2025新教科版九年级物理上册第二章第3节跨学科实践保护地球家园分层作业练习题（含解析）

2025新教科版九年级物理上册第二章跨学科实践保护地球家园分层作业练习题
基础练习
一、我们面临的困扰
1.热机给人类文明带来进步，也给生态环境造成污染。热机对环境造成的污染主要有：热污染、空气污染和________污染。
2.热机给人类文明带来了进步，也给生态环境造成了污染，煤和石油的燃烧严重污染了________，热机排出的二氧化碳引起温室效应，各种汽车发出的________也是危害人们身心健康的因素之一。
3.热机给人类文明带来了进步，也给生态环境造成了污染。电站和工厂在依靠煤和石油的燃烧获取能量的同时，也严重污染了大气。而热机排出的二氧化碳所引起的________效应，对地球表面的热平衡有较大影响。汽车已经是许多城市环境污染的主要来源，汽油和柴油的燃烧，对环境产生较大的热污染，成为城市________效应的元凶之一。此外，各种汽车发出的噪声也是危害人们身心健康的公害之一。
4.下列说法不正确的是（ ）
A.热机给人类文明带来了进步，也给生态环境造成了污染
B.改进燃烧设备，加装消烟除尘装置，可减少烟尘的排放
C.内能的利用会造成环境污染，因此应禁止内能的利用
D.提高热机效率可以节约能源，减少环境污染
5.下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（　　）
A.热机的大量使用会造成环境污染 B.所有的热机都是用汽油作燃料
C.汽车排出的尾气都是有毒气体 D.热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除
二、国家发展战略
6. 2020年9月22日，国家主席习近平在第75届联合国大会上提出，把“碳达峰”、“碳中和”工作列为重点任务之一，提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现“碳中和”。如图形象解读了“碳达峰”和“碳中和”。下列措施不符合上述发展理念的是（ ）
A.优先选乘公共交通 B.随手关闭电源
C.尽量用一次性餐具 D.使用节能灯泡
7.如图所示的油电混合动力汽车是一种新型节能汽车这种油电混合动力汽车的内燃机工作时，给车提供动力的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号油电混合动力汽车所用的动力蓄电池组储存的最大电能是1.0×108J，若该车以80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h行驶过程中所受阻力大小为900N，动力蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%，内燃机消耗燃油2.5kg（燃油的热值q=4.6×107J/kg）求：
（1）完全燃烧放出的热量；
（2）牵引力做的功；
（3）该油电混合动力汽车内燃机的效率。
三、保护地球从我做起
8.我国多个地区严重缺水，因此要保护水资源。下列做法中，可能会造成水体污染的是（　　）
A.生活污水经处理后再排放 B.禁止含磷洗涤剂的使用
C.合理使用农药和化肥 D.在水库周边兴建造纸厂
9.热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。2020年9月，我国潍柴集团发布全球首款热机的效率突破50%的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破10s。立志成为汽车设计师的小明，也想设计改造发动机，使热机的效率达80%。考虑影响热机效率的因素，你认为小明可以在哪些方面改进创新？_______________。假如小明的设想实现了，会给我们的生活带来哪些影响？_______________。（写出一条即可）
10.“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在我市已普遍使用。天然气热值为4×107J/m3。完全燃烧0.42m3的天然气所释放的热量为 J，若释放的这些能量能使100kg的水温度升高20℃，那么该过程中的热效率是 。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
11.拓展性作业：根据《个人低碳生活行为指南》严格要求自身，从我做起从点滴做起，付诸行动。并约束父母家人与你一道，做一个地球卫士……
四、实践活动评价
12.请你对自己在《第3节 跨学科实践：保护地球家园》实践活动情况作出评价，并将相关内容填写在表格中。
我的活动涉及的学科
我的活动围绕的物理概念和规律
我的活动成果
我的观点
我的问题
提升练习
13.热机给生态环境造成的污染：
（1）电站和工厂在依靠________和________的燃烧获取能量的同时，也严重污染了大气。
（2）热机排出的二氧化碳所引起的________效应，对地球表面的_______平衡有较大影响。
14.汽车给生态环境造成的污染：
（1）汽油和柴油的燃烧，不仅排放了大量_________、碳氧化物和铅，汽车内燃机的废气和冷却水还带走总热量的________，对环境产生较大的_______污染，成为城市________效应的元凶之一。
（2）各种汽车发出的________也是危害人们身心健康的公害之一。
15.保护环境，已经成为当前需要解决的重要课题，随着科技的进步，人类已有能力利用___________，研究和开发__________、_________的高性能热机，控制和减少污染。
16.改善空气质量，创造更加适宜的居住环境成为当务之急。以下措施不利于改善空气质量的是（ ）
A.加快煤改电、煤改气，多使用清洁能源 B.改进消烟和除尘装置，提高热机的性能
C.禁止秸秆露天焚烧，加强秸秆综合利用 D.提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋
17.汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种。下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（ ）
A.热机排出的尾气没有内能
B.随着科技的进步，热机的效率能达到100%
C.热机的大量使用会造成环境污染
D.汽油机的压缩冲程是将内能转化为机械能
18.我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染，越来越引起人们的关注。现在有些家庭已经改用燃油取暖，以降低对大气的污染。小明家的住房面积约110m2，若将住房的门窗关闭好，用燃烧柴油来取暖，并使室温升高10℃，已知柴油的热值为4.3×107J/kg，空气的密度约为1.3kg/m3，空气的比热容为1.0×103J/（kg·℃），若散失到室外的热量占50%，所需的柴油约为（ ）
A.0.01kg B.0.1kg D.1kg C.10kg
19.新科技世界内燃机大会于2024年4月20日在天津开幕，本届大会发布了中国内燃机行业的最新技术成果——全球首款热效率为53.09%的柴油机，进一步推进高效、低碳、环保内燃机发展。如图所示是一台四冲程内燃机的示意图，已知活塞横截面积S=5×10-4m2，活塞在压缩冲程移动的距离为0.1m，相当于2×103N的恒力使活塞移动相同的距离，压缩气体传递给汽缸的热量为25J。
（1）压缩过程中活塞对气体做的功；
（2）汽缸内气体内能的变化量；
（3）压缩过程活塞承受的压强；
（4）热机效率是衡量汽车发动机性能的关键指标，我国发布的全球首款商业化柴油机，效率已突破50％。为使内燃机效率进一步提高，请结合内燃机四个冲程工作特点，提一条具体提升效率的合理化建议。
20.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 90
电池 输出电压/V 300
最大容量/J 1.0×108
整车 质量/t 1
（1）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.汽车设计为流线型，则该车在高速行驶时对路面的压力会比静止时小
（2）汽车在燃油条件下以50km/h的速度匀速行驶的输出功率P为________W（保留一位小数）；
（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/（100km t），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；
①该车在电池充满电的情况下以20km/h最多可行驶_________km；
②该车所能达到的最大速度为_________km/h。
中考真题
21.（2024年山东省烟台市初中学业水平考题）节约资源和保护环境是我国的基本国策，2024年5月13日至19日为全国节能宣传周，主题是“绿色转型，节能攻坚”。下列叙述不符合节能环保要求的是（ ）
A.重复使用节能环保购物袋，减少使用一次性用品
B.短距离上下楼不乘电梯，尽量减少电梯使用
C.公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26℃
D.手机充完电后，不必拔下充电器
22.（2024年内蒙古包头市初中学业水平考题）节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是（ ）
A.把废旧电池随意丢弃 B.将电视机处于待机状态
C.关停高能耗高污染的工厂 D.将有害废水排放到江河中
23．（2025 新城区模拟）如图是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。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。下列说法错误的是（ ）
A.行驶过程中轮胎发热，轮胎内能一定增大
B.汽车冷却系统用水来冷却，这是利用水的比热容大
C.使轮胎形变的力是轮胎对地面的压力
D.汽车设计为流线型，则该车在高速行驶时对路面的压力会比静止时小
24.（2022·湖北十堰）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（ ）
A.尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B.该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C.汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D.该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
25.（2023甘肃金昌）国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他家天然气烧水的热效率将2kg的水倒入烧水壶中，并测出水温为20℃。在一个标准大气压下，把水刚加热到100℃时，测出消耗天然气0.048m3。已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃），天然气热值约为q=4.0×107J/m3。
求：（1）将这些水烧开，需吸收多少热量；
（2）在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量；
（3）他家天然气灶的效率。
26.（2025春 西城区校级期中）阅读《中国商飞C919》，回答问题。
中国商飞C919
中国商飞C919，是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机。如图为正在空中向上爬升的C919。
飞机上升时需要受到比自身重力更大的上升动力。飞机上升动力的组成很复杂，包括浮力、气体流速差产生的压强差、气流反冲力……等等。C919所使用的喷气发动机靠燃料燃烧时产生的气体向后高速喷射的反冲作用使飞机飞行。
C919机长38.9米、翼展35.8米、机高11.95米、机身直径4.6米，体积约600立方米，空机重量45.7吨，能够承载货物和旅客的最大总质量为18.9吨，具有安全、经济、环保的特点，可满足航空公司对不同航线的运营需求。C919采用先进气动设计、先进推进系统和先进材料，碳排放更低、燃油效率更高。为了让乘客在飞行过程中感觉舒适，机舱内空气的温度、湿度、气压等也一直和地面几乎相同。
2022年12月9日，中国东方航空作为大飞机C919的全球首家用户，正式接收编号为B﹣919A的全球首架C919飞机。飞机注册号选用B﹣919A，凸显这一全球新机型、全球首架的非凡意义。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）中国商飞C919在空中加速爬升时，可以通过向后下方喷射气体来获得前进和上升的动力，这是因为力的作用是_________的。
（2）C919在高空巡航时，机舱内的气压________机舱外部大气压（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）请根据文中信息估算C919在空中水平匀速巡航时受到的空气浮力，并判断浮力是否是C919上升动力的主要组成部分。估算时空气的密度可以近似取1kg/m3，g取10N/kg。
答案解析
基础练习
一、我们面临的困扰
1.热机给人类文明带来进步，也给生态环境造成污染。热机对环境造成的污染主要有：热污染、空气污染和________污染。
【答案】噪声
【解析】在生活中，热机主要是汽油机和柴油机，汽油和柴油的燃烧会产生大量的烟尘和废气，所以会造成大气污染，同时，由于热机各部位的振动会产生高分贝的噪声，造成噪声污染。
2.热机给人类文明带来了进步，也给生态环境造成了污染，煤和石油的燃烧严重污染了________，热机排出的二氧化碳引起温室效应，各种汽车发出的________也是危害人们身心健康的因素之一。
【答案】大气；噪声
【解析】热机给人类文明带来了进步，也给生态环境造成了污染，煤和石油的燃烧严重污染了大气，热机排出的二氧化碳引起温室效应，各种汽车发出的噪声也是危害人们身心健康的因素之一。
3.热机给人类文明带来了进步，也给生态环境造成了污染。电站和工厂在依靠煤和石油的燃烧获取能量的同时，也严重污染了大气。而热机排出的二氧化碳所引起的________效应，对地球表面的热平衡有较大影响。汽车已经是许多城市环境污染的主要来源，汽油和柴油的燃烧，对环境产生较大的热污染，成为城市________效应的元凶之一。此外，各种汽车发出的噪声也是危害人们身心健康的公害之一。
【答案】温室；热岛
【解析】热机，给人类文明带来了进步，也给生态环境造成了污染。电站和工厂在依靠煤和石油的燃烧获取能量的同时，也严重污染了大气。而热机排出的二氧化碳所引起的温室效应，对地球表面的热平衡有较大影响。汽车已经是许多城市环境污染的主要来源，汽油和柴油的燃烧，对环境产生较大的热污染，成为城市热岛效应的元凶之一。此外，各种汽车发出的噪声也是危害人们身心健康的公害之一。
4.下列说法不正确的是（ ）
A.热机给人类文明带来了进步，也给生态环境造成了污染
B.改进燃烧设备，加装消烟除尘装置，可减少烟尘的排放
C.内能的利用会造成环境污染，因此应禁止内能的利用
D.提高热机效率可以节约能源，减少环境污染
【答案】C
【解析】A.热机给人类文明带来了进步，但热机在使用过程中会造成环境污染，故A正确，不符合题意；
B.改进燃烧设备，加装消烟除尘装置，可减少向空气中烟尘的排放，故B正确，不符合题意；
C.内能的利用在一定程度上会对环境造成污染，如汽油或柴油的燃烧等，但不能禁止内能的利用，而是应积极改进设备减少环境污染的同时，寻找新能源作为替代品，故C错误，符合题意；
D.提高热机效率可以提升燃料利用率节约能源，减少环境污染，故D正确，不符合题意；
故应选C。
5.下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（　　）
A.热机的大量使用会造成环境污染 B.所有的热机都是用汽油作燃料
C.汽车排出的尾气都是有毒气体 D.热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除
【答案】A
【解析】A.热机都是靠燃烧燃料获得能量的，汽油、柴油等燃料燃烧时都会放出有害气体，污染环境，所以A是正确的；
B.热机中有燃烧汽油的（汽油机），有燃烧柴油的（柴油机），有燃烧液态氢的（火箭喷气发动机），所以B是错误的；
C.汽车排出的气体中有二氧化碳、水蒸气、一氧化碳、氮氢化合物等，其中二氧化碳和水蒸气是无害的，所以C是错误的；
D.消声器只是减弱噪声，而不是消除噪声，所以D是错误的．
故选A。
二、国家发展战略
6. 2020年9月22日，国家主席习近平在第75届联合国大会上提出，把“碳达峰”、“碳中和”工作列为重点任务之一，提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现“碳中和”。如图形象解读了“碳达峰”和“碳中和”。下列措施不符合上述发展理念的是（ ）
A.优先选乘公共交通 B.随手关闭电源
C.尽量用一次性餐具 D.使用节能灯泡
【答案】C
【解析】A.优先选乘公共交通可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，降低大气中二氧化碳的含量，不符合题意；
B.随手关闭电源可以节约用电，减少生产电能时二氧化碳的排放量，降低大气中二氧化碳的含量，不符合题意；
C.尽量用一次性餐具会浪费资源，增加二氧化碳的排放，增加大气中二氧化碳的含量，符合题意；
D.使用节能灯泡，能减少生产电能时二氧化碳的排放量，降低大气中二氧化碳的含量，不符合题意。
故选C。
7.如图所示的油电混合动力汽车是一种新型节能汽车这种油电混合动力汽车的内燃机工作时，给车提供动力的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号油电混合动力汽车所用的动力蓄电池组储存的最大电能是1.0×108J，若该车以80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h行驶过程中所受阻力大小为900N，动力蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%，内燃机消耗燃油2.5kg（燃油的热值q=4.6×107J/kg）求：
（1）完全燃烧放出的热量；
（2）牵引力做的功；
（3）该油电混合动力汽车内燃机的效率。
【答案】（1）1.15×108J；（2）3.6×107J；（3）40%
【解析】（1）根据Q=mq可知，燃油完全燃烧放出的热量为：
Q=mq油=2.5kg×4.6×107J/kg=1.15×108J
（2）因为汽车是匀速直线行驶的，所以汽车的牵引力和受到的阻力大小相等，即：
F=f=900N
过的路程为：
s=vt=80km/h×0.5h=40km=4×104m
则汽车行驶中牵引力所做的功为：
W=Fs=900N×4×104m=3.6×107J
蓄电池增加的电能为：
W′=1.0×108J×10%=1.0×107J
则汽车内燃机的效率为：
三、保护地球从我做起
8.我国多个地区严重缺水，因此要保护水资源。下列做法中，可能会造成水体污染的是（　　）
A.生活污水经处理后再排放 B.禁止含磷洗涤剂的使用
C.合理使用农药和化肥 D.在水库周边兴建造纸厂
【答案】D
【解析】A.生活污水经处理后再排放，能防止水体的污染，故A不符合题意；
B.禁止含磷洗涤剂的使用，能防止水体的污染，故B不符合题意；
C.合理使用农药和化肥，能防止水体的污染，故C不符合题意；
D.在水库周边兴建造纸厂，会造成水污染，故D符合题意。
故选D。
9.热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。2020年9月，我国潍柴集团发布全球首款热机的效率突破50%的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破10s。立志成为汽车设计师的小明，也想设计改造发动机，使热机的效率达80%。考虑影响热机效率的因素，你认为小明可以在哪些方面改进创新？_______________。假如小明的设想实现了，会给我们的生活带来哪些影响？_______________。（写出一条即可）
【答案】改良发动机结构；节能（环保）
【解析】为了提高热机效率，可以改良发动机结构，减少能量损失，提高内能转化为机械能的效率。
假如小明的设想实现了，热机效率的提高可以减少燃油的消耗，可以节能和保护环境。
10.“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在我市已普遍使用。天然气热值为4×107J/m3。完全燃烧0.42m3的天然气所释放的热量为 J，若释放的这些能量能使100kg的水温度升高20℃，那么该过程中的热效率是 。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】1.68×107；50%
【解析】完全燃烧0.42m3的天然气放出的热量：
Q放=Vq=0.42m3×4×107J/m3=1.68×107J
这些热量能使100kg的水温度升高20℃，则水吸收的热量：
Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg ℃）×100kg×20℃=8.4×106J
该过程中的热效率是：
故答案为：1.68×107；50%。
11.拓展性作业：根据《个人低碳生活行为指南》严格要求自身，从我做起从点滴做起，付诸行动。并约束父母家人与你一道，做一个地球卫士……
【提示】①低碳出行：a.优先步行与骑行；b.公共交通出行；c.绿色驾驶。
②低碳饮食：低碳饮食强调的是减少碳水化合物的摄入，同时保证足够的蛋白质和膳食纤维，以及适量的健康脂肪。
③纸张再利用：a.双面打印，守护绿色；b.草稿纸充分利用；c.废纸再利用。
④低碳穿衣：环保材质与衣物再利用。
⑤节约用水：a.自觉养成节水习惯，使用自来水时尽量开小用水量，缩短用水时间，随手关闭水龙头，杜绝长流水现象。B.发现用水设施损坏，应及时报修。c.清洗墩布时清洁人员必须在场，清洗干净后及时关掉水龙头，节约水资源。d.积极传播节水理念，宣传节水知识，养成节约用水习惯，带动他人节约用水。
⑥节约用电：a.合理使用空调。b.合理使用灯光照明。c.强化节约用电意识，自觉养成安全用电、合理用电、节约用电的习惯。d.电脑、打印机、复印机、饮水机等设备，不使用时请关闭电源及插板，以免待机耗电。
四、实践活动评价
12.请你对自己在《第3节 跨学科实践：保护地球家园》实践活动情况作出评价，并将相关内容填写在表格中。
我的活动涉及的学科
我的活动围绕的物理概念和规律
我的活动成果
我的观点
我的问题
提升练习
13.热机给生态环境造成的污染：
（1）电站和工厂在依靠________和________的燃烧获取能量的同时，也严重污染了大气。
（2）热机排出的二氧化碳所引起的________效应，对地球表面的_______平衡有较大影响。
【答案】（1）煤；石油；（2）温室；热
14.汽车给生态环境造成的污染：
（1）汽油和柴油的燃烧，不仅排放了大量_________、碳氧化物和铅，汽车内燃机的废气和冷却水还带走总热量的________，对环境产生较大的_______污染，成为城市________效应的元凶之一。
（2）各种汽车发出的________也是危害人们身心健康的公害之一。
【答案】（1）氮氧化物；60%；热；热岛；（2）噪声
15.保护环境，已经成为当前需要解决的重要课题，随着科技的进步，人类已有能力利用___________，研究和开发__________、_________的高性能热机，控制和减少污染。
【答案】绿色能源；低能耗；少污染
16.改善空气质量，创造更加适宜的居住环境成为当务之急。以下措施不利于改善空气质量的是（ ）
A.加快煤改电、煤改气，多使用清洁能源 B.改进消烟和除尘装置，提高热机的性能
C.禁止秸秆露天焚烧，加强秸秆综合利用 D.提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋
【答案】D
【解析】A.加大煤改电、煤改气力度，推广使用清洁能源，可以改善空气质量；故不符合题意；
B.改进消烟和除尘装置，提高尾气排放标准和性能，可以改善空气质量；故不符合题意；
C.在田间燃烧秸秆也是造成空气污染的主要原因之一，限制农民在田间燃烧秸秆，用秸秆制沼气，变废为宝，可以改善空气质量。故不符合题意；
D.使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋，会遭受环境污染等问题，所以不能改善空气和环境的质量，故符合题意。
故选：D。
