期末总复习冲刺阶段分层强化训练：热值的综合计算B---2025-2026学年九年级上册物理（教科版）

2025-2026学年九年级上册物理期末总复习冲刺阶段分层强化训练：热值的综合计算B 姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．汽油的热值q=4.6×107J/kg，质量为42g的汽油完全燃烧，则： （1）释放的热量是多少J？ （2）这些热量被一个标准大气压下5kg、10℃的水完全吸收，则水升温多少？ 2．2024年11月17日，我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想号”（如图所示）在广东广州正式入列。作为我国深海探测关键技术装备领域的重大突破，“梦想号”大洋钻探船承担着深海资源勘探、大洋科学钻探和深远海科学考察等多项使命。“梦想”号满载排水量为42600t，具备海域11000米的钻探能力，世界领先。（g取10N/kg）。请根据上述素材，回答下列问题： 燃料 热值/（J•kg﹣1） 可燃冰 4.2×108 煤 3×107 (1)求“梦想”号满载时受到的浮力； (2)求钻探系统的钻头在海域3000m深处受到海水的压强；（ρ海水取1.03×103kg/m3） (3)钻探船一次在某3000米深海域开采可燃冰104m3，求这些可燃冰的质量。（ρ可燃冰取0.9×103kg/m3） (4)若可燃冰的燃烧效率为90%，煤的燃烧效率为45%，那么这次开采的可燃冰相当于为我们国家节约了多少质量的煤？ 3．某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了0.12kg的天然气（每分钟放热相同）。水的比热容为，天然气的热值为。 (1)完全燃烧0.12kg天然气释放的热量为多少？ (2)在烧水过程中，“0～2min”、“2～4min”、“4～6min”哪个时间段热效率最高？此时间段内水吸收的热量为多少？ (3)在烧水过程中，最高热效率的时间段内，热效率为多少？ 4．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。若一氢燃料新能源公交车在牵引力的作用下匀速直线运行20km会消耗7.5kg氢燃料（氢的热值是）。求此过程中： (1)牵引力所做的功； (2)该氢能源汽车发动机的效率； (3)在牵引力做功相同的情况下，若未来能将发动机的效率提升至50%，则新型发动机相较之前能节约多少kg氢燃料。 5．中国人民解放军力量日益壮大，众多新式战车不断充实着国防力量。如图所示，某辆发动机的功率为的轮式伞兵突击战车在水平路面上匀速行驶12km，用时10min。求：（汽油的热值取） (1)战车此次行驶时，受到的阻力。 (2)若汽油机的效率为32%，消耗汽油的质量（假设汽油完全燃烧）。 6．小月家太阳能热水器水箱最多可盛200kg水。某天早晨，小月用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器加满水，晚上热水器显示的水温是50℃。求： （，） （1）这段时间水箱中水吸收的热量？ （2）如果水吸收的热量由燃烧煤气来提供，炉子的效率是40%，煤气的质量是多少？ 7．小明学习了热学的有关知识后，知道了水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），他想估算自己家所用的天然气灶的效率，他在铁锅中装入3kg水，并将其放在天然气灶上从15℃加热到75℃，加热前后小明观察了天然气表（如图），上面的示数分别为:m3和m3。 （1）天然气表上标有“严禁明火查漏”的警示，请说出原因。 （2）水从15℃升高到75℃吸收了多少热量? （3）若铁锅吸收的热量不考虑，则该天然气灶烧水的效率大约是多少?（q天然气约为3.9×107J/m3） 8．对生活垃圾进行分类既是当前的一种时尚，更是生态环保的需要。目前我市每天能产生1000t左右的生活垃圾，若进行分类后，除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾，将还有900t左右的垃圾需要处理。为了处理这些垃圾，我市规划布局了城市生活垃圾焚烧发电项目，该项目位于蛇形山镇泉塘村生活垃圾处理中心内，占地约80亩，总投资4.73亿元，对娄星区、涟源市和双峰县部分乡镇生活垃圾进行焚烧与热能利用。项目建成投产后，年处理垃圾约29.2万吨，年发电近1.2亿度，可满足四分之一的娄底城区居民用电，将垃圾真正“变废为宝”。经实践检测每完全燃烧1t生活垃圾可发电300kW⋅h。设整个发电过程中的效率为30%，求：（1）生活垃圾的热值q； （2）完全燃烧1t生活垃圾产生的热量若用来烧开水，其中70%的热量被水吸收，1标准大气压下可烧开多少吨20℃的冷水。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)] 9．现代家庭普遍安装了节能型燃气热水器，在一次用水过程中，将10kg的水从12℃加热到52℃。已知，q天然气＝4×107J/m3，此燃气热水器的加热效率为84%。求：（1）水吸收的热量； （2）此次加热水消耗的天然气的体积； （3）若使用额定功率为2000W的电热水器，使10kg的水从12℃加热到52℃，需要正常加热的时间是多少min？（不计热量损失） 10．如图甲，这是我国自主研发的一款油电混合动力汽车。该汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量； 当高速行驶或蓄电池存能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电。在某次测试中，司机驾驶该车在平直公路上以 50km/h的速度匀速行驶1h。这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的 80%。该车行驶时所受阻力f 和车速v的关系如图丙所示，该汽车的某些参数如表所示。（燃油热值q=4.0×107J/kg） 电机 电池 整车 输出最大功率/kW 输出电压/V 最大容量/J 质量/t 40 300 1.0×10⁸ 1 (1)该混合动力汽车的内燃机是一台四冲程汽油机，图乙是汽油机的   冲程； 汽车行驶一段时间后，油箱中剩余燃油的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”） ； 若该汽油机的转速为3000r/ min时，其中一个气缸在1s内做功 次。 (2)汽油机使用水做冷却剂，是因为水的 较大。 (3)该车以 50km/h的速度匀速行驶时， 牵引力为 N。 (4)汽车的能量利用率 % 11．某单缸四冲程汽油机的活塞横截面积为，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为，汽缸总排量为（发动机每个工作循环吸入或排出气体的体积为汽缸排气量），曲轴转速为。当汽油机满负荷工作，受地面阻力时，能保持的速度匀速行驶。求： (1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力； (2)汽油机的功率； (3)若汽油机在吸气冲程中吸入的空气质量与燃油质量之比为14：1，吸入的油气混合物的平均密度为，汽油的热值取，则该汽油机的效率为多大（结果精确到0.1%）。 12．氢燃料新能源具有清洁无污染、效率高等优点，其热值为。求： (1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (2)用这些热量在标准大气压下，给质量为250kg，温度为65℃的水加热（不计热量损失），水的末温是多少摄氏度？ [水的比热容为] (3)某氢能源汽车以的恒定功率匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量有50%用来做有用功，能使该汽车匀速行驶多长时间？ 13．如图所示为“无人超级拖拉机”，该拖拉机总重为，最大可提供的动力为，拖拉机静止在水平土地上时与地面的总接触面积为，若发动机输出功率恒为，效率为。（g取，燃油的热值取）求： (1)拖拉机静止时对水平地面的压强； (2)拖拉机以最大动力匀速直线运动所用时间； (3)若拖拉机以最大动力匀速直线运动，至少需要消耗燃油的质量。 14．如图甲所示是我国自主研发的一款油电混合动力汽车。该车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量20%停止供电。在某次测试中，司机驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘发现这段时间内然机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，该汽车的某些参数如表所示。（燃油热值） 电池 整车 输出电压/V 最大容量/J 质量/t 300 1.2×108 1 (1)在测试过程中，该车克服阻力做的功的大小？ (2)汽车的能量利用率（热机效率）？ (3)若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能，该车在蓄电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶多少千米？ 15．图甲是我国自主研制的第一艘055型万吨级驱逐舰——南昌舰，它标志着中国人民解放军海军驱逐舰实现由第三代向第四代的跨越。若某次航行时，南昌舰从静止出发以恒定推进功率加速直线航行，达到目标航速后匀速直线航行，航行时的v-t图像如图乙所示。已知南昌舰在匀速直线航行阶段受到的阻力为。[]。求： (1)南昌舰在加速阶段消耗柴油，这些柴油完全燃烧放出的热量； (2)本次航行中南昌舰的恒定推进功率； (3)本次航行的加速阶段，南昌舰发动机的热效率。 16．如图中甲图所示是一款国产无人驾驶汽车。汽车自动驾驶时使用雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况，表格是它的部分参数。 整车质量 2000kg 与地面的总接触面积 800cm2 最高速度 120km/h 以最高速度行驶时受到的水平阻力 300N (1)若汽车以最高车速沿水平直线匀速行驶30min，则牵引力做功的功率为多少？ (2)如图乙所示，若该发动机的气缸活塞面积为S（），一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L（mm），满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p（Pa），发动机的转速为N（r/min）；若汽车在平直公路上以100km/h的速度匀速行驶时，汽车发动机的效率为η，汽油的热值为q（J/kg）、汽油的密度为（），求该汽车发动机的百公里耗油量V（）为多少？（结果用题目所给的字母表示） 第1页，共3页 第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末总复习冲刺阶段分层强化训练：热值的综合计算B---2025-2026学年九年级上册物理（沪科版）》参考答案 1．（1）1.932×106J；（2）90℃ 【详解】解：（1）完全燃烧42g的汽油放出的热量 Q放=m1q=0.042kg×4.6×107J/kg=1.932×106J （2）这此时热量被5kg的水完全吸收，水升高的温度 那么此时水的温度 t=t0+∆t=92℃+10℃=102℃ 而在一个标准大气压下水的沸点为100℃，所以水实际升高的温度 ∆t实=100℃-10℃=90℃ 答：（1）释放的热量是1.932×106J； （2）水升温90℃。 2．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）根据阿基米德原理，浮力等于排开水的重力： （2）根据液体压强公式： （3）根据密度公式得： （4）可燃冰燃烧放出的有效热量： 煤燃烧放出相同有效热量时，所需煤的质量： 3．(1) (2)“0～2min”； (3)63% 【详解】（1）已知天然气的质量为 0.12kg，天然气的热值，则天然气完全燃烧释放的热量为 （2）由图可知，随着水温的不断升高，温度变化越来越慢，故0～2min时间内，在吸收热量相同的情况下，升高的温度最高，热效率最大；0～2min内，水升高的温度 水吸收的热量 （3）0～2min内，天然气完全燃烧释放的热量 烧水时的热效率 4．(1)4.2×108J (2)40% (3)1.5 【详解】（1）牵引力所做的功为 （2）氢燃料完全燃烧放出的总热量为 该氢能源汽车发动机的效率为 （3）在牵引力做功相同的情况下，发动机的效率提升至 新型发动机需要消耗的氢燃料完全燃烧放出的总热量为 由得，此时需要消耗的氢燃料质量为 相较之前能节约的氢燃料质量为 5．(1)3000N (2)2.5kg 【详解】（1）战车匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，即。战车行驶的时间 发动机做功 由得牵引力 因匀速行驶，阻力 （2）汽油机效率 ，则汽油完全燃烧放出的热量 由 得汽油质量 6．（1）2.52×107J；（2）1.5kg。 【详解】解：（1）水箱中的水吸收的热量 （2）由可得 煤气完全燃烧释放的热量 根据可知，需要燃烧煤气的质量 答：（1）水箱中的水吸收的热量是2.52×107J； （2）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，至少需要燃烧1.5kg的煤气。 7．（1）天然气遇到明火易发生爆炸；（2）7.56×105J；（3）51% 【详解】解：（1）天然气遇到明火易发生爆炸（答成“被点燃”也可）。 （2）水从15℃升高到75℃吸收热量为 Q吸=cm（t－t0）=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×（75℃－15℃）=7.56×105J （3）加热前后天然气用量 V=1234.605 m3－1234.567 m3=0.038 m3 天然气燃烧放出的热量为 Q放=qV =3.9×107J/m3×0.038 m3=1.482×106J 该天然气灶烧水的效率 答：（1）天然气表上标有“严禁明火查漏”的原因是天然气遇到明火易发生爆炸； （2）水从15℃升高到75℃吸收的热量是7.56×105J； （3）该天然气灶烧水的效率大约是51%。 8．（1）3.6×106J/kg；（2）7.5t 【详解】解：（1）每完全燃烧1t生活垃圾可发电 W=300kW⋅h=300×3.6×106J=1.08×109J 由 可知，燃烧1t生活垃圾释放的热量 生活垃圾的热值 （2）由题意可知，水吸收的热量 Q吸=70%Q放=70%×3.6×109J=2.52×109J 1个标准大气压下，水的沸点是100℃，由Q吸=cm(t-t0)可知，冷水的质量 答：（1）生活垃圾的热值q为3.6×106J/kg； （2）完全燃烧1t生活垃圾产生的热量若用来烧开水，其中70%的热量被水吸收，1标准大气压下可烧开7.5吨20℃的冷水。 9．（1）1.68×106J；（2）0.05m3；（3）14min 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）由可知，天然气完全燃烧放出的热量 由可知，天然气的体积 （3）不计热量损失，使10kg的水从12℃加热到52℃，电热水器消耗的电能 由可知，电热水器加热的时间 答：（1）水吸收的热量为1.68×106J； （2）此次加热水消耗的天然气的体积为0.05m3； （3）若使用额定功率为2000W的电热热水器，使10kg的水从12℃加热到52℃，需要正常加热的时间是14min。 10．(1) 做功 不变 25 (2)比热容 (3)2000N (4)37.5% 【详解】（1）[1]图乙中火花塞点火，活塞向下运动，故图乙是汽油机的做功冲程。 [2]热值是燃料的一种特性，与质量无关，汽车行驶一段时间后，油箱中剩余燃油的热值不变。 [3]若该汽油机的转速为 3000r/ min=50r/s 即1s飞轮转动50圈，飞轮转动2圈，对外做功1次，故其中一个气缸在1s内做功25次。 （2）汽油机使用水做冷却剂，是因为水的比热容较大，温度变化相同时，水吸收的热量更多。 （3）由图丙得，汽车的速度为50km/h时，阻力为2000N，因为汽车做匀速直线运动，故牵引力与阻力二力平衡，大小相等即 （4）汽车的速度为50km/h时，行驶1h，行驶的路程为 汽车克服阻力做的功为 蓄电池储存的电能为 消耗的燃油释放的热量为 该汽车的能量利用率为 11．(1)5400N (2)54000W (3)33.3% 【详解】（1）活塞横截面积为，做功冲程燃气的平均压强为，燃气对活塞的平均压力 （2）汽缸排量，活塞行程 曲轴转速，每转两圈做功一次，每秒做功次数 单次做功 汽油机的功率 （3）混合物体积：每个工作循环吸入体积，密度，总质量 燃油质量：空气与燃油质量比14∶1，燃油质量 热量计算： 该汽油机的效率为： 12．(1) (2)100 (3)150s 【详解】（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 （2）不计热量损失，则水吸收的热量 由热量公式，则水升高的温度 水的末温为 因为在标准大气压下，水的沸点为，所以水的末温是。 （3）由热机效率公式，则氢燃料燃烧用来做的有用功 由功率公式，则汽车匀速行驶时间 13．(1) (2)1000s (3)2.5kg 【详解】（1）设拖拉机对地面的压力为F=G=2.2×104N 拖拉机静止时对水平地面的压强 （2）若发动机输出功率恒为，最大可提供的动力为，可得拖拉机的速度为 由得，运动1 km（即1000 m）所需时间 （3）拖拉机克服阻力做功W=Fs=4×104N×1000m=4×107J 消耗的燃料释放的热量为 由得，耗油质量 14．(1)1.0×108J (2)40% (3)96km 【详解】（1）在测试过程中，汽车行驶的距离为 汽车匀速行驶，受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。由图乙可知，当速度为50km/h时，汽车的牵引力F=f=2000N 该车克服阻力做的功为 （2）内燃机消耗燃油放出的总热量为 向蓄电池充电的能量为 内燃机输出的有用能量为克服阻力做的功和向蓄电池充电的能量之和，即 汽车的能量利用率（热机效率）为 （3）蓄电池充满电后可用的能量为 当车速v'=25km/h时，由图乙可知，汽车所受的阻力 因为电能全部转化为机械能，所以克服阻力做的功等于蓄电池可用的能量， 所以汽车能行驶的最大距离为 15．(1) (2) (3)40% 【详解】（1）柴油完全燃烧放出的热量 （2）由图像可知，南昌舰在120s后以 的速度做匀速直线运动，处于平衡状态，其受到的推进力与阻力是一对平衡力，大小相等，则 由题可知，南昌舰以恒定推进功率航行，所以加速阶段和匀速阶段的功率相同。南昌舰的恒定推进功率 （3）由图像可知，加速阶段的时间。在加速阶段，由可知，发动机做的功 发动机的热效率 16．(1) (2) 【详解】（1）汽车以最高车速匀速行驶，处于平衡状态，其牵引力与水平阻力是一对平衡力。设汽车的牵引力为F，水平阻力为f，则F=f=300N 汽车的最高速度v=120km/h 牵引力做功的功率 （2）汽车行驶100km所用的时间 发动机在此时间内的总转数n总=Nt=Nr/min×60min=60N 因为是四冲程发动机，曲轴每转2周完成一个工作循环，做功1次，所以发动机做功的次数 发动机一个做功冲程做的功W单次=pS'L' 其中活塞面积S'=Scm2=S×10-4m2 活塞移动距离L'=Lmm=L×10-3m 所以，W单次=p×(S×10⁻⁴ m2) × (L×10⁻3m) =pSL×10⁻⁷J 发动机在100km内做的总功（有用功）W总=n×W单次=30N×pSL×10⁻⁷J=3pSLN×10⁻⁶J 设该汽车百公里耗油量为V，消耗汽油的质量m=ρ0V 汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=ρ0Vq 根据发动机效率公式η=可得 所以，该汽车发动机的百公里耗油量 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $