期末专题：热机的效率计算题（专项训练）2025-2026学年人教版九年级物理全一册

期末专题：热机的效率计算题 1．某家用汽车重为，当车以100km/h的速度在平直公路上匀速直线行驶了，消耗汽油，期间受到的阻力为车重的8%。已知汽油的热值为，在此过程中，求： (1)汽车行驶克服阻力所做的功； (2)汽油完全燃烧所放出的热量； (3)汽车发动机的效率约是多少。 2．如图所示是某混动汽车，其发动机热机效率高约40%（忽略其电能回收过程）。已知该车在某平直测试路面上匀速行驶了一段路程，消耗了1kg汽油。发动机的牵引力恒为1000N，所使用的汽油热值约为。求： (1)这些汽油完全燃烧放出的热量； (2)汽车在该过程中行驶的路程。 3．小悟在学习了“内能”相关知识后，想粗略测量家里燃气灶的效率，于是她找来爸爸帮忙。在一次用燃气灶烧水时，使5kg的水从20℃升高到70℃。爸爸通过计算告诉她燃烧了50g的煤气，已知水的比热容为，煤气的热值为。求： (1)水吸收的热量； (2)50g煤气完全燃烧放出的热量； (3)燃气灶烧水的效率。 4．在探究“水沸腾过程中温度变化”的实验中，艾依钟同学使用酒精灯加热烧杯内质量为、初温为的水，一段时间后，酒精灯内完全燃烧了酒精，已知酒精的热值：，水的比热容：。 (1)这段时间内酒精完全燃烧所放出的热量是多少？ (2)若酒精灯加热烧杯内水的加热效率只有20%，求此时烧杯内水的温度升高了多少？ 5．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷作为燃料。水壶装入1kg初温为28℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了15g丁烷（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： (1)水吸收的热量； (2)丁烷完全燃烧放出的热量； (3)卡式炉的加热效率。 6．延安革命纪念馆是中华人民共和国成立后最早建立的革命纪念馆之一、周末，小明一家自驾去参观纪念馆，汽车匀速行驶40min后到达目的地，共消耗2的汽油，汽车牵引力做的有用功为。求：（汽油的热值） (1)完全燃烧2汽油放出的热量。 (2)该汽车的效率。 7．近年来，露营成为人们的休闲新时尚。露营中常用到的折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。若在水壶中装入4L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： (1)水吸收的热量； (2)若卡式炉的加热效率为70%，则需要消耗多少克的丁烷。 8．东东家新买了一个燃气热水器，他为了粗略测试一下新燃气热水器的效率，加入20kg的水，将水从20℃加热到60℃，完全燃烧了0.2m3的煤气。[若煤气的热值为4×107J/m3，]求： (1)水吸收的热量； (2)该燃气热水器烧水时的效率。 9．如图所示是单缸四冲程内燃机，在1min内曲轴转动1840圈，燃气推动活塞做功一次为1500J。在这段时间内，汽缸内共燃烧汽油0.1kg。（汽油的热值为4.6×107J/kg）求： (1)1min内，燃气对活塞做的功； (2)该内燃机这段时间工作的效率。 10．自驾游已经成为一种人们喜爱的旅游方式，国庆期间小涵一家从扬州自驾前往杭州西湖，扬州到杭州西湖全程约300km，驾车前往大约需要3h。（汽油热值q=4.5×10⁷J/ kg，汽油密度ρ=0.8×103kg/m3 ） (1)汽车全程消耗汽油0.02m³，求汽油完全燃烧放出的热量Q； (2)若汽车发动机全程的平均功率为30000W，求汽车发动机的效率。 11．用酒精炉给质量为10kg的水加热，当水的温度升高20℃时，消耗了150g酒精[水的比热容为，酒精的热值为]。 (1)10kg的水温升高20℃，需要吸收多少焦耳的热量？ (2)150g酒精完全燃烧放出多少焦耳的热量？ 12．金秋季节，海丰中学一百多名初三学生到陆安高级中学参加“青春筑梦，携手启航”高中校园研学活动。某同学测得他们乘坐的大巴车以75km/h的速度匀速行驶了1min，若该时间内汽车约消耗了0.36kg的汽油，求： (1)0.36kg汽油完全燃烧放出的热量；（汽油的热值为） (2)如果该车匀速行驶时所受阻力为，匀速行驶1min牵引力所做的功是多少？ (3)匀速行驶1min牵引力的功率是多少？（保留1位有效数字） 13．上汽大通FCV80是国内第一款运用全新标准的燃料电池轻客车型，它是用氢气代替石油作为燃料，用燃料电池代替发动机，储氢罐中液化氢汽化为氢气在燃料电池中与氧气发生反应产生电能，据悉其功率最大可达75kW，在某次测试中发现，该车以最大功率行驶时，每消耗一罐氢能行驶1.4h。已知车载储氢罐的氢存储量为5.4kg，热值。求： (1)一罐氢完全燃烧放出的热量； (2)此次测试中该客车的效率。 14．小明的爸爸新买了一辆小汽车，如图所示，小明坐着这辆汽车匀速行驶144km，用时2h，消耗汽油9kg，其发动机的功率为23kW。请运用所学的知识解答下列问题。（汽油的热值为） (1)汽车所做的有用功？ (2)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？ (3)汽车发动机的效率是多少？ 15．氢燃料被认为是21世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。氢的热值为，，求： (1)质量为 的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少； (2)若放出的热量全部被初温为、质量为的水吸收后，水的温度升高到多少； (3)燃烧 的氢燃料可以使恒定功率为的公交车匀速行驶5分钟，则氢燃料公交车的效率为多少。 16．小红同学在家用煤炉给20kg的水加热，绘制了如图所示的水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.5kg的煤，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤的热值为3×107J/kg。求： (1)加热6min，水吸收的热量。 (2)0.5kg煤完全燃烧放出的热量。 (3)本次烧水时，煤炉的热效率。 17．美丽富饶的江西是阳光康养地，日照丰富。为了节约能源，我省很多居民屋顶都安装了太阳能热水器。已知太阳能热水器储水箱内盛有80L的水，在阳光照射下，水的温度升高了26℃，已知，。求下列问题： (1)这些水的质量； (2)这些水吸收的热量； (3)这些热量相当于完全燃烧多少煤气放出的热量，已知煤气的热值。 18．丽丽想尝试估测家用天然气灶的效率。她在水壶中加入5kg初温为20℃的水，标准大气压下将水烧开，观察天然气表发现此次烧水用了天然气。已知天然气的热值为，水的比热容为，求： (1)水吸收的热量（不计水的热量损失）； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)天然气灶的效率。 19．合理分类和利用垃圾可以保护环境，变废为宝，在一定条件下，1t分类后的废塑料能“榨出”600kg燃料油，若燃料油的热值为，水的比热容为，求： (1)600kg燃料油完全燃烧释放的热量； (2)某台锅炉可以用这些热量把60t的水从初温25℃加热至90℃，则水吸收的热量； (3)这台锅炉的热效率。 20．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给100kg的水加热，同时他们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2kg的煤，水的比热容是，煤的热值约为。求： (1)经过6min时间加热，水所吸收的热量； (2)2kg煤完全燃烧产生的热量； (3)煤炉烧水时的热效率为多少？（写成百分比形式） 21．燃气热水器具有高效、节能、安全等优势，是家庭应用的理想选择。小聪家用燃气热水器将质量为50kg、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为（假设天然气完全燃烧）。已知天然气的热值为，水的比热容为。求： (1)天然气完全燃烧放出的热量； (2)此过程中水吸收的热量； (3)该热水器的热效率。 22．暑假期间小斌一家从谷城自驾前往武汉进行研学旅行。谷城到武汉全程约，驾车前往大约需要，消耗汽油。（汽油的热值取） (1)求汽车的平均速度。 (2)求汽油放出的热量。 (3)若汽车发动机全程行驶时的平均功率为，求汽车发动机的效率。 第6页，共6页 第3页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 《期末专题：热机的效率计算题》参考答案 1．(1) (2) (3)39.1% 【详解】（1）汽车行驶过程所受阻力 路程 克服阻力所做的功 （2）汽油完全燃烧放出的热量 （3）汽车发动机的效率 2．(1) (2) 【详解】（1）这些汽油完全燃烧放出的热量 （2）发动机对外做的有用功为 汽车在该过程中行驶的路程 3．(1)1.05×10⁶ J (2)2.1×10⁶ J (3)50% 【详解】（1）水吸收的热量 （2）50g煤气完全燃烧放出的热量 （3）燃气灶烧水的效率 4．(1) (2) 20℃ 【详解】（1）酒精的质量 酒精完全燃烧放出的热量为 （2）酒精灯加热效率为20%，则水吸收的热量为 烧杯内水的质量为 根据可得，水吸热升高的温度为 5．(1) (2) (3)42% 【详解】（1）根据公式可知，水吸收的热量为 （2）根据公式可知，丁烷完全燃烧放出的热量为 （3）根据公式可知，卡式炉的加热效率 6．(1)9.2×107J (2)30% 【详解】（1）完全燃烧2kg的汽油放出的热量为 （2）由题意可知，汽车发动机牵引力做的有用功为，则汽车发动机的效率为 7．(1) (2) 【详解】（1）水的体积 水的质量 水吸收的热量 （2）燃料完全燃烧放出的热量 消耗丁烷的质量 8．(1) (2)42% 【详解】（1）水吸收的热量 （2）煤气完全燃烧放出的热量 燃气热水器烧水时的效率 9．(1)1.38×106 J (2)30% 【详解】（1）根据四冲程内燃机的工作原理知道，曲轴每转动2圈，完成一个工作循环，燃气对活塞做功1次。已知1min内曲轴转动1840圈，则做功的次数为 已知燃气推动活塞做功一次为1500J，则1min内燃气对活塞做所做的功为 （2）汽油完全燃烧放出的热量为 该内燃机工作的效率 10．(1)7.2×108J (2)45% 【解析】【小题1】根据可得，消耗的汽油质量 所以汽油完全燃烧放出的热量 【小题2】根据可得，发动机输出的有用功 所以发动机的效率 11．(1) (2) 【详解】（1）10kg的水温升高20℃，需要吸收的热量为 （2）150g酒精完全燃烧放出的热量为 12．(1) (2) (3) 【详解】（1）已知汽油质量，汽油热值，汽油完全燃烧放出的热量 （2）汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力 功的计算公式为，需先求行驶距离。根据公式，其中速度，时间，故该车行驶1min的距离 则匀速行驶1min牵引力所做的功 （3）匀速行驶1min牵引力所做的功，则匀速行驶1min牵引力的功率 13．(1) (2) 【详解】（1）一罐氢完全燃烧放出的热量为 （2）最大功率 行驶时间 有用功 客车的效率 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）汽车发动机做的有用功为 （2）汽车行驶的路程 汽车所受的牵引力为 （3）汽油完全燃烧放出的总热量 发动机的效率 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）氢燃料完全燃烧放出的热量 （2）由题意可知，水吸收的热量 由得，水升高的温度 水的末温 （3） 的氢燃料完全燃烧放出的热量 由得，公交车所做的功 氢燃料公交车的效率 16．(1) (2) (3)33.6% 【详解】（1）根据图像可知，水的初温，加热6min后水的末温，则水吸收的热量为 （2）0.5kg煤完全燃烧放出的热量为 （3）煤炉的热效率为 17．(1)80kg (2) (3) 【解析】【小题1】水的质量为 【小题2】水吸收的热量为 【小题3】完全燃烧煤气的体积 18．(1) (2) (3)52.5% 【详解】（1）在标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，水吸收的热量Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×106J （2）天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.1m3×3.2×107J/m3=3.2×106J （3）天然气灶的效率 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据可知600kg燃料油完全燃烧释放的热量为 （2）水吸收的热量为 （3）这台锅炉的热效率 20．(1) (2) (3) 【详解】（1）由图像可知，水的初温，加热6min后水的末温，故水吸收的热量 （2）2kg煤完全燃烧产生的热量 （3）煤炉烧水时的热效率 21．(1)1.75×10⁷ J (2)6.3×10⁶ J (3)36% 【详解】（1）天然气完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 （3）该热水器的热效率 22．(1)75km/h (2)9×108J (3)40% 【详解】（1）汽车的平均速度 （2）汽油完全燃烧释放的热量 （3）发动机功率 时间 获得的机械能 汽车发动机的效率 答案第6页，共7页 答案第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $