12.4 《热机与社会发展》科素养同步分层练习设计（培优版）-2026-2027学年沪粤版物理九年级上学期

**基本信息** 《热机与社会发展》初中物理新授课同步练（培优版），以“基础巩固-综合应用-拓展创新”分层设计，覆盖热机效率、能量转化等核心知识点，融合物理观念与科学思维，适配课时教学目标。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|热机四冲程、热值特性、效率影响因素|选择题（1-7）、多选题（8-9）聚焦单一知识点，强化物理观念中的能量观念| |综合应用层|实验探究（汽轮机原理）、效率计算（卡式炉/电动车）|实验题（13-14）、计算题（15）综合热值与比热容，体现科学思维的模型建构| |拓展创新层|增程式汽车、氢能技术等跨学科情境|科普阅读（16）、综合题（17）联系科技前沿，培养科学态度与责任中的质疑创新能力|

12.4 《热机与社会发展》科素养同步分层练习设计（培优版） 一、选择题 1．有经验的维修师，通过观、闻等方式，就可以初步判断一台柴油机的效率高低。下列判断方式不可靠的是（　　） A．观察尾气的颜色是否发黑 B．闻尾气中柴油味的浓淡 C．观察柴油机外观是否干净 D．感受排气管附近温度的高低 2．飞碟射击比赛中抛靶机以压缩空气为动力，将靶盘以110km/h的初速度抛向空中；霰弹枪发射时，火药燃气在0.01s内推动弹丸加速至380m/s。下列关于该过程说法正确的是（　　） A．空气对靶盘做功，空气的内能增加 B．靶盘被抛出后能继续向前飞行，是因为受到压缩空气的推力作用 C．霰弹枪发射时，火药燃烧产生的内能全部转化为弹丸的机械能 D．火药燃气推动弹丸加速，其能量转化和四冲程汽油机的做功冲程相同 3．如图是我国传统的“走马灯”，点燃蜡烛后，灯内走马随轴转动，灯面便呈现出“骏马奔腾”的影像，下列相关说法正确的是（　　） A．蜡烛燃烧得越充分蜡烛的热值越高 B．灯内空气受热，空气膨胀密度变大 C．热空气上升驱动扇叶转动后，热空气内能会减小 D．灯内走马转动过程的能量转化与四冲程汽油机的压缩冲程相同 4．如图所示是我国明代发明的一种多级火箭武器——火龙出水。它利用火药燃烧产生大量高温气体向后喷出，从而推动自身向前飞行。下列汽油机冲程中，能量转化情况与之相同的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 5．北京时间2025年10月31日23时44分，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射（如图），约10分钟后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。下列说法正确的是（　　） A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大 B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100% C．火箭的燃料选用液氢是因为液氢的比热容大 D．火箭发射升空的过程与热机做功冲程的能量转化相同 6．如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中能使汽车获得动力的冲程是（　　） A． B． C． D． 7．如图，是利用“喷气飞行背包”飞行时的情景。下列有关说法正确的是（　　） A．飞行时高速气流对背包的力与背包对高速气流的力是平衡力 B．人加速上升时，动能转化为重力势能 C．人在空中转弯时运动状态不变 D．燃料燃烧过程中，剩余燃料的热值不变 二、多选题 8． 关于单缸四冲程汽油机，下列说法正确的是（　　）。 A．加润滑油可以减小汽油机零部件间的摩擦 B．通过改进可以使汽油机的效率达到100% C．除做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的 D．若飞轮转动速度为1200r/min，则该汽油机每秒钟对外做功40次 9．下列关于热现象的说法正确的是(　　) A．内燃机在做功冲程时将内能转化为机械能 B．内能和温度有关，0℃以上的物体才有内能 C．水烧开时冒出大量“白气”是汽化现象 D．滇池可以降低周围昼夜温差，是因为水的比热容较大 三、填空题 10．如图是汽油机工作的四个冲程（顺序已打乱），其中C冲程中涉及的能量转化为　 　（选填“内能转化为机械能”、“机械能转化为内能”），完全燃烧0.21kg汽油所释放的热量，若全部被初温为的水吸收，则在标准大气压下水温升高　 　。[，] 11．某折叠卡式炉如图所示，它采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 kg水，用卡式炉给水加热使之温度升高了50℃，丁烷完全燃烧释放了的能量。此过程通过　 　（选填“做功”或“热传递”）方式增大了水的内能，该卡式炉烧水的效率为　 　。水的比热容为。 12．如图所示，丁烷卡式炉经常出现在餐桌上。若将一锅2kg的水从20℃加热升温至65℃，消耗丁烷21g，则该卡式炉的加热效率为　 　，剩余丁烷的热值　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）。（丁烷的热值为，） 四、实验探究题 13．某创新实践小组的同学在校园科技节上展示了“自制汽轮机”的实践过程： ①制作叶轮：在圆形软木塞四周用小刀切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中，在叶轮中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使叶轮能在铁丝上自由转动，如图甲所示； ②组装“汽轮机”：按照如图乙所示组装器材，注意调整叶轮的位置，使导管的管口正对着叶片； ③给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转动了起来； ④探究思考： （1）给烧瓶中的水加热的过程中，是通过　 　的方式改变水的内能。 （2）汽轮机工作时，水蒸气对叶轮　 　，水蒸气的内能　 　（选填“增加”“减少”或“不变”），此过程与图丙中汽油机的　 　（选填字母）冲程工作原理相同。 （3）在标准大气压下，烧瓶中装有300g、初温为20℃的水，将水加热至沸腾需要吸收的热量是　 　J；若不计热损失，则需要完全燃烧酒精　 　g。[，] （4）汽轮机的效率比较低，请你写出一种提高此汽轮机效率的方法：　 　（合理即可）。 14．热机是获取动力的主要机械，广泛应用于生产生活中。某科技小组在跨学科实践活动中，制定了以下学习流程。 （1）项目提出 研究热机的工作原理。 项目分析 如图甲所示，试管中的水沸腾后，橡胶塞被冲出，水蒸气的　 　能转化为橡胶塞的　 　能，此过程与汽油机的　 　冲程原理相同，在加热过程中，酒精灯内剩余酒精的热值　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）项目实施 受上述实验启发，如图乙所示，小华在易拉罐内注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的笔管尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放在金属圈上并固定，笔管的尖端对准小风车的扇叶，点燃酒精灯，易拉罐中水的内能增加是通过　 　的方式实现的，此过程　 　（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来， （3）项目延伸 展示交流后，小聪又用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖。如图丙所示扭转瓶子，轻轻松动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时出现“白雾”。“白雾”是水蒸气　 　（填物态变化名称）形成的， 五、计算题 15．新能源汽车因环保、节能等优势，越来越受到人们的青睐。如图所示是某品牌新能源四轮纯电动汽车，该汽车满载时，总质量为 每个轮胎与水平路面的受力面积均为 该汽车充满电后储存电能90kW·h，理论上可实现让该汽车在平直路面上以 72km/h的速度匀速直线行驶6h，行驶过程中牵引力的大小恒定为600N。求： （1）该汽车满载时的总重力； （2）该汽车静止在水平路面上，满载时对路面的压强； （3）理论上该纯电动汽车将电能转化为机械能的效率。 六、科普阅读题 16．阅读短文，回答问题。 增程式电动汽车 增程式电动汽车在电池电量充足时，动力电池驱动电机，提供整车驱动功率需求，此时发电机不参与工作。当电池电量消耗到一定程度时，发电机启动，发电机发电驱动电动机，多余功率为电池充电，工作原理如图甲。当电量恢复到设定值，则关闭发电机，使用电池驱动电动机，其中的发动机与发电机组合起来叫增程器。华为问界M9增程版定位豪华顶级SUV，如图乙所示，零百加速最快4.3秒；电池容量为52kW·h，油箱容积65L，最大续航1402公里。搭载的是由1.5T四缸增程器和双电动机组成的增程式混动系统，增程器最大功率为112kW。高性能双电动机实现全时四驱动，系统峰值总功率为365kW，整车的极速可达200km/h，满载质量为3010kg。 （1）增程器包括发动机与发电机，其中发动机就是一台四缸的四冲程的汽油机。 ①图丙为汽油机的　 　冲程； ②增程器和电动机均需要冷却液，冷却液的特点：沸点　 　（选填“高”或“低”）、凝固点低、比热容较　 　（选填“大”或“小”）、防腐、防垢、润滑、难蒸发等； ③问界M9增程器的发动机的效率为40%，发电机的效率为90%，则1L燃油能产生　 　J的电能；（汽油的密度为0.75×103kg/m3，汽油的热值为4.6×107J/kg） （2）1.5T的“T”表示“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　 　（选填“使燃料更充分燃烧”或“减少热损失”）的方法来提高了热机的效率的； （3）华为问界M9在一平直高速匀速行驶，增程器输出功率为90kW，已知整车质量约为3t，此时阻力约为车重的0.1倍，则此时的车速为　 　km/h。（g取10N/kg） 七、综合题 17．小明记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 某款氢能源汽车在公路上行驶30km，用时0.4h，受到的牵引力为，消耗氢气800g，则此过程中氢气完全燃烧放出的热量为_____J，利用氢能的效率为_____。（） 解：氢气完全燃烧放出的热量 汽车行驶的距离 此过程做的有用功 然后根据效率公式，计算利用氢能的效率 错误之处： 错因分析： 正确解答： 请根据要求填写： （1）错误之处：　 　 （2）错因分析：　 　 （3）正确解答：　 　 答案解析部分 1．【答案】C 【知识点】热机的效率 【解析】【解答】A、有经验的维修师，通过观察尾气的颜色是否发黑就可以初步判断一台柴油机的节能效果，发黑说明燃料燃烧不充分，这种判断方式可靠，故A不符合题意； B、有经验的维修师，通过闻尾气中柴油味的浓淡，就可以初步判断一台柴油机的节能效果，柴油味的浓说明燃料燃烧不充分，这种判断方式可靠，故B不符合题意； C、观察柴油机外观是否干净，不能判断一台柴油机的节能效果，这种判断方式不可靠，故C符合题意； D、有经验的维修师，通过用手置于排气管附近感受温度的高低，就可以初步判断一台柴油机的节能效果，感受温度高说明散失的热量多，这种判断方式可靠，故D不符合题意。 故选：C。 【分析】判断一台柴油机的节能效果，有经验的维修师，通过观察尾气的颜色是否发黑、闻尾气中柴油味的浓淡、感知排气管附近感受温度的高低等可以初步判断。 2．【答案】D 【知识点】做功改变物体内能；热机；热机的四个冲程；惯性及其现象 【解析】【解答】A、空气对靶盘做功时，空气的内能会减少（内能转化为靶盘的机械能），故 A 错误； B、靶盘被抛出后不再受到压缩空气的推力，能继续向前飞行是因为靶盘具有惯性，故 B 错误； C、霰弹枪发射时，火药燃烧产生的内能不会全部转化为弹丸的机械能，会有一部分内能损失（如散热、克服摩擦），故 C 错误； D、火药燃气推动弹丸加速，是内能转化为机械能，与四冲程汽油机的做功冲程（内能转化为机械能）的能量转化相同，故 D 正确； 故答案为：D。 【分析】A、考查做功改变物体内能，物体对外做功，自身内能减少； B、考查惯性的概念，惯性是物体保持运动状态不变的性质，不是力； C、考查能量转化效率，实际过程中能量总会有损失，不可能 100% 转化； D、考查做功冲程的能量转化，内能转化为机械能。 3．【答案】C 【知识点】密度与温度的关系；做功改变物体内能；燃料的热值；热机的四个冲程 【解析】【解答】A、热值是燃料的固有属性，只与燃料种类有关，与燃烧是否充分无关，蜡烛燃烧再充分，热值也不会改变，故A错误； B、灯内空气受热膨胀，质量不变、体积变大，根据可知，空气密度变小，故B错误； C、热空气上升驱动扇叶转动，热空气对外做功，内能转化为机械能，所以热空气的内能减小，故C正确； D、走马灯转动时是内能转化为机械能，四冲程汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能，二者能量转化形式不同，做功冲程才和走马灯能量转化一致，故D错误。 故答案为：C。 【分析】A、考查热值的特性，热值是燃料本身的一种特性，不受燃烧充分程度影响； B、考查气体密度的变化，一定质量的气体受热膨胀，体积增大，密度减小； C、考查改变内能的方式，气体对外做功，内能减小； D、考查热机冲程的能量转化，压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能。 4．【答案】C 【知识点】热机的四个冲程 【解析】【解答】A、吸气冲程仅吸入混合气，无能量转化，依靠飞轮惯性运转，故 A 错误； B、压缩冲程中活塞压缩气缸内气体，将机械能转化为内能，能量转化形式不符，故 B 错误； C、做功冲程中燃气膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能，和火龙出水燃气推动飞行器的能量转化一致，故 C 正确； D、排气冲程仅排出废气，无能量转化，依靠飞轮惯性运转，故 D 错误； 故答案为：C。 【分析】A、考查汽油机吸气冲程特点，该冲程不存在能量转化； B、考查汽油机压缩冲程能量转化，机械能向内能转化； C、考查汽油机做功冲程能量转化，内能向机械能转化，与火箭推进原理相同； D、考查汽油机排气冲程特点，该冲程不存在能量转化。 5．【答案】D 【知识点】燃料的热值；热机的效率；热机的四个冲程 【解析】【解答】A、热值是燃料的固有特性，只与燃料种类有关，与燃烧是否充分无关，故 A 错误； B、火箭发动机工作时，热量会损失，热机效率永远小于 100%，故 B 错误； C、火箭选用液氢作燃料，是因为液氢的热值大，而非比热容大，故 C 错误； D、火箭发射升空时，燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能，与热机做功冲程的能量转化相同，故 D 正确； 故答案为：D。 【分析】A、考查热值的概念，热值与燃烧状态无关； B、考查热机效率的特点，任何热机效率都不可能达到 100%； C、考查火箭燃料的选择依据，核心原因是液氢热值大； D、考查能量转化形式，火箭发射与热机做功冲程均为内能转化为机械能。 6．【答案】C 【知识点】热机；热机的四个冲程 【解析】【解答】在四冲程内燃机中，只有做功冲程获得动力。 A．活塞向下运动，只有一个气门打开，则是吸气冲程，故A不符合题意； B．活塞上行，两气门都关闭，是压缩冲程，故B不符合题意； C．活塞下行，两气门都关闭，是做功冲程，故C符合题意； D．活塞向上运动，只有一个气门打开，是排气冲程，故D不符合题意。 故选C。 【分析】根据活塞的运行方向和气门的开合确定冲程的名称，结合能量转化的知识判断。 7．【答案】D 【知识点】燃料的热值；热机；物体运动状态的变化；平衡力的辨别 【解析】【解答】A、高速气流对背包的力与背包对高速气流的力，是两个物体间的相互作用力，作用在不同物体上，不符合 “同体、等大、反向、共线” 的平衡力条件，因此不是平衡力，故A错误。 B、人加速上升时，动能和重力势能都在增大，增加的机械能来自燃料燃烧释放的化学能，并非动能转化为重力势能，故B错误。 C、人在空中转弯时，运动方向发生了改变，而运动状态包括速度大小和运动方向，因此运动状态发生了改变，故C错误。 D、热值是燃料的固有特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度无关，所以燃料燃烧过程中，剩余燃料的热值不变，故D正确。 故选：D。 【分析】（1）相互作用力与平衡力的区别在于：相互作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一个物体上。 （2）判断能量转化时，需明确能量的来源与去向：人加速上升时，动能和重力势能均增大，能量来自燃料的化学能，而非动能向重力势能的转化。 （3）运动状态的改变包括速度大小或运动方向的改变，只要其中一个发生变化，运动状态就发生了改变。 （4）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、燃烧情况等均无关。 8．