苏科版九年级上册12.4机械能与内能的相互转化 同步练习（含解析）

苏科版九年级上册 12.4 机械能与内能的相互转化
一、单选题
1．小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（　　）
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C．汽油机的点火方式是压燃式 D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
2．下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（　　）
A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．柴油机的热机效率通常为100%
D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
3．如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞常会跳起来。下图汽油机的四个冲程与这一现象的能量转化相同的是（　　）
A． B． C． D．
4．下列实例中，通过做功来改变物体内能的是
A．冰箱内，饮料的温度降低
B．冬天里，两手互搓变温暖
C．阳光下，柏油马路被晒热
D．发烧时，冷毛巾给头降温
5．下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（　　）
A．柴油机的热机效率通常为100%
B．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
6．下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（　　）
A．汽油机与柴油机使用的燃料不同
B．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
C．汽油机的热机效率高于柴油机，所以得到了更广泛的应用
D．柴油机在吸气冲程中只吸入空气，不需要吸入燃料
7．汽车已走进很多现代家庭，如图为汽车的四冲程汽油机气缸的工作示意图，按吸气、压缩、做功、排气的顺序排列，下列排序正确的是（　　）
A．乙丙甲丁 B．甲丁乙丙 C．丙乙甲丁 D．丙丁甲乙
8．如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是（　　）
A．一个完整的工作循环顺序是：乙甲丁丙
B．丁冲程发生的能量转化为内能转化为机械能
C．只有甲冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的
D．丙冲程中排出的废气没有任何利用的价值
9．下列实例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（　　）
A．两手相互摩擦，手的温度升高
B．用锯条锯木板，锯条的温度升高
C．将冰块放入饮料中，饮料的温度降低
D．给自行车胎打气，气筒内气体温度升高
10．如图所示是一个演示实验，老师向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮看到盒盖飞出。以下四个过程中，与该过程中能量转化形式相同的是（　　）
A．冬天，搓手使手变得暖和 B．火箭与空气摩擦表面温度升高
C．汽油机的压缩冲程 D．热水瓶塞从瓶口跳起
11．下列说法正确的是（ ）
A．冠状病毒的传播是扩散现象
B．即使煤炭没有完全燃烧，其热值也不会改变
C．一个物体的内能增加了，一定是它吸收了热量
D．因为沙石的比热容比水小，所以吸收相同的热量，沙石比水升温快
12．热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（　　）
A．四月的荷泽牡丹飘香，说明分子间有空隙
B．摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能
C．热机通过压缩冲程将机械能转化为内能
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高
13．如图甲所示是火箭携带卫星加速上升的情景。如图乙所示是人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的示意图，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中，以火箭为参照物，其携带的卫星是运动的
B．图乙人造地球卫星运行中，只有动能和势能的转化
C．图甲、图乙中卫星运动的机械能都不变
D．图乙中人造地球卫星从远地点向近地点运行时，动能减小
14．在汽油机工作的四个冲程中，目的是发生内能和机械能相互转化的是（　　）
A．吸气冲程和压缩冲程 B．压缩冲程和排气冲程
C．吸气冲程和做功冲程 D．压缩冲程和做功冲程
15．如图所示，汽油机处于工作过程中的两个冲程。下列叙述中正确的是（ ）
A．甲为做功冲程，内能转化为机械能
B．乙为做功冲程，机械能转化为内能
C．甲为压缩冲程，机械能转化为内能
D．乙为压缩冲程，内能转化为机械能
二、填空题
16．寒冷的冬天，在体育课上跳绳可以使身体发热，这是通过 ______的方式改变身体的内能；放学回到家，闻到香香的饭菜味儿，这是 ______现象；白炽灯的灯丝是用钨制成的，是利用了钨的 ______高。
17．如图所示是某科学探究小组成员在做“向装有少量水的瓶子内打气”的实验，用塞子塞紧瓶口后，不断用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出，这时可以看到瓶内出现白雾，这是发生了___________（填物态变化名称）现象，这是由于瓶塞冲出时___________（选填“瓶内空气对瓶塞”或“外界对瓶内空气”）做功，导致瓶内空气内能变化，温度___________（选填“升高”或“降低”）造成的。
18．运动会上常用气球来装饰会场，在烈日曝晒下，气球的内能增大，这是通过 ______的方式改变气球内能的。现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有较大的 ______，其燃烧过程时将化学能转化为内能。
19．如图是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于______冲程，该冲程将机械能转化为______能，若该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功______次。
20．在1标准大气压下，完全燃烧2.1kg的干木柴所放出的热量为___________J，这些热量全部吸收备水吸收，可以让初温为30℃、质量为50kg的水温会上升___________℃。[干木柴的热值为1.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
三、综合题
21．船舶航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比，降低航速可以大大减少航行阻力，发动机对推进设备做功的功率即推进功率就会大大减小。但航速不是越小越好，因为船舶航行过程中还有其他辅助设备工作，需要发动机做功；航速减小后，一段航程所需的航行时间就会延长，虽然推进功减少，但辅助功增加了。发动机做的功包括推进功和辅助功两部分。
（1）在发动机的工作循环中，排出CO2等气体的冲程是______；
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
（2）若船舶以速度匀速直线航行，航行时受到的阻力为f＝kv2（k为常量），则理想情况下，推进功率和速度的关系为P推＝______；
（3）某船舶航行时，每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示，则最省油的航速为 ______m/s（取横坐标上的整数值）；若船舶以此速度匀速航行，船舶受到的推力为 ______N。
22．“运﹣20”是我国自主研发的大型运输机，它是通过航空煤油在汽室中燃烧，从喷口筒后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。若“运﹣20”在恒定的水平推力1.25×105N作用下，以720km/h的速度在高空水平匀速飞行，最远可飞行360km。已知该运输机发动机的效率为60%，航空煤油的热值为q＝4.0×107J/kg。
（1）运输机的发动机是一种热机，热机做功过程中是将________能转化为________能；
（2）水平推力做功的功率________；
（3）完成一次最远飞行，运输机的油箱至少储存多少kg的航空煤油________？
23．阅读短文，回答问题：
汽油机
单缸四冲程汽油机的工作原理是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程中将混合气吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生内能，高温、高压的气体作用于活塞，推动活塞做往复直线运动，通过连杆、曲轴和飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机的一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
工程师还制造了四缸四冲程汽油机，制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲轴上（如图所示）。四缸四冲程汽油机分为两种：一种是同步汽油机，四个汽缸在同一时间都做相同工作；一种是异步汽油机，各汽缸的做功过程错开，如图所示，四个汽缸依次标注为1、2、3、4，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作。
科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种发动机在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而推动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程让水蒸气排放到冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高。“六冲程引擎”发动机与传统四冲程发动机相比效率可提高40％。
（1）汽油机在做功冲程时，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将内能转化为_______能。
（2）在四缸四冲程汽油机中，若每个汽缸的做功功率相同，同步汽油机的平均功率_______（选填“大于”“等于”或“小于”）异步汽油机的平均功率，_______（选填“同步”或“异步”）汽油机的机械能输出更平稳。
（3）当异步汽油机中2号汽缸处于做功冲程时，3号汽缸处于_______冲程。飞轮每转动8周，异步汽油机对外做功_______次。
（4）“六冲程引擎”发动机的第五冲程相当于四冲程汽油机的_______冲程。“六冲程引擎”发动机的优点是_______。
24．阅读下列短文，回答问题：
混合动力汽车
为保护环境和应对将来石油资源枯竭，全球许多车企正在研发制造油电混合动力汽车。混合动力汽车一般在起步和低速行驶时采用纯电动模式：在急加速、爬陡坡等需要较大动力的情况下，采用电动机和汽油机共同协调工作；在下坡、减速滑行时开启充电系统。在某次进行充电测试过程中，混合动力汽车满电行驶100km的油耗为3.8L，而同等级的汽油汽车在相同情况下行驶100km的油耗为8.0L，混合动力汽车具有较好的燃油经济性和较低的排放等优势。[汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油密度约为0.7×103kg/m3，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg oC）]
（1）混合动力汽车在汽油机提供动力时，将内能转化为______能；当下坡减速滑行过程中，发电机开始工作，将机械能转化为______能；
（2）假设某款纯电动汽车在平直公路上匀速行驶时，每百公里耗电1.08×108J，若电能转化为机械能效率为85%，则汽车匀速行驶时受到阻力为______N。若质量和外形完全相同的燃油汽车，它的能量转化率为30%，以相同速度在同一路面上匀速行驶，每行驶百公里需要消耗的燃油为______kg。（结果保留1位小数）
25．热机发明后，一直在持续的改进和发展中。
材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车（图甲），传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧（图乙）。
材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机（内燃指燃料在气缸内燃烧）的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的燃气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复。
阅读上面材料，回答下列问题：
（1）根据材料知道热机一个工作循环有四个冲程，请你判断图丙中表示的是______冲程；热机工作时用水而不用其他液体来做冷却剂，这是因为水的______。
（2）小锦同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图丁所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机输出的有用功为燃料释放热量的____%。
26．阅读短文，回答下列问题：
喷气发动机
随着航空和航天事业的发展，普通的内燃机已经不能提供足够的动力，人们迫切需要大功率的发动机以提高飞行器的飞行速度，因此喷气发动机就应运而生。
喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机。广泛用作飞行器的动力装置。按燃料燃烧时所需要的来源，可分为二大类：一类是火箭发动机，另一类是空气喷气发动机。火箭发动机根据采用的推进剂又分为固体火箭发动机和液体火箭发动机。空气喷气发动机分为无压气机式和有压气机式二种；无压气机式空气喷气发动机分为冲压式和脉动式，有压式空气喷气发动机分为涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机。
如图甲为涡轮喷气发动机使压缩缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出，其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。减小发动机的体积和质量，使用高能燃料，可以获得更大的推进力。
如图乙为火箭发动机的工作原理图，火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似，主要的差别是：火箭自带燃料和氧化剂，而涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，因此它只能在大气层内工作。同涡轮喷气发动机相比较，火箭发动机的最大特点是：它自身既带燃料，又带氧化剂，靠氧化剂来助燃，不需要从周围大气层中汲取氧气，所以它不但能在大气层内也可以在大气层之外的宇宙真空中工作。火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置，都是火箭发动机。
2019年3月24日，由中国航天科技集团有限公司六院研制的500吨级液氧煤油发动机燃气发生器﹣涡轮泵联动试验取得圆满成功（如图丙），标志着我国500吨级重型运载火箭发动机关键技术攻关及方案深化论证达到预期目标，为后续重型运载火箭工程研制打下坚实基础。
2019年10月5日02时51分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将高分十号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，任务获得圆满成功。
（1）喷气发动机工作过程中燃料的______能先转化为内能，内能再转化为______能，从而提供动力。
（2）______（选填“涡轮喷气”或“火箭”）发动机不能在大气层外工作。
（3）长征四号丙运载火箭使用的燃料主要是液态氢，随着液态氢的不断消耗，其热值将______。
A．减小 B．不变 C．增大 D．都有可能
（4）假设我国500吨级重型运载火箭某次发射平均推力约为8×106牛，将起飞质量5000多吨的火箭在20秒的时间内推到约1.2×104米的高度，同时最大速度达到3千米/秒。则火箭发动机的设计海平面推力的平均功率约为______W。
（5）喷气压缩发动机使混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，图丁中能大致反应燃气温度随时间而变化的是______。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．D
【详解】
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故A错误；
B．柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，故B错误；
C．汽油机的点火方式是用火花塞点火，故C错误；
D．汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，是把机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】
A．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，故A错误；
B．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故B正确；
C．任何机器的做功时都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%，故C错误；
D．热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关，故D错误。
故选B。
3．A
【详解】
瓶塞跳起来，机械能增大，这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的，水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能。
A．进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，属于做功冲程，将内能转化为机械能，故A符合题意；
B．进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，属于吸气冲程，没有能量的转化，故C不符合题意；
D．进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，属于排气冲程，没有能量的转化，故D不符合题意。
故选A。
4．B
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程．
【详解】
A、冰箱内，饮料的温度降低，是通过热传递的方式改变牛奶的内能，故A不符合题意；
B、冬天两手相互摩擦，手感到暖和，克服摩擦做功，是通过做功的方式改变手的内能，故B符合题意；
C、柏油马路被阳光晒热，是通过热传递的方式改变物体的内能，故C不符合题意；
D、发烧时，冷毛巾给头降温，是通过热传递的方式改变物体的内能，故D不符合题意．
故选B．
【点睛】
本题考查改变物体内能的方式，要知道做功和热传递虽然都能改变物体内能，但热传递是内能的转移，而做功是内能与机械能的转化，两者的实质不一样．
5．C
【详解】
A．柴油机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，因此机械效率不可能达到100%，故A错误；
BD．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与放出的热量或燃烧是否充分等因素无关，故BD错误；
C．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高燃料的利用率，因此可以提高热机的效率，故C正确。
故选C。
6．C
【详解】
A．汽油机与柴油机使用的燃料不同，汽油机使用的燃料是汽油，柴油机使用的燃料是柴油，故A说法正确，不符合题意；
B．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，用来喷柴油，汽油机气缸顶部有个火花塞，用来点燃气缸内的汽油，故B说法正确，不符合题意；
C．汽油机的热机效率低于柴油机，但汽油机相对于柴油机更加轻巧，所以得到了更广泛的应用，故C说法不正确，符合题意；
D．工作过程中柴油机吸入的是空气，不需要吸入燃料，由喷油嘴喷柴油，汽油机吸入的空气和汽油的混合物，故D说法正确，不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】
甲图中的两气门都关闭，电火花打火，活塞向下运动，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中的两气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积变小，是压缩冲程；丙图中的进气门开启，排气门关闭，是吸气冲程；丁图中的排气门开启，进气门关闭，是排气冲程；故排列顺序是：丙乙甲丁。
故选C。
8．C
【详解】
甲中的两个气门都关闭，活塞向下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；乙中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，是第一冲程；丙中排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，是第四冲程；丁中，两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，是第二冲程；
A．一个完整的工作循环顺序是：乙丁甲丙，故A错误；
B．丁图是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B错误；
C．只有做功冲程对外做功，即甲冲程对外做功，获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的，故C正确；
D．丙冲程中排出的废气温度较高，具有内能，有做功的本领，可以再利用，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】
两手相互摩擦、用锯条锯木板、给自行车胎打气都是通过做功的方式改变物体内能；将冰块放入饮料中，饮料的温度降低是通过热传递的方式改变物体内能；故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10．D
【详解】
塑料盒相当于一个气缸，塑料盒的盖相当于活塞，酒精在塑料盒内燃烧，产生高温高压的燃气，推动塑料盒盖运动，把内能转化为机械能。
A．两个手相互摩擦做功，机械能转化为手的内能，故A不符合题意；
B．火箭与空气摩擦表面温度升高，火箭和空气之间有摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．汽油机的压缩冲程是将机械能转化为内能，故C不符合题意；
D．热水瓶塞从瓶口跳起，是水蒸气对瓶塞做功的结果，这时水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，故D符合题意。
故选D。
11．B
【详解】
A．新冠病毒属于微生物，它通过飞沫传播是微生物所做的机械运动，不是扩散现象，故A错误；
B．热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否燃烧无关，故B正确；
C．一个物体的内能增加可能是吸收了热量，也可能是外界对此物体做功，故C错误；
D．因为沙石的比热容比水小，所以相同质量的沙石和水吸收相同的热量，沙石比水升温快，故D错误。
故选B。
12．C
【详解】
A．四月的荷泽牡丹飘香，说明分子在不停地坐无规则运动，故A错误；
B．摩擦生热，克服摩擦力做功产生热量，是通过做功改变了物体的内能，故B错误；
C．热机通过压缩冲程对热机内气体做功，将机械能转化为内能，故C正确；
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的比热容较大，当质量与降低相同温度时，水比其他液体放出的热量多，故D错误。
故选C。
13．B
【详解】
A．图甲中，携带火箭的卫星与火箭的相对位置没有发生改变，以火箭为参照物，其携带的卫星是静止的，故A错误；
B．图乙人造地球卫星运行中，卫星从远地点到近地点，重力势能转化为动能；卫星从近地点到远地点，动能转化为重力势能，人造地球卫星运行中，只有动能和势能的转化，故B正确；
C．图甲中，火箭携带卫星加速上升，卫星的质量不变，卫星的高度和速度都变大，因此卫星重力势能和动能都变大，卫星的机械能变大；图乙中卫星机械能守恒，卫星运动的机械能不变，故C错误；
D．图乙中人造地球卫星从远地点向近地点运行时，卫星的质量不变，速度变大，动能变大，故D错误。
故选B。
14．D
【详解】
内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程。压缩冲程活塞向上运动，压缩气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
15．A
【详解】
图甲中，进气门和排气门关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，为做功冲程，内能转化机械能；图乙中，进气门和排气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，机械能转化为内能，故A正确，BCD不正确。
故选A。
16． 做功 扩散 熔点
【详解】
[1]改变物体内能的两种方式分别是做功和热传递，在体育课上跳绳可以使身体发热，此过程是通过做功的方式改变身体的内能。
[2]闻到香香的饭菜味儿，说明分子都在不停地做无规则运动，这属于分子的扩散现象。
[3]白炽灯的灯丝要耐高温，不易熔化，所以要求灯丝的熔点要高，选用钨丝作为灯丝就是因为钨的熔点高。
17． 液化 瓶内空气对瓶塞 降低
【详解】
[1][2][3]向瓶内用打气筒打气时，压缩空气做功，机械能转化为内能，空气的内能增加，温度升高，说明了对物体做功，物体的内能增加，温度升高；当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出，里面的水蒸气对外做功，本身的内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化成了白雾。
18． 热传递 热值
【详解】
[1]气球在烈日曝晒下，球内气体吸收热量、内能增加、温度升高，这是通过热传递的方式改变气球内能的。
[2]现代火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，燃烧时能放出更多的热量。
19． 压缩 内 30
【详解】
[1]如图，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，它正处于压缩冲程。
[2]此过程中活塞压缩气缸内的气体，对气体做功，使气体内能增加，将机械能转化为内能。
[3]若该汽油机飞轮的转速是60r/s，飞轮转2圈做一次功，则汽油机每秒钟对外做功30次。
20． 2.52×107 70
【详解】
[1]完全燃烧2.1kg的干木柴所放出的热量
Q放=qm木柴=1.2×107J/kg×2.1kg=2.52×107J
[2]水吸收了燃烧干木柴放出的热量，上升的温度
而水在1标准大气压时，100摄氏度便沸腾了，所以升高的温度为
t1=t-t0=100℃-30℃=70℃
21． D kv3 6 2×105
【详解】
（1）[1]四冲程内燃机工作时，每个工作循环包含：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程，把CO2等气体排出气缸，属于排气冲程，故D正确。
（2）[2]由于船舶匀速直线航行，航行时受到牵引力与受到的阻力是一对平衡力，由题意可知，航行时受到的阻力为
f＝kv2
所以航行时受到牵引力
F＝f＝kv2
由于
可知，推进功率和速度的关系是
P＝Fv＝kv2×v＝kv3
（3）[3][4]根据图像可知，当航速为6m/s时，推进功为2×108J，辅助功为5×108J时，推进功和辅助功的和是7×108J，是最小的，所以当航速为6m/s时，推进功和辅助功之和最小，最省油；若船舶以此速度匀速航行，船舶受到的推力为
22． 内 机械 2.5×107W 1.875×103kg
【详解】
（1）[1][2]热机做功过程中，消耗内能，产生机械能，将内能转化为机械能。
（2）[3]已知大型运输机飞行速度
v＝720km/h＝200m/s
水平推力做功的功率
（3）[4]发动机所做的功
W＝Fs＝1.25×105N×360×103m＝4.5×1010J
燃油完全燃烧放出的热量
完全燃烧燃油的质量
23． 机械 等于 异步 吸气 16 做功 见解析
【详解】
（1）[1]汽油机在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀对外做功，消耗内能，产生机械能，将内能转化为机械能。
（2）[2]若每个汽缸做功功率相同，由于都是四个汽缸，所以同步汽油机的平均功率与异步汽油机平均功率相等。
[3]异步机各汽缸的做功冲程错开，做功冲程均匀，则机械能输出更平稳。
（3）[4]四汽缸发动机，各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程，据此可知四缸发动机中2号汽缸在做功冲程中，3号汽缸所处的是排气冲程。
[5]在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，飞轮每转动8周，异步汽油机对外做功
次=16次
（4）[6]六冲程引擎中的第五冲程，是水变为水蒸气推动活塞做功，从而为汽车提供动力，所以相当于四冲程内燃机的做功冲程。
[7]由材料可知，“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高。
24． 机械 电 918 6.7
【详解】
（1）[1]混合动力汽车在汽油机提供动力时，内能对外做功，将内能转化为机械能；
[2]当下坡减速滑行过程中，发电机开始工作，将机械能转化为电能。
（2）[3]由公式W＝Fs得该电动汽车匀速行驶时受到的牵引力为
电动汽车在平直公路上匀速行驶，阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以
f＝F＝918N
[4]由公式 得汽油释放的总能量
因为Q＝mq，所以需要汽油的质量
25． 做功 比热容大 30
【详解】
（1）[1]由图丙知道，进气门关闭，排气门关闭，火花塞点燃，活塞下行，所以，该冲程为做功冲程。
[2]因为水的比热容大，质量一定时，升高相同的温度时，吸收的热量多，温度升高的慢，所以，可以用水来降低汽缸体的温度。
（2）[3]由图丁知道，输出的有用功
100%-33%-30%-7%=30%
所以该内燃机输出的有用功为燃料释放热量的30%。
26． 化学 机械 涡轮喷气 B 4.8×109 C
【详解】
（1）[1][2]喷气发动机工作过程中，燃料燃烧时，将化学能先转化为内能，内能再转化为机械能。
（2）[3]涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，所以涡轮喷气发动机不能在大气层外工作。
（3）[4]热值是燃料本身的一种性质，与质量无关，故随着液态氢的不断消耗，其热值将不变。
（4）[5]推力做功为
W=Fs=8×106N×1.2×104m=9.6×1010J
推力的平均功率约为
（5）[6]从能量转化的角度看，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高；在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低，所以能大致反应燃气温度随时间而变化的是C。
答案第1页，共2页
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