北师大版九年级年级全一册10.6燃料的利用和环境保护（含答案）

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．晓宇在用燃气灶烧水时，进行了观察和思考，其中正确的是（　　）
A．加热过程中水的比热容变大
B．燃气燃烧得越多，其热值越大
C．壶内水温升高是利用热传递使内能增大的
D．水沸腾过程中吸收热量，温度不断升高
2．如图所示是四冲程汽油机的_____冲程，该冲程中，汽缸内燃气的内能_____；0.5kg汽油完全燃烧后放出热量的42%被质量为100kg、初温为10oC的水吸收，可使水温升高到_____oC[q油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg oC）]。下列答案正确的是（　　）
A．压缩 减小 55 B．做功 增大 23
C．做功 减小 33 D．做功 减小 23
3．2021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%
4．潍柴集团于2020年正式发布全球首款热机效率突破50%的商用柴油机，世界内燃机发展出现历史性新突破。关于对此柴油机的说法正确是（　　）
A．它必须用热值较高的燃油才能提高其热机效率
B．对比其他柴油机，相同时间内对外做功更快
C．对比其他柴油机，对外做同样的功消耗的燃料减少
D．随着技术的进步，集团生产的内燃机效率能达到100%
5．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
6．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
7．用不锈钢水壶在天然气灶上烧水，在此过程中（　　）
A．天然气燃烧越充分，热值越大 B．壶嘴冒出的白气是水蒸气
C．是通过热传递的方式改变水的内能 D．水沸腾时需要放出热量
8．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
9．关于热机，以下说法中正确的是（　　）
A．热机做的有用功越多，效率就一定越高
B．热机的功率大，效率就一定高
C．汽油机在做功冲程中，机械能转化为内能
D．燃料用去一半后，剩余燃料的热值不变
10．如图所示是物理老师的自制火箭，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验分析正确的是（　　）
A．酒精无法完全燃烧，所以热值变小
B．酒精燃烧是电能转化成了内能
C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低
11．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
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．安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。某太阳能热水器内装有质量为100kg、温度为20℃的水，在太阳照射一段时间后，水温升高到40℃，则水吸收的热量是 ________J，这些能量相当于完全燃烧 ___________m3天然气放出的热量。[c水=4.2×103J/（kg ℃），q天然气=4.2×107J/m3]
14．随着人们生活水平的提高，汽车已成为大家的代步工具。一辆汽车在平直的公路上匀速行驶10km，消耗燃油1kg，已知汽车的牵引力为2000N，则汽车发动机的效率为______%（燃油的热值取4.6×107J/kg，结果精确到0.1%）。
15．火箭所用的燃料是氢，是因为它的___________大。它是利用降低温度的同时用___________方法将氢气液化的，液化后分子间的作用力变___________。
16．一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1s内汽油机对外做了______次功。如果汽油机在一段时间内消耗了0.5kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量______J。1s完成______个冲程。（q汽油=4.6×107 J/kg）
三、综合题
17．阅读下列关于《嫦娥五号》短文，解答后面的问题。
嫦娥五号，由中国空间技术研究院研制，是中国探月工程三期发射的月球探测器，也将是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器，为中国探月工程的收官之战。
2020年11月24日4时30分，中国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，运载火箭燃料使用液氢液氧，顺利将探测器送入预定轨道。11月24日22时06分，嫦娥五号顺利完成第一次轨道修正。11月25日22时06分，嫦娥五号完成第二次轨道修正。11月28日20时58分，嫦娥五号顺利进入环月轨道飞行。11月29日20时23分，嫦娥五号从椭圆环月轨道变为近圆形环月轨道。11月30日4时40分，嫦娥五号合体顺利分离。12月1日23时，嫦娥五号成功在月球正面预选着陆区着陆，适应月球表面的极端温度。12月2日4时53分，嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装。12月2日22时，嫦娥五号完成月面自动采样封装。12月3日23时10分，嫦娥五号上升器将携带样品的上升器送入到预定环月轨道。长征五号遥五运载火箭搭载着嫦娥五号成功发射，标志着中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器工程正式开始。
（1）燃料燃烧时，将化学能转化为______能，火箭升空时再转化为______；
（2）火箭升空用的燃料使用液态氢，主要是因为液态氢______大。
18．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( )
19．某品牌燃气热水器，铭牌上标有热水产率“10L/min”，即开始加热后每分钟有10L的热水流出；若流进热水器的水的初温为15℃，流出的热水的温度为45℃，小明洗一次澡用了20min，通过燃气表上的示数由23.912m3变为25.412m3，已知ρ水=1.0×103kg/m3，q气=3.2×107J/m3，c水=4.2×103J/(kg ℃)；请完成以下问题：
（1）热水器工作过程中，将天然气的______能转化为内能，再通过______的方式增大水的内能，使水的温度升高的；
（2）每分钟从热水器内流过的水吸收的热量；______
（3）洗一次澡消耗的天然气完全燃烧放出的热量；______
（4）本次洗澡加热过程中热水器的热效率。_____
20．“煤改气”带来最实实在在的环保方面的改善，为人们带来了实惠，为助力大气污染治理，提高人们生活水平，推动社会能源结构转型贡献了力量。更多的北方人民将与烧煤取暖的时代说后会无期了，“煤改气”就是用天然气作燃料，来取暖做饭。天然气燃烧后相同条件下比其它气体放出的热量多，燃烧后无污染。天然气是无色无味比空气轻的爆炸性气体，日常生活生产中在加压下输送和使用，易造成泄露，引起爆炸、着火危险。为了及时发现天然气泄露，加入四氢噻吩的方式进行加臭，这样泄露的天然气远远都能闻到臭味，这是______现象。在能源结构转型中，科研工作者发现了一种新型能源“可燃冰”它有着巨大的开发、使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的______很大；以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为______J（1kg煤气完全燃烧放出热量为4.2×107J）。
21．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”）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与内能大小和温度高低无关，所以加热过程中水的比热容不变，故A错误；
B．热值是燃料的特性，只和燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故B错误；
C．烧水时壶内的水吸收热量温度升高，这一过程是利用热传递使内能增大的，故C正确；
D．水沸腾过程中吸收热量，温度保持不变，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】
图中所示冲程中，两个气阀关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运动，是做功冲程，在这一过程中化学能转化为内能再转化为机械能，汽缸内燃气的内能减小；完全燃烧0.5kg汽油放出的热量
Q放＝m油q油＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J
完全燃烧0.5kg汽油放出的热量42%被吸收，由Q吸＝42%Q放＝cmt可知，水升高到的温度为
则水的末温为
t＝t0+t＝10℃+23℃＝33℃
故选C。
3．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。
4．C
【详解】
A．热机效率是有用功与燃料完全燃烧所放出的热量的比，与燃料的热值无关，故A错误；
B．柴油机效率高，只表明有用功与总功的比值大，相同时间做功快指功率，效率与功率没有必然联系，故B错误；
C．柴油机效率高，根据效率公式，当有用功一定时，效率越高，所需要总功更少，即燃烧同种燃料时，需要的燃料更少，故C正确；
D．柴油机属于热机，在工作过程中不可避免会存在燃料燃烧不完全等因素导致能量损失，不可能达到100%，故D错误。
故选C。
5．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。
6．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。
7．C
【详解】
A．热值是物质是一种特性，与是否充分燃烧无关。故A不符合题意；
B．壶嘴冒出的白气是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。故B不符合题意；
C．用不锈钢水壶在天然气灶上通过加热的方式烧水，是通过热传递的方式改变水的内能。故C符合题意；
D．水沸腾时需要吸收热量，但温度保持不变。故D不符合题意。
故选C。
8．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。
9．D
【详解】
A．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机做的有用功多，但总功不知道，因此效率不一定高，故A错误；
B．功率是反应物体做功快慢的物理量，热机效率与功率无关，故B错误；
C．汽油机在做功冲程中，将内能转化为机械能，故C错误；
D．热值是燃料的一种性质，与燃料的种类有关，与燃料的质量等因素无关，因此燃料用去一半后，剩余燃料的热值不变，故D正确。
故选D。
10．D
【详解】
A．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃烧的情况无关，所以酒精不完全燃烧时热值是不变的，故A错误；
B．燃料本身具有化学能，因此酒精燃烧时将化学能转化为内能，故B错误；
C．燃气推动纸筒飞出的过程中，内能转化为机械能，与内燃机做功冲程的能量转化相同，故C错误；
D．纸筒飞出时，瓶内气体的内能转化为纸筒的机械能，则瓶内气体的内能减小，温度降低，故D正确。
故选D。
11．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。
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． 8.4×106 0.2
【详解】
[1]水吸收的热量
[2]由题知，天然气完全燃烧放出的热量
由可得，相当于完全燃烧天然气的体积
14．43.5
【详解】
已知燃油的热值q＝4.6×107J/kg，消耗燃油的质量m＝1kg，则这些燃油完全燃烧放出的热量为
已知汽车的牵引力F＝2000N，汽车行驶的路程
则汽车牵引力做的功为
则汽车发动机的效率为
15． 热值 压缩体积 大
【详解】
[1]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，不仅液态氢不仅密度小，而且具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。
[2][3]氢在常温下是气态，利用降低温度的同时用压缩体积的方法将氢气液化的，氢气液化过程中，氢分子间间隔变小，故液化后分子间的作用力变大。
16． 30 2.3×107 120
【详解】
[1][2][3]根据题意可知，四冲程汽油机飞轮的转速为
由于汽油机一个工作循环完成四个冲程，飞轮转2r，对外做功一次，所以1s内飞轮转60r，汽油机完成了120个冲程，对外做功30次。
由可知，完全燃烧0.5kg汽油放出的热量
17． 内 机械能 热值
【详解】
（1）[1][2]火箭发射时，高温高压的燃气向下喷出，推动火箭升空，该过程火箭内燃料燃烧时将化学能转化为内能再转化为火箭的机械能。
（2）[3]火箭升空用的燃料使用液态氢，是因为液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料相比，可以释放出更多的热量。
18． 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%
19． 化学 热传递 1.26×106J 4.8×107J 52.5%
【详解】
（1）[1]热水器工作过程中，天然气燃烧时，通过化学变化转化为内能，因此将天然气的化学能转化为内能。
[2]加热水的过程是将燃料燃烧放出的内能转化为水的内能，因此该过程是通过热传递的方式增大水的内能，使水的温度升高的。
（2）[3]由“10L/min”可知，每分钟从热水器内流过水的体积
V=10L=1×10-2m3
由可得，水的质量
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-2m3=10kg
水吸收的热量
Q吸=c水mΔ=4.2×103J/(kg ℃)×10kg×(45℃-15℃)=1.26×106J
（3）[4]洗一次澡消耗的天然气
V气=25.412m3-23.912m3=1.5m3
天然气完全燃烧放出的热量
Q放=V气q气=1.5m3×3.2×107J/m3=4.8×107J
（4）[5]已知洗一次澡需要20min，因此20min水吸收的热量
Q吸′=20×Q吸= 20×1.26×106J=2.52×107J
本次洗澡加热过程中热水器的热效率
20． 扩散 热值 4.2×108
【详解】
[1]闻到臭味是由于臭味分子进入人的鼻子，这是扩散现象，是有臭味的分子做无规则运动的结果。
[2]完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，可燃冰放出的热量是煤气的数十倍，这说明可燃冰的热值大。
[3]完全燃烧1kg可燃冰放出的热量
Q放=mq=1kg×10×4.2×107J/kg=4.2×108J
21． 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。
答案第1页，共2页
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