北师大版物理九年级全册《10.6 燃料的利用和环境保护》同步练习2
一 、单选题（本大题共10小题，共30分）
1.（3分）两台汽油机，甲的效率为，乙的效率为，这两个数据表示
A. 甲机做的功比乙机多
B. 在消耗相同汽油时，甲机做的有用功比乙机的多
C. 甲机的功率比乙机的大
D. 在相同时间内甲机燃烧的汽油比乙机的多
2.（3分）关于燃料和热值，以下说法正确的是
A. 燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
B. 容易燃烧的燃料，热值一定大
C. 煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多
D. 火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大
3.（3分）在“党史进课堂”的学习中，同学们明确了我党在历史近程中的丰“功”伟绩，下列关于物理学中的功和功率的说法中，正确的是
A. 做的功越多，功率就越大 B. 做功时间越短，功率就越大
C. 功率越大，做功越快 D. 功率越大，做功越多
4.（3分）从漫画中我们看到由于热机的大量使用，在给人类社会带来进步的同时，使人类的生存也受到了威胁。下列关于热机和环境保护的说法中正确的是
A. 热机的效率是描述热机性能的重要指标
B. 当前热机的效率可以达到
C. 汽车排出的尾气越浓，汽油机的效率越高
D. 热机是通过燃料的燃烧获取的化学能并转化为机械能的装置
5.（3分）下列关于热现象的说法，正确的是
A. 在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
B. 的水变成的冰，温度不变，故内能不变
C. 集中供暖采用热水循环，是因为水的比热容较大
D. 火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢含有的热量多
6.（3分）在“比较燃料热值大小”的实验中，不需要控制相同或相等的因素是
A. 两种燃料的质量 B. 两只装水的烧杯
C. 烧杯中水的质量 D. 各自加热的时间
7.（3分）下列说法中正确的是
A. 汽油比汽油的热值少
B. 比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关
C. 物体吸收热量，温度一定升高
D. 随着科学技术的进步，永动机有可能实现
8.（3分）热机甲的效率比热机乙的效率大，这句话的意思是
A. 甲的功率比乙的功率大 B. 甲在单位时间内烧的燃料比乙少
C. 甲比乙能做更多的功 D. 甲对燃料燃烧释放的热能的利用率比乙高
9.（3分）关于热机的效率，下列说法中正确的是
A. 热机做的有用功越多，效率一定越高
B. 燃料的热值越大，效率一定越高
C. 热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高
D. 热机做功越快，效率一定高
10.（3分）下列说法正确的是
A. 汽车刹车过程中是内能转化为机械能
B. 用活塞式抽水机抽水时利用了液体压强
C. 抛在空中的篮球在下落过程中，篮球所受重力做功越来越多
D. 烧烤用的木炭的热值是，意思是千克木炭燃烧产生的热量是
二 、填空题（本大题共6小题，共24分）
11.（4分）汽油机的效率比柴油机的效率更 ______选填“低”或“高”，汽车排放的 ______是城市环境污染的重要来源。目前新能源汽车实现了“零排放”，它们的效率 ______选填“能”或“不能”达到。
12.（4分）小明一家驾车旅行。
加油时，闻到汽油味，说明分子在 ______ ；
图示为车发动机的一个冲程，其能量转化情况是 ______ ；
若车的总质量为，匀速直线行驶，所受阻力为车重的倍，完全燃烧汽油，则汽油完全燃烧放出的热量是 ______ ，车所受牵引力是 ______ ，车的工作效率是 ______ 。取
13.（4分）如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，此过程的能量转化方式与柴油机的 ______ 冲程相同。小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为，这些能量相当于完全燃烧 ______ 的天然气，若天然气完全燃烧放出的热量有被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将 ______ 的水烧开。；
14.（4分）如图所示为“长征六号”运载火箭，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。
煤油燃烧过程中，其热值大小______填“增大”“减小”或“不变”。
火箭起飞时，煤油燃烧产生大量高温高压的燃气，燃气对火箭的推力达，这个力可举起质量为______的物体取。
燃气对火箭做功，燃气的内能会______填“增大”“减小”或“不变”。
15.（4分）煤气的热值为，它的物理意义是__________；钢瓶中的煤气用掉一半后，余下煤气的热值__________选填：“变大”、“变小”、“不变”
16.（4分） “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，这说明“可燃冰”的______ 很大若以倍的关系粗略计算，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使______的水升高．
三 、计算题（本大题共2小题，共24分）
17.（12分）天然气灶使用方便、经济环保如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为、温度为的水加热至沸腾，大约需要，已知水的比热容为，天然气的热值为求：
水吸收的热量；
若天然气完全燃烧放出的热量被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气.
18.（12分）改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以的速度在平直公路上匀速行驶，消耗了汽油，汽车发动机功率为，已知：汽油的热值为，汽油的密度为。求该汽车匀速行驶过程中：
消耗汽油的质量；
发动机所做的功；
发动机的效率百分号前保留整数。
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解：、做功的多少与功率和做功的时间有关系，与其效率无关，故A错误；
B、甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明：消耗相同的汽油，甲汽油机做的有用功多；或者做相同的有用功，甲消耗的汽油少，故B正确．
C、功率大只能说明做功快，与效率没有关系，故C错误；
D、甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率说明做相同的有用功，甲消耗的汽油少，与时间无关，故D错误．
故选B．
热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，效率高则比值大．功率是表示物体做功快慢的物理量，与效率没有关系．
此题主要考查了对热机效率的理解，并且考查了热机效率与功率的区别．热机效率是表示热机性能好坏的，功率是表示热机做功快慢的，不要把二者混淆在一起．
2.【答案】A;
【解析】解：、热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况等因素无关，故正确，错误；
、由可知，燃烧相同质量的燃料，热值大的燃料放出的热量多；煤的热值大于干木柴的热值，但不知道煤和干木柴的质量，因此燃烧煤放出的热量不一定比燃烧干木柴放出的热量多，故错误；
、火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的热值大，与其他相同质量的燃料比，液氢完全燃烧放出的热量更多，故错误。
故选：。
单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量就是该燃料的热值，热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与其他因素无关；
由可知，燃烧相同质量的燃料，热值大的燃料放出的热量多。
此题主要考查了学生对热值概念的理解和热值计算公式的运用，属于基础题，难度不大。
3.【答案】C;
【解析】解：
、功率的等于功和做功时间的比值，即功率的大小与由功和时间共同决定的，做功多，但时间多少不确定，所以功率的大小也不确定，故错误；
、功率等于功和做功时间的比值，做功时间短，但做功多少不确定，所有功率的大小也不确定，故错误；
、功率是比较物体做功快慢的物理量，功率大，说明做功快，故正确；
D.功率是比较物体做功快慢的物理量，功率大，仅说明做功快，不能说明做功的多少。只有再做功时间相同时，功率越大，做功越多。故错误。
故选：。
功是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过距离的积；功率是单位时间内做功的多少，是表示做功快慢的物理量。
功率的大小与是由功和时间共同决定的，单独强调任一方面都是错误的。
这道题是对功和功率的辨析，解答这类题目在掌握基本概念的基础上理解以下两点：
功率表示做功快慢的：功率大做功快，功率小做功慢。
功率的大小由功和时间共同决定。只由做功的多少或做功时间的长短不能判断功率的大小，所以单独强调任一方面都是错误的。
4.【答案】A;
【解析】解：
A、热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，因此热机的效率是热机性能的重要指标，故A正确。
B、热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到，故B不正确。
C、热机工作时，燃料燃烧放出的废气会带走大部分能量，汽车排出的尾气越浓，汽油机的效率越低，故C不正确。
D、热机是通过燃料的燃烧获取的内能并转化为机械能的装置，故D不正确。
故选：。
该题考查了热机的有关知识，要掌握热机的原理及其热机效率的影响因素。是一道基础题。
5.【答案】C;
【解析】解：、汽油机的压缩冲程中，是机械能转化为内能，故错误；
、的水变成的冰，属于凝固现象，需要放出热量，因此内能减小，故错误。
、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以暖气中用水做传热介质；故正确；
、火箭发射利用的燃料是液态氢，是因为它的热值高，故错误。
故选：。
汽油机的压缩冲程中，活塞压缩空气做功，消耗机械能，得到内能，是机械能转化为内能；
内能与物体的质量、温度以及状态有关；物质从液体变为固态，叫凝固，需要放热；
对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；运载火箭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。
本题综合考查了热值、内能、热机、比热容等知识，正确理解相关的知识点是解答该题的关键。
6.【答案】D;
【解析】解：为了比较热值大小要用相同质量的不同燃料，加热同一种液体水，让液体水的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，所以不需要控制的是加热时间，故符合题意。
故选：。
燃料的热值大小不能直接测量，可通过完全燃烧相同质量的不同燃料加热液体，通过液体吸收热量的多少来体现燃料热值大小；而液体吸收热量的多少跟液体的比热容、质量和升高的温度有关，因此，为了比较热值大小，要加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小。
本题通过“比较燃料热值大小”的实验考查控制变量法的使用，是一道常考题。
7.【答案】B;
【解析】解：
、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，因此汽油和汽油的热值一样大，故错误；
、比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，故正确；
、物体放出热量，温度不一定降低，例如水在凝固过程，放出热量，温度不变，故错误；
、因永动机违反了能量的转化与守恒定律，所以永动机是不可能实现的，故错误。
故选：。
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、燃烧程度等均无关；
比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质吸收热量的多少、质量多少、温度变化没有关系；
晶体的熔化或凝固过程，吸收或放出热量，温度不变；
能量既不能创造，也不会消灭，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律。各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的。
此题主要考查了学生对燃料热值、比热容、能量的转化与守恒定律、晶体的熔化等的理解与掌握，是经常考的题型，是一道基础题。
8.【答案】D;
【解析】
热机的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。比值越大，效率越高。
此题没有直接考查热机效率的概念，主要考查了学生对热机效率的理解。
热机的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。甲的效率高，则甲用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比大，即甲对燃料释放的热能的利用率比乙高，故错误，正确；
故选：。
9.【答案】C;
【解析】解：、热机的有用功多，与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定大，效率不一定高，故错误；
、用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出热量的比值叫热机效率，热机的效率与燃料的热值无关，故错误；
、热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，则有用功占燃料完全燃烧放出的热量的比例越高，即效率一定越高，故正确；
、热机做功越快，功率越大，功率是反映物体做功快慢的物理量，与效率是两个完全不同的概念，故错误。
故选：。
热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，比值越大，则效率越高。据此分析；
功率是反映物体做功的快慢的物理量。
此题主要考查了学生对热机效率、热值以及功率概念的理解，属于基础题，难度不大。
10.【答案】C;
【解析】解：
A、行驶的汽车从开始刹车到停止的过程，克服摩擦做功，内能增加、温度升高，使机械能转化为内能，故A错误；
B、活塞式抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处，故B错误；
C、抛在空中的篮球在下落过程中，因为蓝球下落距离越来越大，所以重力做功越来越多，故C正确；
D、木炭的热值是，它的物理意义是：木炭完全燃烧放出的热量是，故D错误．
故选C．
服摩擦做功可以使机械能转化为内能，使物体的内能增加、温度升高；
活塞式抽水机利用了大气压工作原理；
根据判断重力做功的多少；
某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值．
该题考查的知识点比较全面，有能量的转化、大气压的利用、功计算公式的应用以及对燃料热值物理意义的理解，对学生的综合能力要求较高，但是难度不大．
11.【答案】低 尾气 不能;
【解析】解；汽油机是点燃式，压缩冲程压缩的程度不大，内能转化为机械能的效率较低，通常汽油机的效率比柴油机的效率要低；
汽车排放的尾气，含有一氧化碳和一氧化氮，是城市环境污染的重要来源。
目前有些新型燃料汽车，实现了“零排放”，减少了污染，提高了效率，但能量不可能全部被利用，故效率不会达到。
故答案为：低；尾气；不能。
汽油机和柴油机相比，优点是比较轻巧，不足是效率较低，功率不大。；
内燃机燃料在气缸中燃烧生成一氧化碳和一氧化氮，会对大气环境造成污染；
提高热机效率的方法有：使燃料尽可能充分燃烧；减少运动部件摩擦发热的损失；减少废气带走的热量。热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。
此题主要考查汽油机和柴油机的区别和能源的利用和对环境的危害，属于基础题。
12.【答案】不停地做无则规运动 机械能转化为内能 3.6×107 1.5×103 37.5;
【解析】解：给汽车加油时，会闻到汽油味，从物理学角度来看，属于扩散现象，这个现象表明这汽油分子在不停地做无则规运动；
图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能；
根据密度公式算出汽油的质量为：
，
汽油完全燃烧释放出的热量为：
；
车的质量为，
车受到的重力：；
车所受阻力：；
因为车匀速行驶，所以牵引力；
牵引力做的功：；
车的效率：
。
故答案为：不停地做无则规运动；机械能转化为内能；；；。
一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，即扩散；
根据气门的关闭和活塞的运行方向判断属于什么冲程，并分析能量转化情况；
由密度公式算出汽油的质量，由求出汽油燃烧释放的热量；
根据算出车的总重力，根据车匀速行驶，受到的阻力为车重的倍和二力的平衡可求得牵引力的大小；则由功的公式可求得牵引力做的功；
由效率公式求出汽车发动机的效率。
此题主要考查了分子热运动、热机的工作过程、密度公式、热量公式、重力公式、功的公式以及效率公式的应用，是一道综合题，有一定的难度。
13.【答案】压缩 0.21 12.5;
【解析】解：在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速向下压，棉花被点燃，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；
该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与内燃机的压缩冲程的能量转化方式相同。
由题可知，天然气完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，
由得，需要天然气的体积：
；
水吸收的热量：
，
由得，水的质量：
。
故答案为：压缩；；。
改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功时如压缩气体做功、克服摩擦做功，物体的内能将增大，温度升高；
内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能。
因为天然气完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，可以利用公式求天然气的体积；
在一标准大气压下水的沸点为，根据题意可知，，利用求出加热水的质量。
此题主要考查了改变物体内能的方法以及内燃机工作过程中能量的转化，热值公式、放热公式和吸热公式的掌握与运用，注意在一标准大气压下水的沸点为。
14.【答案】不变 ; 120 ; 减小 ;
【解析】解：
热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以煤油燃烧过程中，其热值大小不变；
由题知，燃气对火箭的推力达，用这个力举起物体时，物体的重力等于向上的推力，即；
由可知，这个力可举起物体的质量：
；
燃气对火箭做功，燃气的内能转化为火箭的机械能，所以燃气的内能会减小。
故答案为：不变；；减小。
热值是燃料的一种特性，与质量的大小无关；
由题知，燃气对火箭的推力达，用这个力举起物体时，物体的重力等于向上的推力；根据可以计算出其质量；
内燃机在做功冲程的能量转化是内能转化为机械能的冲程，内能将减小。
该题考查了热值的特性、相互作用力的应用、重力公式的应用以及改变内能的方式，属于综合性题目。
15.【答案】的煤气完全燃烧放出的热量为不变;
【解析】
热值是指单位质量或体积的某种物质完全燃烧时放出热量，热值是物质的一种特性，物质的热值只跟物体的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低均无关。
此题主要考查的是热值的物理意义和影响因素．其中水的比热容要求熟记。
煤气的热值为，其物理意义是：的煤气完全燃烧放出的热量为；
钢瓶中的煤气用掉一半后，余下煤气的热值不变仍然为。
故答案为：的煤气完全燃烧放出的热量为；不变。
.
16.【答案】热值 ;
【解析】
某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值；
利用求出煤气完全燃烧放出的热量，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的倍，据此求水的质量。
该题考查了学生对燃料的热值、燃料完全燃烧放热公式掌握和运用，难度不大，是一道基础题。
在同等条件下，包含质量相同，“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”的热值很大；
煤气完全燃烧放出的热量：
，
“可燃冰”完全燃烧放出的热量：
；
由可得，
。
故答案为：热值；。
17.【答案】解：在一个标准大气压下，水沸腾时的温度，
水吸收的热量：
。
由得，天然气完全燃烧放出的热量：
。
由得，烧开这壶水需要天然气的体积：
。
答：水吸收的热量为；
若天然气完全燃烧放出的热量被水吸收，烧开这壶水需要天然气。;
【解析】此题主要考查了吸热公式、热效率公式及燃料完全燃烧释放热量公式的掌握和应用，熟练运用公式及变形公式即可正确解题，要注意一标准大气压下水的沸点为是一个隐含的已知条件。
在一个标准大气压下，知道水沸腾时的温度，又知道水的比热容、质量和初温，根据求出水吸收的热量；
根据的变形公式求出天然气完全燃烧放出的热量，再根据的变形公式求出烧开这壶水需要天然气的体积。
18.【答案】解：（1）6L=6×10-3，由密度公式ρ=变形可得消耗汽油的质量m=ρV=0.7×103kg/×6×10-3=4.2kg；
（2）由速度公式v=变形可得汽车行驶100km用时为
t===h=×3600s=5000s；
由功率公式W=Pt可得发动机所做的功
W=12kW×5000s=1.2×104W×5×103s=6×107J；
（3）由放热公式Q=qm可得汽油燃烧所放出的热量
Q=qm=4.6×107J/kg×4.2kg=1.932×108J；
发动机的效率为
η=×100%=×100%=31%；
答：（1）消耗汽油的质量为4.2kg；
（2）发动机所做的功为6×107J；
（3）发动机的效率为31%。;
【解析】
已知汽油密度和体积，根据公式可计算出汽油的质量；
已知功率和运动的时间，根据公式可求发动机所做的功；
根据公式可求释放的能量，做的功与释放能量的比值就是发动机的效率。
此题主要考查质量的计算、功的计算与内燃机的效率，考查的知识点比较多，主要考查对所学物理知识的灵活应用能力。
