初中物理自主招生訓(xùn)練之-熱學(xué)（三）

初中物理自主招生專題訓(xùn)練之——熱學(xué)專題（三）

一.選擇題（共13小題）

1.關(guān)于能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，下列判斷正確的是（）

A.熱量可以從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體B.能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化沒(méi)有方向性

C.電取暖器輻射到房間里的熱量可以再利用D.汽車由于剎車散失的熱量可以再自動(dòng)地用來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車

2.有甲、乙兩臺(tái)汽油機(jī)，若在同一時(shí)間內(nèi)甲做的有用功是乙做的有用功的2倍，甲的效率是25%,乙的效

率是20%,則在同樣時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩汽油機(jī)消耗的汽油之比為（）

A.2：5B.8：5C.5：8D.5：2

3.動(dòng)車組列車進(jìn)站前的減速過(guò)程分為兩個(gè)階段進(jìn)行：第一階段采用“再生剎車”技術(shù)，速度從250km/h減

至90km/h,這期間停止動(dòng)力供給，列車依靠慣性繼續(xù)前行，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電：第二階段采用機(jī)械剎車,

速度從90km/h開始不斷減小直至停I卜、關(guān)干列車進(jìn)站過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化,下列說(shuō)法中正確的是（）

A.第一階段減小的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電能，即電能等于減小的動(dòng)能

B.第一階段減小的動(dòng)能有一部分轉(zhuǎn)化為電能，即電能小于減小的動(dòng)能

C.第二階段減小的動(dòng)能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，且內(nèi)能等于減小的動(dòng)能

D.第二階段減小的動(dòng)能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，且內(nèi)能大于減小的動(dòng)能

4.一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min,則此汽油機(jī)每秒內(nèi)（）

A.完成60個(gè)沖程，做功15次B.完成60個(gè)沖程，做功60次

C.完成30個(gè)沖程，做功30次D.完成120個(gè)沖程，做功30次

5.一臺(tái)效率為40%的柴油機(jī)，當(dāng)輸出3.44Xl（）7j有用功時(shí)，消耗的柴油質(zhì)量是多少？（）（柴油的熱

值是4.3X1071/^）

A.0.8kgB.2kgC.0.32kgD.2.8kg

6.下列關(guān)于能量的說(shuō)法中，正確的是（）

A.具有能量越多的物體，對(duì)外做功也一定越大

B.外界對(duì)物體做功，物體的溫度一定升高

C.一個(gè)物體可以既具有機(jī)械能的同時(shí)，又具有大量的內(nèi)能

D.流動(dòng)的河水在沒(méi)有推動(dòng)任何物體做功時(shí)，不具有能量

7.以下關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法中正確的是（）

A.在平直馬路邊上勻速前進(jìn)的灑水車動(dòng)能不變

B.直升機(jī)勻速升空的過(guò)程中，動(dòng)能不變，機(jī)械能增大

C.運(yùn)動(dòng)員被蹦床彈起時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能

D.從滑梯上勻速滑下時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

8.把一乒乓球壓入盛有水的燒杯底部（如圖所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓

球在上升的過(guò)程中，它的機(jī)械能不斷增加。下列關(guān)于乒乓球機(jī)械能來(lái)源的說(shuō)法中正確的是（）

A.是由水的內(nèi)能轉(zhuǎn)化來(lái)的B.是由水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化來(lái)的

C.是由乒乓球的內(nèi)能轉(zhuǎn)化來(lái)的D.是由乒乓球的化學(xué)能轉(zhuǎn)化來(lái)的

9.上世紀(jì)人類制成了世界上第一盞用海浪發(fā)電的航標(biāo)燈。它的氣室示意圖如圖所示，其工作原理是利用海

浪上下起伏的力量將空氣吸入氣室.壓縮后再推入T作室，然后推動(dòng)泯輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電°那么（）

A.當(dāng)海水下降時(shí)，閥門Ki開啟，閥門上關(guān)閉B.當(dāng)海水上升時(shí)，閥門Ki關(guān)閉，閥門上開啟

C.當(dāng)海水下降時(shí)，類似于汽油機(jī)的做功沖程D.當(dāng)海水上升時(shí)，類似于汽油機(jī)的壓縮沖程

10.如圖所示，演員正在進(jìn)行雜技表演。由圖可估算出雞蛋剛離開手時(shí)的動(dòng)能最接近于（質(zhì)量為m、速度

2

為v的物體所具有的動(dòng)能的計(jì)算公式：Ek=lmv；質(zhì)量為m的物體在高度h處的重力勢(shì)能的計(jì)算公式:

2

11.隨著人們生活水平的日益提高，小汽車越來(lái)越多地走進(jìn)了百姓人家。一輛使用汽油為燃料的小汽車，

以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為20kW.若小汽車行駛的路程為108km,

汽油的熱值q=4.6Xl（）7j/kg,小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%.則關(guān)于小汽車在這段路程中，下列說(shuō)法不正

確的是（）

A.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1.5hB.發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為l.OgXlNkJ

C.汽車所受的阻力為1000ND.消耗汽油的質(zhì)量為5kg

12.一輛小轎車以某一速度在平直路面上勻速行駛100km,消耗汽油10L,若這些汽油完全燃燒放出的熱量

有30%用來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車做有用功，所用汽油的熱值為4.6義1()7冰8，密度為0.7Xl()3kg/m3,則以下說(shuō)法正

確的是()

①小轎車是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的機(jī)器

②這些汽油完全燃燒放出的熱量為3.22Xl()8j

③汽車消耗的有用熱量即有用功為9.66XJ07J

④這輛轎車以該速度勻速行駛時(shí)受到的阻力為966N

A.①②③④均正確B.只有①②③正確

C.只有②③④正確D.只有②④正確

13.某載重汽車自重123車輪與地面的總接觸面積為0.50?,汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛

時(shí)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為210kW,每行駛43s消耗柴油700g,柴油的熱值為4.3Xl()7j/kg,g取i()N/kg。

下列說(shuō)法中()

①完全燃燒700g柴油放出的熱量為3.01X109J；②該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)效率為30%；

③汽車的牽引力為1.05X104N；④若公路所能承受的最大壓強(qiáng)為8Xl()5pa,汽車最多能裝載40l的貨物。

A.只有①②正確B,只有③④正確C.只有①③正確D.只有②③正確

二.填空題(共13小題)

14.過(guò)春節(jié)時(shí)，同學(xué)們喜歡燃放鞭炮，一定要注意安全！有一種鞭炮，不需用火去點(diǎn)燃，只要稍用力將它

甩向地面，鞭炮就可以爆響。鞭炮與地面發(fā)生碰撞時(shí)，通過(guò)的方式，使它的內(nèi)能(“增

大”或“減小”)，這是能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

15.2012年3月，英國(guó)的科學(xué)家研發(fā)出一種“激光橡皮”，專門用來(lái)去除白紙上的黑色碳粉字跡。激光照

射下，紙張上的黑色碳粉直接升華為高溫碳蒸氣，同時(shí)字跡消失，這是能轉(zhuǎn)化為能的過(guò)程。

為防止高溫對(duì)紙張的破壞，激光照射時(shí)間需嚴(yán)格控制。

16.兩臺(tái)汽油機(jī)，甲的功率為乙的3倍，甲的效率為20%,乙的效率為25%,那么甲、乙每小時(shí)耗油量之

比為。

17.轉(zhuǎn)速為2400r/min的四沖程單缸內(nèi)燃機(jī)在1s內(nèi)活塞對(duì)外做功次，若每次做功735J,該內(nèi)燃機(jī)的

功率為Wo

18.科學(xué)家發(fā)明了一款單缸六沖程內(nèi)燃機(jī)，它每一個(gè)工作循環(huán)的前四個(gè)沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)相同，在

第四沖程結(jié)束后，立即向汽缸內(nèi)噴水，水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓水蒸氣，推動(dòng)活塞再次做

功，水蒸氣溫度（填“升高”“降低”或“不變”），這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機(jī)械

能，提高了熱機(jī)的。為進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)，這款內(nèi)燃機(jī)的第六沖程是沖程。

19.小汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣量有的標(biāo)有“1.8T”，有的標(biāo)有“1.8L”?！癟”表示“渦輪增壓”，通過(guò)給發(fā)

動(dòng)機(jī)足量的空氣來(lái)使汽油更允分地燃燒，因而比標(biāo)“L”汽車發(fā)動(dòng)機(jī)更節(jié)能，同樣的汽油加在標(biāo)“T"汽

車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)和加在標(biāo)”L“汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，其熱值（選填“變大變小”或“不變”）。200g的汽

油完全燃燒放出的熱量是J（q也由=4.6X107J/kg）

20.汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，汽油必須和吸進(jìn)的空氣成適當(dāng)?shù)谋壤?，才能形成可以有效燃燒的混合氣，這就是

空燃比（可燃混合氣中空氣質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比），某總排量為2.0L的發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比為22：1,混合

燃?xì)獾拿芏葹镮Skg/n?,則發(fā)動(dòng)機(jī)做一次功，燃料燃燒產(chǎn)生的熱量為J,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每分鐘

轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)時(shí)，此時(shí)汽車輸出的機(jī)械功率為90kW.則該發(fā)動(dòng)機(jī)每秒鐘做功次，此時(shí)該發(fā)

動(dòng)機(jī)的效率是%（汽油的熱值為4.6X107j/kg）

21.一臺(tái)四缸四沖程的汽油內(nèi)燃機(jī)的活塞面積是300cm2,活塞行程為30.0cm,在做功沖程中，活塞所受燃

氣的平均壓強(qiáng)是4.5Xl（）5pa.機(jī)軸的轉(zhuǎn)速是300r/min,汽油的熱值4.6義lO’j/kg,如果這臺(tái)汽油內(nèi)燃機(jī)工

作一小時(shí)需要用掉10.6kg的汽油，則它的效率是o

22.一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，如圖甲是沖程，其能量轉(zhuǎn)化情況與（選填“乙”或“丙”）

圖用同，是通過(guò)方式飛輪改變了內(nèi)能，轉(zhuǎn)速是3600r/min,該汽油機(jī)每秒鐘完成個(gè)工作循

環(huán)。該汽油機(jī)的能量流向如圖丁所示，則該汽油機(jī)的熱機(jī)效率為o

~燃料蝴燒放出的

熱里（KXM0

一氣G3%）|f

[-

泠卻水（30%）|■一

，控勺插射（5j

甲乙丙丁

23.（1）如圖1是汽車內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)沖程，一個(gè)工作循環(huán)的正確順序是，其中圖

所示沖程內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動(dòng)力，若該內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速為3600r/min,則每秒對(duì)外做功次.

（2）圖2為某汽車內(nèi)燃機(jī)的能量流向圖，該內(nèi)燃機(jī)的效率為；要提高這臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的效率，可

以采取的措施是.

圖1圖2

24.汽油機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機(jī)，某型號(hào)汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖，若該汽油機(jī)的效率是20%,飛輪轉(zhuǎn)速

是1200r/min<.

（1）此汽油機(jī)每秒鐘完成個(gè)做功沖程，其中沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

（2）當(dāng)汽油燃燒不充分時(shí)會(huì)冒“黑煙”，這時(shí)汽油機(jī)的效率將（升高/不變/降低）；

（3）為了降低汽缸體的溫度，汽缸外有一個(gè)水箱，使汽缸被水包圍著，用水來(lái)降低汽缸體的溫度是因?yàn)?/p>

水的;

（4）汽車在爬坡時(shí)，駕駛員的操作總是加大油門同時(shí)減慢車速。那么，在爬坡時(shí)減慢車速的目的

25.利用圖示裝置可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。當(dāng)掛在滑輪上的兩個(gè)重物落下時(shí)，裝滿水的容器中的葉片便

轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，使水的溫度升高。假設(shè)兩邊滑輪所掛重物的質(zhì)量均為mi,重物下落的高度為h,容器內(nèi)水的

質(zhì)量為m2,水升高的溫度為水的比熱容為c,這臺(tái)機(jī)器的效率為。（用物理

量符號(hào)表示）

26.如圖為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理：內(nèi)燃機(jī)通過(guò)連桿把四個(gè)汽缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功

過(guò)程錯(cuò)開，在飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的每半周里，都有一個(gè)汽缸在做功，其他三個(gè)汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工

作。

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程里，高溫、高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，對(duì)外做功，同時(shí)將能轉(zhuǎn)化為

能。

（2）有一臺(tái)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)指標(biāo)如圖表所示。其中排量等于四個(gè)汽缸工作容積的總和，汽缸工

作容積指活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過(guò)的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運(yùn)動(dòng)的

距離（既沖程長(zhǎng)）。轉(zhuǎn)速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù)。

①該發(fā)動(dòng)機(jī)在Is內(nèi)做功J,單缸排量V=Lo

②在每個(gè)做功沖程里，發(fā)動(dòng)機(jī)做功W=Jo

(3)在做功沖程里，燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功可表示為W=pV,式中p表示燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)，則

p=Pa。

(4)右圖為發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程中的示意圖。下面給出了公式W=pV的證明，請(qǐng)將推導(dǎo)過(guò)程補(bǔ)充完整(要

求與表達(dá)式均用S、1或p表示)：設(shè)活塞的面積為S,沖程長(zhǎng)為1,燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)為p,則燃?xì)鈱?duì)活

塞的壓力F=,燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功W=,又根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知發(fā)動(dòng)機(jī)的單缸排量V=,

故W=pV。

三.計(jì)算題(共10小題)

27.如圖是建造樓房時(shí)常用的混凝土泵車，它使用柴油提供動(dòng)力，能將攪拌好的混凝土抽到高處進(jìn)行澆灌,

該車正常工作時(shí)每小時(shí)將60m3的混凝土輸送到10m高的樓上，消耗柴油2kg,已知g取10N/kg,混凝

土密度P混凝土=4.3Xl()3kg/m3,柴油熱值q柴油=4.3X1()7J7kg,求泵車的效率。

28.質(zhì)量為3t的載重汽車，額定功率為IDOkW,車上裝有6t的砂石。汽車先以10m/s的速度在平直公路.匕

以20kW的功率勻速行駛了lOmin,消耗汽油1.2kg,然后又以額定功率用了2min的時(shí)間，將砂石從山

坡底運(yùn)送到50m高的坡頂施工現(xiàn)場(chǎng)。g取10N/kg。試問(wèn)：

(1)1.2kg的汽油完全燃燒放出的熱量為多少？(己知汽油的熱值為4.5Xl()7j/kg)

(2)汽車在平直公路上勻速行駛時(shí)，受到的阻力為多少？

(3)汽車從坡底向坡頂運(yùn)送砂石的機(jī)械效率是多少？

29.某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為5Xl(/3m2,一個(gè)沖程活塞在氣缸中移動(dòng)的距離是50mm,滿負(fù)

荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為8Xl()5pa,飛輪imin轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)(不計(jì)

摩擦，汽油的熱值為4.6X1071/^),求：

(1)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力；(2)一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功；

(3)汽油機(jī)的功率。(4)若Imin內(nèi)消耗汽油22.5g,該汽油機(jī)的效率。

30.據(jù)有關(guān)資料顯示，天然氣汽車和汽油互相比較尾氣中的有害氣體排放明顯減少90%CO,24%CO2,90%

SO4,39%NO2,無(wú)粉塵排放，因此天然氣被稱為綠色能源，其他性能指標(biāo)的比較:

熱機(jī)效率熱值價(jià)格

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)川=45%Qi=2.3X107J/m34.5元/n?

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)砸=30%Q2=4.6X107J/kg9.0元/kg

根據(jù)上表提供的信息，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明:

(1)天然氣汽車燃燒In?天然氣所做的有用功是多少？做同樣多的有用功，汽油車需要燃燒多少千克汽

油？

(2)若某公交汽車每天消耗120m3的天然氣，與用汽油相比，它每天節(jié)約的運(yùn)行成本是多少？

31.我國(guó)自主研制的某型新一代戰(zhàn)斗機(jī)，它具備超音速巡航、電磁隱身、超機(jī)動(dòng)性、超視距攻擊等優(yōu)異性

能，該飛機(jī)最大起飛質(zhì)量為37t,最大飛行高度達(dá)20000m,最大航行速度達(dá)2.5倍聲速（合3060km/h）,

最大載油量為10t,飛機(jī)航行時(shí)所受阻力的大小與速度的關(guān)系見表:

速度v/(m/s)100200300400500

阻力f/N0.3X1041.2X1042.7X1044.8X1047.5X104

己知飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是40%,飛機(jī)使用的航空燃油的熱值為5X

107J/kg.求：

（1）飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)完全燃燒101燃油獲得的能量是多少焦？

（2）若燃油完全燃燒放出熱量的84%被水吸收，則10t燃油完全燃燒可將多少噸水從20C加熱到70℃?

（3）若在飛機(jī)油箱中加滿燃油，并且以500m/s的速度巡航時(shí)，飛機(jī)的最大航程約是多少？

32.某燃料動(dòng)力汽車（內(nèi)燃機(jī)提供能量）經(jīng)多次測(cè)試后，發(fā)現(xiàn)所受阻力與車速的關(guān)系如圖所示。在某次測(cè)

試中，汽車在平直公路上以50km/h的速度勻速行駛了0.5h,求該過(guò)程中：

（1）汽車所受的牽引力。

（2）若內(nèi)燃機(jī)完全燃燒燃料時(shí)所釋放的能量中有20%轉(zhuǎn)化為汽車牽引力所做的功，則該過(guò)程需要消耗多

少千克的燃料？（已知燃料的熱值是5.0Xl（）7j/kg）

3050V/(knVh)

33.某排氣量為V0L的家庭轎車，其發(fā)動(dòng)機(jī)為四缸四沖程汽油機(jī)，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)

為pkpa,曲軸轉(zhuǎn)速為Nr/min。汽油機(jī)工作時(shí)的最佳空燃比（即空氣和燃油的質(zhì)量比）為k：1,若發(fā)動(dòng)機(jī)

汽油和空氣的混合密度為pkg/n?,汽油的熱值為qJ/kg,汽缸活塞面的直徑為d米，做功沖程中活塞的

行程為s米。當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)［不計(jì)摩擦），則一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功為？該汽油機(jī)

的效率為？

34.某單缸四沖程汽油機(jī)的汽缸活塞面積為30cm2,一個(gè)沖程活塞在汽缸中的移動(dòng)距離是50mm,滿負(fù)荷工

作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為g.OXldPa,飛輪Imin轉(zhuǎn)動(dòng)1800r,當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)（不計(jì)摩擦），

若1min消耗汽油0.008kg,汽油的熱值為4.6XlO’j/kg,求：

（1）做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力；

（2）一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功；

（3）該汽油機(jī)的效率。

（4）若燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓強(qiáng)為p,設(shè)活塞的面積為S,沖程長(zhǎng)為L(zhǎng),汽缸工作容積（單缸排量）為V,

如圖所示，請(qǐng)推導(dǎo)出一個(gè)做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞做的功W=pV。

氣缸/一、、

35.如圖是單缸四沖程汽油機(jī)的剖面圖。表中所示的是某品牌轎車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的部分參數(shù)。其中“額定功

率”是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的最大機(jī)械能功率?！邦~定轉(zhuǎn)速”是對(duì)應(yīng)額定功率下發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速?！芭艢饬俊?/p>

是發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的工作容積，是指所有氣缸內(nèi)活塞從下止點(diǎn)到達(dá)上止點(diǎn)所掃過(guò)的容積之和?！皦嚎s比”即

氣虹總?cè)莘e，