10. 随着新能源的发展,电动汽车逐步走进千家万户。与燃油汽车相比,电动汽车有许多优势,它们的能流图如图14.3-2所示。下列说法不正确的是 (

A.燃油汽车能量利用率低
B.燃油汽车对环境污染严重
C.电动汽车能量利用率高
D.电动汽车没有产生任何污染
D
)A.燃油汽车能量利用率低
B.燃油汽车对环境污染严重
C.电动汽车能量利用率高
D.电动汽车没有产生任何污染
答案
10.D
解析
【分析】
要判断各选项是否正确,需结合燃油汽车和电动汽车的能量利用率计算、实际污染情况分析:先通过能流图计算两者的能量利用率,再结合燃油汽车的排放污染、电动汽车的潜在污染判断选项对错,最终选出不正确的说法。
【解析】
分别分析各选项:
1. 选项A:燃油汽车能量利用率 = 100% - 6% - 30% - 36% = 28%,远低于电动汽车,因此燃油汽车能量利用率低,A说法正确。
2. 选项B:燃油汽车燃烧燃料时会排放废气、废渣等污染物,对环境污染严重,B说法正确。
3. 选项C:电动汽车能量利用率 = 100% - 10% = 90%,比燃油汽车的28%高,因此电动汽车能量利用率高,C说法正确。
4. 选项D:电动汽车行驶时无尾气污染,但电池等废弃物会造成环境污染,并非没有产生任何污染,D说法错误。
本题要求选不正确的选项,故选D。
【答案】
D
【知识点】
能量利用率、能源与环境
【点评】
本题通过能流图考查能量利用率的计算,结合实际生活常识判断两类汽车的污染情况,属于基础题,需准确提取图中数据并结合常识分析。
【难度系数】
0.5
要判断各选项是否正确,需结合燃油汽车和电动汽车的能量利用率计算、实际污染情况分析:先通过能流图计算两者的能量利用率,再结合燃油汽车的排放污染、电动汽车的潜在污染判断选项对错,最终选出不正确的说法。
【解析】
分别分析各选项:
1. 选项A:燃油汽车能量利用率 = 100% - 6% - 30% - 36% = 28%,远低于电动汽车,因此燃油汽车能量利用率低,A说法正确。
2. 选项B:燃油汽车燃烧燃料时会排放废气、废渣等污染物,对环境污染严重,B说法正确。
3. 选项C:电动汽车能量利用率 = 100% - 10% = 90%,比燃油汽车的28%高,因此电动汽车能量利用率高,C说法正确。
4. 选项D:电动汽车行驶时无尾气污染,但电池等废弃物会造成环境污染,并非没有产生任何污染,D说法错误。
本题要求选不正确的选项,故选D。
【答案】
D
【知识点】
能量利用率、能源与环境
【点评】
本题通过能流图考查能量利用率的计算,结合实际生活常识判断两类汽车的污染情况,属于基础题,需准确提取图中数据并结合常识分析。
【难度系数】
0.5
11.如图14.3-3所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量均为10 g,烧杯内液体的质量均相同。

(1)为了比较不同物质吸收热量的情况,应选择
(2)为了比较不同的燃料燃烧放出热量的多少,应选择
(1)为了比较不同物质吸收热量的情况,应选择
甲、乙
两个装置进行实验。实验中,通过加热时间的长短
间接反映不同物质吸收热量的多少。(2)为了比较不同的燃料燃烧放出热量的多少,应选择
乙、丙
两个装置进行实验。实验中,通过液体升高温度的多少
间接反映不同燃料燃烧放出热量的多少。在物理学中,我们用热值
来表示单位质量的燃料完全燃烧放出热量的多少,它可以利用其中一个实验装置测出,但利用此实验装置测出的燃料的热值与它的真实值相比偏小
(选填“偏小”或“偏大”)。答案
11.(1)甲、乙 加热时间的长短 (2)乙、丙 液体升高温度的多少 热值 偏小
解析
【分析】
本题考查探究物质吸热能力与燃料热值的实验,核心是运用控制变量法和转换法分析实验设计。第(1)问比较不同物质吸收热量,需控制燃料种类相同、改变液体种类,以此探究吸热与物质种类的关系;第(2)问比较不同燃料放热,需控制液体种类和质量相同、改变燃料种类,通过液体升温反映放热多少,同时明确热值的概念及实验误差来源。
【解析】
(1) 比较不同物质吸收热量的情况时,要控制燃料相同(保证相同时间放热相同),改变被加热的液体种类,因此选择甲、乙两个装置。实验中,相同燃料在相同时间内放出的热量相等,所以通过加热时间的长短间接反映不同物质吸收热量的多少,加热时间越长,物质吸收的热量越多。
(2) 比较不同燃料燃烧放出热量的多少时,要控制被加热的液体种类和质量相同,改变燃料种类,因此选择乙、丙两个装置。实验中,液体质量和比热容相同,燃料放出的热量被液体吸收,所以通过液体升高温度的多少间接反映燃料放出热量的多少,液体升温越高,说明燃料放热越多。物理学中,用热值表示单位质量的燃料完全燃烧放出热量的多少。由于实验中燃料燃烧放出的热量会有一部分散失到空气中、被装置吸收,没有全部被液体吸收,因此测出的燃料热值与真实值相比偏小。
【答案】
(1)甲、乙;加热时间的长短 (2)乙、丙;液体升高温度的多少;热值;偏小
【知识点】
比热容、热值、控制变量法
【点评】
本题结合两个探究实验,重点考查控制变量法和转换法的应用,需明确实验中变量的控制逻辑,同时理解实验误差的产生原因,是热学实验的基础题型。
【难度系数】
0.6
本题考查探究物质吸热能力与燃料热值的实验,核心是运用控制变量法和转换法分析实验设计。第(1)问比较不同物质吸收热量,需控制燃料种类相同、改变液体种类,以此探究吸热与物质种类的关系;第(2)问比较不同燃料放热,需控制液体种类和质量相同、改变燃料种类,通过液体升温反映放热多少,同时明确热值的概念及实验误差来源。
【解析】
(1) 比较不同物质吸收热量的情况时,要控制燃料相同(保证相同时间放热相同),改变被加热的液体种类,因此选择甲、乙两个装置。实验中,相同燃料在相同时间内放出的热量相等,所以通过加热时间的长短间接反映不同物质吸收热量的多少,加热时间越长,物质吸收的热量越多。
(2) 比较不同燃料燃烧放出热量的多少时,要控制被加热的液体种类和质量相同,改变燃料种类,因此选择乙、丙两个装置。实验中,液体质量和比热容相同,燃料放出的热量被液体吸收,所以通过液体升高温度的多少间接反映燃料放出热量的多少,液体升温越高,说明燃料放热越多。物理学中,用热值表示单位质量的燃料完全燃烧放出热量的多少。由于实验中燃料燃烧放出的热量会有一部分散失到空气中、被装置吸收,没有全部被液体吸收,因此测出的燃料热值与真实值相比偏小。
【答案】
(1)甲、乙;加热时间的长短 (2)乙、丙;液体升高温度的多少;热值;偏小
【知识点】
比热容、热值、控制变量法
【点评】
本题结合两个探究实验,重点考查控制变量法和转换法的应用,需明确实验中变量的控制逻辑,同时理解实验误差的产生原因,是热学实验的基础题型。
【难度系数】
0.6
12. 2017年5月18日,我国宣布在南海进行的可燃冰试采获得成功。可燃冰是一种固态晶体,在常温常压下会迅速
升华
(填物态变化)为气态。它的热值约为$1.4×10^{10}\ \mathrm{J/m}^3$,$2\ \mathrm{m}^3$的可燃冰完全燃烧后可放出多少热量?若这些热量的60%被水吸收,可以将多少千克的水从$0\ °\mathrm{C}$加热到$100\ °\mathrm{C}$?$[c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}]$答案
12.升华 $2.8×10^{10}\ \mathrm{J}$ $4×10^4\ \mathrm{kg}$
解析
【分析】
首先判断物态变化:固态直接变为气态的过程是升华,可燃冰常温常压下从固态变为气态,故填升华。接着计算热量:利用热值公式Q放=Vq算出可燃冰完全燃烧放出的总热量,再根据效率算出被水吸收的热量,最后通过吸热公式Q吸=cmΔt变形求出水的质量,代入数据计算即可。
【解析】
1. 物态变化判断:可燃冰是固态晶体,常温常压下直接变为气态,属于升华现象,故填升华。
2. 计算可燃冰完全燃烧放出的热量:
$Q_{\mathrm{放}} = Vq = 2\ \mathrm{m}^3 × 1.4 × 10^{10}\ \mathrm{J/m}^3 = 2.8 × 10^{10}\ \mathrm{J}$。
3. 计算水吸收的热量:
$Q_{\mathrm{吸}} = \eta Q_{\mathrm{放}} = 60\% × 2.8 × 10^{10}\ \mathrm{J} = 1.68 × 10^{10}\ \mathrm{J}$。
4. 计算水的质量:
由$Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m\Delta t$得:
$m = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{水}}\Delta t} = \frac{1.68 × 10^{10}\ \mathrm{J}}{4.2 × 10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × (100\ \mathrm{℃} - 0\ \mathrm{℃})} = 4 × 10^4\ \mathrm{kg}$。
【答案】
升华;$2.8×10^{10}\ \mathrm{J}$;$4×10^4\ \mathrm{kg}$
【知识点】
物态变化(升华)、热值计算、热量计算(比热容)
【点评】
本题结合可燃冰的实际应用,考查物态变化判断和热学公式的应用,属于基础题,需掌握相关概念和公式的运用,难度适中。
【难度系数】
0.7
首先判断物态变化:固态直接变为气态的过程是升华,可燃冰常温常压下从固态变为气态,故填升华。接着计算热量:利用热值公式Q放=Vq算出可燃冰完全燃烧放出的总热量,再根据效率算出被水吸收的热量,最后通过吸热公式Q吸=cmΔt变形求出水的质量,代入数据计算即可。
【解析】
1. 物态变化判断:可燃冰是固态晶体,常温常压下直接变为气态,属于升华现象,故填升华。
2. 计算可燃冰完全燃烧放出的热量:
$Q_{\mathrm{放}} = Vq = 2\ \mathrm{m}^3 × 1.4 × 10^{10}\ \mathrm{J/m}^3 = 2.8 × 10^{10}\ \mathrm{J}$。
3. 计算水吸收的热量:
$Q_{\mathrm{吸}} = \eta Q_{\mathrm{放}} = 60\% × 2.8 × 10^{10}\ \mathrm{J} = 1.68 × 10^{10}\ \mathrm{J}$。
4. 计算水的质量:
由$Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m\Delta t$得:
$m = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{水}}\Delta t} = \frac{1.68 × 10^{10}\ \mathrm{J}}{4.2 × 10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × (100\ \mathrm{℃} - 0\ \mathrm{℃})} = 4 × 10^4\ \mathrm{kg}$。
【答案】
升华;$2.8×10^{10}\ \mathrm{J}$;$4×10^4\ \mathrm{kg}$
【知识点】
物态变化(升华)、热值计算、热量计算(比热容)
【点评】
本题结合可燃冰的实际应用,考查物态变化判断和热学公式的应用,属于基础题,需掌握相关概念和公式的运用,难度适中。
【难度系数】
0.7
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