北师大版九年级年级全一册10.6燃料的利用和环境保护 同步练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 10.6 燃料的利用和环境保护
一、单选题
1．有一瓶酒精，如果倒去一半，再使它的温度降低一半，（无物态变化）则（　　）
A．它的热值变为原来的 B．它的比热容变为原来的
C．它的密度变为原来的 D．它的比热容、热值都不变
2．“西气东输”是我国重要的能源输送工程，西起新疆轮南，东至上海．供气范围覆盖中东部大片地区，惠及逾4亿人；输送的天然气具有较大的（　　）
A．热值 B．热量 C．内能 D．比热容
3．关于热机，下列说法正确的是（　　）
A．热机消耗的燃料越多，热机效率越高
B．四冲程汽油机工作过程中，做功冲程中是把高温燃气的内能转化为机械能
C．热机的对外输出功率越大，热机效率越高
D．汽油机和柴油机的吸气冲程都是吸入的空气
4．某种巧克力的营养成分表上标有“每100g能量2361kJ”，该标识的含义与下列物理量含义类似的（　　）
A．热量 B．内能 C．热值 D．比热容
5．2022年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕，在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”，（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小）。这将是奥运史上首次实现全部场馆绿色电能供应，预计消耗“绿电”约，可以节约标准煤，减排二氧化碳。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为（媒约为）。（　　）
A． B． C． D．
6．2021年11月3日，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号”丙运载火箭，成功将“遥感三十二号”02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。如图所示，在火箭加速上升的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．燃气对火箭做功，燃气的内能增大
B．该过程发生的能量转化是机械能转化为内能
C．火箭燃料在燃烧的过程中，其热值不变
D．火箭发动机的热效率可以达到100%
7．下列关于热值和热机效率的说法中，正确的是（　　）
A．使燃料燃烧的更充分，可以增大热值
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．柴油机的热机效率最高可以达到100%
D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
8．下列说法中正确的是（　　）
A．一杯水的温度越高，它具有的内能就越大
B．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
C．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高
D．把铝块放入热水中后再取出，铝块的比热容变大
9．2020年11月24日，中国用长征五号遥五运载火箭成功发射嫦娥五号探测器，2月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品着陆地球。以下相关说法中正确的是（　　）
A．火箭使用液氢做燃料，主要是利用了液氢的比热容大
B．火箭升空过程中，燃料燃烧将内能转化为化学能
C．发射架下有一个大的水池，是利用水的密度大特性
D．火箭使用的喷气式发动机是一种热机
10．下列有关热现象的说法正确的是（ ）
A．0℃以下的汽油没有内能 B．汽油不完全燃烧时，热值不变
C．汽油机在吸气冲程只吸入空气 D．汽油机的效率越高，功率越大
11．2021年10月16日凌晨，中国在酒泉卫星发射中心升空的神舟十三号载人飞船将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，发射取得圆满成功，下列说法正确的是（　　）
A．火箭加速升空时，将动能转化为重力势能
B．火箭选用氢作燃料是因为液态氢的热值大
C．燃料的质量越大，热值越大
D．火箭发动机的效率可以达到100%
12．下列说法中正确的是（　　）
①燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
②汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大
③铁棒很难被拉伸，这说明分子间存在相互作用的引力
④厨房煤气泄露的时候，可以闻到煤气味，这种现象是扩散现象
A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有②③④正确 D．①②③④都正确
二、填空题
13．2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星。长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于该燃料___________大，而许多地方建设了湿地公园，主要是由于水的___________大，从而能较好地改善了生态环境。
14．北京时间2021年10月16日0时23分，长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞，航天员翟志刚、王亚平、叶光富乘坐神舟十三号载人飞船启程奔赴中国空间站，开启为期6个月的太空之旅。火箭加速升空过程中，航天员的机械能___________，燃料的热值________。（以上均选填“增大”、“减小”、“不变”）
15．使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为15℃的水加热到95℃，水吸收的热量是_______J：若此过程的热效率为40%，则此过程消耗天然气_______m3。（水的比热容为4．2103J/（kg·℃），天然气热值为4.2107/m3）
16．某四冲程内燃机的转速是3000r/min，它1s内完成___________个冲程。某型号汽车发动机效率为30%，行驶20min消耗4L汽油，已知汽油热值q=4.0×107J/m3，这一过程该发动机输出机械功是________J。
三、综合题
17．小明学习了热学的有关知识后，他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它们折算成烧水时间，相当于每天将30kg、20℃的水烧开。（1标准大气压）则：
（1）小明家每天烧水需要多少热量？
（2）从大方面讲，家用煤炉除了效率低浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是什么？
（3）如果普通煤的热值为3×107J/kg，炉子的效率为60%，则小明家每天烧水、做饭需要煤多少千克？
18．随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭。下表为小军家小汽车的相关数据：
总质量： 1600kg 额定功率：100kW
车轮与地面的总接触面积： 水箱容量：
（1）汽车发电机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是________能源；发动机工作时，________冲程将内能转化为机械能；
（2）汽车上的散热器用水作为冷却液，这是利用了水的________较大的性质；
（3）该车静止在水平地面上时，对地面的压强为多少Pa？________ （g=10N/kg）
（4）假若该车在水平路面上以40kW的功率匀速行驶10min，消耗汽油1.5kg，求小汽车发动机的效率________。（q汽油=4.6×107 J/kg）
19．塔里木油田是我国累计产气最多的特大型整装优质气田区，该油田向我国东部地区输送天然气超过800亿立方米，惠泽我国14个省市自治区的80多个大中型城市3亿居民。[q天然气＝8.4×107J/m3， ]
（1）燃烧天然气的过程中，天然气的热值______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）100m3的天然气完全燃烧能放出多少焦的热量______？
（3）若这些热量的60%被水吸收，则可以使多少千克的水从20oC升高80oC______？
20．阅读材料，回答问题。
从火车到火箭生产的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功，因蒸汽机质量太大。于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油，机两大类，汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的，内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了。
早期的飞机是由内燃机提供动力的，从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便。喷气式发动机中自带燃料（液态氢）和氧化剂的，叫火箭喷气发动机，它工作时不需要空气中的氧气，可以在大气层外工作，能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
(1)蒸汽机的锅炉将水烧成水蒸气，发生的物态变化属于______，在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气式发动机的重力依次______（选填“增大”或“减小”）。
(2)当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，内能增大，这是通过______的方式改变物体的内能。
(3)火箭以氢为燃料是因为氢的______，将其制成液态的优点是______。
(4)在挑选汽车时，发动机汽油机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断，输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越______。
21．阅读短文，回答问题。
六冲程发动机
普通的四冲程发动机把 75%的能量以热能的形式散发掉了，六冲程发动机则利用了部分散发的热能去制造蒸汽以回收部分本来会损失的能量。在普通四冲程发动机的“进气－压缩－做功－排气”四个冲程之后。第五个冲程开始的时候，把水喷进炽热的气缸里面，水马上就变成了温度高达816度的蒸汽，体积急剧膨胀1600倍，同时气缸内压强急剧增大，推动活塞再次向下运动，为汽车提供动力。到了第6个冲程，发动机把水蒸气排放到一个冷却器，水蒸气在那里重新变成水，根据计算，六冲程发动机能比传统的四冲程发动机效率提高30%。如果是柴油机的话，还可以再提高5%。实际上，向内燃机气缸喷水（与燃油一起喷入），就可以提高输出功率和热效率，这种尝试几十年前就有人研究过但主要就是因为气缸腐蚀问题而放弃的。
“额定功率”是发动机工作时的最大输出功率。“额定转速” 是对应额定功率下发动机曲轴的转速。“排气量” 是发动机气缸的工作容积， 是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。六缸六冲程发动机，即通过连杆把六个气缸的活塞连在一起，使各气缸的六个冲程依次错开，则在曲轴转动的每半周里，都有2个气缸在做功。假定每个循环的两次做功冲程中，气体对活塞做功相同，设每次做功冲程中气缸内的气体对活塞的平均压强为p，排气量为V，发动机额定转速为n （单位： r/s），燃气对活塞所做的功可表示为W=pV。
（1）六冲程发动机的第五冲程相当于四冲程内燃机的做功冲程，此冲程的能化把______能转化为机械能；
（2）六冲程发动机的一个完整工作循环中， 有______个做功冲程；
（3） 六冲程发动机通过下列______方式提高热机效率；
A．减少内能的散失 B．提高燃料的热值
C．让燃料充分燃烧 D．减少机械的摩擦
（4） 根据文章中提供的信息，请写出六缸工六冲程发动机额定功率的表达式______（用文章中的字母表示）；
（5）我国第一款自主品牌的高瑞豪华轿车“红旗HQ3"在某段平直公路上进行测试，总重为2.3×104N， 汽车所受阻力是总重的0.1倍，普通汽车四冲程汽油发动机的效率为20%，若采用六冲程汽油发动机，该汽车的耗油量______升。（结果保留一位小数，耗油量指每 100km汽车耗油多少升，汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油的密度为0.7×103kg/m3）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．热值是物质的一种特性，只与物质种类有关，与是否完全燃烧、质量、体积无关，把一杯酒精倒掉一半，质量和体积均减小一半，但热值不会发生变化，故A不符合题意；
B．比热容是物质的一种特性，只与物质种类有关，与质量、体积无关，把一杯酒精倒掉一半，质量和体积均减小一半，但比热容不会发生变化，故B不符合题意；
C．密度是物质的一种特性，与物质种类、温度、状态有关，与质量、体积无关，把一杯酒精倒掉一半，质量和体积均减小一半，但密度不会发生变化，故C不符合题意；
D．比热容、热值是物质的一种特性，只与物质种类有关，把一杯酒精倒掉一半，质量和体积均减小一半，比热容、热值不会发生变化，故D符合题意。
故选D。
2．A
【详解】
天然气与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的天然气和其它燃料，天然气放出的热量多，说明天然气的热值较大。
故选A。
3．B
【详解】
A．热机消耗的燃料多，燃烧放出的热量多，用来做有用功的能量可能更多，效率可能更高，额外功也可能更多，则效率可能较低，根据消耗燃料的多少是不能判断热机效率大小的，故A错误；
B．汽油机工作过程中，做功冲程中是把高温燃气的内能转化为机械能，压缩冲程是把机械能转化为内能，故B正确；
C．热机的对外输出功率反映热机做功的快慢，与效率无关，故C错误；
D．工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故D错误。
4．C
【详解】
某种巧克力的营养成分表上标有“每100g能量2361kJ”，据此可得出，每克巧克力提供的能量；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含义类似。热量是过程量，单位是焦耳；内能指物体内部所有分子动能和分子势能的总和；比热容指1kg物体升高或降低1℃时，吸收或放出的热量，与标识含义无关。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．A
【详解】
若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．C
【详解】
A．燃气对外做功，把燃气的内能转化为火箭的机械能，燃气的内能会减小，故A错误；
B．点火后燃气向后高速喷出，运载火箭腾空而起，是利用内能做功，把燃料燃烧获得的内能转化为火箭的机械能，故B错误；
C．燃料的热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少以及是否完全燃烧无关，所以燃烧过程中，其热值大小不变，故C正确；
D．燃气燃烧时，有热量损失，燃料的热效率不可以达到100%，故D错误。
故选C。
7．B
【详解】
AD．热值是燃料的一种属性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度、燃烧时放出热量的多少等均无关，故AD错误；
B．热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高。因此使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故B正确；
C．柴油机工作时都不可避免的有热量损失，柴油机的热机效率不可能达到100%，故C错误。
故选B。
8．A
【详解】
A．内能与温度有关，一杯水的质量保持不变，则温度越高它具有的内能就越大，故A正确；
B．热值大的燃料完全燃烧，相同质量或体积时放出的热量才会多，故B错误；
C．一个物体吸收了热量，它的温度不一定会升高，如水的沸腾或晶体的熔化过程，故C错误；
D．把铝块放入热水中后再取出，铝块的内能会变大，但比热容是物质的属性，由于铝的状态没有变化，则比热容不会变化，故D错误。
故选A。
9．D
【详解】
A．发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A错误；
B．火箭升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，故B错误；
C．发射台下装满水来降低发射台的温度，是利用水的比热容比较大，故C错误；
D．火箭使用的喷气式发动机工作时将内能转化为机械能，是热机的一种，故D正确。
故选D。
10．B
【详解】
A．内能是物体所有分子动能和分子势能的总和，分子在不停做热运动即分子动能不为零，所以0℃以下的汽油有内能，故A错误；
B．热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与是否燃烧及燃烧状况无关，故B正确；
C．汽油机在吸气冲程吸入空气和汽油的混合气，故C错误；
D．汽油机的效率是指它所做的有用功与燃料完全燃料所放出的热量之比，与汽油机的功率无关，故D错误。
故选B。
11．B
【详解】
A．火箭加速升空时，速度增大，高度增大，则动能和重力势能都增大，所以机械增大，这个过程的机械能是燃料燃烧的获得的内能转化而来的，故A错误；
B．火箭选用氢作燃料，是因为液态氢的热值大，与其它燃料相比，燃烧的质量相同时，氢放出的热量更多，故B正确；
C．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故C错误；
D．发动机在工作时，总有热量损失，则其效率不可能达到100%，故D错误。
故选B。
12．C
【详解】
①热值是指1kg某种燃料完全燃烧所放出的热量多少，是燃料的一种特性，只和燃料的种类有关，和燃料的质量、是否完全燃烧无关，故①错误；
②因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机中又用水来冷却，故②正确；
③分子间同时存在引力与斥力，铁棒很难被拉伸，这说明分子间存在相互作用的引力，故③正确；
④厨房煤气泄露的时候，可以闻到煤气味，这种现象是扩散现象，说明煤气分子在不停地做无规则运动，故④正确。
故选C。
13． 热值 比热容##比热
【详解】
[1]用液态氢作火箭的燃料是因为它的热值大，与其它燃料相比较，燃烧的质量相同时，放出的热量更多。
[2]湿地公园能较好改善生态环境，是因为水的比热容较大，与其它物质相比，吸收或放出相同热量时，水的温度变化不大。
14． 增大 不变
【详解】
[1]火箭加速升空过程中，航天员的质量不变，速度越来越大，动能增加，高度也越来越大，重力势能增加，所以宇航员的机械能增大。
[2]热值是燃料的一种特性，不随燃料的质量的变化而变化，所以燃料的热值不变。
15．
【详解】
[1] 水吸收的热量是
故水吸收的热量是。
[2] 若此过程的热效率为40%，则天然气的释放的热量为
则天然气的体积为
则天然气的体积为。
16． 100 4.8×104
【详解】
[1]在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，某四冲程内燃机的转速是
3000r/min=50r/s
即每秒钟转50圈，完成100个冲程。
[2]汽油完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=4×10-3m3×4.0×107J/m3=1.6×105J
发动机输出机械功
W=Q放η=1.6×105J×30%=4.8×104J
17．（1）1.008×107J；（2）污染环境；（3）0.56kg
【详解】
解：（1）一个标准大气压下水的沸点100℃，则水的末温t＝100℃，水吸收的热量
（2）用煤炉烧水除了效率低、浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是污染环境。
（3）由可得煤完全燃烧放出的热量
由 得需要煤的质量
答：（1）小明家每天烧水需要1.008×107J的热量；
（2）从大方面讲，家用煤炉除了效率低浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是污染环境；
（3）小明家每天烧水、做饭需要煤0.56kg。
18． 不可再生 做功 比热容 2×105 Pa 34.8%
【详解】
（1）[1]汽油在短期内不能从自然界中得到补充，是不可再生能源。
[2]在做功冲程中，汽油燃烧的化学能转化为内能，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。
（2）[3]水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，汽车散热器用水作为冷却剂。
（3）[4]该车静止在水平地面上时，对地面的压力
对地面的压强
（4）[5]匀速行驶，做的有用功
1.5kg汽油完全燃烧释放的热量
小汽车发动机的效率
19． 不变 8.4×109J 1.5×104kg
【详解】
（1）[1]热值是燃料本身的一种特性，热值大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量多少以及是否完全燃烧无关，所以燃烧天然气的过程中，天然气的热值不变。
（2）[2]100m3的天然气完全燃烧放出的热量
（3）[3]由 可知，水吸收的热量
由 可知，水的质量
20． 汽化 减小 做功 热值大 便于储存 高
(1)物质从从液态变为气态叫汽化；在功率相同时，蒸汽机最重，内燃机次之，喷气发动机最轻；
(2)做功是能量的转化，而热传递是能量的转移，这是做功和热传递改变物体的内能的主要区别；
(3)热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小；
(4)热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。汽油味越淡，说明燃烧的越充分，同样多的汽油（总能量相同），燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，根据效率公式分析判断。
【详解】
(1)[1]蒸汽机的锅炉将水烧成水蒸气，发生的物态变化属于汽化。
[2]根据阅读材料可知，在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次减小。
(2)[3]当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，内能增大，这是通过做功的方式改变物体的内能。
(3)[4]火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量。
[5]将其制成液态的优点是便于储存。
(4)[6]输出功率相同的汽车，汽油味越淡，说明燃烧得越充分，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高。
21． 内 2 A 4npV 14.3
【详解】
（1）[1]第五冲程也是蒸汽对活塞做功，将内能转化为机械能。
（2）[2]由题意知，六冲程发动机的第三冲程和第五冲程都对外做功，提供动力，所以有两个做功冲程。
（3）[3]六冲程发动机的第五冲程通过将水喷入炽热气缸内，变成蒸汽对外做功，是通过减少内能散失了提高热机效率。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（4）[4]六冲程发动机的一个工作循环，飞轮转动3圈，做功2次，而六冲程发动机的转速是nr/s，那么每秒每个气缸做功的次数为次，燃气对活塞每次做功为
W=pV
所以，每个气缸每秒做的功
W1=W1=pV
那么每秒六个缸所做的功
W总=6××pV=4npV
即发动机的额定功率
P=4npV
（5）[5]汽车行驶100km，汽车牵引车所做的功
W功=Fs=fs=0.1×2.3×104N×100×103m=2.3×108J
六冲程发动机的效率
η=20%+30%=50%
那么行驶100km，燃烧汽油放出的热量
Q放=
燃烧汽油的质量
行驶100km，消耗汽油的体积，即耗油量
答案第1页，共2页
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