热量综合计算专题训练 --2024-2025学年人教版物理九年级上学期

热量综合计算专题训练 一、单选题（本大题共7小题） 1．甲、乙两台汽油机，甲的功率是乙的2倍，甲的效率是30%，乙的效率是20%，那么甲、乙在相同时间内所消耗汽油质量之比为（ ） A．3：4 B．2：3 C．3：2 D．4：3 2．利用一燃气热水器对、20℃的水进行加热时，完全燃烧了的煤气。已知水的比热容为4.2，煤气的热值为，该热水器烧水的效率是50%。下列说法中（　　） ①煤气完全燃烧放出的热量是 ②水吸收的热量是 ③水温升高了50℃ ④加热过程中水的内能保持不变 A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①②正确 D．只有②③④正确 3．氢燃料公交车行驶时运行平稳，无振动无噪声，零下40℃也可正常启动运行。与传统公交车相比，最大特点是“零污染、零排放”。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。已知，，下列说法正确的是（　　） A．用氢作燃料是因为它含有的热量多 B．质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量的70%被质量为100kg、温度为35℃的水吸收，在一标准大气压下可以让水升高的温度是70℃ C．氢燃料燃烧过程中热值变小 D．若氢燃料公交车发动机的热效率为60%，氢燃料公交车以42kW的恒定功率匀速行驶，如果完全燃烧0.3kg的氢燃料，这些热量能让该氢燃料公交车匀速行驶10min 4．随着人们生活水平的日益提高，小汽车走进了越来越多的百姓家中。一辆以汽油为燃料的小汽车，以72 km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20 kW。若小汽车行驶的路程为108 km，汽油的热值q＝4．6×107 J/kg，小汽车发动机的效率为25％，则下列关于小汽车在这段路程中的说法错误的是（　　） A．汽车运动的时间为1．5 h B．发动机所做的功为1．08×105 kJ C．汽车所受阻力为1 000 N D．消耗汽油的质量为5 kg 5．小丽为了测试汽车发动机的效率，开车以60 km/h的平均速度行驶了120 km，用去汽油25 L。已知汽油的密度为0.7×103kg/m3， 热值为4.6×107J/kg，发动机的功率为32.2 kW，则该汽车发动机的效率为（ ） A．23.6%　　　　 B．28.8%　　　　 C．36.5%　　　　 D．38% 6．小刚探究某物质熔化和沸腾的实验如甲所示，他把100g某种固体碾碎后放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热（物质在相同时间内吸收的热量相等）。根据实验数据画出的图像如图乙所示，实验结束时，小明发现从开始加热到实验结束的10min内消耗4g酒精，酒精的热值3.0×107J/kg，这种物质的液态比热容c=1.8×103J/（kg·℃）下列选项错误的是（　　） A．该物质熔化时温度没有改变但内能增加了 B．从开始沸腾到实验结束物质所要吸收的热量为7.2×103J C．该物质固态时的比热容为2.7×103J/（kg℃） D．该装置能量的转化效率为30% 7．小李家使用的燃气热水器，30min内均匀消耗了900g的天然气，将30kg的水从25℃加热到50℃；已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为4.2×107J/m3，此天燃气的密度为3kg/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析不正确的是（　　） A．水吸热的功率为1.05×105W B．水吸收的热量是3.15×106J C．热水器的能量转换效率为25％ D．如果将此热水器效率再提高5％，则加热时间将节约5min 二、填空题（本大题共7小题） 8．把10kg初温为35℃的水加热到85℃，消耗了100g的煤气，此过程水吸收的热量为 J，加热装置的效率为 （煤气的热值q煤气=4.2×107J/kg）。 9．露天燃烧秸秆会严重污染环境。若将秸秆制成“秸秆煤”可提高秸秆的利用率，秸秆煤的热值为2.1×107J/kg，完全燃烧10kg的秸秆煤可放出 J的热量；在一标准大气压下，若这些热量的30%被250kg、20℃的水吸收，则水温能升高到 ℃。（水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg）。 10．某汽车在一段平直的公路上匀速行驶4.8km，受到的阻力是3000N，消耗汽油1.2kg（假设汽油完全燃烧）。汽油的热值为4×107J/kg，则完全燃烧1.2kg汽油所放出的热量是 J，该型号汽车的热机效率 。 11．某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功 次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油 kg（q汽油=4.6×107J/kg）。 12．合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，1t生活垃圾能“榨”出140 kg燃料油。若燃料油的热值为4.0×107J/kg，某城镇每天产生50t生活垃圾，则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为 J。在标准大气压下，这些热量的30%被500 m3、30 ℃的水吸收，则水温能升高 ℃。[c水=4.2×103 J/（kg·℃），ρ水=1.0×103 kg/m3] 13．使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg、初温为15℃的水加热到65℃，水吸收的热量是 J；若此过程的热效率为40%，则此过程消耗天然气 。[水的比热容为，天然气热值为] 14．某燃气热水器将20kg的水从20℃加热到70℃，完全燃烧了0.21m3的煤气，水吸收的热量是 J，该燃气热水器烧水的效率是 。[已知水的比热容为J/（kg·℃），水的密度为，煤气的热值为] 三、计算题（本大题共6小题） 15．小艳家新买的一辆小汽车。周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，在水平路面上匀速行驶了72km。若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，行驶速度为20m/s，小汽车发动机的效率为25%，汽油的热值为4.6×107J/kg。则 （1）求该汽车运动的时间； （2）该汽车牵引力做的功是多少J； （3）该汽车这段时间消耗汽油的质量。 16．生活垃圾的热值为3×106J/ kg，如果某县垃圾焚烧发电厂每天处理约50t生活垃圾。 （1）求这些生活垃圾完全燃烧放出的热量； （2）若放出热量的40%用来发电，求发电的电能； （3）若放出热量的60%用来给水加热供给附近小区，1标准大气压下，每天可将多少千克的水由20℃恰好加热至沸腾 。[c水=4.2×103J/（kg·℃）] （小数点后保留一位有效数字） 17．太阳能集热器就是直接利用太阳能把水加热的装置，太阳能热水系统主要元件包括集热板、储存装置及循环管路三部分。假设家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%，从太阳能手册中查到，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为。如果储水箱内的水大约有，集热板接收阳光垂直照射的面积始终是。请计算： （1）要使水温从20℃升高到50℃需要吸收多少热量？ （2）达到这样的水温需要多长时间？ （3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值，假设煤气燃烧放出的热量有60%被水吸收） 18．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图象如图所示，在第10s时速度达到最大20m/s，其间通过的路程为120m。求： （1）在0~10s内汽车的平均速度。 （2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为 ，那么汽车发动机的功率是多少。 （3）若发动机的转化效率为40%，则0~20s内需要燃烧多少千克的汽油来做功。（已知汽油的热值为） 19．“地锅鱼”是东北地区的传统美食。它将鱼、各种蔬菜、秘制酱料和水放在锅中，用干木柴做燃料对其进行炖煮，其味香浓郁，深受大家的喜爱。已知，锅内所有食材的平均比热容为4×103J/（kg•℃），干木柴的热值为1.2×107J/kg。 （1）将一锅5kg、10℃的食材，加热到100℃，吸收的热量是多少J？ （2）炖制过程中，消耗了0.5kg的干木柴，则炖制地锅鱼的效率是多少？ （3）若食材吸收的热量由燃烧煤气获得，则至少要消耗多少m3的煤气？（不计热量损失，煤气的热值约为4×107J/m3） 20．某人用天然气灶烧水，在水壶中加入2L水，水的初温是20 ℃，然后将水烧开，用了0.05m3天然气，天然气的热值为3.2×107 J/m3，水的比热容c水=4.2×103 J/（kg·℃），ρ水=1.0×103 kg/m3，气压为标准大气压。求： （1）水吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）天然气灶的效率η。 答案 1，D 2，B 3，D 4，D 5，B 6，C 7，A 8．； 9．完全燃烧10kg的秸秆煤放出的热量，由题意可知， 水吸收的热量， 由Q吸=cmt可得，水升高的温度， 则水的末温 10．完全燃烧1.2kg汽油所放出的热量 Q放=qm=4×107J/kg×1.2kg=4.8×107J 汽车匀速行驶，牵引力和阻力是平衡力，牵引力 F=f=3000N 牵引力做的功 W=Fs=3000N×4.8×1000m=1.44×107J 该型号汽车的热机效率 11．飞轮每转动两转，完成四个冲程，对外做功一次。 飞轮每秒的转速 每秒对外做功25次。 工作1h时，飞轮对外做功 消耗汽油放出的热量 消耗汽油的质量 12． 这些垃圾“榨”出的燃料油质量为 则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为 水的质量为 水升高的温度为 13．水吸收的热量为； 由可得，天然气完全燃烧放出的热量为，由可得，需要燃烧的天然气的体积为。 14．0.21m3煤气完全燃烧放出的热量 水吸收的热量 该热水器烧水的效率 15．（1）该汽车运动的时间为 （2）汽车牵引力做的功是 （3）汽油完全燃烧放出的热量为 该汽车这段时间消耗汽油的质量为 16．（1）这些生活垃圾完全燃烧放出的热量为 （2）若放出热量的40%用来发电，发电的电能为 （3）若放出热量的60%用来给水加热供给附近小区，则水吸收的热量为 水的质量为 17．（1）要使水温从20℃升高到50℃需要吸收的热量为 （2）接收到的热辐射为 则达到这样的水温需要时间为 （3）煤气完全燃烧放出的热量为 则需要完全燃烧煤气的质量为 18．（1）在0~10s内，汽车行驶的路程为120m，根据可得，汽车的平均速度为 （2）根据速度时间图像可知，10s以后，汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，其大小相等，汽车发动机的功率是 （3）由于汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，则0~20s内发动机做的有用功为 根据可得，0~20s内需要燃烧汽油的质量为 19．（1）食材吸收的热量为 。 （2）干木柴完全燃烧放出的热量，则炖制地锅鱼的效率是： （3）由题意知，煤气完全燃烧放出的热量 ，由得，需要消耗煤气的体积为。 答：（1）吸收的热量是1.8×106J； （2）炖制地锅鱼的效率是30%； （3）至少要消耗0.045m3的煤气。 20．（1）水的体积为 水的质量为 在标准大气压下，水的沸点为100 ℃，即水的末温为100 ℃，水吸收的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量 天然气灶的效率 答：（1）水吸收的热量为2 kg； （2）天然气完全燃烧放出的热量6.72×105 J； （3）天然气灶的效率42% 学科网（北京）股份有限公司 $$