第二十二章能源与可持续性发展复习课 A（有解析）

22.5 第二十二章能源与可持续性发展复习课 A
一、单项选择题（共8小题；共32分）
1. 如图为汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是
A. 压缩冲程，机械能转化为内能 B. 压缩冲程，内能转化为机械能
C. 做功冲程，机械能转化为内能 D. 做功冲程，内能转化为机械能
2. 下列关于温度、内能、热量的说法中正确的是
A. 物体吸热，温度一定升高
B. 一个物体的温度升高，一定是外界对物体做功
C. 某一铁块，温度降低，内能一定减小
D. 温度高的物体把温度传给温度低的物体
3. 如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于利用机械能转化内能冲程的是
A. B.
C. D.
4. 下列各物理量中能反映物质特性的是
A. 温度 B. 热量 C. 内能 D. 比热容
5. 甲、乙两个物体间发生热传递，甲物体温度升高，乙物体温度降低，结果甲、乙两物体温度相同，在这一过程中甲物体内能增加了 ，则
A. 甲物体的热量也增加了
B. 乙物体放出 内能，热量减少
C. 乙物体的内能减少了
D. 热传递后，甲、乙两个物体的内能相等
6. 从同一火炉中取出的质量不相等的甲、乙两个铁块，甲的质量大于乙，分别冷却，当它们放出相同的热量后，彼此接触，则
A. 它们之间不发生热传递 B. 热会从甲传到乙
C. 热会从乙传到甲 D. 无法确定热传递的情况
7. 用两个相同的电热器给质量同为 的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质 吸收的热量为[ 水的比热容 ]
A. B.
C. D. 条件不足，不能计算
8. 甲、乙两物体的比热容之比为 ，吸收热量之比为 时，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比是
A. B. C. D.
二、填空题（共14小题；共60分）
9. 目前使用天然气的公交车已投入运营，它将天然气压缩后存储在钢瓶中作为车载燃料。从宏观角度看，天然气被压缩后密度将 （填“变大”“变小”或“不变”）；从微观角度看，天然气容易被压缩是因为 。
10. 如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，可以看到，两个瓶中的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这属于 现象。
11. 流星划过夜空，产生闪亮的光，这是通过 方式增加了内能。太阳能热水器中水的温度升高，内能增加，这是通过 方式增加了内能。
12. 常见的物质是由极其微小的 、原子构成的；炒菜时闻到香味，这一现象说明分子 ；通常液体分子之间的距离比气体的 （选填“大”或“小”）。
13. 在热、冷水中同时各滴入一滴蓝黑水，静置片刻后杯中的情况如图所示，这说明分子运动的快慢与 有关。
14. 火柴可以燃烧，也可以放在火上点燃，前者是通过 的方式使火柴头内能增加温度升高而点燃，后者是通过热 方式使火柴内能增加温度升高而点燃。
15. 水的比热容是 ，其单位读作 ，水的比热容值的物理含义是 。一杯水喝掉一半后，剩下半杯水的比热容是 。
16. 在热传递过程中，物体吸收或放出的热量与 、 、 有关。
17. 有 煤油，其中一半完全燃烧，放出的热量是 ，余下的煤油的热值是 。
18. 国家“西气东输”工程正源源不断地向我市输送清洁能源—天然气。天然气燃烧时，可以将 能转化为内能。已知天然气的热值为 ，则每输送 的天然气，完全燃烧后就相当于向我市输送了 的能量。
19. 质量相等的甲、乙两块金属块，甲的比热容是乙的 倍，当它们吸收相同的热量后，甲、乙两块金属块升高温度之比 ，当它们升高相同的温度时，它们放出的热量之比 。
20. 核电站发电流程如图所示，其能量转化过程为：核能 内能 能 电能。
21. 水的比热容为 ，若将 的水倒掉一半，则剩下的水的比热容是 ；水结冰后它的比热容将 （选填“改变”或“不变”）；初温为 、质量为 的水吸收 的热量后温度将升高到 。
22. 雯雯家的汽车尾部有一个倒机翼叫气流偏导器，他能使汽车高速行驶时，获得向下的压力，保障行车安全，这是因为偏导器上表面空气流速 （填“快”或“慢”）所受压强 （填“大”或“小”）。尾部上标有“”的字样，其中“”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的。这辆汽车的最低油耗可达 ，已知汽油的热值为 。（ 表示获得 能量消耗 汽油）。 的汽油完全燃烧时放出的热量为 ；该汽车发动机的效率最高可达 （结果保留两位有效数值）。
三、实验题（共1小题；共10分）
23. 为了比较水和煤油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图 所示的实验．用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间，实验数据记录如表。
（1）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较 来研究水和煤油吸收热能力的差异。
（2）在此实验中，如果要使水和煤油的最后温度相同，就要给 加热更长的时间，此时水吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
（3）实验表明， （选填“水”或“煤油”）吸热能力强。
（4）根据实验数据绘制的水和煤油温度随加热时间变化的图象如图 所示．据此判断，图中甲图象表示的物质是 （选填“水”或“煤油”）。
四、计算题（共1小题；共13分）
24. 某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装 的水，水的表面积为 ，经过太阳光垂直照射 ，水温升高了 。问：
（1）实验时 的水 内吸收了多少热量
（2）平均每分钟 水面吸收的热量是多少
（3）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，至少需要燃烧多少 的液化气 （假设液化气燃烧放出的热量的 损失，液化气的热值是 ）
答案
第一部分
1. A
【解析】如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，因此是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能
2. C
【解析】物体吸热，温度不一定升高，如冰块熔化，吸收热量，温度不变，故A错误；
一个物体的温度升高，可能是外界对物体做了功，也可能是吸收了热量，故B错误；
铁块的温度降低，铁分子无规则运动减慢，分子动能减小，内能减小，故C正确；
在热传递过程中，传递的是热量，而不是温度，故D错误。
3. B
【解析】在内燃机的四个冲程（吸气、压缩、做功、排气）中，机械能转化为内能的是压缩冲程：
A图：一个气门打开，活塞向下运动，气缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意；
B图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，符合题意；
C图：气门都关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，不符合题意；
D图：一个气门打开，活塞向上运行，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意。
4. D
5. C
【解析】热量是一个过程量，不能用“增加”来修饰，故A说法错误；
内能是一个状态量，不能用“放出”来修饰，热量是一个过程量，不能用“减少”来修饰，故 B说法错误；
只有甲、乙两物体间发生热传递时，甲物体内能增加了 ，说明乙物体的内能减少了 ，故 C说法正确；
不知道二者的温度与质量，无法判断热传递结束后，甲乙两物体的内能情况，故D说法错误。
6. B
【解析】两个都是铁块，所以比热容 相同；又因为放出的热量 相同，质量关系为 ，
所以根据 可知，甲降低的温度小于乙降低的温度，即甲的末温高。
所以热量将从甲传到乙。
7. C
【解析】由图象可知：用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高 需要 ，物质甲温度升高 需要 。
所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：。
由热量计算公式 得：，
。
又 ，
，
甲物质 升高了 ，
。
8. A
【解析】由 得：
甲、乙两物体的质量之比：
。
第二部分
9. 变大；天然气分子间距离大、作用力小
【解析】一定质量的天然气被压缩后，物质的多少没有变化，即质量不变，但体积变小，根据 可知，密度变大。由于构成气体的分子之间存在比较大的间隔，作用力小，所以气体比较容易被压缩。
10. 扩散
【解析】空气和二氧化氮的分子不停地做无规则运动，彼此进入对方，使两个瓶中的气体混合在一起，最后颜色变得均匀，这属于扩散现象。
11. 做功；热传递
12. 分子；在不停地做无规则运动；小
【解析】分子动理论告诉我们：物质是由分子或原子组成的；组成物质的分子永不停息地做无规则运动，所以我们能够闻到炒菜的香味；
一般地，固体分子间距离最小，液体分子间距离较大，气体分子间距离最大。
13. 温度
14. 做功；传递的
【解析】火柴在与火柴盒摩擦时，摩擦生热，将机械能转化为内能，火柴的内能增加，温度升高，使火柴燃烧。这是通过做功的方法改变了火柴的内能。
将火柴放在温度非常高的火焰上，内能由温度高的火焰传递到温度低的火柴上，使火柴点燃。这是通过热传递的方法使火柴点燃的。
15. 焦每千克摄氏度；质量为 千克的水温度每升高（或降低） 吸收（或放出）的热量是 焦；
16. 质量；温差；物质种类
17.
18. 化学；
【解析】天然气燃烧时将化学能转化成内能，每输送 的天然气，完全燃烧后产生的能量为
19. ；
20. 机械
【解析】根据核电站发电流程，核反应堆工作时释放的能量使水汽化，推动蒸汽轮机转动，带动发电机发电，其能量转化过程为核能 内能 机械能 电能。
21. ；改变；
【解析】因为比热容是物质的一种特性，只与这种物质存在的状态有关，而与物质的质量无关，
所以将 的水倒掉一半，比热容不变仍为 ，水结冰后比热容将改变；
，
因为 ，
所以 ，
解得：。
22. 快；小；；
【解析】如图，相同时间内，空气经过下方的路程大于上方的路程，下方的空气流速大压强小，上方的空气流速小，压强大，偏导器在压强差的作用下，产生向下的压力。
的汽油完全燃烧时放出的热量：
；
根据题意可知，完全燃烧 汽油获得最大有用功的能量为 ，
汽车发动机的效率：
。
第三部分
23. （1） 升高的温度
【解析】在实验过程中控制加热时间相同，通过比较升高的温度（或温度升高的多少等）来研究水和煤油吸热能力的差异。
（2） 水；大于
【解析】在此实验中，如果要使水和煤油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间．因为选用相同的酒精灯加热，所以加热时间长的吸收的热量多．即水吸收的热量大于煤油吸收的热量。
（3） 水
【解析】由 知：质量相同的物质，升高相同的温度，吸收热量多的物质比热容大。因为水和煤油的质量相同，它们的初温相同，要使水和煤油的最后温度相同，水吸收的热量大于煤油吸收的热量，所以水的比热容大，即水吸热的能力更强。
（4） 煤油
【解析】因为水的吸收热量的能力强，因此根据图象可知，甲的温度变化快，因此吸热能力弱，故甲为煤油。
第四部分
24. （1）
【解析】水吸收的热量：
。
（2）
【解析】平均每分钟 水面吸收的热量：
。
（3）
【解析】由题知，，需要液化气的体积：
。
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