专题03 改变世界的热机 -【好题汇编】备战2024-2025学年九年级物理上学期期中真题分类汇编（四川专用）

专题03 改变世界的热机 考点一 内燃机的冲程和能量转化 1．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．图甲是压缩冲程，汽缸内气体的内能减小 B．该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、丁、甲、丙 C．丁是做功冲程，把全部的内能转化为机械能 D．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙 2．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验，分析不正确的是（　　） A．酒精不完全燃烧时热值不变 B．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 C．能闻到酒精的气味说明分子在永不停息的做无规则运动 D．纸筒飞出过程中，瓶内气体的内能减小，温度降低 3．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图所示是汽油机工作时的四个冲程，下列说法错误的是（　　） A．一个工作循环中四个冲程的排列顺序是甲、丙、丁、乙 B．丙冲程中，机械能转化为内能 C．丁冲程中，内能转化为机械能 D．甲、乙、丁冲程靠飞轮惯性完成 4．（23-24九年级上·四川泸州·期中）分析如图所示的内燃机的四个冲程，下列关于它的一个工作循环的四个冲程排序正确的是（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、甲、乙 C．丙、丁、乙、甲 D．丙、丁、甲、乙 5．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，瓶内空气的内能减少，内能转化为机械能 B．图乙，瓶子内空气推动塞子跳起时，瓶内空气的内能减小，与汽油机的压缩冲程原理相同 C．图丁，汽缸内气体推动活塞向下运动时，气体的内能减小，这个过程依靠飞轮的惯性完成 D．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少，塞子的机械能增加 6．（23-24九年级上·四川德阳·期中）如图所示实验，试管口木塞冲出过程，下列说法是正确的（　　） A．试管口出现的白雾是水蒸气 B．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少 C．能量转化情况与内燃机压缩冲程相同 D．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加 7．（23-24九年级上·四川德阳·期中）星期天，童童在家里帮妈妈烧水，他发现水沸腾时，壶盖被顶起，与水沸腾时壶盖被顶起原理相同的内燃机冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 8．（23-24九年级上·四川内江·期中）汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，下图中表示将内能转化为机械能冲程的是（　　） A． B． C． D． 9．（23-24九年级上·四川眉山·期中）冬天做作业久了手感到僵冷，用两手相互搓一会儿手变暖和，这是用 方式改变内能，四冲程汽油机的 冲程是与此方法类似增大内能的，还可用电暖手器使手变暖，这是 方式改变内能。 10．（23-24九年级上·四川凉山·期中）饺子是中国传统美食，面团被擀成面皮，说明力可以改变物体的 ，煮好的饺子出锅后整个厨房都能闻到香味，这是 现象。在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是 图。 11．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会立即燃烧。此过程中，空气的内能将 （选填“增大”“减小”或“不变”），该能量转化过程与汽油机的 冲程相同。 考点二 内燃机的做功次数 12．（23-24九年级上·四川成都·期中）下列关于热机，说法正确的是（　　） A．热机损失的能量中，废气带走的较少，主要是由于机械摩擦损失的 B．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油大 C．甲热机比乙热机的效率低，含义是甲热机消耗的燃料比乙多 D．若某四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则1s内该汽油机对外做功30次 13．（23-24九年级上·四川德阳·期中）内燃机的一个工作循环有四个冲程，图中表示的是其中的 冲程，在这个冲程中，是将 能转化成 能。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，该汽油机每秒完成 个做功冲程。 14．（23-24九年级上·四川资阳·期中）如图所示，图E、F是演示实验的示意图，图甲是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，与该冲程原理相同的是 。（填字母）图所示的演示实验，若该内燃机正常工作时的转速为2400r/min，该内燃机每秒对外做功 次。 15．（23-24九年级上·四川眉山·期中）某台四冲程汽油机的转速为1800r/min，在1s内汽油机对外做了 次功。如果汽油机在某段时间内消耗了500g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为 J。（q汽=4.6×107J/kg） 16．（23-24九年级上·四川泸州·期中）若某汽油机转速是1200r／min，则在一分钟内这台柴油机经过 冲程，其中做功冲程出现了 次，1S对外做功 次。 17．（23-24九年级上·四川成都·期中）2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射，神十七乘组飞赴苍穹。如图所示，火箭上升过程中，其能量转化与汽油机的 冲程相同。若飞轮转速是2400r/min，则该汽油机每秒对外做功 次。 18．（23-24九年级上·四川成都·期中）汽油机和柴油机在吸气冲程吸入的物质不同，柴油机吸入的是 ；某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，该汽油机每秒完成 个吸气冲程。 19．（23-24九年级上·四川绵阳·期中）某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，则汽油机1s对外做功 次；当汽油机满负荷工作时，汽油机的功率为 W。 考点三 热机效率理解 20．（23-24九年级上·四川内江·期中）关于热机下列说法中正确的是（　　） A．蒸汽机的效率通常高于汽油机 B．热机效率一定小于100% C．如果一个热机飞轮的转速是1200r/min，那一秒钟该热机对外做功20次 D．柴油机装配有火花塞，点火方式是点燃式 21．（23-24九年级上·四川成都·期中）下列关于“热机”的说法中，正确的是（    ） A．通过技术改进，热机效率可达100% B．火箭发动机属于热机 C．热机功率越大，热机的效率就越大 D．压缩冲程将内能转化为机械能 22．（23-24九年级上·四川成都·期中）关于热机的效率，下列说法正确的是（　　） A．热机的效率越高说明做功越快 B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越少 C．热机损失的能量中，主要是由于机械摩擦损失的，废气带走的能量较少 D．一般情况下蒸汽机的效率比汽油机的高 23．（23-24九年级上·四川成都·期中）关于热机效率，下列说法正确的是（　　） A．蒸汽机的效率通常高于喷气发动机 B．热机效率不一定小于 100% C．汽车尾气是城市环境污染的重要来源。目前虽然有些新型燃料汽车实现了“零排放”，但其机械效率仍然不能达到100% D．在完全无摩擦的道路上， 汽车发动机效率可达 100% 24．（23-24九年级上·四川凉山·期中）为了节约能源，需要提高热机效率，关于提高热机效率，下列说法正确的是（　　） A．尽量使用热值大的燃料 B．采用先进的制造技术， 能将热机的机械效率提高到 100% C．尽量增加热机工作时间 D．尽量减少废气带走的热量 25．（23-24九年级上·四川成都·期中）某汽油机的各项能量损失所占的百分率分别是：废气内能35%，散热损失30%，机械失10%，则该汽油机的热机效率是 。一般情况下柴油机的热机效率 汽油机的热机效率。（选填：“大于”“等于”或“小于”） 考点四 热机效率计算 26．（23-24九年级上·四川泸州·期中）如图所示是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（　　） A．65% B．40% C．15% D．35% 27．（23-24九年级上·安徽淮南·阶段练习）某四冲程汽油机的效率是25%，如图为该汽油机工作的四个冲程示意图。汽油的热值为，下列说法错误的是（　　） A．该汽油机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙 B．汽油机吸气冲程吸入汽缸的物质是空气 C．该汽油机的各项能量损失中排出的废气带走的能量最多 D．该汽油机工作时吸入100g汽油可输出J的有用功 28．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图，是一台内燃机的能量流向图。根据图中给出的信息，该内燃机的效率是 ，现完全燃烧1.5kg的汽油，该汽车能获得的机械能是 J。（汽油的热值为）。 29．（23-24九年级上·四川成都·期中）某台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做功 次。如果该汽油机的效率为30%，汽油机在某段时间完全燃烧了400g汽油，则汽油机输出的有用机械功为 J。（） 30．（23-24九年级上·四川遂宁·期中）如图所示是最新一款无人驾驶汽车原型图，汽车自动驾驶时使用雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了9km时，消耗汽油1.4kg。若汽油机转速3000r/min，则每秒发动机完成 个冲程，假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%，则在这段运动过程中，汽车行进过程中受到的牵引力为 N。（已知汽油的热值是4.5×107J/kg） 31．（23-24九年级上·四川绵阳·期中）小明发现楼下的车越来越多了，小明爸爸说，爸爸以前几乎看到不几辆车，近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。小明想汽车这么平凡而又重要的交通工具，原来是这几年才渐渐多了起来，他利用初中所学内容去研究汽油机的工作，如图所示： A．B．C．D． （1）汽油机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是 （对如图A、B、C、D重新排序）； （2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每分钟完成 个做功冲程，D图所示的汽油机冲程是通过 的方式改变燃气内能的，在这个冲程中，燃气内能会 （选填“增大”或“减小”）； （3）图乙所示为某汽油机的能流图，若E＝1000J，E1＝350J，E2＝250J，E3＝300J，E4＝100J，则该汽油机的效率为η＝ ； （4）“涡轮增压”是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术，利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送到进气门。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。由此可见“涡轮增压”主要是采取 的方法来大幅度提高了热机的效率的（选填“使燃料更充分燃烧”或“减少热损失”）。 32．（23-24九年级上·四川巴中·期中）某辆小轿车油箱内装有32kg汽油，汽油的小轿车总质量为1t，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km。假设轿车是匀速行驶，且小轿车受到的阻力为车总重的0.092倍。已知该小轿车的热机效率为30%，汽油的热值为4.6×107J/kg,且行驶过程中小轿车质量变化忽略不计，求：（g=10N/kg） （1）汽车到达目的地牵引力所做的功； （2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油？ 33．（23-24九年级上·四川内江·期中）如图所示的四个情景，下列说法正确的是（　　） A．如图所示中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间只存在引力 B．如图所示中试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，将机械能转化为内能 C．如图所示中红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈 D．如图所示中活塞向下运动，这是内燃机的压缩冲程 34．（23-24九年级上·四川宜宾·期中）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，小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，下列说法不正确的是（　　） A．甲冲程是吸入汽油和空气的混合物 B．乙冲程是把内能转化为机械能 C．丙冲程是把内能转化为机械能 D．丁是排气冲程 35．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图是某水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。该过程能量转化方式与汽油机四冲程中的 图相同（选填“甲”“乙”“丙”“丁”），都是将内能转化为 。 36．（23-24九年级上·四川成都·期中）我国某研究机构于2020年发布了全球首款效率突破50%的商用柴油机，世界内燃机发展出现历史性新突破，下列关于内燃机说法正确的是（　　） A．内燃机的效率越低，则表示内燃机做功越慢 B．在内燃机的能量损失中，废气带走的能量很少 C．可通过减少各部件间的摩擦提高内燃机的效率 D．随着技术的进步，内燃机的效率能到达100% 37．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图，试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。四冲程汽油机工作过程中的 冲程与上述能量转化过程相同。某四冲程汽油机工作时，转速为2400r/min，则汽油机每秒对外共做 次功。 38．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图 是将内能转化为机械能的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，这台汽油机每秒钟内完成 个冲程。 39．（23-24九年级上·四川眉山·期中）新农村建设中广泛使用的四冲程柴油机，活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。若活塞行程为0.1m，做功冲程中燃气对外做功时气体对活塞的平均压力为8000N，曲轴转速是3000r/min，当正常工作1min燃烧柴油0.1kg。求 （1）1min燃气对活塞所做的功； （2）若柴油热值q=4×107J/kg，求1min燃烧的柴油放出的热量； （3）求柴油机的效率。 40．（23-24九年级上·四川成都·期中）我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表： 速度v/（m/s） 100 200 300 400 500 阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104 已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是45%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg。求： （1）完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦？ （2）当飞机以400m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？ （3）若在飞机油箱中加10t满燃油，并且以500m/s的速度匀速巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？ 41．（23-24九年级上·四川成都·期中）泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10﹣3m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度＝0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg，求： （1）专用车牵引力是多少牛？ （2）专用车牵引力所做的功是多少焦耳？ （3）已知热机效率（式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 改变世界的热机 考点一 内燃机的冲程和能量转化 1．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．图甲是压缩冲程，汽缸内气体的内能减小 B．该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、丁、甲、丙 C．丁是做功冲程，把全部的内能转化为机械能 D．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙 【答案】D 【详解】A．图甲两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能，内能增大，故A错误； B．内燃机一个工作循环分别是吸热冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。图乙进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；图丙进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；图丁两气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，内能转化为机械能，四个冲程正确的顺序是乙、甲、丁、丙，故B错误； C．由上分析可知，丁是做功冲程。汽油机的效率约为20%～30%，故只能把一小部分的内能转化为机械能，故C错误； D．只有做功冲程将内能转化机械能，其它三个冲程是辅助冲程，要靠飞轮的惯性完成，故靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙，故D正确。 故选D。 2．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验，分析不正确的是（　　） A．酒精不完全燃烧时热值不变 B．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 C．能闻到酒精的气味说明分子在永不停息的做无规则运动 D．纸筒飞出过程中，瓶内气体的内能减小，温度降低 【答案】B 【详解】A．热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，故A正确，不符合题意； B．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程，故B错误，符合题意； C．能闻到酒精的气味说明分子酒精分子在永不停息地做无规则运动，故B正确，不符合题意； D．纸筒飞出过程中，瓶内气体对物体做功，气体的内能减小，温度降低，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图所示是汽油机工作时的四个冲程，下列说法错误的是（　　） A．一个工作循环中四个冲程的排列顺序是甲、丙、丁、乙 B．丙冲程中，机械能转化为内能 C．丁冲程中，内能转化为机械能 D．甲、乙、丁冲程靠飞轮惯性完成 【答案】D 【详解】甲进气门打开，是吸气冲程，靠飞轮的惯性完成；乙排气门打开，是排气冲程，靠飞轮的惯性完成；丙两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，靠飞轮的惯性完成，此冲程机械能转化为内能；丁两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，此时机器能够对外动力，将内能转化为机械能。一个工作循环的冲程排序为：进气、压缩、做功、排气。故ABC正确，不符合题意；D错误，符合题意。 故选D。 4．（23-24九年级上·四川泸州·期中）分析如图所示的内燃机的四个冲程，下列关于它的一个工作循环的四个冲程排序正确的是（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、甲、乙 C．丙、丁、乙、甲 D．丙、丁、甲、乙 【答案】D 【详解】观察甲、乙、丙、丁这四图，可知，甲图中进气门和排气门都关闭，活塞在高温、高压的燃气作用下向下运动，这是做功冲程，乙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动将废气排出汽缸，这是排气冲程，丙图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，这是吸气冲程，丁图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽油和空气的混合物，这是压缩冲程；而内燃机的一个工作循环是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，所以该图的排序应该为丙、丁、甲、乙；故ABC错误，D正确。 故选D。 5．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，瓶内空气的内能减少，内能转化为机械能 B．图乙，瓶子内空气推动塞子跳起时，瓶内空气的内能减小，与汽油机的压缩冲程原理相同 C．图丁，汽缸内气体推动活塞向下运动时，气体的内能减小，这个过程依靠飞轮的惯性完成 D．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少，塞子的机械能增加 【答案】D 【详解】A．厚玻璃筒内的空气被压缩时，对玻璃筒内的空气做功，筒内空气的内能增大，温度升高，将机械能转化为内能，故A错误； B．塞子冲出时，瓶内气体的内能转化为塞子的机械能，瓶内空气的内能减少，汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，故B错误； C．丁图中，气门全部关闭，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，这个过程不是依靠飞轮的惯性完成，故C错误； D．丙图中，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，塞子的机械能增加，故D正确。 故选D。 6．（23-24九年级上·四川德阳·期中）如图所示实验，试管口木塞冲出过程，下列说法是正确的（　　） A．试管口出现的白雾是水蒸气 B．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少 C．能量转化情况与内燃机压缩冲程相同 D．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加 【答案】B 【详解】A．试管口的“白雾”是试管内的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故A错误； BC．在软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气对木塞做功，将内能转化为机械能，所以水蒸气的内能减少。在此过程中，与内燃机做功冲程的能量转化相同，故B正确，C错误； D．试管内水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少，温度降低，液化成小水珠而出现白雾，故D错误。 故选B。 7．（23-24九年级上·四川德阳·期中）星期天，童童在家里帮妈妈烧水，他发现水沸腾时，壶盖被顶起，与水沸腾时壶盖被顶起原理相同的内燃机冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【详解】水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起时，水蒸气会对壶盖做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能；此过程与内燃机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。 故选C。 8．（23-24九年级上·四川内江·期中）汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，下图中表示将内能转化为机械能冲程的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】内能转化为机械能的冲程是：做功冲程。 A．A图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，故A不符合题意； B．B图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，火花塞点火，是做功冲程，故B符合题意； C．C图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，故C不符合题意； D．D图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，故D不符合题意。 故选B。 9．（23-24九年级上·四川眉山·期中）冬天做作业久了手感到僵冷，用两手相互搓一会儿手变暖和，这是用 方式改变内能，四冲程汽油机的 冲程是与此方法类似增大内能的，还可用电暖手器使手变暖，这是 方式改变内能。 【答案】 做功 压缩 热传递 【详解】[1][3]改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；二者效果是相同的，实质不同，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程，搓手时两手克服摩擦做功，机械能转化为手的内能，是用做功方式改变内能的，用电暖手器使手变暖是通过热传递的方式改变手的内能。 [2]汽油机的做功冲程将内能转化为机械能；压缩冲程将机械能转化为内能；四冲程汽油机的压缩冲程与此方法相同。 10．（23-24九年级上·四川凉山·期中）饺子是中国传统美食，面团被擀成面皮，说明力可以改变物体的 ，煮好的饺子出锅后整个厨房都能闻到香味，这是 现象。在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是 图。 【答案】 形状 扩散 乙 丙 【详解】[1]包饺子时，将面团擀成皮，面团在力作用下，形状发生改变，说明力可以改变物体的形状。 [2]饺子出锅后整个厨房都能闻到香味，是因为饺子的香味分子在不停地做无规则运动进入到空气中，这是扩散现象。 [3]甲图酒精燃烧后产生的高温高压的燃气，体积膨胀，对外做功，使盒盖飞出去，内能转化为盒盖的机械能。乙图中用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能。丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。因此与压缩冲程原理相同的是乙图所示的演示实验。 [4]汽油机利用内能来做功的冲程是做功冲程。丙图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程。所以图丙符合题意。 11．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会立即燃烧。此过程中，空气的内能将 （选填“增大”“减小”或“不变”），该能量转化过程与汽油机的 冲程相同。 【答案】 增大 压缩 【详解】[1]用力将活塞迅速向下压，压缩空气做功，使空气内能增大，温度升高，达到棉絮的着火点而燃烧。 [2]在汽油机的工作过程中，压缩冲程压缩汽油和空气的混合物，使混合物的温度升高，内能增大，将活塞的机械能转化为空气的内能，故该能量转化过程与内燃机的压缩冲程相同。 考点二 内燃机的做功次数 12．（23-24九年级上·四川成都·期中）下列关于热机，说法正确的是（　　） A．热机损失的能量中，废气带走的较少，主要是由于机械摩擦损失的 B．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油大 C．甲热机比乙热机的效率低，含义是甲热机消耗的燃料比乙多 D．若某四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则1s内该汽油机对外做功30次 【答案】D 【详解】A．热机损失的能量中，废气温度最高，带走热量最多，故A错误； B．柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油机在压缩冲程中压缩程度大，喷入雾状柴油后燃烧更充分；做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值大，与热值大小无关，故B错误； C．