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1.热机是利用能做功的机械。热机的种类有蒸汽机、、柴油机、燃气轮机、、火箭发动机等。
答案
解：
第一空：内
第二空：汽油机
第三空：喷气发动机
第一空：内
第二空：汽油机
第三空：喷气发动机
解析
【分析】
本题考查热机的基本概念，解题时需回忆热机的定义及常见种类。第一步，根据热机的工作原理确定其利用的能量形式；第二步，结合课本列举的热机种类补充空缺名称。
【解析】
1. 热机是将内能转化为机械能的机械，其工作时利用内能做功，因此第一空填“内”；
2. 常见热机种类包含蒸汽机、汽油机、柴油机、燃气轮机、喷气发动机、火箭发动机等，因此第二空填“汽油机”，第三空填“喷气发动机”。
【答案】
内；汽油机；喷气发动机
【知识点】
热机的概念；热机的种类
【点评】
本题为热机相关的基础识记题，考查对教材基础概念的掌握，难度较低，用于巩固热机的核心基础知识。
【难度系数】
0.9
本题考查热机的基本概念，解题时需回忆热机的定义及常见种类。第一步，根据热机的工作原理确定其利用的能量形式；第二步，结合课本列举的热机种类补充空缺名称。
【解析】
1. 热机是将内能转化为机械能的机械，其工作时利用内能做功，因此第一空填“内”；
2. 常见热机种类包含蒸汽机、汽油机、柴油机、燃气轮机、喷气发动机、火箭发动机等，因此第二空填“汽油机”，第三空填“喷气发动机”。
【答案】
内；汽油机；喷气发动机
【知识点】
热机的概念；热机的种类
【点评】
本题为热机相关的基础识记题，考查对教材基础概念的掌握，难度较低，用于巩固热机的核心基础知识。
【难度系数】
0.9
2.某汽车装有单缸四冲程汽油机，汽油在气缸内燃烧时将能转化为燃气的能；若飞轮的转速为2 400 r/min，则在1 s内汽油机对外做功次。图12.4-1所示的是汽油机的一个工作循环，其四个冲程的正确顺序是。如图12.4-2所示，用力把空气压缩引火仪的活塞迅速压下，筒底的硝化棉燃烧，该过程中通过的方式来改变筒内空气的内能，其能量转化情况与汽油机的冲程是一致的。
答案
解：
汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为燃气的内能；
飞轮转速为$2400\ \mathrm{r/min}=\frac{2400\ \mathrm{r}}{60\ \mathrm{s}}=40\ \mathrm{r/s}$，四冲程汽油机飞轮每转2圈完成一个工作循环、对外做功1次，因此1s内汽油机对外做功$\frac{40}{2}=20$次；
乙图进气门打开，活塞向下运动，为吸气冲程；甲图两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；丁图火花塞点火，两个气门都关闭，活塞向下运动，为做功冲程；丙图排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，因此四个冲程的正确顺序是乙、甲、丁、丙；
用力把空气压缩引火仪的活塞迅速压下，该过程中通过做功的方式改变筒内空气的内能，将机械能转化为内能，其能量转化情况与汽油机的压缩冲程一致。
答案依次为：化学；内；20；乙、甲、丁、丙；做功；压缩。
汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为燃气的内能；
飞轮转速为$2400\ \mathrm{r/min}=\frac{2400\ \mathrm{r}}{60\ \mathrm{s}}=40\ \mathrm{r/s}$，四冲程汽油机飞轮每转2圈完成一个工作循环、对外做功1次，因此1s内汽油机对外做功$\frac{40}{2}=20$次；
乙图进气门打开，活塞向下运动，为吸气冲程；甲图两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；丁图火花塞点火，两个气门都关闭，活塞向下运动，为做功冲程；丙图排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，因此四个冲程的正确顺序是乙、甲、丁、丙；
用力把空气压缩引火仪的活塞迅速压下，该过程中通过做功的方式改变筒内空气的内能，将机械能转化为内能，其能量转化情况与汽油机的压缩冲程一致。
答案依次为：化学；内；20；乙、甲、丁、丙；做功；压缩。
解析
【分析】
本题考查单缸四冲程汽油机的相关知识，解题思路如下：
1. 汽油燃烧的能量转化：燃料燃烧是化学能释放转化为内能；
2. 飞轮转速与做功次数的计算：先转换转速单位，再根据四冲程汽油机飞轮每2转完成1个工作循环、对外做功1次的规律计算；
3. 四冲程的判断：依据气门开闭状态和活塞运动方向区分吸气、压缩、做功、排气冲程；
4. 内能改变方式与对应冲程：压缩引火仪通过做功改变内能，机械能转化为内能，对应汽油机压缩冲程。
【解析】
1. 汽油在气缸内燃烧时，消耗化学能，转化为燃气的内能，故填化学、内；
2. 飞轮转速为$2400\ \mathrm{r/min}$，换算为每秒转数：$2400\ \mathrm{r/min} = \frac{2400\ \mathrm{r}}{60\ \mathrm{s}} = 40\ \mathrm{r/s}$；四冲程汽油机飞轮每转2圈对外做功1次，因此1s内对外做功次数为$\frac{40}{2}=20$次；
3. 冲程判断：乙图进气门打开、活塞向下，为吸气冲程；甲图气门关闭、活塞向上，为压缩冲程；丁图火花塞点火、气门关闭、活塞向下，为做功冲程；丙图排气门打开、活塞向上，为排气冲程，故顺序为乙、甲、丁、丙；
4. 压缩引火仪压活塞时，对筒内空气做功，改变内能，能量转化为机械能转内能，与汽油机压缩冲程一致，故填做功、压缩。
【答案】
化学；内；20；乙、甲、丁、丙；做功；压缩
【知识点】
能量转化、四冲程汽油机、内能的改变方式
【点评】
本题围绕单缸四冲程汽油机的核心知识点命题，涵盖能量转化、冲程判断、转速与做功次数的关系，属于基础应用类题目，需学生掌握四冲程的特点及内能改变的两种方式。
【难度系数】
0.6
本题考查单缸四冲程汽油机的相关知识，解题思路如下：
1. 汽油燃烧的能量转化：燃料燃烧是化学能释放转化为内能；
2. 飞轮转速与做功次数的计算：先转换转速单位，再根据四冲程汽油机飞轮每2转完成1个工作循环、对外做功1次的规律计算；
3. 四冲程的判断：依据气门开闭状态和活塞运动方向区分吸气、压缩、做功、排气冲程；
4. 内能改变方式与对应冲程：压缩引火仪通过做功改变内能，机械能转化为内能，对应汽油机压缩冲程。
【解析】
1. 汽油在气缸内燃烧时，消耗化学能，转化为燃气的内能，故填化学、内；
2. 飞轮转速为$2400\ \mathrm{r/min}$，换算为每秒转数：$2400\ \mathrm{r/min} = \frac{2400\ \mathrm{r}}{60\ \mathrm{s}} = 40\ \mathrm{r/s}$；四冲程汽油机飞轮每转2圈对外做功1次，因此1s内对外做功次数为$\frac{40}{2}=20$次；
3. 冲程判断：乙图进气门打开、活塞向下，为吸气冲程；甲图气门关闭、活塞向上，为压缩冲程；丁图火花塞点火、气门关闭、活塞向下，为做功冲程；丙图排气门打开、活塞向上，为排气冲程，故顺序为乙、甲、丁、丙；
4. 压缩引火仪压活塞时，对筒内空气做功，改变内能，能量转化为机械能转内能，与汽油机压缩冲程一致，故填做功、压缩。
【答案】
化学；内；20；乙、甲、丁、丙；做功；压缩
【知识点】
能量转化、四冲程汽油机、内能的改变方式
【点评】
本题围绕单缸四冲程汽油机的核心知识点命题，涵盖能量转化、冲程判断、转速与做功次数的关系，属于基础应用类题目，需学生掌握四冲程的特点及内能改变的两种方式。
【难度系数】
0.6
3. 图12.4-3所示的是小红自制的热机模型，她在矿泉水瓶的侧壁上开了一个孔，把电火花发生器紧紧插入孔中，实验时从上方瓶口喷入液态酒精并轻轻盖上一次性塑料杯，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，塑料杯立即飞出。(请勿模仿!)此过程酒精燃烧产生的能转化为塑料杯的能，相当于内燃机的冲程；塑料杯飞出后瓶内气体的内能(选填“增加”“减少”或“不变”)，温度(选填“升高”或“降低”)。
答案
解：
此过程酒精燃烧产生的内能转化为塑料杯的机械能，相当于内燃机的做功冲程；塑料杯飞出后瓶内气体对外做功，内能减少，温度降低。
答案依次为：内；机械；做功；减少；降低。
此过程酒精燃烧产生的内能转化为塑料杯的机械能，相当于内燃机的做功冲程；塑料杯飞出后瓶内气体对外做功，内能减少，温度降低。
答案依次为：内；机械；做功；减少；降低。
解析
【分析】
本题考查内能的利用、内燃机冲程及内能的改变。解题时，先明确酒精燃烧的能量转化，再分析推动塑料杯时的能量转化，对应内燃机的冲程；最后根据气体对外做功判断内能和温度的变化。
【解析】
酒精燃烧时，将化学能转化为内能，使瓶内气体内能增加、压强增大；气体推动塑料杯飞出，将内能转化为塑料杯的机械能，这一过程与内燃机的做功冲程（内能转化为机械能）原理相同。塑料杯飞出后，瓶内气体对外做功，自身的内能减少，温度降低。
【答案】
内；机械；做功；减少；降低
【知识点】
内能的利用；内燃机冲程；内能的改变
【点评】
本题结合自制热机模型，将抽象的内能转化与实际装置结合，考查基础知识点的应用，需理解做功冲程的能量转化及气体对外做功时内能的变化规律，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
本题考查内能的利用、内燃机冲程及内能的改变。解题时，先明确酒精燃烧的能量转化，再分析推动塑料杯时的能量转化，对应内燃机的冲程；最后根据气体对外做功判断内能和温度的变化。
【解析】
酒精燃烧时，将化学能转化为内能，使瓶内气体内能增加、压强增大；气体推动塑料杯飞出，将内能转化为塑料杯的机械能，这一过程与内燃机的做功冲程（内能转化为机械能）原理相同。塑料杯飞出后，瓶内气体对外做功，自身的内能减少，温度降低。
【答案】
内；机械；做功；减少；降低
【知识点】
内能的利用；内燃机冲程；内能的改变
【点评】
本题结合自制热机模型，将抽象的内能转化与实际装置结合，考查基础知识点的应用，需理解做功冲程的能量转化及气体对外做功时内能的变化规律，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
4.图12.4-4所示的是某辆汽车汽油机的能量流向图，由图可知该汽油机的热机效率为，汽油机工作消耗0.5 kg汽油($q_{汽油}=4.6×10^7 J/kg$)可以输出J有用功。下列措施不能提高热机效率的是。
①尽量使燃料充分燃烧；
②尽量选用功率更大的发动机；
③尽量减少废气带走的热量；
④尽量减少热机部件间的摩擦损耗。
图12.4-4
①尽量使燃料充分燃烧；
②尽量选用功率更大的发动机；
③尽量减少废气带走的热量；
④尽量减少热机部件间的摩擦损耗。
图12.4-4
答案
$\boldsymbol{30\%}$；$\boldsymbol{6.9× 10^6}$；$\boldsymbol{②}$
解析
【分析】
要解决这道题，首先明确热机效率的定义：热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧释放的总能量的比值。第一步，根据能量流向图，用100%减去各项损耗的百分比，算出热机效率；第二步，利用公式$Q_{放}=mq$计算0.5kg汽油完全燃烧放出的总热量，再乘以热机效率得到有用功；第三步，根据热机效率的影响因素，判断哪个措施不能提高效率，注意功率是做功快慢，和效率无关。
【解析】
1. 计算热机效率：由能量流向图可知，损耗的能量占比为$33\%+30\%+7\%=70\%$，因此热机效率$\eta=100\%-70\%=30\%$。
2. 计算有用功：0.5kg汽油完全燃烧释放的热量$Q_{放}=mq_{汽油}=0.5kg×4.6×10^7J/kg=2.3×10^7J$，有用功$W_{有用}=Q_{放}×\eta=2.3×10^7J×30\%=6.9×10^6J$。
3. 判断提高热机效率的措施：①使燃料充分燃烧，可减少能量浪费，能提高效率；②功率是表示做功快慢的物理量，与热机效率（有用功和总能量的比值）无关，不能提高效率；③减少废气带走的热量，可减少能量损耗，提高效率；④减少部件间的摩擦损耗，也能提高效率。因此选②。
【答案】
30%；$6.9×10^6$；②
【知识点】
热机效率、热量计算、能量利用效率
【点评】
本题考查热机效率的计算及影响因素，核心是理解热机效率的定义，区分功率与效率的概念，属于基础应用类题目，难度不大。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，首先明确热机效率的定义：热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧释放的总能量的比值。第一步，根据能量流向图，用100%减去各项损耗的百分比，算出热机效率；第二步，利用公式$Q_{放}=mq$计算0.5kg汽油完全燃烧放出的总热量，再乘以热机效率得到有用功；第三步，根据热机效率的影响因素，判断哪个措施不能提高效率，注意功率是做功快慢，和效率无关。
【解析】
1. 计算热机效率：由能量流向图可知，损耗的能量占比为$33\%+30\%+7\%=70\%$，因此热机效率$\eta=100\%-70\%=30\%$。
2. 计算有用功：0.5kg汽油完全燃烧释放的热量$Q_{放}=mq_{汽油}=0.5kg×4.6×10^7J/kg=2.3×10^7J$，有用功$W_{有用}=Q_{放}×\eta=2.3×10^7J×30\%=6.9×10^6J$。
3. 判断提高热机效率的措施：①使燃料充分燃烧，可减少能量浪费，能提高效率；②功率是表示做功快慢的物理量，与热机效率（有用功和总能量的比值）无关，不能提高效率；③减少废气带走的热量，可减少能量损耗，提高效率；④减少部件间的摩擦损耗，也能提高效率。因此选②。
【答案】
30%；$6.9×10^6$；②
【知识点】
热机效率、热量计算、能量利用效率
【点评】
本题考查热机效率的计算及影响因素，核心是理解热机效率的定义，区分功率与效率的概念，属于基础应用类题目，难度不大。
【难度系数】
0.6
5.下列机械的动力装置不是使用热机的是()
A.玉兔号月球车
B.国产航母山东舰
C.长征五号火箭
D.客机
A.玉兔号月球车
B.国产航母山东舰
C.长征五号火箭
D.客机
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题，首先需明确热机的定义：热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置，常见类型包括内燃机、蒸汽轮机、火箭发动机等。接下来逐一分析各选项机械的动力装置，判断是否使用热机即可得出答案。
【解析】
热机的核心是利用燃料燃烧产生的内能做功，将化学能转化为内能再转化为机械能。
选项A：玉兔号月球车的动力装置是太阳能电池板，将太阳能转化为电能驱动电机，不使用热机；
选项B：国产航母山东舰使用蒸汽轮机或燃气轮机，依靠燃料燃烧提供动力，属于热机；
选项C：长征五号火箭通过燃料燃烧产生高温高压气体做功，使用火箭发动机，属于热机；
选项D：客机依靠航空发动机燃烧燃料提供动力，属于热机。
因此，动力装置不是热机的是A选项。
【答案】
A
【知识点】
热机的概念；常见动力装置类型
【点评】
本题考查热机的基础概念，需准确区分不同机械的动力来源，明确热机的工作原理即可快速解题，属于基础题型。
【难度系数】
0.2
要解决这道题，首先需明确热机的定义：热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置，常见类型包括内燃机、蒸汽轮机、火箭发动机等。接下来逐一分析各选项机械的动力装置，判断是否使用热机即可得出答案。
【解析】
热机的核心是利用燃料燃烧产生的内能做功，将化学能转化为内能再转化为机械能。
选项A：玉兔号月球车的动力装置是太阳能电池板，将太阳能转化为电能驱动电机，不使用热机；
选项B：国产航母山东舰使用蒸汽轮机或燃气轮机，依靠燃料燃烧提供动力，属于热机；
选项C：长征五号火箭通过燃料燃烧产生高温高压气体做功，使用火箭发动机，属于热机；
选项D：客机依靠航空发动机燃烧燃料提供动力，属于热机。
因此，动力装置不是热机的是A选项。
【答案】
A
【知识点】
热机的概念；常见动力装置类型
【点评】
本题考查热机的基础概念，需准确区分不同机械的动力来源，明确热机的工作原理即可快速解题，属于基础题型。
【难度系数】
0.2
6.关于汽油机和柴油机的比较，下列叙述正确的是()
A.吸气冲程中吸入气缸的都是空气
B.在压缩冲程末的点火方式是相同的
C.柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高
D.一般情况下，汽油机的效率都比柴油机的高
A.吸气冲程中吸入气缸的都是空气
B.在压缩冲程末的点火方式是相同的
C.柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高
D.一般情况下，汽油机的效率都比柴油机的高
答案
C
解析
【分析】
本题考查汽油机和柴油机的异同点，解题时需回忆两者在吸气冲程、压缩冲程、做功冲程的特点，以及热机效率的差异，逐一判断每个选项的正确性。首先明确核心区别：汽油机吸气冲程吸油气混合物、点火为点燃式；柴油机吸气冲程吸空气、点火为压燃式，且柴油机压缩比大、燃气压强高、效率更高，据此分析选项即可。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气的混合物，柴油机吸气冲程仅吸入空气，因此A错误。
选项B：压缩冲程末，汽油机依靠火花塞点火（点燃式），柴油机依靠压缩空气使柴油自燃（压燃式），点火方式不同，因此B错误。
选项C：柴油机的压缩比远大于汽油机，压缩冲程结束时气缸内压强、温度更高，做功冲程中推动活塞的燃气压强比汽油机高，因此C正确。
选项D：柴油机能量损失更少，效率通常高于汽油机，因此D错误。
【答案】
C
【知识点】
汽油机与柴油机的区别、热机效率
【点评】
本题是热机部分的基础题，重点考查汽油机和柴油机的核心差异，需要准确识记两者在吸气、点火、燃气压强、效率等方面的不同，属于学生应掌握的常规知识点。
【难度系数】
0.7
本题考查汽油机和柴油机的异同点，解题时需回忆两者在吸气冲程、压缩冲程、做功冲程的特点，以及热机效率的差异，逐一判断每个选项的正确性。首先明确核心区别：汽油机吸气冲程吸油气混合物、点火为点燃式；柴油机吸气冲程吸空气、点火为压燃式，且柴油机压缩比大、燃气压强高、效率更高，据此分析选项即可。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气的混合物，柴油机吸气冲程仅吸入空气，因此A错误。
选项B：压缩冲程末，汽油机依靠火花塞点火（点燃式），柴油机依靠压缩空气使柴油自燃（压燃式），点火方式不同，因此B错误。
选项C：柴油机的压缩比远大于汽油机，压缩冲程结束时气缸内压强、温度更高，做功冲程中推动活塞的燃气压强比汽油机高，因此C正确。
选项D：柴油机能量损失更少，效率通常高于汽油机，因此D错误。
【答案】
C
【知识点】
汽油机与柴油机的区别、热机效率
【点评】
本题是热机部分的基础题，重点考查汽油机和柴油机的核心差异，需要准确识记两者在吸气、点火、燃气压强、效率等方面的不同，属于学生应掌握的常规知识点。
【难度系数】
0.7
