2026年暑假训练 第十三章 内能 人教版九年级物理全一册

**基本信息** 聚焦内能计算核心考点，通过30道分层题构建"公式应用-热平衡分析-效率计算"的递进训练体系，强化能量观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础计算|10题（如3、5题）|直接应用Q=cmΔt|从比热容概念出发，掌握温度变化与吸放热关系| |热平衡应用|8题（如10、22题）|两物体温度趋同求未知量|基于能量守恒，建立Q吸=Q放模型| |效率综合|7题（如6、17题）|结合燃料燃烧与热损失|串联Q=mq与η=Q吸/Q放，深化能量转化认知| |拓展计算|5题（如18、23题）|混合温度/多过程问题|综合密度、体积等知识，提升复杂情境解题能力|

第13章 内能（计算题30道） 1．小明家室内空间为，冬季供暖首日，温度为45℃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35℃。每小时通过他们家的水量为，地暖放出的热量有50%被房间的空气吸收，房间通风后空气温度为10℃。[水的比热容为] (1)求地暖内放出的热量。 (2)不考虑房间内热量损失，后可以将房间空气温度提升到多少？[空气的比热容为，空气的密度为，计算结果保留整数] (3)若内暖气管中的水由燃烧天然气进行加热，燃烧了天然气，则天然气供暖的效率为多少？（天然气的热值为） 2．质量为的某种金属块，温度从升高到时吸收了的热量。下表为一些物质的比热容，求： 物质 比热容 铝 钢铁 铜 铅 (1)该金属块的比热容是多少？其表示的物理含义是什么？ (2)该金属块可能是哪种金属？ 3．在标准大气压下，将一壶内质量为2kg，初温为30℃的水，加热到80℃。求：水吸收的热量。 4．在物理学中，热量的单位有两种，一种是国际单位焦耳，简称“焦”，符号J；另一种是“卡路里”，简称“卡”，符号cal，这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在1个标准大气压下，将1克水温度升高1℃所需要吸收的热量为1卡。 (1)小明每天健步走消耗的能量约6.3×105J相当于消耗能量多少卡？ (2)若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量，使质量为60kg的运动员体温下降0.1℃，求汗水蒸发吸收的热量。人体主要成分是水，可认为人的比热容和水的比热容相等，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) 。 5．“喝开水”通常指的是饮用经过煮沸的水，它可以促进新陈代谢、维持身体水分平衡等。如图所示，在1标准大气压下，用煤气灶将壶中2kg、初温为20℃的水恰好加热至沸腾，求此过程中水吸收的热量。（已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃） 6．如图所示，为保证家庭用餐安全，小亮妈妈用燃气灶烧水给家里餐具消毒。锅内装有5kg、20℃的水，将水恰好加热到100℃的过程中，燃气灶的热效率为60%。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]问： (1)用天然气加热水是通过______的方式改变水的内能；水温升高后，水的比热容______（选填“增大”“减小”或“不变”）； (2)加热水的过程中，水吸收的热量是多少？ (3)加热水的过程中，消耗天然气的体积是多少？ 7．学校开展以“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动教育实践活动。小红在妈妈指导下走进厨房进行劳动实践。如图所示，小红用密闭的电热锅烧水炖鲫鱼汤，已知锅内汤的质量为2kg，汤的初温为22℃，电热锅产生6.4×J的热量，且全部被汤吸收，汤的比热容为4×J/（kg·℃）。求： (1)汤的温度变化了多少摄氏度？ (2)汤的温度上升到多少摄氏度？ 8．夏日一天，某校考场内用冰块降温。已知冰块的质量为50kg，初始温度为，当冰块温度升高到的过程中，求： (1)冰块升高的温度。 (2)冰块吸收的热量。 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．工匠打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，即把刀具放入火炉中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷。现有一质量为1kg的合金钢刀具，将其在火炉中加热到830℃后，再浸没在10℃的水中冷却，最后该刀具与水的温度均为30℃。不计热量损失和水的汽化，求：[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，合金钢的比热容为0.42×103J/(kg•℃)] (1)该刀具浸没在水中时放出的热量； (2)水的质量。 11．如图所示，网红餐饮“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入调制好的鱼汤，鱼汤的质量为2kg、初温为50℃。鹅卵石放热使鱼汤沸腾（不计热量损失，且鱼汤的比热容和沸点视为和水相同）。已知水的比热容是，鹅卵石的比热容是。在一个标准大气压下： (1)鱼汤升温至沸腾的过程中，求鱼汤所吸收的热量； (2)鱼汤升温至沸腾的过程中，木桶中的鹅卵石温度下降了，求桶中鹅卵石的质量； 12．吃早餐时小阳用热水加热牛奶。如图甲所示，他先用不锈钢盆（电磁炉适用）盛500g水放在电磁炉上加热2min，然后停止加热，将盒装牛奶（含牛奶420g）放入水中，不计热量损失，水和牛奶的温度变化情况如图乙所示。[] (1)水在加热过程中吸收的热量是多少? (2)牛奶的比热容是多少? 13．自从体外肺膜氧合（简称ECMO）技术应用在临床以来，挽救了许多危重患者的生命。如图，ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内，起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温，需用热交换器对流入人体的血液进行加热；ECMO的工作电压与家庭电路电压相同，使用中如短时停电，可转动外接的摇把，维持血液循环。血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积）是衡量心肺功能的重要指标，研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，当血管横截面积为正常值的n倍时，测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表所示，血液的比热容为，密度为，人体组织的比热容与水的比热容相同，约为。 n 0.60 0.75 0.80 0.90 1.00 / 0.300 0.240 0.225 0.200 0.180 (1)在一次抢救中使用ECMO技术，其血流量为5L/min，若要将血液的温度升高4℃，则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为______J。假设人体所需热量完全由热交换器所提供，已知热交换器的功率为1680W，病人的质量为60kg，则该病人体温由33℃上升至正常体温37℃需要的时间为______min。 (2)若某次测得血管中的血流量为，血管横截面积为正常值0.3倍时，对应血管的横截面积为______。 (3)若正常人心脏推动血液流动的平均功率约为1.6W，设心脏每分钟搏动75次，心脏在一次搏动中推动血液流动的平均压强为，则正常人心脏在一次博动中泵出血液体积为______mL。 14．《天工开物》中对热锻工艺记载道：“凡治地生物，用锄、铴（táng）之属，熟铁锻成，熔化生铁淋口，入水淬火。”如图所示，现将一质量为1kg、温度为20℃的铁块放入820℃的火炉中煅烧足够长的时间，取出经捶打后再次放入火炉中煅烧足够长的时间，再次取出后迅速放入温度为20℃的冷却池中冷却淬火。［全过程忽略铁块和水的质量变化，、］ (1)求铁块第一次在火炉中吸收的热量是多少J? (2)若铁块释放的热量有80%被水吸收，淬火后水的末温为40℃，冷却池中水的质量需要大约多少kg?（结果保留两位小数） 15．已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，钢的比热容为0.46×103J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103kg/m3，请进行下列相关的计算（不计热量损失）： （1）若一太阳能热水器内装有体积为100L、温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到80℃，则热水器内的水吸收的太阳能是多少焦耳？ （2）一把质量为250g的钢刀，加热到560℃，然后在空气中自然冷却，室温为20℃，这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？若用这些热量给30℃、0.5kg的水加热，水温大约可以上升多少摄氏度？升高到多少摄氏度？（温度保留整数） 16．氢燃料电池新能源公交车在运行过程中，需要保证氧气和干净清洁的空气反应，可通过吸收空气中的污染物，消除空气中99.9％的可吸入颗粒物，有效去除PM2.5以下的超细小粉尘，排放出纯净的水和清洁空气。已知氢燃料的热值为，。 (1)求质量为6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。 (2)若（1）中放出热量的0.1倍被质量为400kg的水吸收，求水升高的温度。 17．高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次用160g高能聚合油将10kg的水从20℃加热到100℃。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），高能聚合油的热值约为4.2×107J/kg。求： (1)这些水吸收的热量； (2)完全燃烧了160g高能聚合油放出的热量； (3)此次烧水的效率。 18．如图甲所示，为了提倡环保型新能源开发，某学校学生宿舍使用太阳能热水器。由于晴天热水器产生的水温过高不可直接洗浴，所以浴室安装了如图乙所示的混水阀。通过混水阀可以将冷水管中的20℃的冷水与储存的80℃热水按照一定比例混合，得到一定温度的温水（不计冷热水混合过程的热损失）。下表所示的是物理兴趣小组在某个晴天获得的相关信息。比热容为c＝4.2×10³ J/(kg∙℃)，求： 热水器装水量/t 冷水温度/℃ 热水温度/℃ 10 20 80 (1)该热水器中的水在晴天吸收的热量是多少焦？ (2)某次洗澡过程中，热水管流入3kg热水，冷水管流入5kg冷水，则混合后的温水温度为多少摄氏度？ (3)若调节混合后的温水温度为40℃，当热水器储存的热水全部用完，可为全体学生提供多少吨40℃温水？ 19．如图所示的是某种物质熔化的图像，该物质的质量为 100g，从开始熔化到刚好熔化结束吸收的热量为 9000J。假设该物质在单位时间内吸收的热量是相同的。 (1)该物质在固态时的比热容是多少？ (2)该物质在液态时升高50℃，吸收的热量为多少？ 20．的水里大约有个水分子，一个水分子的质量约为多大？（结果保留一位有效数字）若一只蚂蚁所喝的一口水的体积约为，则蚂蚁所喝的一口水中含有多少个水分子？（水的密度为） 21．由于天气寒冷，吃早饭时妈妈用热水给小明加热瓶装牛奶。如图所示，热水的质量为，初温为；牛奶的质量为，初温为。最终水和牛奶的温度为50℃。不计热量损失，忽略牛奶瓶质量，，求： (1)这个过程中热水放出的热量； (2)牛奶的比热容。 22．把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间，然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中，温度不再变化时金属球的温度变为80℃，已知金属球的比热容为，不计热量损失。求： (1)此过程中，金属球放出的热量； (2)该液体的比热容； (3)若该液体再吸收的热量，求该液体的末温（在标准大气压下）。 Q吸=Q放=2.1×104J则该液体的比热容 该液体的末温 23．如图是小亮网购的一款折叠式电热水壶，其参数见下表。现将电热水壶装水至最大水量，已知，，。 型号 ※※※※ 最大水量 0.5kg 最大水深 15cm 加热功率 500W 额定电压 220V (1)壶内水的重力为________N； (2)求壶内底部所受水的压强； (3)现要把这些水从20℃加热到60℃，求水需要吸收的热量。 24．某校物理兴趣小组的同学在探究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全一样的酒精灯分别给质量是的沙子和水加热，如图所示是沙子与水的温度随加热时间变化的图象。 (1)比较分析可知：图a是___________（选填“水”或“沙子”）吸热升温的图象，这说明___________（选填“水”或“沙子”）吸热本领大。 (2)加热水吸收的热量________； (3)沙子的比热容__________。 25．小明将一盒200克牛奶放入质量为1千克的热水中加热，过了一会儿热水的温度降低了5℃。求牛奶吸收的热量（不考虑热损失）。[] 26．学校开展以“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动教育实践活动。小红在妈妈指导下走进厨房进行劳动实践。如图所示，小红用密闭的电热锅烧水炖制鲫鱼汤，已知锅内汤的质量为，汤的初温为，电热锅每分钟产生的热量，且全部被汤吸收，汤的比热容为，则10分钟后汤的温度上升到多少摄氏度？ 27．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？ 28．如图太阳能热水器内装满水，对初温为20℃的水进行加热，一段时间后，水温变为70℃，热水器内水吸收的热量为，求热水器内水的质量。 29．将质量为300g的铅块加热到88℃，然后投入温度为8℃、质量为130g的煤油中，测出混合后煤油的最高温度为18℃，不计热损失。已知铅的比热容为0.13×103J/（kg·℃），求： (1)铅块放出的热量； (2)煤油的比热容。 30．某学校组织九年级团员志愿者到敬老院参加公益活动，小红想给老人倒一盆60℃的洗脚水泡脚，她先往盆里倒入1.6L，25℃的冷水，然后再加入100℃的沸水混合，不考虑混合过程中的热量散失。已知水的密度为1.0×103kg/m3，比热容为4.2×103J/（kg·℃）。求： (1)盆里冷水吸收的热量； (2)需要100℃沸水的质量。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13章 内能（计算题30道） 1．小明家室内空间为，冬季供暖首日，温度为45℃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35℃。每小时通过他们家的水量为，地暖放出的热量有50%被房间的空气吸收，房间通风后空气温度为10℃。[水的比热容为] (1)求地暖内放出的热量。 (2)不考虑房间内热量损失，后可以将房间空气温度提升到多少？[空气的比热容为，空气的密度为，计算结果保留整数] (3)若内暖气管中的水由燃烧天然气进行加热，燃烧了天然气，则天然气供暖的效率为多少？（天然气的热值为） 【答案】(1) (2)18℃ (3)21% 【详解】（1）地暖1小时内放出的热量 （2）室内空气的质量 被空气吸收的热量 由 ，得温度变化 初始温度为10℃，最终温度 （3）天然气燃烧释放的总热量 有效热量为地暖放出的热量 ，效率为 2．质量为的某种金属块，温度从升高到时吸收了的热量。下表为一些物质的比热容，求： 物质 比热容 铝 钢铁 铜 铅 (1)该金属块的比热容是多少？其表示的物理含义是什么？ (2)该金属块可能是哪种金属？ 【答案】(1)，该金属块温度升高（或降低）吸收（或放出）的热量为 (2)铅块 【详解】（1）该金属块的比热容为 表示的物理含义是：该金属块温度升高（或降低）吸收（或放出）的热量为。 （2）已知该金属块的比热容是，由表中数据可知，该金属块可能是铅块。 3．在标准大气压下，将一壶内质量为2kg，初温为30℃的水，加热到80℃。求：水吸收的热量。 【答案】4.2×105J 【详解】将一壶内质量为2kg，初温为30℃的水，加热到80℃，水吸收的热量 4．在物理学中，热量的单位有两种，一种是国际单位焦耳，简称“焦”，符号J；另一种是“卡路里”，简称“卡”，符号cal，这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在1个标准大气压下，将1克水温度升高1℃所需要吸收的热量为1卡。 (1)小明每天健步走消耗的能量约6.3×105J相当于消耗能量多少卡？ (2)若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量，使质量为60kg的运动员体温下降0.1℃，求汗水蒸发吸收的热量。人体主要成分是水，可认为人的比热容和水的比热容相等，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) 。 【答案】(1)1.5×105卡 (2)2.52×104J 【详解】（1）在1个标准大气压下，将1克水温度升高1℃所需要吸收的热量为1卡，故有 小明每天健步走消耗的能量约6.3×105J，则相当于消耗能量卡数为 （2）汗水蒸发吸收的热量为 5．“喝开水”通常指的是饮用经过煮沸的水，它可以促进新陈代谢、维持身体水分平衡等。如图所示，在1标准大气压下，用煤气灶将壶中2kg、初温为20℃的水恰好加热至沸腾，求此过程中水吸收的热量。（已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃） 【答案】6.72×105J 【详解】在1个标准大气压下水的沸点是100℃。水吸收热量为 6．如图所示，为保证家庭用餐安全，小亮妈妈用燃气灶烧水给家里餐具消毒。锅内装有5kg、20℃的水，将水恰好加热到100℃的过程中，燃气灶的热效率为60%。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]问： (1)用天然气加热水是通过______的方式改变水的内能；水温升高后，水的比热容______（选填“增大”“减小”或“不变”）； (2)加热水的过程中，水吸收的热量是多少？ (3)加热水的过程中，消耗天然气的体积是多少？ 【答案】(1) 热传递 不变 (2)1.68×106J (3)0.07m3 【详解】（1）[1]用天然气加热水，水吸收热量、温度升高、内能增大，是通过热传递的方式改变水的内能。 [2]比热容是物质的特性，与温度无关，水温升高后，水的比热容不变。 （2）根据公式可知，水吸收的热量为 （3）因为燃气灶的热效率为60%，故天然气完全燃烧放出的热量为 根据公式可知，天然气完全燃烧消耗的体积为 7．学校开展以“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动教育实践活动。小红在妈妈指导下走进厨房进行劳动实践。如图所示，小红用密闭的电热锅烧水炖鲫鱼汤，已知锅内汤的质量为2kg，汤的初温为22℃，电热锅产生6.4×J的热量，且全部被汤吸收，汤的比热容为4×J/（kg·℃）。求： (1)汤的温度变化了多少摄氏度？ (2)汤的温度上升到多少摄氏度？ 【答案】(1)80℃ (2)102℃ 【详解】（1）汤的温度变化量为 （2）已知汤的初温是22℃，则汤的温度上升到 因电热锅是封闭的，气压高于1标准大气压，所以汤的温度为102℃。 8．夏日一天，某校考场内用冰块降温。已知冰块的质量为50kg，初始温度为，当冰块温度升高到的过程中，求： (1)冰块升高的温度。 (2)冰块吸收的热量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）温度变化量 （2）冰块吸收的热量 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）。 【答案】(1) (2)15.9kg 【详解】（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．工匠打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，即把刀具放入火炉中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷。现有一质量为1kg的合金钢刀具，将其在火炉中加热到830℃后，再浸没在10℃的水中冷却，最后该刀具与水的温度均为30℃。不计热量损失和水的汽化，求：[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，合金钢的比热容为0.42×103J/(kg•℃)] (1)该刀具浸没在水中时放出的热量； (2)水的质量。 【答案】(1)3.36×105 J (2)4 kg 【详解】（1） 该刀具放出的热量 （2） 不计热量散失，所以 水的质量 11．如图所示，网红餐饮“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入调制好的鱼汤，鱼汤的质量为2kg、初温为50℃。鹅卵石放热使鱼汤沸腾（不计热量损失，且鱼汤的比热容和沸点视为和水相同）。已知水的比热容是，鹅卵石的比热容是。在一个标准大气压下： (1)鱼汤升温至沸腾的过程中，求鱼汤所吸收的热量； (2)鱼汤升温至沸腾的过程中，木桶中的鹅卵石温度下降了，求桶中鹅卵石的质量； 【答案】(1)4.2×10⁵J (2)5kg 【详解】（1）在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，鱼汤的沸点与水相同。鱼汤升温至沸腾的过程中，温度从t₀ = 50℃升高到t = 100℃。 鱼汤吸收的热量Q吸= c汤× m汤×（t - t0）= 4.2×103J/（kg·℃）× 2kg ×（100℃ - 50℃）= 4.2×105J （2）不计热量损失，木桶中的鹅卵石温度下降了100℃， 桶中鹅卵石的质量 12．吃早餐时小阳用热水加热牛奶。如图甲所示，他先用不锈钢盆（电磁炉适用）盛500g水放在电磁炉上加热2min，然后停止加热，将盒装牛奶（含牛奶420g）放入水中，不计热量损失，水和牛奶的温度变化情况如图乙所示。[] (1)水在加热过程中吸收的热量是多少? (2)牛奶的比热容是多少? 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由图乙可知，水放在电磁炉上加热2min，水的温度由20℃升高到50℃，吸收的热量Q=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×30℃=6.3×104J （2）由图乙知，将牛奶放入50℃的水中，牛奶升高的温度为Δt奶=40℃-20℃=20℃ 热水下降的温度Δt水=50℃-40℃=10℃ 不计热量损失，则热水放出的热量和牛奶吸收的热量相等。则有c水m水Δt水=c奶m奶Δt奶 牛奶的比热容 13．自从体外肺膜氧合（简称ECMO）技术应用在临床以来，挽救了许多危重患者的生命。如图，ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内，起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温，需用热交换器对流入人体的血液进行加热；ECMO的工作电压与家庭电路电压相同，使用中如短时停电，可转动外接的摇把，维持血液循环。血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积）是衡量心肺功能的重要指标，研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，当血管横截面积为正常值的n倍时，测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表所示，血液的比热容为，密度为，人体组织的比热容与水的比热容相同，约为。 n 0.60 0.75 0.80 0.90 1.00 / 0.300 0.240 0.225 0.200 0.180 (1)在一次抢救中使用ECMO技术，其血流量为5L/min，若要将血液的温度升高4℃，则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为______J。假设人体所需热量完全由热交换器所提供，已知热交换器的功率为1680W，病人的质量为60kg，则该病人体温由33℃上升至正常体温37℃需要的时间为______min。 (2)若某次测得血管中的血流量为，血管横截面积为正常值0.3倍时，对应血管的横截面积为______。 (3)若正常人心脏推动血液流动的平均功率约为1.6W，设心脏每分钟搏动75次，心脏在一次搏动中推动血液流动的平均压强为，则正常人心脏在一次博动中泵出血液体积为______mL。 【答案】(1) 10 (2) (3) 80 【详解】（1）[1]每分钟流经血液的质量为 所以血液每分钟吸收的热量为 [2]病人身体吸收的热量为 热交换器产生的热量等于其消耗的电能，即，因为人体所需热量完全由热交换器提供，所以，所以可得所需时间 （2）设血管横截面积为S，血流速度为v，血流量为。血流量是指单位时间内通过血管横截面的血液体积，即。分析表格数据可知，n与v的乘积为定值，即 当血管横截面积为正常值的0.3倍时，即，此时的血流速度 所以此时血管的横截面积 （3）心脏每分钟搏动75次，则一次搏动所用时间为 心脏一次搏动对血液做的功为 根据公式、以及可得，心脏对血液做功，其中p为压强，V为泵出血液的体积，因此，一次搏动泵出血液的体积为 14．《天工开物》中对热锻工艺记载道：“凡治地生物，用锄、铴（táng）之属，熟铁锻成，熔化生铁淋口，入水淬火。”如图所示，现将一质量为1kg、温度为20℃的铁块放入820℃的火炉中煅烧足够长的时间，取出经捶打后再次放入火炉中煅烧足够长的时间，再次取出后迅速放入温度为20℃的冷却池中冷却淬火。［全过程忽略铁块和水的质量变化，、］ (1)求铁块第一次在火炉中吸收的热量是多少J? (2)若铁块释放的热量有80%被水吸收，淬火后水的末温为40℃，冷却池中水的质量需要大约多少kg?（结果保留两位小数） 【答案】(1) (2)3.42kg 【详解】（1）铁块第一次在火炉中吸收的热量为 （2）铁块被放入水中时释放的热量为 水吸收的热量为 则水的质量为 15．已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，钢的比热容为0.46×103J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103kg/m3，请进行下列相关的计算（不计热量损失）： （1）若一太阳能热水器内装有体积为100L、温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到80℃，则热水器内的水吸收的太阳能是多少焦耳？ （2）一把质量为250g的钢刀，加热到560℃，然后在空气中自然冷却，室温为20℃，这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？若用这些热量给30℃、0.5kg的水加热，水温大约可以上升多少摄氏度？升高到多少摄氏度？（温度保留整数） 【答案】（1）2.52×107J（2），30℃，60℃ 【详解】（1）水的质量 水吸收的热量 因为不计热量损失，所以热水器内的水吸收的太阳能等于水吸收的热量，为2.52×107J。 （2）[1]钢刀放出的热量 [2]若用这些热量给30℃、0.5kg的水加热，即水吸收的热量为 由公式可得水的温度变化量为 [3]水温上升到 16．氢燃料电池新能源公交车在运行过程中，需要保证氧气和干净清洁的空气反应，可通过吸收空气中的污染物，消除空气中99.9％的可吸入颗粒物，有效去除PM2.5以下的超细小粉尘，排放出纯净的水和清洁空气。已知氢燃料的热值为，。 (1)求质量为6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。 (2)若（1）中放出热量的0.1倍被质量为400kg的水吸收，求水升高的温度。 【答案】(1)8.4×108J (2)50℃ 【详解】（1）已知氢燃料质量为，氢燃料热值 可得 （2）水吸收的热量 根据 ，可得水升高的温度 17．高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次用160g高能聚合油将10kg的水从20℃加热到100℃。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），高能聚合油的热值约为4.2×107J/kg。求： (1)这些水吸收的热量； (2)完全燃烧了160g高能聚合油放出的热量； (3)此次烧水的效率。 【答案】(1) (2) (3)50% 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）高能聚合油完全燃烧放出的热量为 （3）烧水的效率为 18．如图甲所示，为了提倡环保型新能源开发，某学校学生宿舍使用太阳能热水器。由于晴天热水器产生的水温过高不可直接洗浴，所以浴室安装了如图乙所示的混水阀。通过混水阀可以将冷水管中的20℃的冷水与储存的80℃热水按照一定比例混合，得到一定温度的温水（不计冷热水混合过程的热损失）。下表所示的是物理兴趣小组在某个晴天获得的相关信息。比热容为c＝4.2×10³ J/(kg∙℃)，求： 热水器装水量/t 冷水温度/℃ 热水温度/℃ 10 20 80 (1)该热水器中的水在晴天吸收的热量是多少焦？ (2)某次洗澡过程中，热水管流入3kg热水，冷水管流入5kg冷水，则混合后的温水温度为多少摄氏度？ (3)若调节混合后的温水温度为40℃，当热水器储存的热水全部用完，可为全体学生提供多少吨40℃温水？ 【答案】(1) 2.52×10⁹ J (2) 42.5 ℃ (3) 30 t 【详解】（1）热水器内水的质量m＝10 t＝1.0×104 kg 该热水器中的水在晴天吸收的热量是Q＝(1.0×104kg)×(4.2×103 J/(kg∙℃))×(60 ℃)＝2.52×109 J （2）设混合后温度为t。根据热量平衡，则 解得混合后的温水温度为t＝42.5 ℃。 （3）当热水与冷水混合成40 ℃时，根据热量平衡，则 解得需要的冷水为 当热水器储存的热水全部用完，可为全体学生提供的温水为 19．如图所示的是某种物质熔化的图像，该物质的质量为 100g，从开始熔化到刚好熔化结束吸收的热量为 9000J。假设该物质在单位时间内吸收的热量是相同的。 (1)该物质在固态时的比热容是多少？ (2)该物质在液态时升高50℃，吸收的热量为多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由图像可知，该物质是晶体，熔点为60℃。该物质的质量 熔化过程从第2min开始到第8min结束，持续时间6min，在熔化过程中吸收的热量为9000J，实验时该物质每分钟吸收的热量 该物质在固态时温度变化量为 加热2min吸收的热量 该物质在固态时的比热容 （2）由图可知，该物质在时为液态，温度升高20℃用时4min，假设该物质在单位时间内吸收的热量是相同的，液态时该物质每升高10℃用时2min，则该物质在液态时升高50℃，用时应为10min，吸收的热量为 20．的水里大约有个水分子，一个水分子的质量约为多大？（结果保留一位有效数字）若一只蚂蚁所喝的一口水的体积约为，则蚂蚁所喝的一口水中含有多少个水分子？（水的密度为） 【答案】质量为；含有个水分子 【详解】已知水的密度 ，体积 的水的质量为：； 水分子的总数 个，一个水分子的质量 为：。 根据题目要求保留一位有效数字，得 。 设蚂蚁所喝一口水的体积 ，其中水分子数为 。由于水分子分布均匀，分子数与体积成正比：，代入已知值：，解得：。 21．由于天气寒冷，吃早饭时妈妈用热水给小明加热瓶装牛奶。如图所示，热水的质量为，初温为；牛奶的质量为，初温为。最终水和牛奶的温度为50℃。不计热量损失，忽略牛奶瓶质量，，求： (1)这个过程中热水放出的热量； (2)牛奶的比热容。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设热水的质量为m水，初温为t0，末温为t，比热容为c水，热水放出的热量Q放=c水 m水(t0- t)=4.2×103J/(kg·℃)×0.4kg×(60℃-50℃)=1.68×104J （2）设牛奶的质量为m奶，初温为t´0，末温为t´，比热容为c奶，不计热量损失，牛奶吸收的热量等于热水放出的热量，即Q吸=Q放=1.68×10⁴J 牛奶吸收的热量Q吸=c奶m奶(t´-t´0) 所以，牛奶的比热容c奶== 22．把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间，然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中，温度不再变化时金属球的温度变为80℃，已知金属球的比热容为，不计热量损失。求： (1)此过程中，金属球放出的热量； (2)该液体的比热容； (3)若该液体再吸收的热量，求该液体的末温（在标准大气压下）。 【答案】(1)2.1×104J (2)4.2×103J/(kg·℃) (3)100℃ 【详解】（1）从开始投入水中到温度不再变化过程中，金属球放出的热量 Q放=c球m球（t球-t）=0.42×103J/(kg·℃)×0.05kg×(1080℃-80℃)=2.1×104J （2）液体吸收的热量 Q吸=Q放=2.1×104J则该液体的比热容 （3）由上问该液体的比热容可知，该液体是水。若该液体再吸收2.52×104J的热量，则该液体升高的温度 该液体的末温 t´=80℃+60℃=140℃ 在标准大气压下，水的沸点为100℃，水沸腾后吸收热量温度不变，故该液体的末温为100℃。 23．如图是小亮网购的一款折叠式电热水壶，其参数见下表。现将电热水壶装水至最大水量，已知，，。 型号 ※※※※ 最大水量 0.5kg 最大水深 15cm 加热功率 500W 额定电压 220V (1)壶内水的重力为________N； (2)求壶内底部所受水的压强； (3)现要把这些水从20℃加热到60℃，求水需要吸收的热量。 【答案】(1)5 (2) (3) 【详解】（1）壶内水的重力 （2）水深 壶内底部所受水的压强 （3）水吸收的热量 24．某校物理兴趣小组的同学在探究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全一样的酒精灯分别给质量是的沙子和水加热，如图所示是沙子与水的温度随加热时间变化的图象。 (1)比较分析可知：图a是___________（选填“水”或“沙子”）吸热升温的图象，这说明___________（选填“水”或“沙子”）吸热本领大。 (2)加热水吸收的热量________； (3)沙子的比热容__________。 【答案】(1) 沙子 水 (2)8.4×104J (3)0.84×103J/(kg·℃) 【详解】（1）[1][2]由图象可见，曲线a 升温较快，说明其温度变化大、比热容较小，故可判断图a 对应沙子；而水升温较慢、比热容较大，吸热本领更强。 （2）根据图象可知，加热2min水的温度由20℃升高到70℃，即温度变化量 已知水的质量，则水吸收的热量为 （3）已知沙子的质量，因为沙子和水在2min内吸收的热量相同，所以沙子在2min吸收的热量。根据图象可知，加热2min沙子的温度由20℃升高到270℃，即温度变化量 由比热容公式，可得沙子的比热容为 25．小明将一盒200克牛奶放入质量为1千克的热水中加热，过了一会儿热水的温度降低了5℃。求牛奶吸收的热量（不考虑热损失）。[] 【答案】 【详解】不考虑热损失，则牛奶吸收的热量等于热水放出的热量，即 26．学校开展以“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动教育实践活动。小红在妈妈指导下走进厨房进行劳动实践。如图所示，小红用密闭的电热锅烧水炖制鲫鱼汤，已知锅内汤的质量为，汤的初温为，电热锅每分钟产生的热量，且全部被汤吸收，汤的比热容为，则10分钟后汤的温度上升到多少摄氏度？ 【答案】102℃ 【详解】汤10min吸收的热量 设汤的末温为t，根据热量计算公式 Q吸 = m c Δt，代入数据可得 解得t=102℃。 因电热锅是封闭的，气压高于1标准大气压，所以汤的温度为102℃。 27．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？ 【答案】(1)1.25×104J (2)0.12kg 【详解】（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： 28．如图太阳能热水器内装满水，对初温为20℃的水进行加热，一段时间后，水温变为70℃，热水器内水吸收的热量为，求热水器内水的质量。 【答案】 200kg 【详解】由得热水器中水的质量 29．将质量为300g的铅块加热到88℃，然后投入温度为8℃、质量为130g的煤油中，测出混合后煤油的最高温度为18℃，不计热损失。已知铅的比热容为0.13×103J/（kg·℃），求： (1)铅块放出的热量； (2)煤油的比热容。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）铅块放出的热量 （2）因为不计热损失，煤油吸收的热量 煤油的质量为 煤油的温度变化为 煤油的比热容 30．某学校组织九年级团员志愿者到敬老院参加公益活动，小红想给老人倒一盆60℃的洗脚水泡脚，她先往盆里倒入1.6L，25℃的冷水，然后再加入100℃的沸水混合，不考虑混合过程中的热量散失。已知水的密度为1.0×103kg/m3，比热容为4.2×103J/（kg·℃）。求： (1)盆里冷水吸收的热量； (2)需要100℃沸水的质量。 【答案】(1) 235200 J (2) 1.4 kg 【详解】（1）冷水的体积 质量 冷水温度变化 因此吸收的热量 （2）沸水与冷水混合后达到热平衡，且不考虑热量散失，因此沸水放出的热量等于冷水吸收的热量。沸水温度变化 由热平衡方程 解得 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $