期末总复习冲刺阶段分层强化训练：热机效率的综合计算A---2025-2026学年九年级上册物理（教科版）

2025-2026学年九年级上册期末总复习冲刺阶段分层强化训练： 热机效率的综合计算A 姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．除雪车是冬季必不可少的应急车辆，如图所示为一辆冬季除雪卡车，卡车的总质量为3t，车轮与地面的总接触面积为2000cm2，它在水平路面上匀速行驶3km，消耗汽油0 .4kg 。受到的阻力为卡车总重的0.05倍。（g 取10N/kg，汽油的热值q=4.5×107J/kg）求 ： (1)除雪卡车静止时，车轮对地面的压强是多少? (2)卡车行驶过程中牵引力所做的功为多少? (3)该卡车发动机的效率为多少? 2．出租车使用天然气代替柴油或汽油，某段时间一辆出租车消耗天然气。求： (1)天然气燃烧放出的热量为多少？ (2)如果该出租车发动机的效率为20%，则得到的机械能为多少？ (3)如果汽车上的散热器中装有10kg的水，10kg的水温度从20℃升高到40℃吸收了多少热量。[天然气的热值，水的比热容（写出完整的计算过程） 3．小亮家有一个容积为2L的水壶，水壶里装有初温为25℃的水，在1标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热。[已知天然气的热值q=8.4×107J/m3，水的密度ρ水=1×103kg/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃）]求： (1)烧开2L水，水需要吸收多少热量？ (2)烧开2L水用了0.01m3的天然气，这些天然气放出的热量是多少？ (3)求天然气炉具的热效率。 4．金秋十月是吃螃蟹的最佳时节，尤其是大闸蟹，此时雄蟹肉质鲜美，蟹膏丰富。蒸螃蟹是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。标准气压下，若将2.5L的水从加热至沸腾，求：[] (1)水吸收的热量； (2)采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为，煤燃烧放出的热量；（其中） (3)需要完全燃烧煤的质量。 5．小武用煤气炉烧水，她把2kg的水从30℃加热到100℃，消耗煤气0.04m3。已知：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.0×107J/m3。求： (1)水吸收的热量Q吸。 (2)煤气完全燃烧释放的热量Q放。 (3)该煤气炉烧水的效率。 6．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。2024年4月，据中国石化消息，两辆以氢为燃料的汽车，实现了北京到上海1500km长距离运输测试，这是中国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。某氢燃料电池大巴车如图所示。[，]。求： (1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ (2)这些热量能使多少质量的10℃水温度升高50℃？ (3)0.6kg的氢燃料可供该型号氢燃料电池大巴车以140kW的恒定功率匀速行驶300s，该氢燃料电池大巴车的效率为多少？ 7．新型混合动力汽车具有节能、低排放等优点。在某次测试中，汽车受到的阻力为3000N，汽车以某一速度匀速行驶了60 km，消耗汽油10kg（汽油热值为4.5×107J/kg）。求： (1)测试中消耗的汽油完全燃烧放出的热量。 (2)测试中牵引力做的功； (3)该汽油机的效率 8．某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg。求： (1)锅炉内的水吸收的热量是多少？ (2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？ (3)此锅炉的效率是多少？ 9．如图所示的雾炮车，既可喷洒药液消毒，也可喷洒水雾对街道进行除尘，在一次作业中，雾炮车沿水平地面10min内匀速行驶3km到达作业区域，消耗燃油0.5kg，行驶过程中受到的牵引力恒为2000N，若燃油的热值为3×107J/kg，求雾炮车在该过程中： (1)牵引力做的功； (2)0.5kg的燃油完全燃烧放出的热量； (3)发动机的热机效率。 10．第六代战斗机，是未来分布式空中作战体系中具有远程、穿透、强感知、强火力和快速决策能力的强有力的骨干节点平台，是世界各国研制的新一代高性能战斗机，代表了未来空战技术和战术的发展方向。某六代机最大飞行距离8000km，发动机每小时能以恒定的牵引力飞行4000km，输出功率达4×105W，消耗了80kg的航空燃油，已知燃油的热值q燃油=4.5×107J/kg。求： (1)该飞机每小时消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量； (2)该飞机发动机的效率。 11．国庆期间，小明同学一家驾车沿公路到某地旅游，路程为360km，所用时间为10h。假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为500N，消耗了20kg汽油，汽油的热值为4.5×107J/kg，求： (1)汽车到达目的地牵引力所做的功是多少焦? (2)汽油完全燃烧放出的热量是多少焦? (3)汽车发动机的效率? 12．如图所示的机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。为其提供动力的是CatC9燃油发动机。它在水平路上可以实现负重40kg，机械狗的运动利用了液压系统。为使用安全，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80℃。