科学九年级上册第7章 内能3 热机随堂练习题

这是一份科学九年级上册第7章 内能3 热机随堂练习题，共19页。试卷主要包含了选择题，填空题，简答题，探究题等内容，欢迎下载使用。

7.3热机-华东师大版九年级科学上册同步检测


一、选择题
1．以下与内能有关的说法，正确的是(　　)
A．0℃的物体没有内能
B．做功和热传递都可以改变物体的内能
C．汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
2．下列关于热值的说法正确的是（ ）
A．物质的热值跟物质燃烧放出的热量有关
B．物质的热值跟物质的温度有关
C．物质的质量越大，它的热值越大
D．物质的热值是物质本身的一种特性，与质量没有关系
3．汽油机飞轮的转速是3000转/分，则可知每分钟内一个汽缸里燃气推动活塞做功的次数是（ ）
A．1500次 B．3000次 C．6000次 D．750次
4．如图是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于内能转化为机械能的冲程是（ ）
A． B． C． D．
5．汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是（　　）

A．甲冲程是把机械能转化为内能
B．乙冲程是把内能转化为机械能
C．丙冲程是把机械能转化为内能
D．丁冲程是把内能转化为机械能
6．小明家买的新车有6只气缸，但工作原理还是四冲程的内燃机机，下列有关四冲程的内燃机机工作过程，下列说法正确的是（　　）
①压缩冲程，气缸内气体被压缩，机械能转化为内能；②做功冲程中，内能转化为机械能；③只有做功冲程是燃气对外做功，所以其他3个冲程可有可无；④该汽油机转速3000转/分，则每秒钟做功25次。
A．只有①② B．只有②④ C．只有①②④ D．①②③④
7．火星（Mars）是太阳系八大行星之一，是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，直径约为地球的53%，火星直径约为月球的两倍、地球的一半，表面重力约为地球的，火星周围也笼罩着大气层，与地球大气层相似，火星大气层的主要成分是二氧化碳，其次是氮、氩，此外还有少量的氧和水蒸气，下列说法科学的是（　　）
A．在火星表面做一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度由静止同时释放，二者几乎同时落地
B．火星上物体的重力为地球上的，这导致火星表面的土壤比地球上的松软。火星探测车的车轮表面应做得很光滑些
C．为了使火星探测车动力更强劲，理论上可以加装汽油或柴油发动机
D．在地球表面将一根轻质弹簧拉长1cm需要2N的拉力，在火星球上将它拉长相同长度仍需要2N的拉力
8．汽车是一种运输工具，关于汽车的知识下列说法正确的是
A．发动机的做功冲程将内能转化为机械能
B．汽油只有在高温时才会蒸发
C．选择水作为发动机的冷却剂，是利用水的比热容较小的特点
D．车轮胎上的花纹是为了减小摩擦
9．下面是转子发动机工作时的各个冲程示意图，其中将内能转化为机械能的是（　　）
A． B．
C． D．
10．关于热学知识，下列说法中错误的是
A．所有物体的分子都在不停地做无规则运动
B．汽车的动力是由汽油机的做功冲程提供的
C．升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多
D．热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
11．关于“热机”，下列说法中不正确的是（ ）
A．四冲程汽油机在工作过程中，飞轮每转两周完成一次做功冲程
B．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
C．四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的
D．汽油机的压缩冲程将活塞的机械能转化为混合气体的内能
12．下列关于内燃机的说法正确的是（　　）
A．汽车的发动机是内燃机
B．蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机
C．内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能
D．先进的制造技术能将内燃机的效率提高到100%


二、填空题
13．热机是将燃料的____能转化成____能再转化成_____能的机器。热机有多种类型。______、_____、燃气轮机、喷气发动机等都属于热机。内燃机就是燃料在机器内燃烧的热机。以____为燃料的内燃机叫做汽油机。大多数的汽油机都是由______、_______、______、_____四个冲程的循环往复来保证机器正常工作。
14．汽车是我们熟悉的交通工具，给我们的生活提供了便利。在汽车制造过程中涉及到许多物理知识：

（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的_____冲程将机械能转化为内能；
（2）有的汽车尾部设计安装了一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀（如图所示），当汽车高速行驶时，汽车能产生较_____（填“大”或“小”）抓地力；
（3）已知汽车每个轮胎与地面的接触面积为200厘米2，汽车总质量为1.5吨，则汽车停在地面上时，产生对地面的压强为多大？_____
15．(1)上图是四冲程内燃机的某一冲程示意图，该冲程是___________________。
(2)近期科学家发明了一种单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立刻向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速______(填物态变化名称)成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，在水蒸气推动活塞做功的过程中主要的能量转化情况是______，从而提高了热机的效率。

16．汽车是我们最熟悉的交通工具之一。汽油机是汽车内的动力装置，通过汽油在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功。如图甲所示是汽油机的________冲程，能量转化过程为________。在乙、丙两图所示的实验中，与该冲程能量转化相同的是________。


三、简答题
17．在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为，酒精的热值为]求：
(1)水吸收的热量是多少？
(2)此过程中酒精灯烧水的热效率；
(3)科学研究表明，1g100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。
18．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为6×10 -3 m2，一个冲程中活塞在气缸中移动的距离是60mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为6×105 Pa，飞轮1min转动 2000周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦，汽油的热值为4.6×107 J/kg），求：
（1）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
（2）汽油机的功率。
（3）若1min内消耗汽油22.5g，该汽油机的效率。
19．近年来，我国多个城市成功实现氢燃料新能源公交车投放使用。某氢能源公交车（如图所示）在一次行驶过程中消耗了3kg的氢燃料，已知水的比热是4.2×103J/(kg·℃)、氢燃料的热值为1.4×108J/kg，求：

(1)3kg的氢燃料完全燃烧，放出多少热量？
(2)若该3kg氢燃料完全燃烧放出的热量全部被质量为4000kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度。
20．发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能与品质，现代汽车主要分汽油与柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的气缸。某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个气缸，其相关数据如下表所示：
1min内完成的工作循环
2600次

93''
汽油
气缸内汽油和空气的混合密度
1.5Kg/m3
排气量
2L
热值
4.5×107J/Kg
发动机最大功率
75KW
空燃比
14:1
1. 如果汽车以100Km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内汽车所做的有用功为 J。

（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是 （对甲、乙、丙、丁重新排序），其中 冲程内燃机给汽车提供动力。
（3）汽车的排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大。空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比。当汽车以100Km/h的速度匀速行驶时，根据表中数据求汽车发动机的效率。（计算结果保留一位小数）

四、探究题
21．某汽车在平直路面上以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40%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)图示时刻，四冲程汽油机处于____冲程；若该汽油机每分钟完成7200个冲程，则它每秒钟完成____个工作循环；
(2)若上述过程中汽油燃烧释放能量的30%用来驱动汽车行驶，求汽车所受的阻力f；____
(3)研究表明新材料的出现可将热电转换装置的效率大幅提高到15%，据此计算，上述过程中随废气排放的能量通过转换装置后可获得多少电能？____这些电能可供车内总功率为1000W的用电器持续工作多长时间？____
22．氢气可被用作清洁能源，但它的制取、存储和运输都很困难。科学家开发出一种用糖类制取氢气的新技术，有望解决这几大问题。以这项技术为基础，未来的氢动力汽车将携带易于存储的糖类，如淀粉，其化学式是(C6H10O5)。 科学家使用由多种特殊的酶组成的混合物，将淀粉和水转变成CO2和H2的混合气体，将CO2除去后，H2进入燃料电池产生电力，驱动汽车前进。燃料箱容量为55升的汽车可携带约27千克淀粉和21千克的水，完全转变，可以产生4千克氢气，其余为CO2。根据以上材料，回答下列问题：
(l)利用该项技术，汽车运动时时的机械能最终由下列哪种能量转化而来______
A．化学能 B．太阳能 C．电能 D．热能
(2)混合物中的酶具有高效性、多样性和______性。
(3)若一辆氢动力汽车正常行驶时，功率是70千瓦，氢气的热值是1.4×108焦／千克，燃料电池的能量转化效率是50%，在阻力不变和不考虑其它能量损耗时，要使该车能正常行驶，汽车每小时至少消耗氢气______千克
(4)这种技术的实用化，还存在较多的问题，如在汽车中怎样除去混合气体中的CO2就是问题之一。有人提出了下列方案：
①将混合气体通过澄清石灰水， ②在常温下对混合气体加压，使之液化分离（在20℃时，将CO2加压到5.73×106 Pa，即会液化；氢气在-239.96℃以上温度时，加高压也不会液化）。从实用的角度考虑， 理论上你认为哪种方案更适合在氢动力汽车上应用 ______ （填序号）。
23．氢气可被用作清洁能源，但它的制取、存储和运输都很困难。科学家开发出一种用糖类制取氢气的新技术，有望解决这几大问题。以这项技术为基础，未来的氢动力汽车将携带易于存储的糖类，如淀粉，其化学式是(C6H10O5)。 科学家使用由多种特殊的酶组成的混合物，将淀粉和水转变成CO2和H2的混合气体，将CO2除去后，H2进入燃料电池产生电力，驱动汽车前进。燃料箱容量为55升的汽车可携带约27千克淀粉和21千克的水，完全转变，可以产生4千克氢气，其余为CO2。根据以上材料，回答下列问题：
(l)利用该项技术，汽车运动时时的机械能最终由下列哪种能量转化而来______
A．化学能 B．太阳能 C．电能 D．热能
(2)混合物中的酶具有高效性、多样性和______性。
(3)若一辆氢动力汽车正常行驶时，功率是70千瓦，氢气的热值是1.4×108焦／千克，燃料电池的能量转化效率是50%，在阻力不变和不考虑其它能量损耗时，要使该车能正常行驶，汽车每小时至少消耗氢气______千克
(4)这种技术的实用化，还存在较多的问题，如在汽车中怎样除去混合气体中的CO2就是问题之一。有人提出了下列方案：
①将混合气体通过澄清石灰水， ②在常温下对混合气体加压，使之液化分离（在20℃时，将CO2加压到5.73×106 Pa，即会液化；氢气在-239.96℃以上温度时，加高压也不会液化）。从实用的角度考虑， 理论上你认为哪种方案更适合在氢动力汽车上应用 ______ （填序号）。
24．人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出。如何充分利用和开发新能源，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题。6月5日是世界环境日，2010年我国的主题是“低碳减排，绿色生活”。目前，我国在开发、利用太阳能方面发展最快、最具潜力。
（1）你认为利用太阳能有哪些好处？________________（填写两点即可）
（2）太阳能路灯已成为许多城镇、乡村的一道靓丽的风景线(如图所示)。太阳能路灯的太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的，它能直接把太阳能转化成电能，其主要材料是（____）

A．磁性材料
B．纳米材料
C．半导体
D．超导体
（3）太阳能热水器是采用光转化为热的方式利用太阳能的。我国太阳能热水器已走进了千家万户。小明家的太阳能热水器的采光面积是2.0m2。若我市向阳的地方每平方米的面积1h得到的太阳辐射能平均为3×106J，每天接收太阳能的时间以8h计算，热水器能把接收到的太阳能的50%转化成水的内能，则正常情况下，该热水器中150kg、初温为20℃的水一天吸收了多少热？（_____）
（4）为了进一步利用太阳能，人们正在研发太阳能电动车。小明团队研制的一种太阳能电动三轮车，车子前部的太阳能电池板将光能转化为电能储存在太阳能电池中，电池再给三轮车的电动机供电。小明设计的调节电动机转速的简化电路图如下图所示，若太阳能电池的电压保持不变，调速电阻的最大阻值为50Ω。闭合开关S，当调速电阻的滑片P滑到最左端时车速最大，此时电流表示数5A，电动机电功率最大为1kW；当调速电阻的滑片P滑到最右端时车速最小，此时电流表示数为1A，求车速最小时电路的总电功率是多少？（_____）


参考答案
1．B
【详解】
A．一切物体，不论温度高低，都具有内能，故A错误；
B．改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，故B正确；
C．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，在压缩冲程中，将机械能转化为内能，故C错误；
D．热量总是从高温物体向低温物体传递，与内能大小无关，故D错误。
2．D
【解析】
【详解】
1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故D符合题意。
3．A
【详解】
汽油机飞轮的转速是3000r/min，每分钟飞轮转动3000转，内燃机经过=1500个工作循环，燃气对活塞做功1500次。
故A符合题意。
4．B
【详解】
在内燃机的四个冲程(吸气、压缩、做功、排气)中，内能转化为机械能的是做功冲程：
A图：一个气门打开，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：一个气门打开，活塞向上运行，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意。
5．A
【详解】
A．甲图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，故A正确；
B．乙图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，没有能量转化的过程，故B错误；
C．丙图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，故C错误；
D．丁图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，没有能量转化的过程，故D错误。
6．C
【分析】
首先要知道四个冲程；并要掌握四个冲程中的能量转化情况，吸气和排气冲程不发生能量转化；压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能；只有做功冲程对外做功，其它三个冲程都是依靠惯性来完成的；内燃机一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次。
【详解】
内燃机四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，将内能转化为机械能，在压缩冲程中将机械能转化为内能，故①②正确；
内燃机四个冲程相辅相成，按照特定的顺序才能循环工作，持续输出动力，故③错误；
飞轮转速为3000r/min，即50r/s，也就是1s飞轮转动50r，则燃气对外做功25次，故④正确；
综上所述可知，①②④正确。
故选C。
7．D
【分析】
(1)竖直下落的物体，下落速度与受到的阻力有关，阻力越大，速度越小；

(2)在压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大；
(3)汽油机或柴油机利用的是燃料与氧气发生化学反应获得内能，内能转化为机械能做功；
(4)在弹性限度内弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
【详解】
A．火星表面有大气层，将羽毛和铁锤从同一高度同时释放，羽毛所受阻力相对自身重力较大，则不可能同时落地，故A错误；
B．火星上物体的重力为地球上的，这导致火星上物体对支持面的压力相当于地球上的，为增大摩擦，火星探测车的车轮表面应做得粗糙些，故B错误；
C．地球上汽油机或柴油机工作过程利用的是空气中的氧气与燃料的化学反应；火星上大气层中的氧气含量非常少，所以汽油机或柴油机不能工作，故C错误；
D．在弹性限度内，弹簧形变大小与受力大小有关，与重力无关，则在地球表面将一根轻质弹簧拉长1cm需要2N的拉力，在火星球上将它拉长相同长度仍需要2N的拉力，故D正确。
故选D。
8．A
【分析】
（1）在热机的做功冲程中，将内能转化为机械能；
（2）任何温度下都能进行蒸发；
（3）水的比热容较大，常用来做冷却剂或暖气的传热介质等；
（4）摩擦力大小的影响因素是压力大小和接触面的粗糙程度。
【详解】
A、发动机的做功冲程中将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，故A正确；
B、蒸发在任何温度下都能发生，不需要高温，故B错误；
C、水箱中用水做冷却剂，是因为水有较大的比热容，在同等情况下，可以吸收更多的热量，故C错误；
D、车轮胎上的花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，以增大摩擦力，故D错误。
故选A。
9．C
【详解】
A．此选项是吸气冲程，无能量转化，故A不符合题意；
B．此选项是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．此选项是做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意；
D．此选项是排气冲程，无能量转化，故D不符合题意；
10．C
【详解】
A． 一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，故A正确，不符合题意；
B． 汽车的做功冲程将内能转化为机械能为汽车提供动力，故B正确，不符合题意；
C． 根据Q=cm△t知，质量相同的物体、升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多，故C错误，符合题意；
D． 热量只能从温度高的物体传向温度低的物体，温度高的物体内能可能小，故热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体，故D正确，不符合题意。
11．B
【分析】
(1)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，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程；
(2)在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高，柴油机的压缩比例更大、温度更高、做功更多，效率更高。
(3)内燃机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程都是依靠惯性完成的；
【详解】
A．四冲程汽油机在工作过程中，飞轮每转两周完成一次做功冲程，选项A符合题意；
B．柴油机的效率比汽油机的高，主要是因为柴油机为压燃式，压缩的程度更高，气缸内温度更高，能量转化的程度更高，和热值无关，选项B不符合题意；
C．内燃机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程都是依靠惯性完成的，因此吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的，选项C符合题意；
D．汽油机的压缩冲程将活塞的机械能转化为混合气体的内能。选项D符合题意。
【点睛】
本题考查了学生热机效率的了解与掌握，还考查了内燃机中汽油机和柴油机的不同点，要注意它们的区别。
12．A
【解析】
试题分析：A、燃料在气缸内燃烧的热机叫内燃机，汽车的发动机是内燃机．故A正确；
B、蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都属于热机，但它们不是内燃机，故B错误；
C、内燃机工作时，压缩冲程消耗机械能，得到内能，所以是将机械能转化为内能．故C错误；
D.由于燃料燃烧得到的内不可能全部有来做有用功，所以热机的效率不可能达到100%，故D错误；
故选A。
【考点定位】有关热机判断
13．化学 内 机械 蒸汽机 内燃机 汽油 吸气 压缩 做功 排气
【详解】
[1][2][3]热机工作时，燃料燃烧产生化学能，将化学能转化为内能，将燃料燃烧释放出的内能转化成机械能；
[4][5]热机包括蒸汽机、内燃机，燃气轮机、喷气发动机；
[6]汽油机是以汽油为燃料的内燃机；
[7][8][9][10]汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
14．压缩 大 1.875×105Pa
【详解】
(1)[1]汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程，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。
(2)[2]当车高速行驶时，气流偏导器的上方空气流速小，压强大；下方空气流速大，压强小。空气对汽车向下的压强大于向上的压强，由此气体对汽车产生了一个向下的压力，使车更好的“抓”住地面。
(3)[3]汽车总重力为
G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
汽车对地面的压力为
F=G=1.5×104N
受力面积为
S=4×200cm2=800cm2=0.08m2
汽车对地面的压强为

15．做功冲程； 汽化 内能转化为机械能(内能转化为动能)
【解析】
【详解】
(1)由图可知，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，同时火花塞发出电火花，所以是做功冲程。
(2)据题意可知，该内燃机在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸汽，推动活塞再次做功，使得水蒸气的内能转化为内燃机的机械能，即这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率。
16．压缩； 机械能转化为内能； 丙
【解析】
【详解】
由甲图获悉，汽油机进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，说明该冲程为压缩冲程；这一冲程活塞对气缸内气体做功，将机械能转化为气缸内气体的内能；乙图中气体对瓶塞做功，瓶塞机械能增加，是将气体内能转化为机械能，不符合压缩冲程的能量转化。丙图活塞压缩气体，对气体做功，气体内能增大，是将机械能转化为内能，符合压缩冲程的能量转化。
17．(1)3.36×104J；(2)37.3%；(3)1.13×104J
【分析】
(1)知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，根据求出水吸收的热量。

(2)知道酒精的热值和质量，根据求出酒精完全燃烧释放的热量；水吸收的热量和酒精完全燃烧放出热量的比值即为烧水的效率。
(3)根据1g100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量求出5g的水完全汽化成同温度水蒸气所需要吸收的热量。
【详解】
(1)一个标准大气压下水的沸点为100℃，即需将水加热至100℃，则水吸收的热量

(2)3g酒精完全燃烧释放的热量

则酒精灯烧水的热效率

(3)1g100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103J的热量，则5g100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量

答：(1)水吸收的热量是3.36×104J；(2)酒精灯烧水的热效率是37.3%；(3)5g100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量是1.13×104J。
18．(1) 216J (2) 3600W(3) 20.8%
【详解】
(1)已知p=6×l05Pa，S=30cm2=6×10 -3 m2，
由p=可得燃气对活塞的平均压力为：
F=pS=6×l05Pa×6×10 -3m2=3600N.
已知移动的距离s=60mm=0.06m，
则一个做功冲程中燃气对活塞做的功：
W=Fs=3600N×0.06m=216J.
(2)飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动2000周，要对外做功1000次，
所以，燃气对活塞做的总功为：
W总=W×1000=216J×1000=2.16×105J，
而t=1min=60s，
则汽油机的功率为：
P= ==3600W.
(3) 22.5g汽油完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=0.0225kg×4.6×107J/kg=1.035×106J，
汽油机的效率：
η=×100%=×100%≈20.8%.
答： (1)一个做功冲程中燃气对活塞做的功为216J.
(2)汽油机的功率为3600W.
(3)该汽油机的效率为20.8%.
19．(1)8.4×108J；(2)50℃
【分析】
(1)根据求出这些燃料完全燃烧放出的热量。

(2)根据求水升高的温度。
【详解】
(1)3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量

(2)水吸收的热量

由可得，水升高温度

答：(1)3kg的氢燃料完全燃烧放出8.4×108J热量；(2)若这些热量全部被质量为4000kg、温度为20℃的水吸收，则水升高50℃。
20．（1）4.5×106 J（2）乙甲丁丙 丁 （3）25%
【解析】解：（1）(1)W＝ Pt ＝ 75×103W×60s = 4.5 ×106J
4.5 ×106J/ 1.8×107J=25%
21．压缩 30 1000N 1.5×107J 1.5×104s
【分析】
(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；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；

(2)根据求得总功，已知燃烧效率为30%，可求得有用功；根据求得的汽车在这段时间内所做的有用功，利用可求得汽车匀速行驶过程中的牵引力，再利用二力平衡条件可知其所受的阻力；
(3)汽油燃烧释放能量的40%随废气通过热电转换装置，可求转化的能量，由提高到15%可求转换的电能，由可求时间。
【详解】
(1)[1]由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程；
[2]该汽油机每分钟完成7200个冲程，故每秒完成120个冲程，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，若该汽油机每秒完成120个冲程，则每秒它对外做功30次，完成30个工作循环，飞轮转动60周；
(2)[3]汽油完全燃烧释放的热量：
，
根据可得有用功：
，
由可得，汽车在平直路面上以75km/h的速度匀速行驶1h的过程中，通过的路程：
，
由可得，汽车匀速直线行驶，则汽车所受的阻力：
；
(3)[4]汽油燃烧释放能量的40%为：
，
转换的电能：
；
[5]由可得，这些电能可供车内总功率为1000W的用电器持续工作的时间：
。
22．（1）　 b （2） 专一 3.6 ②
【详解】
（1）在燃烧过程中化学能转化为热能．而汽车运动时时的机械能最终由光合作用的产物，即太阳能转化而来；
（2）混合物中的酶具有高效性、多样性和专一性；
（3）汽车每小时至少消耗氢气的质量为：＝3.6千克；
（4）从实用的角度考虑，理论上在常温下对混合气体加压，使之液化分离（在20℃时，将CO2加压到5.73×106 Pa，即会液化；氢气在-239.96℃以上温度时，加高压也不会液化）更适合在氢动力汽车上应用。
23．（1）　 b （2） 专一 3.6 ②
【解析】
【详解】
（1）在燃烧过程中化学能转化为热能．而汽车运动时时的机械能最终由光合作用的产物，即太阳能转化而来；
（2）混合物中的酶具有高效性、多样性和专一性；
（3）汽车每小时至少消耗氢气的质量为：＝3.6千克；
（4）从实用的角度考虑，理论上在常温下对混合气体加压，使之液化分离（在20℃时，将CO2加压到5.73×106 Pa，即会液化；氢气在-239.96℃以上温度时，加高压也不会液化）更适合在氢动力汽车上应用。
24．无污染、环保、可再生 C 2.4×107J 200W
【解析】
【详解】
(1)[1]利用太阳能的好处：无污染、环保、可再生（或取之不尽、用之不竭）；
(2)[2]太阳能电池板是由晶体态硅制成的，硅属于半导体；ABD项不符合题意、C项符合题意。
(3)[3]太阳能热水器中的水一天吸收的热量：

(4)[4]由题意可知：当滑片P滑到最左端时，电动机两端的电压等于太阳能电池的电压，即：

车速最小时电路的总电功率是：