10.5 调查燃料的利用及其对环境的影响 同步练习 2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

10.5调查燃料的利用及其对环境的影响 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列关于热值的说法正确的是（　　） A．没有燃烧的煤热值为0 B．2 kg煤的热值和1 kg煤的热值相同 C．1 kg煤燃烧放出的热量，则煤的热值为 D．燃料燃烧时，用的燃料越多，获得的热值越大 2．蒸馏法在酿酒过程中得到广泛应用，如图所示为蒸馏过程中的原理图，烧瓶内装有含酒精和水的酒糟，在蒸馏的过程中，下列说法正确的是（　　） A．酒精灯内酒精的热值随着其质量的减少而减小 B．当烧瓶内的酒精沸腾时，烧瓶中的水不会发生汽化 C．冷凝器管内的酒精蒸汽遇冷液化 D．冷凝器管外的冷却水吸收热量温度不变 3．下表是一些燃料的热值，根据表中数据，下列判断正确的是（　　） 燃料 热值 燃料 热值 干木柴 约 柴油 烟煤 约 煤油 无烟煤 约 汽油 焦炭 氢气 木炭 焦炉煤气 约 酒精 沼气 约 A．不同燃料热值一定不同 B．液体燃料的热值一定比固体燃料的热值高 C．完全燃烧焦炭比完全燃烧干木柴放出的热量多 D．航空航天常用氢作燃料是因为氢有较大的热值 4．2024年5月，我国首款百公斤级车载液氢系统 “赛道1 000”研制成功，可助力氢能重卡突破1 000公里续驶里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（q氢=1.4×108 J/kg）。下列说法正确的是（　　） A．氢能重卡在加速冲刺消耗氢燃料过程中，氢的热值减小 B．用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C．完全燃烧100 kg的液氢能释放1.4×1010 J 的热量 D．氢能重卡的热机效率可高达100% 5．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的两种液体进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示（液体未沸腾）（　　） A．若甲乙燃料种类相同，两个烧杯中液体的种类不相同，两个装置用来探究燃料的热值大小 B．若甲乙燃料种类相同，两个烧杯中液体的种类不相同，的值越大，液体的吸热能力越强 C．若甲乙两种燃料种类不同，两个烧杯中液体种类相同，的值越大，燃料的热值越大 D．若甲乙两种燃料种类不同，两个烧杯中液体种类相同的值越大，燃料的热值越大 6．运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有（　　） A．较大的热值 B．较低的沸点 C．较大的比热容 D．较高的凝固点 7．火箭发动机使用液氢作燃料，这是利用液氢的（   ） A．密度大 B．热值高 C．比热容大 D．热量多 8．汽车油箱中的柴油用去了一半，则剩下的柴油（    ） A．比热容和热值均变为原来的一半 B．热值为原来的一半，比热容不变 C．比热容为原来的一半，热值不变 D．比热容和热值均不变 9．为实现国家“碳达峰”和“碳中和”目标，某汽车集团研发了一款新型汽车。与旧款汽车相比，在相同的油耗和使用条件下，该新型汽车的发动机工作时，汽油燃烧更为充分，尾气中的“汽油味”显著减少，且动力更为强劲。如图所示为其发动机的某一冲程，下列说法正确的是（　　） A．该冲程是做功冲程 B．该发动机的效率可以达到100% C．汽油燃烧越充分，其热值就越大 D．闻到尾气中的“汽油味”是由于分子的无规则运动 10．内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈，则下列说法正确的是（　　）(q汽油=4.6ｘ107J/kg) A．图中所示冲程是压缩冲程 B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为2.3ｘ108J C．该汽油机在1s内做功30次 D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 二、多选题 11．（多选）为了提高热机的效率，可采取的措施是（   ） A．设法利用废气的能量 B．延长热机工作时间 C．使燃料尽可能充分燃烧 D．保证良好的润滑，减少摩擦 12．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% 三、填空题 13．科学处理垃圾可以实现综合利用，如果科学处理1t垃圾能产生的电能，这些电能相当于完全燃烧 kg干木柴放出的热量。干木柴的热值取。 14．已知焦碳热值为，100g焦碳完全燃烧放出的热量为 J。不计热量损失，这些热量最多可将 千克的冰熔化。（已知将1千克0℃的冰完全熔化成0℃的水需吸收热量334）。用天然气将一壶水烧开，水壶中水的温度升高内能增大，利用了 方式改变了水的内能。 15．某同学用燃烧汽油的方法来加热水 ，他将水从加热到，共消耗汽油6mL，若汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则可加热的水的质量为 kg。[已知汽油密度为 ，热值为， ] 16．在标准大气压下，用酒精灯完全燃烧 168g酒精所放出的热量，如果有20%被质量为3kg、初温为 的水吸收，则水的温度可升高 ℃。[，] 17．沼气是一种清洁燃料，部分地区因地制宜建造沼气池，利用沼气烧水做饭．已知沼气的热值为，它表示的物理意义是 ．完全燃烧沼气，放出的热量为 J． 四、实验题 18．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量都是。 (1)实验中应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材。 (2)实验中需要控制被加热水的 和初温均相同，还需要的测量工具是 。 (3)本实验中通过观察 来比较燃料燃烧放出热量的多少，这运用了 法。 (4)实验数据如下表。根据数据计算：完全燃烧燃料1放出的热量为 ；燃料2的热值为 。[] 燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽时水的温度/℃ 燃料的热值/ 1 15 35 2 15 25 (5)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏 （选填“大”或“小”），出现这种情况的主要原因是 。 五、综合题 19．我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇如图甲所示，于2024年3月30日成功完成首飞。飞艇靠艇体内部充满的浮力气体（如氢气或氦气）所产生的浮力来实现升空，吊舱位于艇体下方，用来供人员乘坐或者装载货物。发动机作为推进装置，输出的能量主要用于克服空气阻力推动飞艇水平飞行做功，以及为艇载设备供电，其中用来供电的输出功率恒定。飞艇部分参数见如表，忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。问： 空载质量（不含氦气） 3700kg 气囊总容积 发动机额定输出功率 供电功率 发动机效率 最大速度 (1)飞艇水平飞行时，需要发动机提供动力，四冲程内燃机的 冲程可以给飞艇提供动力。 (2)某次飞行全程共消耗10kg燃油，则发动机输出的能量是多少？（燃油热值q油=4.5×107 J/kg） (3)当飞艇低速（v≤12m/s）水平直线飞行时，其受到的空气阻力F阻与速度的关系如图乙所示。则当飞艇以10m/s的速度匀速直线飞行时，消耗10kg燃油可飞行的最大距离为多少km？ 20．某品牌汽车的汽油机工作时的能量流向如图所示。 (1)由图中信息可知，汽油机工作过程中输出有用功的效率为 。完全燃烧2kg的汽油，该汽车获得的机械能是 J。（已知） (2)汽油机工作一段时间后，油箱里的汽油没有发生变化的是 （填序号）。 ①质量  ②密度  ③比热容  ④热值 (3)汽油机的效率很低，主要原因之一是 带走了大量的能量。 (4)汽油机在月球 （选填“能”或“不能”）使用。 21．如图甲所示，2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。 (1)载人飞船随火箭发射过程中，载人飞船的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）； (2)长征二号F遥二十运载火箭的燃料选用密度小、 （选填“比热容”或“热值”）大的气体燃料，采用降低温度和压缩体积的方法使其液化。燃料燃烧时将燃料的 能转化为内能； (3)如图乙所示，“喷水降温降噪系统”主要是通过 的方式减少火箭发射台的内能，从而达到保护火箭发射台的效果； (4)2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图丙所示，神舟十九号返回舱进入地球时，看上去像一个大火球，是因为返回舱通过大气层时，与大气层摩擦， 能转化为 能，通过 的方法改变了返回舱的内能。 《11.5调查燃料的利用及其对环境的影响》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D C D A B D D A 题号 11 12 答案 ACD AC 1．B 【详解】A．热值是表示燃料燃烧放热能力的物理量，无论煤是否燃烧，它总是有燃烧放热能力的，热值不能为0。故A错误； B．热值是表示燃料燃烧放热能力的，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关。燃料相同，热值相同。故B正确； C．热值等于某种燃料完全燃烧时放出的热量与燃料质量的比值。此处未说明煤是否完全燃烧。故C错误； D．热值表示燃料燃烧时放热能力，它的大小只与燃料的种类有关，与消耗燃料的质量无关。故D错误。 故选B。 2．C 【详解】A．热值是燃料的一种属性，与燃料的种类有关，与其质量和是否完全燃烧无关，因此酒精灯内酒精的热值随着其质量的减少保持不变，故A错误； B．当烧瓶内的酒精沸腾时，烧瓶中的水虽然不会达到沸点而沸腾，但一直在蒸发，因此会发生汽化，故B错误； C．冷凝器管内的酒精蒸汽遇冷由气态变为液态，发生液化，故C正确； D．冷凝器管外的冷却水吸收热量，温度升高，故D错误。 故选C。 3．D 【详解】A．由表格数据可知，煤油和汽油是不同燃料，它们的热值是相同的，故A错误； B．由表格数据可知，通常情况下的酒精是液体燃料，其热值比固体燃料木炭低，故B错误； C．燃料完全燃烧放热的多少与燃料的质量和热值有关，虽然焦炭的热值比干木柴高，但两者质量大小未知，所以不能确定完全燃烧焦炭比完全燃烧干木柴放出的热量多。故C错误； D．航空航天常用氢作燃料是因为氢有较大的热值，与其他燃料相比，在质量相等时，氢完全燃烧能释放更多的热量。故D正确。 故选D。 4．C 【详解】A．热值是燃料的一种特性，与燃料燃烧与否无关。氢能重卡在加速冲刺消耗氢燃料过程中，氢的热值不变，故A错误； B．热量是过程量，不能说含有或具有热量的多少，故B错误； C．完全燃烧100kg的液氢能释放的热量，故C正确； D．由于存在热损失，氢能重卡的热机效率小于100%，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．探究燃料的热值大小时，由控制变量法可知，应控制燃料的种类不同，两个烧杯中液体的种类相同，故A不符合题意； B．若甲乙燃料种类相同，燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时，两个烧杯中液体吸收热量相同，燃料放出热量 两个烧杯中液体的种类不相同，质量相同，燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示，则液体的比热容 当的值越大，液体的吸热能力越弱，故B不符合题意； CD．若两个烧杯中液体种类相同，质量相同，燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示，则液体吸收热量 若甲乙两种燃料种类不同，则燃料的热值 当的值越大，燃料的热值越小；的值越大，燃料的热值越大，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．A 【详解】A．液态氢具有较大的热值，这意味着单位质量的氢燃料完全燃烧时能释放出更多的热量，可以为火箭提供更大的推力，故A符合题意； B．虽然液态氢的沸点较低（-252.8℃），但这只是其物理特性，与作为燃料的优越性无直接关系，故B不符合题意； C．比热容表示物质吸热或放热的能力，但火箭燃料需要的是燃烧时释放大量能量，而不是储存热量的能力，故C不符合题意； D．凝固点高低与燃料性能无关，且氢的凝固点极低（-259℃），这反而增加了储存难度，故D不符合题意。 故选A。 7．B 【详解】热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，放出的热量越多，在选择火箭燃料时首先要考虑燃料的热值大小。火箭发动机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。 故选B。 8．D 【详解】柴油用去了一半，质量和体积均减小一半，而比热容、热值都是物质的一种特性，不随质量和体积的变化而变化，故剩下的柴油热值与比热容都不变。 故选D。 9．D 【详解】A．由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故A错误； B．在汽油机工作中，燃料燃烧放出的热量不可能全部用来做功，总存在热损失，所以热机发动机的效率不可能达到100%，故B错误； C．根据热值的定义可知，热值与燃料是否完全燃烧无关，故C错误； D．闻到尾气中的“汽油味”是汽油分子进入到空气中，发生扩散的结果，这是由于分子的无规则运动造成的，故D正确。 故选D。 10．A 【详解】A．由图可知，两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故A正确； B．汽油机做的有用功为 故B错误； C．该汽油机飞轮每分钟转动1800圈，则每秒转动30圈，该汽油机飞轮转动2圈对外做功一次，则在1s内做功15次，故C错误； D．根据可知，汽油机消耗的燃料越少，燃料完全燃烧释放的热量越少，做的有用功未知，故效率不一定越高，故D错误。 故选A。 11．ACD 【详解】A．热机工作时，废气带走了大量的热量，这部分能量未被有效利用。如果能通过技术手段利用废气的能量，就可以提高燃料的总利用率，从而提高热机效率，故A符合题意； B．热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，它是一个比值，与工作时间的长短无关。无论工作时间多久，只要能量利用比例不变，效率就不会改变。因此，延长工作时间不能提高热机效率，故B不符合题意； C．燃料燃烧不充分时，会有部分能量以未燃烧的燃料形式损失掉，导致实际放出的能量小于燃料完全燃烧应放出的能量。让燃料充分燃烧可以使更多的能量被释放并用于做有用功，从而提高热机效率，故C符合题意； D．保证良好的润滑，减少摩擦。热机工作时，各部件之间的摩擦会消耗一部分能量，这部分能量属于额外损失。良好的润滑可以减小部件间的摩擦，减少因摩擦而损失的能量，使更多的能量用于做有用功，进而提高热机效率，故D符合题意。 故选ACD。 12．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。 13．180 【详解】由题意可知，干木柴完全燃烧放出的热量等于科学处理1t垃圾所产生的电能，即 完全燃烧干木柴的质量为 14． 3.34×106J 10 热传递 【详解】[1]100g焦碳完全燃烧放出的热量为Q放＝mq＝100×10-3kg×3.34×107J/kg＝3.34×106J [2]可熔化的冰的质量为 [3]用天然气烧水时，火焰的热量传递给壶，再传递给水，使水的温度升高，内能增大。利用了热传递的方式改变了水的内能。 15．0.9 【详解】消耗汽油的质量为 汽油完全燃烧放出的热量为 汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收，水吸收的热量为 水升高的温度 由可知，可加热水的质量为 16．70 【详解】完全燃烧168g酒精所放出的热量为 有20%被质量为3kg、初温为 的水吸收，水吸收的热量为 则水的温度可升高 由于标准气压下水的沸点是100℃，则水的温度可升高 17． 沼气完全燃烧放出的热量是 【详解】[1]沼气的热值物理意义为沼气完全燃烧放出的热量是. [2] 18．(1)自下而上 (2) 质量 天平 (3) 温度计示数的变化 转换 (4) (5) 小 见解析 【详解】（1）在安装实验器材时，为了保证酒精灯的外焰能充分加热石棉网和烧杯，并且温度计的玻璃泡要正确放置在水中，应按照自下而上的顺序安装实验器材。 （2）[1][2]在探究不同燃料燃烧放热能力的实验中，根据控制变量法，需要控制被加热水的质量和初温均相同，这样才能通过水温度的变化准确比较燃料燃烧放出热量的多少。因为要控制水的质量相同，所以还需要用天平来测量水的质量。 （3）[1][2]燃料燃烧放出的热量无法直接观察和测量，而水吸收热量后温度会升高，通过观察温度计示数的变化就能知道水吸收热量的多少，从而比较出燃料燃烧放出热量的多少，这种将不易测量的量转换为容易测量的量的方法叫做转换法。 （4）[1]燃料1的热值为，完全燃烧燃料1放出的热量为 [2]根据实验设计水的质量相同，设水的质量为m，不计热量损失，两次实验燃料放出的热量等于水吸收的热量，则有 即 解得 （5）[1][2]在实际实验中，燃料不可能完全燃烧，同时燃料燃烧放出的热量也没有全部被水吸收，会有一部分热量散失到周围环境中，水吸收的热量偏小，在质量一定时，根据，通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏小。 19．(1)做功 (2)1.62×108J (3)16.2km 【详解】（1）四冲程内燃机的做功冲程将燃气内能转化为机械能，可以给飞艇提供动力。 （2）发动机输出的能量为 则发动机输出的能量为 （3）由图乙可知，飞艇受到的空气阻力 根据题意可知 且辅助功的功率恒定，则 由题知推动功，根据速度公式可得，所以可得 代入数据有 整理可得飞艇飞行的距离 当时，飞行的最大距离为 20．(1) 35% (2)②③④ (3)废气 (4)不能 【详解】（1）[1]由图可知，有用机械能占燃料燃烧内能，所以汽油机工作过程中输出有用功的效率为。 [2]已知汽油质量，，完全燃烧释放的热量 汽车获得的机械能即有用功，由可得该汽车获得的机械能 （2）汽油燃烧后质量会减少，因此质量发生变化。密度是物质的特性，与质量、体积无关，汽油种类不变，密度不变。比热容是物质的特性，仅与物质种类和状态有关，汽油种类不变，比热容不变。热值是燃料的特性，仅与燃料种类有关，汽油种类不变，热值不变。故②③④符合题意，①不符合题意。 故选②③④。 （3）汽油机工作时，能量损失包括废气带走的热量、机械摩擦损失、散热损失等。其中，废气温度高，流速快，带走了大量的能量，是效率低的主要原因之一。 （4）汽油机属于内燃机，工作时需要吸入空气中的氧气助燃。而月球上没有空气，无法满足燃烧条件，因此汽油机在月球不能使用。 21．(1)增大 (2) 热值 化学 (3)热传递 (4) 机械 内 做功 【详解】（1）载人飞船随火箭发射过程中，飞船的高度与速度不断增大，则动能与势能不断增大，载人飞船的机械能增大。 （2）[1]等质量的不同种燃料，热值大的燃料完全燃烧放出的热量更多，长征二号遥二十运载火箭的燃料选用密度小、热值大的气体燃料。 [2]燃料在燃烧过程中，通过化学变化，产生高温高压的气体，将化学能转化为内能。 （3） 喷水降温是利用水汽化吸热的原理降温的，故主要是通过热传递的方式减少火箭发射台的内能。 （4）[1][2][3]神舟十九号返回舱进入地球大气层时，高度速度不断减小，与大气层摩擦，温度快速上升，机械能不断减小，故将机械能转化为内能，通过做功的方法改变了返回舱的内能。 学科网（北京）股份有限公司 $