5.5 热机知识点题库

四冲程内燃机工作时，哪个冲程将机械能转化为内能？（　　）

A . 压缩冲程 B . 做功冲程 C . 吸气冲程 D . 排气冲程

综合问答：

请你找出汽车发动机工作时所运用的两个物理知识点，并分别解释如何运用的物理知识：

（1）知识点一：．解释：

（2）知识点二．解释：

下列关于热机的说法中正确的是（　　）

A . 热机为外界提供动力在压缩冲程 B . 所有的热机都是用汽油作为燃料 C . 汽车排出的尾气发生在热机做功冲程 D . 热机对大气的污染主要是尾气的排放

现代汽车的发动机一般都是四冲程内燃机，其四个冲程如图所示，其中压缩冲程是（　　）

A .

B .

C .

D .

下列说法中，正确的是（）

A . 一桶水的温度升高了，一定是通过热传递的方式使它温度升高 B . 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 C . 机械能为零的物体，内能一定为零 D . 汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能

甲内燃机比乙内燃机的效率高 , 表示（）

A . 甲的功率大 B . 甲燃料的热值比乙燃料的热值大 C . 工作时间相同 , 甲耗油较少 D . 甲用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比较大

下面是小明同学“物理学习笔记”中的摘录，其中错误的是（）

A . 物体温度越高，扩散现象越明显。 B . 白天，海风的方向是从海面吹向陆地；晚上，海风的方向是从陆地吹向海面。 C . 燃料若没有完全燃烧，燃料的热值不变 D . 汽油机的效率比柴油机效率低，是因为汽油的热值比柴油小

液化石油气的热值高达4.6×10⁷J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×10⁷J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户．常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为31℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了0.84kg．通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%．已知水的比热容为c_水=4.2×10³J/（kg•℃），问：

（1）瓶内燃气的热值是多少？
（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？

某款国产油电混合动力小汽车，能把废气通过热电转换装置转换为电能，具有省油、能量利用率高等特点，在某次水平道路测试中，测试员小娟驾车在平直路面上以75km/h的速度匀速行驶1h的过程中，消耗了5kg汽油，汽油燃烧释放能量的30%随废气通过热电转换装置，如图所示，汽油热值近似取q=5×10⁷J/kg，设汽油在气缸内完全燃烧。

（1）若该汽油机曲轴每分钟完成3600圈，则每秒钟完成个工作循环，热电转换装置向蓄电池充电时，将电能转化为能。
（2）若上述过程中汽油燃烧释放的能量36%用来驱动汽车行驶，则汽车所受到的阻力？
（3）研究表明新材料的出现可将上述过程中随废气排放的能量通过转换装置后可获得1.5×10⁷J电能，据此计算该热电转换装置的效率为多少？

一辆氢气动力试验汽车的质量为 $\text{[math]}$ ，10min内汽车在平直路面上匀速行驶了 $\text{[math]}$ ,消耗了0.15kg的氢气。此过程汽车发动机产生的牵引力为 $\text{[math]}$ N,行驶时汽车轮胎与地面接触的总面积为 $\text{[math]}$ （氢气的热值取 $\text{[math]}$ J/kg,g取10N/kg）。求

（1）汽车对地面的压强：
（2）牵引力做功的功率:
（3）汽车发动机的效率。

3月12日，我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。（g取10N/kg，ρ_水取1.0×10³kg/m³）主要参数如下表。

项目	参数
总长度（m）	140
宽度（m）	27.8
吸/排管径（mm）	1000/1000
满载排水量（t）	1.7×10⁴
满载吃水深度（m）	6.5
泥泵输送功率（W）	1.7×10⁷

（1）满载时，求“天鲲号”受到水的浮力是多少？
（2）满载时，求“天鲲号”底部受到水的压强是多少？若船底需要安装探测仪器，其面积为40cm² ，求探测仪器受到水的压力是多少？
（3） “天鲲号”去某水域执行任务，其工作量相当于将1.36×10⁴t的淤泥输送至15m高的台田上。假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为30%，求完成此任务需要的时间是多少？

如图所示是演示点火爆炸的实验装置.按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去.这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，此过程中发生的能量转化是，这与四冲程汽车的冲程的能量转化相同。

某家庭需要将50kg 20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.4kg煤气。已知煤气的热值q＝4.2×10⁷J/kg，水的比热容c＝4.2×10³J/（kg•℃）。求：

（1） 50kg 20℃的水加热到60℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧0.4kg煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率。

下列关于内燃机的说法，正确的是（）

A . 汽油机是压燃式点火 B . 一个工作循环对外做功2次 C . 做功冲程时把机械能转化为内能 D . 压缩冲程是靠飞轮惯性完成

最新一款无人驾驶汽车，自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况．该款车以 $\text{[math]}$ 的速度在一段平直的公路上匀速行驶了 $\text{[math]}$ ，消耗汽油 $\text{[math]}$ 。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%，已知：汽油的密度为 $\text{[math]}$ ，汽油的热值为 $\text{[math]}$ 。在这段运动过程中，下列说法（）

①所消耗汽油的质量 $\text{[math]}$ ②汽油燃烧所放出的热量 $\text{[math]}$

③汽车发动机的功率 $\text{[math]}$ ④汽车发动机的牵引力 $\text{[math]}$

A . 只有①③正确 B . 只有①②正确 C . 只有②③正确 D . 只有②④正确

阅读短文，回答问题。

汽油机

单缸四冲程汽油机工作原理：是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程中被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生内能，高温高压的气体作用于活塞，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机一个工作循环在包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。

科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程让水蒸气排放到冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高。“六冲程引擎”发动机比传统四冲程发动机效率可提高40%。

工程师还制造了四缸四冲程汽油机。制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲轴上（如图所示）。四缸四冲程汽油机分为两种：一种是同步汽油机，四个汽缸在同一时间都是做的相同工作：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。一种是异步汽油机，各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作。

（1）汽油机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将内能转化为能；
（2） “六冲程引擎”发动机第五冲程相当于四冲程热机的冲程；
（3）有关四缸四冲程同步汽油机和异步汽油机说法正确的是______。

A . 四缸四冲程同步汽油机，飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功 B . 四缸四冲程异步汽油机，四个汽缸在同一时间都是做的相同工作 C . 若每个汽缸做功功率相同，同步汽油机的平均功率大于异步汽油机平均功率 D . 异步机各汽缸的做功冲程错开，机械能输出更平稳

图甲表示了汽油机的冲程；将螺线管接入电路闭合开关S后，小磁针N极指向如图乙所示，则a点应该连接电源的（选填“正极”或“负极”）；如图丙所示，将灯泡正确连接到家庭电路中，则连接火线的应该是（选填“A”或“B”）点。

现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；如果小芳洗一次澡用热水0.05m³ ，水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃）。求：

（1）小芳洗澡所用热水的质量为多少？
（2）这些水10℃升高到40℃需要吸收多少热量？
（3）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少m³的天然气？（天然气的热值q=4×10⁷J/m³）

冬天，在户外冻手时，人们常常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程汽油机的哪个冲程相同（）

A . 吸气冲程 B . 压缩冲程 C . 做功冲程 D . 排气冲程

图中是某四冲程内燃机工作循环中的冲程，此内燃机1秒内对外做功20次，飞轮转动周，则飞轮转速是r/min。

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