專題7-熱學(xué)-吸放熱及熱機(jī)效率計(jì)算類-2023年中考物理計(jì)算題專題提升培優(yōu)練(原卷版+解析)

專題7—熱學(xué)—吸放熱及熱機(jī)效率計(jì)算類2023年中考物理計(jì)算題專題提升培優(yōu)練題型選擇題填空題作圖題實(shí)驗(yàn)題計(jì)算題總計(jì)題數(shù)5（單選）2（多選）0001825一、單選題1．利用一燃?xì)鉄崴鲗?duì)10kg、20℃的水進(jìn)行加熱時(shí)，完全燃燒了0.105m3的煤氣。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值為4×107J/m3，該熱水器燒水的效率是50%，下列說法中（）①煤氣完全燃燒放出的熱量是4.41×103J②水吸收的熱量是2.1×106J③水溫升高了50℃④加熱過程中水的內(nèi)能保持不變A．只有①④正確 B．只有②③正確 C．只有①②正確 D．只有②③④正確2．甲乙兩個(gè)電熱水壺在相同氣壓下將質(zhì)量和初溫相同的水燒開，能量分布及用時(shí)如圖，下列說法正確的是（）A．甲壺水吸收的熱量多B．甲壺將水燒開消耗的電能更少C．甲壺?zé)畷r(shí)的效率較低D．甲壺的實(shí)際電功率較小3．一臺(tái)柴油機(jī)中的燃料完全燃燒放出了8×107J的能量，共計(jì)損失了4.8×107J能量，下列說法正確的是（）A．用來做有用功的能量為3.2×107JB．該柴油機(jī)的效率為60%C．熱機(jī)所用燃料的熱值越大，效率越高D．通過科技進(jìn)步，未來可以實(shí)現(xiàn)能量零損失4．設(shè)干木柴燃燒放出的熱量有20%被水吸收，完全燃燒質(zhì)量1kg，熱值為的干木柴，能使質(zhì)量40kg，初溫30℃的水溫度升高到（）A．15℃ B．30℃ C．45℃ D．60℃5．設(shè)干木柴燃燒放出的熱量有20%被水吸收，完全燃燒質(zhì)量1kg，熱值為的干木柴，能使質(zhì)量40kg，初溫30℃的水溫度升高到（）A．15℃ B．30℃ C．45℃ D．60℃二、多選題6．小明利用燃?xì)庠罱o20kg初始溫度為10℃的水加熱，若完全燃燒0.3kg的液化氣，一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，使水的溫度升高到70℃[液化氣熱值為q=，c水=]。這個(gè)過程中下列說法正確的是（）A．液化氣燃燒是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．20kg水吸收的熱量為C．0.3kg液化氣完全燃燒放出的熱量為D．燃?xì)庠畹男蕿?0%7．某品牌無人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛8.1km，用時(shí)6min45s，消耗燃油1.8kg，已知汽車的牽引力是2760N，燃油的熱值為4.6×107J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒。通過計(jì)算可知，下列結(jié)果正確的是（）A．汽車行駛速度是72km/h B．消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.8×107JC．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是27% D．汽車牽引力做功的功率是30kW三、計(jì)算題8．太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之一．某品牌太陽能熱水器每小時(shí)平均接收4.2×106J的太陽能，在5小時(shí)的有效照射時(shí)間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)量為100kg、初溫為26℃的水，溫度升高到46℃．求：(1)熱水器中的水吸收的熱量Q吸；[水的比熱容c＝4.2×103J/(kg·℃)](2)熱水器5小時(shí)有效照射時(shí)間內(nèi)接收到的太陽能E；(3)熱水器5小時(shí)有效照射時(shí)間內(nèi)接收到的太陽能，相當(dāng)于完全燃燒多少天然氣放出的熱量？(天然氣的熱值q＝4.2×107J/m3)9．同學(xué)們學(xué)習(xí)了“能源”的內(nèi)容后，知道熱電站既能發(fā)電，又能供熱，隨著熱電站技術(shù)不斷更新，煤的燃燒程度比傳統(tǒng)火電站更充分．為深入了解，他們對(duì)某熱電站進(jìn)行調(diào)查，獲取信息如下：(1)①4000t煤完全燃燒放出多少熱量？②20h發(fā)電多少千瓦時(shí)？(q煤＝3×107J/kg)(2)該熱電站的能量利用率是多少？(3)請(qǐng)你結(jié)合以上信息，寫出提高熱電站能量利用率的方法．10．某一型號(hào)的房車在一段平直公路上勻速行駛了56km，用時(shí)半小時(shí)．(1)求該房車的行駛速度；(2)已知這一過程消耗燃油1.5×10－2m3，則熱機(jī)在這一過程中消耗的總能量是多少？(假設(shè)燃油完全燃燒，燃油密度ρ為0.8×103kg/m3，燃油熱值q為4.5×107J/kg)；11．如圖為小穎同學(xué)設(shè)計(jì)的電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保溫功能．如圖中電磁繼電器(線圈電阻不計(jì))、熱敏電阻R、保護(hù)電阻R0、電壓恒為6V的電源U1、導(dǎo)線等組成控制電路．當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I<10mA時(shí)，繼電器上方觸點(diǎn)和觸點(diǎn)c接通，電熱水器工作電路中的電流為1A；當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I≥10mA時(shí)，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)a、b接通，電熱水器工作電路的功率為2200W．熱敏電阻R隨溫度變化的規(guī)律如圖，熱敏電阻和加熱電路中的三只電阻R1、R2、R3均置于儲(chǔ)水箱中，其中電阻R2、R3在圖中的虛線框內(nèi)未畫出．已知R1＝33Ω、R2＝66Ω、U2＝220V．（1）銜鐵正好被吸下時(shí)，控制電路的總電阻為多少？（2）若R0為200Ω，銜鐵正好被吸下時(shí)儲(chǔ)水箱中水溫是多少?（3）求出電阻R3的阻值，計(jì)算并畫出虛線框內(nèi)的電路，標(biāo)明電阻名稱．12．飛機(jī)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)是熱機(jī)的一種，航空煤油在燃燒室中燃燒，從噴口向后高速噴出氣體，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得向前的推力，若高空中飛機(jī)獲得向前的水平推力為，以600km/h的速度沿水平方向勻速航行1h，需要完全燃燒航空煤油5000L（，），求在1h時(shí)間內(nèi)：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)水平推力做功的功率；（2）航空煤油完全燃燒放出的熱量；（3）航空發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率。13．小明家的太陽能熱水器，水箱容積是200L．小明進(jìn)行了一次觀察活動(dòng)：某天早上，他用溫度計(jì)測(cè)得自來水的溫度為20℃，然后給熱水器水箱送滿水，中午時(shí)“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45℃，請(qǐng)你求解下列問題：（1）水箱中水的質(zhì)量；（2）水吸收的熱量；[]（3）如果水吸收的這些熱量由燃燒煤氣來提供，至少需要燃燒1.25kg煤氣，煤氣灶的效率為多少？（煤氣的熱值）14．無人駕駛清掃車基于激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等多傳感器融合的感知系統(tǒng)和嵌入式車規(guī)級(jí)處理器，具有自動(dòng)遇障暫停、自動(dòng)避障繞障、自動(dòng)駕駛清掃、自動(dòng)駕駛噴霧打藥與防疫等功能，如圖所示，是一款遠(yuǎn)程無人駕駛清掃車，在城郊一段平直的公路上勻速行駛清掃路面的場(chǎng)景，在該路段勻速行駛1600m，消耗汽油0.2kg。若清掃車此時(shí)的質(zhì)量保持不變，行駛中受到的阻力為車重的0.01倍。（，g取10N/kg）（1）求0.2kg汽油完全燃燒放出的熱量；（2）在此過程中汽車牽引力做的功；（3）清掃車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率？15．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、排放環(huán)保性都有了很大的提高，為節(jié)能減排作出了卓越貢獻(xiàn)。如圖是某國(guó)產(chǎn)品牌汽車，該車重為2.3噸，某次行駛過程中，汽車在平直公路上勻速行駛了16km，行駛過程中受到的阻力為所受重力的0.05倍。（已知：汽油的熱值q=4.6×107J/kg）（1）在勻速行駛過程中，汽車受到的牽引力；（2）在這次勻速行駛過程汽車的牽引力做的功；（3）假設(shè)汽油完全燃燒所釋放能量的40%轉(zhuǎn)換為牽引力做的功，在這次勻速行駛過程消耗汽油的質(zhì)量；（4）提高這臺(tái)車的效率，請(qǐng)至少提兩條合理建議。16．學(xué)校組織學(xué)生到新鄭始祖山下的農(nóng)莊進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，小亮帶了一臺(tái)如圖所示的便攜式丁烷氣爐，內(nèi)置一瓶新的燃?xì)猓細(xì)赓|(zhì)量800g，愛探究的小亮通過上網(wǎng)查到便攜式丁烷氣爐的熱效率為30%。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q=8×107J/kg]（1）要使4L的水溫度升高50℃，需要吸收多少熱量？（2）該瓶燃?xì)馔耆紵芊懦龆嗌贌崃?？使用這臺(tái)便攜式丁烷氣爐時(shí)，這瓶燃?xì)饽茏屢粯?biāo)準(zhǔn)大氣壓下多少kg的水由20℃燒開？17．如圖甲是一艘完全依靠太陽能驅(qū)動(dòng)的船。該船長(zhǎng)30m，寬15m，排水量80t，船的表面安裝有太陽能電池板，接收太陽能的功率為，若接收的太陽能只用來驅(qū)動(dòng)船前進(jìn)。在一次航行中，從某一時(shí)刻開始，太陽能船受到水平方向的牽引力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。海水密度約為求：（1）滿載時(shí)太陽能船受到的浮力。（2）若船載聲吶探測(cè)器在水下5m深處，則聲吶探測(cè)器所受海水壓強(qiáng)為多少？（3）若第50s到100s，太陽能船前進(jìn)了25m，則牽引力在這段時(shí)間內(nèi)做的功是多少？第50s到100s的運(yùn)動(dòng)過程中，太陽能船的效率為多大？四、填空題18．北京時(shí)間2021年10月16日0時(shí)23分，搭載神舟十三號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十三運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心按照預(yù)定時(shí)間精準(zhǔn)點(diǎn)火發(fā)射，約582秒后，神舟十三號(hào)載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空。此型號(hào)運(yùn)載火箭使用的火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)屬于______（填“熱機(jī)”或“內(nèi)燃機(jī)”），其用偏二甲肼作為推進(jìn)劑，已知偏二甲肼的熱值是4.25×107J/kg，若火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作的效率是60%，則100t偏二甲肼燃燒釋放的能量可以做______J的有用功。19．天然氣在各地廣泛使用，已知天然氣的熱值4×107/m3。某天然氣熱水爐燒0.05m3天然氣，使常溫下5kg的水溫度升高了40℃，該熱水爐的效率為_____。[水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)]20．天然氣是一種清潔燃料，我市部分公交車開始使用天然氣來代替柴油或汽油。已知天然氣的熱值為7×107J/L，某汽車完全燃燒2L天然氣所釋放的熱量為_____J；該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率為55%，輸出有用的機(jī)械能為_____J；汽車使用水做冷卻劑，是因?yàn)樗腳____較大。21．轉(zhuǎn)速為1200r/min的四沖程內(nèi)燃機(jī)，1秒鐘對(duì)外做功______次，共______個(gè)沖程。已知汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P，該汽車行駛時(shí)間t消耗柴油m，柴油熱值為q，則該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為______。（用題目所給的字母表示）22．生活垃圾的熱值為，某地的垃圾焚燒發(fā)電廠每天完全燃燒400t生活垃圾，放出熱量______J，放出熱量的用來發(fā)電，每天可發(fā)電______。23．小明觀察到家里電水壺的額定功率為1000W，電能表參數(shù)。電水壺正常工作時(shí)將2kg水從20℃加熱到70℃需用時(shí)8分鐘。電水壺是利用電流的______效應(yīng)工作的，此過程水的內(nèi)能增加______J，水內(nèi)能的改變是通過______方式實(shí)現(xiàn)的，電水壺的效率為______。若此時(shí)家里只有電水壺用電，則電能表指示燈閃爍______次。[水的比熱容為]24．如圖所示是A、B兩種燃料完全燃燒釋放的熱量Q與其質(zhì)量m的關(guān)系圖，從圖中可看出A燃料的熱值______（選填“大于”、“小于”或“等于”）B燃料的熱值，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，若一定質(zhì)量的B燃料完全燃燒釋放的熱量為4.9106J，其中有60%的熱量被質(zhì)量為10kg、初始溫度為38℃的水吸收，，則水的溫度將升高到______℃。25．一臺(tái)電動(dòng)摩托車的蓄電池，標(biāo)有60V，12Ah的字樣，給它充滿電能儲(chǔ)存_________kW?h的能量；若充電的效率為90%，則將它充滿電需要消耗_________kW?h電能。