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1、2023年中考物理高频考点突破一热量的计算1.某型号的电热水壶，电阻为4 0。，工作时电流为5A,一标准大气压下，用该电热水壶将0.5 k g的水从2C T C加热至沸腾，已 知c水=4.2x 103 j/(k g ),不计热量损失，求(1)水至少需要吸收的热量。(2)加热至少所需要的时间。2.如图所示，烧瓶中装有0.4 k g煤油，电阻丝的阻值为10 Q,闭合开关，调节滑动变阻器滑片，当 电 流 表 的 示 数 为2 A时 通 电7 m i n,煤 油 的 温 度 由2(T C升 高 到30(c煤油=2.1x 103 j/(kg，c)求：(1)煤油吸收的热量。(2)电阻丝加热煤油的效率。3.
2、小明家有一台电热水壶，小明想在家测出它烧水时的热效率，他在爸爸的帮助下完成了如下实验：关掉家中所有的用电器，只将该电水壶装了 2 k g、20的水，接入家庭电路中，观察到家中标有2000r/(kW-h)字样的电能表的表盘转过了 2 0 0转时，壶中水的温度升高到5 5 P,已知水的比热容为4.2x 103j/(kg，c),求在此过程中：(1)电水壶中的水吸收的热量；(2)电水壶烧水的热效率。4.一个标有“220 V 2000 W”的电热水器，其水箱中注有50 k g的水，正常工作一段时间,把水从2(T C加热到60 已 知c水=42 x 1。3 j/(kg ),不计热量损失，求(1)水吸收的热
3、量；(2)加热所需要的时间。5.有一额定功率为2000 W的电热水器，内 装20 k g的水，通电后持续正常加热1500 s,水的温度从20升 高 到50 o已 知c水=4.2x 103 j/(kg，C),求：(1)水吸收的热量：(2)电热水器的热效率。6.如图所示，某电热水器的铭牌标有“220 V 2000 W”字样，电热水器正常工作5000 s,把水箱内50 k g的水从20加 热 到60 o已 知c水=4.2x 103 j/(kg，C),求：(1)水吸收的热量；(2)电热水器的热效率。7.某同学家使用燃气热水器，如果平均每天需将100 k g的 水 从18 加 热 到58黑，水的比热容为
4、4.2 x l O3 J/(kg.),天然气的热值为4.0 X 107 J/m3,求：(1)这100 k g的水吸收的热量为多少。若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收，则热水器平均每天消耗多少n?天然气。8 .某厂家的电饭锅铭牌上标有220 V 8 00 W 字样。(1)在电饭锅内倒入质量为1 k g、温 度 为20的水，若把这些水在标准大气压下加热到沸腾，水需要吸收多少热量？c水=4.2 x 103 J/(kg -C)(2)为了加热这些水，电饭锅正常工作了 5 6 0 s,它产生了多少热量？(3)此电饭锅的热效率是多少？9.质 量 为2千克的水经过加热温度从2(T C升 高 到50 已
5、知c水=4.2 x 1。3焦/(千克-C)求：(1)水升高的温度A t;(2)水吸收的热量Q吸。10.小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示)，内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压220 V,额定功率605 W,小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6 k g初 温 为2(T C的水，加热系统的加热电阻正常工作15 m i n将水加热到40,问此加热过程中：c水=4.2 x 103 J/(kg -)9(1)水吸收的热量是多少？(2)足浴盆的加热效率是多少？(结果保留至0.1%)11.用燃气灶烧水，燃 烧0.5 k g的煤气，使50 k g的 水 从2(T C升 高 到7
