14.3热机的效率（课时练习提升题）2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 2026-2027学年人教版九年级物理全一册14.3《热机的效率》同步练习，通过基础认知、理解应用、综合探究三层设计，实现从热值与效率概念到实际问题解决的知识巩固，培养能量观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|热值定义/单位/特性、热机效率概念|选择1-5题、填空11-13题，通过直接设问强化物理观念| |理解应用|热值计算、效率影响因素、功率与效率区别|选择6-10题、填空14-15题，结合公式应用培养科学推理| |综合探究|热值比较实验、热量与效率综合计算|实验17题（控制变量法）、计算18-19题（烧水/汽车场景），渗透科学探究与社会责任|

2026-2027学年人教版九年级物理全一册 14.3《热机的效率》（课时练习·提升题） 一、单项选择题 1．关于燃料的热值，下列说法正确的是（　　） A．燃料的热值等于燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量之比 B．燃料的热值等于燃料燃烧放出的热量与燃料体积之比 C．燃料的热值等于燃料完全燃烧放出的热量与燃烧时间之比 D．燃料的热值等于燃料的质量与完全燃烧放出的热量之比 2．热值的单位是（　　） A．焦耳（J）　　B．焦/千克（J/kg）　　C．焦/（千克·℃）　　D．千克/焦（kg/J） 3．关于热值，下列说法正确的是（　　） A．燃料的质量越大，热值越大 B．燃料燃烧越充分，热值越大 C．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关 D．燃料没有完全燃烧时，热值会变小 4．酒精的热值是 3.0×107 J/kg，它表示的物理意义是（　　） A．1 kg 酒精燃烧时放出 3.0×107 J 的热量 B．1 kg 酒精完全燃烧时放出 3.0×107 J 的热量 C．1 kg 酒精温度升高 1 ℃吸收 3.0×107 J 的热量 D．燃烧 1 kg 酒精可以做 3.0×107 J 的有用功 5．完全燃烧 2 kg 酒精，放出的热量是（q酒精＝3.0×107 J/kg）（　　） A．1.5×107 J　　B．3.0×107 J　　C．6.0×107 J　　D．9.0×107 J 6．热机的效率是指（　　） A．热机做的有用功与燃料完全燃烧放出的能量之比 B．燃料完全燃烧放出的能量与热机做的有用功之比 C．热机做的总功与燃料完全燃烧放出的能量之比 D．热机的功率与燃料热值之比 7．热机的效率总小于 100%，其原因是（　　） A．燃料没有完全燃烧 B．废气带走一部分能量、机件散热和克服摩擦都要消耗能量 C．热机的功率太小 D．燃料的热值太小 8．下列措施中，不能提高热机效率的是（　　） A．使燃料充分燃烧 B．减小机械部件之间的摩擦 C．利用废气带走的能量 D．选用热值更大的燃料 9．关于热机的效率和功率，下列说法正确的是（　　） A．效率高的热机，功率一定大 B．功率大的热机，效率一定高 C．效率和功率是两个不同的物理量，效率高的热机功率不一定大 D．热机的效率可以达到 100% 10．某汽油机完全燃烧 2 kg 汽油，获得的有用功为 2.76×107 J，则该汽油机的效率为（q汽油＝4.6×107 J/kg）（　　） A．20%　　B．25%　　C．30%　　D．35% 二、填空题 11．某种燃料________燃烧放出的热量与其________之比，叫作这种燃料的热值，用符号________表示，单位是________。 12．热值是燃料的一种________，只与燃料的________有关，与燃料的质量、是否完全燃烧________（选填“有关”或“无关”）。 13．固体和液体燃料完全燃烧放热的公式为 Q放＝________；气体燃料完全燃烧放热的公式为 Q放＝________。 14．氢的热值是 1.4×108 J/kg，完全燃烧 0.5 kg 的氢，放出的热量是________J。 15．热机的效率 η＝×100%，其中 W有表示________，Q放表示________；一般汽油机的效率为 20%～30%，柴油机的效率为 30%～45%。 16．完全燃烧 0.05 m3 的天然气，放出的热量是________J；若这些热量的 50% 被水吸收，可使________kg 的水从 20 ℃升高到 70 ℃。［q天然气＝4.0×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)］ 三、实验探究题 17．在“比较不同燃料的热值”实验中，小明用酒精和碎纸片两种燃料，分别给两个相同烧杯中等质量、初温相同的水加热，如图所示。燃料燃尽后，记录水的末温。 （1）实验中应控制两种燃料的________相同，两杯水的________和________相同。 （2）实验中通过比较________来反映燃料完全燃烧放出热量的多少，这种研究方法叫作________法。 （3）实验数据如下表，分析数据可知，________的热值较大。 燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 酒精 20 45 碎纸片 20 35 （4）由于燃料不可能完全燃烧，且存在热量散失，用该方法测得的热值比真实值偏________；请写出一条减小误差的改进措施：________。 四、计算题 18．小明的妈妈用天然气灶把 2 kg 的水从 25 ℃加热到 100 ℃，共消耗天然气 0.021 m3。［c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4.0×107 J/m3］求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）这些天然气完全燃烧放出的热量是多少？ （3）该天然气灶烧水的效率是多少？ 19．一辆轿车在某段高速公路上匀速行驶了 100 km，消耗汽油 8 kg，此过程中发动机做的有用功为 1.104×108 J。［q汽油＝4.6×107 J/kg］求： （1）这些汽油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）该轿车发动机的效率是多少？ （3）请写出一条提高热机效率的途径。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年人教版九年级物理全一册 14.3《热机的效率》（课时练习·提升题）（答案速查版） 1.【答案】A 2.【答案】B 3.【答案】C 4.【答案】B 5.【答案】C 6.【答案】A 7.【答案】B 8.【答案】D 9.【答案】C 10.【答案】C 11.【答案】完全；质量；q；J/kg 12.【答案】特性；种类；无关 13.【答案】mq；Vq 14.【答案】7×107 15.【答案】热机做的有用功；燃料完全燃烧放出的能量 16.【答案】2×106；4.8 17.【答案】（1）质量；质量；初温　（2）水升高的温度（温度计示数的变化）；转换　（3）酒精　（4）小；给烧杯加盖（或加防风罩、用搅拌器搅拌使水受热均匀等，合理即可） 18.【答案】（1）6.3×105 J　（2）8.4×105 J　（3）75% 【规范解答】解：（1）水吸收的热量 Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃－25 ℃)＝6.3×105 J；（2）天然气完全燃烧放出的热量 Q放＝Vq天然气＝0.021 m3×4.0×107 J/m3＝8.4×105 J；（3）天然气灶的效率 η＝×100%＝×100%＝75%。 19.【答案】（1）3.68×108 J　（2）30%　（3）使燃料充分燃烧（或减小机械部件间的摩擦、利用废气带走的能量等） 【规范解答】解：（1）汽油完全燃烧放出的热量 Q放＝mq汽油＝8 kg×4.6×107 J/kg＝3.68×108 J；（2）发动机的效率 η＝×100%＝×100%＝30%；（3）使燃料充分燃烧（或减小机械部件间的摩擦、利用废气带走的能量等，合理即可）。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年人教版九年级物理全一册 14.3《热机的效率》（课时练习·提升题）（解析版） 一、单项选择题 1．关于燃料的热值，下列说法正确的是（　　） A．燃料的热值等于燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量之比 B．燃料的热值等于燃料燃烧放出的热量与燃料体积之比 C．燃料的热值等于燃料完全燃烧放出的热量与燃烧时间之比 D．燃料的热值等于燃料的质量与完全燃烧放出的热量之比 【答案】A 本题考查热值的定义。A．燃料的热值等于燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量之比，故A符合题意；B．体积之比是气体燃料热值的定义形式之一，通用定义是与质量之比，且漏掉“完全燃烧”，故B不符合题意；C．热值与燃烧时间无关，故C不符合题意；D．比值关系颠倒，故D不符合题意。故选A。 2．热值的单位是（　　） A．焦耳（J）　　B．焦/千克（J/kg）　　C．焦/（千克·℃）　　D．千克/焦（kg/J） 【答案】B 本题考查热值的单位。热值等于燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，单位是焦/千克（J/kg）。A．焦耳是热量（能量）的单位，故A不符合题意；B．J/kg 是热值的单位，故B符合题意；C．J/(kg·℃) 是比热容的单位，故C不符合题意；D．单位颠倒，故D不符合题意。故选B。 3．关于热值，下列说法正确的是（　　） A．燃料的质量越大，热值越大 B．燃料燃烧越充分，热值越大 C．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关 D．燃料没有完全燃烧时，热值会变小 【答案】C 本题考查热值是燃料的特性。A、B、D．