甲热机比乙热机的效率低，其含义是做相同的有用功，甲消耗的燃料多，故C错误； D．已知四冲程汽油机的飞轮转速是 3600r/min=60r/s 即每秒钟飞轮转60圈，完成30个工作循环，对外做功30次，故D正确。 故选D。 13．（23-24九年级上·四川德阳·期中）内燃机的一个工作循环有四个冲程，图中表示的是其中的 冲程，在这个冲程中，是将 能转化成 能。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，该汽油机每秒完成 个做功冲程。 【答案】 做功 内 机械 20 【详解】[1]由图可知，该冲程中、排气门均关闭，活塞向下运动，火花塞点燃，是为做功冲程。 [2][3]做功冲程中，是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能。 [4]汽油机的一个工作循环中，飞轮和曲轴转动2周，该汽油机2400r/min=40r/s，即每秒飞轮转动40周，完成20个工作循环，一个工作循环有一次做功冲程，故共有20个做功冲程。 14．（23-24九年级上·四川资阳·期中）如图所示，图E、F是演示实验的示意图，图甲是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，与该冲程原理相同的是 。（填字母）图所示的演示实验，若该内燃机正常工作时的转速为2400r/min，该内燃机每秒对外做功 次。 【答案】 E 20 【详解】[1]甲图中，两气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，此冲程将内能转化为机械能；E图中，用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是将机械能转化为内能的过程；F图中，水蒸气膨胀对外做功，将塞子冲出，是内能转化为机械能的过程；所以，与甲原理相同的是E图所示的演示实验。 [2]内燃机的一个工作循环中，飞轮转2圈，完成4个冲程，对外做功1次，该内燃机正常工作时的转速为 2400r/min=40r/s 则该内燃机每秒对外做功20次。 15．（23-24九年级上·四川眉山·期中）某台四冲程汽油机的转速为1800r/min，在1s内汽油机对外做了 次功。如果汽油机在某段时间内消耗了500g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为 J。（q汽=4.6×107J/kg） 【答案】 15 2.3×107 【详解】[1]汽油机的转速为1800r/min，即30 r/s，汽油机每完成1个工作循环，飞轮转动两周，对外做功1次，因此在1s内汽油机对外做了15次功。 [2]汽油完全燃烧可放出热量为 16．（23-24九年级上·四川泸州·期中）若某汽油机转速是1200r／min，则在一分钟内这台柴油机经过 冲程，其中做功冲程出现了 次，1S对外做功 次。 【答案】 2400 600 10 【详解】[1][2][3]若某汽油机转速是1200r／min，汽油机飞轮转一圈是两个冲程，则在一分钟内这台柴油机经过2400个冲程；汽油机每四个冲程为一个工作循环，做工一次，则汽油机做功冲程出现了600次；一分钟对外做功600次，1s对外做功10次。 17．（23-24九年级上·四川成都·期中）2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射，神十七乘组飞赴苍穹。如图所示，火箭上升过程中，其能量转化与汽油机的 冲程相同。若飞轮转速是2400r/min，则该汽油机每秒对外做功 次。 【答案】 做功 20 【详解】[1]火箭点火升空过程中把燃气的内能转化为火箭的机械能，汽油机中将内能转化为的机械能的冲程是做功冲程。 [2]汽油机的转速为2400r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动40次。一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动40次，则该汽油机每秒对外做功20次。 18．（23-24九年级上·四川成都·期中）汽油机和柴油机在吸气冲程吸入的物质不同，柴油机吸入的是 ；某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，该汽油机每秒完成 个吸气冲程。 【答案】 空气 20 【详解】 [1]四冲程柴油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气。 [2]汽油机一个工作循环，完成4个冲程，飞轮转动2圈，对外做功1次，而飞轮转速是2400r/min，则每秒飞轮转动40圈，汽油机每秒完成完成20个吸气冲程。 19．（23-24九年级上·四川绵阳·期中）某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，则汽油机1s对外做功 次；当汽油机满负荷工作时，汽油机的功率为 W。 【答案】 15 2025 【详解】[1]飞轮1min转动1800周，则1s转动30周，每2周完成4个冲程，对外做功1次，所以汽油机1s对外做功15次。 [2]活塞做功一次的路程 s=50mm=0.05m 燃气对活塞的压力 F=pS=9.0×105Pa×30×10-4m2=2700N 一个做功冲程中燃气对活塞做的功 W=Fs=2700N×0.05m=135J 汽油机1s对外做功15次，则1s燃气对活塞做的总功为 W总=W×15=135J×15=2025J 汽油机的功率为 考点三 热机效率理解 20．（23-24九年级上·四川内江·期中）关于热机下列说法中正确的是（　　） A．蒸汽机的效率通常高于汽油机 B．热机效率一定小于100% C．如果一个热机飞轮的转速是1200r/min，那一秒钟该热机对外做功20次 D．柴油机装配有火花塞，点火方式是点燃式 【答案】B 【详解】A．蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低，所以蒸汽机的效率通常低于汽油机，故A错误； B．热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，机械效率一定小于100%，故B正确； C．一个热机飞轮的转速是1200r/min，则该飞轮1s转动20圈，因为飞轮每转动2圈对外做功1次，所以一秒钟该热机对外做功10次，故C错误； D．汽油机有火花塞，没有喷油嘴；柴油机有喷油嘴，没有火花塞；二者点火方式也不同，汽油机工作中的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式，故D错误。 故选B。 21．（23-24九年级上·四川成都·期中）下列关于“热机”的说法中，正确的是（    ） A．通过技术改进，热机效率可达100% B．火箭发动机属于热机 C．热机功率越大，热机的效率就越大 D．压缩冲程将内能转化为机械能 【答案】B 【详解】A．无论技术如何改进，都有能量损耗，热机效率小于100%，故A错误； B．火箭发动机属于热机，利用内能做功，故B正确； C．热机功率越大，功率指的是做功快慢的物理量，热机效率指的是有用功的占比，这是两个不同的概念，没有关系，故C错误； D．压缩冲程将机械能转化为内能，故D错误。 故选B。 22．（23-24九年级上·四川成都·期中）关于热机的效率，下列说法正确的是（　　） A．热机的效率越高说明做功越快 B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越少 C．热机损失的能量中，主要是由于机械摩擦损失的，废气带走的能量较少 D．一般情况下蒸汽机的效率比汽油机的高 【答案】B 【详解】A．热机效率越高，代表能量利用率越高，与做功快慢无关，功率才是表示做功快慢的物理量，故A错误； B．热机效率越高，代表做有用功的能量占燃料完全燃烧释放的能量的比例越高，所以做同样的功，即有用功相同，热机效率越高需要消耗的能量就越少，故B正确； C．热机工作过程中废气带走的热量最多，故C错误； D．汽油机的热机效率高于蒸汽机的热机效率，故D错误。 故选B。 23．（23-24九年级上·四川成都·期中）关于热机效率，下列说法正确的是（　　） A．蒸汽机的效率通常高于喷气发动机 B．热机效率不一定小于 100% C．汽车尾气是城市环境污染的重要来源。目前虽然有些新型燃料汽车实现了“零排放”，但其机械效率仍然不能达到100% D．在完全无摩擦的道路上， 汽车发动机效率可达 100% 【答案】C 【详解】A．喷气发动机中燃料的利用率要大于蒸汽机的燃料利用率，故A错误； BD．热机在工作时不可避免的有能量损失，而且要克服机械部件间的摩擦做额外功，效率一定小于100%，故BD错误； C．目前有些新型燃料汽车，实现了“零排放”，减少了污染，提高了效率，但效率不会达到100%，故C正确。 故选C。 24．（23-24九年级上·四川凉山·期中）为了节约能源，需要提高热机效率，关于提高热机效率，下列说法正确的是（　　） A．尽量使用热值大的燃料 B．采用先进的制造技术， 能将热机的机械效率提高到 100% C．尽量增加热机工作时间 D．尽量减少废气带走的热量 【答案】D 【详解】A．使用热值大的燃料时，完全燃烧相同质量的燃料，可以产生更多的热量，但是不能提高热机效率，故A错误； B．由于摩擦等因素的存在，即使采用先进的制造技术，也无法将热机的机械效率提高到 100%，故B错误； C．增加热机工作时间，可以增加对外做的有用功，但是不能提高热机效率，故C错误； D．尽量减少废气带走的热量可以增加燃料产生热量的利用率，即可以提高热机的效率，故D正确。 故选D。 25．（23-24九年级上·四川成都·期中）某汽油机的各项能量损失所占的百分率分别是：废气内能35%，散热损失30%，机械失10%，则该汽油机的热机效率是 。一般情况下柴油机的热机效率 汽油机的热机效率。（选填：“大于”“等于”或“小于”） 【答案】 25% 大于 【详解】[1]各种能量损耗的总和是：35%+30%+10%=75%，所以它的机械效率为：η=100%-75%=25%。 [2]柴油机的效率要高于汽油机，故柴油机多用在重型机器上。 考点四 热机效率计算 26．（23-24九年级上·四川泸州·期中）如图所示是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（　　） A．65% B．40% C．15% D．35% 【答案】D 【详解】因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，所以，由内燃机的能量流向图可得，内燃机的热机效率为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 27．（23-24九年级上·安徽淮南·阶段练习）某四冲程汽油机的效率是25%，如图为该汽油机工作的四个冲程示意图。汽油的热值为，下列说法错误的是（　　） A．该汽油机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙 B．汽油机吸气冲程吸入汽缸的物质是空气 C．该汽油机的各项能量损失中排出的废气带走的能量最多 D．该汽油机工作时吸入100g汽油可输出J的有用功 【答案】B 【详解】A．甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程，乙中进气门打开，排开气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程，是第一冲程，图丙中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，是第四冲程，图丁中两个气门都关闭，活塞下运动，是内能转化机械能做功冲程，为第三冲程；故四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙；故A正确，不符合题意； B．汽油机吸气冲程中，吸入气缸的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入气缸的是空气，故B错误，符合题意； C．燃料燃烧放出的热量中，一部分由机件直接向外散热，而排出的高温废气带走了大量的热量，故C正确，不符合题意； D．100g汽油完全燃烧放出的热量为 汽油机的效率为25%，所以汽油机工作时输出的有用功 故D正确，不符合题意。 故选B。 28．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图，是一台内燃机的能量流向图。根据图中给出的信息，该内燃机的效率是 ，现完全燃烧1.5kg的汽油，该汽车能获得的机械能是 J。（汽油的热值为）。 【答案】 30% 2.07×107 【详解】[1]据能量流向图可知该热机的效率为 [2]完全燃烧1.5kg的汽油放出的热量为 汽车能获得的机械能为 29．（23-24九年级上·四川成都·期中）某台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做功 次。如果该汽油机的效率为30%，汽油机在某段时间完全燃烧了400g汽油，则汽油机输出的有用机械功为 J。（） 【答案】 10 【详解】[1]单缸四冲程汽油机一个循环内，飞轮转2圈，对外做功1次，某台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，即飞轮1min转1200圈，则飞轮1s转20圈，对外做功10次。 [2]400g汽油完全燃烧释放的热量为 该汽油机的效率为30%，则汽油机输出的有用机械功为 30．（23-24九年级上·四川遂宁·期中）如图所示是最新一款无人驾驶汽车原型图，汽车自动驾驶时使用雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了9km时，消耗汽油1.4kg。若汽油机转速3000r/min，则每秒发动机完成 个冲程，假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%，则在这段运动过程中，汽车行进过程中受到的牵引力为 N。（已知汽油的热值是4.5×107J/kg） 【答案】 100 2100 【详解】[1]汽油机一个工作循环，包含4个冲程，飞轮转2圈，汽油机转速3000r/min，即每秒转50圈，所以每秒完成100个冲程。 [2]汽油完全燃烧放出的热量 汽油机的效率为30%，则获得的机械能为 牵引力 31．（23-24九年级上·四川绵阳·期中）小明发现楼下的车越来越多了，小明爸爸说，爸爸以前几乎看到不几辆车，近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。小明想汽车这么平凡而又重要的交通工具，原来是这几年才渐渐多了起来，他利用初中所学内容去研究汽油机的工作，如图所示： A．B．C．D． （1）汽油机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是 （对如图A、B、C、D重新排序）； （2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每分钟完成 个做功冲程，D图所示的汽油机冲程是通过 的方式改变燃气内能的，在这个冲程中，燃气内能会 （选填“增大”或“减小”）； （3）图乙所示为某汽油机的能流图，若E＝1000J，E1＝350J，E2＝250J，E3＝300J，E4＝100J，则该汽油机的效率为η＝ ； （4）“涡轮增压”是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术，利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送到进气门。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。由此可见“涡轮增压”主要是采取 的方法来大幅度提高了热机的效率的（选填“使燃料更充分燃烧”或“减少热损失”）。 【答案】 BADC 900 做功 减小 25% 减少热损失 【详解】（1）[1]A中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程；B中的进气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程；C中的排气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程；D中的两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程，故先后顺序为：BADC。 （2）[2]若飞轮转速是1800r/ min，表示每分钟飞轮转动1800圈，因为飞轮转2圈，对外做功1次，所以，飞轮转1800圈，对外做功900次。 [3]改变物体内能的方式有做功和热传递，D图所示的汽油机冲程是做功冲程，通过做功的方式改变燃气内能的。 [4]此过程中燃气对外做功，则其内能减小，转化为机械能。 （3）[5]由能流图可知：燃料完全燃烧放出的热量为E，有用机械能即有用功为E2，所以内燃机的效率 （4）[6]在热机的能量损失中，废气带走了大部分的热量，所以“涡轮增压”利用热机排出的废气带动涡轮旋转，充分利用了废气带走的热量，减少热损失，提高了热机的效率。 32．（23-24九年级上·四川巴中·期中）某辆小轿车油箱内装有32kg汽油，汽油的小轿车总质量为1t，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km。假设轿车是匀速行驶，且小轿车受到的阻力为车总重的0.092倍。已知该小轿车的热机效率为30%，汽油的热值为4.6×107J/kg,且行驶过程中小轿车质量变化忽略不计，求：（g=10N/kg） （1）汽车到达目的地牵引力所做的功； （2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油？ 【答案】（1）2.76×108J；（2）汽车在行驶途中不需要加油 【详解】解：（1）已知轿车总质量 m=1t=1000kg 由题意可知轿车受到的阻力为 f=0.092G=0.092mg=0.092×1000kg×10N/kg=920N 轿车匀速行驶时，牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件可知汽车的牵引力为 F=f=920N 则汽车到达目的地牵引力做的功为 W=Fs=920N×300×103m=2.76×108J （2）汽车到达目的地需要汽油燃烧放出的热量为 需要的汽油质量为 由题知油箱内有32kg汽油，因此不需要加油。 答：（1）汽车到达目的地牵引力所做的功为2.76×108J； （2）汽车在行驶途中不需要加油。 33．（23-24九年级上·四川内江·期中）如图所示的四个情景，下列说法正确的是（　　） A．如图所示中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间只存在引力 B．如图所示中试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，将机械能转化为内能 C．如图所示中红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈 D．如图所示中活塞向下运动，这是内燃机的压缩冲程 【答案】C 【详解】A．甲图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力，但分子间同时存在斥力，当分子间距较近时，分子间作用力表现为引力，当分子间距较远时，分子间作用力表现为斥力，故A错误； B．当加热试管到一定程度时，水蒸气的内能足够大会将塞子冲出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故B错误； C．温度越高，分子的无规则运动越剧烈，红墨水在热水中扩散的比冷水中快，是因为温度越高，分子运动速度越快，故C正确； D．图中冲程中火花塞点火和活塞向下移动的特点，可判断该冲程为做功冲程，故D错误。 故选C。 34．（23-24九年级上·四川宜宾·期中）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，小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，下列说法不正确的是（　　） A．甲冲程是吸入汽油和空气的混合物 B．乙冲程是把内能转化为机械能 C．丙冲程是把内能转化为机械能 D．丁是排气冲程 【答案】B 【详解】汽油机的四个冲程是，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 A．甲冲程，进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，汽油机在吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，故A正确，不符合题意； B．乙冲程，气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，故B不正确，符合题意； C．丙冲程，气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，故C正确，不符合题意； D．丁图，排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，故D正确，不符合题意。 故选B。 35．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图是某水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。该过程能量转化方式与汽油机四冲程中的 图相同（选填“甲”“乙”“丙”“丁”），都是将内能转化为 。 【答案】 丙 机械能 【详解】[1][2]使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，压缩后的气体对外做功，这一过程中内能转化为机械能。汽油机的做功冲程中，火花塞点火，两气门都关闭，燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能。图丙是做功冲程。图甲两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，图乙排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，图丁进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程。因此该过程能量转化方式与汽油机四冲程中的丙图相同，都是将内能转化为机械能。 36．（23-24九年级上·四川成都·期中）我国某研究机构于2020年发布了全球首款效率突破50%的商用柴油机，世界内燃机发展出现历史性新突破，下列关于内燃机说法正确的是（　　） A．内燃机的效率越低，则表示内燃机做功越慢 B．在内燃机的能量损失中，废气带走的能量很少 C．可通过减少各部件间的摩擦提高内燃机的效率 D．随着技术的进步，内燃机的效率能到达100% 【答案】C 【详解】A．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；功率表示做功的快慢，二者没有直接联系，故A错误； B．内燃机的能量损失中，废气带走的能量较多，约占三分之一，故B错误； C．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，提高燃料的利用率、减少各种能量损失、减少各部件间的摩擦都可以提高机效，故C正确； D．无论技术怎么进步，内燃机在工作过程中，总存在能量损失，不可能全部对外输出机械能，所以热机效率都不能到达100%，故D错误。 故选C。 37．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图，试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。四冲程汽油机工作过程中的 冲程与上述能量转化过程相同。某四冲程汽油机工作时，转速为2400r/min，则汽油机每秒对外共做 次功。 【答案】 做功 20 【详解】[1]当试管内水被酒精灯加热后，水蒸气的内能逐渐增大，最后会把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，燃气的内能转化为活塞运动的机械能，此实验与四冲程汽油机做功冲程中的能量转化过程相同。 [2]飞轮转速是2400r/ min = 40r/s，即1s飞轮转40r；飞轮转2r，经历4个冲程，做功一次，飞轮转40r，汽油机每秒对外共做20次功。 38．（23-24九年级上·四川成都·期中）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图 是将内能转化为机械能的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，这台汽油机每秒钟内完成 个冲程。 【答案】 乙 80 【详解】[1]甲图中进气门打开，活塞向下运动，汽缸容积增大，是吸气冲程，此冲程机无能量转化；乙图中气门都关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运行，汽缸容积增大，是做功冲程，此冲程内能转化为机械能；丙图中排气门打开，活塞向上运行，汽缸容积减小，是排气冲程，此冲程机无能量转化；丁图中两气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能。 [2]飞轮的转速为 2400r/min=40r/s 在一个工作循环中，飞轮转动2转，完成四个冲程中，对外做功一次，所以此汽油机每秒钟内完成80个冲程，对外做功20次。 39．（23-24九年级上·四川眉山·期中）新农村建设中广泛使用的四冲程柴油机，活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。若活塞行程为0.1m，做功冲程中燃气对外做功时气体对活塞的平均压力为8000N，曲轴转速是3000r/min，当正常工作1min燃烧柴油0.1kg。求 （1）1min燃气对活塞所做的功； （2）若柴油热值q=4×107J/kg，求1min燃烧的柴油放出的热量； （3）求柴油机的效率。 【答案】（1）1.2×106J；（2）4×106J；（3）30% 【详解】解：（1）飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮1min转动3000周，要对外做功1500次，则1min燃气对活塞所做的功为 （2）0.1kg柴油完全燃烧放出的热量为 （3）柴油机的效率为 答：（1）1min燃气对活塞所做的功为1.2×106J； （2）1min燃烧的柴油放出的热量为4×106J； （3）柴油机的效率为30%。 40．（23-24九年级上·四川成都·期中）我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表： 速度v/（m/s） 100 200 300 400 500 阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104 已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是45%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg。求： （1）完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦？ （2）当飞机以400m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？ （3）若在飞机油箱中加10t满燃油，并且以500m/s的速度匀速巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）由Q=mq可得，10t燃油完全燃烧放出的热量为 （2）由表中数据可知，飞机以400m/s的速度巡航时，所受阻力为 f=4.8×104N 根据二力平衡条件可知，飞机发动机的牵引力等于其受到的阻力，即 F=f=4.8×104N 由P=Fv可得，飞机发动机的输出功率为 （3）由（1）可知，10t燃油完全燃烧放出的热量为 Q放=5×1011J 已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是45%，由 可得，有用功为 根据表格查出500m/s时的阻力为7.5×104N，则由W=fs可得，飞机的最大航程为 答：（1）完全燃烧10t燃油所释放的能量是5×1011J； （2）当飞机以400m/s的速度匀速飞行时，飞机发动机的输出功率是1.92×104kW； （3）机能飞行的最远距离约是3×103km。 41．（23-24九年级上·四川成都·期中）泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10﹣3m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度＝0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg，求： （1）专用车牵引力是多少牛？ （2）专用车牵引力所做的功是多少焦耳？ （3）已知热机效率（式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3）35% 【详解】解：（1）专用车在一段平直的公路上匀速行驶，受到的阻力是3.0×103N，则牵引力大小等于阻力大小 F=f=3.0×103N （2）牵引力所做的功 W=Fs=3.0×103N×5.6×103m=1.68×107J （3）消耗燃油的质量 m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg 燃油完全燃烧放出的热量 Q放=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J 该专用车的热机效率 答：（1）专用车牵引力是； （2）专用车牵引力所做的功是1.68×107J； （3）该专用车的热机效率是35%。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$