資源簡介

(共12張PPT)
第2節　熱機的效率
第十四章　內能的利用
一、 填空題（每空4分，共40分）
1. （2023·合肥廬陽模擬）我國科學家和工程師們在南海成功試采新型
能源——“可燃冰”，新型能源“可燃冰”的熱值為6.15×109J/m3，在
這里“6.15×109J/m3”所表示的物理含義是
。
2. （濟寧中考）某柴油機工作一段時間后，油箱里的柴油沒有發生變化
的是 （填序號：① 質量；② 密度；③ 比熱容；④ 熱值）。
完全燃燒10kg柴油放出的熱量Q＝ J。（q柴油取
4.3×107J/kg）
1m3可燃冰完全燃燒時所
放出的熱量為6.15×109J　
②③④　
4.3×108　
1
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3. 如圖所示為A、B兩種燃料完全燃燒時釋放的熱量Q與其質量m的關系
圖，從圖中可看出A燃料的熱值 B燃料的熱值。同等質量的A、
B燃料完全燃燒，B放出的熱量 A放出的熱量。（填“大
于”“小于”或“等于”）
第3題
小于　
大于　
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4. 隨著經濟的發展，汽車已進入普通百姓的家庭。在挑選汽車時，發動
機（汽油機）效率的高低是區分汽車優劣的重要指標之一。有經驗的司
機可以通過聞尾氣的氣味進行判斷。輸出功率相同時，汽油味越淡，汽
車發動機效率越 （填“高”或“低”），原因是
。
5. （2023·沈陽）校車在某段平直路面上通過一段路程，消耗1kg柴油，
發動機輸出有用的機械功為1.72×107J，校車發動機的效率為 ％。（柴油熱值取4.3×107J/kg）
高　
汽油在汽缸里
得到了充分燃燒　
40　
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6. （南充中考）某單缸四沖程汽油機，飛輪每分鐘轉3000轉，則每秒對
外做功 次，每次對外做功115J，該汽油機的效率為25％，連續工
作1h需消耗汽油 kg。（q汽油取4.6×107J/kg）
25　
0.9　
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二、 選擇題（每小題6分，共30分）
7. （宜昌中考）關于燃料及其熱值，下列說法中正確的是（　C　）
A. 沒有燃燒的燃料，熱值等于零
B. 燃料完全燃燒時，它的熱值最大
C. 燃料的熱值與質量和燃燒狀態無關
D. 燃料燃燒時溫度越高，放出的熱量越多
C
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8. （邵陽中考）2023年5月30日，長征二號F遙十六運載火箭搭載神舟十
六號載人飛船成功發射。火箭使用一種叫做偏二甲肼的液體燃料，是因
為該燃料具有較大的（　A　）
A. 熱值 B. 比熱容
C. 密度 D. 體積
A
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9. 為了節約能源，需要提高熱機的效率，下列措施不能提高熱機效率的
是（　D　）
A. 讓燃料與空氣混合充分，使燃料燃燒得比較充分
B. 在設計與制造熱機時要不斷改進與創新，以減少能量的損失
C. 盡量減少熱機內部各部件間的摩擦
D. 盡量增加熱機的工作時間
D
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10. 某學校物理小組設計實驗，探究“酒精、煤油、汽油的熱值”（如
圖），甲、乙、丙裝置完全相同，水的質量和初溫及待測燃料的質量也
相同。通過測量等質量的燃料全部充分燃燒后水的末溫（均未達到沸
點）t甲＜t乙＝t丙，可以粗略知道它們的熱值q的大小關系為（　C　）
A. q甲＞q乙＞q丙
B. q甲＞q乙＝q丙
C. q甲＜q乙＝q丙
D. q甲＜q乙＜q丙
第10題
C
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11. （長春中考）如圖所示為某內燃機工作時的能量流向圖，該內燃機
的熱機效率是（　B　）
A. 25％ B. 35％ C. 40％ D. 75％
第11題
B
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三、 計算題（共30分）
12. （12分）如圖所示為某種固體酒精爐，固體酒精爐比液體酒精爐使
用時更安全。為了測定該固體酒精爐的熱效率，在爐中放入20g的固體
酒精，當固體酒精燃燒完后，鍋中0.5kg的水溫度從20℃升高到了
60℃。已知固體酒精的熱值為1.5×107J/kg，水的比熱容是4.2×103J/
（kg·℃）。
（1） 若固體酒精完全燃燒，則放出的熱量是多少？
解：（1） 3×105J
（2） 水吸收的熱量是多少？
解：（2） 8.4×104J
第12題
（3） 固體酒精爐的熱效率是多大？
解：（3） 28％
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13. （18分）（錦州中考）如圖所示為我國自行設計研制的AG600全狀
態新構型滅火飛機。若該飛機以270km/h的速度勻速直線航行20min，消
耗航空燃油1.35t，飛機發動機的功率為2.25×107W，則：（航空燃油的
熱值為4×107J/kg）
（1） 消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量是多少？
解：（1） 5.4×1010J
第13題
（2） 這段時間飛機發動機做的功是多少？
解：（2） 2.7×1010J
（3） 發動機的效率是多少？
解：（3） 50％
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13(共11張PPT)
小專題（一）　熱量、熱值和熱機效率的計算
第十四章　內能的利用
1. （25分）（2023·合肥肥西模擬）我國已經從餐飲廢油（俗稱“地溝
油”）中成功提煉出供飛機使用的生物航空煤油（以下簡稱生物航
煤），其熱值與傳統的航空煤油熱值相當，是一種綠色環保的能源。興
趣小組想知道生物航煤熱值的大小，于是完全燃燒了0.7kg的生物航煤
給水加熱，將40kg的水從20℃加熱到70℃，該加熱裝置的熱效率為30％。已知水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃）。求：
（1） 此過程中水吸收的熱量。
解：（1） 8.4×106J
1
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3
4
（2） 此過程中生物航煤完全燃燒放出的熱量。
解：（2） 2.8×107J
（3） 生物航煤的熱值。
解：（3） 4×107J/kg
1
2
3
4
2. （25分）如圖所示為某品牌飲料的部分包裝圖，某同學體重為500N。
[蓖麻油沸點是313℃，c蓖麻油＝1.8×103J/（kg·℃），q汽油取
4.5×107J/kg]
（1） 該同學喝完一瓶該飲料獲得的能量相當于勻速爬樓多少米克服重力做的功？
解：（1） 由題可知每喝100mL該飲料可獲180kJ的能量，即每喝1mL該飲料可獲1800J的能量，喝完一瓶該飲料獲得的能量Q＝500mL× 1800J/mL＝9×105J；若喝完一瓶該飲料獲得的能量相當于勻
速爬樓克服重力做的功，則高度h＝＝＝＝1800m
每100mL
能量
180kJ
凈含量：500mL
1
2
3
4
第2題
（2） 若這些能量全部被初溫為20℃、質量為2kg的蓖麻油吸收，可使
蓖麻油升溫多少攝氏度？
解：（2） 蓖麻油升高的溫度Δt＝＝＝
250℃　
每100mL
能量
180kJ
凈含量：500mL
1
2
3
4
第2題
（3） 這些能量相當于完全燃燒多少克汽油釋放的熱量？若某汽車的汽
油機效率為45％，在水平路面上勻速行駛時牽引力大小為6000N，則這
些能量可使該汽車在水平路面上勻速行駛多少米？
每100mL
能量
180kJ
凈含量：500mL
解：（3） 由Q放＝mq可得，汽油的質量m汽油＝＝＝＝0.02kg＝20g；汽車勻速行駛，由題知，牽引力所做的功W0＝45％×Q放＝45％×9×105J＝4.05×105J，由W＝Fs可得，汽車勻速行駛的距離s＝＝＝67.5m
1
2
3
4
第2題
3. （25分）（2023·合肥蜀山期末）一輛5G無人環衛車，在水平路面上
勻速直線行駛過程中受到的牽引力為2300N。若該車在水平路面上沿直
線勻速行駛2000m，則：
（1） 牽引力做了多少功？
解：（1） 4.6×106J
第3題
（2） 若功率相同的燃油汽車以相同的速度行駛相同的路程，需要消耗
多少汽油？（燃油汽車的效率是25％，汽油的熱值q汽取4.6×107J/kg）
解：（2） 0.4kg
1
2
3
4
4. （25分）（2023·安徽期中）發動機是汽車的核心部件，發動機的
質量決定了整車的性能和品質。某輛以92號汽油為燃料的汽車，其
發動機的相關數據如表所示。表中空燃比指的是汽缸內空氣的和燃
油的質量比。
（1） 汽車以120km/h的速度勻速運動時發動機的輸出功率最大，此時
汽車1min內做的有用功是多少？
解：（1） 發動機的最大輸出功率P＝92kW＝9.2×104W，時間t＝1min
＝60s，由P＝得，汽車1min內做的有用功W有＝Pt＝9.2×104W
×60s＝5.52×106J
1
2
3
4
（2） 汽車完成一個工作循環時，汽缸內吸入的汽油和空氣混合氣體的
質量是多少？汽油完全燃燒放出的熱量是多少？
解：（2） 汽缸內汽油和空氣混合氣體的體積等于汽缸的工作容積，即
V＝V容＝2L＝2×10－3m3，由ρ＝得，汽油和空氣混合氣體的質量m＝
ρV＝1.3kg/m3×2×10－3m3＝2.6×10－3kg，已知空燃比是12∶1，則吸
入汽油的質量m汽油＝m＝×2.6×10－3kg＝2×10－4kg，完成一個工
作循環時，汽油燃燒釋放的熱量Q放＝m汽油q＝2×104kg×4.6×107J/kg
＝9.2×103J
1
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4
（3） 當汽車以120km/h的速度勻速行駛時，發動機的效率是多大？
轉　速 3600r/min 汽缸內汽油和空氣混合氣體的密度 1.3kg/m3
汽缸的工作容積 2L 汽油的熱值 4.6×107J/kg
發動機最大輸出
功率 92kW 空燃比 12∶1
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3
4
解：（3） 飛輪的轉速是3600r/min，則1min內完成的工作循環數是
1800個，則1min內汽油燃燒釋放的熱量Q放'＝1800Q放＝1800×9.2× 103J＝1.656×107J；發動機的效率η＝×100％＝×100％≈33.3％
1
2
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4(共13張PPT)
第十三、十四章小測
第十四章　內能的利用
一、 填空題（每空3分，共33分）
1. （2023·廣西）我們在端午節有包粽子的習俗，煮粽子是利用
的方式增大粽子的內能；粽香四溢，說明分子在不停地做無規則
的 。
2. （威海中考）某火箭升空過程中，燃料艙內的液態氫的熱值
（填“變大”“變小”或“不變”）；若100g液態氫完全燃燒放出的熱
量有60％被水吸收，水溫升高了50℃，則水的質量為 kg。[q液氫取
1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
熱傳
遞　
運動　
不變　
40　
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3. （2023·齊齊哈爾）如圖所示是單缸四沖程汽油機某一沖程工作示意
圖，該沖程是 沖程。若該汽油機1s對外做功15次，則汽油機的
飛輪轉速為 r/min。
第3題
壓縮　
1800　
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5
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12
4. 小麗用相同的電加熱器分別對質量為0.2kg的水和0.3kg的另一種液體
進行加熱，得到的實驗數據如圖所示，則水在16min內吸收的熱量
為 J，另一種液體的比熱容為 J/（kg·℃）。[c
水＝4.2×103J/（kg·℃）]
2.52×104　
1.4×103　
第4題
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5. 在做“探究物質熔化規律”的實驗時，用一盞火勢穩定的酒精燈給某
固態物質加熱，此物質的溫度隨時間的變化圖象如圖所示。假如該物質
液態時的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），質量為100g，則熔化過程中BC
段吸收的熱量為 J。該物質在C點時內能 （填“大
于”“小于”或“等于”）在B點時內能。
3.36×103　
大于　
第5題
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6. （2023·六安舒城期末）學習了比熱容的知識后，某物理課外興趣小
組繪制了如圖所示的海陸風成因及流動情況示意圖，其中正確的
是 。
　　　　
第6題
甲　
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二、 選擇題（每小題10分，共40分）
7. （無錫中考）將兩個表面光滑的鉛塊相互緊壓，它們會粘在一起，下
方可以掛起重物。該現象主要說明了（　B　）
A. 分子間有空隙
B. 分子間存在吸引力
C. 分子間存在排斥力
D. 分子處在永不停息的無規則運動中
B
1
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8. （營口中考）關于溫度、內能和熱量，下列說法正確的是（　C　）
A. 溫度高的物體含有的熱量多
B. 物體吸收熱量，溫度一定升高
C. 氣體膨脹對外做功，自身內能會減少
D. 熱傳遞過程中，溫度從高溫物體傳遞給低溫物體
C
9. 如圖顯示了熱機的共同特點，其中虛線框處應該填（　A　）
A. 內能 B. 電能 C. 動能 D. 勢能
第9題
A
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10. 下面是小明同學“物理學習筆記”中的摘錄，其中錯誤的是
（　A　）
A. 熾熱的鐵水具有內能，冰冷的鐵塊不具有內能
B. 紅墨水在熱水中比在冷水中擴散得快，溫度越高，分子熱運動越劇烈
C. 永動機是不可能實現的，違背了能量守恒定律
D. 一瓶酒精用后剩下半瓶，剩余酒精的比熱容和熱值都不變
A
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12
三、 實驗題（12分）
11. 為探究物質的吸熱能力，小明設計了如圖所示的實驗裝置。
第11題
（1） 在兩個相同的燒杯中分別裝入 相等、初溫相同的水
和油。
質量　
1
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（2） 實驗中，用 （填“加熱時間”或“溫度變化量”）
表示物質吸收熱量的多少，這種實驗方法在物理學上稱為 。
（3） 根據實驗結果可知，人們在夏天時制作 （填“水”或
“油”）墊用來防暑降溫效果更佳。
加熱時間　
轉換法　
水　
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四、 計算題（15分）
12. （蘭州中考）一輛燃油汽車沿平直公路勻速行駛了108km，所用時
間為1h，消耗汽油10kg，汽車在行駛過程中所受阻力恒為1380N。求：
（汽油的熱值q汽油取4.6×107J/kg）
（1） 汽車行駛的速度。
解：（1） 汽車行駛的速度v＝＝＝108km/h＝30m/s
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12
（2） 牽引力的功率。
解：（2） 汽車沿平直公路勻速行駛，受力平衡，根據二力平衡條件可
知，牽引力F＝f＝1380N，牽引力做的功W＝Fs＝1380N×108×103m＝
1.4904×108J，牽引力的功率P＝＝＝41400W
（3） 汽車發動機的效率。
解：（3） 消耗的汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq汽油＝10kg×4.6× 107J/kg＝4.6×108J，汽車發動機的效率η＝×100％＝ ×100％＝32.4％
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12(共12張PPT)
第3節　能量的轉化和守恒
第十四章　內能的利用
一、 填空題（每空5分，共65分）
1. （張家界中考）常用打火機的打火方式有兩種，一種是用一個粗
糙的小輪摩擦“火石”打火；另一種是利用高壓電裝置打火。從能
量轉化角度看，前者是把 能轉化為內能；后者是把
能轉化為內能。
機械　
電　
1
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2. （常州模擬）如圖所示，老師將一個擺球從下巴處靜止放手，擺球擺
回時 （填“會”或“不會”）砸到他的下巴，這一過程擺球的
機械能 （填“減小”或“不變”），這一過程 （填
“符合”或“不符合”）能量守恒定律。
不會　
減小　
符合　
第2題
1
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11
3. （2023·安慶迎江段考）如圖所示，人背上噴氣飛行背包后可實現人
類自由單人飛翔的夢想。該背包發動機將汽油燃燒后的氣體通過噴氣孔
噴出，使人獲得飛行動力。汽油燃燒轉化為內能，用來對人和飛行背包
做功，還有部分內能散失到空氣中，但這些內能卻無法再被利用來對人
和飛行背包做功，說明能量的轉移和轉化具有 。
第3題
方向性　
1
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5
6
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11
4. 各種形式的能在一定的條件下可以相互轉化，請仿照圖中給出的兩個
示例，寫出光能轉化為內能、電能轉化為機械能、化學能轉化為電能的
實例： 、 、 。
太陽能熱水器　
電扇　
干電池　
第4題
1
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5. 光滑斜面甲與水平面AB平滑連接，從斜面甲高H處靜止釋放小球，小
球運動到B點靜止，如圖（a）所示。在AB上的C點平滑拼接另一光滑斜
面乙，已知AB＝3AC，如圖（b）所示，回答下列問題：
　　　
第5題
（1） 如果從斜面甲高H處靜止釋放小球，寫出小球在斜面乙到達的最
大高度h與H的數量關系： 。
h＝H　
1
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11
（2） 要使小球在斜面乙上到達的最大高度變為2h，應在斜面甲上
高 （用H表示）處靜止釋放小球。
H　
第5題
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
6. 構建和諧型、節約型社會的思想深得民心，且體現在生活的方方面
面。自動充電式電動車就是很好的一例，將電動車的前輪裝上發電機，
發電機與蓄電池連接，當騎車者用力蹬車或電動車自動滑行時，電動車
就可以連通發電機向蓄電池充電，將 轉化成電能儲存起來。
現有某人騎車以500J的初動能在粗糙的水平路面上滑行，第一次啟動自
動充電裝置，讓車自由滑行，第二次關閉自動充電裝置，讓車自由滑
行，這兩次實驗的動能隨路程變化的關系如圖所示，請你判斷圖
線 （填“①”或“②”）是啟動自動充電裝置后的圖線。
機械能　
②　
第6題
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11
二、 選擇題（每小題7分，共35分）
7. （益陽中考）下列能量轉化或轉移的情景中，屬于能量轉移的是
（　B　）
A. 燃料燃燒時發熱 B. 用熱水袋取暖
C. 鉆木取火 D. 電動機帶動水泵把地下水送到地面
8. （上海中考）瀑布從高峰傾瀉而下，驅動發電機轉動發電，在此過程
中能量轉化的順序為（　D　）
A. 動能→重力勢能→電能 B. 重力勢能→電能→動能
C. 電能→重力勢能→動能 D. 重力勢能→動能→電能
B
D
1
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3
4
5
6
7
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10
11
9. 如圖所示，掉在地上的彈性小球會跳起，但是越跳越低，這是因為
（　B　）
A. 彈性小球的重力勢能轉化為動能
B. 彈性小球的機械能轉化為內能
C. 彈性小球的內能轉化為機械能
D. 彈性小球的機械能不變，它符合能量守恒定律
第9題
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
10. 如圖所示為一種設想中的永動機，它通過高處的水沖擊葉片，葉片
轉動對外做功，同時帶動抽水器從低處將水抽到高處，從而循環工作。
下列關于這款永動機的分析正確的是（　A　）
A. 這一設想不符合能量守恒定律
B. 這款永動機可以在現實中推廣
C. 這款永動機利用內能對外做功
D. 高處水下落過程中機械能守恒
第10題
A
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11. 學習了內能及能量的轉化和守恒后，同學們在一起梳理知識時交流
了以下想法，你認為不正確的是（　B　）
A. 做功改變物體的內能是不同形式的能的相互轉化
B. 熱傳遞改變物體的內能是不同形式的能的相互轉化
C. 各種形式的能在一定條件下都可以相互轉化
D. 能量在轉化和轉移的過程中總會有損耗，但能量的總量保持不變
B
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11(共11張PPT)
第1節　熱　機
第十四章　內能的利用
一、 填空題（每空4分，共40分）
1. （亳州利辛期末）熱機的種類很多，盡管它們在構造上各不相同，但
都是把內能轉化為 能的機器。
2. （2023·合肥廬江期中）2023年9月27日，長征四號丙運載火箭在酒泉
衛星發射中心點火起飛，隨后將遙感三十三號04星送入預定軌道，發射
任務取得圓滿成功。該火箭發動機 （填“屬于”或“不屬
于”）熱機。
3. 四沖程內燃機在工作中，完成一個工作循環，曲軸轉動 周，活
塞來回 次。
機械　
屬于　
2　
2　
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5. 如圖所示為內燃機某一沖程的示意圖，由圖可知：這種內燃機是
（填“汽油機”或“柴油機”）；它在吸氣沖程中吸入的 物質是 （填“空氣”“汽油”“柴油”或“空氣和汽油的混 合物”）。
4. （2023·合肥廬陽期中）給圖中的試管加熱一段時間后，橡膠塞被水
蒸氣沖了出去，該現象與內燃機的 沖程能量轉化相同。
第4題
做功　
柴
油機　
空氣　
第5題
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6. （2023·鞍山）如圖所示的汽油機處于 （填“壓縮”或“做
功”）沖程，這個沖程將 能轉化為 能。
第6題
壓縮　
機械　
內　
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二、 選擇題（每小題8分，共40分）
7. 以內燃機為動力的各種機械，在人類生產生活中應用極為廣泛。從輪
船、火車到拖拉機、摩托車等，它們的動力大都來源于內燃機。它們雖
然在構造上略有差異，但工作原理都是一樣的。下列對內燃機的有關敘
述，錯誤的是（　C　）
A. 內燃機是將內能轉化為機械能的裝置
B. 內燃機用水冷卻，是因為水的比熱容大
C. 內燃機排出的廢氣對環境無污染
D. 內燃機靠產生的高溫、高壓氣體對外做功
C
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8. 關于汽油機工作的四個沖程，下列說法正確的是（　B　）
A. 吸氣沖程吸入的只有空氣
B. 壓縮沖程使汽缸內氣體內能增大
C. 做功沖程噴油嘴噴出汽油
D. 排氣沖程使汽車獲得動力
B
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9. （營口中考）下列四幅圖中，屬于做功沖程的是（　C　）
A
B
C
D
10. 一個四沖程熱機的飛輪轉速為1800r/min，它1s內完成了（　D　）
A. 30個沖程，做了30次功 B. 60個沖程，做了60次功
C. 120個沖程，做了30次功 D. 60個沖程，做了15次功
C
D
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11. 下列關于汽油機和柴油機主要異同點的說法中，正確的是（　A　）
A. 在構造上汽油機汽缸頂部有火花塞，而柴油機的汽缸頂部有噴油嘴
B. 在吸氣沖程中汽油機吸入汽缸的是汽油，柴油機吸入汽缸的是柴油
C. 在壓縮沖程末汽油機和柴油機的點火方式相同
D. 在做功過程中汽油機里的氣體溫度和壓強比柴油機里的高
A
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三、 計算題（共20分）
12. （10分）如圖所示，四沖程汽油機活塞的橫截面積為5×10－3m2，汽
油燃燒產生的高溫高壓氣體對活塞的壓強為8×105Pa，汽油機正常工作
10min所做的功為1.8×106J。求：
（1） 高溫高壓氣體對活塞產生的壓力。
解：（1） 4×103N
第12題
（2） 該汽油機的功率。
解：（2） 3×103W
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13. （10分）汽車已經成為現代生活不可缺少的一部分，某汽車的發動
機為四缸四沖程汽油機，在高速公路定速巡航時，其曲軸轉速保持在
2400r/min，每個汽缸每次做功沖程對外做功約2000J，汽車定速行駛
20min，求：
（1） 這輛汽車定速巡航20min發動機做的功。
解：（1） 對汽油機的一個汽缸來說，曲軸轉速2400r/min表示每分鐘曲軸轉動2400轉，因曲軸每轉兩轉對外做功一次，則每分鐘做功1200次；因該汽油機有4個汽缸，且每個汽缸每次做功沖程對外做功約2000J，則該汽油機每分鐘做的功W＝2000J×1200×4＝9.6×106J；這輛汽車定速巡航20min發動機做的功W總＝20W＝20×9.6×106J＝1.92×108J
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（2） 這輛汽車在定速巡航時發動機的功率。
解：（2） 這輛汽車在定速巡航時發動機的功率P＝＝＝
1.6×105W
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