内容正文:
第二章达标练习
一、选择题(本题共8小题,每小题的四个选项中,只有一个选项符合题意,每小题4分,共32分)
1.如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,水温上升,直至沸腾一段时间后,会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是( )
A.试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B.试管中的水沸腾时吸收热量,温度升高
C.水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气的内能增加
D.水蒸气对橡皮塞做功,其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
2.如图所示是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是( )
A B C D
3.某四冲程汽油机飞轮的转速是1 500 r/min,那么1 min内,该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是( )
A.3 000个,6 000次 B.6 000个,3 000次
C.3 000个,750次 D.750个,3 000次
4.下列说法不正确的是( )
A.如图所示为汽油机的压缩冲程
B.四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的
C.柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大
D.汽油机的压缩冲程将活塞的机械能转化为混合气体的内能
5.双燃料汽车以天然气和汽油作为燃料,下列说法正确的是( )
A.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
B.以天然气为燃料,汽车发动机的效率可以达到100%
C.在压缩冲程中,燃料混合物的温度升高,内能增大
D.汽油与天然气相比,燃烧时汽油对环境的污染较小
6.关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A.一般情况下,柴油机的效率比汽油机的高
B.热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C.热机的效率越高,说明做功越快
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
7.2023年5月28日,国产C919大型客机圆满完成首次商业飞行。下列有关说法正确的是( )
A.飞机加速升空的过程中,动能减小
B.飞机燃料在燃烧的过程中,化学能转化为内能
C.飞机减速下降的过程中,重力势能不变
D.飞机降落后能在跑道上继续滑行,是由于受到惯性的作用
8.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9 km,用时5 min 45 s,消耗燃油1.5 kg,已知汽车的牵引力是2 000 N,燃油的热值为4.6×107 J/kg,假设燃油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的是( )
A.汽车行驶速度是20 km/h
B.消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107 J
C.汽车牵引力做功的功率是30 kW
D.汽车发动机的效率是25%
二、填空及简答题(本题共5小题,每空2分,共24分)
9.爸爸驾驶汽车带小明去海边沙滩浴场游泳,汽车是依靠发动机(汽油机)工作时的 冲程获得动力的。内燃机工作时会因 冲程排放的废气对大气造成污染。
10.部分汽车是以四冲程内燃机为动力,工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,如图是 冲程;该冲程中的能量转化是 。
11.“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转,先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口。这样做的好处是 (选填“增大”或“减小”)排出废气所带走的能量, (选填“提高”或“降低”)内燃机的效率。
12.2024年1月9日,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将爱因斯坦探针卫星发射升空(如图所示),卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。火箭的发动机 (选填“属于”或“不属于”)热机。在火箭加速升空的过程中,卫星的重力势能 ,机械能 。(后两空均选填“增大”“不变”或“减小”)
13.四冲程汽油机在工作时吸入汽缸的是 ;若汽油机转速为1 200 r/min,在1 s内汽油机对外做功 次;若该汽油机的效率为30%,并在一个工作循环中总共消耗了10 g汽油(汽油的热值为4.6×107 J/kg),则一个工作循环中输出的有用机械能为 J。
三、实验探究题(本题共2小题,第14小题12分,第15小题14分,共26分)
14.汽油机是汽车的“心脏”(如图甲所示)。某物理小组的同学在社会实践活动中,通过实际调查和网上查询,绘制了一辆某种型号汽车在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图(如图乙所示),请你参与讨论有关问题。
甲 乙
(1)汽油燃烧时将 能转化为内能,请你判断图甲中表示的是 冲程。
(2)汽油发动机一个工作循环中,机械能转化为内能的是 冲程,汽油发动机的冷却系统选用水来冷却是因为 。
(3)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将
(选填“升高”“不变”或“降低”)。
(4)若将机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”,由图乙中提供的数据可得,该轿车的能量转化效率为 (保留一位小数)。
15.热机发明后,一直在持续的改进和发展中。
甲 乙 丙 丁 戊
材料一:1769年,法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲),传统蒸汽机的燃料在汽缸外部燃烧(图乙)。
材料二:1862年,法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在汽缸内燃烧)的四冲程循环理论:①汽缸向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入汽缸;②通过汽缸向内运动对进入汽缸里的燃料进行压缩;③高压燃烧气体产生巨大爆发力;④将已经燃烧的废气从汽缸中排出。
材料三:1876年,德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机,利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复。
阅读上面材料,回答下列问题:
(1)传统蒸汽机的燃料在汽缸 部燃烧,内燃机的燃料在汽缸 部燃烧。
(2)如图丙所示是将 能转化为 能。
(3)根据材料知道热机一个工作循环有四个冲程,请你判断图丁中表示的是 冲程;热机工作时用水而不用其他液体来作冷却剂,这是因为水的 。
(4)小锦同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图戊所示的图表,请根据给出的信息,计算该内燃机输出的有用功为燃料释放热量的 %。
四、计算题(本题共2小题,第16小题10分,第17小题8分,共18分。解答时,要有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
16.用煤炉烧水,燃烧0.4 kg的煤可使5 kg的水从25 ℃加热到95 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q煤=3.4×107 J/kg]求:
(1)完全燃烧这些煤放出的热量。
(2)水需要吸收的热量。
(3)该煤炉的效率。
17.为了减少环境污染,河北省对部分农村地区改用液化气。完全燃烧0.15 kg液化气,给20 kg、10 ℃的水加热,该燃气灶的效率为40%。已知液化气的热值为q=4.2×107 J/kg,水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)0.15 kg液化气完全燃烧时放出的热量是多少?
(2)一标准大气压下,可使水的温度升高到多少?
第二章达标练习
1. D 2. C 3. C 4. C 5. C 6. A 7. B 8. B
9.做功 排气
10.压缩 机械能转化为内能
11.减小 提高
12.属于 增大 增大
13.汽油和空气的混合物 10 1.38×105
14.(1)化学 压缩 (2)压缩 水的比热容大
(3)降低 (4)12.7%
15.(1)外 内 (2)机械 内 (3)做功 比热容大
(4)32
16.(1)1.36×107 J (2)1.47×106 J (3)10.8%
17.(1)6.3×106 J (2)40 ℃
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