阅读短文，回答问题：最佳空燃比进入发动机的空气与燃料的质量比例称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比。为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了如图甲的氧传感器，工作原理（如图乙）是：氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，使其达到最佳工作温度350℃，在这个温度下氧分子会电离成氧离子，高温电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置移到氧浓度低的位置，氧离子浓度差越大，铂电极A和B会聚集越多异种电荷，铂电极间的电压越高。当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小。发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油量，使发动机接近最佳空燃比。

1. 阅读短文，回答问题：

最佳空燃比

进入发动机的空气与燃料的质量比例称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比。为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了如图甲的氧传感器，工作原理（如图乙）是：氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，使其达到最佳工作温度350℃，在这个温度下氧分子 $\text{[math]}$ 会电离成氧离子 $\text{[math]}$ ，高温电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置移到氧浓度低的位置，氧离子 $\text{[math]}$ 浓度差越大，铂电极A和B会聚集越多异种电荷，铂电极间的电压越高。

当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小。发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油量，使发动机接近最佳空燃比。

(1) 电加热器工作时将电能转化为能；氧化锆内的电流方向是：铂电极（选填“A到B”或“B到A”）。

(2) 为使质量为 $\text{[math]}$ 、温度为-10℃的大气在0.02秒内达到其最佳工作温度，大气需吸收J的热量。（大气比热容取 $\text{[math]}$ ，不计热量损失）

(3) 发动机控制模块检测铂电极两端的电压与空燃比的关系图象如图丙所示，若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零，说明尾气中的氧气含量较（选填“高”或“低”），需要（选填“加大”或“减少”）喷油嘴的喷油量；由图丙可知最佳空燃比为。

(4) 一辆小汽车在 $\text{[math]}$ 内匀速行驶 $\text{[math]}$ ，其四缸发动机（如图丁所示）全程转速为 $\text{[math]}$ ，发动机以最佳空燃比工作，每次进入单个汽缸的空气质量均为 $\text{[math]}$ ，发动机的效率为40%，汽油热值取 $\text{[math]}$ ，则汽车的牵引力为N。

【考点】

比热容; 燃料的热值; 电流的方向; 电流的热效应; 功的计算及应用;

【答案】

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科普阅读题困难

1. 阅读短文，回答文后问题。

牛顿冷却定律

当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢大小等于单位时间内散失热量的多少。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下（小于15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律，如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q＝k(t_物－t_环)，其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同，由于不同物质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时间也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。

(1) 物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫做；散热快慢q的单位是。

(2) 一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的散热系数为k，当物体温度降低到29℃时，散热快慢q＝；散热系数k的单位是。

(3) 如题图甲所示，用两个同样的保温杯分别装满水和盐水，水和盐水的温度都是30℃，保温杯散开口，将两个保温杯分别放置到图乙的电脑温控箱中；

①如果将温控箱的温度设置为10℃，且保持不变，则水和盐水在散热过程中的散热快慢q与(t_物－t_环)的关系说法正确的是

A.B.

C.D.以上选项均不正确

②如果将温控箱的温度设置为20℃，且保持与杯中液体温差不变，水和盐水温度随时间变化的图像如题图丙所示。已知水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)，盐水的体积为250mL，测出盐水的比热容为3×10³J/(kg·℃)，则实验中所用盐水的密度为kg/m³ ，此过程盐水的散热快慢q为（计算结果保留一位小数，注意写单位）。

科普阅读题困难

2. 阅读短文，回答问题

牛顿冷却定律

当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下（小于15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。

如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q=k（t_物-t_环），其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时间也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。

（1）物体向周围散热，内能（选填“变大”、“变小”或“不变”），这种改变内能的方式叫做，发生条件是两个物体具有；

（2）散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是；

A．速度 B．密度 C．功率 D．效率

（3）一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29℃时，散热快慢为；

（4）如图甲所示，用两个同样的保温杯分别装满水和盐水，水和盐水的温度都是30℃，周围环境温度保持20℃不变，保温杯敞开口，水和盐水温度随时间变化的图像，如图乙所示。已知水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃），盐水的密度为1.1×10³kg/m³ ，则盐水的比热容为J/（kg·℃）。

科普阅读题普通

3. 阅读《可燃冰》回答题。

可燃冰

天然气水合物即“可燃冰”。可燃冰是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰而且遇火即可燃烧（如图所示），所以被称作“可燃冰”。可燃冰燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比煤、石油、天然气小很多，但能量高出十倍。可燃冰储量巨大，所含有机碳资源总量相当于全球已知煤、石油和天然气总量的两倍，被国际公认为石油、天然气的接替能源。

我国管辖海域和陆区蕴藏有丰富的可燃冰资源。通过勘查，2016年，在我国海域已圈定了6个可燃冰成矿远景区，因可燃冰绝大部分埋藏于海底，所以开采难度十分巨大。

2017年5月，我国南海北部神狐海域进行的可燃冰试采获得成功，采气点位于水深1266m海底以下200m的海床中。从5月10日正式出气试点火成功，连续开采八天，平均日产天然气超过1.6×10⁴m³以上，最高日产天然气达到了3.5×10⁴m³ ，这种连续稳定的出气，达到了我国原来预定的目标。这次，我国科学家利用降压法，将海底原本稳定的压力降低，从而打破了天然气水合物储层的成藏条件，之后再将分散在类似海绵空隙中一样的可燃冰聚集，利用我国自主研发的一套水、沙、气分离核心技术最终将天然气取出。这是在国际上从理论到技术方法的一个创新，标志着中国在这一领域的综合实力达到世界顶尖水平。

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)可燃冰燃烧过程中将能转化成能。

(2)我国科学家利用法，将海底原本稳定的压力降低，从而打破了天然气水合物储层的成藏条件。

(3)在2017年5月，我国试开采可燃冰的过程中，最高日产天然气完全燃烧大约可放出的热量（请选填序号）。天然气的热值取3.6×10⁷J/m³。

A.3.6×10⁷J B.5.8×10¹¹J C.1.3×10¹²J

科普阅读题普通