第二章改變世界的熱機
一、填空題
1.一台單缸四衝程柴油機，該1s對外做功30次，柴油機活塞飛輪轉速為________轉/分，．若其效率為40%，消耗5kg的柴油轉化成的機械能是________j．（q柴油=4.3×107j/kg）
2.如圖所示，用酒精燈加熱試管中的水．當水沸騰一段時間後，塞子被試管內水蒸氣推出，該現象說明________能轉化為________能．圖________（填「甲」或「乙」）中汽油機與這一實驗過程中能量的轉化是一致的．
3.經歷多年的中俄天然氣進口談判近日終於達成協議．已知天然氣的熱值q=7×108j/m3 ， 小明家完全燃燒0.03m3天然氣，放出的熱量為________j．昨晚小明家用掉0.
02m3的天然氣放出了1.2×107j的熱量，則昨晚天然氣的熱值為
4.張斌是班裡的小發明家，剛剛學了熱機的他，製作了如圖－1－13所示的模型，他在透明塑料盒的底部鑽乙個孔，把電子式火花發生器的放電針緊緊地塞進孔中，開啟塑料盒蓋，向盒內滴入數滴酒精，再將盒蓋蓋緊，然後撳動電火花發生器的按鈕……
（1）在此過程中，酒精燃燒後的燃氣的________能轉化為盒蓋的機械能。
（2）在這一實驗過程中，你應當注意觀察的是
a.撳動電火花發生器b.盒內的酒精c.盒蓋跳起的現象d.盒蓋跳起的瞬間盒內出現的現象
（3）汽油機的工作過程的________衝程與這一實驗過程中能量的轉化是一致的。
5.如圖是汽油機工作的________衝程．汽油機工作時要產生大量的熱，通常採用水迴圈將熱量帶走，這是利用水________的特性．水箱中5千克的水溫度公升高了20℃，這些水所吸收的熱量為________焦．[水的比熱容為4.2×103焦/（千克℃）]．
6.一台單缸四衝程柴油機，飛輪轉速為3600r/min，該柴油機1s對外做功________ 次．若其效率為40%，消耗5kg的柴油轉化成的機械能是________ j．（q柴油=4.3×107j/kg）
7.內燃機是將內能轉化為________能的機器．四衝程汽油機工作時，將機械能轉化為內能的衝程是________衝程．
8.科學家發明了一款單缸六衝程內燃機，它每乙個工作迴圈的前四個衝程與單缸四衝程內燃機相同，在第四衝程結束後，立即向汽缸內噴水，水在高溫汽缸內迅速汽化成高溫、高壓水蒸氣，推動活塞再次做功，水蒸氣溫度________（選填「公升高」、「降低」或「不變」），其內能________（選填「增大」、「減小」或「不變」），這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機械能，提高了熱機的________.為進入下乙個工作迴圈，這款內燃機的第六衝程是________衝程.
二、單選題
9.一般汽油機的乙個工作迴圈分為四個衝程，每個衝程都伴隨著能量的轉移或轉化，其中主要將機械能轉化為內能的衝程是
a.吸氣衝程b.壓縮衝程c.做功衝程d.排氣衝程
10.下列說法錯誤的是（ ）
a.現階段，人類所用能量，大部分**於燃料燃燒
b.燃料燃燒時化學能轉化為內能
c.熱值是表示燃料燃燒放熱能力的物理量
d.汽車在行駛時，發動機把油料中的化學能全部轉化成有用的機械能。
11.圖是四衝程汽油機乙個工作迴圈中的兩個衝程，下列判斷正確的是（ ）
a.甲圖為吸氣衝程，燃氣的內能轉化為活塞的機械能
b.乙圖為壓縮衝程，活塞的機械能轉化為燃氣的內能
c.甲圖為做功衝程，活塞的機械能轉化為燃氣的內能
d.乙圖為排氣衝程，燃氣的內能轉化為活塞的機械能
12.如圖所示，汽油機處於工作過程中的某個衝程，對此衝程，下列敘述正確的是( )
a.壓縮衝程，機械能轉化為內能b.壓縮衝程，內能轉化為機械能
c.做功衝程，機械能轉化為內能d.做功衝程，內能轉化為機械能
13.如圖所示是四衝程汽油機的其中乙個衝程的剖面圖，下列說法正確的是（ ）
a.該衝程是壓縮衝程b.該衝程中活塞向上運動
c.該衝程是內能轉化為機械能的過程d.該衝程是機械能轉化為內能的過程
14.下列說法中正確的是（ ）
a.固體和液體很難被壓縮，說明物質的分子間存在斥力b.物體吸收熱量，內能增加，溫度公升高
c.1kg酒精比1g酒精的熱值大d.在熱機的做功衝程中，機械能轉化為內能
15.關於生活和自然中蘊含的物理知識，下列說法中止確的是( )
a.使用天然氣作燃料，燃燒越充分，熱值越大
b.汽車發動機採用水進行冷卻，是利用了水的比熱容較大的屬性
c.高壓鍋能增大鍋內氣壓、降低水的沸點
d.飛機水平飛行時，機翼上方的空氣流速大，壓強大
16.炎熱的夏天，一輛勻速行駛的灑水車灑溼了被曬得發燙的柏油路。下列關於灑水車的分析，正確的是
a.若提高灑水車的熱機效率，就可以增大燃料的熱值
b.若燃料燃燒更充分，就可以提高灑水車的熱機效率
c.灑水車的動能不變，勢能不變，機械能的總量不變
d.往柏油路上灑水，主要是通過做功改變路面的內能
17.關於熱機錯誤的說法是
a.利用內能來做功的機器叫熱機
b.蒸汽機、內燃機、燃氣輪機、噴氣發動機都叫熱機
c.一切熱機的工作過程都包括四個衝程
d.用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率
18.關於燃料的熱值，以下說法正確的是( )
a.燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關
b.容易燃燒的燃料，熱值一定大
c.煤的熱值比干木柴大，燃燒煤放出的熱量一定比燃燒幹木柴放出的熱量多
d.0.5 g汽油和2 kg汽油，它們的熱值是一樣的
三、實驗**題
19.在比較不同燃料熱值的實驗中，小明利用圖示兩套完全相同的實驗裝置，分別在燃燒皿中放入質量相同的酒精和碎紙片，同時點燃後對質量和初溫相等的水加熱，記錄燃燒相同時間水公升高的溫度△t．
（1）小明設計的方案存在明顯的缺陷，請你幫他指出來．答理由是
（2）小華針對小明方案中的缺陷進行修改．簡要寫出修改後正確的實驗方案．答
（3）小華按正確方法進行實驗，發現用酒精作為燃料的水公升高的溫度△t1是用紙作為燃料水公升高的溫度△t2的2倍．由此，她能否得出「酒精的熱值是碎紙片的2倍」的結論．答能/不能）；簡要說明理由
四、綜合題
20.隨著生活水平的提高，汽車已經進入百姓家庭，它給我們的生活提供了便利，促進了社會的發展．汽車應用了許多物理知識，請你解答：
（1）汽油機和柴油機構造相似，但汽油機汽缸頂部有________，柴油機汽缸頂部有
（2）當汽油在汽油機的發動機內燃燒不充分時會冒「黑煙」，這時發動機的效率將________（選填「公升高」、「不變」或「降低」）；
（3）汽車發動機在工作時：發動機的溫度會公升得很高，通常在發動機外裝有水套，汽車發動機用水作為冷卻劑的主要原因是
（4）汽車在爬坡時，駕駛員的操作總是加大油門同時將變速器換為低檔．加大油門是使發動機發揮最大的功率，換為低檔是為了減慢車速．那麼，在爬坡時減慢車速的目的是
21.質量為2.5 t的小型載重汽車，額定功率為100 kw，車上裝有5 t的砂石，已知汽車在平直公路上勻速行駛時所受阻力是汽車總重的0.
2倍，汽車先以15 m/s的速度在平直公路上勻速行駛到山坡底，消耗汽油2 kg，然後又以額定功率行駛100 s的時間，將砂石從坡底運送到50 m高的坡頂施工現場（g=10 n/kg），求：
（1）2kg的汽油完全燃燒放出多少熱量？（汽油的熱值取4.5×107j/kg）
（2）汽車在平直公路上勻速行駛的功率為多少？
（3）汽車從坡底向坡頂運送砂石的機械效率是多少？
參***
一、填空題
1. 3600；8.6×107 2.內；機械；乙 3. 2.1×107；6× j/
4.（1）內（2）d（3）做功5. 壓縮；比熱容大；4.2×105
6.30；8.6×107 7.機械；壓縮 8.降低；減小；效率；排氣
二、單選題
10. d 11. b 12. a 13. c 14. a 15. b 17. c 18. d
三、實驗**題
19.（1）不應比較相同時間內水公升高的溫度；不同燃料燃燒速度不一定相同，相同時間內消耗燃料質量不一定相等
（2）比較燃料完全燃盡後水公升高的溫度
（3）不能；兩種燃料釋放的熱量不可能完全被水吸收．
四、綜合題
20.（1）火花塞；噴油嘴
（2）降低
（3）水的比熱容大
（4）增大牽引力
21.（1）解：汽油燃燒放出的熱量為：q=mq=2kg×4.5×107j/kg=9×107j；
（2）解：汽車的總重g總=m總g=（2.5+5）×103kg×10n/kg=7.
5×104n，f=0.2g總=0.2×7.
5×104n=1.5×104n，由於汽車勻速運動，則受到的阻力為f=f=1.5×104n；汽車在平直公路上勻速行駛的功率p=w/t=fs/t=fv=1.
5×104n×15m/s=2.25×105w；
（3）解：汽車在斜坡上做的有用功為：w有用=gh=mgh=5×103kg×10n/kg×50m=2.5×106j，由p=
w/t可得，總功w總=p額t=100000w×100s=1.0×107j，則機械效率為：η=w有用/w總×100%=2.
5×106j/（1.0×107j）×100%=25%.
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