【物 理】期末综合复习专题训练：热机效率的综合计算 2025-2026学年人教版九年级上册物理

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页期末综合复习专题训练：热机效率的综合计算1．2025年全运会期间，广东等地的公安和交警部门部署了多种机器狗参与安保和巡查任务，主要应用于违停劝导、赛场巡逻、危险处置及特殊物资运输等场景。如图所示是某公司生产的一款机器狗。(1)此机器狗的液压系统所用液压油温度不能过高，一般不超过80℃。40kg的液压油温度由30℃升高到80℃需要吸收的热量，则该液压油的比热容是多少？(2)若液压油吸收的热量由天然气来提供，需要天然气的体积至少为多少？（已知天然气的热值为）2．小明想尝试测量自己家燃气热水器的加热效率。他首先测量了当时自来水温度为20℃，将热水读出此时天然气表示数为。然后把热水器输出热水温度设定为40℃，将热水注入水桶中进行称量。当注水量达到10kg时，天然气表示数变为了。（水的比热容为，燃气的热值为）。求：(1)注入热水所吸收的热量；(2)加热这些水时，燃气完全燃烧放出的热量；(3)该燃气热水器烧水的加热效率。3．用天然气灶将一壶质量为2kg、初温为30℃的水加热到80℃，消耗了16g天然气，已知水的比热容为J/（kg⋅℃），天然气的热值为J/kg，求：(1)天然气完全燃烧放出的热量；(2)水吸收的热量；(3)天然气灶烧水的效率。4．烟点是把油加热到开始冒烟时的温度，某款花生油的烟点为170℃。若用天然气灶将质量为2kg的花生油从20℃加热到烟点，消耗了的天然气。已知花生油的比热容是，天然气的热值是。求：(1)花生油加热到烟点需吸收的热量；(2)天然气完全燃烧放出的热量；(3)该天然气灶的加热效率。5．如图所示是我国自主研制的机械狗“上班”的情景。机械狗在水平路上可以实现负重40kg，其奔跑最大速度为2.5m/s。其运动利用液压系统，为其提供动力的是CatC9燃油发动机。为使用安全，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80℃。（已知燃油的热值，燃油的密度是）(1)4kg的液压油温度由30℃升高到80℃需要吸收的热量，求该液压油的比热容c；(2)机械狗使用发动机消耗的燃油能提供的有用功，求该发动机的效率；(3)机械狗沿水平路面匀速奔跑时受到的阻力为100N，求消耗的燃油机械狗运动最远的路程s。6．某品牌小轿车的总质量是，发动机的最大功率是，小轿车在牵引力的作用下沿水平公路做匀速直线运动，行驶时所受阻力是车重的0.25倍。（汽油的热值取；取(1)求匀速直线行驶时小轿车受到的牵引力。(2)该车用的时间匀速行驶了，求此次行驶过程中该车牵引力做功的功率。(3)若该车发动机的效率是，求该车以最大功率行驶消耗的汽油的质量。7．如图甲所示，为了提倡环保型新能源开发，某大学学生宿舍使用太阳能热水器。由于晴天时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20℃的冷水与储存的80℃热水按照一定比例混合，得到40℃的温水[不计冷热水混合过程的热损失，]。通过计算回答：(1)该热水器中10t的水从20℃升温到80℃需要吸收的热量是多少？(2)若这些热量改用煤炉提供，需要燃烧多少煤？（假设煤炉烧水效率为40%，煤的热值为）(3)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？8．2025年10月是我国第16个“敬老月”，临渭区开展了多项尊老主题活动。小明想为爷爷奶奶洗一次热水脚，他将壶中质量为5kg、初温为20℃的水加热至100℃。已知水的比热容为，求：(1)水吸收的热量是多少？(2)若水吸收的热量由燃烧天然气提供，不计热量损失，需要完全燃烧天然气的体积是多少？（天然气的热值为）9．某单缸四冲程汽油机的相关参数如表：汽缸内直径（mm）活塞行程（mm）汽油的热值做功冲程燃气的平均压强（Pa）飞轮的转速（r/min）汽车以速度，已知发动机的效率为，求：(1)汽油机每秒对外做功的次数次。(2)发动机的功率是多少？汽车百公里耗油质量是多少？10．近年来，露营成为人们的休闲新时尚。露营中常用到的折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。若在水壶中装入4L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，（水的比热容为，丁烷的热值为）。求：(1)水吸收的热量；(2)若卡式炉的加热效率为70%，则需要消耗多少克的丁烷。11．如图所示是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。该款车以90km/h的速度在平直的公路上匀速行驶2.3km在此过程中：(1)若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中受到的阻力是多少？(2)若轿车消耗汽油0.2kg，其发动机的效率为多少？（）(3)若汽车停止行驶一段时间后，发动机水箱内的6kg水温度降低了50℃，则水箱里的水放出多少热量？（）12．运-20是我国自主研发的大型远程战略军用运输机，大幅提升了空军战略投送能力。在某次飞行测试中，运-20以恒定的大小为的推力沿水平方向匀速航行了。经测试，在该次航行中发动机的效率达到了。已知航空煤油的热值为，求：(1)此次航行中，飞机推力所做的功；(2)此次航行中，消耗航空煤油的质量。13．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在不少城市投放使用。氢燃料的热值为。(1)求质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；(2)如果氢燃料公交车的效率为60%，燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车匀速行驶多长时间？14．深中通道开通后，东起深圳，西至中山，全长24公里，车程从此前2小时缩短至30min，一辆汽车以恒定功率匀速行驶30min驶完全程，汽车发动机的效率为30%。（）求：(1)该行程中，牵引力所做的功；(2)该行程中，汽车消耗汽油的质量。15．2024年4月，我国自主研发的两辆以氢作为燃料的卡车（如图），实现了北京到上海，1500公里的长距离运输测试。若一辆卡车在水平路面上匀速行驶1500km，所受的阻力为4900N不变，消耗氢气105kg。已知氢气的热值为，求：(1)105kg氢气完全燃烧放出的热量；(2)卡车发动机的效率。16．如图所示是单缸四冲程内燃机，在1min内曲轴转动1840圈，燃气推动活塞做功一次为1500J。在这段时间内，汽缸内共燃烧汽油0.1kg。（汽油的热值为4.6×107J/kg）求：(1)1min内，燃气对活塞做的功；(2)该内燃机这段时间工作的效率。17．小明家冬季使用地暖供暖。冬季供暖首日，温度为50℃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40℃。每小时流过的水量为200kg。已知水的比热容为，求：(1)地暖管道每小时向室内释放的热量；(2)若这些热量有60%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，室内空气初始温度为7℃，不考虑其他热损失，则1h后室内空气温度升高到多少摄氏度；(3)如果暖气管中的水由燃烧天然气进行加热，每小时燃烧天然气，天然气的热值为，求该天然气供暖的效率。18．如图，国产汽车红旗H5在水平路面上以72km/h的速度匀速直线行驶30min，消耗汽油4kg，汽车所受摩擦力为，已知汽油的热值为。求：(1)4kg汽油完全燃烧放出的热量；(2)汽车发动机的效率。19．秋意正浓，正是赏菊品茗的时节。恰逢开封第43届菊花展，小华在家中准备用天然气灶烧水为家人泡上一壶清雅的菊花茶。他先在水壶中装入质量为2.5L，初温为20℃的水。当水温刚好升高到100℃时，小华观察燃气表得知，本次烧水消耗了天然气。求小华本次烧水过程中：[，，](1)加热水的质量；(2)水吸收的热量；(3)天然气灶烧水的效率。20．小明一家外出自驾旅游，当汽车以90km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是车总重的0.046倍，按照该速度在高速公路上行驶时，百公里耗油量为8L（每一百公里消耗汽油8L）。已知汽车总质量为2t，汽油热值，汽油密度，g取10N/kg，求：(1)汽车匀速前进时牵引力的大小；(2)发动机的效率。（百分号前保留一位小数）答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页《期末综合复习专题训练：热机效率的综合计算2025-2026学年人教版九年级上册物理》参考答案1．(1)(2)【详解】（1）已知液压油的质量，吸收的热量，初温，末温。根据热量吸收公式，可得液压油的比热容（2）天然气完全燃烧放出的热量等于液压油吸收的热量，即根据燃料燃烧放出热量的公式可得，需要天然气的体积2．(1)(2)(3)80%【详解】（1）已知水的质量m=10kg，水的比热容c=4.2×10³J/(kg·℃)，水的初温t₀=20℃，末温t=40℃水吸收的热量为：（2）消耗的天然气体积为：V=1174.63m³-1174.60m³=0.03m³天然气完全燃烧放出的热量为（3）燃气热水器的加热效率为3．(1)(2)(3)62.5%【详解】（1）天然气完全燃烧放出的热量（2）水吸收的热量为：（3）天然气灶烧水的效率为：4．(1)(2)(3)30%【详解】（1）花生油加热到烟点需吸收的热量（2）天然气完全燃烧放出的热量（3）该天然气灶的加热效率5．(1)(2)50%(3)【详解】（1）根据题意，由吸热公式可得，液压油的比热容（2）根据密度公式可知消耗燃油的质量燃油完全燃烧放出的总热量该发动机的效率（3）机械狗沿水平路面匀速奔跑时，处于平衡状态，其牵引力F等于受到的阻力f，即消耗的燃油所做的有用功，由做功公式可得，机械狗运动最远的路程6．(1)(2)(3)【详解】（1）小轿车匀速直线行驶时，牵引力等于阻力。小轿车总质量重力为阻力牵引力（2）由（1）知，匀速行驶时牵引力不变。行驶距离，时间牵引力做功功率（3）最大功率，时间有用功效率，汽油燃烧放热汽油热值，汽油质量7．(1)；(2)210kg；(3)30t【详解】（1）该热水器中水的质量根据热量计算公式，水从20℃升温到80℃需要吸收的热量为（2）根据煤炉的效率公式，煤完全燃烧放出的总热量根据热值公式，需要燃烧的煤的质量为（3）热水的质量热水温度，设冷水的质量为，冷水温度。混合后二者均变为温水温度，则热水的温度改变冷水的温度改变不计热损失，混合过程中热水放出的热量等于冷水吸收的热量，根据热平衡方程解得，需要混合的冷水的质量为可提供40℃温水的总质量为8．(1)(2)【详解】（1）由题意知，初温为20℃的水加热至100℃，则水升高的温度水吸收的热量（2）由题意，不计热量损失，水吸收的热量等于完全燃烧天然气释放的热量，即由燃料燃烧放热公式，则需要完全燃烧天然气的体积9．(1)(2)发动机功率，百公里耗油质量【详解】（1）四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程（进气、压缩、做功、排气），飞轮每转两圈完成一个工作循环，且仅在做功冲程对外做功一次，飞轮转速为，即每分钟转转，每秒转数为。每秒做功次数为每秒转数除以2（因每两转做功一次），故（2）每次做功冲程中，燃气推动活塞做功，汽缸内直径汽缸截面积做功冲程燃气平均压强故压力活塞行程每次做功已知每秒做功次数发动机功率汽车速度，行驶百公里（100km）所需时间发动机做的有用功发动机效率其中为燃料燃烧放出的热量，故汽油热值，耗油质量简化系数故10．(1)(2)【详解】（1）水的体积水的质量水吸收的热量（2）燃料完全燃烧放出的热量消耗丁烷的质量11．(1)1600N(2)(3)【详解】（1）汽车行驶速度发动机功率根据功率公式，得汽车的牵引力因为汽车在平直公路上匀速行驶，所以汽车处于平衡状态，其受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。因此，该车行驶中受到的阻力（2）发动机做的有用功消耗的汽油完全燃烧放出的总热量发动机的效率（3）水放出的热量12．(1)(2)800kg【详解】（1）飞机推力所做的功为（2）由发动机效率得，燃料完全燃烧放出的热量由热值公式，得消耗的航空煤油质量为13．(1)(2)【详解】（1）根据可知，0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量（2）氢燃料公交车的效率为60%，则有用功为根据可知，公交车行驶的时间14．(1)(2)【详解】（1）由得，牵引力所做的功（2）由得，消耗汽油放出的热量为由得，汽车消耗汽油的质量15．(1)(2)50%【详解】（1）氢气完全燃烧放出的热量（2）因为卡车在水平路面上匀速行驶，所以卡车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即卡车行驶的距离卡车牵引力做的功卡车发动机的效率16．(1)1.38×106J(2)30%【详解】（1）根据四冲程内燃机的工作原理知道，曲轴每转动2圈，完成一个工作循环，燃气对活塞做功1次。已知1min内曲轴转动1840圈，则做功的次数为已知燃气推动活塞做功一次为1500J，则1min内燃气对活塞做所做的功为（2）汽油完全燃烧放出的热量为该内燃机工作的效率17．(1)(2)28℃(3)35%【详解】（1）地暖管道每小时向室内释放的热量（2）若这些热量有60%被房间内的空气吸收，则空气吸收的热量为空气的质量为1h后室内空气温度升高了则1h后室内空气温度升高到了（3）每小时燃烧天然气所释放的热量为该