第十章 五、火箭&第十章 六、燃料的利用和环境保护-【勤径学升】2024-2025学年九年级物理上册同步练测（北师大版）

第十章机械能、内能及其转化 五、火箭 基础巩固练 [答案7] 知思点①火箭 3下列没有利用热机的交通工具是 ①近年来，我国科技高速发展，航天事业成果辉 A.蒸汽火车 B.山地自行车 煌！未来，国人畅游月球将成为现实。未来的 C.喷气式飞机 D.越野摩托车 你将驾驶自己设计的月球车在月球上畅游，但 ④如图显示了热机的共同特点，其中虚线框处应 月球上没有大气，你设计的月球车做动力装置 该填 ( 的设备应为 燃烧 做功 燃料的 A.柴油机 B.汽油机 化学能 机械能 C.空气喷气发动机 D.电动机 4题图 2某机器的能量流向如图所示，据此推理该机器 A.内能 B.电能 可能是 C.动能 D.势能 52022年11月12日搭载天舟五号货运飞船的长 机械能输山 化学能输人 机器 征七号遥六运载火箭，在文昌航天发射场准时 内能输 点火发射，取得圆满成功。火箭发动机 2题图 (选填“属于”或“不属于”)热机。火 A.火箭发动机 B.发电机 箭在加速升空过程中，火箭外壳会急剧升温，这 C.滑轮组 D.电饭煲 是通过 的方式改变火箭外壳的内能。 六、燃料的利用和环境保护 《基础巩固练： [答案7] 知调点①热值 2关于燃料的热值，以下说法中正确的是() 2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号 A.燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质 量和燃烧状况无关 载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒 B.燃烧2kg某种燃料放出3.6×10J的热量 泉卫星发射中心点火发射。此后，神舟十五号 则这种燃料的热值为1.8×10J/kg 载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利 C.燃料的质量越大，热值越大 将3名航天员送入太空，发射卫星的火箭常使用 D.燃料燃烧不完全时热值会变小 液态氢作为燃料，主要因为液态氢具有( 3木柴、焦炭、木炭都是常用的燃料，对它们取不 同质量完全燃烧，得到了表中的数据： A.较低的凝固点 燃料的质量/g 100 200 300 400 B.较大的比热容 燃料完全Q小 1.3×10 2.6×10 3.9×10 5.2×10 C.较低的沸点 燃烧放出 Q±期)3.0×10 6.0×10 9.0×10 12.0×10 D.较大的热值 题图 的热量 Q未/月3.4×10 6.8×10 10.2×1013.6×10 见此图标眼抖音/微信扫码领取配资源 稳步是开成绩 13 九年级物理·北师版（上册） (1)从表中的数据可以看出，相同质量的不同燃 ⑥（合肥瑶海区期中）关于热机的效率，下列说法 料，它们完全燃烧所释放的热量是 正确的是 ( 的：对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所 A.热机做的有用功越多，效率一定越高 释放的热量越 B.热机消耗的燃料越少，效率一定越高 (2)从表中的数据还可以看出，对于同一种燃 C.热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率 料 衫 的比 一定越高 值是不变的，这个比值反映了燃料本身的一 D.热机做功越快，效率一定越高 种性质，物理学中把它称为 ⑦“绿水青山就是金山银山”。下列做法符合这一 (3)完全燃烧0.01m的天然气放出的热量是 理念的是 ( J:如果这些热量完全用于加热水， A.直接排放生活污水 可使 kg的水温度升高0℃，实际加 B.深埋处理废旧电池 热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多， C.开发利用清洁能源 主要原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的 D.露天焚烧垃圾 热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部 ⑧（广东珠海香州校级期中）为了减少大气污染， 分传给了 (答一个即可)。[9天然气= 可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤，完全燃烧 4.2×103J/m3,c*=4.2×103J/(kg·℃)] 200g秸秆煤可放出热量是 J。若这些 ④我们每天都会产生大量的垃圾，合理分类和利 热量只有50%被水吸收，可使质量为10kg、初 用垃圾是我们面临的一个重大课题。某垃圾处 温20℃的水温度升高 ℃。燃烧一半 理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油，燃料 后，秸秆煤的热值 (选填“变大”“变小” 油的热值为4.0×10'J/kg,其物理意义是 或“不变”)。[已知c*=4.2×10J/(kg·℃)， 将这些 9钻#=2.1×10'J/kg] 燃料油的一半完全燃烧，放出的热量为 J. ⑨汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万 燃料油燃烧时将化学能转化为 能，剩 户。汽车发动机一般是柴油机或汽油机，工作 余燃料油的热值为 J/kgo 时把燃料燃烧放出的 能转化为机械 知限息②燃料的有效利用 能。小明同学查阅了某型号汽车发动机的资料 ⑤为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施 后，将内燃机的能量流向制成了图。根据图中 不能提高热机效率的是 给出的信息可知，该内燃机的效率为 A.在设计与制造热机时要不断改进与创新，以 废气(33条) 减少能量的损失 冷却水(30%) B.尽量减少热机内部各部件间的摩擦 摩擦与辐射(7% 用 功 C.让燃料与空气充分混合，使燃料燃烧得比较 9题图 完全 D.尽量增加热机的工作时间 见此图标眼抖音/縱信扫码领取配套资源稳步提升成绩 第十章机械能、内能及其转化 《能力提升练 [答案8] ①中国的货运飞船天舟一号是从海南文昌航天发 ⊙秦养拓展练】 射中心，由长征七号遥二运载火箭发射升空的， 6为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明 火箭燃料中有液态氢，液态氢常作为燃料，是因 采用如图所示的装置进行实验：他将一定质量 为液态氢有 ( 的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃 A.较多的热量 B.较大的密度 C.较大的比热容 D.较大的热值 它们，分别给装有初温相同、质量均为200g水 2关于热机的效率和燃料的热值，下列描述正确 的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全 的是 燃烧。 A.燃料燃烧过程中热值会发生改变 B.减少废气带走的热量能提高热机的效率 温度计 温度 C.燃料的质量越大，其热值就越大 D.热值和热机的效率都是定值，与其他条件 碎纸片 无关 3一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×10J 6题图 的热量，共计损失了4.8×10」能量，下列说法 错误的是 燃料 加热前 燃料燃尽时 水温的 水温/℃ 的水温/℃ 变化/℃ A.该柴油机的效率为40% B.用来做有用功的能量为3.2×10J 10g酒精 C.通过科技进步，在未来可以实现能量零损失 D.减少机械间的摩擦可以提高热机效率 (1)小明设计了一张记录实验数据的表格，其中 ④一台柴油机完全燃烧一定质量的柴油放出的热 有一个栏目漏写了，请你在表格中横线上帮 量为1.0×10°J,其中损失的热量为6.0×10J. 他补充完整」 则柴油机获得有用的机械能为 J,柴油 (2)某次实验中，用酒精和碎纸片加热后的水温 机的效帝为 5固（荆门）目前正在我市进行试验飞行的国产大型 变化分别是40℃和18℃，这表明了本次实 水陆两栖飞机“鲲龙”AG6O0装有4台国产WJ6 验中相同质量的酒精放出的热量 涡轮螺旋桨发动机，是国家为满足森林灭火和 (选填“大于”或“小于”)碎纸片放出的 水上救援的迫切需要，研制的大型特种用途民 热量。 用飞机。飞机在空中满载时的最大巡航速度为 (3)实验后，聪明的小明利用公式Q=cm△：算出 460km/h,发动机巡航推力为5×10N。某次试 了ā图中水吸收的热量，然后根据Q吸=Q如 飞中AG600以最大速度满载巡航1h,消耗燃油 这一关系式，又算出了酒精的热值，结果他 2×10kg,燃油完全燃烧产生的内能为 发现测出的值比书上给出的酒精的热值要 J,发动机的工作效率为 (燃油的热值取4.6×10J/kg) （选填“大”或“小”)很多，这是因 为 ,你认为本实验装置 (选填 “能”或“不能”)用来准确测量酒精或碎纸 5题图 片的热值。 见此图标眼抖音/餐信扫码领取配套资源稳步提是开成绩 15参考答案及解析 符合题意；B图中两个气门关闭，活塞下行，为做功 球向外喷气时，自身也获得一个反作用力，说明物 冲程，故B将合题意；C图中进气门关闭，排气门打 体间力的作用是相互的，故A错误；空气动力汽车 开，活塞上行，为排气冲程，故C不符合题意；D图 工作时压缩的气体对外做功，将内能转化为机械 中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲 能，故B正确；以空气发动机为动力的汽车，靠汽缸 程，故D不符合题意。 内空气膨胀对外做功，而不是燃烧产生能量，故C 2.B[解析]吸气冲程中，进气门打开，排气门关闭， 错误：空气动力汽车工作时能量会有一定的损失， 根据图中曲抽的位置可知，活塞向下运动，故A正 故D错误。 确：压缩冲程中，两个气门都关闭，活塞应该向上运 (4)空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温 动，根据图中曲轴的位置可知，此时活塞向下运动， 度，这主要是因为气体对外做功，内能减小，温度降低。 故B错误：做功冲程中，两个气门都关闭，活塞向下 五、火箭 运动，故C正确：排气冲程中，进气门关闭，排气门 【基础巩固练】 打开，活塞向上运动，故D正确。故选B。 1.D[解析]月球表面没有空气，燃料不能燃烧，所 3.D[解析]观察题图可知，汽油机的进气门和排气 以柴油机、汽油机、空气喷气发动机都不能使用，故 门都关闭，火花塞产生电火花，汽缸内汽油和空气 应该使用电动机，故ABC错误、D正确。故选D。 的混合物燃烧，是汽油机的做功冲程，将内能转化 2.A[解析]如图，该机器将一部分化学能转化成了 为机械能，该冲程对外做功，不需要靠飞轮的惯性 内能，还有一部分内能转化成了机械能，火箭发动 完成，故A、B、C错误，D正确。故选D。 机属于热机，热机工作时燃料燃烧，化学能转化为 4.D[解析]汽油机和柴油机使用的燃料不同，汽油 内能，然后将内能转化为机械能，故A符合题意：发 机使用汽油，柴油机使用柴油，故A正确：柴油机和 电机工作时将其它形式的能转化为电能，故B不符 汽油机微功冲程都是将内能转化为机械能，故B正 合题意：滑轮组工作时由于绳子与滑轮的摩擦，大 确；汽油机汽缸顶部有个火花塞，采用点燃式点火， 部分是机械能输出，也有少部分机械能转化为内 柴油机汽缸顶部有个喷油嘴，采用压燃式点火，故C 能，故C不符合题意；电饭煲工作时将电能转化为 正确；一般柴油机的压缩比比汽油机大得多，且汽 内能，不产生机械能，故D不符合题意。故选A。 缸内柴油燃烧要比汽油燃烧更充分，所以柴油机的 3.B 效率更高一些，故D错误。 4.A 5.压缩机械内60 5.属于做功 [解析]由题图知，两个气门都关闭，活塞向上运动， [解析](1)火箭发动机利用燃料燃烧获取内能再 则此冲程为压缩冲程，将机械能转化为内能； 通过做功的方式转化为机械能，是热机的一种： 1800r/min=30r/s,即每秒飞轮转动30周，完成15 (2)火箭加速上升的过程中，火箭外壳与大气摩擦， 个工作循环，完成60个冲程，对外做功15次。 克服摩擦做功，将机械能转化为内能，其内能增加， 6.降低减小效率排气 这是通过做功的方式改变物体内能的。 [解析]在第四冲程结束后，立刻向汽缸内喷水，水 六、燃料的利用和环境保护 在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动 【基础巩固练】 活塞再次做功，气体的内能转化为机械能，水蒸气 1,D[解析]发射卫星的火箭采用液态氢作为火精 温度降低，内能减小：这样燃烧同样多的燃料莪得 的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，故D正确。 了更多的机械能，提高了热机的效率；一个工作循 2.A[解析]热值是燃料的一种特性，不同的燃料， 环最后一个冲程是排气冲程，排出汽缸内的废气。 其热值一般不同，热值大小仅与燃料的种类有关， 素养拓展练 而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关，故A正确， 7.(1)电动机(2)C(3)B(4)气体对外做功，内 C、D错误；如果完全燃烧2kg某种燃料放出3.6× 能减小，温度降低 10?J的热量，则这种燃料的热值为1.8×10J/kg, [解析](1)从节能和环保的角度分析，压缩空气 题目中没有说明燃料的燃烧情况，所以无法确定燃 动力汽车最理想的加气工具应是电动机提供动力。 料的热值，故B错误。 (2)热机的原理是利用燃烧产生的高温燃气推动活 3.(1)不同多 塞做功，从而把内能转化为机械能，所以是做功冲 (2)完全燃烧放出的热量质量热值 程，故C正确。 (3)4.2×10510空气 (3)松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为气 [解析](3)完全燃烧0.01m3的天然气放出的热 ·7. 九年级物理·北师版（上册） 量：Q=g=0.01m3×4.2×10'J/m3=4.2×10J:3.C[解析]有效利用的能量Wm=8×10J-4,8× 由Q=cm△t得，水的质量m= c△i 10J=3.2×10J,该桌油机的效率刀=Q 4.2×103J 4.2×10J/(kg℃)×10元=10kg。 100%6=3.2x10J×10%=40%,故A,B正确：能 8×10J1 4.1kg燃料油完全燃烧放出的热量是4.0×10？J 量转化过程中能量损失不可避免，故C错误；减少 4.0×10°内4.0×10 机械间的摩擦可以提高热机效率，故D正确。 [解析]燃料油完全燃烧放出的热量Q,=mg= 4.4.0×10°40% 20kg×3×4.0×10g=4.0×10J5槛料油燃 [解析]柴油机获得有用的机械能W有用=1.0×10J- 烧时放出热量，将化学能转化为内能。 W基西 6.0×10J=4.0×10J5该柴油机的数率刀= 5.D[解析]热机效率是用来做有用功的能量与燃 料完全燃烧放出的热量之比；所以减少热量的损 ×100%=4.0x1C心1×10%=40%。 1.0×10°J 失、使燃料充分燃烧、诚少废气带走的热量、减少热5.9.2×101025% 机内部各部件间的摩擦等都可以减少热量的损失， [解析]燃油完全燃烧获得的内能：Q=mq=2× 提高热机效率；而增加热机的工作时间，并不能减 少热量的损失，所以不能提高热机的效率，故A、B、 10kg×4.6×10'Jg=9.2×10J:由=÷得， C不符合题意，D符合题意。故选D。 AG600以最大速度满载巡航1h,通过的路程s= 6.C[解析]用来做有用功的那部分能量与燃料完 t=460km/h×1h=460km=4.6×10°m,推力所做的 全燃烧释放出来的能量之比，叫做热机的效率，故C 功：W事=F=5×10N×4.6×10m=2.3×10J,发 正确。 动机的工作效率：刀= ×100%=23x108y 7.C 9.2×100J 8.4.2×10550不变 100%=25%。 [解析]秸秆煤的质量m=200g=0.2kg,秸秆煤完 素养拓展练 全燃烧释放的热量Q:=m粉楼9#，=0.2kg×6.(1)10g碎纸片(2)大于(3)小酒精完全燃 2.1×10J/kg=4.2×10°J;由题意可知，水吸收的 烧放出的热量不能被水完全吸收不能 热量Q4=50%Q:=50%×4.2×10°J=2.1×10°J, [解析](1)根据控制变量法的思想，酒精和碎纸 由Qa=md可得，水升高的温度4r=0: 片的质量必须相等。 C米m水 (2)根据公式Q=cm△1，用酒精加热的水的温度升 2.1×10°J 4.2x10/(kg·℃)×10kg50℃；热值是燃料 高得较多，所以本实验中酒特放出的热量大于碎纸 片放出的热量。 的一种特性，只与燃料的种类有关，秸秆煤的质量 (3)由于酒精完全燃烧放出的热量不能被水完全吸 改变，热值不变。 收，所以测出的酒精热值要小于书上给出的酒精的 9.内30% 热值，因此不能用本装置来准确测量酒精和碎纸片 [解析]内燃机工作时将内能转化成机械能；由图可 的热值。 知，内燃机的效率为100%-33%-30%-7%=30%。 专题1热量的综合计算 【能力提升练】 1.解：(1)因为c=4.2×103J/(kg·℃)，m=100kg, 1.D[解析]运栽火箭采用液态氢作为燃料，是因为 △6=1-6=60℃-20℃=40℃， 液态氢不仅密度小，而且具有较大的热值，故D正确。 所以水吸收的热量： 2.B[解析]热值是燃料的特性，只与燃料的种类有 Qw=cm△=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×40℃= 关，所以在燃料燃烧过程中热值不会发生改变，故 1.68×10J: A错误；减少废气带走的热量，可以增大有效利用 (2)因为Q霞=Q微×70%， 的能量，提高热机的效奉，故B正确；热值是燃料的 特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故 所以液化石油气燃烧放出的热量：Q做=0修 C错误；热值只与燃料的种类有关，与外界条件无 1.68×10」=2.4×10'J, 关，而燃料的燃烧情况、能量的损失都会影响热机 70% 效率，故D错误。 因为Q做=m气q,所以改用太阳能热水器后平均每 …8.