届人教版中考物理知识点强化练习卷热效率计算含答案.docx

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届人教版中考物理知识点强化练习卷热效率计算含答案

热效率计算

类型一：

热机效率型

1.（2019孝感，16）一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×103kg，在平直的公路上匀速行驶100km，耗油10kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50kW（油的热值是5.0×107J/kg，g＝10N/kg），求：

（1）货车受到的牵引力；

（2）货车匀速行驶的速度；

（3）货车发动机的效率。

2.（2019通辽，24）我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知该车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动，用时40s，汽车在行驶过程中受到的阻力为400N，汽车在此过程中发动机热机效率为48%，汽油的热值q=4.6×107J/kg。

在该段测试过程中：

（1）汽车的功率为多少？

（2）燃烧了多少汽油？

（计算结果保留两位小数）

3.（2019辽阳，26）如图是新概念卵形汽车Pivo，车与人的总质量为800kg，静止在水平地面上时，对水平地面的压强为8x104Pa，最高时速可达180km/h.求:

（1）该车静止在水平地面上时与地面的总接触面积是多大？

（2）若该车以最高时速沿平直公路进行测试，匀速前进时的阻力是人车总重的0.2倍，则此时该车牵引力的功率为多少？

（3）在测试中，该车以最高时速在平直公路上匀速前进23km所消耗的电能与完全燃烧1kg汽油所祥放的能量相同,则该车的效率为多少？

（q汽油=4.6x107J/kg，g取10N/kg）

4.（2019安顺，17）如图所示是一款新型四轮沙滩卡丁车，其满载时的质量为600kg，每个车轮与沙滩接触的面积为500cm2，卡丁车满载时在水平沙滩上匀速直线运动，10min行驶6km，它的发动机功率恒为11.5kW。

（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少帕？

（2）此次行驶中卡丁车所受的阻力为多少牛？

（3）该卡丁车以汽油为燃料，若在这次行驶中消耗汽油0.6kg，求该卡丁车汽油机的效率。

（q汽油＝4.6×107J/kg）

类型二：

加热效率型

5.（2019兰州，32）已知天然气的热值为3.8×107J/m2，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。

求：

（1）完全燃烧1.4x10-2m3天然气放出多少热量?

（2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg，初温为25℃的水加热到多少℃?

（当地的大气压强为1标准大气压）

6.（2019潍坊，23）一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母λ表示。

在标准大气压下，用一个热效率为40%的酒精炉为热源，将50g初温为0℃的冰全部熔化为0℃的水，共燃烧了14g酒精，酒精的热值为3×107J/kg。

求：

（1）冰熔化过程中吸收的热量；

（2）在标准大气压下，冰的熔化热λ冰。

7．新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气，如果每瓶中装入12kg液化气，液化气的热值取4.2×107J/kg，则：

（1）每瓶液化气全部完全燃烧放出多少热量？

（2）若放出的热量有40%被利用，在标准大气压下可把多少kg的水从20℃加热至沸腾？

[c水＝4.2×103

J/（kg·℃）]

8．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给100kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。

若在6min内完全燃烧了2kg的煤

，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），煤的热值约为3×107J/kg。

求：

（1）煤完全燃烧产生的热量。

（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量。

（3）煤炉烧水时的热效率。

类型三：

做功生热效率型

9.（2019绥化，32）小泽家有一新型的电热足浴器。

其铭牌上的部分信息如下。

（1）求电热足浴器正常工作时的电阻；

（2）用这个足浴器将5kg的水从20℃加热到40℃，求水吸收的热量；

（3）若此足浴器在额定电压下使用，需500s才能将

（2）问中的水从20℃加热到40℃，求这个电热足浴器的加热效率；（计算结果精确到0.1%）

（4）小泽家安装的电能表如图所示。

某次小泽断开家中的其它用电器，让电热足浴器单独工作，在1min内电能表的转盘转过50r，求此时该足浴器两端的实际电压。

10.（2019山西，23）“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。

同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。

如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。

同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜1min，用温度传感器测得其温度升高了6℃．求：

（1）除霜模式下，电路中的电流；

（2）除霜模式下，电路的加热效率。

[查资料得：

视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约0.8×103/（kg•℃）]

11．人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页。

钻木取火的一种方法如图所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓。

木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为

内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧。

因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25g。

已知：

来回拉一次钻弓需1.0s，弓长为s＝0.25m，人拉弓的力为16N，木头比热容c＝2×103J/（kg·℃），室温为20℃。

求：

（1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？

（2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25%被木棒尖端吸收，则1s内可使木棒尖端温度提高多少℃？

（3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？

参考答案

类型一：

热机效率型

1.（2019孝感，16）一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×103kg，在平直的公路上匀速行驶100km，耗油10kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50kW（油的热值是5.0×107J/kg，g＝10N/kg），求：

（1）货车受到的牵引力；

（2）货车匀速行驶的速度；

（3）货车发动机的效率。

解：

（1）货车受到的重力：

G＝mg＝5.0×103kg×10N/kg＝5.0×104N，

货车做匀速运动，所以货车受的牵引力：

F＝f＝0.05G＝0.05×5.0×104N＝2500N；

（2）由P＝Fv得，货车匀速行驶的速度：

v＝

＝

＝20m/s；

（3）牵引力做的功：

W＝Fs＝2500N×1×105m＝2.5×108J，

燃油燃烧放出的总能量：

Q＝mq＝10kg×5.0×107J/kg＝5.0×108J，

货车发动机的效率：

η＝

×100%＝

×100%＝50%。

答：

（1）货车受到的牵引力为2500N；

（2）货车匀速行驶的速度为20m/s；

（3）货车发动机的效率为50%。

2.（2019通辽，24）我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知该车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动，用时40s，汽车在行驶过程中受到的阻力为400N，汽车在此过程中发动机热机效率为48%，汽油的热值q=4.6×107J/kg。

在该段测试过程中：

（1）汽车的功率为多少？

（2）燃烧了多少汽油？

（计算结果保留两位小数）

答：

（1）汽车的功率为1.2×104w；

（2）燃烧了0.02kg汽油。

3.（2019辽阳，26）如图是新概念卵形汽车Pivo，车与人的总质量为800kg，静止在水平地面上时，对水平地面的压强为8x104Pa，最高时速可达180km/h.求:

（1）该车静止在水平地面上时与地面的总接触面积是多大？

（2）若该车以最高时速沿平直公路进行测试，匀速前进时的阻力是人车总重的0.2倍，则此时该车牵引力的功率为多少？

（3）在测试中，该车以最高时速在平直公路上匀速前进23km所消耗的电能与完全燃烧1kg汽油所祥放的能量相同,则该车的效率为多少？

（q汽油=4.6x107J/kg，g取10N/kg）

4.（2019安顺，17）如图所示是一款新型四轮沙滩卡丁车，其满载时的质量为600kg，每个车轮与沙滩接触的面积为500cm2，卡丁车满载时在水平沙滩上匀速直线运动，10min行驶6km，它的发动机功率恒为11.5kW。

（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少帕？

（2）此次行驶中卡丁车所受的阻力为多少牛？

（3）该卡丁车以汽油为燃料，若在这次行驶中消耗汽油0.6kg，求该卡丁车汽油机的效率。

（q汽油＝4.6×107J/kg）

解：

（1）卡丁车满载时的重力：

G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N，

卡丁车满载时对地面的压力：

F＝G＝6000N，

受力面积：

S＝4×500cm2＝2000cm2＝0.2m2，

卡丁车满载时对地面的压强：

p＝

＝

＝3×104Pa；

（2）卡丁车的行驶速度：

v＝

＝

＝10m/s，

由P＝Fv得牵引力：

F牵＝

＝

＝1.15×103N，

由于车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，则卡丁车所受的阻力：

f＝F牵＝1.15×103N；

（3）卡丁车汽油机的效率：

η＝

×100%＝

×100%＝

×100%＝25%。

答：

（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3×104Pa；

（2）此次行驶中卡丁车所受的阻力为1.15×103N；

（3）该卡丁车以汽油为燃料，若在这次行驶中消耗汽油06kg，卡丁车汽油机的效率为25%。

类型二：

加热效率型

5.（2019兰州，32）已知天然气的热值为3.8×107J/m2，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。

求：

（1）完全燃烧1.4x10-2m3天然气放出多少热量?

（2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg，初温为25℃的水加热到多少℃?

（当地的大气压强为1标准大气压）

解：

（1）天然气放出热量：

Q放气=V气q气=1.4x10-2m3×3.8×107J/m=5.32×105J

（2）水吸收热量：

Q吸水=Q放气·η=5.32×105J×60%=3.192x105J

水升高温度：

t水=t0水+△t水=25℃+20℃=45℃

6.（2019潍坊，23）一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母λ表示。

在标准大气压下，用一个热效率为40%的酒精炉为热源，将50g初温为0℃的冰全部熔化为0℃的水，共燃烧了14g酒精，酒精的热值为3×107J/kg。

求：

（1）冰熔化过程中吸收的热量；

（2）在标准大气压下，冰的熔化热λ冰。

解：

（1）14g酒精完全燃烧放出的热量：

Q放=qm′=3×107J/kg×0.014kg=4.2×l05J，

由

可得，冰熔化成水共吸收热量：

Q吸=Q放×η=4.2×l05J×40%=1.68×l05J；

（2）则冰的熔化热：

。

答：

（1）冰熔化过程中吸收的热量为4.2×l05J；

（2）在标准大气压下，冰的熔化热λ冰为3.36×106J/kg。

7．新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气，如果每瓶中装入12kg液化气，液化气的热值取4.2×107J/kg，则：

（1）每瓶液化气全部完全燃烧放出多少热量？

（2）若放出的热量有40%被利用，在标准大气压下可把多少kg的水从20℃加热至沸腾？

[c水＝4.2×103

J/（kg·℃）]

解：

（1）整瓶液化气完全燃烧释放的热量：

Q放＝mq＝12kg×4.2×107J/kg＝5.04×108J。

（2）由题知，Q吸＝c水m水Δt＝Q放×40%＝5.04×108J×40%＝2.016×108J，

水的质量：

m水＝

＝

＝600kg。

8．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给100kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。

若在6min内完全燃烧了2kg的煤

，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），煤的热值约为3×107J/kg。

求：

（1）煤完全燃烧产生的热量。

（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量。

（3）煤炉烧水时的热效率。

解：

（1）煤完全燃烧产生的热量：

Q放＝mq＝2kg×3×107J/kg＝6×107J。

（2）由图可知，经过6min时间加热后水温由20℃达到80℃，

则水吸收的热量：

Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×100kg×（80℃－20℃）＝2.52×107J。

（3）煤炉烧水时的热效率：

η＝

＝

×100%＝42%。

类型三：

做功生热效率型

9.（2019绥化，32）小泽家有一新型的电热足浴器。

其铭牌上的部分信息如下。

（1）求电热足浴器正常工作时的电阻；

（2）用这个足浴器将5kg的水从20℃加热到40℃，求水吸收的热量；

（3）若此足浴器在额定电压下使用，需500s才能将

（2）问中的水从20℃加热到40℃，求这个电热足浴器的加热效率；（计算结果精确到0.1%）

（4）小泽家安装的电能表如图所示。

某次小泽断开家中的其它用电器，让电热足浴器单独工作，在1min内电能表的转盘转过50r，求此时该足浴器两端的实际电压。

解：

（1）由P＝

得，电热足浴器正常工作时的电阻：

R＝

＝

＝40Ω；

（2）水吸收的热量：

Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（40℃﹣20℃）＝4.2×105J；

（3）足浴器在额定电压下使用500s消耗的电能：

W＝Pt＝1210W×500s＝6.05×105J，

电热足浴器的加热效率：

η＝

×100%＝

×100%≈69.4%；

（4）由图知，电能表上标有3000r/（kW•h），

让电热足浴器单独工作，在1min内电能表的转盘转过50r，

则足浴器1min消耗的电能：

W′＝

kW•h×50＝

kW•h＝6×104J，

由W＝

t得，此时该足浴器两端的实际电压：

U实＝

＝

＝200V。

答：

（1）电热足浴器正常工作时的电阻为40Ω；

（2）水吸收的热量为4.2×105J；

（3）电热足浴器的加热效率为69.4%；

（4）此时该足浴器两端的实际电压为200V。

10.（2019山西，23）“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。

同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。

如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。

同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜1min，用温度传感器测得其温度升高了6℃．求：

（1）除霜模式下，电路中的电流；

（2）除霜模式下，电路的加热效率。

[查资料得：

视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约0.8×103/（kg•℃）]

解：

（1）由图知，只闭合开关S时，两电阻串联；当开关S、S1都闭合时，R2被短路，只有R1工作，此时电阻最小，根据P＝

可知此时电路的功率最大，处于高温除霜模式，除霜模式下，电路中的电流：

I＝

＝

＝1A；

（2）除霜模式下1min消耗的电能：

W＝UIt＝100V×1A×60s＝6000J，

后视镜玻璃吸收的热量：

Q＝cm△t＝0.8×103/（kg•℃）×0.5kg×6℃＝2400J，

除霜模式下，电路的加热效率：

η＝

×100%＝

×100%＝40%。

答：

（1）除霜模式下，电路中的电流为1A；

（2）除霜模式下，电路的加热效率为40%。

11．人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页。

钻木取火的一种方法如图所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓。

木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为

内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧。

因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25g。

已知：

来回拉一次钻弓需1.0s，弓长为s＝0.25m，人拉弓的力为16N，木头比热容c＝2×103J/（kg·℃），室温为20℃。

求：

（1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？

（2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25%被木棒尖端吸收，则1s内可使木棒尖端温度提高多少℃？

（3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？

解：

（1）W＝2Fs＝2×16N×0.25m＝8J。

（2）Q＝cmΔt，即25%W＝cmΔt，

所以Δt＝

＝

＝4℃。

（3）t＝60s。