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与质量大小、是否完全燃烧均无关，故A、B、D不符合题意；C．热值只与燃料的种类有关，故C符合题意。故选C。 4．酒精的热值是 3.0×107 J/kg，它表示的物理意义是（　　） A．1 kg 酒精燃烧时放出 3.0×107 J 的热量 B．1 kg 酒精完全燃烧时放出 3.0×107 J 的热量 C．1 kg 酒精温度升高 1 ℃吸收 3.0×107 J 的热量 D．燃烧 1 kg 酒精可以做 3.0×107 J 的有用功 【答案】B 本题考查热值的物理意义。酒精的热值 3.0×107 J/kg 表示：1 kg 酒精完全燃烧时放出 3.0×107 J 的热量。A．漏掉“完全”二字，燃烧不一定充分，故A不符合题意；B．表述完整准确，故B符合题意；C．混淆了热值与比热容的意义，故C不符合题意；D．燃烧放出的热量不能全部用来做有用功，故D不符合题意。故选B。 5．完全燃烧 2 kg 酒精，放出的热量是（q酒精＝3.0×107 J/kg）（　　） A．1.5×107 J　　B．3.0×107 J　　C．6.0×107 J　　D．9.0×107 J 【答案】C 本题考查燃料完全燃烧放热的计算。Q放＝mq酒精＝2 kg×3.0×107 J/kg＝6.0×107 J。A、B、D．数值与计算结果不符，故A、B、D不符合题意；C．与计算结果一致，故C符合题意。故选C。 6．热机的效率是指（　　） A．热机做的有用功与燃料完全燃烧放出的能量之比 B．燃料完全燃烧放出的能量与热机做的有用功之比 C．热机做的总功与燃料完全燃烧放出的能量之比 D．热机的功率与燃料热值之比 【答案】A 本题考查热机效率的定义。热机的效率是指热机做的有用功与燃料完全燃烧放出的能量之比。A．与定义一致，故A符合题意；B．比值关系颠倒，故B不符合题意；C．应为“有用功”而非“总功”，故C不符合题意；D．效率与功率、热值无此关系，故D不符合题意。故选A。 7．热机的效率总小于 100%，其原因是（　　） A．燃料没有完全燃烧 B．废气带走一部分能量、机件散热和克服摩擦都要消耗能量 C．热机的功率太小 D．燃料的热值太小 【答案】B 本题考查热机效率总小于 100% 的原因。热机工作时，废气要带走一部分能量，机件散热、克服摩擦做功都要消耗能量，所以用来做有用功的能量总小于燃料完全燃烧放出的能量。A．燃料是否完全燃烧不是效率小于 100% 的必然原因，且即使完全燃烧效率也小于 100%，故A不符合题意；B．与上述分析一致，故B符合题意；C、D．功率、热值与效率高低无因果关系，故C、D不符合题意。故选B。 8．下列措施中，不能提高热机效率的是（　　） A．使燃料充分燃烧 B．减小机械部件之间的摩擦 C．利用废气带走的能量 D．选用热值更大的燃料 【答案】D 本题考查提高热机效率的途径。A．使燃料充分燃烧，可利用更多能量，能提高效率，故A不符合题意；B．减小摩擦可减少能量损耗，能提高效率，故B不符合题意；C．利用废气带走的能量可提高能量利用率，故C不符合题意；D．热值大只说明燃料完全燃烧放热多，不能改变有用功与总放热的比值，不能提高热机效率，故D符合题意。故选D。 9．关于热机的效率和功率，下列说法正确的是（　　） A．效率高的热机，功率一定大 B．功率大的热机，效率一定高 C．效率和功率是两个不同的物理量，效率高的热机功率不一定大 D．热机的效率可以达到 100% 【答案】C 本题考查效率与功率的区别。效率是有用功与燃料完全燃烧放出能量的比值，功率是做功的快慢，二者是不同的物理量，没有必然联系。A、B．效率高功率不一定大，功率大效率也不一定高，故A、B不符合题意；C．与上述分析一致，故C符合题意；D．由于不可避免地存在能量损耗，热机效率总小于 100%，故D不符合题意。故选C。 10．某汽油机完全燃烧 2 kg 汽油，获得的有用功为 2.76×107 J，则该汽油机的效率为（q汽油＝4.6×107 J/kg）（　　） A．20%　　B．25%　　C．30%　　D．35% 【答案】C 本题考查热机效率的计算。汽油完全燃烧放出的热量 Q放＝mq汽油＝2 kg×4.6×107 J/kg＝9.2×107 J；效率 η＝×100%＝×100%＝30%。A、B、D．数值与计算结果不符，故A、B、D不符合题意；C．与计算结果一致，故C符合题意。故选C。 二、填空题 11．某种燃料________燃烧放出的热量与其________之比，叫作这种燃料的热值，用符号________表示，单位是________。 【答案】完全；质量；q；J/kg 本题考查热值的定义、符号和单位。某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值，用符号 q 表示，单位是 J/kg。 12．热值是燃料的一种________，只与燃料的________有关，与燃料的质量、是否完全燃烧________（选填“有关”或“无关”）。 【答案】特性；种类；无关 本题考查热值是燃料的特性。热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧无关。 13．固体和液体燃料完全燃烧放热的公式为 Q放＝________；气体燃料完全燃烧放热的公式为 Q放＝________。 【答案】mq；Vq 本题考查燃料完全燃烧放热的公式。固体和液体燃料：Q放＝mq；气体燃料：Q放＝Vq（V 为气体体积）。 14．氢的热值是 1.4×108 J/kg，完全燃烧 0.5 kg 的氢，放出的热量是________J。 【答案】7×107 本题考查放热计算。Q放＝mq氢＝0.5 kg×1.4×108 J/kg＝7×107 J。 15．热机的效率 η＝×100%，其中 W有表示________，Q放表示________；一般汽油机的效率为 20%～30%，柴油机的效率为 30%～45%。 【答案】热机做的有用功；燃料完全燃烧放出的能量 本题考查热机效率公式中各量的含义。η＝×100%，其中 W有 表示热机做的有用功，Q放 表示燃料完全燃烧放出的能量。 16．完全燃烧 0.05 m3 的天然气，放出的热量是________J；若这些热量的 50% 被水吸收，可使________kg 的水从 20 ℃升高到 70 ℃。［q天然气＝4.0×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)］ 【答案】2×106；4.8 本题综合考查放热与吸热计算。Q放＝Vq天然气＝0.05 m3×4.0×107 J/m3＝2×106 J；水吸收的热量 Q吸＝50%Q放＝1×106 J，由 Q吸＝c水mΔt 得 m＝＝≈4.8 kg。 三、实验探究题 17．在“比较不同燃料的热值”实验中，小明用酒精和碎纸片两种燃料，分别给两个相同烧杯中等质量、初温相同的水加热，如图所示。燃料燃尽后，记录水的末温。 （1）实验中应控制两种燃料的________相同，两杯水的________和________相同。 （2）实验中通过比较________来反映燃料完全燃烧放出热量的多少，这种研究方法叫作________法。 （3）实验数据如下表，分析数据可知，________的热值较大。 燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 酒精 20 45 碎纸片 20 35 （4）由于燃料不可能完全燃烧，且存在热量散失，用该方法测得的热值比真实值偏________；请写出一条减小误差的改进措施：________。 【答案】（1）质量；质量；初温　（2）水升高的温度（温度计示数的变化）；转换　（3）酒精　（4）小；给烧杯加盖（或加防风罩、用搅拌器搅拌使水受热均匀等，合理即可） 本题考查“比较不同燃料的热值”实验。（1）根据控制变量法，应控制两种燃料的质量相同，两杯水的质量和初温相同；（2）燃料完全燃烧放出的热量越多，水吸收的热量越多、升高的温度越高，通过比较水升高的温度反映燃料放热多少，是转换法；（3）由表中数据，酒精使水升高 25 ℃，碎纸片使水升高 15 ℃，说明质量相同的酒精完全燃烧放出的热量多，酒精的热值较大；（4）由于燃料不可能完全燃烧且存在热量散失，水吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量，测得的热值比真实值偏小；可给烧杯加盖、加防风罩或搅拌等减小误差。 四、计算题 18．小明的妈妈用天然气灶把 2 kg 的水从 25 ℃加热到 100 ℃，共消耗天然气 0.021 m3。［c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4.0×107 J/m3］求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）这些天然气完全燃烧放出的热量是多少？ （3）该天然气灶烧水的效率是多少？ 【答案】（1）6.3×105 J　（2）8.4×105 J　（3）75% 本题考查吸热、放热与热效率的综合计算。 解：（1）水吸收的热量 Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃－25 ℃)＝6.3×105 J；（2）天然气完全燃烧放出的热量 Q放＝Vq天然气＝0.021 m3×4.0×107 J/m3＝8.4×105 J；（3）天然气灶的效率 η＝×100%＝×100%＝75%。 19．一辆轿车在某段高速公路上匀速行驶了 100 km，消耗汽油 8 kg，此过程中发动机做的有用功为 1.104×108 J。［q汽油＝4.6×107 J/kg］求： （1）这些汽油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）该轿车发动机的效率是多少？ （3）请写出一条提高热机效率的途径。 【答案】（1）3.68×108 J　（2）30%　（3）见详解 本题考查热机效率的综合计算。 解：（1）汽油完全燃烧放出的热量 Q放＝mq汽油＝8 kg×4.6×107 J/kg＝3.68×108 J；（2）发动机的效率 η＝×100%＝×100%＝30%；（3）使燃料充分燃烧（或减小机械部件间的摩擦、利用废气带走的能量等，合理即可）。 学科网（北京）股份有限公司 $