（热油的热值为）。求： (1)4kg的液压油温度由20℃升高到80℃需要吸收的热量，则该液压油的比热容是多少？ (2)机械狗使用发动机消耗100kg的燃油能提供J的有用功，该发动机的效率是多少？ 13．一辆汽车在一段平直公路上匀速行驶了，能量流向如图所示，这个过程消耗汽油。已知汽油的热值为。求： (1)该汽车的热机效率； (2)在这段时间内所消耗的汽油完全燃烧所产生的热量； (3)在这段时间内汽车的牵引力大小。 14．实施“煤改气”后，某中学为学生供应开水，改用天然气作燃料。现完全燃烧4.2kg的天然气，将125kg的水从20℃加热到100℃。[已知c水=4.2×103J/（kg·℃），q天然气=4×107J/kg]求： (1)水所吸收的热量。 (2)4.2kg天然气完全燃烧放出的热量。 (3)天然气烧水时的热效率。 15．联合收割机在我国迈向现代农业中起着重要作用。如图是某联合收割机正在收割小麦的情境．该收割机以柴油作为动力燃料，发动机效率为40%。某次工作中，收割机消耗了7kg柴油（），求该联合收割机： (1)消耗的柴油完全燃烧释放的热量； (2)发动机做的功。 16．国庆长假王老师带着孩子自驾回临泉老家看望长辈，临泉到合肥全程约，驾车大约需要，若汽车全程发动机的功率恒为。（汽油的热值取） (1)全程汽车所做的有用功。 (2)汽车行驶全程发动机的效率为，求消耗汽油的质量。 第1页，共3页 第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末总复习冲刺阶段分层强化训练：热机效率的综合计算A---2025-2026学年九年级上册》参考答案 1．(1) (2) (3) 【详解】（1）除雪卡车静止时，卡车的总质量为，压力 车轮与地面的总接触面积为，车轮对地面的压强 （2）它在水平路面上匀速行驶，汽车所受牵引力大小与受到的阻力大小相等，， 行驶距离 牵引力所做功 （3）消耗汽油0.4kg 产生的热量为 该卡车发动机的效率为 2．(1)2.1×107J (2)4.2×106J (3)8.4×105J 【详解】（1）天然气燃烧放出的热量Q放=Vq天然气=0.3m3×7×107J/m3=2.1×107J （2）由机械效率，可得该出租车得到的机械能W=ηQ放=20％×2.1×107J=4.2×106J （3）水吸收的热量Q吸=c水m(t末-t初)=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(40℃-20℃)=8.4×105J 3．(1)6.3×105J (2)8.4×105J (3)75% 【详解】（1）由题可知，水的体积 ，由密度公式 得： 水从25℃加热至100℃，温度变化 ，吸收的热量为 （2）由题可知，天然气体积 ，完全燃烧放出的热量为 （3）天然气炉具的热效率 4．(1)8.4×105J (2)8.4×106J (3)0.28kg 【详解】（1）水的质量为 水吸收的热量为 （2）煤燃烧放出的总热量 （3）煤的质量 5．(1) (2) (3) 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）煤气完全燃烧释放的热量为 （3）煤气炉烧水的效率为 6．(1)8.4×10⁷ J (2)400 kg (3)50% 【详解】（1）0.6kg氢燃料完全燃烧放出的总热量 （2）水吸收的热量等于燃料放出的热量，即Q吸=Q放=8.4×107J 能够加热水的质量为 （3）大巴车功率为140kW，合140000W，该大巴车的效率为 7．(1)4.5×108J (2)1.8×108J (3)40% 【详解】（1）根据公式可知，消耗的汽油完全燃烧放出的热量为 （2）汽车匀速行驶时，受力平衡，牵引力与阻力相等 根据公式可知，牵引力做功为 （3）根据公式可知，该汽油机的效率 8．(1) (2) (3)30.9% 【详解】（1）由题可知，水的温度变化为 水吸收的热量 （2）根据可得，6kg无烟煤完全燃烧释放的热量 （3）锅炉的效率是 9．(1)6×106J (2)1.5×107J (3)40% 【详解】（1）牵引力做的功 （2）0.5kg的燃油完全燃烧放出的热量 （3）发动机的热机效率 10．(1)3.6×109J (2)40% 【详解】（1）航空燃油完全燃烧放出的热量 （2）飞行时间t=1h=3600s 发动机做的有用功为 燃油完全燃烧放出的总热量为 根据效率公式，可得该飞机发动机的效率为 11．(1) (2) (3)20% 【详解】（1）汽车匀速行驶时，牵引力 等于阻力，即 ，则牵引力做功为 （2）汽油完全燃烧放出的热量为 （3）发动机效率为 12．(1)2×103J/（kg·℃） (2)30% 【详解】（1）液压油的温度变化量Δt=80℃-20℃=60℃ 液压油的比热容 （2）燃油完全燃烧放出的总热量Q放=qm燃油=4×107J/kg×100kg=4×109J 该发动机的效率 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据能量流向图可知，汽车的热机效率 （2）这段时间内所消耗的汽油完全燃烧所产生的热量 （3）汽车做的有用功 汽车的牵引力 14．(1)4.2×10⁷ J (2)1.68×10⁸ J (3)25% 【详解】（1）水吸收的热量 （2）4.2kg天然气完全燃烧放出的热量 （3）热效率为 15．(1)3.01×108J (2)1.204×108J 【详解】（1）已知消耗的柴油质量，柴油的热值 柴油完全燃烧释放的热量 （2）已知发动机的效率，柴油完全燃烧释放的热量 根据热机效率公式，可得发动机做的功（有用功） 16．(1) (2) 【详解】（1）全程汽车所做的有用功 （2）由可得汽油完全燃烧放出的热量 由可得消耗汽油的质量 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $