第28讲 物体的内能-内燃机及效率（解析版）

第28讲物体的内能--内燃机及其效率内燃机及其冲程内燃机的效率一.热机1.定义：把内能转化为机械能的机械2.常见的内燃机种类：（1）蒸汽机（2）喷气式发动机二.内燃机1.定义：燃料在机器汽缸内燃烧的热机。汽油机和柴油机是两种常见的内燃机。2.常见的内燃机：汽油机和柴油机3.汽油机工作原理：气缸吸入汽油和空气的混合物，经火花塞点火将内能转化为机械能，推动着活塞运动。4.柴油机工作原理：气缸吸入空气，经喷油嘴把柴油喷进高温的气缸点燃，将内能转化为机械能，推动着活塞运动。内燃机的工作：对于内燃机的活塞上下运动我们把内燃机的工作分为四个冲程，作为一个工作循环，转两圈，做一次功，只有做功冲程是对外做功，其他冲程都是靠惯性完成内燃机的工作（以汽油机的图示为例）吸气冲程---进气门打开，排气门关闭，活塞向下，将空气吸入气缸（汽油机吸入的是汽油和空气的混合物）压缩冲程---进气门关闭，排气门关闭，活塞向上，压缩气缸里的气体（将机械能转化为内能）做功冲程---进气门关闭，排气门关闭，活塞向下，气缸里燃料燃烧（将内能转化为机械能，汽油机需要火花塞点火，柴油机压燃）排气冲程---进气门关闭，排气门打开，活塞向上，将气缸里的气体排出7.汽油机与柴油机的区别：（1）缸内吸入的气体：汽油机吸入的是空气与汽油的混合气体，柴油机吸入的是空气（2）点火方式：汽油机在压缩冲程结束通过火花塞电子打火点燃，柴油机是压缩冲程结束通过喷油嘴喷入柴油蒸气后直接压燃（3）结构上：汽油机的火花塞，柴油机有喷油嘴。（4）效率上：柴油机的效率高于汽油机（5）体积上：柴油机更大，功率也相对大些。考点一：内燃机及其冲程【例1】光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应；控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机（）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程【答案】C【解析】当活塞右移时，活塞对外做功，则该过程相当于汽油机四个冲程中的做功冲程。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。【例2】如图是四冲程汽车发动机某一冲程的示意图，下列说法正确的是（）

A．该冲程为排气冲程，废气带走的能量最少B．该汽油机吸气冲程中吸入的只有空气C．若汽油在气缸内完全燃烧，则发动机效率可达100%D．若汽油机飞轮的转速为1800r/min，则在1min内对外做功900次【答案】D【解析】A．由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，该冲程为压缩冲程，故A错误；B．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气和汽油的混合物，故B错误；C．即使汽油在气缸内完全燃烧，但是汽油机在工作过程存在摩擦、废气也会带走很大一部分能量，所以发动机的效率不可能达到，故C错误；D．若汽油机飞轮的转速为，由于汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，则该汽油机内对外做功900次，故D正确。考点二：内燃机效率【例1】如图所示为户外分体式燃气炉，该燃气炉的功率为4500W（指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量）。某次野炊时，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140s（标准大气压下），已知水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，下列有关说法正确的是（）A．烧水过程中燃料的热值不断减小B．使用过程中，燃气罐出气口的温度会升高C．该过程中水吸收的热量为6.3×105JD．燃气炉烧水过程的效率是50%【答案】D【解析】A.热值是燃料的一种特性，热值的大小与质量无关，因此燃料在燃烧过程中热值不变，故A错误；B．当燃气从出气口冲出时，燃气对外做功，燃气的内能转化为机械能，内能减小，温度会降低，使得燃气罐出气口的温度降低，故B错误；C．由可知，水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3=1kg在标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃﹣25℃)=3.15×105J故C错误；D．燃气完全燃烧放出的热量Q放=Pt=4500W×140s=6.3×105J则燃气炉烧水时的效率故D正确。故选D。【例2】汽油的热值为4.6×107J/kg。这个数值究竟有多大?我们可以通过一个具体例子来认识汽油热值的大小：一个50kg的中学生，从大厦的1楼步行至第11楼（走了10层楼），每层楼的层高为3m，如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和该中学生克服重力做的功相等，就可以算出所需汽油的质量mo。下列相关说法正确的是（）A．该中学生克服重力做了1.5×103J的功B．汽油的热值与汽油燃烧的情况有关C．汽油的热值为4.6×107J/kg，表示1kg汽油燃烧放出的热量为4.6×107JD．通过计算可知m0约为0.33g【答案】D【解析】A．该中学生克服重力做的功为故A错误；B．热值是燃料的一种特性，汽油的热值与汽油燃烧的情况无关，故B错误；C．汽油的热值为4.6×107J/kg，物理意义为1kg汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J，故C错误；D．依题意得由得，m0约为故D正确。1．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（）

A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高B．由乙图可知该汽油机的效率是30%C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值【答案】A【解析】A．如图甲所示，进气孔和排气孔都关闭，活塞向上运动，压缩气体，对气体做功，气体温度升高，这是汽油机的压缩冲程，故A正确；B．由乙图可知该汽油机的效率为η=100%-6%-30%-36%=28%故B错误；CD．热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比，燃料的热值只与燃料的种类和状态有关，与燃料是否完全燃烧无关，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的利用率，不会降低燃料的热值；为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率，不能提高燃料的热值，故CD错误。2．下列关于家用汽车的说法中，正确的是（）A．汽油机工作时，在做功冲程是将机械能转化为内能B．燃料在气缸内燃烧得越充分，燃料的热值越大C．乙醇汽油替代汽油作为燃料，可以节约石油资源D．能量是守恒的，汽油机的效率可以达到100%【答案】C【解析】A．汽油机工作时，在做功冲程是将内能转化为机械能，故A错误；B．热值只与燃料种类有关，与是否完全燃烧无关，燃料燃烧得越充分，它的热值不变，故B错误；C．乙醇是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料，将乙醇和普通汽油按定比例混配形成一种新型替代能源乙醇汽油，为了节约能源、保护环境，我国部分地区已开始推广使用乙醇汽油作为机动车的燃料，故C正确；D．热机工作时，要散失热量、要克服摩擦做功，使得燃料完全燃烧放出的热量并不能全用来做有用功，所以热机的效率总小于100%，故D错误。故选C。3．如图所示是武汉市的氢能源公交车。这种公交车不用加油、无需充电，3分钟“喝”满氢气，就能一口气跑上600公里，且全程零碳排放，连“滴”出来的水也能直接饮用。下列说法正确的是（

）

A．氢能源公交车使用的氢能源是一次能源B．停在站台上的公交车以旁边缓缓出站的另一辆公交车为参照物是静止的C．公交车发动机的能量损失中，燃气带走的能量最少D．汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了内能【答案】D【解析】A．氢能源公交车使用的氢能源是二次能源，因为它是通过一定的方法利用其它能源制取的，故A错误；B．停在站台上的公交车以旁边缓缓出站的另一辆公交车为参照物是运动的，两辆车的位置发生变化，故B错误；C．公交车发动机的能量损失有很多，其中燃气带走的能量是最多的，故C错误；D．汽车制动时，由于摩擦，汽车的动能转化成了空气和地面的内能，故D正确。故选D。4．小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，，，，则下列说法正确的是（）

A．整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多B．前3分钟，乙杯中的水吸收的热量为C．消耗的煤油完全燃烧放出的热量为D．酒精灯加热的效率为28%【答案】B【解析】A．由题意，由于甲、乙两烧杯各装水的质量相等，水的初始温度相同，根据可知水沸腾前，两杯水吸收的热量相等，为且同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，则整个过程甲、乙两杯水所吸收的热量分别为所以整个过程，乙杯中的水吸收的热量更多，故A错误；B．由图可得，3分钟时乙杯中的水恰好沸腾，则吸收的热量为故B正确；C．整个过程消耗的煤油完全燃烧放出的热量为故C错误；D．在整个过程中，燃烧4g酒精所释放的热量为可得酒精灯加热的效率为故D错误。5．如图所示，是街边师傅嘣爆米花的情景。关于嘣爆米花以下说法错误的是（）

A．煤的燃烧过程是将化学能转化为内能B．加热过程中不断摇动手柄是通过做功的方法增加玉米内能的C．打开锅盖将爆米花嘣出的一瞬间，锅内的温度降低，内能减小D．打开锅盖将爆米花嘣出的过程，与汽油机做功冲程的能量转化相同【答案】B【解析】A．煤的燃烧过程，消耗化学能，产生内能，其中的能量转化过程为：化学能转化为内能，故A正确，不符合题意；B．加热过程中，火的热传给锅、玉米，是通过热传递的方法增加玉米内能的，故B错误，符合题意；C．锅盖被打开的一瞬间，锅内的气体膨胀做功，内能减小，温度降低，故C正确，不符合题意；D．锅盖打开爆米花被崩出，内能转化为机械能，与汽油机做功冲程的能量转化相同，故D正确，不符合题意。故选B。6．如图所示为汽油机工作过程中的一个冲程，则（）

A．是压缩冲程，机械能转化为内能 B．是压缩冲程，内能转化为机械能C．是做功冲程，机械能转化为内能 D．是做功冲程，内能转化为机械能【答案】D【解析】由图得，该冲程两气阀关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。7．关于热机及其效率，下列说法正确的是（）A．热机做的有用功越多，效率就一定越高B．热机的功率越大，效率就一定越高C．热机把燃料燃烧所释放出的内能全部转化为机械能D．以上说法都不正确【答案】D【解析】A．热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，热机做的有用功多，但无法确定燃料完全燃烧放出的热量，因此效率不一定高，故A错误；B．功率是反映物体做功快慢的物理量，与效率无关，故B错误；C．有一部分内能通过废气散失掉，还有一部分克服机械摩擦做了功，所以燃料燃烧所释放出的内能没有全部转化为机械能，故C错误；D．综上，以上选项均不正确，故D正确。故选D。8．关于汽油机和柴油机描述正确的是（）A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞B．柴油机在吸气冲程中，柴油和空气的混合物进入汽缸C．做功冲程中，燃料释放的能量100%转化为机械能D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的大部分能量【答案】D【解析】A．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故A错误；B．柴油机在吸气冲程中，将空气吸入汽缸（没有吸入柴油），故B错误；C．在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误；D．在排气冲程中，排出的废气温度仍很高，废气带走了燃料释放的大部分能量，故D正确。故选D。9．如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（）A．汽油用掉一半之后，汽油的热值变成原来的一半B．汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图丙所示的原理相似D．图a中气缸内的蒸气体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力【答案】A【解析】A．热值是物体的特性之一，汽油用掉一半之后，汽油的热值不变，故A错误，符合题意；B．汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能，气缸内气体的温度升高，故B正确，不符合题意；C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图丙所示的原理相似，都将内能转化为机械能，故C正确，不符合题意；D．图a中气缸内的蒸气体积膨胀，从而推动活塞，将内能转化为机械能，使舰载机获得牵引力，故D正确，不符合题意。故选A。10．学习了热机，聪聪联想到了一种游戏。他用留有少量水塑料矿泉水瓶盖上盖子，扭转瓶子，然后轻轻扭动瓶盖，瓶盖被冲出，同时瓶内出现“白气”，如图所示。关于这个游戏过程，下列理解正确的是（

）

A．瓶子被扭变形说明力可以改变物体形状B．扭动瓶子，空气被压缩，瓶内气体密度不变C．瓶中的“白气”是瓶内的水汽化形成的D．瓶盖被瓶内气体冲出与内燃机的压缩冲程相似【答案】A【解析】A．瓶子在力的作用下被扭变形说明力可以改变物体形状，这是力的作用效果，故A正确；B．扭动瓶子，空气质量一定，被压缩后体积变小，根据可知瓶内气体密度变大，故B错误；C．气体冲出时，气体对外做功，自身的内能减小、温度降低，使水蒸气遇冷液化成白雾，故C错误；D．气体冲出时，气体对外做功，内能转化为机械能，能量转化类似四冲程内燃机的做功冲程，故D错误。故选A。11.汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（）A．热机排出的尾气没有内能B．热机的效率能达到100%C．热机的大量使用会造成环境污染D．汽油机的吸气冲程吸入的是空气【答案】C【解析】A．热机工作时，排出的尾气带走了大部分内能，故A错误；B．热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%，故B错误；C．热机工作时，燃料燃烧放出的废气会造成环境污染，所以热机的大量使用会造成环境污染，故C正确；D．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油混合气体，故D错误。故选C。12．如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（）A．有用机械能所占比例最大B．废气带走的能量占比为25%C．该汽油机的效率为35%D．减少机械摩擦不能提高汽油机效率【答案】A【解析】ABC．由两图知，燃料完全燃烧的内能，有用机械能所占比为40%，即该汽油机的效率为40%；废气带走的能量占比为35%；机械自身消耗的能量占比为1-35%-40%=25%故BC错误，A正确；D．减少机械摩擦能提高汽油机效率，故D错误。13．关于热机，下列说法正确的是（）A．热机消耗的燃料越多，热机效率越高B．四冲程汽油机工作过程中，压缩冲程是把活塞的机械能转化为内能C．热机的对外输出功率越大，热机效率越高D．热机所做机械功越多，热机效率越高【答案】B【解析】A．热机消耗的燃料多，但不知道有用功多少，因此无法确定热机效率高低，故A错误；B．四冲程汽油机工作过程中，压缩冲程中，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高，把活塞的机械能转化为内能，故B正确；C．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，功率是指做功的快慢，热机效率与功率无关，故C错误；D．热机的机械功越多，可能燃烧的燃料也越多，则有用功与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定大，所以效率不一定高，故D错误。故选B。14．下图是四冲程汽油机的工作示意图。从能量转化的角度看，机械能转化为内能的冲程是（）A．

B．

C．

D．

【答案】A【解析】A．图中的冲程两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A符合题意；B．图中的冲程进气阀开启，排气阀关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化，故B不符合题意；C．图中的冲程进气阀关闭，排气阀开启，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化，故C不符合题意；D．图中的冲程两气阀关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能，故D不符合题意。故选A。15．利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行加热时，完全燃烧了0.105m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%。下列说法正确的是（）①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103J②水吸收的热量是2.1×106J③水温升高了50℃④加热过程中水的内能保持不变A．只有②③ B．只有①④ C．只有①② D．只有③④【答案】A【解析】①煤气完全燃烧放出的热量Q放＝Vq＝0.105m3×4×107J/m3＝4.2×106J故①错误；②由得水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝50%×4.2×106J＝2.1×106J故②正确；③由Q吸＝cmΔt可得水升高的温度：故③正确；④在加热过程中，水的温度升高、内能增大，故④错误。16．燃油汽车的动力装置是内燃机，内燃机分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料。如图是汽油机的能量流向图，下列有关说法正确的是（）A．汽油属于不可再生能源，柴油属于可再生能源B．C．汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能D．使燃料充分燃烧可以提高燃料的热值，从而提高热机的效率【答案】C【解析】A.汽油和柴油都是由石油提炼而来，消耗后短时间内不会再生，都属于不可再生能源，故A错误；B．燃料完全燃烧放出的热量等于实际放出的热量加上因未完全燃烧损失的能量故B错误；C．汽油机的做功冲程高温高压的燃气对活塞做功，主要将高温高压燃气的内能转化为活塞的机械能，故C正确；D．热值是燃料的一种性质，与燃料的种类有关，是一个固定值；燃料充分燃烧，可以提高热机的效率，故D错误。17．某汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶15km，消耗汽油2L，发动机实际输出功率为50.4kW，汽油机效率为35%。已知ρ汽油＝0.8×103kg/m3；q汽油＝4.5×107J/kg，假设汽油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（）①消耗的汽油的质量是2kg②消耗的汽油完全燃烧放出的热量是7.2×107J③汽车受到的阻力是1680N④汽车行驶速度是120km/hA．只有②和③ B．只有①和② C．只有①和④ D．只有②和④【答案】A【解析】①已知消耗汽油的体积V=2L=2×10-3m3消耗的汽油的质量m=ρ汽油V=0.8×103kg/m3×2×10-3m3=1.6kg故①错误；②由热值公式可得汽油完全燃烧放出的热量故②正确；③汽车所做机械功W=ηQ=35%×7.2×107J=2.52×107J汽车所受牵引力的大小汽车匀速行驶，所受牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则阻力f=F=1680N故③正确；④由P=Fv可得汽车行驶速度故④错误。18．如图是四冲程汽油机工作示意图，该汽油机每秒对外做功20次，下列说法错误的是（）A．汽油机工作时各冲程的顺序依次为：丙、丁、甲、乙B．该汽油机飞轮的转速为2400r/minC．加润滑油减少各部件之间的摩擦可以提高热机效率D．如果汽油能更充分燃烧，既能提高热机效率，汽油的热值变大【答案】D【解析】A．由图可知，甲图中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程；乙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程；丙图中进气门打开，排气关闭，活塞向下运动，为吸气冲程；丁图中进气门和排气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程。所以汽油机工作时各冲程的顺序依次为：丙、丁、甲、乙，故A正确，不符合题意；B．汽油机每秒对外做功20次，则汽油机飞轮每秒转40周，所以该汽油机飞轮的转速为2400r/min，故B正确，不符合题意；C．加润滑油减少各部件之间的摩擦，可以减小汽油机克服摩擦所做的额外功，所以可以提高热机效率，故C正确，不符合题意；D．如果汽油能更充分燃烧，可以减小额外功，则能提高热机效率，但是燃料是热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，所以汽油更充分燃烧不能使汽油的热值变大，故D错误，符合题意。故选D。19．如图是柴油车在4S店保养的情景，下列说法正确的是（）A．柴油机吸入汽缸的是雾化柴油和空气的混合物B．为柴油发动机加润滑油，减小摩擦，可以提高热机效率C．柴油机的效率大于汽油机，柴油机做的功一定比汽油机多D．若柴油不能完全燃烧，柴油的热值会变小【答案】B【解析】A．在吸气冲程中，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是空气，故A错误；B．为柴油发动机加润滑油，减小摩擦，在有用功一定时，减小额外功，可以提高热机效率，故B正确；C．用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率；做功多少和功率和做功时间有关，故C错误；D．燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，故D错误。故选B。20．如图所示，汽车发动机内的燃气燃烧释放的能量只有少部分转化为机械能被利用，其余的都散失掉了。下列说法中无法有效提高燃料利用率的是（）A．利用涡轮增压技术，增加进气量B．选用符合标准的低黏度润滑油C．增加汽缸的个数或容积D．将原来由吸气冲程吸入燃油的供油方式改为缸内直喷，使燃烧更充分【答案】C【解析】A．采用增加进气量的涡轮增压发动机可以使燃料燃烧更充分，减少了能量损失，可以提高热机的效率，故A不符合题意；B．选用符合标准的低黏度润滑油减少机器部件间的摩擦可以减少热量的损失，提高热机效率，故B不符合题意；C．增加汽缸的个数或容积不能改善燃料燃烧的充分程度，也不能减少热量损失，不能提高热机效率，故C符合题意；D．将原来由吸气冲程吸入燃油的供油方式改为缸内直喷，使燃烧更充分，减少了能量损失，可以提高热机的效率，故D不符合题意。故选C。21．由热值的定义可知，热值，式中m是燃料的质量，Q是燃料完全燃烧放出的热量，那么（）A．热值的大小与Q成正比B．热值的大小与m成反比C．煤的热值大于干柴的热值，燃烧煤所放出的热量一定比燃烧干柴放出的热量多D．热值的大小与Q、m都无关，由燃料的种类决定【答案】D【解析】ABD.热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量；热值是燃料本身的特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关、与燃料的质量和放出的热量无关，故D符合题意，AB不符合题意；C．煤的热值大于干柴的热值，相同质量的煤和干柴完全燃烧，煤放出的热量多，故C不符合题意。故选D。22．图1甲为注射器，在室温恒为T1的环境中，张老师快速向下推动活塞压缩针筒内的气体后松手，活塞即刻被向上弹起，此过程中针筒内均处于密封，针筒内物质均处于气态，针筒内气体温度随时间变化图像如图1乙所示，（由于气体分子间距离比较大，此实验过程不考虑分子势能的变化）（）A．活塞下压时，是通过热传递改变针筒内气体的内能B．t1－t2过程的能量转化与图2乙相同C．密封气体在t2时刻的内能小于t3时刻的内能D．活塞静止后，密封气体的温度最终保持在T2【答案】B【解析】A．活塞下压时，压缩气体做功，所以，是通过做功改变针筒内气体的内能，故A不符合题意；B．乙图是内燃机的压缩冲程，该过程是机械能转为内能，应该对应的是密封气体内能增加的那一段过程，即t1～t2过程，故B符合题意；C.由图知道，密闭气体的质量不变，t2时刻温度比t3时刻的高，因此t2时刻气体内能更大，故C不符合题意；D.装置会与周围的空气发生热传递，最终会与室温平衡，温度相等，所以最终温度为T1，故D不符合题意。23．如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是___________冲程。若该汽油机1s对外做功15次，则汽油机的飞轮速度为___________。

【答案】压缩1800【解析】图中的进气门和排气门关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程。四冲程汽油机在1s内对外做功15次，则汽油机1min做功900次，由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以汽油机的飞轮1min内飞轮转1800次，即该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min。24．便携燃料罐（图）给户外活动带来了方便，罐内填充液化的丁烷（C4H10），打开气罐时液态丁烷先__________（填物态变化），点燃丁烷，丁烷完全燃烧的产物为__________。丁烷热值为4.57×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·C），一罐120g的丁烷完全燃烧可以将__________kg水从20℃加热到沸腾（结果保留一位小数）。

【答案】汽化二氧化碳和水16.3【解析】打开气罐时，罐里的液体丁烷变成气体喷出来，这发生的是汽化现象。丁烷由碳、氢两种元素组成，燃烧然烧产物为二氧化碳和水。120g丁烷完全燃烧放出的热量水从20℃到沸腾吸收的热量，根据得25．我国确立了到2025年实现可再生能源年发电量在3.3×1012千瓦时左右的目标，为了实现上述目标，可以大力发展风能发电和水能发电。我国的“奋进号”潮流能发电机组是世界上单台容量最大的潮流能发电机组，它的吊装如图所示，其核心部件是“水下大风车”，将它安装在海底，可以利用海水的潮流能发电。请回答下列问题：（1）3.3×1012千瓦时=___________焦耳。（2）涨潮或落潮期间，海水冲击位于海底的“水下大风车”，带动潮流能发电机发电，在这个过程中___________能转化为___________能。

【答