14.4跨学科：热机效率和环境长度与时间 同步训练 2026-2027学年沪科版九年级物理上册

**基本信息** 聚焦热机效率与能量观念，通过基础辨析-综合应用分层设计，强化物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|单一知识点（热值、热机冲程、扩散现象等）|选择填空结合生活情境（如氢燃料发动机、新能源汽车），巩固物理观念| |提升层|综合实验与计算（热值测量、能量转化效率）|解答题含实验设计与误差分析（如测量燃气热值、比较燃料能量），培养科学探究与科学思维|

2026-2027年沪科版九年级物理上册14.4跨学科：热机效率和环境长度与时间同步训练 一、选择题 1．搭载我国自主研发的全球首款兆瓦级氢燃料涡桨发动机的无人运输机，于2026年4月完成首飞。选择质量更小、放热更多、零碳排放的液氢作为发动机的燃料，是因为液氢的 A．沸点高 B．热值大 C．比热容大 D．凝固点高 2．2026年3月25日，我国自主研发建造的新一代超大型油轮“君望”号交付使用，其排水量为30.7万吨。当油轮满载原油停靠码头时，下列说法正确的是（　　） A．漂浮在水面的油轮所受合力为零 B．制造油轮的钢铁密度小于水的密度 C．油轮满载时，油轮的重力大于它受到的浮力 D．油轮以经济速度行驶时，热机效率可达100% 3．为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，某汽车集团研发了一款新型燃油汽车。与某款燃油汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法正确的是（　　） A．此款新型燃油汽车的汽油在气缸中可以完全燃烧 B．图中活塞向下运动，该冲程为压缩冲程 C．该发动机效率可达100% D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 4．下列关于四冲程汽油机的说法中，正确的是（　　） A．汽油机散发出汽油味属于扩散现象 B．汽油机的压缩冲程中将内能转化为机械能 C．汽油机油箱中的汽油用去一半后，汽油的热值变小 D．汽油机的汽缸外壁可用水冷却，是因为水的比热容较小 5．如图展示的是2025年9月3日，东风-61陆基洲际导弹在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上震撼亮相的场景。该导弹采用新型固体燃料推进发射，所用新型燃料具有能量水平高、力学性能良好等优点。下列关于该导弹燃料及能量转化的说法中，正确的是（　　） A．燃料燃烧时内能转化为化学能 B．燃料箱燃料减少，燃料热值不变 C．导弹飞行时，弹身温度越高，含有的热量越多 D．导弹飞行时，燃料的化学能全部转化为导弹的机械能 6．小玲用天然气炉灶煲汤，看到锅边会冒出“白气”，以下说法中正确的是（　　） A．在煲汤的过程中，天然气的热值不断减小 B．汤水在沸腾的过程中温度保持不变 C．“白气”是汽化形成的水蒸气 D．加大火力可以提高汤水的沸点 7． 如图是甲、乙两汽油机某段时间内的能量流向图，此过程两者相比，乙汽油机（　　） A．效率低 B．汽油完全燃烧释放的能量少 C．消耗的汽油质量大 D．汽油的热值大 8．第九届亚冬会在哈尔滨落下帷幕，本届亚冬会处处蕴含着“绿色”环保理念，其中350辆新能源甲醇汽车作为官方服务车辆投入使用，甲醇是全球公认的新型清洁可再生能源，下列关于甲醇燃料能源汽车说法正确的是（　　） A．甲醇燃料汽车内燃机的压缩冲程，主要通过热传递的方式增大汽缸内物质的内能 B．汽车行驶过程中，燃料箱内甲醇减少，甲醇的热值也减小 C．甲醇燃料汽车实现了“零排放”，其效率达到了100% D．甲醇燃料属于新能源，燃烧时产生的内能可以转化为汽车的机械能 二、填空题 9．张雪机车创造了中国摩托车制造商在WSBK 赛事中的历史性突破。该机车大量使用密度较小的碳纤维材料，有助于　 　(选填“增大”或“减小”)机车惯性；比赛过程中，油箱内的汽油用去一半，剩余汽油的热值将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 10．春假期间，同学们外出踏青，闻到阵阵花香，是因为具有香味的物质分子跑到了空气中，这是一种　 　现象。沿途看到风力发电机高高耸立山头，巨大的叶片随风转动。请你写出一条风力发电的优点：　 　。 11．如图所示，在热机的原理实验中，完全燃烧的酒精可放出　 　的热量；加热过程中观察到风车慢慢转动，其能量转化方式与内燃机的　 　冲程类似。 12．我国古代著作《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的百科全书。 （1）书中记录了釜的铸造。将铁水注入模具中凝固成釜，铁水凝固过程中　 　（选填“吸收”或“放出”）热量，但温度不变，说明铁是　 　（选填“晶体”或“非晶体”）。铸釜过程中使用鼓风设备提高燃料的利用率时，　 　（选填“能”或“不能”）提高燃料的热值。 （2）如图所示是书中记录的没水采珠的场景。采珠人下潜过程中相对于采珠船是　 　（选填“运动”或“静止”）的，潜入海中的深度越深、采珠人受到海水的压强　 　（选填“越大”或“越小”），到达海底时采珠人　 　（选填“具有”或“不具有”）惯性。 三、解答题 13．小齐和小董同学在寒假期间，想要亲自测量家中燃气的热值，因此决定通过烧水这一日常小事来进行估算。他们找来了一个装有2kg水的水壶，在仅此处燃气灶工作的前提下，观察烧水前后两次的燃气表示数如图所示。(水的(图在右上方)初始温度为20℃，为标准大气压环境下，水的比热容为 ℃) （1）如果不慎发生煤气泄漏，附近的人很快能闻到“煤气味”，这是　 　现象。 (提醒：请同学们注意用火安全，在家长陪伴下谨慎使用燃气！) （2）10分钟后水刚刚开始沸腾，则该过程水吸收的总热量Q=　 　J。 （3）两位同学通过查阅资料得知家用燃气灶烧开水的平均热效率在 41%到 52%之间。于是他们决定用50%进行估算，则可计算得到燃气的热值为　 　J/m3。 （4）实际燃气的热值大于两位同学计算得到的热值，你认为导致两位同学计算热值偏小的原因是　 　(合理即可) 14．日常生活中，我们发现有的食物很能“抗饿”，不同食物含有的能量相同吗?小明选取花生和薯片，用如图所示的装置进行实验，通过测量食物完全燃烧释放热量的多少来测定食物的能量。 食物 花生 薯片 加热时间/s 449 404 食物的质量/g 1 —— 水的体积/mL 30 30 水初始温度/℃ 26.2 26.2 水最终温度/℃ 53.7 41.2 （1）由表中信息判断，薯片的质量应为　 　g； （2）实验中通过比较　 　(选填“水升高的温度”或“加热时间”)来比较食物燃烧放出热量的多少； （3）由表中数据可知，单位质量含有能量较高的食物是　 　；燃烧薯片加热水的过程中，水吸收的热量为　 　·. c水=4.2×103J/(kg·℃)， ρ水=1×103kg/m3] （4）事实上，实验所测食物的能量低于其实际能量，原因可能是　 　。 15．小李想测量蜡烛的热值q，他利用如图所示的装置进行测量，A容器内装有150g的水，防风罩B的下端开了通气孔。 水的初温/℃ 25 燃烧前蜡烛的质量/g 20.6 水的末温/℃ 40 燃烧后蜡烛的质量/g 20 （1）为完成实验，还需要的测量工具是　 　和　 　； （2）实验中小李是通过测量　 　（选填“加热时间”或“水吸收的热量”）间接测量蜡烛燃烧放出的热量； （3）实验中水的温度升高内能增加，这是通过　 　的方式改变物体的内能； （4）实验前后小李测量的数据如表所示，则蜡烛的热值约为　 　； （5）小李跟同学讨论后，认为实验中测出的蜡烛的热值跟真实值相比　 　（选填“偏大”、“偏小”或者“相等”）。 16．如图所示，为比较、两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质量均为，烧杯内的液体初温相同。当燃料燃烧完时，立即读取相应温度计的示数，分别为、、，且有。 （1） 在实验中，三个烧杯中、液体的　 　必须相同。 （2） 实验液体的比热容与实验液体的比热容相比，　 　（填“ ”“ ”或“”）。 （3） 实验燃料1的热值与实验燃料2的热值相比，　 　（填“ ”“ ”或“”）。 （4） 在甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，其质量为，点燃燃料直至燃料烧完，温度计的示数由上升到，再结合“”燃料这一数据，计算出燃料的热值，通过实验算出的热值与实际相比　 　（填“偏大”或“偏小”）。 参考答案 1．【答案】B 2．【答案】A 3．【答案】D 4．【答案】A 5．【答案】B 6．【答案】B 7．【答案】B 8．【答案】D 9．【答案】减小；不变 10．【答案】扩散；清洁无污染 11．【答案】；做功 12．【答案】（1）放热；晶体；不能 （2）运动；越大；具有 13．【答案】（1）扩散 （2）6.72×105 （3） （4）给水加热时有热损失，且燃烧不可能完全燃烧 14．【答案】（1）1 （2）水升高的温度 （3）花生；1890 （4）物体不可能完全燃烧 15．【答案】（1）温度计；天平 （2）水吸收的热量 （3）热传递 （4） （5）偏小 16．【答案】（1）质量 （2） （3） （4）偏小 学科网（北京）股份有限公司 $