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第12.4节 机械能与内能的相互转化
一、选择题
1.下列实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A.物体放在取暖器旁温度升高
B.反复弯折铁丝,弯折处温度升高
C.食品放入电冰箱后温度降低
D.医生用冰袋给发热的病人降温
【答案】B
【解析】
A.在取暖器旁的物体,温度升高,属于热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B.反复弯折铁丝,弯折处发烫,属于做功改变物体的内能,故B符合题意;
C.食品放入电冰箱,温度降低,属于热传递改变物体的内能,故C不符合题意;
D.医生用冰袋给发热的病人降温属于热传递改变物体的内能,故D不符合题意。
故选B。
2.如图所示实验或事例,属于内能转化为机械能的是( )
A.由电梯上滑下臀部有灼热感 B.搓手取暖
C.迅速下压活塞玻璃筒底部硝化棉燃烧 D.水蒸气将软木塞冲出
【答案】D
【解析】
A、由滑梯滑下臀部会有灼热感,是摩擦做功,机械能转化为内能,不合题意;
B、搓手取暖是摩擦做功,机械能转化为内能,不合题意;
C、迅速下压活塞玻璃筒底部硝化棉燃烧,是对空气做功,将机械能转化为内能,不合题意;
D、水蒸气将木塞冲出,是气体对外做功,将内能转化为机械能,符合题意.
故选D.
3.如图所示,在试管里注入少量的水,用软木塞塞紧管口,用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了,水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是( )
A.这个过程与内燃机的做功冲程类似
B.试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C.酒精燃烧时是内能转化为化学能
D.管内水蒸气的内能减少,温度降低,在试管口变成白色的热空气
【答案】A
【解析】
B.用酒精灯加热,是通过热传递的方式使得水的内能增加,产生大量水蒸气,故B错误;
C.酒精灯燃烧时,把化学能转化为内能,故C错误;
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能转化为木塞的机械能木塞冲出;此时水蒸气的内能减少,温度降低,液化为小水滴,即我们看到的白雾,故D错误;
A .在汽油机的做功冲程中,燃气膨胀做功,将内能转化为机械能,所以汽油机的做功冲程是此原理的应用,故A正确。
故选A。
4.关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是( )
A.吸气冲程:只吸入空气
B.压缩冲程:缸内温度降低
C.做功冲程:气体推动活塞做功
D.排气冲程:内能转化为机械能
【答案】C
【解析】
A.吸气冲程:吸入空气和汽油的混合物,故A错误;
B.压缩冲程:活塞压缩混合气做功,缸内气体内能增大,温度升高,故B错误;
C.做功冲程:燃烧后的高温高压气体推动活塞做功,内能转化为机械能,故C正确;
D.排气冲程:排气门打开,进气门开闭,由飞轮的惯性带曲轴转动,带活塞上移,排出废气,不涉及内能与机械能间的转化,故D错误。
故选C。
5.如图所示是内燃机工作中的一个冲程,下列描述正确的是( )
A.压缩冲程,内能转化为机械能
B.压缩冲程,机械能转化为内能
C.做功冲程,机械能转化为内能
D.做功冲程,内能转化为机械能
【答案】D
【解析】
如图所示,内燃机的进气门和排气门都关闭,活塞向下带动曲轴运动,是做功冲程,将内能转化为机械能,故ABC错误,D正确。
故选D。
6.四冲程内燃机工作时,将内能转化为机械能的冲程是( )
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】
在內燃机的四个冲程中,吸气冲程、排气冲程没有能量转化;压缩冲程活塞向下运动,压缩燃料混合物做功,将机械能转化为內能;做功冲程是高温高压的燃气推动活塞做功,是将內能转化为机械能的过程,带动曲轴转动对外提供动力。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.在如图所示的内燃机工作的一个循环中,其四个冲程的顺序应当是
A.乙、甲、丁、丙
B.甲、乙、丙、丁
C.乙、丁、甲、丙
D.甲、乙、丁、丙
【答案】A
【解析】
甲图中两个气门都关闭,活塞向上运动,因此是第二个冲程−−压缩冲程;乙图中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,因此是第一个冲程−−吸气冲程;丙图中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,因此是第四个冲程−−排气冲程;丁图中两个气门都关闭,活塞向下运动,因此是第三个冲程做功冲程.按照四个冲程的先后顺序应该是乙、甲、丁、丙.故选A.
8.关于热机,下列说法不正确的是
A.热机的功率越大,其工作效率越高
B.减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”
C.热机是将内能转化为机械能的装置
D.不管技术如何改进,热机的效率都不可能达到100%
【答案】A
【解析】
A. 热机的功率反应热机的做功快慢,效率反应有用功与总功的比值,因此效率与功率没有任何关系,故A错误