热机习题(含问题详解)

热机习题〔含答案〕
一、单项选择题<本大题共3小题,共6.0分>
1. 如图为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图,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
2. 如图的四个冲程不是按照热机正常工作的顺序排列的,你认为让汽车
获得动力的冲程是〔〕
A. B. C.
D.
3. 如图是汽油机的四个冲程,你认为让汽车获得动力的冲程是〔〕
A. B. C.
D.
二、填空题<本大题共16小题,共32.0分>
4. 转速为1200r/min的四冲程单缸内燃机,如此1s内完成了______ 个冲程,做______
次功．
5. 如以下图,是四冲程汽油机工作过程中的某一冲程示意图,该图表示的
是______ 冲程,在该冲程中______ 能转化为______ 能．
6. 木炭的热值是3.4×107 J/kg,6kg木炭完全燃烧可放出______ J 的热
量．假如炉中的木炭只剩下0.1kg,它的热值是______ ,完全燃烧它可以
放出______ J的热量．
7. 在汽油机的四个冲程中,将内能转化为机械能的冲程是______ 冲程．
8. 液化气的热值是4.9×107J/m3,其物理意义是______ ,完全燃烧5m3的液化气可以产生______ J的热量．
9. 汽油机和柴油机在压缩冲程中, ______ 能转化为______ 能,在做功冲程中, ______ 能转化为______ 能．
10. 如以下图,工作中的四冲程汽油机正处于______ 冲程,该冲程将机械
能转化为______ 能,假如该汽油机每秒完成40个冲程,如此每秒它对外做
功______ 次、飞轮转过______ 圈．
11. 如图是单缸四冲程汽油机的______ 冲程,在此冲程中,通
过______ 方式使气缸内气体内能增加．假如其曲轴的转速为
2400r/min,如此在1s内,活塞对外做功______ 次．
12. 一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是1800r/min,该汽油机每分钟内完成______ 个工作循环,对外做功______ 次．
13. 随着人民生活水平的不断提高,汽车走进很多家庭,汽油机是汽车的"心
脏〞,汽油机是热机的一种．如以下图,是四冲程汽油机工作状态的示意图,
由图可以看出,此时它正处在______ 冲程．
14. 焦炭的热值是3.0×107J/kg,指1Kg的焦炭______ 燃烧后放出的热量是______ ,那么5.0kg焦炭能够放出______ 焦的热量．
15. 完全燃烧500g汽油能放出______ J的热量〔汽油的热值是4.5×107J/Kg〕
16. 多数汽油机是由四个冲程不断循环工作的,这四个冲程分别是：______ , ______ , ______ , ______ ,使汽车获得动力的冲程是：______ 冲程．
17. 热机是把______ 能转为______ 能的机器．燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机．四冲程内燃机的一个工作循环是由______ 、______ 、______ 和______ 四个冲程组成的．
18. 氢气的热值是14.3×107J/kg,它表示：______ 1kg的氢气,可产生14.3×107J的热量．利用氢气做燃料对环境没有污染,因为它燃烧后的产物是______ ．
19. 如图为柴油机的模型,它是______ 冲程．它将______ 转化为
______ 能．
三、实验探究题<本大题共1小题,共6.0分>
20. 小柯同学自己设计了一个实验来
探究煤油和菜籽油的热值大小关系,他
实验时组装了如以下图的两套规格完
全一样的装置,并每隔1分钟记录了杯
中水的温度〔见表〕．
加热的时间/min 0 1 2 3 4 5 6
甲杯水温/℃25 27 29 32 34 36 38
乙杯水温/℃25 26 27 28 29 30 31
〔1〕在安装、调整甲图中实验器材时,合理的顺序是先调整固定______ 的位置,再调整固定______ 的位置〔选填图中的〞A"或〞B"〕．〔2〕为保证实验便捷、可靠,实验时应控制两套装置中一些一样的量,主要有：加热时间、水的______ 和______ ．〔3〕通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______ ．〔4〕该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量与两油灯中燃料的质量,并记录了数据、利用公式Q吸=cm〔t-t0〕计算出水吸收的热量,同组的小红同学他认为通过这些数据不能准确地计算出煤油和菜籽油的热值,他的理由是______ ．〔5〕酒精的热值为3.0×107J/kg,完全燃烧20g酒精放出的热量是______ J．
热机习题〔含答案〕
[答案]
1.B
2.B
3.C
4.40；10
5.做功；内；机械
6. ×108×107×106
7.做功
8.1m3×107×108
9.机械；内；内；机械10.压缩；内；10；2011.压缩；做功；2012.900；90013.做功14. ×107×10815. ×10716.吸气冲程；压缩冲程；做功冲程；排气冲程；做功17.内；机械；吸气；压缩；做功；排气18.完全燃烧；水19.做功；内能；机械能20.B；A；质量；初温；煤油；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失；6×105
[解析]
1.
解：由图知,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,因此是压缩冲程．应当选B．汽
油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程：吸气冲程进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动；压缩冲程两个气门都关闭,活塞向上运动；做功冲程两个气门都关闭,活塞向下运动；排气冲程排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动．此题考查学生对汽油机的四个冲程的了解情况,能正确分析气门的开关和活塞的上下运动是解决此问题的关键．
2.
解：在汽油机的四个冲程〔吸气、压缩、做功、排气〕中,内能转化为机械能的是做功冲程,该冲程让汽车获得动力； A图：进气门打开,活塞向下运动,气缸容积增大,是吸气冲程,不符合题意； B图：气门都关闭,火花塞喷出电火花,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程,符合题意； C图：气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,不符合题意； D图：排气门打开,活塞向上运行,气缸容积减小,是排气冲程,不符合题意．应当选B．在汽油机的四个冲程中, ①进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程,而在压缩冲程中活塞向上运动,做功冲程中活塞向下运动；②一个气阀打开,另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程,而在吸气冲程中活塞向下运动,排气冲程中活塞向上运动；③两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能,该冲程让汽车获得动力．此题考查了汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,以与做功冲程的能量转化,是中考的热点内容．
3.
解：在汽油机的四个冲程〔吸气、压缩、做功、排气〕中,使汽车获得动力的冲程是做功冲程,这一冲程中,将内能转化为机械能； A、进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程；不符合题意； B、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程；不符合题意； C、两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程；符合题意； D、排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程；不符合题意．应当选C．此题应抓住汽油机的一个工作循环由如以下图的四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．判断冲程名称可用口诀："先看气门开关情,再看活塞上下行；开下吸气开上排,关上压缩关下功〞进展分析；其中在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,提供动力．此题考查了内燃机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成．以与内燃机的四个冲程的判断,解决此题需要结合内燃机的四个冲程工作特点进展分析解答．
4.
解：假如飞轮转速是1200r/min=20r/s,表示每秒飞轮转动20圈,飞轮每转动1圈,活塞往复2次,曲轴转动2周,完成40个冲程,做功10次．故答案为：40；10．四冲程单缸内燃机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,根据这个比例关系可以求出答案．此题考查了内燃机的四个冲程工作特点,记住相关的数据大小,会根据转速进展相关计算．
5.
解：由图可知,进气门和排气门都是关闭的,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程, 做功冲程中实现的能量转化是将内能转化为机械能．故答案为：做功；内；机械．根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向,再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程；压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能．此题考查了汽油机四冲程的判定方法和其中的能量转化,属于根底题目．
6.
解：〔1〕6kg木炭完全燃烧释放的热量：Q放=mq=6kg××107×108×107J/kg；〔3〕0.1kg木炭完全燃烧释放的热量：Q放′=m′××107×106×108×107×106．〔1〕知道木炭的热量和燃烧的质量,根据Q放=mq求出完全燃烧释放的热量；〔2〕热值是反映燃料特性的物理量,是指1kg燃料完全燃烧放出的热量,其大小仅与燃料种类有关,而与燃料的质量和燃烧程度无关．此题考查了学生对热值概念、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,理解：热值热值是反映燃料特性的物理量,其大小仅与燃料种类有关,而与燃料的质量和燃烧程度无关．
7.
解：在做功冲程中,能量转化关系是气体的内能转化为机械能；故答案为：做功．解决此题要结合内燃机的做功冲程原理进展分析解答,知道做功冲程中的能量转化．解决此类问题要结合内燃机的做功冲程特点进展分析解答．
8.
×107J/m3,表示1m3×107J；〔2〕完全燃烧5m3的液化气可以产生的热量： Q放=Vq=5m3××107J/m3×108J．故答案为：1m3×107×108．〔1〕燃料热值的物理意义是表示1kg 或1m3的某种燃料完全燃烧时所释放出的热量；〔2〕知道液化气的热值和体积,根据Q
放=mq求出产生的热量．此题考查了学生对热值意义和热值放热公式的了解与掌握,是一道根底题目．
9.
解：汽油机和柴油机都是内燃机,内燃机工作过程涉与到四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程；二者的共同特点是：在压缩冲程中,机械能转化为内能,在做功冲程中,内能转化为机械能．故答案为：机械；内；内；机械．解决此题要知道内燃机在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能．解决此类题目要结合内燃机四个冲程中的能量转化进展分析解答．
10.
解：〔1〕如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞向上运动,可以判断是压缩冲程,压缩冲程中机械能转化为内能．〔2〕热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,假如该汽油机每秒完成40个冲程,如此每秒它对外做功10次,飞轮转动20周．故答案为：压缩；内；10；20．〔1〕由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转
化．〔2〕热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,根据这个比例关系可以求出答案．此题考查了热机冲程的判断、能量的转化以与转速的计算,熟记相关数据是解题的关键．
11.
解：〔1〕由图可知,气缸的进气门和排气门都关闭,活塞上移,是压缩冲程；该冲程通过做功的方式使气体的内能增大；〔2〕飞轮的转速是2400r/min,所以每秒钟转动的圈数为40r,因为飞轮转动一圈完成两个冲程,所以1s可以完成2×40=80个冲程；因为
完成四个冲程,对外做功一次,所以1s可以做功×80=20次．故答案为：压缩；做功；20．〔1〕汽油机有吸气、压缩、做功、排气四个冲程,根据进气门和排气门的开关情况和活塞的运动方向来判断冲程的类型；知道在压缩冲程中是机械能转化为内能的过程；〔2〕汽油机完成一个工作循环,经过四个冲程,燃气对外做功一次,活塞往复两次,飞轮转动两周,完成4个冲程．此题考查了热机冲程的判断、能量的转化以与转速的计算,熟记相关数据是解题的关键
12.
解：1800r/min说明飞轮每分钟转1800r,而汽油机完成1个工作循环,完成四个冲程,飞轮转2转,对外做功1次,所以汽油机每分钟完成900个工作循环,对外做功900次．故答案为：900；900．内燃机完成1个工作循环,四个冲程,飞轮转2转,对外做功1次．此题考查了内燃机完成一个工作循环飞轮转动的圈数和做功次数,属于根底题．
13.
解：观察图片可知,两个气门都关闭,活塞向下运动,因此是做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能．故答案为：做功．内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,判断冲程名称可用口诀："先看气门开关情,再看活塞上下行；开下吸气开上排,关上压缩关下功〞进展分析；做功冲程将内能转化为机械能；压缩冲程将机械能转化为内能．解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进展分析解答,难度不大．
14.
×107×107J；〔2〕完全燃烧5.0kg的焦炭放出的热量：Q放××107×108×107×108．〔1〕燃料热值的物理意义是表示单位质量的燃料完全燃烧时所释放出的热量；〔2〕根据公式Q=mq求解完全燃烧5.0kg的焦炭放出的热量．此题重点考查了燃料热值的概念、单位以与计算公式的掌握情况,必须对各物理量的单位熟悉．
15.
××107×107×107J 根据公式Q=mq可计算汽油能放出的热量．此题考查学生对燃料燃烧放出热量公式的运用．
16.
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．故答案为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；做功．此题抓住汽油机的四个冲程,只有做功冲程,对外提供动力．此题考查了汽油机的四个冲程,使汽车获得动力的冲程是做功冲程．
17.
解：热机是把内能转为机械能的机器,常见的内燃机有汽油机和柴油机；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．故答案为：内；机械；吸气；压缩；做功；排气．〔1〕热机是把内能转化为机械能的装置；〔2〕热机的一个工作循环由四个冲程组成,分别是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．此题考查了学生对热机概念以与内燃机的四个冲程的掌握,是根底性题目,比拟简单．
18.
×107×107J的热量；〔2〕氢气燃烧,与氧气反响生成水,排放到大气中不会造成污染．故答案为：完全燃烧,水．〔1〕根据热值定义〔1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值〕回答；〔2〕氢气燃烧,即氢气和氧气发生反响生成水,可以给人提供内能,但不会污染环境,据此回答．此题考查了学生对热值定义的了解与掌握,涉与到化学中氢气的燃烧,属于跨学科综合题．
19.
解：四冲程柴油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,四个冲程组成．如以下图：两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,汽缸容积变大,故为做功冲程；在做功冲程中,将内能转化为机械能．故答案为：做功；内能；机械能．内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,其中做功冲程将内能转化为机械能；压缩冲程将机械能转化为内能．此题要结合内燃机的四个冲程特点和冲程中的能量转化关系进展解答,属于根底知识的考查,比拟简答．
20.
解：〔1〕实验前,首先调整好实验装备,根据酒精灯外焰的高度调整铁架台的高度,根据烧杯和烧杯中水的高度调整温度计的高度,因此是先固定B,再固定A．〔2〕实验时应控制两套装置中一样的量,加热时间,水的质量,水的初温．〔3〕甲、乙两个装置中,水的质量和初温一样,由Q=cm△t知,末温高的吸收的热量较多；在一样的加热设备下,一样时间内,消耗的燃料一样,由Q=qm知,水温上升高的,对应的燃料的热值较大．〔4〕因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小,因此这样的计算结果不可靠．〔5〕完全燃烧20g酒精放出的热量Q放=mq=20×10-3kg××107J/kg=6×105J．故答案为：〔1〕B；A；〔2〕质量；初温；〔3〕煤油；〔4〕燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失；〔5〕6×105．〔1〕安装实验器材时需要先固定B的位置,能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热；然后再调整A的位置,使温度计的玻璃泡完全接触水,并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；〔2〕探究两种燃料的热值时,需要控制水的质量和水的初温一样,并且酒精灯的加热时间也要一样；〔3〕由表格数据可知,在其它条件一样时,甲杯水的温度升高的较快,即甲酒精灯燃烧产生的热量多,所以其热值大；〔4〕燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、
存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小；〔5〕根据Q放=mq求出完全燃烧20g酒精放出的热量．此类实验问题,要结合控制变量法进展分析研究,通过观察温度的变化判断燃料热值的大小,考查了学生的实验探究能力．。