2026年物理中考复习备考 热量、热机效率相关计算题

**基本信息** 聚焦热量计算与热机效率，以生活实际场景为载体，通过阶梯式设问构建从概念应用到综合效率的知识逻辑链。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础热量计算|4题（如牛奶加热、金属块传热）|单物体吸放热计算|比热容公式Q=cmΔt的直接应用| |燃料燃烧与效率|6题（如发动机、氢燃料）|结合热值Q=mq的效率计算|总能量→有用能量→效率η=W有用/Q总的推导| |综合能量转化|5题（如混合动力汽车、斜面效率）|多过程能量守恒问题|能量传递与转化中损失分析，科学推理应用|

热量、热机效率相关计算题 高频考点押题练 2026年初中物理中考复习备考 1．如图所示是一个容积为100L的太阳能热水器，1m2面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106J。某次给太阳能热水器加满水，让其工作一段时间后，水温由20°C上升到50°C。已知热水器上集热管接收太阳能的有效面积为4m2，水吸收太阳能的效率为50%，水的比热容为，水的密度为。求： (1)水吸收的热量。 (2)集热管工作的时长。 (3)已知某天然气灶的效率为40%，使用太阳能热水器把同样一箱水加热到相同的温度可以节约天然气的体积。（不计能量损耗，天然气的热值q=4.0×107J/m3） 2．如图所示，是我国自主研制的机械狗。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是CatC9燃油发动机。 (1)为使用安全，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于。4kg的液压油温度由升高到需要吸收的热量，则该液压油的比热容是多少？ (2)机械狗使用发动机消耗120kg的燃油能提供的有用功，燃油完全燃烧释放的热量是多少？（燃油的热值为） (3)该发动机的效率是多少？ 3．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0.1kg汽油。已 知汽油的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为，求： (1)该汽油机的效率； (2)若释放的热量有 25%被冷却水吸收，质量为5kg的冷却水升高的温度。 4．吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热250g的袋装牛奶。为了使这袋牛奶的温度由20℃升高到40℃，妈妈用65℃的热水给牛奶加热。[水的比热容为，该牛奶的比热容为]。问： (1)在加热过程中，牛奶吸收了多少热量？ (2)小雪妈妈至少要用多少kg热水给牛奶加热？ 5．某兴趣小组想通过实验测量某品牌酒精的热值，先用酒精灯对水进行加热。若完全燃烧5.6g酒精放出热量的30%被水吸收，可以使0.6kg、25℃的水的温度上升20℃。已知c水=4.2×103J/（kg·℃），求： (1)水吸收的热量； (2)酒精完全燃烧放出的热量； (3)该品牌酒精灯内酒精的热值。 6．如图所示，“运-20”飞机的发动机通过航空煤油在气室中燃烧，使发动机获得向前的动力。若“运-20”飞机在恒定的水平推力的作用下，沿水平方向以200m/s的速度匀速航行1h需要燃烧航空煤油6000kg，飞行时发动机的功率是。（） (1)“运-20”飞机飞行1h的距离是多少？ (2)“运-20”飞机发动机在1h内对飞机做的功是多少？ (3)“运-20”飞机发动机的热效率是多少？ 7．在一个标准大气压下，将质量为2kg的金属块，加热到570℃后，立即投入质量为1kg、温度为20℃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70℃。求： (1)水吸收的热量； (2)金属块的比热容； (3)若这些热水继续吸收的热量，则水的末温是多少℃？ 8．某物理兴趣小组的同学用煤炉给水加热，同时他们绘制了如图所示的水加热过程中温度随时间变化的图像。已知在6min内完全燃烧了0.1kg的煤，水的比热容为，煤的热值为 (1)求0.1kg煤完全燃烧产生的热量； (2)若煤炉烧水的热效率为42%，求水吸收的热量； (3)不考虑水的蒸发，求水的质量。 9．学校为同学们准备了课间奶，老师在上课前将50盒质量为200g、温度为15℃的纯牛奶置于60℃的热水中加热，当牛奶不再升温时牛奶和水的温度都为45℃。已知，。求： (1)牛奶不再升温时吸收的热量； (2)若水放出的热量75%被牛奶吸收，则需要热水的质量（结果保留一位小数）。 10．氢燃料被认为是目前最理想的能源，我国多个城市已经开始使用氢燃料新能源公交车。已知水的比热容为，氢的热值为。求： (1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； (2)若这些热量的全部被质量为200kg，温度为的水吸收，求水此时的温度； (3)某氢能源公交车以120kW的恒定功率做匀速行驶，若0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量与新能源公交车行驶一段时间所做的功相等，求新能源公交车匀速行驶的时间。 11．汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分，发动机是汽车的“心脏”。一辆汽车发动机的效率是40%，某次行驶用去4kg汽油，已知汽油的热值为，水的比热容为。求： (1)4kg汽油完全燃烧放出的热量； (2)发动机做的有用功； (3)假设损失的热量中有4.2%被回收，这部分热量全部用来加热水，可将多少千克水从20°C加热到80°C。 12．同学们在探究“水沸腾前后温度变化特点”的实验时，设计了如图甲所示的装置。取适量燃料置于燃烧皿中，测得总质量为50g，点燃燃料后对100g温水加热，假设燃料能够均匀且充分燃烧，其放出的热量的60%被水吸收。加热3min后熄灭火焰，测得剩余燃料和燃烧皿总质量为24.8g，根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图乙中A线所示。 (1)燃料的热值是多少？ (2)停止加热时，杯中水的温度为多少？ (3)若加热装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水，图乙中B线是其温度随时间变化图像。另一杯水的质量为多少？ 13．如图甲所示，把质量为250g的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热，经过一段时间，牛奶和热水的温度随时间的变化图象如图乙所示。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，c奶=2.5×103J/(kg·℃)。求： （1）牛奶不再升温时吸收的热量； （2）若损失的热量占60%，则水放出的热量； （3）水的质量是多少千克（结果保留两位小数）。 14．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70km/h的测试车速匀速行驶24min，内燃机消耗燃油2kg，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？ 15．斜面是一种简单机械，盘山公路可近似处理为斜面。铁过门是距离石家庄最近的盘山公路，从山脚的纪念碑到山顶，小明驾车以10m/s的速度匀速向上行驶，车的总质量为1.1×103kg，汽车行驶时的功率恒为40kW，经过11min后到达高为600m的顶峰。（g取10N/kg）求： (1)汽车所受重力； (2)该斜面的机械效率； (3)若汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为η=30%，求该过程消耗汽油的质量。（汽油的热值q=4.6×107J/kg，保留一位小数） 参考答案 1．(1) (2) (3) （1）水的质量 水吸收的热量 （2）太阳辐射的能量 集热管工作的时长 （3）天然气完全燃烧放出的热量 可以节约天然气的体积 2．(1) (2) (3)30% （1）液压油的质量，初温，末温，吸收的热量 液压油的比热容为 （2）燃油的质量，燃油的热值，燃油完全燃烧释放的热量为 （3）发动机提供的有用功，则发动机的效率为 3．(1)35% (2)50℃ （1）由能量流程图可知，输出有用机械能所占比例为 所以该汽油机的效率为35%。 （2）0.1kg汽油完全燃烧释放的热量为 由题意可知，水吸收的热量为 根据可知，质量为5kg的冷却水升高的温度为 4．(1)1.25×104J (2)0.12kg （1）牛奶吸收的热量： （2）若不计热量损失，则热水放出的热量 由得，至少需要热水的质量： 5．(1)5.04×104J (2)1.68×105J (3)3×107J/kg （1）已知水的比热容 ，水的质量 ，温度变化量 。根据公式代入数值 （2）已知酒精燃烧放出的热量被水吸收的效率 根据效率公式的推导代入数值可得 （3）酒精质量 根据燃烧放热公式代入数值。 6．(1) 720 km (2) 1.296×1011 J (3) 54% （1）“运-20”飞机飞行1h的距离 s=vt=200m/s×3600s=720000m=720km （2）飞机发动机在1h内对飞机做的功W=Pt=3.6×107W×3600s=1.296×1011J （3）煤油完全燃烧放出的热量Q = mq航空煤油= 6000 kg × 4×107J/kg = 2.4×1011J 飞机发动机的热效率 7．(1) (2)0.21×103J/（kg·℃） (3)100℃ （1）水吸收的热量 （2）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 （3）这些热水继续吸收2.1×105J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100℃，所以水的实际末温为100℃。 8．(1)3.45×106J (2)1.449×106J (3)5.75kg （1）0.1kg煤完全燃烧产生的热量为Q放=m煤q煤=0.1kg×3.45×107J/kg=3.45×106J （2）水吸收的热量Q吸=ηQ放=42%×3.45×106J=1.449×106J （3）由图像可知，水的初温是20℃，加热6min后末温是80℃，水的质量为 9．(1) (2)15.9kg （1）牛奶总质量 温度变化 吸收的热量 （2）水放出的热量中75%被牛奶吸收，即 水放出的热量 代入关系式 解得 10．(1) (2) (3) （1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为 （2）水吸收的热量 水升高的温度为 水初始温度为，吸收热量后温度升高，故水此时的温度为 （3）由题意，公交车所做的功 功率 根据功率公式得，新能源公交车匀速行驶的时间 11．(1) (2) (3)18kg （1）4kg汽油完全燃烧放出的热量 （2）发动机做的有用功 （3）损失的热量 水吸收的热量 水的质量 12．(1) (2)96℃ (3)200g （1）由图乙可知，水在1min内升高的温度 水1min吸收的热量 根据题意可知，水3min吸收的热量 由可知，燃料燃烧3min放出的热量 根据题意可知，3min内燃烧燃料的质量 燃料的热值 （2）根据题意可知，2min内水升高的温度 则加热2min，水的末温 由图乙可知，此时继续加热，水的温度不变，所以停止加热时，杯中水的温度为96℃。 （3）由图乙可知，另一杯水3min内升高的温度 若加热装置和热损失比例均不变，则3min内另一杯水吸收的热量为 由可知，另一杯水的质量 13．（1）1.25×104J；（2）3.125×104J；（3）0.19kg 解：（1）凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热，牛奶的温度是升高的，热水的温度是降低的，则图乙中b曲线是牛奶，a曲线是热水，牛奶不再升温时，温度变化量为20℃，c奶=2.5×103J/(kg·℃)，牛奶的质量为0.25kg，根据比热容公式可知，牛奶不再升温时吸收的热量为 牛奶不再升温时吸收的热量为1.25×104J。 （2）由（1）解析可知，牛奶不再升温时吸收的热量为1.25×104J，若损失的热量占60%，则牛奶吸收的热量占40%，则水放出的热量为 水放出的热量为3.125×104J。 （3）从图乙可以看到，水的温度变化量为40℃，c水=4.2×103J/(kg·℃)，由（2）解析可知，水放出的热量为3.125×104J，根据比热容公式可知，水的质量为 水的质量约是0.19kg。 答：（1）牛奶不再升温时吸收的热量为1.25×104J； （2）若损失的热量占60%，则水放出的热量为3.125×104J； （3）水的质量约是0.19kg。 14．(1)9.2×107J (2)2.1×107J (3)33.70% 根据热量公式和来求内燃机的效率。 （1）燃油完全燃烧放出的热量 （2）汽车匀速行驶，所以牵引力等于阻力，由图像可知，当车速时，所以，汽车的牵引力 汽车行驶的时间 汽车行驶的路程 牵引力做的功 （3）内燃机输出的有用能量包括牵引力做的功和蓄电池增加的电能，蓄电池增加的电能 内燃机输出的总有用能量 内燃机的效率 15．(1)1.1×104N (2)25% (3)1.9kg （1）汽车所受的重力 （2）汽车做的有用功为 汽车做的总功 斜坡的机械效率为 （3）由于 所以 由知道，该过程消耗汽油的质量 学科网（北京）股份有限公司 $