.78×105、1.4×103。

二、热值有关计算

【典例2】（2017•眉山）在工作过程中，实现内能转化为机械能的是　　冲程；完全燃烧500g汽油释放出的热量是　　J。

（汽油的热值为4.6×107J/Kg）

【解析】

（1）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是压缩冲程，内能转化为机械能的是做功冲程；

（2）根据Q=mq求出放出的热量。

解答如下：

在内燃机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能；

做功冲程，高温高压燃气对活塞做功，自身内能减小，活塞机械能增加，即将内能转化为机械能；

完全燃烧500kg汽油放出的热量：

Q=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J；

故答案为：

做功、2.3×107。

【答案】做功、2.3×107。

三、电热有关计算

【典例3】（20一个标有“220V、1200W”的电热水壶。

要在1个标准大气压下将2kg温度为20℃的水烧开，水需要吸收的热量是　　J，若不计热损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是　　s。

（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）

【解析】

（1）知道水的质量和水温的变化值，利用吸热公式求水吸收的热量；

（2）不计热损失，消耗的电能全转化为内能被水吸收，利用Q=W=Pt计算烧开这壶水需要的时间。

（1）在标准大气压下，水的沸点为100℃，水吸收的热量：

Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×=6.72×105J。

（2）因为电热水壶正常工作，所以P=P额=1200W，不计热损失，Q吸=W=Pt，

所以电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间：

。

故答案为：

（1）6.72×105J；

（2）560。

【答案】

（1）6.72×105J；

（2）560。

一、比热容有关计算

1.（2017·绥化）用煤燃烧1kg的煤气，使100kg的水从20℃升高到70℃，则水吸收的热量是J，煤气完全燃烧放出的热量是J（q煤气=4.2×107J/kg）。

2.（2017·安徽）农作物收加工制成秸秆煤．完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出J的热量；若这些热量完全被质量为100kg，初温为20℃的水吸收，可使水温升高到℃（已知q秸秆煤=2.1×107J/kg，C水=4.2×103J/（kg•℃））。

3.（2017·黔东）某学校锅炉用天然气作燃料给水加热。

已知天然气的热值为4.0×107J/m3（不计热量损失）。

（1）完全燃烧4.2m3的天然气可以获得多少热量？

（2）这些热量可以使1000kg的水从30℃升高到多少℃？

4.（2017·百色）天然气灶济环保，备受人们青睐。

小明用天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至90℃，用时约10min。

已知：

天然气的热值为3.5×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求：

（1）这过程中水吸收多少热量；

（2）若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则需要多少m3的天然气。

5.（2017·黔东）可“天然气水合物”，是一种由水和天然气在高压、低温情况下形成的类冰状结晶物质，可看成高度压缩的固态天然气，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油都要小的多，被视为21世纪的新型绿色能源，我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，1m3可燃冰可转化为164m3的甲烷气体和0.8m3的水。

已知甲烷气体的热值为3.6×107J/m3。

（1）在标准大气压下，1m3可燃冰完全燃烧，最多能将多少0℃的水烧开？

〔C水=4.2×103J/（kg•℃）〕

（2）已知甲烷的密度为0.72kg/m3，求可燃冰的密度。

（结果保留一位小数）

6.（2017·贵港）“可洁净的新能源。

2017年5月，我国首次可燃冰试采成功．可燃冰具有热值大，能直接点燃等特点，她的热值约为5.9×109J/m3。

问完全燃烧1m3的可燃冰能使质量约为多少kg的20℃的水温度升高到100℃？

（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃））

7.（2017•安顺）如图甲奶器，可以自动调试好加水的奶粉，然后加热到最适合宝宝饮用的温度40℃，还可以自动保温，特别适合夜间使用。

图乙是机器的参数表及电路简图（R1、R2为电热丝，S为双触点自动开关）。

求：

（1）调奶器处于保温状态时的工作电流（结果保留两位小数）？

（2）电阻R2的阻值？

（3）若把200g调好的奶粉从20℃加热到40℃所用时间为32s，则调好的奶粉的比热容是多少（不计热损失）？

型号：

HY101M

电源：

220V50Hz

加热功率：

500W

保温功率：

16W

2、热值有关计算

8.（2017•河北）车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将　能转化成　　能，一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油2t，这些汽油完全燃烧放出　　J的热量。

（q汽油=4.6×107J/kg）

9.（2017•连云港）月18日，中国宣布对南海可燃冰试采实现稳定产气，引发世界各国高度关注，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的近20倍，若1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可以使　　kg水的温度升高50℃，已知c水=4.2×103J/（kg•℃），q可燃冰=8.4×108J/kg。

21

10.（2017•咸宁）218日，我国宣布在南海进行的可燃冰试采获得成功．可燃冰是一种固态晶体，在常温压下会迅速　　（填物态变化）为气态；它的热值约为1.4×1010J/m3，2m3的可燃冰完全燃烧后可放出　　J的热量，若这些热量60%被水吸收，可以将　　kg的水从0℃加热到100℃。

（C水=4.2×103J/（kg•℃））

11．（201717年5月18日，我国在南海海域“可燃冰”试采成功，“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。

同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的　　很大；以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧出的热量为　　J。

（q煤气=4.2×107J/kg）

12．（201燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q=4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：

（1）水吸收的热量；

（2）燃气锅炉烧水时的效率；

（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰．

13．（2017•广元）汽车汽冲程的不断循环来保证连续工作的，其中由机械能转化为内能的是　　冲程。

已知汽油的热值为4.6×107J/kg，2kg汽油完全燃烧时释放的热量为　　J。

已知汽车防冻液比热容为4.2×103J/（kg•℃），防冻液从90℃冷却到20℃的过程中，放出的热量为2.94×106J，则汽车防冻液的质量为　　kg。

14.（2017•陕西）某款油电车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表。

在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170km，共消耗汽油10L。

测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进。

之后，工作人员又进行了制动测试，描绘出了制动距离（从刹车开始到车停止的距离）与制动时的速度关系图象，如图所示。

驱动模式

纯电动

启动、低速

油电混动

中速

纯燃油

高速

汽车质量

1200kg

车轮与地面总接触面积

0.096m3

（1）由图象可知，车速越　　，制动距离越长。

（2）该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？

（g取10N/kg）

（3）在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为1000N，牵引力做的功是多少？

（4）在水平道路中速匀速行驶测试燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？

（忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油取0.7×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg）

15.（2017南海海底存储着丰富的”可燃冰“资源。

可燃冰被视为21世纪新型绿色能源，可燃冰的主要成分是甲烷，1m3的可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水。

已知甲烷气体的热值是3.6×107J/m3。

我市公交车以天然液化气为燃料，其主要成分就是甲烷。

如果一辆公交车满载乘客时总质量是6000kg，那么1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1640min。

匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍。

求：

（1）公交车满载乘客时的重力；（g=10N/kg）

（2）这段时间内公交车牵引力所做功的功率；

（3）1m3的可燃冰烷气体完全燃烧所产生的能量能将多少千克的水从20°C加热到沸腾。

（标准大气压，c水=4.2×103J/（kg•°C），结果保留整数）

（4）这段时间内公交车发动机的效率是多大？

16．（2017•济宁）在一标准大气压下，将50L的水从40℃加热到沸点。

求：

（1）水需要吸收的热量？

（2）提供这些热量，需要完全燃烧焦碳的质量（q焦碳=3.0×107J/kg）。

三、电热有关计算

17.（2016·深圳）小明家龙头如甲图，其简化电路如乙图，R1、R2为电热丝，通过调节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点，从而实现冷水、温水、热水档之间的切换。

某次使用电热水龙头的过程中，水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示。

（1）当开关同时接触3、4触点时，水龙头放出的是　　（选填“冷水”、“温水”或“热水”）。

（2）求电热丝R1工作时的电阻大小。

（3）求该次使用过程中水龙头消耗的总电能。

18.（2017·广东）某计了一个智能供暖器，电路如题图所示，电源两端的电压U为220V，R1和R2是两个供热电阻丝，S1、S2是温控开关，工作过程如下：

当气温低于25℃时，S1、S2都闭合；当气温等于或高于25℃时，S2断开，此时电流表的示数为lA，电阻丝R1的电功率为20W（忽略温度对电阻丝的影响），求：

（1）电阻丝R2的阻值是多少?

（2）当气温低于25℃时，电路工作1.5h消耗电能是多少千瓦时?

19.（2017•威海计了模拟日光和自动调温系烧，实现照明、保温和加热的功能，其原理如图所示，电源电压恒为220V，R1和R2是两个电热丝（不考虑温度对电阻的影响），R2=30Ω，L是标有“220V160W”的照明灯泡，白天有日光的时候，只开启该系统的保温功能并连续工作10h，此时R1与R2的电功率之比为1：

3，晚上温度较低的时候，需开启加热和照明功能。

灯泡正常发光此状态下系统也需连续工作10h，q沼气=1.8×107J/m3，请解答下列问题：

（1）晚上工作时电路的总功率是多大？

（2）若一天中工作的20h内电热丝放出的热量完全由该生态园自产的沼气提供，其热效率为50%，则每天需要完全燃烧多少m3的沼气？

20.（2017•天简化电路如图甲所示，R1和R2均为定值电热丝，S、S1为自动开关，煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。

求：

（1）电饭锅工作时的最大功率和最小功率；

（2）电热丝R2的阻值；

（3）若电压降低，S1断开，这时电路中的电流始终为1A，10min内电饭锅产生的热量．

21.（2017•临沂）现，水族箱已成为室内装饰的一个亮点，某品牌水族箱（如图）的玻璃容器内盛有50L水，内置一根“220V、100W”的自动温控棒，冬天养热带鱼时，水族箱内水的温度要求控制在26℃~28℃之间（温控棒在水温低于26℃是开始工作，水温达到28℃时自动断开），求：

（1）求水族箱中水的质量。

（2）在某次温控中，温控棒正常工作了87.5min，求该次温控棒的温控效率（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃））。

（3）若用电高峰时，家庭电路的实际电压仅为217.8V，求此时温控棒的工作电流（温控棒阻值不变）。

22.（2017•伊春源长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽，所以开发新

能源、更好的利用知己能源，是全球范围内的重要课题。

人们根据生活需要制成了一种新型太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热。

小荣家新安装了一台这种热水器，铭牌如下图。

（1）太阳能热水器贮满水，水温从20°C升高到50°C时，需要吸收多少热量？

（2）用电加热时，热水器正常工作的电流为多少？

（结果保留1位小数）

（3）贮满水的热水器，阴使水温从20°C升高到50°C，其中50%的热量由电能辅助提供。

若不计热量损失，热水器正常工作需要加热多长时间？

额定电压220V

容积100L

额定功率2000W

频率50Hz

23.（2017•黄冈）如的电热炉，图乙是其电路结构简图，通过控制档位开关Sa、Sb可以获得四档加热功率，已知电阻丝R1的阻值为44Ω，不计温度对R1、R2阻值的影响。

（1）当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，求通过开关Sa的电流；

（2）当开关a与触点2接通时，电热炉对1kg水加热7min，水温升高30℃，求电热丝R2的阻值。

已知消耗的电能有75%被水吸收，水的比热容为4.2×103J/（k•℃）

（3）若开关Sb闭合时，电热炉的电功率总比Sb断开时大，请比较R1、R2阻值的大小关系，并写出分析过程。

24.（2017•西宁一个电热水壶，其名牌如图所示，请回答[水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），气压为1标准大气压]；

（1）电热水壶正常工作时的电阻是多少？

（2）在额定电压下，不考虑热量损失，用该电热水壶将初温为20℃的2kg的水烧开，需用多长时间？

（3）在额定电压下，小珊实际将初温为20℃的2kg的水烧开，用时7min，则该电热水壶的效率为多少？

25.（20有一款新型智能电热水壶，有高、中、低三档，并可以手动调节，它的等效电路图如图所示，其中R1=R2=88Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。

（3）用高温档加热时，？

把1kg水从20℃加热到100℃需要多长时间？

[已知c水=4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失，时间计算结果保留整数即可]