Question

14．閱讀短文，回答問題：
在我國隨著人民生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)走進了很多普通的家庭，最近小王家
也購買了一輛小汽車．小王十分高興，將汽車?yán)锢锿馔饪戳藗�遍，并且進行了認(rèn)真的思考，發(fā)現(xiàn)汽車上許多地方都用到了物理知識，下面就是他思考的問題，請你幫他補充完整．
（ 1 ） 汽車上很多地方都用到了物理知識，下列現(xiàn)象所對應(yīng)的解釋不合理的是D．
A、打開油箱蓋會聞到汽油的味道----擴散現(xiàn)象
B、環(huán)保汽車使用氣體燃料----減少對大氣的污染
C、空調(diào)車車窗玻璃設(shè)計為雙層----減少車內(nèi)外熱量的傳遞
D、小排量的車一般經(jīng)濟省油----發(fā)動機的效率低
（2）如圖所示是汽油機工作過程中的四個沖程，其中屬于壓縮沖程的是A．
（3）一臺單缸四沖程汽油機，若飛輪轉(zhuǎn)速是 1200 r/min，該汽油機每秒鐘內(nèi)完成40個沖程，做功10次．
（4）若汽車油箱的容積為 60dm³，油箱內(nèi)裝的是密度為 0.71×10³kg/m³、熱值為 4.6×10⁷J/kg 的汽油，當(dāng)該車以 20m/s 的速度勻速行駛 100km 時所消耗的汽油為 5kg，汽車發(fā)動機的輸出的功率為12kW，則汽車發(fā)動機的效率為26%．

Answer 1

分析 （1）分子動理論的基本內(nèi)容：物質(zhì)是由分子組成的，分子永不停息地做無規(guī)則運動；溫度越高，分子運動越劇烈；分子間有間隙，分子之間存在相互作用的引力和斥力．
氣體燃料含有雜質(zhì)少，作為汽車的燃料，燃燒充分，燃燒時產(chǎn)生的一氧化碳少對空氣污染小．
熱傳遞的三種方式是：傳導(dǎo)、對流和輻射．
根據(jù)小排量汽車和大排量車所消耗的能源即可比較．
（2）由進氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程．
（3）熱機完成一個工作循環(huán)，要經(jīng)過4個沖程，燃氣對外做功1次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動2周，根據(jù)這個比例關(guān)系可以求出答案．
（4）已知油箱的體積和汽油的密度，根據(jù)公式m=ρV可求汽油的質(zhì)量；
 已知行駛的距離和速度，根據(jù)速度的變形公式可求所用的時間，再根據(jù)公式W=Pt可求汽車的有用功；根據(jù)公式Q=qm可求釋放的能量，有用功與釋放能量的比值就是發(fā)動機的熱機效率．

解答 解：
A、打開油箱蓋會聞到汽油的味道，表明汽油分子在不停地做無規(guī)則運動，屬于擴散現(xiàn)象，故A正確；
B、氣體燃料中碳元素的含量低于液化石油氣中碳元素的含量，燃燒相同質(zhì)量的氣體燃料和液化石油氣時，燃燒天然氣排放的二氧化碳比燃燒液化石油氣排放的二氧化碳少，所以相同條件下，減少對大氣的污染，故B正確；
C、車窗為雙層玻璃會大大減少因為熱傳導(dǎo)而發(fā)生的車內(nèi)外熱量的傳遞，故C正確；
D、完成一樣的有用功時由于小排量汽車消耗的能源比大排量的車消耗的能源少，所以發(fā)動機的效率高，故D錯誤．
（2）A、兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程；
B、排氣門開啟，氣體流出汽缸，是排氣沖程；
C、兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程；
D、進氣門開啟，氣體流入汽缸，是吸氣沖程；
（3）若飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min=20r/s，表示每秒飛輪轉(zhuǎn)動20圈，由于熱機完成一個工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動2周，經(jīng)過4個沖程，燃氣對外做功1次，所以轉(zhuǎn)動20圈經(jīng)過40個沖程，對外做功10次．
（4）由v=$\frac{s}{t}$得行駛時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{100000m}{20m/s}$=5000s；
汽車的有用功W_有=Pt=12×10³W×5000s=6×10⁷J；
釋放的能量Q=qm′=4.6×10⁷J/kg×5kg=2.3×10⁸J；
發(fā)動機的效率η=$\frac{{W}_{有}}{Q}$×100%=$\frac{6×1{0}^{7}J}{2.3×1{0}^{8}J}$×100%=26%．
故答案為：（1）D；（2）A；（3）40；10；（4）26%．

點評 本題為力學(xué)和熱學(xué)綜合題，涉及到的知識點多、綜合性強，要求靈活選用所學(xué)知識分析求解，具有一定的難度．