第五节 调查燃料的利用及其对环境的影响（分层作业）物理北师大版2024九年级全一册

第5节 调查燃料的利用及其对环境的影响 【A·夯基础】 1 一、认识常见的燃料 1 二、了解燃料的利用效率 2 三、调查燃料的利用及其对环境的影响 4 【B·提能力】 6 【C·链中考】 8 一、认识常见的燃料 1．下列关于热值的说法正确的是（　　） A．5kg煤的热值大于1kg煤的热值 B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 C．燃料燃烧不完全时热值变小 D．燃料的热值是燃料本身的特性 【答案】D 【详解】A．燃料的热值与质量无关，5kg煤的热值等于1kg煤的热值，故A错误； B．由可知，燃料热值越大，质量若小，燃烧放出的热量不一定越多，故B错误； C．燃料的热值与是否完全燃烧无关，燃料燃烧不完全时热值不变，故C错误； D．燃料的热值是燃料本身的特性，与质量、体积、是否完全燃烧等无关，故D正确。 故选D。 2．2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（　　） A．火箭发动机使用比热容大的燃料 B．火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C．火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D．火箭发动机属于热机 【答案】D 【详解】A.火箭发动机需要燃料释放大量能量，因此应选择热值大的燃料，而非比热容大的燃料，比热容大与燃料释放的总能量无关，故A错误; B.热值是燃料的固有属性，与是否充分燃烧无关，燃烧充分只能提高能量利用率，但不会改变热值，故B错误; C.火箭发动机通过燃料燃烧产生高温高压气体，喷出时对外做功，将内能转化为机械能，属于通过做功获得机械能，而非热传递，故C错误; D.热机是将内能转化为机械能的装置，火箭发动机通过燃烧燃料获得内能，并转化为机械能，符合热机的定义，故D正确。 故选D。 3．在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中，以下五个方面： ①烧杯内液体种类；②烧杯内液体质量；③加热时间；④烧杯内液体的温度变化量；⑤酒精和碎纸片的质量。其中不需要控制相同的是___________（填写序号）。小美发现根据实验数据算出燃料的热值___________真实值，原因是实验过程中有___________。燃料在燃烧过程中热值___________（变大/变小/不变）。 【答案】 ③④ 小于 热量损失 不变 【详解】[1]在比较不同燃料热值的实验中，应控制燃料燃烧的质量相同，因为燃料的热值指的是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量；通过升高温度显示热量，必须控制烧杯内液体种类和烧杯内液体质量相同，其中不需要控制相同的是③④。 [2][3]刚开始加热时，铁圈和石棉网都要被加热，会吸收热量，在加热过程中，燃料燃烧放出的热量不可能全部被液体吸收，所以根据实验数据计算出的燃料的热值比真实值小。 [4]热值是燃料的一种特性，与燃料质量无关，因此燃烧时质量减小，热值不变。 二、了解燃料的利用效率 4．关于热值和热机，下列说法正确的是（　　） A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．使燃料燃烧更充分，不能提高热机效率 C．汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的 D．改进技术后，热机的效率可以达到100% 【答案】C 【详解】A．热值是燃料的一种属性，与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，故A错误； B．使燃料燃烧更充分，消耗相同质量的燃料时，能放出更多的能量，用来做有用功的能量更多，有用功与消耗燃料完全燃烧所放出能量比值越大，热机效率越高。故B错误； C．汽油机和柴油机都是只在做功冲程获得动力，除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的，故C正确； D．热机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失，故热机的效率不可能达到100%，故D错误。 故选C。 5．氢发动机是用气态氢作为燃料，代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机，氢气燃烧的生成物为水。某氢气发动机汽车的四冲程内燃机转速为。下列说法正确的是（　　） A．氢气燃烧的越充分，它的热值越高 B．四冲程内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能 C．该车内燃机1s对外做功20次 D．氢气燃烧的生成物为水，所以氢发动机的效率可达100% 【答案】C 【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧是否充分等均无关 。所以无论氢气燃烧是否充分，其热值都不变，故A错误； B．四冲程内燃机的压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，将机械能转化为内能，使气体的内能增加、温度升高 。而做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误； C．已知内燃机转速为，即每秒飞轮转动40圈。因为飞轮每转2圈，完成4个冲程，对外做功1次，所以每秒对外做功次数次，故C正确； D．即使氢气燃烧的生成物为水，但在实际工作过程中，氢发动机工作时，由于要克服机械部件间的摩擦做额外功、存在热量散失等，燃料完全燃烧放出的热量并不能全部用来做有用功，所以发动机的效率不可能达到100% ，故D错误。 故选C。 6．在工农业生产中，常用的内燃机有汽油机和柴油机，汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上。下列有关汽油型汽车说法正确的是（    ） A．若四冲程单缸汽油机的转速是600r/min，它每秒做功5次、经历10个冲程 B．做有用功相同的情况下，热机的效率越低，消耗的燃料越少 C．使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的热值 D．若汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧0.2kg汽油放出的热量是9.2×106J 【答案】D 【详解】A．如果四冲程内燃机的转速是600r/min=10r/s，则每秒完成5个工作循环，共有5×4=20 个冲程，对外做5次功，故A错误； B．做有用功相同的情况下，热机的效率越低，根据可知，燃料完全燃烧放出的热量越多，根据Q放=mq可知，消耗的燃料越多，故B错误； C．热值是燃料的一种特性，跟燃料燃烧情况无关，故C错误； D．若汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧汽油放出的热量Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J 故D正确。 故选D。 三、调查燃料的利用及其对环境的影响 7．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，动力更加强劲。下列有关说法正确的是（　　） 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．若给该发动机安装消音器，是从传播过程中减弱了噪声 C．该款新型汽车的使用仍然会造成大气污染 D．该新型汽车发动机的热机效率可达100% 【答案】AC 【详解】A．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧的比较完全，故A正确； B．给该发动机安装消音器，是控制噪声的产生，是从声源处减弱了噪声，故B错误； C．该发动机的尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲，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，但仍会排放废气，造成大气污染，故C正确； D．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D错误。 故选AC。 8．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法错误的是（    ） A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是38% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低热机的效率 D．冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措可以节能 【答案】B 【详解】A．根据图甲可知，两个气门关闭、活塞上行，为压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，机械能转化为内能，气体的温度升高，故A正确，不符合题意； B．由乙图可知该汽油机的效率是 η=1-6%-30%-36%=28% 故B错误，符合题意； C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，相同质量的燃料燃烧放出的热量少，损失的热量就多，可利用的能量就越少，降低热机的效率，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，故D正确，不符合题意。 故选B。 9．市场上出现了很多新能源汽车，其中的氢能源汽车选氢作为燃料，这是因为氢的_____较大，另外，氢能源汽车比燃油汽车环保，这是因为燃油汽车的发动机在工作过程中排放的尾气会放出大量的_____（选填“内能”或“热量”）和有害的气体，其中的二氧化碳在城市地区容易造成_______效应。 【答案】 热值 热量 温室 【详解】[1]氢具有较高的热值，与质量相同的其它燃料相比，完全燃烧放出的热量更多。 [2][3]燃油汽车的发动机在工作过程中，通过排气冲程把废气排出汽缸，废气不仅带走了相当多的热量，还排出大量的有害、有毒物质。其中的二氧化碳加剧了全球的温室效应，使地球气温上升，冰层熔化。 10．在老师指导下，小明用酒精灯加热质量为100g、初温为20℃的水加热至50℃，用天平测出消耗的酒精质量为2g，若这次酒精灯加热的效率为21%。则酒精的热值为______J/kg[已知]。 【答案】 【详解】水吸收的热量为Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100×10-3kg×(50℃-20℃)=12600J 酒精完全燃烧放出的热量为 酒精的热值为 11．如图所示，小悦用完全相同的甲、乙、丙三个装置研究不同物质的热学性质。烧杯内液体的质量和初温均相同。燃料a、b的质量相同，全部燃烧完所用的时间分别为8min、10min，且液体都未沸腾。 (1)甲图中，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是先调整固定______（选填“A”或“B”）的位置； (2)为了比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验。若同时加热，则记录并比较两支温度计示数的最合理的时刻是______； A．5min时    B．8min时    C．10min时    D．各自刚燃烧完时 (3)为了比较两种液体的比热容，应选用甲、乙两图，同时需让它们升高相同的温度，通过比较______知道两种液体吸收热量的大小关系。 【答案】(1)B (2) 甲、丙 D (3)加热时间 【详解】（1）实验中为了确保使用酒精灯的外焰加热，应自下而上组装实验器材，因此先固定B的位置。 （2）[1]甲、丙两图，被加热的物质相同，燃料的种类不同，通过液体升高的温度可以比较不同燃料的热值。 [2]要能够比较两种燃料的热值，需燃烧质量相同的两种燃料，所以应将两种燃料均烧完，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （3）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化量相同，通过比较加热时间，进而判断两种液体比热容的大小关系，此时应选用甲、乙两图；实验中通过加热时间的长短来反映不同物质吸收热量的多少。 12．（2025·山东烟台·中考真题）汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①______②______。若汽油的热值为，则该工作过程中消耗的汽油质量为______kg。 【答案】 1.61×105 机械 3.5×10-3 【详解】[1][2]汽油机中燃料完全燃烧放出的热量等于损失的能量和有用的机械能之和，燃料完全燃烧放出的热量Q放=W损失+W有用=1.2×105J+4.1×104J=1.61×105J [3]该工作过程中消耗的汽油质量为 13．（2024·江苏淮安·中考真题）2024年4月，两辆氢能源汽车实现了从北京到上海1500公里长距离运输测试，这是中国氢能源车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。如图所示是某款氢能源汽车，该款氢能源汽车在公路上行驶，用时，受到的牵引力为，消耗氢气，则此过程中汽车行驶的平均速度为______，氢气燃烧放出的热量为______J，利用氢能的效率为______。（） 【答案】 75 【详解】[1]汽车行驶的平均速度为 [2]氢气燃烧放出的热量为 [3]牵引力做功为 则利用氢能的效率为 14．（2024·黑龙江哈尔滨·中考真题）完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量是__________J；若这些热量的20%被4kg的液体吸收，使其温度升高50℃，则该液体的比热容是__________J/(kg·℃)（q天然气=3.0×107J/m3） 【答案】 3.0×106 3×103 【详解】[1]完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量 Q放=Vq天然气=0.1m3×3.0×107J/m3=3.0×106J [2]液体吸收的热量 Q吸= Q放η=3.0×106J×20%=6×105J 该液体的比热容 15．（2025·四川德阳·中考真题）小阳在家使用天然气灶为家人煮面条，他将初温为、质量为的水加热至沸腾（一个标准大气压下），该过程中水吸收的热量是___________，水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量，则天然气的热值为___________。 【答案】 【详解】[1]一个标准大气压下水的沸点是100℃，该过程中水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J [2]天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=6.72×105J 天然气的热值为 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5节 调查燃料的利用及其对环境的影响 【A·夯基础】 1 一、认识常见的燃料 1 二、了解燃料的利用效率 2 三、调查燃料的利用及其对环境的影响 2 【B·提能力】 3 【C·链中考】 4 一、认识常见的燃料 1．下列关于热值的说法正确的是（　　） A．5kg煤的热值大于1kg煤的热值 B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 C．燃料燃烧不完全时热值变小 D．燃料的热值是燃料本身的特性 2．2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（　　） A．火箭发动机使用比热容大的燃料 B．火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C．火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D．火箭发动机属于热机 3．在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中，以下五个方面： ①烧杯内液体种类；②烧杯内液体质量；③加热时间；④烧杯内液体的温度变化量；⑤酒精和碎纸片的质量。其中不需要控制相同的是___________（填写序号）。小美发现根据实验数据算出燃料的热值___________真实值，原因是实验过程中有___________。燃料在燃烧过程中热值___________（变大/变小/不变）。 二、了解燃料的利用效率 4．