10.6 燃料的使用与环境保护 同步练习（含解析）

《燃料》同步练习
基础题
一、单选题:
1.在车水马龙的街头，一股股浅蓝色的烟气从一辆辆机动车尾部喷出，这就是通常所说的汽车尾气。下列关于汽车排放的尾气说法正确的是（　　）
A. 地球很大，尾气不会对大气造成污染B. 大气的自净能力能化解汽车排出的毒素C. 尾气不但会造成大气污染，还会危害人体健康D. 尾气不会危害人体健康，因为人体自身的调节能力很强
2.关于热机和环境保护的下列说法，正确的是()
A. 热机的大量使用会造成环境污染 B. 全部热机都是用汽油作燃料C. 汽车排出的尾气全部都是有毒气体 D. 蒸气机是用蒸汽作燃料的热机
3.人类生存需要清洁的空气．下列情况不会造成环境污染的是（　　）
A. 燃放烟花 B. 汽车尾气 C. 煤炭燃烧 D. 光合作用
4.近年来，部分大城市出现雾霾天气，下列情况：①煤的燃烧；②工业废气的排放；③动植物的呼吸；④汽车尾气的排放，其中可能引起大气污染的是（　　）
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
二、填空题:
5.汽油的热值为4.6×107J/kg，现有汽油2kg，选其中一半完全燃烧，放出的热量是______J，剩余汽油的热值是______J/kg。
6.酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示的物理意义是______。完全燃烧______克酒精能产生1.5×107J的热量。
7.焦炭的热值为3.0×107J/kg，它表示______。若把50kg的水温升高60℃，需完全燃烧多少千克的焦炭？【不计热量损失，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）】
8.______ 的某种燃料______ 时______ 叫做这种燃料的热值。
能力题
一、单选题：
1.如图，把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法不正确的是（　　）A. 煤气的燃烧是将化学能转化为内能B. 煤气燃烧的越充分，它的热值越大C. 壶中水的温度越高，水分子运动越剧烈D. 烧水的过程既有做功又有热传递在改变水的内能
2.下面是小明同学的“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（　　）
A. 燃料的热值与燃料的质量有关系B. 分子间相互作用的引力和斥力是不同时存在的C. 温度越高的物体含有的热量越多D. 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的
3.2017年4月22日“天宮二号”与“天舟一号”成功对接．我国航空航天技术又上升到一个新的台阶．如图所示是在对接前从天宫看天舟的图片，下列有关说法错误的是（　　）
A. 发射“天舟一号”的火箭上要用液态氢作为燃料，选择该燃料的原因是它的比热容大B. “天舟一号”所使用的供电装置，最可行的是太阳能电池C. “天宮二号”与“天舟一号”成功对接后，以“天宮二号”为参照物，“天舟一号“是静止的D. 航天员在飞船外共同作业时需要借助电子设备对话，是因为声音不能在真空中传播
4.2017年5月18日中国国家地质局向全世界宣布：中国在南海勘探开采可燃冰的试验取得全面成功．这标志着我国可燃冰开采技术领先世界各国．可燃冰是由甲烷为主的成分组成，外观象冰且遇火即可燃烧．下述关于可燃冰的说法中正确的是（　　）
A. 可燃冰含有大量的热量 B. 可燃冰的热值高且使用方便C. 可燃冰是可再生能源 D. 因为开采需要消耗能量，所以可燃冰是二次能源
?5.如图是“长征六号”运载发射场景，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。下列说法正确的是（　　）
A. 煤油燃烧得越充分，其热值就越大B. 燃气对火箭做功，燃气的内能会增加C. 高温高压的燃气推动火箭升空把内能转化成机械能D. 使用煤油作燃料，是因为它是可再生能源
二、填空题：
6.汽油的热值为4.6×107J/kg，现有汽油2kg完全燃烧，放出的热量是______J，剩余汽油的热值是______J/kg。
7.汽油的热值是4.6×107J/㎏，则完全燃烧2kg汽油放出的热量是______J。
8.2017年5月18日，我国首次海域可燃冰（天然气水合物）试采成功，实现了历史性突破．可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水．根据测算，1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气．完全燃烧5立方米可燃冰产生的热量至少为____ __ （天然气热值为3.2×107J/m3）。试写出可燃冰具备的两条优点____ __ 、____ __ 。
提升题
一、单选题：
1.下列有关热和能的说法中正确的是（　　）
A. 物体内能的大小只与物体的温度有关
B. 0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能增加C. 燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多D. 机械能为零的物体，内能一定也为零
2.2016年8月，我国发射了全球首颗量子卫星，为了纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”．发射卫星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.质量相同的甲乙两种燃料，完全燃烧放出的热量比为2：1，则它们的热值比为（　　）
A. 2：1 B. 1：2 C. 4：1 D. 1：4
4.一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油（　　）
A. 比热容变为原来的一半，热值不变 B. 比热容不变，热值变为原来的一半C. 比热容是原来的2倍，热值不变 D. 比热容、热值均不变
5.下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中，正确的是（　　）
A. 有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机的效率越高B. 燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多C. 物体的内能越大，温度越高D. 0℃以上的物体才有内能
6.在倡导“低碳生活”的时代，以下能源在开发和利用中对环境污染和破坏作用最小的是（　　）
A. 太阳能 B. 煤炭 C. 石油 D. 天然气
7.2013中国国际节能减排展览会于2013年3月21日在北京召开，提倡低碳工业、低碳建筑、低碳交通、低碳生活，走可持续发展之路，下列做法符合“低碳生活”要求的是（　　）
A. 为了方便而使用一次性塑料袋 B. 若有可能，出行时尽量使用自行车C. 废电池随便丢弃 D. 大力发展以煤为燃料的火力发电
二、计算题：
8.如图所示，重为G的卡车，先以速度v1在一段水平路面匀速行驶距离s，此时汽车发动机的输出功率为p1；然后以某一速度沿长为L，高为h的斜坡匀速向上爬行到斜坡顶端，此时汽车发动机的输出功率P2．若斜坡的机械效率为η1，发动机的热机效率为η2，所使用的93#汽油的热值为q，不计车身长度，求卡车： （1）爬坡时的牵引力F；（2）爬坡时的速度v2；（3）在整个运动过程中，消耗汽油的总质量。

9.可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg?℃），天然气热值q=4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：（1）水吸收的热量；（2）燃气锅炉烧水时的效率；（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰。
答案和解析
基础题
【答案】
1. C 2. A 3. D 4. B
5. 4.6×107；4.6×107??
6. 完全燃烧1kg的酒精可放出的热量是3.0×107J；500??
7. 1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J??
8. 1kg；完全燃烧；放出的热量??
【解析】
1.【解析】选C。（1）汽车的增加在给人们带来方便的同时也给人们带来了负面影响，负面影响主要有：造成交通拥挤、噪声污染，空气污染等．故填：交通拥挤、噪声污染；空气污染；（2）汽车排放出的有害污染物主要成分有：氮的氧化物、铅的化合物等物质．故填：氮的氧化物；铅的化合物，污染大气，危害人们的健康．故选C。2.【解析】选A。利用内能做功的机器叫做热机；在内能做功的过程中，首先由燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再通过做功，将内能转化为机械能．热机的种类有很多，像老式火车的蒸汽机(燃烧煤)、汽车的内燃机(燃烧汽油)、发电厂的汽轮机(燃烧煤)、火箭的喷气发动机(燃烧氢)都是利用内能做功的机器；汽车排放的尾气中有水蒸气、二氧化碳等无害气体，也有氮氧化合物等有害气体；蒸汽机是通过燃烧煤产生大量的水蒸气来推动蒸汽机运动的。A、热机在使用时会排放出一些有毒气体污染空气，所以A是正确的；B、汽油机燃烧汽油，其它热机有的燃烧柴油，有的燃烧煤，还有的燃烧氢，所以B是错误的；C、汽车排放的尾气中有氮氧化合物等有毒气体，也有水蒸气等无毒气体，所以C是错误的；D、蒸气机是用煤作为燃料的，所以D是错误的。故选A。
3.【解析】选D。燃放烟花、汽车尾气、煤炭燃烧都会产生一些有毒有害物质污染环境，故A、B、C不符合题意。光合作用是绿色植物利用太阳光能将所吸收的二氧化碳和水合成有机物，并释放氧气的过程，对环境不会造成污染，故D符合题意。故选D。4.【解析】选B。化石燃料的燃烧、汽车尾气、工厂废气排放等都会产生大量的有害气体和粉尘．而动植物的呼吸，产生二氧化碳，二氧化碳不属于大气污染物．故选：B。5.【解析】燃烧汽油的质量为：m=×2kg=1kg；汽油完全燃烧放出的热量为：Q=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J，因为燃料的热值是燃料的属性，不会随着质量的改变而改变，所以汽油质量变少后，剩余汽油的热值不变，仍为4.6×107J/kg。故答案为：4.6×107；4.6×107。6.【解析】（1）酒精的热值是3.0×107J/kg，是指完全燃烧1kg的酒精可放出的热量是3.0×107J；（2）∵Q放=mq，∴需要酒精的质量：m===0.5kg=500g。故答案为：完全燃烧1kg的酒精可放出的热量是3.0×107J；500。7.【解析】已知焦炭的热值为3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J；把50kg水的温度升高60℃所吸收的热量：Q=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×60℃=1.26×107J；那么要产生此热量需要完全燃烧的焦炭质量可由热量公式Q=mq变形可得：m===0.42kg；故答案为：1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J；若把50kg的水温升高60℃，需完全燃烧0.42千克的焦炭。8.【解析】1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。故答案为：1kg；完全燃烧；放出的热量。
能力题
【答案】
1. B 2. D 3. A 4. B 5. C
6. 9.2×107；4.6×107??