6、 0。然 己知水的比热容为4.2 x 103 J/(kg ),煤气的热值为4.2 x I O7 J/kgo求：0.5 k g煤气完全燃烧放出的热量。(2)水吸收的热量。燃气灶烧水的效率。1 2 .2 0 1 9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 x l 0 3 /(k g.。0；q氧=1.4 x IO8 J/k g)求：(1)质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？(2)若这些热量全部被质量为2 0 0 k g,温 度 为1 5 的水吸收，则水的温度升高到多少？某氢能源公交车以1
7、4 0 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？1 3.在一个标准大气压下，用炉子将1 0 kg的水从2 0 加热至沸腾，燃烧了 0.5 kg的焦炭,己知水的比热容为4.2 x l O3 J/(k g-C),焦炭的热值为3.0 x 1 0 7 J/k g。求:水吸收的热量；0.5 kg焦炭完全燃烧释放的热量；(3)炉子烧水的效率。1 4.燃气灶烧水时，把 质 量 为2 kg、初 温 为2(T C的水加热到1 0 0 ,共燃烧了 0.0 2 m3天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2
8、x l O3 J/(k g.。0,天然气的热值为 8.4 x l O7 J/m3,求：(1)天然气完全燃烧放出的热量。水吸收的热量。燃 气灶烧水时的效率。1 5.吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用如图所示电路，对水箱内的水加热。电 路 中R是阻值恒为4 0 0的发热电阻，Ro是阻值恒为1 6 0 0的调控电阻；S为温控开关，当温度等于或低于37P时闭合，温度等于或高于4 2 时断开，使箱内温度维持在3 7 到4 2 之间；额定电压为2 2 0 V。请完成下列问题：电源R(1)当开关S 一时(填 断开 或 闭合)，发热电阻R的发热功率最大。(2)在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率为多少
9、瓦特？假设水箱装了 1 0 0 kg的水，当温度从37 C升高到4 2 大约需要多长时间？水的比热容为 4.2 x 1 03 J/(k g -C)1 6.某燃气热水器工作时，将2 0 kg的水从5 加热到4 5 ,燃烧了 0.1 n r3的天然气。求:(1)水吸收了多少热量？c水=4.2 x 1 0 3 j/(k g，c)(2)0.1 m3的天然气完全燃烧放出的热量是多少？(q天然气=4.0 x 1 0 7 j/m 3)该燃气热水器的效率是多少？1 7.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10 0 g的水加热，经过一段时间测得水温升高了 6 0、消耗了 4.2 g酒精。已知
10、：水 的 比 热 容 为4.2 x1 03 J/(k g C),酒精的热值为 3 x IO?J/k g。求：(1)此过程中水吸收的热量。(2)4.2 g酒精完全燃烧放出的热量。酒精灯烧水时的热效率。1 8.某品牌电热水壶的加热功率为1 0 0 0 W,在一个标准大气压下，该电热壶正常工作7 m i n,将一壶初温为25(、质 量 为1kg的水加热至8 5,c水=4.2 x 1 0 3 j/(k g )求：(1)电热水壶正常工作7 m i n消耗的电能。(2)在此过程中，水吸收的热量。该电热水壶的效率。答案DAIDQ1 .【答案】1.6 8 x 1 0s J1 6 8 s析】水吸收的热量：=cm
11、(t2-0)=4.2 x 1 03 J/(k g )X 0.5 k g X (1 0 0 -2 0)=1.6 8 x 1 05 J。(2)电热壶加热时的功率：P=12R=(5 A)2 X 4 0。=1 0 0 0 W,不计热量损失，当电热水壶消耗的电能全部被水吸收时所用的加热时间最小，则最小加热时间：.W Q吸 1.68X105 Jt=-=1 6 8 S oP P 1000 w2 .【答案】(1)8.4 x I O3 J(2)5 0%【解析】(1)煤油吸收的热量为：Q 吸=c煤 油-t0)=2.1 x 1 03 J/(k g -C)x 0.4 k g x (3 0 -2 0)=8.4 x 1
12、03 J(2)电阻丝与滑动变阻器串联，电流表测量的是整个电路中的电流，通过电阻丝的电流为/=2 A,而 R =1 0 Q,t=7 min =4 2 0 s,则电流通过电阻丝放出的热量为：Q=I2Rt=(2 A)2 x 1 0 fl x 4 2 0 s=1.6 8 X 1 04 J,则电阻丝加热煤油的效率为：7 7 =x 1 0 0%=x 1 0 0%=5 0%。Q 1.68X104 J3 .【答案】(1)2.9 4 x 1 0s(2)8 1.7%【解析】(1)水吸收的热量：Q 吸=c 水欣it=4.2 x 1 03 J/(k g )x 2 k g x (5 5 -2 0)=2.9 4 x 1
13、05 J.电水壶消耗的电能为：2000 r/(kW h)=0.1 k w-h=0.1 x 3.6 x 1 06 J=3.6 x 1 05 J.电水壶加热的效率：T =x 1 0 0%=!X 1 0 0%8 1.7%oW 3.6X105 J4 .【答案】(1)8.4 x 1 06(I)(2)4.2 X 1 03(s)【解析】Q=cm(t-0)=4.2 x 1 03 J/(k g c)x 5 0 k g x (6 0 -2 0)=8.4 x 1 06(J)8.4X106 J2000 WW_QP-P=4.2 x 1 03(s)o5.【答案】(1)2.5 2 x 1 06 J(2)8 4%【解析】(1
14、)水吸收的热量：。吸=cm(t-%)=4.2 x 1。3 j/(k g，C)x 2 0 k g x (5 0 -2(T C)=2.5 2 x 1 06 Jo(2)消耗的电能：W=P t=2 0 0 0 W x 1 5 0 0 s=3 x l O6J,电热水器的热效率：Q政w2.52X106 J3X106 Jx 1 0 0%=8 4%o6.【答案】(1)8.4 x 1 06J(2)8 4%【解析】(1)水 吸 收 热 量：?吸=cm4 t=4.2 x 1 0 3 j/(k g/c)x 5 0 k g x(6 0 C 2 0)=8.4 x1。6 J。(2)电热水器消耗的电能:QiS 8.4X106
15、 J o.n/W=8 4%。107 Jw =Pt=2 0 0 0 W x 5 0 0 0 s=1 07 J；电热水器的热效率：T=7.【答案】(1)1.6 8 x 1 07 J(2)0.6【解析】(1)水 吸 收 的 热 量：Q吸=:水利41=4.2 x 1 0 3 j/(k g，c)x 1 0 0 k g x(5 8 C-1 8 C)=1.6 8 x 1 07 J(2)由题知，天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收，即Q吸=?放*7 0%,则天然气完全燃烧放出的热量：Q放=嘉=嘤詈=2.4 x 1 07J,由。放=q V可得热水器平均每天消耗天法气的球积：y _ Q_ _ 2.4X107 J
16、-q天然气 4.0X107 J/m3=0.6 m3o/I 4nrv-7 I/v-17Fk123L12I fIrILf ILrIL/l%75Q 吸=cm At=3.3 6 x 1 0。JoQ 欣=P t=8 0 0 W x 5 6 0 s=4.4 8 x 1 05 Jo(3)4=/=75%。Q放9 .【答案】(1)3 0(2)2.5 2 x 1 0s 焦【解析】(1)水升高的温度：4 t=5 0-2 0 =3 0(2)水吸收的热量：Q 吸=c水 m2 t=4.2 X 1 03 J/(k g )x 2 k g x 3 0 =2.5 2 X 1 05 Jo1 0 .【答案】(1)5.0 4 x 1
17、05 J(2)9 2.6%【解析】(1)水吸收的热量：Q 吸=Ck n(t 一 片)=4.2 x 1 0 3 j/(k g .。c)x 6 k g x (4(T C 2 0。)=5.0 4 x 1 05 J(2)加 热 时 间 f=1 5 min =9 0 0 s,足浴盆加热时消耗的电能：W =Pt=6 0 5 W x9 0 0 s=5.4 4 5 x 1 0 5 j。足浴盆的加热效率：4=*=黑喘-9 2.6%。11.【答案】(1)2.1 x 1 07 J；(2)1.0 5 x 1 07 J；(3)5 0%。【解析】(1)煤气的质量：山煤气=0.S k g,这些煤气完全燃烧放出的热量：Q 放
18、=7 n煤 气 =0,5 k g x 4.2 x 1 07 J/k g =2.1 x 1 07 J；(2)水吸收的热量：Q 吸 =Cm(t-片)=4.2 x 1 03 J/(k g C)x 5 0 k g x (7 0 -2 0)=1.0 5 x lO7J 煤 气灶的效率：r)=x 1 0 0%=!x 1 0 0%=5 0%。?,*2.1X107 J2.C0 5SOO33.I3.3 6 x 1 06 J1.5 x 1 07 J2 2.4%析】由热量计算公式Q =c m Z t 得，水吸收的热量:Q吸=61水 一)=4.2 x 1 03 J/(k g C)x 1 0 k g x (1 0 0 -
19、2 0)=3.3 6 x I O6 J(2)0.5 k g焦炭完全燃烧释放的热量：Q放=7 n焦 炭q=，S k g x 3.0 x 1 07 J/k g =1.5 x 1 07 J(3)炉烧水的效率：r =x 1 0 0%=3,3 6 x l61 x 1 0 0%=2 2.4%Qi&1-5X107 J1 4 .【答案】(1)1.6 8 X I O6 J(2)6.7 2 x 1 0s J(3)4 0%【解析】(1)天然气完全燃烧放热：Q放=U q=8.4 x 1 07 J/m3x 0.0 2 m3=1.6 8 x 1 06 Jo(2)在此过程中，水吸收的热量：Q吸=c水-t0)=4.2 x 1
20、 03 J/(k g )x 2 k g x (1 0 0 -2 0)=6.7 2 x 1 05 J。(3)燃气灶烧水的效率：=嶷=号 笔 乂 1 0 0%=4 0%。Q放 1 6 8 x 1 0 J1 5 .【答案】(1)闭合(2)1 2 1 0 W(3)1 7 3 5.5 s【解析】(1)由电路图可知，当 开 关S闭合时，电路为R的简单电路，电路中的电流最大，由P=U1=I2R可知，发热电阻R的发热功率最大。在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率：P=-V)2=1 2 1 0 W oR 40 Q(3)水吸收的热量：Q吸=cm(t-t0)=4.2 x 1 03 J/(k g -C)x 1
21、0 0 k g x (4 2 -3 7)=2.1 x 1 06 J,不考虑热损失时，消耗的电能：川=Q吸=2.1 x 1 0 6 j,由p=?可得，加热时间：2 W 2.1X106 J 1”匚 匚t=-x 1 7 3 5.5 S oP 1210W1 6 .【答案】(1)3.3 6 X 1 06 J；(2)4.0 x 1 06 J；(3)8 4%【解析】(1)水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2 x 1 03 J/(k g，C)x 2 0 k g x (4 5 -5)C=3.3 6 x 1 06 J,(2)0.1 m 3的天然气完全燃烧放出的热量为Q放=Vq=0.1 m3 x 4.0 x
22、 1 07 J/m3=4.0 x 1 06 J。(3)该燃气热水器的效率为Q吸 3.36X106 J o.n.n =-=8 4%o Q,4.0X106 J1 7 .【答案】(1)2.5 2 x 1 04J(2)2.5 2 x 1 0s J(3)2 0%【解析】(1)水吸收的热量为：Q 吸=cm(t-打)=4.2 x 1 0 3 j/(k g .。C)x 0.1 k g x 6(T C=2.5 2 x1 04 Jo(2)4.2 g 酒精完全燃烧放出的热量为：2.5 2 x 1 05 J 酒精灯烧水时的热效率：善=2 0%。Q放1 8 .【答案】(1)4.2 x 1 05 J(2)2.5 2 X 1 05 J(3)6 0%【解析】(1)由 P =y可得，电热水壶正常工作7 m i n 消耗的电能：W=P t=1 0 0 0 W x 7 x6 0 s=4.2 x 1 0s J。(2)水吸收的热量：(?吸=:血 -t0)=4.2 x 1 03 J/(k g )x 1 k g x (8 5 -2 5)=2.5 2 x 1 05 J。(3)电热水壶的效率：r)=x 1 0 0%=252X IR J*I。=6 0%。1 W 4.2X105 J