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8-热机及其计算、效率、热值的计算（四个考点，共57题）- 【备考2023】中考物理一轮复习电学、电和磁考点微专题-2022中考物理真题汇编（原卷版）
【考点目录】
一．四冲程内燃机的工作过程（共20小题）
二．燃料的热值及其计算（共26小题）
三．热机的效率（共5小题）
四．热机（共4小题）
五．有关热机的计算（共2小题）
【真题练习】
一．四冲程内燃机的工作过程（共20小题）
1．（2022 镇江）水烧开时产生的水蒸气将壶盖顶起，汽油机的四个冲程中，能量转化与之相同的是（　　）
A． B．
C． D．
2．（2022 日照）喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是（　　）
A．吸气冲程和压缩冲程 B．压缩冲程和做功冲程
C．做功冲程和排气冲程 D．压缩冲程和排气冲程
3．（2022 牡丹江）四冲程内燃机在一个循环中，内能转化为机械能的冲程是（　　）
A．吸气 B．压缩
C．做功 D．排气
4．（2022 赤峰）汽油机的四个冲程中，哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程（　　）
A． B．
C． D．
5．（2022 广安）如图是四冲程汽油机某个冲程的剖面图，下列说法错误的是（　　）
A．汽油是不可再生能源
B．汽油机工作时，会闻到汽油味，属于扩散现象
C．该冲程是压缩冲程，将机械能转化为内能
D．该冲程是做功冲程，燃气推动活塞做功，其内能减小，温度降低
6．（2022 十堰）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（　　）
A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
7．（2022 郴州）水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与内燃机工作的哪个冲程相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
8．（2022 邵阳）如图是四冲程汽油机其中一个冲程的工作示意图，它表示的是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
9．（2022 怀化）如图所示，在试管内装少量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，塞子冲出，内燃机四个冲程中与之原理相似的是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
10．（2022 青海）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．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
11．（2022 娄底）汽车上的热机工作时，使汽车获得动力的冲程是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
12．（2022 朝阳）如图所示，将水加热至沸腾后，塞子被冲出，此过程的能量转化方式与汽油机的 　 　冲程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min，则1s内完成个 　 　冲程。
13．（2022 张家界）如图是汽油机工作过程中的 　 　冲程。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒内对外做功 　 　次。
14．（2022 兰州）一台单缸四冲程汽油机，只有第三个冲程中燃气对外做功，其他冲程是靠飞轮的 　 　来完成的；若飞轮的转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功 　 　次。
15．（2022 上海）四冲程热机工作过程中，将内能转化为机械能的是 　 　冲程，李白在《望庐山瀑布》中写道：“日照香炉生紫烟”，这是通过 　 　（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变香炉的内能，加热1千克水，使其温度上升2℃，则加热过程中水吸收的热量为 　 　焦。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
16．（2022 玉林）如图所示是一台四冲程内燃机的 　 　（选填“压缩”或“做功”）冲程，这个冲程是通过 　 　（选填“做功”或“热传递”）的方式改变气缸内气体的内能。
17．（2022 锦州）2022年6月5日10时44分，搭载着神舟十四号载人飞船的长征二号F火箭成功发射。火箭起飞过程中，以发射塔为参照物，火箭是 　 　（选填“运动”或“静止”）的；火箭喷气发动机将燃料燃烧后燃气的内能转化为 　 　能，此能量转化过程与四冲程汽油机的 　 　冲程相同。
18．（2022 百色）用冷水冷却发动机，是利用水的比热容较 　 　（选填“大”或“小”）的特性。四冲程汽油机的工作过程中 　 　冲程将内能转化为机械能（选填“压缩”或“做功”）。
19．（2022 绥化）如图所示是汽油机的 　 　冲程，在此冲程中汽缸内气体的内能 　 　（选填“增大”“不变”或“减小”）。
20．（2022 广东）如图表示四冲程汽油机处于 　 　冲程。汽车尾气带走的能量 　 　（选填“能”或“不能”）自动汇集回来转化成燃料的化学能，这反映了能量的转化具有 　 　。
二．燃料的热值及其计算（共26小题）
21．（2022 镇江）如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（　　）
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大
B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若的值越大，燃料的热值越大
D．若的值越大，燃料的热值越大
22．（2022 鞍山）物理学知识对科技发展至关重要。关于材料、能源和技术的应用，下列说法中正确的是（　　）
A．热机中的燃料在燃烧不充分时，热值会变小
B．新型电热毯的电阻丝是用超导材料制成的
C．发光二极管主要是由半导体材料制成的
D．人们利用超声波的反射来测量地球到月球的距离
23．（2022 广西）2022年6月5日，长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．使用的燃料热值较小
B．大量“白气”涌向四周是扩散现象
C．燃料燃烧时将内能转化为化学能
D．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
24．（2022 宜昌）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　　）
A．没有燃烧的燃料，热值等于零
B．燃料完全燃烧时，它的热值最大
C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
25．（2022 菏泽）三峡水电站年发电量约为8×1010kW h，合 　 　J（用科学记数法表示）。已知燃煤发电的效率为40%，标准煤的热值为3×107J/kg，三峡水电站运行一年大约为国家节约 　 　万吨标准煤。
26．（2022 常州）天然气热水器将40kg的水从15℃加热到65℃，此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸收，水吸收热量 　 　J，天然气完全燃烧释放热量 　 　J，需要消耗天然气 　 　kg，这是通过 　 　方式改变水的内能。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q天然气＝4×107J/kg]
27．（2022 宿迁）“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将600g水从10℃加热至沸腾（标准气压下）的过程中，提供给水的热量至少为 　 　J。如果用酒精灯给600g水加热升高同样温度，至少需要 　 　g酒精。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）、q酒精＝3×107J/kg]
28．（2022 营口）我国光伏发电量位居世界首位，太阳能是 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源；锂离子电池充电时，电池相当于 　 　（选填“电源”或“用电器”）；100g氢完全燃烧放出的热量是 　 　J。（q氢＝1.4×108J/kg）
29．（2022 恩施州）小希在夜间看到明亮的宣传栏内有禁毒防毒、燃气使用等安全常识。
（1）用燃气灶将水加热到沸腾后，继续加热，水的温度 　 　（选填“会”或“不会”）升高；壶中喷出的水蒸气温度高，液化会 　 　，不注意可能被烫到。
（2）小希家某天使用了0.5m3天然气，其完全燃烧放热大约是 　 　J。（天然气的热值约为3.8×107J/m3）
（3）宣传栏选材采用了环保材料与绿色能源，顶部安装有太阳能电池板，它给锂电池充电时，是将电能转化为 　 　能。
30．（2022 赤峰）（1）2022年6月5日，搭载神舟十四号载人飞船的长征运载火箭点火升空，中国空间站建造阶段首次载人飞行任务发射告捷。神舟十四号飞船与火箭共同加速升空的过程中，燃料燃烧提供火箭升空所需的能量，本身质量不断减小，热值 　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若以神舟十四号飞船为参照物，大地是 　 　的。
（2）一位质量为48kg的同学背着2kg的书包站立在水平地面上，地面对这位同学的支持力大小是 　 　N，方向是竖直 　 　的。（g＝10N/kg）
31．（2022 哈尔滨）2022年6月5日，神舟十四号完美飞天，振奋国人。火箭通常选用热值较 　 　（选填“大”或“小”）的物质作为燃料；在飞船加速上升过程中，它的机械能 　 　。
32．（2022 黑龙江）2022年6月5日，“神舟十四号”火箭发射成功。火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的 　 　较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是 　 　能转化为机械能。
33．（2022 广东）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过 　 　（选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；现场香气四溢属于 　 　现象，表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
34．（2022 郴州）热水器将质量为20kg、温度为15℃的水加热到65℃，消耗天然气0.15m3，在此过程中水吸收的热量是 　 　J，热水器的热效率是 　 　。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）；q天然气＝3.2×107J/m3]
35．（2022 达州）达州是全国三大气田之一和川气东送工程的起点，天然气资源总量3.8万亿立方米，探明储量7000亿立方米，年外输天然气100亿立方米以上，天然气净化附产硫磺400万吨，是亚洲最大的硫磺生产基地。天然气属于 　 　（选填“一次”或“二次”）能源。周末，玲玲在家用燃气灶煮煎蛋面时，她闻到煎鸡蛋的香味，这是 　 　现象；若天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收，在一标准大气压下，烧开质量为4kg初温为20℃的水需要 　 　m3天然气。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为4.2×107J/m3]
36．（2022 泰州）在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中。
（1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的 　 　相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于 　 　。
（2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是 　 　。
（3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表。在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作：
①先点燃酒精，再点燃碎纸片。
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数。
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数。
小红认为上述操作中，操作 　 　是错误的。小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是 　 　。
37．（2022 镇江）北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。
（1）求A、B两地之间距离。
（2）求此过程中产生的电能E电。
（3）燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同，汽油在气缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取q＝5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下：
①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量。
②请通过计算判断乙车能否到达B地。
38．（2022 金昌）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入4L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；
（3）天然气灶的效率η。
39．（2022 大连）用天然气热水器加热水，将40kg水从25℃加热到50℃，完全燃烧0.15m3天然气。已知天然气的热值为3.5×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。试求：
（1）此过程中水吸收的热量是多少？
（2）0.15m3天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（3）该热水器加热这些水的效率是多少？
40．（2022 贵港）某学校，需要把1000kg的水从20℃加热到80℃，[q天然气＝4×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）若用天然气加热，不计热量损失，需要完全燃烧多少m3的天然气？
41．（2022 梧州）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），q氢＝1.4×108J/kg。问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
42．（2022 锦州）如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求：
（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）飞机在航行过程中的阻力是多少？
（3）发动机的效率是多少？
43．（2022 眉山）为加快构建清洁低碳安全高效新能源体系，国务院办公厅于2022年5月30日转发了国家发改委能源局《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，将大力推动开发新能源，引导全社会消费绿色电力。下表是我国自主研发的某新能源电动车的部分参数：
充电电压U 380V
充电电流I 100A
支付方式 刷卡支付、APP扫二维码（小程序）
安装方式 壁挂式、立柱式
电车将电能转换为机械能的效率η 60%～75%
在该新能源电动车正常充电10min后，求：
（1）电动车获得的电能；
（2）若获得的电能由完全燃烧热值为q＝4.0×107J/kg的燃油来提供，需要该燃油的质量；
（3）若该电动车在水平公路上匀速行驶受到的阻力为500N，电动车将电能转换为机械能的效率为60%，该车能行驶的路程。
44．（2022 云南）顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”，生动的呈现了某地端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸汽进行加热。若将2.5kg的水加热到沸腾，水温升高了80℃[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q煤＝3×107J/kg]，在此过程中，求：
（1）水吸收的热量；
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量；
（3）需要完全燃烧煤的质量。
45．（2022 湖北）同学们到研学基地开展实践活动。小明垒好柴火灶为大家煮饭，为了测试柴火灶的效率，他用1kg的干木柴给5kg的水加热，烧完木柴时，水温从20℃升高到60℃。（干木柴的热值q干木柴＝1.2×107J/kg）
（1）1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是 　 　J；干木柴是 　 　能源（选填“一次”或“二次”）。
（2）水吸收的热量为多少J？
（3）该柴火灶的效率为多少？
46．（2022 遵义）阅读短文，回答文后问题。
LNG双燃料动力船
“达飞雅克萨德号”是我国制造的全球最大的LNG（液化天然气）双燃料动力船。该船长400m，宽61m，高度相当于22层大楼高，标准排水量22万吨，甲板面积约为3.5个足球场大小。
所谓“双燃料动力”，即可以通过传统的燃油驱动，也可以通过携带的天然气驱动，液化天然气作为清洁能源有来源广、热值高、易储存、便运输等特点。与传统燃油船相比，LNG船可以减少20%碳、80%氮氧化合物和99%的硫排放，大大减少船航行时对环境的污染。
LNG船的核心部位是殷瓦舱，该舱体积为18600m3，由厚度为0.7mm的殷瓦钢焊接而成，是世界上制造难度最大的设备之一。若将该舱加满液化天然气，船可连续航行2万多海里，相当于绕地球赤道一圈。该船的批量生产，打破了日、韩两国对LNG船的技术垄断，反映出我国强大的工业制造能力。
（材料来源于网络）
（1）液化天然气作为LNG船燃料的优点有 　 　（任填两项）；
（2）LNG船靠螺旋桨驱动航行时，海水对船的作用力 　 　船对海水的作用力；
A.大于
B.等于
C.小于
（3）若每户家庭平均用电量为3100度，则将充满殷瓦舱的天然气完全燃烧所释放的热量相当于 　 　户家庭一年的用电量。（液化天然气的热值约为2.1×1010J/m3）
三．热机的效率（共5小题）
47．（2022 柳州）下列关于热机的说法正确的是（　　）
A．热机的效率为100%
B．热机只有汽油机和柴油机两种
C．好的热机工作时不排放废气
D．热机工作时都要利用燃料的化学能
48．（2022 长春）内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（　　）
A．7% B．28% C．31% D．34%
49．（2022 鄂尔多斯）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，求该驱逐舰：（ρ柴油＝0.85×103kg/m3，q柴油＝4.0×107J/kg，1L＝1dm3）
（1）在34～44s内行驶的路程。
（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。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（3）满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小。
（4）在0～34s内完全燃烧12.5L柴油的过程中发动机的效率。
50．（2022 金昌）绿色环保已成为人们生活中重要的理念。电动汽车是一种节能环保的交通工具，某电动汽车部分参数如下。若某次车满载时，车和人的总质量为1.8吨，四个车轮与水平地面接触面积分别为50cm2（g＝10N/kg）。求：
额定乘客人数 5
电动机额定电压 500V
电动机额定功率 100kW
电池容量 500Ah
（1）满载时汽车对水平地面的压强；
（2）若汽车以108km/h的速度在平直高速公路匀速行驶20分钟，行驶的距离是多少；
（3）若汽车在额定功率下沿平直公路以10m/s的速度匀速行驶，发动机效率为80%，则汽车在行驶过程中受到的阻力大小。
51．（2022 山西）热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。2020年9月，我国潍柴集团发布全球首款热机的效率突破50%的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破10s。立志成为汽车设计师的小明，也想设计改造发动机，使热机的效率达80%。考虑影响热机效率的因素，你认为小明可以在哪些方面改进创新？假如小明的设想实现了，会给我们的生活带来哪些影响？（写出一条即可）
四．热机（共4小题）
52．（2022 巴中）中国“探月工程”总设计师巴中籍院士吴伟仁是我们学习的榜样。如果请你协助吴院士设计一辆在月球上使用的月球车，但月球上没有大气，你准备用以下哪个作动力装置（　　）
A．柴油机 B．汽油机
C．空气喷气发动机 D．电动机
53．（2022 广州）下列选项可能符合汽车热机能量流向的是（　　）
A．
B．
C．
D．
54．（2022 衡阳）汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（　　）
A．热机排出的尾气没有内能
B．热机的效率能达到100%
C．热机的大量使用会造成环境污染
D．汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
55．（2022 辽宁）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱进入大气层后下落（如图所示）。接近地面时反推发动机点火，最终返回舱在东风着陆场预定区内实现软着陆。
（1）返回舱刚进入大气层下落时，机械能大小如何变化，为什么？
（2）反推发动机属于喷气式发动机，反推发动机是否属于热机？
五．有关热机的计算（共2小题）
56．（2022 齐齐哈尔）一台单缸四冲程汽油机，当飞轮转速是2400r/min时，它每秒钟对外做功 　 　次；做功冲程是将 　 　转化为机械能。
57．（2022 常德）某台四冲程汽油机的转速为1200r/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400g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为 　 　J。（q汽＝4.6×107J/kg）
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8-热机及其计算、效率、热值的计算（四个考点，共57题）- 【备考2023】中考物理一轮复习电学、电和磁考点微专题-2022中考物理真题汇编（解析版）
【考点目录】
一．四冲程内燃机的工作过程（共20小题）
二．燃料的热值及其计算（共26小题）
三．热机的效率（共5小题）
四．热机（共4小题）
五．有关热机的计算（共2小题）
【真题练习】
一．四冲程内燃机的工作过程（共20小题）
1．（2022 镇江）水烧开时产生的水蒸气将壶盖顶起，汽油机的四个冲程中，能量转化与之相同的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C。
【解析】解：水烧开时产生的水蒸气将壶盖顶起，水蒸气的内能会转化为壶盖的机械能；
A、汽油机进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能，故A不符合题意；
B、汽油机进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，此冲程没有能量转化，故B不符合题意；
C、汽油机进气门和排气门均关闭，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程内能转化为机械能，故C符合题意；
D、汽油机进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，此冲程没有能量转化，故D不符合题意。
2．（2022 日照）喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是（　　）
A．吸气冲程和压缩冲程 B．压缩冲程和做功冲程
C．做功冲程和排气冲程 D．压缩冲程和排气冲程
【答案】B。
【解析】解：如图乙，扭转瓶子时，小明施加的外力压缩瓶内的气体，是机械能转化为内能，这一过程与四冲程内燃机的压缩冲程相似；当瓶盖被瓶内的气体冲出时，是瓶内气体对瓶盖做功，内能转化为机械能，这一过程与四冲程内燃机的做功冲程相似。所以A、C、D都错，B正确。
3．（2022 牡丹江）四冲程内燃机在一个循环中，内能转化为机械能的冲程是（　　）
A．吸气 B．压缩
C．做功 D．排气
【答案】C。
【解析】解：四冲程内燃机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程；做功冲程是将内能转化为机械能，故C正确。
4．（2022 赤峰）汽油机的四个冲程中，哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C。
【解析】解：A、图中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程；
B、图中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能；
C、图中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是内能转化机械能；
D、图中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程；
在做功冲程中，燃料燃烧时，化学能转化为内能，然后对外做功时内能又转化为机械能，故C正确。
5．（2022 广安）如图是四冲程汽油机某个冲程的剖面图，下列说法错误的是（　　）
A．汽油是不可再生能源
B．汽油机工作时，会闻到汽油味，属于扩散现象
C．该冲程是压缩冲程，将机械能转化为内能
D．该冲程是做功冲程，燃气推动活塞做功，其内能减小，温度降低
【答案】D。
【解析】解：A、汽油是不可再生能源，故A正确；
B、汽油机工作时，会闻到汽油味，属于扩散现象，故B正确；
CD、图中四冲程汽油机两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故C正确，D错误。
6．（2022 十堰）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（　　）
A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
【答案】C。
【解析】解：
A、尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧的较完全，故A正确；
B、两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程中内能转化为机械能，故B正确；
C、汽车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C错误；
D、该发动机的尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故D正确。
7．（2022 郴州）水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与内燃机工作的哪个冲程相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C。
【解析】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。
8．（2022 邵阳）如图是四冲程汽油机其中一个冲程的工作示意图，它表示的是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C。
【解析】解：分析该图能看出，两个气门都关闭，活塞向下运动，该过程中是做功冲程，故C正确。
9．（2022 怀化）如图所示，在试管内装少量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，塞子冲出，内燃机四个冲程中与之原理相似的是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C。
【解析】解：水蒸气将橡胶塞喷出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能会转化为塞子的机械能；汽油机的做功冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能，即二者的能量转化方式相似，故C符合题意。
10．（2022 青海）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．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C。
【解析】解：
在汽油机中只有做功冲程是靠燃气推动活塞做功，使汽车获得动力，其它的三个冲程都是靠惯性完成的，故使汽车获得动力的冲程是做功冲程；
A、图中：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，故A错误；
B、图中：两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，故B错误；
C、图中：两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，故C正确；
D、图中：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，故D错误。
11．（2022 娄底）汽车上的热机工作时，使汽车获得动力的冲程是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C。
【解析】解：汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。做功冲程把内能转化为机械能，对外提供动力。
12．（2022 朝阳）如图所示，将水加热至沸腾后，塞子被冲出，此过程的能量转化方式与汽油机的 　做功　冲程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min，则1s内完成个 　40　冲程。
【答案】（1）做功；（2）40。
【解析】解：（1）将水加热至沸腾后，塞子被冲出，在此过程中内能转化为机械能，做功冲程也是把内能转化为机械能。
（2）飞轮转速是1200r/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，完成10个工作循环，要经过40个冲程。
13．（2022 张家界）如图是汽油机工作过程中的 　做功　冲程。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒内对外做功 　30　次。
【答案】做功；30。
【解析】解：图中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，故此冲程为汽油机的做功冲程；
汽油机的一个工作循环中，经历四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次，因为该汽油机飞轮的转速是3600r/min＝60r/s，所以飞轮每秒转动60周，则汽油机每秒钟对外做功30次。
14．（2022 兰州）一台单缸四冲程汽油机，只有第三个冲程中燃气对外做功，其他冲程是靠飞轮的 　惯性　来完成的；若飞轮的转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功 　10　次。
【答案】惯性；10。
【解析】解：四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的；在内燃机工作的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它冲程是靠飞轮的惯性来工作的；
四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该飞轮每秒钟转20圈；因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以，1s内飞轮转20圈，活塞往复运动20次，共10个工作循环，做功10次。
15．（2022 上海）四冲程热机工作过程中，将内能转化为机械能的是 　做功　冲程，李白在《望庐山瀑布》中写道：“日照香炉生紫烟”，这是通过 　热传递　（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变香炉的内能，加热1千克水，使其温度上升2℃，则加热过程中水吸收的热量为 　8.4×103　焦。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】做功；热传递；8.4×103。
【解析】解：（1）四冲程热机在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能；
（2）香炉在阳光照射下，从阳光中吸收热量、内能增加，是通过热传递的方式来改变的内能；
（3）1千克水温度上升2℃吸收的热量为：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×2℃＝8.4×103J。
16．（2022 玉林）如图所示是一台四冲程内燃机的 　压缩　（选填“压缩”或“做功”）冲程，这个冲程是通过 　做功　（选填“做功”或“热传递”）的方式改变气缸内气体的内能。
【答案】压缩；做功。
【解析】解：由图可知，内燃机两气门都关闭，活塞向上运动，故可以判断这个冲程是压缩冲程，此冲程是通过压缩气体做功将机械能转化为内能，使得缸内气体的内能变大，这是通过做功的方式改变气体的内能的。
17．（2022 锦州）2022年6月5日10时44分，搭载着神舟十四号载人飞船的长征二号F火箭成功发射。火箭起飞过程中，以发射塔为参照物，火箭是 　运动　（选填“运动”或“静止”）的；火箭喷气发动机将燃料燃烧后燃气的内能转化为 　机械　能，此能量转化过程与四冲程汽油机的 　做功　冲程相同。
【答案】运动；机械；做功。
【解析】解：（1）火箭发射过程中，火箭与发射塔之间的相对位置发生变化，因此火箭是运动的；
（2）火箭起飞过程中，将内能转化为火箭的机械能，四冲程汽油机做功冲程将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，火箭发射过程的能量转化与内燃机的做功冲程的原理是相同的。
18．（2022 百色）用冷水冷却发动机，是利用水的比热容较 　大　（选填“大”或“小”）的特性。四冲程汽油机的工作过程中 　做功　冲程将内能转化为机械能（选填“压缩”或“做功”）。
【答案】大；做功。
【解析】解：水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多，所以用冷水冷却发动机；
四冲程汽油机工作一个循环经过：吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中做功冲程将内能转化为机械能。
19．（2022 绥化）如图所示是汽油机的 　做功　冲程，在此冲程中汽缸内气体的内能 　减小　（选填“增大”“不变”或“减小”）。
【答案】做功；减小。
【解析】解：如图所示，火花塞有火花，两个气阀都关闭，活塞向下运动，故是汽油机的做功冲程；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能，内能减小，机械能增大。
20．（2022 广东）如图表示四冲程汽油机处于 　排气　冲程。汽车尾气带走的能量 　不能　（选填“能”或“不能”）自动汇集回来转化成燃料的化学能，这反映了能量的转化具有 　方向性　。
【答案】排气；不能；方向性。
【解析】解：图中排气门打开，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；
大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，说明能量转化和转移是具有方向性；
二．燃料的热值及其计算（共26小题）
21．（2022 镇江）如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（　　）
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大
B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若的值越大，燃料的热值越大
D．若的值越大，燃料的热值越大
【答案】D。
【解析】解：燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小可以利用Q吸＝Q放，而Q吸＝c水m水Δt，Q放＝mq，即c水m水Δt＝mq，解得：q＝；
A、若m相同，Δt越小，由q＝可知，燃料的热值越小，故A错误；
B、若Δt相同，m越大，由q＝可知，燃料的热值越小，故B错误；
C、若的值越大，即的值越小，由q＝可知，燃料的热值越小，故C错误；
D、若的值越大，由q＝可知，燃料的热值越大，故D正确。
22．（2022 鞍山）物理学知识对科技发展至关重要。关于材料、能源和技术的应用，下列说法中正确的是（　　）
A．热机中的燃料在燃烧不充分时，热值会变小
B．新型电热毯的电阻丝是用超导材料制成的
C．发光二极管主要是由半导体材料制成的
D．人们利用超声波的反射来测量地球到月球的距离
【答案】C。
【解析】解：A、热值与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，故A错误；
B、超导体的电阻为零，不会产生电热，新型电热毯是利用电流的热效应工作的，电阻丝不能用超导体制作，故B错误；
C、LED灯中的发光二极管具有单向导电性，主要是由半导体材料制成的，故C正确；
D、声音的传播需要介质，真空不能传声，人们不可以利用超声波来测量地球到月球的距离，故D错误。
23．（2022 广西）2022年6月5日，长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．使用的燃料热值较小
B．大量“白气”涌向四周是扩散现象
C．燃料燃烧时将内能转化为化学能
D．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
【答案】D。
【解析】解：A、火箭发射时要选用热值大的燃料，燃料完全燃烧时，热值大的提供的内能越大，故A错误；
B、大量“白气”涌向四周不是分子运动，而是水蒸气遇冷液化形成的小水珠在做机械运动，故B错误；
C、燃料燃烧的过程是化学能转化为内能，故C错误；
D、燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大，故D正确。
24．（2022 宜昌）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　　）
A．没有燃烧的燃料，热值等于零
B．燃料完全燃烧时，它的热值最大
C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
【答案】C。
【解析】解：（1）热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，与燃料是否完全燃烧无关，与产生的热量无关，故AB错误、C正确；
（2）由Q放＝mq可知，燃料燃烧放出的热量，与燃料的质量、热值和是否完全燃烧有关，与燃烧的温度无关，故D错误。
25．（2022 菏泽）三峡水电站年发电量约为8×1010kW h，合 　2.88×1017　J（用科学记数法表示）。已知燃煤发电的效率为40%，标准煤的热值为3×107J/kg，三峡水电站运行一年大约为国家节约 　2400　万吨标准煤。
【答案】2.88×1017；2400。
【解析】解：（1）年发电量W年＝8×1010kW h＝8×1010×3.6×106J＝2.88×1017J；
（2）若是燃煤火力发电，需要完全燃烧煤放出的热量：
Q放＝＝＝7.2×1017J，
由Q放＝m煤q得需要煤的质量：
m煤＝＝＝2.4×1010kg＝2400×104t＝2400万吨。
26．（2022 常州）天然气热水器将40kg的水从15℃加热到65℃，此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸收，水吸收热量 　8.4×106　J，天然气完全燃烧释放热量 　1×107　J，需要消耗天然气 　0.25　kg，这是通过 　热传递　方式改变水的内能。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q天然气＝4×107J/kg]
【答案】8.4×106；1×107；0.25；热传递。
【解析】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×40kg×（65℃﹣15℃）＝8.4×106J，
由η＝×100%可得，天然气完全燃烧释放的热量：
Q放＝＝＝1×107J，
由Q放＝mq得，需要消耗天然气的质量：
m＝＝＝0.25kg；
（2）用天然气烧水的过程中，水吸收热量，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式改变水的内能。
27．（2022 宿迁）“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将600g水从10℃加热至沸腾（标准气压下）的过程中，提供给水的热量至少为 　2.268×105　J。如果用酒精灯给600g水加热升高同样温度，至少需要 　7.56　g酒精。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）、q酒精＝3×107J/kg]
【答案】2.268×105；7.56。
【解析】解：一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水的质量m＝600g＝0.6kg，
水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.6kg×（100℃﹣10℃）＝2.268×105J；
不计热量损失，酒精完全燃烧放出的热量Q放＝Q吸＝2.268×105J；
由Q放＝mq可知，需要完全燃烧酒精的质量：m酒精＝＝＝0.00756kg＝7.56g。
28．（2022 营口）我国光伏发电量位居世界首位，太阳能是 　可再生　（选填“可再生”或“不可再生”）能源；锂离子电池充电时，电池相当于 　用电器　（选填“电源”或“用电器”）；100g氢完全燃烧放出的热量是 　1.4×107　J。（q氢＝1.4×108J/kg）
【答案】可再生；用电器；1.4×107。
【解析】（1）太阳能可以在自然界里源源不断的得到补充，是可再生能源；
（2）在给锂离子电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，在电路中锂离子电池消耗电能，锂离子电池相当于用电器；
（3）100g氢完全燃烧放出的热量：Q放＝mq氢＝0.1kg×1.4×108J/kg＝1.4×107J。
29．（2022 恩施州）小希在夜间看到明亮的宣传栏内有禁毒防毒、燃气使用等安全常识。
（1）用燃气灶将水加热到沸腾后，继续加热，水的温度 　不会　（选填“会”或“不会”）升高；壶中喷出的水蒸气温度高，液化会 　放热　，不注意可能被烫到。
（2）小希家某天使用了0.5m3天然气，其完全燃烧放热大约是 　1.9×107　J。（天然气的热值约为3.8×107J/m3）
（3）宣传栏选材采用了环保材料与绿色能源，顶部安装有太阳能电池板，它给锂电池充电时，是将电能转化为 　化学　能。
【答案】（1）不会；放热；（2）1.9×107；（3）化学。
【解析】解：（1）水在沸腾时的温度规律是，虽然继续吸热，但温度保持不变；烧水时看到的白气是水壶内出来的水蒸气遇冷液化形成的，液化会放出热量；
（2）完全燃烧0.5m3天然气放出热量：Q＝Vq＝0.5m3×3.8×107J/m3＝1.9×107J；
（3）锂电池充电时将电能转化为化学能储存起来。
30．（2022 赤峰）（1）2022年6月5日，搭载神舟十四号载人飞船的长征运载火箭点火升空，中国空间站建造阶段首次载人飞行任务发射告捷。神舟十四号飞船与火箭共同加速升空的过程中，燃料燃烧提供火箭升空所需的能量，本身质量不断减小，热值 　不变　（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若以神舟十四号飞船为参照物，大地是 　运动　的。
（2）一位质量为48kg的同学背着2kg的书包站立在水平地面上，地面对这位同学的支持力大小是 　500　N，方向是竖直 　向上　的。（g＝10N/kg）
【答案】（1）不变；运动；（2）500；向上。
【解析】解：（1）热值是燃料的特性，与燃料的质量无关；所以燃料燃烧提供火箭升空所需的能量，本身质量不断减小，热值不变；
以神舟十四号飞船为参照物，大地在远离飞船，所以是运动的；
（2）质量为48kg的同学背着2kg的书包，总重力为：
G＝mg＝（48kg+2kg）×10N/kg＝500N；
人对地面的压力方向竖直向下，大小等于人和书包的总重力，即：F压＝G＝500N；
地面给人的支持力与人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，即：
地面对这位同学的支持力大小是500N，方向是竖直向上的。
31．（2022 哈尔滨）2022年6月5日，神舟十四号完美飞天，振奋国人。火箭通常选用热值较 　大　（选填“大”或“小”）的物质作为燃料；在飞船加速上升过程中，它的机械能 　增大　。
【答案】大；增大。
【解析】解：（1）火箭发动机应选用热值较大的燃料，在燃料质量相同时，热值大的释放出的热量越多；
（2）飞船加速升空的过程中：质量不变，速度变大，动能变大；质量不变，高度变大，重力势能变大；机械能＝势能+动能，动能变大，重力势能变大，所以机械能变大。
32．（2022 黑龙江）2022年6月5日，“神舟十四号”火箭发射成功。火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的 　热值　较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是 　内　能转化为机械能。
【答案】热值；内。
【解析】解：运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。火箭在推力作用下，加速上升，是内能转化为机械能。
33．（2022 广东）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过 　热传递　（选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；现场香气四溢属于 　扩散　现象，表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值 　不变　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】热传递；扩散；不变。
【解析】解：用煤气炉烹饪食物，食物从锅中吸收热量，用热传递的方式增大食物的内能；
食物的香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，
因为热值是燃料的一种性质，活动结束，燃烧一部分后，剩余煤气的种类没变，故其热值不变。
34．（2022 郴州）热水器将质量为20kg、温度为15℃的水加热到65℃，消耗天然气0.15m3，在此过程中水吸收的热量是 　4.2×106　J，热水器的热效率是 　87.5%　。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）；q天然气＝3.2×107J/m3]
【答案】4.2×106；87.5%。
【解析】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×20kg×（65℃﹣15℃）＝4.2×106J；
（2）天然气完全燃烧释放的热量：
Q放＝Vq天然气＝0.15m3×3.2×107J/m3＝4.8×106J；
该热水器的实际效率：
η＝×100%＝×100%＝87.5%。
35．（2022 达州）达州是全国三大气田之一和川气东送工程的起点，天然气资源总量3.8万亿立方米，探明储量7000亿立方米，年外输天然气100亿立方米以上，天然气净化附产硫磺400万吨，是亚洲最大的硫磺生产基地。天然气属于 　一次　（选填“一次”或“二次”）能源。周末，玲玲在家用燃气灶煮煎蛋面时，她闻到煎鸡蛋的香味，这是 　扩散　现象；若天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收，在一标准大气压下，烧开质量为4kg初温为20℃的水需要 　0.064　m3天然气。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为4.2×107J/m3]
【答案】一次；扩散；0.064。
【解析】解：（1）天然气可以从自然界直接获得，所以是一次能源；
（2）煎鸡蛋时，闻到鸡蛋的香味是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；
（3）一标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（100℃﹣20℃）＝1.344×106J，
由η＝×100%可知，天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝＝＝2.688×106J，
由Q放＝qV可得需要完全燃烧天然气的体积：
V＝＝＝0.064m3。
36．（2022 泰州）在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中。
（1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的 　质量　相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于 　通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧放出的热量　。
（2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是 　温度计的玻璃泡没有充分浸入到烧杯的水中　。
（3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表。在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作：
①先点燃酒精，再点燃碎纸片。
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数。
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数。
小红认为上述操作中，操作 　②　是错误的。小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是 　燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中　。
【答案】（1）质量；通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧放出的热量；（2）温度计的玻璃泡没有充分浸入到烧杯的水中；（3）②；燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中。
【解析】解：（1）由Q放＝mq可知，燃料充分燃烧放出热量的多少与燃料的种类和燃料的质量有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的质量相同；控制被加热的水的质量和初温均相同，便于通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧放出的热量；
（2）用温度计测量液体的温度时，应该让温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能碰到容器的底部和侧壁，由图可知，温度计的玻璃泡没有充分浸入到烧杯的水中；
（3）实验过程中要控制完全燃烧燃料的质量相同，燃烧时间相同并不能保证燃烧燃料的质量相同，所以保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数的操作是错误；
由于燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸收的部分热量，使Q放大于Q吸，依此计算出燃料的热值比实际要偏小些。
37．（2022 镇江）北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。
（1）求A、B两地之间距离。
（2）求此过程中产生的电能E电。
（3）燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同，汽油在气缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取q＝5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下：
①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量。
②请通过计算判断乙车能否到达B地。
【答案】（1）A、B两地之间距离为90km；
（2）此过程中产生的电能为1.125×108J；
（3）①乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量为1×108J；
②乙车不能到达B地。
【解析】解：（1）由v＝可知，A、B两地之间距离：
sAB＝vt＝90km/h×1h＝90km；
（2）由二力平衡条件可知，汽车匀速行驶时的牵引力：
F＝f＝1000N，
汽车牵引力做的功：
W＝FsAB＝1000N×90××103m＝9×107J，
由η电＝×100%可知，此过程中产生的电能：
E电＝＝＝1.125×108J；
（3）①由每加注1kg氢燃料所需的费用为30元可知，消耗0.8kg氢燃料的费用为0.8kg×30元/kg＝24元，
由每加注1kg汽油所需的费用为12元可知，在与甲车花费相同燃料费用的情况下，乙车消耗的汽油：
m＝＝2kg，
乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量：
Q放＝mq＝2kg×5×107J/kg＝1×108J；
②由η汽＝×100%可知，燃烧汽油时汽车获得的机械能：
W机械＝η汽Q放＝30%×1×108J＝3×107J，
由W＝Fs可知，汽车行驶的距离：
s＝＝＝3×104m＝30km＜90km，
因此乙车不能到达B地。
38．（2022 金昌）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入4L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；
（3）天然气灶的效率η。
【答案】（1）水吸收的热量为1.344×106J。
（2）天然气完全燃烧放出的热量为3.2×106J。
（3）天然气灶的效率为42%。
【解析】解：（1）水的体积V水＝4L＝0.004m3；
水的质量为：m＝ρV水＝1.0×103kg/m3×0.004m3＝4kg；
在1标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃；
水吸收的热量为：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（100℃﹣20℃）＝1.344×106J。
（2）天然气燃烧放出的热量为：Q放＝qV＝3.2×107J/m3×0.1m3＝3.2×106J。
（3）天然气灶的效率为：η＝＝＝42%。
39．（2022 大连）用天然气热水器加热水，将40kg水从25℃加热到50℃，完全燃烧0.15m3天然气。已知天然气的热值为3.5×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。试求：
（1）此过程中水吸收的热量是多少？
（2）0.15m3天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（3）该热水器加热这些水的效率是多少？
【答案】（1）此过程中水吸收的热量是4.2×106J；
（2）0.15m3天然气完全燃烧放出的热量是5.25×106J；
（3）该热水器加热这些水的效率是80%。
【解析】解：（1）此过程中水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×40kg×（50℃﹣25℃）＝4.2×106J；
（2）0.15m3天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq＝0.15m3×3.5×107J/m3＝5.25×106J；
（3）该热水器加热这些水的效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
40．（2022 贵港）某学校，需要把1000kg的水从20℃加热到80℃，[q天然气＝4×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）若用天然气加热，不计热量损失，需要完全燃烧多少m3的天然气？
【答案】（1）这些水吸收的热量为2.52×108J；
（2）加热这些水所需要天热气的体积为6.3m3。
【解析】解：
（1）水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1000kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×108J；
（2）由题知，不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Q吸＝2.52×108J，
由Q放＝Vq得加热这些水所需要天热气的体积：V＝＝＝6.3m3。
41．（2022 梧州）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），q氢＝1.4×108J/kg。问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
【答案】（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J；
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是40℃；
（3）该氢能源公交车的效率是50%。
【解析】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝m氢q氢＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J；
（2）由题意可知水吸收的热量：Q吸＝Q放＝8.4×107J，
由Q吸＝cmΔt得水升高的温度：Δt＝＝＝40℃；
（3）公交车行驶5min做的有用功：W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J；
这氢能源公交车的效率：η＝＝×100%＝50%。
42．（2022 锦州）如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求：
（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）飞机在航行过程中的阻力是多少？
（3）发动机的效率是多少？
【答案】（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是5.4×1010J；
（2）飞机在航行过程中的阻力3×105N；
（3）发动机的效率是50%。
【解析】解：（1）已知消耗的航空燃油的质量m＝1.35t＝1350kg，航空燃油的热值q＝4×107J/kg，
则这些燃油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm＝4×107J/kg×1350kg＝5.4×1010J；
（2）已知飞机发动机的功率P＝2.25×107W，飞机匀速航行的速度v＝270km/h＝75m/s，
由P＝＝＝Fv可知飞机航行过程中的牵引力为：F＝＝＝3×105N，
由二力平衡的条件可知飞机航行过程中的阻力为：f＝F＝3×105N；
（3）由P＝可知飞机发动机做的功为：W＝Pt＝2.25×107W×20×60s＝2.7×1010J，
则发动机的效率为：η＝×100%＝＝50%。
43．（2022 眉山）为加快构建清洁低碳安全高效新能源体系，国务院办公厅于2022年5月30日转发了国家发改委能源局《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，将大力推动开发新能源，引导全社会消费绿色电力。下表是我国自主研发的某新能源电动车的部分参数：
充电电压U 380V
充电电流I 100A
支付方式 刷卡支付、APP扫二维码（小程序）
安装方式 壁挂式、立柱式
电车将电能转换为机械能的效率η 60%～75%
在该新能源电动车正常充电10min后，求：
（1）电动车获得的电能；
（2）若获得的电能由完全燃烧热值为q＝4.0×107J/kg的燃油来提供，需要该燃油的质量；
（3）若该电动车在水平公路上匀速行驶受到的阻力为500N，电动车将电能转换为机械能的效率为60%，该车能行驶的路程。
【答案】（1）电动车获得的电能为2.28×107J；
（2）需要该燃油的质量为0.57kg
（3）该车能行驶的路程为2.736×104m。
【解析】解：（1）新能源电动车正常充电10min后，电动车获得的电能：W电＝UIt＝380V×100A×10×60s＝2.28×107J；
（2）根据题意，燃油完全燃烧放热的热量Q放＝W电＝2.28×107J；
由Q放＝mq可知，燃油的质量：m＝＝＝0.57kg；
（3）由η＝可知，电动车获得的机械能：W机械＝ηW电＝60%×2.28×107J＝1.368×107J；
电动车在水平公路上匀速行驶，牵引力F＝f＝500N，
由W＝Fs可知，该车能行驶的路程：s＝＝2.736×104m。
44．（2022 云南）顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”，生动的呈现了某地端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸汽进行加热。若将2.5kg的水加热到沸腾，水温升高了80℃[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q煤＝3×107J/kg]，在此过程中，求：
（1）水吸收的热量；
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量；
（3）需要完全燃烧煤的质量。
【答案】（1）水吸收的热量为8.4×105J；
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量为8.4×106J；
（3）需要完全燃烧煤的质量为0.28kg。
【解析】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×2.5kg×80℃＝8.4×105J；
（2）煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量为：Q放＝＝＝8.4×106J；
（3）根据Q放＝mq可知，煤的质量为：m煤＝＝＝0.28kg。
45．（2022 湖北）同学们到研学基地开展实践活动。小明垒好柴火灶为大家煮饭，为了测试柴火灶的效率，他用1kg的干木柴给5kg的水加热，烧完木柴时，水温从20℃升高到60℃。（干木柴的热值q干木柴＝1.2×107J/kg）
（1）1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是 　1.2×107　J；干木柴是 　一次　能源（选填“一次”或“二次”）。
（2）水吸收的热量为多少J？
（3）该柴火灶的效率为多少？
【答案】（1）1.2×107；一次；
（2）水吸收的热量为8.4×105J；
（3）该柴火灶的效率为7%。
【解析】解：（1）1kg的干木柴完全燃烧放出的热量：Q放＝m干木柴q干木柴＝1kg×1.2×107 J/kg＝1.2×107J；
干木柴可以从自然界直接获取，因此干木柴是一次能源；
（2）水吸收的热量是：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×5kg×（60℃﹣20℃）＝8.4×105J；
（3）该柴火灶的效率：η＝×100%＝×100%＝7%。
46．（2022 遵义）阅读短文，回答文后问题。
LNG双燃料动力船
“达飞雅克萨德号”是我国制造的全球最大的LNG（液化天然气）双燃料动力船。该船长400m，宽61m，高度相当于22层大楼高，标准排水量22万吨，甲板面积约为3.5个足球场大小。
所谓“双燃料动力”，即可以通过传统的燃油驱动，也可以通过携带的天然气驱动，液化天然气作为清洁能源有来源广、热值高、易储存、便运输等特点。与传统燃油船相比，LNG船可以减少20%碳、80%氮氧化合物和99%的硫排放，大大减少船航行时对环境的污染。
LNG船的核心部位是殷瓦舱，该舱体积为18600m3，由厚度为0.7mm的殷瓦钢焊接而成，是世界上制造难度最大的设备之一。若将该舱加满液化天然气，船可连续航行2万多海里，相当于绕地球赤道一圈。该船的批量生产，打破了日、韩两国对LNG船的技术垄断，反映出我国强大的工业制造能力。
（材料来源于网络）
（1）液化天然气作为LNG船燃料的优点有 　来源广、热值高　（任填两项）；
（2）LNG船靠螺旋桨驱动航行时，海水对船的作用力 　B　船对海水的作用力；
A.大于
B.等于
C.小于
（3）若每户家庭平均用电量为3100度，则将充满殷瓦舱的天然气完全燃烧所释放的热量相当于 　35000　户家庭一年的用电量。（液化天然气的热值约为2.1×1010J/m3）
【答案】（1）来源广、热值高；（2）B；（3）35000。
【解析】解：（1）由材料内容可知，液化天然气作为清洁能源有来源广、热值高、易储存、便运输等特点；
（2）LNG船靠螺旋桨驱动航行时，海水对船的作用力和船对海水的作用力是一对相互作用力，相互作用的一对力大小相等，所以海水对船的作用力等于船对海水的作用力；
（3）天然气的体积V＝18600m3，
将充满殷瓦舱的天然气完全燃烧所释放的热量：Q放＝Vq＝18600m3×2.1×1010J/m3＝3.906×1014J，
每户家庭平均用电量W＝3100度＝3100×3.6×106J＝1.116×1010J，
家庭户数：n＝＝35000。
三．热机的效率（共5小题）
47．（2022 柳州）下列关于热机的说法正确的是（　　）
A．热机的效率为100%
B．热机只有汽油机和柴油机两种
C．好的热机工作时不排放废气
D．热机工作时都要利用燃料的化学能
【答案】D。
【解析】解：A、在使用热机过程中，废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、不可避免的要克服机器部件摩擦做额外功，效率不可能达到100%，故A错误。
B、根据热机的概念，只要将内能转化为机械能的机械都属于热机，蒸汽机、火箭、柴油机、汽油机等都属于热机，故B错误。
C、任何热机工作时都会排放废气，故C错误。
D、热机是把内能转化为机械能的装置，所以热机工作时都要利用燃料的化学能，故D正确。
48．（2022 长春）内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（　　）
A．7% B．28% C．31% D．34%
【答案】D。
【解析】解：
由内燃机的能量流向图知，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出能量的34%，即内燃机的效率为34%。
49．（2022 鄂尔多斯）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，求该驱逐舰：（ρ柴油＝0.85×103kg/m3，q柴油＝4.0×107J/kg，1L＝1dm3）
（1）在34～44s内行驶的路程。
（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。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（3）满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小。
（4）在0～34s内完全燃烧12.5L柴油的过程中发动机的效率。
【答案】（1）在34～44s内行驶的路程为50m。
（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为1000N。
（3）满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小为1.25×108N。
（4）在0～34s内完全燃烧12.5L柴油的过程中发动机的效率为40%。
【解析】解：（1）由图乙可知，驱逐舰在34～44s做匀速直线运动，速度为5m/s，
驱逐舰在34～44s内行驶的路程：
s＝vt＝（44s﹣34s）×5m/s＝50m；
（2）驱逐舰在水下5m深处时，h＝5m；
此时观察窗口所受海水的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m＝5×104Pa。
观察窗口的面积：S＝200cm2＝0.02m2，
由压强公式p＝变形得，观察窗口所受压力为：F＝pS＝5×104Pa×0.02m2＝1000N；
（3）由题意可知，驱逐舰的排水量为1.25×104t＝1.25×107kg，
根据阿基米德原理该舰满载时静止在水面上受到的浮力：F浮＝G排＝mg＝1.25×107kg×10N/kg＝1.25×108N；
（4）柴油的质量m＝ρV＝0.85×103kg/m3×12.5×10﹣3m3＝10.625kg，
汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝10.625kg×4×107J/kg＝4.25×108J，
由图甲乙可知，F＝1×106N时，v＝5m/s，所以发动机的恒定功率为：
P＝Fv＝1×106N×5m/s＝5×106W，
驱逐舰在0～34s内做的有用功：
W有＝Pt＝5×106W×34s＝1.7×108J，
发动机的效率：
η＝×100%＝×100%＝40%。
50．（2022 金昌）绿色环保已成为人们生活中重要的理念。电动汽车是一种节能环保的交通工具，某电动汽车部分参数如下。若某次车满载时，车和人的总质量为1.8吨，四个车轮与水平地面接触面积分别为50cm2（g＝10N/kg）。求：
额定乘客人数 5
电动机额定电压 500V
电动机额定功率 100kW
电池容量 500Ah
（1）满载时汽车对水平地面的压强；
（2）若汽车以108km/h的速度在平直高速公路匀速行驶20分钟，行驶的距离是多少；
（3）若汽车在额定功率下沿平直公路以10m/s的速度匀速行驶，发动机效率为80%，则汽车在行驶过程中受到的阻力大小。
【答案】（1）满载时汽车对水平地面的压强是9×105Pa；
（2）汽车行驶的距离是3.6×104m；
（3）汽车在行驶过程中受到的阻力大小是8000N。
【解析】解：（1）该汽车满载时对水平路面的压力：
F＝G＝mg＝1.8×103kg×10N/kg＝1.8×104N，
对水平地面的压强：
p＝＝＝9×105Pa；
（2）由v＝可得，汽车行驶的路程：
s＝vt＝108×m/s×20×60s＝3.6×104m；
（3）由发动机效率为80%，可得机械有用功率：P＝80%P额，
由P＝＝＝Fv可得该过程中汽车的牵引力：
F＝＝＝8000N，
汽车在额定功率下沿平直公路以10m/s的速度匀速行驶，阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，所以f＝F＝8000N。
51．（2022 山西）热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。2020年9月，我国潍柴集团发布全球首款热机的效率突破50%的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破10s。立志成为汽车设计师的小明，也想设计改造发动机，使热机的效率达80%。考虑影响热机效率的因素，你认为小明可以在哪些方面改进创新？假如小明的设想实现了，会给我们的生活带来哪些影响？（写出一条即可）
【解析】答：内燃机的重力、内燃机各部件之间的摩擦、废气带走的能量都会影响热机效率的大小；所以改良热机结构、减小摩擦、利用废气的热量都可以提高热机效率；
热机效率提高后，可以节省燃料、减少有害气体的排放等。
四．热机（共4小题）
52．（2022 巴中）中国“探月工程”总设计师巴中籍院士吴伟仁是我们学习的榜样。如果请你协助吴院士设计一辆在月球上使用的月球车，但月球上没有大气，你准备用以下哪个作动力装置（　　）
A．柴油机 B．汽油机
C．空气喷气发动机 D．电动机
【答案】D。
【解析】解：月球表面没有空气，然来不能燃烧，所以柴油机、汽油机、空气喷气发动机都不能使用，故应该使用电动机，故A、B、C错误，D正确。
53．（2022 广州）下列选项可能符合汽车热机能量流向的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】D。
【解析】解：（1）热机是利用内能来做功的机器，故B错误；
ACD、汽车热机的效率通常为20%～30%左右，只有D选项中汽车热机工作时，有30%的内能转化为机械能，故AC错误、D正确。
54．（2022 衡阳）汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（　　）
A．热机排出的尾气没有内能
B．热机的效率能达到100%
C．热机的大量使用会造成环境污染
D．汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
【答案】C。
【解析】解：A、热机工作时，排出的尾气带走了大部分内能，故A错误；
B、热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%，故B错误；
C、热机工作时，燃料燃烧放出的废气会造成环境污染，所以热机的大量使用会造成环境污染，故C正确；
D、汽油机的做功冲程中高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故D错误。
55．（2022 辽宁）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱进入大气层后下落（如图所示）。接近地面时反推发动机点火，最终返回舱在东风着陆场预定区内实现软着陆。
（1）返回舱刚进入大气层下落时，机械能大小如何变化，为什么？
（2）反推发动机属于喷气式发动机，反推发动机是否属于热机？
【解析】答：（1）返回舱进入大气层后，会与大气层发生剧烈摩擦，一部分机械能转化为内能。所以返回舱的机械能会减小。
（2）喷气式发动机工作时，它的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体，这种气体从尾部以极高的速度喷出，同时产生很大的反作用力（即推力）。若推力与机身运动方向相同，则推动机身运动；若推力与机身运动方向相反，则阻碍机身运动。热机是指利用内能做功的机械，所以喷气式发动机属于热机。由于反推发动机属于喷气式发动机，所以它也属于热机。
五．有关热机的计算（共2小题）
56．（2022 齐齐哈尔）一台单缸四冲程汽油机，当飞轮转速是2400r/min时，它每秒钟对外做功 　20　次；做功冲程是将 　内能　转化为机械能。
【答案】20；内能。
【解析】解：飞轮转速是2400r/min＝40r/s，因一个工作循环转2圈，做功一次，所以每秒可以做功20次；
在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能。
57．（2022 常德）某台四冲程汽油机的转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做了 　10　次功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为 　1.84×107　J。（q汽＝4.6×107J/kg）
【答案】10；1.84×107。
【解析】解：汽油机飞轮1min转1200转，那么飞轮1s内的转数为20转；汽油机飞轮转2转就是一个工作循环，所以1s内的工作循环数：n＝10次；汽油机一个工作循环有4个冲程，但只有1次对外做功，所以1s内对外做功数：n＝10次；
汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq汽＝0.4kg×4.6×107J/kg＝1.84×107J。
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