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/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
12.4 热机与社会发展
一、单选题
1．下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（　　）
A．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
B．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
C．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
D．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
2．下列说法正确的是（　　）
A．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比砂石的比热容小
B．冬天双手互搓，手的温度升高，是通过热传递的方式改变手的内能
C．两块铅片紧压在一起，手拿其中一块，另一块不会落下来，是因为分子之间有引力
D．汽油机的压缩冲程中，燃气对外做功，将内能转化为机械能
3．关于如图所示的热现象，说法正确的是（　　）
A．图甲中炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块没有内能
B．图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C．图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能
D．图丁中能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
4．如图是汽车的四个冲程，请你指出做功冲程是（　　）
A． B．
C． D．
5．如图，甲是四冲程汽油机某冲程的示意图，乙是其能量流向图。下列说法正确的是（　　）
A．图甲是吸气冲程的示意图
B．图甲冲程使汽车获得动力
C．水箱散热导致的能量损失最多
D．设法利用废气的能量可提高燃料利用率
6．如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住管口，用酒精灯加热试管使水沸腾一段时间后，水蒸气会把软木塞从管口顶开，管口出现白雾。下列说法正确的是（　　）
A．试管口出现的白雾是水蒸气
B．试管中的水温度升高的过程，是用做功的方法改变水的内能
C．软木塞被水蒸气顶开的过程，水蒸气的内能全部转化为木塞的动能
D．软木塞被水蒸气顶开的过程和内燃机的做功冲程，都是把内能转化为机械能
二、多选题
7．在滨州市中学科技节活动中，小滨用饮料瓶自制了火箭模型，如图所示，他在瓶子的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器，按下按钮会产生电火花．演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，纸筒立即飞出，关于此过程分析正确的是（　　）
A．纸筒飞出后瓶内气体的内能减少，温度降低
B．能闻到酒精的气味是因为分子热运动
C．酒精不完全燃烧时热值变小
D．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程
三、填空题
8．如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是　 　冲程。若该汽油机1s对外做功15次，则汽油机的飞轮速度为　 　。
9．四冲程汽油机工作时，把内能转化成机械能的是　 　冲程；汽车发动机常用水作为冷却剂，这是因为水的　 　较大。
10．某汽车在一段平直的公路上匀速行驶，已知这段过程汽车牵引力所做的有用功为，消耗汽油0.3kg，汽油完全燃烧放出的热量为　 　J，则该汽车的热机效率为　 　，汽油燃烧过程中，其热值　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
11．火箭用液态氢作燃料，是因为它的　 　大，且体积小便于运输；小汽车利用单缸四冲程汽油机的　 　冲程能够使汽车获得动力，从而运动起来。
12．2025年2月，江苏地域文明探源工程发布：在兴化草堰港遗址中发掘出7000年前的钻木取火器。如图所示，古人手搓钻杆，使其与取火板摩擦生热一段时间，即可取得火种。摩擦生热的能量转化方式是　 　，与四冲程汽油机的　 　冲程相同。
13．如图所示是“探究改变物体内能”的实验，集气瓶内盛少量水，给瓶内打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口有“白雾”出现，这是因为瓶内气体对瓶塞做功后，内能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），温度　 　（选填“升高”、“降低”或“不变”）的缘故；这一过程的能量转化与图中汽油机工作过程中　 　图相同。
四、计算题
14．某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶，行驶600s汽车发动机产生的牵引力所做的功为，消耗汽油1kg（假设汽油在发动机汽缸内完全燃烧，汽油热值取，）。针对这一过程，求：
（1）汽车行驶的路程；
（2）汽车受到的阻力；
（3）汽车发动机的效率。
15．新能源汽车正逐步取代传统燃油车。某新能源油电混合动力汽车，使用燃油工作时，在平直路面匀速行驶12 km，受到的阻力是400 N。该过程燃油发动机的热机效率为30%。求解下列问题：
（1）该过程中消耗燃油的质量是多少？（）
（2）从环保角度分析，新能源汽车与普通汽车相比，有哪些优点？（写出一条即可）
五、综合题
16．如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。
（1）牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为　 　(选填“定滑轮”或“动滑轮”)。
（2）气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能　 　，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力．
六、科普阅读题
17．请根据材料，回答下列问题
六冲程发动机
普通的四冲程发动机把75%的能量以热能的形式散发掉了，六冲程发动机则利用了部分散发的热能去制造蒸汽以回收部分本来会损失的能量。在普通四冲程发动机的“进气-压缩-做功-排气”四个冲程之后。第五个冲程开始的时候，把水喷进炽热的汽缸里面，水马上就变成了温度高达816度的蒸气，体积急剧膨胀1600倍，同时汽缸内压强急剧增大，推动活塞再次向下运动，为汽车提供动力。到了第6个冲程，发动机把水蒸气排放到一个冷却器，水蒸气在那里重新变成水。六冲程发动机的一个完整工作循环中，实际有2个做功冲程。根据计算，六冲程发动机能比传统的四冲程发动机效率提高40%。如果是柴油机的话，还可以再提高5%。实际上，向内燃机汽缸喷水（与燃油一起喷入），就可以提高输出功率和热效率，这种尝试几十年前就有人研究过但主要是因为汽缸腐蚀问题而放弃的。
“额定功率”是发动机工作时的最大输出功率。“额定转速”是对应额定功率下发动机曲轴的转速。“排气量”是发动机汽缸的工作容积，是指所有汽缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。六缸六冲程发动机，即通过连杆把六个汽缸的活塞连在一起，使各汽缸的六个冲程依次错开，则在曲轴转动的每半周里，都有2个汽缸在做功。假定每个循环的两次做功冲程中，气体对活塞做功相同，设每次做功冲程中汽缸内的气体对活塞的平均压强为，排气量为，发动机额定转速为（单位：r/s），燃气对活塞所做的功可表示为。
（1）根据文中信息，从物理学角度看，可知“排气量”的单位可能是______；
A．kg B．N C．L D．Pa
（2）六冲程发动机通过下列______方式提高热机效率；
A．减少内能的散失 B．提高燃料的热值
C．让燃料充分燃烧 D．减少机械的摩擦
（3）我国第一款自主品牌的高端豪华轿车“红旗HQ3”在某段平直公路上进行测试，此款汽车采用四冲程汽油发动机，效率约为20%，若该汽车采用六冲程汽油发动机效率约为　 　；
（4）根据文章中提供的信息，请写出六缸六冲程发动机额定功率的表达式　 　（用文章中的字母表示）。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】燃料的热值；热机的效率
2．【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；比热容的定义及其计算公式；热机的四个冲程；分子间相互作用力
3．【答案】C
【知识点】内能的概念；做功改变物体内能；热传递改变物体内能；热机的四个冲程
4．【答案】B
【知识点】热机的四个冲程
5．【答案】D
【知识点】热机；热机的效率；热机的四个冲程
6．【答案】D
【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；热机
7．【答案】A,B,D
【知识点】温度、热量与内能的关系；燃料的热值；热机；分子热运动
8．【答案】压缩；1800
【知识点】热机的四个冲程
9．【答案】做功；比热容
【知识点】比热容的定义及其计算公式；热机
10．【答案】1.2×107 J；30%；不变
【知识点】燃料的热值；热机的效率
11．【答案】热值；做功
【知识点】燃料的热值；热机的四个冲程
12．【答案】机械能转化为内能；压缩
【知识点】做功改变物体内能；热机
13．【答案】减小；降低；乙
【知识点】做功改变物体内能；热机的四个冲程
14．【答案】（1）；（2）；（3）
【知识点】热机的效率；速度公式及其应用；功的计算及应用
15．【答案】（1）；（2）节能环保
【知识点】燃料的热值；热机的效率
16．【答案】（1）定滑轮
（2）减少
【知识点】热机
17．【答案】（1）C
（2）A
（3）60%
（4）
【知识点】功率计算公式的应用；热机的效率；热机的四个冲程
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）

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