14.4 跨学科：热机效率和环境保护 同步练-2026-2027学年沪科版九年级物理全一册

**基本信息** 本同步练围绕热机效率与环境保护，通过基础认知、综合应用、实践拓展三层设计，实现从概念辨析到跨学科应用的知识巩固，培养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| |----|----------|----------| |基础认知|热值、比热容概念，热机效率基本原理|单选（1-3题）辨析概念，填空（9题）巩固特性| |综合应用|热机效率计算，能量转化分析|计算（12-13题）公式应用，填空（10题）能量流向分析| |实践拓展|燃料热值探究，环保情境应用|实验题（11题）科学探究，计算题（14题）跨学科问题解决|

14.4跨学科：热机效率和环境保护 一、单选题(共0分) 1．我国随着航天事业发展需要，正在研制大功率液氢发动机．这种发动机主要是因为氢是有（　　） A．较小的密度 B．较大的比热容 C．较高的热值 D．较低的沸点 2．关于热机效率的说法正确的是（     ） A．用热值大的燃料，就能提高热机效率 B．减少各种热损失，可以提高热效率 C．多燃烧燃料，就能提高热机效率 D．采用适当方法，热效率可以等于或大于1 3．一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精（   ） A．热值不变，比热容不变 B．热值和比热容都减小一半 C．热值不变，比热容减小一半 D．热值减小一半，比热容不变 4．如图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% 5．已知一根火柴的质量约为0.1 g，火柴棍的热值约为1.2× 107 J/kg，火柴燃烧时每秒产生的内能最接近（　　） A．1 200 J B．120 J C．12 J D．1.2 J 6．如图甲所示是小聪同学“探究固体的熔化过程”的实验装置图，图乙是他描绘出的温度随时间变化的图像，则下列说法正确的是（　　） A．烧杯内的水温度升高，含有的热量也随之增多 B．B、C两点的温度相同，具有的内能也相同 C．该物质液态的比热容大于固态时的比热容 D．随着酒精灯中酒精量的减少，酒精的热值也在减小 7．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　） A．热机的效率越高说明做功越快 B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多 C．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的 D．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 8．一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107 J的热量，共计损失了4.8×107 J能量，下列说法错误的是 A．该柴油机的效率为40% B．用来做有用功的能量为3.2×107 J C．通过科技进步，在未来可以实现能量零损失 D．减少机械间的摩擦可以提高热机效率 二、填空题(共0分) 9．有一箱木炭，其质量是42kg，木炭热值为3.4×107J/kg．若用掉一半，剩下木炭的热值是______． 10．某辆行驶的小轿车，正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为2000J，输出的动能为400J。则输出的内能和声能共计___________J；则小轿车正常工作时的效率为___________。 三、实验题(共0分) 11．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。（注：燃料完全燃烧放热用计算，某燃料的热值用表示；其质量用表示）。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表： 燃料 加热前的水温 燃料燃尽后水温 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的______相同，以及______相同。 （2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是______。 （3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是 ______。利用此实验方法计算出的热值将比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。原因有两点：①燃料不能 ______。②燃料燃烧放出的热并不能完全被______吸收。 四、计算题(共0分) 12．国庆期间，小明一家去户外野炊。他们使用木炭作为燃料，已知这种木炭的热值是2.8×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），求： （1）1kg木炭完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若这些热量全部被锅内30℃的水吸收，可将多少kg水加热至100℃？ 13．某学校为学生提供开水，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C)无烟煤的热值是3.4×107J/kg。求该过程中： (1)完全燃烧无烟煤放出的热量是多少？ (2)锅炉内的水吸收的热量是多少？ (3)加热过程中锅炉的热效率是多少？ 14．一辆重为2×104N汽车在平直的公路上匀速行驶了11.5km，消耗了2kg的汽油。汽车在行驶过程所受阻力为车重的0.1倍，已知汽油的热值为4.6×107J/kg。求： （1）汽车的牵引力所做的功； （2）2kg汽油完全燃烧放出的热量； （3）这辆汽车发动机的热机效率。 试卷第1页，共3页 试卷第4页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 2．B 3．A 4．B 5．B 6．C 7．D 8．C 9．3.4×107J/kg 10．     1600J     11．     质量     水的质量     煤油     天平     偏小     完全燃烧     水 12．（1）2.8×107J；（2）95kg 13．(1)；(2)；(3)30.9% 14．（1）；（2）；（3）25% 答案第1页，共2页 答案第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $