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第五节 调查燃料的利用及其对环境的影响
一、单选题
1．蒸馏法在酿酒过程中得到广泛应用，如图所示为蒸馏过程中的原理图，烧瓶内装有含酒精和水的酒糟，在蒸馏的过程中，涉及到的物理知识说法正确的是（　　）
A．在烧瓶内，酒精沸腾，瓶中的酒精升华需要吸热
B．在烧瓶内，仅酒精沸腾，瓶中的水不会发生汽化
C．在冷凝器处，管内酒精蒸汽遇冷液化，需要放热
D．在冷凝器处，管外的冷却水吸收热量，内能不变
2．用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热，每隔1min记录一次数据，如下表所示，则该液体的比热容为（　　）
A．0.9×103J/（kg·℃） B．1.8×103J/（kg·℃）
C．2.4×103J/（kg·℃） D．1.2×103J/（kg·℃）
3．2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，10分钟后，神舟十六号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，下列说法正确的是（　　）
A．飞船加速升空时，飞船的动能增大，重力势能增大
B．飞船变换角度入轨时，它的运动状态保持不变
C．火箭用的发动机不属于热机
D．火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢比热容大
4．关于热值的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比，与燃料质量成反比
B．某种燃料的热值大小与燃料的质量、燃烧是否充分均无关
C．当燃料未燃烧时，其热值为零
D．若燃料不完全燃烧，部分能源将被浪费掉，热值将减小
5．运载火箭一股采用液态氢作为燃料，原因是液态氢（　　）
A．沸点低 B．比热容大
C．热值大 D．不需要氧就可以燃烧
二、填空题
6．我国某新型发动机的热效率达46%，发动机在做功冲程时将　 　能转化为机械能，当散失的热量减少时，发动机的热效率变　 　。
7．内燃机是汽车的“心脏”，燃料燃烧时将化学能转化为内能。好奇的同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向图制成如图乙所示的图表。根据给出的信息，该内燃机的效率为　 　，汽车需要用水来冷却汽车发动机，是用　 　方法改变物体的内能。
8．某汽车在水平公路上匀速行驶了100km，该行驶过程中汽车发动机的效率为25%，汽车所受阻力恒定，共消耗了4kg汽油，已知汽油的热值为，则此过程中汽油放出的热量为　 　J，汽车所受阻力为　 　N。
9．“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，若以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为　 　J，如果用掉一半后，“可燃冰”的热值将　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）（）
三、计算题
10．质量为2kg的某种物质温度由20 ℃升高到40℃ （未发生物态变化），吸收的热量是3.52×104J，该物质的比热容是多少？
四、实验探究题
11．如图甲、乙所示是“探究水和食用油吸热能力”的实验装置。
（1）实验中应取 　 　相同（填“质量”或“体积”）相同的水和食用油，分别倒入两个相同的烧杯中。使用两个规格相同的电加热器分别加热水和食用油。实验中通过 　 　来比较水和食用油吸收热量的多少。
（2）图丙是根据实验数据画的水与食用油的温度随时间变化的图像，则图像 　 　反映的是水的吸热升温情况（填“A”或“B”）。
（3）物质的这种特性用物理量比热容来描述，分析图丙可知，水和食用油的比热容之比为 　 　。
五、综合题
12．请写出下列“热”的物理含义：
（1）摩擦生热，这里的“热”是指　 　；
（2）物体吸热升温，这里的“热”是指　 　；
13．太阳能具有安全、清洁、方便等特点。如图所示是小明家的某型号太阳能热水器，已知该热水器在有效日照时段里可以将水箱内100kg、12℃的水加热到52℃。求：[水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值是4.0×107J/m3]
（1）水箱中的水温度升高后，其比热容 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
（2）水箱中的水吸收的热量是多少？
（3）若水箱中的水吸收的热量由加热效率为60%的天然气灶来提供，则需要完全燃烧多少天然气？
六、科普阅读题
14．阅读短文，回答问题。
热岛效应
热岛效应，指由于人为原因，改变了城市地表的局部温度，湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象。该现象属于城市气候最明显的特征之一、由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市“热岛效应”。
在“热岛效应”的作用下，城市中每个地方的温度并不一样，而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。
（1）减弱热岛效应的措施之一：保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的　 　的特性；
（2）减弱热岛效应的措施之二：人工蒸发补偿，解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水　 　（填物态变化名称）有　 　（选填“吸热”或“放热”）的作用；
（3）研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应因素之一：以四冲程发动机小车为例，回答下列问题：
①四冲程汽油机在工作过程中，实现机械能转化为内能的是　 　；
②在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过　 　的方式增加物体的内能；
③某品牌汽车的百公里油耗为8L，则此汽车行驶100km时汽油完全燃烧放出的热量为　 　J。（已知汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】物质的三态；升华及升华吸热；温度、热量与内能的关系
2．【答案】C
【知识点】比热容的定义及其计算公式；热量的计算
3．【答案】A
【知识点】机械能及其转化；燃料的热值；热机；物体运动状态的变化
4．【答案】B
【知识点】燃料的热值
5．【答案】C
【知识点】燃料的热值
6．【答案】内；高
【知识点】热机的效率
7．【答案】30%；热传递
【知识点】热传递改变物体内能；热机的效率
8．【答案】1.84×108；460
【知识点】热机的效率；功的计算及应用
9．【答案】；不变
【知识点】燃料的热值
10．【答案】解：由Q吸=cm(t-t0)得，该物质的比热容
答：该物质的比热容是0.88×103J/(kg ℃)
【知识点】热量的计算
11．【答案】（1）质量；加热时间
（2）A
（3）2：1
【知识点】温度、热量与内能的关系；比热容的定义及其计算公式；探究不同物质的吸热能力
12．【答案】（1）内能
（2）热量
【知识点】温度、热量与内能的关系
13．【答案】不变,1.68×107J,0.7m3
【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；热机的效率
14．【答案】比热容大；汽化；吸热；压缩冲程；做功；2.76×108
【知识点】密度公式及其应用；做功改变物体内能；燃料的热值
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