第十四章 升阶训练专题二 热量的综合计算-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级全一册物理课时通(人教版2024 河北专用)

13.解：(1)满箱的航空燃油的质量为m=pV=0.8X 103kg/m3×5×105×103m3=4×105kg.满箱的航空燃 油完全燃烧释放的热量为Q微=mg=4×105kg×4.5× 10J/kg=1.8×1018J. (2)航空发动机的效率为30%，则满箱的航空燃油可使航空 发动机输出的机械能为W=7Q敢=30%×1.8×103J= 5.4×1012L. (3)满箱的航空燃油完全燃烧释放的热量与完全燃烧 1.125×10°m页岩气相同，则有Q做=Q=1.8×10J,则 页岩气的热值为g-Q 1.8×1013J V1.125X105m3 =1.6×108J/m3. 升阶训练专题二热量的综合计算 1.8.4×107202.8.19×1050.21 3.解：甲、乙混合时，设热平衡的温度为t1,根据热平衡方程 Q救=Q吸可得，c甲m甲(t甲一t)=c乙mz(t1-tz),即c甲m甲· (44℃-36℃)=czmz(36℃-32℃)，整理可得，c甲m甲= 2czmz.①乙和丙混合时，设热平衡的温度为t2,根据热平衡 方程Q微=Q吸可得，czmz(tz一t2)=c两m丙(t2一t丙)，即 czmz(32℃-30℃)=c丙m两(30℃一24℃)，整理可得， c丙m两=3czmz.②将甲和丙混合时，设热平衡的温度为 t,根据热平衡方程Q做=Q厥可得，c甲m甲(t甲一t)=c丙m丙· (t-t丙)，③将①②代入③式可得，之czmz（44℃-t)= 3czmz(t-24℃)，解得t=36℃. 4.1.68×106755.6.72×1050.04 6.105017.51050 7.解：(1)水吸收的热量 Q啜=cm(t-to)=4.2X103J/(kg·℃)×2kg×(100℃ 20℃)=6.72×105J. (2)消耗的天然气体积V=7006.54m3一7006.50m3= 0.043,烧开一壶水时，天然气燃烧放出的热量Q妆=Vg 0.04m3×4×103J/m3=1.6×10J. (3)该嵌入式天然气灶烧水时的效率7一 Q限×100%= 6.72×101×100%=42%. 1.6×105J1 8.不停地做无规则运动机械能转化为内能3.6×10？ 1.5×10337.5 9.解：(1)一个做功冲程中，燃气对活塞的平均压力做的功W= Fs=4800N×30×10-2m=1440J. (2)由题知，飞轮的转速是2000r/min,即飞轮1min转2000r, 对外做功1000次，所以，1h内汽油机对外做功60×1000= 60000次，汽油机在1h内做的总功W=60000×1440J= W 8.64×102J.由刃-Q 可得，汽油完全燃烧放出的总热量 w8_-8.64×10」=2.16×10J,由Q做=mq得，完全 Q放= 40% 燃烧汽油的质量m Q焦=2.16X10】=4.7kg 4.6×10J/kg 10.解：(1)机械2400 (2)用快充电桩充电，每秒消耗电能2×10J,快充充电桩充 电2.5h将电池充满电，消耗的电能W=2×10J×2.5× 3600s=1.8×108J. 汽车在某平直路面上以36km/h的车速匀速行驶2h的路 程s=t=36km/h×2h=72km=72000m,汽车以 36km/h的速度匀速行驶时所受的阻力为1000N,则汽车 受到的牵引力为1000N,汽车做功W'=Fs=1000N× 72000m=7.2×107J. 电池的放电效率为80%，则该汽车电池在快充时的充电效 W 7.2×10J 80% 80% 率7=WX100%=1.8X10×100%=50%. (3)36kg汽油完全燃烧放出的热量Q做=mq=36kg×5× 102J/kg=1.8×10J. 汽油燃烧放出的热量的20%用来驱动汽车行驶，则汽车还 能行驶的路程，=20%Q座=20%×1.8×10」 石 1000N 360000m.汽车依靠获得的电能行驶的路程 5/=5%Q微×80%-5%×1.8×10JX80% F 1000N =72000m. 汽车距离下一次充电最多还能行驶的路程”=s十s'= 360000m+72000m=432000m. 第4节跨学科实践：制作简易热机模型 1.(1)热传递(2)做功D 2.(1)内机械C(2)减少 3.(1)热①内能②机械能 本章总结 1.D2.B3.9.2×10104.化学内0.21 5.(1)机械(2)46.全部燃烧化学能小 7.(1)丙、丁、乙、甲乙30(2)比热容大(3)30%不变 8.100254.6×1051.38×105 9.4：3解析：设甲的功率为P甲，乙的功率为P,,甲的效率为 刀甲，乙的效率为刀2，汽油的热值为q,做功时间为t.甲在时 间t内做的有用功W甲=P甲t.乙在时间t内做的有用功 W元=P元t.由题意知，Pp：P元=2：1,7甲：72=30%： 20%=3:2.甲在时间t内消耗的总能量Qm= W单=P甲色 甲在时间t内的耗油量m甲 Q2=P上同理可以得到乙在 97甲9 时间t内的耗油量mz= .甲、乙两汽油机在相同时间内 7z9 的耗油量之比m甲：m之=7甲q'72g甲72 Ppt,P元tP甲，Pt， =4：3. 10.解：(1)液氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放=m氢9氢= 50×103kg×1.4×103J/kg=7×1012J. (2)水吸收的热量为Q吸=7Q做=6%×7×1012J=4.2× 101J, Q吸 4.2×1011J 水的质量为m水= a14.2X10J/(kg·℃)x50℃=2X 105kg. (3)一辆氢能源汽车以70kW的功率匀速行驶30min,发动 机做的机械功为W=Pt=70×10W×30×60s=1.26× 108J. W 消耗的氢燃料完全燃烧放出的热量为Q数'= 1.26×10」=2.8×10J,放消耗氢燃料的质量为m氢'- 45% Q故 2.8×103J=2kg. 9氢1.4×108J/kg 第十五章电流和电路 第1节两种电荷 1.D2.D3.D4.A5.B6.D7.A8.D9.D10.D 11.D12.C13.D 14.电荷（电）纸巾 15.(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，它能“吸弯”很细的水 流，是因为带电体有吸引轻小物体的性质. (2)用塑料梳子梳头发时，梳子与头发发生摩擦起电现象，梳 子与头发带异种电荷，由于异种电荷互相吸引，所以头发被 梳子“吸”起来. 第2节电流和电路 第1课时电流导体与绝缘体电路的构成 1.B2.A到BB到A3.发光不发光单向导电 4.C5.C6.开关用电器化学 7.B8.B9.B10.D11.C12.C 13.大地云层14.摩擦排气管 15.正从带电极板到绒毛16.摩擦起电导体向上 第2课时电路图三种电路状态 1.A升阶训练专题二 热 。通专题m恤 第(1阶热平衡方程的应用 1.完全燃烧7kg干木柴可以放出J的热 量，这些热量可以使常温下1000kg的水温度上 升℃.[q干*柴=1.2X10J/kg,c水=4.2X 103J/(kg·℃)，不计热量损耗] 2.质量为50kg的水温度从11℃升高到50℃吸 收的热量是 J,这些热量如果完全 由煤气燃烧来提供，至少需 m3的煤 气.[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤气的 热值为3.9×107J/m3] 3.有质量相同、比热容不同、温度不同的甲、乙、 丙三种液体，甲的温度是44℃，乙的温度是 32℃，丙的温度是24℃.若将甲和乙混合，温 度为36℃；若将乙和丙混合，温度为30℃；若 将甲和丙混合，温度为多少？ 第2阶炉具效率的计算 4.在标准大气压下，完全燃烧0.042m3的煤气 放出的热量是 J.若50%的热量被水 吸收，能使质量为2.5kg、初温为25℃的水升高 ℃.[q煤气=4.0X10J/m3,c水=4.2× 103J/(kg·℃)] 22 量的综合计算（答案P2) 5.(威海期中)如图是燃气灶烧水的情境和该燃 气灶灶头的示意图，在标准大气压下，小明用 天然气灶将质量为2kg的水从20℃加热到 沸腾，水吸收的热量是 J,他家天然 气完全燃烧放出的热量有40%被水吸收，需 要完全燃烧 m3天然气.[q天然气 4.2×10J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]. 空气进口 天然气 6.小明在探究冰熔化 +t/℃ 10H 特点时，用酒精灯加 5F- B 热50g的冰，每 02本681012/mim 2min完全燃烧的酒 -10A 精质量均为0.1g,保持加热效率不变时，冰 的温度随时间变化的图像如图所示.由此可 知：冰全部熔化成水后4min吸收的热量为 J,该实验中酒精灯的加热效率为 %,BC段过程中被加热物质的内能将 增加 J.[c水=4.2×103J/(kg·℃)， 9酒精=3×10'J/kg] 7.(石家庄阶段练)小明家使用天然气烧水做饭： 他们家新购入了一个嵌入式天然气灶，小明进 行了如下操作： ①查看家中的天然气表，示数为7006.50m3; ②将2kg的水倒入烧水壶中并测出水温为 20℃，只打开嵌入式天然气灶，在标准大气压 下把水刚加热到100℃时，发现天然气表的示 数为7006.54m3(假设天然气完全燃烧)； ③查阅资料可知：c水=4.2×103J/(kg·℃)， 9天然气=4.0X10J/m3.求： (1)水被加热到100℃的过程中，水吸收的热 量是多少？ 优计学案·课时通 A (2)烧开一壶水时，天然气燃烧放出了多少 热量？ (3)通过计算，该嵌入式天然气灶烧水时的效 率为多少？ 第(3)阶热机的综合计算 8.小明一家驾车旅行.加油时闻到汽 油味，说明分子在 ；如图所示为车发动机的 个冲程，其能量转化情况是 ；若车的总质量为1.5t,匀速直线行 驶9km,所受阻力为车重的0.1倍，完全燃烧 汽油1L,则1L汽油完全燃烧放出的热量是 J,车所受牵引力是 N,车的 工作效率是 %.(p汽油=0.8X103kg/m3, q汽油=4.5×10'J/kg,g取10N/kg) 9.汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲 程，带动曲轴转动两圈.一台汽油机，活塞面积 是60cm2,活塞行程是30cm,做功冲程燃气 产生的平均压力为4800N,若飞轮的转速是 2000r/min,效率为40%，（汽油的热值为4.6× 107J/kg)求： (1)一个做功冲程中，燃气对活塞的平均压力 做多少功？ (2)汽油机在1h内对外做功要消耗多少汽 油？（保留一位小数） △九年级·全一册.物理.RJ河北专用 10.社会发展插电式混合动力车（简称PHEV) 是以电动为主，在电池电力耗尽后不能及时 充电才以汽油机为辅的动力装置，电池的放 电效率为80%，输出的电能全部转化为汽车 的机械能.当汽油发动机工作时，将汽油燃烧 放出的热量的20%用来驱动汽车行驶，5% 转化成汽车电池中的电能.已知汽车以36km/h 的车速匀速行驶时所受的阻力为1000N,汽 油热值近似取q=5×107J/kg: (1)当汽车用电行驶时，将电能转化为 能.汽油发动机工作时每秒完成 10个工作循环，则汽油发动机每分钟完成 个冲程. (2)一辆PHEV汽车用快充电桩充电时，每 秒消耗电能2×104J,快充电桩充电2.5h能 将电池充满电，若在纯电模式下可供汽车在 某平直路面上以36km/h的速度匀速行驶 2h.求该汽车电池在快充时的充电效率. (3)若上述电池电力耗尽后依靠汽油机进行 匀速行驶，已知油箱中有36kg汽油，求汽车 距离下一次充电最多还能行驶多少路程. 23