10.4热机的效率同步练-2026-2027学年沪科版（五四学制）物理九年级上学期

**基本信息** 聚焦热机效率核心知识点，通过基础认知、理解应用、综合探究三层设计，实现从概念到实际问题解决的递进，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|热值、比热容概念|单选直接考查定义（如酒精热值不变），填空巩固特性（如柴油用去一半热值不变）| |理解应用层|公式计算、热机效率|结合图像分析（如能量流向图求效率），实验题用控制变量法探究热值（甲丙图对比）| |综合探究层|实际情境应用|联系氢能大巴、热水器等生活场景（如计算氢燃料效率），综合题融合热学与力学（如电动车与汽油车效率对比）|

10.4热机的效率同步练---沪科版五四学制九年级上册2026-2027学年上学期 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．植物油燃料是一种新型燃料，可用来替代传统燃料。其不易燃、不易爆、无烟无异味，在节能方面比传统燃料更胜一筹，进行同样的工作消耗的燃料更少，是因为该燃料具有较大的（     ） A．密度 B．体积 C．比热容 D．热值 【答案】D 【知识点】热值的概念、单位和物理意义、不同物质的质量和体积关系、密度的概念、定义式及单位、比热容的概念、单位和物理意义 【详解】A．密度与燃料燃烧放热能力无关，故A不符合题意； B．体积不是燃料的固有放热相关特性，故B不符合题意； C．比热容反映物质吸放热时的温度变化特性，与燃料燃烧放热能力无关，故C不符合题意； D．完成相同工作需要燃料放出的热量相同，根据热值公式，变形得，一定时，热值越大，所需燃料质量越小，符合“消耗燃料更少”的特点，故D符合题意。 故选D。 2.根据热值的物理意义，将两瓶相同的酒精合并在一个大瓶里，酒精的热值将（     ） A．不变 B．变为原来的二倍 C．变为原来的一半 D．变为原来的四倍 【答案】A 【知识点】热值的概念、单位和物理意义 【详解】热值是燃料的固有特性，仅由燃料的种类决定，与燃料的质量、体积大小无关。两瓶相同的酒精合并后，酒精的种类未发生改变，因此热值不变。故选A。 3．我国探索太空的火箭一般使用液氢作为燃料，主要是因为液氢（     ） A．密度大 B．热值大 C．沸点低 D．比热容大 【答案】B 【知识点】热值的概念、单位和物理意义 【详解】火箭发射需要燃料燃烧释放大量能量，液氢的热值很大，相同质量的液氢完全燃烧比其他燃料放出更多热量，适合作为火箭燃料。故选B。 4．下列关于燃料的热值与热机的效率的说法，正确的是（     ） A．无烟煤的热值比1kg无烟煤的热值大 B．燃料的热值越大，完全燃烧放出的热量越多 C．一般情况下，汽油机比柴油机的效率高 D．工作相同时间，柴油机的效率越高，消耗的燃料越少 【答案】D 【知识点】热值的概念、单位和物理意义、热机效率的定义、提高热机的效率的方法、比较不同燃料的热值大小 【详解】A．热值是燃料的一种特性，热值大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关，所以1kg无烟煤的热值与10kg无烟煤的热值一样大，故A错误； B．根据知，在质量相同时，燃料的热值越大，完全燃烧放出的热量越多，故B错误； C．一般柴油机的压缩比比汽油机大得多，且柴油燃烧要比汽油燃烧更充分，所以柴油机的效率更高一些，故C错误； D．柴油机的效率高，有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值大，在输出功率相同时，工作相同时间，效率越高消耗燃料越少，故D正确。 故选D。 5．（25-26九年级上·上海嘉定·期中）下列关于比热容、内能、热值的说法正确的是（　　） A．汽车油箱里的汽油用掉一些后，剩余汽油的比热容、热值也会减小 B．比热容大的物体所含的内能一定大 C．构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和叫做内能 D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大 【答案】C 【知识点】影响物体内能大小的因素、热值的概念、单位和物理意义、内能的概念、比热容的概念、单位和物理意义 【详解】A．比热容和热值不随物体的质量的变化而变化，因此汽车油箱里的汽油用掉一些后，剩余汽油的比热容、热值不变，故A错误； B．内能的大小与物体的温度、质量、种类、状态等因素有关，与比热容大小无关，因此比热容大的物体所含的内能不一定大，故B错误； C．由内能的定义可知，构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和叫做内能，故C正确； D．内能的大小不仅与温度有关，还与质量等因素有关，温度高的物体质量过小，其内能不一定大，因此温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，故D错误。 故选C。 6．（2025·山东·中考真题）汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧会更加充分，其热值（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 【答案】C 【知识点】热值的概念、单位和物理意义 【详解】热值是燃料的特性，与燃料的种类有关，与是否完全燃烧无关。维护后燃烧更充分，说明相同质量的汽油燃烧，释放的热量更多，但热值不变。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7．（25-26九年级上·上海·阶段检测）甲、乙两种燃料的热值之比为2：1，这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为4：1，那么它们的质量之比为（　　） A．1：8 B．2：1 C．8：1 D．1：2 【答案】B 【知识点】热值的公式及相关计算 【详解】根据可得，两种燃料的质量之比为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．（25-26九年级上·黑龙江佳木斯·阶段检测）已知煤油的热值为4.6×107J/kg，下列说法正确的是（　　） A．1kg煤油燃烧，至少放出4.6×107J热量 B．完全燃烧0.5kg煤油可释放2.3×107J热量 C．只要有煤油燃烧，就能放出4.6×107J热量 D．1kg煤油温度升高1℃，需吸收4.6×107J热量 【答案】B 【知识点】热值的概念、单位和物理意义、热值的公式及相关计算 【详解】A．煤油的热值为4.6×107J/kg，物理意义是表示完全燃烧1kg煤油放出4.6×107J热量，不完全燃烧放出热量小于此值，故A错误； B．完全燃烧0.5kg煤油可释放热量Q=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J，故B正确； C．煤油的热值为4.6×107J/kg，物理意义是表示完全燃烧1kg煤油放出4.6×107J热量，故C错误； D．1kg煤油温度升高1℃，吸收热量与比热容有关，不是4.6×107J，故D错误。 故选B。 9．（2026·广东深圳·三模）如图是自制的简易热机模型，在矿泉水瓶的侧壁上钻一个小孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，在瓶口喷入液态酒精并盖上纸杯。按下电火花发生器的按钮后，酒精燃烧，纸杯飞出。下列说法正确的是（　　） A．纸杯被冲出，是机械能转化为内能，对应热机压缩冲程 B．气体推动纸杯过程中，瓶内气体内能减少 C．不断优化结构，可让该热机效率达到100% D．酒精燃烧越充分，酒精的热值就越大 【答案】B 【知识点】热值的概念、单位和物理意义、热机效率的定义、判断实际生活及应用中的能量转化或转移、热机工作过程中的能量转化 【详解】A．纸杯被冲出，是内能转化为机械能，对应热机做功冲程，故A错误； B．气体推动纸杯过程中，内能转化为机械能，瓶内气体内能减少，故B正确； C．不断优化结构，热机仍会有能量损失，不能让该热机效率达到100%，故C错误； D．燃料的热值为燃料的一种特性，与燃烧是否充分无关，酒精燃烧越充分，酒精的热值不变，故D错误。 故选 B。 10．（25-26九年级下·天津·开学考试）如图所示是某汽车工作时的能量流向图，由图中信息可知，该汽车汽油机工作过程中输出有用功的效率为（　　） A．6% B．30% C．36% D．28% 【答案】D 【知识点】热机效率的计算、热机效率的定义、热机燃料燃烧能量走向示意图 【详解】根据能量守恒定律，该汽车汽油机工作过程中输出有用功的效率等于总能量减去各项损耗能量的百分比之和。输出有用功的效率 故选D。 11．如图某热机输出能量饼状图（有用的能量用灰色底表示），下列说法正确的是（　　） A．热机燃料完全燃烧释放的热量是1000J B．热机的效率约为33% C．热机的效率为75% D．有750J的化学能转化为内能 【答案】A 【知识点】热机效率的计算、热机燃料燃烧能量走向示意图 【详解】A．热机燃料完全燃烧释放的热量等于转化的内能与机械能之和，即 故A正确； BC．热机的效率 故BC错误； D．燃料燃烧是将化学能转化为内能和机械能，其中转化为内能的是750J，但不能说“有750J的化学能转化为内能”（因为还有部分化学能转化为机械能），故D错误。 故选A。 二、填空题 12．如图所示，是某单缸四冲程汽油机的______冲程示意图；该汽油机飞轮转速为1800r/min时，每秒对外做功______次；汽油机常用水做冷却剂，是因为水的______较大；请写出一种提高热机效率的方法：______________________________。 【答案】 吸气 15 比热容 使燃料充分燃烧/减小机械摩擦/减少热量散失 【知识点】水的比热容特点及应用、汽油机的构造与工作过程、提高热机的效率的方法 【详解】由图中可以看出，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物，所以是吸气冲程；飞轮每秒的转速为 ， 因四冲程汽油机飞轮转2圈对外做功1次，故每秒对外做功次数为 ；因水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度需要的热量更多，故汽油机常用水做冷却剂；提高热机效率可通过使燃料充分燃烧、减小机械摩擦、减少热量散失等方式实现。 13．（25-26九年级上·上海闵行·期中）一桶柴油用去一半，剩下半桶柴油的________不变（填写序号）。 ①体积       ②密度       ③比热容       ④内能       ⑤热值 【答案】②③⑤ 【知识点】影响物体内能大小的因素、热值的概念、单位和物理意义、密度的概念、定义式及单位、比热容的概念、单位和物理意义 【详解】比热容、密度、热值是物质的一种特性，不随物体的多少而变化，热值、密度和比热容都不变，内能是所有分子具有的分子动能和分子势能的总和，质量减半，内能变小，体积同时也变小，因此不变的是②③⑤。 14．（25-26九年级上·上海松江·阶段检测）全球汽车保有量在迅速增长，截至2024年底，我国燃油汽车保有量约为3亿辆。假设每辆汽车每年耗油1.55t，则完全燃烧这些汽油会放出___________J的热量。q汽油=4.6×107J/kg汽车内燃机效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%，我国每年可以节约___________t汽油。 【答案】 【知识点】热机效率的计算、热值的公式及相关计算 【详解】[1]汽车数量，每年的耗油总量为 完全燃烧放出的总热量 [2]汽车内燃机效率平均值取，所有汽车做的有用功为 提高后，所有汽车年需的有用功不变，则燃烧汽油放出的热量为 燃烧汽油的质量为 则我国每年可以节约汽油的质量为 15．（25-26九年级上·上海奉贤·期中）某型号汽车正常行驶100千米，消耗汽油8升左右，已知汽油的热值为焦/千克，密度为0.725克/厘米3，汽油机效率通常为20%~30%，则该汽车行驶100千米最多做功_________焦。 【答案】 8.004×107 【知识点】热机效率的计算、密度公式的简单应用、热值的公式及相关计算 【详解】消耗汽油的质量 汽油完全燃烧放出的热量 又汽油机效率通常为20%~30%，所以该汽车行驶100千米最多做功 16．（25-26九年级上·上海·期中）“效率”知识在许多物理知识中有所体现。 (1)用滑轮提升重物做功、用加热装置加热液体、用热机驱动交通工具等，它们的效率总是______100%（“大于”或“小于”）； (2)烧水时煤气放出的热量为Q1，水吸收的热量为Q2，则该过程中吸热效率为______×100%；若汽车消耗了质量为m0、热值为q的燃料并完全燃烧，发动机使汽车行驶的过程中做功为W，则热机的效率为______（以上两空均用字母表达式表示）。 【答案】(1)小于 (2) 【知识点】热机效率的计算 【详解】（1）在使用滑轮提升重物做功、加热装置加热液体或热机驱动交通工具时，总存在能量损失，如摩擦、散热、声音等，因此，有用功或有用热量总是小于输入的总能量，导致效率不可能达到100%，总是小于100%。 （2）[1]烧水时的吸热效率 [2]燃料并完全燃烧放出的热量 热机的效率 17．（25-26九年级上·上海·阶段检测） 目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表一所示，表二是一些燃料的热值。 表一 第1代 第2代 第3代 第4代 燃料 氧气和汽油混合 偏二甲肼 煤油 液态氢 氧化剂 四氧化二氮 液态氧 液态氧 表二 燃料 热值 燃料 热值 汽油 煤油 柴油 氢 使用液态氢作为燃料的主要优点有： ①____________；②____________。 【答案】 热值高 环保 【知识点】热值的概念、单位和物理意义、燃料的利用和环境保护 【详解】[1][2]氢的热值很大，与其他相同质量的燃料相比，氢完全燃烧后释放的热量较多，且燃烧时对环境无污染，即使用液态氢作为燃料的主要优点有热值高、环保。 三、实验题 18．（25-26九年级上·山东济南·阶段检测）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等。烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同燃料的热值时，应选择______两图进行实验； (2)比较不同物质吸热升温快慢的特点，应选择______两图进行实验； (3)在探究物质吸热能力时，得到了下表的实验数据： 物质 初始温度 加热时间 最后温度 水 20 6 45 食用油 20 6 70 实验中，是通过比较______（选填“加热的时间”或“升高的温度”）来间接反映水和食用油吸收的热量的；由实验数据分析可知，______（填“水”或“食用油”）的吸热能力强。 (4)如果该实验换另外的质量和初始温度均相同的a、b两种液体来做实验，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，则可以看出，______液体的温度升高得较快，______液体适合做冷却剂（填“a或b”）。 【答案】(1)甲、乙 (2)甲、丙 (3) 加热的时间 水 (4) a b 【知识点】不同物质的吸热本领、转换法、比较不同燃料的热值大小 【详解】（1）比较不同燃料的热值时，应该控制相同质量的不同燃料，通过给相同液体加热，通过比较液体升高温度的多少来比较不同燃料的热值，故应选择甲、乙两图进行实验。 （2）比较不同物质吸热升温快慢的特点，应该控制同种燃料，通过给液体加热相同的时间，来比较液体升高温度的多少来比较液体吸热快慢，故应选择甲、丙两图进行实验。 （3）由实验数据分析可知，加热相同时间，吸收相同热量，水升温较慢，所以水的吸热能力强。 （4）如果换另外的质量和初始温度均相同的a、b两种液体来做实验，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示。则可以看出，加热相同时间，a液体的温度升高得较快，故b液体的比热容较大，b液体适合做冷却剂。 四、计算题 19．（25-26九年级上·上海·阶段检测）学习了热效率的知识后，小明尝试估测家里天然气热水器的热效率。他把“进水量”设置为40kg，当水温达到40℃时，自动停止加热。已知自来水的温度是20℃，加热过程共消耗0.1m3天然气。计算：（天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）） (1)水箱中自来水吸收的热量Q吸； (2)天然气完全燃烧放出的热量Q放； (3)该热水器的热效率η。 【答案】(1)(2)(3) 【知识点】加热效率的计算、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算 【详解】（1）水箱中自来水吸收的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量 （3）该热水器的热效率 20．（25-26九年级上·上海普陀·期中）某种晶体在熔化时变成同温度的液体所吸收的热量与其质量的比值叫作这种晶体的熔化热，用字母表示。现将质量为1kg初温为-20℃的冰块用天然气灶加热，其温度随加热时间变化的关系图线如图所示。已知CD段加热时间是AB段的两倍，相同时间内冰和水吸收热量相同，水的比热容为，天然气的热值为。若BC段消耗的天然气体积为0.021，天然气灶效率为40%，求： (1)CD段水吸收的热量； (2)冰的比热容； (3)冰的熔化热。 【答案】(1)(2)(3) 【知识点】加热效率的计算、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算 【详解】（1）由图像可知，CD段水升高的温度 冰熔化为水后质量不变，水吸收的热量 （2）根据题意，CD段加热时间是AB段的两倍，且相同时间内冰和水吸收热量相同，因此AB段冰吸收的热量为 AB段冰升高的温度 冰的比热容 （3）天然气完全燃烧放出的热量 冰熔化吸收的热量 冰的熔化热 21．（25-26九年级上·上海·阶段检测）燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。小杰家燃气热水器的技术参数如右表所示，“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1h消耗的燃气体积。 适用燃气 天然气 热值 3×107J/m3 额定耗气量 1.8m3/h (1)某次洗浴，热交换器15min在内将体积为0.1m3的水的水温升高30℃，求该过程中吸收的热量是多少？[c水=4.2×103J/（kg•℃）] (2)某次洗浴，燃气热水器以额定耗气量正常工作15min。若该过程燃气完全燃烧，放出的热量为多少？ (3)燃气热水器的热效率指热水器吸收热量的效率。（能效等级是根据热效率来划分的，其中三级能效的热效率≥84%，二级能效的热效率≥89%，而一级能效的热效率≥98%。请根据计算判断该燃气热水器属于哪一级能效？