第14章 第3节 热机的效率&第4节 跨学科实践：制作简易热机模型-【课课练】2026-2027学年九年级全一册物理同步训练（人教版·新教材）

课课练物理九年级全一册 第3节 夯实五分钟 第 1.关于热值和热机效率，下列说法正确 十 的是( ) 四 A.使燃料燃烧更充分，可提高热机效率 章 B.热机使用的燃料的热值越大，热机效率 就越高 C.1kg煤油燃烧放出的热量，就是煤油的 热值 D.把煤磨成煤粉或煤粒，加氧气使其燃烧 更充分，可以提高煤的热值 2.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.燃烧质量相同的同种燃料，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，主要是机械摩擦损失的 3.利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行 加热时，完全燃烧了0.105m的煤气。已知 水的比热容为4.2×10J/(kg·℃)，煤气 的热值为4×107J/m3,该热水器烧水的效率 是50%。下列说法中( ①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103J ②水吸收的热量是2.1×10J ③水温升高了50℃ ④加热过程中水的内能保持不变 A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①②正确 D.只有②③④正确 4.2024年10月30日，搭载着神舟十九号 载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭 (如图)在酒泉卫星发射中心成功发射。 火箭的燃料燃烧得越充分，热值 22 热机的效率 准度：☆ （选填“增大”“减小”或“不变”)。 随着科技进步与发展，内燃机的效率 (选填“一定”或“不可能”)达到100%。 5.如图所示为某内燃机的能量流向图。该内 燃机的效率为 该内燃机是在 冲程获得动力。 摩擦与辐射6%冷却水30%废气36% 燃料完全燃烧 放出的能量100% 有用 机械能 能流图 6.2024年4月，两辆氢能源汽车实现了从北京 到上海1500公里长距离运输测试，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0.4h,受到的牵引力为 1.4×103N,消耗氢气0.8kg,则此过程中氢 气燃烧放出的热量为 J,利用氢能的 效率为 （9氢气=1.4×108J/kg） 素养稳提升 7.图甲是四冲程内燃机的某冲程示意图，图 乙是该汽车内燃机的能量流向图。下列有 关说法正确的是( 甲 燃烧释放的热（100%) 废气(33%) 冷却水（30%) 输 出 摩擦与辐射(7%) 有 用 功 乙 A.由图乙可知该内燃机的效率是35% B.冬天外界气温低，内燃机箱外散热快， 内燃机的效率会提高 C.图甲是压缩冲程示意图，活塞对气缸内 的气体做功，机械能转化为内能 D.汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃 烧得越不充分，这会降低燃料的热值 8.为了节约能源，需要提高热机的效率，下 列措施不能提高热机效率的是()】 A.让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得 比较完全 B.在设计与制造热机时要不断改进与创 新，以减少能量的损失 C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦 D.尽量增加热机的工作时间 9.内燃机的发明是第二次工业革命中应用技 术领域的一项重大成就。如图所示为单缸 第十四章内能的利用 度：☆☆ 四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽 油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800 圈(9*油=4.6×10？Jkg），则下列说法正确 第 的是（) 四章 A.图中所示冲程是做功冲程 B.若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油 机做的有用功为6.9×107J C.该汽油机在1s内做功30次 D.汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 10.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 m3。[水的比热容为 4.2×103J/（kg·℃)，天然气热值为 4.2×107J/m3] 11.某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3600 转，则每秒对外做功 次，每次 对外做功115J,该汽油机的效率为25%， 连续工作半小时需消耗汽油 kgo （9汽油=4.6×107J/kg） 12.如图所示是小明家的小汽车，该车以20/s 的速度在水平路面上匀速行驶100km,消耗 汽油10L,若发动机的输出功率为20kW, 求在这段路程中：（汽油密度p=0.7× 103kg/m3,汽油的热值g=4.6×107J/kg) 23 课课练物理九年级全一册 第 (1)10L汽油完全燃烧放出的热量； 十 (2)小汽车所受的摩擦力； (3)小汽车发动机的效率（结果保留 四 整数)。 章 中考一点通 难 13.（中考·牡丹江)关于热机，下列说法正 ! 确的是( A.蒸汽机不属于热机 B.柴油机的效率能达到100% C.汽油机会散发出汽油味属于扩散现象 D.内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能 14.（中考·甘孜州)下列关于热值和热机效 率的说法，正确的是（) A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C.柴油机的热机效率通常为100% D.燃料燃烧释放的热量越多，热值越大 15.（中考·日照)2023年5月28日，C919大 型客机进行首次商业载客飞行，飞机的发 动机选用航空煤油作为燃料，假如航空煤 油的热值为4.6×10？J/kg,完全燃烧50kg 航空煤油放出的热量为 J。某型号农 用拖拉机，为提高发动机的效率需要在 冲程让燃料充分燃烧。 16.（中考·陕西)氢能因其低碳、高热值、 来源广泛等特点，在新能源领域备受青 睐。某款氢内燃机汽车的总质量为1.8t, 车轮与地面的总接触面积为0.1m。某次测 试中，该车匀速直线行驶6km用时5min, 24 度：☆☆☆ 牵引力做功的功率恒为36kW,发动机的 效率为60%。(g取10Nkg,氢燃料的热值 为1.4×108J/kg,假设氢燃料完全燃烧) (1)该车静止在水平地面上时，对地面 的压强是多少？ (2)本次测试中，该车行驶的速度是多 少？受到的牵引力是多少？ (3)本次测试中，消耗氢燃料的质量是 多少？（计算结果保留两位小数) 第十四章内能的利用 第4节跨学科实践：制作简易热机模型 1.如图是小明制作的简易“蒸汽船”模型。 了下面的实验，如图甲所示在试管内装些 将盛有一定量水的铜制容器安装在“船 水，用橡胶塞塞住管口，给水加热，加热 第 体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热， 一段时间后我们看到 的 段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船” 现象，说明利用内能可以做功。利用此原 四 就向左行驶。 理，同学们一起用可乐瓶制作了水火箭， (1)蜡烛对铜制容器底部加热导致容器 如图乙所示。 章 内水温升高，这是通过 的方式 (2)水火箭的安装及工作过程 改变水的内能。 在水火箭中装人占高压舱体积三分之 (2)当铜管向右喷蒸汽时“船体”向左 一的水，然后把水火箭喷嘴朝下安装在发 运动，这个过程的能量转化是： 能 射架的弹簧卡口上；用打气装置向高压 转化为 能。这与热机的 冲 舱内打气，当气压表显示4个标准大气压 程相同。 时，可以通过线闸开关来进行发射；发射 铜制 铜管 后高压舱内的水通过狭小的喷口高速向后 容器 喷射，由于水的 水火箭受到 一个向上的升力，加速飞向高空。 船体 (3)设计改进 2.在跨学科实践课上，科技小组在老师的指 同学们经研究进行下面改进，用燃料 导下开展了“制作简易火箭”的项目化学 燃烧获得能量，制作简易火箭。查阅资 习活动。下面是该小组同学交流的实践过 料，已知部分燃料热值如下表所示，若从 程，请帮助完成下列内容： 表中几种燃料中选择，应选择 做火 箭的燃料，因为质量相同的情况下完全燃 烧该燃料放出的热量更多。如图丙，重新 制作了火箭，饮料瓶剪掉底，用纸壳做支 架并包裹固定在箭体上，用喷壶向瓶内喷 适量燃料后，迅速将火箭立在地面上，点 甲 火后，燃气就将瓶体顶飞出去了。 燃料 热值 高压 水火箭 打气简 酒精 3.0×10'J/kg 气体 发射架 汽油 4.6×10'J/kg 氢 1.4×103Jkg 高压舱 乙 (1)原理探究过程 为探究火箭发射原理，同学们先进行 丙 2519.机械做功大气压 第3节热机的效率 1.A2.B3.B4.不变不可能 5.28%做功6.1.12×10837.5% 7.C8.D9.B10.6.72×1050.04 11.300.54 12.解：（1)汽油的质量 m=pV=0.7×103kgm3×10×103m3 7kg 汽油完全燃烧放出的热量 Q放=m9=7kg×4.6×107Jg=3.22× 108J （2)汽车的速度为20m/s,匀速行 驶时，牵引力与阻力是一对平衡 力，所以由P=Fv得，小汽车所受 的摩擦力 fFF=P-20×102W=1000N y1 20m/s (3)发动机做的功 W=Fs=1000N×100×103m=108J 小汽车发动机的效率 108J 一=31% Q放3.22×103J 13.C14.B15.2.3×109做功 16.解：（1)该车静止在水平地面上 时，对地面的压力和自身的重力相 等，即 F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg= 1.8×104N 受力面积为0.1m,则对地面的压强 p=F=1.8×10N =1.8×105Pa S0.1m2 参考答案 (2)该车行驶的速度 s=6×103m =20m/s t 5×60s 由P=Fv可得，受到的牵引力 EP36×10W1800 20m/s （3)牵引力做的功 W=Pt=36×103W×5×60s=1.08× 107J 由7= ?可得，氢燃料完全燃烧 Q放 释放的热量 0”71L.08x1018x0 60% 由Q效=q可得，消耗氢燃料的质量 k=1.8×10J=0.13kg m氢2q 1.4×103J/kg 第4节跨学科实践：制作简易热机模型 1.（1)热传递（2)内机械做功 2.（1)塞子被冲出（2)反冲作用 (3)氢 强化训练 1.A2.D 3.（1)机械（2)不变方向 4.热值能量守恒定律 5.3×107不变 6.4.6×10?1kg汽油完全燃烧放出的 热量是4.6×107J 7.热值4.2×1081250 8.(1)C 3