14.3 热机的效率 同步练习 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 本同步练习以“热机的效率”为核心，通过七类题型构建“概念理解—公式应用—综合计算—实验探究”的递进式巩固路径，分层清晰，适配新授课基础夯实与能力提升需求，强化能量观念、科学推理及科学探究素养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|热值概念辨析、基本公式应用|选择题为主，结合表格数据（如不同燃料热值表）辨析属性，强化物理观念| |进阶层|热量与效率计算|生活情境计算题（如烧水、汽车行驶），需综合Q=mq、Q=cmΔt及效率公式，培养科学推理| |综合层|实验探究与效率提升|比较热值实验设计（控制变量法）、效率影响因素分析，渗透科学探究与科学态度|

热机的效率 题型一:热值的概念 1.关于燃料的热值,下列说法正确的是( ) A.燃料燃烧越充分,热值越大 B.2kg煤的热值是1kg煤的热值的两倍 C.热值是燃料本身的一种性质,与质量无关 D.燃烧时放出热量多的燃料,热值一定大 2.对于的理解,下列说法正确的是( ) A.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比 B.燃料燃烧不充分时,部分能量将被浪费掉,热值将减小 C.燃料燃烧时,放出的热量越多,燃料的热值越大 D.某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关 3.我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。下表是一些燃料的热值。下列选项正确的是( ) 燃料 热值 燃料 热值 焦炭 3.0 107 J/kg 柴油 4.3 107 J/kg 酒精 3.0 107 J/kg 汽油 4.6 107 J/kg A.0.5kg的汽油的热值是2.3 107 J/kg B.热值为3.0 107 J/kg的燃料一定是酒精 C.燃料越接近完全燃烧,燃料的热值就越大 D.0.5kg的汽油完全燃烧放出的热量是2.3 107 J 4.甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值,下列说法正确的是( ) A.甲种燃料比乙种燃料的热量少 B.通风条件越好,供氧越充足,两种燃料的热值越大 C.完全燃烧m kg乙种燃料,刚好烧开一壶水,那么用m kg甲种燃料也能烧开这壶水 D.完全燃烧相同质量的两种燃料,乙种燃料放出的热量多 题型二:热值的公式及计算 5.氢气的热值为,完全燃烧0.5kg的氢气可放出J的热量;若一罐氢气用去了一半,则剩余氢气的热值(选填“变大”、“不变”或“变小”)。 6.我们每天都会产生大量的垃圾,合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题。某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油,燃料油的热值为,其物理意义是,将这些燃料油的一半完全燃烧,放出的热量为J,燃料油燃烧时将化学能转化为能,剩余燃料油的热值为J/kg。 7.农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。有2kg的秸秆煤,其中完全燃烧1kg的秸秆煤可放出J的热量(;则剩余干秸秆煤的热值(选填“不变”或“变为原来的一半”)。 8.小张同学家购买了一款户外分体式燃气炉。某次野炊时,他用该燃气炉将锅中2kg的水从20 加热至70 ,此过程是通过的方式改变了水的内能;若不计热量损失,则需要完全燃烧燃气g。[q燃气=5 107J/kg,c水=4.2 103J/(kg・ )] 题型三:热机的效率的概念 9.有甲、乙两台柴油机,已知甲的效率低于乙的效率.则下列说法正确的是( )。 A.甲的功率一定大于乙的功率 B.甲消耗的燃料的质量一定多于乙 C.乙将燃料燃烧放出的能量变成有用功的那部分能量的比例比甲大 D.工作相同时间,甲消耗的燃料的质量一定比乙少 10.甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与质量的关系图像如图所示,由图可知( ) 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,甲放出的热量较多 C.使用乙燃料的热机可能比使用甲燃料的热机对外做功较多 D.使用甲燃料的热机效率较高,但其热机效率肯定小于100% 11.汽车发动机一般是柴油机或汽油机,小明查看了某品牌汽车发动机的说明书后,将该汽车发动机的能量流向制成如图所示的图表。若完全燃烧了10kg的汽油,下列说法正确的是( )(汽油的热值为) A.该汽车发动机的效率为100% B.冷却水带走的能量最多 C.燃料燃烧时把内能转化为化学能 D.能够输出的有用功为 12.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙所示分别是某单缸四冲程汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( ) A.甲图是压缩冲程,内能转化为机械能 B.由图乙可知该汽油机的效率是38% C.汽车尾气中的“汽油味”越浓,说明燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值 D.若该汽油机飞轮的转速为3600r/min,则在1s内汽油机完成120次冲程 题型四:加热型效率的计算 13.“小锅米线”是官渡的著名小吃,小杨同学在家煮小锅米线时,将质量为500g的水从24 加热至94 (昆明本地水的沸点),消耗了天然气,天然气的热值为,水的比热容为。求: (1)水吸收的热量; (2)完全燃烧天然气放出的热量; (3)该燃气灶的热效率。 14. 使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg、初温为15 的水加热到95 ,水吸收的热量是J;若此过程的热效率为40%,则此过程消耗天然气。[水的比热容为,天然气热值为] 15. 某种植物油燃料是一种安全环保节能燃料。若完全燃烧1 kg的植物油燃料产生的热量的80%被水吸收,则在1个标准大气压下,可以将kg初温为20 的水加热至沸腾[,]。 16.燃气热水器是用天然气作为燃料给水加热的,完全燃烧0.01m3的天然气可以获得J的热量。若热水器的加热效率为84%,这些热量被水吸收后,可以使2kg的水温度升高 。[已知:,]。 17.我国页岩气资源储量丰富,开发前景广阔。小敏家煮饭、烧水使用的是管道页岩气,若将质量为10kg、初温为20 的水加热到100 ,该过程中用页岩气烧水的热效率为50%,则此次烧水消耗页岩气的体积为m3。【页岩气的热值是,水的比热容是(kg )】 题型五:热机效率的计算 18.某学校初二学生到某地参加综合实践课程,若在某段快速路上,他们乘坐的大巴车以的速度匀速行驶了,若该时间内汽车约消耗了的汽油,求: (1)汽油完全燃烧放出的热量?(汽油的热值为) (2)如果该车匀速行驶时所受阻力为,牵引力所做的功是多少? (3)大巴车汽油机的效率为多少? 19.某汽车在水平路面上匀速直线行驶时,所受阻力为1000N,发动机效率约为30%,当向油箱内加入40kg汽油时,这些汽油完全燃烧释放的热量为J,汽油在燃烧过程中热值的大小(选填“变大”“变小”或“不变”);此汽车最多可以行驶的距离为km(汽油的热值)。 20.如图所示是氢发动机汽车,它的四冲程内燃机转速为1200r/min,该车发动机1s对外做功次;若其在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶,所受的阻力恒为1400N,行驶5min消耗氢气0.06kg,该过程汽车牵引力的功率为W;该车的热机效率为%(q氢气=1.4 108J/kg) 21.近年我国氢能源汽车实现从北京到上海1500km长距离运输测试,这是中国氢能源车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。如图所示是某款氢能源汽车,该款氢能源汽车在公路上行驶30km,用时35min,受到的牵引力为,消耗氢气0.8kg,则此过程中汽车行驶时牵引力做功的功率为W,氢气燃烧放出的热量为J,利用氢能的效率为。() 22.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,如图为一辆我国设计制造的氢能源公交车。该公交车以的恒定功率做匀速行驶,氢燃料完全燃烧获得热量的60%可用来做机械功。已知,。求: (1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量。 (2)若这些热量全部被水吸收,可以使质量为、初温为20 的水升高多少温度? (3)这些热量能让该公交车匀速行驶的时间。 23.2025年11月,我国首艘电磁弹射型航母“福建舰”在某次海试中,满载排水量达8 104t。(g取10N/kg,q煤油=4.6 107J/kg。) (1)福建舰满载漂浮在海面上时,求其所受浮力大小; (2)演练中,福建舰以57.6km/h的航速匀速直线航行,所受阻力为其满载时总重力的0.01倍,求福建舰的输出功率; (3)福建舰上的舰载机执行任务时,完全燃烧100kg煤油,其所释放热量的60%转化为机械能。若舰载机以2.76 104N的牵引力水平匀速飞行,求可连续飞行的距离。 题型六:比较不同燃料的热值 24.小华学习了热学知识后,为了对比热容、热值的理解,设计如下实验,可完成吸热能力实验和热值实验。甲、乙、丙三个装置,燃料和液体除种类不同之外,质量完全相同,其他装置完全相同。 (1)为了研究不同物质的吸热能力,利用其中(甲/乙/丙)两幅图进行实验,根据数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系图,如图2所示; ①实验中不同物质的吸热多少是通过来反映比较的(温度计示数变化/加热时间); ②已知b液体的比热容是,则a液体的比热容是; (2) 为了研究不同燃料的热值,正确选择其中(甲/乙/丙)两幅图进行实验。在实验前用天平测出了两烧杯中液体的质量相同、燃料的质量相同,这样可以通过(温度计示数变化/加热时间)直观感知哪种燃料的热值大。若a、b液体的比热容已知,记录相关数据,可以计算出吸收热量和燃料放出的热量,从而计算燃料热值。但此方法计算的热值与实际燃料热值相比(偏大/偏小/不变)。 题型七:提高热机的效率 25.热机效率是热机性能的重要指标,下列措施中,可以提高热机效率的是( ) A.增加热机的工作时间 B.减少热机部件的摩擦 C.使用热值更小的燃料 D.增加废气带走的热量 26.关于热值和热机效率,下列说法正确的是( ) A.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多 B.热机消耗的燃料越少,效率一定越高 C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率 D.热机效率越高,在做功同样多的情况下,消耗的燃料种类越多 27.关于热机效率,下列说法正确的是( ) A.一般情况下,柴油机的效率比汽油机的低 B.燃烧相同质量的同种燃料,热机做的有用功越多,热机的效率越高 C.热机的效率越高,说明做功越快 D.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 答案 1—4:CDDD 5. 不变 6. 1kg燃料油完全燃烧放出的热量是 内 7. 1.6 107 不变 8. 热传递 8.4 9—12: CDCD 13.(1) (2) (3) 14. 0.04 15. 100 16. 40 17. 0.16 18.(1) (2) (3) 19. 不变 552/ 20. 10 14000/ 50 21. 37.5% 22.(1) (2) (3) 23.(1)8 108N (2)1.28 108W (3)1 105m 24.(1) 甲、丙 加热时间 (2) 甲、乙 温度计示数变化 偏小 25—27: BCB 学科网(北京)股份有限公司 $