人教版九年级物理 第13章 内能 计算题训练二解析版.docx

1、人教版九年级物理 第13章 内能 计算题训练二解析版 第13章 内能 计算题训练（二）1随着国民经济的发展，汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，（q汽油4.6107J/kg；汽油0.7103kg/m3，1L0.001m3），求：（1）这些汽油完全燃烧放出的热量是多少？（2）汽车所做的有用功是多少？（3）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力为多少？2某电热水器的铭牌如下表所示，现将冰箱装满水，电热水器正常工作时，把水从20加热到60已知c水4.2103J/（kg），不计热量损失，求：（1）水吸

2、收的热量；（2）加热所需要的时间；（3）利用氢气做燃料对环境没有污染，因为它燃烧后的产物是水，若上述用电发热，改由燃烧氢气，则需要消耗氢气的质量为多少？（氢气的热值是1.43108J/kg） 型号额定电压220V加热功率2000W频率50Hz水箱容量50kg3如图是质量为100g的某物质温度随加热时间的变化图象，前10min它吸收的热量是7.2103J求该物质的比热容。4一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母表示。在标准大气压下，用一个热效率为40%的酒精炉为热源，将50g初温为0的冰全部熔化为0的水，共燃烧了14g酒精，酒精的热值为3107J/

3、kg。求：（1）冰熔化过程中吸收的热量；（2）在标准大气压下，冰的熔化热冰。5用天然气灶给水加热，在1标准大气压下，把体积为10L，温度为15的水加热到沸腾，求：（1）水吸收了多少热量？水1.0103kg/m3，c水4.2103J/（kg）（2）若不计热量损失，需要燃烧多少m3的天然气？（q天燃气4.2107J/m3）6工匠用钢铁打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg，温度为20，放入836的炉火中煅烧足够长时间，迅速取出放入5kg、20的水中冷却。最后与水达到共同的温度【不计过程中的热量损失，

4、c水4.2103J/（kg），c合金钢0.42103J/（kg）】求：（1）此刀具在火炉中吸收了多少热量？（2）淬火后水的温度为多少摄氏度？7天然气是柳州市民常用的一种能源。某用户用天然气将50kg的水从20加热到60已知水的比热容c水4.2103J/（kg），天然气的热值q4.2107J/m3求：（1）这些水升高的温度；（2）这些水吸收的热量；（3）加热这些水所需要天热气的体积（设天然气完全燃烧、不计热量损失）。8如图所示是物理课堂上用的空气压缩引火仪，实验时在引火仪筒内放一小团硝化棉，然后用力快速向下压动引火仪的活塞后可以观察到硝化棉燃烧。虽然课堂上老师分析了棉花燃烧的原因，但小刚想知道通

5、过压缩空气做功，筒内空气的温度可以上升到多高？经过查阅资料他了解到：在使用空气压缩引火仪时，由于力的作用时间极短，筒内气体压强p，体积V及温度T满足pVKT这一方程，其中K为恒定不变的常量，T为热力学温度。请解答下列问題：以下计算均不计活塞重、摩镲以及热量损失（1）若用232N的压力向下压活塞，活塞移动的距离为0.1m，则活塞对筒内气体做了多少功？（2）已知活塞的面积为8105m2，当用232N的压力把活塞压缩到最低点时，筒内气体压强为多少？（提示：筒内的气压等于活塞对气体的压强与外界大气压之和，外界大气压p01105Pa）（3）压缩前筒内空气压强为一个标准大气压，温度为300K（热力学温度）

6、。若硝化棉的着火点为450K，当用232N的压力将筒内空气的体积压缩为原来的二十分之一时，请通过计算说明筒内的棉花是否能燃烧。（4）在演示实验中小刚发现越用力快速地压缩活塞会更加容易引燃硝化棉，请你解释其中的原因？9用天然气灶给水加热，在1标准大气压下，把体积为20dm3，温度为20的水加热到沸腾。q天燃气4.2107J/m3C水4.2103J/（kg）求：（1）水吸收的热量（2）若燃烧天然气放出热量的80%被水吸收，需要完全燃烧多少m3的天然气？10可燃冰是一种新型能源，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先。用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20的水加热到100，共燃烧了10m3

7、天然气，已知水的比热容c水4.2103J/（kg），天然气热值q4.2107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍。求：（1）水吸收的热量；（2）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰。11把质量为500g的水加热到80C，吸收了8.4104J的热量，已知水的比热容为4.2103J/（kg），求：（1）水温升高了多少（2）原来水的温度是多少？12由于天气寒冷，吃早饭时妈妈要用热水给小明加热250g瓶装牛奶，如图所示，要使这瓶牛奶的温度由10最终升高到50，水的比热容为4.2103J/（kg），牛奶的比热容为2.1103J（kg），不计热量损失，求：（1）牛奶需要吸收多少热量？（2）妈妈至少

8、需要60的热水多少千克？（3）若小明家燃气灶的热效率是25%，妈妈将质量为1kg，温度为10的水加热到60需消耗多少千克燃气？（燃气的热值为4.2107J/kg）13用煤气灶既方便又环保，一般的煤气灶正常工作时，15min可使质量为4kg，温度为50的水在一标准大气压下烧开。已知煤气的热值q4.0107J/m3，水的比热容为c4.2103J/（kg），求：（1）水吸收的热量是多少？（2）若煤气灶放出的热量70%被水吸收，煤气灶实际放出的热量为多少？（3）要放出这些热量，需燃烧多少m3煤气？14周末王瑞一家人去郊外野炊携带一台如图所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，瓶内装250g液化丁烷）若

9、丁烷气炉的效率为80%，野炊地点的大气压为标准大气压，测出当地水的温度为15，丁烷的热值为9107J/kg则：（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量？（2）若加热2kg的水温度升高50，水吸收的热量是多少？（3）如果通过丁烷气炉来烧水，一瓶燃气最多能够把质量为多少千克的水烧开？（精确到0.1）。15如图所示，在两个相同的圆柱形容器内装入体积相同的甲、乙不同液体其中液体甲的质量为0.4千克。两液体分别吸收9.6103焦的热量后，液体甲升高的温度较多。（1）若c甲2.4103焦/（千克），求吸收热量后液体甲升高的温度。（2）若液体甲的密度为0.8103千克/米3，求液体甲的体积。

10、（3）如果将两容器中分别抽出相同质量的液体且乙的密度大于甲的密度，当剩余部分再次吸收相同热量时，发现液体乙升高的温度较多。请通过推理说明两液体比热容的大小关系。16小明家的水壶中装有2.5kg的水，在室温下放置一段时间后，用天然气将水烧开，现已知水的比热c4.2103J/（kg），小明想估算水吸收的热量，请你帮他：（1）写出估算时用到的物理量及数值；（2）计算水大约吸收的热量。17一家大型焚烧生活垃圾的发电厂，每天通过焚烧垃圾可生产出4.21012焦耳电能。（1）如果这些能量用来加热生活用水，能把多少千克水温度升高50？（2）若冬天每户每天用热水500千克，则这些热水能供100户人家用多少天？

11、水的比热容为4.2103焦/（千克）18质量为0.5千克的水温度从80升高到100时，已知c水4.2103焦/（千克），求：（1）水升高的温度t。（2）水吸收的热量Q吸。19物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容是4.2103J/（kg），那么请问：（1）图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象？（2）加热满2min时，水吸收了多少热量？（3）试求出沙子的比热容。20某同学制作了一个透明玻璃箱，在玻璃箱内装有质量为l0kg，温度是20的水，阳光照射一

12、段时间后，太阳辐射的能量为6105J，若有42%的能量被水吸收，求：（1）水吸收的热量；（2）可以使玻璃箱内的水温度升高到多少？第13章 内能 计算题训练（二）参考答案与试题解析1【分析】（1）知道汽油的体积和密度，利用密度公式求汽油的质量；又知道汽油的热值，利用Q放mq求汽油完全燃烧放出的热量；（2）求出了汽油完全燃烧放出的热量，又知道汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，据此求出用来驱动汽车做的有用功W；（3）知道轿车行驶的距离，根据WFs求轿车牵引力；又知道轿车匀速行驶，根据Ff求匀速行驶时轿车受到的阻力。【解答】解：（1）汽油的体积V10L10103m3，由得汽油的质量：

