2013全国物理中考压轴题汇编及解析—热量计算.doc

2013全国物理中考压轴题汇编及解析—热量计算 中考真题 　　（杭州中考）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0.25 g.已知：来回拉一次钻弓需1.0 s，弓长为s=0.25 m，人拉弓的力为16 N，木头比热c=2×103 J/(kg·℃)，室温为20℃. 问： 　　(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1 s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? 　　 【示范解析】 　　(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功W=2FS=2×16 N×0.25 m=8 J;(2)木棒尖端吸收的热量Q=ηW=25%×8 J=2 J，木棒尖端升高的温度△t=Q/cm=2 J/[2×103 J/(kg.℃)×0.25×10-3 kg]=4℃;(3)使木棒燃烧起来的时间t=(260℃-20℃)÷4℃/s=60s. 　　 拓展延伸 1.阅读下面的短文，回答问题， 　　太阳能热水器 　　太阳能热水器是利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要.它具有安全、节能、环保等优点. 　　如图1所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是妾许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真 空.如图1所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料;另一部分是保温储水箱，保 温储水箱下部与玻璃吸热管相通. 　　玻璃吸热管工作原理如图2所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能，将管内的水加热.向光一侧的水被加 热后体积增大、密度变小而向上运动;背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度.玻璃吸热管具有吸热 保温作用 . 　　请回答以下问题： 　　(1)玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小，所受到的浮力_______重力. 　　(2)能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上?简单说明理由.___________ 　　____________________________________________________________________________. 　　(3)将质量为100 kg初温为20℃的水加热到60℃，求这些水需要吸收多少热量?[水的比热容是4.2×103 J/( kg.℃)] 　　(4)某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2 m2，热效率为η=40%(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的热能)，该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×103 W/m2(即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×103 J).在第(3)小题中水吸收的热量由该热水器提供，求需要加热多少小时? 　 （答案见末尾） 2.能源是人类社会存在和繁荣的物质基础之一，图甲为近两个多世纪以来，人类能源消耗曲线图，图乙为某燃煤电厂全景图，请根据图中有关信息回答下列问题： 　　(1)由图甲可知，自1950年以来，人类能源消耗的情况是_______.(选填“显著增长”、“平稳增长”、“稳中有降”或“显著减少”) 　　(2)图乙中的电厂发电功率为1×107 kW，则该电厂每小时可输出的电能是_______J;要维持这样的发电功率，该厂每小时约需燃烧5×106 kg煤，这些煤完全燃烧可产生的热量是_______J;该电厂的发电效率为_______.（煤的热值为3×107 J/kg） 　　(3)煤燃烧过程中，排放到大气中的有害物质可达1.2×106 kg，从环保角度分析，这种燃煤电厂存在的主要问题是_________________________________________________. 　　(4)有位科学家开发出了“乙醇汽油”，即用玉米生产乙醇，然后以一定比例与汽油混合，就可以供汽车等作为能源使用.按照能源的分类，乙醇汽油 属于_______能源，使用乙醇汽油作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比，其明显的好处在于_______，乙醇燃烧的过程是_______能转化为 内能的过程.理论上，完全燃烧28 g乙醇可以产生8.4×105 J的热量，如果这些热量完全被水吸收，在1个标准大气压下，可以将_______kg20℃的