四、機械能與內(nèi)能的相互轉化目錄【A夯基礎】 1一、熱機 1二、汽油機的工作原理 2三、汽油機工作原理的應用 4*四、汽油機、柴油機的聯(lián)系與區(qū)別 7五、計算汽油機工作循環(huán)過程中的有關參數(shù) 9六、熱值及其應用 10七、“比較不同燃料燃燒時放出的熱量”的實驗（選擇題） 13八、計算題 15九、實驗題 17【B提能力】 20【C鏈中考】 32一、熱機1．下列設備不屬于熱機的是（

）A．洗衣機 B．汽油機 C．柴油機 D．蒸汽機【答案】A【詳解】汽油機、柴油機、蒸汽機都是燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能最終轉化為機械能，都屬于熱機，而洗衣機是將電能轉化為機械能，不屬于熱機。故選A。2．下列運載工具中，利用熱機工作的是（）A．汽車 B．竹筏 C．無軌電車 D．自行車【答案】A【詳解】A．汽車的動力由汽油機提供，汽油機屬于熱機，故A符合題意；B．竹筏利用水流前進，沒有利用熱機，故B不符合題意；C．無軌電車利用電動機驅(qū)動，沒有利用熱機，故C不符合題意；D．自行車利用人力提供動力前進，沒有利用熱機，故D不符合題意。故選A。3．熱機是把轉化成的機器，請舉出一種生產(chǎn)生活中使用的熱機?！敬鸢浮績?nèi)能機械能內(nèi)燃機【詳解】[1][2]熱機是指利用內(nèi)能做功的機械，熱機在使用過程中將內(nèi)能轉化為機械能。[3]熱機的種類很多，例如蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機等。4．內(nèi)燃機是將能轉化機械能的裝置。內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)是由個沖程組成的。其中壓縮沖程是把能轉化為能?！敬鸢浮績?nèi)四機械內(nèi)【詳解】[1][2][3][4]內(nèi)燃機是依靠燃料燃燒將內(nèi)能轉化為機械能的裝置，內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)有四個沖程，即吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，在壓縮沖程中，活塞由上向下壓縮汽缸內(nèi)的空氣，即對空氣做功，使得空氣的內(nèi)能增加，溫度升高，將機械能轉化為內(nèi)能。二、汽油機的工作原理5．關于四沖程汽油機的工作過程，下列說法正確的是（）A．吸氣沖程：只吸入空氣 B．壓縮沖程：缸內(nèi)溫度降低C．做功沖程：氣體推動活塞做功 D．排氣沖程：內(nèi)能轉化為機械能【答案】C【詳解】A．吸氣沖程：吸入空氣和汽油的混合物，故A錯誤；B．壓縮沖程：活塞壓縮混合氣做功，缸內(nèi)氣體內(nèi)能增大，溫度升高，故B錯誤；C．做功沖程：燃燒后的高溫高壓氣體推動活塞做功，內(nèi)能轉化為機械能，故C正確；D．排氣沖程：排氣門打開，進氣門開閉，由飛輪的慣性帶曲軸轉動，帶活塞上移，排出廢氣，不涉及內(nèi)能與機械能間的轉化，故D錯誤。故選C。6．汽油機工作時，活塞在汽缸里做往復運動，一個工作循環(huán)包括個沖程。在沖程中，燃料燃燒產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，內(nèi)能轉化為能?！敬鸢浮克淖龉C械【詳解】[1][2][3]汽油機一個工作循環(huán)有四個沖程，分別是吸氣、做功、壓縮和排氣；做功沖程中燃料燃燒產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，對外做功，將內(nèi)能轉化為機械能。7．如圖所示，A是沖程；B是沖程；C是沖程；D是沖程。其中沖程是內(nèi)能轉化為機械能，沖程是機械能轉化為內(nèi)能?！敬鸢浮繅嚎s吸氣做功排氣做功壓縮【詳解】[1]圖A進氣門關閉，排氣門關閉，活塞向上運動，是壓縮沖程。[2]圖B進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，是吸氣沖程。[3]圖C進氣門關閉、排氣門關閉，火花塞打火，活塞向下運動，是做功沖程。[4]圖D進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，是排氣沖程。[5][6]其中做功沖程是內(nèi)能轉化為機械能，壓縮沖程是機械能轉化為內(nèi)能。8．雙手相互摩擦時感覺發(fā)熱，這一過程的能量轉化與四沖程汽油機的哪個沖程相同（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程【答案】B【詳解】雙手相互摩擦時感覺發(fā)熱，是克服摩擦做功，機械能轉化為內(nèi)能；汽油機的工作過程中，將機械能轉化為內(nèi)能的是壓縮沖程。吸氣沖程和排氣沖程沒有能量轉化，做功沖程內(nèi)能轉化為機械能與題意不符。故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。9．四沖程汽油機工作時，將內(nèi)能轉化為機械能的沖程是（

）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程【答案】C【詳解】熱機的四個沖程中，壓縮沖程和做功沖程有明顯的能量轉化，壓縮沖程將機械能轉化成內(nèi)能，做功沖程將內(nèi)能轉化成機械能，故C符合題意。ABD不符合題意。故選C。10．關于四沖程汽油機的工作過程有以下幾種說法：①在壓縮沖程中，是機械能轉化為內(nèi)能②在做功沖程中，氣體內(nèi)能增加，溫度升高③只有做功沖程是燃氣對外做功④用水循環(huán)來降低熱機的溫度，主要是利用水比熱容較大的特性以上說法中正確的是（）A．只有②③ B．只有②③④ C．只有①③④ D．①②③④【答案】C【詳解】①②③汽油機四個沖程中，只有做功沖程燃氣對外做功，將內(nèi)能轉化為機械能，內(nèi)能減小，溫度降低，在壓縮沖程中將機械能轉化為內(nèi)能，故①③正確、②錯誤；④水的比熱容比較大，質(zhì)量相同的水與其它物質(zhì)相比，升高相同的溫度，水吸收更多的熱量，所以利用水來降低熱機的溫度，故④正確。故ABD錯誤，C正確。故選C。三、汽油機工作原理的應用11．改變內(nèi)能有不同的方式，如圖所示是通過方式增加試管里的水的內(nèi)能。水沸騰后，水蒸氣推動“試管塞”迅速沖出管口，水蒸氣的內(nèi)能（選填“增大”或“減小”），在“試管塞”被推出的過程中，能量轉化情況與內(nèi)燃機的沖程相同?！敬鸢浮繜醾鬟f減小做功【詳解】[1]如圖，用酒精燈對水進行加熱，水從外界吸收熱量，是通過熱傳遞的方式來增加試管里的水的內(nèi)能。[2]沸騰后，水蒸氣推動“試管塞”迅速沖出管口，水蒸氣推動試管塞對外做功，將內(nèi)能轉化為機械能，水蒸氣的內(nèi)能減小。[3]在“試管塞”被推出的過程中，將內(nèi)能轉化為機械能；內(nèi)燃機的做功沖程中，缸內(nèi)氣體推動活塞做功，將內(nèi)能轉化為機械能，所以，在“試管塞”被推出的過程中，能量轉化情況與內(nèi)燃機的做功沖程相同。12．古代原始人在生活中學會了鉆木取火．以下四個事例中能量轉化與之相同的是（）A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁【答案】D【詳解】鉆木取火是克服摩擦做功，將機械能轉化為內(nèi)能。甲、按動電火花發(fā)生器按鈕，盒蓋飛出，是內(nèi)能轉化為機械能，故甲不合題意；乙、活塞迅速下壓，棉花燃燒，是壓縮氣體做功，將機械能轉化為內(nèi)能，故乙符合題意；丙、汽油機的做功沖程中，燃氣對外做功，將內(nèi)能轉化為機械能，故丙不合題意；丁、汽油機的壓縮沖程中，壓縮氣缸內(nèi)物質(zhì)做功，將機械能轉化為內(nèi)能，故丁符合題意。綜上所述，四個事例中能量轉化與鉆木取火相同的是乙、丁。故選D。13．電火花發(fā)生器點燃塑料盒內(nèi)的酒精，酒精燃燒產(chǎn)生的燃氣能將盒蓋噴出很遠。實驗時在盒內(nèi)滴入2×10-4kg的酒精（q酒精=3×107J/kg）。對于此實驗過程，以下說法不正確的是（）A．燃氣在噴出的過程中溫度會降低B．燃氣的內(nèi)能轉化為盒蓋的機械能C．能量轉化方式與汽油機的做功沖程相同D．酒精燃燒放出的熱量一定是6000J【答案】D【詳解】ABC．燃氣在噴出的過程中，燃氣的內(nèi)能轉化為盒蓋的機械能，燃氣的溫度會降低，能量轉化方式與汽油機的做功沖程相同，故ABC正確，不符合題意；D．酒精完全燃燒放出的熱量為在燃燒過程中，酒精若不能完全燃燒，酒精燃燒放出的熱量將小于6000J，故D錯誤，符合題意。故選D。14．如圖所示，將一個空易拉罐的底部鉆一個小孔，從易拉罐開口端向罐內(nèi)噴適量酒精噴霧，然后將一個空紙杯迅速套上。用細線將易拉罐水平懸掛在鐵架臺上，將點燃的打火槍靠近易拉罐底部的小孔，紙杯就會“向前”飛去。以下說法正確的是（）A．酒精燃燒越充分，其熱值越大B．紙杯飛出去時，易拉罐對紙杯做了功C．紙杯飛出去時，易拉罐內(nèi)氣體的內(nèi)能減小D．紙杯飛出過程中的能量轉化，與內(nèi)燃機的壓縮沖程相同【答案】C【詳解】A．燃料的熱值是燃料的一種特性，熱值的大小與燃料的種類有關，與質(zhì)量和燃燒情況等無關，因此酒精是否充分燃燒，其熱值不變，故A錯誤；BC．紙杯飛出去時，易拉罐內(nèi)的酒精燃燒產(chǎn)生的氣體對紙杯做功，氣體的內(nèi)能減小，故B錯誤，C正確；D．紙杯飛出過程中，內(nèi)能轉化為機械能，內(nèi)燃機的壓縮沖程中將機械能轉化為內(nèi)能，兩者能量轉化不同，故D錯誤。故選C。15．如圖所示，圖甲汽油機與圖（填“乙”“丙”或“乙和丙”）中能量轉化情況相同，如果該汽油機飛輪的轉速是360r/min，則汽油機每秒鐘對外做功次；圖乙中，棉花的內(nèi)能增大主要是通過方式實現(xiàn)的。【答案】丙3熱傳遞【詳解】[1]圖甲所示沖程中，進氣門和排氣門關閉，活塞向下運動，火花塞產(chǎn)生電火花，故此沖程為汽油機的做功沖程，在此過程中，燃氣的內(nèi)能轉化為活塞的機械能；圖乙中，活塞壓縮筒內(nèi)氣體，機械能轉化為內(nèi)能，使氣體內(nèi)能增加，溫度升高；圖丙中，高溫氣體將塞子沖出時，將內(nèi)能轉化為機械能。對比三圖所示情景的能量轉化情況可知，圖甲所示沖程的能量轉化情況與丙圖所示情景的能量轉化相同。[2]汽油機的一個工作循環(huán)中，經(jīng)歷四個沖程，飛輪轉動兩周，對外做功一次，因為該汽油機飛輪的轉速是360r/min，所以飛輪每秒轉動6周，則汽油機每秒鐘對外做功3次。[3]圖乙中，活塞壓縮筒內(nèi)氣體，機械能轉化為內(nèi)能，通過做功的方式使筒內(nèi)氣體內(nèi)能增加，溫度升高，氣體的熱量傳遞給棉花，棉花的內(nèi)能增大，這是通過熱傳遞方式來實現(xiàn)的。16．如圖所示，小明在吹氣球時，被吹大了的氣球沒能用手握住，呼嘯著飛了出去，他及時撿起氣球，感覺到氣球噴氣嘴處的溫度和原來相比（變高/變低/沒有變化），這是因為該過程，氣體的能轉化為能。其能量轉換情況與下圖單缸四沖程汽油機的（甲/乙）沖程相同，若汽油機的轉速是3000r/min，則此汽油機每秒對外做功次?！敬鸢浮孔兊蛢?nèi)機械乙25【詳解】[1][2][3]根據(jù)題意可知，氣球內(nèi)的氣體對外做功，把氣體的內(nèi)能轉化為氣球的機械能，氣體的內(nèi)能減小，溫度降低，所以會感覺到它噴氣的嘴部溫度和原來相比變低了。[4]由圖甲可知，進氣門和排氣門關閉，活塞向上運動，為汽油機的壓縮沖程，在壓縮沖程中，將機械能轉化為內(nèi)能；由圖乙可知，進氣門和排氣門關閉，活塞向下運動，為汽油機的做功沖程，在做功沖程中，將內(nèi)能轉為機械能，所以其能量轉換情況與下圖單缸四沖程汽油機的乙沖程相同。[5]這臺汽油機飛輪轉速是即汽油機的飛輪每秒轉50轉，由于汽油機的一個工作循環(huán)要完成4個沖程，飛輪和曲軸轉2轉，對外做功1次，所以該汽油機每秒對外做功25次。17．如圖所示，在放有一支溫度計的瓶內(nèi)盛少量水，用橡皮塞塞緊瓶口，再用打氣筒向瓶內(nèi)打氣。當瓶內(nèi)氣壓達到足夠大時，塞子從瓶口沖出，且原來透明的瓶內(nèi)充滿了白霧。對“塞子從瓶口沖出”分析正確的是（）A．塞子沖出過程與汽油機的壓縮沖程原理相似B．原來透明的瓶內(nèi)充滿了“白霧”是小水珠，原因是瓶內(nèi)空氣液化形成的C．塞子沖出過程是外界對氣體做功，使氣體內(nèi)能增大D．溫度計示數(shù)下降是瓶內(nèi)氣體對外做功引起內(nèi)能減少【答案】D【詳解】A．塞子將從瓶口沖出，瓶內(nèi)氣體對塞子做功，內(nèi)能轉化為機械能，而汽油的壓縮沖程是將機械能轉化為內(nèi)能，故A錯誤；BD．瓶內(nèi)的氣體壓強增大到一定程度，對瓶塞做功，將瓶塞沖出，氣體對外做功，將內(nèi)能轉化為機械能，氣體的內(nèi)能減少，溫度降低，溫度計示數(shù)減小，瓶中的水蒸氣遇冷液化成小液滴從而形成白霧，故B錯誤，D正確；C．塞子沖出過程是瓶內(nèi)氣體對外做功，氣體內(nèi)能減少，故C錯誤。故選D。*四、汽油機、柴油機的聯(lián)系與區(qū)別18．如圖所示，這是一個（選填“柴油機”或“汽油機”）模型。家用汽車一般選用（選填“柴油機”或“汽油機”）做為發(fā)動機。【答案】柴油機汽油機【詳解】[1]柴油機和汽油機構造上的區(qū)別：柴油機汽缸頂部有噴油嘴，而汽油機頂部有火花塞，圖中頂部是噴油嘴，所以這是一個柴油機的模型。[2]汽油機輕巧、便利，噪聲相對較小，一般家用汽車的發(fā)動機是汽油機。19．如圖所示是內(nèi)燃機某一沖程的示意圖，其中噴油嘴正在噴油，由圖可知：（1）這種內(nèi)燃機是（選填“汽油機”或“柴油機”）；它在吸氣沖程吸入的物質(zhì)是（選填“空氣”“汽油”“柴油”或“空氣和汽油的混合物”）；（2）內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)中活塞往復運動次。【答案】柴油機空氣2【詳解】（1）[1][2]由題知，內(nèi)燃機的頂端有噴油嘴，所以該內(nèi)燃機是柴油機；在柴油機的吸氣沖程中吸入的是空氣。（2）[3]四沖程內(nèi)燃機曲軸轉一圈，完成2個沖程，1個工作循環(huán)中包括4個沖程并對外做功1次，所以內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)中活塞往復運動2次。20．關于汽油機和柴油機的區(qū)別，下列說法錯誤的是（）A．汽油機有火花塞，柴油機有噴油嘴B．汽油機用壓燃式點火，柴油機用點燃式點火C．吸氣沖程中，汽油機吸入汽油和空氣混合物，柴油機只吸入空氣D．小汽車、摩托車通常用汽油機做發(fā)動機；卡車、挖掘機用柴油機做發(fā)動機【答案】B【詳解】A．汽油機汽缸頂部有火花塞，柴油機汽缸頂部有噴油嘴，故A正確；B．柴油機與汽油機采用的點火方式不同，柴油機采用壓燃式，汽油機采用點燃式，故B錯誤；C．在熱機的吸氣沖程中，汽油機吸入的是汽油和空氣的混合氣體，柴油機吸入的只有空氣，故C正確；D．柴油機一般用于大型機械，例如卡車、挖掘機；汽油機用于小型機械，例如小汽車、摩托車，故D正確。故選B。五、計算汽油機工作循環(huán)過程中的有關參數(shù)21．某四沖程汽油機的轉速是1500r/min，那么在1min時間內(nèi)，該汽油機的沖程數(shù)和燃氣做功次數(shù)分別是（）A．3000個，6000次 B．6000個，3000次 C．3000個，750次 D．750個，3000次【答案】C【詳解】汽油機飛輪轉2周做功一次，做一次功需4個沖程，由題意可知，四沖程汽油機的轉速是1500r/min，可知做功為750次，需沖程為3000個，故C正確，符合題意，ABD錯誤，不符合題意。故選C。22．一臺內(nèi)燃機的飛輪轉速是1440轉/分，那么在每秒鐘內(nèi)（）A．飛輪轉動24轉，燃氣對活塞做功720次，活塞完成2880個沖程B．飛輪轉動24轉，燃氣對活塞做功24次，活塞完成24個沖程C．飛輪轉動24轉，燃氣對活塞做功12次，活塞完成48個沖程D．飛輪轉動24轉，燃氣對活塞做功1440次，活塞完成1440個沖程【答案】C【詳解】已知飛輪轉速為1440r/min=24r/s，在1個工作循環(huán)中，飛輪轉2圈，完成4個沖程并對外做功1次；所以，在每秒鐘內(nèi)，該內(nèi)燃機的飛輪轉動24轉，燃氣對活塞做功12次，活塞完成48個沖程，故ABD錯誤，C正確。故選C。23．如圖所示，用酒精燈加熱試管中的水，當水沸騰一段時同，塞子被試管內(nèi)水蒸氣推出，這與圖（選填“A”、“B”、“C”或“D”）所示汽油機沖程的能量轉化是一致的，若飛輪轉速是600r/min該汽油機每秒鐘內(nèi)完成個沖程，做功次。【答案】C做功205【詳解】[1][2]用酒精燈加熱試管中的水，當水沸騰一段時間以后，塞子被試管內(nèi)水蒸氣推出，能量轉化是水蒸氣的內(nèi)能轉化為塞子的機械能，圖C是汽油機火花塞點火高溫高壓燃氣推動活塞做功，能量轉化也是燃氣內(nèi)能轉化為塞子機械能，此沖程稱為做功沖程，這與圖C所示汽油機的做功沖程能量轉化一致。[3][4]一臺汽油機一個工作循環(huán)飛輪轉2轉，飛輪轉速是600r/min，1s飛輪轉10轉，進行了5個工作循環(huán)，一個工作循環(huán)有四個沖程，做一次功，所以該汽油機每秒鐘內(nèi)完成20個沖程，做功5次。六、熱值及其應用24．下列關于熱值的說法正確的是（）A．5kg煤的熱值大于1kg煤的熱值 B．燃料熱值越大，燃燒放出的熱量越多C．燃料燃燒不完全時熱值變小 D．燃料的熱值是燃料本身的特性【答案】D【詳解】A．燃料的熱值與質(zhì)量無關，5kg煤的熱值等于1kg煤的熱值，故A錯誤；B．由可知，燃料熱值越大，質(zhì)量若小，燃燒放出的熱量不一定越多，故B錯誤；C．燃料的熱值與是否完全燃燒無關，燃料燃燒不完全時熱值不變，故C錯誤；D．燃料的熱值是燃料本身的特性，與質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等無關，故D正確。故選D。25．釋放化學能的過程不斷地發(fā)生在人體內(nèi)，食物也是一種“燃料”，營養(yǎng)成分在人體細胞里與氧結合，提供細胞組織所需的能量。一袋餅干的營養(yǎng)成分表上標有“2400kJ/100g”，該標識的含義與以下物理量的含義類似的是（）A．熱量 B．熱值 C．比熱容 D．內(nèi)能【答案】B【詳解】餅干的營養(yǎng)成分表上標有“2400kJ/100g”，是指每100g餅干提供的能量是2400kJ，據(jù)此可得每克餅干提供的能量；而燃料的熱值是指單位質(zhì)量的某種燃料完全燃燒放出的熱量，所以標識的含義與熱值類似，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。26．火箭常用液態(tài)氫氣作燃料，這主要是因為液態(tài)氫的（

）A．熱量多 B．比熱容大 C．熱值大 D．密度小【答案】C【詳解】火箭常用液態(tài)氫為燃料是因為液態(tài)氫的熱值大，完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時，液態(tài)氫能夠放出更多的熱量，與其他因素無關。故選C。27．木炭的熱值是，它的物理意義是。完全燃燒kg木炭，可以得到的熱量。【答案】見詳解0.2【詳解】[1]根據(jù)熱值的定義，熱值是1kg燃料完全燃燒放出的熱量，木炭的熱值為3.4×107J/kg，它的物理意義是1kg木炭完全燃燒放出的熱量為3.4×107J。[2]放出6.8×106J的熱量完全燃燒木炭的質(zhì)量為28．為了減少對大氣污染，可對秸秤進行回收加工制成秸秤煤，完全燃燒2kg秸秤煤可放出J熱量；若這些熱量完全被水吸收，可使kg的水由20℃升高到40℃；若秸秤煤不完全燃燒，則它的熱值會（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（q秸=2.1×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃））【答案】500不變【詳解】[1]完全燃燒2kg秸秤煤可放出的熱量為[2]若這些熱量完全被水吸收，則根據(jù)可算出由20℃升高到40℃水的質(zhì)量，即[3]熱值是燃料的特性，只與燃料的種類有關，若秸秤煤不完全燃燒，則它的熱值不變。29．如圖所示，2024年4月25日，搭載著神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。下列說法正確的是（）A．火箭的燃料燃燒得越充分，熱值越大B．火箭“體內(nèi)”的燃料選用液氫是因為液氫的質(zhì)量大C．火箭“體內(nèi)”的液氫燃料溫度低至-253℃時，內(nèi)能為零D．火箭“體內(nèi)”的液氫燃料在燃燒過程中，質(zhì)量減少，熱值不變【答案】D【詳解】A．熱值是燃料的特性，與燃燒情況無關，所以火箭的燃料燃燒得越充分，熱值不變，故A錯誤；B．火箭“體內(nèi)”的燃料選用液氫是因為液氫的熱值較大，燃燒時釋放的能量多，故B錯誤；C．一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能，所以火箭“體內(nèi)”的液氫燃料溫度低至-253℃，內(nèi)能不為零，故C錯誤；D．火箭“體內(nèi)”的液氫燃料在燃燒過程中，燃料的質(zhì)量在變小，即質(zhì)量變小，而熱值是燃料的屬性，因此熱值不變，故D正確。故選D。30．汽油機是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機，某型號汽油機的飛輪轉速是1200r/min。(1)此汽油機每秒鐘完成個做功沖程，此沖程將能轉化為能；(2)當汽油燃燒不充分時會冒“黑煙”，這時汽油的熱值將（“變大”、“不變”或“變小”）。【答案】(1)10內(nèi)機械(2)不變【詳解】（1）[1][2][3]汽油機工作一個循環(huán)四個沖程，飛輪轉2r，完成一個做功沖程。飛輪轉速是1200r/min，則每秒轉20r，共10個工作循環(huán)，完成10個做功沖程，該沖程將內(nèi)能轉化為機械能，對外做功。（2）燃料的熱值是燃料本身的一種性質(zhì)，與燃料是否充分燃燒無關，故當汽油燃燒不充分時，汽油的熱值不變。31．根據(jù)表中提供的信息，下列判斷正確的是（

）物質(zhì)比熱容/［J/（kg·℃）］熱值/（J/kg）酒精煤油A．酒精和煤油吸收相同的熱量，升高的溫度可能相同B．質(zhì)量相同的酒精和煤油，升高相同的溫度，酒精吸收的熱量少C．酒精不完全燃燒時，熱值將變小D．完全燃燒放出相同的熱量，所需煤油的質(zhì)量比酒精大【答案】A【詳解】A．根據(jù)可知，酒精和煤油吸收相同的熱量，由于比熱容不同，則質(zhì)量和升高的溫度的乘積不同，由于不確定質(zhì)量關系，所以升高的溫度可能相同，故A正確；B．根據(jù)可知，質(zhì)量相同的酒精和煤油，升高相同的溫度，由于酒精的比熱容比煤油大，所以酒精吸收的熱量多，故B錯誤；C．熱值是燃料本身具有的性質(zhì)，與是否完全燃燒無關，所以酒精不完全燃燒時，熱值將不變，故C錯誤；D．根據(jù)可知，完全燃燒放出相同的熱量，由于酒精的熱值比煤油小，則所需酒精的質(zhì)量比煤油大，故D錯誤。故選A。七、“比較不同燃料燃燒時放出的熱量”的實驗（選擇題）32．如圖所示在“比較不同燃料燃燒時放出的熱量”的實驗中，下列說法正確的是（）A．研究方法是控制變量和轉換法B．研究對象是燒杯中被加熱的液體C．實驗中還需要的器材是天平和秒表D．相同時間內(nèi)溫度計示數(shù)越大，該燃料的熱值一定越大【答案】A【詳解】A．在該實驗中，為了比較不同燃料燃燒放出的熱量，要控制燃料的質(zhì)量相同、被加熱液體的種類和質(zhì)量相同等，運用了控制變量法；燃料燃燒放出的熱量不能直接測量，而是通過被加熱液體升高的溫度來體現(xiàn)，這運用了轉換法，所以研究方法是控制變量和轉換法，故A正確；B．該實驗的研究對象是不同的燃料，通過比較燃料燃燒放出熱量的多少來比較燃料的情況，而不是燒杯中被加熱的液體，故B錯誤；C．實驗中需要用天平測量燃料的質(zhì)量，保證燃料質(zhì)量相同，但不需要秒表，因為不是比較相同時間內(nèi)的情況，而是比較燃料完全燃燒放出的熱量，故C錯誤；D．燃料的熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關，與相同時間內(nèi)溫度計示數(shù)大小無關，相同時間內(nèi)溫度計示數(shù)越大，只能說明在相同時間內(nèi)該燃料放出的熱量多，但不能說明其熱值一定大，故D錯誤。故選A。33．如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量相同，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同。下列說法正確的是（）A．比較不同液體吸熱升溫現(xiàn)象，可以選擇甲丙兩圖B．比較不同液體吸熱升溫現(xiàn)象，可以選擇乙丙兩圖C．比較不同燃料燃燒放出熱量，可以選擇乙丙兩圖D．比較不同燃料燃燒放出熱量，可以選擇甲丙兩圖【答案】A【詳解】AB．比較兩種液體的比熱容，必須控制燃料的種類相同，改變液體的種類，控制液體的質(zhì)量相同，根據(jù)溫度計的示數(shù)高低得出吸熱多少，從而判斷兩種比熱容的大小關系，應選擇甲、丙兩圖進行實驗，故A正確，B錯誤；CD．比較不同燃料熱值大小要控制加熱的液體種類、液體質(zhì)量，改變?nèi)剂系姆N類，根據(jù)溫度計的示數(shù)高低得出吸熱多少，從而判斷熱值大小，因此選擇甲、乙兩圖進行實驗；故CD錯誤。故選A。34．如圖所示，在兩組相同的裝置中，用甲、乙兩種燃料分別加熱質(zhì)量和初溫相同的水，燃料的質(zhì)量用m表示，燃料充分燃盡時水升高的溫度用Δt表示（水未沸騰），不計熱量損失。下列說法正確的是（）A．m相同時，Δt越小，燃料的熱值越大B．Δt相同時，m越大，燃料的熱值越大C．的比值越大，燃料的熱值越大D．的比值越小，燃料的熱值越大【答案】C【詳解】A．燃料的熱值大小不能直接測量，需要通過水吸收熱量的多少來體現(xiàn)燃料燃燒放出熱量的多少，即，而水吸收熱量的多少跟水的質(zhì)量和升高的溫度有關，則有，可得，由可知，若m相同，△t越小，燃料的熱值越小，故A錯誤；B．由可知，若Δt相同，m越大，燃料的熱值越小，故B錯誤；CD．由可知，若的比值越大，燃料的熱值越大，的比值越小，燃料的熱值越小，故C正確，D錯誤。故選C。八、計算題35．已知煤氣的熱值為，小王洗澡需要燃燒的煤氣，求(1)這些煤氣完全燃燒放出的熱量是多少；(2)若這些熱量的70%被溫度為30℃，質(zhì)量為100kg的水吸收，則水溫升高多少？（已知）【答案】(1)(2)18℃【詳解】（1）這些煤氣完全燃燒放出的熱量是（2）若這些熱量的70%被水吸收，水吸收的熱量為水溫升高的溫度為36．小明將質(zhì)量為20kg的水從25℃加熱到45℃，[水的比熱容為。天然氣的熱值為]。求：（1）這些水吸收的熱量；（2）若天然氣燃燒產(chǎn)生的熱量中80%被這些水吸收，則需要多少天然氣?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】解：（1）水吸收的熱量為

（2）天然氣燃燒產(chǎn)生的熱量為

需要的天然氣體積為答：（1）水吸收的熱量為；（2）需要0.06m3的天然氣。37．有一種便攜式氣爐，用丁烷氣體為燃料。一次燒水時，將2kg初溫為20℃的水加熱至90℃，消耗了25g丁烷氣體。已知水的比熱容c為4.2×103J/（kg℃），丁烷的熱值q=4.8×107J/kg。求：(1)加熱過程中水吸收的熱量；(2)消耗的丁烷氣體完全燃燒釋放的熱量?！敬鸢浮?1)5.88×105J(2)1.2×106J【詳解】（1）加熱過程中水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(90℃-20℃)=5.88×105J（2）消耗的丁烷氣體完全燃燒釋放的熱量Q放=mq=25×10-3kg×4.8×107J/kg=1.2×106J38．某物理興趣小組的同學，用煤爐給10kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線。若在6min內(nèi)完全燃燒了0.2kg的煤，水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），煤的熱值約為3×107J/kg。（1）經(jīng)過6min時間加熱，水所吸收的熱量是多少？（2）煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量？【答案】（1）2.52×106J；（2）6×106J【詳解】解：（1）由題圖可知，6min內(nèi)，水溫由20℃升高到80℃，根據(jù)可得，經(jīng)過6min時間加熱，水所吸收的熱量是（2）根據(jù)可得，煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量為答：（1）經(jīng)過6min時間加熱，水所吸收的熱量是2.52×106J；（2）煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量為6×106J。39．用燃氣灶把質(zhì)量為3kg、初溫為20℃的水加熱至沸騰，一共消耗了30g燃氣[燃氣的熱值是4.2×107J/kg，水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)]。在此過程中，求：(1)水增加的內(nèi)能；(2)燃氣完全燃燒放出的熱量；(3)燃氣灶加熱的效率?！敬鸢浮?1)；(2)；(3)80%【詳解】（1）在一個標準大氣壓下，水的沸點是100℃，水吸收的熱量為則水增加的內(nèi)能為1.008×106J。（2）燃氣完全燃燒放出的熱量為（3）燃氣灶加熱的效率為九、實驗題40．為了“比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量”，小華設計如圖甲、乙所示的實驗：在兩個燃燒皿中放入質(zhì)量相同的兩種燃料，分別加熱質(zhì)量（選填“相等”或“不相等”）的兩杯水，燃料（選填“燃燒相同時間”或“全部燃燒”）后，通過比較（選填“燃燒時間”或“溫度變化量”）來比較兩種燃料放出熱量多少。實驗結束后畫出水的溫度隨時間變化的關系圖像如圖丙所示，則燃料1與燃料2的熱值之比為?！敬鸢浮肯嗟热咳紵郎囟茸兓?∶3【詳解】[1][2][3]根據(jù)題意可知，比較不同燃料的熱值實驗中，分別在兩個燃燒皿中放入質(zhì)量相同的不同燃料，點燃后加熱質(zhì)量相等的同種液體，需等燃料全部燃燒，通過觀察溫度計示數(shù)的變化量來比較兩種燃料熱值的大小。[4]兩杯水的質(zhì)量，比熱容均相同，則由公式可得，二者吸收的熱量之比為不計熱量損失，水吸收的熱量等于燃料完全燃燒放出的熱量，由公式可得，燃料1與燃料2的熱值之比為41．如圖甲所示，小明用該裝置粗測花生米的熱值，過程如下：用電子秤取30g水放入燒杯中，將溫度傳感器插入水中，并連接電腦；取0.7g花生米穿在細鐵絲上，點燃花生米，立即移到燒杯正下方，給水加熱，傳感器獲得溫度一時間的圖像如圖乙所示。（c水=4.2×103J/(kg·℃)）(1)實驗中花生米燃燒放出的熱量是通過來顯示；(2)①實驗過程中老師提醒小明要適當轉動花生米，這樣做的目的是；②根據(jù)乙圖像，粗略測得花生米的熱值為J/kg。在實驗中小明看到花生米燃燒冒大量的黑煙，這會導致測得的熱值真實值?！敬鸢浮?1)水升高的溫度(2)使花生米燃燒充分5.4×106小于【詳解】（1）本實驗采用轉換法，通過水升高的溫度來間接表示花生米燃燒放出熱量的多少。（2）[1]實驗過程中適當轉動花生米，可以使花生米燃燒充分。[2]根據(jù)乙圖像，根據(jù)Q=cmΔt可以求得，水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.03kg×(44.6℃-14.6℃)=3.78×103J不計熱量損失，則有Q吸=Q放，粗略測得花生米的熱值為[3]由于花生燃燒放出的熱量沒有全部被水吸收，因此這種計算方法不準確，計算結果與真實值相比偏小。42．為比較酒精和碎紙片這兩種燃料的熱值，小明采用如圖所示的裝置進行實驗：他將一定質(zhì)量的酒精和碎紙片分別放入兩個燃燒皿中，點燃它們，分別給裝有質(zhì)量相等的水的兩個相同燒杯加熱，直至酒精和碎紙片完全燃燒。(1)小明設計了一張記錄實驗數(shù)據(jù)的表格，其中①②兩項內(nèi)容漏寫了，請你幫他補充完整。燃料加熱前水溫度/℃①10g酒精②(2)實驗后小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)利用公式算出了水吸收的熱量，結合“10g”酒精這一數(shù)據(jù)，算出了酒精的熱值，算出的酒精熱值是否可靠?，請說明理由?！敬鸢浮考訜岷笏疁囟?℃10g碎紙片不可靠酒精完全燃燒放出的熱量不可能全部被水吸收【詳解】(1)①[1]為了算出水吸收的熱量，應為加熱后水溫度/℃；為比較酒精和碎紙片這兩種燃料的熱值。②[2]根據(jù)控制變量法的思想，酒精和碎紙片的質(zhì)量必須相等，應為10g碎紙片。(2)[3]由于燒杯及溫度計也要吸收熱量，即酒精完全燃燒放出的熱量不能被水全部吸收，由于火焰的種類不同，所以兩種火焰相同時間放出的熱量不同，故算出的酒精的熱值不可靠。43．如圖1所示，甲、乙，丙三個實驗裝置完全相同，燃料的質(zhì)量都為10g。燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出了兩種液體的溫度隨時間變化關系的圖像如圖2所示。(1)燒杯內(nèi)液體的質(zhì)量應該（選填“相同”或“不同”）；(2)比較不同燃料的熱值應選擇兩個裝置，比較不同物質(zhì)的比熱容應選擇兩個裝置；(3)在“比較不同燃料的熱值”的實驗中，通過觀察比較燃料燃燒放出熱量的多少；（選填“溫度計示數(shù)”或“加熱時間”）(4)如果已知b液體的比熱容是，則a液體的比熱容是；(5)通過實驗得到的燃料熱值與燃料的實際熱值相比偏（選填“大”或“小”）。【答案】(1)相同(2)甲乙甲丙(3)溫度計示數(shù)(4)2×103(5)小【詳解】（1）由可知，比較不同液體的吸熱能力時，要控制液體的質(zhì)量相同。若用同種液體的溫度變化量來反映不同燃料的熱值，也應該控制液體的質(zhì)量相同。（2）[1]在比較不同燃料的熱值時，應控制燒杯中的液體種類相同而燃料的種類不同，所以應選擇甲、乙兩個裝置進行實驗探究。[2]在比較不同物質(zhì)的比熱容時，應控制液體吸收的熱量相同，即燃料的種類相同而液體的種類不同，故應選擇甲丙兩個裝置進行實驗探究。（3）燃料燃燒放出熱量的多少不易觀察，實驗時通過比較溫度計示數(shù)來反映燃料燃燒放出熱量的多少，采用了轉換法，溫度計示數(shù)變化量越大，說明燃料燃燒放出的熱量越多。（4）由圖像可知，同樣從20升高至80，a需要加熱10min，b需要加熱20min，b吸收的熱量是a的2倍，由可知，b的比熱容是a的2倍，故a的比熱容為（5）燃料放出的熱量沒有被液體完全吸收，由液體溫度變化量計算所得的熱量小于燃料放出的熱量，所以實驗測得的熱值與實際熱值相比偏小。一、單選題1．如圖，是四沖程汽油機工作時的一個沖程，下列說法中正確的是（）A．這是做功沖程，此過程中機械能轉化成內(nèi)能B．這是做功沖程，此過程中內(nèi)能轉化成機械能C．這是壓縮沖程，此過程中內(nèi)能轉化成機械能D．這是壓縮沖程，此過程中機械能轉化成內(nèi)能【答案】D【詳解】圖中的進氣門與排氣門都關閉，活塞上行（汽缸容積變小），是壓縮沖程，把機械能轉化為內(nèi)能，故ABC錯誤，D正確。故選D。2．如圖甲、乙、丙、丁所示實驗，涉及的研究對象分別是：①厚玻璃筒內(nèi)氣體；②盒內(nèi)氣體；③鐵絲；④氣缸內(nèi)燃氣。在發(fā)生下列物理過程時，以上研究對象的內(nèi)能減小的有①下壓活塞棉花燃燒

②點火后盒蓋飛出

③被彎折的鐵絲變熱

④火花塞點火后活塞向下運動（）A．①④ B．②④ C．②③ D．①③【答案】B【詳解】圖甲中，下壓過程，活塞對筒內(nèi)氣體做功，機械能轉化為內(nèi)能，筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增大；圖乙中，點火后，盒蓋飛出，盒內(nèi)氣體對盒蓋做功，內(nèi)能轉化為機械能，盒內(nèi)氣體的內(nèi)能減??；圖丙中，被彎折的鐵絲變熱，是手對鐵絲做功，將機械能轉化為內(nèi)能，鐵絲的內(nèi)能增大；圖丁中，火花塞點火后，氣缸內(nèi)燃氣對活塞做功，將內(nèi)能轉化為機械能，氣缸內(nèi)燃氣的內(nèi)能減小。研究對象內(nèi)能減小的有②④，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。3．如圖所示的某單缸四沖程汽油機，下列說法正確的是（）A．靠飛輪慣性完成沖程的是乙、丙、丁B．四沖程內(nèi)燃機在一個工作循環(huán)中工作過程依次是丁丙甲乙C．甲圖中能量的轉化是內(nèi)能轉化為機械能D．乙圖中汽缸內(nèi)氣體溫度會下降【答案】D【詳解】甲圖：兩氣門都關閉，活塞向上運行，汽缸容積減小，是壓縮沖程，將機械能轉化為內(nèi)能；乙圖：排氣門打開，活塞向上運動，汽缸容積減小，是排氣沖程；丙圖：兩氣門都關閉，活塞向下運行，汽缸容積增大，是做功沖程，將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉化為機械能，為汽車提供動力；丁圖：進氣門打開，活塞向下運行，汽缸容積增大，是吸氣沖程；A．由以上分析可知，在熱機的四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其他三個沖程是靠飛輪的慣性完成的，即依靠飛輪慣性完成的沖程是：甲、乙、丁沖程，故A錯誤；B．熱機的四個沖程依次是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，即丁、甲、丙、乙，故B錯誤；C．甲圖中能量的轉化是機械能轉化為內(nèi)能，故C錯誤；D．在排氣沖程中，高溫、高壓的廢氣被排出，則汽缸內(nèi)氣體溫度會下降，故D正確。故選D。4．如圖，小明將測溫探頭置于注射器內(nèi)并密封，向左推動活塞并觀察溫度計示數(shù)變化。關于此過程說法正確的是（）A．溫度計示數(shù)變小B．通過熱傳遞改變氣體內(nèi)能C．保持活塞不動，取下橡皮帽，溫度計示數(shù)不變D．撤去外力，活塞快速向右運動，溫度計示數(shù)減小【答案】D【詳解】AB．向左推動活塞，壓縮氣體做功，將機械能轉化為內(nèi)能，氣體內(nèi)能增加，溫度升高，故溫度計示數(shù)變大，是通過做功改變氣體內(nèi)能，故AB錯誤；C．保持活塞不動，取下橡皮帽，注射器內(nèi)壓縮的氣體向左噴出，對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，故溫度計示數(shù)變小，故C錯誤；D．撤去外力，活塞快速向右運動，對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，故溫度計示數(shù)變小，故D正確。故選D。5．如圖是小明用塑料瓶制作的水火箭。小明先在瓶里裝適量水，然后將帶有閥門的金屬管插入瓶塞，旋緊瓶塞后用打氣筒往瓶里打足氣；打開閥門后，水從尾部的金屬管向下噴出，水火箭向上飛向空中。下列說法正確的是（）A．水火箭上升過程中瓶內(nèi)氣體溫度升高B．瓶內(nèi)氣體是通過熱傳遞改變內(nèi)能的C．水火箭升空時與熱機的壓縮沖程工作原理相似D．水火箭升空時的機械能由高壓氣體內(nèi)能轉化而來【答案】D【詳解】AB．水火箭升空時，是里面的氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，通過做功的方式改變物體的內(nèi)能，故AB錯誤；C．水火箭升空時，是里面的氣體對外做功，將內(nèi)能轉化為機械能，相當于內(nèi)燃機的做功沖程，故C錯誤；D．水火箭升空過程中高壓氣體的內(nèi)能轉化為水火箭的機械能，故D正確。故選D。6．如圖所示，甲、乙、丙三圖的裝置完全相同，燒杯內(nèi)液體的初溫與質(zhì)量相同，燃料的質(zhì)量相同，假設燃料都完全燃燒且不考慮熱量損失，液體的末溫分別為、、。下列判斷不正確的是（

）A．研究燃料熱值，選擇甲、乙兩圖，若，則燃料1的熱值大B．研究燃料熱值，選擇乙、丙兩圖，若，則燃料2的熱值大C．甲、丙兩圖實驗中，加熱時間的長短表示液體吸收熱量的多少D．選擇甲、乙兩圖實驗和甲、丙兩圖實驗所用測量工具不同【答案】B【詳解】AB．研究燃料熱值，需改變?nèi)剂戏N類，控制燃料質(zhì)量相同，給同種液體加熱，故選擇甲、乙兩圖，若t甲>t乙，根據(jù)Q=cmΔt以及Q=qm可知，燃料1的熱值大，故A正確，不符合題意，B錯誤，符合題意；C．甲、丙兩圖實驗中，燃料種類相同，液體種類不同，可探究物質(zhì)吸熱能力，加熱時間的長短表示液體吸收熱量的多少，應用了轉換法，故C正確，不符合題意；D．選擇甲、乙兩圖實驗，需測量液體的溫度、質(zhì)量，不需要測量時間，故需要溫度計和天平；甲、丙兩圖實驗，需要測量液體溫度、加熱時間以及液體質(zhì)量，故需要溫度計、停表和天平，故測量工具不同，故D正確，不符合題意。故選B。7．如圖所示，用完全相同的裝置加熱液體。已知燃料的質(zhì)量、燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量、加熱方式均相同。不計熱損失，將燃料點燃直至燃盡，三個燒杯中液體升高的溫度隨時間變化的圖像如丁所示，則下列說法正確的是（）A．僅用乙、丙兩圖可以比較不同燃料的熱值B．甲、丙裝置中的液體在0-t內(nèi)吸收的熱量之比為2∶1C．a(chǎn)、b兩種液體的比熱容之比為D．燃料1和燃料2的熱值之比為【答案】C【詳解】A．比較不同燃料的熱值，需要控制被加熱的液體種類相同，燃料種類不同。乙、丙兩圖中燃料種類不相同，液體種類也不同，所以不能比較不同燃料的熱值，故A錯誤；B．因為加熱裝置相同，相同時間內(nèi)放出的熱量相同，甲、丙裝置中的液體在內(nèi)加熱時間相同，所以吸收的熱量相同，吸收的熱量之比為1∶1，故B錯誤；C．根據(jù)，在質(zhì)量和吸收熱量相同的情況下，比熱容與溫度變化量成反比。甲、丙中液體質(zhì)量相同，加熱相同時間吸收熱量相同，甲中液體升高的溫度是丙中液體升高溫度的2倍，所以a、b兩種液體的比熱容之比為1∶2，故C正確；D．由圖丁可知，燃料燃燒完時，燃料1燃燒了tmin，燃料2燃燒了2tmin，且甲圖中液體溫度變化量為，乙圖中液體溫度變化量為，實驗中忽略熱量的散失，且兩杯液體的質(zhì)量、比熱容均相同，則由公式可得，二者放出的熱量之比燃料的質(zhì)量相同，由公式可得，燃料1與燃料2的熱值之比則故D錯誤。故選C。二、填空題8．小華利用圖示裝置測算酒精的熱值。燃燒皿中酒精的質(zhì)量為12g，燒杯中水的質(zhì)量為200g，初溫為15℃，點燃酒精，當水溫升高到35℃時，立即熄滅火焰。該過程水吸收的熱量為J。他想利Q放＝Q吸計算酒精的熱值，還需測量，他所測出的酒精熱值（大于/小于）真實值。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q酒精＝3×107J/kg]【答案】1.68×104剩余酒精的質(zhì)量小于【詳解】[1]水吸收的熱量為Q吸?=c水?m水?(t?t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.2kg×(35℃?15℃)=1.68×104J[2]根據(jù)題意可知，Q放＝Q吸，由可知，還需計算出燃燒酒精的質(zhì)量，才能計算酒精的熱值，所以應測量出剩余酒精的質(zhì)量。[3]由于存在熱量損失，酒精燃燒放出的熱量沒有全部被水吸收，即Q吸<Q放，根據(jù)可知，用Q吸代替Q放來計算酒精的熱值，會使計算出的熱值偏小，即他所測出的酒精熱值小于真實值。9．汽車應用了許多物理知識，請你解答：(1)汽油機是汽車的“心臟”，其中沖程將機械能轉化為內(nèi)能；(2)某汽油機的飛輪轉速為3000r/min，則該汽油機1min內(nèi)對外做功次；(3)汽車在爬坡時，駕駛員的操作總是加大油門同時將變速器換為低檔。加大油門是使發(fā)動機發(fā)揮最大的功率，換為低檔是為了減慢車速。那么，在爬坡時減慢車速的目的是；(4)汽油機在一段時間內(nèi)消耗了100g汽油，若這些汽油完全燃燒，可放出熱量J（）【答案】(1)壓縮(2)1500(3)增大牽引力(4)【詳解】（1）汽油機是汽車的“心臟”，壓縮沖程中兩個氣門都關閉，活塞上行，壓縮氣缸內(nèi)的氣體，壓縮沖程將機械能轉化為內(nèi)能。（2）某汽油機的飛輪轉速為3000r/min，汽油機的飛輪轉一圈為兩個沖程，四個沖程為一個工作循環(huán)，飛輪做一次功，則該汽油機1min內(nèi)對外做功1500次。（3）汽車爬坡時，加大油門是使發(fā)動機發(fā)揮最大的功率，換為低檔是為了減慢車速；由可知，爬坡時功率一定，速度減小，動力增大，因此在爬坡時減慢車速的目的是增大牽引力。（4）100g汽油完全燃燒可放出熱量10．小明購買了某品牌的一盒薯片，部分參數(shù)如表所示。利用如圖所示的實驗器材估測其熱值。用天平分別測出3g薯片和0.1kg的水，將3g薯片放入燃燒皿中，待其燃盡后記下水升高的溫度為50℃，則0.1kg的水升高50℃吸收的熱量為J。初步估算下薯片的熱值為J/kg，小明根據(jù)薯片盒上的數(shù)據(jù)也計算出其熱值為J/kg，兩者相差很多，請你幫助他分析原因可能是（寫出一條）：。[已知水的比熱容為]營養(yǎng)成分表每份食用量：30g項目每份能量663000J蛋白質(zhì)1.7g脂肪9.6g【答案】見解析【詳解】[1]0.1kg的水升高50℃吸收的熱量為[2]初步估算下薯片的熱值為[3]根據(jù)薯片盒上的數(shù)據(jù)計算出其熱值為[4]實驗過程中，燃料燃燒產(chǎn)生的熱量有部分散失在空氣中，沒有全部被水吸收，加熱裝置也會吸收一部分熱量，以及薯片不能充分燃燒，因此兩次計算出的薯片熱值相差很多。三、實驗題11．小明和小輝學習了燃料的熱值后，他們一起設計了一個實驗來探究煤油和菜籽油熱值的大小關系，他們組裝了如圖甲和乙所示的裝置進行實驗，兩相同燒杯中水的質(zhì)量相同，實驗記錄的結果如表一、表二所示。表一水溫/℃30100100加熱時間/min05剛好沸騰10剛好燃盡表二水溫/℃30507090加熱時間/min051015（剛好燃盡）(1)實驗中是用（填“溫度計升高的示數(shù)”或“加熱時間的長短”）來表示煤油和菜籽油放出熱量的多少，實驗時要控制煤油和菜籽油的相等；(2)小明認為燃料完全燃燒完所需要的時間過長，可以在燃燒3min時就讀數(shù)比較，小輝同學聽后立即否定了小明同學的思路，理由是；(3)實驗中，若燃料完全燃燒且不考慮熱量的損失，煤油與菜籽油的熱值之比為；(4)加熱功率是燃料燃燒放出熱量的多少與燃燒時間的比值，則在題（3）條件下煤油的加熱功率為菜籽油加熱功率的倍?！敬鸢浮?1)溫度計升高的示數(shù)質(zhì)量(2)在相同的時間內(nèi)燃燒的燃料質(zhì)量不一定相等，沒有控制燃燒的燃料的質(zhì)量相等(3)7:3(4)3.5【詳解】（1）[1]質(zhì)量相同的水，溫度變化越大，說明吸收熱量越多，則燃料燃燒放出的熱量越多，所以實驗中通過溫度計升高的示數(shù)來表示煤油和菜籽油放出熱量的多少。[2]實驗采用控制變量法，所以實驗時須控制煤油和菜籽油的質(zhì)量相同。（2）在相同的時間內(nèi)燃燒的燃料質(zhì)量不一定相等，沒有控制燃燒的燃料的質(zhì)量相等，所以實驗思路是錯誤的。（3）使用煤油加熱水時，水吸收的熱量根據(jù)題意和表格數(shù)據(jù)可知，所有的煤油完全燃燒放出的熱量煤油的熱值使用菜籽油加熱水時，水吸收的熱量根據(jù)題意和表格數(shù)據(jù)可知，所有的菜籽油完全燃燒放出的熱量菜籽油的熱值則煤油和與菜籽油的熱值之比（4）根據(jù)題意可知，煤油的加熱功率菜籽油的加熱功率則四、綜合題12．閱讀材料，完成填空：六沖程發(fā)動機普通的四沖程發(fā)動機把75%的能量以熱能的形式散發(fā)掉了，六沖程發(fā)動機則利用了部分散發(fā)的熱能去制造蒸汽以回收部分本來會損失的能量。在普通四沖程發(fā)動機的“進氣-壓縮-做功-排氣”四個沖程之后，第五個沖程開始的時候，把水噴進熾熱的氣缸里面，水馬上就變成了溫度高達816攝氏度的蒸汽，體積急劇膨脹1600倍，同時氣缸內(nèi)壓強急劇增大，推動活塞再次向下運動，為汽車提供動力。到了第6個沖程，發(fā)動機把水蒸氣排放到一個冷卻器，水蒸氣在那里重新變成水，根據(jù)計算，六沖程發(fā)動機能比傳統(tǒng)的四沖程發(fā)動機效率提高30%。如果是柴油機的話，還可以再提高5%。實際上，向內(nèi)燃機氣缸噴水（與燃油一起噴入），就可以提高輸出功率和熱效率，這種嘗試幾十年前就有人研究過但主要就是因為氣缸腐蝕問題而放棄的?！邦~定功率”是發(fā)動機工作時的最大輸出功率?！邦~定轉速”是對應額定功率下發(fā)動機曲軸的轉速?！芭艢饬俊笔前l(fā)動機氣缸的工作容積，是指所有氣缸內(nèi)活塞從下止點到達上止點所掃過的容積之和。六缸六沖程發(fā)動機，即通過連桿把六個氣缸的活塞連在一起，使各氣缸的六個沖程依次錯開，則在曲軸轉動的每半周里，都有2個氣缸在做功。假定每個循環(huán)的兩次做功沖程中，氣體對活塞做功相同，設每次做功沖程中氣缸內(nèi)的氣體對活塞的平均壓強為p，排氣量為V，發(fā)動機額定轉速為n（單位：r/s，燃氣對活塞所做的功可表示為W=pV。(1)六沖程發(fā)動機的第五沖程相當于四沖程內(nèi)燃機的做功沖程，此沖程把能轉化為機械能。(2)六沖程發(fā)動機通過下列方式提高熱機效率。A．讓燃料充分燃燒 B．提高燃料的熱值 C．減少內(nèi)能的散失 D．減少機械的摩擦(3)根據(jù)提供的信息，請寫出六缸六沖程發(fā)動機額定功率的表達式（用文中字母表示）。(4)我國第一款自主品牌的高瑞豪華轎車“**HQ3”在某段平直公路上進行測試，總質(zhì)量為2.2×103kg，汽車所受阻力是總重的0.1倍，普通汽車四沖程柴油發(fā)動機的效率為20%，若采用六沖程柴油發(fā)動機，該汽車百公里耗油是升（結果保留一位小數(shù)，g=10N/kg，汽油的熱值為4.6×107J/kg，汽油的密度為（0.7×103kg/m3，柴油的熱值為4.3×107J/kg，柴油的密度為（0.72×103kg/m3）?！敬鸢浮?1)內(nèi)能(2)C(3)P=4npV(4)12.1【詳解】（1）第五沖程也是蒸汽對活塞做功，將內(nèi)能轉化為機械能。（2）六沖程發(fā)動機的第五沖程通過將水噴入熾熱汽缸內(nèi)，變成蒸汽對外做功，是通過減少內(nèi)能散失了提高熱機效率。故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。（3）六沖程發(fā)動機一個工作循環(huán)，飛輪轉動3圈，做功2次，所以六缸六沖程發(fā)動機轉速是nr/s，每秒每個缸做功次，每次做功W1=pV，由此可知，每個缸每秒所做的功是六缸六沖程每秒所做的功即發(fā)動機的額定功率P=4npV（4）汽車行駛100km，汽車所受牽引力F=0.1G=0.1mg=0.1×2.2×103kg×10N/kg=2.2×103N汽車牽引力做的功W=Fs=2.2×103N×100×103m=2.2×108J由于普通四沖程汽油發(fā)動機的效率是20%，六沖程汽油發(fā)動機比普通四沖程汽油發(fā)動機的效率提高30%，柴油機還可以再提高5%，所以六沖程柴油發(fā)動機的效率是20%+30%+5%=55%汽車行駛100km，燃燒柴油放出的熱量燃燒汽油的質(zhì)量燃燒汽油的體積13．我國航天技術已達到世界領先水平。在跨學科實踐課上，某小組開展了“制作火箭模型”的項目化學習活動。下面是該小組同學交流的實踐過程，請幫助完成下列內(nèi)容：（1）了解火箭的相關知識：噴氣發(fā)動機是指靠噴管高速噴出的氣流直接產(chǎn)生反作用推力的發(fā)動機，廣泛用作飛行器的動力裝置，按燃料燃燒時所需要的來源，可分為兩大類：一類是火箭發(fā)動機，另一類是空氣噴氣發(fā)動機。如圖甲為渦輪噴氣發(fā)動機（屬于空氣噴氣發(fā)動機的一種），壓縮后的混合氣體在燃燒室燃燒，燃燒后劇烈膨脹的氣體從尾部高速噴出，其巨大的反沖推力直接成為飛機的推進力。如圖乙為火箭發(fā)動機的工作原理圖，火箭發(fā)動機和渦輪噴氣發(fā)動機十分相似，主要的差別是：火箭自帶燃料和氧化劑如圖乙，渦輪噴氣發(fā)動機只帶燃料，利用空氣做氧化劑，同渦輪噴氣發(fā)動機相比較，火箭發(fā)動機的最大特點是：它自身既帶燃料，又帶氧化劑，靠氧化劑來助燃，不需要從周圍大氣層中汲取氧氣，所以它不但能在大氣層內(nèi)也可以在大氣層之外的宇宙真空中工作?；鸺l(fā)動機可用于航天器推進，也可用于導彈等在大氣層內(nèi)飛行。迄今為止發(fā)射的人造衛(wèi)星、月球飛船以及各種宇宙飛行器所用的都是火箭發(fā)動機。如圖丙，2024年4月25日20時59分，搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，3名航天員順利進入太空。（2）制作并發(fā)射：火箭模型小組的同學制作了水火箭并進行發(fā)射，如圖丁的圖一，圖二是其結構示意圖，對水火箭打氣，打開閥門，水向下噴出，水火箭一飛沖天。使用打氣筒打氣時能量轉化過程與汽油機的沖程相同。水火箭起飛用到的物理原理是：。當水火箭上升至最高點時，此時水火箭受到（選填“平衡力”或“非平衡力”）。（3）項目評估：各個小組制作好了“水火箭”后開展飛行比賽，發(fā)現(xiàn)“水火箭”在豎直方向飛行上升的高度不容易測量。同學們討論后認為可以通過測量來評選出“最佳飛行獎”。（寫出一種方法即可）（4）項目拓展思考：①如圖丙所示是火箭發(fā)射時的情景，下列說法正確的是；A．火箭點火升空離開發(fā)射臺期間，重力勢能不變B．渦輪噴氣發(fā)動機可用于各種宇宙飛行器中C．火箭升空過程中，燃料燃燒釋放的內(nèi)能全部轉化為火箭的機械能D．火箭升空過程中外殼溫度會上升，這是通過做