2019年中考物理总复习小专题一热量的综合计算习题及答案
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有关热量的计算一、中考考点1.热量的概念,比热容、热值的概念。
2.利用比热解释简单的热现象,尽量利用公式Q=cm Δt进行分析。
3.分清题目的已知量、谁吸热、谁放热,找出所求量,再建立等量关系,运用Q=cmΔt或Q=mq 进行计算。
二、中考题型说明热量的计算题型在中考中有以下几种:1.涉及热量计算求其他量比值及比较大小的问题:(1)一般是先列出相关物体的吸(放)热方程,(2)然后通过公式变形列出要求的比例式,(3)最后代入数值计算求解。
2.“探究”型试题的解题方法是:(1)抓住题中提出的“问题”;(2)围绕“问题”搜集实验数据和相关材料;(3)通过实践和实例进行分析,论证,总结;(4)运用准确的物理语言或数学表达式回答“问题”,得出结论。
3.信息题型:物理信息题中有大量的信息,要求学生对信息进行过滤加工,把物理问题具体化,抓住本质特征,舍弃次要因素,进而解决实际问题。
三、例题解析例一、涉及热量计算求其他量比值及比较大小的问题质量相等的金属块A和B,放在沸水壶中煮10分钟后取出,马上分别投入质量相同、温度相同的两杯水中,到两杯水的温度不再上升时,测量发现放在A的水温高于放在B的水温,则()A、金属块A的比热容大B、金属块A原来的温度高C、金属块A有较多的热量D、金属块A有较好的导热性[思考步骤]:(1)先列出相关物体的吸(放)热方程(2)通过公式变形列出要求的比例式(3)代入数值计算求解[针对练习]:冷水的质量为m,温度为t 1,吸收一定的热量后,温度升高到t;另有质量为2 m热水,放出同样多的热量后,温度也降到t,那么热水原来的温度为()A. 321t t-B.321t t-C.3231t t-D.231t t-例二、“探究”型试题小明在做早餐时发现,同样情况下,煮沸一锅牛奶与煮沸同质量的豆浆用的时间不同,这是为什么呢?请你运用所学的物理知识,针对其中的原因,提出一个猜想,并简述验证这个猜想的办法。
1.如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数,当电热水壶正常工作时,求:额定电压220V频率50Hz额定功率1000W容量 1.5L(1)电热水壶的电阻;(2)将一壶水从25℃加热到100℃时,水吸收的热量[c水=4.2×103J/(kg•℃)];(3)若加热一壶水所需时间为10min,电热水壶的热效率。
2.(2019·聊城中考)2019年5月6日,聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用,氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源。
[c水=4.2×103 J/(kg·℃);q氢=1.4×108 J/kg]求:(1)质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
(2)若这些热量全部被质量为200 kg,温度为15 ℃的水吸收,求水升高的温度。
(3)某氢能源公交车以140 kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3 kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
3.在一个标准大气压下,用炉子将10 kg 的水从20 ℃加热至沸腾,燃烧了0.5 kg的焦炭,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),焦炭的热值为3.0×107 J/kg。
求:(1)水吸收的热量。
(2)0.5 kg焦炭完全燃烧释放的热量。
(3)炉子烧水的效率。
4.(2019·威海中考)小明家有一艘玻璃钢海钓船,底部平直,其参数如表所示(柴油热值q=4.3×107 J/kg,g取10 N/kg)。
长度:4.3 m宽度:1.55 m高度:0.6 m空船质量:300 kg最大载重:1 000 kg核载人数:6人柴油发动机最大功率:40 kW最大安全行驶速度:6 m/s(1)不出海时,空船放置在水平沙滩上,船底与沙滩的接触面积为2 m2,求船对沙滩的压强。
(2)小明一家人某次出海钓鱼,人员和钓鱼装备共300 kg,船匀速直线行驶4.3 km,船受到的阻力为总重力的0.5倍,发动机的实际输出功率为12 kW、消耗柴油1 kg(假设柴油完全燃烧)。
th i ng si nt he i 2019年中考物理试题分类汇编——热学计算专题1.(2019龙东,36)如图甲为家用电热饮水机,图乙为它的电路原理图,下表为它的铭牌数据。
(1)当S 1闭合,S 2断开时,电热饮水机处于 状态(填“加热”或“保温”),此时电路中的电流是多大?(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到90℃,求:水吸收的热量是多少?(水的比热容4.2×103J/(kg•℃))(3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%.求:将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为多少秒?2.(2019娄底,24)小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲,R 1、R 2都是发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R 2=3R 1;S 为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S 可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热),其部分技术参数如下表。
i n ga re go od fo rs o(1)开关处于图示位置,电热加湿器的状态是_____(选填“关”“低档”或“高档”)(2)求电热加湿器中R 1的阻值;(3)某次使用加湿器在额定电压下工作,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量,其工作30min 的功率与时间图象如图乙所示,如果电阻R 1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收,可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃?[计算结果保留整数,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)](4)某一天,小明断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低档加热,发现家中3000revs/(kW•h )的电能表转盘在400s 内转了27圈,求此时电阻R 2的实际功率是多少?(1)由图甲可知,开关S 接“1、2”触点时,电路断路,据此判断电热加湿器的状态;(2)由图甲知,开关S 接“3、4”触点时,电路为R 1的简单电路,电路的总电阻最小,电热加湿器的功率最大,处于高挡,根据P =UI =求出电热加湿器中R 1的阻值;(3)由图乙知工作30min 内高档工作的时间,根据P =求出在高档正常工作时消耗的电能,如果电阻R 1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收,利用Q 吸=cm△t 求出水升高的温度;(4)3000revs/(kW•h )表示:每消耗1kW•h 的电能,电能表的转盘就转过3000r ,据此求出电能表的转盘转过27r时消耗的电能,根据P=求出加湿器在低挡加热的实际功率;由图甲知,开关S接“2、3”触点时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,电热加湿器的功率最小,处于抵挡,根据电阻的串联和P=UI=I2R求出电路中的电流,利用P=I2R求出此时电阻R2的实际功率。
2019年中考物理试题分类汇编——热学计算专题1.(2019龙东,36)如图甲为家用电热饮水机,图乙为它的电路原理图,下表为它的铭牌数据。
(1)当S1闭合,S2断开时,电热饮水机处于状态(填“加热”或“保温”),此时电路中的电流是多大?(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到90℃,求:水吸收的热量是多少?(水的比热容4.2×103J/(kg•℃))(3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%.求:将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为多少秒?2.(2019娄底,24)小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲,R1、R2都是发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1;S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热),其部分技术参数如下表。
(1)开关处于图示位置,电热加湿器的状态是_____(选填“关”“低档”或“高档”)(2)求电热加湿器中R1的阻值;(3)某次使用加湿器在额定电压下工作,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量,其工作30min的功率与时间图象如图乙所示,如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收,可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃?[计算结果保留整数,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)](4)某一天,小明断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低档加热,发现家中3000revs/(kW•h)的电能表转盘在400s内转了27圈,求此时电阻R2的实际功率是多少?(1)由图甲可知,开关S接“1、2”触点时,电路断路,据此判断电热加湿器的状态;(2)由图甲知,开关S接“3、4”触点时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,电热加湿器的功率最大,处于高挡,根据P=UI=求出电热加湿器中R1的阻值;(3)由图乙知工作30min内高档工作的时间,根据P=求出在高档正常工作时消耗的电能,如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收,利用Q吸=cm△t求出水升高的温度;(4)3000revs/(kW•h)表示:每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘就转过3000r,据此求出电能表的转盘转过27r时消耗的电能,根据P=求出加湿器在低挡加热的实际功率;由图甲知,开关S接“2、3”触点时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,电热加湿器的功率最小,处于抵挡,根据电阻的串联和P=UI=I2R求出电路中的电流,利用P=I2R求出此时电阻R2的实际功率。
分类汇编:综合计算题1.(201潍坊)8如图所示是一种常见的封闭电热水袋,其性能参数如表中所示。
已知电热水袋加热效率为80%,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),水的密度ρ=1.0×103kg/m3.将袋内20℃的水加热到自动断电,求:(1)袋内水吸收的热量(2)需要的加热时间解(1)由ρ=可得袋内水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.0×103=1kg,袋内水吸收的热量:Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(60℃﹣20℃)=1.68×105J;(2)由η=可得消耗电能:W===2.1×105J,由P=可得,需要的加热时间:t===525s。
答:(1)袋内水吸收的热量为1.68×105J;(2)需要的加热时间为525s。
2.(2018•青岛)探究小球在斜面上的运动规律如图甲所示,小球以初速度20m/s从A点沿着足够长的光滑斜面滑下,它在斜面上的速度ν随时间t均匀变化。
实验数据如下表(2)小球的运动速度v与时间t的关系式为v= 5m/s2t+2.0m/s ;(3)如图丙所示,以速度v1做匀速直线运动的物体在时间t内通过的路程是s1=v1t1,它可以用图线与时间轴所围矩形(阴影部分)的面积表示。
同样,图乙中图线与时间轴所围图形的面积,也能表示这个小球在相应时间t內通过的路程s。
上述小球从A点沿光滑斜面滑下,在时间t内通过的路程的表达式为s= 2.0m/s×t+5m/s2t2。
【分析】(1)根据表中数据,由描点法作图;(2)由上图知,小球的运动速度v与时间t的关系式为一次函数关系,设为v=kt+b,将表中前2组数据,代入①得出k和b,得出小球的运动速度v与时间t的关系式;(3)图乙中图线与时间轴所围图形的面积表示这个小球在相应时间t內通过的路程s。
2019年中考物理试题分类汇编——热学计算专题1.(2019龙东,36)如图甲为家用电热饮水机,图乙为它的电路原理图,下表为它的铭牌数据。
(1)当S1闭合,S2断开时,电热饮水机处于状态(填“加热”或“保温”),此时电路中的电流是多大?(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到90℃,求:水吸收的热量是多少?(水的比热容4.2×103J/(kg•℃))(3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%.求:将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为多少秒?2.(2019娄底,24)小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲,R1、R2都是发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1;S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热),其部分技术参数如下表。
(1)开关处于图示位置,电热加湿器的状态是_____(选填“关”“低档”或“高档”)(2)求电热加湿器中R1的阻值;(3)某次使用加湿器在额定电压下工作,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量,其工作30min的功率与时间图象如图乙所示,如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收,可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃?[计算结果保留整数,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)](4)某一天,小明断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低档加热,发现家中3000revs/(kW•h)的电能表转盘在400s内转了27圈,求此时电阻R2的实际功率是多少?(1)由图甲可知,开关S接“1、2”触点时,电路断路,据此判断电热加湿器的状态;(2)由图甲知,开关S接“3、4”触点时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,电热加湿器的功率最大,处于高挡,根据P=UI=求出电热加湿器中R1的阻值;(3)由图乙知工作30min内高档工作的时间,根据P=求出在高档正常工作时消耗的电能,如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收,利用Q吸=cm△t求出水升高的温度;(4)3000revs/(kW•h)表示:每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘就转过3000r,据此求出电能表的转盘转过27r时消耗的电能,根据P=求出加湿器在低挡加热的实际功率;由图甲知,开关S接“2、3”触点时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,电热加湿器的功率最小,处于抵挡,根据电阻的串联和P=UI=I2R求出电路中的电流,利用P=I2R求出此时电阻R2的实际功率。
中考物理能量真题汇编-计算题+简答题(共14题有答案)一、计算题1.(2019•柳州)如图所示,小宸用沿斜面向上的力F=100N,在10s内把木箱推到2m高处。
斜面长4m。
求:(1)小宸所做的功;(2)小宸做功的功率。
2.(2019•百色)某服务区水泵房每天需要将重为3×106N的水送到36m高的蓄水池里。
若用电动机带动一台效率为60%的水泵工作5h来完成蓄水工作。
问:(1)水泵对这些水做了多少功?(2)带动水泵的电动机的功率至少为多大?3.(2019•玉林)如图所示,质量为2.5t的汽车在平直的公路上匀速行驶,在其前方有一固定的测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号,第一次发出信号到接收到信号用时0.6s,第二次发出信号到接收到信号用时0.4s,测出汽车的速度为34m/s。
已知汽车在公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍,超声波的速度为340m/s。
(g取10N/kg)求:(1)汽车匀速行驶时受到的牵引力;(2)汽车匀速行驶10s内牵引力做的功;(3)测速仪两次发出信号的时间间隔。
4.(2019•桂林)小段用如图所示装置,使用一根杠杆AB和滑轮的组合将一合金块从水中提起,滑环C可在光滑的滑杆上自由滑动。
已知合金密度ρ=1.1×104kg/m3:所用拉力F为500N,且始终竖直向下:O为支点,且AO=4OB:动滑轮的机械效率为75%.若杠杆质量、杠杆与攴点间摩擦不计,整个过程中合金块始终未露出水面。
求:(1)当拉力F向下移动距离为1.2m时,拉力F对杠杆所做的功?此时绳子对杠杆B点的拉力?(2)合金块的体积?5.(2019•徐州)工人用杠杆将重为180N的物体匀速提升0.5m,做了100J的功。
求:(1)提升物体做的有用功;(2)杠杆的机械效率。
6.(2019•深圳)如图所示,斜面长s=8m,高h=3m。
用平行于斜面F=50N的拉力,将重力为G=100N的物体,由斜面的底端匀速拉到顶端,用时t=10s。
热量综合计算题班级姓名1.天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天然气,使100kg的水从20℃升高50℃.已知水的比热容为c=4.2×103J/(kg℃),天然气的热值为q=7.0×107J/m3.求:(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放。
(2)水吸收的热量Q吸。
(3)燃气灶的效率η。
2.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点,氢气的热值为 1.4×108J/kg,请计算:(1)完全燃烧0.5kg的氢气可放出多少的热量?(2)若这些热量有60%被水吸收,可以使多少质量的水温度升高50℃?[C水=4.2×103J/(kg•℃)]3.如图所示是一款无人驾驶汽车原型图。
汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。
该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了3km时,消耗汽油0.4kg。
假设汽油完全燃烧,汽油的热值为4.5×107J/kg,汽油机的效率为30%,那么在这段运动过程中,求:(1)该汽车发动机做的有用功是多少?(2)汽车行驶中受到的阻力多大?4.某汽车发动机的功率为92kW,该汽车以10m/s的速度行驶了10km,消耗汽油10kg。
汽油的热值为q=4.6×107J/kg,求:(1)10kg汽油完全燃烧放出的热量;(2)发动机做的有用功;(3)发动机的效率。
5.蓬溪县城内将开通第四路公交车,在公交车性能测试中,让其在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的平均阻力是3.0×103N,消耗燃油1.5×10-3m3(假设燃油完全燃烧).若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,热值q=4×107J/kg,求:(1)牵引力所做的功是多少?(2)燃油放出的热量是多少?(3)该公交车的热机效率是多少?6.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给水加热,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。
中考物理总复习《比热容、热值、热效率的综合计》专题训练-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________公式回顾一、物体吸收(放出)热量的计算1.热量的计算:Q=cm△t。
(1)吸热公式:Q吸=cm(t末−t初)(2)放热公式:Q放=cm(t初−t末)二、燃烧值的计算1.固、液体燃料:Q=qm2.气体燃料:Q=qv三、热机的效率1.定义:热机工作时,用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
2.公式:η=W有Q×100%四、效率1.用来做有用功那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
比热容、热值、热效率的计算1.物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。
他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示,已知水的比热容是c水 = 4.2×103J/(kg·℃),那么请问:(1)你如何判断a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象?(2)加热满2min时,水吸收了多少热量?(3)试求出沙子的比热容。
(结果保留整数)2.某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率,他们用酒精灯给100g的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精。
已知:水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3×107J/kg。
求:(1)此过程中水吸收的热量。
(2)4.2g 酒精完全燃烧放出的热量。
(3)酒精灯烧水时的热效率。
3.在一标准大气压下,某人用干木柴把体积为10L,温度为20℃的水烧至沸腾。
求:(q干木柴=1.23×107J/kg)(1)水至少需要吸收多少J的热量?(2)若不计热量损失,需要燃烧多少kg干木柴?(3)若烧开这些水需要干木材0.35kg,则烧水的效率为多少?4.太阳能因其安全、清洁、方便,越来越受到人们的重视。
2019年秋季九年级物理热量综合计算题(含答案解析)1.在使用天然气灶烧水的过程中,燃烧了0.5m的天然气,使得100kg的水从20℃升高到了50℃。
已知水的比热容为c=4.2×10J/(kg℃),天然气的热值为q=7.0×10J/m。
我们需要求出:(1)0.5m天然气完全燃烧放出的热量Q;(2)水吸收的热量Q;(3)燃气灶的效率η。
2.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点,氢气的热值为1.4×10J/kg。
我们需要计算:(1)完全燃烧0.5kg的氢气可放出多少的热量?(2)若这些热量有60%被水吸收,可以使多少质量的水温度升高50℃?其中,水的比热容为4.23×10J/(kg•℃)。
3.图中展示了一款无人驾驶汽车的原型图。
汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。
该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了3km 时,消耗汽油0.4kg。
假设汽油完全燃烧,汽油的热值为4.5×710J/kg,汽油机的效率为30%。
我们需要求出:(1)该汽车发动机做的有用功是多少?(2)汽车行驶中受到的阻力有多大?4.某汽车发动机的功率为92kW,该汽车以10m/s的速度行驶了10km,消耗了710kg的汽油。
汽油的热值为q=4.6×10J/kg。
我们需要求出:(1)10kg汽油完全燃烧放出的热量;(2)发动机做的有用功;(3)发动机的效率。
5.在公交车性能测试中,让一辆公交车在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的平均阻力是3.0×10N,消耗燃油1.5×10m(假设燃油完全燃烧)。
若燃油的密度ρ=0.8×10kg/m,热值q=4×10J/kg。
我们需要求出:(1)牵引力所做的功是多少?(2)燃油放出的热量是多少?(3)该公交车的热机效率是多少?6.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给水加热,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。
比热容、热值相关计算类专题★命题诠释比热容、热值的相关计算题问题在中考试卷中也会经常出现,涉及到的计算内容主要有:一、物体吸放热多少与物体温度变化相关计算;二、比较物体吸热能力的相关计算;三、物体燃烧放热与燃烧效率的相关计算;四、燃料热值相关计算等。
比热容、热值相关计算大都存在于选择题和填空题中,少数也会和电热结合组成一道大型计算题。
此类相关计算题一般都是概念性和理解性试题,考题难度属于中等偏下,只要考生能正确理解这些概念,并能灵活应用,解题不难。
★题型解密一、题型解密比热容和热值计算,多数以填空题形式出现,此类考题主要考查的是考生对比热容和热值概念的理解,以及比热容和热值在生活中的应用。
属于简单计算题类型,只要考生能很好的利用公式和给出的条件,一般都能很好的解答。
在热值计算中,也会出现在大型计算题中,多数是电热和燃料燃烧值进行比较的问题。
计算此类试题,一定要注意燃料燃烧效率,然后再结合比热容问题即可解答。
二、考前速记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。
(1)内能与机械能是两种不同形式的能量,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。
(2)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,只有发生了热传递过程,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。
2.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。
中考物理 热学、电学综合计算题 2018、2019年中考真题精选 (有答案有解析)1.图甲是具有高温、低温两档的电热饭盒,高温档电功率为242W ,简化电路如图乙所示,R 1、R 2均是发热电阻,且R 2的阻值是R 1的4倍。
求(1)R 1和R 2的阻值是多少?(2)高温档加热5min ,不计热量损失,可以将1kg 饭菜升高的温度是多少?[饭菜的比热容取3×103J/(kg •℃)](3)如果实际电压是200V ,低温档工作时的实际功率是多少?【来源】2019年辽宁省本溪市中考物理试题【答案】(1)200Ω、800Ω;(2)24.2℃;(3)40W【解析】【详解】(1)开关S 接2时,电路为R 1的简单电路,电路的总电阻最小,电路的总功率最大,电热饭盒处于高温档,由2U P R= 可得,R 1的阻值: 221(220V)=200Ω242WU R P ==高, 则R 2的阻值:R 2=4R 1=4×200Ω=800Ω;(2)高温档加热5min 消耗的电能:W =P 高t =242W ×5×60s =7.26×104J ,不计热量损失,则饭菜吸收的热量:Q 吸=W =7.26×104J ,由Q 吸=cm △t 可得,1kg 饭菜升高的温度:()437.26?10J =24.23?10J /kg ?1kgQ t cm ∆==g 吸℃℃; (3)如果实际电压是200V ,低温档工作时的实际功率:2212(200V)=40W 200Ω+800ΩU P R R ==+低实实。
答:(1)R 1和R 2的阻值依次为200Ω、800Ω;(2)高温档加热5min ,不计热量损失,可以将1kg 饭菜升高的温度是24.2℃;(3)如果实际电压是200V ,低温档工作时的实际功率是40W 。
2.热敏电阻是一种新型的半导体材料,被广泛应用于电热设备中,该材料温度越高,电阻越大。
小专题(一)热量综合计算1.(2018•张家界)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,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是5.04×108J,若放出的热量有40%被利用,在标准大气压下可600kg的水从20℃加热至沸腾.(C水=4.2×103J/(kg•℃).2.(2018•漳州)天然气的热值为4.2×107J/m3,完全燃烧0.02m3的天然气可放出8.4×105J的热量,不计热量损失,这些热量可以使质量为5kg的水温度升高40℃.[c水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)] 3.(2018•永州)体积为0.1m3、热值为2.1×107J/m3的某气体燃料完全燃烧放出的热量为2.1×106J;若这些热量全部被温度为20℃、质量为10kg的水吸收,则水升高的温度是50℃.[c水=4.2×103J/(kg •℃)]4.(2018•泰州)质量为10kg、温度为20℃的水,吸收1.26×106J的热量后,温度升高到50℃,若这些热量是由酒精完全燃烧提供的,至少需要42g酒精.[c水=4.2×103J/(kg•℃),q酒精=3×107J/kg]5.(2018·达州)为了减少煤碳燃烧对环境的污染,达州市委要求推广使用天然气,天然气燃烧时,将化学能转化为内能,小王将质量为5kg、温度为20℃的水烧开(在一个标准大气压下),水吸收1.68×106J的热量;若他家每天需要3壶同样的开水,至少需要燃烧0.3m3的天燃气;如改用电热水壶烧水,则至少需要消耗1.4kW•h的电能[c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=1.68×107J/m3]6.(2018•广元)若某家庭使用功率为2000W,容积为100L的电热水器,加满水后,把初温是10℃的水加热到70℃,这些水需要吸收的热量是2.52×107J,若该电热水器的效率为70%,则需要加热的时间为1.8×104s.[c水=4.2×103J/(kg•℃)]7.(2018·遂宁)小华家在遂宁偏远的农村,还没用上天燃气,使用的是瓶装液化气.如果每瓶中装入20kg液化气,液化气的热值取4.2×107J/kg,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是 8.4×108J,若放出的热量有50%被利用,在标准大气压下可把 1.25×103 kg的水从20℃加热至沸腾(C水=4.2×103J/(kg·℃)).一次烧水过程中,水烧开后,她看到锅盖向上跳动,其原因是水蒸汽的内能转化为锅盖的机械能.8.(2018•大连)用炉子烧水时,将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了0.5kg的焦炭.水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),焦炭的热值是3.0×107J/kg.试求:(1)水吸收的热量是多少?(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少?(3)炉子烧水的效率是多少?解:(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(100℃﹣20℃)=3.36×106J;(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量:Q放=mq=0.5kg×3.0×107J/kg=1.5×107J;(3)炉子烧水的效率:η=×100%=×100%=22.4%.9.(2018•黔西南)已知焦炭的热值为q=3.0×107J/kg,0.14kg的焦炭完全燃烧放出的热量是多少?若这些热量的25%被温度为25℃的水吸收,则能使多少质量的水温度升高到75℃?c水=4.2×103J/(kg •℃)解:(1)完全燃烧0.14kg的焦炭放出的热量:Q放=mq=0.14kg×3.0×107J/kg=4.2×106J;(2)由题意可知,Q吸=25%×Q放=25%×4.2×106J=1.05×106J,水的质量: m水===5kg.10.(2018•聊城)太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为26℃的水,温度升高到46℃.求:(1)热水器中的水吸收的热量Q吸;[水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)](2)热水器5小时有效照射内接收到的太阳能E;(3)热水器5小时有效照射内接收到的太阳能,相当于完全燃烧多少m3的天然气放出的热量?(天然气的热值q=7×107J/m3)解:(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(46℃﹣26℃)=8.4×106J;(2)热水器在5小时的有效照射时间内接收到的太阳能:E=5×4.2×106J=2.1×107J;(3)根据题意知Q放=E=2.1×107J,则需要完全燃烧的天然气:V==2019-2020学年物理中考模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
小专题(一) 有关热量的计算类型1燃料烧水效率1.如图1所示,做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验,在烧杯中加入200 g的水,测得初始温度为18 ℃.用酒精灯加热一段时间后,如图2所示,温度变为__68__℃;若水的比热容为4.2×103J/( kg·℃),不计热量损失,则水吸收的热量为__4.2×104__J,这些热量相当于完全燃烧__1.4__g热值为3.0×107 J/kg的酒精放出的热量.2.(2018·连云港)天然气热水器将40 kg的水由22 ℃加热到42 ℃,水的内能增加了__3.36×106__J,水的内能增加是通过__热传递__方式实现的;若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收,需要消耗__0.1__m3的天然气.[已知c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=4×107 J/m3] 3.(2018·巴中)出于安全和环保考虑,巴中市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所.烧烤主要燃料是木炭,已知它的热值是3.4×107 J/kg,那么84 g的木炭完全燃烧放出热量为__2.856×106__J,如果这些热量的50%被水吸收,则能使初温为20 ℃,质量为17 kg的水,温度升高到__40__ ℃.4.(2017·枣庄)新农村建设中正在大力推广使用瓶装液化气.如果每瓶装10 kg液化气,液化气的热值取4.2×107 J/kg,则每瓶液化气完全燃烧放出的热量是__4.2×108__J,若放出的热量有40%被水吸收,在标准大气压下可把__500__kg的水从20 ℃加热至沸腾.[c水=4.2×103J/( kg·℃)]5.(2017·云南)可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,技术处于世界领先水平.用燃气锅炉烧水时,把质量为500 kg,初温为20 ℃的水加热到100 ℃,共燃烧了12 m3天然气.已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=4.2×107 J/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,应使用多少立方米的可燃冰.解:(1)水吸收的热量:Q 吸= cm Δt =4.2×103J/(kg·℃)×500 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.68×108J(2)天然气完全燃烧放出的热量:Q 放= Vq 天然气=12 m 3×4.2×107 J/m 3=5.04×108 J燃气锅炉烧水时的效率:η=Q 吸Q 放=1.68×108 J 5.04×108 J≈33.3%(3)可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,则可燃冰的热值:q 可燃冰=160q 天然气=160×4.2×107J/m 3=6.72×109J/m 3若换用可燃冰燃烧放出相同的热量,应使用可燃冰的体积: V 可燃冰=Q 放q 可燃冰= 5.04×108J6.72×109 J/m 3=0.075 m 3类型2 太阳能、电能烧水效率6.(2017·黄石)某品牌太阳能热水器内装有50 kg 的水,阳光照射一段时间后,热水器中的水从15 ℃升高到55 ℃,热水器中的水吸收的太阳能为__8.4×106__J ;同样的水改用电加热,则消耗的电能为__2.33__kW·h[已知水的比热容c 水=4.2×103J/(kg·℃),热水器热散失忽略不计].7.太阳能路灯的灯杆顶端有太阳能电池板,它能将太阳能转化为电能.并向灯杆下方的蓄电池充电,供夜晚路灯照明.若在一段时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×107J .这与完全燃烧__0.9__kg 的煤放出的热量相当;这些能量经转化后,可供功率为35 W 的路灯工作60 h ,那么该太阳能路灯的能量转化率是__28%__.(煤的热值为3.0×107J/kg)8.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J 的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100 kg 、初温为26 ℃的水,加热到46 ℃.求:(1)热水器中的水吸收的热量Q 吸;[水的比热容c =4.2×103J/(kg·℃)] (2)热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能E ;(3)热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能,相当于完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量.(天然气的热值q =7×107J/m 3)解:(1)水吸收的热量:Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(46 ℃-26 ℃)=8.4×106 J(2)热水器在5小时的有效照射时间内接收到的太阳能:E =5×4.2×106J =2.1×107J (3)根据题意知Q 放=E =2.1×107J 则需要完全燃烧的天然气的体积:V =Q 放q =2.1×107 J 7×107J/m3=0.3 m 3类型3 热机效率5.某型号汽车在车型测试中,在一段平直公路上匀速行驶了36 km ,用时0.5小时,车的总质量为3×103kg ,受到的阻力为车重的0.1倍,其中g 取10 N/kg.求:(1)该汽车牵引力所做的功;(2)已知这一过程消耗燃油1.5×10-2m 3,则热机在这一过程中消耗的总能量(假设燃油完全燃烧,燃油密度为0.8×103kg/m 3,燃油热值为4.5×107J/kg);(3)该汽车发动机的效率;(4)若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为s ,发动机牵引力为F ,其发动机效率为η,汽油的热值为q ,请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式m =Fsηq.解:(1)车重:G =mg =3×103kg×10 N/kg=3×104N 车受到的阻力:f =0.1G =0.1×3×104N =3×103N 因为车匀速行驶,所以牵引力:F =f =3×103N 则牵引力做功:W 有用=Fs =3×103 N×3.6×104 m =1.08×108 J(2)由ρ=m V得消耗燃油的质量:m =ρV =0.8×103 kg/m 3×1.5×10-2 m 3=12 kg燃油完全燃烧放出的热量(消耗的总能量):Q 放=mq =12 kg×4.5×107 J/kg =5.4×108 J(3)汽车的牵引力所做的功就是有用功,燃油完全燃烧放出的热量就是总功,则发动机的效率:η=W 有Q 放=1.08×108 J5.4×108 J=20%(4)因为Q =mq ,W =Fs ,又因为η=W 有Q 放=W Q所以η=Fsmq ,由此可得:该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式:m =Fsηq。
滚动小专题(一) 热量的综合计算
类型1燃料烧水
1.(2018·衡阳)2017年6月10日,作为中国大陆核电的发地——秦山核电基地安全运行100堆年(一座核反应堆运行一年为一堆年).被誉为“国之光荣”的秦山核电站从1991年12月15日投入运行开始,秦山核电基地一直保持安全稳定运行,目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0 t,减排二氧化碳约40.6 t、二氧化硫约0.2 t,氮氧化物约0.8 t.秦山核电基地目前共有9台运行机组,年发电量约500亿千瓦时,是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地.
(1)13.0 t烟煤如果完全燃烧,放出的热量为多少?(烟煤的热值为2.9×107 J/kg)
(2)假设13.0 t烟煤在煤炉中完全燃烧,放出的热量部分被水吸收,可以使4×105kg的水从20 ℃升高到100 ℃,求水吸收的热量为多少?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)求煤炉加热水的热效率.(用百分数表示,结果保留两位有效数字)
2.(2018·桂林)若家用天然气的热值为4.2×107 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃).
(1)完全燃烧0.04 m3天然气放出的热量是多少?
(2)若某新型天然气灶烧水的效率为40%,完全燃烧0.04 m3天然气可使室温下5 kg的水温度升高多少?
3.天然气灶使用方便、经济环保.如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为3 kg、温度为20 ℃的水加热至沸腾,大约需要10 min,已知:水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为3.5×107 J/m3.求:
(1)水吸收的热量;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气.
1
类型2太阳能、电能(其他能)烧水
4.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106 J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100 kg、初温为26 ℃的水,加热到46 ℃.求:
(1)热水器中的水吸收的热量Q吸;[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能E;
(3)热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能,相当于完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量.(天然气的热值为7×107 J/m3)
类型2热机效率
5.某型号汽车在车型测试中,在一段平直公路上匀速行驶了36 km,用时0.5小时,车的总质量为3×103 kg,受到的阻力为车重的0.1倍,其中g取10 N/kg.求:
(1)该汽车牵引力所做的功;
(2)已知这一过程消耗燃油1.5×10-2 m3,则热机在这一过程中消耗的总能量(假设燃油完全燃烧,燃油密度为0.8×103 kg/m3,燃油热值为4.5×107 J/kg);
(3)该汽车发动机的效率;
(4)若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为s,发动机牵引力为F,其发动机效率为η,汽油的热值为q,请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式m=Fs/ηq.
2
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滚动小专题(一) 热量的综合计算
1.(1)13.0 t 烟煤如果完全燃烧,放出的热量:Q 放=mq =13.0×103 kg×2.9×107 J/kg =3.77×1011
J (2)水吸收的热量:Q 吸=cm 水Δt =4.2×103 J/(kg·℃)×4×105 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.344×1011
J (3)煤炉烧水的效率:η=Q 吸Q 放=1.344×1011 J 3.77×1011
J
≈36% 2.(1)完全燃烧0.04 m 3
天然气放出的热量:Q 放=Vq =0.04
m 3×4.2×107 J/m 3=1.68×106 J (2)由题知,水吸收的热量:Q 吸=Q 放×40%=1.68×106 J×40%=6.72×105
J 由Q 吸=cm Δt 可得水升高的温度:Δt =Q 吸cm = 6.72×105
J 4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg
=
32 ℃ 3.(1)在一个标准大气压下,水沸腾时的温度t =100 ℃水吸收的热量:Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103
J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.008×106
J (2)由η=
Q 吸
Q 放
得,天然气完全燃烧放出的热量:Q 放=Q 吸η=1.008×106 J 60%=1.68×106
J 由Q 放=Vq 得,烧开这壶水需要天然气的体积:V
=Q 放q = 1.68×106
J 3.5×107 J/m
3=4.8×10
-2 m 3 4.(1)水吸收的热量:Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(46 ℃-26 ℃)=8.4×106
J (2)热水器在5小时的有效照射时间内接收到的
太阳能:E =5×4.2×106 J =2.1×107 J (3)根据题意知Q 放=E =2.1×107
J
由Q =Vq 得,需要完全燃烧的天然气的体积:V =Q 放q =2.1×107 J 7×107J/m
3=0.3 m 3
5.(1)车重:G =mg =
3×103 kg×10 N/kg=3×104 N 车受到的阻力:f =0.1G =0.1×3×104 N =3×103
N 因为车匀速行
驶,所以牵引力:F =f =3×103 N 则牵引力做功:W 有用=Fs =3×103 N×3.6×104 m =1.08×108
J (2)由ρ=m
V
得消耗燃油的质量:m =ρV =0.8×103 kg/m 3×1.5×10-2 m 3
=12 kg 燃油完全燃烧放出的热量(消耗的总能量):Q 放=mq =12 kg ×4.5×107
J/kg =5.4×108
J (3)汽车的牵引力所做的功就是有
用功,燃油完全燃烧放出的热量就是总功,则发动机的效率:η=W 有Q 放=1.08×108 J
5.4×108 J =20% (4)因为Q
=mq ,W =Fs ,又因为η=
W 有Q 放=W Q 所以η=Fs mq
,由此可得:该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式:m =
Fs
ηq。