2022年中考物理毕业班二轮热点题型归纳与变式演练专题08 热学计算专题2（原卷版）.pdf

1 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司专题专题 08 热学计算专题热学计算专题 2（原卷版）（原卷版）目录一、热点题型归纳.【题型一】 有关比热容计算.【题型二】 有关热机效率计算.【题型三】 焦耳定律计算电热.【题型四】 温度计示数变化计算.二、最新模考题组练.【题型一题型一】 有关比热容计算有关比热容计算【典例分析典例分析】质量是 12kg 的金属块，温度从 20升高到 60时，吸收了 4.224105J的热量。几种物质的比热容单位：J/（kg）：水 4.2103酒精 2.4103煤油 2.1103冰 2.1103蓖麻油 1.8103砂石 0.92103铝 0.88103干泥土 0.84103铁、钢 0.46103铜 0.39103水银 0.14103铅 0.13103求：（1）该金属的比热容是多少？（2）该金属块可能是什么？考百分 2 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司【提分秘籍提分秘籍】关于比热容的运算，公式：关于比热容的运算，公式：Q Q放放 / /吸吸 cmt，知三求一，巧用公式及公式变形。，知三求一，巧用公式及公式变形。【变式演练变式演练】1学过比热容后，小方为了测量炉温，设计了一个方案，将 100g 的某金属块放炉内加热到与炉温相同时取出，并立即放入 250g，温度为 20水中，致使水温最后升高到 60（不计热损） ，请计算炉温。c水4.2103J/（kg） ，c金0.42103J/（kg）2 （2021上海）质量为 2kg 的水温度升高 5，求吸收的热量 Q吸c水4.2103J/（kg）。3有一个质量为 10kg，温度为 60的铁球，投入到一个标准大气压下的沸水中加热较长时间。然后将铁球取出，放入装有质量是 4.6kg，初温是 48水的容器中，直到它们达到热平衡，忽略热量损失。已知：c水4.2103J/（kg） ，c铁0.46103J/（kg） ，求：（1）铁球在沸水中吸收的热量是多少？（2）铁球和容器中的水热平衡时温度是多少？考百分 3 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司【题型二题型二】 有关热机效率计算有关热机效率计算【典例分析典例分析】（2021陕西）有一辆由汽油机提供动力的汽车，该车的输出功率与汽油机转速的关系如图所示。这辆汽车在某次测试时以 90km/h 的速度在水平公路上匀速行驶了 10min，消耗 1.1kg 的汽油，此过程中汽油机的转速为 2000r/min（汽油的热值 q汽油4.6107J/kg） 。（1）汽油机是一种将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为 能的装置。（2）该汽车在这段时间内行驶了多少路程？（3）1.1kg 的汽油完全燃烧能产生多少热量？（4）此过程中汽油机的效率是多少？（百分数保留到 0.1 位）【提分秘籍提分秘籍】计算公式：计算公式：Q放 qm；qmWQW有用总有用计算类型：计算类型：（1）求小车牵引力或者牵引力所做功的计算）求小车牵引力或者牵引力所做功的计算考百分 4 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司（2）求小车的机械效率的计算）求小车的机械效率的计算【变式演练变式演练】1 （2021眉山）改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以 72km/h 的速度在平直公路上匀速行驶 100km，消耗了汽油6L，汽车发动机功率为 12kW，已知：汽油的热值为 q4.6107J/kg，汽油的密度为0.7103kg/m3。求该汽车匀速行驶 100km 过程中：（1）消耗汽油的质量；（2）发动机所做的功；（3）发动机的效率（百分号前保留整数） 。2 （2021丹东）某品牌汽车空载静止时对水平地面的压强为 3105Pa，轮胎与地面总接触面积为 400cm2。当汽车以 120km/h 的速度沿直线匀速行驶时，功率为 50kW。求：（1）汽车的重力是多少？（2）当汽车以 120km/h 的速度沿直线匀速行驶时，所受到的阻力是多少？（3）当汽车以 120km/h 的速度沿直线匀速行驶 100km 时，燃烧 10kg 汽油，则发动机的效率是多少？（汽油热值 q4.6107J/kg） （结果保留到 0.1%）3 （2021大庆）某汽车在水平地面上以 25m/s 的速度匀速行驶，行驶 600s 汽车发动机产生的牵引力所做的功为 3107J，消耗汽油 1kg（假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取 q5107J/kg，g10N/kg） 。针对这一过程，求：（1）汽车行驶的路程；（2）汽车受到的阻力；（3）汽车发动机的效率。考百分 5 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司【题型三题型三】 焦耳定律计算电热焦耳定律计算电热【典例分析典例分析】（2021威海）某品牌电热扇工作原理如图所示。S1为双触点开关，1、2、3、4 为开关触点，通过旋转开关 S1，可实现加热功能的“空挡” 、 “低温挡”和“高温挡”之间的切换；电动机工作时可使电热扇往复转动。R1和 R2均为电热丝，阻值不受温度影响，R188。电热扇部分参数如表所示。额定电压220V高温挡加热功率 1650W电动机功率44W电动机线圈电阻6（1）请画出电热扇处于低温挡且不转动时的等效电路图，并计算此时电路正常工作消耗的总功率。（2）求 R2的阻值。（3）若电动机正常工作 10min，内部线圈产生的热量为多少？【提分秘籍提分秘籍】1、焦耳定律公式：、焦耳定律公式：Q=I2Rt；推导公式；推导公式；tt2RUUIQ2、电热与电能的关系：纯电阻电路时、电热与电能的关系：纯电阻电路时 Q=W；非纯电阻电路时；非纯电阻电路时 QW。考百分 6 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司【变式演练变式演练】1 （2021梧州）如图所示的电路中，电源电压为 6V 且保持不变，电阻 R1的阻值为10。次数电流表 A 示数/A电压表 V1示数/V 电压表 V2示数/V10.15120.24230.33340.424（1）闭合开关 S，电流表示数是多少？（2）在图中，把一定值电阻 R2并联在 R1两端，并联后电路的总功率增加了 1.8W，通电 10min 电阻 R2产生的热量是多少？（3）将一滑动变阻器 R3以某种连接方式连入图中的电路后，在 R3两端再接入另一电压表，多次移动滑片并记录每次各电表的示数，如表所示，根据表中数据分析并计算每次移动滑片时，变阻器连入电路的阻值变化量 R最大与 R最小的比值。2 （2021阜新）如图，为某电水壶加热器的简化电路图。若 R1阻值 58，当开关 S 接到1 位置时，电路总功率为 605W。水的比热容 c4.2103J/（kg） 。求：（1）开关 S 接 1 位置时，电路中电流是多少？考百分 7 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司（2）若用此电水壶将 1.5kg 的水，温度升高 80，水吸收的热量是多少？（3）当开关 S 接到 2 位置时，电水壶实际功率是多少？3 （2021兴安盟）某同学家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到 64时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。该同学用初温 20，质量 1kg 的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为 220V 恒定不变，不计导线的电阻。求：豆浆机铭牌最大容积2L额定频率50Hz额定电压220V加热器功率880W电动机功率120W（1）质量为 1kg 的水从 20加热到 64需要吸收的热量；c水4.2103J/（kg）（2）如果在温控开关闭合前加热器产生的热量 70%被水吸收，且不计豆子吸收的热量。则加热器单独工作的时间是多少？（3）本次制作豆浆共计用了 9min，则本次制作豆浆共消耗的电能是多少？考百分 8 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司【题型四题型四】 温度计示数变化计算温度计示数变化计算【典例分析典例分析】自制温度计的液柱随温度是均匀变化的。有一支未刻刻度的温度计，当把它的玻璃泡放在冰水混合物中时，液柱的长度为 10cm；当把它的玻璃泡放在一个标准大气压下的沸水中时，液柱的长度为 30cm。（1）用该温度计进行测量，当温度每升高 1时，液柱伸长多少厘米？（2）若用这支温度计测得某物体的温度为 23，则此时液柱的长度为多少厘米？（3）若液柱的长度为 20cm，则该处温度应标记为多少摄氏度？【提分秘籍提分秘籍】1、理解摄氏度：把一标准大气压下冰水混合物的温度规定为、理解摄氏度：把一标准大气压下冰水混合物的温度规定为 0，沸水的温度规定为，沸水的温度规定为100，在，在 0和和 100之间分成之间分成 100 等份，每一等份就是等份，每一等份就是 1。2、建立准确的温度计和不准的温度计的示数对应关系，按照对应线段成比例列出等式。、建立准确的温度计和不准的温度计的示数对应关系，按照对应线段成比例列出等式。【变式演练变式演练】1一支温度计刻度均匀但是显示的示数不准确，在标准大气压下，把它放在冰水混合物中显示 4，放在沸水中显示 99，将这支温度计放在教室里显示 25时，教室里的实际温度是多少？考百分 9 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司2 （2020 秋包河区校级月考）李明有一只温度计，虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的标度却不准确，在标准气压下，它在冰水混合物中的读数是 8，在沸水中的读数是 88。（1）这只温度计的分度值是多少？（2）当它指示温度是 24时，实际温度是多少？3 （2021 秋凉州区校级月考）有一刻度均匀但实际测量不准确的温度计，把它放在冰水混合物中时，示数为 4，把它放在 1 标准大气压的沸水中时，示数为 94，用这支温度计测烧杯中水的温度。若该温度计示数是 31，则这杯水的实际温度是多少？一、计算题。一、计算题。1 （2021 秋市南区校级期末）用两个相同的加热棒，给质量、初温都相同的甲、乙两液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示。计算：（1）甲、乙两液体的比热容之比；（2）若甲的比热容为 2.0103J/（kg） 、质量为 500g、初温为 20，它升高到 90吸收的热量。考百分 10 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司2 （2021广安）菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在 150到 180之间。某酒店厨师在炸制酥肉时，将 2kg 的菜油从 20加热到 170（未沸腾） ，求：（1）菜油吸收的热量取 c菜油2.0103J/（kg）；（2）如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少 m3的天然气（假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为 4.0107J/m3） 。3 （2020 秋巢湖市校级月考）一支温度计刻度均匀，但读数不准，在一个标准大气压下，将它放入沸水中，示数为 105；放在冰水混合物中，示数为5，先把该温度计悬挂在教室墙上，其示数为 28，试求：（1）教室内的实际气温是多少？（2）摄氏温度与热力学温度的关系为 Tt+273，求教室的热力学温度是多少？4 （2021 秋高安市期中）有一支温度计，刻度均匀但刻度线不准。用它测量冰水混合物的温度时，读数为 5，用它测量 1 标准大气压下沸水的温度时，读数为 95。（1）这根温度计每 1所表示的实际温度是多少？（结果保留 1 位小数）（2）如果实际温度为 20，则这支温度计的读数为多少？（3）当外界实际温度为多少时，这支温度计的示数等于实际温度？考百分 11 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司5 （2021元阳县模拟）在一个标准大气压下，完全燃烧 300g 焦炭，用来加热初温为 60体积为 20L 的水，这些热量的 42%被水吸收，已知焦炭的热值是 3.0107J/kg。求：（1）水的质量；（2）完全燃烧 300g 焦炭能放出的热量；（3）加热后水的末温。6 （2021聊城）一辆汽车以 20m/s 的速度在平直的公路上匀速行驶了 3km，受到的阻力为1200N，燃烧了 0.3kg 汽油。 （汽油的热值 q4.6107J/kg）求：（1）牵引力做了多少功；（2）这些汽油完全燃烧放出的热量；（3）发动机的效率。7 （2021济南）小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温” 、 “低温”和“关”三个挡位， “高温”挡功率为 36W， “低温”挡功率为 20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为 24V，S 为挡位切换开关。R1和 R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时，通过计算回答；通过座椅垫的电流是多少安？电热丝 R1的阻值是多少欧？座椅垫工作 5min 产生的热量是多少焦？考百分 12 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司8 （2021天门）如图所示，电源电压为 6V，定值电阻 R1、R2的阻值分别为 12、18，闭合开关 S。求：（1）当 S1闭合、S2接 1 时，通过 R1的电流；（2）当 S1断开、S2接 1 时，通电 1min，R2产生的热量；（3）电路总功率的取值范围。9 （2021 秋江津区校级月考）把一质量为 50g 的某金属球在 1080的炉火中加热足够长的时间，然后迅速投入 100g 的初温为 30的某种液体中，达热平衡后金属球的温度变为 80。已知金属球的比热容为 0.42103J/（kg） ，不计热量的损失。（1）求此过程中，金属球放出的热量；（2）求该液体的比热容；（3）若该液体再吸收 2.52103J 的热量，求该液体的末温（一个标准大气压下） 。10 （2021南陵县模拟）为了比较水和某种液体的吸热能力，某同学在两个完全相同的烧杯中分别装有 0.5kg 的水和某种液体，将两个规格相同的电加热器放在烧杯中分别对水和某种液体加热，并用相同的两支温度计分别测量水和某种液体的温度，如图甲所示；它们温度随时间变化的图象如图乙所示，已知水的比热容 c水4.2103J/（kg） 。请根据图像有关信息，试求：考百分 13 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司（1）水在 6min 内吸收的热量；（2）某种液体的比热容 c液。11 （2021宜昌）小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有 2kg 水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从 20加热至 80的过程中，观察到天然气表的数字变化了 0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为 36%，已知水的比热容 c水4.2103J/（kg） 。求：（1）在这个过程中水吸收了多少热量？（2）请你帮小明算出天然气的热值。考百分 14 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司12 （2021云南）中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表 1 所示，表 2 是一些燃料的热值。表 1第 1 代第 2 代第 3 代第 4 代燃料偏二甲肼煤油液态氢氧化剂氧气和汽油混合四氧化二氮液态氧液态氧表 2燃料热值燃料热值汽油4.6107J/kg煤油4.6107J/kg柴油4.3107J/kg氢1.4108J/kg（1）使用氢作为燃料的主要优点是： 和 。（2）某火箭发射时携带了 3104kg 液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为 20的水加热至沸腾？c水4.2103J/（kg） ，当地大气压为 1 标准大气压（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以 70kW 的功率匀速行驶 0.5h，消耗了 2kg 燃料，求该发动机的效率。考百分 15 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司13 （2021陕西）某医院用如图所示的压力蒸汽灭菌箱对常用器械进行消毒灭菌，使用时，将需消毒的器械放入灭菌箱内胆中，电路中的电热丝把水箱中的水加热成高温水蒸气后充入内胆，对器械进行消毒，灭菌箱的部分参数如下表水1.0103kg/m3，c水4.2103J/（kg） ，设电热丝的阻值不变。额定电压220V水箱容积6L频率50Hz工作温度120额定加热功率3.5kW额定压强0.21MPa（1）灭菌箱中的水沸腾时温度能高达 100以上，是因为工作状态下箱内气压比标准大气压 。（2）灭菌箱内电热丝的阻值是多大？（计算结果保留一位小数）（3）若在水箱中加入 20、5L 的水，则将它加热到工作温度需要吸收多少热量？灭菌箱正常工作时加热这些水需要多长时间？（不考虑热损失）（4）若要缩短加热水的时间，在安全的条件下，可选用阻值更 的电热丝。14 （2021淄博）在测量小灯泡电功率的实验中，电路如图甲所示，电源电压恒为 4V，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器规格为“50 1A” ，实验得到小灯泡的 IU 图像如图乙所示。求： 考百分 16 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司（1）小灯泡的额定功率；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器 R 接入电路的阻值；（3）当小灯泡消耗的功率为 0.2W 时，通电 1min，滑动变阻器 R 产生的热量。15 （2021黄冈）图甲为某自助式洗车机储水箱防冻系统的加热电路。S 为温控开关，两个完全相同的发热电阻 R1和 R2的阻值不随温度变化，工作时，S 可在“0” “1” “2”三个挡位之间自动转换，当储水箱水温低于 5时，S 将自动跳到“1”挡加热；若 R1烧断，S 将自动跳到“2”挡，使用备用电阻 R2加热；当水温达到 10时，S 自动跳到“0”挡停止加热。已知储水箱容积为 220L，防冻系统正常工作时电压为 220V，加热功率为 2.2kW。（1）求防冻系统正常加热时通过电阻 R1的电流。（2）某时段防冻系统工作时，储水箱装满了水，加热功率 P 与工作时间 t 的关系如图乙所示，求该系统在 0340min 内消耗的电能。（3）请根据图乙中的信息，计算防冻系统的热损耗功率。已知 c水4.2103J/（kg）。考百分 17 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司16 （2021鄂尔多斯）小华对家里带有预约功能的电中药壶进行观察，铭牌如表。其内部基本电路原理如图甲，其中 R1、R2均为加热电阻，R2阻值为 484，小华用水代替中药做了相关研究，从开始预约到煮好后断电，其消耗的功率随时间变化的图像如图乙水1.0103kg/m3，c水4.2103J/（kg）电源220V容积1.5L高温挡功率500W低温挡功率100W预约功率10W （1）预约过程中消耗的电能是多少 kWh？（2）R1的阻值是多少 ？（3）若此电中药壶的高温挡加热效率为 84%，将 1.5L 水从 20加热至 100，需要多长时间？考百分 18 / 18原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司考百分