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22. 天然气是一种清洁燃料，宁夏回族自治区部分出租车已使用天然气代替汽油作燃料。天然气属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源；某辆出租车消耗 50 L 的天然气所释放的热量为J。(假设天然气在汽缸内完全燃烧，天然气的热值为 $ 4.0×10^7 J/m^3 $)
答案
不可再生能源
$2×10^6$
$2×10^6$
解析
【解析】
1. 天然气是化石能源，在短期内无法从自然界得到补充，属于不可再生能源；
2. 单位换算：$50L = 50dm^3 = 0.05m^3$，根据热值计算公式$Q_{放}=Vq$，代入数据得释放的热量$Q_{放}=0.05m^3×4.0×10^7J/m^3=2×10^6J$。
【答案】
不可再生；$2×10^6$
【知识点】
不可再生能源判断；热值的计算
【点评】
本题考查能源分类与热值公式的应用，需注意体积单位换算，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
1. 天然气是化石能源，在短期内无法从自然界得到补充，属于不可再生能源；
2. 单位换算：$50L = 50dm^3 = 0.05m^3$，根据热值计算公式$Q_{放}=Vq$，代入数据得释放的热量$Q_{放}=0.05m^3×4.0×10^7J/m^3=2×10^6J$。
【答案】
不可再生；$2×10^6$
【知识点】
不可再生能源判断；热值的计算
【点评】
本题考查能源分类与热值公式的应用，需注意体积单位换算，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
23. 用烟煤烧水时，将 10 kg 的水从 $ 20°C $加热到 $ 100°C $，燃烧了 1.4 kg 的烟煤。水的比热容是 $ 4.2×10^3 J/(kg·°C) $，烟煤的热值为 $ 3×10^7 J/kg $。试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）1.4 kg 的烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）热效率是多少？
（4）用烟煤烧水时，热效率不高的两种原因：
①；
②。
（1）水吸收的热量是多少？
（2）1.4 kg 的烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）热效率是多少？
（4）用烟煤烧水时，热效率不高的两种原因：
①；
②。
答案
解：$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×10\ \mathrm{kg}×(100° C-20° C)=3.36×10^6\ \mathrm{J}$
解：$Q_{放}=mq=1.4\ \mathrm{kg}×3×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.2×10^7\ \mathrm{J}$
解：$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{3.36×10^6\ \mathrm{J}}{4.2×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=8\%$
有热量散失
烟煤燃烧放出的热量没有完全被水吸
收
解：$Q_{放}=mq=1.4\ \mathrm{kg}×3×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.2×10^7\ \mathrm{J}$
解：$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{3.36×10^6\ \mathrm{J}}{4.2×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=8\%$
有热量散失
烟煤燃烧放出的热量没有完全被水吸
收
解析
【解析】
（1）根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$计算水吸收的热量：
$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×10\ \mathrm{kg}×(100℃-20℃)=3.36×10^6\ \mathrm{J}$
（2）根据燃料完全燃烧放热公式$Q_{放}=mq$计算烟煤完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=mq=1.4\ \mathrm{kg}×3×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.2×10^7\ \mathrm{J}$
（3）热效率为水吸收的热量与烟煤完全燃烧放出热量的比值，即：
$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{3.36×10^6\ \mathrm{J}}{4.2×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=8\%$
（4）热效率不高的原因：
① 有热量散失；
② 烟煤燃烧放出的热量没有完全被水吸收
【答案】
（1）$3.36×10^6\ \mathrm{J}$
（2）$4.2×10^7\ \mathrm{J}$
（3）$8\%$
（4）① 有热量散失；② 烟煤燃烧放出的热量没有完全被水吸收
【知识点】
吸热公式应用、燃料放热计算、热效率计算
【点评】
本题是热学综合题，考查了吸热公式、燃料放热公式及热效率的计算，同时结合实际分析热效率低的原因，注重理论联系实际，知识点覆盖全面。
【难度系数】
0.8
（1）根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$计算水吸收的热量：
$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×10\ \mathrm{kg}×(100℃-20℃)=3.36×10^6\ \mathrm{J}$
（2）根据燃料完全燃烧放热公式$Q_{放}=mq$计算烟煤完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=mq=1.4\ \mathrm{kg}×3×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.2×10^7\ \mathrm{J}$
（3）热效率为水吸收的热量与烟煤完全燃烧放出热量的比值，即：
$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{3.36×10^6\ \mathrm{J}}{4.2×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=8\%$
（4）热效率不高的原因：
① 有热量散失；
② 烟煤燃烧放出的热量没有完全被水吸收
【答案】
（1）$3.36×10^6\ \mathrm{J}$
（2）$4.2×10^7\ \mathrm{J}$
（3）$8\%$
（4）① 有热量散失；② 烟煤燃烧放出的热量没有完全被水吸收
【知识点】
吸热公式应用、燃料放热计算、热效率计算
【点评】
本题是热学综合题，考查了吸热公式、燃料放热公式及热效率的计算，同时结合实际分析热效率低的原因，注重理论联系实际，知识点覆盖全面。
【难度系数】
0.8
24. 鸣翠湖湿地是银川市重要的生态空间。请运用所学物理知识，分析湿地湖泊对当地居民的生活的积极作用。
答案
解：由于水的比热容大（在相同的日照条件下），吸收或放出相同的热量，湿地温度变化小，旱地温度变化大，因而起到了调节气温的作用。
解析
【解析】
由于水的比热容大，在相同的日照条件下，吸收或放出相同的热量时，湿地湖泊的温度变化比旱地小，因而起到了调节当地气温的作用，为居民创造更舒适的生活环境。
【答案】
湿地湖泊可调节当地气温，提升居民生活舒适度。
【知识点】
水的比热容大，比热容的应用
【点评】
本题结合本地生态场景，考查物理知识在生活中的实际应用，引导学生关注生态环境与物理知识的联系，培养学以致用的能力。
【难度系数】
0.7
由于水的比热容大，在相同的日照条件下，吸收或放出相同的热量时，湿地湖泊的温度变化比旱地小，因而起到了调节当地气温的作用，为居民创造更舒适的生活环境。
【答案】
湿地湖泊可调节当地气温，提升居民生活舒适度。
【知识点】
水的比热容大，比热容的应用
【点评】
本题结合本地生态场景，考查物理知识在生活中的实际应用，引导学生关注生态环境与物理知识的联系，培养学以致用的能力。
【难度系数】
0.7
25. 电动自行车给人们出行带来了方便，但同时也造成了大量交通事故。某市为了降低交通事故率，要求电动自行车“净重不大于 40 kg，设计速度不大于 20 km/h，电动机额定连续输出功率应不大于 240 W，脚踏骑行功能能正常使用”。请你根据初中所学的物理知识解释：为什么要限定电动自行车的质量和速度？
答案
解：在质量一定时，电动自行车的速度越大动能就越大，发生事故时造成的伤害就越大，所以要限制电动自行车的速度。
在速度一定时，电动自行车质量越大动能就越大，发生事故时造成的伤害就越大，所以要限制电动自行车的质量。（或电动自行车的质量越大它的惯性就越大，刹车时不容易停车，易引发事故。）
在速度一定时，电动自行车质量越大动能就越大，发生事故时造成的伤害就越大，所以要限制电动自行车的质量。（或电动自行车的质量越大它的惯性就越大，刹车时不容易停车，易引发事故。）
解析
【解析】
动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大。当电动自行车发生交通事故时，动能越大，造成的伤害就越严重；同时，物体的惯性与质量有关，质量越大，惯性越大，电动自行车质量越大，刹车时越不容易停下，容易引发交通事故。因此需要限定电动自行车的质量和速度。
【答案】
在质量一定时，电动自行车速度越大，动能越大，发生事故时造成的伤害越大，故要限制速度；在速度一定时，电动自行车质量越大，动能越大，事故伤害越严重，且质量大惯性大，刹车时不易停下，易引发事故，故要限制质量。
【知识点】
动能的影响因素、惯性的影响因素
【点评】
本题将物理知识与生活安全规定结合，考查对动能和惯性知识的理解与应用能力，体现物理学科的实用性。
【难度系数】
0.7
动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大。当电动自行车发生交通事故时，动能越大，造成的伤害就越严重；同时，物体的惯性与质量有关，质量越大，惯性越大，电动自行车质量越大，刹车时越不容易停下，容易引发交通事故。因此需要限定电动自行车的质量和速度。
【答案】
在质量一定时，电动自行车速度越大，动能越大，发生事故时造成的伤害越大，故要限制速度；在速度一定时，电动自行车质量越大，动能越大，事故伤害越严重，且质量大惯性大，刹车时不易停下，易引发事故，故要限制质量。
【知识点】
动能的影响因素、惯性的影响因素
【点评】
本题将物理知识与生活安全规定结合，考查对动能和惯性知识的理解与应用能力，体现物理学科的实用性。
【难度系数】
0.7
