2024-2025学年人教版九年级（全一册）上学期物理期末《热机效率》
计算真题专练复习A卷
姓名：___________班级：___________
1．（24-25九年级上·河南开封·期中）最新一款无人驾驶汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以的速度在一段平直的公路上匀速行驶了时消耗汽油。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%（已知：汽油的热值为）那么汽车在通过这段路程的过程中，求
(1)这些汽油完全燃烧放出的热量是多少？
(2)该汽车发动机做的有用功是多少？
(3)该汽车前进需要的引力大小？
2．（24-25九年级上·重庆·期中）2024年中国摩托艇公开赛由国家体育总局水上运动管理中心主办。在某场比赛中摩托艇的参数如图所示，在赛前摩托艇加满燃油，燃油的密度，燃油的热值，g取10N/kg。求：
(1)摩托艇一满箱燃油完全燃烧放出的热量；
(2)一满箱燃油完全燃烧能使该摩托艇以额定功率匀速行驶2h，则摩托艇发动机的机械效率是多少
油箱容积V 20L
额定功率P 4×104W
3．（24-25九年级上·陕西渭南·期中）随着生活水平的提高，汽车已经逐渐普及到我们的家庭中。小聪同学从技术手册中了解到他家汽车汽油机的能量流向如图所示。某次，小聪爸爸开车行驶一段时间，消耗了0.05kg汽油，汽车水箱中11kg的冷却水温度从25℃升高到40℃。已知汽油的热值为4.6107J/kg，水的比热容为4.2103J/（kg·℃）。
(1)随着科技的发展，可以使汽油燃烧更充分，汽油机的热机效率将 （选填“提高”“降低”或“不变”）。
(2)这段时间内消耗的汽油完全燃烧放出的热量是多少？
(3)该汽油机冷却水吸收的热量所占燃料释放的热的百分比是多少？（精确1%）
(4)这段时间内汽油机输出的有用功是多少？
4．（24-25九年级上·安徽合肥·期中）油电混合动力汽车是新型节能汽车，这种汽车以高速匀速行驶时，内燃机启动，此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能为1.0×108J。测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的车速匀速行驶0.5h，内燃机消耗燃油2.5kg，蓄电池组的电能增加了最大电能的10%；汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。（燃油的热值为4.6×107J/kg）
(1)当汽车以80km/h的车速行驶0.5h，此过程中牵引力做功多少；
(2)求汽车内燃机的效率。
5．（24-25九年级上·广东广州·期中）一艘巨轮在海中以12m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力大小平均为；
(1)求它行驶的路程，船需要克服阻力做的功：
(2)若做这些功的能量由热值为的液化天然气提供，求这些能量相当于完全燃烧液化天然气的质量；
(3)事实上，本段航行中，使用的液化天然气的质量为，请你写出它与第（2）问的不同的其中可能的一个原因： ；
(4)本段航行中，以克服阻力做的功为有用功，求船的效率；
6．（24-25九年级上·江苏南通·期中）如图所示是一台手扶双轮压路机，水箱容积为15L。行驶时总质量为550kg，在一次压路作业中，以0.2m/s的速度在水平路面上匀速行驶10min，行驶过程中受到的平均阻力是总重的0.4倍。（g取10N/kg，柴油的热值取，）求：
(1)压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少？
(2)若发动机效率为30%，这次作业要消耗多少千克柴油？
(3)当满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收多少热量？（）
7．（23-24九年级上·福建漳州·阶段练习）某四冲程汽油机，曲轴每分钟转240转，冲程长为0.3m，若做功冲程平均压力为6000N，汽油机每分钟燃烧0.02kg汽油。（不计摩擦，汽油机的曲轴转两转，对外做功一次）求：
(1)一个工作循环，汽油机对外做的功？
(2)汽油机的功率？
(3)汽油机的效率？（，结果用百分数表示，且精确到0.1%）
8．（24-25九年级上·重庆·期中）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪的理想能源。如图，这是我国自主研发的新能源公交车，使用液态氢为燃料，满载质量为。某次满载在5min内匀速直线行驶4.2km，消耗氢燃料0.2kg。公交车匀速直线行驶时所受阻力为总重的0.05倍。，求公交车在此行驶过程中：
(1)完全燃烧0.2kg氢燃料放出的热量；
(2)公交车受到的牵引力；
(3)公交车发动机的热机效率。
9．（24-25九年级上·山西运城·阶段练习）如图所示，是我国自主研制的第一代实用型地效飞行器DXF100，地效飞行器是一种可以在水面上滑行和起降的飞行器，在客运、货运、旅游救护、海上缉私、海洋监测等方面具有广阔的应用前景。地效飞行器在某次执行任务中，以的恒定功率飞行0.5h，消耗了36kg的燃油。【燃油的热值为】求：地效飞行器在这次执行任务过程中
(1)消耗的燃油完全燃烧放出的热量是多少
(2)发动机的效率是多少
10．（24-25九年级上·山西太原·阶段练习）如图所示是我国自行设计研制的AG600水陆大型两栖灭火飞机。据悉，AG600可在水源与火场之间多次往返投水灭火，一次最多可汲水12t，其巡航速度可达每小时460km。在某次救援任务中，若该飞机以的速度匀速直线航行。消耗航空燃油，飞机发动机的功率为，求：（已知，）。
(1)这次任务中消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量；
(2)发动机的热效率。
11．（24-25九年级上·河南信阳·阶段练习）为改善城市空气质量，某地区引入了雾炮车洒水除尘。如图为一台正在水平路面上洒水的雾炮车。当雾炮车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动时，其v-t图象如图所示，在第10s末速度达到20m/s，通过的路程为120m。设该车在行驶过程中所受阻力不变，大小为。（g取10N/kg，柴油热值取）求：
(1)0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？
(2)若柴油机效率为40%，则10~20s内需要消耗柴油的质量。
12．（24-25九年级上·山东聊城·阶段练习）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，液态氢的热值为1.4×108J/kg。火箭发射时的炙热火焰温度可超过3300℃。为了保护发射台，在其下方建有一个巨大的“双向导流槽”（图甲），里面可储存500t水。请通过计算回答：
(1)在1标准大气压下，将500t初温20℃的水加热至沸腾，水需要吸收的热量是多少焦？[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(2)假设液态氢完全燃烧所放出的热量只有50%被这些水吸收，则这一过程中所消耗液态氢的质量是多少？
13．（24-25九年级上·四川德阳·阶段练习）如图所示拖拉机的质量为1.5t，与水平地面的总接触面积为。（g取10N/kg，）求：
(1)拖拉机静止时对水平地面产生的压强；
(2)若拖拉机在平直路面匀速行驶时受到的阻力为拖拉机总重的0.2倍，行驶4.3km消耗柴油0.75kg，柴油机的热效率。
14．（24-25九年级上·河北唐山·期中）随着生活水平的提高，汽车已经逐渐普及到我们的家庭中。小刚同学从技术手册中了解到他家汽车内燃机的能量流向如图所示。一段时间内，汽车消耗了汽油。求：
(1)这段时间内汽油完全燃烧放出的热量；（汽油的热值是）
(2)汽车克服空气阻力做功。
15．（24-25九年级上·江苏无锡·期中）如图所示的远程无人驾驶清扫车以的速度在一段平直的公路上匀速行驶，消耗汽油。已知：清扫车行驶过程中的牵引力为，汽油的热值为。求：
(1)汽油完全燃烧放出的热量；
(2)在此过程中清扫车发动机的效率是多少？
(3)假设此过程中，汽油完全燃烧，除了做有用功外，其余能量全部用来加热水。在不考虑其他热损失的情况下，可使初温为，质量的水升高到多少℃？（结果保留一位小数）
16．（24-25九年级上·重庆·期中）我国自主研制的某新型战斗机，具备电磁隐身、超音速巡航、超机动性、超视距攻击等优异性能。近期该飞机装备了最新的涡扇航空发动机，使得其机械性能“如虎添翼”大幅提升，最大起飞质量达到了惊人的，最大飞行高度超过，最大航行速度高达2.2马赫（约），最大载油量为。飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：
速度 100 200 300 400 500
阻力
若在执行某次巡航任务中，该飞机以的速度沿直线匀速飞行，消耗航空燃油，已知航空燃油的热值为，求：
(1)航空燃油完全燃烧释放的热量；
(2)此次巡航时飞机的输出功率；
(3)涡扇发动机此次巡航的热机效率。
答 案
1．(1) (2) (3)
15．(1)7.2×108J (2)40%
16．(1)提高 (2)2.3106J (3)30% (4)6.9105J
17．(1)3.6×107J (2)40%
5．(1)2.3×1011J (2)5×103kg (4)40%
6．(1) (2)0.022kg (3)
7．(1)1800J (2)3600W (3)23.5%
8．(1)2.8×107J (2)2×103N (3)30%
9．(1)1.62×109J (2)40%
10．(1) (2)
11．(1)； (2)0.05kg
12．(1)1.68×1011J (2)2400kg
13．(1)1.5×10 Pa (2)30%
14．(1)； (2)
15．(1)1.38×107J (2)25% (3)47.4℃
16．(1) (2) (3)
2024-2025学年人教版九年级（全一册）物理期末《热机效率》
计算真题专练复习B卷
姓名：___________班级：___________
1．（24-25九年级上·江苏镇江·期中）某油电混合动力汽车沿平直公路以72km/h的速度匀速行驶，从A处到B处用时1h，此过程中汽油燃烧释放热量的30%用于驱动汽车匀速行驶，汽车行驶过程中所受阻力恒为1000N不变，设汽油在汽缸内完全燃烧，且热值近似取q=5×107J/kg。
(1)求A、B两地间的距离。
(2)求在上述行驶过程中：①汽车发动机输出功率；②消耗的汽油质量。
(3)从B处开始，司机关闭发动机，汽车滑行至C处停止。在此过程中，汽车通过动能回收装置将动能减少量的60%转化为电能，若仪表显示回收了1.8×105J的电能，求汽车在B处时的动能EB。
2．（24-25九年级上·广东深圳·期中）中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志，如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液体氢作为燃料，液态氧作为助燃剂，液态氢的热值为1.4×108J/kg。
(1)某火箭发射时携带6×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是多少J？
(2)若这些热量只有20%被水吸收，则质量为5×106kg、初温为30℃的水能升温到多少℃？[c水=4.2×103J/（kg·℃），当地大气压为1标准大气压]
(3)氢作为一种清洁能源，在汽车中也有应用，例如氢能源车。工作时，发动机将液态氢转化为氢气在汽缸中燃烧，某次测试中，该车只利用了第一问燃料放出热量的万分之一，就能以70kW的功率匀速行驶了2h。求该发动机的效率。
3．（24-25九年级上·陕西西安·期中）图甲为C919客机使用的涡轮喷气发动机，其结构如图甲所示。空气通过进气道进入压气机，被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室与航空燃油充分接触，燃油燃烧产生的高温高压气流推动涡轮并从尾喷管喷出，产生强大动力。表格内容为该发动机部分参数，其中热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推动效率则是指发动机传递给飞机的推动功（推力所做的功）与发动机获得的机械能之比。
热效率η 40%
推进效率η 60%
航空燃油热值q 5.0×10 J/kg
(1)涡轮喷气发动机所受空气阻力与飞行速度的平方的关系如图乙所示，当飞机以200m/s的速度水平匀速巡航0.5h的过程中，飞机推力做的功是多少
(2)此过程需要消耗的航空燃油是多少千克
(3)涡轮喷气发动机的功效是指发动机提供给飞机的推力与发动机机械功率的比值，它表示发动机产生推力的能力，单位为N/W，则此过程中该发动机的功效是多少
