14.3热机的效率 课后提高练习题 2026-2027学年人教版九年级物理上学期

**基本信息** 本练习通过基础选择、中档填空、提高实验与计算的三层设计，覆盖热值特性、热机效率及热量计算等核心知识点，形成从概念理解到综合应用的巩固路径，适配新授课分层巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|热值特性与热机效率基本概念|单选题直接考查概念辨析（如第2题热值特性），强化物理观念| |中档|热量计算与热值比较|填空题结合生活情境（如第8题卡式炉效率），培养科学推理| |提高|实验探究与综合计算|实验题含误差分析（第11题），综合题结合能量流向图（第15题），发展科学探究与综合应用能力|

《热机的效率》课后提高练习题 一、单选题 1．要提高热机的效率，可行的方法是（      ） A．多利用热值大的燃料 B．保证良好的润滑 C．多燃烧燃料 D．提高热机的功率 2．关于燃料的热值，下列说法中正确的是（　　） A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B．容易燃烧的燃料，热值一定大 C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 D．热值是燃料本身的一种特性，与燃料的种类有关 3．甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的关系图像如图所示，下列分析正确的是（    ） A．甲燃料的热值小于乙燃料的热值 B．完全燃烧甲、乙两种燃料放出相同的热量，所需乙燃料的质量更小 C．完全燃烧相同质量的两种燃料，甲放出的热量更多 D．由图像可知，燃料燃烧放出的热量越多，其质量一定越大 4．有经验的汽油机维修师，不用任何仪器，只是靠近汽油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台汽油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于汽油机的节能效果，下列判断正确的是（　　） A．尾气的温度越高，汽油机越节能 B．尾气的温度越低，汽油机越节能 C．尾气的汽油味越浓，汽油机越节能 D．尾气的颜色越黑，汽油机越节能 5．下表是一些燃料的热值，根据表中数据，下列判断正确的是（　　） 燃料 热值 燃料 热值 干木柴 约 柴油 烟煤 约 煤油 无烟煤 约 汽油 焦炭 氢气 木炭 焦炉煤气 约 酒精 沼气 约 A．不同燃料热值一定不同 B．液体燃料的热值一定比固体燃料的热值高 C．完全燃烧焦炭比完全燃烧干木柴放出的热量多 D．航空航天常用氢作燃料是因为氢有较大的热值 6．如图所示表示的是汽油机的能量流向，对照此图，下列说法不正确的是（   ） A．废气的排放所占比例最大，减少该部分能量损失可有效提高热机效率 B．冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率 C．该汽油机的效率为73% D．该汽油机的能量利用率为27% 二、填空题 7．小明在课后查阅到一些燃料的热值，将其记录如下： 燃料 酒精 木炭 柴油 氢 热值（J/kg） 3.0×107 3.4×107 4.3×107 1.4×108 表中提到的四种燃料质量相等，完全燃烧后，放出热量最少的是___ 。若为卫星运载火箭选择其中一种作为推进燃料，最好的是___ 。 8．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体，水吸收的热量为___________J，卡式炉的加热效率为___________。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），丁烷的热值为4.8×107J/kg] 9．燃料的种类多种多样，火箭发射探测器使用液态氢做燃料，原因是氢的______大。小明家使用清洁能源天然气，他家的天然气灶将质量为2kg，初温为20℃的水烧开（标准大气压下），已知该天然气灶的热效率为40%，则此过程中需要消耗天然气______m3。已知水的比热容为J/(kg·℃)，天然气的热值为J/m3。 10．甲、乙两种燃料的热值之比是2∶1，质量之比是1∶3，若让它们都完全燃烧，则它们放出的热量之比是_______。 三、实验题 11．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量都是。 (1)实验中应按照________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材。 (2)实验中需要控制被加热水的________和初温均相同，还需要的测量工具是________。 (3)本实验中通过观察________来比较燃料燃烧放出热量的多少，这运用了________法。 (4)实验数据如下表。根据数据计算：完全燃烧燃料1放出的热量为________；燃料2的热值为________。[] 燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽时水的温度/℃ 燃料的热值/ 1 15 35 2 15 25 (5)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏__________（选填“大”或“小”），出现这种情况的主要原因是_________。 四、计算题 12．一个质量为1.5kg的钢刀，加热到，然后在空气中自然冷却，室温为。已知钢的比热容为，水的比热容为，室内气压为标准大气压。 (1)这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？ (2)若把这些热量给30℃、1.0kg的水加热，水温能够升高到多少摄氏度？ 13．随着国家的发展，我国人民的生活水平不断提高，汽车已进入千家万户，某品牌国产汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶46km，消耗汽油2kg，汽车发动机功率为12kW，已知：汽油的热值，求该汽车匀速行驶46km过程中： (1)汽车发动机的牵引力； (2)2kg汽油完全燃烧产生的热量； (3)发动机的效率。 14．某同学随家人户外露营时用酒精炉给的水加热，同时他绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在内完全燃烧了的酒精，水的比热容为，酒精的热值约为。求： (1)酒精完全燃烧产生的热量； (2)经过时间加热，水所吸收的热量； (3)酒精炉烧水时的热效率； (4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧煤气的质量。（煤气的热值为，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收） 五、综合题 15．某品牌汽车的汽油机工作时的能量流向如图所示。 (1)由图中信息可知，汽油机工作过程中输出有用功的效率为______。完全燃烧2kg的汽油，该汽车获得的机械能是______J。（已知） (2)汽油机工作一段时间后，油箱里的汽油没有发生变化的是______（填序号）。 ①质量  ②密度  ③比热容  ④热值 (3)汽油机的效率很低，主要原因之一是______带走了大量的能量。 (4)汽油机在月球______（选填“能”或“不能”）使用。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《热机的效率》课后提高练习题参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 B D C B D C 1．B 【详解】A．多利用热值大的燃料，其利用率不一定高，所以不一定能提高热机的效率，故A不符合题意； B．保证良好的润滑，减小摩擦，可以减少因摩擦损失的能量，所以可以提高热机的效率，故B符合题意； C．多燃烧燃料，其利用率不一定高，所以不一定能提高热机的效率，故C不符合题意； D．提高热机的功率，即增大热机在单位时间内做的功，其效率不一定提高，故D不符合题意。 故选B。 2．D 【详解】ABD．燃料的热值是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少以及燃烧情况无关，故AB错误，D正确； C．根据可知，燃料燃烧放出热量的多少与燃料的热值和燃料的质量有关，煤的热值大于干木柴的热值，但是由于不知道煤和干木柴的质量关系，所以无法比较燃烧煤放出的热量与燃烧干木柴放出热量多少的关系，故C错误。 故选D。 3．C 【详解】A．由图像可知，质量相同时，甲完全燃烧放出的热量大于乙完全燃烧放出的热量，由可知，甲燃料的热值大于乙燃料的热值，故A错误； B．在图像中取甲、乙完全燃烧放出相同的热量的两点，比较横坐标，可以看出所需乙燃料的质量更大，故B错误； C．在图像中取完全燃烧甲、乙质量相同的两点，比较纵坐标，可以看出甲放出的热量更多，故C正确； D．由图像可知，同种燃料完全燃烧放出的热量与质量成正比，则燃料完全燃烧放出的热量越多，其质量一定越大，不同燃料燃烧放出的热量越多，其质量不一定越大。故D错误。 故选C。 4．B 【详解】AB．汽油机尾气温度越高，说明工作过程中热量散失越多，所以汽油机效率越低，不节能；反之尾气温度越低，说明汽油机效率越高，即节能；故A错误，B正确。 CD．汽油机尾气汽油味越浓、颜色越黑，说明汽油没有充分燃烧，导致汽油机效率低，不节能。故CD错误。 故选B。 5．D 【详解】A．由表格数据可知，煤油和汽油是不同燃料，它们的热值是相同的，故A错误； B．由表格数据可知，通常情况下的酒精是液体燃料，其热值比固体燃料木炭低，故B错误； C．燃料完全燃烧放热的多少与燃料的质量和热值有关，虽然焦炭的热值比干木柴高，但两者质量大小未知，所以不能确定完全燃烧焦炭比完全燃烧干木柴放出的热量多。故C错误； D．航空航天常用氢作燃料是因为氢有较大的热值，与其他燃料相比，在质量相等时，氢完全燃烧能释放更多的热量。故D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．由图示知，废气带走了大部分的能量，所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段，A说法正确，不符合题意； B．冷却水带走的热量仅次于废气带走的热量，所以冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率，B说法正确，不符合题意； CD．该汽油机的热机效率为 η=97%−33%−30%−7%=27% C说法错误，符合题意，D说法正确，不符合题意。 故选C。 7． 酒精 氢 【详解】对比表中四种燃料的热值，酒精的热值最小，根据可知，质量相等的四种燃料完全燃烧后，酒精放出的热量最少；卫星运载火箭选择推进燃料时，需要在燃料质量相同的情况下获得尽可能大的推力，也就要求燃料完全燃烧能放出更多热量，因此要选择热值最大的燃料，四种燃料里氢的热值最高，所以最适合作为火箭推进燃料。 8． 【详解】[1]水的体积 则水的质量 所以水吸收的热量为 [2]丁烷的质量 丁烷完全燃烧放出的总热量 则卡式炉的加热效率为 9． 热值 0.04 【详解】[1]火箭发射探测器使用液态氢做燃料，原因是液态氢的热值大，由知道 ，完全燃烧相同质量的液态氢和其他燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。 [2]水吸收的热量 由可知，天然气完全燃烧放出的热量 由可知，消耗天然气的体积 10．2∶3 【详解】由Q放＝mq可知这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为 11．(1)自下而上 (2) 质量 天平 (3) 温度计示数的变化 转换 (4) (5) 小 见解析 【详解】（1）在安装实验器材时，为了保证酒精灯的外焰能充分加热石棉网和烧杯，并且温度计的玻璃泡要正确放置在水中，应按照自下而上的顺序安装实验器材。 （2）[1][2]在探究不同燃料燃烧放热能力的实验中，根据控制变量法，需要控制被加热水的质量和初温均相同，这样才能通过水温度的变化准确比较燃料燃烧放出热量的多少。因为要控制水的质量相同，所以还需要用天平来测量水的质量。 （3）[1][2]燃料燃烧放出的热量无法直接观察和测量，而水吸收热量后温度会升高，通过观察温度计示数的变化就能知道水吸收热量的多少，从而比较出燃料燃烧放出热量的多少，这种将不易测量的量转换为容易测量的量的方法叫做转换法。 （4）[1]燃料1的热值为，完全燃烧燃料1放出的热量为 [2]根据实验设计水的质量相同，设水的质量为m，不计热量损失，两次实验燃料放出的热量等于水吸收的热量，则有 即 解得 （5）[1][2]在实际实验中，燃料不可能完全燃烧，同时燃料燃烧放出的热量也没有全部被水吸收，会有一部分热量散失到周围环境中，水吸收的热量偏小，在质量一定时，根据，通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏小。 12．(1) (2)100℃ 【详解】（1）已知，，钢刀的温度变化量是 由公式可知，钢刀放出的热量为 （2）水吸收的热量 由可得 理论末温 但标准大气压下，水的沸点为100℃，因此实际水温升高至100℃。 13．(1)600N (2) (3)30% 【详解】（1）由可知，汽车发动机的牵引力为 （2）这些汽油完全燃烧放出的热量为 （3）汽车发动机做的有用功为 则发动机的效率为 14．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）酒精完全燃烧产生的热量 （2）由图像可知，经过时间加热，水的温度从20℃升高到80℃，则水所吸收的热量 （3）酒精炉烧水时的热效率 （4）改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧煤气的质量为 15．(1) 35% (2)②③④ (3)废气 (4)不能 【详解】（1）[1]由图可知，有用机械能占燃料燃烧内能，所以汽油机工作过程中输出有用功的效率为。 [2]已知汽油质量，，完全燃烧释放的热量 汽车获得的机械能即有用功，由可得该汽车获得的机械能 （2）汽油燃烧后质量会减少，因此质量发生变化。密度是物质的特性，与质量、体积无关，汽油种类不变，密度不变。比热容是物质的特性，仅与物质种类和状态有关，汽油种类不变，比热容不变。热值是燃料的特性，仅与燃料种类有关，汽油种类不变，热值不变。故②③④符合题意，①不符合题意。 故选②③④。 （3）汽油机工作时，能量损失包括废气带走的热量、机械摩擦损失、散热损失等。其中，废气温度高，流速快，带走了大量的能量，是效率低的主要原因之一。 （4）汽油机属于内燃机，工作时需要吸入空气中的氧气助燃。而月球上没有空气，无法满足燃烧条件，因此汽油机在月球不能使用。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $