10.6燃料的利用和环境保护----2024-2025学年北师大版物理九年级上学期

2024—2025学年九年级物理北师大版10.6燃料的利用和环境保护 一、单选题 1．如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，可观察到水蒸气冲开瓶塞。下列说法正确的是（　　） A．塞子受到水蒸气的压力冲出去，水蒸气的内能增大 B．这个实验展示了蒸汽机的工作原理 C．水在加热过程中，水的内能不变 D．随着燃料不断燃烧，燃料的热值不断减小 2．教育部发布了《义务教育劳动课程标准（2022年版）》，家庭清洁、烹饪等日常生活劳动自9月起纳入学段目标。下列说法正确的是（　　） A．天然气在使用过程中热值不变 B．炒菜用油是因为油的比热容大 C．不要用手直接去拿刚出锅的热馒头，因为手含有的热量较少 D．煲汤时，汤沸腾以后继续加热，汤的内能不变 3．为了保护我们的环境，未来我国应该大力发展的能源是（　　） A．风能 B．天然气 C．煤炭 D．核能 4．神舟十六号载人飞船于2023年5月30日成功发射（如图所示）。神十五和神十六两个乘组六名航天员会师空间站，下列有关说法正确的是（　　） A．飞船上升主要利用了空气的浮力 B．反推发动机点火后，发动机工作是机械能转化为内能 C．飞船在加速上升的过程中动能和重力势能都增大 D．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较小的密度 5．微山湖是我省南部4A级红色旅游景区，吸引无数游人来水上游玩。下列说法正确的是（　　） A．冬天水面开始结冰时，0℃的冰块内没有内能 B．微山湖周边气温变化比沙漠地区气温变化小，是因为水的比热容大 C．去景区的柴油汽车排气管有时冒黑烟，因为柴油燃烧不充分，其热值变小 D．快速行驶的游船不能近距离并行，因为流速大的位置压强大，易引起碰撞 6．下列说法正确的是（　　） A．热传递中温度可以从内能大的物体传向内能小的物体 B．将两个底面干净的铅柱压紧后能够吊起重物，可以用分子的扩散现象来解释 C．热机消耗的燃料越多，热机效率就越低 D．人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害 7．电动汽车的电池决定了车辆能行驶的里程，工程上用“能量密度”来衡量电池的储电能力，它指的是电池单位质量所存储的电能，“能量密度”相当于我们学过的哪个物理量（　　） A．热量 B．热值 C．内能 D．比热容 8．北京时间2024年2月29日21时03分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将卫星互联网高轨卫星01星发射升空，其中涉及的物理知识说法正确的是（　　） A．火箭升空时，燃料的热值随燃料的燃烧而不断减小 B．火箭升空时，燃料的化学能先转化为内能再转化为火箭的机械能 C．火箭穿过大气层时，防护罩温度升高是通过热传递方式改变了内能 D．卫星定轨后，绕地球匀速转动时运动状态没有发生改变 9．为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”的目标，某工厂研发了一款新型汽车，在同样的油耗和使用条件下，与老款汽车相比，新型汽车发动机工作时，尾气中的汽油味明显变淡，汽车动力更强劲。下列说法不正确的是（　　） A．无论热机内的燃料能否完全燃烧，燃料的热值都是定值 B．热机的工作原理是将机械能转化为内能 C．尾气中的汽油味变淡，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 D．为了节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率 10．下面是小明同学“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是 A．做功和热传递在改变物体热量上是等效的 B．某种燃料在燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值 C．热量是指在热传递过程中传递内能的多少 D．温度越高的物体具有的热量越多 11．经常下厨的小关发现，同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些。这是因为（　　） A．水的内能小，吸热后温度升高得慢 B．油的比热容小，吸热后温度升高得快 C．油的热值大，吸收的热量较多 D．在相同的时间内，水吸收的热量较少 12．关于热和能，正确的说法是（　　） A．热传递过程中，内能大的物体放出热量多 B．热机做功冲程中，内能转化为机械能 C．物体内能减少，温度一定降低 D．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多 13．两台汽油机，甲的功率是乙的1.5倍，甲的效率为20%，乙的效率为25%，那么甲与乙每小时消耗油量之比为（　　） A． 6:5 B．15:8 C．5:6 D．8:15 14．关于热机，下列说法正确的是（　　） A．随着科学技术的发展，热机的效率可达到100% B．四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程 C．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 15．如下图所示的是甲、乙两台汽油机的参数，与乙汽油机相比，甲汽油机（　　） A．有用机械能较多 B．效率较高 C．功率较小 D．使用的汽油的热值较小 二、填空题 16．家庭小汽车的发动机常用汽油机，某国产品牌小汽车百公里耗油6kg，这些汽油完全燃烧放出 J的热量。汽油是由石油提炼出来的，石油等化石能源是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。（q汽油＝4.6×107J/kg） 17．一台四冲程汽油机，运行时转速是3000r/min，各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占30%，废气带走的能量占30%，摩擦等能损耗占15%，则这台汽油机正常运行时每秒钟做功 次，效率约为 。 18．哈尔滨冬季供暖开始了，“暖气”中使用水作为介质，是利用水的 这一特性；小明家10月份消耗天然气20m3，完全燃烧这些天然气能释放出 J的热量。[q天然气=3.0×107J/m3] 19．“可燃冰”作为新型能源，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（q煤气=3.9×107J/kg）。 三、实验题 20．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；燃料完全燃烧放出的热量是通过 （选填“温度计上升的示数”或“加热时间”）来反映的，这种研究方法叫 。 （2）比较不同物质吸热升温的特点：应选择 两图进行实验；不同物质吸热的多少是通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。 四、综合题 21．氢燃料不仅热值高，也是公认的清洁能源，作为低碳能源正在脱颖而出，应用于火箭燃料，氢能源汽车等方面，如图所示，某品牌氢能源汽车测试时匀速行驶了4.2km，用时5min，已知汽车总质量为4×103kg。匀速行驶时所受阻力为车总重的0.05倍。（g取10N/kg） （1）汽车行驶过程中氢燃料的热值 （填“变大”“变小”或“不变”）； （2）该氢能源汽车在测试过程中牵引力做功的功率； （3）若该测试过程中汽车消耗氢燃料0.2kg，则该车发动机的效率为多少？（氢燃料热值q取1.4×108J/kg） （4）发动机效率的提高意味着节省能源，减少污染、请你从物理学的角度说出提高发动机效率的一种方法。    五、计算题 22．2017年12月24日，广东珠海金湾机场，由我国航空工业自主研发的首款大型水陆两栖飞机——“鲲龙”AG600成功首飞，飞机总体技术水平和性能达到当前国际同类飞机的先进水平，完全具有自主知识产权。 （1）若飞机在空中飞行时获得1.6×105N的水平推力，以500km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg，则1h内飞机在空中飞行的距离有多远？发动机的效率为多大？ （2）若飞机装载货物后的总质量为50t，为了能在水上起降，飞机排开水的体积至少为多大？（海水的密度粗略看成水的密度，g=10N／kg） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A D C B D B B B C 题号 11 12 13 14 15 答案 B B B B B 1．B 【详解】A．塞子被水蒸气的压力冲出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减小，故A错误； B．如图实验，水蒸气内能转化为塞子的机械能，是蒸汽机的工作原理，故B正确； C．对水加热过程中，水吸收热量，内能变大，故C错误； D．燃料不断燃烧，燃料的热值是燃料的特性，保持不变，故D错误。 故选B。 2．A 【详解】A．热值是燃料的一种特性，燃料不改变，热值就不改变。因此天然气在使用过程中热值不变。故A正确； B．炒菜用油是因为油的沸点高，可以容易把菜炒熟。故B错误； C．不要用手直接去拿刚出锅的热馒头，因为刚出锅的馒头温度比较高，比较烫；热量是过程量，不能说“含有。故C错误； D．煲汤时，汤沸腾以后继续加热，通过热传递使汤的内能不断增大。故D错误。 故选A。 3．D 【详解】发展核能可以改善我国的能源结构，缓解运输压力，提高能源效率和电网运行的安全可靠性，保障国家能源安全乃至经济安全，故为了保护我们的环境，未来我国应该大力发展的能源是核能。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．C 【详解】飞船发射时向下喷出气体，物体间力的作用是相互的，飞船同时受到一个向上的反作用力，推动飞船上升，利用的是力的作用的相互性，故A错误；反推发动机点火后，发动机将内能转化为机械能，故B错误；飞船加速上升，质量不变，速度增加，所以动能变大，同时质量不变，高度增加，故重力势能变大，故C正确；火箭的发动机选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢可以释放出更多的热量，故D错误。 5．B 【详解】A．任何物体在任何温度下都有内能，0℃的冰块也有内能，故A错误； B．微山湖周边气温变化比沙漠地区气温变化小，是因为水的比热容大，同等情况下吸放热时，其温度变化小，故B正确； C．燃料的热值是燃料自身的一种性质，与它是否完全燃烧没有关系，排气管冒黑烟，柴油燃烧不充分，其热值不变，故C错误； D．快速行驶的游船不能近距离并行，因为中间流速大的位置压强小，两侧压强大，产生向中间的压强差，易引起碰撞，故D错误。 故选B。 6．D 【详解】A．热传递中热量可以从温度高的物体传向温度低的物体，故A错误； B．将两个底面干净的铅柱压紧后能够吊起重物，说明分子间存在引力，故B错误； C．热机效率是指热机做有用功的那部分能量占燃料完全燃烧放出热量的比值，故C错误； D．人体内水的比例很高，由于水的比热容大，吸收或放出热量，温度变化慢，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害，故D正确。 故选D。 7．B 【详解】由题意可知“能量密度”的单位是J/m3，而热值的密度也是J/m3，所以“能量密度”相当于我们学过的热值。 故选B。 8．B 【详解】A．燃料的热值与燃料种类有关，与燃料质量无关，所以热值不会随燃料的燃烧而不断减小，故A错误； B．火箭上升，是消耗了燃料的化学能，获得了机械能，是化学能转化为内能，内能又转化为机械能，故B正确； C．火箭穿过大气层时，防护罩与空气摩擦做功，防护罩温度升高是通过做功方式改变了内能，故C错误； D．卫星定轨后，绕地球匀速转动时方向一直在变化，所以运动状态也一直在发生改变，故D错误。 故选B。 9．B 【详解】A．燃料的热值是燃料的一种属性，与燃烧情况无关，故A正确，不符合题意； B．热机的工作原理是将内能转化为机械能，故B错误，符合题意； C．尾气中“汽油味”变淡，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧的较完全，故C正确，不符合题意； D．为了节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，将尾气中浪费的能量转化为有用的能量，大大提高了燃料的利用率，故D正确，不符合题意。 故选B。 10．C 【详解】A. 做功与热传递可以改变物体的内能，不是改变物体的热量，做功与热传递在改变物体内能的效果上是等效的，故A错误；B. 单位质量的燃料完全燃烧时释放出的热量是燃料的热值，故B错误；C. 热量是在传递过程中物体内能改变的多少，故C正确；D. 温度是过程量，不是状态量，温度越高的物体具有的内能越多，并不是热量越多，故D错误．故选C. 【点睛】做功与热传递是改变物体内能的两种方式，它们在改变物体内能的效果上是等效的；单位质量的燃料完全燃烧时释放出的热量是燃料的热值；热量是能量转化的量度，它是一个过程量． 11．B 【详解】A．内能的大小，与吸热后温度升高的快慢没有关系，故A不符合题意； B．水的比热容大于油的比热容，由Q吸＝cmΔt可知，质量相等的水和食用油，吸收相同的热量（加热相同时间），食用油的温度升高得快，故B符合题意； C．油的热值大，但吸收的热量多少与热值没有关系，故C不符合题意； D．相同的燃气灶加热相同时间，水和食用油吸收的热量相同，故D不符合题意。 故选B。 12．B 【详解】A．热传递过程中，热量是从温度的高的物体传递给温度低的物体，故A错误； B．热机做功冲程中，高温气体对活塞做功，气体的内能减小，活塞的机械能增加，气体的内能转化为活塞的机械能，故B正确； C．物体的内能减小，温度不一定降低，如晶体的凝固过程，向外界放出热量，内能减小，但温度保持在凝固点不变，故C错误； D．燃料燃烧放出的热量的多少与燃料的质量和热值有关，故D错误。 故选B。 13．B 【详解】设甲的功率为P甲，其效率为η甲，乙的功率为P乙，其效率为η乙，汽油的热值为q，做功时间为t，由题意知：=1.5，甲与乙的机械效率之比 = = 甲在时间t内做的有用功：W甲=P甲t，由η=可得，甲在时间 t内消耗的总能量 Q甲== 由Q=mq可得，甲在时间t内的耗油量 m甲== 同理可得乙在时间t内耗油量的表达式 m乙= 甲乙两汽油机在相同时间内的耗油量之比 == =1.5× = 故ACD不符合题意；B符合题意。 故选B。 14．B 【详解】A．通过技术改造只能提高热机的效率，但不可能达到100%，故A错误； B．压缩冲程是进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，做功冲程是在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，是燃料猛烈燃烧，高温高压的气体推动活塞向下运动，对外做功，此时进气门和排气门都关闭，故B正确； C．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故C错误； D．柴油机的效率比汽油机的高，主要是因为柴油机为压燃式，压缩的程度更高，汽缸内温度更高，能量转化的程度更高，和热值无关，故D错误。 故选B。 15．B 【详解】甲汽油机汽油完全燃烧放出的热量为 汽油机有用的机械能为 因为 与乙汽油机相比，甲汽油机有用机械能较少，故A错误； 乙汽油机的效率为 因为 故B正确； C．功率指的是做功快慢的物理量，而效率是有用的机械能占汽油燃料燃烧放出的热量的比值，是两个不同的物理量，无法比较，故C错误； D．汽油的热值无法判断，故D错误。 故选B。 16． 2.76×108 不可再生 【详解】[1]由Q＝mq可得，6kg汽油完全燃烧放出热量为 Q＝mq汽油＝6kg×4.6×107J/kg＝2.76×108J [2]可再生能源在自然界可以循环再生。汽油是由石油提炼出来的，石油等化石能源是不可再生能源。 17． 25 25% 【详解】[1]汽油机完成1个工作循环，飞轮转2转，对外做功1次，若飞轮的转速为 3000r/min=50r/s 即每秒完成25个工作循环，对外做功25次。 [2]各种能量损耗的总和是 30%+30%+15%=75% 所以它的机械效率为 η=100%-75%=25% 18． 比热容大 6×108J 【详解】[1]“暖气”中使用水作为介质，这是利用了水比热容大的特性，与其它物质相比，在质量和降低的温度相同时，水放出的热量最多，致热效果最好。 [2]天然气的体积V=20m3；天然气完全燃烧放出的热量 19． 热值 3.9×108 【详解】[1]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，由得，新型能源的“可燃冰”的热值很大。 [2]1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量 20． 甲、乙 温度计上升的示数 转换法 甲、丙 加热时间 【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热质量相同的同一种液体，故应选择甲、乙两图进行实验。 [2]燃烧放出的热量通过温度计示数的变化来反映的，温度计示数变化越大，表明吸收的热量越多，即该物质放出的热量多，热值大。因此，燃料完全燃烧放出的热量是通过温度计上升的示数来反映的。 [3]燃烧放出的热量不方便直接观测，本实验中将其转换为易于观测的温度计示数变化，这种研究方法叫转换法。 （2）[4][5]比较不同物质吸热升温的特点，需要燃烧相同的燃料，加热不同的物体，让物体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间可知吸热的多少，进而判断两种物质吸热能力的大小关系，所以应选择甲、丙两图进行实验。 21． 不变 28000W 30% 加润滑剂，可以提高发动机的效率 【详解】（1）[1]燃料的热值是物质本身的一种属性，大小只与物质的种类有关，与物质的质量无关，故汽车行驶过程中氢燃料的热值不变。 （2）[2]汽车匀速行驶时所受阻力 汽车匀速行驶时受力平衡，牵引力 牵引力做的功 牵引力做功的功率 （3）[3]消耗的燃料完全燃烧放出的热量 该车发动机的效率 （4）[4]加润滑剂，减小各部件之间的摩擦，减小能量损失，可以提高发动机的效率。 22．⑴ 500km 50% ； ⑵50m3 【详解】（1）以500km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，根据堆计算飞机在空中飞行的距离为 水平推力做的功为 完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg，释放的热量为 发动机的效率为 （2）若飞机装载货物后的总质量为50t，为了能在水上起降，即飞机应能漂浮在水面上，则浮力等于重力，所以浮力为 根据计算飞机排开水的体积至少为 答：（1）若飞机在空中飞行时获得1.6×105N的水平推力，以500km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg，则1h内飞机在空中飞行的距离为500km，发动机的效率为50%。 （2）若飞机装载货物后的总质量为50t，为了能在水上起降，飞机排开水的体积至少为50m3。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$