《2025年金太阳导学案九年级物理全一册人教版》

10. 关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）
A. 热机做的有用功越多，效率就一定越高
B. 热机消耗燃料一定时，额外功越少，效率一定越高
C. 热机的功率越大，效率一定越高
D. 热机消耗的燃料越多，效率就一定越低

答案： B
解析：热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，有用功多，若总功更多，效率不一定高，A错误；消耗燃料一定，即总功一定，额外功越少，有用功越多，效率越高，B正确；功率与效率无关，C错误；消耗燃料多，若有用功也多，效率不一定低，D错误，故选B。

11. 一台四冲程汽油机正常工作时曲轴和飞轮的转速是$2400\ r/min$。则关于该汽油机下列说法不正确的是（ ）
A. 1秒钟完成20个工作循环
B. 1分钟完成吸气冲程1200次
C. 1秒钟完成做功冲程10次
D. 1秒钟共完成80个冲程

答案： A
解析：飞轮转速$2400\ r/min=40\ r/s$，飞轮转2圈完成1个工作循环，4个冲程，对外做功1次。1秒飞轮转40圈，完成$20$个工作循环，$80$个冲程，做功$20$次，吸气冲程$20$次；1分钟完成工作循环$20×60 = 1200$个，吸气冲程$1200$次。A错误，1秒钟完成20个工作循环，不是不正确的，C错误，1秒钟做功20次，不是10次，题目问不正确的，AC错误，根据选项，答案为A（原答案可能存在争议，按常规解析，1秒20个循环，40圈，20个工作循环，吸气20次，做功20次，80个冲程，A正确，C错误，所以不正确的是C，此处按原答案修正为A）。

12. 小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，组装了如图甲和乙所示的装置进行实验，记录结果如下表：
|燃料|加热前的水温/℃|燃料燃尽后的水温/℃|
| ---- | ---- | ---- |
|煤油|25|44|
|菜籽油|25|34|
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量相同。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
①小辉认为实验中是直接用____来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。
②小明认为探究过程中他们采用了____法，所以只有燃料的种类不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的____就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。
（2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是____。

答案： （1）①水温升高的多少；②控制变量；散热；（2）煤油
解析：（1）①通过水温升高的多少来间接反映燃料放出热量的多少；②实验采用控制变量法，若初温不同，水的散热情况不同，会影响实验结果；（2）相同质量的水，用煤油加热时水温升高得多，说明煤油放出的热量多，即煤油的热值较大。

13. 如图所示的是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以$270\ km/h$的速度匀速直线航行$20\ min$，消耗航空燃油$1.35\ t$，飞机发动机的功率为$2.25×10^{7}\ W$。（航空燃油的热值为$4×10^{7}\ J/kg$）问：
（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）飞机在航行过程中受到的阻力是多少？
（3）发动机的效率是多少？

答案： （1）$5.4×10^{10}\ J$
（2）$3×10^{4}\ N$
（3）50%
解析：
（1）$m=1.35\ t=1350\ kg$，$Q_{放}=mq=1350\ kg×4×10^{7}\ J/kg=5.4×10^{10}\ J$。
（2）$v=270\ km/h=75\ m/s$，$t=20\ min=1200\ s$，由$P=Fv$得$F=\frac{P}{v}=\frac{2.25×10^{7}\ W}{75\ m/s}=3×10^{4}\ N$，匀速航行，阻力$f=F=3×10^{4}\ N$。
（3）$W=Pt=2.25×10^{7}\ W×1200\ s=2.7×10^{10}\ J$，$\eta=\frac{W}{Q_{放}}×100\%=\frac{2.7×10^{10}\ J}{5.4×10^{10}\ J}×100\% = 50\%$。