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专题 ：第13--14章（内能和内能的利用） 计算题 强化练
2025-2026学年初中物理人教版（2024）九年级全一册期末复习
1．在标准大气压下，将一壶质量为2kg、温度为20℃的水，加热到70℃。求：[]
(1)水升高的温度。
(2)水吸收的热量。
(3)继续加热，若水又吸收了的热量，水的末温。
2．质量为m1的铜质量热器盛着质量为m2的水，它们的共同温度为t0，现将一块质量为m3、温度为t（t3．我国第一款自主品牌的高端豪华轿车“红旗HQ3”在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min，消耗燃油0.3kg，汽车发动机的牵引力是1000N。燃油的热值为。求：
(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量
(2)发动机所做的功W；
(3)发动机的能量转化效率η
4．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600r/min，求：
（1）该柴油机活塞1s对外做功几次？
（2）已知这台柴油机将内能转换为机械能的效率为40%，想要获得8.4×107J的机械能，需要消耗多少质量的柴油？（柴油的热值为4.2×107J/kg）
5．太阳能清洁无污染，取之不尽，用之不竭，是未来理想的能源之一。已知在一天的有效照射时间内，上图所示的太阳能热水器中初温为的80L水被加热到。[，，]
(1)在一天的有效照射时间内，热水器中的水吸收的热量是多少？
(2)如果用天然气灶加热这些水，天然气的利用率为20%，则需要完全燃烧多少立方米的天然气？
6．某小型单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强是，飞轮1min转动1800r，消耗汽油6g。当汽油机满负荷工作时，求：（汽油的热值约为）
(1)汽油机每完成一次做功冲程，燃气对活塞做的功。
(2)汽油机的平均功率。
(3)该汽油机的效率。
7．某同学估算煤气灶烧水时的效率，他在烧水壶中装入的水，烧水前的水为20℃，将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化“”，该同学查得煤气的热值，水的密度，水的比热容为，求：
（1）水吸收的热量。
（2）燃气放出热量多少？
（2）燃气灶烧水效率。
8．将质量为的铅块加热到，然后投入温度为、质量为的煤油中，测出混合后煤油的最高温度为，不计热损失。求：
(1)铅块放出的热量。
(2)煤油的比热容。（结果用科学记数法表示，保留到小数点后两位）
9．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。他们绘制出沙子和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4.2×103J/(kg·℃)，求：
（1）加热满2min时，水吸收的热量。
（2）沙子的比热容。
10．将一质量为50g的某金属块放在的1080℃炉火中加热足够长的时间，然后迅速投入质量为100g、初温为30℃的某种液体中，达到热平衡后金属块的温度变为80℃，已知金属块的比热容为0.42×103J/(kg·℃)，不计热量的损失。
(1)求此过程中，金属块放出的热量；
(2)求该液体的比热容；
(3)若该液体再吸收2.52×103J的热量，求该液体的末温。（液体未沸腾）
11．可燃冰是天然气在一定的温度和压强下结晶而形成的“冰块”。可燃冰可转化为的甲烷气体和的水，已知甲烷气体的热值为。问：
(1)可燃冰完全燃烧后放出的热量是多少？
(2)若这些热量全部由热值是的焦炭来提供，应完全燃烧多少千克的焦炭？
12．用煤气炉将的水从加热到，消耗煤气。已知煤气的热值为，水的比热容为。求：
(1)水吸收的热量；
(2)煤气完全燃烧放出的热量；
(3)煤气炉加热的效率。
13．如图是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”号，具备强大的灭火救援能力，是国家应急救援体系建设必备的大型航空装备。某次起飞前，飞机静止在水平跑道上，总质量为54t，轮胎与跑道的总接触面积为1.2m 。它的最大飞行速度为540km/h，最大航程为4500 km。航空燃油的热值为4×10 J/ kg （g 取10 N/ kg） 求：
(1)飞机静止在跑道上时，对跑道的压强是多少；
(2)飞机漂浮在水面上时，受到的浮力的大小；
(3)飞机在空中以最大速度直线飞行1620 km，发动机的平均功率为 飞机在这段航行过程中发动机做的功是多少；
(4)在（3）问所述的运动过程中，飞机消耗航空燃油9000kg，发动机的效率是多少。
14．如图甲所示，1 个标准大气压下，普通煤炉把壶内 80℃、5kg 水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为 60%，q煤=3×107J/kg， c水=4.2×103J/(kg·℃)，以上过程中，问：
（1）把壶内水烧开，水需要吸收的热量为多少焦？
（2）普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？
（3）为提高煤炉效率，浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水的过程中，还可额外把炉壁间 1 kg 水从20℃加热至40℃双加热煤炉的烧水效率有多大？
15．氢能源是一种未来的绿色能源，中国的氢能源汽车（如图）正在蓬勃发展中。已知某品牌氢能源车输出功率为，某次行程中以的速度匀速行驶了。求：
(1)行程中车所受到的牵引力为多少？
(2)若整个行驶过程中消耗了氢气，则该车的能量转化率为多少？（氢气的热值：）
16．2024年11月17日，我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想号”（如图所示）在广东广州正式入列。作为我国深海探测关键技术装备领域的重大突破，“梦想号”大洋钻探船承担着深海资源勘探、大洋科学钻探和深远海科学考察等多项使命。“梦想”号满载排水量为42600t，具备海域11000米的钻探能力，世界领先。（g取10N/kg）。请根据上述素材，回答下列问题：
燃料 热值/（）
可燃冰
煤
(1)求“梦想”号满载时受到的浮力；
(2)求钻探系统的钻头在海域3000m深处受到海水的压强；（取）
(3)钻探船一次在某3000米深海域开采可燃冰，求这些可燃冰的质量。（取）
(4)若可燃冰的燃烧效率为90%，煤的燃烧效率为45%，那么这次开采的可燃冰相当于为我们国家节约了多少质量的煤？
17．如图所示是我国深海“国之重器”———超深水大洋科考钻探船“梦想”号，它以重油为燃料，满载时排开水的质量为42600t。某次航行时，发动机以恒定功率 1.6×108 W匀速行驶了25 min，此过程中完全燃烧重油 2×104 kg。求:（g取10 N/ kg,重油的热值q取 4×107 J/kg）
(1)“梦想”号满载时，受到的浮力；
(2)此次航行过程中，“梦想”号发动机所做的功；
(3)航行过程中发动机的效率。
18．用酒精炉子烧水时，燃烧1kg酒精可以将20千克20℃水煮沸，（水的比热容是 4.2×103J/(kg·℃）酒精的热值是3.0×107J/kg）（当时气压是一个标准大气压）
(1)水吸收的热量；
(2)1kg酒精完全燃烧放出的热量；
(3)炉子烧水的效率。
19．周末，小明爸爸驾驶汽车带他外出游玩，途中汽车匀速直线行驶了30km，用时20min。已知人与汽车的总质量为1500kg，行驶过程中汽车受到的阻力为人与车总重的0.1倍，发动机的效率为30%。汽车在行驶过程中，求：（汽油的热值q取4×107J/kg，g取10N/kg）
(1)汽车的平均速度。
(2)牵引力做的功。
(3)汽车消耗汽油的质量。
20．小红在实验室利用电热器加热。完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）提示： 相同时间被加热物质吸收的热量相同。求：
（1）CD段水吸收的热量：
（2）则冰的比热容为多少？

参考答案
1．(1)50℃
(2)
(3)100℃
【详解】（1）水升高的温度，即水的温度变化量
（2）由得，水吸收的热量
（3）继续加热时，水的温度变化量
理论末温，但标准大气压下水的沸点为，水沸腾时吸收热量温度不变，故实际末温为100℃。
2．
【详解】不计热损失，根据热平衡方程可知：，则
解得
3．(1)1.35×107J
(2)5.4×106J
(3)40%
【解析】【小题1】消耗的燃油完全燃烧产生的热量
Q放=mq=0.3kg×4.5×107J/kg=1.35×107J
【小题2】发动机牵引力的功率
P=Fv=1000N×18m/s=1.8×104W
发动机做的功
W=Pt=1.8×104W×5×60s=5.4×106J
【小题3】发动机的能量转化效率
4．（1）30 （2）5kg
【分析】（1）内燃机一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次；
（2）利用效率公式计算柴油燃烧放出热量，再利用Q放=mq计算燃料质量．
【详解】(1)已知飞轮转速为3600r/min，即60r/s，而一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，所以该柴油机1s对外做功30次；
(2)由η=放得，柴油燃烧需放出的热量：
Q放===2.1×108J，
由Q放=mq得，需要柴油的质量：
m油===5kg，
5．(1)
(2)
【详解】解：（1）由可得，热水器中水的质量
水吸收的热量
（2）由可得，天然气完全燃烧释放的热量
由可得，需要完全燃烧天然气的体积
6．(1)80J
(2)1200W
(3)30%
【详解】解：（1）燃气对活塞的平均压力为
一个做功冲程燃气对活塞做的功为
（2）由飞轮转速是1800r/min可知，1min燃气对活塞做功900次，1min燃气对活塞所做的功
则汽油机的平均功率为
（3）1min汽油完全燃烧放出的热量为
汽油机的效率为
7．（1）；（2）；（3）20%。
【详解】解：（1）水的质量
水吸收的热量
（2）燃气放出热量
（3）燃气灶烧水效率
答：（1）水吸收的热量；
（2）燃气放出热量；
（3）燃气灶烧水效率20%。
8．(1)
(2)
【详解】（1）已知铅块的比热容，铅块的质量，铅块降低的温度
则铅块放出的热量
（2）由题意可知，不计热量损失情况下，煤油吸收的热量等于铅块放出的热量，煤油吸收的热量
已知煤油质量，煤油升高的温度
由吸放热公式可得煤油的比热容
9．（1）4.2×104J；（2）0.9×103J/(kg·℃)
【详解】解：（1）由b图象可知，水的温度从20℃上升到70℃，加热满2min时水吸收的热量
Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×104J
（2）相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，在2分钟的时间内
Q沙吸=Q水吸=4.2×104J
又因为加热满2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，沙子升高的温度
Δt沙=250℃﹣20℃=230℃
沙子的质量
m沙=200g=0.2kg
沙子的比热容
答：（1）加热满2min，水吸收了4.2×104J的热量；
（2）沙子的比热容为0.9×103J/(kg·℃)。
10．(1)2.1×104J
(2)4.2×103J/(kg·℃)
(3)86℃
【详解】（1）从开始投入液体中至达到热平衡的过程中，金属块放出的热量为
Q放＝c金m金(t0金－t)＝0.42×103J/(kg·℃)×50×10-3kg×(1080℃－80℃)＝2.1×104J
（2）不计热量的损失，金属块与液体达到热平衡时液体吸收的热量为
Q吸=Q放=2.1×104J
液体的末温为80℃，则该液体的比热容为
（3）若该液体再吸收2.52×103J的热量，则该液体升高的温度为
所以该液体的末温为
t'=t+Δt=80℃+6℃=86℃
11．(1)
(2)196.8kg
【详解】（1）可燃冰完全燃烧放出的热量由甲烷燃烧提供。由可知，可燃冰完全燃烧后释放的热量是
（2）由第（1）小问分析可知，这些热量为
由可知，完全燃烧焦炭的质量为
12．(1)；
(2)；
(3)40%
【详解】（1）水吸收的热量
（2）煤气完全燃烧放出的热量
（3）煤气炉加热的效率
13．(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）静止在跑道上时，飞机对地面的压力
飞机对地面的压强
（2）漂浮在水面上时，所受浮力
（3）由 得
由得
（4）9000kg燃油完全燃烧放出的热量
发动机的效率是
14．(1) 4.2×105 J ；(2)0.02 kg；(3)72%。
【分析】(1)利用吸热公式求水吸收的热量；
(2)利用可得煤完全燃烧放出的热量；再利用可得普通煤炉完全燃烧的质量。
(3)由题知，先根据吸热公式求出壁炉间水吸收的热量，进一步可求出双加热煤炉中水吸收的总热量，根据效率计算公式，求出双加热煤炉的烧水效率
【详解】(1)在1标准大气压下水的沸点为100℃，把壶内80℃，5kg水烧开，水吸收的热量：
(2)普通煤炉的烧水效率为60%，由可得煤完全燃烧放出的热量为
由可得普通煤炉完全燃烧煤的质量为
(3)由题可知，双加热煤炉还可额外把炉壁间1kg水从20 ℃加热至40 ℃， 则炉壁间水吸收的热量为
而壶内水的初温、末温以及质量均不变，则壶内水吸收热量不变，所以双加热煤炉中水吸收的总热量为
由题意可知，双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等，则这些煤完全燃烧放出的热量不变，所以双加热煤炉的烧水效率为
答：(1)把壶内水烧开，水需要吸收的热量为4.2×105J；
(2)普通煤炉完全燃烧煤的质量约为0.023kg；
(3)双加热煤炉的烧水效率为72%。
15．(1)4×103N
(2)40%
【详解】（1）已知车的输出功率
行驶速度，由
可得，行程中车所受到的牵引力为
（2）已知整个行驶过程中消耗了0.4kg氢气，根据热量公式，则氢气完全燃烧放出的热量
根据，该车在行驶过程中做的有用功
则该车的能量转化率为
16．(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）“梦想”号满载时受到的浮力
（2）钻头受到海水的压强为
（3）这些可燃冰的质量为
（4）可燃冰完全燃烧放出的热量为
实际利用的热量
煤的质量为
17．(1)4.26×108 N
(2)2.4×1011 J
(3)30%
【详解】（1）“梦想”号满载时排开水的质量为42600t，它满载时排开水所受的重力
由阿基米德原理可知，浸在液体中的物体受到的浮力等于其排开液体所受的重力，所以“梦想”号满载时受到的浮力为
（2）由 可得，此次航行过程中发动机所做的功为
（3）航行过程中，重油完全燃烧放出的热量为
发动机的效率为
18．(1)6.72×106J
(2)3.0×107J
(3)22.4%
【详解】（1）水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(100℃-20℃)=6.72×106J
（2）酒精完全燃烧放出的热量
Q放=mq=1kg×3.0×107J/kg=3.0×107J
（3）炉子烧水的效率
19．(1)
25m/s
(2)
(3)
3.75 kg
【详解】（1）汽车的平均速度
（2）人与汽车的总重力
匀速行驶时牵引力
牵引力做功
（3）汽油完全燃烧释放的总热量
消耗汽油质量
20．（1）4.2×104 J；（2）2.1×103 J/(kg °C)
【详解】解：（1） CD段水从0℃升高到 20℃，所以， CD段水吸收的热量为
（2）由图象知， CD段水从0℃升高到20℃，用了 10min的时间； AB段冰从-20℃吸收热量升高到0℃，需要5min。因为相同加热时间内被加热物质吸收热量是相同的，则冰吸收的热量为
冰的比热容为
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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