《2025年新课程能力培养九年级物理上册人教版》

5. 提高热机效率不但能节约能源,还能减少污染。关于提高热机的效率,下列措施正确的是(A)
A.尽量减少废气带走的热量
B.尽量增加燃料的质量
C.尽量增加热机的工作时间
D.尽量使用功率大的热机

答案： A

6. 内燃机的发明,使人类的许多梦想得以实现,飞机、潜艇、坦克等,都是在内燃机发明之后才研制成功的。如图是某内燃机的能量流向图,关于内燃机,下列说法正确的是(C)

A.该内燃机的热机效率为$ 30\% $
B.内燃机是一种环保型的机器
C.减小机械摩擦可提高内燃机的效率
D.内燃机的四个冲程都把内能转化为机械能

答案： C

7. 张同学和家人“十一”长假开车外出旅游,在某段行程中汽车消耗了$ 10 kg $的汽油。$ (q_{汽油} = 4.6 × 10^7 J/kg ) $求：
(1)这些汽油完全燃烧放出多少热量？
(2)若该同学家汽车热机的效率为$ 30\% $,在这段行程中,汽油机做了多少有用功？

答案：
(1)已知汽油质量$m = 10\ kg$，汽油的热值$q_{汽油}=4.6×10^{7}\ J/kg$，根据热量计算公式$Q_{放}=mq$，可得汽油完全燃烧放出的热量：
$\begin{aligned}Q_{放}&=mq_{汽油}\\&=10\ kg×4.6×10^{7}\ J/kg\\&=4.6×10^{8}\ J\end{aligned}$
(2)已知热机效率$\eta = 30\%$，由热机效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}$可得有用功：
$\begin{aligned}W_{有用}&=\eta Q_{放}\\&=30\%×4.6×10^{8}\ J\\&=0.3×4.6×10^{8}\ J\\&=1.38×10^{8}\ J\end{aligned}$
(1)$4.6×10^{8}\ J$
(2)$1.38×10^{8}\ J$

8. 某家庭用的燃气热水器,将$ 20 kg 水从 10 ° C 加热到 60 ° C $,完全燃烧了$ 0.21 m^3 $的天然气。已知水的比热容为$ 4.2 × 10^3 J/(kg \cdot ° C) $,天然气的热值为$ 4 × 10^7 J/m^3 $。求：
(1)天然气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)该热水器烧水的效率。

答案：
(1) $ Q_{放} = Vq = 0.21\ m^3 × 4 × 10^7\ J/m^3 = 8.4 × 10^6\ J $
(2) $ Q_{吸} = cm(t - t_0) = 4.2 × 10^3\ J/(kg·°C) × 20\ kg × (60\ °C - 10\ °C) = 4.2 × 10^6\ J $
(3) $ \eta = \frac{Q_{吸}}{Q_{放}} × 100\% = \frac{4.2 × 10^6\ J}{8.4 × 10^6\ J} × 100\% = 50\% $