14.4 跨学科：热机效率和环境保护 同步练习 2026-2027学年物理新教材沪科版九年级全一册

**基本信息** 本同步练按基础巩固、能力提升、核心素养三层设计，覆盖燃料的热值、热机效率、环境保护等知识点，通过中考真题与情境应用题，实现从概念理解到综合实践的知识巩固，渗透物理观念与科学态度。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|燃料的热值、热机效率、环境保护及易错点|单一知识点辨析（如热值特性判断）、中考真题直接应用（2025山东中考题），夯实物理观念| |能力提升|热值比较实验、热机效率与功率综合计算|实验探究（燃料热值比较）、跨知识点计算（效率与功率结合），培养科学思维| |核心素养|热机冲程、功率与阻力关系、节能减排应用|真实情境问题（船舶航行节能）、科学态度与社会责任渗透，体现科学探究与责任|

第十四章 内能与热机 14.4跨学科：热机效率和环境保护NO.1 基础巩固 知识点 1燃料的热值 1.关于燃料的热值，以下说法正确的是( ) A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B.0.5g 汽油和2k g汽油，它们的热值是一样的 C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 D.容易燃烧的燃料，热值一定大 2.下列关于热值、比热容的说法中正确的是 ( ) A.完全燃烧的汽油比不完全燃烧的汽油的热值大 B.冰和水是同种物质，所以它们的比热容一样大 C.把煤磨成煤粉，再把煤粉制成煤粒，加大送风量，可以有效提高煤的热值 D.燃料的热值只跟燃料的种类有关，跟燃料是否完全燃烧无关 3.【2025山东中考】汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧会更加充分，其热值 ( ) A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定 4.【2025湖南中考】2025年2月11 日，长征八号甲运载火箭成功发射，如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料，这主要是因为液氢的 大，它燃烧过程中将 能转化为内能。 5.【2025黑龙江龙中考】质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 (选填“相同”或“不同”)的；若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收，可使 kg的水温度从30℃升高到90℃。【q酒精= C水= 知识点 2 热机效率 6.下列关于热机效率的说法中正确的是( ) A.热机的效率是描述热机性能的重要指标 B.通过技术的改进，热机的效率可以达到100% C.汽车排出的尾气越浓，汽油机的效率越高 D.热机是将燃料燃烧获取的化学能转化为机械能的装置 7.为了提高热机效率，可采取的措施是( ) A.采用热值高的燃料 B.降低热机功率 C.保证良好的润滑，减小摩擦 D.以上措施都可以 8. 甲、乙两台热机，甲的效率比乙的高，则下列说法中正确的是 ( ) A.甲做的有用功比乙多 B.甲做功比乙快 C.在相同的时间内，甲消耗的燃料比乙少 D.做相同的有用功，甲损失的能量比乙少 知识点3 环境保护 9.下列各选项中对环境造成的污染最小的是( ) A.以航空燃油为燃料的喷气飞机 B.以柴油为燃料的载重汽车 C.以汽油为燃料的小汽车 D.以压缩天然气为燃料的公交车 10.热机的效率高，在做功同样多的情况下，就会消耗更少的燃料，从而节约能源，减少环境污染。下列措施能提高热机效率的( ) ①尽量使燃料充分燃烧 ②尽量减少热机部件间的摩擦 ③尽量减少废气带走的热量 ④尽量减少热机的工作时间 A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.①③④ 易错点 混淆热机效率与功率 11.两台内燃机，甲的效率为35%，乙的效率为25%，这两个数据表示( ) A.甲做的功比乙的多 B.甲的功率比乙的大 C.在相同时间内甲燃烧的燃油比乙多 D.在消耗相同的燃油时，甲做的有用功比乙多 NO.2能力提升 12.为了比较两种燃料的热值大小，小明采用如图所示的两套完全相同的装置进行实验，下列说法正确的是( ) A.实验中需要保证两种燃料燃烧的时间相同 B.通过调节A 的位置，使温度计处于适当的位置 C.将烧杯中的水换成比热容小的液体可以使实验现象更明显 D.如要进一步研究不同物质的吸热能力，只需将其中一个烧杯中的水换成等质量煤油 13.关于热值和热机效率，下列说法正确的是( ) A.热机做功越快，效率越高 B.使燃料燃烧更充分，可以增大热值 C.使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 D.热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的燃料越多 14.中国科学家首次在南海试采可燃冰的圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上。若按15倍计算，则体积为0.01m³的可燃冰完全燃烧放出的热量为 J；若这些热量的 90%被质量为100kg的水吸收，则水温升高 ℃。 (kg·℃),天然气的热值 10⁷J/m³] 15.小丽探究煤炉的热效率时，用煤炉给10 kg的水加热，此过程中水温随时间变化的关系图像如图所示。若6m in内燃烧了1 kg的煤，则这些煤完全燃烧放出的热量是 J。烧水过程中, (填“0～2min” “2～4min”或“4～6min”)时间段内的热效率最高。[设相同时间内燃烧煤的质量相等，水的比热容是 (kg·℃),煤的热值是 16. 一辆汽车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，此时汽车上的速度表显示为90 km/h，在此过程中，若汽车发动机的功率为40kW,消耗汽油0.25 kg。求: (1)发动机所做的有用功； (2)发动机的热机效率。 10⁷J/ kg) 17. 一辆载重汽车保持 60 kW 的功率不变，在平直的马路上匀速直线行驶，受到的阻力 f 发动机每小时耗油 20 L，则发动机的效率是多少? NO.3核心素养 18. 17.阅读短文，回答文后问题。 船舶航行大多使用柴油发动机，航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比。降低航速可以大大减小航行阻力，发动机对推进设备做功的功率(即推进功率)就会大大减小，从而减少燃油消耗。但航速不是越小越好，因为船舶航行过程中除了推进设备，还有其他辅助设备工作，需要发动机做功。航速减小后，一段航程所需的航行时间就会延长，虽然推进功减少，但辅助功增加了。发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分。航速优化就是要找到适合的航速，使发动机做的总功减少，达到节能减排的目的。 (1)在柴油发动机的工作循环中，排出CO₂等气体的冲程是 。 (2)若船舶以速度 v匀速直线航行，航行时受到的阻力为 (k为常量)。则理想情况下，推进功率和速度的关系为 。 (3)某船舶航行时，每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示，则最省油的航速约为 m/s。 (4)若题(3)中船舶的最大航速为10 m/s,柴油发动机的效率为40%，柴油的热值为 ，则航速从最大航速降低到最省油航速，每公里航程少消耗柴油 kg。(结果保留整数) 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 14.4跨学科：热机效率和环境保护(同步练习答案） 1. B 2. D 3.C 4.热值 化学 5.相同 50 6.A 7. C 8.D 9. D 10. B 11. D 12. C 13. C 14. 12.9 15. 0～2min 16.解:(1)汽车行驶的速度为v=90km/h=25 m/s,发动机的牵引力为 ，牵引力做的有用功为 (2)汽油完全燃烧放出的热量为 ，发动机的热机效率 17.解：汽车每小时做的功W= Pt=60000 W×3600s= 每小时汽油燃烧的质量 则汽油完全燃烧一小时产生的热量 发动机的效率 29.3%。 18. (1)排气冲程 (2) (3)6 (4)29 学科网（北京）股份有限公司 $