（热效率结果保留整数） 【答案】(1)(2)(3) 该燃气热水器属于二级能效 【知识点】密度公式的简单应用、加热效率的计算、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算 【详解】（1）水的质量 则吸收的热量 （2）由题可知，15min消耗的燃气体积 则这些燃气完全燃烧放出的热量 （3）该热水器热效率为 因93%满足二级能效（≥89%），故属于二级能效。 22．（25-26九年级上·上海闵行·期中）如图为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，此时红色指示灯亮，同时风机工作，流经热交换器，将从A点处流入热交换器的冷水加热，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。该燃气热水器的技术参数如表，其中“热水产出率”的含义是：每分钟使水温升高25℃时的出水体积；“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。 适用燃气 天然气 热值 额定耗气量 热水产出率 12L/min 某次洗浴，设定热水管出水温度45℃，热水器正常工作用时15min，若这个过程中天然气完全燃烧，求： (1)这个过程燃烧放出的热量为多少焦？ (2)若在该热水器的热交换器中，相同时间内水吸收的热量相同，测得冷水管进水温度15℃，则上述过程热水器的出水流量为每分钟多少升？正常工作15min，热水器中的水吸收的热量为多少？该热水器加热水的效率为多少？[] 【答案】(1)2.7×107J (2)10L，1.89×107J，70% 【知识点】热机效率的计算、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算 【详解】（1）由额定耗气量3.6m3/h可知，工作15min消耗燃气的体积 燃气完全燃烧释放的热量Q放=Vq=0.9m3×3×107J/m3=2.7×107J （2）热水产出率为12L/min，即每分钟出水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×12×10-3m3=12kg 每分钟水吸收的热量Q吸1=c水mΔt 当冷水的温度为15℃和出水温度为45℃时，每分钟水吸收的热量Q吸2=c水m′(t2-t1)=c水m′(45℃-15℃) 因同一燃气热水器正常工作时相同时间内水吸收的热量相等，则Q吸1=Q吸2 即c水mΔt=c水m′(45℃-15℃) 则每分钟流出热水的质量 每分钟流出热水的体积 即上述过程热水器的出水流量为10L/min； 正常工作15min，热水器中的水吸收的热量Q吸=c水m″(t2-t1)=4.2×103J/(kg•℃)×15min×10kg/min×(45℃-15℃)=1.89×107J 该热水器加热水的效率 23．（25-26九年级上·上海·阶段检测）几年来，我国大力推广新能源汽车。如图是某款电动汽车，以60km/h的速度匀速行驶了80km，所受的牵引力为720N，消耗的电能为7.2×107J。求： (1)求牵引力所做的功； (2)上述行驶过程中，电动车的效率； (3)有一款与它外形、质量均相同的汽油车，若该汽车的效率为30%，汽油车匀速行驶80km和电动车做相同的功，求消耗汽油的质量。（汽油的热值取4.5×107J/kg） 【答案】(1)5.76×107J (2)80% (3)4.27kg 【知识点】热机效率的计算、功的计算和估算、热值的公式及相关计算 【详解】（1）牵引力所做的功为 （2）电动车的效率η为 （3）汽油车做的有用功与电动车相同，即 根据效率公式 可得，汽油完全燃烧放出的热量为 根据热值公式 Q放= mq可得，消耗汽油的质量为 24．（25-26九年级上·上海闵行·阶段检测）小明出门去图书馆自习，发现坐的是氢燃料大巴车。国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》，明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。2024年4月，两辆以氢为燃料的汽车，实现了北京到上海1500km长距离运输测试，这是中国氢能车辆首次大范围、长距离的实际运输测试。某氢燃料电池大巴车如图所示。[c水=4.2×103J/（kg·℃），q氢=1.4×108J/kg] (1)已知氢能车在某个时间段内做匀速直线运动，消耗了2千克的氢燃料。 ①大巴车内2千克氢燃料燃烧释放的热量可能为( ) A．2.8×108J　B．4.4×108J　C．1.0×108J　D．9×107J ②你选择的理由是（通过计算说明）________； (2)0.6kg氢燃料可供该型号氢燃料电池大巴车以140kW的恒定功率匀速行驶300s，则该氢燃料电池大巴车的效率为多少________? 【答案】(1) CD 见解析 (2)50% 【知识点】热机效率的计算、热值的公式及相关计算 【详解】（1）[1][2]2kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 燃料有时候可能并没有完全燃烧，所以放出的热量较少，只要是小于等于均有可能，故AB不符合题意，CD符合题意。 故选CD。 （2）氢燃料电池大巴所做的有用功 0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量 氢燃料电池大巴车的效率 五、综合题 25．（25-26九年级上·上海浦东新·阶段检测）厨房中的物理知识。 (1)①同样条件下，烧一壶水时，加热时间越长，水的温度就越高。据此可以猜想：质量相同的同种物质，物质吸收的热量可能与________有关。 ②同样条件下，烧开一壶水比烧开半壶水所用时间长。据此可以猜想物质吸收的热量可能与________有关。 (2)水在沸腾前后温度的变化图线如图，BC段表示水继续吸收热量持续沸腾，水的内能增大，温度不变，说明内能大小与________有关。 (3)某同学想探究家中用天然气烧水的效率。他把铁锅放到燃气灶的锅架上，用纯净水瓶向铁锅里加了2千克的水。记录水的初温为22℃，开大火挡位加热。边加热边观察天然气表的示数变化，当观察到天然气表的示数增加了0.02m3时，测量此时水的温度为72℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为3.5×107J/m3，大气压强为1个标准大气压，求： ①水吸收的热量Q吸是多少________？ ②若天然气完全燃烧，放出的热量Q放为多少________？ ③在理想情况下，天然气烧水的效率为多少________？ ④继续观察到天然气表示数，请直接判断当示数又增加了0.02m3时水温为________℃。 ⑤实际使用时，燃气灶的效率并没有这么高，为了提高燃气灶效率，请给使用者提出一条可操作的建议________。 【答案】(1) 升高的温度 质量 (2)状态 (3) 4.2×105J 7×105J 60% 100 加装聚火罩，减少热损失，可提高燃气灶效率 【知识点】温度、热量与内能的区别与联系、加热效率的计算、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、比热容的定义式 【详解】（1）[1]相同的情况下，加热时间越长，水吸收的热量越多，温度升高得越多。因此，质量相同的同种物质，升高的温度越高，吸收的热量越多，质量相同的同种物质，物质吸收的热量可能与升高温度有关。 [2]水的比热容和温度变化相同，只有水的质量不同，吸收的热量不同，所以物质吸收热量的多少与物质的质量有关。 （2）水继续吸收热量持续沸腾，水汽化为水蒸气，水的状态变化，水的内能增大，温度不变，说明内能大小与状态有关。 （3）[1]水吸收的热量 [2]天然气完全燃烧，放出的热量 [3]天然气烧水的效率 [4]当示数又增加了0.02m3时，水温再次升高72℃-22℃=50℃ 而此时水温为72℃+50℃>100℃，高于标准大气压下水的沸点，则此时水已经沸腾，温度为100℃。 [5]提高燃气灶效率的方法：保证足够的空气，使天然气尽可能充分燃烧或加装聚火罩，减少热损失，可提高燃气灶效率。 26．（25-26九年级下·上海黄浦·阶段检测）城市热岛效应即中心城区气温明显高于郊区。 (1)减弱热岛效应措施之一：增加绿地、城市水体，是利用水的______较大。 (2)减弱热岛效应措施之二：人工蒸发补偿，采用喷雾系统是高效且经济的方法。这是利用水______（填写物态变化）有______（选涂A吸热  B放热）作用。 (3)机动车是造成城市热岛效应的因素之一。四冲程内燃机工作过程中，将内能转化为机械能的是______（单选） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 (4)汽车内燃机的能量流程图如图所示，该热机效率为______，释放出的内能无法自动地转化为机械能再用来驱动汽车，说明能量的转化具有______。 (5)同一汽车先后两次沿同一水平面运动，汽车先后两次的图像，如图所示，则汽车第一次运动时（　　） A．合力大 B．摩擦力小 C．牵引力大 D．速度大 【答案】(1)比热容 (2) 汽化 A (3)C (4) 方向性 (5)D 【知识点】热机效率的计算、水的比热容特点及应用、运用推导公式求解路程和时间、汽油机的构造与工作过程、生活中的汽、液化现象 【详解】（1）增加绿地、城市水体，是利用水的比热容较大，水的比热容大，升温慢，吸热多，可调节气温。 （2）[1][2]喷雾系统利用水汽化（蒸发），汽化吸热，降低环境温度。 （3）将内能转化为机械能的为做功冲程，故选C。 （4）[1]热机效率为 [2]释放出的内能无法自动地转化为机械能，说明能量的转化具有方向性。 （5）A．两次都是匀速直线，都是平衡状态，两次合力均为0，故A不符合题意； B．水平面运动，受滑动摩擦力，汽车对地面的压力、接触面的粗糙程度均不变，摩擦力不变；故B不符合题意； C．匀速运动时，牵引力等于摩擦力，两次牵引力相同，故C不符合题意； D．由第一次的s-t图像可知 第二次的s-t图像可知 第一次的速度大于第二次的速度。 两次都是匀速运动，合力为零，牵引力等于摩擦力，而摩擦力相同，所以牵引力也相同。 故选D。 27．（25-26九年级上·上海·阶段检测）热岛效应，是由于城市柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，造成了同一时间，城区气温普遍高于周边郊区气温。 (1)研究表明，城市机动车的增多也是造成热岛效应的因素之一。课堂上用图（a）装置模拟热机，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子会被试管内水蒸气推出。这一过程中，水蒸气的_______能转化为塞子的________能，该过程与图_______（选填“b”或“c”）冲程的能量转化情况相同，在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过________的方式增加物体的内能； (2)减弱热岛效应的措施之一：增大城区水域面积，这主要是利用了水的____________的特性，假设湖水吸收的热量被相同质量的沙石吸收，则沙石升高的温度__________（选填“A．大于”“B．小于”或“C．等于”）湖水升高的温度； (3)减弱热岛效应的措施之二：人工蒸发补偿，采用喷水系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水蒸发时会__________（选填“A．吸热”或“B．放热”）的作用来降低气温； (4)工作人员驾驶洒水车对市区道路洒水降温，下表是某洒水车装满水时的相关数据，若该洒水车在水平路面上以80kW的功率匀速行驶了10min，燃烧了3kg的汽油，已知汽油的热值为，求： 空车质量 水罐容积 额定功率 5t 4m3 120kW ①求汽油燃烧放出的热量； ②计算洒水车热机的效率η。 【答案】(1) 内 机械 c 做功 (2) 比热容较大 大于 (3)吸热 (4)，40% 【知识点】热机效率的计算、水的比热容特点及应用、热值的公式及相关计算、做功改变物体的内能、热机工作过程中的能量转化 【详解】（1）[1][2][3]当试管内水被酒精灯加热后，水蒸气的内能逐渐增大，最后会把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为了塞子的机械能；汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能，而c图中火花塞点火，活塞下行，故图c是做功冲程；则该过程与图c冲程的能量转化情况相同。 [4]刹车片发热，是因为刹车片克服摩擦做功，这是通过做功的方式增加内能。 （2）[1][2]因为水和沙石的质量相等，当吸收相同的热量时，水的比热容大于沙石的比热容，根据可知沙石升高的温度大于湖水升高的温度。 （3）水蒸发时会吸收热量，从而可以使周围气温降低。 （4）①汽油燃烧放出的热量为 ②洒水车以80kW的功率匀速行驶10min做的功为 洒水车热机的效率 28.（2026·上海松江·一模）汽车给我们的生活提供了便利。 (1)汽车发动机常用乙二醇水溶液作冷却剂，这是利用了水的______大的特点。 (2)行驶过程中，闻到尾气有汽油味，说明此时汽油没有完全燃烧，则汽油的热值______（选填“A．变大”“B．不变”或“C．变小”）。 (3)关于汽车发动机的热机效率，下列说法正确的是（　　） A．热机效率越高，热机做功越快 B．热机效率越高，热机做的有用功越多 C．热机效率越高，消耗的燃料越少 D．减少机械摩擦和热损失可以提高热机效率 【答案】(1)比热容 (2)B (3)D 【知识点】热值的概念、单位和物理意义、水的比热容特点及应用、热机效率的定义、提高热机的效率的方法 【详解】（1）水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度时，水吸收的热量多。所以汽车发动机常用乙二醇水溶液作冷却剂，这是利用了水的比热容大的特点。 （2）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧等均无关。所以行驶过程中汽油没有完全燃烧，汽油的热值不变，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （3）A．热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，热机做功越快，是指功率大，而热机效率和功率是两个不同的物理量，热机效率高，功率不一定大，故A错误； B．热机效率高，说明热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比大，但做的有用功不一定多，因为有用功还与燃料燃烧放出的总能量有关，故B错误； C．热机效率高，说明热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比大，但消耗的燃料不一定少，因为还与做的有用功多少有关，故C错误； D．减少机械摩擦和热损失，能使更多的燃料燃烧产生的能量转化为有用功，从而可以提高热机效率，故D正确。 故选D。 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 $ 10.4热机的效率同步练---沪科版五四学制九年级上册2026-2027学年上学期 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．植物油燃料是一种新型燃料，可用来替代传统燃料。其不易燃、不易爆、无烟无异味，在节能方面比传统燃料更胜一筹，进行同样的工作消耗的燃料更少，是因为该燃料具有较大的（     ） A．密度 B．体积 C．比热容 D．热值 2.根据热值的物理意义，将两瓶相同的酒精合并在一个大瓶里，酒精的热值将（     ） A．不变 B．变为原来的二倍 C．变为原来的一半 D．变为原来的四倍 3．我国探索太空的火箭一般使用液氢作为燃料，主要是因为液氢（     ） A．密度大 B．热值大 C．沸点低 D．比热容大 4．下列关于燃料的热值与热机的效率的说法，正确的是（     ） A．无烟煤的热值比1kg无烟煤的热值大 B．燃料的热值越大，完全燃烧放出的热量越多 C．一般情况下，汽油机比柴油机的效率高 D．工作相同时间，柴油机的效率越高，消耗的燃料越少 5．（25-26九年级上·上海嘉定·期中）下列关于比热容、内能、热值的说法正确的是（　　） A．汽车油箱里的汽油用掉一些后，剩余汽油的比热容、热值也会减小 B．比热容大的物体所含的内能一定大 C．构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和叫做内能 D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大 6．（2025·山东·中考真题）汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧会更加充分，其热值（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 7．（25-26九年级上·上海·阶段检测）甲、乙两种燃料的热值之比为2：1，这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为4：1，那么它们的质量之比为（　　） A．1：8 B．2：1 C．8：1 D．1：2 8．（25-26九年级上·黑龙江佳木斯·阶段检测）已知煤油的热值为4.6×107J/kg，下列说法正确的是（　　） A．1kg煤油燃烧，至少放出4.6×107J热量 B．完全燃烧0.5kg煤油可释放2.3×107J热量 C．只要有煤油燃烧，就能放出4.6×107J热量 D．1kg煤油温度升高1℃，需吸收4.6×107J热量 9．（2026·广东深圳·三模）如图是自制的简易热机模型，在矿泉水瓶的侧壁上钻一个小孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，在瓶口喷入液态酒精并盖上纸杯。按下电火花发生器的按钮后，酒精燃烧，纸杯飞出。下列说法正确的是（　　） A．纸杯被冲出，是机械能转化为内能，对应热机压缩冲程 B．气体推动纸杯过程中，瓶内气体内能减少 C．不断优化结构，可让该热机效率达到100% D．酒精燃烧越充分，酒精的热值就越大 10．（25-26九年级下·天津·开学考试）如图所示是某汽车工作时的能量流向图，由图中信息可知，该汽车汽油机工作过程中输出有用功的效率为（　　） A．6% B．30% C．36% D．28% 11．如图某热机输出能量饼状图（有用的能量用灰色底表示），下列说法正确的是（　　） A．热机燃料完全燃烧释放的热量是1000J B．热机的效率约为33% C．热机的效率为75% D．有750J的化学能转化为内能 二、填空题 12．如图所示，是某单缸四冲程汽油机的______冲程示意图；该汽油机飞轮转速为1800r/min时，每秒对外做功______次；汽油机常用水做冷却剂，是因为水的______较大；请写出一种提高热机效率的方法：______________________________。 13．（25-26九年级上·上海闵行·期中）一桶柴油用去一半，剩下半桶柴油的________不变（填写序号）。 ①体积       ②密度       ③比热容       ④内能       ⑤热值 14．（25-26九年级上·上海松江·阶段检测）全球汽车保有量在迅速增长，截至2024年底，我国燃油汽车保有量约为3亿辆。假设每辆汽车每年耗油1.55t，则完全燃烧这些汽油会放出___________J的热量。q汽油=4.6×107J/kg汽车内燃机效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%，我国每年可以节约___________t汽油。 15．（25-26九年级上·上海奉贤·期中）某型号汽车正常行驶100千米，消耗汽油8升左右，已知汽油的热值为焦/千克，密度为0.725克/厘米3，汽油机效率通常为20%~30%，则该汽车行驶100千米最多做功_________焦。 16．（25-26九年级上·上海·期中）“效率”知识在许多物理知识中有所体现。 (1)用滑轮提升重物做功、用加热装置加热液体、用热机驱动交通工具等，它们的效率总是______100%（“大于”或“小于”）； (2)烧水时煤气放出的热量为Q1，水吸收的热量为Q2，则该过程中吸热效率为______×100%；若汽车消耗了质量为m0、热值为q的燃料并完全燃烧，发动机使汽车行驶的过程中做功为W，则热机的效率为______（以上两空均用字母表达式表示）。 17．（25-26九年级上·上海·阶段检测） 目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表一所示，表二是一些燃料的热值。 表一 第1代 第2代 第3代 第4代 燃料 氧气和汽油混合 偏二甲肼 煤油 液态氢 氧化剂 四氧化二氮 液态氧 液态氧 表二 燃料 热值 燃料 热值 汽油 煤油 柴油 氢 使用液态氢作为燃料的主要优点有： ①____________；②____________。 三、实验题 18．（25-26九年级上·山东济南·阶段检测）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等。烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同燃料的热值时，应选择______两图进行实验； (2)比较不同物质吸热升温快慢的特点，应选择______两图进行实验； (3)在探究物质吸热能力时，得到了下表的实验数据： 物质 初始温度 加热时间 最后温度 水 20 6 45 食用油 20 6 70 实验中，是通过比较______（选填“加热的时间”或“升高的温度”）来间接反映水和食用油吸收的热量的；由实验数据分析可知，______（填“水”或“食用油”）的吸热能力强。 (4)如果该实验换另外的质量和初始温度均相同的a、b两种液体来做实验，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，则可以看出，______液体的温度升高得较快，______液体适合做冷却剂（填“a或b”）。 四、计算题 19．（25-26九年级上·上海·阶段检测）学习了热效率的知识后，小明尝试估测家里天然气热水器的热效率。他把“进水量”设置为40kg，当水温达到40℃时，自动停止加热。已知自来水的温度是20℃，加热过程共消耗0.1m3天然气。计算：（天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）） (1)水箱中自来水吸收的热量Q吸； (2)天然气完全燃烧放出的热量Q放； (3)该热水器的热效率η。 20．（25-26九年级上·上海普陀·期中）某种晶体在熔化时变成同温度的液体所吸收的热量与其质量的比值叫作这种晶体的熔化热，用字母表示。现将质量为1kg初温为-20℃的冰块用天然气灶加热，其温度随加热时间变化的关系图线如图所示。已知CD段加热时间是AB段的两倍，相同时间内冰和水吸收热量相同，水的比热容为，天然气的热值为。若BC段消耗的天然气体积为0.021，天然气灶效率为40%，求： (1)CD段水吸收的热量； (2)冰的比热容； (3)冰的熔化热。 21．（25-26九年级上·上海·阶段检测）燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。小杰家燃气热水器的技术参数如右表所示，“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1h消耗的燃气体积。 适用燃气 天然气 热值 3×107J/m3 额定耗气量 1.8m3/h (1)某次洗浴，热交换器15min在内将体积为0.1m3的水的水温升高30℃，求该过程中吸收的热量是多少？[c水=4.2×103J/（kg•℃）] (2)某次洗浴，燃气热水器以额定耗气量正常工作15min。若该过程燃气完全燃烧，放出的热量为多少？ (3)燃气热水器的热效率指热水器吸收热量的效率。（能效等级是根据热效率来划分的，其中三级能效的热效率≥84%，二级能效的热效率≥89%，而一级能效的热效率≥98%。请根据计算判断该燃气热水器属于哪一级能效？（热效率结果保留整数） 22．（25-26九年级上·上海闵行·期中）如图为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，此时红色指示灯亮，同时风机工作，流经热交换器，将从A点处流入热交换器的冷水加热，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。该燃气热水器的技术参数如表，其中“热水产出率”的含义是：每分钟使水温升高25℃时的出水体积；“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。 适用燃气 天然气 热值 额定耗气量 热水产出率 12L/min 某次洗浴，设定热水管出水温度45℃，热水器正常工作用时15min，若这个过程中天然气完全燃烧，求： (1)这个过程燃烧放出的热量为多少焦？ (2)若在该热水器的热交换器中，相同时间内水吸收的热量相同，测得冷水管进水温度15℃，则上述过程热水器的出水流量为每分钟多少升？正常工作15min，热水器中的水吸收的热量为多少？该热水器加热水的效率为多少？[] 23．（25-26九年级上·上海·阶段检测）几年来，我国大力推广新能源汽车。如图是某款电动汽车，以60km/h的速度匀速行驶了80km，所受的牵引力为720N，消耗的电能为7.2×107J。求： (1)求牵引力所做的功； (2)上述行驶过程中，电动车的效率； (3)有一款与它外形、质量均相同的汽油车，若该汽车的效率为30%，汽油车匀速行驶80km和电动车做相同的功，求消耗汽油的质量。（汽油的热值取4.5×107J/kg） 24．（25-26九年级上·上海闵行·阶段检测）小明出门去图书馆自习，发现坐的是氢燃料大巴车。国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》，明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。2024年4月，两辆以氢为燃料的汽车，实现了北京到上海1500km长距离运输测试，这是中国氢能车辆首次大范围、长距离的实际运输测试。某氢燃料电池大巴车如图所示。[c水=4.2×103J/（kg·℃），q氢=1.4×108J/kg] (1)已知氢能车在某个时间段内做匀速直线运动，消耗了2千克的氢燃料。 ①大巴车内2千克氢燃料燃烧释放的热量可能为( ) A．2.8×108J　B．4.4×108J　C．1.0×108J　D．9×107J ②你选择的理由是（通过计算说明）________； (2)0.6kg氢燃料可供该型号氢燃料电池大巴车以140kW的恒定功率匀速行驶300s，则该氢燃料电池大巴车的效率为多少________? 五、综合题 25．（25-26九年级上·上海浦东新·阶段检测）厨房中的物理知识。 (1)①同样条件下，烧一壶水时，加热时间越长，水的温度就越高。据此可以猜想：质量相同的同种物质，物质吸收的热量可能与________有关。 ②同样条件下，烧开一壶水比烧开半壶水所用时间长。据此可以猜想物质吸收的热量可能与________有关。 (2)水在沸腾前后温度的变化图线如图，BC段表示水继续吸收热量持续沸腾，水的内能增大，温度不变，说明内能大小与________有关。 (3)某同学想探究家中用天然气烧水的效率。他把铁锅放到燃气灶的锅架上，用纯净水瓶向铁锅里加了2千克的水。记录水的初温为22℃，开大火挡位加热。边加热边观察天然气表的示数变化，当观察到天然气表的示数增加了0.02m3时，测量此时水的温度为72℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为3.5×107J/m3，大气压强为1个标准大气压，求： ①水吸收的热量Q吸是多少________？ ②若天然气完全燃烧，放出的热量Q放为多少________？ ③在理想情况下，天然气烧水的效率为多少________？ ④继续观察到天然气表示数，请直接判断当示数又增加了0.02m3时水温为________℃。 ⑤实际使用时，燃气灶的效率并没有这么高，为了提高燃气灶效率，请给使用者提出一条可操作的建议________。 26．（25-26九年级下·上海黄浦·阶段检测）城市热岛效应即中心城区气温明显高于郊区。 (1)减弱热岛效应措施之一：增加绿地、城市水体，是利用水的______较大。 (2)减弱热岛效应措施之二：人工蒸发补偿，采用喷雾系统是高效且经济的方法。这是利用水______（填写物态变化）有______（选涂A吸热  B放热）作用。 (3)机动车是造成城市热岛效应的因素之一。四冲程内燃机工作过程中，将内能转化为机械能的是______（单选） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 (4)汽车内燃机的能量流程图如图所示，该热机效率为______，释放出的内能无法自动地转化为机械能再用来驱动汽车，说明能量的转化具有______。 (5)同一汽车先后两次沿同一水平面运动，汽车先后两次的图像，如图所示，则汽车第一次运动时（　　） A．合力大 B．摩擦力小 C．牵引力大 D．速度大 27．（25-26九年级上·上海·阶段检测）热岛效应，是由于城市柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，造成了同一时间，城区气温普遍高于周边郊区气温。 (1)研究表明，城市机动车的增多也是造成热岛效应的因素之一。课堂上用图（a）装置模拟热机，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子会被试管内水蒸气推出。这一过程中，水蒸气的_______能转化为塞子的________能，该过程与图_______（选填“b”或“c”）冲程的能量转化情况相同，在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过________的方式增加物体的内能； (2)减弱热岛效应的措施之一：增大城区水域面积，这主要是利用了水的____________的特性，假设湖水吸收的热量被相同质量的沙石吸收，则沙石升高的温度__________（选填“A．大于”“B．小于”或“C．等于”）湖水升高的温度； (3)减弱热岛效应的措施之二：人工蒸发补偿，采用喷水系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水蒸发时会__________（选填“A．吸热”或“B．放热”）的作用来降低气温； (4)工作人员驾驶洒水车对市区道路洒水降温，下表是某洒水车装满水时的相关数据，若该洒水车在水平路面上以80kW的功率匀速行驶了10min，燃烧了3kg的汽油，已知汽油的热值为，求： 空车质量 水罐容积 额定功率 5t 4m3 120kW ①求汽油燃烧放出的热量； ②计算洒水车热机的效率η。 28.（2026·上海松江·一模）汽车给我们的生活提供了便利。 (1)汽车发动机常用乙二醇水溶液作冷却剂，这是利用了水的______大的特点。 (2)行驶过程中，闻到尾气有汽油味，说明此时汽油没有完全燃烧，则汽油的热值______（选填“A．变大”“B．不变”或“C．变小”）。 (3)关于汽车发动机的热机效率，下列说法正确的是（　　） A．热机效率越高，热机做功越快 B．热机效率越高，热机做的有用功越多 C．热机效率越高，消耗的燃料越少 D．减少机械摩擦和热损失可以提高热机效率 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 $