【答案】A,C 【知识点】热机；热机的效率；热机的四个冲程 【解析】【解答】 A、加入汽车润滑油使各零部件彼此分离，减小摩擦力，故A正确； B、汽油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B错误； C、汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的，故C正确； D、由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，即每秒钟转20圈，完成10个工作循环，40个冲程，做功10次，故D错误。 故选：AC。 【分析】 （1）给机械加润滑油，可以使各部件彼此分离，减小摩擦； （2）任何机器都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%； （3）汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的； （4）在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。 9．【答案】A,D 【知识点】液化及液化放热；内能的利用及其意义；比热容的定义及其计算公式；热机的四个冲程 【解析】【解答】A.内燃机在做功冲程时将内能转化为机械能，故A正确； B.内能和温度有关，一切物体不论温度高低都有内能，故B错误； C.水烧开时冒出大量“白气”是由水蒸气遇冷形成的小水珠，是液化现象，故C错误； D.滇池可以降低周围昼夜温差，是因为水的比热容较大，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，故D正确。 故选AD。 【分析】1. 压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能； 2.一切物体不论温度高低都有内能； 3. 物质由气态变为液体的过程叫做液化，液化放热； 4. 由于水的比热容较大，故相同质量的水和其它物质相比较，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小。 10．【答案】内能转化为机械能；50 【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；热机的四个冲程 【解析】【解答】C冲程中，气门全部关闭，活塞向下运动，属于做功冲程。此过程中，气缸内的气体燃烧对活塞做功，将内能转化为机械能。 汽油完全燃烧放出的热量 热量全部被水吸收，即。根据吸热公式，水温变化 故答案为：内能转化为机械能； 【分析】(1) 本题考查汽油机做功冲程判断与能量转化，做功冲程燃气推动活塞，内能转化为机械能；压缩冲程机械能转化为内能。 (2) 本题考查热值与吸热公式综合计算，先求燃料放热，再利用吸热变形公式求温度变化量，最后验证未超过沸点，升温值有效。 11．【答案】热传递；50% 【知识点】热传递改变物体内能；热量的计算；热机的效率 【解析】【解答】水吸收热量温度升高，是通过热传递方式增大内能。水吸收的热量： 丁烷完全燃烧放出的热量Q放= 8.4×105J，则卡式炉烧水的效率： 故答案：热传递；50%。 【分析】改变内能的方式：做功和热传递。水被加热是热传递（热量从火焰传递到水）。 热量公式：，其中c为水的比热容。 效率公式：，本题中有用部分为水吸收的热量，总热量为燃料完全燃烧放出的热量。 12．【答案】40%；不变 【知识点】燃料的热值；热机的效率 【解析】【解答】首先计算水的温度变化量： 接着根据吸热公式计算水吸收的热量： 再计算丁烷燃烧放出的热量： 最后计算卡式炉的加热效率： 热值是燃料的固有特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧情况无关，因此剩余丁烷的热值不变。 故答案为：40%；不变； 【分析】为热效率计算，解题时先通过温度变化和吸热公式求出水吸收的有用热量，再利用热值公式求出燃料完全燃烧放出的总热量，最后根据效率公式计算加热效率。 考查热值的概念，需明确热值是燃料的特性，仅由燃料种类决定，与质量、燃烧状态等因素无关。 13．【答案】（1）热传递 （2）做功；减小；C （3）1.008× 105；3.36 （4）在小孔处加润滑油 【知识点】热传递改变物体内能；燃料的热值；热机的效率；有关热机的计算 【解析】【解答】 解：（1）改变内能的方式有两种，分别是做功和热传递，用酒精灯给烧瓶中的水加热，是通过热传递改变水的内能。 （2）汽轮机工作时，水蒸气推动叶轮转动，对叶轮做功，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，所以内能减少。与汽油机工作时的做功冲程的能量转化是一样的。A图中进气门打开，是吸气冲程；D图中排气门打开，是排气冲程，C图中两气门关闭，活塞下行，火花塞点火，是汽油机的做功冲程，B图中两气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，所以汽轮机工作时，水蒸气对叶轮做功，与图C中汽油机的做功冲程工作原理相同，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3）水加热至沸腾需要吸收的热量是 不计热损失，酒精燃烧放出的热量等于水吸收的热量，根据Q=mq得，需要完全燃烧酒精的质量为 。 （4）汽轮机工作过程中，需要克服摩擦做功，导致效率比较低，所以提高汽轮机效率的方法，可以在小孔处加润滑油。 故答案为：（1）热传递；（2）做功；减小；C；（3）1.008×105；3.36；（4）在小孔处加润滑油。 【分析】 （1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递； （2）汽轮机工作时，水蒸气对叶轮做功，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能；汽油机工作时压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能，做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，据此分析； （3）根据Q吸=c水m水Δt求出水吸收的热量； 热值是燃料的属性，与燃料的质量无关； 根据Q放=mq求出酒精的质量。 （4）提高热机效率的方法：①改善燃烧条件‌；②减少摩擦损失‌；‌③充分利用废气能量‌；④减少热量损失‌。 14．【答案】（1）内；机械；做功；不变 （2）热传递；遵循 （3）液化 【知识点】液化及液化放热；做功改变物体内能；热传递改变物体内能；燃料的热值；热机的四个冲程 【解析】【解答】 （1） ①试管中的水沸腾后， 橡胶塞被冲出， 是因为水蒸气对橡胶塞做功，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，此过程中的能量转化情况与内燃机的做功冲程类似。 ② 在加热过程中， 剩余酒精的燃料种类保持不变，因此剩余酒精的热值不变。 故填：内；机械；做功；不变。 （2）①点燃酒精灯时，水吸收易拉罐传递过来的热量，属于能量的转移，这是通过热传递的方式改变水的内能； ②根据能量转化和守恒定律可知，所有的能量转化过程都遵循能量守恒定律。 故填：热传递；遵循。 （3）当瓶盖被瓶内的气体冲出时，将内能转化为机械能，则水蒸气的内能减小，温度降低，从气态变成液态发生液化现象，从而形成大量的小水珠，这就是我们看到的“白雾”。 故填：液化。 【分析】 （1）①热机的压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能； ②热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关。 （2）①热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。 ②能量守恒定律的内容是：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其它形式，或从一个物体转移到另一个物体，而能量的总量保持不变； （3）物质由气态变成液态的过程叫液化。 15．【答案】（1）解：根据题意可知，该汽车满载时的总重力：G＝mg＝1.8×103kg×10N/ kg＝1.8×104N 。 （2）解：该汽车满载时静止在水平路面上对路面的压力：F＝G＝1.8×104 N； 该汽车满载时与水平路面的总受力面积： ； 该汽车满载时对水平路面的压强： 。 （3）解： 该汽车6h行驶的路程：s＝vt＝72km/h×6h＝432km＝4.32×105m； 理论上该汽车牵引力做的功： ； 理论上该汽车将电能转化为机械能的效率： 。 【知识点】热机的效率；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；功的计算及应用 【解析】【分析】 （1）已知该汽车满载时的质量，根据G=mg计算重力； （2）汽车满载时静止在水平路面对地面的压力等于重力，然后求出总受力面积，最后根据公式求出压强； （3）先根据s=vt求出汽车行驶的路程，再根据W=F牵s求出牵引力，最后根据 求出效率。 16．【答案】（1）压缩；高；大；1.242×107 （2）减少热损失 （3）108 【知识点】密度公式及其应用；燃料的热值；热机的效率；热机的四个冲程 【解析】【解答】（1）①两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程； ②第2空，第3空，增程器和电动机均需要冷却液，以防冬天冷却液结冰，故冬天冷却液不能凝固，夏天防冻液不能沸腾，且吸热能力较强，因此冷却液的特点：沸点高、凝固点低、比热容较大、防腐、防垢、润滑、难蒸发等； ③第4空，根据密度公式可知，1L燃油的质量为： ， 燃油完全燃烧放出的热量为：， 问界M9增程器的发动机的效率为40%，发电机的效率为90%，1L燃油能产生的电能为： （2）在热机的能量损失中，废气带走了大部分的热量，所以“蜗轮增压”利用热机排出的废气带动蜗轮旋转，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； （3）阻力约为车重的0.1倍，即f=0.1G=0.1mg=0.1×3×103kg×10N/kg=3000N， 因车匀速直线行驶，牵引力等于阻力，即F=f=3000N， 根据可知，车速为：。 故答案为：（1）①压缩；②高；大；③1.242×107；（2）减少热损失；（3）108。 【分析】（1）①根据气门的闭合情况、活塞的运动情况分析是哪个冲程； ②增程器和电动机均需要冷却液，以防冬天冷却液结冰，故冬天冷却液不能凝固，夏天防冻液不能沸腾，且吸热能力较强； ③根据密度公式求出燃油的质量，利用Q放=mq求出燃油完全燃烧放出的热量，根据效率公式求出发电机发电的度数； （2）热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比；减少能量的损失可以提高热机的效率；燃料燃烧得越充分，热机的效率会越高；燃料燃烧产生的能量一部分用来克服机械摩擦，一部分由机器直接散失掉，还有一部分被废气带走，剩下的才是用来做有用功能量； （3）阻力约为车重的0.1倍，据此求出阻力大小，因车匀速直线行驶，牵引力等于阻力，根据求出车速。密 （1）[1]由图丙可知，进气门和排气门关闭，活塞向上运动，为汽油机的压缩冲程。 [2][3]冷却液的沸点高，在高温环境下，冷却液不会轻易沸腾；冷却液的比热容较大，与质量相同的其它物质相比，升高相同的温度，冷却液吸收的热量更多。 [4]1L燃油的质量为 1L燃油完全燃烧放出的热量为 发动机工作时将内能转化为机械能，产生的机械能为 发电机工作时将机械能转化为电能，则产生的电能为 （2）根据题意可知，“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，由此可见“涡轮增压”主要是采取利用了废气，即减少热损失的方法来提高了热机的效率的。 （3）整车的重力为 因为阻力约为车重的0.1倍，所以车受到的阻力为 因为车在一平直高速匀速行驶，在水平方向上受到的向前的牵引力与向后的阻力是一对平衡力，大小相等，所以车受到向前的牵引力为 根据可得，此时的车速为 17．【答案】（1）氢气完全燃烧放出的热量 （2）质量和热值的单位不统一。 （3）氢气完全燃烧放出的热量汽车行驶的距离此过程中做的有用功然后根据效率公式，计算利用氢能的效率 【知识点】燃料的热值；热机的效率；功的计算及应用 【解析】【解答】（1）氢气完全燃烧放出的热量 （2）错误原因为质量的单位为kg，而题目中为g，所以和热值的单位不统一。 （3）氢气完全燃烧放出的热量， 汽车行驶的距离，结合做功公式计算可知此过程中做的有用功，氢能的效率 【分析】1、热值的计算：公式为Q=mq，m的单位kg，q的单位J/kg； 2、功的计算：公式为W=Fs，效率的计算：公式为。 （1）略 （2）略 （3）略 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $