中考物理试题专题训练专题三十一热学计算.docx
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中考物理试题专题训练专题三十一热学计算
2020年中考物理试题专题训练——专题三十一:
热学计算
1.(2020黄石,19)可燃冰是一种新能源,它是水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质,主要成分是甲烷,我国可燃冰的开采技术处于世界领先水平,用燃气锅炉烧水时,将500kg初温20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.1m3的可燃冰,这个过程中水吸收的热量为______J。
完全燃烧0.1m3可燃冰放出的热量为______J,燃气锅炉烧水时的效率为______。
[c水=4.2×103J/(kg·℃),可燃冰热值q=6.0×109J/m3]
2.(2020巴中,22)一台汽油机飞轮的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做了_______次功。
如果汽油机在一段时间内消耗了0.5kg汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量______J。
汽油机用水作冷却液,是利用水的_______大的特点。
(q汽油=4.6×107J/kg)
3.(2020泰州,20)如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现24小时无人值守自动作业。
(1)北斗导航卫星是通过__________向插秧机发送位置信息的;
(2)该插秧机使用四冲程汽油机,图乙中汽油机处于__________冲程。
如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每秒钟对外做功__________次;
(3)汽油属于__________(选填“清洁”或“非清洁”)能源,某段时间插秧机消耗汽油0.21kg,汽油完全燃烧放出的热量是__________J;若这些热量完全被40kg初温15°C的水吸收,则水温升高__________°C。
[q汽油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·°C)]
4.(2020南充,15)若一辆小汽车一年行驶一万公里,消耗1t汽油,这此汽油完全燃烧放出J的热量;某次行驶过程中,该汽车汽油机曲轴的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做功次(q汽=4.6x107J/kg)
5.(2020西宁,13)青海油田涩北天然气田连续10年保持稳产,为西宁人民的生产、生活用气提供了有力保障。
已知天然气的热值是7×108J/m3,若小明家完全燃烧0.01m3的天然气,放出的热量为_____J;做饭时会闻到饭香,从物理学角度来看,属于_____现象。
6.(2020河池,17)汽油机的______冲程把机械能转化为内能;汽油机在一段时间内消耗了2kg汽油,这些汽油完全燃烧,可放出______J的热量。
(q汽油=4.6×107J/kg)
7.(2020绵阳,16)川人爱吃辣,色香味俱佳的红油辣子是川人家常必备。
红油辣子制作关键是对油温的控制,用菜油制作红油辣子的最佳温度为150℃。
用沼气将0.1kg菜油从室温17℃加热到制作红油辣子的最佳温度,则菜油吸收了_______J的热量,燃烧了________m3的沼气。
已知沼气燃烧释放的热量有50%被菜油吸收,沼气热值取1.9×107J/m3,取c菜油=2.0×103J·(kg·℃)-1。
8.(2020苏州,19)某燃气热水器将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。
水吸收的热量是 J.热水器烧水的效率是 。
[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4×107J/m3]
9.(2020荆州,16)某沙石的比热容约为0.9×103J/(kg·℃)。
若将50kg的沙石从20℃加热到80℃,需要吸收______J的热量;若这些热量由热值为3.0×107J/kg的酒精燃烧来提供(不计热损失),需要完全燃烧______g酒精。
10.(2020云南,15)释放化学能的过程不断地发生在人体内,食物也是一种“燃料”,营养成分在人体细胞里与氧结合,提供细胞组织所需的能量。
某原味夹心饼干的营养成分表上标有“每100g能量2035kJ”,小华吃了一块20g的这种饼干,进入体内的化学能是_____J,其中的一部分化学能转化为____能,以维持人体温度正常。
11.(2020本溪,26)如图中是一辆满载防疫物资的货车,货车满载时,车轮与水平地面接触的总面积为1m2,对地面的压强为5×105Pa。
货车到送货地点要经过一座路面平直的桥梁,这座桥限重55t。
(g取10N/kg,柴油的热值q=4.3×107J/kg)
(1)请通过计算货车满载时车和货物的总质量,判断货车是否允许通过这座桥;
(2)货车以20m/s的速度在平直公路行驶,发动机的输出功率为200kW,求货车受到的阻力;
(3)若货车发动机的效率为40%,以20m/s的速度在该平直公路上行驶17.2km,消耗柴油的质量是多少?
12.(2020威海,27)某地区利用当地丰富的太阳能资源发电,供生产生活使用。
(1)太阳能发电有很多优点,但也存在一些不足,请写出一个不足之处;
(2)小明家将太阳能转化的电能储存到电源中,给热水壶和电暖气供电。
开关S控制电路中所有用电器,开关S1控制热水壶的加热电阻R1(“220V484W”),开关S2控制电暖气的加热电阻R2(“220V2420W”)。
闭合所有开关,R1、R2同时工作,R1每分钟放出2.4×104J的热量,求R2的实际功率;(R1和R2的阻值不随温度变化)
(3)已知在一段时间内,垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J,如图所示,太阳光与水平面夹角为60°,面积为4m2的太阳能电池板竖直放置。
太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%。
求1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能。
13.(2020广安,26)某同学学习了有关热学的知识后,知道了水的比热容是4.2×103J(kg·℃)
(1)如果用某一品牌的电热水器将质量为1kg的水,在一标准大气压下从20℃加热至沸腾,则水需要吸收多少热量?
(2)如果该同学所用的电热水器工作时的实际电功率为1000W,并且热效率(热效率等于水吸收的热量与用电器消耗电能之比)为80%,则电热水器加热时间是多少?
14.(2020西藏,31)拉萨素有“日光城”之称,太阳灶得到广泛使用,如图所示。
周末,扎西在家用太阳灶烧水,水壶里装有5kg的水,经过一段时间后,水温从10℃升高到90℃,假设这段时间太阳灶共吸收了4.2×106J的热量。
[
]
(1)太阳能属于_______能源(选填“可再生”或“不可再生”);
(2)求水吸收的热量();
(3)求太阳灶的效率。
()
15.(2020安顺,29)2020年6月23日,第55颗“北斗”卫星成功发射,自此“北斗”卫星导航系统组网成功,这标志着我国从航天大国迈向航天强国。
承担此次“北斗”卫星运载任务的是长征三号乙三级运载火箭。
如图所示是三级运载火箭的结构示意图,三级火箭内都满载燃料。
火箭发射升空时,先点燃第一级火箭,它的燃料用完后空壳自动脱离,这时第二级火箭开始工作,继续推动火箭加速运动。
第二级火箭在燃料用完后空壳也自动脱离,接着第三级火箭开始工作,再次加速将卫星送至预定轨道,最终完成“星箭分离”。
卫星到达预定轨道展开太阳能电池帆板,以一定的速度绕地球飞行。
请回答下列问题:
(1)火箭升空的动力来源于燃料燃烧释放的 能;卫星与地面设备通过 波传递信息。
(2)若满载燃料的火箭质量为2×105kg,则受到的重力是多少?
(取g=10N/kg)
(3)火箭在某阶段以7.42km/s的速度匀速飞行100s,则这段时间内火箭飞行的路程是多少?
(4)火箭能达到的速度主要与燃料燃烧的喷射速度、火箭的“质量比”有关,若燃料的喷射速度一定,提高“质量比”,可提高火箭飞行速度。
人们把火箭初始起飞时的总质量m0与燃料耗尽时的火箭结构质量m1之比称为“质量比”(即:
)。
请根据以上信息分析说明采用多级火箭为什么能提高火箭飞行速度。
16.(2020岳阳,22)某型号汽车整车与驾驶员的总质量是2060kg,驾驶员驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶进行车型测试,测试过程中消耗汽油的体积为1.5×10-3m3(g=10N/kg,ρ汽油=0.7×103kg/m3,q汽油=4.5×107J/kg,)求:
(1)汽车与驾驶员的总重力;
(2)测试过程中消耗汽油的质量;
(3)假设汽油完全燃烧,汽油机的效率为40%,汽车在测试过程中做的有用功是多少。
17.(2020天门,22)右图是多功能汤锅加热的测试电路图,使用时通过旋钮开关(虚线圆圈部分)可实现保温、慢炖、快炖三种功能切换,且保温、慢炖、快炖状态的加热功率依次增大。已知四个发热电阻的阻值相等,测试电源电压为220V,慢炖状态的功率为550W。求
(1)R1的阻值。
(2)保温状态的功率
(3)若把1.1kg的水从20℃加热到100℃,快炖需要6min40s,则加热的效率是多少?
18.(2020东营,24)空气炸锅,因其烹制食物脂防含量低,美味际,无油烟味,深受广大市民青睐。如图甲所示,为某品牌空气炸锅,其发热元件为两个电阻,R1=50Ω,R1=200Ω,额定工作电压为220V,内部电路可简化为图乙所示电路,当开关S1闭合,开关S接b端时为高温档;开关S1闭合,开关S断开时为中温档
(1)中温档正常工作时,求流过电阻R2的电流。
(2)高温档正常工作时,求电阻R1、R2消耗的总功率。
(3)若用此空气炸锅加工薯条,原料薯条温度为20℃,炸熟至少需要达到170℃,求一次炸熟200g薯条需要吸收的热量,[c薯条取
]
(4)若使用空气炸锅高温档完成以上烹制,空气炸锅电能转化为热能效率为75%,求烹制一次薯条需要的时间。
2020年中考物理试题专题训练——专题三十一:
热学计算参考答案
1.(2020黄石,19)可燃冰是一种新能源,它是水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质,主要成分是甲烷,我国可燃冰的开采技术处于世界领先水平,用燃气锅炉烧水时,将500kg初温20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.1m3的可燃冰,这个过程中水吸收的热量为______J。
完全燃烧0.1m3可燃冰放出的热量为______J,燃气锅炉烧水时的效率为______。
[c水=4.2×103J/(kg·℃),可燃冰热值q=6.0×109J/m3]
【答案】
(1).1.68×108
(2).6.0×108(3).28%
2.(2020巴中,22)一台汽油机飞轮的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做了_______次功。
如果汽油机在一段时间内消耗了0.5kg汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量______J。
汽油机用水作冷却液,是利用水的_______大的特点。
(q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】
(1).30
(2).
(3).比热容
3.(2020泰州,20)如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现24小时无人值守自动作业。
(1)北斗导航卫星是通过__________向插秧机发送位置信息的;
(2)该插秧机使用四冲程汽油机,图乙中汽油机处于__________冲程。
如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每秒钟对外做功__________次;
(3)汽油属于__________(选填“清洁”或“非清洁”)能源,某段时间插秧机消耗汽油0.21kg,汽油完全燃烧放出的热量是__________J;若这些热量完全被40kg初温15°C的水吸收,则水温升高__________°C。
[q汽油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·°C)]
【答案】
(1).电磁波
(2).压缩(3).30(4).非清洁(5).
(6).57.5
4.(2020南充,15)若一辆小汽车一年行驶一万公里,消耗1t汽油,这此汽油完全燃烧放出J的热量;某次行驶过程中,该汽车汽油机曲轴的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做功次(q汽=4.6x107J/kg)
【答案】4.6x101030
5.(2020西宁,13)青海油田涩北天然气田连续10年保持稳产,为西宁人民的生产、生活用气提供了有力保障。
已知天然气的热值是7×108J/m3,若小明家完全燃烧0.01m3的天然气,放出的热量为_____J;做饭时会闻到饭香,从物理学角度来看,属于_____现象。
【答案】
(1).
(2).扩散
6.(2020河池,17)汽油机的______冲程把机械能转化为内能;汽油机在一段时间内消耗了2kg汽油,这些汽油完全燃烧,可放出______J的热量。
(q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】
(1).压缩
(2).
7.(2020绵阳,16)川人爱吃辣,色香味俱佳的红油辣子是川人家常必备。
红油辣子制作关键是对油温的控制,用菜油制作红油辣子的最佳温度为150℃。
用沼气将0.1kg菜油从室温17℃加热到制作红油辣子的最佳温度,则菜油吸收了_______J的热量,燃烧了________m3的沼气。
已知沼气燃烧释放的热量有50%被菜油吸收,沼气热值取1.9×107J/m3,取c菜油=2.0×103J·(kg·℃)-1。
【答案】
(1).2.66×104
(2).2.8×10-3
8.(2020苏州,19)某燃气热水器将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。
水吸收的热量是 J.热水器烧水的效率是 。
[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4×107J/m3]
【答案】4.2×106;50%。
9.(2020荆州,16)某沙石的比热容约为0.9×103J/(kg·℃)。
若将50kg的沙石从20℃加热到80℃,需要吸收______J的热量;若这些热量由热值为3.0×107J/kg的酒精燃烧来提供(不计热损失),需要完全燃烧______g酒精。
【答案】
(1).2.7×106
(2).90
10.(2020云南,15)释放化学能的过程不断地发生在人体内,食物也是一种“燃料”,营养成分在人体细胞里与氧结合,提供细胞组织所需的能量。
某原味夹心饼干的营养成分表上标有“每100g能量2035kJ”,小华吃了一块20g的这种饼干,进入体内的化学能是_____J,其中的一部分化学能转化为____能,以维持人体温度正常。
【答案】
(1).
(2).内
11.(2020本溪,26)如图中是一辆满载防疫物资的货车,货车满载时,车轮与水平地面接触的总面积为1m2,对地面的压强为5×105Pa。
货车到送货地点要经过一座路面平直的桥梁,这座桥限重55t。
(g取10N/kg,柴油的热值q=4.3×107J/kg)
(1)请通过计算货车满载时车和货物的总质量,判断货车是否允许通过这座桥;
(2)货车以20m/s的速度在平直公路行驶,发动机的输出功率为200kW,求货车受到的阻力;
(3)若货车发动机的效率为40%,以20m/s的速度在该平直公路上行驶17.2km,消耗柴油的质量是多少?
【答案】
(1)允许;
(2)1×104N;(3)10kg
12.(2020威海,27)某地区利用当地丰富的太阳能资源发电,供生产生活使用。
(1)太阳能发电有很多优点,但也存在一些不足,请写出一个不足之处;
(2)小明家将太阳能转化的电能储存到电源中,给热水壶和电暖气供电。
开关S控制电路中所有用电器,开关S1控制热水壶的加热电阻R1(“220V484W”),开关S2控制电暖气的加热电阻R2(“220V2420W”)。
闭合所有开关,R1、R2同时工作,R1每分钟放出2.4×104J的热量,求R2的实际功率;(R1和R2的阻值不随温度变化)
(3)已知在一段时间内,垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J,如图所示,太阳光与水平面夹角为60°,面积为4m2的太阳能电池板竖直放置。
太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%。
求1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能。
【答案】
(1)地面应用时有间歇性,在晚上或阴雨天不能或很少发电或者目前成本相对较高;
(2)2504W;(3)
13.(2020广安,26)某同学学习了有关热学的知识后,知道了水的比热容是4.2×103J(kg·℃)
(1)如果用某一品牌的电热水器将质量为1kg的水,在一标准大气压下从20℃加热至沸腾,则水需要吸收多少热量?
(2)如果该同学所用的电热水器工作时的实际电功率为1000W,并且热效率(热效率等于水吸收的热量与用电器消耗电能之比)为80%,则电热水器加热时间是多少?
【答案】
(1)3.36×105J;
(2)7min
14.(2020西藏,31)拉萨素有“日光城”之称,太阳灶得到广泛使用,如图所示。
周末,扎西在家用太阳灶烧水,水壶里装有5kg的水,经过一段时间后,水温从10℃升高到90℃,假设这段时间太阳灶共吸收了4.2×106J的热量。
[
]
(1)太阳能属于_______能源(选填“可再生”或“不可再生”);
(2)求水吸收的热量();
(3)求太阳灶的效率。
()
【答案】
(1).可再生能源
(2).
(3).40%
15.(2020安顺,29)2020年6月23日,第55颗“北斗”卫星成功发射,自此“北斗”卫星导航系统组网成功,这标志着我国从航天大国迈向航天强国。
承担此次“北斗”卫星运载任务的是长征三号乙三级运载火箭。
如图所示是三级运载火箭的结构示意图,三级火箭内都满载燃料。
火箭发射升空时,先点燃第一级火箭,它的燃料用完后空壳自动脱离,这时第二级火箭开始工作,继续推动火箭加速运动。
第二级火箭在燃料用完后空壳也自动脱离,接着第三级火箭开始工作,再次加速将卫星送至预定轨道,最终完成“星箭分离”。
卫星到达预定轨道展开太阳能电池帆板,以一定的速度绕地球飞行。
请回答下列问题:
(1)火箭升空的动力来源于燃料燃烧释放的 能;卫星与地面设备通过 波传递信息。
(2)若满载燃料的火箭质量为2×105kg,则受到的重力是多少?
(取g=10N/kg)
(3)火箭在某阶段以7.42km/s的速度匀速飞行100s,则这段时间内火箭飞行的路程是多少?
(4)火箭能达到的速度主要与燃料燃烧的喷射速度、火箭的“质量比”有关,若燃料的喷射速度一定,提高“质量比”,可提高火箭飞行速度。
人们把火箭初始起飞时的总质量m0与燃料耗尽时的火箭结构质量m1之比称为“质量比”(即:
)。
请根据以上信息分析说明采用多级火箭为什么能提高火箭飞行速度。
【解答】解:
(1)燃料燃烧时发生化学变化,释放出内能;
卫星在太空中,太空中没有介质,只能依靠电磁波传递信息。
(2)火箭质量为2×105kg,则受到的重力:
G=mg=2×105kg×10N/kg=2×106N。
(3)火箭在某阶段以7.42km/s的速度匀速飞行100s,
则这段时间内火箭飞行的路程:
s=vt=7.42km/s×100s=742km。
(4)火箭初始起飞时的总质量m0保持不变,每级火箭脱离一次,m1减小一次,
变大,根据燃料的喷射速度一定,提高“质量比”,可提高火箭的飞行速度,所以采用多级火箭能提高火箭飞行速度。
答:
(1)内;电磁;
(2)火箭的重力是2×106N;
(3)火箭飞行的路程是742km;
(4)火箭初始起飞时的总质量m0保持不变,每级火箭脱离一次,m1减小一次,
变大,根据燃料的喷射速度一定,提高“质量比”,可提高火箭的飞行速度。
16.(2020岳阳,22)某型号汽车整车与驾驶员的总质量是2060kg,驾驶员驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶进行车型测试,测试过程中消耗汽油的体积为1.5×10-3m3(g=10N/kg,ρ汽油=0.7×103kg/m3,q汽油=4.5×107J/kg,)求:
(1)汽车与驾驶员的总重力;
(2)测试过程中消耗汽油的质量;
(3)假设汽油完全燃烧,汽油机的效率为40%,汽车在测试过程中做的有用功是多少。
【答案】
(1)20600N;
(2)1.05kg;(3)1.89×107J
17.(2020天门,22)右图是多功能汤锅加热的测试电路图,使用时通过旋钮开关(虚线圆圈部分)可实现保温、慢炖、快炖三种功能切换,且保温、慢炖、快炖状态的加热功率依次增大。已知四个发热电阻的阻值相等,测试电源电压为220V,慢炖状态的功率为550W。求
(1)R1的阻值。
(2)保温状态的功率
(3)若把1.1kg的水从20℃加热到100℃,快炖需要6min40s,则加热的效率是多少?
【答案】
(1)88;
(2)275W;(3)84%
18.(2020东营,24)空气炸锅,因其烹制食物脂防含量低,美味际,无油烟味,深受广大市民青睐。如图甲所示,为某品牌空气炸锅,其发热元件为两个电阻,R1=50Ω,R1=200Ω,额定工作电压为220V,内部电路可简化为图乙所示电路,当开关S1闭合,开关S接b端时为高温档;开关S1闭合,开关S断开时为中温档
(1)中温档正常工作时,求流过电阻R2的电流。
(2)高温档正常工作时,求电阻R1、R2消耗的总功率。
(3)若用此空气炸锅加工薯条,原料薯条温度为20℃,炸熟至少需要达到170℃,求一次炸熟200g薯条需要吸收的热量,[c薯条取
]
(4)若使用空气炸锅高温档完成以上烹制,空气炸锅电能转化为热能效率为75%,求烹制一次薯条需要的时间。
【答案】
(1)1.1A;
(2)1210W;(3)120s。
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- 中考 物理试题 专题 训练 三十一 热学 计算
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