7. 9.2×107??
8. 2.56×1010J；热值大；污染小??
【解析】
1.【解析】选B。A、煤气在燃烧过程是化学能转化为内能，故A正确；B、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故B错误；C、分子的运动快慢与温度有关，水的温度越高，水分子运动越剧烈，故C正确；D、烧水时水从火焰中吸收热量，温度升高，是利用热传递的方式改变水内能的，水沸腾后，水蒸气把壶盖顶开，对壶盖做功，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，所以在烧水的过程既有做功又有热传递在改变水的内能，故D正确。故选B。2.【解析】选D。A、热值是燃料的属性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故A错误；B、分子间同时存在相互作用的引力和斥力，故B错误；C、热量是个过程量，只有发生热传递时说物体吸收或放出多少热量，不能说物体具有或含有多少热量，故C错误；D、做功以能量转化的方式改变物体的内能，热传递用能量转移的方式改变物体的内能，它们在改变物体内能上是等效的，故D正确。故选D。3.【解析】选A。A、运载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、在太空中是真空，“天舟一号”所使用的供电装置，最可行的是太阳能电池，故B正确；C、“天宮二号”与“天舟一号”成功对接后，“天宮二号”与“天舟一号”的位置保持不变，以“天宮二号”为参照物，“天舟一号“是静止的，故C正确；D、声音的传播是需要介质的，真空不能传声，所以航天员在飞船外共同作业时需要借助电子设备对话，故D正确。故选A。
4.【解析】选B。A、热量是热传递过程中转移能量的多少，燃料的性能只能用热值来描述，故A错误；B、完全燃烧1m3的“可燃冰”释放的能量，与164m3天然气完全燃烧释放的能量相当，所以“可燃冰”的热值大，可燃冰遇火即可燃烧，所以可燃冰使用方便，故B正确；C、“可燃冰”开发使用后，会越来越少，不可能在短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，故C错误；D、“可燃冰”直接从自然界获取的能源，是一次能源，故D错误。
故选B。
5.【解析】选C。
A、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以煤油燃烧过程中，其热值大小不变，故A错误；B、燃气对火箭做功，内能转化为机械能，燃气的内能会减小，故B错误；C、燃气对火箭做功，内能转化为机械能，故C正确；D、煤油从石油中提炼出来，所以煤油是不可再生能源，故D错误。故选C。6.【解析】完全燃烧2kg的汽油能放出的热量：Q=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J；因为燃料的热值是燃料的属性，不会随着质量的改变而改变，剩余汽油的热值不变，仍为4.6×107J/kg。故答案为：9.2×107；4.6×107。7.【解析】汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=2kg×4.6×107J/㎏=9.2×107J．故答案为：9.2×107。
8.【解析】（1）1m3的“可燃冰”相当于的天然气的体积为：V=1×160m3=160m3，完全燃烧5立方米可燃冰产生热量：Q放=Vq=5m3×160×3.2×107J/m3=2.56×1010J；（2）可燃冰的热值约为5.12×109J，天然气的热值约为3.2×107J/m3，与传统燃料相比，可燃冰的优点是热值大、污染小。故答案为：2.56×1010J；热值大；污染小。
提升题
【答案】
1. B 2. D 3. A 4. D 5. A 6. A 7. B
8. 解：（1）∵斜坡的机械效率：η1==，∴爬坡时的牵引力：F2=；（2）∵P=Fv，爬坡时的速度：v2===；（3）在水平路面上，∵P=Fv，∴牵引力：F1=W1=F1s=s=；爬坡时做功：W2=F2L=L=，在整个运动过程中，做的有用功：W有用=W1+W2=+；则W有用=W总×η2，∴W总=（+）/η2=+；由题知，Q放=mq=W总，消耗汽油的总质量：m==（+）=．答：（1）爬坡时的牵引力为；（2）爬坡时的速度为；（3）在整个运动过程中，消耗汽油的总质量为．??
9. 解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×500kg×（100℃-20℃）=1.68×108J；（2）天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq天然气=12m3×4.2×107J/m3=5.04×108J；燃气锅炉烧水时的效率：η=×100%=×100%≈33.3%；（3）可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，则可燃冰的热值：q可燃冰=160q天然气=160×4.2×107J/m3=6.72×109J/m3，若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，应使用可燃冰的体积：V可燃冰===0.075m3．答：（1）水吸收的热量为1.68×108J；（2）燃气锅炉烧水时的效率为33.3%；（3）若换用可燃冰，应使用0.075m3可燃冰．??
【解析】
1.【解析】选B。A、物体内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，故A错误；B、冰是晶体，冰在熔化过程中，吸收热量，内能变大，但温度不变，故B正确；C、由Q=mq可知，燃料放出的热量与质量和热值有关，因此仅热值无法确定放出热量的多少，故C错误；D、物体的内能与机械能的大小无关，机械能为零的物体，内能一定不为零，故D错误。故选：B。2.【解析】选D。卫星的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正确。故选D。3.【解析】选A。由题知，质量之比m1：m2=1：1，这两种燃料完全燃烧放出的热量之比Q1：Q2=2：1，由Q放=mq得两种燃料的热值之比：q1：q2=：=：=2：1。故选：A。
4.【解析】选D。比热容是物质的一种特性，取决于物质的种类和状态，比热容与物质的质量、体积、升高的温度等因素无关；热值是燃料的一种特性，取决于燃料的种类，与燃料的质量、体积无关；所以，一桶煤油用掉了一半，质量和体积均减小一半，但物质种类不变，其比热容、热值均不变。故选D。5.【解析】选A。A、有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机的效率越高，故A正确；B、燃料的热值越大，只有在相同质量并且完全燃烧的情况下，放出的热量才越多，质量少、燃烧不完全放出的热量就少，故B错误；C、内能的大小与物体的质量、状态和温度都有关系，所以内能越大的物体温度不一定越高，故C错误；D、任何物体都有内能，0℃以上的物体也有内能，故D错误。故选A。6.【解析】选A。太阳能是一种洁净的能源，不会产生废渣、废水、废气，绝对不会造成污染和公害；而煤、石油、天然气中含硫，燃烧时会产生有毒的二氧化硫和固体颗粒，污染空气。故选A。7.【解析】选B。A、为了方便使用一次性塑料袋会间接消耗大量能源并产生污染物，不符合“低碳生活”理念，故A错误；B、骑自行车或步行上下班能减少交通工具的使用，减少石油化石的利用，从而减少二氧化碳的排放，符合“低碳生活”理念，故B正确；C、随意丢弃废旧电池，会污染环境，不符合“低碳生活”理念，故C错误；D、大力发展以煤为燃料的火力发电既不能节约能源，又不利于减少二氧化碳的排放，不符合“低碳生活”理念，故D错误。故选B。8.【解析】（1）知道斜坡的机械效率η1，卡车重、斜面长和高，利用η==求爬坡时的牵引力；（2）求出了爬坡时的牵引力，知道爬坡时功率，利用P=Fv求卡车爬坡时的速度；（3）在水平路面上，利用P=Fv求卡车牵引力，利用W=Fs求水平路面上做的有用功；同理求出爬坡时做的有用功，进而求出在整个运动过程中，做的有用功；知道斜面效率和热机效率，可求总功W有用=W总×η1×η2，由题知，Q放=mq=W总，据此求出消耗汽油的总质量。9.【解析】（1）由热量公式Q=cm△t可以求出水吸收的热量；（2）由燃烧值公式可以求出天然气完全燃烧释放的热量，由效率公式求出燃气灶烧水的效率；（3）换用可燃冰，根据可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，可知可燃冰的热值，再利用Q=Vq可求得应使用多少m3可燃冰。