4．（24-25九年级上·辽宁锦州·期中）小爽学习热机知识后，研究自家汽车的汽油机的情况。查阅资料得知：自家汽车使用的是92号汽油，油箱的容量为50L，汽油的密度为ρ汽油=0.7×103kg/m3，汽油的热值为q汽油=4.5×107J/kg，水的比热容为c水=4.2×103J/（kg ℃）求：
(1)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少？
(2)汽油机用循环流动的水冷却，若燃烧放出的热量的30%被冷却水吸收，冷却水的温度从20℃升高到80℃，求冷却水的质量。
(3)如果这台汽油机的做功效率为32%，则满箱汽油完全燃烧，汽油机做的功是多少？
5．（24-25九年级上·黑龙江黑河·期中）某市部分公交车用天然液化气为燃料，其主要成分就是甲烷，热值为。如果一辆公交车满载乘客时总质量是6t，那么甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以的速度匀速行驶100min，匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，求：
(1)这段时间内公交车牵引力做功是多少？
(2)这段时间内公交车发动机的效率是多大？
(3)若的甲烷气体完全燃烧所产生的热量被水完全吸收，可将多少千克在一标准大气压下的水从20℃加热到刚好沸腾？（计算结果保留一位小数）
6．（24-25九年级上·青海西宁·阶段练习）如图是我国自主研发的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”，该飞机在空中飞行时能获得0.8×105N的水平推力，若它以500km/h的速度沿水平方向匀速航行500km，需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油，则：
(1)飞机在空中飞行的时间是多久？
(2)若发动机的效率为25%时，煤油完全燃烧放出的热量为多少？
(3)需要航空燃油的质量为多少？
7．（24-25九年级上·四川成都·阶段练习）如图所示四缸发动机工作原理，内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。四缸发动机的主要技术指标如表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积与活塞上下运动的距离。当发动机以最大功率工作时，曲轴转速为，燃油的热值为。求当发动机以最大功率工作时：
排量 1.6L
最大功率 66kW
(1)该发动机内做功多少J？
(2)若每分钟消耗汽油，则此发动机的效率为多少？
(3)做功冲程中燃气对活塞的平均压强多少Pa？
8．（24-25九年级上·河南南阳·期中）如图为我国拥有完全自主知识产权的先进大型客机 C919，大飞机 C919的研发成功，标志着我国航空工业向前迈进一大步。C919的主要性能参数如表所示：（g取10N/ kg， 航空燃油的热值）
最大起飞质量 72t 轮胎与地面的总接触面积 1.2m2
巡航速度 900km/h 发动机巡航时的推力 3.5×104N
(1)当C919以最大载重停在机场时，C919对机场水平地面的压强是多少？
(2)若C919以巡航速度从南阳飞往北京用时54min，则C919由南阳到北京的空中飞行路程是多少？ 发动机做的功是多少？
(3)若发动机的效率为40%，在上述巡航过程中需要完全燃烧航空燃油的质量是多少 kg？ （计算结果小数点后面保留一位）
9．（24-25九年级上·江苏南京·期中）某新型汽车的油箱最大可加40kg燃油，发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车匀速行驶时的阻力与速度的关系如下表所示。（q燃油=4.5×107J/kg）求：
速度v（m/s） 10 20 30 40
阻力f/N 0.3×103 1.2×103 2.7×103 4.8×103
(1)当汽车以20m/s的速度行驶时，汽车发动机的输出功率；
(2)汽车油箱加满燃油，并以30m/s的速度行驶时，可行驶的最大距离。
10．（21-22九年级上·陕西咸阳·期中）为减少空气污染，我县在城区道路开展了雾炮车喷雾作业（如图所示）。某型号雾炮车空载时的质量为10t。它配备了一个10t的水箱。（g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg）
(1)雾炮车匀速前进喷洒过程中，在9km的路段上用时30min，则雾炮车的速度是多少千米每小时？
(2)雾炮车满载时，沿水平路面匀速前进10km，所受阻力是总重的0.01倍，此过程中牵引力做功是多少？
(3)雾炮车满载时，沿水平路面匀速前进10km，消耗柴油2kg，该雾炮车的效率是多少？
11．（24-25九年级上·安徽阜阳·期中）一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图象如图所示，在第10s时速度达到最大20m/s，其间通过的路程为120m。求：
(1)在0~10s内汽车的平均速度。
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为 ，那么汽车发动机的功率是多少。
(3)若发动机的转化效率为40%，则0~20s内需要燃烧多少千克的汽油来做功。（已知汽油的热值为）
12．（24-25九年级上·河北石家庄·期中）一辆小轿车质量为1.8t，四个轮子与地面的总接触面积为。小轿车在水平路面上做匀速直线运动，2.5h行驶了225km，该车的发动机的额定功率为20kW，（，）求：
(1)小轿车静止时对地面的压强；
(2)轿车在这次行驶过程中受到的牵引力；
(3)若汽油完全燃烧产生的热量的25%转化为车运动时的机械能，则这次行驶中要消耗多少kg的汽油
13．（24-25九年级上·内蒙古巴彦淖尔·期中）混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研发的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。其车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，由内燃机提供能量，消耗8kg燃料，汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h，同时蓄电池的电能增加了。求测试过程中：（）
(1)汽车行驶的路程；
(2)汽车牵引力所做的功；
(3)燃料完全燃烧放出的热量；
(4)内燃机的效率。
14．（24-25九年级上·安徽池州·阶段练习）一台四冲程汽油机，活塞在压缩冲程某段时间内移动的距离为0.1m，这段过程活塞对空气和汽油的混合物的压力逐渐增大，其做的功相当于N的恒力使活塞移动相同距离所做的功（如图）。出于该过程被压缩的空气和汽油的混合物温度高于汽缸壁的温度，该过程中混合物会传递给汽缸的25J的热量。那么在压缩过程中，活塞对混合物做功200J，活塞的机械能转化为混合物的内能，使其内能增加200J，同时混合物对外放热25J，使得混合物内能减少25J，最终混合物的内能会增加200J－25J＝175J。在接下来的做功冲程中燃烧后的高温高压气体对活塞做功，气体推动活塞移动0.1m，其做的功相当于N的恒力使活塞移动相同距离所做的功，该做功过程气体传递给汽缸的热量为30J。
(1)在做功冲程中高温高压气体的内能是在增加还是在减少 其变化量是多少焦耳？
(2)在做功冲程中高温高压气体对活塞做功为多少？
(3)假如做功冲程中产生的机械能全部转化为汽车的机械能，该汽油机的效率为25%，飞轮转速为1800r/min。那么平均一分钟要消耗多少克汽油？（设该汽油热值为J/kg）
答 案
1．(1)72km
(2)①，②4.8kg
(3)
2．(1)
(2)
(3)
3．(1)1.296×1010J
(2)1080kg
(3)3×10 3N/W
4．(1)1.575×109J
(2)1875kg
(3)5.04×108J
5．(1)
(2)
(3)1071.4kg
6．(1)1h
(2)1.6×1011J
(3)4×103kg
7．(1)
(2)26.7%
(3)
8．(1)6×105Pa
(2)810km，2.835×1010J
(3)1540.8kg
9．(1)
(2)
10．(1)18km/h
(2)2×107J
(3)25%
11．(1)12m/s
(2)80000W
(3)0.08kg
12．(1)
(2)800N
(3)16kg
13．(1)25km
(2)108J
(3)3.6×108J
(4)42%
14．(1)减少，930J；
(2)900J；
(3)72g
