2.3 跨学科实践：保护地球家园&第2章专题 热量，效率的综合计算-【追梦之旅 · 初中同步铺路卷】2026-2027学年九年级上册物理活页同步练习（教科版·新教材）

高效同步练习3跨学科实践：保护地球家园 人类社会的发展离不开对内能的利用，任何事物 A.功率 B.比热容 都有两面性，在获得能源的同时，我们付出了代价。 C.热值 D.效率 项目一我们面临的困扰 项目三保护地球从我做起 1.(2分)在工业时代热机被广泛使用，燃料燃烧 4.(6分)目前汽车普遍应用于人们日常生活中 第 产生的排放物给环境带来了压力。下列说法 的出行，汽车发动机的工作，多是靠燃料在发 不正确的是() 动机汽缸内燃烧做功，提供动力。但是不论 A.热机排出的二氧化碳引起温室效应，对地 使用汽油或是柴油发动机，效率都很低。为 球表面的热平衡有较大影响 了提高能源的利用率，涡轮增压技术应运 B.提高热机效率，对于控制和减少热机使用 而生。 中产生的污染有积极作用 增压器进气口 废气出口 C.尽量乘坐公共交通工具、减少食物浪费、节 叶轮 涡轮 约用电等都属于“低碳”生活行为 进气口 D.使用太阳能发电、风能发电来全面取代火 排气门 力发电，从而降低碳排放 中冷 汽缸 项目二国家发展战略 内燃机汽缸 2.（3分)近年来，随着科技的发展，电动汽车越 (1)废气推动涡轮转动的过程中，废气对涡轮 来越受到人们的关注。电动汽车以其环保、 ,内能转化成 能； 节能等优点，逐渐成为未来汽车发展的方向。 (2)若汽缸内完全燃烧2L汽油，释放的热量 (1)电动汽车在行驶过程中，将电能转化为 为多少？（9汽油=4.6×10'J/kg,P汽油=0.75× 能； 103kg/m3) (2)与传统燃油汽车相比，电动汽车的优点有 (3)结合以上信息，请你说出一条“涡轮增压” 哪些 ?(至少写出1点) 能提高热机效率的原因。 (3)目前，电动汽车的发展还面临一些问题， 如续航里程短、充电时间长等。请你提出一 些解决这些问题的建议： 3.（2分)随着“西气东输”工程的实施，无锡早 已用天然气来取代了煤气和液化石油气，这 样做主要的物理依据是这些燃料具有不同 的() 15分钟同步练习，精炼高效抓考点JK九年级物理上册 15 专题 热量、效率的综合计算 类型一热量的相关计算 类型二热机效率的相关计算 1.(2分)将焚烧生活垃圾放出的热量用来发电， 4.(2分)现有一台柴油机，其效率为40%，当输 是综合利用垃圾的一种方法。据资料显示， 出3.44×10？J的有用功时，消耗的柴油质量 日前，全国每年城市生活垃圾就达1.6×108t, 是（柴油的热值是4.3×10J/kg)() 第2章 若焚烧1t垃圾可放出1.5×1010J的热量，如 A.0.8 kg B.2 kg 果我国每年的城市生活垃圾全部焚烧，则放 C.0.32kg D.2.8 kg 出的热量是 J,这相当于 5.(2分)有甲、乙两台汽油机，若在同一时间内 kg煤炭完全燃烧放出的热量（煤炭的热值为 甲做的有用功是乙做的有用功的2倍，甲的效 3.0x10J/kg)。 率是25%，乙的效率是20%，则在同样时间 2.（2分)若可燃冰的热值为4.2×10J/m3,完全 内，甲、乙两汽油机消耗的汽油质量之比 燃烧1m3的可燃冰可放出的热量是 为() J,这些热量有60%被水吸收，可把 kg A.2:5 B.8:5 的水从20℃加热到80℃。[水的比热容c= C.5:8 D.5:2 4.2×103J/(kg·℃)] 6.(6分)（辽宁模拟）某小排量汽车以72km/h 3.(6分)天然气是常用的一种能源。某用户用 的速度在水平路面上匀速行驶了36km,消耗 天然气将50kg的水从20℃加热到60℃。 汽油3kg。若已知该汽车发动机的功率（即 已知：水的比热容c*=4.2×103J/(kg·℃)， 牵引力的功率)为23kW,汽油的热值为4.6× 天然气的热值g=4.2×10J/m3。求： 10'J/kg。则关于上述的行驶过程。求： (1)这些水吸收的热量。 (1)汽车用时间； (2)加热这些水所需要天然气的体积。（设天 (2)汽油完全燃烧放出的热量； 然气完全燃烧，不计热量损失) (3)该汽车发动机的效率。 16 15分钟同步练习，精炼高效抓考点JK九年级物理上册高，A错误；C.热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的 Q数′2.4×1018J 摩擦做颜外功，机械效率不可能达到100%，C错误；D.汽油机 g可得完全燃烧需要煤炭的质量：m# 8 的效率低于柴油机的效率，由于蒸汽机的燃料是在机器的外部 9楼3.0x10'J/kg 燃烧，热损失最多，效率最低，即门1<2<3，D错误。故选B。 ×1010kg 3.C 2.4.2×10'100【解析】1m3可燃冰完全燃烧产生的热量：Q#= W平WW g=1m3×4.2×10J/m3=4.2×10J;由题知，水吸收的热量：Q厦= 4.B【解析】它们之间的效率之比是：m甲训zQ。Q.m甲g Q×60%=4.2×10J×60%=2.52×10J;由Q.=cm(t-to)可得， Q吸 2.52×10J W=(Wpm2）:(2mp)=(6x3):(5x4)=9:10。故选B。 加热水的质量：m c(t-to)4.2×10J/(kg·℃)×(80℃-20℃) m元q =100kg。 5.解：(1)消耗的汽油完全燃烧放出的热量为：Q,=mg=4kg×4.5 3.解：(1)这些水吸收的热量：Q吸=c水m(t-to)=4.2×10 ×10J/kg=1.8×10J; J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×10°J; (2)已知发动机做的有用功W=5.4×10'J,则汽油机的效率为： 7=”_54x10 (2)由题知，不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量：Q做= ×100%=30%, Q放1.8×10ǒJ Q吸=8.4×10J,由g=V ,-Q得，加热这些水所需要天然气的体积： 6.热机内 7.C【解析】A.火箭发动机是热机，将内能转化为机械能，错误： V- Q放8.4×106J =0.2m。 B.热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的 q4.2×10J/m3 燃烧程度无关。无论燃料燃烧是否充分，其热值都是固定不变 的，错误；D.由于热量的散失等，火箭发动机的热效率永远达 4.B【解析】由= 有题得，柴油机工作消耗的总能量（柴油完全 Q 不到100%，错误。故选C。 _W有月_3.44×10 8.D 燃烧放出的热量)Q教= m 40% =8.6x10;由g=0 m 9.A【解析】A.根据图甲可知，两个气门关闭、活塞上行，为压缩 冲程，活塞对气缸内的气体做功，机械能转化为内能，气体的温 得，消耗柴油的质量：m= Q#8.6×10J q4.3×10J/kg 2kg。故选B。 度升高，A正确：B.由图可知，输出有用功所占比例为：100% 36%-30%-6%=28%,即该汽油机的效率为28%，B错误：C 5.B【解析】由题意可得7甲72=25%：20%=5：4，由热机效率 热值是燃料本身的一种特性，只由燃料本身决定，和燃料的质 公式刀= 量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低无关，C错误；D Q有用可得：Q总甲= 车a即，Q=0车匙，所以Q6p:0s Q满 7甲 由乙图可知，在热机的能量损失中，废气带走的热量最多，D错 误。故选A。 Q有月吧：0有_Q有用甲×初=2×4 =1×5 =8:5;又因为Q=mg,则 10.D【解析】A.空气喷气发动机工作时，先将燃料的化学能转 甲、乙两汽油机消耗的汽油质量之比是8：5。故选B。 化为内能，然后再将其转化为机身的机械能，A正确：B.空气 6.解：(1)由0=可得，汽车所用的时间：t=三= 36km 喷气发动机工作时需要吸入空气，所以该发动机不能在大气 =0.5h v 72km/h 层外工作，B正确；C.空气喷气发动机工作时，吸入的空气先 被加热，再对外做功，气体温度先升高再降低，C正确：D.该发 =1800s; 动机的点火方式是点燃式，与汽油机相同，D错误。故选D。 (2)由g=9可得，汽油完全燃烧放出的热量：Q=mg=3gx4.6 11.解：(1)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q微=m氢9氢= m 0.6kg×1.4×103J/kg=8.4×10J; ×10J/kg=1.38×103J; (2)由题意可知，水吸收的热量等于氢燃料完全燃烧放出的 (3)由P= 热量，即Q吸=Q微=8.4×10'J;在标准大气压下，水的沸点为 ”可得，汽车发动机做的功：W=P=23×10W× Q吸 100℃，根据Q最=cm(t-o)可得，水的质量：m* 1800=4.14×10J,汽车发动机的效率：7= 0×1009%= ck（t-to) 8.4×10J 4.14×10J =250kg; 100%=30%。 4.2×103J/(kg·℃)×(100℃-20℃) 1.38×103J (3)发动机做的有用功：W=7Q藏=50%×8.4×10'J=4.2× 追梦第2章章末复习 1.内机械做功 10],由=”知，公交车匀速行驶的时间：4= W4.2×10J 2.做功减少热传递【解析】由图可知，两个气门关闭，活塞 t P42×103W 向下运动，是做功冲程，汽油机的做功冲程是将内能转化为机 1000s。 械能，故气体的内能减少、温度降低。汽缸外有一个水套，让汽 高效同步练习3跨学科实践：保护地球家园 缸被水包围着，这是通过热传递的方式减少汽缸内能。 1.D【解析】D.太阳能、风能属于清洁能源，用它们发电可以降 3.B 低碳排放，但目前太阳能、风能受天气、昼夜变化影响大，发电 4.A【解析】A.图甲进气门和排气门均关闭，火花塞点火，活塞 稳定性不足，且储能技术还不够成熟，无法全面取代火力发电， 向下运动，为做功冲程，内能转化为机械能，A正确：B.图乙进 只能逐步替代，D错误。故选D。 气门打开，排气门关闭，是吸气冲程，B错误：C.图丙进气门关 2.(1)机械 闭，排气门打开，是排气冲程，无能量转换，C错误；D.丁图进气 (2)污染小、高效率、噪声低等优点（答一点即可） 门和排气门均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，四个冲程正确 (3)研发高能量密度的电池，提升单次充电续航里程，建设更 的顺序是乙、丁、甲、丙，D错误。故选A。 多快充桩和换电站，提高充电便利性 5.C【解析】C.水火箭加速升空阶段，质量变小，高度和速度都 3.C 变大，则动能和势能不一定都增大，所以机械能可能不变，C错 4.解：(1)做功机械 误。故选C。 6.A【解析】A.热机的功率反映热机的做功快慢，效率反映有用 (2)汽油的体积V=2L=2×10m,由p=℃知，2L汽油的质量 功与总功的比值，因此效率与功率没有任何关系，A错误。故 选A。 m=p%V=0.75×10kg/m×2×10m2=1.5kg,由g=知，汽 7.B【解析】AC.用来做有用功的能量：W有m=8×10'J-4.8×10'J m. 油完全燃烧释放的热量Q=mq汽消=1.5kg×4.6×10'J/kg=6.9 =3.2×10J,柴油机的效率为：7= ”有题×100%=3.2×10J Q效 8×10J ×10J: (3)提高了进入汽缸内新鲜空气的流量，使燃料燃烧更充分 40%,AC正确；B.能量转化过程中能量损失不可避免，B错误； D.减少机械间的摩擦可以提高热机效率，D正确。故选B。 放出的热量增加，提高了热机效率。 专题热量、效率的综合计算 8.B【解析】A.“鼻孔吸气”相当于吸气冲程，汽油机吸气冲程 1.2.4×1088×100【解析】由题意可得，生活垃圾全部焚烧放 吸入的是汽油和空气的混合物，A错误；B.“气沉丹田”相当于 压缩冲程，在压缩冲程中将机械能转化为内能，B正确；C.“排 出的热量：Q#=1.5×10J/1×1.6×10°1=2.4×10l8J;根据题意 山倒海”时对外做功，相当于汽油机的做功冲程，此冲程中将 可知，煤炭完全燃烧放出的热量Q#'=Q戏=2.4×108J,由Q效= 内能转化为机械能，不是靠飞轮的惯性来完成的，C错误；D.汽 同步练习，精炼高效抓考点K九年级物理上册 77