内容正文:
2026年北师大版九年级上册物理课课练:10.5调查燃料的利用及其对环境的影响基础通关
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.2026年3月16日,快舟十一号遥七运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空,将8颗卫星顺利送入预定轨道,飞行试验任务取得圆满成功。如图所示为快舟十一号遥七运载火箭发射升空的情景。下列说法不正确的是( )
A.该火箭采用复合固体推进剂作为燃料,是因为该燃料的热值大
B.火箭“体内”的燃料温度低至0℃,其内能为零
C.火箭在推进器的作用下加速升空说明力能改变物体的运动状态
D.燃气推动火箭加速上升过程中的能量转化与汽油机做功冲程的能量转化情况相同
2.青瓦是古建筑常用的建筑材料,制瓦工艺有上千年的历史。制瓦工艺分为成坯、晒制、高温烧制等诸多流程。高温烧制时下列说法正确的是( )
A.燃料的质量越大,完全燃烧放出的热量越多
B.蜂窝煤做成空心的,可增大受热面,使燃烧更充分一些
C.烧制青瓦时,燃料燃烧越充分其热值越大
D.技术改造可提高锅炉效率,效率可达到100%
3.干木柴、焦炭和无烟煤的热值柱状图如图所示,下列说法中正确的是( )
A.焦炭的热值大于无烟煤的热值
B.在完全燃烧的条件下,无烟煤放出的热量最多
C.在质量相同的条件下,干木柴燃烧放出的热量最少
D.焦炭的热值等于焦炭的热值
4.如图所示是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图,下列说法正确的是( )
A.质量相同的A、B两种燃料完全燃烧的情况下,A放出的热量少
B.A、B两种燃料在完全燃烧的情况下,放出相同的热量,消耗A的质量少
C.燃料A的热值小于燃料B的热值
D.若燃料A、B不能完全燃烧,其热值将减小
5.在“比较不同物质的吸热能力”实验中,小源用如图甲所示的同一个实验装置分别加热200g的水和煤油,用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图乙,加热3min,刚好消耗了4g酒精。若单位时间内没有热量的损失,已知,。下列说法正确的是( )
A.煤油的末温比水的高,所以吸热能力更强
B.煤油的比热容是
C.该酒精灯的加热效率为100%
D.加热4min,煤油吸收热量
6.如图所示是鸳鸯火锅。在左边加入牛油红汤,右边加入菌菇清汤,两种汤料质量均为1.5kg,初温均为20℃,沸点都是100℃。将火锅放在天然气灶上加热,经过6min牛油红汤开始沸腾,又过了3min菌菇清汤开始沸腾,该过程共消耗天然气。若相同时间红汤和清汤的吸热相同,汤料质量变化不计,且不考虑红汤和清汤之间的热传递,菌菇清汤比热容为,天然气热值为,下列说法正确的是( )
A.沸腾的牛油红汤再继续加热温度不变,比热容变大
B.菌菇清汤从20℃加热到100℃吸收的热量为
C.牛油红汤的比热容为
D.天然气灶的加热效率为50.4%
7.油炸糖糕是蒙城传统风味小吃之一,深受当地人喜爱。下列说法正确的是( )
A.炸油糕是通过做功的方式增加油糕内能的
B.刚出锅的油糕很烫,是它含有的热量很多
C.加热油锅的燃料燃烧越充分其热值越大
D.糖糕温度升高时,糖糕的内能增大
8.二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图甲所示,爆破时电加热管发热使筒内的液态CO2迅速汽化,形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破,下列说法正确的是( )
A.高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B.高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
C.图乙中D冲程中尾气越浓温度越高汽油机效率越高
D.高压CO2喷出时的能量转化与图乙中B冲程一致
9.甲、乙两种燃料的质量分别是2kg、1kg,当甲、乙温度都升高1℃,吸收的热量如图a所示;甲、乙两种燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示,则下列说法正确的是( )
A.甲、乙的比热容之比为1∶1
B.甲、乙热值之比为3∶2
C.甲、乙温度都降低1℃,甲、乙放热一样多
D.等质量的甲、乙燃料完全燃烧,甲放出的热量更多
10.一台用于山地灌溉的单缸汽油机甲,飞轮转速为1800 r/min,活塞横截面积为40 cm2,做功冲程活塞行程为60 mm。做功冲程中燃气对活塞的平均压强为1.5×106 Pa,该汽油机正常工作1 min消耗汽油20 g。甲、乙两台规格不同的单缸汽油机,工作效率之比为3∶2,甲的功率是乙的1.5倍。则甲汽油机的功率以及相同工作时间内甲、乙两台汽油机消耗汽油的质量之比分别为( )()
A.5400 W;1∶1 B.5400 W;9∶4
C.2.7×105 W;1∶1 D.2.7×105 W;9∶4
二、填空题
11.如图所示的卡式炉在户外野炊中被大量使用,其主要是以丁烷为燃气。若用该卡式炉将一锅2kg的水加热升温了45℃,消耗丁烷20g,则该卡式炉的加热效率为 ________,剩余丁烷的热值________ (选填“变大”“不变”或“变小”)。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),丁烷的热值为4.5×107J/kg]
12.页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源。若页岩气的热值为,完全燃烧页岩气能放出的热量有40%被水吸收,在标准大气压下可把__________kg的水从20℃加热到沸腾;页岩气用掉一部分后,剩余页岩气的热值__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
13.在标准大气压下,使用煤气灶将2kg水从20℃加热到沸腾,水吸收的热量是_________J,此过程需要完全燃烧0.02 kg的煤气,这些煤气完全燃烧放出的热量是_________J,该煤气灶烧水的效率是_________。用煤气灶加热水是通过_________的方式增加了水的内能。[,]
14.如图,古人利用火井(天然气)对卤水进行加热煮盐,若完全燃烧的天然气可将30 kg的卤水从20℃加热至100℃,则卤水吸收的热量为__________J,火井煮盐的加热效率为__________。[卤水的比热容为,天然气的热值为]
15.北京时间2024年1月23日,火箭一号遥三商业运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射升空,如图所示,顺利将5颗卫星送入预定轨道,飞行试验任务获得圆满成功。火箭采用液氢为燃料是因为其______大(选填“热值”或“比热容”),若火箭携带了30t液氢燃料,这些燃料完全燃烧后产生热量为______J()。
三、实验题
16.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是。
(1)实验要“比较不同燃料的热值”:
①应选择________两图进行实验;
②实验中,通过比较__________________________(选填“温度计示数变化”或“加热时间”)来比较燃料燃烧放出的热量多少。
(2)实验要“比较不同物质吸热升温的特点”:
①应选择________两图进行实验;
②在两个烧杯分别装入________(选填“质量”或“体积”)和初始温度均相同的a、b两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图像如丁所示,由图丁可看出b液体的温度升高得较慢,则________(选填“a”或“b”)液体的比热容较大。
(3)小红同学用同样的装置进行实验,发现在燃料燃尽之前水就沸腾了,无法比较出两种燃料的热值。为避免出现小红同学实验的情况,请提出一条改进建议:________。
17.山西省素有“煤海”之称,如图甲所示,山西省出产的无烟煤广泛应用于能源、化工等领域。为了鉴定无烟煤的品质,需要测量其热值,于是小明设计实验进行测量。
实验思路:
(1)首先测出无烟煤的质量,利用无烟煤燃烧放出的热量加热水,计算出水吸收的热量,再根据公式____________计算出热值。
实验过程:
(2)将天平放在____________桌面上,把游码归零后调节平衡螺母,使天平平衡。
(3)用调好的天平测出烧杯中水的质量为,按图乙所示组装实验装置;用调好的天平测出一小块无烟煤的质量为,并将无烟煤放入图乙装置的燃具中;用温度计测出水的初温为,然后点燃无烟煤,等无烟煤燃烧完毕后,再测出水的末温为t。请依据实验步骤,设计记录实验数据的表格。
合作交流:
(4)小明用此实验方案测得的无烟煤的热值____________(选填“大于”“小于”或“等于”)其真实值,理由是________________________________________________。
四、计算题
18.小明家新购置了一台带回水器且热效率为90%的燃气壁挂炉,其示意图如图所示,回水器内部的主要部件是一个水泵,在淋浴水龙头下端安装一个单向阀(水不能从b处流向a处),要用热水时提前启动回水器,水泵便开始工作,热水管中的水会经单向阀流向冷水管,当热水流到单向阀处时水泵便停止工作,实现一打开热水龙头就会出热水的目的。忽略单向阀和水龙头间水管的长度,,。在一次沐浴时,小明先启动回水器,等回水完成后立即打开淋浴水龙头开始沐浴,用掉了从热水管里流出的40kg热水。已知当时冷水的温度是15℃,燃气壁挂炉的热水出水温度是45℃,天然气均完全燃烧。求:
(1)沐浴时,若将40kg冷水加热至45℃,水吸收的热量是多少?
(2)沐浴时,若冷水和热水在淋浴水龙头内混合后从水龙头里放出的水的温度是39℃。这次沐浴一共用掉了多少kg的水?(不计热水在管道内的热损失)
(3)小明家之前的旧燃气壁挂炉每年消耗天然气,新的燃气壁挂炉比旧燃气壁挂炉的效率高5%。则换用新的燃气壁挂炉后,小明家每年可以节约多少天然气?
五、综合题
19.世界三大氢能展之一的2026北京国际氢能技术装备展览会于2026年3月在北京召开,氢能再次被世人关注。目前,我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用,请解答以下问题。(已知)
(1)请结合所学的知识,列举一条使用氢能源的优点:________________________________;
(2)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(3)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率沿直线匀速行驶,则该氢能源公交车发动机的效率是多少?
20.近年来,我国科技成果取得了辉煌成就,我国北斗导航系统全球组网成功。无人驾驶播种机使用北斗导航,工作人员只需在作业前进行相关设定,即可实现无人值守自动作业。如图甲所示,作业时播种机以恒为的动力匀速行驶,消耗柴油。求:
(1)柴油机压缩冲程的示意图如图乙,请在括号内用箭头表示活塞运动的方向。
(2)播种机匀速行驶,动力做的功。
(3)的柴油完全燃烧放出的热量。
(4)柴油机的效率。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
D
B
D
D
D
B
C
A
1.B
【详解】A.火箭采用复合固体推进剂作为燃料,是因为该燃料的热值大,完全燃烧相同质量的燃料时,热值大的燃料放出的热量多,故A正确;
B.一切物体在任何温度下都具有内能,燃料温度低至0℃时,其内能不为零,故B不正确;
C.火箭在推进器的作用下加速升空,速度大小发生变化,说明力能改变物体的运动状态,故C正确;
D.燃气推动火箭加速上升过程中,燃气的内能转化为火箭的机械能,汽油机做功冲程也是将内能转化为机械能,两者的能量转化情况相同,故D正确。
本题选择描述不正确的,故选B。
2.B
【详解】A.由燃料完全燃烧放热公式可知,放出热量由燃料质量和热值共同决定,仅质量大无法确定放热更多,故A错误;
B.蜂窝煤做成空心,增大了燃料与氧气的接触面积,可使燃烧更充分,故B正确;
C.热值是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与燃烧是否充分无关,故C错误;
D.锅炉工作时不可避免存在热量散失、废气带走热量等损耗,效率不可能达到100%,故D错误。
故选B。
3.D
【详解】A.由图可知,故A错误;
B.由可知,未知质量的关系,无法比较放出热量的多少,故B错误;
C.由可知,只有在质量相同且完全燃烧的条件下,热值越小放出热量才越少,未指明完全燃烧,故C错误;
D.热值是燃料的一种特性,只与燃料种类有关,与质量无关,故D正确。
故选D。
4.B
【详解】A.质量相同的A、B两种燃料完全燃烧的情况下,A放出的热量多,故A错误;
B.A、B两种燃料在完全燃烧的情况下,放出相同的热量,消耗A的质量少,故B正确;
C.质量相同的不同燃料完全燃烧的情况下放出的热量多,热值越大,所以A的热值大于B的热值,故C错误;
D.热值与燃料是否充分燃烧无关,若燃料A、B不能完全燃烧,其热值不变,故D错误。
故选B。
5.D
【详解】A.由图乙可知,质量相同的水和煤油,加热相同时间(即吸收相同热量),煤油温度升高得快,说明煤油的比热容小,吸热能力更弱,故A错误;
BD.由图乙可知,加热,水的温度从升高到,水吸收的热量
用同一个实验装置加热,相同时间内物质吸收的热量相同,故加热煤油吸收的热量也为;加热煤油温度从升高到,煤油的比热容,故B错误,D正确;
C.加热酒精完全燃烧放出的热量
加热液体吸收的热量
加热效率,故C错误。
故选D。
6.D
【详解】A.液体沸腾时温度保持在沸点不变,比热容是物质的一种特性,其大小不随温度变化,故A错误;
B.菌菇清汤吸收的热量,故B错误;
C.红汤加热6min沸腾,清汤加热9min沸腾,因相同时间吸热相同,则红汤升温吸热
牛油红汤的比热容为 ,故C错误;
D.该过程共加热9min,红汤和清汤吸热相同,总吸热
天然气完全燃烧放出的热量
加热效率,故D正确。
故选D。
7.D
【详解】A.炸油糕时,油糕吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增加油糕内能的,故A错误;
B.热量是过程量,不能说物体含有热量,故B错误;
C.热值是燃料的特性,只与燃料种类有关,与燃烧是否充分无关,故C错误;
D.内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,对于同一个物体(糖糕),质量、状态不变的前提下,温度升高时,分子的无规则热运动更剧烈,分子动能增大,因此整体内能会增大,故D正确。
故选D。
8.B
【详解】A.压缩CO2对气体做功,气体内能增大,温度升高,故A错误;
B.高压CO2气体喷出时对外做功,内能减小,温度降低,故B正确;
C.D冲程排气门打开、活塞向上运动,为排气冲程,尾气越浓说明燃料燃烧越不充分,汽油机效率越低,故C错误;
D.高压CO2喷出时内能转化为机械能,B冲程两气门关闭、活塞向上运动,为压缩冲程,机械能转化为内能,两者能量转化不一致,故D错误。
故选B。
9.C
【详解】A.由图a可知,甲、乙温度升高吸收的热量均为。
比热容分别为
比热容之比,故A错误;
B.由图b可知,甲、乙完全燃烧放出的热量分别为、。
热值分别为
热值之比,故B错误;
C.甲、乙温度降低放出的热量等于升高吸收的热量,由图a可知均为,故C正确;
D.由B可知,根据可知,等质量的甲、乙完全燃烧,乙放出的热量更多,故D错误。
故选C。
10.A
【详解】燃气对活塞的推力
单次做功冲程做功
四冲程汽油机每2转对外做功1次,1min做功次数次
1min总功
甲的功率
由热机效率公式,得,相同时间t、相同热值q,故
代入,,得,即质量比为1:1。
故选A。
11. 42% 不变
【详解】水吸收的热量
消耗丁烷的质量为
消耗的丁烷完全燃烧放出的热量为
该卡式炉的加热效率为
热值是燃料的固有特性,只和燃料的种类有关,和燃料的质量、体积是否燃烧完全无关,因此剩余丁烷的热值不变。
12. 50 不变
【详解】页岩气完全燃烧放出的热量为
水吸收的热量为
标准大气压下沸水温度为,水升高的温度
水的质量为
因热值是燃料的固有特性,与燃料质量无关,故剩余页岩气的热值不变。
13. 80% 热传递
【详解】标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量
煤气完全燃烧放出的热量为
煤气灶烧水的效率为
煤气燃烧的高温火焰将热量直接传递给低温的水,因此是通过热传递的方式增加水的内能。
14.
【详解】温度变化量
则卤水吸收的热量为
天然气完全燃烧放出的热量为
火井煮盐的加热效率为
15. 热值
【详解】火箭选择液氢作为燃料,是因为液氢的热值大,相同质量的液氢完全燃烧可以比其他燃料释放出更多的能量,能为火箭提供充足的动力,与比热容无关。
液氢完全燃烧后产生的热量为
16.(1) 甲、乙 温度计示数变化
(2) 甲、丙 质量 b
(3)增加烧杯中液体的质量/换用沸点更高的液体/减少燃料的质量
【详解】(1)比较不同燃料的热值,需要控制被加热的液体种类、质量相同,使用质量相同的不同燃料,因此选甲、乙两图;燃料完全燃烧放出的热量无法直接测量,相同质量的同种液体,吸收的热量越多温度升得越高,所以通过温度计示数变化间接反映燃料放热多少,这是转换法的应用。
(2)比较不同物质吸热升温的特点,需要控制加热的燃料相同,保证相同时间内放出的热量相同,改变被加热的液体种类,因此选甲、丙两图;根据控制变量法,实验要在烧杯中装入质量和初温都相同的不同液体;从温度-时间图像可知,相同初温的a、b升高到相同温度时,b需要的加热时间更长,说明b吸收的热量更多,根据比热容公式,质量m、升温相同时,吸收热量Q越大,比热容c越大,因此b的比热容更大。
(3)燃料燃尽前水就沸腾,说明液体升温太快,在燃料烧完前就达到沸点温度不再上升,无法通过温度变化比较放热多少。改进思路是减慢液体升温:可以增加烧杯内液体的质量,让液体升高相同温度需要吸收更多热量,延长升温时间;也可以换用沸点更高的液体,或减少燃料质量让总放热量降低,避免液体提前沸腾。
17.(1)
(2)水平
(3)
水的质量
无烟煤的质
量
水的初温
水的末温
水吸收的热量
无烟煤的热值
(4) 小于 本实验的主要误差是热损失和燃料无法完全燃烧,水吸收的热量远小于无烟煤实际释放的总热量,代入热值公式计算的热量偏小,最终得到的热值测量值小于真实值
【详解】(1)本实验通过计算出水吸收的热量来等效替代无烟煤完全燃烧放出的热量,热值定义为单位质量燃料完全燃烧放出的热量,即可根据公式求出热值。
(2)天平在使用前必须放置在水平桌面上,再进行后续的游码归零、调平步骤。
(3)表格需要涵盖实验中所有直接测量的物理量,以及后续需要计算得到的物理量,符合本实验的测量、计算逻辑即可。
(4)略。
18.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题意可知,水吸收的热量
(2)热水放出的热量
45℃热水与15℃冷水混合,不计热损失,热水放出的热量等于冷水吸收的热量,即
由可知,冷水的质量为
所以这次沐浴用掉的水的总质量为
(3)由题意可知,旧的壁挂炉的热效率为
由热效率得,由于每年所需有用热量不变,新旧壁挂炉的有用热量相等,即
则新的壁挂炉每年消耗天然气体积
所以小明家每年节约的天然气体积
19.(1)热值大/清洁无污染
(2)
(3)50%
【详解】(1)氢能源完全燃烧产物为水,不会污染环境,且氢能的热值大,相同质量下氢燃料完全燃烧放热量远高于常规化石燃料,任选一条即可。
(2)氢燃料完全燃烧放出的热量
(3)发动机做的有用功
该氢能源公交车发动机的效率
20.(1)
(2)
(3)
(4)30%
【详解】(1)压缩冲程的特点是两个气门都关闭,活塞向上运动,在图乙的活塞旁标注指向气缸顶部(向上)的箭头即可。
(2)动力做的功
(3)的柴油完全燃烧放出的热量
(4)柴油机的效率
答案第1页(共2页)
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