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

14.3 热机的效率 同步练习 一、单选题 1．食物也是一种“燃料”，营养成分在细胞里与氧结合，提供所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是（　　） A．热量 B．热值 C．比热容 D．内能 2．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　） A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多 B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，是因为柴油机的压缩冲程中压缩程度更大。 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 3．周末小明一家吃火锅，妈妈准备了两种燃料：固态酒精（热值）和液化气（热值）。以下说法正确的是（     ） A．若液化气罐内气体用去一半，剩余气体的热值不变 B．为了让火锅更快沸腾，应该选择热值大的液化气，因为它燃烧效率更高 C．用掉一半固态酒精后，剩余酒精的热值变为 D．若固态酒精和液化气质量相同，液化气完全燃烧放出的热量更多 4．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 5．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．甲图是做功冲程，内能转化为机械能 B．由图乙可知该汽油机的效率是28% 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180次冲程 6．现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知，，当物质升高的温度时（甲、乙物质的物态都不发生改变），加热甲、乙所用燃料质量之比是，则两个加热器加热效率之比是（   ） A． B． C． D． 7．运动员经常喝功能饮料来补充能量，有一种功能饮料标有“能量密度：”的字样，下列物理量中与“能量密度”的含义相似的是（　　） A．内能 B．热量 C．热值 D．比热容 8．甲、乙、丙三部汽油机使用完全相同的燃料进行工作。如图所示依次为三部汽油机燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息，下列选项正确的是（　　） A．丙输出的机械能比甲少，所以丙的效率比甲低 B．三部汽油机中，乙的效率最高 C．在消耗燃料质量相同时，乙输出机械能比甲少 D．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多燃料 二、填空题 9．我国自行研制的氢氧发动机用氢作为燃料是因为氢的__________大，某次火箭发射消耗了10吨的氢，则完全燃烧这些氢能放出__________J的热量；氢用掉一半后剩余氢的热值__________（选填“变”或“不变”）。 10．图为甲、乙两热机的部分参数。甲的热机效率为，乙的热机效率为，则_____（选填“＞”“＜”或“＝”）。 11．小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿和酒精的总质量为27g，烧杯中水的质量为200g，初温为23℃，点燃酒精，当水温升高到43℃时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q＝______________________ 。他想利用计算酒精的热值，还需进行的实验操作是________________________________ ，他所测算出的热值与真实值相比偏______ 。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 12．取质量相同的酒精和花生米，分别点燃，各自加热80g的水，充分燃烧，数据记录在下表中，花生米燃尽后，水吸收的热量为________J，计算得花生米的热值为________J/kg；酒精和花生米中，________的热值大。（不计热量损失）【】 燃料质量 加热前的水温/℃ 燃尽后的水温/℃ 5.6g酒精 22 70 5.6g花生米 22 52 13．甲、乙两烧杯各装200g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1min停止加热，测得消耗酒精8g、煤油5g。根据实验数据绘制的水温与加热时间的关系如图所示。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等。则前3min，乙杯中水吸收的热量为______J；整个加热过程中，酒精灯加热的效率为______%，______（选填“甲”或“乙”）杯中水吸收的热量更多[，，]。 三、实验题 14．请根据热学知识解决以下问题： (1)图甲为“观察不同物质吸热升温的现象”实验。质量相同的沙子和水，吸收相同的热量，___________升温快。 (2)图乙为“比较煤油和菜籽油的热值”实验。试管中水的质量相同，煤油和菜籽油的质量相同并充分燃烧，下面是记录实验情况的表格： 燃料 加热前的水温/℃ ___________/℃ 水温的变化/℃ 煤油 25 48 23 菜籽油 25 44 19 ①请将表格补充完整___________。 ②根据表中数据，不计热量散失，煤油和菜籽油的热值之比为___________。 四、计算题 15．用天然气灶烧水，将10 kg 的水从20升高50。已知水的比热容，天然气的热值q=3.5×107J/m3。求： (1)水吸收的热量Q吸。 (2)天然气完全燃烧放出的热量有 60% 被水吸收，燃料完全燃烧放出的热量Q放。 (3)需要完全燃烧多少m3的天然气。 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 《14.3 热机的效率 同步练习》参考答案 1．B 【详解】饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”，是指每100g饼干提供的能量是2361kJ，据此可得每克饼干提供的能量；而燃料的热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，所以标识的含义与热值类似。 故选B。 2．B 【详解】A．热机的效率公式，其中燃料完全燃烧放出的热量，当有用功相同时，效率越高，说明越小，由可知，消耗的燃料质量越少，故A错误； B．柴油机的压缩冲程中压缩程度更大，燃料燃烧更充分，因此一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，故B正确； C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，反映能量的利用程度；做功快慢是功率的物理意义，效率和功率是两个不同的物理量，二者无必然联系，故C错误； D．热机损失的能量中，废气带走的能量最多，并非主要由机械摩擦损失，故D错误。 故选B。 3．A 【详解】A．热值是燃料本身的固有特性，只和燃料种类有关，和燃料的用量、体积、质量都无关，液化气罐内气体用去一半，燃料种类没变，剩余气体的热值保持不变，故A正确； B．火锅沸腾的快慢取决于相同时间内有效吸收的热量多少，和燃料热值大小没有直接对应关系，燃烧效率是热量利用率，不是热值决定的，不能仅凭热值大就判定它能让火锅更快沸腾，故B错误； C．热值是燃料本身的固有特性，只和燃料种类有关，和燃料的用量、体积、质量都无关，固态酒精用掉一半后，剩余酒精的热值仍为，故C错误； D．固态酒精完全燃烧放出的热量需用公式 液化气完全燃烧放出的热量需用公式 所以仅知道质量相同，无法直接比较放出热量的多少，故D错误。 故选A。 4．A 【详解】①由丁图可知，相同条件下，b升温慢，则b的比热容更大，质量相同的a和b降低相同的温度，b放热多，如果想自制暖手袋，应选液体b作为供暖物质，其效果更佳。故①正确； ②比较不同燃料的热值，应控制液体种类相同、燃料不同，选择甲、乙两图，故②错误； ③燃料完全燃烧放出的热量，液体吸收的热量，因存在热损失，由可知，故③正确； ④探究物质的吸热能力，应控制燃料相同、液体种类不同，选择甲、丙两图，故④错误。 综上可知，只有①③正确。 故选A。 5．B 【详解】A．甲图中两气门关闭，活塞上行，火花塞未点火，为压缩冲程，其将机械能转化为内能，而非做功冲程，故A错误； B．根据乙图，有用机械能占比，即热机效率为28%，故B正确； C．热值是燃料属性，与燃烧是否充分无关，故C错误； D．四冲程汽油机，每完成一个工作循环（4个冲程），飞轮转2圈。因此飞轮转速，每秒完成30个工作循环，共120个冲程，而非180个，故D错误。 故选 B。 6．A 【详解】由可知，甲、乙吸收的热量之比为 由可知，加热甲、乙时燃料完全燃烧所放出的热量之比为 所以两个加热器加热效率之比为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．C 【详解】能量密度单位为，含义是每毫升的饮料所含能量的多少。 A．内能是能量的一种，单位为J，与能量密度含义不同，故A不符合题意； B．热量是热传递过程中转移能量的多少，单位为J，与能量密度含义不同，故B不符合题意； C．热值单位为或，含义是单位质量（或体积）的燃料完全燃烧放出的热量，与能量密度的含义相似，故C符合题意； D．比热容单位为，表示单位质量的某种物质，温度每升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量，含义与能量密度不同，故D不符合题意。 故选C。 8．B 【详解】AB．如图所示，假设纵坐标轴的单位长度为1，由公式可得，甲的效率 乙的效率 丙的效率 可见，三部汽油机中，乙的效率最高，甲、丙的效率相同，故A错误，B正确； C．由于乙的效率最高，所以在消耗燃料质量相同时，乙输出机械能比甲多，故C错误； D．由于乙的效率比丙的效率高，所以在输出的机械能相同时，乙消耗的燃料比丙消耗的燃料少，故D错误。 故选B。 9． 热值 不变 【详解】用氢作为燃料是因为氢的热值大，和其他燃料相比，相同质量时，氢燃料完全燃烧放出的热量更多。 氢完全燃烧放出的热量 热值是燃料的固有性质，与燃料质量无关，故氢用掉一半后剩余氢的热值不变。 10．＜ 【详解】热机效率为其输出有用功占总放出能量的百分比。从图中可以看出，甲的热机效率为 乙的热机效率为 由此，<。 11． 测量燃烧皿和剩余酒精的总质量 小 【详解】由题可得，水吸收的热量 根据可知，他想利用计算酒精的热值，需要得出的值，因此还需进行的实验操作是测量燃烧皿和剩余酒精的总质量； 由于热传递过程中存在热损失，所以水吸收的热量小于酒精完全燃烧放出的热量，一定，比真实值偏小，因此测算出的热值与真实值相比偏小。 12． 酒精 【详解】[1]水吸收的热量为 [2]由题意可得，不计能量损失，花生米燃烧放出的热量全部被水吸收，花生米燃烧释放热量等于水吸收的热量 花生米的质量为 花生米的热值为 [3]由表格可知，酒精燃尽后，酒精放出热量与水吸收的热量相同 酒精的质量为 酒精的热值为 比较可得，所以酒精热值大。 13． 67200 33.6 乙 【详解】[1]由图可知，前3min，乙杯中水温度从18℃升高到98℃，吸收的热量为 [2][3]甲、乙两烧杯各装水的质量相等，水的初始温度相同，末温相同，根据可知水沸腾前，两杯水吸收的热量相等，则整个加热过程中，甲杯中水吸收的热量为 乙杯中水吸收的热量为 所以整个加热过程中，乙杯中水吸收的热量更多。在整个过程中，燃烧8g酒精所释放的热量为 则酒精灯加热的效率为 14．(1)沙子 (2) 燃料完全燃烧后的水温 23:19 【详解】（1）根据比热容的性质，水的比热容远大于沙子。质量相同的沙子和水吸收相同热量时，由公式可知，比热容越小，温度变化量越大，因此沙子升温更快。 （2）实验中，燃料燃烧放出的热量被水吸收，在水的质量和初温相同的情况下，水升高的温度越高，说明燃料放出的热量越多，因此通过 “水升高的温度”反映吸收热量的多少。表格需记录燃料燃烧前后水的温度，已有“加热前的水温”，缺失的是“燃料完全燃烧后的水温”。 根据表中数据，煤油完全燃烧时，水升高的温度为23℃；菜籽油完全燃烧，水升高的温度为19℃。 由于不计热量散失，则，即 已知煤油和菜籽油质量相同，水的质量和比热容也相同，则 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）由题可得，水吸收的热量 （2）由可得，燃料完全燃烧放出的热量 （3）由可得，需要完全燃烧的天然气体积为 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $