寒假作业： 第十三章《内能》、第十四章《内能的利用》计算题 ----2025-2026学年人教版物理九年级全一册

2025-2026学年寒假作业 人教版初中物理第十三章《内能》、第十四章《内能的利用》 第一组 1.若水箱的冷却水吸收4.2×105J热量，温度升高20℃，水的质量是多少kg？（c水=4.2×103J/(kg•℃)） 2.如图所示，这是小羽同学用酒精灯加热做冰熔化实验时绘制的温度一时间图像，冰的质量是0.1kg，若相同时间内物质吸收的热量相同，请你根据图像计算：[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q=3×107J/kg] (1)CD阶段物质吸收的热量； (2)在AD整个加热过程中至少需要燃烧酒精的质量（不计热量损失）。 3. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源。合肥市将氢能作为未来能源体系的重要组成部分，氢燃料新能源公交车已在城市交通中投入使用。（；，，一个标准大气压）求： (1)质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量？ (2)若这些热量全部被体积为125L，温度为25℃的水吸收，则水的温度升高到多少℃？ 4.某家用燃气热水器烧水时，将0.02、温度为20℃的自来水加热至40℃。已知：燃气热水器的效率是80%，水的比热容为，天然气的热值取，水的密度为。求： (1)水吸收了多少热量？ (2)天然气完全燃烧放出了多少热量？ (3)完全燃烧了多少天然气？ 5.新能源车已经成为汽车市场的热点。有一种混合动力汽车，有两种工作模式：纯电动模式与混动模式。 当以纯电模式行驶时，内燃机不工作，由蓄电池提供能量。当以混动模式行驶时，内燃机工作，既可以给汽车行驶提供能量，还可以给蓄电池充电。在某次以混动模式行驶的过程中，汽车在平直公路上匀速行驶100km，克服阻力做功1.4×108 J，蓄电池储存的电能增加了4.9×107J。 （1）所用燃料的热值为4.5×107J/kg，在上述行驶过程中消耗12kg 燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少？ （2）若汽车水箱中有防冻液5kg，若防冻液比热容按 c＝4.2×103J/(kg•℃)算，行驶过程中防冻液温度上升60℃，它吸收了多少热量？ （3）求此过程中内燃机的效率。 6. 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？ 第二组 7.明和爸爸骑行去拉萨旅行。在海拔约5000m的米拉山垭口，他们用燃气炉将一瓶2.5L、初温为3℃的水加热至沸腾（水的沸点为83℃）。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量?共用掉多少燃气?[，] 8. 小华家的太阳能热水器，水箱装满水是40L。小华进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温升高了45℃。求： (1)水的质量是多少千克？ (2)水吸收的热量是多少焦？ (3)如果水吸收的这些热量都由天然气来提供，炉子的效率为50%，则需要完全燃烧多少m3的天然气？（，） 9. 随着科技的发展，无人驾驶时代已经到来。如图所示为一辆5G无人驾驶智能汽车，汽车的质量2.3t，该汽车的效率为50%；此次测试中汽车以72km/h的速度沿平直公路匀速行驶10km，汽车行驶时受到的阻力是汽车自重的0.2倍。（取，汽油的热值）求： (1)在这段时间内汽车的功率？ (2)需要汽油的质量？ 10.如图所示的机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。为其提供动力的是CatC9燃油发动机。它在水平路上可以实现负重40kg，机械狗的运动利用了液压系统。为使用安全，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80℃。（热油的热值为）。求： (1)4kg的液压油温度由20℃升高到80℃需要吸收的热量，则该液压油的比热容是多少？ (2)机械狗使用发动机消耗100kg的燃油能提供J的有用功，该发动机的效率是多少？ 11. “雪龙2号”是我国自主建造的第一艘极地科学考察破冰船，也是全球首艘具备船首和船尾双向破冰能力的考察船。“雪龙2号”的动力来源于柴电动力系统，最大功率为，每小时最大破冰航程为27km，柴电动力系统的效率约为30%。请计算： (1)“雪龙2号”以最大功率破冰时，每小时做多少功？ (2)“雪龙2号”以最大功率和最大航速沿直线破冰时的牵引力是多少N？ (3)“雪龙2号”以最大功率工作时，每小时消耗柴油的质量是多少kg？（柴油的热值q取） 12．如图所示是我国首款自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机中国商飞C919。若该飞机以720km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.56t，飞机发动机的功率为2.6×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求： (1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)飞机在航行过程中的阻力是多少？ (3)发动机的效率是多少？ 试卷第4页，共6页 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年寒假作业 人教版初中物理第十三章《内能》、第十四章《内能的利用》 第一组 1.若水箱的冷却水吸收4.2×105J热量，温度升高20℃，水的质量是多少kg？（c水=4.2×103J/(kg•℃)） 答案：已知水箱的冷却水吸收4.2×105J热量，由可得，水的质量为 2.如图所示，这是小羽同学用酒精灯加热做冰熔化实验时绘制的温度一时间图像，冰的质量是0.1kg，若相同时间内物质吸收的热量相同，请你根据图像计算：[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q=3×107J/kg] (1)CD阶段物质吸收的热量； (2)在AD整个加热过程中至少需要燃烧酒精的质量（不计热量损失）。 【答案】(1)3.36×104J (2)2.8×10-3kg 【详解】（1）由于冰熔化成水、质量不变，所以CD段水的质量也是0.1kg，CD阶段物质（水）吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(80℃-0℃)=3.36×104J （2）CD段熔化时间是10min，相同时间内物质吸收的热量相同，AD段加热时间是25min，AD段加热过程中吸收的热量 不计热量损失，酒精完全燃烧放出的热量 Q放=Q吸总=8.4×104J 需要燃烧酒精的质量 3. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源。合肥市将氢能作为未来能源体系的重要组成部分，氢燃料新能源公交车已在城市交通中投入使用。（；，，一个标准大气压）求： (1)质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量？ (2)若这些热量全部被体积为125L，温度为25℃的水吸收，则水的温度升高到多少℃？ 【答案】(1)J (2)100℃ 【详解】（1）质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放=m氢q氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J （2）水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×125×10-3m3=125kg 根据题意可知，水吸收的热量Q吸=Q放=4.2×107J 水的温度变化量 水的温度升高到t=t0+Δt=25°C+80°C=105°C 一个标准大气压下，水的沸点是100℃，所以水的温度实际升高到100℃。 4.某家用燃气热水器烧水时，将0.02、温度为20℃的自来水加热至40℃。已知：燃气热水器的效率是80%，水的比热容为，天然气的热值取，水的密度为。求： (1)水吸收了多少热量？ (2)天然气完全燃烧放出了多少热量？ (3)完全燃烧了多少天然气？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由得，水的质量为 水吸收的热量 （2）由得，天然气完全燃烧放出的热量 （3）由得，完全燃烧的天然气体积为 5.新能源车已经成为汽车市场的热点。有一种混合动力汽车，有两种工作模式：纯电动模式与混动模式。 当以纯电模式行驶时，内燃机不工作，由蓄电池提供能量。当以混动模式行驶时，内燃机工作，既可以给汽车行驶提供能量，还可以给蓄电池充电。在某次以混动模式行驶的过程中，汽车在平直公路上匀速行驶100km，克服阻力做功1.4×108 J，蓄电池储存的电能增加了4.9×107J。 （1）所用燃料的热值为4.5×107J/kg，在上述行驶过程中消耗12kg 燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少？ （2）若汽车水箱中有防冻液5kg，若防冻液比热容按 c＝4.2×103J/(kg•℃)算，行驶过程中防冻液温度上升60℃，它吸收了多少热量？ （3）求此过程中内燃机的效率。 【答案】（1）5.4×108J；（2）1.2×106J热量（3）35% 【详解】解：（1）12kg燃料完全燃烧放出的总热量 Q放=mq=12kg4.5×107J/kg=5.4×108J （2）防冻液温度上升60℃吸收的热量 Q放=cm液Δt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×60℃=1.2×106J （3）汽行驶100km，有效利用的能量包括克服阻力做功1.4×108 J、蓄电池储存的电能增加了4.9×107 J，故内燃机的效率。 答（1）消耗12kg 燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是5.4×108J。 （2）若汽车水箱中有防冻液5kg，若防冻液比热容按 c＝4.2×103 J/（kg•℃）计算，行驶过程中防冻液温度上升60℃，它吸收了1.2×106J热量。 （3）求此过程中内燃机的效率是35%。 6. 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？ 【答案】(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 第二组 7.明和爸爸骑行去拉萨旅行。在海拔约5000m的米拉山垭口，他们用燃气炉将一瓶2.5L、初温为3℃的水加热至沸腾（水的沸点为83℃）。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量?共用掉多少燃气?[，] 【答案】， 【详解】2.5L水的质量为 水吸收的热量 若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收，由可知燃料燃烧释放的热量为 使用的燃气质量为 8. 小华家的太阳能热水器，水箱装满水是40L。小华进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温升高了45℃。求： (1)水的质量是多少千克？ (2)水吸收的热量是多少焦？ (3)如果水吸收的这些热量都由天然气来提供，炉子的效率为50%，则需要完全燃烧多少m3的天然气？（，） 【答案】(1)40kg (2)7.56×106J (3)0.18m3 【详解】（1）水的体积为V水=40L=0.04m3 故质量 （2）水吸收的热量为 （3）炉子效率，天然气完全燃烧放出的热量为 消耗天然气体积为 9. 随着科技的发展，无人驾驶时代已经到来。如图所示为一辆5G无人驾驶智能汽车，汽车的质量2.3t，该汽车的效率为50%；此次测试中汽车以72km/h的速度沿平直公路匀速行驶10km，汽车行驶时受到的阻力是汽车自重的0.2倍。（取，汽油的热值）求： (1)在这段时间内汽车的功率？ (2)需要汽油的质量？ 【答案】(1) (2)2kg 【详解】（1）汽车所受的重力 因为汽车匀速行驶，所以汽车的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，汽车行驶时受到的牵引力 汽车的功率 （2）汽车行驶的距离 汽车行驶过程中做的有用功 汽油完全燃烧放出的热量 需要汽油的质量 10.如图所示的机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。为其提供动力的是CatC9燃油发动机。它在水平路上可以实现负重40kg，机械狗的运动利用了液压系统。为使用安全，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80℃。（热油的热值为）。求： (1)4kg的液压油温度由20℃升高到80℃需要吸收的热量，则该液压油的比热容是多少？ (2)机械狗使用发动机消耗100kg的燃油能提供J的有用功，该发动机的效率是多少？ 【答案】(1)2×103J/（kg·℃） (2)30% 【详解】（1）液压油的温度变化量Δt=80℃-20℃=60℃ 液压油的比热容 （2）燃油完全燃烧放出的总热量Q放=qm燃油=4×107J/kg×100kg=4×109J 该发动机的效率 11. “雪龙2号”是我国自主建造的第一艘极地科学考察破冰船，也是全球首艘具备船首和船尾双向破冰能力的考察船。“雪龙2号”的动力来源于柴电动力系统，最大功率为，每小时最大破冰航程为27km，柴电动力系统的效率约为30%。请计算： (1)“雪龙2号”以最大功率破冰时，每小时做多少功？ (2)“雪龙2号”以最大功率和最大航速沿直线破冰时的牵引力是多少N？ (3)“雪龙2号”以最大功率工作时，每小时消耗柴油的质量是多少kg？（柴油的热值q取） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）“雪龙2号”以最大功率破冰时，每小时做功为 （2）“雪龙2号”以最大功率和最大航速沿直线破冰时的牵引力为 （3）“雪龙2号”以最大功率工作时，每小时柴油完全燃烧放出的热量为 则每小时消耗柴油的质量为 12．如图所示是我国首款自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机中国商飞C919。若该飞机以720km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.56t，飞机发动机的功率为2.6×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求： (1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)飞机在航行过程中的阻力是多少？ (3)发动机的效率是多少？ 【答案】(1)6.24×10¹⁰J (2)1.3×10⁵N (3)50% 【详解】（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量 （2）由可得飞机飞行时的牵引力 因为飞机做匀速直线运动，受到牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以飞机受到的阻力 （3）飞机航行20min，牵引力做功 发动机的效率 试卷第8页，共8页 7 学科网（北京）股份有限公司 $