寒假作业精选：比热容、热机计算题专题 ----2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

2026年北师大版物理九年级上册寒假作业精选： 比热容、热机计算题专题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1. 河南省水热型地热资源丰富，地热供暖技术相对成熟，对解决居民冬季取暖问题，助力河南大气污染防治具有重要意义。某处采用地热供暖时，温泉水从降温到，已知水的比热容，天然气的热值。 暖气能使室内温度升高，内能增大，这是通过______的方式实现的；暖气片用水作循环物质，其原因是______。 该温泉水供暖时释放的热量是多少？ 若用热效率为的燃气炉烧水，需要燃烧多少的天然气？ 2. 小松家新买来一台水箱容积为的天然气热水器。小明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，“出水温度”设置为后，开始加热。当水温达到时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是，加热前天然气表的示数为，停止加热后变为。天然气的热值为，水的比热容为。 求：水箱中水吸收的热量； 将水从加热到，天然气完全燃烧放出的热量； 该热水器的热效率。 3. 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的蹭暖费。“水地暖”取暖的原理是以温度不高于的热水为热媒，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，进水温度为，出水温度为。求这段时间里： 水向外界放出的热量。 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被水吸收，需消耗的燃气。燃气的热值为 水向外界放出的热量若有十分之一被邻居蹭热，能使邻居家空气升高的温度。 4.小明估测家中天然气热水器的热效率。他将热水器输出的热水只接通洗衣机不考虑热水从热水器到洗衣机的温度变化，洗衣机的水量设置为；再将热水器的出水温度设为，记下燃气热水器显示注入自来水的温度为。当洗衣机注水的体积达到时，洗衣机便会自动停止注水。已知水的密度为，水的比热为，天然气热值为，求： 注入洗衣机中的水，一共吸收多少热量？ 注水前后燃气表示数变化了，这些天然气完全燃烧放出的热量是多少？ 根据以上数据，估算该热水器的效率。 5.在完全隔热的装置内，用同一热源分别给水和某种油加热，其温度随时间变化的关系如图所示，已知水的比热容是，求 水在内吸收的热量； 这种油的比热容。 6. 甲同学与爸爸一起去露营，携带了一个轻质合金锅、一台便携式丁烷气炉，丁烷的热值为，露营地水的沸点为，测出水的初温为，完全燃烧的丁烷燃气可以将锅内的水烧开，水的比热容为。求： 的丁烷燃气完全燃烧放出的热量； 将锅内的水烧开需要吸收的热量； 轻质合金锅吸热的效率。 7. 某小轿车在一段平直的公路上匀速行驶，已知这段路程小轿车牵引力所做的有用功为，消耗的燃油，其中，小轿车冷却液的比热容，燃油的热值，假设燃油完全燃烧，求： 燃油完全燃烧放出的热量； 小轿车的热机效率； 若燃油燃烧放出的热量有被小轿车的冷却液吸收，则可使冷却液温度升高多少摄氏度？ 8. 一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶，消耗汽油，若这些汽油完全燃烧放出的热量有用来驱动汽车做有用功，，求： 这些汽油完全燃烧放出的热量； 这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的牵引力； 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，则节约多少千克汽油？ 9. 一辆厢式小货车正在运送物资且满载，满载时总质量为，百公里油耗为。如果该车满载货物后在平直的公路上匀速直线行驶，货车受到的阻力是车重的，燃油密度为，燃油的热值为。求在此过程中： 所需燃油完全燃烧放出的热量。 该货车发动机的牵引力做的有用功。 该小型货车的效率是多少。 10.随着环境问题的加剧，氢燃料客车、纯电动汽车等新能源车辆的使用比例越来越高。如图是氢燃料公交车在平直路面上行驶时的情景。已知，。 求质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量。 氢燃料公交车在平直的路面上以恒定功率匀速直线行驶，其效率为，燃烧的氢燃料可使公交车以行驶时行驶，则公交车在该路面上受到的阻力？ 11.如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入初温为的山泉水，用围炉加热至消耗了木炭。已知水的比热容为，木炭的热值为。求： 水吸收的热量是多少？ 木炭完全燃烧放出的热量是多少？ 若围炉刚好用完了木炭，改用小瓶装的燃气灶来加热，其热效率是，将上面的水烧开。需消耗多少千克燃气？燃气的热值为 12.如图是某太阳能热水器，向其中注入水，阳光照射后，水温从升高到。如果热水器上的集热器对太阳能的能量利用效率为，在与阳光垂直的地球表面上每平方米在内得到的太阳辐射能量约为。水的比热容是。求： 水吸收的热量是多少？ 太阳辐射的能量为多少？ 热水器上集热器的面积至少为多大？ 13.机械狗，一种四足机器人，是基于仿生学采用条步行腿构成的四腿仿生机器人。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。某台机械狗在水平路上可以实现负重，分钟移动。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是燃油发动机。已知某次工作中，机械狗的发动机消耗燃油，提供了的有用功。则：燃油的热值为 为了使用安全，该机械狗的液压系统的液压油的温度不能高于。已知质量为的液压油的温度由升高到吸收了的热量，该液压油的比热容为多少？ 的燃油完全燃烧释放的热量为多少焦耳？ 该机械狗燃油发动机工作时的效率为多少？ 14.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，使用氢燃料的新能源公交车已经投放使用。已知氢燃料的热值为，水的比热容为，求： 的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ 若中放出的热量全部被的水吸收，可将标准大气压下多少的水烧开？ 15.如图所示是某款燃气和电热两种热水器，燃气热水器以天然气为燃料，电热热水器的额定功率为，加热效率为。若在燃气热水器中加入、的水，加热，水温升高至，消耗天然气。求：水的比热容为，天然气的热值为。 水吸收的热量； 该燃气热水器的加热效率； 若使用电热热水器，使、的水温度升高至，需要正常加热的时间。 16. 如图是我国自行设计研制的全状态新构型灭火飞机，若该飞机以的速度匀速直线航行，消耗航空燃油，飞机发动机的功率恒为。航空燃油的热值为。 求消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量。 求飞机在航行过程中受到的阻力。 求发动机的效率。 17.李华家新装的天然气热水器如图所示，名牌标注能效等级为级；国家规定能效等级为级的热水器，其热效率值不低于；李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标，于是他将燃气热水器的温度设定在即水从热水器流出的温度，某次洗澡用水，洗澡一次使用燃气；已知进入热水器的冷水温度为水的比热容，天然气的热值，求： 求消耗的天然气完全燃烧放出的热量； 求水吸收的热量； 通过计算判定该款热水器能效等级是否达标。 18.油电混合动力汽车以高速匀速行驶时，内燃机启动，在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。有一款混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是。若测试人员驾驶该车在平直公路上以的测试车速匀速行驶，内燃机消耗燃油，蓄电池组的电能增加了最大电能的。从汽车的使用说明书可知，汽车行驶时所受阻力和车速的关系如图所示。则：燃油的热值为 该汽车测试行驶中牵引力做了多少功？ 该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出多少热量？ 该汽车内燃机的效率是多大？结果精确到 答案和解析 1.【答案】热传递水的比热容大  该温泉水供暖时释放的热量是  若用热效率为的燃气炉烧水，需要燃烧的天然气  【解析】供热时，在暖气片和空气之间发生了能量的转移，使室内空气的内能增加、温度升高，是通过热传递的方式改变的。 因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，取暖效果好，所以暖气装置中用水来供热； 放出的热量： ； 锅炉效率为，所以燃烧天然气释放热量为： ； 由公式可得，需要燃烧天然气的体积： 。 故答案为：热传递；水的比热容大； 该温泉水供暖时释放的热量是； 若用热效率为的燃气炉烧水，需要燃烧的天然气。 改变内能的方式有做功和热传递；因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度时，水吸收或放出的热量多，据此分析； 用热量的计算公式计算热量； 根据，再利用热值的公式来求需要燃烧多少的天然气的体积。 本题考查改变内能的方式、热量、热效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，有一定的难度。 2.【答案】水箱中水吸收的热量是  将水从加热到，天然气完全燃烧放出的热量是  该热水器的热效率是  【解析】解：根据知，水的质量； 水箱中水水从加热到，吸收的热量； 消耗的天然气体积； 天然气完全燃烧放出的热量； 该热水器的热效率。 答：水箱中水吸收的热量是； 将水从加热到，天然气完全燃烧放出的热量是； 该热水器的热效率是。 知道水的质量、比热容、初温和末温，利用计算水吸收的热量； 求出消耗天然气的体积，利用计算天然气完全燃烧放出的热量； 该热水器的热效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出热量的比值。 本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，属于基础题目。 3.【答案】水向外界放出的热量为  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被水吸收，需消耗的燃气  水向外界放出的热量若有十分之一被邻居蹭热，能使邻居家空气升高的温度为  【解析】解：水的温度变化量， 水向外界放出的热量为：； 燃气需提供的总热量为： ， 燃气的质量为： ； 邻居家空气所吸收的热量为： ， 空气升高的温度为： 。 答：水向外界放出的热量为； 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被水吸收，需消耗的燃气； 水向外界放出的热量若有十分之一被邻居蹭热，能使邻居家空气升高的温度为。 利用求得水降低的温度，知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温，由热量公式求出水放出的热量； 利用热效率公式求出燃气完全燃烧放出的热量，再利用计算需要燃气的质量； 水向外界放出的热量若有十分之一被邻居蹭热，据此求出邻居家空气所吸收的热量，根据求出空气升高的温度。 本题考查了放热公式、吸热公式和效率公式的应用，关键是对热效率公式的理解；虽知识点多，但难度不大。 4.【答案】注入洗衣机中的水，一共吸收了的热量  注水前后燃气表示数变化了，这些天然气完全燃烧放出的热量是  该热水器的效率为  【解析】解：水的体积， 水的质量， 水吸收的热量： ； 完全燃烧的天然气放出的热量： ； 热水器的效率： 。 答：注入洗衣机中的水，一共吸收了的热量； 注水前后燃气表示数变化了，这些天然气完全燃烧放出的热量是； 该热水器的效率为。 知道水的体积，利用计算水的质量，再利用计算水吸收的热量； 利用计算天然气完全燃烧放出的热量； 热水器的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量的比值。 本题考查了密度公式、吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，属于基础题目。 5.【答案】水在内吸收的热量是  这种油的比热容是  【解析】解：由图可知水吸热后温度升高了，吸收的热量； 由于是用同一热源加热，在内水和油吸收的热量相等； 油的比热容为。 答：水在内吸收的热量是； 这种油的比热容是。 由图可知水吸热后温度升高了，根据公式可求水吸收的热量； 两种液体在同样的条件下吸热，与热源有关而不会因比热容的不同而不同，所以同时间内吸热是一样的；根据吸热时间的关系，可知都到达时，两者吸收的热量是相同的，由此可根据热烈的计算公式进行变形求解得出。 本题考查了学生对于公式理解与掌握，以及图象的分析能力；知道在完全隔热的装置内，用同一加热器时在相同的时间内物体吸收的热量相同是关键。 6.【答案】的丁烷气体完全燃烧放出的热量是  将锅内的水烧开需要吸收的热量是开  轻质合金锅吸热的效率为  【解析】解：的丁烷气体完全燃烧放出的热量为： ； 水吸收的热量为： ； 轻质合金锅吸热的效率：。 答：的丁烷气体完全燃烧放出的热量是； 将锅内的水烧开需要吸收的热量是开； 轻质合金锅吸热的效率为。 知道丁烷气体的热值和质量，可利用公式计算完全燃烧放出的热量； 知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，可利用吸热公式计算水吸收的热量； 利用效率公式计算出合金锅吸热的效率。 本题考查对吸热公式和燃料燃烧放出热量公式，热效率公式的理解和灵活运用，在计算过程中要注意单位的换算，难度不大。 7.【答案】燃油完全燃烧放出的热量为  小轿车的热机效率为  若燃油燃烧放出的热量有被小轿车的冷却液吸收，则可使冷却液温度升高摄氏度  【解析】解：燃油完全燃烧放出的热量为： ； 小轿车的热机效率为： ； 冷却液吸收的热量为： ， 冷却液升高的温度为： 。 答：燃油完全燃烧放出的热量为； 小轿车的热机效率为； 若燃油燃烧放出的热量有被小轿车的冷却液吸收，则可使冷却液温度升高摄氏度。 根据求出燃油完全燃烧放出的热量； 根据求出小轿车的热机效率； 根据求出冷却液吸收的热量，利用求出冷却液升高的温度。 本题考查热量的计算，主要有吸热公式、燃料完全燃烧放热公式以及热效率公式的应用。 8.【答案】汽油完全燃烧放出的热量为  这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的牵引力为  节约汽油的质量为  【解析】解：汽油完全燃烧放出的热量为： ； 有用功为总量的，根据热机效率公式可得有用功为： ； 根据可得这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的牵引力为： ； 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，则提高后的效率为，根据热机效率公式可得需要燃料燃烧放出的热量为：； 减少的热量为： ； 根据热值公式可得节约汽油的质量为： ； 答：汽油完全燃烧放出的热量为； 这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的牵引力为； 节约汽油的质量为。 根据热值公式求出汽油完全燃烧放出的热量； 先根据热机效率公式求出有用功，再根据求出这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的牵引力； 先根据热机效率公式求出需要燃料燃烧放出的热量，再根据题意求出提高效率后减少的热量，最后根据热值公式可得节约汽油的质量。 本题考查了热值公式、热机效率公式以及功的公式，灵活运用公式是解题关键。 9.【答案】解：消耗燃油体积，消耗燃油质量为： ， 所需燃油完全燃烧放出的热量为： ； 货车总质量， 货车受到的重力， 货车受到的阻力， 由二力平衡可知，货车匀速直线行驶时受到的牵引力， 货车匀速直线行驶时行驶距离， 该货车发动机的牵引力做的有用功为： ； 该小型货车的效率为： 。 答：所需燃油完全燃烧放出的热量为； 该货车发动机的牵引力做的有用功为； 该小型货车的效率是。  【解析】根据求出燃油的质量，利用求出所需燃油完全燃烧放出的热量； 货车受到的阻力是车重的，据此求出阻力大小，根据二力平衡求出牵引力，利用求出该货车发动机的牵引力做的有用功； 根据求出该小型货车的效率。 本题考查了热机效率、功和热量的计算，属于基本公式的应用。 10.【答案】质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量为  氢燃料公交车在平直的路面上以恒定功率匀速直线行驶，其效率为，燃烧的氢燃料可使公交车以行驶时行驶，则公交车在该路面上受到的阻力为  【解析】解：质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量为：； 由可知，氢燃料公交车以恒定功率匀速直线行驶时所做的有用功为： ， 公交车以行驶时行驶通过的路程为： ， 根据可得公交车的牵引力为： ， 因为公交车在平直的路面上匀速直线行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，则公交车在该路面上受到的阻力为。 答：质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量为； 氢燃料公交车在平直的路面上以恒定功率匀速直线行驶，其效率为，燃烧的氢燃料可使公交车以行驶时行驶，则公交车在该路面上受到的阻力为。 根据求出氢燃料完全燃烧放出的热量； 根据求出氢燃料公交车以恒定功率匀速直线行驶时所做的有用功，利用速度公式求出氢燃料公交车行驶的路程，根据求出牵引力，利用二力平衡求出阻力。 本题考查了速度、热机效率、功和热量的计算，属于基本公式的应用。 11.【答案】          【解析】水吸收的热量  木炭完全燃烧放出的热量  由  可得，燃气完全燃烧放出的热量  根据  可得，需要燃气的质量  12.【答案】    ， 可得，热水器上集热器的面积至少为   【解析】水吸收的热量为  太阳能热水器的能量利用效率  ，则集热器接收的太阳总能量为 集热器接收的太阳总能量  ，其中为单位面积单位时间接收的太阳辐射能量，为集热器面积，  为照射时间，根据公式  可得，热水器上集热器的面积至少为 13.【答案】该液压油的比热容为；   的燃油完全燃烧释放的热量为；   该机械狗燃油发动机工作时的效率为  【解析】根据可知，液压油的比热容为： ； 燃油完全燃烧释放的热量为： ； 该机械狗燃油发动机工作时的效率为：。 答：该液压油的比热容为； 的燃油完全燃烧释放的热量为； 该机械狗燃油发动机工作时的效率为。 根据 求出液压油的比热容； 根据求出燃油完全燃烧释放的热量； 根据求出该机械狗燃油发动机工作时的效率。 本题考查热量的计算，主要有吸热公式、燃料完全燃烧放热公式以及热效率公式的应用。 14.【答案】  【详解】氢燃料完全燃烧放出的热量  由题意，水吸收的热量  水烧开指温度从   升至  标准大气压下，温度变化  由热量公式，则水的质量    【解析】详细答案及解析过程见答案 15.【答案】  ；  ； 【详解】解：水吸收的热量为   天然气完全燃烧放出的热量为 该燃气热水器的加热效率为 电热水器的加热效率为  ，由 可知，需在消耗的电能为 需要加热的时间为 答：水吸收的热量为  ； 该燃气热水器的加热效率为  ； 若使用电热热水器，使、  的水温度升高至  ，需要正常加热的时间为。   【解析】详细答案及解析过程见答案 16.【答案】解：消耗的航空燃油的质量为， 这些燃油完全燃烧放出的热量为： ； 飞机匀速航行的速度， 根据可知，飞机航行过程中的牵引力为：； 由二力平衡的条件可知飞机航行过程中的阻力为： ； 飞机发动机做的功为： ， 则发动机的效率为：。 答：消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是； 飞机在航行过程中受到的阻力为； 该飞机在上述飞行过程中效率为。  【解析】已知消耗的航空燃油的质量和燃油的热值，根据可求出消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量； 已知飞机发动机的功率和匀速航行的速度，根据可求出飞机航行过程中的牵引力，结合平衡条件分析阻力； 已知飞机发动机的功率和航行时间，根据可求出飞机发动机做的功；再根据效率公式求出发动机的效率。 本题考查了热值、热机效率和功、功率的计算公式的应用，需要熟练掌握相关的公式及变形式。 17.【答案】解：这些天然气完全燃烧放出的热量 放 水吸收的热量 吸水 热水器的热效率 因此该款热水器能效等级达标。 答：消耗的天然气完全燃烧放出的热量为； 水吸收的热量为； 该款热水器能效等级达标。   【解析】【详解】解：这些天然气完全燃烧放出的热量 放 水吸收的热量 吸水 热水器的热效率 因此该款热水器能效等级达标。 答：消耗的天然气完全燃烧放出的热量为； 水吸收的热量为； 该款热水器能效等级达标。 18.【答案】解：由题意知，测试车在平直的公路上匀速行驶，处于平衡状态，受力平衡；在水平方向上，牵引力与阻力是一对平衡力，即  ，已知汽车的速度为  ，由图可知，此时的汽车牵引力为  由  可得，汽车测试行驶中牵引力所做的功为  由  可得，燃油完全燃烧可放出的热量为  由题意知，汽车行驶过程中，为动力蓄电池充能，即燃料完全燃烧放出的热量中，一部分能量转化为汽车运动的机械能，另一部分能量转化为动力蓄电池的电能。转化为动力蓄电池电能的那部分能量为  由  可得，内燃机的效率为    【解析】详细解答过程见答案 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $