三、热机的工作原理知识点题库

一辆汽车以60km/h的速度匀速行驶，每行驶10km消耗汽油1.0L ，已知每升汽油燃烧后放出的能量为3.2×10⁷J ，汽油机的效率为25%，求：

（1）汽车行驶10km牵引力做的功；
（2）汽车受到的牵引力大小．

关于热机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（）

A . 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大 B . 一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大 C . 物体放出热量，温度一定降低 D . 只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能

汽车内燃机汽缸内汽油燃烧时，气体体积膨胀推动活塞对外做功．已知在某次对外做功的冲程中，汽油燃烧释放的化学能为1×10³J，因尾气排放、汽缸发热等对外散失的热量为8.0×10²J，该内燃机的效率为．随着科技的进步，可设法减少热量的损失．则内燃机的效率能不断提高．其效率（选填“有可能”或“仍不可能”）达到100%．

下列说法正确的是（　　）

A . 布朗运动的激烈程度仅与温度有关 B . 已知气体分子间的作用力表现为引力，若气体等温膨胀，则气体对外做功且内能增加 C . 热量不可能从低温物体传递到高温物体 D . 内燃机可以把内能全部转化为机械能

一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V₀ ，开始时内部封闭气体的压强为p₀ ．经过太阳暴晒，气体温度由T₀=300K升至T₁=350K ．

（1）求此时气体的压强．
（2）保持T₁=350K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p₀ ．求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因．

一个物体从﹣27℃的温度升高到27℃，则升高后其热力学温度是（　　）

A . 300K B . ﹣246K C . 246K D . 54K

如图为一空间探测器的示意图，P₁、P₂、P₃、P₄是四个喷气发动机，P₁、P₃的连线与空间一固定坐标系的x轴平行，P₂、P₄的连线与y轴平行．每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动．开始时，探测器以恒定的速率v₀向正x方向平动．要使探测器改为向正x偏负y60°的方向以原来的速率v₀平动，则可（　　）

A . 先开动P₁适当时间，再开动P₄适当时间 B . 先开动P₃适当时间，再开动P₂适当时间 C . 先开动P₄适当时间，再开动P₃适当时间 D . 先开动P₃适当时间，再开动P₄适当时间

我国的国土范围在东西方向上大致分布在东经70°到东经135°之间，所以我国发射的同步通信卫星一般定点在赤道上空3.6万公里，东经100°附近．假设某颗通信卫星计划定点在赤道上空东经110°的位置．经测量刚进入轨道时位于赤道上空3.6万公里东经90°处．为了把它调整到东经110°处，可以先短时间启动卫星上的小型喷气发动机调整同步卫星的高度，改变其速度，使其“漂移”到某一位置后，再短时间启动发动机调整卫星的高度，最终使其定点在110°的同步卫星高度．两次调整高度的方向依次是（　　）

A . 向下、向上 B . 向上、向下 C . 向上、向上 D . 向下、向下

蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q₁ ，对外做功W ，又对低温热源放热Q₂ ，工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q₁、Q₂、W三者之间满足的关系是．热机的效率

不可能达到100%，从能量转换的角度，说明能不能完全转化为能．

近期科学家发明了一种单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立刻向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速（填物态变化名称）成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，在水蒸气推动活塞做功的过程中主要的能量转化情况是，从而提高了热机的效率．

由江淮汽车公司自主研发和量产的、荣获“中国心”十佳发动机称号的VVT发动机，在国内处于领先水平、在国际处于先进水平．VVT发动机工作时，冲程使汽车获得了动力；若VVT发动机的能量流向如图所示，则热机效率是．

如图所示，竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够方便测出所封闭理想气体的压强．开始时，活塞处于静止状态，此时气体体积为30cm³ ，气压表读数为1.1×10⁵Pa．若用力向下推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，稳定后气压表读数为2.2×10⁵Pa．不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变．

（1）简要说明活塞移动过程中，被封闭气体的吸放热情况
（2）求活塞稳定后气体的体积
（3）对该过程中的压强变化做出微观解释

一台冷暖两用型空调铭牌上标有，“输入功率1KW，制冷能力1.2×10⁴kJ/h，制热能力1.44×10⁴kJ/h．”从设计指标看，空调在制热时，消耗1焦耳电能，向室内将放出4焦耳的热量，则下列判断正确的是（　　）

A . 此过程是违反能量守恒定律的，所以铭牌上标注的指标一定是错误的 B . 空调制热时房间获得的热量全部由电能转化来的 C . 空调制热时房间获得热量一部分有电能转化来，另一部分从外界吸收而来的 D . 空调制热时每小时应消耗电能1.44×10⁴kJ

传感器可将非电学量转化为电学量，起自动控制作用．如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器…演示位移传感器的工作原理如图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x．假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（　　）

A . 物体M运动时，电源内的电流会发生变化 B . 物体M运动时，电压表的示数会发生变化 C . 物体M不动时，电路中没有电流 D . 物体M不动时，电压表没有示数

“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，“低碳”要求我们节约及高效利用能源．关于能源与能量，下列说法正确的是（）

A . 能量被使用后就消失了，所以要节约能源 B . 自然界中石油、煤炭等能源是可再生资源，可供人类长期使用 C . 能量被使用后虽然没有减少，但可利用的品质下降了，所以要节约能源 D . 人类可以不断开发和利用风能、太阳能等质量能源，所以能量可以被创造

关于能量和能源，下列说法中正确的是（）

A . 能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加 B . 能量在转化和转移过程中，其总量只会不断减少 C . 能量在转化和转移过程中总量保持不变，故节约能源没有必要 D . 能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源

关于能源的开发和利用，下列观点中错误的是（）

A . 能源是有限的，无节制地使用常规能源，是一种盲目的短期行为 B . 根据能量守恒，能源是取之不尽、用之不竭的 C . 能源的开发和利用，必须同时考虑对生态环境的保护 D . 不断开发新能源，是缓解能源危机、加强环境保护的重要途径

在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能.“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率= $\text{[math]}$ .一个人骑电动自行车，消耗1 mJ(10⁶ J)的能量可行驶30 km.一辆载有4人的普通轿车，消耗32 0 mJ的能量可行驶100 km.则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是( )

A . 6∶1 B . 12∶5 C . 24∶1 D . 48∶7

物理学中把一定质量 $\text{[math]}$ 的冰全部熔化为 $\text{[math]}$ 的水吸收的热量与其质量的比值叫做冰的熔化热，用字母 $\text{[math]}$ 表示。 $\text{[math]}$ 的初温为 $\text{[math]}$ 的冰刚好全部熔化为 $\text{[math]}$ 的水需要吸收 $\text{[math]}$ 的热量。已知冰的比热容 $\text{[math]}$ ，求：

（1） $\text{[math]}$ 的冰从 $\text{[math]}$ 恰好升高到 $\text{[math]}$ 需要吸收的热量；
（2）冰的熔化热 $\text{[math]}$ ；
（3）若冰吸收的 $\text{[math]}$ 热量是由煤油炉提供，共燃烧了 $\text{[math]}$ 的煤油，已知煤油的热值 $\text{[math]}$ ，求煤油炉的热效率。

对于以下教材中配图说明，说法正确的是（　　）

A . 甲图为油膜法估算分子直径的实验图。实验中需将痱子粉撒的尽量厚一些 B . 乙图为布朗运动产生原因示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越明显 C . 丙图为模拟气体压强产生机理实验图。说明气体压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞产生的 D . 丁图为热机工作时的能流分配图。说明热机的效率可能达到100%

三、热机的工作原理 知识点题库

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