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)

升阶训练专题二 热 通专题 1IlIIIIIIIIlIMIlIII1IlIUIID 第①阶)物体吸、放热的计算 1.由同种物质组成的甲、乙两物体，已知它们的 质量之比为1：2，甲的温度升高了50℃，乙的 温度升高了40℃，那么两物体吸收的热量之 比为() A.1:1 B.1:2 C.5:8 D.8:5 2.用两个相同的电热器分别给质量相同的水和 某种液体加热，每隔1min记录一次数据，部 分数据如表所示，则该液体的比热容为( A.0.9×103J/(kg·℃ 加热时间/min 0 1 B.1.8×103J/(kg·℃) 水的温度/℃ 20 26 C.2.4×103J/(kg·℃) 液体的温度/℃ 20 34 D.1.2×103J/(kg·℃) 3.完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量是 J;若这些热量的20%被4kg的某 液体吸收，使其温度升高50℃，则该液体的比 热容是 J/(kg·C)(9天然气=3.0X 107J/m3). 4.(达州中考)在1个标准大气压下，小明用天然 气灶将质量1kg的水，从20℃加热到沸腾， 水吸收的热量是 J.他家天然气热水 器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20kg, 热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃， 他这次洗澡消耗天然气 m3.c水= 4.2×103J/(kg·℃)，9天然气=3.2×10J/m3. 第(2阶热平衡方程的应用 5.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干本装=1.2×107J/kg, c水=4.2×103J/(kg·℃)，不计热量损失] 6.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 22 量的综合计算（答案P2) 智能讲题 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3)阶炉具、电器效率的计算 7.(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 喷入口 8.小明在探究冰熔化特 +/C 10 点时，用酒精灯加热 5 -D B C 50g的冰，每2min 24681012/min 完全燃烧的酒精质量 -10A 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.[水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃)，9额精=3×10J/kg] 优+学案·课时通△ 9.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℃.若固体酒精完 全燃烧，放出的热量是 J,固体酒精炉 的热效率是 请写出固体酒精炉热效 率不高的一个原因： .[已知q酒精=1.5×10'J/kg, c水=4.2×103J/(kg·℃)] 第(4阶热机效率的计算 10.(日照中考)有一种小型单缸四冲程汽油机， 每个工作循环做功500J,曲轴的转速是 300r/min,每分钟消耗汽油5g.则该内燃机 的功率是W,机械效率约是 (百 分号前保留一位小数).（q汽油=4.6× 102J/kg) 11.(张家口阶段练)随着生活水平的提高，汽车 已经逐渐普及到我们的家庭中.小聪同学从 技术手册中了解到他家汽车内燃机的能量流 向如图所示.一段时间内，汽车消耗了 0.21kg的汽油. 废气(32%) 冷却水( 输 摩擦与辐射(8%) 用 功 (1)求这段时间内汽油完全燃烧放出的热量」 (9汽油=4.6×107J/kg) (2)冷却水循环不断地流过气缸周围进行冷 却，如果这段时间内流入气缸周围的冷却水 的温度是15℃，从气缸周围流出的冷却水的 温度是72.5℃，这段时间内流过气缸周围的 冷却水的质量是12kg.求：冷却水带走的热 △九年级·全一册·物理.RJ 量是多少？热机的效率和输出的有用功分别 是多少？[c水=4.2X103J/(kg·℃)] 12.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 4.6×10J/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1小时内对外做功要消耗多少 汽油？（保留一位小数） 23可知，该物质在t5~一t:时间段，处于固态，该物质在0一t1时 间段，也处于固态，所以该物质在t;~t6时间段的比热容等 于在0t1时间段的比热容，故D正确.故选D. 6.比热容6.3×10做功 7.大于增加 8.(1)自下而上(2)质量热传递 (3)加热时间的长短(4)33(5)B 第十四章内能的利用 第1节能量的转化与守恒 1.BC2.B3.CD4.D5.D6.A 7.A8.AD9.BD10.B11.C12.D 13.方向保持不变14.化学机械内能减少 15.不是小球在空气中运动以及和其他小球碰撞过程中，一部 分机械能转化成了小球与空气的内能，导致小球的机械能不 断变小，因而摆动的幅度会越来越小 第2节热机 1.D2.C3.D4.A5.压缩E6.B7.C 8.C9.做功10.做功25 11.压缩机械内20 12.做功内机械2 3解：(1)根据p三、可得，做功冲程中燃气对活塞的平 力为F=pS=8×105Pa×50×10-4m2=4000N. (2)因为s=10cm=0.1m,所以一个做功冲程中燃气对活 塞做的功W=Fs=4000N×0.1m=400J. (3)飞轮每转两圈对外做功一次，飞轮1min转动2400周， 要对外做功1200次，则燃气对活塞做的总功为W急 1200×400J=480000J,而t=1min=60s,故汽油机的功 率为P=W鱼=-480000J=800w. 60s 第3节 热机的效率 1.C2.D 3.解：(1)水温下降时，放出的热量为Q=c水m△t=4.2× 103J/(kg·℃)×6×103kg×(42℃-30℃)=3.024× 108J. (2)此热量如果靠天然气燃烧放热，则需要天然气的体积 V=Q=3.024X10j =9.45m3. 93.2×107J/m3 4.B5.30%6.A7.D8.B9.ACD 10.4.2×102 4.2 11.(1)BA(2)质量初温 (3)煤油(4)偏小燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸 收，存在热损失 12.解：(1)汽车的平均速度0=三=360km=90km/h. t 4h (2)全程消耗汽油的体积为V=25L=0.025m3. 汽油的质量为m=pV=0.8×103kg/m3×0.025m3= 20kg, 汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=20kg×4.5× 10J/kg=9×108J. (3)汽车全程所做的有用功为W=Pt=25×103W×4× 3600s=3.6×108J, 则汽车发动机的效率)= Q ×100%=3.6×10J 9×108J 100%=40%. 13.内燃机的重力、内燃机各部件之间的摩擦、废气带走的能量 都会影响热机效率的大小，所以改良热机结构、减小摩擦、利 用废气的热量都可以提高热机效率. 热机效率提高后，可以节省燃料，减少有害气体的排放等 升阶训练专题二热量的综合计算 1.C2.B3.3.0×103.0×10 4.3.36×1050.0755.8.4×1020 6.解：甲、乙混合时，设热平衡时的温度为t1, 根据Q放=Q吸可得， c甲m甲(t甲一t1）=czmz(t1一tz）, 即c甲m甲(44℃-36℃)=czmz(36℃-32℃)， 整理可得，c甲m甲=2czm乙.① 乙和丙混合时，设热平衡时的温度为t2:根据Q微=Q殿可 得，czmz(tz-t2)=c丙m两(t2-t丙)，即czmz(32℃ 30℃)=c两7m两(30℃-24C), 整理可得，c丙m丙=3czm乙.② 将甲和丙混合时，设热平衡时的温度为t,根据Q放=Q吸可 得，c甲mp(t甲一t)=c丙m丙(t-t丙).③ 将0②代人③式可得，2czmz(44℃-t)=3czmz× (t一24℃)，解得t=36℃. 7.6.72×1050.048.105017.51050 9.6×10535%固体酒精很难完全燃烧，且燃烧产生的热量 会有很大一部分散失在空气中，热量损失较大 10.125032.6% 11.解：(1)汽油完全燃烧放出的热量为Q微=mq=0.21kg× 4.6×10J/kg=9.66×10°J. (2)冷却水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)X 12kg×(72.5℃-15℃)=2.898×105J. 冷却水带走能量占汽油燃烧放出热量的百分比为 2.898X101×100%=30%. 9.66×105J 热机效率7=1-32%-30%-8%=30%. 汽车输出的有用功W有用=7Q版=30%×9.66×10°J= 2.898×10°J. 12.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，1小时内汽油机对外做功 60×1000次=60000次，汽油机在1小时内做的总功 Ws=60000×1440J=8.64×107J. 可得，汽油完全燃烧放出的总热量Q做= 由1一Q放 W总一 8.64×102J-2.16×10J.由Q做=m9得，完全燃烧汽油的 40% 质量m= Q枚=2.16×108J =4.7kg 94.6×10J/kg 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.C3.A4.AC5.B 6.机械热传递节约能源（合理即可） 7.4.2×10°1.25×104 8.(1)分子做无规则运动 (2)2×10-34.2×10520 9.解：(1)若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能 并有70%被水吸收，水吸收的能量为Q吸=刀W电=70%× 1.8×104J=1.26×104J,水升高的温度为△t= Q吸 cm 1.26×10J 4.2×103J/(kg·℃)×100×10-3kg =30℃. (2)一台风力发电机1年内提供的电能为4.8×1011J,火力发 电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能，则煤炭 完全燃烧释放的能量为Q做= W电=4,8×101」= 40% 1.2×101J, 需要燃烧煤炭的质量为m= Q三 1.2×1012J q 3.0×10J/kg 4×104kg. 第十五章电流和电路 第1节 两种电荷 1.D2.B3.C4.A5.C 6.弱带正电电子的转移正 7.B8.BD9.A10.D11.C 12.负排斥 13.负吸引轻小物体不能防止