北师大版九年级物理第十章《机械能内能及其转化》106燃料的使用与环境保护同步练习及答案.docx

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北师大版九年级物理第十章《机械能内能及其转化》106燃料的使用与环境保护同步练习及答案

燃料的利用和环境保护（典型考点习题）

1.2019年8月。

我国发射了全球首颗量子卫星，为纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”。

发射卫星和火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（　　）

A.较小的密度 B.较大的比热容 C.较低的沸点 D.较高的热值

2.质量相同的甲乙两种燃料，完全燃烧放出的热量比为2：

1，则它们的热值比为（　　）

A.2：

1    B.1：

2    C.4：

1    D.1：

4

3.对于燃料的热值，下列说法中正确的是（　　）

A.燃料的热值跟燃料的质量成反比

B.燃料的热值跟燃料的质量成正比

C.燃料的热值与燃料的体积有关

D.燃料的热值跟燃料燃烧放出的热量无关

4.有关燃料燃烧及燃料的热值，下面说法正确的是（　　）

A.燃料燃烧的过程中内能转化为化学能

B.燃料的热值越大，燃烧过程中放出的热量越多

C.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关

D.以上说法均不正确

5.已知烟煤的热值是2.9×107J/kg，那么（　　）

A.2kg的烟煤燃烧时，一定能放出热量是5.8×107J

B.1kg的烟煤完全燃烧时，一定能放出热量是2.9×107J

C.1kg的烟煤温度降低1℃时放出热量是2.9×107J

D.10kg烟煤的热值为2.9×108J/kg

6.由热值的定义可知，热值q=

，式中m是燃料的质量，Q是燃料完全燃烧放出的热量，那么（　　）

A.热值的大小与Q成正比

B.热值的大小与m成反比

C.热值的大小与Q、m都有关，由Q与m共同决定

D.热值的大小与Q、m都无关，由燃料的种类决定

7.在我国实施的“西气东输”工程中，西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区。

天然气与煤相比，从热学角度分析它突出的优点是______；从环保角度分析它突出的优点是______。

完全燃烧0.5Kg天然气放出的热量是______J（天然气、煤的热值分别为1.14×108J/kg、3×107J/kg）

8.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。

氢气的热值为14.3×107J/kg，完全燃烧0.1kg的氢气可放出______J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值______（变大/变小/不变）。

9.小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知。

（注：

燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）。

自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。

他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：

燃料

加热前的水温/℃

燃料燃尽后水温/℃

煤油

25

44

菜籽油

25

34

（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：

煤油和菜籽油的______ 相同、及______ 相同。

（2）分析得出：

煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是______。

（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是：

______。

利用此实验方法计算出的热值将比真实值______ （偏大/偏小）。

说说你的看法______。

参考答案

1.D    2.A    3.D    4.D    5.B    6.D    

7.热值大；污染小；5.7×107

8.1.43×107；不变

9.质量；水的质量；煤油；天平；偏小；燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸

1.解：

发射卫星的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，故D正确。

故选D。

热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。

本题考查学生对热值定义的掌握情况，需要根据火箭的具体应用来分析。

2.解：

由题知，质量之比m1：

m2=1：

1，这两种燃料完全燃烧放出的热量之比Q1：

Q2=2：

1，

由Q放=mq得两种燃料的热值之比：

q1：

q2=

：

=

：

=2：

1。

故选：

A。

知道两种燃料放出热量和质量之比，利用燃料完全燃烧放热公式Q放=mq求这两种燃料热值之比。

本题考查了学生对燃料完全放热公式Q放=mq的掌握和运用，因为是求比值，要细心，防止因颠倒而出错！

3.解：

燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量、体积、燃烧情况以及燃料燃烧放出的热量多少等无关，A、B、C不符合题意，D正确。

故选D。

热值是燃料的一种特性，它代表燃料性能的优劣，热值的大小与燃料的种类有关，与燃烧程度、质量的多少以及是否燃烧等均无关。

本题的解题关键是知道热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关。

4.解：

A、燃料燃烧的过程中，是将化学能转化为内能的过程，故A错误；

B、燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系，因此热值大的燃料不一定放出的热量多，故B错误；

CD、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故C错误，D正确。

故选D。

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。

本题考查了学生对燃料热值是燃料特性的理解与掌握，是经常考的题型，充分理解“热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关”。

5.解：

A、2kg的烟煤完全燃烧时，根据Q=mq=2kg×2.9×107J/kg=5.8×107J，所以2kg的烟煤燃烧时不一定完全燃烧，则放出的热量不一定是5.8×107J，故A错误；

B、因为烟煤的热值是2.9×107J/kg，所以1kg的烟煤完全燃烧，一定能放出2.9×107J 的热量，故B正确；

C、1kg的烟煤温度降低放出的热量与物质的热值无关，所以C错误；

D、10kg烟煤的热值不变，仍是2.9×107J/kg，不是2.9×108J/kg；故D错误；

故选B。

1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值。

热值是燃料的一种特性，与燃料的质量体积以及是否完全燃烧都无关。

本题考查对比热容和热值是物质的一种特性的理解，此题属于常见题型。

6.解：

热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量；热值是燃料本身的特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关、与燃料的质量和放出的热量无关，故D正确、ABC错误；

故选：

D。

热值是燃料的一种特性，它代表燃料性能的优劣，热值的大小与燃料的种类有关，与燃烧程度、质量的多少以及是否燃烧等均无关。

知道热值是燃料的一种特性（只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关、与燃料的质量和热量无关）是解决此类问题的关键。

7.解：

（1）从热学角度分析，天然气的热值大，相等质量的不同燃料，完全燃烧时热值大的放热多；

从环保角度分析，天然气燃烧污染小，而煤燃烧不仅放出二氧化碳，还要放出别的废气。

（2）完全燃烧0.5kg天然气放出的热量：

Q放=mq=0.5kg×1.14×108J/kg=5.7×107J。

故答案为：

热值大；污染小；5.7×107。

（1）从热学角度分析，相等质量的物质，热值大的放热就多；从环保角度分析，天然气燃烧污染小，煤燃烧还要放出别的废气污染大；

（2）利用公式Q放=mq求天然气完全燃烧放出的热量。

本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式的应用，还从热学角度和环保角度两方面考查了学生学以致用的能力，注意对学生实际生活中物理知识的运用。

8.解：

（1）0.1kg氢气完全燃烧放出的热量：

Q放=mq=0.1kg×14.3×107J/kg=1.43×107J；

（2）热值是物质的一种特性，与物质的质量、体积大小无关，所以一罐氢气用去一半，剩下的氢气热值不变。

故答案为：

1.43×107；不变。

（1）知道氢气的热值和氢气的质量，利用Q放=mq求完全燃烧放出的热量；

（2）热值是物质的一种特性，它的大小和物质的种类有关，和物体的质量、体积大小无关。

本题考查了学生对密度公式的掌握和运用，知道使用氧气前后瓶内氧气的体积不变是本题的关键；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关。

9.解：

（1）因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等；

（2）由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大；

（3）要控制质量相等，需要用天平来测量；

由于燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。

故答案为：

（1）质量；水的质量；

（2）煤油；（3）天平；偏小；燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸。

本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同。

本题是一道关于热值的实验探究题，知道热值的意义；会用控制变量法和转换法设计探究实验是本题的解题关键。

燃料的利用和环境保护（典型考点习题）

◆基础题

一、单选题:

1.在车水马龙的街头，一股股浅蓝色的烟气从一辆辆机动车尾部喷出，这就是通常所说的汽车尾气。

下列关于汽车排放的尾气说法正确的是（　　）

A.地球很大，尾气不会对大气造成污染

B.大气的自净能力能化解汽车排出的毒素

C.尾气不但会造成大气污染，还会危害人体健康

D.尾气不会危害人体健康，因为人体自身的调节能力很强

2.关于热机和环境保护的下列说法，正确的是（　　）

A.热机的大量使用会造成环境污染B.全部热机都是用汽油作燃料

C.汽车排出的尾气全部都是有毒气体D.蒸气机是用蒸汽作燃料的热机

3.人类生存需要清洁的空气．下列情况不会造成环境污染的是（　　）

A.燃放烟花B.汽车尾气C.煤炭燃烧D.光合作用

4.近年来，部分大城市出现雾霾天气，下列情况：

①煤的燃烧；②工业废气的排放；③动植物的呼吸；④汽车尾气的排放，其中可能引起大气污染的是（　　）

A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④

二、填空题:

5.汽油的热值为4.6×107J/kg，现有汽油2kg，选其中一半完全燃烧，放出的热量是______J，剩余汽油的热值是______J/kg。

6.酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示的物理意义是______。

完全燃烧______克酒精能产生1.5×107J的热量。

7.焦炭的热值为3.0×107J/kg，它表示______。

若把50kg的水温升高60℃，需完全燃烧多少千克的焦炭？

【不计热量损失，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】

8.______的某种燃料______时______叫做这种燃料的热值。

◆能力题

一、单选题：

1.如图，把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法不正确的是（　　）

A.煤气的燃烧是将化学能转化为内能

B.煤气燃烧的越充分，它的热值越大

C.壶中水的温度越高，水分子运动越剧烈

D.烧水的过程既有做功又有热传递在改变水的内能

2.下面是小明同学的“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（　　）

A.燃料的热值与燃料的质量有关系

B.分子间相互作用的引力和斥力是不同时存在的

C.温度越高的物体含有的热量越多

D.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的

3.2017年4月22日“天宮二号”与“天舟一号”成功对接．我国航空航天技术又上升到一个新的台阶．如图所示是在对接前从天宫看天舟的图片，下列有关说法错误

的是（　　）

A.发射“天舟一号”的火箭上要用液态氢作为燃料，选择该燃料的原因是它的比热容大

B.“天舟一号”所使用的供电装置，最可行的是太阳能电池

C.“天宮二号”与“天舟一号”成功对接后，以“天宮二号”为参照物，“天舟一号“是静止的

D.航天员在飞船外共同作业时需要借助电子设备对话，是因为声音不能在真空中传播

4.2017年5月18日中国国家地质局向全世界宣布：

中国在南海勘探开采可燃冰的试验取得全面成功．这标志着我国可燃冰开采技术领先世界各国．可燃冰是由甲烷为主的成分组成，外观象冰且遇火即可燃烧．下述关于可燃冰的说法中正确的是（　　）

A.可燃冰含有大量的热量

B.可燃冰的热值高且使用方便

C.可燃冰是可再生能源

D.因为开采需要消耗能量，所以可燃冰是二次能源

​5.如图是“长征六号”运载发射场景，它首次采用了我国最新研制

的大推力液氧煤油发动机。

下列说法正确的是（　　）

A.煤油燃烧得越充分，其热值就越大

B.燃气对火箭做功，燃气的内能会增加

C.高温高压的燃气推动火箭升空把内能转化成机械能

D.使用煤油作燃料，是因为它是可再生能源

二、填空题：

6.汽油的热值为4.6×107J/kg，现有汽油2kg完全燃烧，放出的热量是______J，剩余汽油的热值是______J/kg。

7.汽油的热值是4.6×107J/㎏，则完全燃烧2kg汽油放出的热量是______J。

8.2017年5月18日，我国首次海域可燃冰（天然气水合物）试采成功，实现了历史性突破．可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水．根据测算，1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气．完全燃烧5立方米可燃冰产生的热量至少为______（天然气热值为3.2×107J/m3）。

试写出可燃冰具备的两条优点______、______。

◆提升题

一、单选题：

1.下列有关热和能的说法中正确的是（　　）

A.物体内能的大小只与物体的温度有关

B.0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能增加

C.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多

D.机械能为零的物体，内能一定也为零

2.2016年8月，我国发射了全球首颗量子卫星，为了纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”．发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（　　）

A.较小的密度B.较大的比热容C.较低的沸点D.较高的热值

3.质量相同的甲乙两种燃料，完全燃烧放出的热量比为2：

1，则它们的热值比为（　　）

A.2：

1B.1：

2C.4：

1D.1：

4

4.一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油（　　）

A.比热容变为原来的一半，热值不变B.比热容不变，热值变为原来的一半

C.比热容是原来的2倍，热值不变D.比热容、热值均不变

5.下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中，正确的是（　　）

A.有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机的效率越高

B.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多

C.物体的内能越大，温度越高

D.0℃以上的物体才有内能

6.在倡导“低碳生活”的时代，以下能源在开发和利用中对环境污染和破坏作用最小的是（　　）

A.太阳能B.煤炭C.石油D.天然气

7.2013中国国际节能减排展览会于2013年3月21日在北京召开，提倡低碳工业、低碳建筑、低碳交通、低碳生活，走可持续发展之路，下列做法符合“低碳生活”要求的是（　　）

A.为了方便而使用一次性塑料袋B.若有可能，出行时尽量使用自行车

C.废电池随便丢弃D.大力发展以煤为燃料的火力发电

二、计算题：

8.如图所示，重为G的卡车，先以速度v1在一段水平路面匀速行驶距离s，此时汽车发动机的输出功率为p1；然后以某一速度沿长为L，高为h的斜坡匀速向上爬行到斜坡顶端，此时汽车发动机的输出功率P2．若斜坡的机械效率为η1，发动机的热机效率为η2，所使用的93#汽油的热值为q，不计车身长度，求卡车：

（1）爬坡时的牵引力F；

（2）爬坡时的速度v2；

（3）在整个运动过程中，消耗汽油的总质量。

9.可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），天然气热值q=4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：

（1）水吸收的热量；

（2）燃气锅炉烧水时的效率；

（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰。

参考答案

◆基础题

【答案】

1.C2.A3.D4.B

5.4.6×107；4.6×107  

6.完全燃烧1kg的酒精可放出的热量是3.0×107J；500  

7.1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J  

8.1kg；完全燃烧；放出的热量  

【解析】

1.【解析】选C。

（1）汽车的增加在给人们带来方便的同时也给人们带来了负面影响，负面影响主要有：

造成交通拥挤、噪声污染，空气污染等．故填：

交通拥挤、噪声污染；空气污染；

（2）汽车排放出的有害污染物主要成分有：

氮的氧化物、铅的化合物等物质．故填：

氮的氧化物；铅的化合物，污染大气，危害人们的健康．

故选C。

2.【解析】选A。

利用内能做功的机器叫做热机；在内能做功的过程中，首先由燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再通过做功，将内能转化为机械能．热机的种类有很多，像老式火车的蒸汽机（燃烧煤）、汽车的内燃机（燃烧汽油）、发电厂的汽轮机（燃烧煤）、火箭的喷气发动机（燃烧氢）都是利用内能做功的机器；汽车排放的尾气中有水蒸气、二氧化碳等无害气体，也有氮氧化合物等有害气体；蒸汽机是通过燃烧煤产生大量的水蒸气来推动蒸汽机运动的。

A、热机在使用时会排放出一些有毒气体污染空气，所以A是正确的；

B、汽油机燃烧汽油，其它热机有的燃烧柴油，有的燃烧煤，还有的燃烧氢，所以B是错误的；

C、汽车排放的尾气中有氮氧化合物等有毒气体，也有水蒸气等无毒气体，所以C是错误的；

D、蒸气机是用煤作为燃料的，所以D是错误的。

故选A。

3.【解析】选D。

燃放烟花、汽车尾气、煤炭燃烧都会产生一些有毒有害物质污染环境，故A、B、C不符合题意。

光合作用是绿色植物利用太阳光能将所吸收的二氧化碳和水合成有机物，并释放氧气的过程，对环境不会造成污染，故D符合题意。

故选D。

4.【解析】选B。

化石燃料的燃烧、汽车尾气、工厂废气排放等都会产生大量的有害气体和粉尘．而动植物的呼吸，产生二氧化碳，二氧化碳不属于大气污染物．

故选：

B。

5.【解析】燃烧汽油的质量为：

m=

×2kg=1kg；

汽油完全燃烧放出的热量为：

Q=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J，

因为燃料的热值是燃料的属性，不会随着质量的改变而改变，所以汽油质量变少后，剩余汽油的热值不变，仍为4.6×107J/kg。

故答案为：

4.6×107；4.6×107。

6.【解析】

（1）酒精的热值是3.0×107J/kg，是指完全燃烧1kg的酒精可放出的热量是3.0×107J；

（2）∵Q放=mq，

∴需要酒精的质量：

m=

=

=0.5kg=500g。

故答案为：

完全燃烧1kg的酒精可放出的热量是3.0×107J；500。

7.【解析】已知焦炭的热值为3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J；

把50kg水的温度升高60℃所吸收的热量：

Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×60℃=1.26×107J；

那么要产生此热量需要完全燃烧的焦炭质量可由热量公式Q=mq变形可得：

m=

=

=0.42kg；

故答案为：

1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J；若把50kg的水温升高60℃，需完全燃烧0.42千克的焦炭。

8.【解析】1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。

故答案为：

1kg；完全燃烧；放出的热量。

◆能力题

【答案】

1.B2.D3.A4.B5.C

6.9.2×107；4.6×107  

7.9.2×107  

8.2.56×1010J；热值大；污染小  

【解析】

1.【解析】选B。

A、煤气在燃烧过程是化学能转化为内能，故A正确；

B、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故B错误；

C、分子的运动快慢与温度有关，水的温度越高，水分子运动越剧烈，故C正确；

D、烧水时水从火焰中吸收热量，温度升高，是利用热传递的方式改变水内能的，水沸腾后，水蒸气把壶盖顶开，对壶盖做功，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，所以在烧水的过程既有做功又有热传递在改变水的内能，故D正确。

故选B。

2.【解析】选D。

A、热值是燃料的属性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故A错误；

B、分子间同时存在相互作用的引力和斥力，故B错误；

C、热量是个过程量，只有发生热传递时说物体吸收或放出多少热量，不能说物体具有或含有多少热量，故C错误；

D、做功以能量转化的方式改变物体的内能，热传递用能量转移的方式改变物体的内能，它们在改变物体内能上是等效的，故D正确。

故选D。

3.【解析】选A。

A、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，故A错误；

B、在太空中是真空，“天舟一号”所使用的供电装置，最可行的是太阳能电池，故B正确；

C、“天宮二号”与“天舟一号”成功对接后，“天宮二号”与“天舟一号”的位置保持不变，以“天宮二号”为参照物，“天舟一号“是静止的，故C正确；

D、声音的传播是需要介质的，真空不能传声，所以航天员在飞船外共同作业时需要借助电子设备对话，故D正确。

故选A。

4.【解析】选B。

A、热量是热传递过程中转移能量的多少，燃料的性能只能用热值来描述，故A错误；

B、完全燃烧1m3的“可燃冰”释放的能量，与164m3天然气完全燃烧释放的能量相当，所以“可燃冰”的热值大，可燃冰遇火即可燃烧，所以可燃冰使用方便，故B正确；

C、“可燃冰”开发使用后，会越来越少，不可能在短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，故C错误；

D、“可燃冰”直接从自然界获取的能源，是一次能源，故D错误。

故选B。

5.【解析】选C。

A、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，故A错误；

B、燃气对火箭做功，内能转化为机械能，燃气的内能会减小，故B错误；

C、燃气对火箭做功，内能转化为机械能，故C正确；

D、煤油从石油中提炼出来，所以煤油是不可再生能源，故D错误。

故选C。

6.【解析】完全燃烧2kg的汽油能放出的热量：

Q=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J；