第12章 培优专题(二) 热量的综合计算-【练测考】2025-2026学年九年级上册物理（鲁科版五四制·新教材）

热，是嘴里吹出的热气的内能转移到了手上，热传递改变了 物体的内能，是能量的转移过程，C符合题意；流星与空气摩 擦，发光发热，是做功改变了物体的内能，是能量的转化过 程，D不符合题意。 3.D【解析】能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相 互转化，故A错误；能量守恒定律既适用于能量转化过程， 又适用于能量的转移过程，故B错误；“摩擦生热”是将机械 能转化为内能的过程，所以它也是符合能量守恒定律的，故 C错误；根据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变，故D正 确。 4.D【解析】能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，故A、B 错误；能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转 化，热机的工作过程也遵循能量守恒定律，故C错误；一个 物体能量增加，必然伴随着别的物体能量减少，在能量转移 和转化的过程中能量的总量是保持不变的，故D正确。 5.不能够转化转移 【解析】能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产 生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体 转移到另一个物体，在转移和转化过程中，能量的总量保持 不变。 综合运用 6.D【解析】太阳能电池板将太阳能转化为电能，故A正确； 给蓄电池充电，蓄电池将电能转化为化学能，故B正确；蓄 电池放电，将化学能转化为电能，故C正确；小风扇工作时 将电能转化为机械能，故D错误。 7.B【解析】电池充电时，是将电能转化为化学能，电池分别 给电动机和照明灯供电时，是将储存的化学能转化为电能， 然后将电能分别转化为机械能和光能，故B正确，A、C、D 错误。 8.B【解析】用冷水冷却汽车发动机，冷水吸热，发动机放热， 内能发生了转移，故A正确；蓄电池放电时消耗了化学能， 获得了电能，将化学能转化为电能，故B错误；从滑梯上滑 下臀部发热，是克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故C 正确：水从高处泻落冲击水轮机，是水的机械能变成水轮机 的机械能，能量的形式本质上没有变化，属于机械能发生转 移，故D正确。 9.D【解析】弯折铁丝，对铁丝做功，机械能转化为内能，故A 正确；保温瓶内的气体膨胀做功，内能转化为瓶盖的机械能， 故B正确；燃料燃烧时，将其蕴含的化学能转化为内能释放 出来，故C正确；干电池供电时，是将电池的化学能转化为 电能，故D错误。 10.A【解析】球在被踢的过程中，其内部的小发电机工作，是 将动能转化为电能，然后再将电能转化为化学能储存在蓄 电池中，LED灯发光时，蓄电池中的化学能转化为电能再 转化为光能，故A正确，B、C、D错误。 11.不可行违背了能量守恒定律 【解析】根据能量守恒定律可知，能量的利用过程，本质是能 量的转移或转化过程，在转移或转化过程中，能量的总量是 不变的，电动车运动过程中，必须克服摩擦阻力做功，消耗 能量，所以该设想不能成功，最根本的原因是违背了能量守 恒定律。 12.化学机械 【解析】卫星发射过程的，点火加速上升阶段中，燃料的化学 能转化为内能，然后再转化为卫星的机械能。 素养培优 13.内电不能够遵循 【解析】电路中有电流产生，对应的电能是由热水的部分内 能转化来的，即温差发电的实质是内能转化为电能，利用这 套装置，热水的内能除了转化成风扇的机械能外，还有一部 分能量散失掉了，所以最终热水的内能不能够全部转化成 风扇的机械能，能量守恒定律是自然界中普遍存在的规律， 任何能量的转化都遵循能量守恒定律。 培优专题（二）热量的综合计算 1.温度做功热传递比热容2.1×10 【解析】墨水在温水中比在冷水中扩散快，说明温度越高，分 子的无规则运动越快，分子热运动的快慢与温度有关；冬天 搓手取暖，是通过做功的方式，将机械能转化为内能，从而增 加了手的内能：用热水袋取暖时，热水放出热量，人体吸收热 量，是利用热传递的方法改变人体的内能；水的比热容较大， 相同质量的水与其他物质相比，升高相同温度时，吸收的热 量较多，冷却效果更好，所以汽车发动机用水作冷却剂； 10kg水，温度升高50℃时，水吸收的热量：Q厦=c水m△t= 4.2×103J/(kg·℃)×10kg×50℃=2.1×106J。 2.解：(1)铅块放出的热量： Q放=c铅m铅(to-t)=0.13×103J/(kg·℃)×0.2kg× (98℃-18℃)=2.08×103J. (2)水吸收的热量： Q吸=c水m水(t-to冰)=4.2X103J/(kg·℃)×0.08kg× (18℃-12℃)=2.016×103J。 (3)Q敬>Q吸，水吸收的热量小于铅块放出的热量，说明有热 量散失，例如：容器吸热、周围空气吸热等。 3.2.5×10 【解析】7kg汽油完全燃烧要放出的热量：Q#=g=7kgX 4.5×102J/kg=3.15×108J,由题知，Q顾=Q,由Q厦= cm△可得，m'=Q是」 3.15×108J c*AF4.2X103J/(kg·C)X30℃= 2.5×103kg。 4.105.406.400 7.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=3.024X108J 9天气3.2X102j/m=9.45m3。 8.解：(1)0.12m3的天然气完全燃烧放出的热量： Q放=Vg=0.12m3×4.0X10J/m3=4.8X106J。 (2)水吸收的热量： Q吸=7Q放=70%×4.8×105J=3.36×10J。 (3)密闭的锅内水烧开时的温度为： 3.36×105J cm 4.2X10J/(kg·℃)X10kg+2℃- 102℃。 9.解：(1)由题意可知，完全燃烧氢气的质量m复气=0.15kg, 氢气的热值q氢气=1.4×10°J/kg,所以完全燃烧0.15kg氢气 放出的热量为Q做=m数气9数气=0.15kg×1.4×108J/kg 2.1×10J. (2)已知牵引力F=1.0×103N,汽车行驶的路程s= 12km=12×103m, 所以汽车牵引力所做的功为 W有用=Fs=1.0×103N×12×103m=1.2×10J. (3)因为完全燃烧0.15kg氢气放出的热量为2.1×10J,汽 车牵引力所做的功为1.2×10J,所以汽车发动机的效率为 W有用_1.2×102」 7=Qk-2.1×10 ≈57%。 10.解：(1)t=5min45s=345s, 汽车牵引力做的功W=Fs=1500N×6900m=1.035× 10J 功率P=W_1.035X10J=3X10w. t 345s W (2)由7=Q得 Q-W=14.035X10J-4.14X10J 7 25% 则m=Q越=4.14X107 -=0.9kg 94.6X10J/k 跨学科实践调查当地燃料结构及空气质量 1.(1)化学内100(2)选择天然气，因为天然气无毒、安 全、热值高、对环境污染小 【解析】(1)燃料燃烧从能量转化角度来看，是化学能转化为 内能的过程。由Q效=V9天然气可得，用户平均每个月燃烧天 然气的体积为V=Q数=1.56X10】 =20m3,每月燃 q天然气7.8X10J/m 料费用：5.0元/m3×20m3=100元。 2.(1)结构简单(2)内能机械能做功(3)物体对外做 功，内能减少、温度降低。 【解析】(1)压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点是结构 简单、体积小、维修成本低、操控简单等。(2)空气动力汽车 工作时将内能转化为机械能与四冲程汽油机的做功冲程的 能量转换相同。(3)资料表明，空气发动机排出的尾气温度 低于周围空气的温度，是因为物体对外做功，内能减少、温度 降低。 重点实验突破 【例】停表(1)使水与食用油在相同时间内吸收的热量相等 高(2)水质量相同(3)水 (4)不正确用相同的加热器加热，相同时间内A和B吸收的 热量相等 (5)B 章末复习 1.A【解析】桂花花香四溢是因为花香分子在不停地做无规 则运动，故A正确；雪花漫天飘舞、灰尘空中飞扬和江面雾 气弥漫都属于机械运动，故B、C、D错误。 2.B【解析】油辣子附着在凉面上，说明分子间存在引力，但 分子间还同时存在着斥力，故A错误；香气四溢，这是扩散 现象，表明分子在不停地做无规则运动，即热运动，故B正 确；分子间有间隙，但凉面条之间的空隙属于物体间的间隔， 故C错误；物体是由大量分子组成的，吃一口凉面，有大量 的分子进入口中，故D错误。 3.扩散温度 【解析】诗人闻到花香是由于花的香味分子不停地做无规则 运动，属于扩散现象。诗句“花气袭人知骤暖”是指诗人通过 闻香能感知到天气转暖，说明分子做无规则运动的剧烈程度 与温度有关，温度越高分子的无规则运动越剧烈。 4.A【解析】用火烧煮食物，食物吸收热量，温度升高，内能增 大，是通过热传递改变物体的内能；用热水取暖，是通过热传 递改变物体的内能；钻木取火，是通过做功改变物体的内能； 搓手取暖，是通过做功改变物体的内能；擦燃火柴，是通过做 功改变物体的内能。 5.B【解析】物体温度升高，不一定吸收了热量，也可能是外 界对它做了功，故A错误；同一物体温度升高，内能一定增 加，故B正确；物体内能增加，可能是外界对它做了功，也可 能是吸收了热量，故C错误；物体吸收热量，温度可能不变， 如晶体熔化时，吸热温度不变，故D错误。 6.A【解析】迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定，外力 对气体乙做功，气体乙的内能增加，温度升高；甲的体积不 变，气体乙不对甲做功；气体乙将热量传递给气体甲，使得气 体甲的内能增加，温度升高，故乙内能改变的方式有做功和 热传递，故A正确，B、C、D错误。 7.B【解析】根据题图可知，早晨6时，海水的温度比沙子高， 故A正确；6时到14时，沙子和海水吸收的热量相同，故B 错误；14时到22时，海水降低的温度比沙子小，故C正确； 利用此图像可以比较海水和沙子的比热容，海水的比热容较 大，故D正确。 8.C【解析】加热器α、b规格相同，经过相同的时间，产生的 热量相同，故A错误；比热容是物质的一种特性，与物体质 量、温度高低、吸放热多少都没有关系，吸热能力不受外界条 件影响，故B错误；由图乙知，升高相同的温度，b加热时间 长，b吸热多，b的吸热能力强，故D错误，C正确。 9.D【解析】结合图像，对选项逐个分析：0~t1时间内，物质 吸收的热量可以用公式cm△t来求解，但是t1~t2处于熔化 阶段，温度不变、持续吸热，故不可以用该公式求解，故A错 误；t2~t4时间段内，物质均处于液态，比热容不变，故B错 误；在0~t1时间段，所用时间为t1,温度从T1升高到T2, 则该物体吸收的热量为Q1=cm(T2一T1),由题知，用稳 定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），则 单位时间内物体吸牧的热量：Q知=m(TT),分析图 t1 像可知，该物质为晶体，在t1~t2时间段，物质处于熔化过 程中，所用时间为t2一t1,则该晶体在熔化过程中吸收的热量： Qea=om(T-T.a,-)=mT-T)-,分折 t1 图像可知，该晶体在t4~t时间段处于凝固过程中，对一定 质量的晶体来说，凝固时放出的热量与熔化时吸收的热量相 等，所以，在t4~t5时间段，该物体放出的热量为：Q凝圈放= Qe-m(T-T),-,故C错误：物质在，一6，和 0一1时间段内，均处于固态，因此比热容相等，故D正确。 10.比热容4.2×105 【解析】因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质比较， 降低相同的温度，水放出的热量多，所以暖气用水来供热。 水放出的热量：Q=c水m△t=4.2X103J/(kg·℃)× 50kg×2℃=4.2×105J。 11.大于增加 【解析】由题图可知，质量和初温相同的α和b吸收相同的 5练测考九年级物理上册LK 培优专题（二） 类型1物体吸、放热的简单计算 方法概述：物体吸、放热的基本计算公式 1.物体温度升高吸收的热量：Q啜=cm(t一to)。 2.物体温度降低放出的热量：Q效=cm(t。一t)。 3.燃料完全燃烧放出的热量：Q效=qm（气体 燃料Q放=qV)。 、 温馨提示 可根据各计算公式的变形公式求未知量。 1.(2024·淄博张店区月考)墨水在温水中比在冷 水中扩散快，说明分子运动的快慢与 有关，冬天搓手取暖是通过 的方式增 加手的内能；用热水袋取暖是利用 的 方法改变物体的内能；汽车发动机用水作冷却 剂，是利用了水的 较大的性质；一辆 汽车的水箱中有10kg水，如果这些水的温度 升高了50℃，则水吸收的热量是 J。 [c水=4.2X103J/(kg·℃)] 2.(2024·济南历下区月考)把质量为200g的铅 块加热到98℃，然后投进温度为12℃、质量为 80g的水里，最后铅块和水的温度相同，都是 18℃。c铅=0.13×103J/(kg·℃)，c水=4.2× 103J/(kg·℃)，则： (1)此过程中，铅块放出的热量是多少？ (2)水吸收的热量是多少？ (3)对计算结果进行对比分析，并说明原因。 类型2热平衡方程的应用 在热传递过程中的等量关系 1.两个物体充分接触过程中的等量关系： (1)物体的末温相同：t未1=t*2。 (2)若不计热量损失，温度升高的物体吸收的 热量等于温度降低的物体放出的热量：Q吸= Q放，即c1m1(t来一t初1)=c22(t初2一t末）。 50 热量的综合计算 2.燃烧燃料加热物质过程中的等量关系：若 不计热量损失，Q吸=Q放，即cm△t=qm (燃料为气体时，cm△t=qV)。 3.(2024·泰安东平县模拟)某品牌汽车行驶 100km消耗汽油7kg,这些汽油完全燃烧放 出的热量最多能使质量为 kg的水 温度上升30℃。[水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃)，汽油的热值为4.5×10'J/kg] 4.“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方 式。利用太阳能将2000kg的水从15℃加 热到50℃，可以少燃烧 kg烟煤。 [q烟煤=2.94×102J/kg,c水=4.2× 103J/(kg·℃)] 5.把质量为200g的金属块加热到96℃，再投 入80g的12℃的水中，已知该金属块的比 热容为0.84×103J/(kg·℃)，水的比热容 为4.2×103J/(kg·℃)，若不计热量损失， 经过足够长的时间后，水最终的温度为 ℃。 6.将质量为200g、温度为80℃的热水和一定 质量的20℃的常温水混合后，不计热量损 失，要使达到热平衡时混合的水的温度为 40℃，需要常温水的质量为g。[c水= 4.2×103J/(kg·℃)] 7.物理与生活（2024·泰安)某地利用地热资 源建立温泉浴池。某温泉池注入了6× 103kg的水，初始水温为42℃，一段时间后 水温降至30℃，放出的热量为Q,已知c水= 4.2×103J/(kg·℃)，q天然气=3.2× 10J/m3。求： (1)Q的大小； (2)完全燃烧多少立方米的天然气放出的热 量与Q的大小相等。 类型3热效率的相关计算 1.炉具的加热效率： 物体吸收的热量 燃料完全燃烧放出的 0w=cm△i 热量Q做=mq或Q=Vg 加热效率作Q 2.热机的效率： 有用功 燃料完全燃烧放出的 W有用=Fs=P 热量Q做=mq=Vg 热机效率FQ 8.物理与生活某同学用燃气灶烧水给餐具消 毒。已知密闭锅内水的质量为10kg,水的初 温为22℃，当水刚好烧开时，共消耗了 0.12m3的天然气，该燃气灶烧水的热效率 为70%。已知水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.0× 10J/m3,求： (1)天然气完全燃烧所放出的热量； (2)上述过程中水吸收的热量； (3)锅内水烧开时的温度。 第十二章内能与热机 9.(2024·济南章丘区月考)一辆氢气动力试验 汽车在平直路面上匀速行驶12km,消耗了 0.15kg的氢气，此过程中汽车发动机产生的 牵引力为1.0×103N(氢气的热值取1.4× 103J/kg)。问： (1)氢气完全燃烧产生的热量是多少？ (2)汽车的牵引力做的功是多少？ (3)汽车发动机的效率是多少？（结果保留 整数) 10.(2024·淄博一模)某品牌无人驾驶燃油汽 车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用 时5min45s。若汽车的牵引力是1500N, 汽车发动机的效率是25%，汽油的热值为 4.6×107J/kg,假设汽油完全燃烧。求： (1)汽车牵引力做功的功率； (2)汽车行驶6.9km消耗的汽油质量。 51