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** 初中物理“内能的利用-热机的效率”同步练，含选择（12题）、填空（4题）、应用（3题）、实验（1题）共20题，分层梯度清晰，从基础概念辨析到综合实验探究，强化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|热机工作原理、比热容与热值概念|选择题1-9题聚焦易混点，如第2题辨析热值特性，夯实物理观念| |中档|效率计算、能量转化分析|填空13-16题结合生活情境（氢能自行车、卡式炉），选择10-12题综合应用，培养科学推理| |提升|实验探究、复杂计算|应用题18-20题（燃气灶效率、汽车能耗）、实验题21题（比较热值），体现科学探究与社会责任|

第14章 内能的利用 第3节 热机的效率 1、 选择题 1 . 截至2026年5月17日，使用我国自主研发的某款摩托车的车手，已在WSBK赛中收获了5个分站赛冠军。下列关于四冲程热机的说法中正确的是（        ） A．热机消耗的燃料越多，热机效率越高 B．热机的压缩冲程能够对外做功 C．热机的做功冲程存在内能转化为机械能的过程 D．热机在一个工作循环内，活塞带动曲轴转动一圈 2 . 关于汽油的比热容与热值，下列说法中正确的是（        ） A．用水作为汽车发动机的冷却剂，主要是因为水的比热容较小 B．汽油燃烧完一半，质量与体积变小，但剩下汽油的比热容与热值均不变 C．汽油不燃烧时，热值为0，但比热容不为0 D．当燃料充分燃烧时，热值会变大 3 . 内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（        ） A．7% B．28% C．31% D．34% 3 4 4 . 如图，某工厂研发的氢燃料公交车正在厂内测试，它以的牵引力带动车辆在水平路面匀速直线运行2km，消耗氢燃料0.5kg，若氢的热值是，则（        ） A．本测试中，公交车克服阻力做功 B．消耗了部分氢燃料后，储氢罐内剩余的氢的热值变小 C．氢燃料完全燃烧放出的热量为 D．氢燃料发动机的工作效率约40% 5 . 如图所示，好多人都爱吃的鸳鸯火锅。在右边加入牛油红汤，左边加入菌菇清汤，两种汤料质量均为1.5kg，初温均为20℃，沸点都是100℃将火锅放在天然气灶上加热，经过6min牛油红汤开始沸腾，又过了3min菌菇清汤开始沸腾，该过程共消耗0.05m3天然气。若相同时间红汤和清汤的吸热相同，汤料质量变化不计，且不考虑红汤和清汤之间的热传递，菌菇清汤比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气热值为4×107J/m3，下列说法正确的是（        ） A．沸腾的牛油红汤再继续加热温度不变，比热容变大 B．菌菇清汤从20℃加热到100℃吸收的热量为5.04×104J C．牛油红汤的比热容为4.2×103J/（kg·℃） D．天然气灶的加热效率为50.4% 5 6 6 . 涡轮喷气发动机工作时，空气通过进气口进入压气机被压缩，再进入燃烧室与燃料混合后燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出，从而获得动力，其基本结构如图所示。下列说法正确的是（        ） A．该发动机属于热机，能在大气层外工作 B．燃料和压缩空气混合后，其燃料热值变小 C．燃料燃烧越充分，发动机的效率就越高 D．燃气推动涡轮转动时相当于内燃机的压缩冲程 7 . 甲、乙两台汽油机， 甲的效率比乙高，则下列说法中正确的是 （        ） A．甲的功率比乙的大 B．甲做的有用功比乙多 C．消耗同样多的汽油， 甲对外做的有用功要比乙多一些 D．对外做同样多的有用功， 甲消耗的汽油比乙要多一些 8. 质量相等的三种燃料a、b、c，完全燃烧时放出的热量满足Qa>Qb>Qc，三者热值大小关系是（     ） A．qa>qb>qc B．qa<qb<qc C．qa=qb=qc D．无法判断 9 . 变废为宝——将“地沟油”提炼制成生物航空燃油，我国已成为亚洲第一个拥有此自主研发技术的国家，这可以减少对进口石油的依赖，极大降低碳排放。采用生物航空燃油是因为它的（        ） A．热值大 B．密度大 C．比热容大 D．热量大 10 . 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都相同，烧杯内的液体质量和初温也相同。下列说法正确的是（        ） ①如果想自制暖手袋，应选用液体b作为供暖物质效果更佳 ②要“比较不同燃料的热值”，应选择甲、丙两图进行实验 ③图甲中，若在燃料完全燃烧殆尽后，利用液体a吸收的热量和燃料1的质量，计算出了燃料1的热值，这样算出的热值与其真实值相比偏小 ④要“探究物质的吸热能力”时，应选择乙、丙两图进行实验 A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①④正确 D．只有③④正确 11. 热机广泛应用于现代生活，为了节约能源，各国科学家不断攻坚克难，提高热机效率，下列措施中，可以提高热机效率的是（        ） A．使用热值高的燃油 B．尽量增加热机的工作时间 C．尽量减少热机部件间的摩擦 D．尽量增加废气带走的热量 12. 有一台汽油机甲和一台柴油机乙，在相同时间内乙做的有用功是甲的2倍，甲机的效率是20%，乙机的效率是25%（汽油的热值为，柴油的热值为），则甲、乙两机在相同时间内消耗燃料的质量之比为（        ） A．16：25 B．8：15 C．25：32 D．12：35 2、 填空题 13 . 长征八号运载火箭采用绿色环保液态氢作为燃烧剂，这是因为液态氢的__________大，20 kg的液态氢完全燃烧能释放出__________J的热量（液态氢的热值），湿地能有效调节城市气温，主要原因是水的__________大。 14 . 有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机提供更充足的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将_____（选填“变大”“不变”或“变小”）。汽车在行驶时，汽油不断减少，此过程中汽油的热值_____（选填“变大”“不变”或“减小”）。 15 . 如图所示的是一个卡式炉（内有便携燃气罐），罐内的燃料是丁烷。在煮锅内装入1.5kg初温为20℃的水，利用该卡式炉将水加热到100℃。若此过程中卡式炉烧水的效率是20%，则此次烧水消耗了_________丁烷。（丁烷的热值为，水的比热容为） 15 16 17 16 . 氢能是新能源利用的新潮流，加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。如图是市场上的某品牌氢能自行车，一次性充满0.02kg氢，2h能匀速直线骑行50km，氢恰好消耗完。匀速直线骑行时受到的阻力为42N，氢气热值为，此过程中氢的利用效率是____________。 17 . 有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量 _______ （选填“相等”或“不相等”）的同种液体，通过比较燃料 _________ （选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。本实验中，用比热容 _____ （选填“大”或“小”）的液体可以使实验现象更明显。（实验中液体没有沸腾） 3、 应用题 18 . 新型节能燃气灶能够提高热效率、减少能源消耗和环境污染。旧燃气灶将5kg的20℃的水加热到100℃，消耗了的天然气。天然气的热值，水的比热容J/（kg·℃）。 (1)求水吸收的热量； (2)假设的天然气完全燃烧，则燃气灶烧水的效率为多少？ (3)如果新型燃气灶的效率能够提升到70％，仍将5kg的20℃的水加热到100℃，可以节省多少天然气？ 19. 工厂为了测试汽车发动机的效率，让汽车在平直公路上以的速度匀速行驶，已知轿车发动机的功率为，汽油的热值为求： (1)小汽车在行驶过程中受到的阻力； (2)在这个过程中发动机所输出的有用功： (3)在这个过程中汽车放出的热量，则发动机需要消耗的汽油质量为多少？ 20 . “卡路里”是常用的热量单位，简称“卡”，符号Cal，它被广泛使用在营养计量和健身手册上。 (1)1卡是指在1个标准大气压下，1g水温度升高1℃所需要吸收的热量。则1卡＝_________焦； (2)如图所示的自热火锅是一种卡路里含量较高的方便食品。该自热火锅配有发热包。将发热包放到冷水中，生石灰与水产生化学反应，放出大量的热，从而加热上层食物。下列有关自热火锅的说法错误的是（        ） A．食物加热时是通过热传递的方式使其内能增加的 B．食物在被加热的过程中，食物中所含有的热量增加 C．打开盒盖时会冒出“白气”，这是水蒸气液化形成的 D．食物被加热后香味更浓，是因为分子运动剧烈程度与温度有关 (3)某款零食的营养成分表上标有“2336KJ/100g”。该标识含义与物理量_________的含义类似（选填“比热容”“热值”或“热量”）。 4、 实验题 21 . 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，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过____________（填“温度计升高的示数”或“加热时间”）来反映的；如果燃料燃尽后的数据图像如右图所示：a为燃料1得到的数据图像，b为燃料2得到的数据图像，由图可以看出，燃料______的热值更大。 (2)实验前，应按照______（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序调整实验器材； (3)实验中，计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出燃料的热值，发现计算结果与资料中的数据相比偏______； (4)比较不同物质的吸热能力，应选择______两图进行实验。 答案 1、 C 2、 B 3、 B 4、 A 5、 D 6、 C 7、 C 8、 A 9、 A 10、 A 11、 C 12、 C 13、 热值、2.8×109、比热容 14、 变小、不变 15、 56 16、 75% 17、 相等、全部燃烧、小 18、 （1）水升高的温度∆t=t-t0=100℃-20℃=80℃，水吸收的热量Q吸=cm∆t=4.2×103×5kg×80℃=1.68×106J;（2）天然气燃烧放出的热量Q放=Vq=0.1m3×4×107J/m3=4×106J,则燃气灶的效率是=×100%=42%；（3）新型燃气灶的效率为70%，由变形得Q放==2.4×106J，再由Q放=Vq变形得新燃气灶需要的天然气体积V===0.04m3。 19、 （1）汽车匀速行驶的速度v=25m/s,P=5×104W,由P===Fv得F===2000N,因为汽车匀速行驶，阻力与牵引力为一对平衡力，故阻力F=2000N；（2）牵引力做功W=Fs=2000N×2000m=4×106J；（3）Q放=mq变形得新燃气灶需要的天然气体积m===0.4kg。 20、 4.2、B、热值 21、 甲乙、温度计升高的示数、2、自下而上、小、甲丙 学科网（北京）股份有限公司 $