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物理九年级全册第2节 热机的效率优秀课时练习
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这是一份物理九年级全册第2节 热机的效率优秀课时练习，文件包含142热机的效率考点解读原卷版docx、142热机的效率考点解读解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共44页， 欢迎下载使用。
1、燃料的热值及其计算
（1）热值概念：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，符号时q。
①对于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。
②热值是燃料的一种属性。
（2）热值单位：焦/千克（J/kg），读作焦每千克。
（3）公式：Q=mq
M——燃料的质量——单位千克（kg）；
q——燃料的热值——单位焦/千克（J/kg）；
Q——燃烧放出的热量——单位焦耳（J）。
（4）热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少，如木炭的热值为3.40×107J/kg。
（5）同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同。
2、热机的效率
（1）定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，其表达式为：，由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1；
（2）热机在工作过程中造成能量损失的因素有： ①燃料很难全部燃烧；②排出的废气带走能量；③热机部件要散热； ④克服运转机件之间的摩擦消耗能量。
（3）提高热机效率的方法： ①尽量让燃料充分燃烧；②设法利用废气的能量；③减少能量损失； ④保证良好的润滑。
3、有关热机的计算
（1）热机一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周，飞轮转2圈。
（2）对于公式可推导出的公式：
【考点1 燃料的热值及其计算】
【典例1-1】（2023•海州区一模）一瓶酒精用去三分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值（ ）
A．都不变
B．都变为原来的三分之二
C．密度不变，热值、比热容变为原来的三分之二
D．密度、比热容不变，热值变为原来的三分之二
【典例1-2】（2023•临沧三模）现在有些农村地区还是使用干木柴来烧水做饭，某次烧水时完全燃烧了2.1kg干木柴，产生的热量为 J；干木柴在燃烧过程中，其热值大小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。（q干木条＝1.2×107J/kg）
【典例1-3】（2023•蒙阴县二模）高速铁路的广泛应用，使人们的出行更加快捷。放假期间，小明与家人乘坐高铁去游玩。如图是他们乘坐的高铁列车，如表是列车的部分参数。
（1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？
（2）列车在水平轨道上匀速行驶1min，通过3000m路程，所受阻力是其满载时重力的0.01倍，此过程中牵引力的功率是多少？
（3）该车运行1km耗电1.075×108J，若这些电能全部由燃烧柴油来获得，列车行驶1km需要消耗多少柴油？（q柴油＝4.3×107J/kg，g＝10N/kg）
【变式1-1】（2023•什邡市模拟）2023年4月2日16时48分，天龙二号遥一运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功首飞成功。将搭载的爱太空科学号卫星顺利送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。对运载火箭说法正确的是（ ）
A．火箭上升的过程中动能不变，重力势能增大
B．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的比热容
C．火箭升空时不受重力的作用
D．火箭升空是将燃料的内能转化成了机械能
【变式1-2】（2023•花山区二模）镁粉易燃，属于危险化学品。金属镁的热值约为2.5×107J/kg，14kg的镁粉完全燃烧释放的热量全部被1000kg空气吸收，可以使空气升温 ℃。[空气的比热容取0.7×103J/（kg•℃）]。
【变式1-3】（2023•丹阳市校级模拟）小华利用三套完全相同的装置完成热学实验，如图1所示，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质量也相同。
（1）丙装置在安装时的一处错误是 ，重新安装后，小华所测液体的初温均如图2所示，示数为 ℃；
（2）同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度ΔT，直至燃料全部烧完。小华根据记录的数据绘制出对应装置升高温度与时间关系图线，如图3所示；
①通过图1中的 两个装置可比较液体1和液体2的比热容，根据图3中所绘制的图线分析：液体 的比热容大。
②分析图线可知：燃料A和B的热值之比为 （设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收）。
【变式1-4】（2023•柳州一模）一个体重为600N的人，从大厦的1楼步行至第11楼共升高了30m，用时2min。那么：
（1）他克服重力做了多少焦耳的功？
（2）他克服重力做功的功率是多大？
（3）完成以下计算可以帮助我们认识汽油的热值的大小：汽油的热值约为4.5×107J/kg。如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和上述功相等，需要汽油的质量是多少？
【考点2 热机的效率】
【典例2-1】（2023•雁塔区校级模拟）下列说法其中正确的是（ ）
A．温度越高的物体，内能越大
B．水和酒精混合后总体积减少表明分子间有引力
C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的热值大
D．小明认为随着科技发展，内燃机效率可以达到100%
【典例2-2】（2023•朝阳区校级三模）小明一家五一假期自驾游，在高速公路上匀速行驶时，小明发现路边有确认车距的标志牌，从确认标志牌0m到200m，车行驶只用了8秒钟，则车行驶的速度为 m/s；小明发现前面一辆汽车排出“黑烟”，这时汽车发动机的效率 。
【变式2-1】（2023•西区二模）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，发动机的实际输出功率为20kW。若小汽车行驶的路程为108km，已知汽油的热值q＝4.6×107J/kg。小汽车发动机的效率为25%。则下列说法正确的是（ ）
A．运动的时间为1h B．发动机所做的有用功为1.08×108J
C．汽车所受的阻力为2000N D．消耗汽油的质量为5kg
【变式2-2】（2023•合阳县一模）早在宋朝时期，我国就发明了如图所示的“走马灯”。点燃底部蜡烛，在热空气上升驱动扇叶转动的过程中，其能量的转化方式与四冲程汽油机的 做功 冲程相同。某单缸四冲程柴油机对外做功4.3×108J时，消耗的柴油质量为25kg，已知柴油的热值为4.3×107J/kg，则此柴油机的效率为 40% 。
【变式2-3】（2023•洛阳一模）冰雪运动越来越受到人们的喜爱，小明一家寒假期间去滑雪场游玩，看到一辆雪地摩托车，如图所示。其空车质量为100kg，静止时与雪地接触的总面积为0.2m2。试问：
（1）该车装有宽大的履带，目的是为了 。
（2）该车载着质量为50kg的人静止时，对水平雪地的压强为多少？（g取10N/kg）
（3）该车以36km/h的速度在水平雪地上匀速直线行驶2h，行驶过程中车所受阻力大小恒为800N，共消耗燃油3.6kg。则该车的效率为多少？（燃油的热值q＝4.0×107J/kg）
【考点3 有关热机的计算】
【典例3-1】（2023•尉氏县一模）汽油机是传统小汽车的“心脏”某四冲程单缸汽油机的曲轴在1min内转了1200转，该汽油机的汽缸横截面积为S，活塞冲程长为L，满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为p。则（ ）
A．做功冲程中将机械能转化为内能
B．汽油机活塞每秒做功600次
C．汽油机满负荷工作1min做功为1200pSL
D．汽油机满负荷工作时做功的功率为10pSL
【典例3-2】（2023•汕尾二模）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程，如图所示，汽油机正在进行的是 冲程。若该汽油机的飞轮转速为1800r/min，则它1s完成 个冲程。
【变式3-1】（2023春•海州区校级月考）某品牌汽车以72km/h的速度匀速行驶时，仪表盘显示发动机转速是1800r/min，若做功冲程每次做功6000J，则下列有关该汽车发动机的说法错误的是（ ）
A．每秒完成60个冲程
B．每秒对外做功15次
C．发动机提供的牵引力为4500N
D．发动机的输出功率是80kW
【变式3-2】（2023•苍溪县模拟）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，汽油机一个工作循环正确的顺序是： ，若汽油机飞轮的转速为3600r/min，则在1s内，汽油机对外做功的次数是 次。
一、选择题。
1．（2023•玄武区一模）如图所示，用相同装置进行下列两个实验：①探究不同物质吸热升温的现象；②比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。以下判断正确的是（ ）
A．利用甲、乙装置可以完成实验①
B．实验①中的研究对象是烧杯中的液体，实验②中的研究对象是燃料
C．两个实验中，都需要天平和秒表
D．实验①中通过升高温度比较吸热多少，实验②中通过加热时间比较放热多少
2．（2023•临渭区一模）羊肉泡馍是陕西一道地方传统的名小吃，它料重味醇肉烂汤浓，营养丰富，香气四溢，食后回味无穷。下列有关说法正确的是（ ）
A．刚出锅的羊肉泡馍温度约为10℃
B．用燃气灶煮馍时，调大火力可以提高燃气的热值
C．不敢大口喝热气腾腾的汤，因为汤里含有的热量多
D．羊肉泡馍香气四溢，说明分子在永不停息地做无规则运动
3．（2022秋•青山区期末）现实生活中，我们经常看到消防战士不顾危险，保护人民的生命和财产。下列关于油桶爆炸火灾现场的解释中正确的是（ ）
A．爆炸后现场冒起的黑烟是扩散现象
B．油桶爆炸过程与汽油机的做功冲程原理相同
C．离爆炸现场较远的地方也能闻到很大的汽油味，这说明分子间存在相互作用的斥力
D．汽油的热值是4.6×107J/kg，说明1kg汽油燃烧所放出的热量是4.6×107J
4．（2022秋•东丽区期末）一台四冲程汽油机曲轴的转速为1200r/min，此汽油机每秒钟完成的工作循环是（ ）
A．40个B．20个C．10个D．5个
5．（2023•南海区二模）如图所示为常用四冲程汽油发动机的某个冲程示意图，下列说法正确的是（ ）
A．如图所示冲程为汽油机的做功冲程
B．如图所示冲程中燃气对外做功内能增大
C．如图所示冲程是机械能转化为内能
D．汽油机轻便且工作效率可达100%
6．（2023•宜兴市模拟）下列有关汽油机的说法正确的是（ ）
A．采取有效措施、汽油机效率能达到100%
B．除了做功冲程，其余三个冲程均是靠飞轮的惯性来完成
C．汽油机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸内的物质的内能
D．某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内该汽油机做功10次
7．（2022秋•益阳期末）某单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min，下列关于该汽油机的说法正确的是（ ）
A．1min完成吸气冲程2400次B．1min完成2400个冲程
C．1s完成20个工作循环 D．1s对外做功40次
二、填空题。
8．（2023•临潼区三模）在四冲程汽油机中，将机械能转化为内能的冲程是 冲程；汽车发动机工作时，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率
（选填“升高”、“不变”或“降低”）；发动机散热器常用水做冷却剂，因为水的
较大。
9．（2023•禅城区二模）一台单缸四冲程内燃机正常工作时的转速为1800r/min，该内燃机每秒做功 次，如图所示的单缸四冲程汽油机正处于 冲程。汽油机是汽车的“心脏”，气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过 方式改变水的内能。
10．（2023•肥西县模拟）内燃机的一个工作循环有四个冲程，某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，活塞对外做功 次。
11．（2023•韩城市二模）2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号遥F运载火箭发射升空，运载火箭用液态氢作为燃料，因为液态氢具有较高的 ；并于11月30日成功对接天和核心舱，如图所示。对接后，以核心舱为参照物，神舟十五号载人飞船是 （填“运动”或“静止”）的。
12．（2023•海州区一模）用天然气热水器将5kg的水升温20℃，此过程中水吸收的热量是
J，至少需要燃烧 m3的天然气，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4.2×107J/m3。实际用气量大于这个值，除了天然气燃烧放出的热量没有全部被水吸收这个原因外，还有什么原因？ 。
13．（2023•安徽模拟）为了知道某种燃料的热值，小明用完全相同的装置分别加热初温为20℃、质量为1kg的水，不计热量损失。如图所示是完全燃烧相同质量的燃料1、2后水的温度随时间变化的图像，则燃料2的热值为 J/kg[q燃料1＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
14．（2023•武进区校级一模）连日来，大风扬沙肆虐。政府各相关单位采取多项措施积极应对极端天气，其中使用雾炮车向空中喷水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用，确保居民生活环境的健康安全。某型号雾炮车的发动机是柴油机，空载时的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱，雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍。
（1）大风扬沙肆虐，该运动 （选填“是”或“不是”）分子热运动。
（2）柴油机四个冲程中的 冲程给车提供了动力，若该柴油机的转速为1800r/min，则它每秒钟完成 个做功冲程。
（3）雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时，车受到水平地面的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”），动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）当某次水喷洒完后空载返回时，沿水平路面匀速前进了10km，速度为2m/s，此过程消耗柴油4kg，则该雾炮车的效率是 。（g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg）
三、实验探究题。
15．（2023•武江区校级一模）如图所示，甲、乙、丙三图中的燃料均为10g，烧杯内的液体质量、初温均相同。
（1）比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，不同物质吸热的多少是通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。
（2）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；当燃料完全燃烧时，通过比较 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来比较不同燃料的热值。
（3）质量和初温均相同的A、B两种液体吸热后，它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可知， 液体的比热容较大。若其中比热容较大的液体是水，则另一种液体的比热容为 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（4）若甲装置中的燃料为酒精，烧杯内的液体为水，测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度，再结合燃料的质量这一数据，从而计算出燃料的热值，则该数值与实际值相比
（选填“偏大”或“偏小”）。
四、计算题。
16．（2023•碑林区校级模拟）国产055新型导弹驱逐舰的服役，使中国海军的装备又一次得到提升。该型号驱逐舰满载时质量为1.25×104t，在海面上以恒定功率做直线运动，其牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，其运动速度v随时间t的关系如图乙所示，求：（ρ柴油＝0.85×103kg/m3，q柴油＝4.0×107J/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）该驱逐舰在34～44s内行驶的路程为 m；驱逐舰满载时在匀速航行的过程中所受浮力为 N；
（2）在水下5m处有一面积为200cm²的观察窗口，窗口受到水的压力大小；
（3）在0～34s内完全燃烧12.5L柴油的过程中发动机的效率。
17．（2023•济阳区二模）氢燃料被公认为是21世纪最理想的能源。某氢燃料新能源公交车满载时的重力为2×105N，某次满载后匀速直线运行1200m从A站到B站，用时2分钟。此过程中，汽车所受阻力是总重力的0.07倍。（氢的热值是1.4×108J/kg，g取10N/kg）请计算：
（1）从A站到B站汽车牵引力所做的功。
（2）从A站到B站汽车牵引力的功率。
（3）若此过程中，汽车消耗氢燃料0.25kg，求汽车发动机的效率。
满载时总质量
1200t
车轮与铁轨接触总面积
1m2
最高时速
360km/h
1、燃料的热值及其计算
（1）热值概念：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，符号时q。
①对于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。
②热值是燃料的一种属性。
（2）热值单位：焦/千克（J/kg），读作焦每千克。
（3）公式：Q=mq
M——燃料的质量——单位千克（kg）；
q——燃料的热值——单位焦/千克（J/kg）；
Q——燃烧放出的热量——单位焦耳（J）。
（4）热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少，如木炭的热值为3.40×107J/kg。
（5）同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同。
2、热机的效率
（1）定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，其表达式为：，由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1；
（2）热机在工作过程中造成能量损失的因素有： ①燃料很难全部燃烧；②排出的废气带走能量；③热机部件要散热； ④克服运转机件之间的摩擦消耗能量。
（3）提高热机效率的方法： ①尽量让燃料充分燃烧；②设法利用废气的能量；③减少能量损失； ④保证良好的润滑。
3、有关热机的计算
（1）热机一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周，飞轮转2圈。
（2）对于公式可推导出的公式：
【考点1 燃料的热值及其计算】
【典例1-1】（2023•海州区一模）一瓶酒精用去三分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值（ ）
A．都不变
B．都变为原来的三分之二
C．密度不变，热值、比热容变为原来的三分之二
D．密度、比热容不变，热值变为原来的三分之二
【典例1-2】（2023•临沧三模）现在有些农村地区还是使用干木柴来烧水做饭，某次烧水时完全燃烧了2.1kg干木柴，产生的热量为 J；干木柴在燃烧过程中，其热值大小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。（q干木条＝1.2×107J/kg）
【典例1-3】（2023•蒙阴县二模）高速铁路的广泛应用，使人们的出行更加快捷。放假期间，小明与家人乘坐高铁去游玩。如图是他们乘坐的高铁列车，如表是列车的部分参数。
（1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？
（2）列车在水平轨道上匀速行驶1min，通过3000m路程，所受阻力是其满载时重力的0.01倍，此过程中牵引力的功率是多少？
（3）该车运行1km耗电1.075×108J，若这些电能全部由燃烧柴油来获得，列车行驶1km需要消耗多少柴油？（q柴油＝4.3×107J/kg，g＝10N/kg）
【变式1-1】（2023•什邡市模拟）2023年4月2日16时48分，天龙二号遥一运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功首飞成功。将搭载的爱太空科学号卫星顺利送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。对运载火箭说法正确的是（ ）
A．火箭上升的过程中动能不变，重力势能增大
B．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的比热容
C．火箭升空时不受重力的作用
D．火箭升空是将燃料的内能转化成了机械能
【变式1-2】（2023•花山区二模）镁粉易燃，属于危险化学品。金属镁的热值约为2.5×107J/kg，14kg的镁粉完全燃烧释放的热量全部被1000kg空气吸收，可以使空气升温 ℃。[空气的比热容取0.7×103J/（kg•℃）]。
【变式1-3】（2023•丹阳市校级模拟）小华利用三套完全相同的装置完成热学实验，如图1所示，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质量也相同。
（1）丙装置在安装时的一处错误是 ，重新安装后，小华所测液体的初温均如图2所示，示数为 ℃；
（2）同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度ΔT，直至燃料全部烧完。小华根据记录的数据绘制出对应装置升高温度与时间关系图线，如图3所示；
①通过图1中的 两个装置可比较液体1和液体2的比热容，根据图3中所绘制的图线分析：液体 的比热容大。
②分析图线可知：燃料A和B的热值之比为 （设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收）。
【变式1-4】（2023•柳州一模）一个体重为600N的人，从大厦的1楼步行至第11楼共升高了30m，用时2min。那么：
（1）他克服重力做了多少焦耳的功？
（2）他克服重力做功的功率是多大？
（3）完成以下计算可以帮助我们认识汽油的热值的大小：汽油的热值约为4.5×107J/kg。如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和上述功相等，需要汽油的质量是多少？
【考点2 热机的效率】
【典例2-1】（2023•雁塔区校级模拟）下列说法其中正确的是（ ）
A．温度越高的物体，内能越大
B．水和酒精混合后总体积减少表明分子间有引力
C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的热值大
D．小明认为随着科技发展，内燃机效率可以达到100%
【典例2-2】（2023•朝阳区校级三模）小明一家五一假期自驾游，在高速公路上匀速行驶时，小明发现路边有确认车距的标志牌，从确认标志牌0m到200m，车行驶只用了8秒钟，则车行驶的速度为 m/s；小明发现前面一辆汽车排出“黑烟”，这时汽车发动机的效率 。
【变式2-1】（2023•西区二模）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，发动机的实际输出功率为20kW。若小汽车行驶的路程为108km，已知汽油的热值q＝4.6×107J/kg。小汽车发动机的效率为25%。则下列说法正确的是（ ）
A．运动的时间为1h B．发动机所做的有用功为1.08×108J
C．汽车所受的阻力为2000N D．消耗汽油的质量为5kg
【变式2-2】（2023•合阳县一模）早在宋朝时期，我国就发明了如图所示的“走马灯”。点燃底部蜡烛，在热空气上升驱动扇叶转动的过程中，其能量的转化方式与四冲程汽油机的 做功 冲程相同。某单缸四冲程柴油机对外做功4.3×108J时，消耗的柴油质量为25kg，已知柴油的热值为4.3×107J/kg，则此柴油机的效率为 40% 。
【变式2-3】（2023•洛阳一模）冰雪运动越来越受到人们的喜爱，小明一家寒假期间去滑雪场游玩，看到一辆雪地摩托车，如图所示。其空车质量为100kg，静止时与雪地接触的总面积为0.2m2。试问：
（1）该车装有宽大的履带，目的是为了 。
（2）该车载着质量为50kg的人静止时，对水平雪地的压强为多少？（g取10N/kg）
（3）该车以36km/h的速度在水平雪地上匀速直线行驶2h，行驶过程中车所受阻力大小恒为800N，共消耗燃油3.6kg。则该车的效率为多少？（燃油的热值q＝4.0×107J/kg）
【考点3 有关热机的计算】
【典例3-1】（2023•尉氏县一模）汽油机是传统小汽车的“心脏”某四冲程单缸汽油机的曲轴在1min内转了1200转，该汽油机的汽缸横截面积为S，活塞冲程长为L，满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为p。则（ ）
A．做功冲程中将机械能转化为内能
B．汽油机活塞每秒做功600次
C．汽油机满负荷工作1min做功为1200pSL
D．汽油机满负荷工作时做功的功率为10pSL
【典例3-2】（2023•汕尾二模）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程，如图所示，汽油机正在进行的是 冲程。若该汽油机的飞轮转速为1800r/min，则它1s完成 个冲程。
【变式3-1】（2023春•海州区校级月考）某品牌汽车以72km/h的速度匀速行驶时，仪表盘显示发动机转速是1800r/min，若做功冲程每次做功6000J，则下列有关该汽车发动机的说法错误的是（ ）
A．每秒完成60个冲程
B．每秒对外做功15次
C．发动机提供的牵引力为4500N
D．发动机的输出功率是80kW
【变式3-2】（2023•苍溪县模拟）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，汽油机一个工作循环正确的顺序是： ，若汽油机飞轮的转速为3600r/min，则在1s内，汽油机对外做功的次数是 次。
一、选择题。
1．（2023•玄武区一模）如图所示，用相同装置进行下列两个实验：①探究不同物质吸热升温的现象；②比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。以下判断正确的是（ ）
A．利用甲、乙装置可以完成实验①
B．实验①中的研究对象是烧杯中的液体，实验②中的研究对象是燃料
C．两个实验中，都需要天平和秒表
D．实验①中通过升高温度比较吸热多少，实验②中通过加热时间比较放热多少
2．（2023•临渭区一模）羊肉泡馍是陕西一道地方传统的名小吃，它料重味醇肉烂汤浓，营养丰富，香气四溢，食后回味无穷。下列有关说法正确的是（ ）
A．刚出锅的羊肉泡馍温度约为10℃
B．用燃气灶煮馍时，调大火力可以提高燃气的热值
C．不敢大口喝热气腾腾的汤，因为汤里含有的热量多
D．羊肉泡馍香气四溢，说明分子在永不停息地做无规则运动
3．（2022秋•青山区期末）现实生活中，我们经常看到消防战士不顾危险，保护人民的生命和财产。下列关于油桶爆炸火灾现场的解释中正确的是（ ）
A．爆炸后现场冒起的黑烟是扩散现象
B．油桶爆炸过程与汽油机的做功冲程原理相同
C．离爆炸现场较远的地方也能闻到很大的汽油味，这说明分子间存在相互作用的斥力
D．汽油的热值是4.6×107J/kg，说明1kg汽油燃烧所放出的热量是4.6×107J
4．（2022秋•东丽区期末）一台四冲程汽油机曲轴的转速为1200r/min，此汽油机每秒钟完成的工作循环是（ ）
A．40个B．20个C．10个D．5个
5．（2023•南海区二模）如图所示为常用四冲程汽油发动机的某个冲程示意图，下列说法正确的是（ ）
A．如图所示冲程为汽油机的做功冲程
B．如图所示冲程中燃气对外做功内能增大
C．如图所示冲程是机械能转化为内能
D．汽油机轻便且工作效率可达100%
6．（2023•宜兴市模拟）下列有关汽油机的说法正确的是（ ）
A．采取有效措施、汽油机效率能达到100%
B．除了做功冲程，其余三个冲程均是靠飞轮的惯性来完成
C．汽油机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸内的物质的内能
D．某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内该汽油机做功10次
7．（2022秋•益阳期末）某单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min，下列关于该汽油机的说法正确的是（ ）
A．1min完成吸气冲程2400次B．1min完成2400个冲程
C．1s完成20个工作循环 D．1s对外做功40次
二、填空题。
8．（2023•临潼区三模）在四冲程汽油机中，将机械能转化为内能的冲程是 冲程；汽车发动机工作时，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率
（选填“升高”、“不变”或“降低”）；发动机散热器常用水做冷却剂，因为水的
较大。
9．（2023•禅城区二模）一台单缸四冲程内燃机正常工作时的转速为1800r/min，该内燃机每秒做功 次，如图所示的单缸四冲程汽油机正处于 冲程。汽油机是汽车的“心脏”，气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过 方式改变水的内能。
10．（2023•肥西县模拟）内燃机的一个工作循环有四个冲程，某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，活塞对外做功 次。
11．（2023•韩城市二模）2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号遥F运载火箭发射升空，运载火箭用液态氢作为燃料，因为液态氢具有较高的 ；并于11月30日成功对接天和核心舱，如图所示。对接后，以核心舱为参照物，神舟十五号载人飞船是 （填“运动”或“静止”）的。
12．（2023•海州区一模）用天然气热水器将5kg的水升温20℃，此过程中水吸收的热量是
J，至少需要燃烧 m3的天然气，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4.2×107J/m3。实际用气量大于这个值，除了天然气燃烧放出的热量没有全部被水吸收这个原因外，还有什么原因？ 。
13．（2023•安徽模拟）为了知道某种燃料的热值，小明用完全相同的装置分别加热初温为20℃、质量为1kg的水，不计热量损失。如图所示是完全燃烧相同质量的燃料1、2后水的温度随时间变化的图像，则燃料2的热值为 J/kg[q燃料1＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
14．（2023•武进区校级一模）连日来，大风扬沙肆虐。政府各相关单位采取多项措施积极应对极端天气，其中使用雾炮车向空中喷水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用，确保居民生活环境的健康安全。某型号雾炮车的发动机是柴油机，空载时的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱，雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍。
（1）大风扬沙肆虐，该运动 （选填“是”或“不是”）分子热运动。
（2）柴油机四个冲程中的 冲程给车提供了动力，若该柴油机的转速为1800r/min，则它每秒钟完成 个做功冲程。
（3）雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时，车受到水平地面的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”），动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）当某次水喷洒完后空载返回时，沿水平路面匀速前进了10km，速度为2m/s，此过程消耗柴油4kg，则该雾炮车的效率是 。（g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg）
三、实验探究题。
15．（2023•武江区校级一模）如图所示，甲、乙、丙三图中的燃料均为10g，烧杯内的液体质量、初温均相同。
（1）比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，不同物质吸热的多少是通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。
（2）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；当燃料完全燃烧时，通过比较 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来比较不同燃料的热值。
（3）质量和初温均相同的A、B两种液体吸热后，它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可知， 液体的比热容较大。若其中比热容较大的液体是水，则另一种液体的比热容为 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（4）若甲装置中的燃料为酒精，烧杯内的液体为水，测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度，再结合燃料的质量这一数据，从而计算出燃料的热值，则该数值与实际值相比
（选填“偏大”或“偏小”）。
四、计算题。
16．（2023•碑林区校级模拟）国产055新型导弹驱逐舰的服役，使中国海军的装备又一次得到提升。该型号驱逐舰满载时质量为1.25×104t，在海面上以恒定功率做直线运动，其牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，其运动速度v随时间t的关系如图乙所示，求：（ρ柴油＝0.85×103kg/m3，q柴油＝4.0×107J/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）该驱逐舰在34～44s内行驶的路程为 m；驱逐舰满载时在匀速航行的过程中所受浮力为 N；
（2）在水下5m处有一面积为200cm²的观察窗口，窗口受到水的压力大小；
（3）在0～34s内完全燃烧12.5L柴油的过程中发动机的效率。
17．（2023•济阳区二模）氢燃料被公认为是21世纪最理想的能源。某氢燃料新能源公交车满载时的重力为2×105N，某次满载后匀速直线运行1200m从A站到B站，用时2分钟。此过程中，汽车所受阻力是总重力的0.07倍。（氢的热值是1.4×108J/kg，g取10N/kg）请计算：
（1）从A站到B站汽车牵引力所做的功。
（2）从A站到B站汽车牵引力的功率。
（3）若此过程中，汽车消耗氢燃料0.25kg，求汽车发动机的效率。
满载时总质量
1200t
车轮与铁轨接触总面积
1m2
最高时速
360km/h
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