1、滿分滿分100分九年熱機、熱機效率測試題（含答案）時間90分鐘一、選擇題（每小題2分，共28分）1、四沖程內燃機工作時，機械能轉化成內能的沖程是（）A、吸氣沖程 B 、壓縮沖程 C 、做功沖程D 、排氣沖程2、下列流程圖是用來說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環及涉及到的主要能量轉化情況.關于對圖中 的補充正確的是（）吸 P幡匚= :; 1=:1;=排 B幡 IA、做功沖程內能轉化為機械能壓縮沖程機械能轉化為內能R壓縮沖程內能轉化為機械能做功沖程機械能轉化為內能G壓縮沖程機械能轉化為內能做功沖程內能轉化為機械能.D做功沖程機械能轉化為內能壓縮沖程內能轉化為機械能3、2019年春節期間熱映的流浪地

2、球被譽為開啟了中國科幻電影元年.這部電影講述了 TOC o 1-5 h z 多年以后太陽急速衰老膨脹，無法再給地球提供能量，人類為了拯救地球而點燃木星周圍的 可燃氣體，逃離太陽系的故事.其中“點燃木星”將地球推開相當于內燃機的（）A、吸氣沖程 B 、壓縮沖程C 、做功沖程D 、排氣沖程4、小明家的汽車發動機為四缸汽油機.該發動機在工作時氣缸內的燃氣的平均氣壓為1X106 Pa,汽缸的橫截面積為50cm 2 ,活塞的行程長10cm,轉速3600r/min .則該發動機的功率 為（）A 15kW B 、30kW C 、60kW D 、75kW5、如圖所示是四沖程汽油機的剖面圖，關于其四個沖程的描述

3、正確的是（）A吸氣沖程中，汽油和空氣的混合物進入汽缸沿北喈邛過 if hi ir壓縮沖程中，通過做功的方式使汽缸內氣體的內能減小c做功沖程中，燃料釋放的能量絕大部分轉化為機械能工”二|用D排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的極少部分閶油 TOC o 1-5 h z 6、一臺單缸四沖程柴油機轉速為 36000 r/h ,則柴油機1s內（）A、完成20個沖程，做功10次 B 、完成20個沖程，做功5次G完成40個沖程，做功5次 D 、完成40個沖程，做功10次7、單缸四沖程內燃機工作時，依靠飛輪的慣性來完成的沖程有（）A、吸氣、做功和排氣沖程B、吸氣、壓縮和做功沖程G壓縮、做功和排氣沖程D吸氣、

4、壓縮和排氣沖程8、某品牌無人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛6.9km,用時5min45s,消耗燃油1.5kg ,已知汽車的牽引力是2000N,燃油的熱值為4.6 X 107J/kg ,假設燃油完全燃燒.通過計算可 知，下列結果正確的是（）汽車行駛速度是20km/h消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是 6.9X107J汽車牽引力做功的功率是 30kW汽車牽引力做功的功率是 30kW汽車發動機的效率是20%A只有和 A只有和 B、只有和C、只有和 D、只有和9、小李家使用的燃氣熱水器，將 30kg的水從20c力口熱到45C,消耗了 0.15m3的天然氣。 已知水的比熱容為4.2 X103J/ （kgC

5、）,天然氣的熱值為4X107J/m3,則下列與該過程有關 的計算結果和分析正確的是（）A水吸收的熱量與水的末溫成正比B 、水吸收的熱量是3.15X10JG熱水器的能量轉化效率是52.5% D 、熱水器的能量轉化效率與環境溫度無關10、關于熱機效率和熱值描述正確的是（）A燃料燃燒越充分，燃料熱值越大 B 、使用熱值大的燃料，可以提高熱機效率G額定功率越大的機械，其發動機效率越高D、燃料燃燒越充分，熱機效率越大11、為了節約能源，需要提高熱機的效率，下列措施中不能提高效率的是（A、A、盡量增加熱機的工作時間B、盡量使燃料充分燃燒D、盡量減少熱機部件的摩擦D、盡量減少熱機部件的摩擦12、關于熱機，下

6、列說法中錯誤的是（A、汽油機的效率高于蒸汽機的效率R汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞G熱機功率越大，它做功越快D熱機效率越高，它將內能轉化為機械能的比例越大13、關于熱機的效率，下列說法正確的是（）A、在做功同樣多的情況下，熱機的效率越高消耗的燃料越多R 一般情況下柴油機的效率比汽油機的高G熱機的效率越高說明做功越快D熱機損失的能量中，廢氣帶走的能量較少，主要是由于機械摩擦損失的14、下列關于熱值的說法正確的是（）A燃料燃燒越充分，熱值越大R 2 kg的煤完全燃燒比1 kg的煤完全燃燒熱值大G 1 kg煤燃燒放出3X 105 J的熱量，則煤的熱值為3X105 J/kgD熱值是燃料的一種屬

7、性，與燃料的質量無關，不同的物質熱值一般不同二、填空題（每空1分，共23分）15、熱水瓶注入一定量的熱水后，立即蓋上軟木塞，軟木塞會跳起來，在這一現象中瓶內氣 體的 能轉化為軟木塞的 能，該能量轉化過程與汽油機的沖程相同.16、 “渦輪增壓”是目前在各種汽油機和柴油機中采用的一項節能、提高熱機功率的技術， 它是利用熱機排出的廢氣帶動渦輪旋轉，先將新鮮空氣壓縮后再送入內燃機的進氣口。這樣 做的好處是（選填“增大”或“減小”）排出廢氣所帶走的能量，某汽油機燃料燃燒 的效率為94%廢氣帶走的能量為38%散熱損失的能量為16%機械損失的為14%則該內 燃機的效率為。17、完全燃燒0.35 kg干木柴放

8、出的熱量為 J,假設這些熱量全部被水吸收，能使kg水的溫度升高50c. （ c水=4.2 x103J/（kg C）,干木柴的熱值是1.2X107J/kg ）18、如圖，“長征五號B運載火箭首次采用了我國最新研制的大推力液氧煤油發動機。煤 油的熱值為4.6X107J/kg ,完全燃燒2kg煤油放出的熱量為 J.火箭升 空后助推器會自動脫落。助推器脫落后在 作用下落回地面。此時火箭 相對地面是 的。19、中國茶文化源遠流長，遵義是名茶之鄉。泡茶時茶香四溢屬于 現象； 在某次泡茶過程中，用1500W勺電熱水壺正常工作7min,能將1.5L水從25c力口 熱到95C,則電熱水壺此次加熱效率為 。 c水

9、=4.2X103J/ （kg?C）,P 水=1.0 X103kg/m320、某種國產汽車，當它在某平直公路上以20m/s速度勻速行駛時，每百公里的油耗為6L.當 汽車行駛500s,則汽車消耗的汽油是 L.假設汽車在運動過程中受到的平均阻力是 495N,則汽油機的效率是 %(已知汽油的熱值是3.3X107J/L)。21、可燃冰是一種新能源，它是水和天然氣在高壓低溫下形成的類似冰狀結晶物質，主要成 分是甲烷，我國可燃冰的開采技術處于世界領先水平，用燃氣鍋爐燒水時，將500kg初溫20c的水加熱到100C,共4然燒了 0.1m3的可燃冰，這個過程中水吸收的熱量為 Jo完全燃 燒0.1m3可燃冰放出的

10、熱量為 J,燃氣鍋爐燒水時的效率為 o (c水=4.2X103J/(kg C),可燃冰熱值 q=6.0X109J/m3)22、汽車的發動機常用水作為降溫的物質，這是水的 較大的緣故。汽油的熱值是4.6 X107 J/kg,1 kg 汽油完全燃燒放出的熱量是 J。目前熱機的效率還比較低，在 熱機的能量損失中，帶走的能量最多,設法利用這部分能量，是提高燃料利用率的重 要措施。23、在“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗中，燒杯中加入200 g的水，測得初始溫度為 45 C o如圖所示，用酒精燈加熱一段時間后溫度計的示數為 C，則水吸收的熱量為c 水=4.2 X 103J,這些熱量相當于完全燃燒 c

11、水=4.2 X 103J/(kg C),酒精熱值為 q=3.0X107 J/kg)三、簡答題(24題5分，25題4分，共9分)24、小明用圖中的實驗裝置加熱水，他查出酒精熱值為q,水的比熱容為c水，溫度計測出燒杯中水的溫度t1,用電子秤測出燒杯中水的質量 m及酒精燈中酒精的質量m酒精，接著用酒精加熱水一定時間后，水仍未沸騰，水減少的質量忽略不計，用溫度計測出此時水的溫度為t2。以上條件能否求出此裝置加熱水的效率”？如果能，寫出”的表達式如果條件不足，寫出必須補充的物理量的測量步驟和符號，并寫出”的表達式。(“用題 目己知及補充的物理量符號表示)25、某校師生在學習了能量的轉化與守恒以后，組織興

12、趣小組調查學校幾種爐灶的能量利用 效率。他們發現學校的一個老式鍋爐燒水時，經常冒出大量的黑煙，且燒水時鍋爐周圍的溫 度很高，鍋爐的效率很低。(1)請你根據調查中發現的現象分析此鍋爐效率低的原因，并提出相應的改進措施。(2)要減少煙氣帶走的熱量，可以采用什么辦法?四、實驗，探究題(每空2分，共8分)26、為比較酒精和碎紙片這兩種燃料的熱值，小明采用如圖所示的裝置進行實驗：他將一定 質量的酒精和碎紙片分別放入兩個燃燒皿中，點燃它們，分別給裝有質量相等的水的兩個相 同燒杯加熱，直至酒精和碎紙片完全燃燒。(1)小明設計了一張記錄實驗數據的表格，其中兩項內容漏寫了，請你幫他補充完整燃料加熱前水溫度/C1

13、0g酒精(2)實驗后小明根據實驗數據利用公式。二二加算出了水吸收的熱量，結合“ 10g”酒精這一 數據，算出了酒精的熱值，算出的酒精熱值是否可靠？,請說明理由 。六、計算題(共32分)27、若某型號單缸四沖程汽油機的活塞面積取 S=3.0Xl0-3n2,活塞沖程長度為L=5cm做功 沖程燃氣的平均壓強為p=1.0 x106Pa,活塞以n=2400r/min作往復運動，汽油機往復運動兩 次，對外做功一次。(1)汽油機在此工作狀態下的功率是多少？ (3分) 如果此工作狀態下每分鐘消耗 20g汽油，那么汽油機把內能轉化為機械能的效率是多少？ (保留一位小數，q汽=4.6 x 107J/kg、不計摩擦

14、)(4分)28、如圖是某中學鍋爐房使用的鍋爐，它每天要將水從20c加熱到100C,西氣東輸實現后,可用天然氣作為燃料來燒水，16m的天然氣燃燒然后釋放出1.26 乂 109J的熱量用于完成上述1.2 x 109J 熱量 c 水=4.2X103J/1.2 x 109J 熱量 c 水=4.2X103J/(kg C) , q天然氣=8.4X107J/m3)(1)這些水要吸收多少熱量用于升溫？ ( 3分)(2)此過程中用天然氣作為燃料來燒水的能量轉化效率為多少？ (4分)29、混合動力汽車具有節能、低排放等優點，成為汽車研究與開發領域的重點，某新型混合 動力汽車啟動時，內燃機不工作，蓄電池向車輪輸送能

15、量，當需要高速行駛或蓄電池電能過 低時，內燃機啟動，既可以向車輪輸送能量，又可以給蓄電池充電，車速與所受阻力的關系 如圖所示，在某次測試中，蓄電池儲存的電能為5.12 X108J,由內燃機提供能量，汽車以50km/h 的速度勻速行駛了 0.5h ,同時蓄電池的電能增加了 10%求：(1)汽車牽引力做的功(2分)(2)若所用燃料的熱值為4.5 x 107J/kg ,測試過程中消耗8kg燃料(假設燃料完全燃燒)，則放出的總熱量是多少？ ( 3分)(3)內燃機的效率.(4分)30、某市部分公交車用天然液化氣為燃料，其主要成分就是甲烷，熱值為3.6X107J/m3o如果一輛公交車滿載乘客時總質量是 6

16、t,那么10m甲烷氣體完全燃燒產生的能量可供公交車滿 載時以36km/h的速度勻速行駛100min。勻速行駛中公交車受到的平均阻力為車重的0.05倍, (1)這段時間內公交車牽引力做功的功率(3分)(2)若10m的甲烷氣體完全燃燒所產生的熱量被水完全吸收，可將多少千克在一標準大氣壓下 的水從20c加熱到剛好沸騰；c水=4.2X103J/(kg ) (3分) (3)這段時間內公交車發動機的效率是多大 ？(3分)、選擇題1、B 2、C 3、C 4、C 5、A 6、B 7、D 8、D 9、C 10、D11、A12、B13、B14、D二、填空題15、內能、機械能、做功16、減小、30.08%17、4.

17、2 X106、2018、9.2 X107、重力、運動。19、擴散、70%20、0.6、25。21、1.68 X 108、6.0X108、28%22、 比熱容、4.6 X107 、廢氣23、95、4.2 X1041.4三、簡答題”二乂100。口24、由 。軍 可知，要測加熱效率需測量水吸收的熱量和酒精燃燒所放出的熱量， 水吸收的熱量根據題目測定的量可以求得，但燃燒的酒精的質量題目沒有量，根據題目條件不能寫出加熱的效率；要測量加熱效率，需要測出加熱后剩余的酒精的質量，記為町*-。水吸收的熱量為心叫&F)酒精燃料所放出的熱量為% =|修豆燈一5/q加熱效率為*叟乂 100% = 一代爾二”二一?xl

18、OQ%2卷雨二q三|飛過阿一叫Jg25、(1)鍋爐效率低的原因：鍋爐冒出大量的黑煙，說明煤燃燒不完全；鍋爐周圍的溫度很高，說明鍋爐向周圍散失的熱量太多。(2)改進措施：盡量使燃料燃燒充分；利用煙氣攜帶的熱量對其他的水進行預加熱，綜合利 用內能。四、實驗，探究題26、加熱后水溫度/C 10g碎紙片 不可靠酒精完全燃燒放出的熱量不可能全部被水吸收六、計算題27、3000W; (2)19.6%解(1)汽油機做功沖程，做一次功是躍L0 xlPix3.0 xl0m2 xO,O5m=15OJ VVn=2400r/min ,則1min轉2400r,則1s轉了 40r,則1s做功次數為30次，故1s做的總功為

19、IT；二總訂二二20 Ml50J=3000J20 xl50J汽油機在此工作狀態下的功率是20 xl50J=3000W(2)如果此工作狀態下，每分鐘做的功是丁二 F6 00 OAVx 605= l.SxlO5J工作狀態下20g汽油完全燃燒釋放的熱量是四=F=20M10kgK4.6xKf J kgJxlO25內能轉化為機械能的效率1。匕=l.gxlQ-J1。匕=l.gxlQ-J9.2x10J汽油機把內能轉化為機械能的效率是19.6%，(1)1.008 X109J； (2)75%解(1)由題意可知，水在升溫過程中也在不斷散熱，此過程中水吸收1.2 X 109J熱量的同時也對外散失了 1.92 X10

20、8J熱量，則這些水用于升溫吸收的熱量為。= 0_ 一圖=1.2x10;J-1.92x10kJ = 1.008x10(2)16m3的天然氣完全燃燒產生的熱量為= Vq =16m5xg.4xl07J, = 13441OJ在此過程中實際只有1.008 X 109J的熱量用于完成加熱水的任務，則能量轉化效率為1 OOExlOJ1 OOExlOJL344x105J答：(1)這些水要吸收1.008 X 109J的熱量用于升溫；(2)此過程中用天然氣作為燃料來燒水的能量轉化效率為75%(1) 1X108J (2) 3.6X108J (3) 42%解(1)由圖可知，汽車牽引力 F=f=4000N,通過的距離為