培优特训：第七章第3节 热机 学案
图片预览
文档简介
第3节 热机 学案
知识点1 燃料的热值
1． 食物和燃料都具有 ，燃料燃烧时把化学能转化为热能。
2． 1千克某种燃料完全燃烧时放出的 叫做这种燃料的热值。热值的单位是 ，符号为 。氢气的热值是14.3×107J/kg，表示为 。
说明 科学规定燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧所放出的热量。热值也是物质的特性，燃料不同，热值不同。常见燃料中氢气的热值最大。
3． 燃料燃烧的热量计算公式为 ，其中 表示热值，m表示燃料的质量。
说明 公式在运用时应该注意质量单位应是千克。
知识点2 热机
1． 热机：是把 转化为 的机器，常见的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、燃气喷气发动机和火箭喷气发动机等。
2. 内燃机：指燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。常见的内燃机有 和 。
说明 ①汽油机与柴油机不同之处
汽油机
柴油机
燃料
汽油和空气混合物
柴油
基本结构
火花塞
喷油嘴
②四冲程内燃机：汽油机（柴油机）的一个工作循环包括四个冲程：
③热机的效率指热机输出的有用机械功的那部分能量跟燃料完全燃烧所放出的能量之比。热机的效率是热机性能的一个重要的指标。
易错点1 热平衡方程的应用
1．（2016?攀枝花）质量和初温度都相同的水和铜块，分别吸收相同的热量后将铜块投入水中（c水＞c铜，不计热损失）则（ ）
A．水的温度升高，铜块的温度降低，且水升高的温度和铜块降低的温度相同
B．水的温度降低，铜块的温度升高，且水降低的温度和铜块升高的温度相同
C．水的温度升高，铜块的温度降低，且水增加的内能和铜块减少的内能相同
D．水的温度降低，铜块的温度升高，且水减少的内能和铜块增加的内能相同
易错点2 热机
2．（2016?内江）以下机械属于热机的是（ ）
A．火箭发动机 B．发电机 C．滑轮组 D．洗衣机
易错点3 热机的效率
3．（2017?益阳）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．尽量增加热机的工作时间
易错点4 内燃机的四个冲程
4．（2017?杭州）如图为汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（ ）
A．压缩冲程，机械能转化为内能 B．压缩冲程，内能转化为机械能
C．做功冲程，机械能转化为内能 D．做功冲程，内能转化为机械能
易错点5 有关热机的计算
5．（2014?泸州）汽车四冲程内燃机的一个工作循环一般分为：吸气、压缩、做功、排气四个冲程，在这四个冲程中，把机械能转化为内能的是 冲程．某单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1200r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为 次．
1．某同学用两只相同的电加热器，给相同质量的水和某种液体加热，每隔2分钟记录一次数据，如下表所示．已知水的比热为4.2╳103焦/（千克?℃），则该液体的比热为（ ）
加热时间
0
2
4
水的温度（℃）
24
28
32
液体的温度（℃）
24
31
38
A．7.35╳103焦/（千克?℃） B．2.4╳103焦/（千克?℃）
C．1.75╳103焦/（千克?℃） D．0.56╳103焦/（千克?℃）
2．（2016?湘西州）人们发现内能可以做功，并制造出各种利用内能做功的机械﹣热机，下面这些机械中不属于热机的是（ ）
A．电动机 B．柴油机 C．汽油机 D．蒸汽机
3．甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是（ ）
A．甲热机消耗的燃料多 B．甲热机比乙热机做功少
C．甲热机的功率比乙热机的小 D．做相同的有用功，甲损失的能量比乙损失的多
4．（2017?岳阳）随着人们的生活水平的提高，汽车走进千家万户．关于小汽车涉及的知识说法正确的是（ ）
A．用甘油做发动机的冷却剂 B．发动机做功冲程将内能转化为机械能
C．精心保养可使发电机的效率达到100% D．排出的尾气对环境没有任何污染
5．（2017?烟台）如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是（ ）
A． B． C． D．
6．（2017?乌鲁木齐）目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项．下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机（利用内能做功的机械）的是（ ）
A．中国高铁交流异步牵引电动机 B．052D型导弹驱逐舰燃气轮机
C．歼20战机涡扇15煤油发动机 D．长征五号火箭液氢液氧发动机
7．（2017?德州）如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同．
7题： 8题：
8．（2016?广东）如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的功工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，C图是 冲程，与它原理相同的是 图所示的演示实验，汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是 图（后两空选填字母）
9．每年麦收时节，农民往往把麦秸杆堆在田里焚烧，这样既污染环境，又浪费资源． 据测算，1t麦秸杆在沼气池中可以产生270m3沼气，剩余的残渣还是优质有机肥料．统计表明，荆州市农村一个村一般每年可产生500t麦秸杆，若这些麦秸杆用来在沼气池中产生沼气，产生的沼气完全燃烧后，可以放出 J的热量；在标准大气压下，可以将 壶装有质量为2.5kg、初温为20℃的水烧开[沼气的热值为1.9×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]．
10．桔杆野外焚烧，既不安全又不环保，且浪费能源，若回收再利用，既可产生沼气，又可产生肥料．100kg桔杆可产生沼气1m3，若完全燃烧这部分沼气可产生热量 J，不计热量损失，这些热量可以使 kg的水温度升高50℃．[已知沼气热值为4.2×107J/m3、水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]．
11．某混合动力型汽车的动力装置由汽油发动机和电动机组成．一般情况下，蓄电池为电动机供电，由电动机提供动力；当需要较大动力时，由汽油发动机和电动机共同提供动力；当汽车制动减速时，电动机还可以作为发电机的蓄电池充电．关于该车动力装置在工作时的能量转化情况，以下分析正确的是（ ）
A．汽油发动机做功冲程把内能转化为机械能 B．电动机在提供动力时把电能转化为机械能
C．发动机为蓄电池充电把电能转化为化学能 D．制动减速发电的过程把内能转化为电能
12．（2017?昆明）某品牌轿车的质量为M（含驾乘人员），车的钢质外壳密度为ρ1、质量为m，发动机的效率为η1．若该车在平直道路上匀速行驶受到地面的摩擦力为车总重的k倍（k＜1，为常数），受到的空气阻力为f，忽略其他摩擦阻力．经过技术革新，厂家将车外壳换成了等体积，密度为ρ2的新材料（ρ2＜ρ1），并对车子的流线型进行了优化，使车子受到的空气阻力降低了2%，还将车子的发动机效率提高到了η2．改进后汽车以相同的速度匀速行驶，求改进后汽车的耗油量m2与改进前的耗油量m1的比．（设改进前后汽车行驶的路况、路程、驾乘人员相同．不带单位计算）
13．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤的热值约为3×107J/kg．求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率．
14．随着生活水平不断提高，小轿车走进许多家庭．
（1）轿车行驶时，汽油机将内能转化为机械能的是 冲程．
（2）按图乙所示速度行驶180km约需多少时间？（写出计算过程）
1．（2017?长沙自主招生）将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6℃，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高（不计热损失）（ ）
A．10℃ B．6℃ C．6℃以上 D．6℃以下
2．（2017?江西模拟）汽油机和柴油机有很多的异同点，下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法不正确的是（ ）
A．汽油机和柴油机都是内燃机
B．吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
C．汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次
D．柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高
3．一台效率为40%的柴油机，当输出3.44×107J有用功时，消耗的柴油质量是多少？（ ）（柴油的热值是4.3×107J/kg）
A．0.8kg B．2kg C．0.32kg D．2.8kg
4．（2016?泗县校级自主招生）如图是四冲程汽油机工作的示意图，其中不是靠惯性完成的是（ ）
A． B． C． D．
5．（2017?三台县一模）李丽周末和家人乘车去游玩，某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800r/min，她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机，则此时汽车在1s内完成了（ ）
A．60个冲程，做了15次功 B．60个冲程，做了60次功
C．120个冲程，做了30次功 D．30个冲程，做了30次功
6．（2017?奉贤区二模）四冲程热机工作过程中，将内能转化为机械能的是（ ）
A．吸气冲程 B．做功冲程 C．压缩冲程 D．排气冲程
7．（2016?厦门校级模拟）关于热机效率，下列说法中正确的是（ ）
A．燃烧更多的燃料可以提高效率 B．使用优质燃料可以提高热机效率
C．合理改进热机效率可能等于100% D．减少各种热损失可以提高热机效率
8．（2017?陕西自主招生）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度 （填“升高”“降低”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的 ．为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是 冲程．
9．（2016?黄冈校级自主招生）甲、乙两液体的密度比为ρ甲：ρ乙=5：4，体积比为V甲：V乙=2：3，比热容比为c甲：c乙=1：2，且它们的初温不等，现将它们混合（不发生化学反应），不计混合过程中的热损失，达到热平衡后液体温度相对各自初温变化量的绝对值分别为△t甲和△t乙，则△t甲：△t乙为 ．
10．我国天然气已经走入寻常百姓家，天然气的热值是7.5×107J/m3，小华家某月使用了21m3的天然气，完全燃烧放出的热量，只有50%被水吸收，在1个标准大气压下，可以将 kg的水从20℃烧至沸腾【c水=4.2×103J/（kg?℃）】．
11．利用图示装置可以将机械能转化为内能．当挂在滑轮上的两个重物落下时，装满水的容器中的叶片便转动起来，使水的温度升高．假设两边滑轮所挂重物的质量均为m1，重物下落的高度为h，容器内水的质量为m2，水升高的温度为△t，水的比热容为c，这台机器的效率为 ．（用物理量符号表示）
12．一台四缸四冲程的汽油内燃机的活塞面积是300cm2，活塞冲程为30.0cm，在做功冲程中，活塞所受燃气的平均压强是4.5×105Pa．机轴的转速是300r/min，汽油的热值4.6×107/kg，如果这台汽油内燃机工作一小时需要用掉10.6kg的汽油，则它的效率是 ．
13．（2017?宁夏一模）图中的汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利．汽车应用了许多物理知识：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的 冲程是将内
能转化为机械能．
（2）小轿车前方的挡风玻璃是倾斜的，目的是为了使车内
物体所成的 像（选填“实”或“虚”）位于玻璃的上方，
不妨碍司机视线．
（3）有的轿车尾部安装一个“气流偏导器”，它是依据 的原理，当轿车高速行驶时，能产生较大的抓地力．
14．将一勺冷水倒入盛有一些热水的保温容器中，使得热水温度降低6℃．然后又向保温容器内倒入一勺冷水，水的温度又降低了4℃．如果再连续倒入10勺同样的冷水，则保温容器内的水温还将降低多少（不考虑保温容器的放热和吸热）？
15．（2017?周口一模）如图是青岛胶州湾跨海大桥，大桥全长36km，成为世界最长跨海大桥．大桥拉近了黄岛开发区与青岛核心腹地的距离，改变胶州湾天堑阻隔实现“大青岛”发展规划．该大桥双向6车道，设计车速80km/h．
（1）作为青岛市民的小明，高兴之余突然想：如果自己骑自行车走完全程需要多长时间呢？小明测量出了自己自行车后轮的周长为180cm，在平直的公路上测出自行车后轮转50圈用时30s．请计算：小明如果骑车完成全程需要多少秒？
（2）如果某汽车以72km/h的速度通过大桥，该汽车发动机的功率为60kW．该汽车发动机的能量利用率为25%，请计算该汽车通过该大桥需要消耗汽油的质量？（汽油热值为4.5×107J/kg）
（3）请用物理学的术语解释，为什么要对通过公路桥梁的机动车的载重总质量和速度进行限制（分别答出一条即可）．
16．现有三种不同液体A、B、C，它们的初温分别为15.0℃、25.0℃、35.0℃．若将A、B混合，末温为21.0℃；若将B、C混合，末温为32.0℃．那么，如果将A、C混合，末温为多少？（不考虑热损失）
第3节 热机
【导学必备知识】知识点1：化学能 热量 焦耳/千克 J/kg 1千克的氢气完全燃烧放出的热量为14.3×107J Q=mq q
知识点２：内能 机械能 汽油机 柴油机
【易错点拨】
1． C．2．A．3． D．4． A．5．压缩；10．
【知能优化训练】
1． B．2． A．3． D．4． B．5． C．6． A．
7．做功．8．做功；F；B．9．2.565×1012；3.05×106．10． 4.2×107；200．
11． ABC．
【重难培优训练】
12． =
13．（1）煤完全燃烧产生的热量为6×107J；（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；（3）煤炉烧水时的热效率为4.2%．
14．（1）做功；（2）按图乙所示速度行驶180km约需2小时的时间．
【课后巩固训练】
1． D．2． B．3．B．4． B．5． A．6． B．7． D．
8．降低；效率；排气．
9． 12：5．
10． 2.34375×102．
11．%．
12． 29.9%．
13．（1）做功；（2）虚；（3）流体流速越快的位置压强越小．
14．水温还将降低12.5℃．
15．（1）小明如果骑车完成全程需要12000秒；（2）汽车通过该大桥需要消耗汽油的质量是9.6kg；（3））①机动车的质量越大，车的惯性越大，使刹车困难，易造成交通事故的发生，加强交通事故的严重性．②机动车的速度越大，刹车后汽车滑行的距离越远，易造成交通事故的发生．
16．将A、C混合，末温为30.6℃．
知识点1 燃料的热值
1． 食物和燃料都具有 ，燃料燃烧时把化学能转化为热能。
2． 1千克某种燃料完全燃烧时放出的 叫做这种燃料的热值。热值的单位是 ，符号为 。氢气的热值是14.3×107J/kg，表示为 。
说明 科学规定燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧所放出的热量。热值也是物质的特性，燃料不同，热值不同。常见燃料中氢气的热值最大。
3． 燃料燃烧的热量计算公式为 ，其中 表示热值，m表示燃料的质量。
说明 公式在运用时应该注意质量单位应是千克。
知识点2 热机
1． 热机：是把 转化为 的机器，常见的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、燃气喷气发动机和火箭喷气发动机等。
2. 内燃机：指燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。常见的内燃机有 和 。
说明 ①汽油机与柴油机不同之处
汽油机
柴油机
燃料
汽油和空气混合物
柴油
基本结构
火花塞
喷油嘴
②四冲程内燃机：汽油机（柴油机）的一个工作循环包括四个冲程：
③热机的效率指热机输出的有用机械功的那部分能量跟燃料完全燃烧所放出的能量之比。热机的效率是热机性能的一个重要的指标。
易错点1 热平衡方程的应用
1．（2016?攀枝花）质量和初温度都相同的水和铜块，分别吸收相同的热量后将铜块投入水中（c水＞c铜，不计热损失）则（ ）
A．水的温度升高，铜块的温度降低，且水升高的温度和铜块降低的温度相同
B．水的温度降低，铜块的温度升高，且水降低的温度和铜块升高的温度相同
C．水的温度升高，铜块的温度降低，且水增加的内能和铜块减少的内能相同
D．水的温度降低，铜块的温度升高，且水减少的内能和铜块增加的内能相同
易错点2 热机
2．（2016?内江）以下机械属于热机的是（ ）
A．火箭发动机 B．发电机 C．滑轮组 D．洗衣机
易错点3 热机的效率
3．（2017?益阳）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．尽量增加热机的工作时间
易错点4 内燃机的四个冲程
4．（2017?杭州）如图为汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（ ）
A．压缩冲程，机械能转化为内能 B．压缩冲程，内能转化为机械能
C．做功冲程，机械能转化为内能 D．做功冲程，内能转化为机械能
易错点5 有关热机的计算
5．（2014?泸州）汽车四冲程内燃机的一个工作循环一般分为：吸气、压缩、做功、排气四个冲程，在这四个冲程中，把机械能转化为内能的是 冲程．某单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1200r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为 次．
1．某同学用两只相同的电加热器，给相同质量的水和某种液体加热，每隔2分钟记录一次数据，如下表所示．已知水的比热为4.2╳103焦/（千克?℃），则该液体的比热为（ ）
加热时间
0
2
4
水的温度（℃）
24
28
32
液体的温度（℃）
24
31
38
A．7.35╳103焦/（千克?℃） B．2.4╳103焦/（千克?℃）
C．1.75╳103焦/（千克?℃） D．0.56╳103焦/（千克?℃）
2．（2016?湘西州）人们发现内能可以做功，并制造出各种利用内能做功的机械﹣热机，下面这些机械中不属于热机的是（ ）
A．电动机 B．柴油机 C．汽油机 D．蒸汽机
3．甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是（ ）
A．甲热机消耗的燃料多 B．甲热机比乙热机做功少
C．甲热机的功率比乙热机的小 D．做相同的有用功，甲损失的能量比乙损失的多
4．（2017?岳阳）随着人们的生活水平的提高，汽车走进千家万户．关于小汽车涉及的知识说法正确的是（ ）
A．用甘油做发动机的冷却剂 B．发动机做功冲程将内能转化为机械能
C．精心保养可使发电机的效率达到100% D．排出的尾气对环境没有任何污染
5．（2017?烟台）如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是（ ）
A． B． C． D．
6．（2017?乌鲁木齐）目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项．下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机（利用内能做功的机械）的是（ ）
A．中国高铁交流异步牵引电动机 B．052D型导弹驱逐舰燃气轮机
C．歼20战机涡扇15煤油发动机 D．长征五号火箭液氢液氧发动机
7．（2017?德州）如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同．
7题： 8题：
8．（2016?广东）如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的功工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，C图是 冲程，与它原理相同的是 图所示的演示实验，汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是 图（后两空选填字母）
9．每年麦收时节，农民往往把麦秸杆堆在田里焚烧，这样既污染环境，又浪费资源． 据测算，1t麦秸杆在沼气池中可以产生270m3沼气，剩余的残渣还是优质有机肥料．统计表明，荆州市农村一个村一般每年可产生500t麦秸杆，若这些麦秸杆用来在沼气池中产生沼气，产生的沼气完全燃烧后，可以放出 J的热量；在标准大气压下，可以将 壶装有质量为2.5kg、初温为20℃的水烧开[沼气的热值为1.9×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]．
10．桔杆野外焚烧，既不安全又不环保，且浪费能源，若回收再利用，既可产生沼气，又可产生肥料．100kg桔杆可产生沼气1m3，若完全燃烧这部分沼气可产生热量 J，不计热量损失，这些热量可以使 kg的水温度升高50℃．[已知沼气热值为4.2×107J/m3、水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]．
11．某混合动力型汽车的动力装置由汽油发动机和电动机组成．一般情况下，蓄电池为电动机供电，由电动机提供动力；当需要较大动力时，由汽油发动机和电动机共同提供动力；当汽车制动减速时，电动机还可以作为发电机的蓄电池充电．关于该车动力装置在工作时的能量转化情况，以下分析正确的是（ ）
A．汽油发动机做功冲程把内能转化为机械能 B．电动机在提供动力时把电能转化为机械能
C．发动机为蓄电池充电把电能转化为化学能 D．制动减速发电的过程把内能转化为电能
12．（2017?昆明）某品牌轿车的质量为M（含驾乘人员），车的钢质外壳密度为ρ1、质量为m，发动机的效率为η1．若该车在平直道路上匀速行驶受到地面的摩擦力为车总重的k倍（k＜1，为常数），受到的空气阻力为f，忽略其他摩擦阻力．经过技术革新，厂家将车外壳换成了等体积，密度为ρ2的新材料（ρ2＜ρ1），并对车子的流线型进行了优化，使车子受到的空气阻力降低了2%，还将车子的发动机效率提高到了η2．改进后汽车以相同的速度匀速行驶，求改进后汽车的耗油量m2与改进前的耗油量m1的比．（设改进前后汽车行驶的路况、路程、驾乘人员相同．不带单位计算）
13．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤的热值约为3×107J/kg．求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率．
14．随着生活水平不断提高，小轿车走进许多家庭．
（1）轿车行驶时，汽油机将内能转化为机械能的是 冲程．
（2）按图乙所示速度行驶180km约需多少时间？（写出计算过程）
1．（2017?长沙自主招生）将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6℃，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高（不计热损失）（ ）
A．10℃ B．6℃ C．6℃以上 D．6℃以下
2．（2017?江西模拟）汽油机和柴油机有很多的异同点，下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法不正确的是（ ）
A．汽油机和柴油机都是内燃机
B．吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
C．汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次
D．柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高
3．一台效率为40%的柴油机，当输出3.44×107J有用功时，消耗的柴油质量是多少？（ ）（柴油的热值是4.3×107J/kg）
A．0.8kg B．2kg C．0.32kg D．2.8kg
4．（2016?泗县校级自主招生）如图是四冲程汽油机工作的示意图，其中不是靠惯性完成的是（ ）
A． B． C． D．
5．（2017?三台县一模）李丽周末和家人乘车去游玩，某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800r/min，她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机，则此时汽车在1s内完成了（ ）
A．60个冲程，做了15次功 B．60个冲程，做了60次功
C．120个冲程，做了30次功 D．30个冲程，做了30次功
6．（2017?奉贤区二模）四冲程热机工作过程中，将内能转化为机械能的是（ ）
A．吸气冲程 B．做功冲程 C．压缩冲程 D．排气冲程
7．（2016?厦门校级模拟）关于热机效率，下列说法中正确的是（ ）
A．燃烧更多的燃料可以提高效率 B．使用优质燃料可以提高热机效率
C．合理改进热机效率可能等于100% D．减少各种热损失可以提高热机效率
8．（2017?陕西自主招生）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度 （填“升高”“降低”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的 ．为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是 冲程．
9．（2016?黄冈校级自主招生）甲、乙两液体的密度比为ρ甲：ρ乙=5：4，体积比为V甲：V乙=2：3，比热容比为c甲：c乙=1：2，且它们的初温不等，现将它们混合（不发生化学反应），不计混合过程中的热损失，达到热平衡后液体温度相对各自初温变化量的绝对值分别为△t甲和△t乙，则△t甲：△t乙为 ．
10．我国天然气已经走入寻常百姓家，天然气的热值是7.5×107J/m3，小华家某月使用了21m3的天然气，完全燃烧放出的热量，只有50%被水吸收，在1个标准大气压下，可以将 kg的水从20℃烧至沸腾【c水=4.2×103J/（kg?℃）】．
11．利用图示装置可以将机械能转化为内能．当挂在滑轮上的两个重物落下时，装满水的容器中的叶片便转动起来，使水的温度升高．假设两边滑轮所挂重物的质量均为m1，重物下落的高度为h，容器内水的质量为m2，水升高的温度为△t，水的比热容为c，这台机器的效率为 ．（用物理量符号表示）
12．一台四缸四冲程的汽油内燃机的活塞面积是300cm2，活塞冲程为30.0cm，在做功冲程中，活塞所受燃气的平均压强是4.5×105Pa．机轴的转速是300r/min，汽油的热值4.6×107/kg，如果这台汽油内燃机工作一小时需要用掉10.6kg的汽油，则它的效率是 ．
13．（2017?宁夏一模）图中的汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利．汽车应用了许多物理知识：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的 冲程是将内
能转化为机械能．
（2）小轿车前方的挡风玻璃是倾斜的，目的是为了使车内
物体所成的 像（选填“实”或“虚”）位于玻璃的上方，
不妨碍司机视线．
（3）有的轿车尾部安装一个“气流偏导器”，它是依据 的原理，当轿车高速行驶时，能产生较大的抓地力．
14．将一勺冷水倒入盛有一些热水的保温容器中，使得热水温度降低6℃．然后又向保温容器内倒入一勺冷水，水的温度又降低了4℃．如果再连续倒入10勺同样的冷水，则保温容器内的水温还将降低多少（不考虑保温容器的放热和吸热）？
15．（2017?周口一模）如图是青岛胶州湾跨海大桥，大桥全长36km，成为世界最长跨海大桥．大桥拉近了黄岛开发区与青岛核心腹地的距离，改变胶州湾天堑阻隔实现“大青岛”发展规划．该大桥双向6车道，设计车速80km/h．
（1）作为青岛市民的小明，高兴之余突然想：如果自己骑自行车走完全程需要多长时间呢？小明测量出了自己自行车后轮的周长为180cm，在平直的公路上测出自行车后轮转50圈用时30s．请计算：小明如果骑车完成全程需要多少秒？
（2）如果某汽车以72km/h的速度通过大桥，该汽车发动机的功率为60kW．该汽车发动机的能量利用率为25%，请计算该汽车通过该大桥需要消耗汽油的质量？（汽油热值为4.5×107J/kg）
（3）请用物理学的术语解释，为什么要对通过公路桥梁的机动车的载重总质量和速度进行限制（分别答出一条即可）．
16．现有三种不同液体A、B、C，它们的初温分别为15.0℃、25.0℃、35.0℃．若将A、B混合，末温为21.0℃；若将B、C混合，末温为32.0℃．那么，如果将A、C混合，末温为多少？（不考虑热损失）
第3节 热机
【导学必备知识】知识点1：化学能 热量 焦耳/千克 J/kg 1千克的氢气完全燃烧放出的热量为14.3×107J Q=mq q
知识点２：内能 机械能 汽油机 柴油机
【易错点拨】
1． C．2．A．3． D．4． A．5．压缩；10．
【知能优化训练】
1． B．2． A．3． D．4． B．5． C．6． A．
7．做功．8．做功；F；B．9．2.565×1012；3.05×106．10． 4.2×107；200．
11． ABC．
【重难培优训练】
12． =
13．（1）煤完全燃烧产生的热量为6×107J；（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；（3）煤炉烧水时的热效率为4.2%．
14．（1）做功；（2）按图乙所示速度行驶180km约需2小时的时间．
【课后巩固训练】
1． D．2． B．3．B．4． B．5． A．6． B．7． D．
8．降低；效率；排气．
9． 12：5．
10． 2.34375×102．
11．%．
12． 29.9%．
13．（1）做功；（2）虚；（3）流体流速越快的位置压强越小．
14．水温还将降低12.5℃．
15．（1）小明如果骑车完成全程需要12000秒；（2）汽车通过该大桥需要消耗汽油的质量是9.6kg；（3））①机动车的质量越大，车的惯性越大，使刹车困难，易造成交通事故的发生，加强交通事故的严重性．②机动车的速度越大，刹车后汽车滑行的距离越远，易造成交通事故的发生．
16．将A、C混合，末温为30.6℃．