2026年中考物理一轮复习 专项练习 --比热容 热机效率 （计算专题）

**基本信息** 聚焦比热容与热机效率计算，通过24道生活情境题构建“公式应用-多过程综合-效率分析”的递进训练体系，强化能量观念与科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |比热容计算|8题（如1、3、8题）|结合温度变化求吸放热，涉及多物体能量转移|从Q=cmΔt基础公式到吸放热效率（η=Q吸/Q放）的应用拓展| |热机效率计算|16题（如2、4、6题）|燃料燃烧放热、有用功、效率综合计算，关联功率、阻力等力学量|以Q放=mq为起点，结合W=Pt/Fs构建“总能量-有用能量-效率”的逻辑链条|

2026年中考物理复习人教版--比热容 热机效率练习（计算专题） 一、计算题 1．我国茶文化历史悠久。如图是一款煮茶专用酒精炉，若用该酒精炉将质量为1.5kg温度为 20℃的水恰好加热至沸腾（1个标准大气压下），消耗了0.02kg的酒精。已知，，求： （1）水吸收的热量。 （2）酒精完全燃烧时放出的热量。 2．中秋节时，小麒一家开车去外婆家，共消耗汽油1.4kg。若全程匀速直线行驶，汽车热机效率为27%，求： （1）发动机克服阻力所做的功（汽油热值取）； （2）若被水箱吸收的热量与发动机克服阻力做功的热量相同，且此行驶过程中流经水箱的水的总质量为，水的初温是，求冷却水流出水箱时的末温（已知水的比热容）。 3．一同学将一盒质量为200g的盒装牛奶放在一盆热水中，使牛奶的温度由20℃升高到50℃，水放出的热量有50%被牛奶吸收。[已知：，] 求： （1）牛奶吸收的热量？ （2）若水放出的热量全部被质量为300g的某种液体吸收，使液体温度升高了50℃，则这种液体的比热容是多少？ （3）若牛奶吸收的热量全部来自天然气完全燃烧放出的热量，则需要燃烧多少的天然气。[天然气的热值] 4． 如图所示是某品牌汽车汽油机的能量流程图，某次该汽车行驶过程中消耗了100g汽油。【汽油的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）】求： （1）该汽油机的效率； （2）此行驶过程中汽油完全燃烧释放的热量； （3）若释放的热量有25%被冷却水吸收，则质量为5kg的冷却水升高的温度。 5．在某建筑工地上，起重机在内把体积为的花岗岩碑石匀速提升高，已知该花岗岩的密度为，花岗岩底座与地面的接触面积为，在这个过程中，消耗了柴油，柴油的热值，取，通过计算回答： （1）这块花岗岩碑石的重力多大？ （2）这块花岗岩碑石静止在地面上对地面的压强是多少？ （3）起重机对碑石所做的功率是多少？ （4）若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率，求起重机的提升效率。 6．为保护环境，我国多个城市开始使用氢燃料新能源公交车代替传统燃油公交车。若某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶300s，消耗了0.5kg 的氢燃料，求： （1）0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）公交车行驶300s所做的功； （3）公交车的热机效率。 7．某品牌小汽车在水平路面上匀速行驶30min消耗汽油5L，汽车发动机的额定功率为40kW，已知汽油的密度为0.8×103kg/m3。汽油的热值为4.5×107J/kg。求： （1）5L汽油完全燃烧放出的热量； （2）汽车发动机所做的功； （3）汽车发动机的效率。 8．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给20kg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。若从开始加热计时，在4min内完全燃烧了0.7kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。求： （1）经过4min时间加热，水所吸收的热量； （2）在4min内煤完全燃烧放出的热量； （3）这段时间煤炉烧水时的热效率。 9．如图所示是一台手扶双轮压路机，质量为550kg（水箱未装水时的质量，水箱容积为。在一次压路作业中水箱装满水，以的速度在水平路面上匀速行驶，行驶过程中受到的平均阻力是总重的倍。取，柴油的热值取 （1）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少 （2）若发动机效率为，这次作业要消耗多少千克柴油 （3）水箱装满水是为了降低发动机的温度，确保发动机正常工作，满水箱的水从上升到可以吸收多少热量水的比热容为 10．上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”。为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活。下表提供的是一装满初温为10℃水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息： 太阳照射时间/h 太阳能转换为水的内能的效率 热水器最大水容量/L 10 50% 100 水升高的温度/℃ 水的比热容/[] 水的密度/（） 60 4.2×103 1.0×103 请根据上表信息，通过计算回答问题。 （1）热水器中的水需吸收的热量为多少； （2）此次热水器接收的太阳能是多少； （3）如果这些太阳能由燃烧燃气提供，至少需要多少m3的燃气？（燃气的热值为4.2×107J/m3） 11．如图甲是小王家的燃气热水器，自来水管的冷水经过热水器后被加热成热水。图乙是连接在热水器上的水龙头、热水器的热水和自来水管的冷水分别从A 管和B 管进入该水头龙、混合后从水龙头出水口流出温水。小王把热水器的流出热水的温度设定为 水龙头出水温度设定为40℃。测量1min从A管流进的热水的质量为5kg。检查燃气表，发现热水器工作这1min 消耗燃气为0.02m3。(已知：自来水的温度为20℃，水的比热容为 燃气的热值为4×107J/m3)，求： （1）0.02m3的燃气完全燃烧放出的热量； （2）该燃气热水器的加热效率； （3）这1min内A管的热水经过水龙头与冷水混合时，热水放出的热量； （4）若不计热量损失，这1min 从 B管流进水龙头的冷水的质量。 12．福建舰是我国自主研制的大型常规动力航母，是捍卫国家海洋权益、维护地区和平稳定的战略重器。福建舰航行时以380号重油为燃料，给重型蒸汽轮机提供动力。福建舰以30节的速度高速航行时，每小时消耗重油150吨。【重油的热值取4.2×107 J/kg，水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）】请计算： （1）150吨重油完全燃烧能够释放多少热量？ （2）若将150吨重油完全燃烧释放的热量用于北方城市供暖，可将多少千克水从40 ℃加热到60 ℃？ 13．油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车以高速匀速行驶时，内燃机启动，此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶0.5h，内燃机消耗燃油2.5kg，蓄电池组的电能增加了最大电能的10%；从汽车的使用说明书知道，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则： （1）该汽车测试行驶中牵引力做了多少功？ （2）该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出多少热量？ （3）该汽车内燃机的效率是多大？（燃油的热值为4.6×107J/kg） 14．如图为某款“迷你炉”，它将初温为20℃、质量为2kg的水加热到70℃，消耗了燃料丁烷0.02kg。q丁烷取3.5×107J/kg，c水取4.2×103J/（kg•℃），求此过程中： （1）水吸收的热量； （2）丁烷完全燃烧放出的热量； （3）“迷你炉”烧水的效率。 15．小明家使用燃气灶烧水，消耗0.5kg 的煤气，使50 kg的水从2 升高到 已知水的比热容为 煤气的热值为 求： （1）0.5kg的煤气完全燃烧放出的热量； （2）该过程中，水吸收的热量； （3）该过程中，燃气灶烧水的效率。 16． 小明和爸爸质量共120kg，骑着一辆质量为300kg（含装备）的三轮摩托车，沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2（g取10N/ kg） （1）水平骑行时，摩托车对地面的压力、压强分别是多少？ （2）在海拔约5000m的米拉山垭口烧水，用燃气炉将质量2.5kg、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？[，] 17．如图是我国自主研发的水陆两栖飞机“鲲龙-600"，它可以承担大型灭火、水上救援等任务。若该两栖飞机以10m/s的速度匀速直线飞行60s，消耗航空燃油50kg，发动机的效率为40%，已知求： （1）它在此过程中飞行的路程； （2）50kg的航空燃油完全燃烧放出的热量； （3）飞机发动机的功率. 18．“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。学习小组经查阅资料，了解到某款自嗨锅里面的发热包主要成分通常为铝粉、铁粉、焦炭粉、碳酸氢钠等。一个发热包发生化学反应后释放的总热量大致为420kJ。该小组利用这款发热包将500g水从20℃加热至沸腾（1个标准气压下）。 （1）此加热过程中，提供给水的热量至少为多少J； （2）在此次加热中，发热包的热效率是多少； （3）若用酒精加热这些水，酒精完全燃烧放出的热量都被水吸收，则至少需要多少kg酒精。[，] 19． 某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时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0.12kg的天然气（每分钟放热相同）。水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为5×107J/kg。 （1）完全燃烧0.12kg天然气释放的热量为多少？ （2）“0～2min”水吸收的热量为多少？ （3）在烧水过程中，“0～2min”、“2～4min”、“4～6min”请判断哪个时间段热效率最高？最高热效率为多少？ 20．随着人们生活水平的逐渐提高，小轿车已经走进了千家万户。前不久，小明家也新买回来了一辆小汽车，好奇的小明找出了小汽车如表列出的有关数据： 小汽车的质量1200kg 小汽车的额定功率2.5×104W 汽油的密度0.7×103kg/m3 100km耗油量8L 求： （1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度。8kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？ （2）汽车以额定功率在水平路面上以车速100km/h匀速行驶100km，汽车做的有用功？ （3）小汽车发动机的效率是多大？（汽油的热值q=4.6×107J/kg） 21． 山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 22．常州是享誉全国的“新能源之都”，光伏组件累计出货量居全球第一．我市有一光伏发电试点园区，强光照射1s内提供的电能约为，1年内提供的电能约为。求： （1）若该园区强光照射1s内提供的电能全部转化为内能，并有被水吸收，可以使1t常温下的水升高多少摄氏度； （2）若该园区1年内提供的电能改由火力发电机来提供，且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约转化为电能，则需要完全燃烧多少吨煤炭。（煤炭的热值q约） 23．电池容量是决定电动汽车续航里程的主要因素，某汽车电池容量为，电池最低电量为电池容量的20%。 （1）用的“快充”充电桩给该车充电，则从最低电量到充满电需多少分钟？ （2）充满电时，电池所储备的电能相当于完全燃烧多少质量汽油所释放的能量？（汽油的热值q取 （3）汽车充满电行驶后，显示电池降至最低电量，若整车能量利用率为，汽车行驶过程中所受平均阻力多大? 24．油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车高速行驶时，内燃机启动，既向车轮输送能量也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J。测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶0.5h，内燃机消耗燃油2.5kg，蓄电池组的电能增加了最大电能的10%，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则： （1）该汽车测试行驶中消耗的燃油完全燃烧放出多少热量？（燃油的热值为4.6×107J/kg） （2）该汽车测试行驶中牵引力做了多少功？ （3）该汽车内燃机的效率是多大？ 答案解析部分 1．【答案】（1）1个标准大气压下，水的沸点为100℃，则水吸收的热量为： Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×105J。 答：水吸收的热量为5.04×105J。 （2）酒精完全燃烧时放出的热量为： Q放=mq酒精=0.02kg×3.0×107J/kg=6×105J。 答：酒精完全燃烧时放出的热量为6×105J。 【解析】【分析】（1）根据Q吸=c水m水（t-t0）求出水吸收的热量；（2）根据Q放=mq求出酒精完全燃烧时放出的热量。 （1）1个标准大气压下水的沸点为 100℃，水吸收的热量 （2）酒精完全燃烧放热 2．【答案】（1）解：汽油完全燃烧放出的热量为： 根据可得，发动机克服阻力所做的功，即有用功为： 答：发动机克服阻力所做的功为1.89 x 107J。 （2）解： 水箱吸收的热量等于克服阻力所做的功，即： 水升高的温度为： 所以水的末温为： 答：冷却水流出水箱时的末温为90℃。 【解析】【分析】（1）已知燃烧汽油的质量和热值，根据求出汽油完全燃烧放出的热量，再结合汽车的热机效率求出发动机克服阻力所做的功； （2）水箱吸收的热量等于克服阻力所做的功，已知水的比热容和水的质量，根据求出水升高的温度，再求出水的末温。 3．【答案】（1）解：牛奶吸收的热量 （2）解：水放出的热量有50%被牛奶吸收，则水放出的热量为 液体吸收的热量为 由可知这种液体的比热容为 （3）解：天然气完全燃烧放出的热量 需要燃烧的天然气 【解析】【分析】（1）根据，计算牛奶吸收的热量； （2）根据吸热效率，计算吸收的热量，根据，计算比热容； （3）利用，计算燃料的体积。 （1）牛奶吸收的热量 （2）水放出的热量有50%被牛奶吸收，则水放出的热量为 液体吸收的热量为 由可知这种液体的比热容为 （3）天然气完全燃烧放出的热量 需要燃烧的天然气 4．【答案】（1）解：热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图可知，输出有用机械能所占比例为：100%-33%-25%-7%=35%，即该汽油机的效率为35%。 答：该汽油机的效率为35%。 （2）解：汽油完全燃烧释放的热量为：Q放=qm=4.2×107J/kg×0.1kg=4.2×106J。 答：此行驶过程中汽油完全燃烧释放的热量为4.2×106J。 （3）解：水吸收的热量为：Q吸=ηQ放=25%×4.2×106J=1.05×106J， 冷却水升高的温度为：。 答：若释放的热量有25%被冷却水吸收，则质量为5kg的冷却水升高的温度为50℃。 【解析】【分析】（1）热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，结合图中数据分析； （2）根据Q放=qm求出汽油完全燃烧释放的热量； （3）根据求出水吸收的热量；利用Q吸=c水m水Δt求出冷却水升高的温度。 5．【答案】（1）解：花岗岩碑石的质量m=ρV=2.8×103kg/m3×30m3=8.4×104kg，碑石的重力 G=mg=8.4×104kg×10N/kg=8.4×105N。 （2）解：花岗岩静止在水平地面，对地面的压力等于自身重力，即 F=G=8.4×105N，碑石对地面的压强： . （3）解：起重机提升碑石做的功W=Gh=8.4×105N×2.5m=2.1×106J，起重机做功的功率：。 （4）解：柴油完全燃烧放出的热量 Q放=m柴q=0.1kg×4.2×107J/kg=4.2×106J；起重机提升效率。 【解析】【分析】（1）根据密度公式m=ρV，以及重力公式G=mg计算花岗岩碑石的重力； （2）岗岩静止在水平地面，对地面的压力等于自身重力，结合压强公式计算可知碑石对地面的压强； （3）起重机提升碑石做的功W=Gh，起重机做功的功率：； （4）柴油完全燃烧放出的热量 Q放=m柴q；起重机提升效率。 6．【答案】（1）解：根据题意可知， 氢燃料的热值， 则 完全燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量：Q放=mq氢=0.5kg×1.4×108J/kg=7×107J。 答：完全燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量为7×107J。 （2）解： 某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶300s， 则公交车行驶300s所做的功：W=Pt=140×103W×300s=4.2×107J。 答：公交车行驶300s所做的功为4.2×107J。 （3）解：综上所述，公交车的热机效率：。 答：公交车的热机效率为60%。 【解析】【分析】（1）根据Q放=mq氢求完全燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量； （2）根据W=Pt求公交车行驶300s所做的功； （3）根据求公交车的热机效率。 7．【答案】（1）解：汽油的体积为 计算汽油的质量为： 汽油完全燃烧，放出的热量为： （2）解：根据题意可知，汽车发动机所做的功为 （3）解：根据可得，汽车发动机的效率为 【解析】【分析】（1）根据m=ρV，计算汽油的质量，根据Q=mq，计算汽油燃烧放出的热量； （2）根据W=Pt，计算汽车做功的多少； （3）根据，计算热机效率。 （1）5L汽油体积为 5L汽油的质量为 5L汽油完全燃烧放出的热量为 （2）根据题意可知，汽车发动机所做的功为 （3）根据可得，汽车发动机的效率为 8．【答案】解：（1）由可知，水所吸收的热量 （2）由可知，煤完全燃烧产生的热量 （3）煤炉烧水时的热效率 答：（1）经过4min时间加热，水所吸收的热量为4.2×106J； （2）在4min内煤完全燃烧放出的热量2.1×107J； （3）这段时间煤炉烧水时的热效率为20%。 【解析】【解析】（1）根据热量计算公式，其中c为水的比热容，m为水的质量，Δt为温度变化量。（2）运用燃料燃烧放热公式，其中m为燃料质量，q为燃料热值。 （3）热效率公式为，表示水吸收的热量占燃料完全燃烧放出热量的百分比。 9．【答案】（1）解：根据密度公式得，水箱中水的质量： ， 水箱中水的重力： ， 压路机的重力： ， 压路机与水的重力之和： ， 压路机匀速前进时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，即： ， 由可知，压路机在这次压路作业中运动的距离： ， 压路机在这次压路作业中牵引力做的功： 答：压路机在这次压路作业中牵引力做的功是2.712×105J； （2）由得，柴油完全燃烧释放的热量： 、， 由可得，消耗柴油的质量 。 答：若发动机效率为，这次作业要消耗0.0226千克柴油； （3）解： 水吸收的热量： 。 答：满水箱的水从上升到可以吸收3.78×106J热量。 【解析】【分析】（1）压路机静止时对水平地面的压力等于自身的重力加上水的重力，压路机匀速前进时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，即F=f=0.4G总；已知速度和时间，根据速度公式的变形式s=vt可求出运动的距离，根据W=Fs求出压路机做的功； （2）根据求出柴油完全燃烧释放的热量，利用Q放=mq求出消耗柴油的质量； （3）根据Q=cmΔt求出水吸收的热量。 10．【答案】解：（1）由得，热水器中水的质量为 热水器中的水需吸收的热量为 （2）由可得，此次热水器接收的太阳能： （3）由题意可知 根据可得，这些太阳能由燃气提供时可节约燃气为 答：（1）热水器中的水需吸收的热量为2.52×107J； （2）此次热水器接收的太阳能是5.04×107J； （3）如果这些太阳能由燃烧燃气提供，至少需要1.2m3的燃气。 【解析】【分析】（1）根据m=ρV，计算物体的质量；利用Q=cmΔt，计算水吸收的热量； （2）利用，计算燃料放出的总热量； （3）利用，计算消耗燃料的体积。 11．【答案】（1）解：0.02m3的燃气完全燃烧放出的热量为：Q放=qV=4×107J/m3×0.02m3=8×105J。 答：0.02m3的燃气完全燃烧放出的热量为8×105J。 （2）解：1min该燃气热水器中水吸收的热量为： Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（48℃-20℃）=5.88×105J， 该燃气热水器的加热效率为：。 答：该燃气热水器的加热效率为73.5% （3）解：这1min内A管的热水经过水龙头与冷水混合时，热水放出的热量为： Q放=c水m水（t'0-t'）=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（48℃-40℃）=1.68×105J。 答：这1min内A管的热水经过水龙头与冷水混合时，热水放出的热量为1.68×105J （4）解：若不计热量损失，即Q'吸=Q放=1.68×105J，则冷水的质量为：。 答：若不计热量损失，这1min从B管流进水龙头的冷水的质量为2kg。 【解析】【分析】 （1）根据Q放=qV求出0.02m3的燃气完全燃烧放出的热量； （2）根据Q吸=c水m水（t-t0）求出1min内水吸收的热量，利用求出该燃气热水器的加热效率； （3）根据Q放=c水m水（t'0-t'）求出这1min内A管的热水经过水龙头与冷水混合时，热水放出的热量； （4）若不计热量损失，即Q'吸=Q放，根据Q'吸=c水m'水（t'-t0）求出冷水的质量。 12．【答案】（1）150吨重油完全燃烧能够释放的热量为Q＝mq＝1.5×105 kg×4.2×107J/kg＝6.3×1012 J 答：150吨重油完全燃烧能够释放的热量为6.3×1012 J。 （2）解：水的质量m＝Q/（c△t）＝6.3×1012 J/[4.2×103 J/（kg·℃）×（60 ℃－20 ℃）]＝7.5×107 kg 答：水的质量为7.5×107 kg。 【解析】【分析】1、燃料完全燃烧放热公式 公式：Q放=mq 其中：m是燃料的质量，q是燃料的热值（单位质量燃料完全燃烧放出的热量）。 2、物体吸热公式（比热容计算） 公式：Q吸=cmt 其中：c是物质的比热容，m是物质的质量，t是温度变化量（t=t末-t初）。 13．【答案】（1）解： 由图像可知，汽车以80km/h做匀速直线运动时受到的阻力为900N， 因为汽车匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以汽车受到的牵引力F=f=900N； 汽车在平直公路上以80km/h的速度匀速行驶0.5h，行驶的距离为：s=vt=80km/h×0.5h=40km=40000m， 该汽车测试行驶中牵引力做的功为：W=Fs=900N×40000m=3.6×107J 答：该汽车测试行驶中牵引力做了3.6×107J功。 （2）解： 内燃机消耗燃油2.5kg，燃油放出的热量为：Q放=q油m=4.6×107J/kg×2.5kg=1.15×108J。 答：该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出1.15×108J热量； （3）解： 蓄电池增加的电能为：W1=ηW2=1.0×108J×10%=1.0×107J， 有效利用的能量为：W有=W+W1=3.6×107J+1.0×107J=4.6×107J， 内燃机的效率为：。 答：该汽车内燃机的效率是40% 。 【解析】【分析】 （1）根据图象确定汽车以80km/h做匀速直线运动时受到的阻力，再根据二力平衡条件求出牵引力的大小。然后根据速度公式s=vt求出行驶的路程，利用W=Fs求出引力做的功； （2）根据Q放=mq求出完全燃烧释放的热量； （3）已知蓄电池组储存的最大电能，由最大值的10%求出增加的电能，这样被有效利用的能量为做的功和转化成的电能之和，根据 求出内燃机的效率。 14．【答案】（1）解：水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J 答：水吸收的热量是4.2×105J； （2）解：丁烷完全燃烧放出的热量：Q放＝mq丁烷＝0.02kg×3.5×107J/kg＝7×105J 答：丁烷气体完全燃烧放出的热量为7×105J； （3）解： 该卡磁炉烧水的效率：η60%。 答：该卡磁炉烧水的效率为60% 【解析】【分析】1、热量计算公式（吸热公式） Q吸=cmt，其中c是物质的比热容，m是质量，t是温度变化量。 2、燃料完全燃烧放热公式 Q放=mq，其中m是燃料的质量，q是燃料的热值。 3、热效率的计算 ，它反映了有效利用的热量在总放热量中的比例。 15．【答案】（1）解：0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为： Q放=m煤气q=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J 答：0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为2.1×107J。 （2）解：水吸收的热量为： Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（70℃-20℃）=1.05×107J 答：水吸收的热量为1.05×107J。 （3）解：煤气灶的效率： 答：燃气灶烧水的效率为50%。 【解析】【分析】（1）已知消耗煤气的质量和热值，根据Q放=m煤气q求出煤气完全燃烧放出的热量； （2）已知水的质量、比热容、初温及末温，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量； （3）已知水吸收的热量和燃烧煤气放出的热量，根据求出燃气灶烧水的效率。 16．【答案】（1）解： 摩托车对地面的压力F=G=m总g=420kg×10N/kg=4200N 摩托车对地面的压强 （2）解：水吸收热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(83℃-3℃)=8.4×105J 燃气释放热量 燃气质量 【解析】【分析】（1） 小明和爸爸质量共120kg，骑着一辆质量为300kg ，总质量为420kg，根据重力公式计算总重力，摩托车对地面的压力F=G，根据压强公式F=Ps计算摩托车对地面的压强； （2）根据热量公式Q吸=c水m水Δt计算水吸收热量；结合效率公式计算燃气释放热量；结合热值公式计算燃气质量。 17．【答案】（1）解：飞机速度v=10m/s，飞行时间t=60s。 根据匀速直线运动公式：飞行路程s=vt=10m/s60s=600m （2）解：燃油质量m=50kg，热值q燃油=4.2107J/kg。 根据燃料燃烧放热公式：燃油完全燃烧放出的热量：Q放=mq燃油=50kg4.2107J/kg=2.1109 J （3）解：发动机做的有用功：W有用=Q放=40%2.1109J=8.4108J 飞机发动机的功率。 【解析】【分析】1、匀速直线运动公式：s=vt； 2、燃料燃烧放热公式：Q放=mq； 3、效率公式：； 功率公式：。 18．【答案】（1）解：水吸收的热量为 （2）解： 热包释放的总热量为 发热包的热效率为 （3）解： 根据题意，酒精完全燃烧放出的热量为 由得，酒精的质量为 【解析】【分析】（1）根据Q=cm∆t，计算吸收热量的多少； （2）根据，计算热效率； （3）利用，计算消耗燃料的质量。 19．【答案】（1）解：燃烧天然气的质量m天然气=0.12kg，天然气的热值q天然气=5×107J/kg， 天然气完全燃烧产生的热量：Q放=m天然气q天然气=0.12kg×5×107J/kg=6×106J； 答：天然气完全燃烧产生的热量为6×106J； （2）解：水的质量m水=10kg，0～2min，水温度升高度数Δt=50℃-20℃=30℃， 水吸收的热量：Q吸=cm水Δt=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×30℃=1.26×106J； 答：0～2min时间，水所吸收的热量是1.26×106J； （3）解：由图可知，随着水温的不断升高，温度变化越来越慢，故0～2min时间内，在吸收热量相同的情况下，升高的温度最高，热效率最大； 0～2min内，水升高的温度Δt'=50℃-20℃=30℃， 水吸收的热量：Q吸'=cm水Δt'=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×30℃=1.26×106J， 0～2min内，天然气释放的热量： 烧水时的热效率 答：“0～2min”烧水的效率最高；烧水时的最高热效率为63%。 【解析】【分析】（1）已知天然气的质量和热值，利用Q=mq可求得天然气完全燃烧产生的热量； （2）由图知，经过0～2min，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量； （3）烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比；发生热传递的条件是存在温度差，温度差越大，热传递越快。 20．【答案】（1）解：根据吸热公式： 水的比热容 ，质量 ，温度变化 。 代入公式得： （2）解：汽车以额定功率匀速行驶，有用功 ，需先求行驶时间 ： 行驶路程 ，速度 ，由 得： 额定功率 ，则有用功： （3）解：效率公式为 ，其中 是汽油完全燃烧放出的热量： 汽油质量：耗油量 ，汽油密度 ，由 得： 汽油放热：汽油热值 ，由 得： 发动机效率： 答：小汽车发动机的效率是34.9%。 【解析】【分析】要分析这道题，需围绕热学吸热公式、力学功率与功的关系、热机效率计算三大核心知识点，结合公式变形与单位换算展开整体剖析： 各问逻辑梳理 1. 第(1)问：水的吸热计算 核心公式为吸热公式 ，已知水的质量、比热容、温度变化，直接代入即可计算水吸收的热量。 2. 第(2)问：汽车有用功计算 先根据速度公式 计算行驶时间（注意单位换算： 行驶，时间）；再结合功率公式 ，代入额定功率和时间，即可求出有用功。 3. 第(3)问：发动机效率计算 效率公式为 。其中： 需通过密度公式 先算消耗汽油的质量（耗油量，汽油密度已知），再结合热值公式 计算； 由第(2)问结果直接代入，最终求出效率。 总结：本题是热学与力学的综合应用题，需熟练掌握“吸热公式、功率公式、密度公式、热值公式、热机效率公式”的串联应用，关键在于单位换算（如体积转、时间转）和公式的灵活变形，通过分步拆解每个物理量的计算逻辑，即可依次解决三个问题。 21．【答案】（1）解：汽车的平均速度 答：汽车的平均速度为90km/h； （2）解：全程消耗汽油的体积为V=25L=0.025m3 汽油的质量为m=ρV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg 汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=20kg×4.5×107J/kg=9×108J 答：汽油完全燃烧放出的热量为9×108J； （3）解：汽车全程所做的有用功为W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J 则汽车发动机的效率 答：汽车发动机的效率为40%。 【解析】【分析】（1）根据 计算汽车的平均速度； （2）根据 m=ρV 计算汽油的质量，根据 Q=mq 计算汽油燃烧放出的热量； （3）根据W=Pt计算汽车做的有用功，根据 计算发动机的效率。 22．【答案】（1）解：根据题意可知， 强光照射1s内提供的电能约为， 则水吸收的热量为， 水升高的温度为。 答：水升高的温度为12℃。 （2）解：根据题意可知，1年提供的电能为； 火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约转化为电能， 则燃烧放出的热量为 那么需要完全燃烧煤的质量为。 答： 需要完全燃烧煤炭8.1×104t。 【解析】【分析】 （1）根据求出1s内水吸收的热量，利用Q吸=cmΔt求出水升高的温度；（2）根据求出煤炭完全燃烧放出的热量，利用Q放=mq求出煤炭的质量。 （1）水吸收的热量为 水升高的温度为 （2）1年提供的电能为 燃烧放出的热量为 需要完全燃烧煤的质量为 23．【答案】（1）解：电池电量80kW·h，汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%，消耗的电能W=80kW·h-80kW·h×20%=64kW·h 则给该车从最低电量到充满电需要的时间为。 （2）解：充满电时，电池所储备的电能相当于完全燃烧汽油所释放的能量，即Q=W'=80kW·h=80×3.6×106J=2.88×108J 汽油的质量。 （3）解：汽车行驶过程中所受平均阻力。 【解析】【分析】（1）电池电量80kW·h，汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%，消耗的电能W=80kW·h-80kW·h×20%=64kW·h，根据功率公式计算该车从最低电量到充满电需要的时间； （2）充满电时，电池所储备的电能相当于完全燃烧汽油所释放的能量，即Q=W'，根据热值公式计算计算汽油的质量。 （3）汽车行驶过程中所受平均阻力。 （1）电池电量80kW·h，汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%，消耗的电能W=80kW·h-80kW·h×20%=64kW·h 则给该车从最低电量到充满电需要的时间为 （2）充满电时，电池所储备的电能相当于完全燃烧汽油所释放的能量，即Q=W'=80kW·h=80×3.6×106J=2.88×108J 汽油的质量 （3）汽车行驶过程中所受平均阻力 24．【答案】（1）解：汽车测试行驶中内燃机消耗燃油2.5kg，燃油放出的热量为： Q放=mq燃油=2.5kg×4.6×107J/kg=1.15×108J； 答：该汽车测试行驶中消耗的燃油完全燃烧放出1.15×108J； （2）解：由图像可知，汽车以80km/h的速度做匀速直线运动时受到的阻力为900N，因为汽车匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以汽车受到的牵引力F=f=900N； 汽车在平直公路上以80km/h的速度匀速行驶0.5h，行驶的距离为： s=vt=80km/h×0.5h=40km=40000m， 该汽车测试行驶中牵引力做的功为： W=Fs=900N×40000m=3.6×107J； 答：该汽车测试行驶中牵引力做功3.6×107J； （3）解：已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J，内燃机消耗燃油2.5kg，蓄电池组的电能增加了最大电能的10%，则蓄电池增加的电能为： W1= ηW大=10%×1.0×108J=1.0×107J； 有效利用的能量为： W有=W+W1=3.6×107J+1.0×107J=4.6×107J； 内燃机的效率为： 答：该汽车内燃机的效率是40%。 【解析】【分析】（1）已知内燃机消耗的燃油质量和热值，根据Q放=mq求出燃油完全燃烧放出的热量； （2）汽车做匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等；由图像可知，汽车做匀速直线运动的速度和行驶的时间，根据s=vt求出汽车行驶的距离，根据W=Fs求出该汽车测试行驶中牵引力做的功； （3）已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能，内燃机消耗燃油2.5kg，蓄电池组的电能增加了最大电能的10%，可以计算出蓄电池增加的电能；有效利用的能量为蓄电池增加的电能与汽车测试行驶中牵引力做的功之和，再根据求出该汽车内燃机的效率。 学科网（北京）股份有限公司 $