3.5.2內(nèi)能-內(nèi)燃機(jī)與內(nèi)能計(jì)算（練習(xí)）（解析版）

浙教版九年級(jí)上冊第三章第五節(jié)內(nèi)能--內(nèi)燃機(jī)與內(nèi)能計(jì)算【同步練習(xí)-解析】一、選擇題1．（2021·浙江寧波中考真題）在如圖所示的“汽油機(jī)模型”實(shí)驗(yàn)中，將少量的汽油噴入筒內(nèi)，用軟木塞塞住筒口，搖動(dòng)起電機(jī)，觀察到放電針放電，汽油燃燒，軟木塞被高溫高壓的氣體沖出。該實(shí)驗(yàn)可模擬四沖程汽油機(jī)工作時(shí)的（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程【答案】C【解析】將少量的汽油噴入筒內(nèi)，用軟木塞塞住筒口，搖動(dòng)起電機(jī)使放電針放電，當(dāng)放電針放電時(shí)，汽油燃燒，圓筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，氣體對軟木塞做功，軟木塞被高溫高壓的氣體沖出，而汽油機(jī)的做功沖程對外做功，所以，該實(shí)驗(yàn)可模擬四沖程汽油機(jī)工作時(shí)的做功沖程。故選C。2．（2023·浙江一模）開啟啤酒瓶蓋的瞬間，會(huì)聽到“嘭”的一聲，并看見瓶口有“白氣”冒出，該過程與圖中內(nèi)燃機(jī)的哪一沖程原理相同（）A．

B．

C．

D．

【答案】C【解析】開啟啤酒瓶蓋的瞬間聽到“嘭”的一聲，瓶內(nèi)氣體將瓶蓋沖起，對瓶蓋做功，將瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能會(huì)轉(zhuǎn)化為瓶蓋的機(jī)械能；此過程與汽油機(jī)的做功沖程類似，在做功沖程中也是燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能。A．兩個(gè)氣門關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，為壓縮沖程，故A不符合題意；B．排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，為排氣沖程，故B不符合題意；C．兩個(gè)氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，為做功沖程，故C符合題意；D．進(jìn)氣門打開，活塞向下運(yùn)動(dòng)，為吸氣沖程，故D不符合題意。故選C。3．（2023·浙江一模）C919大飛機(jī)是中國自行研制，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式民用飛機(jī)（如圖所示）。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入燃燒室與燃料混合燃燒。產(chǎn)生的熱氣體被噴出。為飛機(jī)提供動(dòng)力。氣體被壓縮的過程中能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)四個(gè)沖程中的相同的是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】B【解析】飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入燃燒室與燃料混合燃燒，氣體被壓縮的過程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；A．如圖，進(jìn)氣閥打開，為吸氣沖程，此過程沒有能量轉(zhuǎn)化，故A不符合題意；B．如圖，兩氣閥關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)為壓縮沖程，該沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，與上述能量轉(zhuǎn)化過程相同，故B符合題意；C．如圖，兩氣閥關(guān)閉，活塞向下移動(dòng)為做功沖程，該沖程高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C不符合題意；D．如圖，排氣閥打開為排氣沖程，此過程沒有能量轉(zhuǎn)化，故D不符合題意。故選B。4．（2023·浙江一模）關(guān)于四沖程汽油機(jī)的工作過程描述，正確的是（

）A．做功沖程中，氣缸內(nèi)物質(zhì)內(nèi)能增加 B．壓縮沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．加熱水后熱水瓶塞彈起與排氣沖程原理相同 D．飛輪轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)/分，則每秒鐘做功50次【答案】D【解析】A．做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，氣缸內(nèi)物質(zhì)內(nèi)能減小，故A錯(cuò)誤；B．壓縮沖程中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯(cuò)誤；C．加熱水后熱水瓶塞彈起，該過程中水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為壺蓋的機(jī)械能；汽油機(jī)的做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，加熱水后熱水瓶塞彈起與做功沖程原理相同，故C錯(cuò)誤；D．汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為每分鐘6000轉(zhuǎn)，每秒鐘轉(zhuǎn)飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，對外做功1次，則每秒鐘做功50次，故D正確。5．（2021·浙江嘉·二模）婚禮上常用的禮花噴射器結(jié)構(gòu)如圖，氣罐內(nèi)有高壓氣體，氣罐通過氣閥與紙筒相連。使用時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)紙筒打開氣閥，氣體將紙筒內(nèi)的禮花快速噴向遠(yuǎn)處。對該過程的分析正確的是（）A．罐內(nèi)氣體的內(nèi)能增加B．氣罐內(nèi)壁的溫度降低C．罐內(nèi)氣體通過熱傳遞方式改變了內(nèi)能D．該過程能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)壓縮沖程類似【答案】B【解析】AB.使用時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)紙筒打開氣閥，氣體將紙筒內(nèi)的禮花快速噴向遠(yuǎn)處，將高壓氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為禮花的機(jī)械能，則氣體的內(nèi)能減小，氣罐內(nèi)壁的溫度降低，故A錯(cuò)誤，B正確。C.罐內(nèi)氣體通過做功的方式改變內(nèi)能，故C錯(cuò)誤。D.該過程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的做功沖程類似，故D錯(cuò)誤。故選B。6．（浙江臺(tái)州一模）下列流程圖表示四沖程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)。對圖中①②的補(bǔ)充正確的是（）A．①是壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．①是做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．②是做功沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．②是壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】A【解析】根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的工作過程可知，第二個(gè)沖程是壓縮沖程，在此過程中活塞壓縮氣缸內(nèi)的氣體，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣缸內(nèi)的氣體溫度升高。其中汽油機(jī)的氣缸中的汽油就是由此點(diǎn)燃的。第三個(gè)沖程是做功沖程，此時(shí)燃料燃燒生成的高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞對外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。故選A。7．小金閱讀了某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的說明書后，將內(nèi)燃機(jī)的能量流向制成如圖所示，汽油熱值為4.6×107J/kg。下列說法正確的是（）A．燃燒1kg的汽油一定釋放4.6×107J的能量B．汽油機(jī)在做功沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．該內(nèi)燃機(jī)的效率為40%D．為確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，可用水對其冷卻，利用了水的比熱容較大的特性【答案】D【解析】A．1kg的汽油完全燃燒可以放出4.6×107J的能量，但選項(xiàng)中未明確汽油完全燃燒，因此燃燒1kg的汽油不一定釋放4.6×107J的能量，故A錯(cuò)誤；B．汽車的內(nèi)燃機(jī)在做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，該內(nèi)燃機(jī)的效率為η=100%-(33%+30%+7%)=30%故C錯(cuò)誤；D．為確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，可用水對其冷卻，利用了水的比熱容較大的特性，因?yàn)橄嗤|(zhì)量的水與其它物質(zhì)相比，升高相同的溫度，水吸收的熱量更多，故D正確。8．（2022·浙江溫州二模）如圖是內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程，該過程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，下圖改變內(nèi)能方式與之不同的是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】A．試管中的水蒸氣將塞子推出的瞬間，對塞子做功，水蒸氣的內(nèi)能減少，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與壓縮沖程改變內(nèi)能的方式不同。故A符合題意；B．迅速壓下活塞時(shí)，活塞對下方空氣做功，使空氣內(nèi)能增加，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B不符合題意；C．向瓶內(nèi)打氣，活塞對空氣做功，內(nèi)能增大，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C不符合題意；D．搖晃試管晃動(dòng)沙子，對沙子做功，溫度升高，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D不符合題意。故選A。9．如圖是四沖程汽油機(jī)的工作示意圖，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．汽油機(jī)工作時(shí)各沖程的順序依次為：丁、甲、丙、乙B．除了丙沖程以外，其他沖程均靠飛輪的慣性完成C．甲沖程中能量的轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．無論怎樣改進(jìn)汽油機(jī)，汽油機(jī)的效率也無法達(dá)到100%【答案】C【解析】A．甲圖中氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)行，氣缸容積減小，是壓縮沖程；乙圖中排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，氣缸容積減小，是排氣沖程；丙圖中氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是做功沖程，丁圖中進(jìn)氣門打開，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是吸氣沖程，汽油機(jī)工作時(shí)各沖程的順序依次為：丁、甲、丙、乙，故A正確，不符合題意；B．在熱機(jī)的四個(gè)沖程中，只有丙沖程（做功沖程）做功，其他三個(gè)沖程是靠飛輪的慣性完成的，故B正確，不符合題意；C．甲沖程是壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．熱機(jī)在工作時(shí)不可避免的要克服機(jī)械部件間的摩擦做額外功，機(jī)械效率一定小于100%，故D正確，不符合題意。故選C。10．（2022·浙江溫州一模）如圖所示，吹足氣的氣球放手后，在空中飛行一段時(shí)間，氣球噴氣口溫度降低。下圖所示的熱機(jī)四沖程與上述能量轉(zhuǎn)化原理相同的是（）A．B． C． D．【答案】C【解析】A．兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A不符合題意；B．排氣門開啟，活塞上行，氣體流出汽缸，是排氣沖程，沒有能量轉(zhuǎn)化，故B不符合題意；C．兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C符合題意；D．進(jìn)氣門開啟，活塞下行，氣體流入汽缸，是吸氣沖程，沒有能量轉(zhuǎn)化，故D不符合題意。故選C。11．如圖是某內(nèi)燃機(jī)工作過程中的工作示意圖，下列說法錯(cuò)誤的是（）

A．熱機(jī)的效率越高，做同樣多的功消耗的燃料越少B．這是壓縮沖程，此沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．若該內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速為2400r/min，則該內(nèi)燃機(jī)在1S內(nèi)做功40次D．這個(gè)沖程不給外界提供動(dòng)力，靠飛輪的慣性完成【答案】C【解析】A．根據(jù)公式可知，當(dāng)做的功相同時(shí)，熱機(jī)的效率越大，消耗的燃料的質(zhì)量m越小，故A正確，不合題意。B．兩個(gè)氣門關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，為壓縮沖程，將活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，故B正確，不合題意。C．若轉(zhuǎn)速為2400r/min，則每秒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)40r，因?yàn)檗D(zhuǎn)2圈做功1次，所以1s內(nèi)做功20次，故C錯(cuò)誤，符合題意。D．壓縮沖程不給外界提供動(dòng)力，依靠飛輪的慣性完成，故D正確，不合題意。故選C。12．十八世紀(jì)，瓦特發(fā)明的冷凝器蒸汽機(jī)推動(dòng)了人類第一次工業(yè)革命。如圖為蒸汽機(jī)的工作原理：打開閥門A、關(guān)閉閥門B，高壓蒸汽進(jìn)入汽缸，推動(dòng)活塞上行。當(dāng)活塞達(dá)到汽缸頂部時(shí)，關(guān)閉閥門A、打開閥門B，蒸汽進(jìn)入冷凝器，汽缸內(nèi)壓強(qiáng)減小，活塞下降，如此循環(huán)往復(fù)。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．用水冷凝蒸汽是利用熱傳遞改變內(nèi)能B．蒸汽機(jī)在整個(gè)工作過程中遵循機(jī)械能守恒C．蒸汽機(jī)活塞上行過程與汽油機(jī)的做功沖程相似D．蒸汽推動(dòng)活塞向外做功后，蒸汽的內(nèi)能會(huì)減小【答案】B【解析】A．由于水和蒸汽存在溫度差，蒸汽放出熱量，水吸收熱量，故A正確，不符合題意；B．在整個(gè)工作過程中部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．蒸汽機(jī)活塞上行過程蒸汽的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，故C正確，不符合題意；D．物體對外做功內(nèi)能減小溫度降低，故D正確，不符合題意。故選B。13．（2022·浙江溫州期末）甲圖是汽油機(jī)的工作原理，乙圖是常見的生活現(xiàn)象。下列說法正確的是（）A．①?zèng)_程的原理和乙圖所示一致 B．②沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能C．③沖程氣體被壓縮溫度升高 D．④沖程是汽油機(jī)的排氣沖程【答案】C【解析】AD.甲圖中的①和④分別是排氣沖程和吸氣沖程不存在能量的轉(zhuǎn)化，與乙圖不同，故AD錯(cuò)誤。B.②兩個(gè)氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，此時(shí)活塞向下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該是第三個(gè)沖程??做功沖程；將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯(cuò)誤。C.③兩個(gè)氣門都關(guān)閉，火花塞沒有點(diǎn)火，此時(shí)活塞向上運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該是第二個(gè)沖程壓縮沖程；將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C正確。故選C。14．如圖所示三種現(xiàn)象或過程中都涉及能量的轉(zhuǎn)化，下列分析正確的是（

）A．圖甲，塞子被彈起時(shí)，熱水瓶內(nèi)水蒸氣對塞子做功，瓶內(nèi)氣體內(nèi)能增大B．圖乙，表示汽油機(jī)處于做功沖程，能量轉(zhuǎn)化角度看，與圖甲相似C．圖丙，表示汽油機(jī)處于壓縮沖程，能量轉(zhuǎn)化角度看，與圖甲相似D．圖丙，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成燃?xì)獾膬?nèi)能，再轉(zhuǎn)化成機(jī)械能【答案】D【解析】A．塞子被彈起時(shí)，熱水瓶內(nèi)水蒸氣對塞子做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能，所以瓶內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能會(huì)減小，故A錯(cuò)誤；B．乙圖中，此時(shí)兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞由下向上運(yùn)動(dòng)，壓縮氣缸內(nèi)氣體，則該沖程是壓縮沖程，即是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，與圖甲的能量轉(zhuǎn)化不同，故B錯(cuò)誤；CD．丙圖中，進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的，活塞下行，可以判斷是做功沖程，此沖程中燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成燃?xì)獾膬?nèi)能，再轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，與圖甲的能量轉(zhuǎn)化相似，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。