关于热值和热机，下列说法正确的是（　　） A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．使燃料燃烧更充分，不能提高热机效率 C．汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的 D．改进技术后，热机的效率可以达到100% 5．氢发动机是用气态氢作为燃料，代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机，氢气燃烧的生成物为水。某氢气发动机汽车的四冲程内燃机转速为。下列说法正确的是（　　） A．氢气燃烧的越充分，它的热值越高 B．四冲程内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能 C．该车内燃机1s对外做功20次 D．氢气燃烧的生成物为水，所以氢发动机的效率可达100% 6．在工农业生产中，常用的内燃机有汽油机和柴油机，汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上。下列有关汽油型汽车说法正确的是（    ） A．若四冲程单缸汽油机的转速是600r/min，它每秒做功5次、经历10个冲程 B．做有用功相同的情况下，热机的效率越低，消耗的燃料越少 C．使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的热值 D．若汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧0.2kg汽油放出的热量是9.2×106J 三、调查燃料的利用及其对环境的影响 7．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，动力更加强劲。下列有关说法正确的是（　　） 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．若给该发动机安装消音器，是从传播过程中减弱了噪声 C．该款新型汽车的使用仍然会造成大气污染 D．该新型汽车发动机的热机效率可达100% 8．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法错误的是（    ） A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是38% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低热机的效率 D．冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措可以节能 9．市场上出现了很多新能源汽车，其中的氢能源汽车选氢作为燃料，这是因为氢的_____较大，另外，氢能源汽车比燃油汽车环保，这是因为燃油汽车的发动机在工作过程中排放的尾气会放出大量的_____（选填“内能”或“热量”）和有害的气体，其中的二氧化碳在城市地区容易造成________效应。 10．在老师指导下，小明用酒精灯加热质量为100g、初温为20℃的水加热至50℃，用天平测出消耗的酒精质量为2g，若这次酒精灯加热的效率为21%。则酒精的热值为______J/kg[已知]。 11．如图所示，小悦用完全相同的甲、乙、丙三个装置研究不同物质的热学性质。烧杯内液体的质量和初温均相同。燃料a、b的质量相同，全部燃烧完所用的时间分别为8min、10min，且液体都未沸腾。 (1)甲图中，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是先调整固定______（选填“A”或“B”）的位置； (2)为了比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验。若同时加热，则记录并比较两支温度计示数的最合理的时刻是______； A．5min时    B．8min时    C．10min时    D．各自刚燃烧完时 (3)为了比较两种液体的比热容，应选用甲、乙两图，同时需让它们升高相同的温度，通过比较______知道两种液体吸收热量的大小关系。 12．（2025·山东烟台·中考真题）汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①______②______。若汽油的热值为，则该工作过程中消耗的汽油质量为______kg。 13．（2024·江苏淮安·中考真题）2024年4月，两辆氢能源汽车实现了从北京到上海1500公里长距离运输测试，这是中国氢能源车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。如图所示是某款氢能源汽车，该款氢能源汽车在公路上行驶，用时，受到的牵引力为，消耗氢气，则此过程中汽车行驶的平均速度为______，氢气燃烧放出的热量为______J，利用氢能的效率为______。（） 14．（2024·黑龙江哈尔滨·中考真题）完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量是__________J；若这些热量的20%被4kg的液体吸收，使其温度升高50℃，则该液体的比热容是__________J/(kg·℃)（q天然气=3.0×107J/m3） 15．（2025·四川德阳·中考真题）小阳在家使用天然气灶为家人煮面条，他将初温为、质量为的水加热至沸腾（一个标准大气压下），该过程中水吸收的热量是___________，水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量，则天然气的热值为___________。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$