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．下列关于热现象的说法中，正确的是（　　）
A．物体从外界吸收热量，其温度一定升高
B．温度高的物体内能多，温度低的物体内能少
C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大
D．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多
2．2021年10月，我国发射了神州十三号载人飞船。搭载飞船的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（　　）
A．较小的密度 B．较大的比热容 C．较低的沸点 D．较高的热值
3．下列关于热现象的说法中正确的是（　　）
A．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢含有的热量多
B．集中供暖采用热水循环，是利用了水的比热容较大的性质
C．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
D．0℃的水变成0℃的冰，温度不变，内能不变
4．下列说法正确的是（　　）
A．物体内能增大，一定从外界吸收了热量
B．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
C．一个物体的内能增加了，它的温度一定升高
D．一个物体吸收了热量，它的内能一定增加
5．关于热现象，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．对物体做功，物体内能一定增大
C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
6．关于热机下列说法错误的是（　　）
A．热机是利用内能做功的机械，工作时将机械能转化为内能
B．四冲程汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能
C．四冲程汽油机的做功冲程，燃料燃烧将化学能转化为内能，再将内能转化为机械能
D．一般情况下柴油机的效率大于汽油机的效率，汽油机的效率大于蒸汽机的效率
7．下列说法中正确的是（　　）
A．热传递过程中，温度高的物体，由于具有较大的内能，所以会把内能传给低温物体
B．夏天室内常洒一些水，是利用水蒸发吸热达到降温的目的
C．物体吸收热量，内能增加，温度一定升高
D．运载火箭的燃料采用液氢，是因为液氢的比热容大
8．下列说法正确的是（　　）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．温度高的物体具有的内能多，温度低的物体具有的内能少
C．运载火箭采用液态氢作燃料，原因是液态氢具有较大的热值
D．塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上，说明分子间存在着引力
9．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
10．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
11．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
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．酒精的热值是3.0×107J/kg，酒精炉中装有100g酒精，若燃烧掉一半，放出的热量是______J，则剩余部分酒精的热值是______ 。
14．小明一家驾车旅行；
（1）加油时，闻到汽油味，说明分子在______；
（2）如图所示为汽油机的______冲程；
（3）若汽车的总质量为1.5t，匀速直线行驶9km，所受阻力为车重的0.1倍，完全燃烧汽油1L，则1L汽油完全燃烧放出的热量是______J，汽车的工作效率是______%。（ρ汽油=0.8×103kg/m3；q汽油=4.5×107J/kg；g取10N/kg）
15．小明一家驾车旅行，（1）加油时，闻到汽油味，说明分子在______；（2）图示为车发动机的一个冲程，其能量转化情况是______；（3）若车的总质量为1.5t，匀速直线行驶9km，所受阻力为车重的0.1倍，完全燃烧汽油1L，则1L汽油完全燃烧放出的热量是______J，车所受牵引力是______N，车的工作效率是______%。（ρ汽油=0.8×103kg/m3；q汽油=4.5×107J/kg；g取10N/kg）
16．为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过___________（填“做功”或“热传递”）方式来减小内能。完全燃烧4.2g汽油所释放的热量是___________J，这些热量可以使质量4.6kg的水温度升高___________℃。[q汽油=4.6×107J/kg；c水=4.2×103J/(kg·℃)]
三、综合题
17．神舟十三号瞄准北京时间10月16日0时23分发射，飞行乘组由“中国太空漫步第一人”翟志刚、“中国空间站首位女航天员”王亚平和“首次飞行”的叶光富三位航天员组成。本次飞行任务是空间站关键技术验证阶段第六次飞行任务，也是该阶段最后一次飞行任务，将持续长达6个月的时间。担任本次载人航天任务的运载火箭—长征2F遥十三火箭已经在发射场待命，作为现阶段唯一种能克服地球引力、进入太空的工具，运载火箭这个大家伙还有固体火箭和液体火箭之分。固体火箭和液体火箭到底有什么区别？这就和我们今天要讲的火箭推进剂有关了。要说区分固体火箭还是液体火箭主要靠的是火箭推进剂的形态。就像汽车需要加满汽油或者是充满电力一样，火箭想要一飞冲天也需要自己的动力源，火箭的燃料源有个专门的名字，我们叫它推进剂，按照形态可以分为固体推进剂和液体推进剂两大类。顾名思义，固体火箭采用的是固体推进剂，固体推进剂类似于烟花中的火药，在出厂前就已经填充到火箭中了。液体火箭采用的是液体推进剂，分别储存在火箭的氧化剂箱和燃料箱内，工作时由输送系统将它们送入发动机的燃烧室。从火箭的运载能力来说，液体火箭推进剂的燃烧效率更高一些，在同等起飞规模下，液体火箭的运载能力更强，可以用更少的燃料达到更远的地方。因此液体火箭的“乘客”大多都是重量级的，一般在数吨以上，比如探月探火探测器、载人飞船、空间站等。
（1）根据上面的材料可知，我国的运载火箭可以分为 ___________和 ___________两种。
（2）文中提到“液体火箭推进剂的燃烧效率更高一些，在同等起飞规模下，液体火箭的运载能力更强，可以用更少的燃料达到更远的地方。”请从燃料热值以及燃烧放热等相关角度对这句话加以解释。( )
18．如图所示是“神舟十一号”飞船的返回舱。返回舱又称座舱，是航天员往返太空时乘坐的舱段，为密闭结构，前端有舱门。返回舱重返地球时，为避免与大气剧烈摩擦产生的高热烧穿舱壁，返回舱表面涂有防热材料。问：
(1)返回舱重返回地球时，高度不断下降，与大气摩擦隔热材料温度升高，这与热机哪个冲程的能量转换方式相似？（将答案填在答题卡横线上）
(2)已知物体所具有的重力势能和高度的关系是，返回舱的总质量为，其中防热材料的质量为，比热容为。若下落时减少的重力势能有40％转化为防热材料的内能，那么飞船在大气层中下落后，防热材料升高的温度是多少？
(3)若在(2)的过程中，假设没有能量损失，防热材料吸收的热量由燃烧焦炭来获得，那么需要完全燃烧0.4千克的焦炭，求焦炭的热值是多少？
19．如图所示是小强家新装的天燃气热水器，铭牌上标注的能效等级为二级，国家规定能效等级为二级的，其热效率值不低于88%，他想通过洗澡估测一下这款燃气热水器的能效等级是否能达到标定的二级，于是他将燃气热水器的温度设定在40℃（即水从热水器流出的温度），他家所用的花酒出水量为，洗澡用时15min，洗澡前查看了燃气表上显示的余气量为165.5m3，洗澡后查看了燃气表上显示的余气量为165.3m3，已知进入热水器的冷水温度为5℃，水的比热容，水的密度，天然气的热值。求：
(1)洗澡用了多少质量的水；( )
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量；( )
(3)这款天燃气热水器是否达到能效二级标准；( )
(4)已知这款热水器的额定产热水能力为12kg/min（温升25℃），即每分钟最多让12kg的水升高25℃。当水的初温和出水量与测试相同时，水从热水器中流出的最高温度能达到______℃。
20．汽车上的散热器用水作为冷却剂，散热器中装有10kg的水，在温度升高了20℃的过程中，水吸收的热量是______J，这些热量相当于完全燃烧______kg的天然气放出的热量（已知：水的比热容C水=4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值q=8.4×107J/kg），天然气在燃烧的过程中，热值______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
21．阅读下面短文并回答问题。
混合动力汽车
图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q=4.0×107J/kg）
电机 输出最大功率/kW 40
电池 输出电压/V 300
最大容量/J 1.0×108
整车 质量/t 1
（1）该混合动力汽车在转弯时，左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光，同时熄灭，则它们的连接方式是___________（选填“串联”或“并联”），依据是 ___________；
（2）下列说法正确的是 ___________；
A．蓄电池充电时化学能转化为电能
B．汽车消耗的电能最终全部转化为机械能
C．行驶过程中轮胎会发热是因为发动机将热量传递给了它
D．测试过程中汽车行驶时的牵引力大小为2000N
（3）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“J/（100km t）”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为_________ J/（km kg），汽车的能量利用率为___________；
（4）在汽车的测试过程中，若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能，该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶 ___________km。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．物体从外界吸收热量，其温度可能不变，如晶体熔化时，吸热但温度不变，故A错误；
B．内能与物体的温度、质量都有关系，温度高的物体内能不一定多，温度低的物体内能也不一定少，故B错误；
C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大，与相同质量的其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多的热量，故C正确；
D．煤的热值比干木柴的大，但是两种燃料的质量以及燃烧状况未知，所以无法判断哪种燃料燃烧时放出的热量多，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】
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D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3．B
【详解】
A．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢的热值大，故A错误；
B．集中供暖采用热水循环，是利用了水的比热容较大的性质，升高或降低相同的温度，吸热或放热多, 故B正确；
C．在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能，故C错误；
D．0℃的水变成0℃的冰，温度不变，要放热，所以内能减少, 故D错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．做功和热传递都可以改变物体的内能，物体内能增大，不一定从外界吸收热量，也可能是外界对它做功，故A错误；
B．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量不一定越多，因为还要看质量的大小和是否完全燃烧，故B错误；
C．一个物体的内能增加了，它的温度不一定升高，例如，晶体熔化时，吸收热量、内能增加、温度不变，故C错误；
D．一个物体吸收了热量，它的温度不一定会升高，但内能增加，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】
A．燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，故A错误；
B．对物体做功，如果是改变其位置、高度等，则内能不增加，故B错误；
C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是不外界对物体做了功，故C正确；
D．内能大小与物体的质量、温度和状态有关，内能大的物体温度不一定高。热量是从高温物体向低温物体传递的或者从物体的高温部分传向低温部分，故D错误。
故选C。
6．A
【详解】
A．热机是利用内能做功的机械，工作时将内能转化成机械能，故A错误，符合题意；
B．四冲程汽油机的压缩冲程，是活塞压缩气缸内的混合气体，是活塞对混合气体做功，混合气体的内能增加，温度升高，所以四冲程汽油机的压缩冲程是活塞的机械能转化为混合气体的内能，故B正确，不符合题意；
C．四冲程汽油机的做功冲程，是在压缩冲程末，火花塞点火，混合气体猛烈燃烧，产生高温高压的气体，冲动活塞对外做功，因此四冲程汽油机做功冲程，是燃料燃烧将燃料的化学能转化成内能，再将内能转化成机械能，故C正确，不符合题意；
D．柴油机的效率大约是34%～45%，汽油机的效率大约是26%～40%，蒸汽机的效率大约是4%～8%，故D正确，不符合题意。
故选A。
7．B
【详解】
A．热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体或者从物体的高温部分传递到低温部分；内能的大小与质量、温度、状态等因素有关，内能大，温度不一定高，故A错误；
B．夏天室内常洒一些水，水蒸发时会吸收热量，能降低室温，故B正确；
C．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高，例如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，故C错误；
D．运载火箭的燃料采用液氢，是因为液氢的热值大，密度小，而和它的比热容无关，故D错误。
故选B。
8．C
【详解】
A．物体吸收热量，内能增大，但温度不一定升高，晶体熔化时，晶体吸收热量，温度却保持不变。故A错误；
B．内能的大小与物体的质量和温度有关，质量不确定时无法根据温度比较内能的多少，故B错误；
C．液态氢作为运载火箭的燃料，是因为液态氢具有较大的热值，与其它燃料相比，完全燃烧的质量相同时，液态氢放出的热量更多，故C正确；
D．吸盘能吸在玻璃上，是因为吸盘与玻璃间没有空气，于是大气压将吸盘压在玻璃上，故D错误。
故选C。
9．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。
10．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。
11．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。
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． 1.5×106 3.0×107J/kg
【详解】
[1]酒精放出的热量
Q放=qm=3.0×107J/kg×0.05kg=1.5×106J
[2]热值是燃料的一种特性，热值的大小与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧程度无关，则剩余部分酒精的热值不变，仍为3.0×107J/kg。
14． 不停地做无规则运动 压缩 3.6×107 37.5
【详解】
（1）[1]给汽车加油时，会闻到汽油味，从物理学角度来看，属于扩散现象，这个现象表明汽油分子在不停地做无规则运动。
（2）[2]图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能，属于压缩冲程。
（3）[3]汽油的质量为
m=ρ汽油V=0.8×103kg/m3×1×10-3m3=0.8kg
汽油完全燃烧释放出的热量为
Q放=mq汽油=0.8kg×4.5×107J/kg=3.6×107J
[4]车的质量为
m′=1.5t=1.5×103kg
车受到的重力
G=m′g=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
车所受阻力
f阻=0.1G=0.1×1.5×104N=1.5×103N
因为车匀速行驶，所以牵引力和阻力是平衡力，牵引力
F=f阻=1.5×103N
牵引力做的功
W=Fs=1.5×103N×9×103m=1.35×107J
汽车的工作效率
15． 永不停息地做无规则运动 机械能转化为内能 1.5×103N 37.5%
【详解】
（1）[1]给汽车加油时，会闻到汽油味，从物理学角度来看，属于扩散现象，这个现象表明这汽油分子在做无则规运动。
（2）[2]进气门、排气门关闭，活塞上移，是压缩冲程，机械能转化为内能。
（3）[3][4][5]1L汽油质量为
1L汽油完全燃烧放出的热量是
车重力
G=m1g=1500kg×10N/kg=1.5×104N
因为匀速，牵引力等于阻力为
F=f=0.1G=0.1×1.5×104N=1.5×103N
机械功为
W=Fs=1.5×103N×9000m=1.35×107J
效率为
16． 热传递
【详解】
[1]汽缸向水放热，内能减小，温度降低，所以是通过热传递来减小内能。
[2] 完全燃烧4.2g汽油所释放的热量
[3]水吸收的热量
水升高的温度
17． 固体火箭 液体火箭 见解析
【详解】
（1）[1][2]根据文中的内容“运载火箭这个大家伙还有固体火箭和液体火箭之分”可知，我国的运载火箭可以分为固体火箭和液体火箭。
（2）[3]液体火箭推进剂的燃烧效率更高一些，这说明完全燃烧相同质量的燃料，液体燃料放出的热量利用的多；液体燃料的热值大，根据Q=mq可知，在完全燃烧相同质量的液体燃料和固态燃料，液体燃料放出的热量多。
18．(1)压缩冲程；(2)；(3)
【详解】
解：(1)返回舱重返回地球时，高度不断下降，与大气摩擦隔热材料温度升高，这是通过做功来改变物体内能，在此过程中机械能转化为内能，这与热机压缩冲程的能量转换方式相似。
(2)返回舱下落1000m减少的重力势能
重力势能转化为的内能
防热材料升高的温度
(3)假设没有能量损失，防热材料吸收的热量
焦炭的热值
答：(1)返回舱重返回地球时，高度不断下降，与大气摩擦隔热材料温度升高，这与热机压缩冲程的能量转换方式相似；
(2)飞船在大气层中下落后，防热材料升高的温度是；
(3)焦炭的热值是。
19． 90kg 1.4×107J 能 55
【详解】
(1)淋浴一共用水的体积
由得洗澡用水的质量
(2)消耗天然气的体积
消耗的天然气完全燃烧放出的热量为
(3)水吸收的热量为
燃气热水器的效率为
因为，所以达到了能效二级标准。
(4)第一次加热一分钟，水升高的25℃，此时水温为30℃，第二分钟加热时，水升高25℃，水温为55℃，此时12kg的水被放出了，故水从热水器中流出的最高温度能达到55℃。
20． 8.4×105 0.01 不变
【详解】
[1]10kg水温度升高20℃吸收的热量为
[2]水吸收的热量相当于完全燃烧天然气的质量
[3]燃料的热值只与燃料的种类有关，而与燃料燃烧的程度无关，所以热值不变。
21． 并联 并联电路灯泡之间独立工作，互不影响 D 8×103 37.5% 80
【详解】
（1）[1][2]汽车在向左转弯时，左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光，同时熄灭，当一个灯泡不亮，另一个灯泡还会继续亮，它们互不影响，由此可知两灯的连接方式是并联。
（2）[3]A．蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，是电能转化为化学能，故A错误；
B．汽车消耗的电能转化为内能和机械能，故B错误；
C．行驶过程中轮胎会发热是因为轮胎克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故C错误；
D．测试过程中汽车的速度为50km/h，由图乙可知，此时的阻力为2000N，因为汽车匀速运动，所以汽车的牵引力和汽车受到阻力是一对平衡力，所以汽车的牵引力是2000N，故D正确；
故选D。
（3）[4]由题意可知，测试人员驾驶该车在平直公路_上以50km/ h的速度匀速行驶1h，内燃机消耗燃油10kg，10kg汽油完全燃烧放出的热量
Q放= mq=10kg×4.0×107J/kg=4.0×108J
汽车匀速行驶1h通过的路程
s=vt=50km/h×1h=50km
汽车在测试过程中的吨百公里能耗是
[5]汽车行驶时，燃烧汽油放出的热量，一部分转化成机械能，还有一部分转化成电能，这两部分能量是有效利用的能量，测试过程中汽车的速度为50km/h，由图乙可知，此时的阻力为2000N，因为汽车匀速运动，所以汽车的牵引力和汽车受到阻力是一对平衡力，即
F=f=2000N
牵引力做的功
W机械=Fs=2000N×50×103m=1×108J
由于汽车行驶时，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%，所以蓄电池增加储存的电能
W电=(80%- 30%)×1.0×108J=0.5×108J
汽车的能量利用率
（4）[6]由图乙知蓄该车行驶时所受阻力f和车速v成正比，设f =kv，当车速为50km/h时，阻力为2000N，即
2000N = k×50km/h
解得k= 40N·h/km，所以车速为25km/h时，阻力大小
f′=40N·h/km×25km/h=1000N
此时牵引力大小
F′= f′=1000N
牵引力做的功
W′=(1- 20%) E电池最大容量=(1- 20%)×1.0×108=0.8×108J
汽车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶的路程
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页