期中专题复习：比热容、热机效率计算题专题（一）2026-2027学年苏科版九年级上册物理

2026年苏科版九年级上册物理期中专题复习：比热容、热机效率计算题专题（一） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．百度旗下的“萝卜快跑”作为无人驾驶出租车的先行者，已在全国11个城市开展了载人测试运营服务，并取得了显著成效。无人驾驶汽车是一种智能汽车，依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶了，发动机提供的牵引力为，消耗柴油2.1kg。求： (1)消耗的柴油完全燃烧释放的热量； (2)汽车牵引力做的功； (3)发动机的效率。 2．如图甲所示，土灶是我国古代劳动人民智慧的结晶，它通常以木柴、秸秆为燃料。1kg的干木柴在土灶中完全燃烧，可以让铁锅内2kg的水温度升高50°C。[，] (1)求铁锅内水吸收的热量。 (2)求干木柴完全燃烧放出的热量。 (3)求土灶的烧水效率。 (4)某厂家参考图甲所示的土灶设计了图乙所示的移动式土灶，用移动式土灶加热相同质量的水，使水升高相同的温度，只需完全燃烧的干木柴，求移动式土灶的烧水效率。 3．小刚家购买了一款如图甲所示的户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。该燃气炉的功率5000 W，是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出5000 J的热量。燃气炉内盛有1 L水。该燃气炉所使用燃料的热值。求： (1)燃气炉内盛水的质量是多少？ (2)燃气罐净含量为120g，则燃气炉的燃料完全燃烧放出的热量是多少J？ (3)在标准大气压下，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾时用140s，燃气炉烧水时的效率是多大？[已知水的密度为，水的比热容为] 4．随着绿色能源的普及，壁挂式太阳能热水器成为许多家庭的常用设备。某家用壁挂式太阳能热水器，水箱内水的质量为60kg，水的比热容为。装满水时： (1)若阳光照射集热器一段时间后，水温从20℃升高到45℃，则水吸收的热量为多少? (2)若改用加热效率为80%的天然气热水器将这些水加热到（1）中的温度，需要完全燃烧多少立方米的天然气?（天然气的热值为） 5．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，如图为某品牌太阳能热水器，每小时平均接收的太阳能，在4小时的有效照射时间内，可将热水器中质量为、初温为的水温度升高到，水的比热容，试求： (1)热水器中的水吸收的热量。 (2)热水器的效率。 (3)若改用燃气灶来加热这些水，燃气灶的效率为40%，则需要完全燃烧多少煤气（煤气的热值）。 6．为进一步加强渣土车运输监管，城市管理执法支队加大对主城区内在建项目扬尘管控，全力守护“开封蓝”。假设渣土车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力恒定不变，已知渣土车的内燃机效率为30%，某段路程内匀速直线行驶消耗10 kg燃料（假设燃料完全燃烧），放出热量，渣土车行驶的路程43 km。如表所示是几种燃料的热值。求： 几种燃料的热值q/（J/kg） 煤炭 柴油 氢气 汽油 (1)渣土车使用燃料的种类； (2)渣土车在公路上匀速行驶时受到的阻力； (3)如果能把渣土车内燃机效率提高到40%，该段路程可以节约燃料的质量。 7．如图甲所示，把质量为0.336kg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，牛奶和热水温度随时间变化图像如图乙所示，a为热水图像，b为牛奶图像。已知，。求： (1)牛奶不再升温时吸收的热量； (2)该过程热传递效率为50%时，热水放出的热量； (3)热水的质量是多少千克。 8．“九天”（SS-UAV）是我国自主研发的大型模块化重型察打一体无人机，无人机和载满货物后的总质量为。正常水平匀速巡航的速度为540km/h，飞机使用的航空燃油的热值为，。求： (1)发动机是无人机的核心部件，如图所示是一款四冲程内燃机，此时该发动机处于________冲程，这一冲程________（选填“依靠”或“不依靠”）飞轮的惯性完成。 (2)若该无人机搭载最大荷载，由地面飞行至5000米高空，克服重力做的功是多少？ (3)正常巡航速度飞行1小时做的有用功为，若该无人机发动机的效率为40%，则需要耗油多少吨？ 9．一般小汽车每消耗1kg汽油就会排放2.3kg的二氧化碳气体，为了实现节能减排，各种新能源汽车相继出现，如图所示为某太阳能汽车，能将太阳能转换为电能储存起来供汽车行驶，真正实现了零排放。若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为900N，某天接收到的太阳能为1.08×108J，可供汽车匀速行驶30km路程。（汽油热值为4.5×107J/kg） 求： (1)该太阳能汽车匀速行驶30km过程中牵引力所做的功； (2)该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率； (3)相比较效率为30%的汽油车，牵引力做相同的功消耗多少千克的汽油？ 10．如图所示是某款氢能源汽车，该款氢能源汽车行驶时受到的牵引力为1.4×103N，在公路上以72km/h的速度行驶45km。求：［在标准大气压下：c水=4.2×103J/（kg·℃），q氢气=1.4×108J/kg］ (1)该车行驶45km的路程牵引力做了多少功？ (2)若这款车利用氢能的效率为36%，行驶45km的路程消耗多少kg氢气？ (3)若行驶过程中散失的热量全部被400kg，15℃的水吸收，则这些水的温度可以升高多少摄氏度？（结果保留整数） 11．2025年3月，我国新型055驱逐舰到达南太平洋指定海域开展演习。据网络信息显示，055驱逐舰使用的是燃气轮机动力系统，燃料是柴油，最大航速60km/h。求： (1)若驱逐舰以36km/h的速度匀速航行时，动力推进系统的输出功率为，驱逐舰受到的牵引力是多少？ (2)驱逐舰以36km/h的速度匀速航行1小时，发动机做的有用功是多少？ (3)若发动机效率约为40%，驱逐舰以36km/h的速度匀速航行1小时消耗柴油多少kg？（柴油的热值为） (4)若上述柴油完全燃烧放出热量的14%被水吸收，可使初温为25℃，质量为的水，温度升高多少？（水的比热容为） 12．煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为。 (1)求每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量。 (2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？（天然气的热值为） 13．随着人民生活水平的提高，汽车已进入千家万户。如图甲所示，是某品牌的小汽车。 (1)汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高。为了确保安全，可用液体循环进行冷却。这是通过热传递的方式减少汽缸内能的。用同一热源对质量相等的A、B两种液体加热，其温度随加热时间变化的图像如图乙，根据图中提供的信息，若请你在A、B两种液体中选择一种作为汽车的冷却液。应选择_________________（选填“A”或“B”）液体更好。 (2)若发动机的水箱中贮有10kg的某种冷却液，当其温度升高20℃时，它需要吸收的热量为多少？[冷却液的比热容] (3)工厂为了测试汽车发动机的效率，让汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶2km。已知汽车发动机的功率为46kW，汽油的热值为4.6×107J/kg。 ①求小汽车在行驶过程中受到的阻力； ②若该过程中发动机把汽油完全燃烧产生的内能转变为机械能，再通过传动机械驱动汽车行驶的效率是25%，则在这个过程中发动机需要消耗的汽油质量为多少？ 14．某氢气汽油双燃料发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换。除了比传统发动机排放污染小之外还提高了热效率。氢气和汽油的热值分别取，。小亮驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，两地相距240km，出发时油箱内汽油的质量为16kg。设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒定，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶，全程分两个阶段，如图所示。 阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，发动机热效率为45%，匀速行驶1h到达距离甲地90km处的丙地，此过程中轿车牵引力做的功为。 阶段二：从丙地开始，小亮切换燃料为汽油，车仍以相同的速度匀速行驶，最终到达乙地。 (1)从甲地到丙地燃烧氢气放出的热量是多少？ (2)从甲地到丙地消耗了多少氢气？ (3)请通过计算说明到达乙地，该发动机使用汽油燃料的热效率不能低于多少。 15．如图甲所示为四缸发动机，其工作原理：内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。 (1)小锦同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图丙所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机效率? (2)某台四缸发动机，其输出功率随转速变化如图丁所示，转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数，当发动机的转速为3000r/min时，该发动机一次做功多少? (3)若某台以汽油为燃料的汽车，其发动机相关数据如表所示。（汽车排气量是指发动机汽缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比）。当发动机输出最大功率时，热机效率为多少? 1min内工作循环 n次 93#汽油 汽缸内汽油和空气的混合密度 ρ（kg/m3） 排气量 V（L） 汽油热值 q（J/kg） 发动机最大功率 P（kW） 空燃比 17:1 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《2026年苏科版九年级上册物理期中专题复习：比热容、热机效率计算题专题（一）》参考答案 1．(1) (2) (3) 【详解】（1）柴油完全燃烧放出的热量 （2）汽车牵引力做功 （3）发动机效率为有用功与燃料完全燃烧释放热量的比值 2．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）水吸热升温，由吸热公式得 （2）干木柴完全燃烧放热，由燃料完全燃烧放热公式得 （3）土灶的烧水效率 （4）0.1kg干木柴完全燃烧放出的热量 移动式土灶的烧水效率 3．(1) (2) (3) 【详解】（1）燃气炉内盛有水的体积 燃气炉内盛有水的质量 （2）燃气罐净含量 燃气炉的燃料完全燃烧放出的热量 （3）标准大气压下，水的沸点为，水升高的温度 水吸收的热量 140s内燃料完全燃烧放出的总热量 烧水效率 4．(1) (2) 【详解】（1）水温从20℃升高到45℃，水吸收的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量为 需要完全燃烧的天然气的体积 5．(1) (2) (3) 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）热水器4小时接收的总太阳能为 热水器效率为 （3）燃气灶加热时水吸收的热量不变，煤气完全燃烧需要放出的热量 需要煤气的体积为 6．(1)柴油 (2) (3) 【详解】（1）已知燃料完全燃烧放热和消耗燃料的质量，燃料的热值为 对比表格热值可知该燃料为柴油。 （2）内燃机效率为30%，车辆行驶过程中所做的有用功 渣土车行驶路程 牵引力 因匀速行驶受力平衡，故 （3）行驶同一段路程，有用功不变，内燃机效率提高到40%，效率提升后燃料需要放出的热量 效率提升后所需燃料质量 节约的燃料质量 7．(1) (2) (3) 【详解】（1）由图乙可知，牛奶温度不再变化时，牛奶升高的温度 吸收的热量 （2）由，水放出的热量为 （3）由图乙可知，水降低的温度 水的质量为 8．(1) 做功 不依靠 (2) (3) 【详解】（1）内燃机的两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此是做功冲程；四冲程内燃机的压缩、排气冲程依靠飞轮惯性完成，做功冲程是燃气主动推动活塞做功，因此不依靠飞轮的惯性完成。 （2）无人机总重力为 克服重力做功为 （3）发动机的效率为40%，则需完全燃烧燃油放出的热量为 需要消耗燃油的质量为 9．(1) (2) (3) 2kg 【详解】（1）汽车匀速行驶，牵引力与阻力二力平衡，即 行驶路程 牵引力做功 （2）接收的太阳能为总能量 转化效率 （3）汽油车效率为，做相同的有用功 汽油完全燃烧放出的总热量 消耗汽油的质量 10．(1) (2) (3) 【详解】（1）汽车以恒定牵引力行驶45km，牵引力做功 （2）由得，氢气燃烧放出热量 由得，消耗氢气的质量 （3）因行驶过程中散失的热量全部被水吸收，水吸收的热量 由得，水升高的温度 结合题干“标准大气压”的条件，水的初温为15℃，若升温67℃末温为 低于标准大气压下水的沸点100℃，计算有效。 11．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）驱逐舰匀速行驶的速度 驱逐舰受到的牵引力 （2）发动机做的有用功 （3）柴油完全燃烧放出的热量 消耗柴油的质量 （4）水吸收的热量 水升高的温度 12．(1) (2) 【详解】（1）每小时流出地热水的质量 水放出的热量 （2）天然气完全燃烧需放出的总热量 需完全燃烧天然气的体积（即节约的天然气体积） 13．(1)B (2) (3)①  ；②0.32kg 【详解】（1）由可知，加热相同的时间，升高的温度越小，比热容越大，冷却液需比热容大的液体，则由图乙可知相同加热时间B液体升温更少，故选B。 （2）冷却液需要吸收的热量 （3）①汽车匀速行驶的速度 汽车发动机的功率 由可得，汽车的牵引力 由于汽车匀速行驶，牵引力与阻力二力平衡，大小相等，则汽车在行驶过程中受到的阻力 ②汽车行驶的路程 汽车做的有用功 由得汽油完全燃烧放出的热量 由得消耗汽油的质量 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）从甲地到丙地燃烧氢气放出的热量 （2）从甲地到丙地消耗的氢气 （3）丙地距离乙地 牵引力 牵引力做功 假设汽油刚好消耗完，汽油完全燃烧放出热量 则热效率至少为 15．(1) 30% (2) 600J (3) 【详解】（1）由能量流向图可知，该内燃机效率 （2）当发动机转速为时，由图丁可知输出功率 1min内发动机做的总功为 飞轮每半周有一个汽缸做功，即每转对应2次做功，1min内做功次数为 一次做功的大小为 （3）发动机以最大功率工作时，1min内做的有用功为 每个工作循环吸入混合气体的体积等于排气量，即 每个工作循环混合气体的质量为 空燃比为，汽油质量占混合气体总质量的，每个工作循环消耗汽油的质量为 1min内消耗汽油的总质量为 1min内汽油完全燃烧放出的热量为 热机效率为 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $