第十四章内能的利用专题训练计算---2025-2026学年人教版物理九年级全一册

第十四章 内能的利用 专题训练计算 1．有蹭吃蹭喝蹭网络的，没想到还有蹭地暖的吧！有小区通知入住且不缴供暖费用的要交30%的蹭暖费。“水地暖”取暖的原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板。某房间一段时间内循环流动的水的质量为100kg，进水温度为55℃，出水温度为40℃。求这段时间里： (1)水向外界放出的热量。［］ (2)水放出的热量若通过燃气加热获取，且燃气燃烧放出热量的50%被水吸收，需消耗的燃气。（燃气的热值为） 2．太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，是某家庭太阳能热水器，阳光照射时平均每小时吸收的太阳能，如果热水器吸收的太阳能，可以使质量为的水温度升高60℃。已知水的比热容，天然气的热值。求： (1)水吸收的热量； (2)该太阳能热水器的效率； (3)若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少的天然气。 3．国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，配备30多个加氢站，车型包括氢燃料大巴、氢燃料小轿车、氢燃料特种车等。某氢燃料大巴车以105kW的恒定功率匀速行驶400s，消耗氢燃料600g，求[，]： (1)质量为600g的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ (2)若这些热量的50%被质量为200kg温度为30℃的水吸收，能使水的温度升高多少℃？ (3)该段时间内，氢燃料大巴车的能量转化的效率为多少？ 4．氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。（，）求： (1)质量为0.15kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； (2)若（1）中的这些热量的60%全部被质量为100kg、温度为25℃的水吸收，水升高的温度； (3)若（1）中的这些热量恰好能供某氢能源公交车在平直路面上以35kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率。 5．某型号汽车在平直的公路上匀速行驶50km，汽车受到的阻力为2 760N，已知汽油的热值为。则： (1)汽车匀速行驶50km时，牵引力做的功为多少？ (2)若汽车发动机的效率为30%，它匀速行驶50km消耗多少千克汽油？ 6．现代温泉康养已经从传统的温泉汤浴拓展到温泉度假、温泉养生。如图所示，这是某地温泉康养度假胜地的部分情景。若温泉池内有的水，初始水温为43℃，一段时间后水温降至38℃，已知，。 (1)求温泉池内水放出的热量； (2)若放出相同的热量，求需要完全燃烧天然气的体积； (3)若某燃气灶的加热效率为60%，用该燃气灶加热水，消耗与（2）中相同体积的天然气可将多少质量的水由20℃加热至80℃？ 7．在2025年9.3日在北京天安门广场举行的纪念抗日战争暨世界反法西斯战争胜利 80周年阅兵中，多款新型喷气式战斗机集中亮相，充分展示了我国的空军装备。假设其中某飞机的发动机0.5h内能以恒定的牵引力飞行2000km，输出功率达 消耗了50kg的航空燃油，已知燃油的热值 求； (1)飞机的飞行速度； (2)50kg航空燃油完全燃烧放出的热量； (3) 飞机发动机的效率。 8．一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶50km，消耗汽油3kg，若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，，求： (1)这些汽油完全燃烧放出的热量； (2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的牵引力； (3)提高汽车的效率对节能减排有重大意义。如果汽车牵引力所做的功保持不变，将这辆轿车的效率提高10%，则节约多少千克汽油？ 9．2023年12月1日，甘肃长庆油田发现亿吨级整装大油田，为我国天然气的供应找到新的基地。在某次烧水过程中，水壶中装有2kg的水，将这些水从20℃加热到60℃，一共烧掉了0.012m3天然气。已知天然气的热值q=4.0×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，求： (1)0.012m3天然气完全燃烧释放的热量； (2)求该次烧水过程中水吸收的热量； (3)求该次烧水过程中的热效率。 10．为保证家庭用餐安全，小亮妈妈用如图所示的燃气灶烧水给家里餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg，水的初温为22℃，当水刚好烧开时，共消耗了0.056kg的天然气，该燃气灶烧水的热效率为60%。[，]求： (1)天然气完全燃烧放出的热量； (2)消毒过程中，水吸收的热量； (3)密闭的锅内水烧开时的温度。 11．小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的加热效率，小华在水壶中加入5L水，水的初温是20℃，然后用天然气灶将水烧开，消耗天然气，，，，当地大气压为标准大气压。求： (1)水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)天然气灶的加热效率。 12．太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。 (1)当容量为100L的太阳能热水器注满水时，一段时间内水吸收的热量为，则水温上升了多少？[，] (2)如果这些热量由完全燃烧焦炭放出，需要燃烧多少千克的焦炭[] (3)若在这段时间内，获得的太阳能是，则该太阳能热水器的效率是多少？ 13．氢能源公交车与传统公交车相比，最大的特点是“零污染、零排放”，产物仅为电、热和水。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。[，，标准大气压环境]求： (1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； (2)若这些热量被质量为200 kg、温度为25℃的水吸收，则水升高的温度。 14．为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年，2025年9月3日，我国在天安门广场举行了盛大的阅兵仪式。如图所示是首次亮相的某款无人驾驶战车，在平直的长安街接受检阅。若战车10min匀速行了3km，这个过程中受到的阻力为1200N，发动机总共消耗0.3kg柴油。[已知，，当地大气压为1个标准大气压]求： (1)柴油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)战车的牵引力在这10min里做的功是多少？ (3)这辆战车发动机的热机效率？ 15．我国自行设计研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机，具备出色的水陆起降和救援能力，其动力系统由四台相同的涡桨发动机组成。已知每台发动机输出的有用功率为3×106W，工作时的能量转化效率可达60%，所使用燃油的热值为4×107J/kg。试求： (1)单台发动机以额定功率工作1h，对外输出的有用机械能； (2)单台发动机以额定功率工作1h，燃油燃烧放出的热量； (3)四台发动机以额定功率工作1h消耗燃油的质量。 16．一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母表示。在标准大气压下，用一个热效率为40%的酒精炉为热源，将30g初温为0℃的冰全部熔化为0℃的水，共燃烧了0.8g酒精，酒精的热值为。求： (1)冰熔化过程中吸收的热量； (2)在标准大气压下，冰的熔化热。 17．燃气热水器具有加热速度快、节能高效环保等优点，因此近年来，越来越多的家庭选择安装燃气热水器。小聪家的燃气热水器将40L水从加热到，完全燃烧天然气。已知水的比热容，天然气的热值，水密度为，求： (1)此过程中水所吸收的热量是多少？ (2)该热水器加热这些水的效率是多少？ 18．某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到52℃，消耗的天然气体积为（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为，天然气的热值为。求： (1)天然气完全燃烧放出的热量？ (2)水吸收的热量？ (3)该热水器工作的效率？ 19．混合动力汽车以其节能、低排放，油电互补等优点受到大众青睐。当混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，向车轮输送能量。同时又给蓄电池充电。在某次测试中，由内燃机提供能量，内燃机提供6000N牵引力，使汽车以72km/h的速度匀速行驶，此过程中蓄电池电能增加，求： (1)测试过程中内混合动力汽车所做有用功的功率是多少? (2)若所用燃料的热值为，测试过程中消耗20kg燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少? (3)在测试中，混合动力汽车的热机效率是多少？ 20．小松家新买来一台水箱容积为80L的天然气热水器。小松学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，他把“进水量”设置为40L（40千克），“出水温度”设置为40℃后，开始加热。当水温达到40℃时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃，加热前天然气表的示数为129.96m3，停止加热后变为130.06m3。（天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）。求： (1)水箱中水吸收的热量Q吸； (2)将水从20℃加热到40℃，天然气完全燃烧放出的热量Q放； (3)该热水器的热效率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第十四章 内能的利用 专题训练计算---2025-2026学年人教版物理九年级全一册》参考答案 1．(1) (2)0.3kg 【详解】（1）水的温度变化量 水向外界放出的热量 （2）燃气需提供的总热量 燃气的质量 2．(1)2.52×107J (2)56% (3) 【详解】（1）由题目信息可得水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg·℃）×100kg×60 ℃=2.52×107J （2）热水器吸收的总太阳能为Q总=Pt=7.5×106J/h×6h=4.5×10⁷J 该太阳能热水器的效率为 （3）根据题意，天然气完全燃烧放出的热量Q放等于水吸收的热量Q吸，即 Q放=Q吸=2.52×107J 需要天然气的体积为 3．(1) 8.4×10⁷J (2) 50℃ (3) 50% 【详解】（1）氢燃料完全燃烧放出的热量为 （2）水吸收的热量为 水升高的温度为 （3）大巴车行驶过程中做的有用功为 能量转化率为 4．(1) (2) (3) 【详解】（1）氢燃料完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 由热量公式得： （3）， 公交车匀速行驶所做的有用功 效率为有用功与总热量的比值： 5．(1) (2)10kg 【详解】（1）汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，故F=f=2 760N 由W=Fs可知，牵引力做的功为 （2）发动机效率为30%，由可知，汽油完全燃烧释放的热量为 由公式可得，汽油质量 6．(1) (2) 3m3 (3) 300kg 【详解】（1）温泉池内水放出的热量为 （2）天然气完全燃烧放出的热量等于水放出的热量，即 需要完全燃烧天然气的体积为 （3）（2）中相同体积的天然气完全燃烧放出的总热量为；根据燃气灶的加热效率，水吸收的热量为 加热水的质量为 7．(1) (2) (3)40% 【详解】（1）飞机的飞行速度 （2）燃油完全燃烧放出的热量 （3）发动机输出功率，飞行时间 则有用功 发动机的效率 8．(1) (2) (3) 【解析】【小题1】汽油完全燃烧放出的热量 【小题2】有用功为总量的30%，则有用功为 由总功公式可得，这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的牵引力 【小题3】如果汽车牵引力所做的功保持不变，将这辆轿车的效率提高10%，则提高后的效率为40%，则需要燃料燃烧放出的热量为 减少的热量 节约汽油的质量为 9．(1)4.8×105J (2)3.36×105J (3)70％ 【详解】（1）0.012m3天然气完全燃烧释放的热量为 （2）水吸收的热量为 （3）烧水过程中的热效率为 10．(1) (2) (3)102℃ 【详解】（1）天然气完全燃烧放出的热量Q放=m天然气q天然气=0.056kg×5.0×107J/kg=2.8×106J （2）水吸收的热量Q吸=ηQ放=60%×2.8×106J=1.68×106J （3）密闭的锅内水烧开时的温度为 11．(1) (2) (3)50% 【详解】（1）水的质量 题中指出当地为标准大气压，因此水的沸点为100℃，即水的末温，根据吸热公式计算水吸收的热量 （2）根据燃料燃烧放热公式计算天然气完全燃烧放出的热量 （3）根据效率公式计算天然气灶的加热效率 12．(1)30℃ (2)0.42kg (3)42% 【详解】（1）水的体积，质量 水温升高为 （2）需要燃烧焦炭的质量为 （3）太阳能热水器的效率为 13．(1) (2)50℃ 【详解】（1）根据可得，0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 （2）由题可知，水吸收的热量 由公式 得，水升高的温度为 初始温度为25℃，理论升高50℃后为75℃，未达沸点，故实际升高50℃。 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）柴油完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.3kg×4×107J/kg=1.2×107J （2）因为战车匀速行驶，所以它处于平衡状态，牵引力与阻力是一对平衡力。所以牵引力F的大小等于阻力f的大小，即F=f=1200N 战车行驶的距离s=3km=3000m 牵引力做的功W=Fs=1200N×3000m= 3.6×106J （3）牵引力做的功是发动机对外做的有用功，即W有用=W=3.6×106J 柴油完全燃烧放出的热量是总能量，即Q总=Q放=1.2×107J 战车发动机的热机效率 15．(1)1.08×1010J (2)1.8×1010J (3)1.8×103kg 【详解】（1）已知单台发动机的有用功率，工作时间 根据功率公式 ，可得单台发动机对外输出的有用机械能 （2）已知单台发动机的能量转化效率η = 60%，根据效率公式，可得燃油燃烧放出的热量 （3）四台发动机工作1h燃油燃烧放出的总热量为 已知燃油的热值。根据热量公式，可得消耗燃油的质量 16．(1) (2) 【详解】（1）酒精完全燃烧放出的热量 冰吸收的热量 （2）冰的质量 冰的熔化热 17．(1) (2) 【解析】【小题1】水的质量为 此过程中水所吸收的热量是 【小题2】天然气完全燃烧放出的热量 则该热水器加热这些水的效率是 18．(1) (2) (3) 【详解】（1）天然气完全燃烧放出的热量为 （2）水吸收的热量 （3）热水器效率 19．(1)1.2×105W (2)9×108J (3)33.3% 【详解】（1）汽车以72km/h的速度匀速行驶，汽车速度 牵引力，由功率公式，则测试过程中混合动力汽车所做有用功的功率 （2）燃料质量，热值，燃料完全燃烧放出的总热量 （3）由得，牵引力做功 蓄电池电能增加，总有用功 热机效率 20．(1)J (2)J (3)80% 【详解】（1）水吸收的热量由公式 计算。 已知 ，，，代入得： （2）天然气完全燃烧放出的热量由公式 计算。 已知，消耗的天然气体积，代入得： （3）热效率公式为。 将 和 代入得： 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $