苏科版九年级全册第十二章 机械能和内能4 机械能和内能的相互转化综合训练题

12.4 机械能与内能的相互转化

一．选择题

1．（2018•成都）在四冲程汽油机的工作循环中，将内能转化为机械能的冲程是（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

2．（2018•临沂）小明用煤气灶烧水时，进行了如下思考，正确的是（　　）

A．煤气燃烧越充分，其热值越大

B．加热过程中水的比热容变大

C．壶内水温度升高的过程中内能增大

D．水沸腾过程中吸收热量，温度不断升高

3．（2018•株洲）木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示1kg木炭（　　）

A．具有3.4×107J的热量 B．具有3.4×107J的内能

C．完全燃烧对外做功3.4×107J D．完全燃烧放出热量3.4×107J

4．（2018•巴中）下列有关热机的说法正确的是（　　）

A．柴油机顶部是火花塞，吸气冲程吸入的是空气

B．热机的工作原理是将内能转化为机械能

C．内燃机压缩冲程时体积增大，内能减少，温度升高

D．热机效率可以等于1

5．（2018•乐山）下列说法中，正确的是（　　）

A．汽油机在做功冲程中是将机械能转换成内能

B．物体的温度降低时内能减少，所以0℃冰块的水分子不做热运动

C．沿海地区昼夜温差较小，主要原因是水的比热容较大

D．温度从热量高的物体传递给热量低的物体

6．（2018•苏州）关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（　　）

①热机在做功冲程中内能转化为机械能

②物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能

③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体

④改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式

A．①② B．②③ C．①④ D．③④

7．（2018•滨州）如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）

A．压缩冲程，将化学能转化成内能

B．压缩冲程，将机械能转化成内能

C．做功冲程，将内能转化成机械能

D．做功冲程，将机械能转化成内能

8．（2018•大连）四冲程内燃机工作时，将机械能转化成内能的冲程是（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

9．（2018•眉山）以下说法正确的是（　　）

A．物体吸收热量，温度一定升高

B．热机的大量使用有利于环境的保护

C．燃料的热值与燃料的质量没有关系

D．热机的工作过程只是将内能转化成机械能的过程

10．（2018•西宁）古语道：“人要实，火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成：可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是（　　）

A．增大可燃物物的热值 B．降低可燃物的着火点

C．能使可燃物完全燃烧 D．提高了可燃物的利用率

11．（2018•益阳）关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）

A．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高

B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多

C．热机的效率越高说明做功越快

D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的

12．（2018•益阳）下列关于热值的说法正确的是（　　）

A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值

B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多

C．热量燃烧不完全时热值变小

D．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关

13．（2018•云南）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

14．（2018•自贡）四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

15．（2018•泰安）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（　　）

①汽车行驶速度是20km/h      ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J

③汽车牵引力做功的功率是30kW    ④汽车发动机的效率是20%

A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④

16．（2018•无锡）如图所示是汽油机工作时，做功冲程示意图，下列说法正确的是（　　）

A．该冲程中活塞往复运动两次

B．该冲程是机械能转化为内能

C．该冲程是内能转化为机械能

D．随着汽油的燃烧，汽油的热值会减小

17．（2018•兰州）下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是（　　）

A．热机效率越高，所做的有用功就越多

B．汽油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气

C．一个工作循环对外做功一次

D．压缩冲程中将内能转化为机械能

18．（2018•镇江）下列表示四冲程汽油机处于压缩冲程的是（　　）

A． B． C． D．

19．一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800R/min，则此汽油机每秒内（　　）

A．完成60个冲程，做功15次    B．完成60个冲程，做功60次

C．完成30个冲程，做功30次    D．完成120个冲程，做功30次

二．填空题

20．（2018•菏泽）热机给人类文明带来进步，也给生态环境造成污染。热机对环境造成的污染主要有：热污染、空气污染和　   　污染。

21．（2018•绥化）如图所示是某单缸四冲程汽油机的压缩冲程，在此冲程中把

　   　能转化成内能；若该汽油机飞轮转动的速度是3600revs/min，则汽油机每秒对外做功　   　次。

22．（2018•大庆）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图　   　是将内能转化为机械能的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，这次汽油机每秒钟内完成　   　个冲程，对外做了　   　次功。

23．（2018•绵阳）2018年5月8日，全球首条智能轨道快运系统在湖南株洲试开通。该智能轨道快运列车使用新能源的快充钛酸锂电池，电池容量为170kW•h，满载时电耗为4kW•h/km，最高运行速度为70km/h。该电池充满电储存的能量与质量是　   　kg的汽油完全燃烧放出的热量相同；若列车满载匀速行驶电动机驱动列车的效率为75%，则列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小是

　   　N．（汽油的热值是4.6×107J/kg）

24．（2018•常德）在四冲程汽油机工作过程中，实现机械能转化为内能的是　   　冲程，汽油机产生2.3×107J的热量需要完全燃烧　   　kg的汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg）

25．（2018•黑龙江）内燃机一个工作循环有四个冲程，实现将内能转化为机械能的是　   　冲程。某品牌汽车每行驶100km耗油7kg，这些汽油完全燃烧要放出　   　J的热量。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）。

26．（2018•聊城）在热机的四个冲程中，把机械能转化为内能的是　   　冲程。汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热带走，这是利用水　   　的特性。

27．（2018•南充）某台汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了　   　个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了500g汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量　   　J．（q汽油=4.6×107J/kg）

28．（2018•黑龙江）一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为　   　J/kg，干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值将　   　（选填“变大”、“变小”或“不变”）

29．（2018•河北）有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料　   　（选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧，　   　转化为内能，用比热容　   　的液体可以使实验现象更明显。（实验中液体没有沸腾）

30．（2018•天门）四冲程内燃机的工作过程由吸气冲程，压缩冲程，做功冲程，排气冲程组成，如图所示是内燃机的　   　冲程，一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，则汽油机每秒钟对外做功　   　次。

31．（2018•遂宁）我国于2017年5月18日在南海海域成功试采“可燃冰”，“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，在相同条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍。如果“可燃冰”热值是天然气的10倍，设天燃气热值为4.2×107J/kg，完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为　   　J；若在不考虑热量损失的情况下，这些热量能使800kg、45℃的水刚好达到沸点，则此时水的沸点是　   　℃，水面上方的气压　   　1标准大气压。（选填“大于”、“小于”或“等于“）（c水=4.2×103J/（kg•℃））

三．实验探究题

32．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是m1=20g，烧杯内的液体质量相同均为m2=0.1kg。

（1）若比较不同燃料的热值

①应选择　   　两图进行实验

②燃料完全燃烧放出热量的多少，是通过　   　来反映的

③若甲图烧杯中为水，燃料完全燃烧可使温度计示数升高30℃，本实验根据公式qm1=cm2△t，计算出燃料的热值比其标准值　   　（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

（2）若比较不同物质吸热升温的特点

①应选择　   　两图进行实验；

②不同物质吸热的多少是通过　   　来反映的

33．近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。

（1）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　   　（对图甲A、B、C、D重新排序）；

（2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每分钟做功　   　次，D图所示的汽油机冲程是通过　   　的方式改变燃气内能的。除此之外通过　   　也可改变物体内能；

（3）图乙所示为内燃机的能流图，内燃机的效率可表示为η=　   　；

（4）现在很多地方正在使用乙醇汽油。乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油体积占90%，乙醇（即酒精）体积占10%．使用乙醇汽油的好处是　   　？（写出一条即可）

34．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。

①比较不同燃料的热值，应选择　   　两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择　   　两图进行实验；

②某一烧杯中装中200g、30℃的水，如果水吸收了6.3×104J的热量，在标准大气压下，水温升高　   　℃．（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃））

③如果②问中是用酒精作为燃烧加热，要燃烧4.2g的酒精，则加热效率为　   　（酒精的热值为3×107J/kg）。

35．小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。

（1）小明是这样设想的：从热值的概念看，燃料热值=．热值的大小可由两个量计算得出，类比物体运动快慢的比较、物体做功快慢的比较，他想比较两种燃料的热值大小需要关注两个量：一个是燃料完全燃烧放出的热量。热量在初中物理中没有办法直接测量进行比较，可以转化为“比较水吸收的热量”。第二个，在实验中还应控制煤油和菜籽油的　   　相同。

根据上述实验设计思想，他组装了如图所示的装置进行实验，这两套装置除灯中燃料外其余完全相同。

（2）小明记下温度计的示数，点燃灯具开始对水进行加热，当灯中燃料燃尽时，又记录了温度计的示数。实验记录如表所示，分析可得：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是　   　。

（3）小明同学还设想：根据水的质量和变化的温度计算出水吸收的热量，它等于燃料燃烧放出的热量，再除以燃料的质量就可以准确地计算出两种燃料热值的具体数值。他这种设想不可行的原因是　   　（写出一种即可）。

36．请阅读《汽车发动机与防冻冷却液》并回答问题。

汽车发动机与防冻冷却液

汽车四冲程发动机每个工作循环是由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成。发动机工作时，可燃混合气在汽缸内燃烧的温度可达2000℃以上。活塞、汽缸和气门等直接与高温可燃混合气接触的零部件受热，会导致发动机工作温度过高，引起燃烧不正常，甚至发生爆震或早燃。这不仅能使润滑油燃损或变质，润滑能力下降，零部件急剧磨损，而且还会出现卡死、损坏等现象。为了避免上述恶果发生，必须采用合理的冷却方法，使发动机保持在一定的温度范围内工作，保证发动机长期正常运转。

汽车行驶时，为了避免发动机的温度升得很高，通常利用防冻冷却液在散热器管道内循环流动，带走发动机多余的热量，使发动机能在正常温度范围内工作。防冻冷却液主要由水和防冻剂混合而成。防冻剂，简称原液，它具有不易汽化、密度比水小等特性。防冻冷却液中防冻剂含量（防冻剂占防冻冷却液体积的比例）越高，防冻冷却液的比热容就越小。汽车发动机用防冻冷却液降温时，通常要求防冻冷却液的凝固点应至少比环境最低温度低10℃，而沸点要高于发动机最高工作温度5℃以上。如图甲是某种防冻冷却液的凝固点与原液含量的关系，该种防冻冷却液的沸点与原液含量的关系如图乙所示。汽车使用与保养时，应合理选择防冻冷却液。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）四冲程发动机工作过程中将机械能转化为内能的是　   　冲程。

（2）请举出一个防冻冷却液中的防冻剂的特性：　   　。

（3）据天气预报可知：北京城区冬天的最低气温可达﹣17℃．设某汽车的发动机工作温度为90～101℃，该汽车在北京城区使用时，请回答下列问题：

①用如图20中特性的防冻液时，选下列原液含量为　   　（填字母）的效果最好。

A．35%           B． 45%            C．55%          D．65%

②请简述选用的理由。

37．小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录结果如表：

（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量　   　。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。

①小辉认为实验中是直接用　   　来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。

②小明认为因为探究过程中他们采用了　   　法，所以只有燃料的　   　不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的　   　就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。

③你认为　   　（选填“小明”或“小辉”）的想法更合理。

（2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是　   　。

（3）小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据，利用公式Q吸=cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量。小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是否可靠并说明理由？　   　。

四．计算题

38．某燃料动力汽车（内燃机提供能量）经多次测试后，发现所受阻力与车速的关系如图所示。在某次测试中，汽车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶了0.5h，求该过程中：

（1）汽车所受的牵引力

（2）若内燃机完全燃烧燃料时所释放的能量中有20%转化为汽车牵引力所做的功，则该过程需要消耗多少千克的燃料？（已知燃料的热值是5.0×107J/kg）

五．解答题

39．如图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使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，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。

（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的　   　推动活塞向下运动，对外做功，同时将　   　能转化为　   　能。

（2）有一台四缸发动机，其主要技术指标如右表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积

指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（既冲程长）．转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。

①该发动机在1s内做功　   　J，单缸排量V=　   　L。

②在每个做功冲程里，发动机做功W=　   　J。

（3）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中 p表示燃气对活塞的压强，则p=　   　Pa．（1L=10﹣3 m3）

（4）图2为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式W=pV的证明，请将推导过程补充完整（要求各表达式均用S、l或p表示）：设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力F=　   　，燃气对活塞所做的功W=　   　，又根据数学知识可知发动机的单缸排量V=　   　，故W=pV。

答案与解析

一．选择题

1．

【分析】四冲程内燃机的四个冲程依次是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中做功冲程是把内能转化为机械能；压缩冲程是把机械能转化为内能。

【解答】解：

四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中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，故C正确。

故选：C。

【点评】本题主要考查了内燃机的四冲程以及四个冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系。关键要搞清一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次。

2．

【分析】要解答本题需掌握：

（1）热值是物质的某种特性，与物质的种类和状态有关，同种燃料的密度、比热容、热值一般不变；

（2）比热容是物质本身的一种属性，与温度无关。

（3）温度对内能的影响；描述热量的物理术语；影响内能大小的因素；

（4）根据水的沸腾特点分析。

【解答】解：A、热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，故A错误；

B、比热容是物质本身的一种属性，与温度无关，故B错误；

C、物体温度升高，分子运动加剧，内能增大，故C正确；

D、水沸腾过程中吸收热量，温度保持不变，故D错误；

故选：C。

【点评】此题主要考查学生对物质概念的理解和掌握，明确各个物理量的真正含义后，可顺利解决此题。

3．

【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，根据Q=mq求出放出的热量。

【解答】解：木炭的热值是3.4×107J/kg，它的物理意义是：1kg木炭完全燃烧放出的热量是3.4×107J，故ABC错误，D正确。

故选：D。

【点评】此题主要考查的是学生对燃料热值物理意义及其计算的理解和掌握，常见题目。

4．

【分析】①热机工作时将燃料燃烧释放的内能转化为机械能；

②由于存在热量损失，所以热机的效率不可能达到100%。

【解答】解：A、柴油机与汽油机结构上存在差异，柴油机顶部是喷油嘴，吸气冲程吸入的是空气。故A错误；

B、热机是将燃料燃烧释放出的内能转化为活塞机械能的机器。故B正确；

C、内燃机是最常见的热机。在内燃机的压缩冲程，活塞压缩燃气做功，使工作物质的内能增加，温度升高，体积减小，压强增大。故C错误；

D、热机工作过程中，尾气带走大量的热量，另外燃料不可能完全燃烧，克服机械摩擦及机械散热损失能量等，所以热机获得的有用机械能很少，机械效率远小于1．故D错误。

故选：B。

【点评】此题考查了热机的工作原理、工作过程中的能量转化及热机效率。明白其工作原理，熟悉工作过程是解答此类问题的基础。

5．

【分析】（1）在汽油机的四个冲程中，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；

（2）一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动；

（3）根据Q=cm△t可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变的少；

（4）热传递的条件是有温度差；热传递传递的是热量，不是温度。

【解答】解：

A、压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩，将机械能转化内能，做功冲程将内能转化为机械能，故A错误；

B、一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，所以物体的温度降低时内能减少，0℃冰块的水分子仍然在做热运动，故B错误；

C、沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故C正确；

D、热传递的条件是有温度差，即热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，故D错误。

故选：C。

【点评】本题考查了汽油机各冲程能量的转化、分子运动、比热容的应用以及热传递的条件，属于综合性题目。

6．

【分析】①内燃机的四个冲程中，压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压的燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能；

②内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能，内能的大小跟温度、质量、状态有关；

③热传递的条件是物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递，直至各物体温度相同；

④做功与热传递在改变物体的内能的效果上是等效的，但从能的转化观点来看它们的区别在于：做功是其他形式的能转化为内能，能量的形式没有变化；热传递则是内能在物体间发生转移。

【解答】解：

①做功冲程中高温高压的燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，故①正确；

②一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍具有内能，故②错误；

③发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，故③错误；

④改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式，它们在改变内能能达到相同的效果，故④正确。

故选：C。

【点评】本题是一道热学综合题，主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解，是中招的热点，热学的重点。

7．

【分析】解决此题要结合内燃机的做功冲程特点和原理进行分析解答，知道做功冲程中的能量转化。

【解答】解：图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；

在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能；

故选：C。

【点评】此题是结合内燃机的冲程图分析内燃机冲程的特点，要会根据电火花是否打火判断是不是做功冲程。

8．

【分析】四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中有两个冲程存在能量转化：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。

【解答】解：在四冲程内燃机的四个冲程中，压缩冲程中活塞压缩气体对其做功，将机械能转化为内能。

故选：B。

【点评】此题主要考查了四个冲程中的能量转化情况。压缩冲程与做功冲程发生了能量的转化，转化情况正好相反。

9．

【分析】（1）晶体熔化过程中，吸热但温度不变；

（4）热机多数燃烧的都是化石燃料，燃烧时产生氮氧化合物等有害气体，会造成环境污染；

（3）燃料的热值是物质本身固有的一种性质，只与燃料的种类有关；

（4）热机是把内能转化为机械能的装置；热机工作过程中，在压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能。

【解答】解：

A、物体吸收热量，温度不一定升高，比如晶体熔化过程中，吸热但温度不变，故A错误；

B、热机在使用时会排放出一些有害的气体，造成环境污染，故B错误；

C、热值只跟燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故C正确；

D、热机工作过程中，在压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能，故D错误。

故选：C。

【点评】本题为热学综合题，考查了学生对热机工作时的能量转化和热值概念的了解，知识点多，判断时，要灵活运用所学知识。

10．

【分析】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。据此分析判断。

【解答】解：可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是增大了可燃物与空气的接触面积，燃烧更旺，提高了可燃物的利用率，故D正确，ABC错误。

故选：D。

【点评】本题主要考查燃料的热值的概念，常见题目。

11．

【分析】①柴油机的压缩冲程的压缩程度更大，热量燃烧更充分，效率比汽油机高；

②在热机中，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，叫热机的效率；

③功率是描述热机做功快慢的物理量；

④热机的工作过程中，燃料燃烧放出的能量，废气的温度很高，带走的热量最多。

【解答】解：A、柴油机的效率一般要高于汽油机，多用在重型机器上。故A正确；

B、热机效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的内能的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多。故B错误；

C、热机效率是有用能量在燃料完全燃烧放出热量中所占比值，功率是热机做功的快慢，两者没有必然联系。故C错误；

D、在热机的各种能量损失中，废气带走的热量最多。故D错误。

故选：A。

【点评】此题是一道与热机有关的综合题，考查了热机的构造、效率及能量损失的途径。难度不大，熟悉基础知识即可正确解答。

12．

【分析】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。据此分析判断。

【解答】解：A、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故A错误；

B、燃料的热值越大，只有在相同质量并且完全燃烧的情况下，放出的热量才越多，质量少、燃烧不完全放出的热量就少，故B错误；

C、热值与燃料是否完全燃烧无关，故C错误；

D、热值是燃料本身的特性，与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同，故D正确。

故选：D。

【点评】此题主要考查的是学生对燃料热值是燃料特性的理解和掌握，常见题目。

13．

【分析】（1）在热机的做功冲程中，将内能转化为机械能；

（2）蒸发在任何温度下都能进行；

（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，据此做出分析。

【解答】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，而沸腾只能在特定的温度（沸点）才能发生，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，为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，以增大摩擦力，故D错误。

故选：A。

【点评】本题结合生活中的具体实例，综合考查了摩擦力的影响因素、蒸发的条件、热机中能量的转化、水的比热容特点的应用等，综合性强，但难度不大。

14．

【分析】四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中有两个冲程存在能量转化：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。

【解答】解：在四冲程内燃机的四个冲程中，压缩冲程中活塞压缩气体对其做功，将机械能转化为内能；做功冲程是将内能转化为机械能。

故选：C。

【点评】此题主要考查了四个冲程中的能量转化情况。压缩冲程与做功冲程发生了能量的转化，转化情况正好相反。

15．

【分析】（1）已知汽车行驶的时间和路程，利用速度公式即可求解；

（2）根据Q放=mq可求热量；

（3）根据W=Fs可求得该汽车牵引力所做的功，再利用P=求功率；

（4）根据燃油密度和体积求得其质量，利用Q=mq可求得消耗的总能量，再利用效率公式求出该汽车的效率。

【解答】解：

①汽车的行驶速度：

v===72km/h，故①错误；

（2）消耗的燃油完全燃烧放出的热量：

Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，故②正确；

（3）该汽车牵引力所做的功：

W=Fs=2×103N×6.9×103m=1.38×107J，

该汽车牵引力所做功的功率：

P===40000W=40kW，故③错误；

（4）汽车消耗燃油的产生的热量：

Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，

该汽车的效率：

η==×100%=20%，故④正确。

故选：D。

【点评】本题考查了速度、燃烧值、功、功率、热机效率的计算，综合性强，难度适中，关键是公式的灵活运用。

16．

【分析】（1）四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次；

（2）汽油机的四个冲程，可根据气阀和活塞的状态判断是哪个冲程；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；

（3）热值是物质的一种属性，只与物质的种类有关。

【解答】解：

A、在四冲程汽油机的一个工作循环中，活塞往复运动两次，燃气推动活塞做功一次，故A错误；

BC、根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程，在做功冲程中将内能转化为机械能，故B错误、C正确；

D、热值是物质的一种属性，只与物质的种类有关，因此当汽油不断减少时，汽油的热值不变，故D错误。

故选：C。

【点评】此题是结合汽油机的冲程图分析汽油机冲程的特点，要会根据电火花是否打火判断是不是做功冲程，本题同时考查了热值的特性。

17．

【分析】（1）机械效率高低，只能反映有用功在总功中所占比例的多少，机械效率高低和有用功大小之间没有关系；

（2）汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体；

（3）四冲程内燃机工作时，活塞在气缸中往复运动两次，曲转转动两周完成一个工作循环，只有做功冲程对外做功一次；

（4）汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能。

【解答】解：

A、机械效率高低，只能反映有用功在总功中所占比例的多少，机械效率高低和有用功大小之间没有关系，故A错误；

B、汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，故B错误；

C、汽油机一个工作循环包括四个冲程，只有做功冲程对外做功，因此一个工作循环做功一次，故C正确；

D、汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能，故D错误。

故选：C。

【点评】本题考查了对热机效率、汽油机和柴油机的区别、内燃机的四个冲程的理解，是一道综合题目。

18．

【分析】判断汽油机的四个冲程，先看进气门和排气门的关闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；活塞上行为压缩冲程和排气冲程；活塞下行为吸气冲程和做功冲程。

【解答】解：

A、进气门开启，排气门关闭，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程，故A不符合题意；

B、两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，故B不符合题意；

C、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故C符合题意；

D、进气门关闭，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程，故D不符合题意。

故选：C。

【点评】此题考查了对内燃机四个冲程的判断，要结合气门和活塞运动情况进行判断。

19．

【分析】四冲程汽油机飞轮转2转为一个工作循环，完成4个冲程，对外做功1次。

【解答】解：飞轮的转速为1800R/min=30R/s，即每秒钟飞轮转30转，完成15个工作循环，可以完成60个冲程，做功15次。

故选：A。

【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，记住相关的数据大小，会根据转速进行相关计算。

二．填空题

20．

【分析】热机的对环境的影响包括两个方面：热机工作时会产生噪声污染；废气中主要包含二氧化碳、二氧化硫，会造成温室效应和酸雨。

【解答】解：

在生活中，热机主要是汽油机和柴油机，汽油和柴油的燃烧会产生大量的烟尘和废气，所以会造成大气污染，同时，由于热机各部位的振动会产生高分贝的噪声，造成噪声污染。

故答案为：噪声。

【点评】此题考查了热机对环境的影响，属于基础性题目。

21．

【分析】解决此题要知道汽油机压缩冲程，能量转化是机械能转化为内能；在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。

【解答】解：

汽油机在压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能；

由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600revs/min=60revs/s，即每秒钟转60圈，完成120个冲程，做功30次。

故答案为：机械；30。

【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，还要知道能量转化的有关问题。

22．

【分析】（1）在内燃机的四个冲程中，进气门和排气门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；一个气门打开，另一个气门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；

在做功冲程中，是把内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能；

（2）四个冲程内燃机在一个工作循环中，完成4个冲程，飞轮转动2转，对外做功一次。

【解答】解：

（1）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：

甲图：两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能；

乙图：排气门打开，活塞向上运行，气缸容积减小，是排气冲程，此冲程机无能量转化；

丙图：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，此冲程内能转化为机械能；

丁图：进气门打开，活塞向下运动，气缸容积增大，是吸气冲程，此冲程机无能量转化；

（2）飞轮的转速为2400r/min=40r/s，在一个工作循环中，飞轮转动2转，对外做功一次，所以此汽油机每秒钟内完成80个冲程，对外做功20次。

故答案为：丙；80；20。

【点评】本题考查了内燃机的四个冲程以及各冲程的能量转化，是中考的热点内容。

23．

【分析】（1）根据W=Q=mq求出燃料的质量；

（2）已知电动机的效率和总功，可计算出所做的有用功；知道满载时电耗和电池总容量，可计算出列车行驶的路程；列车做匀速行驶，平均阻力f与牵引力相等，根据公式W=Fs可求平均阻力大小。

【解答】解：（1）电池储存的电能即汽油完全燃烧放出的热量为：Q=W=170kW•h=170×3.6×106J=6.12×108J，

故汽油的质量为：m==≈13.3kg；

（2）列车满载匀速行驶电动机所做的有用功：W有用=75%W=75%×6.12×108J=4.59×108J，

可行驶的路程：s==42.5km，

由f=F牵引力，W=Fs可知，

列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小为：f=F牵引力===1.08×104N。

故答案为：13.3；1.08×104。

【点评】本题综合考查了热值、电动机效率和功等知识在生活中的应用与计算，综合性较强，要认真分析，避免出错。

24．

【分析】（1）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是压缩冲程，内能转化为机械能的是做功冲程；

（2）知道汽油的热值和放出的热量，利用Q放=mq的变形公式可求汽油的质量。

【解答】解：

（1）在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能；

（2）由Q放=mq可得，汽油的质量：

m===0.5kg。

故答案为：压缩；0.5。

【点评】本题主要考查对热机各冲程特点的了解和热值计算公式的理解和掌握，基础性题目

25．

【分析】（1）内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中压缩冲程将机械能转化成内能，做功冲程将内能转化成机械能；

（2）燃料完全燃烧放出的热量用公式Q=qm计算，其中q为燃料的热值。

【解答】解：

（1）内燃机的四个冲程中，实现将机械能转化成内能的是压缩冲程；实现将内能转化为机械能的是做功冲程；

（2）7kg汽油完全燃烧要放出的热量：Q=qm=4.6×107J/kg×7kg=3.22×108J。

故答案为：做功；3.22×108。

【点评】本题考查了内燃机四冲程的能量转化、燃料燃烧放出的热量的计算，是比较基本的问题，要重点掌握。

26．

【分析】（1）在热机的四个冲程中，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）对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。

【解答】解：

（1）在热机的四个冲程中，把机械能转化为内能的是压缩冲程；

（2）汽车的散热器可用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降低发动机的温度。

故答案为：压缩；比热容大。

【点评】本题考查了内燃机各冲程的能量转化、比热容的应用，是比较基本的问题，要重点掌握。

27．

【分析】（1）四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，活塞往复1次，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。

（2）知道汽油的质量和热值，利用Q放=mq求汽油完全燃烧产生的热量。

【解答】解：（1）四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，活塞往复2次，

四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，所以1s内，飞轮转30圈，共15个工作循环，60个冲程，做功15次。

（2）500g=0.5kg汽油完全燃烧产生的热量：

Q放=mq=0.5kg×4.6×l07J/kg=2.3×l07J。

故答案为：15；2.3×l07。

【点评】此题以常见的汽油机为载体综合考查了热机的工作过程和有关热机的计算，要求学生熟练掌握所学知识。

28．

【分析】（1）因为干木柴完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，知道完全燃烧干木柴的质量，可以利用公式Q放=mq求干木柴的热值；

（2）热值是燃料的特性，其大小与燃料的种类有关，而与燃料的质量无关。

【解答】解：（1）由Q放=mq可得，干木柴的热值：

q===1.2×107J/kg；

（2）热值是燃料的特性，其大小与燃料的质量无关，用掉一半后，干木柴的热值仍为1.2×107J/kg。

故答案为：1.2×107；不变。

【点评】本题考查了学生对热值特性、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用，理解：热值是燃料的特性，其大小与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃烧程度无关。

29．

【分析】（1）比较不同燃料的燃烧值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同；质量相同的不同燃料完全燃烧释放的热量被相同质量的同种液体吸收，根据△t=，可以通过液体温度计示数变化来反应放出热量多少；

（2）燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能；

（3）吸收相同的热量比热容小的温度变化大，据此进行分析。

【解答】解：

（1）比较不同燃料热值的实验中，同时点燃料后，需等待燃料充分燃烧，通过观察温度计示数的示数上升来比较两种燃料热值大小；

（2）燃料燃烧时将化学能转化为内能；

（3）在吸收相同热量的情况下，比热容小的物质温度要升的高，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显。

故答案为：全部燃烧；化学能；小。

【点评】本题研究燃料的热值和比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。

30．

【分析】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。

【解答】解：如图，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。

若飞轮转速是1200r/min=20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，要经过40个冲程，对外做功10次。

故答案为：压缩；10。

【点评】本题考查了热机的三个知识点：根据进气门和排气门的闭合和打开情况、活塞的上下行情况来判断是哪个冲程，能的转化，根据工作循环、冲程、做功、活塞、飞轮任何一个能判断另外几个。

31．

【分析】（1）利用Q放=mq求出1kg天然气完全燃烧放出的热量，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的10倍，据此求0.5kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量；

（2）由题知，Q吸=Q放，根据Q吸=cm水（t﹣t0）可求出水的末温；液体的沸点与大气压有关，气压越小沸点越低；气压越大，沸点越高。

【解答】解：

（1）1kg天然气完全燃烧放出的热量：

Q放=mq天然气=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J，

0.5kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放′=Q放×5=4.2×l07J×5=2.1×l08J；

（2）由题知，Q吸=Q放′=2.1×l08J，

根据Q吸=cm水（t﹣t0）可知水达到沸点时的温度为：

t=t0+=45℃+=107.5℃

因为1标准大气压下水的沸点为100℃，液体的沸点随着表面气压的增大而升高，随气压减小而降低，所以此时水面上方的气压大于1标准大气压。

故答案为：2.1×108；107.5；大于。

【点评】本题考查了学生对燃料的热值、燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。

三．实验探究题

32．

【分析】（1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；在此实验中，酒精燃烧放出的热量大部分未被水吸收；

（2）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系。

【解答】解：

（1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲、丙两图进行实验；由于燃料燃烧释放的热量不能全部被液体吸收，使得实验得到的燃料热值偏小；

（2）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、乙两图进行实验。

故答案为：（1）①甲、丙；②相同质量的同种液体温度升高的高低；③偏小；（2）①甲、乙；②相同质量的不同的液体温度升高的高低。

【点评】本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握，分析时利用好控制变量法是解决本题的关键。

33．

【分析】（1）内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，根据气阀开闭和活塞移动情况确定冲程的名称，并排出正确顺序；

（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；

改变内能的方式有做功和热传递两种方式；

（3）热机的机械效率是指有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值。其中在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中将内能转化为机械能。

（4）从节能环保的角度作出分析和解答。

【解答】解：（1）甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程；

乙中的进气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程；

丙中的排气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程；

丁中的两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程；

故先后顺序为：乙甲丁丙。

（2）若飞轮转速是1800r/min，表示每分钟飞轮转动1800圈，900个工作循环，对外做功900次，则1min做功900次，此过程中燃气对外做功，则其内能减小即通过做功的方法改变物体的内能，除此之外通过热传递也可改变物体内能。

（3）由能流图可知：燃料完全燃烧放出的热量为E，有用机械能即有用功为E2，所以内燃机的效率可表示为η=×100%=×100%。

（4）使用乙醇汽油的好处是：污染小。

故答案为：（1）乙甲丁丙；（2）900；做功；热传递；（3）×100%；（4）污染小。

【点评】本题考查了功的计算、内燃机四冲程的特点以及能量转化，根据气阀开闭和活塞移动情况确定冲程的名称是关键。

34．

【分析】（1）根据控制变量法的应用规则，要比较不同燃料的热值，必须取不同种类的燃料；要比较不同物质的比热，就要取不同种类的液体；

（2）已知水的质量、吸收热量、比热容，根据吸热公式Q吸=cm△t计算升高温度；

（3）根据Q放=mq计算完全燃烧放出的热量，利用η=计算加热效率。

【解答】解：

（1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验；

为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验；

（2）由Q吸=cm△t得，水升高温度：

△t===75℃，

由于标准大气压下水的沸点为100℃，且水沸腾后吸热温度不变，但t+t0=75℃+30℃=105℃，故水温度最高可升高到100℃，即可升高70℃；

（3）完全燃烧4.2g酒精放出的热量为：Q放=mq=4.2×10﹣3kg×3.0×107J/kg=1.26×105J，

加热效率：

η=×100%=×100%=50%。

故答案为：（1）甲乙；甲丙；（2）70；（3）50%。

【点评】本题考查了学生对热值概念、吸热公式、效率公式的了解与掌握，分析时用好控制变量法是本题的关键，计算时注意单位统一。

35．

【分析】（1）（2）本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同；

（3）在此实验中，酒精和汽油燃烧放出的热量大部分未被水吸收。

【解答】解：

（1）因燃料放出的热量与燃料的热值和质量有关，所以要探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，必须控制燃料的质量相等；

（2）由图表数据可知在燃料燃尽后甲杯中的水温度升高得多，说明燃烧相同质量的燃料水吸收的热量多，煤油放出的热量多，所以煤油的热值较大；

（3）由于燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，所以利用此实验方法计算出煤油和菜籽油的热值比真实值要偏小些。

故答案为：（1）质量；（2）煤油；（3）燃料燃烧放出的热量未全部被水吸收。

【点评】本题是一道关于热值的实验探究题，知道热值的意义；会用控制变量法和转换法设计探究实验是本题的解题关键。

36．

【分析】（1）在内燃机的四个冲程中做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；压缩冲程压缩气体的过程中，将机械能转换为内能；

（2）据题目中的信息可知，防冻液不易汽化，且密度比水的密度小；

（3）某地常年最低气温为﹣17℃，结合“混合液的凝固点比本地常年最低气温低10℃而沸点一般要高于发动机最高工作温度5℃以上”，判断出混合液凝固点和沸点的大致范围，再由表中数据找出合适的防冻液；

【解答】解：（1）发动机工作时，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）据题目中的信息可知，防冻液不易汽化，且密度比水的密度小；

（3）某地最低气温为﹣17℃，防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度10℃以下，则混合液的凝固点约为﹣27℃以下；

汽车的发动机工作温度为90～101℃，沸点一般要高于发动机最高工作温度5℃以上，则混合液的沸点约为106℃以上；

由于混合液的凝固点比本地常年最低气温低10℃，而混合液中防冻液的含量不宜过高，另外除了满足凝固点和沸点的条件外，55%的比热容大，冷却效果好。所以选择55%的防冻液较为合适。

故答案为：（1）压缩；  （2）不易汽化，密度比水小；（3）C；某地最低气温为﹣17℃，防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度10℃以下，则混合液的凝固点约为﹣27℃以下；汽车的发动机工作温度为90～101℃，沸点一般要高于发动机最高工作温度5℃以上，则混合液的沸点约为106℃以上；由于混合液的凝固点比本地常年最低气温低10℃，而混合液中防冻液的含量不宜过高，另外除了满足凝固点和沸点的条件外，55%的比热容大，冷却效果好。所以选择55%的防冻液较为合适。

【点评】本题综合考查了学生对水凝固后体积的变化特点、沸点、凝固点的了解和掌握，会从材料中得出相关信息是本题的关键。

37．

【分析】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，根据此进行分析。

【解答】解：

（1）根据Q放=mq，燃料燃烧放出热量的多少与物体的质量和热值有关，所以要探究热值的大小，需使菜籽油和煤油的质量相等；

水吸收热量后温度的变化，与吸热的多少及质量有关，所以还要控制两杯水的质量相等；

①质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少；

②要探究不同燃料热值的大小，应使其它条件相同，只有燃料的种类不同，即用到控制变量法；

根据热传递的条件，水温与周围环境温度相差越大，越容易发生热传递，若水的初温不同，便可造成水的散热情况不同，所以实验中应控制水的初温相同；

③由上分析知，小明的分析更加合理；

（2）根据表格中数据，相同质量的两种燃料燃烧完后，煤油的水温升高较大，说明煤油放出的热量较多，即煤油的热值较大；

（3）在实验过程中，燃油不可能完全燃烧，且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收，同时水也会向外散热，所以不能通过水温的变化得出燃料燃烧放出的热量，计算结果不准确。

故答案为：

（1）相等；①水温升高的多少；②控制变量；种类；散热；③小明；

（2）煤油；

（3）不可靠，燃油不可能完全燃烧且燃油燃烧放出的热量不能完全被水吸收。

【点评】根据Q吸=cm△t知，质量相同的同种物质升高的温度与吸收热量的多少有关，此实验通过这个原理来反映两种燃油燃烧放出热量的多少；

根据Q放=mq，质量相同的不同燃料，完全燃烧放出的热量与其热值有关，根据水温的变化情况可得知两种燃油燃烧放出热量的大小关系，从而判断出燃油的热值大小，整个过程中应用了控制变量法。

四．计算题

38．

【分析】（1）知道汽车速度和行驶时间，利用s=vt求行驶的路程，由图象可知，汽车速度为50km/h时，所受的阻力，由于汽车匀速行驶，汽车的牵引力和阻力为一对平衡力，大小相等，可求牵引力；

（2）利用W=Fs求牵引力做功，利用汽车的效率求出总功（燃烧汽油释放的能量），再利用热值公式求得消耗的汽油质量。

【解答】解：

（1）由v=得：

s=vt=50km/h×0.5h=25km=2.5×104m，

由图象可知，汽车速度为50km/h时，所受阻力为4000N，

由于汽车匀速行驶，汽车的牵引力：

F=f=4000N，

（2）牵引力做功：

W=Fs=4000N×2.5×104m=1×108J；

由η=得：

W=ηQ=ηqm，

则m===20kg。

故答案为：（1）汽车所受的牵引力4000N；（2）内燃机完全燃烧燃料时所释放的能量中有20%转化为汽车牵引力所做的功，则该过程需要消耗20千克的燃料。

【点评】本题考查速度公式的运用，以及功的公式，热机的效率，在进行解答时，要灵活根据已知条件来选用合适的公式。

五．解答题

39．

【分析】（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能。

（2）①知道发动机的输出功率，利用功率公式P=计算发动机在1s内做功；知道四个缸总排量，可以求单缸排量；

②已求出发动机1s内做功多少，因为有四个缸同时工作，所以可以求出每个缸1s内做功多少，又知道转速（每分钟曲轴或飞轮所转的周数）为6000r/min，而四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，可知1min内做功3000次，得出1s内做功50次，可以求每个做功冲程里发动机做功多少。

（3）上面求出了在每个做功冲程里，燃气对活塞所做的功的大小，又知道单缸排量v，利用W=pv求燃气对活塞的压强。

（4）在做功冲程里，求出了燃气对活塞的压强，知道活塞的面积，利用p=求活塞受到的压力，又知道活塞移动的距离（冲程长），利用功的公式W=Fs求每个做功冲程燃气做功。

【解答】解：（1）在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀做功，将内能转化为机械能；

（2）①∵P=，

∴发动机在1s内做功：

W=Pt=120×103W×1s=1.2×105J，

∵四缸总排量为2.0L，

单缸排量：

V=×2.0L=0.5L，

②∵发动机在1s内做功1.2×105J，

发动机有四个缸同时工作，

∴每个缸1s内做功：

W=×1.2×105J=3×104J，

又∵转速为6000r/min，四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，

∴1s内做功50次，

每个做功冲程做功：

W′=×3×104J=600J。

（3）∵W′=pV，V=0.5L=0.5×10﹣3m3，

∴燃气对活塞的压强：p===1.2×106Pa；

（4）∵p=，

∴活塞受到的压力：

F=pS，

∵在做功冲程，活塞移动的距离为l，发动机的单缸排量V=Sl，

∴燃气对活塞所做的功：

W=Fl=pSl=pS。

故答案为：（1）燃气；内；机械；

（2）①1.2×105，0.5，②600；

（3）1.2×106；

（4）pS，pSl，Sl。

【点评】本题综合考查了功的计算、功率的计算、压强的计算，计算到每一个冲程，繁杂，需要细心，属于难题。