《2025年一遍过九年级物理全一册沪科版》

7 下列关于热机和环境保护的说法正确的是(D)
A.热机排出的尾气没有内能
B.热机的效率能达到$100\%$
C.热机都是使用汽油作燃料的
D.热机的大量使用会造成环境污染

答案： D 热机在使用时会排放出一些有害的气体,造成环境污染,所以D正确。

1 新导向·科技成就 长征五号B运载火箭是我国低轨运载能力最强的火箭。它的体重接近$900$吨,而其中$90\%$以上的重量为深低温液氢液氧燃料。它周身冰冷,由此得名“冰箭”。长征五号B运载火箭使用液氢作为燃料,是因为液氢有D
A.较多的热量
B.较大的密度
C.较大的比热容
D.较大的热值

答案： D 长征五号B运载火箭使用液氢作为燃料,是因为液氢不仅密度小,而且具有较大的热值,故D正确。

2 “可燃冰”又称气冰、固体瓦斯,学名叫天然气水合物,燃烧$1m^{3}$“可燃冰”释放的能量与燃烧$164m^{3}$天然气释放的能量相当,若$1m^{3}$“可燃冰”完全燃烧放出热量的$50\%被2×10^{4}kg$的水吸收,可使水的温度升高41℃(水未达到沸点)。[水的比热容为$4.2×10^{3}J/(kg·℃)$,天然气的热值为$4.2×10^{7}J/m^{3}$]

答案： 41

3 [2025泉州四校联考]食物也是一种“燃料”,能提供细胞生命活动所需的能量。如果淀粉在人体内“燃烧”的热值为$1.6×10^{7}J/kg$,同样情况下脂肪的热值为$4×10^{7}J/kg$。假如你摄入了脂肪$50g$,则你已摄入了2×10⁶J的热量；若青少年每天需要摄入的热量为$1.0×10^{7}J$,则为满足每天热量的需要,理论上还需摄取500g淀粉。

答案： 2×10⁶ 500

4 [2025淮北第一中学期中]如图所示是某汽车内燃机的能量流向图,根据图中给出的信息,该内燃机的效率为40%。已知汽油的热值是$4.3×10^{7}J/kg$,完全燃烧$0.5kg$的汽油,按该内燃机的工作效率计算,该汽车获得的机械能是8.6×10⁶J。

答案： 40% 8.6×10⁶

5 [2025重庆潼南区期中]如图是一款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后,消耗汽油$4kg$。汽油机的效率为$30\%$,那么在这段运动过程中。[汽油的热值为$4.5×10^{7}J/kg$,水的比热容为$4.2×10^{3}J/(kg·℃)$]

(1) 汽油完全燃烧放出的热量是多少？
(2) 汽车匀速运动时受到的阻力为$900N$,消耗$4kg$汽油汽车通过的路程是多少？
(3) 假设该汽车在这次行驶过程中,发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的$42\%$,一个标准大气压下,若这些废气的能量全部被初温为$25℃$、质量为$200kg$的水吸收,求水温升高到多少。

答案：
(1)4 kg汽油完全燃烧放出的热量为Q放=qm=4.5×10⁷J/kg×4 kg=1.8×10⁸J。
(2)已知汽油机的效率为η=30%,由η=W/Q放可知,汽车做的有用功为W=Q放η=1.8×10⁸J×30%=5.4×10⁷J,汽车匀速行驶时受到的阻力与汽车的牵引力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,汽车的牵引力为F=f=900 N,根据W=Fs可知,汽车通过的路程为s=W/F=5.4×10⁷J/900 N=6×10⁴m=60 km。
(3)由题可知,废气带走的能量为Q=Q放η'=1.8×10⁸J×42%=7.56×10⁷J,即水吸收的热量为Q吸=Q=7.56×10⁷J,由Q吸=cmΔt可知,水升高的温度为Δt=Q吸/cm=7.56×10⁷J/(4.2×10³J/(kg·℃)×200 kg)=90℃,标准大气压下水的沸点为100℃,而90℃+25℃＞100℃,因此水温升高到100℃。