《2025年领跑作业本九年级物理全一册人教版深圳专版》

8. 现代科技 图3是我国研制的四座氢燃料内燃机飞机。该飞机选用氢为燃料，其高压储氢罐可储氢4.5kg。已知氢的热值为$1.4×10^{8}$J/kg，该飞机内燃机的效率为40%。
(1) 求4.5kg的氢完全燃烧放出的热量。
(2) 若该飞机以80kW的恒定功率匀速飞行，则4.5kg的氢燃料可供该飞机飞行多少分钟？

答案： 8.解：
(1)4.5 kg的氢完全燃烧放出的热量：
$Q_{放} = mq_{氢} = 4.5 kg × 1.4 × 10^{8} J/kg = 6.3 × 10^{8} J$
(2)由$\eta = \frac{W}{Q_{放}}$可得，飞机飞行过程中所做的有用功：
$W_{有用} = \eta Q_{放} = 40\% × 6.3 × 10^{8} J = 2.52 × 10^{8} J$
由$P = \frac{W}{t}$可得，该飞机能飞行的时间：
$t = \frac{W_{有用}}{P} = \frac{2.52 × 10^{8} J}{80 × 10^{3} W} = 3150 s = 52.5 min$
答：
(1)4.5 kg的氢完全燃烧放出的热量为$6.3 × 10^{8} J$；
(2)4.5 kg的氢燃料可供该飞机飞行52.5 min。

9. 现代科技 2024年12月27日，中石化在大连为氨动力拖轮“远拖一”成功加注船用氨燃料，为我国航运业应用替代清洁燃料提供了先行示范经验。若该船燃烧500kg的氨燃料($q_{氨}=2.3×10^{7}$J/kg)可匀速航行1.75km，所受阻力平均为$2.3×10^{6}$N。下列说法正确的是(C)

A.氨燃料燃烧越充分，其热值越大
B.氨动力拖轮做功越多，热机效率越高
C.500kg氨燃料完全燃烧能放出$1.15×10^{10}$J的热量
D.氨动力拖轮的热机效率是60%

答案： 9.C

10. 图4是甲、乙两热机的参数，下列说法正确的是(D)

A.甲的有用机械能更多
B.甲中废气带走的能量更多
C.甲中燃料完全燃烧放出的热量更多
D.甲的热机效率更高

答案： 10.D

11. 物理与航天 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭成功发射，该火箭选用偏二甲肼作为燃料。若某飞行阶段，该火箭消耗了40t的偏二甲肼，发动机的效率为50%，则这些偏二甲肼完全燃烧可放出的热量为1.7×10^{12}J，该阶段火箭发动机所做的有用功为8.5×10^{11}J；剩余燃料的热值将不变(选填“变大”“变小”或“不变”)。($q_{偏二甲肼}=4.25×10^{7}$J/kg)

答案： 11.$1.7 × 10^{12}$ $8.5 × 10^{11}$ 不变

12. 图5-甲所示为我国海拔最高的地热电站——羊易地热电站，该电站的发电原理是先利用地热将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮机转动，进而带动发电机发电，最终电能由输电系统输送至用户，其工作流程如图5-乙所示。
(1) 分析图5-乙可知，从地热井到汽轮机再到发电机，其能量转化是内能→机械能→电能。
(2) 若某段时间内，初温为600℃的水蒸气进入汽轮机，出来后温度降至140℃，发电机共发电$6.3×10^{8}$J，已知发电机的效率是37%，则此次发电过程中利用了2t的水蒸气。[$c_{水蒸气}=1.85×10^{3}$J/(kg·℃)]
(3) 地热不仅可以用来发电，还可以向地面建筑物供热，地源热泵每消耗$3.6×10^{6}$J电能可以从地下交换出7倍的热量。已知烧煤供热每消耗1kg标准煤会排放2.5kg二氧化碳，地源热泵每消耗$3.6×10^{6}$J电能会排放1kg二氧化碳(发电时产生)。若某月地源热泵消耗了$7.2×10^{8}$J电能，则相比于完全燃烧标准煤供热，使用地源热泵可以减少220kg的二氧化碳排放。(忽略热量损失，标准煤的热值为$3×10^{7}$J/kg)

答案： 12.
(1)机械 电
(2)2
(3)220