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第二章《改变世界的热机》巩固练习卷
1.随着科技的发展,机械走进人们的生活,为我们的生产生活带来了方便,下列常用机械中属于热机的是( )
A.汽车发动机 B.洗衣机 C.自行车 D.滑轮组
2.在汽油机的工作循环中,将内能转化为机械能,对外提供动力的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
3.喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似,这两个冲程是( )
A.吸气冲程和压缩冲程 B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程 D.压缩冲程和排气冲程
4.2022年10月31日,伴随着一阵山呼海啸般的巨响,长征五号火箭宛如一条腾飞的巨龙,托举着中国空间站梦天实验舱飞向太空,如图,发射取得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.火箭升空过程,能将全部的机械能都转化为内能
B.火箭发射过程,燃料若不完全燃烧,热值会减小
C.火箭使用液氢做燃料,利用了液氢的热值大
D.火箭发动机其热机效率非常接近100%
5.关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A.热机的有用功多,效率就一定高
B.热机的功率大,效率就一定高
C.热机工作的时间长,效率就一定高
D.热机的有用功占总功的比例大效率就高
6.下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是( )
A.汽车内燃机压缩冲程是利用内能来做功
B.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合气体
C.汽车在行驶时,内燃机把油料中的化学能全部转化成机械能
D.一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min,则该汽油机活塞每秒对外做功40次
7.关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A.效率就是功率,热机的效率越高说明做功越快
B.在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多
C.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
D.热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
8.有甲、乙两台汽油机,在相同的时间内,它们所做的有用功之比是5:4,消耗汽油的质量之比是3:2,那么它们的效率之比是( )
A.15:8 B.8:15 C.6:5 D.5:6
9.为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车,工作时汽车尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。下列有关该汽车说法错误的是( )
A.该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
B.尾气中“汽油味”降低,说明汽油在汽缸中燃烧更充分
C.大力改进汽油机的结构,也不能使汽油机的效率达到100%
D.汽油在汽缸内燃烧越充分,汽油的热值越高,热机效率越高
10.(多选)汽车奔驰,列车飞驶,舰船劈波斩浪,飞机凌空穿云。人们日行千里的愿望已成现实。这些都与热机密不可分,关于热机下列说法正确的是( )
A.内燃机是热机的一种,内燃机中最常见的是汽油机和柴油机
B.汽油机吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合气体;柴油机吸气冲程吸入的只有空气
C.汽油机的点火方式是压燃式;柴油机的点火方式是点燃式
D.汽油机和柴油机的做功冲程中的能量转化都是:内能转化为机械能
11.如图所示是演示点火爆炸实验装置,在演示前先给装置内喷少量的酒精,此过程中闻到酒精味,这一现象说明 。按动电火花发生器开关按钮,点火盒内的酒精被点燃,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的热气对外 ,这一过程与下列汽油机图 工作冲程的能量转化相同。
12.小强发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起,这一现象与热机的工作循环中的 冲程原理相同,这一过程内能转化为 能。某天,小强家使用了0.5m3天然气,其完全燃烧放热大约是 J。(天然气的热值约为3.8×107J/m3)
13.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的,由图可知现在它正处在 冲程。当汽油燃烧不充分时,会冒黑烟,这时汽油机的效率 (选填“高于”、“等于”或“低于”)正常情况。
14.如图是我国古代发明的取火器模型图,把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,此过程中机械能转化为 能,内燃机工作的 冲程原理与该过程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为1800r/min,则1s内完成 次做功。汽油机的效率很低,主要原因是 带走了大量的能量。
15.完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度为10℃、质量为10kg的水吸收,则水吸收的热量为 J,水的温度将升高到 ℃。[q焦炭=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃),在1个标准大气压下]
16.用液化气灶把1.5kg、初温为20℃的水加热到100℃,需要吸收的热量为 J。若上述过程中完全燃烧0.021kg液化气且只有60%的热量被水吸收,则液化气的热值为 J/kg[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
17.小明一家驾车旅行。如图所示是汽油机一个冲程,在此冲程中内能转化为 能。若车的总质量为1.5t,匀速直线行驶9km,所受阻力为车重的0.1倍,完全燃烧汽油1L,则1L汽油完全燃烧放出的热量是 J,车所受牵引力是 N,车的工作效率是 %。(ρ汽油=0.8×103kg/m3,q汽油=4.5×107J/kg,g取10N/kg)
18.为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量的损失:
(1)实验中应控制燃料燃烧的 (时间/质量)相同,根据 (温度计的示数/加热的时间)比较燃料燃烧放出热量的多少。
(2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验;当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了图乙的图像,则可初步判断燃料 (a/b)的热值大。
(3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,比较燃料c和燃料d的热值,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙,燃料c在6min时水就沸腾了,分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量 (大于/等于/小于)燃料d燃烧15min放出的热量。
(4)你认为根据丙图像 (能/不能)比较两种燃料热值的大小。
(5)小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量并由记录的数据,利用公式Q吸=cm(t﹣t0)计算出了水吸收的热量,他想通过这些数据计算出燃料c的热值,你认为他的计算结果与真实值相比
(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
19.小红一家到某基地露营时,用火炉将质量为2kg、初温为20℃的水加热到60℃燃烧了100g木炭。已知:水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),木炭的热值为3.36×107J/kg,求:
(1)水吸收的热量;
(2)100g木炭完全燃烧放出的热量;
(3)该火炉烧水的热效率。
20.如图为泸州市某风景区山中的一段盘山公路照片。以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路(盘山公路近似处理为斜面)以36km/h的速度匀速行驶,经过15min从山脚到达山顶;汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103N.已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%,汽油热值q=4.6×107J/kg,求:
(1)汽车上山时牵引力发挥的功率为多大。
(2)汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油。
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