寒假精练：比热容 热机的效率计算题专练 ----2025-2026学年人教版物理九年级全一册

2026年人教版九年级上册物理寒假精练： 比热容、热机的效率计算题专练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1.如图甲所示，将质量的凉牛奶放在盛热水的小盆中加热，经过一段时间，牛奶和热水的温度随时间变化图像如图乙所示。已知，请计算： 凉牛奶和热水达到热平衡时，牛奶吸收的热量； 已知上述热平衡过程中热水损失的热量占，若热水放出的全部热量能使质量为的某种液体温度升高，则这种液体的比热容是多少； 将质量为温度为的冷水与质量为的热水混合，若达到热平衡时温度变为忽略热量损失，试推导热水的初始温度用题中已知字母表示。 2. 在一个标准大气压下，将质量为的金属块，加热到后，立即投入质量为、温度为的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到。求： 水吸收的热量； 金属块的比热容； 若这些热水继续吸收的热量，则水的末温是多少？ 3. 小明和家人在周末露营时，使用一个酒精炉烧水。酒精炉的燃料是浓度为的消毒酒精热值为，他将一瓶、温度为的矿泉水倒入锅中加热，想要烧开饮用。水的比热容，当地气压为标准大气压 将这瓶水烧开至少需要吸收多少热量？ 若酒精炉的热效率为，需要完全燃烧多少克酒精？ 4.小雨同学用液化天然气炉给的水加热，同时绘制了如图所示的水温随时间变化的图像，若在内完全燃烧了的液化天然气每分钟放热相同。水的比热容为，液化天然气的热值为。求： 完全燃烧液化天然气释放的热量； 水吸收的热量为多少； 该液化天然气炉烧水时的热效率为多少。 5.为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利周年，年月日，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，在平直的长安街上接受检阅。若战车匀速行了，这个过程中受到的阻力为，发动机总共消耗柴油。已知，，当地大气压为个标准大气压 求：战车的牵引力在这里做的功； 这辆战车发动机的热机效率； 若发动机所做额外功的的能量，全部被初温为、质量为的水吸收，水温可以升高到多少度。 6. 某家庭天然气热水器对初温为的水进行加热，当水温达到时停止加热，该天然气热水器的热效率是。已知，天然气热值。求： 水吸收的热量； 此过程中天然气完全燃烧放出的热量； 此过程中消耗天然气的体积。 7. 如图是一种便携式气炉，用丁烷气体为燃料。某次烧水时，将的水从初温为加热至，消耗丁烷气体。已知水的密度为，水的比热容为，丁烷热值为。求： 加热过程中水吸收的热量； 丁烷气体完全燃烧放出的热量； 该次加热过程中气炉的加热效率。 8.小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌下，其中热效率模糊不清。已知当时自来水的温度为，天然气的热值为，，求： 燃气热水器 输出热水温度 气量 水量 热效率 (1) 燃气热水器正常放出热水分钟水吸收的热量； 燃气热水器正常工作的热效率结果保留一位小数。 9.在我国北方地区地暖是冬季采暖的主流方式。将温度为的水进入地面下的管道，通过整个地板来供热，水从另一端出口离开时温度降为。每小时流过的水量为。已知水的比热容为，求： 地暖管道每小时向室内释放的热量； 若这些热量有被房间内的空气吸收，房间内空气总体积为，空气的密度为，空气的比热容约为，不考虑其他热损失，则后室内空气温度将升高多少摄氏度； 如果暖气管中的水由燃烧天然气进行加热，已知天然气的热值为，供暖效率为，求每小时燃烧天然气多少。 10.随着“乡村振兴”的推进，资阳地区的人们生活水平持续提高，人居环境持续升级，户外休闲越来越受欢迎。小东购买了一款如图所示卡式燃气炉；准备带一家人去户外露营。卡式炉的气罐内装有可燃性气体丁烷，在使用时的热效率为。水的比热容，丁烷热值求： 克丁烷燃气完全燃烧所释放出的热量； 在标准大气压下，这些热量可以将多少千克的水从加热至沸腾。 11.如图是乐乐家新装的天然气热水器，能效等级为级。国家规定能效等级为级的热水器，热效率不低于。乐乐想知道这款热水器的能效等级实际是否达标，于是将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，求： 消耗的天然气完全燃烧放出的热量； 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。 12.绿色环保、清洁卫生的能源是人们现在使用燃料时的追求。市场上现有一公司提供的乳化剂配置的新型生物醇油，燃烧充分，燃烧后的废气排放比石油液化气低以上，是名副其实的清洁燃料。而且成本仅为石油液化气的左右，热值与石油液化气的热值相近，可高达，利用空间极大。某餐厅采购了部分这种新型生物醇油试用，已知，请问： 若完全燃烧这种新型生物醇油，放出的热量是多少？ 若这些热量的被初温为，质量为的水吸收，水吸收的热量是多少？ 在一个标准大气压下，水吸收这些热量能升高到多少？ 13.如图所示的是我国自主研制的机器狗“上班”的情景。机器狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机器狗在水平路面上可以实现负重，移动。机器狗在运动过程中利用液压系统工作，为其提供动力的是燃油发动机。 为了使用安全，机器狗的液压系统的液压油温度不能高于。某液压油的比热容是，则的液压油温度由升高到需要吸收多少热量？ 若该机器狗使用的发动机效率是，要提供的有用功，需消耗燃油的质量是多少？燃油的热值为 14.在“比较不同物质的吸热能力”实验中，小源用如图甲所示的同一个实验装置分别加热的水和煤油，用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图乙，加热，刚好消耗了酒精。若单位时间内水吸收的热量与煤油吸收的热量相等，已知，，求： 加热，水吸收的热量为多少？ 煤油的比热容是多少？ 该酒精灯的加热效率为多少？ 15.小明家购买了一台太阳能热水器，这款热水器的采光面积为，试问： 假设日照强度为日照强度表示每平方米面积上得到太阳光的能量。若每天接收太阳能的时间为，则该太阳能热水器一天中接收的太阳能约为多少？ 若这台太阳能热水器的热效率为，且一天中接收的太阳能被热水器中的满箱水吸收，能够水温从升高到，则该水箱的容量为多少？ 若该热水器一天中接收的太阳能由完全燃烧某种燃料来获得，且需要完全燃烧这种燃料，则这种燃料的热值是多大？ 16.如图是我国自主研发的大型运输机运，可在复杂气象条件下，执行各种物资和人员的长距离航空运输任务。若该运输机在高空中飞行时受到的水平推力恒为，某次沿水平方向匀速航行了的过程中，燃烧航空煤油。求：航空煤油的热值为 航空煤油完全燃烧放出的热量； 运飞机发动机做的有用功； 运飞机发动机的热机效率。 17.铁板鸡架是很受欢迎的一种小吃。在一次制作时，师傅先将铁板烧热，再将的鸡架放在铁板上，很快鸡架的温度就从上升到。已知鸡肉的比热容约为，求： 鸡架的温度从升高到的过程中，鸡架从铁板中吸收的热量是多少？ 如果这些热量用燃烧天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量有被鸡架吸收，天然气的热值，那么至少需要燃烧多少的天然气？ 18.如图所示是阅兵式，我国自主研发的无侦无人机，具备全球唯一的隐形电子战能力，最大起飞质量，最大航程，该无人机最大载油量为。水平飞行过程中所受的阻力与速度的关系如表所示。 速度 阻力 该无人机以的速度水平匀速飞行时，发动机的输出功率是多少； 若在油箱中加满燃油假设燃料完全燃烧，能放出热量多少？ 该飞机主要以两台涡扇发动机提供能量，该飞机加满油以的速度水平飞行达到它的最大航程，问发动机的效率至少为多大？取。 19. 年月日时分，长征七号改运载火箭“长七改”在文昌航天发射场点火升空，成功将实践二十九号星、星送入预定轨道，这是长征系列运载火箭的第次飞行。据公开发布的任务数据：其中搭载的可重复使用试验航天器有效载荷约、火箭燃料液氢约，其余质量为帮助燃烧的氧化剂、火箭外壳及结构等。本次发射“长七改”火箭的运载能力相当于将的有效载荷从地面缓慢推送到约的高空。已知液氢的热值约为。 求燃料液氢完全燃烧释放的热量； 火箭离开发射台时，为了防止高温火焰对发射台的影响，“喷水降温系统”向火箭尾部火焰中心喷水，喷水量为。设喷出的水的温度都是从升高到，水的比热容为。求水升温吸收的热量； 若值恒为，仅考虑对有效载荷做功，从能量转化的角度，估算本次发射该火箭的效率。 20.小明一家假期自驾去外地旅游。行驶在高速公路上时，小明爸爸发现汽车仪表盘显示油量较少，大家担心是否能行驶到下一个服务区。 小明通过网络搜索到了以下信息：小明爸爸驾驶的汽车油箱总容量。目前显示油量还剩。汽油密度，汽油的热值为，汽车发动机的效率一般在左右。目前距离最近的服务区还有千米。汽车匀速行驶时的总阻力约为。 请根据以上信息计算并判断： 这辆汽车匀速行驶，发动机牵引力所做的功； 汽车油箱内所剩的汽油完全燃烧，可以放出多少热量； 假设汽车保持平稳匀速行驶，小明一家能否顺利到达服务区。 答案和解析 1.【答案】牛奶和热水达到热平衡时，牛奶吸收的热量为  这种液体的比热容是  热水的初始温度为  【解析】解：牛奶和热水达到热平衡时，牛奶吸收的热量：； 由放； 根据有：； 解得。 混合后冷水吸收热量：， 设热水初始温度为，混合后热水放出热量， 忽略热损失，则冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即，即， 则热水的初始温度：。 答：牛奶和热水达到热平衡时，牛奶吸收的热量为； 这种液体的比热容是； 热水的初始温度为。 由图乙可知牛奶的初温和末温，根据求出牛奶吸收的热量； 根据效率公式求出水放出的热量，根据题意可知这种液体吸收的热量，根据求出这种液体的比热容； 根据求出冷水吸收的热量，不计热量损失，热水放出的热量等于冷水吸收的热量，根据求出热水降低的温度，根据求出热水的初始温度。 本题考查热量公式与热平衡方程的应用，属于中档题。 2.【答案】水吸收的热量为；   金属块的比热容为；   若这些热水继续吸收的热量，则水的末温是  【解析】水吸收的热量： ； 由题意可知金属块放出的热量等于水吸收的热量，即：， 根据可得，金属块的比热容： ； 这些热水继续吸收的热量后，水升高的温度： ， 水的末温：， 由于在一个标准大气压下，水的沸点为，所以水的实际末温为。 答：水吸收的热量为； 金属块的比热容为； 若这些热水继续吸收的热量，则水的末温是。 根据求水吸收的热量； 由题意可知金属块放出的热量，根据求金属块的比热容； 根据求这些热水继续吸收的热量后，升高的温度，从而可得水的末温。 本题考查比热容和热量的相关计算，难度一般。 3.【答案】将这瓶水烧开至少需要吸收的热量为  若酒精炉的热效率为，需要完全燃烧的酒精  【解析】解：将水烧开吸收的热量为： ； 根据可知，酒精完全燃烧放出的热量为： ， 根据可知，完全燃烧酒精的质量为： 。 答：将这瓶水烧开至少需要吸收的热量为； 若酒精炉的热效率为，需要完全燃烧的酒精。 根据求出水烧开吸收的热量，即将这瓶水烧开至少需要吸收的热量； 根据求出酒精完全燃烧放出的热量，利用求出酒精的质量。 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。 4.【答案】完全燃烧液化天然气释放的热量为  水吸收的热量为  该液化天然气炉烧水时的热效率为  【解析】解：液化天然气完全燃烧释放的热量为： ； 由图像可知，水的初温，加热后水的末温，水吸收的热量为： ； 该液化天然气炉烧水时的热效率为： 。 答：完全燃烧液化天然气释放的热量为； 水吸收的热量为； 该液化天然气炉烧水时的热效率为。 根据求出液化天然气释放的热量； 根据求出水吸收的热量； 根据求出天然气炉烧水时的热效率。 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。 5.【答案】战车发动机在这里做的功为；   战车发动机的热机效率为；   水温可以升高到  【解析】因为战车做匀速直线运动，所以牵引力与阻力是一对平衡力，根据平衡条件可得战车的牵引力为：；根据公式可得战车发动机在这里做的功为：； 根据公式可得燃料完全燃烧放出的热量为：。根据热机效率公式可得战车发动机的热机效率为：； 发动机所做额外功为：。则水吸收的热量为：。根据公式可得水升高的温度为：； 则水的末温为：，当地大气压为个标准大气压，故水温可以升高到。 答：战车发动机在这里做的功为；战车发动机的热机效率为； 水温可以升高到。 先根据平衡条件求出战车的牵引力，再根据公式求出战车发动机在这里做的功； 先根据公式求出燃料完全燃烧放出的热量，再根据热机效率公式求出战车发动机的热机效率； 先根据题意求出发动机所做额外功的的能量，再根据公式可得水升高的温度，从而求出水的末温，个标准大气压下水的沸点，水温只能升高到。 本题考查了功的公式、热机效率以及热值公式，注意当战车匀速直线运动时，牵引力与阻力是一对平衡力。 6.【答案】水吸收的热量为  此过程中天然气完全燃烧放出的热量为  此过程中消耗天然气的体积为  【解析】解：水升高的温度，水吸收的热量：； 已知该天然气热水器的热效率，由可得天然气完全燃烧放出的热量： ； 天然气热值，由可得此过程中消耗天然气的体积：。 答：水吸收的热量为； 此过程中天然气完全燃烧放出的热量为； 此过程中消耗天然气的体积为。 知道水的质量、比热容、初温和末温，利用计算水吸收的热量； 知道天然气热水器的热效率，利用计算天然气完全燃烧放出的热量； 利用计算消耗天然气的体积。 本题考查了吸热公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式的应用，属于基础题目。 7.【答案】加热过程中水吸收的热量为  丁烷气体完全燃烧放出的热量为  该次加热过程中气炉的加热效率为  【解析】解：水的质量为： ， 水吸收的热量为：； 丁烷完全燃烧放出的热量为： ； 该次加热过程中气炉的加热效率为： 。 答：加热过程中水吸收的热量为； 丁烷气体完全燃烧放出的热量为； 该次加热过程中气炉的加热效率为。 根据求出水的质量，利用求出水吸收的热量； 根据求出丁烷气体完全燃烧放出的热量； 根据求出该次加热过程中气炉的加热效率。 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。 8.【答案】燃气热水器正常放出热水分钟水吸收的热量是  燃气热水器正常工作的热效率是  【解析】解：由热水器的铭牌数据可知燃气热水器正常工作分钟流出热水的质量为， 水吸收的热量； 由热水器的铭牌数据可知燃气热水器正常工作分钟消耗的天然气的体积，  分钟天然气完全燃烧放出的热量， 燃气热水器正常工作的热效率：。 答：燃气热水器正常放出热水分钟水吸收的热量是； 燃气热水器正常工作的热效率是。 由热水器的铭牌数据可知燃气热水器正常工作分钟流出热水的质量，利用求出燃气热水器正常工作分钟水吸收的热量； 根据热水器的铭牌数据可求出燃气热水器正常工作分钟消耗的天然气的体积，利用求出分钟消耗的天然气完全燃烧放出的热量，利用效率公式求出燃气热水器的热效率。 本题考查吸热公式、燃料完全燃烧放热公式以及效率公式的应用，属于基础题目。 9.【答案】  【详解】地暖管道释放的热量等于水流经管道时放出的热量，地暖管道每小时向室内释放的热量为  空气吸收的热量为释放热量的，即  空气的质量  空气温度升高量  天然气供暖的效率定义为有效热量与总热量的比值，则总热量  总热量由天然气燃烧释放，每小时燃烧天然气体积    【解析】详细答案和解答过程见答案 10.【答案】克丁烷燃气完全燃烧所释放出的热量为  水吸收的热量为  在标准大气压下，水的沸点为，则水的质量为    【解析】详细解答过程见答案 11.【答案】【详解】天然气完全燃烧放出的热量为  水吸收的热量为  该热水器的热效率为  因为该热水器的实际热效率，大于国家规定的能效等级级不低于的标准，所以该款热水器能效等级达标。   【解析】【详解】天然气完全燃烧放出的热量为  水吸收的热量为  该热水器的热效率为  因为该热水器的实际热效率，大于国家规定的能效等级级不低于的标准，所以该款热水器能效等级达标。 12.【答案】生物醇油燃烧时放出的热量为  水吸收的热量为  水升高的温度为  水的末温为  在一个标准大气压下水的沸点为  ，所以水的末温为     【解析】详细解答过程见答案 13.【答案】【详解】的液压油温度由  升高到  需要吸收的热量  由  得燃油完全燃烧放出热量  消耗燃油的质量    【解析】【详解】的液压油温度由  升高到  需要吸收的热量  由  得燃油完全燃烧放出热量  消耗燃油的质量  14.【答案】【详解】由图乙可知，加热，水的温度由升高到，则水吸收的热量为  由于单位时间内水吸收的热量与煤油吸收的热量相等，所以，加热，煤油吸收的热量等于水吸收的热量，即  在该段时间内，煤油的温度由升高到，根据  可得，煤油的比热容是  加热，刚好消耗了酒精，则酒精完全燃烧放出的热量为  则该酒精灯的加热效率为    【解析】详细解答及解析过程见【答案】 15.【答案】太阳能热水器一天中接收的太阳能约为  水箱的容量为  这种燃料的热值是  【解析】解：太阳能热水器接收的太阳能： ； 水所吸收的热量：， 水的质量：， 水箱的容量等于水的体积：； 若该热水器一天中接收的太阳能由完全燃烧某种燃料来获得，则， 。 答：太阳能热水器一天中接收的太阳能约为； 水箱的容量为； 这种燃料的热值是。 利用光照强度和采光面积与光照时间求出接收的太阳能； 利用求出水所吸收的热量，根据求出水的质量，由得出水的体积，从而得到水箱的容量； 不计热量损失，燃料完全燃烧释放的热量和水吸收的热量相等，根据求出燃料的热值。 本题考查了吸热公式和效率公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用等，属于能力提升题。 16.【答案】航空煤油完全燃烧放出的热量为；   运飞机发动机做的有用功为；   运飞机发动机的热机效率为  【解析】航空煤油完全燃烧放出的热量： ； 有用功： ； 热机效率： 。 答：航空煤油完全燃烧放出的热量为； 运飞机发动机做的有用功为； 运飞机发动机的热机效率为。 知道航空煤油的质量和热值，利用求出航空煤油完全燃烧放出的热量； 知道发动机提供的推力和航行的路程，利用求出飞机发动机所做的有用功； 根据效率公式求出发动机的热机效率。 本题考查燃料完全燃烧放热的计算、功的计算以及效率的计算，是一道综合题，难度不大。 17.【答案】解：鸡架的温度从升高到的过程中，鸡架从铁板中吸收的热量为 根据 可得，至少需要燃烧天然气的体积为 答：鸡架的温度从升高到的过程中，鸡架从铁板中吸收的热量是  ； 至少需要燃烧  的天然气。   【解析】详细解答过程见答案 18.【答案】该无人机以的速度水平匀速飞行时，发动机的输出功率是  若在油箱中加满燃油假设燃料完全燃烧，能放出热量为  该发动机的效率至少为  【解析】解：该无人机以 的速度水平匀速飞行时，所受的阻力，输出的牵引力，发动机的输出功率为： ； 燃油完全燃烧放出的热量为： ； 发动机做的有用功为： ， 该机发动机的效率为： 。 答： 该无人机以的速度水平匀速飞行时，发动机的输出功率是； 若在油箱中加满燃油假设燃料完全燃烧，能放出热量为； 该发动机的效率至少为。 该无人机以 的速度水平匀速飞行时，根据平衡力的知识得出输出的牵引力，利用得出发动机的输出功率； 根据得出燃油完全燃烧放出的热量； 根据得出发动机做的有用功，利用效率公式得出该机发动机的效率。 本题考查了热机效率、功率和热量的计算，属于基本公式的应用。 19.【答案】燃料液氢完全燃烧释放的热量为  水升温吸收的热量为  本次发射该火箭的效率为  【解析】解：液氢的质量， 液氢完全燃烧释放的热量：  ； 水的质量， 水吸收的热量： ； 有效载荷的质量， 提升的高度为 对有效载荷做的有用功： ， 燃料完全燃烧释放的总能量为液氢完全燃烧释放的热量，则， 火箭的效率： 。 答：燃料液氢完全燃烧释放的热量为； 水升温吸收的热量为； 本次发射该火箭的效率为。 知道液氢的质量、热值，利用计算液氢完全燃烧释放的热量； 利用计算水吸收的热量； 知道有效载荷的质量、提升的高度，利用计算对有效载荷做的有用功，燃料完全燃烧释放的总能量为液氢完全燃烧释放的热量，火箭的效率等于对有效载荷做的有用功与燃料完全燃烧释放的总能量的比值。 本题考查了重力公式、功的公式、吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，综合性强，有一定的难度。 20.【答案】    能   【解析】汽车在公路上匀速行驶时，发动机提供的牵引力等于汽车所受的阻力，即  汽车匀速行驶的距离  故汽车发动机牵引力做的功  根据题意可知，油箱内剩余的汽油体积  剩余的汽油的质量  这部分汽油完全燃烧释放的热量  汽油完全燃烧释放的热量通过发动机对外做的功  故小明一家能顺利到达服务区。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $