第12章 专项训练2 热学综合计算-【一本】2025-2026学年新教材九年级物理上册同步训练（沪粤版2024）

专项训练2 类型1物体吸、放热的简单计算 ·方法指导 1.物体温度升高吸收的热量：Q=cm(t2一t1)。 2.物体温度降低放出的热量：Q数=cm(t1一t2)。 3.燃料完全燃烧放出的热量：Q=qm(气体燃料 Q放=qV)。 注意：可根据各计算公式的变形式求未知量。 1.据专家测算，某市环城公园绿化带常年涵养的 水源相当于一座小型水库，能使该市城区夏 季温度下降1℃以上，有效缓解日益严重的 “热岛效应”。若这个“水库”水温升高3℃所 吸收的热量完全被质量相等的干泥土吸收， 则可使干泥土的温度上升 ℃。 [c泥±=0.84×103J/(kg·℃)，c水=4.2× 103J/(kg·℃)] 2.甲、乙两个物体，其质量之比为4：1，用同一热 源分别加热相同的时间后，两物体升高的温度 之比为2：3，则其比热容之比为 3.(2025·安徽合肥期中节选)实验测得1kg某物 质熔化时温度随时间变化的图像如图所示。 已知该物质在液态下的比热容c1=4.2× 103J/(kg·℃)，设物质从热源吸热的功率 恒定不变。该物质在第2~10min内吸收 的热量为 J;该物质在固态下的比热 容c2为 J/(kg·℃)。 ↑温度/C 4 20- 0 /4812时间/min -20 -40￥ 4.(2024·安徽六安月考)人体像热机一样，也需要 消耗能量。假如一个成人跑步时身体消耗的 能量为8.7×105J。 34一本·初中物理9年级上册HY版 热学综合计算 (1)这些能量相当于完全燃烧多少千克的标准 煤（标准煤的热值为2.9×10J/kg)? (2)这些能量如果全部由电热水壶加热来提 供，忽略能量损失，这些内能能把多少千克的 水从温度为20℃加热至100℃？[c水=4.2× 103J/(kg·℃)，结果保留一位小数] 类型2热平衡方程的应用 ·方法指导 热平衡方程表达式：Q项=Q微，即两种物质发 生热传递时最终达到热平衡，此时c1m1△t1= c2m2△t2g 5.将200g、80℃的热水和400g、20℃的常温水 混合后，不计热量损失，达到热平衡时混合的 水的温度为 ℃。[c水=4.2× 103J/(kg·℃)] 6.把一块质量为4kg的铁块烧红，放入冷水中一 段时间后，经测量，铁块放热后温度下降了 750℃，水吸热后温度上升了50℃，如果在热 传递过程中热量的损失不计，则水的质量是多 少？[已知铁的比热容为0.46×103J/(kg·℃)， 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，结果保留 两位小数] 类型3热效率的相关计算 ·方法指导 w 1.热机的效率：7一Q ×100%。 其中，W表示热机做的有用功，Q表示燃料 完全燃烧释放的热量。 2.炉具的效率：刀= Q×100%。 其中，Q暖表示被加热物质吸收的热量，Q表 示燃料完全燃烧释放的热量。 7.小明用燃气灶把质量为25kg、初温为20℃的 水加热到100℃，燃烧了0.42m3的天然气，则 燃烧的天然气放出的热量是 J,燃气 灶的热效率是 。[天然气的热值是 4.0×10J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)] 8.下图是道路维修时常用的路面钻机（俗称“啄 木鸟”)，该机械利用压缩气体推动活塞做功， 将钻头打人路面。“啄木鸟”用到了柴油机，若 其热机效率是40%，则完全燃烧50kg柴油， 产生的热量是 J,对外做的有用功是 J。(柴油的热值是4.3×10J/kg) 9.太阳能热水器是一种把太阳能转化为内能的 设备。某品牌太阳能热水器每小时平均吸收 4.2×106J的太阳能，在5h的有效照射时间 内吸收的太阳能可以将热水器中体积为50L、 初温为20℃的水升高到60℃，c水=4.2× 103J/(kg·℃)，p水=1.0X103kg/m3。求： (1)热水器中水吸收的热量； (2)太阳能热水器的效率； (3)若改用天然气来加热这些水，假设天然气 完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则需 要完全燃烧天然气的体积是多少。（天然气的 热值g=4.0×10J/m3) 10.飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在 气室中燃烧，并从喷气口向后高速喷出气体， 使发动机获得向前的推力。如果飞机以 600km/h的速度沿水平方向匀速航行1h, 需要完全燃烧热值为4×10？J/kg的航空煤 油4000kg。飞机发动机的效率为60%，求 1h内： (1)飞机的航程； (2)航空煤油完全燃烧放出的热量； (3)发动机所做的有用功； (4)飞机发动机在高空中的水平推力。 第十二章内能与热机35w=3.6×102J=4.5×105J 热量缺口=3518kcal-2095kcal=1423kcal。 拉力做的功W蒸= 80% (2)饮食调整：每日摄入热量需至少达到总消耗(3518kcl), 拉力F=w-4.5X10J-1.125X10N 甚至略超（十200~300kcal)。增加蛋白质摄入（如鸡胸 40m 肉、鸡蛋、乳清蛋白)，建议每日每千克体重摄入1.6 (3)额外功Wm外=Ws-W有用=4.5×10J-3.6×10°J= 2.2g蛋白质。 9×104J 运动调整：力量训练中增加负重（如哑铃、杠铃），每组动作 W_9X10J=9000N 动滑轮重G,=h=10m 8~12次，每周3一4次。减少长时间低强度有氧运动（如 慢跑)，避免过度消耗热量。 当载重最大时，质量为5t=5000kg, G兼大=mg=50000N 12.3物质的比热容 G大h 时机械效率刀=W有，×100 (G十G)hX100%= 第1课时比热容 50000N 1.(1)自下而上(2)质量热传递(3)加热时间的长短 LGk大100%50000N十9000N×100%≈84.7% G泰大十G0 (4)33(5)B 12.B13.B14.A 2.A 15.质量动 3.cJ/(kg·℃)焦每千克摄氏度4.2×103J/(kg·℃) 质量是1kg的水，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出） 16.0重力势不变 的热量是4.2×103J 4.(1)相等(2)等于(3)铝块 第十二章内能与热机 5.D6.B7.B【变式】A8.B 12.1内能 9.(1)A确保使用酒精灯的外焰加热(2)秒表(3)相同 时间内吸收的热量相等(4)水和煤油的比热容不同 1.(1)温度增加减少(2)质量2.adb、c 10.(1)升高的温度(2)2.1×10 3.C4.B5.A 11.C 6.做功热传递7.升高增加热传递 第2课时比热容的应用及热量的计算 8.C9.C10.D11.热传递12.不等于大于大于 13.做功热传递不能相同的 1.A2.D3.比热容4.比热容较多 14.(1)增加升高机械内(2)减少降低液化内 5.1.68×10热传递6.4.2×1032555 7.解：由题图可知，该物质10min内升高的温度 机械 △t=50℃-20℃=30℃ 15.(1)右(2)降低气体对外做功，气体的内能减少，温度 由Q曦=cm△t得，该物质的比热容 降低 c=0=、7.2×10j 12.2热量与热值 maz0.1kg×30℃=2.4X103J/(kg·℃) 8.C9.较小【变式】大10.4.0×10°40 1.D 11.1.68×10°测出剩余酒精的质量小 2.(1)温度(2)热量(3)内能(4)热量 12.解：(1)由题意可知，m*=200g=0.2kg;由题图乙可知， 3.(1)吸收热量的多少(2)123(3)345(4)水吸 △t*=70℃-20℃=50℃ 收的热量与水的质量和水升高的温度有关 水吸收的热量 4.A5.B Q*度=c*m*△t*=4.2X103J/(kg·℃)×0.2kg×50℃= 6.1kg木炭完全燃烧能放出3.4×10J的热量1.02×10 4.2×10J 3.4×10'J/kg (2)加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精，加热2min消 7.2.72×1088.(1)柴油(2)0.59.D10.1:2 耗酒精的质量m=2×1g=2g=2×10-3kg 11.2.8×102不变 这些酒精完全燃烧放出的热量 12.【解答】任务一：(1)饮食总热量=2095kcal。 Q#=qm=3.0×102J/kg×2×10-3kg=6×10J (3)相同时间内酒精燃烧放出的热量相同，在2mn内，沙 (2)小明每日所需热量为2868kcal,饮食总热量为 子吸收的热量Q纱=Q*夏=4.2×10J 2095kcal,不能满足他每日所需热量。 由题图甲知，加热2min时，沙子的温度从20℃上升到 任务二：(1)运动消耗的总热量=650kcal。 250℃，则△t#=250℃-20℃=230℃ (2)消耗500kcal需要的时间 沙子的质量m=200g=0.2kg 500 kcal 慢跑：600kcal/h≈0.83h(50min). 由Q=cm△t可得，沙子的比热容 500 kcal 快走：300kcal/h≈1.67h(100min). m42g0.2kg×230℃≈0.91×10'J/(kg·℃) 4.2×10°J 13.甲 任务三：(1)总消耗=基础代谢十运动消耗=2868kcal十 650kcal=3518kcal。 12.4热机与社会发展 摄入热量=2095kcal。 1.A2.不属于3.B4.B5.B6.压缩机械内 物理9年级上 7.D8.B9.B10.C Q4=Q=8.4X10J-1.68X10'J 11.1.38×10512.减少降低向上2 50% 13.解：(1)汽车行驶的距离s=100km=1×105m 由Q=qV可得，需要完全燃烧天然气的体积 因为汽车做匀速直线运动，所以汽车的牵引力F=F。= v号-0 =0.42m3 800N 汽车发动机做的功W=Fs=800N×1×105m=8×10?J 10.解：(1)飞机的航程 s=t=600km/h×1h=600km=6×105m (2)消耗的汽油完全燃烧放出的热量 (2)航空煤油完全燃烧放出的热量 Q#=qm=4.6×10°J/kg×7.2kg=3.312×10°J (3)该汽车的热机效率 Q*=qm=4×10J/kg×4000kg=1.6×101J W 7-。×10%=3%b7×10o%-24% W (3)由1一Qt ×100%可得，发动机所做的有用功 W=Q#7=1.6×101J×60%=9.6×10°J 14.(1)提高热机效率：通过改进燃烧技术和采用混合动力技 (4)由W=Fs得，飞机发动机在高空中的水平推力 术提高热机能量转化效率，减少能量损失 (2)推广清洁能源：增加可再生能源在电力生产中的比例， F=W-96X100J-1.6X10N s6×105m 降低电机使用过程中的间接碳排放 (3)能量回收利用：在热机和电机系统中引入能量回收技 章末复习 术（如制动能量回收），提高能量利用率 知识体系构建 (4)智能化控制：通过智能控制系统优化热机和电机的运 ①动能②势能③焦(J)④转移⑤转化⑥内能 行状态，减少能量浪费 ⑦焦(J)⑧正比⑨完全燃烧⑩qm①J/kg②J/m (写出其中两条，合理即可) ⑧1kg@升高（或降低）⑤J/(kg·℃)⑥Q=cm△t 专项训练2热学综合计算 ⑦内能®机械能⑧压缩@做功④2②1⑧2 @用来做有用功⑤燃料完全燃烧时放出 1.152.3：8 易错二次闯关 3.3.36×1052.1×103 1.B2.C3.1004.705.A 4.解：(1)根据题意可知，煤完全燃烧放出的热量 6.4800120024004020 Q=8.7×10°J 7.2002001004008.B 由Qt=qm可知，煤的质量 考点真题演练 m-Q=8.7×10J ,92.9x10J/kg-0.3kg 1.A2.D3.D4.B5.B 6.(1)热传递(2)物质受热均匀(3)加热时间 (2)根据题意可知，水吸收的热量Q=8.7×10J 7.(1)秒表(2)加热时间(3)质量升高的温度 由Q=cm(t一t。)可知，水的质量 (4)B66(5)水 m= 8.7×10J =c*-o)-4.2×10J/(kg·C)xa00℃-20℃)≈ 8.C9.D10.B11.做功压缩12.做功20 13.D14.6.72×1030.016热传递不变 25.9kg 15.做功2 5.40 6.解：铁块放出的热量全部被水吸收，即Qt=Q,可得 16.解：(1)汽车的平均速度=三=360km=90km/h 4h C铁m铁△t铁=C水m米△t容 (2)消耗汽油的质量 即0.46×103J/(kg·℃)×4kg×750℃=4.2× m=pV=0.8×103kg/m3×25×10-3m3=20kg 103J/(kg·℃)×m*×50℃ 汽油完全燃烧放出的热量 解得水的质量m*≈6.57kg Q=gm=4.5×107J/kg×20kg=9×108J 7.1.68×10750%8.2.15×1098.6×10 (3)汽车发动机做的机械功 W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J 9.解：(I由p一受可得，热水器中水的质量 安动机的效率刀。×100%-3,6X10月 m=p*V*=1.0×103kg/m3×5×10-2m3=50kg 9×10°厅×100%=40% 热水器中的水吸收的热量 Qa=c*m△t=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃ 第十三章简单电路 20℃)=8.4×105J 13.1两种电荷 (2)热水器5h内吸收的太阳能 E=4.2×106J/h×5h=2.1×10J 1.B2.负吸引轻小物体转移 太阳能热水器的效率 3.电子电子电子不是4.同种5.C6.D -2管×10%-818×10%=40% 7.检验物体是否带电是同种电荷互相排斥 2.1×10J 8.①③⑤②④9.C10.D11.B12.D13.负得到 =Q×100%可得，天然气完全燃烧放出的热量 14.毛皮15.吸引负重力16.弱带正电电子的 (3)根据1一Q1 转移 册(HY版)⑧