微专题突破分类训练4：热机效率计算专题2025-2026学年上学期沪科版九年级物理全一册

微专题突破分类训练4：热机效率计算专题 ☆☆考点突破☆☆ 类型一：热学综合计算 1.（25年·南阳市内乡县·九上期中）随着乡村振兴战略的提出，农村煤改气改造工程使天然气进入农村家庭，方便了农民生活，缩小了城乡差距。小明家改造前，烧开一壶初温为20℃、质量为4kg的水，需要燃烧0.2kg的煤炭，当地气压为标准大气压。[，煤炭的热值为，天然气的热值为]求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）改造前，用煤炭烧水的效率是多少？ （3）改造后，假设烧水效率不变，烧开同样的水需要燃烧的天然气是多少？ 解：（1）烧开一壶初温为20℃、质量为4kg的水，需要吸收的热量为 （2）0.2kg煤炭完全燃烧产生的热量为 改造前，用煤炭烧水的效率是 （3）烧水效率不变，完全燃烧天然气放出的热量等于完全燃烧煤炭放出的热量，由Q放=Vq可得，完燃烧天然气的体积为 2.（24年秋·砚山县·九上期中）卡式炉是以罐装丁烷气为主要燃料的炉子，因其携带方便、加热效率高而受到人们的喜爱，如图所示。小明一家外出郊游时，在标准大气压下利用某卡式炉将质量为2kg，温度为20℃的水加热至沸腾。已知卡式炉内丁烷气完全燃烧放出热量的40%被水吸收，丁烷气的热值为，水的比热容为。求： （1）壶内水吸收的热量； （2）烧水过程中丁烷气完全燃烧放出热量； （3）烧水过程中消耗丁烷气的体积。 解：（1）在一个标准大气压下，水的沸点为，即水的末温为，则水吸收的热量 （2）根据题意知道，丁烷气完全燃烧放出热量的被水吸收，所以 带入数据得，烷气完全燃烧放出热量 （3）根据热值公式知道，烧水过程中消耗丁烷气的体积 3.（24秋·枣庄市峄城区·九上期中）如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。 （1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？ （2）水吸收的热量是多少？ （3）小明测得固体酒精炉热效率是多大？ （4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。 【答案】（1）6×105J；（2）2.1×105J；（3）35%；（4）见解析 【解析】 【详解】解：（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是 （2）水吸收的热量为 （3）小明测得固体酒精炉的热效率为 （4）燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一部分热量。 答：（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是6×105J； （2）水吸收的热量是2.1×105J； （3）小明测得固体酒精炉的热效率是35%； （4）燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一部分热量。 3.（24年秋·福州市台江区·九上期中）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分类后的垃圾能“榨”出140kg的燃料油，若该燃料油完全燃烧能释放的热量，求： （1）1t垃圾“榨”出的燃料油的热值。 （2）在一个标准大气压下，这些热量的30%被初温是30℃的水吸收，则水温能升高到多少℃？［］ 解：（1）垃圾“榨”出的燃料油的热值 （2）水吸收的热量 由得水升高的温度 水的温度 在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，故水温升高到100℃ 类型二：力学、热学综合计算 4.（24秋·德州市陵城区·九上期中）小爽学习热机知识后，研究了自家汽车的汽油机的情况，查阅资料得知：自家汽车使用的是92号汽油，油箱的容量为。[，，] （1）满箱汽油完全燃烧放出的热量； （2）发动机正常工作时，需要用冷却水在汽缸周围循环的流动给汽油机降温，若满箱汽油使用完冷却水吸收的热量全部用来给水加热，则可以使多少的水从升高到； （3）满箱汽油完全燃烧，可使小汽车输出多少有用功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 （1）满箱汽油的质量为 则满箱汽油完全燃烧放出的热量为 （2）若满箱汽油使用完冷却水吸收的热量全部用来给水加热，则水吸收的热量为 则水的质量为 （3）由图可知，汽油机效率为 则小汽车输出的有用功为 5.（24年·佛山市顺德区·九上期中）如图所示是我国自主研制的“鲲龙”AG600M灭火飞机，某次测试该飞机在100秒内消耗航空燃油100千克，发动机输出有用功2×109J，求这段时间内：（已知航空燃油的热值为4×107J/kg） （1）100千克航空燃油完全燃烧放出的热量； （2）发动机的效率； （3）发动机的平均输出功率。 【答案】（1）4×109J （2）50% （3）2×107W 【解析】 （1）航空煤油完全燃烧放出的热量为 Q=qm=4×107 J/kg×100 kg=4×109 J （2）发动机效率为 （3）发动机平均输出功率为 = 6.（24秋·聊城阳谷县·九上期中）受强冷空气影响，近期烟威地区普降大到暴雪，积雪深度已突破历史记录。我市公路事业发展中心以雪为令，科学调配人员和车辆设备，及时开展清雪保畅工作，为群众的平安出行保驾护航。如图是正在作业的推雪车，额定功率为，当推雪车在平直场地上以额定功率进行积雪消理工作时，在内匀速前进了。求： （1）推雪车做了多少功。 （2）推雪车以额定功率匀速前进时受到的阻力。 （3）若在这内消杔了柴油，那么推雪车的效率是多少。（已知柴油的热量） 【答案】（1）；（2）；（3）20% 【解析】 【详解】解：（1）推雪车做功 （2）由可知，推力 推雪车匀速前进，处于平衡状态，则阻力 （3）燃烧柴油放出热量 推雪车的效率 答：（1）推雪车做功； （2）推雪车以额定功率匀速前进时受到的阻力为； （3）推雪车的效率是20%。 ☆☆走进中考☆☆ 1.（2023金昌中考）国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他家天然气烧水的热效率将的水倒入烧水壶中，并测出水温为。在一个标准大气压下，把水刚加热到时，测出消耗天然气。已知水的比热容，天然气热值约为。 求：(1)将这些水烧开，需吸收多少热量； (2)在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量； (3)他家天然气灶的效率。 【答案】(1)；(2)；(3)35% 【解析】 【详解】(1)将这些水烧开需吸收的热量 (2)燃烧的天然气，放出的热量为 (3)他家天然气灶的效率是 答：(1)将这些水烧开，需吸收热量； (2)在这种情况下，燃烧的天然气放出了热量； (3)他家天然气灶的效率是35%。 2.（2024苏州中考）如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）卡式炉的加热效率。 【答案】（1）2kg；（2）；（3）52.5% 【解析】 【详解】解：（1）壶中水的质量为 （2）水吸收的热量为 （3）丁烷放出的热量 卡式炉的加热效率为 （1）壶中水的质量为2kg； （2）水吸收的热量为6.3×105J； （3）卡式炉的加热效率为52.5%。 3.（2024齐齐哈尔中考）如图所示为我国研制的四座氢燃料内燃机飞机验证机。该飞机使用氢为燃料，高压储氢罐可储氢4kg，最大起飞质量可达。已知飞机静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为；在空中以180km/h的速度匀速直线巡航时，前置螺旋桨为飞机提供的牵引力为。已知氢的热值为。求： （1）发动机未工作前，飞机静止在水平地面上，达到最大起飞质量时对地面的压强为多少？ （2）高压储氢罐内4kg的氢完全燃烧放出的热量为多少？ （3）飞机以180km/h的速度匀速直线巡航0.5h，前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的功为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】解：（1）飞机静止在水平地面上时的压力 飞机静止时对水平地面的压强 （2）氢完全燃烧放出的热量 （3）由可得，飞机匀速巡航的路程 牵引力做的功 答：（1）达到最大起飞质量时对地面的压强为6×104Pa； （2）高压储氢罐内4kg的氢完全燃烧放出的热量为5.6×108J； （3）前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的功为1.8×108J。 4.（抚顺中考）铁岭市对大通街路面改造的过程中，使用了如图所示的一款履带运输车运送石料。空载运输车的质量为3t，履带与地面总接触面积为1.2m2。一次运送中，运输车在2min内沿水平路面匀速直线行驶600m，行驶中受到的阻力为104N（g取10N/kg，燃料热值q取4.5×107J/kg）求： （1）空载运输车静止时对水平路面的压强； （2）这次运送中，运输车发动机的功率； （3）若行驶中受到的阻力不变，发动机的效率是40%，10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】解：（1）由于空载运输车静止时对水平路面的压力为 根据可得，空载运输车静止时对水平路面的压强为 （2）因为运输车是做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的是平衡力作用，因此运输车发动机的牵引力为 根据W=Fs可得，发动机所做的功为 根据可得，运输车发动机的功率为 （3）10kg的燃料完全燃烧放出的热量为 发动机所做的功为 由于受到的阻力不变，且运输车做匀速直线运动，受到的是平衡力作用，则此时的牵引力为 根据可得，10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离为 答：（1）空载运输车静止时对水平路面的压强是； （2）运输车发动机功率是； 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题突破分类训练4：热机效率计算专题（原卷） ☆☆考点突破☆☆ 类型一：热学综合计算 1.（25年·南阳市内乡县·九上期中）随着乡村振兴战略的提出，农村煤改气改造工程使天然气进入农村家庭，方便了农民生活，缩小了城乡差距。小明家改造前，烧开一壶初温为20℃、质量为4kg的水，需要燃烧0.2kg的煤炭，当地气压为标准大气压。[，煤炭的热值为，天然气的热值为]求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）改造前，用煤炭烧水的效率是多少？ （3）改造后，假设烧水效率不变，烧开同样的水需要燃烧的天然气是多少？ 2.（24年秋·砚山县·九上期中）卡式炉是以罐装丁烷气为主要燃料的炉子，因其携带方便、加热效率高而受到人们的喜爱，如图所示。小明一家外出郊游时，在标准大气压下利用某卡式炉将质量为2kg，温度为20℃的水加热至沸腾。已知卡式炉内丁烷气完全燃烧放出热量的40%被水吸收，丁烷气的热值为，水的比热容为。求： （1）壶内水吸收的热量； （2）烧水过程中丁烷气完全燃烧放出热量； （3）烧水过程中消耗丁烷气的体积。 3.（24秋·枣庄市峄城区·九上期中）如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。 （1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？ （2）水吸收的热量是多少？ （3）小明测得固体酒精炉热效率是多大？ （4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。 3.（24年秋·福州市台江区·九上期中）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分类后的垃圾能“榨”出140kg的燃料油，若该燃料油完全燃烧能释放的热量，求： （1）1t垃圾“榨”出的燃料油的热值。 （2）在一个标准大气压下，这些热量的30%被初温是30℃的水吸收，则水温能升高到多少℃？［］ 类型二：力学、热学综合计算 4.（24秋·德州市陵城区·九上期中）小爽学习热机知识后，研究了自家汽车的汽油机的情况，查阅资料得知：自家汽车使用的是92号汽油，油箱的容量为。[，，] （1）满箱汽油完全燃烧放出的热量； （2）发动机正常工作时，需要用冷却水在汽缸周围循环的流动给汽油机降温，若满箱汽油使用完冷却水吸收的热量全部用来给水加热，则可以使多少的水从升高到； （3）满箱汽油完全燃烧，可使小汽车输出多少有用功。 5.（24年·佛山市顺德区·九上期中）如图所示是我国自主研制的“鲲龙”AG600M灭火飞机，某次测试该飞机在100秒内消耗航空燃油100千克，发动机输出有用功2×109J，求这段时间内：（已知航空燃油的热值为4×107J/kg） （1）100千克航空燃油完全燃烧放出的热量； （2）发动机的效率； （3）发动机的平均输出功率。 6.（24秋·聊城阳谷县·九上期中）受强冷空气影响，近期烟威地区普降大到暴雪，积雪深度已突破历史记录。我市公路事业发展中心以雪为令，科学调配人员和车辆设备，及时开展清雪保畅工作，为群众的平安出行保驾护航。如图是正在作业的推雪车，额定功率为，当推雪车在平直场地上以额定功率进行积雪消理工作时，在内匀速前进了。求： （1）推雪车做了多少功。 （2）推雪车以额定功率匀速前进时受到的阻力。 （3）若在这内消杔了柴油，那么推雪车的效率是多少。（已知柴油的热量） ☆☆走进中考☆☆ 1.（2023金昌中考）国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他家天然气烧水的热效率将的水倒入烧水壶中，并测出水温为。在一个标准大气压下，把水刚加热到时，测出消耗天然气。已知水的比热容，天然气热值约为。 求：(1)将这些水烧开，需吸收多少热量； (2)在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量； (3)他家天然气灶的效率。 2.（2024苏州中考）如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）卡式炉的加热效率。 3.（2024齐齐哈尔中考）如图所示为我国研制的四座氢燃料内燃机飞机验证机。该飞机使用氢为燃料，高压储氢罐可储氢4kg，最大起飞质量可达。已知飞机静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为；在空中以180km/h的速度匀速直线巡航时，前置螺旋桨为飞机提供的牵引力为。已知氢的热值为。求： （1）发动机未工作前，飞机静止在水平地面上，达到最大起飞质量时对地面的压强为多少？ （2）高压储氢罐内4kg的氢完全燃烧放出的热量为多少？ （3）飞机以180km/h的速度匀速直线巡航0.5h，前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的功为多少？ 4.（抚顺中考）铁岭市对大通街路面改造的过程中，使用了如图所示的一款履带运输车运送石料。空载运输车的质量为3t，履带与地面总接触面积为1.2m2。一次运送中，运输车在2min内沿水平路面匀速直线行驶600m，行驶中受到的阻力为104N（g取10N/kg，燃料热值q取4.5×107J/kg）求： （1）空载运输车静止时对水平路面的压强； （2）这次运送中，运输车发动机的功率； （3）若行驶中受到的阻力不变，发动机的效率是40%，10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离。 1 学科网（北京）股份有限公司 $