專題7—熱學(xué)—吸放熱及熱機(jī)效率計(jì)算類2023年中考物理計(jì)算題專題提升培優(yōu)練題型選擇題填空題作圖題實(shí)驗(yàn)題計(jì)算題總計(jì)題數(shù)5（單選）2（多選）0001825一、單選題1．利用一燃?xì)鉄崴鲗?duì)10kg、20℃的水進(jìn)行加熱時(shí)，完全燃燒了0.105m3的煤氣。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值為4×107J/m3，該熱水器燒水的效率是50%，下列說法中（）①煤氣完全燃燒放出的熱量是4.41×103J②水吸收的熱量是2.1×106J③水溫升高了50℃④加熱過程中水的內(nèi)能保持不變A．只有①④正確 B．只有②③正確 C．只有①②正確 D．只有②③④正確【答案】B【詳解】①煤氣完全燃燒放出的熱量故①錯(cuò)誤；②由得，水吸收的熱量故②正確；③由得，水溫度升高值故③正確；④在加熱過程中，水吸收熱量，溫度升高、內(nèi)能增加，故④錯(cuò)誤，綜上分析可知，只有②③正確，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。2．甲乙兩個(gè)電熱水壺在相同氣壓下將質(zhì)量和初溫相同的水燒開，能量分布及用時(shí)如圖，下列說法正確的是（）A．甲壺水吸收的熱量多B．甲壺將水燒開消耗的電能更少C．甲壺?zé)畷r(shí)的效率較低D．甲壺的實(shí)際電功率較小【答案】B【詳解】A．用兩個(gè)電熱水壺，在相同氣壓下，將質(zhì)量和初溫相同的水燒開，水的質(zhì)量、比熱容和升高的溫度相同，根據(jù)可知，兩壺水吸收熱量的一樣多，故A錯(cuò)誤；C．由圖可知，甲熱水壺的效率大于乙熱水壺的效率，即，故C錯(cuò)誤；B．兩熱水壺中，水吸收的熱量相同，且，由可得，，由此可知，甲熱水壺消耗電能小于乙熱水壺消耗的電能，故B正確；D．由圖可知，甲熱水壺加熱時(shí)間小于乙熱水壺的加熱時(shí)間，已知甲熱水壺消耗電能小于乙熱水壺消耗的電能，根據(jù)可知，兩熱水壺的實(shí)際電功率大小不能確定，故D錯(cuò)誤。故選B。3．一臺(tái)柴油機(jī)中的燃料完全燃燒放出了8×107J的能量，共計(jì)損失了4.8×107J能量，下列說法正確的是（）A．用來做有用功的能量為3.2×107JB．該柴油機(jī)的效率為60%C．熱機(jī)所用燃料的熱值越大，效率越高D．通過科技進(jìn)步，未來可以實(shí)現(xiàn)能量零損失【答案】A【詳解】A．用來做有用功的能量為故A正確；B．該柴油機(jī)的效率為故B錯(cuò)誤；C．熱機(jī)效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，與燃料熱值大小無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．柴油機(jī)在工作過程中不可避免地要克服機(jī)械間的摩擦而產(chǎn)生額外功，因此效率不能達(dá)到100%，即不能實(shí)現(xiàn)能量零損失，故D錯(cuò)誤。故選A。4．設(shè)干木柴燃燒放出的熱量有20%被水吸收，完全燃燒質(zhì)量1kg，熱值為的干木柴，能使質(zhì)量40kg，初溫30℃的水溫度升高到（）A．15℃ B．30℃ C．45℃ D．60℃【答案】C【詳解】干木柴完全燃燒放出的熱量水吸收的熱量由可知水升高的溫度所以水的末溫故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。5．設(shè)干木柴燃燒放出的熱量有20%被水吸收，完全燃燒質(zhì)量1kg，熱值為的干木柴，能使質(zhì)量40kg，初溫30℃的水溫度升高到（）A．15℃ B．30℃ C．45℃ D．60℃【答案】C【詳解】干木柴完全燃燒放出的熱量水吸收的熱量由可知水升高的溫度所以水的末溫故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。二、多選題6．小明利用燃?xì)庠罱o20kg初始溫度為10℃的水加熱，若完全燃燒0.3kg的液化氣，一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，使水的溫度升高到70℃[液化氣熱值為q=，c水=]。這個(gè)過程中下列說法正確的是（）A．液化氣燃燒是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．20kg水吸收的熱量為C．0.3kg液化氣完全燃燒放出的熱量為D．燃?xì)庠畹男蕿?0%【答案】ACD【詳解】A．液化氣燃燒過程燃料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并釋放出熱量，所以是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A正確；B．水吸收的熱量故B錯(cuò)誤；C．液化氣完全燃燒放出的熱量故C正確；D．液化氣灶的效率故D正確。故選ACD。7．某品牌無人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛8.1km，用時(shí)6min45s，消耗燃油1.8kg，已知汽車的牽引力是2760N，燃油的熱值為4.6×107J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒。通過計(jì)算可知，下列結(jié)果正確的是（）A．汽車行駛速度是72km/h B．消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.8×107JC．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是27% D．汽車牽引力做功的功率是30kW【答案】AC【詳解】A．由題意可知，汽車勻速行駛8.1km，所用的時(shí)間根據(jù)速度公式，可知汽車行駛速度汽車行駛速度為72km/h，故A正確；B．由題意可知，消耗燃油1.8kg，燃油的熱值為4.6×107J/kg，根據(jù)熱值公式可知，消耗的燃油完全燃燒放出的熱量為消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是8.28×107J，故B錯(cuò)誤；C．由題意可知，汽車的牽引力是2760N，汽車勻速行駛，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的有用功為由B解析可知，消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是8.28×107J，這為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的總功，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為27%，故C正確；D．由C解析可知，汽車牽引力做功為，用的時(shí)間汽車牽引力做功的功率汽車牽引力做功的功率是55.2kW，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、計(jì)算題8．太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之一．某品牌太陽能熱水器每小時(shí)平均接收4.2×106J的太陽能，在5小時(shí)的有效照射時(shí)間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)量為100kg、初溫為26℃的水，溫度升高到46℃．求：(1)熱水器中的水吸收的熱量Q吸；[水的比熱容c＝4.2×103J/(kg·℃)](2)熱水器5小時(shí)有效照射時(shí)間內(nèi)接收到的太陽能E；(3)熱水器5小時(shí)有效照射時(shí)間內(nèi)接收到的太陽能，相當(dāng)于完全燃燒多少天然氣放出的熱量？(天然氣的熱值q＝4.2×107J/m3)【答案】(1)8.4×106J；(2)2.1×107J；(3)0.5m3．【詳解】熱水器中的水吸收熱量因太陽能熱水器每小時(shí)平均接收4.2×106J的太陽能，5小時(shí)有效照射時(shí)間內(nèi)接收到的太陽能；得．9．同學(xué)們學(xué)習(xí)了“能源”的內(nèi)容后，知道熱電站既能發(fā)電，又能供熱，隨著熱電站技術(shù)不斷更新，煤的燃燒程度比傳統(tǒng)火電站更充分．為深入了解，他們對(duì)某熱電站進(jìn)行調(diào)查，獲取信息如下：(1)①4000t煤完全燃燒放出多少熱量？②20h發(fā)電多少千瓦時(shí)？(q煤＝3×107J/kg)(2)該熱電站的能量利用率是多少？(3)請(qǐng)你結(jié)合以上信息，寫出提高熱電站能量利用率的方法．【答案】(1)①1.2×1014J②107kW·h(2)58.3%(3)使燃料燃燒更充分；提高發(fā)電效率；提高廢氣的利用率【詳解】已知m=4000t=4×106kg，q煤=3×107J/kg，燃料燃燒放出熱量公式Q放=mq可得煤完全燃燒放出的熱量為：Q放=mq煤=4×106kg×3×107J/kg=1.2×1014J．查表可知發(fā)電總功率P=5×105kW，由公式W=Pt可得20h所發(fā)的電為：W電=Pt=5×105kW×20h=1×107kW?h=3.6×1013J=107kW·h查表可得向周邊居民供熱Q供熱=3.4×1013J，可得有用的能量為：Q有用=W電+Q供熱=3.6×1013J+3.4×1013J=7×1013J；則熱電站的能量利用率為：η==×100%≈58.3%．提高熱電站能量利用率即提高有用的熱量，故方法有①使燃料燃燒更充分．②提高“廢氣”的能量利用率．10．某一型號(hào)的房車在一段平直公路上勻速行駛了56km，用時(shí)半小時(shí)．(1)求該房車的行駛速度；(2)已知這一過程消耗燃油1.5×10－2m3，則熱機(jī)在這一過程中消耗的總能量是多少？(假設(shè)燃油完全燃燒，燃油密度ρ為0.8×103kg/m3，燃油熱值q為4.5×107J/kg)；【答案】(1)112km/h(2)5.4×108J【詳解】（1）該房車行駛的速度v=s/t=56km/0.5h=112km/h；（2）消耗燃油的質(zhì)量m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10－2m3=12kg，消耗的總能量為Q=mq=12kg×4.5×107J/kg=5.4×108J．11．如圖為小穎同學(xué)設(shè)計(jì)的電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保溫功能．如圖中電磁繼電器(線圈電阻不計(jì))、熱敏電阻R、保護(hù)電阻R0、電壓恒為6V的電源U1、導(dǎo)線等組成控制電路．當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I<10mA時(shí)，繼電器上方觸點(diǎn)和觸點(diǎn)c接通，電熱水器工作電路中的電流為1A；當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I≥10mA時(shí)，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)a、b接通，電熱水器工作電路的功率為2200W．熱敏電阻R隨溫度變化的規(guī)律如圖，熱敏電阻和加熱電路中的三只電阻R1、R2、R3均置于儲(chǔ)水箱中，其中電阻R2、R3在圖中的虛線框內(nèi)未畫出．已知R1＝33Ω、R2＝66Ω、U2＝220V．（1）銜鐵正好被吸下時(shí)，控制電路的總電阻為多少？（2）若R0為200Ω，銜鐵正好被吸下時(shí)儲(chǔ)水箱中水溫是多少?（3）求出電阻R3的阻值，計(jì)算并畫出虛線框內(nèi)的電路，標(biāo)明電阻名稱．【答案】（1）600Ω（2）60℃（3）R3=154Ω【詳解】（1）由圖1知，控制電路中R0與線圈、R串聯(lián)，當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I=10mA時(shí)，電磁鐵的銜鐵正好被吸下，由I=可得此時(shí)控制電路的總電阻：R總===600Ω；（2）由題意知，銜鐵剛好被吸下時(shí)，控制電路電流I=10mA=0.01A，此時(shí)電流總電阻R總=600Ω，由串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)可得熱敏電阻：R=R總﹣R0=600Ω﹣200Ω=400Ω，由圖2可知，此時(shí)水溫為60℃；（3）由題知，a、b接通，R1與虛線框中連入部分并聯(lián)，電熱水器工作電路的功率2200W，P1===W，虛線框中連入部分功率：Pb=2200W﹣W=W，虛線框中連入部分功率：Pb===66Ω=R2，繼電器上方觸點(diǎn)和觸點(diǎn)c接通，此時(shí)只有框內(nèi)電阻接入電路，電熱水器工作電路中的電流為1A，此時(shí)虛線框內(nèi)的總電阻：R框===220Ω，Pb＜R框，所以框內(nèi)R2、R3電阻應(yīng)串聯(lián)，即框內(nèi)cb間是電阻R3，且R3=R框﹣R2=220Ω﹣66Ω=154Ω．虛線框內(nèi)的電路如圖所示：12．飛機(jī)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)是熱機(jī)的一種，航空煤油在燃燒室中燃燒，從噴口向后高速噴出氣體，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得向前的推力，若高空中飛機(jī)獲得向前的水平推力為，以600km/h的速度沿水平方向勻速航行1h，需要完全燃燒航空煤油5000L（，），求在1h時(shí)間內(nèi)：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)水平推力做功的功率；（2）航空煤油完全燃燒放出的熱量；（3）航空發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率。【答案】（1）；（2）；（3）60%【詳解】解：（1）由得飛機(jī)航行的路程發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功發(fā)動(dòng)機(jī)水平推力做功的功率（2）燃燒航空煤油的體積V=5000L=5000dm3=5m3由得燃燒航空煤油的質(zhì)量航空煤油完全燃燒放出的熱量（3）發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率答：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)水平推力做功的功率約為；（2）航空煤油完全燃燒放出的熱量為；（3）航空發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率為60%。13．小明家的太陽能熱水器，水箱容積是200L．小明進(jìn)行了一次觀察活動(dòng)：某天早上，他用溫度計(jì)測(cè)得自來水的溫度為20℃，然后給熱水器水箱送滿水，中午時(shí)“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45℃，請(qǐng)你求解下列問題：（1）水箱中水的質(zhì)量；（2）水吸收的熱量；[]（3）如果水吸收的這些熱量由燃燒煤氣來提供，至少需要燃燒1.25kg煤氣，煤氣灶的效率為多少？（煤氣的熱值）【答案】（1）200kg；（2）2.1×107J；（3）40%【詳解】解：（1）由得水的質(zhì)量（2）水吸收的熱量（3）燃燒1.25kg煤氣放出的熱量煤氣灶的效率答：（1）水箱中水的質(zhì)量是200kg；（2）水吸收的熱量是2.1×107J；（3）如果水吸收的這些熱量由燃燒煤氣來提供，至少需要燃燒1.25kg煤氣，煤氣灶的效率為40%。14．無人駕駛清掃車基于激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等多傳感器融合的感知系統(tǒng)和嵌入式車規(guī)級(jí)處理器，具有自動(dòng)遇障暫停、自動(dòng)避障繞障、自動(dòng)駕駛清掃、自動(dòng)駕駛噴霧打藥與防疫等功能，如圖所示，是一款遠(yuǎn)程無人駕駛清掃車，在城郊一段平直的公路上勻速行駛清掃路面的場(chǎng)景，在該路段勻速行駛1600m，消耗汽油0.2kg。若清掃車此時(shí)的質(zhì)量保持不變，行駛中受到的阻力為車重的0.01倍。（，g取10N/kg）（1）求0.2kg汽油完全燃燒放出的熱量；（2）在此過程中汽車牽引力做的功；（3）清掃車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率？【答案】（1）；（2）；（3）2%【詳解】解：（1）這些汽油完全燃燒放出的熱量為（2）車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力與阻力為一對(duì)平衡力，二者大小相等，牽引力大小為牽引力做的功為（3）清掃車的效率為答：（1）0.2kg汽油完全燃燒共放出熱量為9.2×106J；（2）牽引力做的功為1.84×105J；（3）清掃車的效率為2%。15．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、排放環(huán)保性都有了很大的提高，為節(jié)能減排作出了卓越貢獻(xiàn)。如圖是某國(guó)產(chǎn)品牌汽車，該車重為2.3噸，某次行駛過程中，汽車在平直公路上勻速行駛了16km，行駛過程中受到的阻力為所受重力的0.05倍。（已知：汽油的熱值q=4.6×107J/kg）（1）在勻速行駛過程中，汽車受到的牽引力；（2）在這次勻速行駛過程汽車的牽引力做的功；（3）假設(shè)汽油完全燃燒所釋放能量的40%轉(zhuǎn)換為牽引力做的功，在這次勻速行駛過程消耗汽油的質(zhì)量；（4）提高這臺(tái)車的效率，請(qǐng)至少提兩條合理建議?！敬鸢浮浚?）1150N；（2）1.84×107J；（3）1kg；（4）見詳解【詳解】解：（1）汽車受到的阻力為在勻速行駛過程中，汽車受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，大小相等，即（2）在這次勻速行駛過程汽車的牽引力做的功為（3）根據(jù)知燃料完全燃燒放出的熱量為由知在這次勻速行駛過程消耗汽油的質(zhì)量為（4）熱機(jī)效率是指熱機(jī)有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比，要提高機(jī)械效率，首先使燃料盡可能的完全燃燒，然后減少燃燒產(chǎn)生的熱量損失，降低散熱提高其利用率，還可以保證良好的潤(rùn)滑減小摩擦以減少機(jī)械損失。答：（1）在勻速行駛過程中，汽車受到的牽引力為1150N；（2）在這次勻速行駛過程汽車的牽引力做的功為；（3）假設(shè)汽油完全燃燒所釋放能量的40%轉(zhuǎn)換為牽引力做的功，在這次勻速行駛過程消耗汽油的質(zhì)量為1kg；（4）首先使燃料盡可能的完全燃燒，然后減少燃燒產(chǎn)生的熱量損失，降低散熱提高其利用率，還可以保證良好的潤(rùn)滑減小摩擦以減少機(jī)械損失。16．學(xué)校組織學(xué)生到新鄭始祖山下的農(nóng)莊進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，小亮帶了一臺(tái)如圖所示的便攜式丁烷氣爐，內(nèi)置一瓶新的燃?xì)?，燃?xì)赓|(zhì)量800g，愛探究的小亮通過上網(wǎng)查到便攜式丁烷氣爐的熱效率為30%。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q=8×107J/kg]（1）要使4L的水溫度升高50℃，需要吸收多少熱量？（2）該瓶燃?xì)馔耆紵芊懦龆嗌贌崃?？使用這臺(tái)便攜式丁烷氣爐時(shí)，這瓶燃?xì)饽茏屢粯?biāo)準(zhǔn)大氣壓下多少kg的水由20℃燒開？【答案】（1）8.4×105J；（2）6.4×107J，57.1kg【詳解】解：（1）由可得，水的質(zhì)量m=ρV=1×103kg/m3×4×10-3m3=4kg水吸收的熱量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×50℃=8.4×105J（2）燃?xì)馔耆紵芊懦龅哪芰縌放=m燃?xì)鈗=0.8kg×8×107J/kg=6.4×107J由可得水吸收的熱量由Q=cmΔt可得水的質(zhì)量答：（1）要使4L的水溫度升高50℃，需要吸收8.4×105J的熱量；（2）該瓶燃?xì)馔耆紵芊懦?.4×107J的熱量；這些熱量能讓一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下57.1kg的水由20℃燒開。17．如圖甲是一艘完全依靠太陽能驅(qū)動(dòng)的船。該船長(zhǎng)30m，寬15m，排水量80t，船的表面安裝有太陽能電池板，接收太陽能的功率為，若接收的太陽能只用來驅(qū)動(dòng)船前進(jìn)。在一次航行中，從某一時(shí)刻開始，太陽能船受到水平方向的牽引力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。海水密度約為求：（1）滿載時(shí)太陽能船受到的浮力。（2）若船載聲吶探測(cè)器在水下5m深處，則聲吶探測(cè)器所受海水壓強(qiáng)為多少？（3）若第50s到100s，太陽能船前進(jìn)了25m，則牽引力在這段時(shí)間內(nèi)做的功是多少？第50s到100s的運(yùn)動(dòng)過程中，太陽能船的效率為多大？【答案】（1）；（2）；（3），【詳解】解：（1）滿載時(shí)太陽能船受到的浮力（2）船載聲吶探測(cè)器在水下5m深處，所受海水壓強(qiáng)（3）第50s到第100s內(nèi)，由圖乙可知牽引力，船行駛的距離，第50s到第100s內(nèi)牽引力做的功由題可知，太陽能電池板接收太陽能的功率為，則第50s到第100s的運(yùn)動(dòng)過程中，太陽能電池板接收到的太陽能則太陽能船的效率答：（1）滿載時(shí)太陽能船受到的浮力為；（2）聲吶探測(cè)器所受海水壓強(qiáng)為；（3）牽引力在這段時(shí)間內(nèi)做的功是，第50s到100s的運(yùn)動(dòng)過程中，太陽能船的效率為。四、填空題18．北京時(shí)間2021年10月16日0時(shí)23分，搭載神舟十三號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十三運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心按照預(yù)定時(shí)間精準(zhǔn)點(diǎn)火發(fā)射，約582秒后，神舟十三號(hào)載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空。此型號(hào)運(yùn)載火箭使用的火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)屬于______（填“熱機(jī)”或“內(nèi)燃機(jī)”），其用偏二甲肼作為推進(jìn)劑，已知偏二甲肼的熱值是4.25×107J/kg，若火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作的效率是60%，則100t偏二甲肼燃燒釋放的能量可以做______J的有用功?！敬鸢浮?/p>

熱機(jī)

2.55×1012J【詳解】[1]此型號(hào)運(yùn)載火箭使用的火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)屬于熱機(jī)。[2]100t偏二甲肼，即完全燃燒釋放的能量為可以做的有用功為19．天然氣在各地廣泛使用，已知天然氣的熱值4×107/m3。某天然氣熱水爐燒0.05m3天然氣，使常溫下5kg的水溫度升高了40℃，該熱水爐的效率為_____。[水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)]【答案】42%【詳解】完全燃燒0.05m3天然氣放出的熱量Q放=Vq=0.05m3×4×107J/m3=2×106J水吸收的熱量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×40℃=8.4×105J熱水爐的效率20．天然氣是一種清潔燃料，我市部分公交車開始使用天然氣來代替柴油或汽油。已知天然氣的熱值為7×107J/L，某汽車完全燃燒2L天然氣所釋放的熱量為_____J；該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率為55%，輸出有用的機(jī)械能為_____J；汽車使用水做冷卻劑，是因?yàn)樗腳____較大?！敬鸢浮?/p>

1.4×108

7.7×107

比熱容【詳解】[1]消耗2L天然氣所釋放的熱量[2]根據(jù)知，輸出有用的機(jī)械能[3]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生大量熱量，這些熱量如果不迅速