2020-2021 学年 苏科版九年级第二学期物理中考复习
强基训练-热量计算实际应用型
一、实际应用型
1、小明使用天然气热水器,把 50kg 的水从 20℃加热到 54℃,消耗天然气 0.12m3.
已知水的比热 c=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值 q=7.0×103J/m3,求:
(1)加热过程中,水吸收的热量;
(2)该热水器的效率.
2、随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖.水地
暖以电、煤或天然气为热源,其原理是在房间地面装饰层下铺设散热管道,利用
管道内温度不高于 60℃的热水循环,以热传递方式向室内供热以提高室温。
(1)某房间一段时间内循环流动的水质量为 1000kg,供水温度为 55℃,出水温度
为 40℃,这段时间里水向外界放出多少热量?(水的比热容为 4.2×103J/(kg•℃)
(2)用天然气蒸汽锅炉供热,若该水暖的热效率为 90%,则需要燃烧多少 m3 的天
然气?(假设天然气完全燃烧)(天然气的热值为 7×107J/m3)
3、太阳能热水器不用电、不烧气,利用太阳能,无任何污染,属于绿色环保产
品.泰兴市许多住宅楼统一安装了太阳能热水器,某太阳能热水器水箱容量为
100 升.
(1) 假如在一天的时间内热水器接收到的太阳能,使一箱水的温度从 20℃升
高到 60℃,则水吸热是多少.
(2) 若使用液化石油气给水加热时,且液化石油气完全燃烧放热的 70%被水吸
收,则使同样多的水升高相同的温度,需消耗液化石油气多少千克 [液化石油气
的热值为 8.0×107J/kg、水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)] .
4、 12 月 24 日,广东珠海金湾机场,由我国航空工业自主研发的首款大型水陆
两栖飞机——“鲲龙”AG600 成功首飞.飞机总体技术水平和性能达到当前国际
同类飞机的先进水平,完全具有自主知识产权. 若飞机在空中飞行时获得 1.6×
105N 的水平推力,以 500km/h 的速度沿水平方 向匀速航行 500km,需要完全燃烧
热值为 4×107J/kg 的航空煤油 4000kg.则
(1)飞机在空中飞行的时间是多久?
(2)煤油完全燃烧放出的热量为多大?
(3)发动机的效率为多大?
5、太阳能热水器被广泛应用于现代生活.下表提供的是一装满水的太阳能热水
器在太阳照射下的相关信息:
请根据上表信息,求:
(1) 热水器中水的质量。 (2)热水器中的水增加的内能。 (3)此次热水器接
收的太阳能约为多少?
6、24 日,广东珠海金湾机场,由我国航空工业自主研发的首款大型水陆两栖飞
机“鲲龙”AG600 成功首飞.飞机总体技术水平和性能达到当前国际同类飞机的
先进水平,完全具有自主知识产权.
(1)若飞机在空中飞行时获得 1.6×105N 的水平推力,以 500km/h 的速度沿水平
方向匀速航行 1h,需要完全燃烧热值为 4×107J/kg 的航空煤油 4000kg.则 1h 内
飞机在空中飞行的距离有多远?发动机的效率为多大?
(2)若飞机装载货物后的总质量为 50t,为了能在水上起降,飞机排开水的体积
至少为多大?(海水的密度粗略看成水的密度,g=10N/kg)
太阳照射时间/h 太阳能转换为水的内能的效率 热水器最大水容量/L
10 50% 100
水升高的温度/℃ 水的比热容/[J·(kg·℃)-1]水的密度/kg·m-3
60 4.2×103 1.0×103
二、图像题
7、为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力,小芳同学用酒精灯(火焰大小
保持不变)均匀加热 0.4kg 该种固体,根据实验数据绘制
出的图线如图所示.通过查阅资料已知该物质液态(BC 阶
段)时的比热容为 3×103J/(kg·℃).
⑴ 该物质在 B 点时的内能 ▲ (大于/小于/等于)在
A 点时的内能;
⑵ 求该物质在 BC 段共吸收了多少热量?经测量 BC 阶段
消耗热值为 3.0×107J/kg 的酒精 10g(酒精完全燃烧),求 在 BC 阶段的热转化
效率为多大?
⑶ 该物质在固态(OA 阶段)时的比热容为多大?
三、综合型
8、我国近几年在新能源汽车和大飞机领域取得了骄人的成绩,这些先进的交通
工具中蕴藏着丰富的物理知识,请同学们用所学知识完成下列问题:
(1)一辆太阳能汽车的功率为 12kW,平均每天要行驶 5h,若这些电能全部由车
顶的太阳能电池板来提供,已知该太阳能电池板 1m2 面积上接收到的太阳平均辐
射功率为 1kW,光电转化效率为 20%,每天日照时间按 6h 计算,求太阳能电池板
的最小面积.
(2)我国研制的大客机 C919 于 2017 年 5 月 5 日首飞成功,下表是飞机的部分
技术参数。
最大起飞质量 72t 客舱内气压 8.0×104Pa
巡航速度 900km/h 发动机巡航推力 4×104N
若飞机以巡航速度水平飞行 0.5h 的过程中,耗油1500kg,发动机的热效率为 40%,
0 5 10 t/min10
50
90
T/℃
A B
C
则此过程中发动机的推进效率为多大?(燃油热值 q 取 4×107J/kg,提示:发动
机的“热效率”是指燃料完全燃烧所产生的内能转化为机械能的比例;“推进效
率”是指推力做的功占发动机输出机械能的比例)
9、4 月 21 日,重达 2.3 吨的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力 2 号”降落在
南京机场。如图所示,该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料,机翼上安装
有高效太阳能电池板,能提供 65kW 的最大功率,该飞机的最大飞行速度为
140km/h.假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为 0.1m2,g 取
10N/kg.求:
(1)飞机停在水平地面时对地面的压强大小;
(2)当飞机发动机的输出功率保持 60kW,并以 108km/h 的速度水平匀速飞行时,
发动机的牵引力大小;
(3)若飞机发动机保持 60kW 的输出功率匀速飞行 1h,发动机输出的能量为多
大?这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量?航空燃油的热
值取 4×107J/kg,密度取 0.75×103kg/m3。
10、11 月我国首款新型氢气发动机汽车亮相,如图所示.若一辆总质量为 1.5×
103kg 的氢气动力汽车,10min 内汽车在平直路面上匀速行驶了 1.2×104m,消耗
了 0.15kg 的氢气.此过程汽车发动机产生的牵引力为 1.0×103N,汽车轮胎与地
面接触的总面积为 10dm2(氢气的热值取 1.4×108J/kg,g 取 10N/kg).
求:(1)氢气动力汽车静止时对地面的压强;
(2)氢气动力汽车牵引力做功的功率;
(3)氢气动力汽车发动机的效率.(保留一位小数)
11、如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图.已知
井深 12m,物体质量为 600 千克,汽车重 G 车=7×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力
2200N,汽车受到的阻力为车重的 0.1 倍.(g=10N/kg)求:
(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力做了多少功?
(2)滑轮组的机械效率为多少%?(保留一位小数)
(3)若汽车运动的速度为 3m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?
(4)汽油的热值为 4.6×107J/kg,汽车以 3m/s 的速度把物体拉到井口时,消耗
的汽油为 20g,则此汽车发动机的效率为多少?
12、一艘质量为 160kg 的冲锋舟在水平地面时,与地面的接触面积为 2m2.该冲
锋舟满载时的排水量为 1.2t.它满载时 10min 内在水面上匀速行驶了 1.2×104m,
消耗了 0.75kg 的汽油.此过程冲锋舟发动机产生的牵引力为 1.0×103N.(水的
密度取 1.0×103kg/m3,汽油的热值取 4.6×107J/kg,g 取 10N/kg)求:
(1)该冲锋舟空载时对水平地面的压强;
(2)该冲锋舟满载时行驶的速度;
(3)该冲锋舟满载时排开水的体积;
(4)该冲锋舟发动机的效率.
13、新型四轮沙滩卡丁车,其满载时的质量为600kg,车轮与沙滩接触总面积为
0.2m2.该四轮卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动,10min 行驶了
6km,卡丁车的牵引力为 2.3×103N.
(1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时,它对沙滩的压强为多大?
(2)该卡丁车行驶的功率为多少?
(3)若该卡丁车以汽油为燃料,在这次行驶中需要燃烧1.5L 的汽油.求汽油完
全燃烧产生的 热量转化为卡丁车机械能的效率是多少?(汽油=0.80g/cm3,q
汽油=4.6×107J/kg, g=10N/kg)
答案
1、(1)7.14×106J;(2)85%;
2、(1) 6.3×107J (2) 1m3
3、 ① 1.68×107J ② 0.3kg
4、 (1)1h;(2)1.6×1011J;(3)50%
5、(1) 100kg (2)2. 52×107J (3)5.04×107J
6、(1)500km η=50% (2)V=50m3
7、⑴ 大于 ⑵ 4.8×104 J 16%
⑶ 1.5×107J/kg
8、(1) 50m2 (2)75%;
9、(1)飞机停在水平地面时对地面的压强 2.3×105Pa;
(2)发动机的牵引力 2×103N;
(3)发动机输出的能量为 2.16×108J;相当于 7.2L 的航空燃油完全燃烧时释放
的能量。
10、(1) 1.5×105Pa (2) 2×104W (3) 57.1%
11、⑴7.92x104 ⑵90.9% ⑶12 ⑷36%
12、(1) 8×102Pa (2) 20m/s (3)1.2m3
(4)34.8%
13、(1)3×104Pa (2)2.3×104W (3)25%