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（含解析）

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．暑假，小文到福清灵石山森林公园游玩时发现，烈日暴晒下，溪边石头很烫而小溪中的水却很凉，这主要是因为水和石头具有不同的（　　）
A．比热容 B．热值 C．密度 D．热量
2．关于热值和热机效率，下列说法正确的是（　　）
A．使燃料燃烧更充分，可提高热机效率
B．热机使用的燃料的热值越大，热机效率就越高
C．1kg 汽油在气缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热值
D．把煤磨成煤粉或煤粒，加大送风量使其燃烧更充分，可以提高煤的热值
3．如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，把水加热到沸腾一段时间后，塞子受到水蒸气的压力会冲出去。下列说法正确的是（　　）
A．加热的过程中，水的内能保持不变
B．随着燃料不断燃烧，燃料的热值不断减小
C．塞子受到水蒸气的压力冲出去，水蒸气的内能增大
D．这个实验虽然简单，却基本展示了蒸汽机的工作原理
4．小宇学习了热学知识后，下列对于相关概念理解正确的是（　　）
A．内能与温度的关系：温度高的物体，内能一定多
B．热传递：热量可能从内能少的物体传给内能多的物体
C．热值：当质量相等的两种燃料燃烧时，热值大的燃料放出热量一定多
D．比热容：比热容是物质的一种性质，其大小只与物质的种类有关
5．热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B．摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能
C．热机通过压缩冲程将机械能转化为内能
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水汽化吸热
6．如图甲是热机的能量流向图。图乙显示的是甲、乙两热机的参数。甲、乙相比，甲的（　　）
　　
A．有用机械能较大 B．损失能量较小
C．燃料的化学能较大 D．热机效率较低
7．冬天天气变冷，火锅以“麻、辣、鲜、香”且“方便、快捷”的大众化特色被消费者接受和喜爱。下列关于火锅的说法正确的是（　　）
A．火锅里的汤汁温度高时比温度低时含有的热量多
B．用气体燃料燃烧加热食物时，燃料的热值是不变的
C．用气体燃料燃烧加热食物时，燃料的内能转化为化学能
D．往火锅里加的食物温度升高是通过做功改变食物的内能
8．以下列举是同学们做过的实验，其研究方法相同的是（　　）
①研究声音的产生时，将发声的音叉与水面接触
②研究光现象时，引入“光线”
③研究平面镜成像特点时，两个棋子的大小相同
④研究墨水在冷、热水中扩散的快慢可以知道分子运动的快慢与温度的关系
⑤研究酒精和碎纸片的热值时，取两者质量相同
A．①③ B．②④ C．③⑤ D．①④
9．下列说法错误的是（　　）
A．1kg汽油在油缸内燃烧放出的热量就是汽油的热值
B．热量可以从内能小的物体传递内能大的物体
C．滑下滑梯时，机械能转化成内能，臀部感到发烫
D．表面干净平滑的两铅块压紧后，分子引力使两者结合在一起
10．关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（　　）
A．汽油机和柴油机都是内燃机，吸气冲程吸入汽缸的物质相同
B．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
C．压缩冲程主要是通过做功的方式增大汽缸内气体的内能
D．燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小
11．如图用蒸锅在天然气灶上烧水蒸包子的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．包子的温度越高所含热量越大
B．水的温度越高，水分子运动越剧烈
C．天然气燃烧越充分，热值越大
D．用手拿包子的时候温度从包子传到手
12．甲、乙两台汽油机，甲汽油机的效率为30%，乙汽油机的效率为20%，则下列说法正确的是（　　）
A．甲汽油机做的功比乙汽油机做的功多
B．甲汽油机的功率比乙汽油机的功率大
C．在相同的时间内甲汽油机燃烧的汽油比乙汽油机的多
D．在消耗相同的汽油时，甲汽油机做的有用功比乙汽油机多
二、填空题
13．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”）
14．小明发现内燃机有四个工作冲程，如图是内燃机的在某工作冲程的情景，箭头所指为活塞运动方向和曲轴带动飞轮的转动方向，该冲程是_______冲程。小明想：汽缸内的燃料是_______（可再生能源/不可再生能源）。
15．油电混合动力汽车有汽油机和电动机两套动力装置，汽油的热值为4.6×107 J/kg；完全燃烧2kg 的汽油可放出___________J的热量；若油箱里的汽油用去了1kg，则剩余汽油的热值将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
16．小红同学估算煤气灶烧水时的效率，他在水壶中装入2.5kg水，烧水前，水的温度为20℃，将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化0.105m3，则水吸收的热量为_______J，燃气灶烧水效率是___________%。（煤气的热值取4×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)）
三、综合题
17．在我国随着人民生活水平的不断提高，油电混合汽车已经走进了很多普通的家庭，它是一款既可以用电驱动也可以燃烧燃料驱动车辆的汽车，最近小王家也购买了一辆油电混合小汽车。小王十分高兴，将汽车里里外外看了个遍，并且进行了认真的思考，发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面就是他思考的问题，请你帮他补充完整。
（1）汽车上很多地方都用到了物理知识，下列现象所对应的解释不合理的是______。
A．打开油箱盖会闻到汽油的味道——扩散现象
B．油电混合汽车既可以用电驱动也可以燃烧燃料驱动车辆——减少对大气的污染
C．小排量的车一般经济省油——发动机的效率低
D．空调车车窗玻璃设计为双层——减少车内外热量的传递
（2）一台单缸四冲程汽油机，若飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒钟内完成______个冲程，曲轴转______圈，对外做功______次。
（3）若汽车油箱用的汽油热值为4.6×107J/kg，当该车以20m/s 的速度匀速行驶100km时所消耗的汽油5kg，汽车发动机输出的功率为12kW，牵引力做的功为______J，则汽车发动机的效率为______。（保留整数）
18．某同学利用如图甲所示的实验装置，探究“水沸腾时温度变化的特点”，并根据实验数据绘制出了如图乙所示的图像。已知水的初始温度为26℃，烧杯中水的质量为30g，给水加热至水沸腾过程中消耗酒精的质量为3.6g。[酒精的热值q＝3×107J/kg，水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃）]
（1）求3.6g酒精完全燃烧释放的热量；
（2）求用酒精灯给水加热至水沸腾的过程中，装置的加热效率；
（3）要提高此装置的加热效率，请提出一条合理化建议。
19．用天然气灶烧水时，燃烧0.05m3的天然气，使10kg的水温度从20℃升高到90℃。【水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为7.0×107J/m3】，求：
(1)天然气燃烧时释放的内能是由_____转化而来的。
(2)0.05m3天然气完全燃烧放出的热量。( )
(3)燃气灶的效率η( )
20．近些年，国家倡导“节能减排”，大力推广电动或混动汽车作为人们的代步工具，逐渐替代传统燃油汽车。某厂家研发出一款高性能插电混合动力汽车“秦”，它拥有两套动力系统，一套是效率为25%的传统汽油机，另一套是效率为90 %的电动机。两套系统完全独立：可以关闭汽油机，靠纯电力驱动；也可以关闭电动机，完全由汽油机驱动。“秦”的电池为磷酸铁锂电池，电池电压500 V，约6 h可以完成充电，充满电后，可存储10 kWh的电能，在纯电模式下最多可行驶50 km。“秦”在0~100 km/h的加速时间仅为5.9 s，最高车速可达200 km/h，百公里综合油耗低至2 L。
（1）考虑空气对其的影响，“秦”在高速行驶时对路面的压力比静止时对路面的压力______。（更大 或 更小 或 相同）
（2）“秦”在充满电后，以纯电模式匀速行驶最大里程的过程中，受到的阻力有多大______？
（3）在（2）所述的这段行程中，若将“秦”切换为汽油机驱动，则需消耗多少千克的汽油______？（q汽油= 4.6×107 J/kg）
21．2019年洛阳市公布了《洛阳市进一步加快新能源汽车推广应用实施方案》，《方案》提出加快氢燃料汽车推广应用，积极参与国家和省氢燃料汽车示范运营项目建设。氢燃料被认为是21世纪的理想能源之一，请回答下列问题：
（1）氢燃料的优点：_____。（写出一条即可）
（2）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少_____？若这些热量全部被一标准大气压下质量为250kg，温度为25℃的水吸收，则水温升高多少摄氏度_____？[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q氢＝1.4×108J/kg]
（3）某氢燃料公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，其发动机效率为50%，则0.6kg的氢燃料可以让该公交车匀速行驶多长时间_____？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．烈日暴晒下，水的比热容大，吸收热量后升温慢，而石头比热容小，吸收热量后升温比较快，故A符合题意；
B．热值是燃料完全燃烧放出的热量，与温度高低无关，故B不符合题意；
C．密度是物质的特性，是质量与体积之比，与温度高低无关，故C不符合题意；
D．相同的时间内，相同质量的水和石头吸收热量相同，故D不符合题意。
故选A。
2．A
【详解】
A．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A正确；
B．热机的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，与燃料的热值无关，故B错误；
CD．1kg汽油完全燃烧放出的热量叫做汽油的热值，热值是燃料的一种特性，和燃料是否燃烧、是否完全燃烧、燃料的质量等无关，故CD错误。
故选A。
3．D
【详解】
A．加热的过程中，水不断地吸收热量，水的内能增加，故A错误；
B．随着燃料不断燃烧，燃料的质量不断减小，由于热值是燃料的属性，燃料的热值不变，故B错误；
C．塞子受到水蒸气的压力冲出去，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，塞子的机械能增大，故C错误；
D．这个实验虽然简单，基本展示了蒸汽机的工作原理，即做功冲程利用蒸汽的内能做功，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】
A．因为内能的大小跟质量、温度、状态有关，所以温度高的物体内能不一定大，故A错误；
B．热量是从温度高的物体传向温度低的物体，内能的大小跟质量、温度、状态有关，内能少的物体可能温度高，所以热量可能从内能少的物体传给内能多的物体，故B正确；
C．质量相等的两种燃料完全燃烧，热值大的燃料放出的热量多，如果热值大的燃料不完全燃烧，放出的热量不一定多，故C错误；
D．比热容是物质本身的一种特性，与物质的物质种类和状态有关，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】
A．根据Q=mq可知燃料完全燃烧放出热量的多少与燃料的热值和质量都有关系，所以在质量关系未知的情况下，热值大的燃料，完全燃烧放出的热量不一定多，故A错误；
B．摩擦生热是克服摩擦做功，消耗机械能转化为内能，是通过做功改变了物体的内能，故B错误；
C．在热机（内燃机）的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气体，将机械能转化为内能，故C正确；
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的比热容较大，质量相同的水和其它物质相比，改变相同的温度，水吸热或放出的热量更多，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．如图所示，甲的有用机械能为2000J，乙的有用机械能为4000J，所以甲的有用机械能小，故A不符合题意；
B．如图所示，甲损失能量为500J，乙损失能量为5000J，所以甲损失能量小，故B符合题意；
C．如图所示，甲燃料的化学能为
乙燃料的化学能为
所以甲燃料的化学能较小，故C不符合题意；
D．根据题意，甲热机效率为
乙热机效率为
所以甲的热机效率较高。故D不符合题意。
故选B。
7．B
【详解】
A．热量是发生热传递时物体吸收或放出的能量，不是物体含有热量，故A错误；
B．热值是燃料的一种物理属性，与燃料的质量、燃烧程度、燃料的状态等均无关，所以热值是不变的，故B正确；
C．用气体燃料燃烧加热食物时，化学能转化为内能，故C错误；
D．往火锅里加的食物吸收热量，温度升高，是通过热传递改变食物的内能，故D错误。
故选B。
8．D
【详解】
①研究声音的产生时，将发声的音叉与水面接触，水花四溅，表示音叉在振动，采用了转换法；
②研究光现象时，为了便于研究光传播时的规律而引入“光线”，采用的是理想模型法；
③研究平面镜成像特点时，两个棋子的大小相同，采用的是等效替代法；
④通过研究墨水在冷、热水中扩散的快慢可以知道分子运动的快慢与温度的关系时，通过颜色的变化来了解分子运动的快慢，采用了转换法；
⑤研究酒精和碎纸片的热值时，取两者质量相同，采用了控制变量法；
综上所述，可以看出①和④的研究方法相同，都采用了转换法，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9．A
【详解】
A．汽油的热值在数字上等于1kg汽油在油缸内完全燃烧放出的热量，需要完全燃烧不仅仅只是燃烧，故A错误，符合题意；
B．热传递的方向是高温物体把热量传给低温物体，内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高，所以热量可以从内能小的物体传递内能大的物体，故B正确，不符合题意；
C．滑下滑梯时，通过做功的方式把机械能转化成内能，所以臀部感到发烫，故C正确，不符合题意；
D．表面干净平滑的两铅块压紧后，接触部位的分子间距较小，达到了引起分子引力的范围，所以两者结合在一起，故D正确，不符合题意。
故选A。
10．C
【详解】
A．柴油机和汽油机都属于内燃机，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A错误；
B．汽油机是通过火花塞点火的，而柴油机是通过压缩缸内的空气使其温度升高，达到柴油的着火点，使柴油燃烧，是压燃式点火的，故B错误；
C．压缩冲程中，活塞压缩缸内气体，对气体做功，缸内气体的内能变大，故C正确。
D．燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值保持不变，故D错误。
故选C。
11．B
【详解】
A．在质量不变时，包子的温度越高，内能越大，但不能说所含的热量越多，因为热量是一个过程量，不是一个状态量，热量描述了物体发生热传递时，传递能量的多少，不能说物体含有多少热量，即不能用“含有”、“具有”来表述，故A错误；
B．分子的热运动与温度有关，且温度越高，无规则运动越剧烈，故B正确；
C．1kg的某种燃料完全燃烧所释放出的热量是燃料的热值，热值由燃料本身决定，与质量和燃烧程度无关，故C错误；
D．热传递是把内能从温度高的物体传给温度低的物体，所以，用手拿包子的时，传递的是内能，而不是温度，故D错误。
故选B。
12．D
【详解】
A．做功的多少与功率和做功的时间有关系，与其效率无关，故A错误；
B．效率表示功的利用率；功率表示做功快慢，这两个物理量是没有必然的联系的。故B错误；
C．汽油机燃烧汽油的多少与功率和效率都有关系，其主要与汽油机的功率有关，故C错误；
D．甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明：消耗相同的汽油，甲汽油机做的有用功多，即输出的能量多，故D正确。
故选D。
13． 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。
14． 做功 不可再生
【详解】
[1]由图可知，两个气门都关闭，火花塞点火，此时活塞向下运动，是做功冲程。
[2]汽缸内的燃料是化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。
15． 9.2×107 不变
【详解】
[1]根据热值计算公式
[2]热值表示单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量，是一种物质特定的性质，与质量无关，油箱里的汽油用去了1kg，则剩余汽油的热值将不变。
16． 8.4×105 20
【详解】
[1]水吸收的热量为
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(100℃-20℃)=8.4×105J
[2]煤气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=0.105m3×4×107J/m3=4.2×106J
煤气灶烧水效率为
17． C 40 20 10 6×107 26%
【详解】
（1）[1]A．打开油箱盖会闻到汽油的味道，表明汽油分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象，故A正确，不符合题意；
B．油电混合汽车在不缺电的情况下，使用电能驱动车辆，清洁无污染，相比燃烧燃料排放大量的废气而言，减少了对大气的污染，故B正确，不符合题意；
C．完成一样的有用功时由于小排量汽车消耗的燃料比大排量的车消耗的燃料少，所以发动机的效率高，故C错误，符合题意；
D．车窗为双层玻璃会大大减少因为热传导而发生的车内外热量的传递，故D正确，不符合题意。
故选C。
（2）[2][3][4]飞轮转速是1200r/min=20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，由于热机完成一个工作循环，要完成4个冲程，飞轮转动2周，燃气对外做功1次，所以曲轴转动20圈要完成10个工作循环，共完成40个冲程，对外做功10次。
（3）[5][6]由速度公式v=可知，行驶时间
t===5×103s
汽车的牵引力做的有用功
W有=Pt=12×103W×5×103s=6×107J
释放的能量
Q=qm=4.6×107J/kg×5kg=2.3×108J
发动机的效率
η=×100%= ×100%=26%
18．（1）1.08×105J；（2）8.2%；（3）在烧杯上加盖
【详解】
（1）酒精的质量为
m酒精=3.6g=3.6×10-3kg
酒精完全燃烧释放的热量
Q放=m酒精q酒精=3.6×10-3kg×3×107J/kg=1.08×105J
即3.6g酒精完全燃烧释放1.08×105J的热量；
（2）水的质量为
m=30g=0.03kg
由图乙知，水的沸点为96℃，故水吸收的热量
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×0.03kg×（96℃-26℃）=8.82×103J
酒精灯烧水的热效率
η=×100%= ×100%≈8.2%
即装置的加热效率为8.2%；
（3）为了提高酒精灯加热水的效率，可以在烧杯上加盖，以减少热损失。
答：（1）3.6g酒精完全燃烧释放的热量为1.08×105J；
（2）用酒精灯给水加热至水沸腾的过程中，装置的加热效率为8.2%；
（3）为了提高酒精灯加热水的效率，可以在烧杯上加盖，以减少热损失。
19． 化学能 3.5×106J 84%
【详解】
解：(1)[1]天然气燃烧时，将化学能转化为内能。
(2)[2]0.05m3天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=0.05m3×7.0×107J/m3=3.5×106J
(3)[3]水升温吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(90℃-20℃)=2.94×106J
则燃气灶的效率
η==84%
20． 更小 648N 2.8kg
【详解】
（1）[1]“秦”在高速行驶时，车顶的流线使车顶空气流速大于底部空气流速，则车底气压大于车顶气压，会产生一个向上的升力，所以对路面的压力比静止时对路面的压力更小。
（2）[2] 由题意可知，电池充满电后能，可存储的电能
W=10kW·h=10000W×3600s=3.6×107J
转化的机械能
W机械=η电W电 = 90%×3.6×107J = 3.24×107J
匀速行驶，受到的牵引力和阻力是平衡力，阻力
（3）[3]汽油完全燃烧放出的热量
需要汽油的质量
21． 热值高 8.4×107J 75℃ 300s
【详解】
（1）[1]氢燃料的优点有：热值高，且氢燃烧后不会污染环境。
（2）[2]质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放＝m氢q氢＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J
[3]若这些热量完全被水吸收，则水吸收的热量
Q吸＝Q放＝8.4×107J
水升高的温度
水的末温
t＝+t0＝25℃+80℃＝105℃
但由于在1个标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，且水沸腾时温度不变，所以水的末温应该是100℃，则水升高的温度
＝100℃﹣25℃＝75℃
（3）[4]发动机转化的机械功
W＝ηQ放＝50%×8.4×107J＝4.2×107J
公交车匀速行驶的时间
答案第1页，共2页
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