17.汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种。下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（ ）
A.热机排出的尾气没有内能
B.随着科技的进步，热机的效率能达到100%
C.热机的大量使用会造成环境污染
D.汽油机的压缩冲程是将内能转化为机械能
【答案】C
【解析】A.一切物体在任何温度下都有内能，所以热机排放的尾气也有内能，故A错误；
B.热机在工作时不可避免地要损失一部分能量（如散热、克服机械部件间的摩擦），所以热机的效率不可能达到100%，故B错误；
C.热机在使用时会排放出一些有害的气体，会造成环境污染，故C正确；
D.汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，故D错误。
故选C。
18.我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染，越来越引起人们的关注。现在有些家庭已经改用燃油取暖，以降低对大气的污染。小明家的住房面积约110m2，若将住房的门窗关闭好，用燃烧柴油来取暖，并使室温升高10℃，已知柴油的热值为4.3×107J/kg，空气的密度约为1.3kg/m3，空气的比热容为1.0×103J/（kg·℃），若散失到室外的热量占50%，所需的柴油约为（ ）
A.0.01kg B.0.1kg D.1kg C.10kg
【答案】B
【解析】由题知，S=110m2，住房高度h一样为3m，ρ空气=1.3kg/m3，
则住房房间里的空气质量为：
m空气=ρ空气Sh=1.3kg/m3×110m2×3m=429kg
室温升高10℃时空气所吸取的热量：
Q吸=c空气m空气Δt=1.0×103J/（kg ℃）×429kg×10℃=4.29×106J
由Q放=Q吸可知，所需柴油的质量：
19.新科技世界内燃机大会于2024年4月20日在天津开幕，本届大会发布了中国内燃机行业的最新技术成果——全球首款热效率为53.09%的柴油机，进一步推进高效、低碳、环保内燃机发展。如图所示是一台四冲程内燃机的示意图，已知活塞横截面积S=5×10-4m2，活塞在压缩冲程移动的距离为0.1m，相当于2×103N的恒力使活塞移动相同的距离，压缩气体传递给汽缸的热量为25J。
（1）压缩过程中活塞对气体做的功；
（2）汽缸内气体内能的变化量；
（3）压缩过程活塞承受的压强；
（4）热机效率是衡量汽车发动机性能的关键指标，我国发布的全球首款商业化柴油机，效率已突破50％。为使内燃机效率进一步提高，请结合内燃机四个冲程工作特点，提一条具体提升效率的合理化建议。
【答案】（1）200J；（2）175J；（3）4×106Pa；（4）使燃料充分燃烧
【解析】（1）压缩过程中活塞对气体做的功：
W=Fs=2×103N×0.1m=200J
（2）汽缸内气体内能的变化量：
ΔE=W－Q=200J－25J=175J
（3）压缩过程活塞承受的压强：
（4）热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，要提高效率，首先使燃料充分燃烧，然后减少燃烧产生能量的损失，提高其利用率。
答：（1）压缩过程中活塞对气体做的功为200J；
（2）汽缸内气体内能的变化量为175J；
（3）压缩过程活塞承受的压强为4×106J；
（4）使燃料充分燃烧。
20.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 90
电池 输出电压/V 300
最大容量/J 1.0×108
整车 质量/t 1
（1）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.汽车设计为流线型，则该车在高速行驶时对路面的压力会比静止时小
（2）汽车在燃油条件下以50km/h的速度匀速行驶的输出功率P为________W（保留一位小数）；
（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/（100km t），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；
①该车在电池充满电的情况下以20km/h最多可行驶_________km；
②该车所能达到的最大速度为_________km/h。
【答案】（1） D；（2）27777.8 ；（3）7.5×108；37.5%；（4）①100；②90
【解析】（1）A.蓄电池充电时电能转化为化学能，故A错误；
B.汽车消耗的电能只有部分转化为机械能，故B错误；
C.行驶过程中轮胎会发热是因为轮胎与地面摩擦后内能增加，温度升高，故C错误；
D.汽车设计为流线型，则该车在高速行驶时上方空气流速快，压强小，对路面的压力会比静止时小，故D正确。
故选D。
（2）从图示可知：当速度为50km/h时，汽车受到的阻力是2000N，故它的功率为：
P=Fυ=2000N×50×m/s≈27777.8W
（3）从图中信息可知，汽车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，内燃机消耗燃油10kg，所以汽车行驶100km，耗油20kg，此时燃油放出的能量：
Q放=mq=20kg×4.0×107J/kg=8×108J
储存的电能为：
W电=（80%－30%）×1×108J=5×107J
该车在测试过程中的吨百公里能耗为：
汽车行驶1h行走的路程为：
s=vt=50km/h×1h=50km
汽车做的功：
W机=Fs=2000N×5000m=1×108J
汽车的能量利用率为：
（4）①由图乙可知，该汽车行驶时所受阻力和车速成正比，当车速为50km/h时，受到的阻力为2000N，当速度为20km/h时，阻力：
f=2000N×=800N
只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能时牵引力做的功：
W机=ηQ总=80%×1×108J=8×107J
该车在电池充满电的情况下以20km/h最多可行驶：
②该汽车行驶时所受阻力和车速成正比，当车速为50km/h时，受到的阻力为2000N，故：
所以：
P=Fυ=144Ns/mυ2
当P=90kW=9×104W，最大速度：
中考真题
21.（2024年山东省烟台市初中学业水平考题）节约资源和保护环境是我国的基本国策，2024年5月13日至19日为全国节能宣传周，主题是“绿色转型，节能攻坚”。下列叙述不符合节能环保要求的是（ ）
A.重复使用节能环保购物袋，减少使用一次性用品
B.短距离上下楼不乘电梯，尽量减少电梯使用
C.公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26℃
D.手机充完电后，不必拔下充电器
【答案】D
【解析】A.重复使用节能环保购物袋，减少使用一次性用品，可减少白色污染，符合节能环保要求，故A不符合题意；
B.短距离上下楼不乘电梯，尽量减少电梯使用，健康出行，锻炼身体的同时减少能源的使用，符合节能环保要求，故B不符合题意；
C.夏天空调设置的温度不低于26℃，既能降温，又能减少电能的消耗，符合节能环保要求，故C不符合题意；
D.手机充完电后，不拔下充电器，会造成电能浪费，不符合节能环保要求，故D符合题意。
故选 D。
22.（2024年内蒙古包头市初中学业水平考题）节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是（ ）
A.把废旧电池随意丢弃 B.将电视机处于待机状态
C.关停高能耗高污染的工厂 D.将有害废水排放到江河中
【答案】C
【解析】A.把废旧电池随意丢弃，会污染水体和土壤，不利于环境保护，故A不符合题意；
B.电视机处于待机状态时，仍有部分元件在工作，如指示灯，仍会消耗电能，故B不符合题意；
C.关停高能耗高污染的工厂，既可以节能减排，也可以保护环境，故C符合题意；
D.将有害废水排放到江河中，会污染水资源，所以不利于环境保护，故D不符合题意。
故选C。
23．（2025 新城区模拟）如图是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。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。下列说法错误的是（ ）
A.行驶过程中轮胎发热，轮胎内能一定增大
B.汽车冷却系统用水来冷却，这是利用水的比热容大
C.使轮胎形变的力是轮胎对地面的压力
D.汽车设计为流线型，则该车在高速行驶时对路面的压力会比静止时小
【答案】C
【解答】A.行驶过程中轮胎发热，是因为轮胎与地面摩擦做功，机械能转化为内能，轮胎内能一定增大，该选项说法正确。故A不符合题意；
B.汽车冷却系统用水来冷却，是因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度，水能够吸收更多的热量，冷却效果好，该选项说法正确。故B不符合题意；
C.使轮胎形变的力是地面给轮胎的支持力，而轮胎对地面的压力是轮胎施加给地面的力，不是使轮胎形变的力，该选项说法错误。故C符合题意；
D.汽车设计为流线型，高速行驶时，车上方空气流速快、压强小，车下方空气流速慢、压强大，会产生向上的升力，所以车对路面的压力会比静止时小，该选项说法正确。故D不符合题意。
故选：C。
24.（2022·湖北十堰）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（ ）
A.尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B.该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C.汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D.该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
【答案】C。
【解析】A.尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧较完全，故A正确，不符合题意；
B.如图所示，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程燃气的内能转化为活塞的机械能，故B正确，不符合题意；
C.汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故C错误，符合题意；
D.尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故D正确，不符合题意。故选C。
25.（2023甘肃金昌）国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他家天然气烧水的热效率将2kg的水倒入烧水壶中，并测出水温为20℃。在一个标准大气压下，把水刚加热到100℃时，测出消耗天然气0.048m3。已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃），天然气热值约为q=4.0×107J/m3。
求：（1）将这些水烧开，需吸收多少热量；
（2）在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量；
（3）他家天然气灶的效率。
【答案】（1）6.72×105J；（2）1.92×106J；（3）35%
【解析】（1）将这些水烧开需吸收的热量：
Q吸=cm（t－t0）=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃－20℃）=6.72×105J
（2）燃烧的天然气，放出的热量为：
Q放=Vq=4.0×107J/m3×0.048m3=1.92×106J
（3）他家天然气灶的效率是：
26.（2025春 西城区校级期中）阅读《中国商飞C919》，回答问题。
中国商飞C919
中国商飞C919，是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机。如图为正在空中向上爬升的C919。
飞机上升时需要受到比自身重力更大的上升动力。飞机上升动力的组成很复杂，包括浮力、气体流速差产生的压强差、气流反冲力……等等。C919所使用的喷气发动机靠燃料燃烧时产生的气体向后高速喷射的反冲作用使飞机飞行。
C919机长38.9米、翼展35.8米、机高11.95米、机身直径4.6米，体积约600立方米，空机重量45.7吨，能够承载货物和旅客的最大总质量为18.9吨，具有安全、经济、环保的特点，可满足航空公司对不同航线的运营需求。C919采用先进气动设计、先进推进系统和先进材料，碳排放更低、燃油效率更高。为了让乘客在飞行过程中感觉舒适，机舱内空气的温度、湿度、气压等也一直和地面几乎相同。
2022年12月9日，中国东方航空作为大飞机C919的全球首家用户，正式接收编号为B﹣919A的全球首架C919飞机。飞机注册号选用B﹣919A，凸显这一全球新机型、全球首架的非凡意义。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）中国商飞C919在空中加速爬升时，可以通过向后下方喷射气体来获得前进和上升的动力，这是因为力的作用是_________的。
（2）C919在高空巡航时，机舱内的气压________机舱外部大气压（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）请根据文中信息估算C919在空中水平匀速巡航时受到的空气浮力，并判断浮力是否是C919上升动力的主要组成部分。估算时空气的密度可以近似取1kg/m3，g取10N/kg。
【答案】（1）相互；（2）大于；
（3）C919在空中水平匀速巡航时受到的空气浮力为：
F浮=ρ空气gV=1kg/m3×10N/kg×600m3=6000N
G=mg=45.7×103kg×10N/kg=4.57×105N
所以G比F浮大很多，因此浮力不是C919上升动力的主要部分。
【解析】（1）中国商飞C919在空中加速爬升时，可以通过向后下方喷射气体来获得前进和上升的动力，这是因为力的作用是相互的；
（2）由于大气压随高度的升高而降低，故在高空巡航时，机舱外的大气压变小；
（3）C919在空中水平匀速巡航时受到的空气浮力为：
F浮=ρ空气gV=1kg/m3×10N/kg×600m3=6000N
G=mg=45.7×103kg×10N/kg=4.57×105N
所以G比F浮大很多，因此浮力不是C919上升动力的主要部分。
故答案为：（1）相互；（2）大于；
（3）C919在空中水平匀速巡航时受到的空气浮力为：
F浮=ρ空气gV=1kg/m3×10N/kg×600m3=6000N
G=mg=45.7×103kg×10N/kg=4.57×105N
所以G比F浮大很多，因此浮力不是C919上升动力的主要部分。