13、mV0.7103kg/m310103m37kg，汽油完全燃烧放出的热量：Q放mq7kg4.6107J/kg3.22l08J；（2）由题知，用来驱动汽车做的有用功：W有Q放30%3.22108J30%9.66107J；（3）由W有Fs得轿车牵引力：F966N，又因为轿车匀速行驶，所以轿车受到的阻力：fF882N。答：（1）这些汽油完全燃烧放出的热量为3.22l08J；（2）汽车所做的有用功是9.66107J；（3）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力为966N。【点评】本题为力学和热学的综合题，考查了密度公式、燃料完全燃烧放热公式、功的公式、二力平衡条件的掌握和运用，综合性强，难度不大。2【分析

14、】（1）由吸热公式Q吸cmt计算吸收的热量。（2）根据电热丝正常工作时所需要产生热量，由电热公式计算电流产生这些热量所需要的时间。（3）根据Qmq即可求出需要消耗氢气的质量。【解答】解：（1）使水温由20升高到60，水需要吸收热量为：Q吸cmt4.2103J/（kg）50kg（6020）8.4106J。（2）不计热量损失，电热丝所产生热量的全部被水吸收，则WQQ吸8.4106J。 由WPt得：t4200s；（3）不计热量损失，则Q放Q吸8.4106J。所以，m0.0587kg。答：（1）使水温由20升高到60，水需要吸收8.4106J的热量；（2）电热水器正常工作时电热丝的加热需4200s。（

15、3）需要消耗0.0587kg的氢气。【点评】本题是一道电学与热学的综合应用题。与生活相连，使学生觉得学了物理有用，且加强了学生的节能环保的意识。计算时注意单位的统一。3【分析】根据表中数据得出升高30，根据c，求物质的比热容。【解答】解：由图象可知，该物质10min升高温度：t502030，由Q吸cmt得，该物质的比热容：c2.4103J/（kg）。答：该物质的比热容为2.4103J/（kg）。【点评】本题考查吸热公式变形式的应用，是基本技术题，难度较小。4【分析】（1）利用Q放qm求酒精完全燃烧放出的热量，再利用可求冰熔化成水共吸收热量；（2）冰熔化成水共吸收热量与冰的质量之比等于冰的熔化热

16、。【解答】解：（1）14g酒精完全燃烧放出的热量：Q放qm3107J/kg0.014kg4.2l05J，由可得，冰熔化成水共吸收热量：Q吸Q放4.2l05J40%1.68l05J；（2）则冰的熔化热：冰3.36106J/kg。答：（1）冰熔化过程中吸收的热量为4.2l05J；（2）在标准大气压下，冰的熔化热冰为3.36106J/kg。【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，冰升温、冰熔化过程吸热的计算方法不同，注意区分。5【分析】（1）已知水的体积求出水的质量，知道1标准大气压下水沸腾时的温度为100，利用公式Qcm（tt0）可以得到水吸收的热量；（2）已知热量和天然

17、气的热值，利用公式Q放Vq得出需要燃烧天然气的体积。【解答】解：（1）由得，10L水的质量：m水V1.0103kg/m310103m310kg，水吸收的热量：Q吸c水m水（tt0）4.2103J/（kg）10kg（10015）3.57106J；（2）不计热量损失，则Q放Q吸，由Q放Vq可得，需要燃烧天然气的体积：V天然气0.085m3。答：（1）水至少需要吸收的热量为3.57106J；（2）若不计热量损失，需要燃烧0.085m3的天然气。【点评】本题考查了求热量、燃烧热的计算等问题，应用热量公式、燃烧值公式、即可正确解题。6【分析】（1）合金钢刀具放入836的炉火中煅烧足够长时间，达到热平衡，

18、温度相同，由此可知合金钢刀具的末温，又知道合金钢刀具的质量、初温以及比热容，根据Q吸cm（tt0）求出刀具吸收的热量；（2）将煅烧后的刀具迅速取出放入20的水中冷却，最后刀具与水达到共同的温度，根据Q水吸Q合放求出淬火后水的温度。【解答】解：（1）合金钢刀具放入836的炉火中煅烧足够长时间，达到热平衡，温度相同，所以，合金钢刀具的末温t836，则此刀具在火炉中吸收的热量：Q合吸c合金钢m合金钢（tt0）0.42103J/（kg）1kg（83620）3.4272105J。（2）将煅烧后的刀具迅速取出放入20的水中冷却，最后刀具与水达到共同的温度，设为t，则有：Q水吸Q合放，即：c水m水（tt0）

19、c合金钢m合金钢（tt），代入数据：4.2103J/（kg）5kg（t20）0.42103J/（kg）1kg（836t），解得：t36。答：（1）此刀具在火炉中吸收了3.4272105J的热量；（2）淬火后水的温度为36摄氏度。【点评】本题考查了学生对吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用，计算时要弄清楚水、合金钢刀具的初温和末温。7【分析】（1）这些水升高的温度等于末温减去初温；（2）利用Q吸cmt求水吸收的热量；（3）由题知，不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量Q放Q吸，再利用Q放Vq求加热这些水所需要天热气的体积。【解答】解：（1）这些水升高的温度：ttt0602040；（2）这些

20、水吸收的热量：Q吸cmt4.2103J/（kg）50kg408.4106J；（3）由题知，不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量：Q放Q吸8.4106J，由Q放Vq得加热这些水所需要天热气的体积：V0.2m3。答：（1）这些水升高的温度为40；（2）这些水吸收的热量为8.4106J；（3）加热这些水所需要天热气的体积为0.2m3。【点评】本题考查了吸热公式Q吸cmt、燃料完全燃烧放热公式Q放Vq的应用，计算时注意条件：不计热量损失，Q放Q吸。8【分析】（1）由WFs计算活塞对筒内气体做的功；（2）由p计算压力作用在活塞上产生压强，从而得到筒内气体的压强；（3）根据pVKT分别表示出压缩前后筒内

21、气体压强、体积和温度的关系式，从而计算出压缩后筒内温度，判断棉花是否能燃烧；（4）从热散失角度分析越快越容易引燃硝化棉的原因。【解答】解：（1）活塞对筒内气体做的功：WFs232N0.1m23.2J；（2）压力作用在活塞上产生压强：PF2.9106Pa，所以筒内的气压：p内PF+p02.9106Pa+1105Pa3106Pa；（3）由题知，筒内气体压强p，体积V及温度T满足pVKT这一方程，所以压缩前：p0VK300K压缩后：p内VKT有：，解得：T450K，由题知，硝化棉的着火点为450K，筒内的棉花能燃烧；（4）向下压活塞，活塞会压缩空气做功，使空气的内能增加，温度升高，并且越用力快速地压

22、缩活塞时，筒内高温气体的热散失越小，筒内温度越高，所以更加容易引燃硝化棉。答：（1）活塞对筒内气体做了23.2J的功；（2）把活塞压缩到最低点时，筒内气体压强为3106Pa；（3）筒内的棉花能燃烧；（4）越用力快速地压缩活塞，筒内高温气体的热散失越小，筒内温度越高，所以更加容易引燃硝化棉。【点评】本题以做功改变物体内能实验为背景考查了功、压强公式以及气体压强、体积、温度关系方程的应用，还考查了实验中注意的问题，是一道好题。9【分析】（1）在一个标准大气压下，知道水沸腾时的温度，又知道水的比热容、质量和初温，根据Q吸cm（tt0）求出水吸收的热量；（2）根据100%的变形公式Q放求出天然气完全燃

23、烧放出的热量，再根据Q放Vq的变形公式V求出需要天然气的体积。【解答】解：（1）水的体积V20dm320103m3，由可得，水的质量：m水V1.0103kg/m320103m320kg；在一个标准大气压下，水沸腾时的温度t100，水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2103J/（kg）20kg（10020）6.72106J；（2）由100%可得，天然气完全燃烧放出的热量：Q放8.4106J，由Q放Vq得，烧开这壶水需要天然气的体积：V0.2m3。答：（1）水吸收的热量为6.72106J；（2）需要完全燃烧0.2m3的天然气。【点评】本题考查了吸热公式、热效率公式及燃料完全燃烧释放热量公式的掌握

24、和应用，熟练运用公式及变形公式即可正确解题，要注意一标准大气压下水的沸点为100是一个隐含的已知条件。10【分析】（1）知道水的比热容、质量、初温和末温，由吸热公式Q吸cmt可以求出水吸收的热量；（2）已知天然气的热值和体积，由Q放Vq可求出天然气完全燃烧释放的热量，换用可燃冰，根据可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，可求出可燃冰的热值，可燃冰和天然气燃烧放出的热量相同，再利用Q放Vq可求得应使用可燃冰的体积。【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸cmt4.2103J/（kg）500 kg（10020）1.68108 J；（2）天然气完全燃烧放出的热量：Q放Vq天然气10m34.2107 J/

25、m34.2108 J；可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，则可燃冰的热值：q可燃冰160q天然气1604.2107 J/m36.72109J/m3，若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，应使用可燃冰的体积：V可燃冰0.0625 m3。答：（1）水吸收的热量为1.68108J；（2）若换用可燃冰，应使用0.0625 m3可燃冰。【点评】本题考查了吸热公式Q吸cmt、燃料完全燃烧放热公式Q放Vq的运用，明确可燃冰和天然气燃烧放出的热量相同是解答此问的关键。11【分析】知道水的质量、比热容和吸收的热量，利用吸热公式求水温升高值；又知道水的末温，再求水原来的温度。【解答】解：（1）由Q吸cmt得升高的温度

26、：t40，（2）水原来的温度：t804040。答：（1）水温升高了40；（2）原来水的温度是40。【点评】本题考查了吸热公式Q吸cmt的应用，条件已知，难度不大。12【分析】（1）在加热过程中，知道牛奶的质量、牛奶的比热容、牛奶的初温和末温，利用吸热公式Q吸cmt求牛奶吸收的热量；（2）知道水的初温和末温，水的比热容，不计热量损失，根据热平衡方程Q吸Q放求需要水的质量；（3）已知水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸cmt求水吸收的热量；利用热效率公式求出燃气完全燃烧放出的热量，再利用Q放mq计算需要燃气的质量。【解答】解：（1）牛奶吸收的热量：Q吸c1m1（tt01）2.11

27、03J/（kg）0.25kg（5010）2.1104J；（2）Q吸Q放2.1104J，即c水m水（t02t）Q放，则m水0.5kg；（3）水需要吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2103J/（kg）1kg（6010）2.1105J；因为热效率，所以，燃气完全燃烧放出的热量：Q放8.4105J；根据Q放mq可得，需要燃气的质量：m0.02kg。答：（1）牛奶吸收的热量2.1104J；（2）妈妈至少需要60的热水0.5kg；（3）需消耗0.02kg燃气。【点评】本题考查了热量的计算，分析出水的末温、利用好热平衡方程、理解热效率的含义是本题的关键。13【分析】（1）知道水的质量、比热容、初温和末温，

28、利用Q吸cm（tt0）可以求出水吸收的热量；（2）煤气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，可求煤气灶实际放出的热量；（3）利用Q放mq就能计算出需要煤气的质量。【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2103J/（kg）4kg（10050）8.4105J；（2）由题知，Q吸Q放70%，煤气完全燃烧放出热量：Q放1.2106J，（3）由Q放Vq得需要煤气的体积：V0.03m3。答：（1）水吸收的热量为8.4105J；（2）若煤气灶放出的热量70%被水吸收，煤气灶实际放出的热量为1.2106J；（3）要放出这些热量，需要0.03m3煤气。【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全放热公式、效率公式的灵活应用，体现了物理与生活相联系的思想，是一道较为简单的热学综合题。14【分析】（1）知道丁烷气体的质量和热值，利用Q放mq求完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量；（2）知道水的质量、比热容和温度变化，利用Q吸cmt求使2kg的水温度升高50吸收的热量；（3）如果通过丁烷气炉来烧水，丁烷气体的燃烧效率为80%，则水吸收的热量QQ放80%，再利用Q吸cmt求能烧开水的质量。【解答】解：（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量：Q放1mq0.1kg9107J/kg9106J；（2）使2kg的水温度升高50，水