内容正文:
第2章 改变世界的热机
1 热 机
目
录
01
基础过关
02
能力进阶
03
思维拓展
1. (教材P22材料改编)如图所示,在试管中倒入水,用带导管的胶塞塞住,用酒精灯给试管中的水加热至沸腾,水蒸气会驱动小叶轮转动。酒精燃烧发生的能量转化是 化学 能转化为 内 能;水蒸气膨胀对小叶轮做功, 内 能转化为 机械 能。像这样通过燃料燃烧获取 内 能并转化为 机械 能的装置叫作热机。
第1题
化学
内
内
机械
内
机械
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2. 一般汽油机完成一个工作循环有四个冲程,在压缩冲程里是 机械 能转化为 内 能;大多数汽车里的发动机是以汽油为燃料的内燃机,使汽车获得动力的是 做功 冲程,其他三个冲程靠 惯性 来完成。
3. 一台汽油机飞轮的转速为2400r/min,则在1s内,汽油机完成 80 个冲程;在汽油机的工作过程中,压强最大的冲程是 压缩冲程 。
4. 19世纪蒸汽机的使用使人类进入了工业化时代。在这项领域,做出重大贡献的科学家是( B )
A. 阿基米德 B. 瓦特
C. 牛顿 D. 伽利略
机械
内
做功
惯性
80
压缩冲程
B
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5. (教材P23材料改编)如图所示为蒸汽机工作的原理示意图,关于蒸汽机的工作过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( A )
A. 汽缸内的蒸汽推动活塞做功,其能量的转化过程是内能转化为机械能
B. 在燃料燃烧的时候会产生热量,这是将内能传递给锅炉中的水
C. 蒸汽推动活塞做功,此时蒸汽内能会增大
D. 蒸汽机加装冷凝器,能减少废气带走的温度
A
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6. (教材P25材料改编)(2024·成都郫都期末)关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是( C )
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:燃气推动活塞做功
D. 排气冲程:内能转化为机械能
C
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7. (2024·成都邛崃校级期中)如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程,下列关于缺少的一个冲程的名称及顺序的判断,正确的是( C )
A. 吸气冲程,应在图甲之前
B. 压缩冲程,应在图甲、乙之间
C. 做功冲程,应在图乙、丙之间
D. 排气冲程,应在图丙之后
8. (2024·成都武侯校级段考)四冲程汽油机正常工作时,把机械能转化为内能的冲程是( B )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程
C. 做功冲程 D. 排气冲程
C
B
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9. 热机工作的四个特点可以概括为:① 工作物质获得内能,膨胀做功,把一部分内能转化为机械能;② 工作物质燃烧释放出内能;③ 内能传递给工作物质;④ 工作物质的内能减少,温度降低。按工作过程排列四个特点的顺序是( C )
A. ①③②④ B. ③②④①
C. ②③①④ D. ②①④③
C
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10. 汽油机工作时,汽缸内燃气温度最高、压强最大的时刻是( D )
A. 吸气冲程结束
B. 压缩冲程结束,火花塞点火前的瞬间
C. 做功冲程后,排气冲程前
D. 压缩冲程结束,火花塞点火后的瞬间
D
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11. 如图所示为四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图,下列说法正确的是( D )
A. 该冲程和其下一个冲程都靠飞轮惯性完成
B. 该冲程汽缸内的物质只有空气
C. 该冲程中存在两处能量转化
D. 该冲程汽缸内物质的内能在增大
D
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12. (新情境·科技民生)(2024·成都武侯校级模拟)光发动机可用于卫星的能源补充,原理如图,密闭气室中N2O4在光照下会分解,使气室气压增大,推动活塞右移,无光条件下发生逆反应,控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的( C )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程
C. 做功冲程 D. 排气冲程
C
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13. 下列关于四冲程内燃机各冲程的工作示意图中活塞和曲轴的位置,进气门、排气门的开闭情况有错误的是( B )
B
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14. (2024·成都锦江校级段考)如图中有关能量转化说法正确的是( D )
A. 甲是把机械能转为内能,内能在增加
B. 乙是把机械能转化为内能,内能在减少
C. 甲与丁都是内能转化为机械能
D. 甲与丙都是内能转化为机械能
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15. (2024·成都武侯校级段考)一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min,此汽油机每秒内( D )
A. 完成30个冲程,做功15次
B. 完成60个冲程,做功15次
C. 完成60个冲程,做功30次
D. 完成120个冲程,做功30次
D
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16. 某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为5×10-3m2,一个冲程中活塞在汽缸中移动的距离为50mm,满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为8×105Pa,飞轮1min转动1800r,当汽油机满负荷工作时,求:(不计摩擦)
(1) 做功冲程中燃气对活塞的平均压力。
解:(1) 燃气对活塞的平均压力F=pS=8×105Pa×5×10-3m2=4×103N
(2) 一个做功冲程中燃气对活塞做的功。
解:(2) 燃气对活塞做的功W=Fs=4×103N×50×10-3m=200J
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(3) 汽油机的功率。
解:(3) 因为汽油机的一个工作循环中,飞轮转2r,汽油机做功1次,所以1min内燃气对活塞做功的次数n==900,汽油机的功率P====3000W
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