14.3 热机的效率 作业 2026-2027学年物理人教版九年级全一册

**基本信息** 初中物理“热机的效率”同步练，以“基础概念→公式应用→实验探究→综合计算”分层递进，覆盖热值与效率核心知识，适配新授课基础巩固与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|热值概念辨析、热量基础计算|单选/填空聚焦物理观念，如热值特性判断、热量公式直接应用| |中档|实验探究与图像分析|实验题（薯片热值估测）培养科学探究能力，能量流向图考查效率理解| |提升|综合能量转化与效率计算|计算题结合速度、功率考查热机效率，强化科学思维与实际问题解决|

14.3 热机的效率 作业 学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题(共7题) 1．煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣,最科学的方法是检验煤炭的 (     ) A. 比热容 B. 密度 C. 热值 D. 温度 2．下列关于热值的说法正确的是 （　　） A. 燃料燃烧不完全时热值变小 B. 燃料的质量越大，热值越大 C. 燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 D. 燃料的热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关 3．酒精的热值为3.0×107 J/kg，它表示的物理意义是 （　　） A. 1 kg酒精具有3.0×107 J的热量 B. 1 kg酒精具有3.0×107 J的内能 C. 1 kg酒精完全燃烧对外做功3.0×107 J D. 1 kg酒精完全燃烧放出热量3.0×107 J 4．下列关于热值和热机效率的说法，正确的是 （　　） A. 燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 B. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值 C. 柴油机的热机效率通常为100% D. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 5．如图，这是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是 （　　） A. 25% B. 35% C. 40% D. 75% 6．为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是 （　　） A. 尽量使燃料充分燃烧 B. 尽量减少热机部件间的摩擦 C. 尽量减少废气带走的热量 D. 尽量增加热机的工作时间 7．某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9 km，用时5 min 45 s，消耗燃油1.5 kg，已知汽车的牵引力为2 000 N，燃油的热值为4.6×107 J/kg，假设燃油完全燃烧，通过计算可知，下列结果正确的是        （　　） ①汽车行驶速度是20 km/h　②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107 J　③汽车牵引力做功的功率是30 kW　④汽车发动机的效率是20% A. 只有①和② B. 只有②和③ C. 只有①和④ D. 只有②和④ 二、填空题(共6题) 8．火箭发射时用液态氢作燃料，因为液态氢的     （选填“热值”或“比热容”） 大，燃烧过程将燃料的     能转化为内能。 9．把质量为2 kg，温度为25 ℃的水加热到75 ℃，水吸收的热量为     J，这些热量相当于完全燃烧     m3的天然气所放出的热量。[c水=4.2×103 J/（kg·℃），q天然气=4.2×107 J/m3] 10．随着经济的发展，汽车已进入了普通百姓的家庭。在挑选汽车时，发动机（汽油机）效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味做出初步的判断。输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越     ，原因是     。 11．汽油机是热机的一种，如图所示，这是汽油机的工作状态示意图，由图可看出此时它处于     冲程。若该汽油机的效率为30%，消耗100 g汽油，对外做功     J。（q汽油=4.6×107 J/kg） 12．已知汽车发动机的输出功率为75 kW。若该汽车行驶1 h消耗柴油16 kg，则该汽车发动机的效率η=     （q柴油=4.3×107 J/kg，精确到0.1%）。若用P输出表示发动机的输出功率，m0表示单位时间内消耗燃料的质量，q表示燃料的热值，则η=     。 13．某中学为学生供应开水，用天然气作为燃料，已知天然气的热值是3×107 J/m3，它表示     。现完全燃烧了4.2 m3的天然气，放出的热量为     J；设该热量有50%被水吸收，能将     kg的水从25 ℃加热到100 ℃。[c水=4.2×103 J/（kg·℃）] 三、实验题(共1题) 14．小明想估测薯片的热值，进行了如下实验。 （1）将天平放在水平面上并将游码归零，发现指针偏左，则应将平衡螺母向     端调节；调节天平平衡后，测量质量时，右盘中的砝码和游码位置如图甲，其质量为     g。 （2）如图乙，将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后，烧杯中0.2 kg的水温度升高了5 ℃，则水吸收的热量Q吸=     J。[c水=4.2×103 J/（kg·℃）] （3）根据Q放=Q吸和Q放=mq，算出薯片的热值比实际值小得多。原因：     。 四、计算题(共2题) 15．一辆如图所示的燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108 km，所用时间为1 h，消耗汽油10 kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1 380 N（汽油的热值q汽油=4.6×107 J/kg）。求： （1）汽车行驶的速度； （2）牵引力的功率； （3）汽车发动机的效率。 16．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图所示，在第10 s时速度达到20 m/s，通过的路程为120 m。问： （1）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4 000 N，那么在0~10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少? （2）若发动机的转化效率为80%，则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功?（已知汽油的热值大约为5×107 J/kg） 试卷答案 1．【答案】C 2．【答案】D 3．【答案】D 4．【答案】D 5．【答案】B 6．【答案】D 7．【答案】D 8．【答案】热值化学 9．【答案】4.2×1050.01 10．【答案】高燃料燃烧更充分 11．【答案】做功1.38×106 12．【答案】39.2%×100% 13．【答案】1 m3的天然气完全燃烧所放出的热量是3×107 J1.26×108200 14．【答案】（1）右；6.2 （2）4.2×103 （3）薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收 15．【答案】（1）108 km/h （2）41 400 W （3）32.4% 【解析】（1）汽车行驶的速度： v===108 km/h （2）汽车沿平直公路匀速行驶，受力平衡，根据二力平衡条件可知，牵引力F=f=1 380 N， 牵引力做的功： W=Fs=1 380 N×108×103 m=1.490 4×108 J 牵引力的功率： P===41 400 W （3）消耗的汽油完全燃烧放出的热量： Q放=mq汽油=10 kg×4.6×107 J/kg=4.6×108 J 汽车发动机的效率： η=×100%=×100%=32.4% 16．【答案】（1）8×105 J （2）0.02 kg 【解析】（1）由图可知，10 s后汽车做匀速直线运动，速度v=20 m/s，根据二力平衡条件可得，牵引力： F=f=4 000 N 汽车的功率： P===Fv=4 000 N×20 m/s=8×104 W 在0~10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功： W=Pt=8×104 W×10 s=8×105 J （2）由η=可得： Q===1×106 J 由Q=mq可得需要燃烧汽油的质量： m===0.02 kg 学科网（北京）股份有限公司 $