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2025-2026年九年级物理全册人教版期末《热量比热容》培优计算题专项训练卷
一、计算题
1．小明家的楼顶安装了一台太阳能热水器，水箱中水的质量为120kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），求：水箱中的水从10℃上升到80℃需要吸收多少热量
2．用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？如将这些水送到15m高的楼上，对水做的功是多少J？如提水时所做的总功是4×104J，则机械效率是多少？[水的比热容4.2×103J（kg ℃）]．
3．小健家电水壶最大容量是2L，在一个标准大气压下，将湖中加满初温为30℃的水，且水吸收的热量为6.72×105J。求水的末温是多少？
4．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，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。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）煤的热值约为3×107J/kg。求：
（1）煤完全燃烧产生的热量。
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量。
（3）煤炉烧水时的热效率。
5．某太阳能热水器中装有40kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到60℃，已知c水=4.2×103J/（kg ℃）．求：
（1）热水器中的是所吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？（天然气的热值为8.4×107J/m3，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
6．一个热水器内盛有质量为20kg的水，吸收了2.52×106J的热量后，水的温度升高到55℃，水的初温是多少摄氏度？[C水=4.2×103J/(kg ℃)]
7．家庭常用的电热水壶标有“220V 1000W”的字样，某同学用这种电水壶烧开水，他盛入1kg的水，测得水的初始温度是20℃，通电7min，水刚好被烧开（在一个标准大气压下）。试计算下面问题：
（1）该电水壶电热丝的电阻是多大？
（2）7min内电水壶消耗了多少电能？
（3）水吸收的热量是多少？
8．用天然气灶给初温为20℃、质量为5kg的水加热，完全燃烧了0.04m3的天然气。已知天然气灶烧水效率为50%，天然气的热值为4.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是多少？
（2）这次烧水过程中，水吸收的热量是多少？
（3）在这次烧水过程中，水升高的温度是多少？水的末温是多少？
9．某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用水，他们利用煤气灶烧热水时，需要燃烧0.8kg的煤气．已知煤气的热值q=4.2×107J/kg．水的比热容为c=4.2×103J/（kg ℃）．求：
（1）把50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧0.8kg的煤气时放出的热量；
（3）此煤气灶烧水的效率．
10．小红在实验室利用电加热器加热，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0.5 kg，相同时间内水和冰吸收的热量相同，水的比热容为4.2×103 J/(kg ℃)。求：
（1）根据图线求CD段水吸收的热量；
（2）AB段冰吸收的热量；
（3）冰的比热容；
（4）冰在熔化过程中吸收的热量。
11．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v﹣t图象如下，设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4000N，前10s通过的路程为120m．求：
（1）发动机的功率是多少？
（2）在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少
（3）若发动机的转化功率为32%，则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功。（已知汽油的热值大约为5×107J/kg）
12．我国自主研制的某新型战斗机，具备超音速巡航、电磁隐身、超视距攻击等优异性能， 该飞机最大起飞质量为 37t，最大飞行高度达 20000m，最大航行速度达 2.5 倍声速（合3060km/h），最大载油量为 10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系如下表：
速度 v（m/s） 100 200 300 400 500
阻力 f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104
飞机使用的航空燃油的热值为 5 107J/kg。求：
（1）飞机发动机完全燃烧 10t 燃油获得的能量是多少焦？
（2）当飞机以 300m/s 的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？
（3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以 500m/s 的速度巡航时，飞机的最大航程约是 2.6 103km，则飞机发动机的效率约为多少？
13．用两个相同的电加热器同时给质量都为500g，初温都为20℃的水和另一种液体加热，两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示[c水=4.2×103J/（kg ℃）]。求：
（1）在90min的加热过程中，水吸收的热量为多少焦耳？
（2）另一种液体的比热容为多少？
14．如图是我国新型气垫登陆船，该船满载后的总重力为1.6×106N。
（1）一艘满载的气垫船停在水平地面上时，与地面间的总接触面积为80m2，那么它对地面的压强为多少？
（2）气垫船入水后，启动柴油发动机，通过向下喷气将船身匀速抬高2.15m，若柴油机的效率为32%，则抬高一次需要消耗多少千克的柴油？（柴油的热值q柴油＝4.3×107J/kg）
（3）气垫船以30m/s的速度匀速直线运动600s时，若受到的阻力始终为7.2×104N，那么推力做的功是多少？功率为多少？
答案解析部分
1．【答案】水箱中的水从10℃上升到80℃需要吸收的热量：Q吸＝c水m水(t-t0)＝ 4.2×103J/（kg·℃）×120kg×（80℃－10℃）=3.528×107J
【解析】【分析】利用热量公式Q吸＝cmΔt计算水吸收的热量。
2．【答案】解：（1）Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×200kg×（100℃﹣20℃）=6.72×107J；
（2）W有用=Gh=200kg×10N/kg×15m=3×104J；
（3）η=×100%=×100%=75%．
答：水吸收的热量是6.72×107J；对水做的功是3×104J；机械效率是75%．
【解析】【分析】（1）已知水的质量、比热容和温度变化值，利用公式Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量（有用能量）；
（2）已知水的质量和上升的高度，可利用公式W=Gh求对水做的功；
（3）已知总功和有用功，利用效率公式η= 求机械的效率．
3．【答案】解：壶中加满水时，壶中水的体积为2L=210-3m3，壶中水的质量为m=ρV=1.0103kg/m3210-3m3=2kg；
水吸收的热量为6.72×105J ，水吸热可升高的温度为；
水可能达到的末温是t=t0+= 30℃ + 80℃ =110℃ ，但一个标准大气压下水的沸点是100 ℃ ，且水沸腾后，吸收热量温度不变，所以水的末温只能是100 ℃。
【解析】【分析】根据将壶中加满水时，水的体积等于壶的容积，得出壶中水的体积，利用公式m=ρV求出壶中水的质量；再利用公式
，求出水吸热可升高的温度，然后利用关系式t=t
0+
，得出水可能达到的末温，再结合一个标准大气压下水的沸点是100
℃ ，可确定水末温。
4．【答案】（1）解：煤完全燃烧产生的热量Q放=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J；
答：煤完全燃烧产生的热量为6×107J
（2）解：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×10kg×60℃=2.52×106J；
答：经过6min时间加热，水所吸收的热量2.52×106J
（3）解：煤炉烧水时的热效率η=（Q吸/Q放）×100%=（2.52×106J/6×107J）×100%=4.2%．
答：煤炉烧水时的热效率为4.2%
【解析】【分析】（1）已知煤的质量和热值，利用Q=mq可求得煤完全燃烧产生的热量；（2）由图知，经过6min时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量；（3）烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）
5．【答案】（1）解：热水器中水吸收的热量：Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×40kg×（60℃﹣10℃）=8.4×106J；
答：热水器中的水所吸收的热量是8.4×106J
（2）解：天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Q吸=8.4×106J，
根据Q放=Vq可得天然气的体积： ．
答：如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.1m3的天然气．
【解析】【分析】（1）结合水的质量和温度变化量，利用比热容公式求求解水吸收的热量；
（2）结合燃料释放的热量，利用热值公式求解燃料的体积。
6．【答案】解：∵Q吸=cm△t
即：t-t0=30℃，
∵t=55℃，
∴t0=25℃．
答：水的初温是25℃．
【解析】【分析】知道水的质量、水吸收的热量、水的比热容，利用吸热公式求水温度的升高值，又知道水的末温，再求水的初温．本题考查了学生对吸热公式的掌握和运用，注意温度升高了（△t）与升高到（末温）的区别．
7．【答案】（1）
（2）W=Pt=1000W×420S=4.2×105J
（3）Q=cm△t=4.2×103J/（kg℃） ×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J
【解析】【分析】本题考查了求电热水壶的电阻、消耗的电能、水吸收的热量等问题，熟练应用电功率的变形公式、热量公式即可正确解题.
8．【答案】（1）解：完全燃烧0.04m3天然气放出的热量：Q放=Vq=0.04m3×4.2×107J/m3=1.68×106J
答：完全燃烧0.04m3天然气可放出1.68×106J热量
（2）解：由题知，水吸收的热量：Q吸=Q放×50%=1.68×106J×50%=8.4×105J
答：这次烧水过程中，水吸收的热量为8.4×105J
（3）解：由Q吸=cm△t可得水升高的温度：△t= = =40℃；
则水的末温为：t=t0+△t=20℃+40℃=60℃
答：在这次烧水过程中，水升高的温度为40℃，水的末温为60℃。
【解析】【分析】（1）结合天然气的质量，利用热值公式求解天然气释放的热量；
（2）结合天然气释放的热量和效率求解有用功，即水吸收的热量；
（3）结合水的质量和吸收的热量，利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
9．【答案】（1）解：水吸收的热量：
Q吸=cm△t
=4.2×103J/（kg ℃）×50kg×（60℃﹣20℃）
=8.4×106J
（2）解：0.8kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J
（3）解：燃气灶烧水的效率：
η= ×100%= ×100%=25%
【解析】【分析】（1）知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；（2）知道煤气的质量和煤气的热值，利用Q放=mq计算煤气完全燃烧放出的热量；（3）水吸收的热量是有用的能量，煤气完全燃烧放出的热量为总能量，利用效率公式求燃气灶烧水的效率．
10．【答案】解：（1）CD段水吸收的热量
Q吸=c水m(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×0.5 kg×(20℃-0℃)=4.2×104J
（2）AB段冰吸热时间为CD段水吸热时间的一半，故其吸收的热量为CD段水吸收热量的一半，即
Q吸冰=Q吸水=×4.2×104J=2.1×104J
（3）AB段冰升高的温度：Δt冰=0℃-(-20℃)=20℃
冰的比热容
（4）冰熔化过程持续了40min，是水吸收热量的4倍，所以冰在熔化过程中吸收的热量
Q=4Q吸水=4×4.2×104J=1.68×105J
答：（1）CD段水吸收的热量为4.2×104J；
（2）AB段冰吸收的热量为2.1×104J；
（3）冰的比热容为2.1×103J/(kg ℃)；
（4）冰在熔化过程吸收的热量为1.68×105J。
【解析】【分析】（1）根据Q吸=c水mΔt，计算水吸收的热量；
（2）根据加热时间的关系，判断物体吸收热量的多少；
（3）根据c，计算比热容的大小；
（4）利用时间关系，计算吸收的热量，
11．【答案】（1）由图可知，10s后汽车做匀速直线运动，速度v＝20m/s，根据二力平衡条件可得，牵引力：F＝f＝4000N，则汽车的功率为：P＝ ＝ ＝Fv＝4000N×20m/s＝8×104W；
答：发动机的功率是8×104W
（2）由题知，汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功：W＝Pt＝8×104W×10s＝8×105J；
答：在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是8×105J
（3）由η＝ 汽油完全燃烧放出的热量：Q＝ ＝ ＝2.5×106J，由Q＝mq可得需要燃烧汽油的质量：m＝ ＝ ＝0.05kg。
答：若发动机的转化功率为32%，则需要燃烧0.05kg汽油才能使发动机做这么多功
【解析】【分析】（1）结合v-t图像，可以得知物体的运动状态，利用 P＝ ＝ ＝Fv 求得 汽车的功率.
（2）利用 W＝Pt 求得 在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功 .
（3） 由η＝ 可知汽油完全燃烧放出的热量；再 由Q＝mq可得需要燃烧汽油的质量 .
12．【答案】（1）解：由燃烧热值计算公式，可知飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是
答：飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是)5 1011焦
（2）解：由图中数据可知，当飞机以300m/s的速度巡航时，飞机阻力为2.7×104N，巡航时发动机动力与阻力大小相等、方向相反，此时发动机的输出功率为
答：当飞机以300m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是8100千瓦
（3）解：由图中数据可知，当飞机以500m/s的速度巡航时，飞机阻力为7.5×104N，巡航时发动机动力与阻力大小相等、方向相反，消耗最大载油量10t后，飞机达到最大航程，此时飞机做功为
飞机发动机的效率为
答：飞机发动机的效率约为39%。
【解析】【分析】（1）结合燃料的质量，利用热值公式求解燃料释放的热量；
（2）结合飞机的牵引力大小和飞行的速度，利用公式P=Fv求解功率即可；
（3）燃料释放的热量为总功，牵引力做功为有用功，有用功除以总功为热机效率。
13．【答案】解：（1）由图像可知，水加热90min后水的末温为50℃，则该过程水吸收的热量
=4.2×103J/（kg ℃）×500×10﹣3kg×（50℃﹣20℃）=6.3×104J
（2）水和液体都加热90min吸收的热量相同，由图像可知，加热90min液体的末温为90℃，则另一种液体的比热容
答：（1）在90min的加热过程中，水吸收的热量为6.3×104J。
（2）另一种液体的比热容为1.8×103J/（kg ℃）。
【解析】【分析】本题考查了学生对热量公式的掌握和运用，涉及到利用图象解题．这类题可以取升高的温度相同时，观察得出加热时间的长短，即吸收热量的多少，来判断比热容的大小；也可以取相同的加热时间（吸热相同），观察得出温度升高的高低，来比较比热容的大小。
14．【答案】（1）解：登陆船对地面的压力F＝G＝1.6×106N，
它对地面的压强p＝ ＝ ＝2×104Pa
答：它对地面的压强为2×104Pa
（2）解：有用功：W有用＝Gh＝1.6×106N×2.15m＝3.44×106J，
由η＝ 可得，柴油完全燃烧放出的总热量：
Q＝ ＝ ＝1.075×107J，
由Q＝mq可得，消耗柴油的质量：
m＝ ＝ ＝0.25kg
答：抬高一次需要消耗0.25kg的柴油
（3）解：由v＝ 得运动距离：
s＝vt＝30m/s×600s＝18000m，
因为匀速运动，所以推力F＝f＝7.2×104N，
推力做的功W＝Fs＝7.2×104N×18000m＝1.296×109J；
功率P＝ ＝ ＝2.16×106W
答：推力做的功是1.296×109J；功率为2.16×106W
【解析】【分析】（1）利用 p＝ 求得登陆船 对地面的压强 .
（2）利用 W有用＝Gh 求得有用功，再 由η＝ 可得柴油完全燃烧放出的总热量 ， 由Q＝mq可得消耗柴油的质量 .
（3） 由v＝ 得运动距离 ，结合气垫船的运动状态可知 F＝f ，利用 W＝Fs 求得 推力做的功 ，最后利用 P＝ 求得功率大小.
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