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期中复习 有关热量与热机效率计算题 强化练
2026-2027学年上学期初中物理人教版（新教材）九年级上册
1．把质量为1kg、初温为20℃的水加热到100℃，求水吸收的热量？质量为2kg的某种物质温度从20℃升高到40℃时，吸收的热量是1.88×104J，该物质的比热容是多少？
2．小红在实验室利用电热器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像如图所示。实验时，冰的质量为1kg，已知c水=4.2×103J/（kg ℃），相同时间内被加热物质吸收的热量相同。求：
(1)CD段水吸收的热量为多少J；
(2)冰的比热容是多少。
3．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）
4．一个质量为4.2g的烧红的铁钉，温度为600℃，若它的温度降低到100℃，释放的热量为多少J？若这些热量全部用于加热100g常温的水，则一标准大气压下的水温将升高多少℃？[已知铁的比热容为0.46×103J/（kg·℃），水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]
5．小雨探究液体的凝固特点：先在两个相同容器中分别装入初温为、质量为的水和某液体，再各放入一个温度传感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。已知，实验在标准大气压下进行。求：
(1)从刚好降到时，水放出的热量
(2)计算液体的比热容
(3)计算时间液体放出的热量
6．周末，小明组装了图1所示的装置探究物质的吸热能力和比热容，他用相同的加热器分别给初温均为20℃的甲、乙液体加热，其中甲液体是水，乙液体质量为0.4kg，两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度随加热时间变化的图像如图2所示，已知水的比热容。
(1)若将水从20℃加热到40℃的过程中，水共吸收热量，则水的质量为多少？
(2)乙液体的比热容是多少？
(3)在1个标准大气压下，将该初温为20℃的水加热120s，水的末温是多少？
7．周末，小苏全家一起外出露营，妈妈用卡式炉为大家烧水泡茶。如图所示为某品牌卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶中装入2.5kg初温为20℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体。已知水的比热容为，丁烷的热值为4.8×107J/kg。求：
(1)水吸收的热量为多少焦？
(2)25g丁烷气体完全燃烧放出的热量为多少焦？
8．如图所示是某品牌汽车汽油机的能量流程图，某次该汽车行驶过程中消耗了0.1kg汽油。已 知汽油的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为，求：
(1)该汽油机的效率；
(2)若释放的热量有 25%被冷却水吸收，质量为5kg的冷却水升高的温度。
9．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，如图为一辆我国设计制造的氢能源公交车。该公交车以的恒定功率做匀速行驶，氢燃料完全燃烧获得热量的60％可用来做机械功。已知，。求：
(1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量。
(2)若这些热量全部被水吸收，可以使质量为、初温为20℃的水升高多少温度？
(3)这些热量能让该公交车匀速行驶的时间。
10．小明和爸爸质量共120kg，骑着一辆质量为300kg（含装备）的三轮摩托车，沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2（g取10N/ kg）
(1)水平骑行时，摩托车对地面的压力、压强分别是多少？
(2)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水，用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾（水的沸点为83℃）。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量？共用掉多少燃气？[，]
11．用天然气灶给水加热，在标准大气压下，把体积为10L、温度为15℃的水加热到沸腾。[，，]求：
(1)水吸收的热量；
(2)若不计热量损失，需要燃烧天然气的体积（结果保留两位小数）。
12．如图是某型号的燃油汽车，其整车质量为1600kg，当该汽车静止在水平地面上时，车轮与地面的总接触面积为80cm2，最高车速为200km/h，平均每百公里油耗为8L，已知汽油的热值为q汽油=4.6×107J/kg，汽油的密度为ρ汽油=0.7×103kg/m3，水的比热容为c水=4.2×103J/（kg·℃），g取10N/kg。对汽车感兴趣的小焦进行了以下专题研究。
(1)某次测试过程中，该汽车以最高速度行驶40公里，所用的时间是多少小时？
(2)该车静止在水平地面上时对地面的压强是多少？
(3)该汽车每百公里消耗的汽油完全燃烧放出的热量，能使质量为多少千克的水的温度升高23℃？（不计热量损失）
13．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。
14．第六代战斗机，是未来分布式空中作战体系中具有远程、穿透、强感知、强火力和快速决策能力的强有力的骨干节点平台，是世界各国研制的新一代高性能战斗机，代表了未来空战技术和战术的发展方向。某六代机最大飞行距离8000km，发动机每小时能以恒定的牵引力飞行4000km，输出功率达，消耗了80kg的航空燃油，已知燃油的热值。求：
(1)该飞机每小时消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量；
(2)该飞机发动机的效率。
15．太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时每小接收到6×106J的太阳能，若热水器吸收5h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高40℃。已知天然气的热值q＝3.5×107J/m3。求：
(1)水吸收的热量；
(2)该太阳能热水器的效率；
(3)若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量有80%被水吸收，则需要多少m3的天然气。
16．近年来我国的氢能源汽车产业快速发展，如图19是一款国产氢能源汽车，一标准大气压下，该汽车一次可携带6×104L的氢气燃料，并使用质子交换膜燃料电池进行能量转换，可获得相比于传统热机更大的能量转化效率。在一次性能测试中，该汽车牵引力为1050N，装满氢气后匀速行驶了600km，恰好用完所有氢气。已知氢气热值为1.4×108J/kg，氢气密度约为0.1kg/m3，汽油热值为4.5×107J/kg。求：
(1)汽车牵引力做的功；
(2)该过程中汽车消耗的氢气完全燃烧产生的热量；
(3)如果该汽车使用汽油作为燃料，需要消耗40kg的汽油，请分别计算使用氢气和汽油作为燃料时的效率并说明汽车使用哪种燃料更好（简要写出判断的理由）？
17．伴随着国家对汽车以旧换新补贴政策的持续出台，汽车销量日益提升，据不完全统计郑州市在2024年汽车的保有量就达到了500万辆，其中燃油车占比约为80%。每辆燃油车每年平均消耗汽油为1.86t，汽油机的效率平均为30%，汽油的热值为。
(1)汽油机燃料燃烧释放的能量除了转化为有用机械能外，最主要的流失形式是______；（选填“机械损失”、“散热损失”、“燃料的不完全燃烧”或“废气带走能量”）
(2)如果能把汽油机的效率提高1%，郑州市每年可以节约燃油多少t？
参考答案
1．，
【详解】由题可知，水吸收的热量为
该物质的比热容是
2．(1)4.2×104
(2)
【详解】（1）水的质量
m水=m冰=1kg
水吸收的热量
（2）因为相同时间内被加热物质吸收的热量相同，所以在AB段
冰的比热容
3．(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℃
4．966J，2.3℃
【详解】解：铁钉放出的热量为
根据题意可知，水吸收的热量为
水的质量为
m水=100g=0.1kg
水升高到温度为
答：（1）一个质量为4.2g的烧红的铁钉，温度为600℃，若它的温度降低到100℃，释放的热量为966J；
（2）若这些热量全部用于加热100g常温的水，则一标准大气压下的水温将升高2.3℃。
5．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）从刚好降到时，水放出的热量
（2）由图可知，上面物质的熔化图像中，熔点为，下面物质的熔化图像中，熔点为，所以上面物质是水，下面物质是液体，由题意可知，单位时间内它们放出的热量相等，则，由图可知，时间内，它们放出的热量相等，水由降温到，液体由降温到，则
则水和某液体的质量相等，则液体的比热容为
（3）时间液体放出的热量
6．(1)0.2kg
(2)
(3)100℃
【详解】（1）解：根据题意，水从初温加热到末温温度变化量为：；
已知水吸收的热量，水的比热容
根据吸热公式，可得水的质量为：
（2）解：由图2可知，水从20℃加热到40℃所用的时间为
由于使用相同的加热器，两种液体每秒吸收的热量相同，所以加热器的功率P恒定
加热器的功率为
由图2可知，乙液体从初温加热到所用的时间为
在此过程中，乙液体吸收的热量为：
乙液体的温度变化量为：
已知乙液体的质量
根据吸热公式，可得乙液体的比热容为：
（3）解：在1个标准大气压下，水的沸点是100℃；
水从初温加热到沸腾，温度需要升高：
水加热到沸腾所需吸收的热量为：
水加热到沸腾所需的时间为：
因为给定的加热时间大于水达到沸点所需的时间 ，所以水会被加热到100℃后开始沸腾，在沸腾过程中，水的温度保持在沸点100℃不变；
因此加热120s后，水的末温是100℃。
7．(1)
(2)
【详解】（1）水吸收的热量为
（2）25g丁烷气体完全燃烧放出的热量为
8．(1)35%
(2)50℃
【详解】（1）由能量流程图可知，输出有用机械能所占比例为
所以该汽油机的效率为35%。
（2）0.1kg汽油完全燃烧释放的热量为
由题意可知，水吸收的热量为
根据可知，质量为5kg的冷却水升高的温度为
9．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）氢燃料完全燃烧放出的热量
（2）热量全部被水吸收，因此水吸收的热量
水的质量
水升高的温度
（3）由得，公交车获得的机械功
公交车恒定功率
公交车匀速行驶的时间
10．(1)4200N， 7×10 Pa
(2)8.4×105J， 0.056kg
【详解】（1）摩托车对地面的压力F=G=m总g=420kg×10N/kg=4200N
摩托车对地面的压强
（2）水吸收热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(83℃-3℃)=8.4×105J
燃气释放热量
燃气质量
11．(1)
(2)
【详解】（1）水的质量为
在标准大气压下水的沸点为100℃，水吸收的热量为
（2）若不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量为
则需要燃烧天然气的体积
12．(1)0.2
(2)2×106Pa
(3)2.67×103
【详解】（1）汽车以最高速度行驶40km所用的时间为
（2）静止时汽车对地面的压力等于其重力，则汽车对地面的压力为
该车静止在水平地面上时对地面的压强为
（3）百公里耗油8L，其质量为
所放出的热量为
依题意有
则水的质量为
13．(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
14．(1)
(2)
【详解】（1）飞机每小时消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为
（2）发动机每小时做的有用功为
由第一问可知，燃料完全燃烧放出的总热量为
该飞机发动机的效率为
15．(1)1.68×107J
(2)56%
(3)0.6
【详解】（1）水吸收的热量Q=mcΔt=100kg×4.2×103J/（kg·℃）×40℃ =1.68×107J
（2）5h获得太阳能总量为
则热水器效率
（3）若由天然气提供同样热量，则完全燃烧天然气放出的热量为
设需要的天然气体积为
16．(1)
(2)
(3)分别为75%和35%，由于，且氢气的热值大，燃烧后的生成物为水，非常环保，所以汽车使用氢燃料更好。
【详解】（1）汽车牵引力做功为
（2）6×104L的氢气燃料的质量为
该过程中汽车消耗的氢气完全燃烧产生的热量为
（3）使用氢气燃料的效率为
汽车消耗的汽油完全燃烧产生的热量为
使用汽油燃料的效率为
由于，且氢气的热值大，燃烧后的生成物为水，非常环保，所以汽车使用氢燃料更好。
17．(1)废气带走能量
(2)6×104
【详解】（1）内燃机燃料燃烧释放的能量除了转化为有用机械能外，最主要的流失形式是废气带走热量。
（2）把内燃机的效率提高1%后，有用功是相同的，根据内燃机的效率公式知道，提高前后每辆汽车满足关系
即
解得
m2=1.8t
每辆汽车每年可节约燃油
100万量汽车每年可节约燃油
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