内容正文:
12.4热机与社会发展
一、单选题
1.下列关于热值和热机效率的说法,正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.柴油机的热机效率通常为100%
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
D.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大
2.下列说法中正确的是( )
A.汽车行驶过程中燃油会减少,燃油的热值也会随之减小
B.温度越高的物体所含有的热量越多
C.0℃的冰块也有内能
D.汽油机在做功冲程中燃气的内能增加,温度升高
3.如图所示,分别表示内燃机工作过程中的四个冲程,其中将内能转化为机械能的冲程是( )
A. B.
C. D.
4.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min,则汽油机1秒内( )
A.完成20个冲程,做功20次 B.完成40个冲程,做功10次
C.完成40个冲程,做功20次 D.完成80个冲程,做功20次
5.下列说法正确的是( )
A.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
B.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
C.把的冰块放在的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加
D.在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
6.如表所示是某品牌小轿车的一些技术参数,下列说法不正确的是( )
车型
某品牌小轿车
排气量
2.0L
最大功率
60kW
空燃比
15∶1
汽油的热值
4.6107J/kg
A.如果汽油机的飞轮转动3000圈,则高温高压燃气推动活塞做功1500次
B.汽油的热值是指汽车的汽油完全燃烧释放的热量
C.汽油机在以最大功率工作时,1min内做的功为3.6×106J
D.对汽油机发动机进行改进,汽油发动机的效率也不可能达到100%
7.关于热机,下列说法正确的是( )
A.汽油机在吸气冲程中吸入的只有空气
B.汽油的热值比柴油的热值大,所以汽油机比柴油机效率高
C.柴油机的点火方式叫点燃式,汽油机的点火方式叫压燃式
D.汽油机和柴油机只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的
8.下列说法中正确的是( )
A.在柴油机的压缩冲程中,是通过做功的方式增大柴油和空气混合物内能的
B.把一瓶柴油倒去一半,则剩下的柴油热值不变,比热容变小
C.热传递中,温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
D.不论燃料燃烧得有多充分,它的热值是不变的
9.小帆在老师指导下,用如图1所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像(图2),乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精 ( q酒精=3×107J/kg)。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,c水=4.2×103J/(kg·℃),则下列说法中正确的是( )
A.c乙=2.4×103J/(kg·℃)
B.乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C.0~8min乙吸收的热量为3.36×104J
D.该酒精灯的加热效率为30%
10.一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为1200r/min,则1秒内该柴油机完成了( )
A.完成80个冲程,做功20次 B.完成20个冲程,做功5次
C.完成40个冲程,做功10次 D.完成10个冲程,做功40次
二、填空题
11.某汽油机在工作时的飞轮的转速达到3600r/min,此汽油机以此转速每秒可以做功 次,在压缩冲程中发生的能量转化是 .
12. 汽油机是热机的一种,如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此冲程的能量转化情况与 选填“乙”或“丙”图相同,如果此汽油机飞轮的转速为,每秒对外做功 次。
13.如图所示是四冲程汽油机其中一个冲程的示意图,这是 冲程,经过这个冲程,汽缸中燃气的内能 。
14.小轿车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲是该轿车汽油机的 冲程。图乙是该车的能量流向图,则该汽油机的效率是 。
15.小张驾驶一辆额定功率为35千瓦、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶,在额定功率下行驶1小时至少需要 L汽油(汽油的热值为3.5×107J/L);若行驶的速度为72km/h,则汽车受到的阻力为 N。
16.如图所示是一盏“走马灯”,点燃底部蜡烛,热空气密度 (选填“变大”或“变小”)上升驱动扇叶转动,观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。加热使空气上升驱动扇叶转动的能量转化过程与四冲程汽油机的 冲程相同。
三、简答题
17.1876年,德国人奥托制造出四冲程燃气内燃机。如图甲所示是某四冲程内燃机的做功冲程示意图,图乙是该内燃机能量流向的信息图,请用所学知识并结合图中信息回答下列问题:
(1)内燃机做功冲程中的能量是如何转化的?
(2)结合图乙中的信息,请你写出两条提高内燃机热机的效率的措施。
四、作图题
18.按要求填空:
(1)如图1所示,实验室用温度计测量两种液体温度,甲液体温度是12℃,乙液体温度是-7℃,请在相应的位置用线画出;
(2)如图2所示,图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图。请参照甲图,在图乙画出压缩冲程中进气门、排气门的开闭情况和活塞运动的方向(用“↑”或“↓”表示)。
五、实验探究题
19.针对如图所示的三个实验情境,将下列内容补充完整。
(1)图甲:将活塞迅速下压,硝化棉燃烧,是由于活塞对 (选填“硝化棉”或“筒内空气”)做功,使其内能增大,温度升高。
(2)图乙:将试管中的水加热一段时间后,塞子被水蒸气推出,塞子被水蒸气推出过程的能量转化与汽油机的 冲程能量转化相同。
(3)图丙:加热试管使水沸腾是通过 (选填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能,在水蒸气驱动下叶轮转动起来,这个实验体现了 (选填“热机”或“干电池”)的原理。
六、综合题
20.近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭。
(1)汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程,一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是 (对图甲A,B,C,D重新排序),其中做功冲程的能量转化情况是 ;
(2)一台单缸四冲程汽油机,飞轮的转速为1800r/min,该汽油机每分钟做功 次,D图所示的汽油机冲程是通过 的方式改变燃气内能的,除此之外通过 也可改变物体内能;
(3)图乙所示为内燃机的能流图,内燃机的效率可表示为 ;
(4)现在很多地方正在使用乙醇汽油,乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源,其中普通汽油体积占90%,乙醇(即酒精)体积占10%。使用乙醇汽油的好处是 ?(写出一条即可)
七、科普阅读题
21.如图甲所示是我国自主研发的一款油电混合动力汽车。该混合动力汽车启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。在某次测试中,司机驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h,蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图丙所示,该汽车的某些参数如表所示。(燃油热值q=4.0×107J/kg)
电机
电池
整车
输出最大功率/kW
输出电压/V
最大容量/J
质量/t
90
300
1.2×108
1
(1)该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机,如图乙所示是汽油机的 冲程,此时活塞 (选填“向上”或“向下”)运动。
(2)在测试过程中,该车克服阻力做的功是 J,蓄电池储存的能量增加了 J,汽车的能量利用率为 %。
(3)若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能,该车在蓄电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶 km。
参考答案
1.C
2.C
3.C
4.B
5.C
6.B
7.D
8.D
9.C
10.C
11.30;机械能转化为内能
12.乙;20
13.做功;减小
14.压缩;28%
15.12;1750
16.变小;做功
17.(1)做功冲程中高温高压气体推动活塞做功,将内能转化为机械能。
(2)根据图乙能量流向的信息图可知,提高内燃机热机的效率的措施有:让燃料燃烧更充分;减少废气带走的热量;减少热量散失;减小摩擦做功等。
18.(1)
(2)
19.(1)筒内空气
(2)做功
(3)热传递;热机
20.(1)BADC;内能转化为机械能
(2)900;做功;热传递
(3)
(4)环保
21.(1)做功;向下
(2)1×108;6×107;40
(3)96
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