期末冲刺阶段重点专题抢分突击战：热机效率的综合计算（计算题）---2025-2026学年九年级上学期沪科版物理

期末冲刺阶段重点专题抢分突击战：关于热机效率的综合计算（计算题）---2025-2026学年九年级上册沪科版 姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．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。 2．2025年9月3日，中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵仪式中，中国歼-35舰载战斗机（双发中型隐身战机）以恒定速度飞行，展示海军航空兵战斗力。假设该机以的速度水平匀速飞行30分钟，消耗航空煤油。已知发动机提供的机械功率为，航空煤油的热值为。求在这30分钟内： (1)航空煤油完全燃烧放出的热量； (2)发动机获得的水平推力F； (3)该发动机的热机效率。 3．国庆假期，小明一家驾车从新余去武功山游玩，全程120km，用时2h。已知汽车牵引力的功率为20kW，此次行驶消耗汽油的质量为8kg，已知汽油的热值为，水的比热容为。 (1)求汽车发动机做的有用功； (2)求汽油完全燃烧放出的热量； (3)若将这些汽油完全燃烧放出热量的20%被质量为200kg、初温为20℃的水吸收，求水升高的温度（已知当地气压为标准大气压）； (4)对如何减少汽车行驶中的能量损耗，请你提出一条建议。 4．某款油电混合汽车的相关信息如表，在某次水平道路测试中，该车以中速匀速直线行驶，共消耗汽油。测试过程中，内燃机既驱动汽车前进，又向蓄电池充电.（，，取） 驱动模式 纯电动 启动、低速 油电混动 中速 汽车质量 车轮与地面的接触面积 (1)求该汽车静止在水平地面上时，对地面的压强； (2)测试过程中，汽车所受阻力为，求牵引力做的功； (3)若内燃机的效率为53%，测试过程中，蓄电池电能增加了多少?（忽略蓄电池和电动机的热损失） 5．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。 6．一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶50km，消耗汽油3kg，若这些汽油完全燃烧放出的热量有20%用来驱动汽车做有用功，，求： (1)这些汽油完全燃烧放出的热量 (2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的牵引力 (3)提高汽车的效率对节能减排有重大意义。如果汽车牵引力所做的功保持不变，将这辆轿车的效率提高10%，则消耗多少千克汽油？ 7．无人驾驶汽车是一种智能汽车，当它沿水平路面匀速直线行驶，消耗汽油，发动机提供的牵引力为。求： （已知水的比热容为：，汽油的热值为：）， (1)的汽油完全燃烧释放的热量； (2)汽车发动机的效率； (3)若汽油完全燃烧释放的热量被水吸收，可将多少千克水从加热到？ 8．如图所示的中国人民解放军海军福建舰，福建舰是中国首艘电磁弹射型航空母舰，已于2025年11月5日正式入列，标志着中国海军正式进入“三航母时代”。某次弹射舰载机时，电磁弹射装置释放1.15×108J能量，使舰载机通过弹射轨道100m完成起飞，燃油热值为4.6×107J/kg，海水密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。则 (1)此次电磁弹射装置释放的能量，相当于多少kg燃油完全燃烧释放的能量； (2)若电磁弹射装置的工作效率为60%，求弹射装置给舰载机的平均推力； (3)福建舰满载时吃水深度（指船舶在水下部分的最深长度）为13m，求航母舰底受到的海水最大压强； (4)若一架舰载机飞离航母后，航母排开海水的体积改变了17.5m3，求该舰载机受到的重力。 9．延安革命纪念馆是中华人民共和国成立后最早建立的革命纪念馆之一、周末，小明一家自驾去参观纪念馆，汽车匀速行驶40min后到达目的地，共消耗2的汽油，汽车牵引力做的有用功为。求：（汽油的热值） (1)完全燃烧2汽油放出的热量。 (2)该汽车的效率。 10．新能源的开发及利用正在改变我们的生活，氢能源在能源体系中具有重要地位，推动国防、工业、交通等领域的快速发展。若已知液态氢的热值是。试计算： (1)我国第4代运载火箭一般使用液态氢作为燃料，某火箭发射时携带液态氢燃料。这些燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (2)氢能源车的发动机工作时，将液态氢转化为氢气，氢气在气缸中燃烧提供动力。某次测试中，一辆氢能源车以75kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该氢能源车的效率（结果精确到0.1%）。 11．如图是我国自主研发的大型水陆两栖飞机“鲲龙-600”，这款飞机设计用于执行应急救援、森林灭火和水上救援等多样化的特种任务。某次执行任务时，该飞机发动机以恒定的牵引力飞行600m，消耗了50kg的航空燃油，工作效率为40%，燃油的热值。请你计算： (1)50kg航空燃油完全燃烧放出的热量。 (2)飞机发动机的牵引力。 12．如图为转子发动机，其采用三角转子代替传统活塞，当转子转动时，吸气、压缩、做功和排气四个冲程在其周围的空间里同时进行。 (1)将内能转化为机械能的是四个冲程中的 冲程。 (2)一辆搭载转子发动机的汽车匀速行驶时，牵引力做功，消耗汽油40kg（）。 ①求汽油完全燃烧后放出的热量； ②求该发动机的效率。 13．在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年的阅兵中，LZ311新型空降装甲输送车以较低的恒定速度匀速通过长安街核心检阅区，行驶距离为500m。如果该装甲车总质量为，在长安街平整路面低速行驶时，受到的阻力约为车重的0.02倍。其搭载的柴油机效率为40％。若所用柴油的热值（取）试计算： (1)该车匀速行驶过程中，汽车的牵引力是多少？ (2)该车通过核心检阅区过程中，柴油机做的有用功是多少？ (3)在此过程中，柴油机消耗的柴油质量是多少？ 14．氢能源公交车在部分城市已投放使用。在某次测试中，一氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，完全燃烧氢燃料0.6kg，若该公交车热机的效率为50%，。求： (1)氢燃料燃烧放出的热量； (2)该车测试过程热机转化的机械能； 15．“运-20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。若“运-20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力F作用下，以20m/s的速度沿水平方向匀速直线航行1h，需要燃烧航空煤油4.8t。已知飞机发动机提供的机械功率是，航空煤油的热值。求： (1)“运-20”航行1h所做的有用功。 (2)1h内航空煤油完全燃烧所放出的热量。 (3)此次航行中“运-20”发动机的效率。 16．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。 17．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？ 18．我国不断创新和突破新能源汽车技术，发展新质生产力如图甲，某品牌增程式电动汽车以“纯电模式”在封闭的平直路段匀速行驶10km完成测试，蓄电池储存的能量从25%减少至20%，当动力电池的电量降至20%时，将启动“增程模式”工作，增程器发电给蓄电池充电，增程系统综合效率为40%，其工作流程如图乙所示。求： (1)测试中，汽车受到的阻力为600N，则牵引力所做的功是多少？ (2)汽车蓄电池容量为40kW·h，汽车的电驱综合效率是多少？（结果保留整数） (3)若用“增程模式”完成测试，需要消耗多少汽油？（汽油的热值为） 第1页，共3页 第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末冲刺阶段重点专题抢分突击战：关于热机效率的综合计算（计算题） ---2025-2026学年九年级.docx》参考答案 1．(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 2．(1) (2) (3) 【详解】（1）航空煤油完全燃烧放出的热量为 （2）因为飞机水平匀速飞行，所以发动机的推力F等于飞机受到的阻力， 由可知，发动机获得的水平推力为 （3）发动机做的有用功为 由（1）可知，航空煤油完全燃烧放出的总热量 该发动机的热机效率 3．(1) (2) (3)80℃ (4)见解析 【详解】（1）根据功率公式，已知汽车牵引力的功率 行驶时间，代入得汽车发动机做的有用功为 （2）根据燃料燃烧放热公式为，已知，，代入得 （3）水吸收的热量为汽油燃烧放出热量的20%。由（2）得，故 根据吸热公式，已知，，得理论升温 但标准大气压下，水的沸点为100℃，初温20℃，实际最大升温为 故水升高温度为80℃。 （4）汽车行驶的能量损耗主要来自摩擦和空气阻力，例如定期保养发动机以减少机械摩擦，或保持轮胎适当充气以降低滚动阻力，都能有效减少无用功损耗。 4．(1) (2) (3) 【详解】（1）汽车静止时，对地面的压力等于其重力，即压力 则对地面的压强为 （2）汽车匀速直线行驶，牵引力等于阻力，即 行驶的路程为 则牵引力做功 （3）汽油体积 汽油质量 汽油燃烧放出的热量 输出的有用能量 蓄电池增加的电能 5．(1)1.38×106 J (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 6．(1) (2)552N (3)2kg 【详解】（1）汽油完全燃烧放出的热量 （2）汽油燃烧放热用于驱动汽车的有用功 汽车匀速行驶时，牵引力做的功等于有用功，且，其中路程 因此牵引力 （3）提高 后新效率 牵引力做功保持不变，则 消耗的汽油质量 7．(1) (2) (3)240kg 【详解】（1）汽油完全燃烧释放的热量 （2）汽车匀速直线行驶时，牵引力做的有用功 发动机效率 （3）水吸收的热量 由公式 可知， 8．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）电磁弹射装置释放的能量为 根据可得，此次电磁弹射装置释放的能量与完全燃烧燃油释放的能量相等，需要燃烧燃油的质量为 （2）弹射装置对舰载机做的有用功为 根据功的公式可得，弹射装置给舰载机的平均推力 （3）航母舰底受到的海水最大压强 （4）设航母排开海水体积的改变量为，舰载机的重力为。 因为航母始终处于漂浮状态，所以浮力等于总重力。当舰载机飞离航母后，航母总重力减小，减小量等于舰载机的重力。为了保持漂浮，航母受到的浮力也相应减小，浮力的减小量等于舰载机的重力。根据阿基米德原理，浮力的减小量为 所以该舰载机受到的重力为 9．(1)9.2×107J (2)30% 【详解】（1）完全燃烧2kg的汽油放出的热量为 （2）由题意可知，汽车发动机牵引力做的有用功为，则汽车发动机的效率为 10．(1) (2)48.2% 【详解】（1）的液态氢燃料完全燃烧放出的热量为 （2）氢能源车以75kW的功率匀速行驶0.5h，所做的有用功为 2kg液氢完全燃烧放出的热量为 该氢能源车的效率为 11．(1) (2) 【详解】（1）50kg航空燃油完全燃烧放出的热量（总能量）为 （2）由得，发动机做的有用功为 根据可得，飞机发动机的牵引力为 12．(1)做功 (2)，25% 【详解】（1）内燃机的四个冲程包括吸气、压缩、做功、排气。其中，做功冲程是燃料燃烧产生的高温高压气体推动转子（或活塞）做功，将内能转化为机械能的过程。 （2）① 汽油完全燃烧放出的热量为 ② 该发动机的效率为 13．(1)2000N (2) (3)0.0625kg 【详解】（1）车受到的阻力 因为车做匀速直线运动，所以它处于平衡状态，其牵引力F与所受阻力f是一对平衡力，大小相等，即 （2）柴油机做的有用功 （3）柴油完全燃烧放出的总热量 则消耗的柴油质量 14．(1) (2) 【详解】（1）氢燃料燃烧放出的热量 （2）该车测试过程热机转化的机械能 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）“运-20”航行1h所做的有用功 （2）1h内航空煤油完全燃烧所放出的热量 （3）此次航行中“运-20”发动机的效率 16．(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 17．(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（100 km）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 18．(1) 6×106 J (2) 83% (3) 0.5 L 【详解】（1）汽车在平直路段匀速行驶，处于平衡状态，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。设汽车牵引力为，行驶路程为，汽车受到的阻力为。 牵引力 路程 牵引力所做的功 （2）设蓄电池总容量为，测试中消耗的电能为 汽车的电驱综合效率 （3）用“增程模式”完成测试，汽车所需的电能与“纯电模式”相同，即。这部分电能由增程器燃烧汽油提供。设需要消耗汽油的体积为，汽油的热值为，增程系统综合效率为。汽油完全燃烧放出的热量，根据能量守恒和转化效率，有 所以，需要消耗汽油的体积 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $