14.2 热机效率同步练习答案及解析2021－2022学年人教版九年级物理全一册（含答案）

14.2
热机效率同步练习
一．选择题（共16小题）
1．单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，此汽油机在每秒钟内（　　）
A．完成120个冲程，对外做功30次
B．完成60个冲程，对外做功15次
C．完成30个冲程，对外做功15次
D．完成60个冲程，对外做功30次
2．小丽为了测试汽车发动机的效率，开车以60km/h的平均速度行驶了120km，用去汽油30L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg，发动机的功率为34.5kW，则该汽车发动机的效率为（　　）
A．25.7%
B．28.8%
C．36.5%
D．29.5%
3．下列有关热现象中，说法正确的是（　　）
A．发生热传递时，温度从高温物体传递给低温物体
B．吹风扇时会感觉凉快，是因为风降低了环境温度
C．冰在熔化过程中要吸收热量，温度和内能均变大
D．酒精灯中的酒精燃烧一半后，剩余酒精热值不变
4．下列有关热现象，说法正确的是（　　）
A．100g酒精比1g酒精的热值大
B．把一块正在熔化的0℃的冰投入0℃的水中，冰的质量会变小
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高是由于锯条从木板中吸收了热量
D．为了防止水箱中的水结冰，司机常在水箱中加入一定量的酒精
5．2020年11月24日，长征五号遥五运载火箭成功发射“嫦娥五号”探测器，经过23天太空之旅后，于12月17日在完成月球自动采样后返回地球，携着1731g月壤样品安全着陆。下列说法正确的是（　　）
A．火箭点火升空时相当于热机的做功冲程，将内能转化为机械能
B．长征五号火箭的发射过程中，燃料燃烧过程中热值不断增大
C．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能，机械能增大
D．火箭使用液氢做燃料，主要是利用了液氢的密度小
6．下列说法正确的是（　　）
A．热机消耗的燃料越多效率就越低
B．热传递中温度总是从热物体传给冷物体
C．疫情期用酒精消毒感到凉是液化现象
D．沿海地区昼夜温差小是因为水的比热容大
7．关于热机，下列说法正确的是（　　）
A．热机的效率越高说明热机做功越快
B．在做功同样多的情况下，消耗的燃料越多，热机的效率越高
C．新能源汽车的发动机的效率可达100%
D．做功冲程既存在化学能转化为内能也存在内能转化为机械能
8．某汽油机的转速为2400r/min，则在1s内汽油机对外做功的次数是（　　）
A．2400次
B．1200次
C．40次
D．20次
9．某单缸四冲程汽油机工作过程中，转数稳定在“3000r/min”，说法错误的是（　　）
A．在压缩冲程中，是机械能转化为内能
B．汽油机每秒钟完成100个冲程，做功25次
C．只有做功冲程是燃气对外做功
D．汽油在气缸中燃烧的过程中，热值逐渐减小
10．2021年3月13日10时19分长四丙火箭以一箭三星的方式将遥感三十一号04组卫星送入预定轨道。下列说法正确的是（　　）
A．卫星升空的过程中，相对火箭静止
B．火箭升空的过程中重力不做功
C．燃料燃烧得越充分燃料的热值越大
D．火箭升空的过程中，机械能转化为内能
11．现代汽车的发动机一般都是四冲程内燃机，若四个冲程如图所示，若飞轮的转速为3000r/min。则从吸气冲程到排气冲程的排序和1s内对外做功的次数正确的是（　　）
A．ACBD
25次
B．CBAD
25次
C．CADB
50次
D．CADB
25次
12．能用如图所示图象表示的关系正确的是（　　）
A．某种物质的密度ρ跟物体质量m的关系
B．某种液体内部压强p与液体深度h的关系
C．某种燃料的热值q与燃料质量m的关系
D．某种物质的比热容c与物体质量m的关系
13．如图所示是柴油机的示意图，已知柴油的热值为4.2×107J/kg。若该柴油机的效率为30%，下列关于柴油机工作过程描述正确的是（　　）
A．如图所示的是压缩冲程
B．该柴油机消耗100g柴油可以获得约1.26×106J的有用功
C．该冲程将内能转化为机械能
D．该柴油机燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
14．某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.5L（1L＝1dm3），已知汽油的密度为ρ汽油＝0.7×103kg/m3，热值q汽油＝4.5×107J/kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为40%，在此过程中（　　）
A．汽油的热值减小
B．消耗汽油1.5kg
C．汽油完全燃烧放出热量3.5×1010J
D．汽车受到3.15×103N的阻力
15．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），下列说法中正确的是（　　）
A．汽油机每秒内完成30个冲程
B．汽油机的功率为2025W
C．做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2.7×107N
D．一个做功冲程中燃气对活塞做的功为1.35×105J
16．随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW．若小汽车行驶的路程为108km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%．则关于小汽车在这段路程中，下列说法不正确的是（　　）
A．运动的时间为1.5h
B．发动机所做的功为1.08×105kJ
C．汽车所受的阻力为1000N
D．消耗汽油的质量为5kg
二．填空题（共9小题）
17．“页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气，被誉为未来能源的“明星”。若页岩气的热值为3.2×107J/m3，完全燃烧0.1m3页岩气可放出
　
　J的热量。
18．汽油机的冲程把机械能转化为内能，汽油机在一段时间内消耗了2kg汽油，这些汽油完全燃烧，可放出
　
　J的热量。汽车不但要“吃油”，同时也要“喝水”，用水冷却发动机，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会
　
　（选填“增加”或“减少”）。（q汽油＝4.6×107J/kg）
19．如图，用酒精灯对试管加热，水温升高，一段时间后瓶塞被水蒸气冲出去，其能量转化与汽油机工作中的　
　冲程能量转化相同，一台单缸四冲程柴油机效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是　
　J。（q柴油＝4.3×107J/kg）
20．小明暑假去研学，中间经过了芜湖长江大桥。他坐的小轿车速度是36km/h，汽车匀速直线通过芜湖长江大桥花了84s，受到阻力恒为220N，该汽油机的效率为21%。则通过全程消耗了　
　kg的汽油。（已知汽油热值4.4×107J/kg）
21．（1）如图所示是一台四冲程汽油机的工作示意图，汽油机正在进行的是
　
　冲程。已知其飞轮的转速为1200r/min，则该汽油机每秒做功的次数是
　
　次，汽车启动时能闻到汽油味，此时汽油没有充分燃烧，燃料的热值
　
　（变大/变小/不变）。
（2）某种国产汽车，它在某平直公路上以72km/h速度匀速行驶，当汽车行驶500s时，若在运动过程中汽车受到的平均阻力是720N，牵引力做功
　
　J。
22．在建的白鹤滩水电站将成为仅次于三峡水电站的中国第二大水电站。水由于受到
　
　力作用而从高处流向低处，通过发电机组，把水的机械能转化为
　
　能，该电站设计年发电量为6×107千瓦时，相对于火力发电每年可节约燃煤
　
　吨。（已知燃煤发电的效率为40%，煤炭的热值3×107J/kg）
23．如图所示是四冲程汽油机的某一冲程的剖面图，该冲程是　
　冲程；若该汽车行驶时效率为25%，汽车油箱的容积为50L，则油箱装满汽油后，汽油完全燃烧可对外做功　
　J。（ρ汽油＝0.71g/cm3，q汽油＝4.6×107J/kg）
24．如图所示，图A是汽油机的
　
　冲程，与它改变内能方式相同的是
　
　图所示的演示实验；行驶时汽油机的飞轮的转数可以达到3600r/min，则每秒钟做功的次数为
　
　次。
25．长征三号乙运载火箭发动机用的是偏二甲肼作为燃料，其热值是4.25×107J/kg，若完全燃烧2吨偏二甲肼，共放出
　
　J热量；某单缸四冲程柴油机曲轴的转速为1200r/min，在1s内柴油机机对外做功
　
　次（q偏＝4.25×107J/kg）。
三．实验探究题（共2小题）
26．小明好久没出门了，天天在家的阳台上向外观望，透透气，这几天疫情快过去了，他发现楼下的车越来越多了，原来很多人都从老家返回东莞了，小明爸爸说，爸爸以前几乎看不到几辆车，近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。小明想原来汽车这么平凡而又重要的交通工具，原来是这几年才渐渐多了起来，他利用初中所学内容去研究汽油机的工作，如图所示：
（1）汽油机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是　
　（对图甲A、B、C、D重新排序）；
（2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每分钟做功　
　次，D图所示的汽油机冲程是通过　
　的方式改变燃气内能的。除此之外通过　
　也可改变物体内能；
（3）图乙所示为某汽油的能流图，若E＝1000J，E1＝350J，E2＝250J，E3＝300J，E4＝100J，则该汽油机的效率为η＝　
　。
（4）以前的汽车发动机经常会很热，人们经常会用水来给汽车的发动机降温，小明又思考了一下用水来降温的原因，原因是因为水的　
　很大。
27．随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭。小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
（1）普通的小汽车用的是汽油机，图甲所示的是　
　冲程，为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过　
　的方式减少汽缸内能，用水来冷却汽缸是因为水的　
　较大。
（2）小明同学阅读了汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图乙所示的图表，请根据给出的信息，计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得　
　J的能量，这些能量能产生　
　J的有用功。（汽油的热值为4.6×107J/kg）
（3）汽车行驶时发动机产生的牵引力为F，则燃烧m质量的汽油，能使汽车前进的距离s＝　
　（用前面给出物理量的符号表示距离，汽油的热值在本小题中用q表示，效率用η表示）
四．计算题（共3小题）
28．某油电混合动力小汽车，在一段平直的公路上匀速行驶速度为100km/h，受到的阻力为2×103N，求：
（1）若在这一过程中消耗燃油0.01m3，求这一过程中燃油燃烧放出的热量（已知燃油密度为0.8×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg）；
（2）小汽车行驶100km发动机做的功为多少？
（3）若该车改用电动力行驶，若每行驶100km消耗电能100kW?h，求此过程的效率。
29．可燃冰将成为未来主要替代能源。已知1dm3的可燃冰完全燃烧放出的热量为6.72×106J。求：[气压为1标准大气压，水的比热容c＝4.2×103J/（kg?℃）]
（1）可燃冰的热值是多少焦每立方米？
（2）若这些热量全部被水吸收，可以使多少千克的水从20℃加热至沸腾？
30．某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，气缸容积为150mL；满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800r，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油10g，汽油的热值为4.6×107J/kg，求：
（1）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
（2）该汽油机的效率。
14.2
热机效率同步练习参考答案与试题解析
一．选择题（共16小题）
1．单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，此汽油机在每秒钟内（　　）
A．完成120个冲程，对外做功30次
B．完成60个冲程，对外做功15次
C．完成30个冲程，对外做功15次
D．完成60个冲程，对外做功30次
【分析】内燃机完成1个工作循环，四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次。
【解答】解：飞轮转速为1800r/min＝30r/s，
因一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程，
所以，该汽油机1s内完成60个冲程，对外做功15次。
故选：B。
【点评】本题考查了内燃机完成一个工作循环飞轮转动的圈数和做功次数，属于基础题。
2．小丽为了测试汽车发动机的效率，开车以60km/h的平均速度行驶了120km，用去汽油30L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg，发动机的功率为34.5kW，则该汽车发动机的效率为（　　）
A．25.7%
B．28.8%
C．36.5%
D．29.5%
【分析】知道汽车速度和行驶路程，利用速度公式求汽车行驶的时间，再利用W＝Pt求发动机对汽车做的功（有用能量）；
知道汽油的体积、汽油的密度，利用密度公式求汽油的质量，再利用燃料完全燃烧放热公式求汽油完全燃烧放出的热量（总能量），再利用效率公式求发动机的效率。
【解答】解：汽车行驶的速度v＝60km/h，
由v＝可得，汽车行驶时间：
t＝＝＝2h＝7200s，
发动机对汽车做的功：
W＝Pt＝34.5×103W×7200s＝2.484×108J，
汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝ρVq＝0.7×103kg/m3×30×10﹣3
m3×4.6×107J/kg＝9.66×108J；
汽车发动机的效率：
η＝＝＝25.7%。
故选：A。
【点评】本题考查了学生对速度公式、功率公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，知识点多，要求灵活选用公式计算。
3．下列有关热现象中，说法正确的是（　　）
A．发生热传递时，温度从高温物体传递给低温物体
B．吹风扇时会感觉凉快，是因为风降低了环境温度
C．冰在熔化过程中要吸收热量，温度和内能均变大
D．酒精灯中的酒精燃烧一半后，剩余酒精热值不变
【分析】（1）热传递的条件是两个物体之间存在温度差，热量从高温物体传给低温物体；
（2）吹风扇感到凉快，是因为是吹风加快了人体汗液的蒸发吸热，从而使人感觉凉快；
（3）物体的内能与物体的质量、温度、状态等有关；晶体在熔化过程中要吸收热量，温度不变，但内能增加；
（4）热值是物质的一种特性，与质量的大小无关。
【解答】解：A、发生热传递时，是内能（热量）从高温物体传递给低温物体，而不是温度。故A错误；
B、吹风扇感到凉快，是因为是吹风加快了人体汗液的蒸发吸热，从而使人感觉凉快。故B错误；
C、冰是晶体，在熔化过程中要吸收热量，温度不变，但内能增加。故C错误；
D、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与质量无关，所以酒精灯中的酒精燃烧一半后，剩余酒精，热值不变。故D正确。
故选：D。
【点评】本题综合考查了热传递的条件、熔化吸热、热值的概念和物体内能的改变方式等知识，综合性较强，易出错。
4．下列有关热现象，说法正确的是（　　）
A．100g酒精比1g酒精的热值大
B．把一块正在熔化的0℃的冰投入0℃的水中，冰的质量会变小
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高是由于锯条从木板中吸收了热量
D．为了防止水箱中的水结冰，司机常在水箱中加入一定量的酒精
【分析】（1）热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量、放出热量多少及燃烧状态没有关系；
（2）晶体熔化过程温度不变，但需要继续吸收热量；热传递发生的条件是要有温度差；
（3）改变物体内能的方式：做功和热传递；
（4）在水箱中加入一定量的酒精后，水的凝固点就会降低。
【解答】解：A、1kg酒精和1g酒精虽然质量不同，但是同一种燃料，所以热值相同，故A错误；
B、把一块正在熔化的0℃的冰投入0℃的水里，因为没有温度差就没有热传递，冰因不能吸收热量所以不能熔化，水也不能放出热量而凝固成冰，因此冰和水的质量都不变，故B错误；
C、用锯条锯木板，对锯条做功，机械能转化为内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了内能，故C错误；
D、司机常在水箱中加入一定量的酒精，降低溶液的凝固点，防止水箱中的水结冰，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查的知识点比较全面，有热值的物理意义、熔化的条件及热传递、改变内能的方式及如何降低晶体的熔点有关知识，是中考的常见题型，难度不大。
5．2020年11月24日，长征五号遥五运载火箭成功发射“嫦娥五号”探测器，经过23天太空之旅后，于12月17日在完成月球自动采样后返回地球，携着1731g月壤样品安全着陆。下列说法正确的是（　　）
A．火箭点火升空时相当于热机的做功冲程，将内能转化为机械能
B．长征五号火箭的发射过程中，燃料燃烧过程中热值不断增大
C．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能，机械能增大
D．火箭使用液氢做燃料，主要是利用了液氢的密度小
【分析】（1）热机是将内能转化为机械能的机器，它的一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，其中压缩冲程是将机械能转化为内能；做功冲程是将内能转化为机械能；
（2）燃料的热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧程度无关。
（3）重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关；动能的大小和物体的质量以及运动的速度快慢有关；势能与动能的和称为机械能。
（4）液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，与其它燃料相比，可以释放出更多的热量。
【解答】解：A、火箭点火升空时相当于热机的做功冲程，热机的做功冲程是将内能转化为机械能，故A正确；
B、因为燃料的热值是燃料的特性，与燃料的质量和燃烧程度无关，所以长征五号火箭的发射过程中，燃料燃烧过程中热值不变，故B错误；
C、火箭加速升空过程中质量不变，速度和高度都增加，动能和重力势能都增大，故机械能增大，不是动能没有转化为重力势能，故C错误；
D、火箭使用的燃料主要是液态氢，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢时，与其它燃料相比，可以释放出更多的热量，故D错误。
故选：A。
【点评】此题考查动能和势能的转化与守恒、燃料的热值等，特别需要注意的是：判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的。
6．下列说法正确的是（　　）
A．热机消耗的燃料越多效率就越低
B．热传递中温度总是从热物体传给冷物体
C．疫情期用酒精消毒感到凉是液化现象
D．沿海地区昼夜温差小是因为水的比热容大
【分析】（1）热机的效率等于热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值。
（2）热传递过程中，内能（热量）从高温物体传递到低温物体。
（3）物质由液态变为气态的过程叫汽化，汽化吸热。
（4）水的比热容大，导致沿海地区的昼夜温差小。
【解答】解：A、热机消耗的燃料越多，效率不一定越低，效率还与热机所做有用功有关，故A错误；
B、热传递中内能（热量）总是从热物体传给冷物体，故B错误；
C、疫情期用酒精消毒感到凉，是因为酒精汽化吸热，故C错误；
D、沿海地区昼夜温差小是因为水的比热容大，故D正确。
故选：D。
【点评】深入理解热机效率概念、热传递的实质，知道汽化吸热、水的比热容大产生的现象，可解答此题。
7．关于热机，下列说法正确的是（　　）
A．热机的效率越高说明热机做功越快
B．在做功同样多的情况下，消耗的燃料越多，热机的效率越高
C．新能源汽车的发动机的效率可达100%
D．做功冲程既存在化学能转化为内能也存在内能转化为机械能
【分析】（1）功率是描述热机做功快慢的物理量，效率是表示机器有效利用能量占总能量的百分数；
（2）热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。
（3）任何机器都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%；
（4）在做功冲程中，燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能，高温高压燃气的内能又转化为机械能，据此分析。
【解答】解：A、功率是描述热机做功快慢的物理量，即功率越大，热机做功越快，故A错误；
B．热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故B错误；
C、新能源汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%．故C错误；
D、在做功冲程中，燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能，高温高压燃气的内能又转化为机械能，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查热机的有关知识，属于对基础知识的考查，难度不大。
8．某汽油机的转速为2400r/min，则在1s内汽油机对外做功的次数是（　　）
A．2400次
B．1200次
C．40次
D．20次
【分析】在四冲程内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功1次，曲轴和飞轮转2圈。
【解答】解：汽油机的转速n＝2400r/min＝40r/s，即1s内飞轮转40圈，
因一个工作循环飞轮转2圈，对外做功1次，
所以，在1s内汽油机对外做功的次数是20次。
故选：D。
【点评】知道四冲程汽油机在一个工作循环中曲轴转2圈、飞轮转2圈、做功一次是解决该题的关键。
9．某单缸四冲程汽油机工作过程中，转数稳定在“3000r/min”，说法错误的是（　　）
A．在压缩冲程中，是机械能转化为内能
B．汽油机每秒钟完成100个冲程，做功25次
C．只有做功冲程是燃气对外做功
D．汽油在气缸中燃烧的过程中，热值逐渐减小
【分析】（1）四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次。其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
（2）热值的大小只与燃料的种类有关。
【解答】解：AC、汽油机四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，将内能转化为机械能；在压缩冲程中将机械能转化为内能，故AC正确；
B、四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈。因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故B正确；
D、热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧情况无关，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了热值的大小、热机的工作过程，属于基础知识。
10．2021年3月13日10时19分长四丙火箭以一箭三星的方式将遥感三十一号04组卫星送入预定轨道。下列说法正确的是（　　）
A．卫星升空的过程中，相对火箭静止
B．火箭升空的过程中重力不做功
C．燃料燃烧得越充分燃料的热值越大
D．火箭升空的过程中，机械能转化为内能
【分析】（1）判断物体运动还是静止的，关键是看物体和参照物之间是否发生了位置的变化；当两个物体之间没有位置变化时，以其中任何一个物体为参照物，另一个物体都是静止的。
（2）火箭上升的过程中重力做负功，重力势能增大；
（3）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
（4）根据消耗能量与得到能量是什么来判断能量的转化情况；
【解答】解：A、卫星随火箭升空过程中，以火箭为参照物，卫星与火箭之间位置不变，故卫星是静止的，故A正确；
B、火箭受到的重力方向向下，所以火箭上升的过程中重力做负功，重力势能增大，故B错误；
C、热值是燃料本身的一种特性，只与燃料本身决定，和燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低无关，故C错误；
D、在火箭升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，故D错误；
故选：A。
【点评】本题既考查了火箭发射过程中的能量转化和机械能变化情况，同时也考查了对燃料热值的了解，属基础知识的考查，难度不大。
11．现代汽车的发动机一般都是四冲程内燃机，若四个冲程如图所示，若飞轮的转速为3000r/min。则从吸气冲程到排气冲程的排序和1s内对外做功的次数正确的是（　　）
A．ACBD
25次
B．CBAD
25次
C．CADB
50次
D．CADB
25次
【分析】（1）四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，根据两个气门的开关、活塞的运动方向可以确定每个冲程，从而排列出正确的顺序。
（2）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出答案。
【解答】解：（1）A、进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；B、气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，内能转化成机械能；C、气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，机械能转化成内能；D、排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程。则从吸气冲程到排气冲程的顺序是ACBD；
（2）飞轮转速是3000r/min＝50r/s，表示每秒飞轮转动50圈，而每2圈4个冲程，所以1s内完成100个冲程，对外做功25次。
故选：A。
【点评】本题考查了内燃机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的判断，同时也考查学生对热机转速的掌握，记住相关的数据大小，会根据转速进行相关计算是解决该题的关键。
12．能用如图所示图象表示的关系正确的是（　　）
A．某种物质的密度ρ跟物体质量m的关系
B．某种液体内部压强p与液体深度h的关系
C．某种燃料的热值q与燃料质量m的关系
D．某种物质的比热容c与物体质量m的关系
【分析】（1）密度是物质的一种特性，不同的物质，其密度一般不同，其大小决定于物质的种类和所处的状态，与物体的质量和体积无关。
（2）由液体压强公式p＝ρgh可知，当液体的密度一定时，液体内部的压强与深度成正比。
（3）热值是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料的一种特性，它和燃料的质量、放出热量的多少无关。
（4）比热容是物质的一种特性，与物质的质量、体积等无关。
【解答】解：A、同种物质的密度是保持不变的，并不会随质量、体积的改变而改变，而图象反映物质的密度与质量成正比，故A错误；
B、图象反映的是液体压强随深度的增大而增大，是正比例函数图象，说明液体压强与深度成正比，故B正确；
C、热值是燃料的一种特性，它和燃料的质量、放出热量的多少无关，而图象反映燃料的热值与质量成正比，故C错误；
D、物质的比热容与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化无关，故D错误。
故选：B。
【点评】本题综合考查了对密度、液体压强、热值和比热容等概念的理解和认识，属于基础知识的理解。
13．如图所示是柴油机的示意图，已知柴油的热值为4.2×107J/kg。若该柴油机的效率为30%，下列关于柴油机工作过程描述正确的是（　　）
A．如图所示的是压缩冲程
B．该柴油机消耗100g柴油可以获得约1.26×106J的有用功
C．该冲程将内能转化为机械能
D．该柴油机燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
【分析】（1）（3）柴油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成，做功冲程将内能转化为机械能；
（2）根据Q＝mq求出柴油完全燃烧放出的热量；根据效率求出有用功；
（4）废气具有较大的能量。
【解答】解：
AC、图中的冲程中，进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，在吸气冲程中没有能量的转化，故AC错误；
B、柴油完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝0.1kg×4.2×107J/kg＝4.2×106J；由η＝可得，该汽油机对外做的有用功W有＝ηQ总＝30%×4.2×106J＝1.26×106J，故B正确；
D、柴油机的效率为30%，柴油机燃料释放的能量少部分转化为机械能，燃料燃烧放出的热量中，一部分用来克服机件摩擦，一部分由机件直接向外散热，废气的温度很高，带走了大部分的热量，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查学生对热机能量的转化、放热公式和效率公式的应用的理解和掌握，是一道基础题。
14．某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.5L（1L＝1dm3），已知汽油的密度为ρ汽油＝0.7×103kg/m3，热值q汽油＝4.5×107J/kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为40%，在此过程中（　　）
A．汽油的热值减小
B．消耗汽油1.5kg
C．汽油完全燃烧放出热量3.5×1010J
D．汽车受到3.15×103N的阻力
【分析】（1）热值是燃料的一种特性，只与物质的种类有关，与质量无关；
（2）已知消耗汽油的体积和密度，利用公式m＝ρV可求得汽油的质量；
（3）已知汽油的热值，利用公式Q＝mq可求得汽油完全燃烧放出的热量；
（4）知道汽油完全燃烧放出的热量，利用公式W＝ηQ放可求出牵引力做的功，
知道前进的距离，利用公式F＝求出汽车的牵引力，
知道汽车做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，可求得阻力。
【解答】解：A、热值是燃料的一种特性，与质量无关，汽车行驶过程中，油箱内的汽油减少，剩下的汽油的热值不变，故A错误；
B、消耗汽油的体积：
V汽油＝1.5L＝1.5×10，3m3，
消耗汽油的质量：
m汽油＝ρ汽油V汽油＝0.7×103kg/m3×1.5×10，3m3＝1.05kg，故B错误；
C、汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝m汽油q汽油＝1.05kg×4.5×107J/kg＝4.725×107J，故C错误；
D、用来做有用功的热量：
W＝ηQ放＝40%×4.725×107J＝1.89×107J
汽车移动的距离：
s＝6km＝6×103m，
汽车的牵引力：
F＝＝＝3.15×103N，
因为汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，
所以阻力f＝F＝3.15×103N，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对热值的理解以及质量的公式、功的公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键，要求灵活运用所学公式。
15．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），下列说法中正确的是（　　）
A．汽油机每秒内完成30个冲程
B．汽油机的功率为2025W
C．做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2.7×107N
D．一个做功冲程中燃气对活塞做的功为1.35×105J
【分析】（1）四冲程汽油机工作时，完成一个工作循环，飞轮转动2周，完成4个冲程，对外做功1次；
（2）飞轮（曲轴）每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动1800周对外做功的次数，已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功，从而可以计算出燃气对活塞做的总功，又知道做功的时间，可利用公式P＝计算出汽油机的功率；
（3）知道燃气的平均压强和活塞的面积，可利用公式F＝pS计算出平均压力的大小；
（4）知道活塞在气缸中移动的距离，可利用公式W＝Fs计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功。
【解答】解：A、由四冲程汽油机工作过程知，完成一个工作循环，飞轮转动2周，完成4个冲程，对外做功1次，可知当飞轮1min转动1800周，即每秒钟转动30周，完成60个冲程。故A不正确；
BCD、由题可知，p＝9.0×105Pa，S＝30cm2＝3×10﹣3m2，
燃气对活塞的平均压力为：F＝pS＝9.0×105Pa×3×10﹣3m2＝2700N。故C不正确；
s＝50mm＝0.05m，
一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W＝Fs＝2700N×0.05m＝135J。故D不正确；
飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动1800周，要对外做功900次，
燃气对活塞做的总功为：W总＝W×900＝135J×900＝121500J，
而t＝1min＝60s，而t＝1min＝60s，
汽油机的功率为：P＝＝＝2025W。故B正确。
故选：B。
【点评】此题考查热机中压力、功、功率的计算，关键是对公式和公式变形的理解和应用。在计算过程中要注意单位的换算。
16．随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW．若小汽车行驶的路程为108km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%．则关于小汽车在这段路程中，下列说法不正确的是（　　）
A．运动的时间为1.5h
B．发动机所做的功为1.08×105kJ
C．汽车所受的阻力为1000N
D．消耗汽油的质量为5kg
【分析】（1）已知汽车的行驶速度和行驶的距离，根据公式t＝可求运动时间；
（2）已知发动机的实际功率和行驶的时间，根据公式W＝Pt可求发动机所做的功；
（3）根据F＝计算出牵引力，然后根据二力平衡的条件汽车汽车所受的阻力；
（4）汽油完全燃烧释放的热量根据公式Q＝qm可求，还知道小汽车发动机的效率η＝×100%，二式联立可求汽油的质量。
【解答】解：
A、根据公式v＝可知，汽车的运动时间为：t＝＝＝1.5h＝5400s，故A正确；
B、发动机所做的功为：W＝Pt＝20000W×5400s＝1.08×108J＝1.08×105kJ，故B正确；
C、汽车的速度v＝72km/h＝20m/s，根据公式P＝＝Fv可知，汽车的牵引力：F＝＝＝1000N，根据二力平衡的条件汽车汽车所受的阻力为f＝F＝1000N，故C正确；
D、汽油完全燃烧释放的热量Q＝mq，又因为Q＝，所以m＝＝＝≈9.4kg，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查时间、做功、质量的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要注意单位的换算。
二．填空题（共9小题）
17．“页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气，被誉为未来能源的“明星”。若页岩气的热值为3.2×107J/m3，完全燃烧0.1m3页岩气可放出
　3.2×106　J的热量。
【分析】知道页岩气的体积和热值，利用燃料完全燃烧公式Q放＝Vq求出这些页岩气完全燃烧放出的热量。
【解答】解：完全燃烧0.1m3页岩气可放出的热量：Q放＝Vq＝0.1m3×3.2×107J/m3＝3.2×106J。
故答案为：3.2×106。
【点评】本题考查了燃料释放热量的计算，是一道较为简单的计算题。
18．汽油机的冲程把机械能转化为内能，汽油机在一段时间内消耗了2kg汽油，这些汽油完全燃烧，可放出
　9.2×107　J的热量。汽车不但要“吃油”，同时也要“喝水”，用水冷却发动机，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会
　增加　（选填“增加”或“减少”）。（q汽油＝4.6×107J/kg）
【分析】知道汽油的质量和热值，利用燃料完全放热公式Q放＝mq求汽油完全燃烧产生的热量；改变物体内能有两个方法：做功和热传递。其中做功改变内能本质是机械能与内能的转化，热传递改变内能本质是内能的转移。
【解答】解：汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×107J；
发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，所以水的内能增加。
故答案为：9.2×107；增加。
【点评】本题考查了热量公式的应用、改变内能的方法，属于基础题。
19．如图，用酒精灯对试管加热，水温升高，一段时间后瓶塞被水蒸气冲出去，其能量转化与汽油机工作中的　做功　冲程能量转化相同，一台单缸四冲程柴油机效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是　8.6×107　J。（q柴油＝4.3×107J/kg）
【分析】（1）热机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能；
（2）利用Q＝mq计算燃料燃烧放出的热量，然后根据η＝×100%进行计算。
【解答】解：（1）图中的塞子被试管内的水蒸气推出过程是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程，与热机的做功冲程的能量转化相同。
（2）柴油燃烧放出的热量：Q放＝mq柴油＝5kg×4.3×107J/kg＝2.15×108J，
由η＝×100%可得，转化的机械能为：
W＝Q放η＝2.15×108J×40%＝8.6×107J。
故答案为：做功；8.6×107。
【点评】本题考查了学生对热量的计算公式Q＝qm、内燃机的四个冲程特点的理解和掌握。
20．小明暑假去研学，中间经过了芜湖长江大桥。他坐的小轿车速度是36km/h，汽车匀速直线通过芜湖长江大桥花了84s，受到阻力恒为220N，该汽油机的效率为21%。则通过全程消耗了　0.02　kg的汽油。（已知汽油热值4.4×107J/kg）
【分析】知道汽车通过大桥的时间和汽车的速度，根据v＝变形公式s＝vt求出汽车行驶的路程；知道小轿车做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，即F＝f，根据W＝Fs求出牵引力所做的功；知道汽油机的效率，利用由的变形公式Q放＝求出汽油完全燃烧放出的热量，再根据q＝变形公式m＝求出汽油的质量。
【解答】解：汽车行驶的速度为：v＝36km/h＝10m/s，
由可得，汽车84s行驶的路程为：s＝vt＝10m/s×84s＝840m，
因为小轿车做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，牵引力F＝f＝220N，
牵引力所做的功：W＝Fs＝220N×840m＝1.848×105J，
由得，
汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝＝＝8.8×105J，
由Q放＝mq得，消耗的汽油的质量为：m＝＝0.02kg。
故答案为：0.02。
【点评】本题考查了速度公式、功的公式、二力平衡条件、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用等，涉及到的知识点较多，有一定的综合性。
21．（1）如图所示是一台四冲程汽油机的工作示意图，汽油机正在进行的是
　做功　冲程。已知其飞轮的转速为1200r/min，则该汽油机每秒做功的次数是
　10　次，汽车启动时能闻到汽油味，此时汽油没有充分燃烧，燃料的热值
　不变　（变大/变小/不变）。
（2）某种国产汽车，它在某平直公路上以72km/h速度匀速行驶，当汽车行驶500s时，若在运动过程中汽车受到的平均阻力是720N，牵引力做功
　7.2×106　J。
【分析】（1）根据图中气门的开关情况和活塞的运动方向判断出是哪一个冲程；
在四冲程内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功1次，曲轴和飞轮转2圈；
热值与燃料的种类有关，与是否充分燃烧无关；
（2）由于汽车匀速行驶，汽车牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，可求牵引力，利用W＝Fs求牵引力做功。
【解答】解：（1）根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程；
飞轮的转速为1200r/min，即每秒钟转20圈，完成40个冲程，做功10次；
热值与燃料的种类有关，与是否充分燃烧无关，因此汽油没有充分燃烧时，此时燃料的热值不变；
（2）v＝72km/h＝20m/s，
由v＝得汽车行驶距离：
s＝vt＝20m/s×500s＝10000m，
因为汽车匀速行驶，所以汽车牵引力：F＝f＝720N，
牵引力做功：
W＝Fs＝720N×10000m＝7.2×106J。
故答案为：（1）做功；10；不变；（2）7.2×106。
【点评】本题主要考查的知识点较多，如燃料的热值、内燃机的四个冲程、功公式的应用等内容，会根据内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，记住相关的数据大小，会根据转速进行相关计算。
22．在建的白鹤滩水电站将成为仅次于三峡水电站的中国第二大水电站。水由于受到
　重　力作用而从高处流向低处，通过发电机组，把水的机械能转化为
　电　能，该电站设计年发电量为6×107千瓦时，相对于火力发电每年可节约燃煤
　1.8×104　吨。（已知燃煤发电的效率为40%，煤炭的热值3×107J/kg）
【分析】（1）根据重力的作用，及重力的方向总是竖直向下，从而即可求解．
（2）水电站发电时，把水的机械能转化为电能；
（3）由题知平均每年发电量W年，而W电＝40%×Q放，可求需要完全燃烧煤放出的热量，再利用Q放＝mq求煤的质量。
【解答】解：（1）水总是从高处流向低处是因为水受到竖直向下的重力作用；
（2）水电站工作时，将水蕴含的机械能转化为电能；
（3）由题知，平均每年发电量W年＝6×107kW?h＝6×107×3.6×106J＝2.16×1014J，
若是燃煤火力发电，需要完全燃烧煤放出的热量：
Q放＝＝＝5.4×1014J，
由Q放＝m煤q得需要煤的质量：
m煤＝＝＝1.8×107kg＝1.8×104t。
故答案为：（1）重；（2）电；（3）1.8×104。
【点评】明本题综合考查重力的作用、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，由于数值较大，要细心，利用好科学记数法。
23．如图所示是四冲程汽油机的某一冲程的剖面图，该冲程是　压缩　冲程；若该汽车行驶时效率为25%，汽车油箱的容积为50L，则油箱装满汽油后，汽油完全燃烧可对外做功　4.0825×108　J。（ρ汽油＝0.71g/cm3，q汽油＝4.6×107J/kg）
【分析】（1）汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程。吸气冲程进气阀打开，排气阀关闭，活塞向下运动；压缩冲程两个气阀都关闭，活塞向上运动；做功冲程两个气阀都关闭，活塞向下运动；排气冲程排气阀打开，进气阀关闭，活塞向上运动；
（2）已知汽油的体积和密度，利用m＝ρV求出汽油的质量，根据Q放＝mq求出汽油完全燃烧放出的热量，再根据η＝×100%的变形公式求出对外做的功。
【解答】解：（1）由图可知，两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程；
（2）汽油的体积为：V＝50L＝5×104cm3，
汽油的质量为：m＝ρV＝0.71g/cm3×5×104cm3＝3.55×104g＝35.5kg，
汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝35.5kg×4.6×107J/kg＝1.633×109J，
由η＝×100%得，汽油完全燃烧可对外做功为：W＝ηQ放＝25%×1.633×109J＝4.0825×108J。
故答案为：压缩；4.0825×108。
【点评】本题综合考查内燃机四个冲程的特点、密度公式、热量的计算公式以及热机效率功的计算公式的应用，涉及的内容较多，难度适中。
24．如图所示，图A是汽油机的
　做功　冲程，与它改变内能方式相同的是
　C　图所示的演示实验；行驶时汽油机的飞轮的转数可以达到3600r/min，则每秒钟做功的次数为
　30　次。
【分析】（1）判断汽油机的四个冲程，先看进气门和排气门的关闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；活塞上行为压缩冲程和排气冲程；活塞下行为吸气冲程和做功冲程；
（2）改变物体内能的方式有热传递和做功两种；
（3）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出答案。
【解答】解：
（1）图A中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
（2）B图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；
C图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；
汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是C实验；
且汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是B图；
（3）飞轮转速是3600r/min＝60r/s，表示每秒飞轮转动60圈，要经过120个冲程，对外做功30次。
故答案为：做功；C；30。
【点评】此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理。
25．长征三号乙运载火箭发动机用的是偏二甲肼作为燃料，其热值是4.25×107J/kg，若完全燃烧2吨偏二甲肼，共放出
　8.5×1010　J热量；某单缸四冲程柴油机曲轴的转速为1200r/min，在1s内柴油机机对外做功
　10　次（q偏＝4.25×107J/kg）。
【分析】（1）已知偏二甲肼的热值和质量，利用公式Q放＝mq计算燃料完全燃烧放出的热量；
（2）在四冲程内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功1次，曲轴和飞轮转2圈。
【解答】解：（1）完全燃烧2吨偏二甲肼所放出的热量：
Q放＝mq偏＝2×103kg×4.25×107J/kg＝8.5×1010J；
（2）柴油机的飞轮的转速为1200r/min＝20r/s，即每秒完成10个工作循环，对外做功10次。
故答案为：8.5×1010；10。
【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式和热机工作原理的理解和应用，基础题。
三．实验探究题（共2小题）
26．小明好久没出门了，天天在家的阳台上向外观望，透透气，这几天疫情快过去了，他发现楼下的车越来越多了，原来很多人都从老家返回东莞了，小明爸爸说，爸爸以前几乎看不到几辆车，近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。小明想原来汽车这么平凡而又重要的交通工具，原来是这几年才渐渐多了起来，他利用初中所学内容去研究汽油机的工作，如图所示：
（1）汽油机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是　BADC　（对图甲A、B、C、D重新排序）；
（2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每分钟做功　900　次，D图所示的汽油机冲程是通过　做功　的方式改变燃气内能的。除此之外通过　热传递　也可改变物体内能；
（3）图乙所示为某汽油的能流图，若E＝1000J，E1＝350J，E2＝250J，E3＝300J，E4＝100J，则该汽油机的效率为η＝　25%　。
（4）以前的汽车发动机经常会很热，人们经常会用水来给汽车的发动机降温，小明又思考了一下用水来降温的原因，原因是因为水的　比热容　很大。
【分析】（1）内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，根据气阀开闭和活塞移动情况确定冲程的名称，并排出正确顺序；
（2）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出答案；改变内能的方式有做功和热传递两种方式；
（3）热机的机械效率是指有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值；
（4）水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
【解答】解：（1）甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程；
乙中的进气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程；
丙中的排气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程；
丁中的两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程；
故先后顺序为：BADC。
（2）若飞轮转速是1800r/min，表示每分钟飞轮转动1800圈，
因为飞轮转2圈，对外做功1次，所以，飞轮转1800圈，对外做功900次；
此过程中燃气对外做功，则其内能减小即通过做功的方法改变物体的内能，除此之外通过热传递也可改变物体内能。
（3）由能流图可知：燃料完全燃烧放出的热量为E，有用机械能即有用功为E2，所以内燃机的效率η＝×100%＝×100%＝25%。
（4）因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以人们用冷水冷却发动机。
故答案为：（1）BADC；（2）900；做功；热传递；（3）25%；（4）比热容。
【点评】本题考查了内燃机四冲程的特点、改变内能的方式、效率的计算以及水的比热容大的应用等，根据气阀开闭和活塞移动情况确定冲程的名称是关键。
27．随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭。小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
（1）普通的小汽车用的是汽油机，图甲所示的是　做功　冲程，为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过　热传递　的方式减少汽缸内能，用水来冷却汽缸是因为水的　比热容　较大。
（2）小明同学阅读了汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图乙所示的图表，请根据给出的信息，计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得　9.2×106　J的能量，这些能量能产生　2.76×106　J的有用功。（汽油的热值为4.6×107J/kg）
（3）汽车行驶时发动机产生的牵引力为F，则燃烧m质量的汽油，能使汽车前进的距离s＝　　（用前面给出物理量的符号表示距离，汽油的热值在本小题中用q表示，效率用η表示）
【分析】（1）内燃机的一个工作循环有四个冲程，即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；压缩冲程即进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩空气做功，使气缸内气体内能增加温度升高；对于做功冲程，即气缸内的混合物被引燃，导致气缸内产生高温高压燃气，这些燃气推动活塞做功，使活塞由上向下运动；改变内能有两种方式：即做功和热传递；在自然界中水的比热容最大，这也是我们选用水作为作取暖或冷却物体的物质的根本原因；
（2）根据热值和汽油的质量，用公式Q＝qm求出汽油完全燃烧放出的热量；由能流图得出转化为有用功的能量占总能量的比值，得出内燃机的效率；根据W＝Q放×30%求出有用功；
（3）汽车行驶时做的有用功可以利用W＝Fs来表示，汽车消耗的总能量Q可以用：Q＝mq表示，利用内燃机的效率将两者联系起来，从而可以表示出汽车前进的距离。
【解答】解：
（1）由图可知，汽油机的进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以此冲程为做功冲程；
为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量而使得气缸温度降低，这是通过热传递的方式改变内能的；
选择用水作为冷却剂，是因为水的比热容大，即相同质量的水和其他的液体相比较时，在升高相同温度时，水能吸收的热量多，故用水冷却效果好；
（2）汽油的热值为4.6×107J/kg，完全燃烧0.2kg的汽油产生的热量：
Q放＝mq＝0.2kg×4.6×107J/kg＝9.2×106J；
由图可知，做有用功的能量占：100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%，
即内燃机的效率为η＝30%；
因此产生的有用功：W＝Q放×30%＝9.2×106J×30%＝2.76×106J；
（3）设汽车通过的距离为s。
则完全燃烧质量为m的汽油产生的总能量：Q＝mq，
有效利用的能量：Q有＝Qη＝ηmq﹣﹣﹣﹣﹣①，
有效利用的能量对汽车做功，即W＝Q有
﹣﹣﹣﹣﹣②，
牵引力对汽车做的功W＝Fs﹣﹣﹣﹣﹣③，
联立①②③式解得：s＝。
故答案为：（1）做功；热传递；比热容；（2）9.2×106；
2.76×106；（3）。
【点评】本题以汽车为背景中，考查了多个物理知识点，包括能量的转化、效率的公式、功率的公式等，综合性很强，有一定的难度，值得我们关注。
四．计算题（共3小题）
28．某油电混合动力小汽车，在一段平直的公路上匀速行驶速度为100km/h，受到的阻力为2×103N，求：
（1）若在这一过程中消耗燃油0.01m3，求这一过程中燃油燃烧放出的热量（已知燃油密度为0.8×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg）；
（2）小汽车行驶100km发动机做的功为多少？
（3）若该车改用电动力行驶，若每行驶100km消耗电能100kW?h，求此过程的效率。
【分析】（1）知道燃油的密度和体积，利用m＝ρV求燃油的质量，再利用Q放＝mq求燃油完全燃烧放出的热量；
（2）由于车匀速行驶，车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，可求牵引力大小，又知道行驶的路程，利用W＝Fs求牵引力做功；
（3）根据W有用＝Fs计算出有用功，根据1kW?h＝3.6×106J计算出100kW?h的电能，再利用效率公式η＝×100%求该电动车的效率。
【解答】解：（1）由ρ＝得消耗燃油的质量：
m＝ρV＝0.8×103kg/m3×0.01m3＝8kg，
燃油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝8kg×4.6×107J/kg＝3.68×108J；
（2）因为车匀速行驶，
所以牵引力F＝f＝2×103N，
小汽车行驶100km发动机做的功：
W＝Fs＝2×103N×100×103m＝2×108J；
（3）若该车改用电动力，提供的牵引力仍然为2×103N，
电动车每行驶100km做的功为：W有＝Fs＝2×103N×100×103m＝2×108J；
消耗电能W＝100kW?h＝100×3.6×106J＝3.6×108J，
此过程的效率η＝×100%＝×100%≈55.6%。
答：（1）燃油燃烧放出的热量为3.68×108J；
（2）该车行驶的速度为100km/h，该车牵引力所做的功为2×108J；
（3）该车的效率为55.6%。
【点评】本题为力学、热学、电学的综合题，综合考查了学生对密度公式、功的公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式、二力平衡条件的了解与掌握，要求灵活运用相关公式。
29．可燃冰将成为未来主要替代能源。已知1dm3的可燃冰完全燃烧放出的热量为6.72×106J。求：[气压为1标准大气压，水的比热容c＝4.2×103J/（kg?℃）]
（1）可燃冰的热值是多少焦每立方米？
（2）若这些热量全部被水吸收，可以使多少千克的水从20℃加热至沸腾？
【分析】（1）根据可求出可燃冰的热值；
（2）水从20℃加热至沸腾，可知水的温度变化量Δt，利用Q吸＝cm△t可求出水的质量为：。
【解答】解：（1）已知可燃冰的体积V＝1dm3＝1×10﹣3m3，可燃冰完全燃烧放出的热量为Q放＝6.72×106J，
则可燃冰的热值为：＝＝6.72×109J/m3；
（2）Q吸＝Q放＝6.72×106J，在1标准大气压下水的沸点为100℃，
利用Q吸＝cm△t可求出水的质量为：＝＝20kg。
答：（1）可燃冰的热值是6.72×109J/m3；
（2）若这些热量全部被水吸收，可以使20千克的水从20℃加热至沸腾。
【点评】本题主要考查学生对热值的理解和物质吸热公式的掌握，需要注意的是了解标准大气压下水的沸点为100℃。
30．某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，气缸容积为150mL；满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800r，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油10g，汽油的热值为4.6×107J/kg，求：
（1）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
（2）该汽油机的效率。
【分析】（1）知道满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强和气缸容积，根据W＝FL＝pSL＝pV求出一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
（2）1800r/min表示飞轮1min转动1800周，根据飞轮（曲轴）每转两圈对外做功一次求出1min对外做功的次数，然后求出1min燃气对活塞做的功；知道1min消耗汽油的质量，根据Q放＝mq求出汽油完全燃烧释放的热量，根据η＝×100%求出该汽油机的效率。
【解答】解：（1）气缸容积V＝150mL＝150cm3＝1.5×10﹣4m3，
一个做功冲程中燃气对活塞做的功：
W0＝FL＝pSL＝pV＝9.0×105Pa×1.5×10﹣4m3＝135J；
（2）因飞轮每转两圈对外做功一次，
所以，由1800r/min可知，飞轮1min转动1800周，做功900次，
则1min燃气对活塞做的功：
W＝W0×900＝135J×900＝1.215×105J，
1min消耗汽油完全燃烧释放的热量：
Q放＝mq＝10×10﹣3kg×4.5×107J/kg＝4.5×105J，
该汽油机的效率：
η＝×100%＝×100%＝27%。
答：（1）一个做功冲程中燃气对活塞做的功为135J；
（2）该汽油机的效率为27%。
【点评】本题考查了压强公式、做功公式、燃料完全燃烧释放热量公式、效率公式的应用，知道飞轮每转两圈对外做功一次是关键。