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1. 我国“玉兔号”月球车的动力是由其肩部的太阳能电池板提供的。月球车不用内燃机来驱动的原因是________。
答案
月球上没有氧气，内燃机无法燃烧燃料做功
解析
【解析】
内燃机工作需要燃料在氧气中燃烧来提供动力，月球上没有氧气，无法支持燃料燃烧，因此月球车不能用内燃机驱动。
【答案】
月球上没有氧气，内燃机无法燃烧燃料做功
【知识点】
内燃机工作原理、燃烧的必要条件
【点评】
本题结合航天科技常识考察物理知识，要求学生将内燃机工作条件与月球环境特点关联，注重知识的实际应用能力。
【难度系数】
0.7
内燃机工作需要燃料在氧气中燃烧来提供动力，月球上没有氧气，无法支持燃料燃烧，因此月球车不能用内燃机驱动。
【答案】
月球上没有氧气，内燃机无法燃烧燃料做功
【知识点】
内燃机工作原理、燃烧的必要条件
【点评】
本题结合航天科技常识考察物理知识，要求学生将内燃机工作条件与月球环境特点关联，注重知识的实际应用能力。
【难度系数】
0.7
2. 一台单缸四冲程柴油机活塞的横截面积为$600cm^2,$做功冲程的平均压强是$3.5×10^5Pa,$活塞的行程是100mm。求：
(1)做功冲程中气体做的功。
(2)柴油机每分钟完成500个工作循环时的功率。
(1)做功冲程中气体做的功。
(2)柴油机每分钟完成500个工作循环时的功率。
答案
（1）活塞的横截面积$ S=600\ \text{cm}^2=0.06\ \text{m}^2 $，平均压力$ F=pS=3.5\times10^5\ \text{Pa}\times0.06\ \text{m}^2=21000\ \text{N} $，行程$ s=100\ \text{mm}=0.1\ \text{m} $，做功$ W=Fs=21000\ \text{N}\times0.1\ \text{m}=2100\ \text{J} $；（2）每分钟完成500个工作循环，总功$ W_{\text{总}}=500\times2100\ \text{J}=1.05\times10^6\ \text{J} $，功率$ P=\frac{W_{\text{总}}}{t}=\frac{1.05\times10^6\ \text{J}}{60\ \text{s}}=17500\ \text{W}=17.5\ \text{kW} $
解析
【解析】
（1）先进行单位换算：活塞的横截面积$S=600\ \mathrm{cm}^2=0.06\ \mathrm{m}^2$，活塞行程$s=100\ \mathrm{mm}=0.1\ \mathrm{m}$。
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$变形得气体对活塞的平均压力：$F=pS=3.5×10^5\ \mathrm{Pa}×0.06\ \mathrm{m}^2=21000\ \mathrm{N}$。
再根据功的公式$W=Fs$，可得做功冲程中气体做的功：$W=Fs=21000\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}=2100\ \mathrm{J}$。
（2）柴油机每分钟完成500个工作循环，一个工作循环对外做功1次，所以每分钟对外做功500次，总功$W_{\mathrm{总}}=500×2100\ \mathrm{J}=1.05×10^6\ \mathrm{J}$。
根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，可得柴油机的功率：$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\frac{1.05×10^6\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}}=17500\ \mathrm{W}=17.5\ \mathrm{kW}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{2100\ \mathrm{J}}$；(2) $\boldsymbol{17.5\ \mathrm{kW}}$
【知识点】
压强的计算、功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查压强、功和功率的综合计算，解题时需注意单位的统一换算，同时要明确四冲程柴油机一个工作循环对外做功1次的特点。
【难度系数】
0.6
（1）先进行单位换算：活塞的横截面积$S=600\ \mathrm{cm}^2=0.06\ \mathrm{m}^2$，活塞行程$s=100\ \mathrm{mm}=0.1\ \mathrm{m}$。
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$变形得气体对活塞的平均压力：$F=pS=3.5×10^5\ \mathrm{Pa}×0.06\ \mathrm{m}^2=21000\ \mathrm{N}$。
再根据功的公式$W=Fs$，可得做功冲程中气体做的功：$W=Fs=21000\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}=2100\ \mathrm{J}$。
（2）柴油机每分钟完成500个工作循环，一个工作循环对外做功1次，所以每分钟对外做功500次，总功$W_{\mathrm{总}}=500×2100\ \mathrm{J}=1.05×10^6\ \mathrm{J}$。
根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，可得柴油机的功率：$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\frac{1.05×10^6\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}}=17500\ \mathrm{W}=17.5\ \mathrm{kW}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{2100\ \mathrm{J}}$；(2) $\boldsymbol{17.5\ \mathrm{kW}}$
【知识点】
压强的计算、功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查压强、功和功率的综合计算，解题时需注意单位的统一换算，同时要明确四冲程柴油机一个工作循环对外做功1次的特点。
【难度系数】
0.6
- 热值
什么是热值？
人们把某种燃料______与______之比,叫做这种燃料的热值。
热值用字母______表示,在国际单位制中,热值的单位是______,气体燃料热值的单位是______。
燃料热值的定义式为$ q = $____。
- 热机效率
什么是热机效率？
热机运转中,做的______与______之比称为热机效率。
- 环境保护
使用热机为什么会污染环境？
热机排放的尾气的主要成分有______和______。
什么是热值？
人们把某种燃料______与______之比,叫做这种燃料的热值。
热值用字母______表示,在国际单位制中,热值的单位是______,气体燃料热值的单位是______。
燃料热值的定义式为$ q = $____。
- 热机效率
什么是热机效率？
热机运转中,做的______与______之比称为热机效率。
- 环境保护
使用热机为什么会污染环境？
热机排放的尾气的主要成分有______和______。
答案
完全燃烧放出的热量
所用
燃料的质量
q
J/kg
J/m³
Q/m
有用功
燃料完全燃烧放出的热量
一氧化碳
氮氧化合物
所用
燃料的质量
q
J/kg
J/m³
Q/m
有用功
燃料完全燃烧放出的热量
一氧化碳
氮氧化合物
解析
【解析】
1. 热值部分：根据热值的定义，某种燃料完全燃烧放出的热量与所用燃料的质量之比叫做这种燃料的热值，用字母q表示，固体和液体燃料的热值单位是J/kg，气体燃料的热值单位是J/m³，其定义式为$q=\frac{Q}{m}$；
2. 热机效率部分：热机效率的定义为热机运转中，做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比；
3. 环境保护部分：热机排放的尾气中主要含有一氧化碳和氮氧化合物，这些物质会对环境造成污染。
【答案】
完全燃烧放出的热量；所用燃料的质量；q；J/kg；J/m³；$\frac{Q}{m}$；有用功；燃料完全燃烧放出的热量；一氧化碳；氮氧化合物
【知识点】
热值的定义、热机效率的定义、热机的环境影响
【点评】
本题为热学基础概念填空题，主要考查学生对热值、热机效率及热机污染相关核心概念的记忆与掌握，属于热学入门考点，需准确识记相关定义和物理量。
【难度系数】
0.8
1. 热值部分：根据热值的定义，某种燃料完全燃烧放出的热量与所用燃料的质量之比叫做这种燃料的热值，用字母q表示，固体和液体燃料的热值单位是J/kg，气体燃料的热值单位是J/m³，其定义式为$q=\frac{Q}{m}$；
2. 热机效率部分：热机效率的定义为热机运转中，做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比；
3. 环境保护部分：热机排放的尾气中主要含有一氧化碳和氮氧化合物，这些物质会对环境造成污染。
【答案】
完全燃烧放出的热量；所用燃料的质量；q；J/kg；J/m³；$\frac{Q}{m}$；有用功；燃料完全燃烧放出的热量；一氧化碳；氮氧化合物
【知识点】
热值的定义、热机效率的定义、热机的环境影响
【点评】
本题为热学基础概念填空题，主要考查学生对热值、热机效率及热机污染相关核心概念的记忆与掌握，属于热学入门考点，需准确识记相关定义和物理量。
【难度系数】
0.8
