第14章 第4节 跨学科热机效率和环境保护-【一本】2025-2026学年新教材九年级物理全一册同步训练（沪科版2024）

第四节 跨学科：热 A知识分点练 夯基础 知识点1燃料的热值 1.(2025·安徽准南多校联考)由公式g=Q可知，下 列说法正确的是 ( A.燃料的质量越大，热值就越大 B.该公式是热值的计算式，q与Q、m均无关 C.燃料燃烧时放出热量越多，热值就越大 D.没有燃烧的燃料，热值等于零 2.(2025·安徽六安月考)“羲和”逐日、“天问”登火、 “嫦娥”探月、“天宫”揽胜…展示着我国航天 事业取得举世瞩目的成就，是我国综合国力和 创新能力提升的重要标志。我国探索空间的 火箭一般使用液氢作为燃料，主要是因为液氢 A.密度大 B.比热容大 C.热值大 D.沸点低 3.质量为100kg的水从20℃升高到70℃时， 吸收的热量是 J,这些水吸收的热量 相当于完全燃烧 kg焦炭所放出的热 量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q焦炭=3.0× 107 J/kg] 变式一个成年人参加一次长跑，身体消耗的 能量为6.63×10J,若这些能量相当于完全燃 烧170g脂肪放出的热量，则脂肪的热值为 J/kg。 知识点2热机效率 4.(易错)关于热机效率，下列说法正确的是 A.热机的效率越高，热机消耗的燃料越少 B.热机做的有用功越多，热机的功率就越高 C热机的效率越高，消耗相同的燃料，热机做 的有用功就越多 D.热机的效率越高，热机做相同的有用功，消 耗燃料就越多 30一本·初中物理9年级全一册HK版 机效率和环境保护 5.下图为某品牌内燃机工作过程中能量流向扇 形图，则该热机的效率为 () A.有效利用38% B B.废气带走30% C.克服摩擦22% D.散热损失8% E E.未燃烧完全2% A.38% B.30% C.22% D.68% 6.为减少能源消耗，保护环境，必须合理利用能 源，下列方法中对提升热机效率有用的是 () A.尽量增加废气带走的热量 B.用导热性更好的材料做内燃机气缸 C.增加燃料的质量 D.减小热机部件间的摩擦 知识点3环境保护 7.下列关于热机和环境保护的说法，正确的是 () A.所有的热机都用汽油作燃料 B.汽车排出的尾气都是有毒气体 C热机的大量使用会造成环境污染 D.热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器 完全消除 B综合应用练 提能力、 8.(2025·安徽合肥168中期中)2024年5月3日，嫦 娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭成功 发射，下列有关探测器和运载火箭的说法正确 的是 () A.火箭的燃料燃烧得越充分，燃料的热值越大 B燃料燃烧推动火箭升空时，将内能转化为机 械能 C.我们在技术上不断钻研，使燃料燃烧更充 分，热机的效率可以达到100% D.火箭的燃料液态氢温度低至一252℃，此时 燃料含有的热量少 9.甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与其质量 关系的图像如图所示，下列分析正确的是 ( Q/万 甲 m/kg A.甲燃料的热值小于乙燃料的热值 B.使用甲燃料的热机做的有用功一定更多 C.完全燃烧相同质量的甲、乙两种燃料，甲放 出的热量更多 D.使用甲燃料的热机效率一定更高 10.(2025·安徽黄山期中)有甲、乙两台汽油机，甲 的效率与乙的效率之比是5：4，相同时间内 甲做的有用功是乙做的有用功的2倍，则在 相同的时间内，甲、乙两台汽油机消耗的汽油 质量之比为 () A.5:2B.2:5C.8:5D.5:8 11.(安徽中考)若完全燃烧0.2m3天然气放出的热 量全部被质量为100kg、初温为25℃的水吸 收，则可以使水的温度升高到 ℃。 [c水=4.2×103J/(kg·℃)，9天然气=4.2× 10J/m3] 12.(安徽中考)某同学家使用燃气热水器，平均每 天需将100kg的水从18℃加热到58℃。若 天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收， 则热水器平均每天消耗天然气 m3。 [c水=4.2×103J/(kg·℃)，9天然气=4.0× 10J/m3] 13.(2025·安徽合肥168中期中)国庆期间小燕同学 通过家用天然气烧水，将一壶1.5kg、20℃的 水在1个标准大气压下加热至沸腾。细心的 小燕发现这段时间内家里只有烧水使用了天 然气，且天然气表示数从2024.10m3变为 2024.13m3。已知q天然气=4.2×10J/m3, c水=4.2×103J/(kg·℃)，则这段时间内烧 水的热效率为 14.氢气是一种清洁能源并具有较大的热值，相 同质量的氢气完全燃烧放出的热量是煤气的 3倍以上。以3倍的关系粗略计算，1kg氢 气完全燃烧放出的热量为 J,不 计热量损失，这些热量可以使 kg的 水从20℃升高到80℃。[c水=4.2× 103J/(kg·℃)，9煤气=4.2X10J/kg] C拓展探究练 练思维、 15.某汽车在一段平直的公路上匀速行驶，汽车 以50km/h的速度匀速直线行驶了0.6h。 汽车所受的阻力与速度的关系图像如图所 示，行驶过程中消耗了12.5×10-3m3的燃油 (假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度ρ= 0.8×103kg/m3,热值q=4×10J/kg,求： ↑fN 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 102030405060w/(km·h-1) (1)汽车牵引力所做的功： (2)燃油放出的总热量； (3)汽车的热机效率。 第十四章内能与热机3111.A机械能转化为内能12.内机械做功 13.(1)做功降低减小(2)热机内机械 14.900A内机械25【解析】氦气吸收的热量Q=cm(t2一t1)= 3000J/(kg·℃)×0.03kg×(30℃一20℃)=900J;撤去力，氦气推动活塞做 功，氦气的内能转化为活塞的机械能，这个过程与汽油机的做功冲程相同。若飞 3000 轮转逢为3000r/mi,则此汽油机每秒对外微功次数n一60X2-25次。 第四节跨学科：热机效率和环境保护 1.B2.C3.2.1×1020.7【变式】3.9×10 4.c5.A6.D7.C8.B9.C10.C 11.4512.0.613.40%14.1.26×108500 15.解：(1)当车速为50km/h时，由题图可知，此时汽车所受的阻力f=4000N 由二力平衡的条件可知，汽车的牵引力F=f=4000N 汽车行驶的路程s=vt=50km/h×0.6h=30km=3X10m 汽车牵引力所做的功W=Fs=4000N×3×10m=1.2×108J (2)已知消耗燃油的体积V=12.5×10-3m3 消耗燃油的质量m=pV=0.8×103kg/m3×12.5×10-3m3=10kg 燃油完全燃烧放出的热量Q#=mq=10kg×4X10?J/kg=4×108J W ③)汽车的热机效率7Q×100%=1:2X10100%=30% 4×103J 专项训练1热量的综合计算 1.2.94×10°2.6.8×1050.2 3.解：(1)因为水的比热容大于煤油的比热容，质量相同的水和煤油，吸收相同的热 量，水升温慢，所以题图中图像B为水的温度随时间变化的图像，由Q=cm(t2 t1)得，水的质量 Q饭 4.2×105J m*=c*(,-t)4.2X10J/0kg·℃)×(30℃-10℃)=5kg (2)用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热，经过相同的时间，即水和 煤油吸收的热量相同，煤油的质量m煤墙=m*=5g 经过5min,煤油吸收的热量Q'=Q=4.2X10J 由Q=cm(t2一t1)得，煤油的比热容 Q' 4.2×105J ca-m(i,-t)5kgX(50C-10C=2.1X10J/(kg·℃) 4.解：(1)牛奶吸收的热量Q=c*斯m*(t-t1)=2.5X103J/(kg·℃)X0.2kg× (45℃-15℃)=1.5×10°J (2)若不计包装袋吸热及其他热损失，则热水放出的热量Q就=Q=1.5×10J,由 Q就=c*m*(t2一t)得，至少需要热水的质量 Q 1.5×104J m=cg4,-D-4.2X10J/0kg.C)X(60℃-45℃)≈0.24kg 5.40% 6.解：(1)消耗的燃油完全燃烧放出的热量 Q我=mq=40kg×4.5×10'J/kg=1.8×10°J W (2)已知发动机的效率为刀=40%，由？Q可得飞机做的有用功 W=Q7=1.8×10°J×40%=7.2×10°J 由W=Fs可得，地效飞机飞行过程的牵引力 F=W=7:2X10J=8000N s90×103m 飞机做匀速直线运动，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，即 f=F=8000N 7.解：(1)雾炮车在10s内通过的路程为120m,则0~10s内雾炮车的平均速度 0=三=120m=12m/s t 10 s (2)由题图乙可知，雾炮车在10s后做匀速直线运动，牵引力F=f=4000N, 由P=W-=F可得，雾炮车的功率 P=Fv1=4000N×20m/s=8×104W W 已知雾炮车的功率恒定，由P= 可得，0~108内雾炮车发动机产生的牵引力所 做的有用功W1=Pt=8×104W×10s=8×105J (3)雾炮车在10一20s内做的有用功 W2=Pt2=8×104W×(20s-10s)=8×105J W 由0一Q我 可得，柴油完全燃烧放出的热量 w:=8×10J=2×10J Q= 740% 由Q=mq可得，需要消耗柴油的质量 m=Q=2X10J 94.0x107J/kg-0.05kg 实践调研我国新能源汽车的发展 1.化学能机械 2.(1)电能转化为机械能(2)做功(3)增大爬坡的牵引力 (4)1.2×1081.52×107(5)不变 章末复习 知识体系构建 ①动能②势能③做功④热传递⑤内能⑥焦耳⑦J/(kg·℃) ⑧内能⑨机械能⑩完全燃烧①有用功 易错二次闯关 1.C2.D3.B4.1.26×1051.26×1035.100 6.B【解析】假设达到热平衡时，水的温度为t,则根据热平衡方程可知cm(100℃一 t)=c*m(t一10℃)，因两球和水的质量均相同，所以水升高的温度取决于铜球和 铁球的比热容大小。因为铜的比热容小于铁的比热容，所以放有铜球的水升高的 温度要小，则铜球降低的温度比铁球的大，水吸收的热量较少；放有铁球的水升高 的温度要大，水吸收的热量较多，所以铁球放出的热量比铜球多，B正确。 考点真题演练 1.D2.D3.B4.0.6×1035.802.1×10A 6.(1)秒表(2)加热时间(3)质量升高的温度(4)水 7.B8.3.36×1050.075 9,解：)汽车的平均速度0==4=90km/h (2)全程消耗汽油的体积V=25L=0.025m 物理9年级全一册(HK版)1⑧ 汽油的质量m=pV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg 汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=20kg×4.5×10J/kg=9×10°J (3)汽车全程所做的有用功W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J W 汽车发动机的效率7=气×100%=。08×1006一40% 9×108J 第十五章电与电路 第一节静电现象 1.摩擦轻小物体2.电荷餐巾纸3.正4.电荷排斥 5.(1)正同种电荷相互排斥正(2)负靠近异种电荷相互吸引 6.B7.相互排斥越大不能8.D9.D10.D11.D【变式】C12.A 13.毛皮14.(1)丝线偏离竖直方向的角度(2)距离 第二节让电灯发光 第1课时电路的三种状态 1.B2.电源3.用电器开关4.开关电化学5.A6.B7.D8.C 9.如图所示。 L2☒ S 10.D11.A12.响亮 13.L1S2和S 14.如图所示。 ☐☐1m 15.(1)C、E(2)E 第2课时电路的连接 1.(1)A、B、C灯L被短路(2)A串(3)B、C并2.(1)CD(2)BA 3.C4.并联5.串并6.B 7.如图所示。 L L 8如图所示。 9.A10.C11.SS1、S2