15．有經(jīng)驗(yàn)的柴油機(jī)維修師，只是靠近柴油機(jī)排氣管口觀察和用鼻子聞一下，并將手伸到排氣管口附近感覺一下尾氣的溫度，就能初步判斷這臺(tái)柴油機(jī)的節(jié)能效果。在同樣負(fù)荷的情況下，關(guān)于柴油機(jī)的節(jié)能效果，下列判斷正確的是()A．尾氣散失的內(nèi)能越多，柴油機(jī)越節(jié)能B．尾氣的溫度越低，柴油機(jī)越節(jié)能C．尾氣的柴油味越濃，柴油機(jī)越節(jié)能D．尾氣的顏色越黑，柴油機(jī)越節(jié)能【答案】B【解析】尾氣的溫度高，說明散失的熱量多，柴油機(jī)的效率低，反之，柴油機(jī)的效率高，即節(jié)能。尾氣的柴油味濃、顏色黑都說明柴油沒有充分燃燒，浪費(fèi)了燃料，這樣柴油機(jī)的效率會(huì)低。故選B。16．某單缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的活塞面積是120平方厘米，做功沖程中活塞移動(dòng)的距離是30厘米，氣體的平均壓強(qiáng)是5×105帕，工作時(shí)的熱損失情況：汽缸散熱損失30%，廢氣帶走35%，機(jī)械摩擦損耗10%，若某次完全燃燒2克汽油（熱值為4.6×107焦/千克），下列說法正確的是（）A．燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關(guān)B．獲得的總機(jī)械能是3.22×104焦C．一個(gè)做功沖程氣體對活塞做功是1800焦D．家用轎車常用柴油機(jī)作為動(dòng)力裝置【答案】C【解析】A.燃料的熱值只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的燃燒情況無關(guān)，故A錯(cuò)誤。B.2克汽油汽油燃燒放出的熱量Q=mq=2×10-3kg×4.6×107J/kg=9.2×104J獲得的總機(jī)械能是故B錯(cuò)誤。C.氣體膨脹對活塞產(chǎn)生的力氣體每次膨脹對活塞做功W=Fs=6000N×0.3m=1800J故C正確。D.小轎車是消耗汽油的，發(fā)動(dòng)機(jī)是汽油機(jī)，故D錯(cuò)誤。17．如圖是某實(shí)驗(yàn)小組畫出的1kg冰熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像。實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)小組成員嚴(yán)格控制變量，使冰（水）單位時(shí)間內(nèi)吸收相等的熱量。已知水的比熱是4.2×103J/(kg·℃)。請根據(jù)所學(xué)知識(shí)并利用圖像分析，以下說法正確的是（）A．吸收相等的熱量冰和水升高溫度相同B．由圖可知，第1分鐘后冰全部熔化為水C．0~1分鐘時(shí)間內(nèi)該冰塊吸收的熱量為2.1×104JD．通過計(jì)算可以得出冰的比熱容為2.1×103J/(kg·℃)【答案】D【解析】A．從0~1min內(nèi)冰吸收的熱量與4~5min內(nèi)水吸收的熱量相等，但是冰升高了20℃，而水升高了10℃，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖像可知，冰的熔化過程經(jīng)歷了3min，故B錯(cuò)誤；C．從0~1min內(nèi)冰吸收的熱量與4~5min內(nèi)水吸收的熱量相等，即故C錯(cuò)誤；D．冰升高了20℃，那么冰的比熱容為故D正確。二、填空題18．（2022·浙江寧波中考真題）單位質(zhì)量的氣體物質(zhì)，在體積不變的條件下溫度升高1℃所吸收的熱量稱為該氣體的定容比熱，已知氦氣的定容比熱為3100J/(kg·℃)。如圖所示，質(zhì)量為0.02kg的氦氣被密封在圓柱形氣缸內(nèi)，氣缸內(nèi)氦氣氣壓與外界大氣壓相同。用力把活塞AB固定，當(dāng)氦氣的溫度從20℃升高到30℃時(shí)，氦氣吸收的熱量是___________J。撤去力，氦氣推動(dòng)活塞做功，這一過程的能量轉(zhuǎn)化形式與四沖程汽油機(jī)的___________沖程相同。【答案】620做功【解析】[1]氦氣吸收的熱量Q吸=cmΔt=3100J/(kg·℃)×0.02kg×(30℃-20℃)=620J[2]撤去力，氦氣推動(dòng)活塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，此過程與四沖程汽油機(jī)的做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。19．（2022·浙江杭州二模）目前有一種倍受關(guān)注的噴氣飛行背包（如圖），人背上后能通過該設(shè)備獲得動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)人類自由單人飛翔的夢想。（1）該背包發(fā)動(dòng)機(jī)將汽油燃燒后的氣體通過噴氣孔噴出，使人獲得飛行動(dòng)力，這利用了物體間力的作用是___________，同時(shí)說明了力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（2）該背包燃料為汽油，汽油燃燒將___________能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，一部分對人和飛行背包做功，還有部分散失到空氣中，這些內(nèi)能卻無法再被利用來對人和飛行背包做功，說明能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有___________；（3）某次飛行過程中消耗10千克汽油，這些汽油完全燃燒放出的熱量為___________焦。（q汽油=4.6×107焦/千克）【答案】相互的化學(xué)方向性4.6×108【解析】（1）[1]背包發(fā)動(dòng)機(jī)將汽油燃燒后的氣體通過噴氣孔向后噴出，由于物體間力的作用是相互的，從而使人獲得飛行動(dòng)力，使人離地面越來越遠(yuǎn)，說明了力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（2）[2][3]汽油燃燒時(shí)，消耗化學(xué)能，產(chǎn)生內(nèi)能，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，用來對人和飛行背包做功，還有部分內(nèi)能散失到空氣中，但這些內(nèi)能卻無法再被利用來對人和飛行背包做功，這是因?yàn)槟芰康霓D(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性。（3）[4]10kg汽油完全燃燒放出的熱量為Q放=mq汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J20．如圖是我國古代發(fā)明的取火器的模型圖，把木制推桿迅速推入牛角套筒時(shí)，桿前端的艾絨立刻燃燒起來，這是通過______的方式，使筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到艾絨的著火點(diǎn)。艾絨熱值約為16000J/g，若一次放入5g艾絨，完全燃燒能釋放_(tái)_____J的熱量。每次使用完畢后需將推桿拿出，再將套筒甩幾下，此過程相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的______和進(jìn)氣沖程。【答案】做功排氣沖程【解析】[1]封閉的氣體被推桿壓縮過程中，活塞對氣體做功，所以氣體內(nèi)能增加，則溫度升高，達(dá)到艾絨的著火點(diǎn)，使艾絨著火，達(dá)到取火的目的。[2]若一次放入5g艾絨，完全燃燒能釋放的熱量為[3]使用完畢后需將推桿拿出，再將套筒甩幾下，將套筒內(nèi)的氣體排出和吸入，此過程相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的排氣和進(jìn)氣沖程。21．如圖甲所示，有一半徑為R的光滑的1/4圓弧槽與一粗糙的水平面相連接，將質(zhì)量為m的物體從斜面頂端由靜止釋放，停下后測出物塊在水平面上滑行距離為s1，圖乙中有一個(gè)半徑為R的粗糙的1/4圓弧槽與和圖甲中同樣粗糙的水平面相連接，將圖甲中質(zhì)量為m的物體也從圖乙中斜槽頂端由靜止釋放，停下后測出物塊在水平面上滑行距離為S2，則乙圖中物體在水平面上的摩擦力f為___________。乙中物體在粗糙的弧槽上運(yùn)動(dòng)這段時(shí)間內(nèi)，若克服摩擦力做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能并被該物體吸收，物體能上升溫度___________℃（物體比熱為c）?！敬鸢浮俊窘馕觥縖1]乙中重力對物體做的功W=mgR甲中物體在水平面上克服摩擦做的功等于物體沿光滑的半圓弧槽下滑重力做的功，所以mgR=fs1則水平面對物體的摩擦力即乙中物體在水平面上的摩擦力[2]由題可知mgR=W′+fs2所以乙中物體在粗糙的弧槽上運(yùn)動(dòng)這段時(shí)間內(nèi)，摩擦力對物體做的功若克服摩擦力做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能并被該物體吸收，那么Q=W'根據(jù)Q=cmt可知，物體上升的溫度為22．下圖是四沖程汽油機(jī)工作過程的四個(gè)沖程，完成下列各題：A．

B．

C．

D．（1）A～D四幅圖中表示將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是____。（2）吸氣沖程時(shí)，吸入氣缸里的物質(zhì)是____。（3）一單缸四沖程汽油機(jī)，若該汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為600r/min，做功沖程一次對外做功大約為1500J。那么這臺(tái)汽油機(jī)的功率為____kW。【答案】D空氣和汽油的混合物7.5【解析】(1)[1]汽油機(jī)四個(gè)沖程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是壓縮沖程，由圖知道，D圖中兩個(gè)氣門都關(guān)閉，此時(shí)活塞向上運(yùn)動(dòng)，是壓縮沖程，故符合題意。(2)[2]汽油機(jī)在吸氣沖程時(shí)，吸入氣缸里的物質(zhì)是空氣和汽油的混合物(3)[3]汽油機(jī)一個(gè)周期轉(zhuǎn)2圈，該汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為600r/min，則每分鐘對外做功300次，所以這臺(tái)汽油機(jī)的功率23．在如圖所示的四幅圖中，甲、乙是兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)示意圖；丙、丁是四沖程汽油機(jī)關(guān)工作過程中的兩個(gè)沖程示意圖。與壓縮沖程原理相同的是演示實(shí)驗(yàn)____圖：汽油機(jī)利用內(nèi)能來做功的沖程是____圖。若某型號(hào)單缸四沖程汽油機(jī)的活塞面積S=3.0×10-3m2，活塞沖程長度為L=0.06m，某種工作狀態(tài)下做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為p＝1.0×108Pa，飛輪轉(zhuǎn)速1500次/分鐘，則汽油機(jī)在此工作狀態(tài)下的功率是____瓦。【答案】乙丙【解析】（1）[1][2]甲圖對試管中的水加熱，加快水的蒸發(fā)，使試管中水的內(nèi)能增大，體積膨脹，對外做功，使塞子飛出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能；乙圖是用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到了棉花的著火點(diǎn)，棉花就會(huì)燃燒，是通過對物體做功來增大物體內(nèi)能的，即是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；丙圖兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，做功沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；丁圖兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，壓縮沖程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；由以上分析不難看出與壓縮沖程原理相同的是乙，汽油機(jī)利用內(nèi)能來做功的沖程是丙圖。（2）[3]汽油機(jī)對外做功一次所做的功W=FL=pSL=1.0×108Pa×3.0×10-3m2×0.06m=18000J汽油機(jī)一分鐘做的功則汽油機(jī)做功的功率。三、簡答題24．（2023·浙江一模）舟山正在創(chuàng)建“最美公路”項(xiàng)目，工地上有一輛空載時(shí)質(zhì)量為12t的流動(dòng)式混凝土攪拌車，輪胎與地面接觸的總面積為9000cm2，攪拌車以54km/h的速度在平直公路上勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為192kW。（燃油的熱值?。┣螅海?）裝有6t混凝土的攪拌車靜止在水平地面上時(shí)，攪拌車對地面的壓強(qiáng)；（2）攪拌車以54km/h的速度勻速直線行駛時(shí)，受到的阻力；（拌筒旋轉(zhuǎn)功率忽略不計(jì)）（3）攪拌車行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%，以54km/h的速度勻速行駛27km，需要消耗多少千克燃油?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）28.8kg【解析】解：（1）裝有6t混凝土的攪拌車靜止在水平地面上時(shí)，攪拌車對地面的壓力等于攪拌車的總重力，即根據(jù)可得，攪拌車對地面的壓強(qiáng)為（2）攪拌車的速度為根據(jù)可得，牽引力為因?yàn)閿嚢柢囀亲鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，因此受到的是平衡力作用，則受到的阻力為（3）行駛的時(shí)間為牽引力所做的功為由可得，燃油燃燒放出的熱量為由可得，需要消耗燃油的質(zhì)量為答：（1）攪拌車對地面的壓強(qiáng)為；（2）受到的阻力為；（3）需要消耗28.8千克燃油。25．（2023·浙江杭州三模）小金同學(xué)在研究“沙子和水誰的吸熱本領(lǐng)大”時(shí)，選用了兩只完全相同的酒精燈分別給質(zhì)量均為200g的沙子和水加熱。他繪制出沙子與水的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖像分別如圖a、圖b所示。已知酒精的熱值，加熱時(shí)酒精燈平均每分鐘消耗2.8g酒精。已知水的比熱容，求：（1）加熱2min時(shí)間內(nèi)水吸收的熱量；（2）這2min時(shí)間內(nèi)酒精燈的加熱效率η；（3）沙子的比熱容。【答案】（1）4.2×104J；（2）25%；（3）0.91×103J/(kg·℃)【解析】解：（1）已知沙子和水的質(zhì)量相等，吸收相同熱量時(shí)，因沙子的比熱容比水小，沙子的溫度升高得多，所以圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程，圖b表示的是水吸熱升溫的過程；由圖b可知，加熱2min水溫度升高Δt水=70℃-20℃=50℃則加熱2min時(shí)間內(nèi)水吸收的熱量為Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(70℃-20℃)=4.2×104J（2）因?yàn)榫凭珶羝骄糠昼娤?.8g酒精，加熱2min時(shí)間內(nèi)消耗酒精的質(zhì)量為m=2.8g/min×2min=5.6g=5.6×10-3kg則酒精完全燃燒放出的熱量為Q放=mq=5.6×10-3kg×3.0×107J/kg=1.68×105J酒精燈的加熱水的效率為（3）因?yàn)閮删凭珶敉耆嗤?、加熱方式也相同，所以相同時(shí)間內(nèi)酒精燈燃燒放出相同的熱量，則在2min的時(shí)間內(nèi)，沙子吸收的熱量Q沙吸=Q水吸=4.2×104J由圖a可知加熱2min，沙子的溫度從20℃上升到250℃Δt沙=250℃-20℃=230℃m沙=200g=0.2kg沙子的比熱容答：（1）加熱2min時(shí)間內(nèi)水吸收的熱量為4.2×104J；（2）這2min時(shí)間內(nèi)酒精燈的加熱效率為25%；（3）沙子的比熱容為0.91×103J/(kg·℃)。26．太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置，下表是小明家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關(guān)信息：其中太陽輻射功率是指1h內(nèi)投射到1m2面積上的太陽能。太陽照射時(shí)間/h裝水量/kg吸熱板面積/m2水升高的溫度/℃水的比熱容J/(kg·℃)太陽輻射功率J/(m2·h)101002.5504.2×1031.68×106求：（1）水在10h內(nèi)吸收的熱量；（2）如果水吸收的熱量用天然氣提供，需要完全燃燒多少m3的天然氣；（天然氣的熱值為8.4×107J/m3，天然氣完全燃燒的熱量全部被水吸收）（3）太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率?！敬鸢浮浚?）2.1×107J；（2）0.25m3；（3）50%【解析】解：（1）水在10h內(nèi)升高的溫度為50℃，水吸收的熱量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃=2.1×107J（2）天然氣完全燃燒放出的熱量全部給水吸收，則天然氣完全燃燒放出的熱量Q放=Q吸=2.1×107J需要完全燃燒天然氣的體積（3）熱水器吸收太陽能的熱量為Q太=1.68×106J/(m2·h)×2.5m2×10h=4.2×107J太陽能熱水器能量轉(zhuǎn)化效率為

答：（1）水在10h內(nèi)吸收的熱量為2.1×107J；（2）如果水吸收的熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒0.25m3的天然氣；（3）該太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率為50%。27．我國自主研制的“紅旗HQ3”無人駕駛汽車在某段平直公路上進(jìn)行測試，汽車以18m/s的速度勻速行駛了5min，消耗燃油0.3kg，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是1000N。已知燃油的熱值為4.5×107J/kg。求：（1）消耗的燃油完全燃燒產(chǎn)生的熱量；（2）汽車牽引力所做的功；（3）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。【答案】（1）1.35×107J；（2）5.4×106J；（3）40%【解析】解：（1）完全燃燒汽油釋放的熱量Q放=mq=0.3kg×4.5×107J/kg=1.35×107J（2）汽車行駛的路程s=vt=18m/s×5×60s=5400m汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的有用功W=Fs=1000N×5400m=5.4×106J（3）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率答：（1）消耗的燃油完全燃燒產(chǎn)生的熱量是1.35×107J；（2）汽車牽引力所