初三物理热机试题答案及解析
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2022-2023学年九年级物理:热机一.选择题(共8小题)1.下列设备不属于热机的是()A.电风扇B.汽油机C.柴油机D.蒸汽机2.下列说法中正确的是()A.热机主要是为了将机械能转化为内能B.物体的温度越高,分子无规则运动越剧烈,因此物体的机械能就越大C.空气容易被压缩,是因为气体分子间的吸引力很大D.物体的内能是指物体内所有分子无规则运动的分子动能与分子势能的总和3.如图所示,把热水壶放在煤气灶上将水烧开时,水蒸气会顶起壶盖冲出壶外,这个现象与汽油发动机的哪个冲程原理相同()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程4.如图所示是四冲程汽油机工作的一个冲程,该冲程是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程5.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6.如图所示为汽油机工作过程的示意图,按照吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的顺序排列,正确的是()A.丙、丁、甲、乙B.丁、丙、甲、乙C.乙、甲、丙、丁D.甲、丁、乙、丙7.在内燃机工作的四个冲程中,发生内能和机械能相互转化的是()A.吸气冲程和压缩冲程B.压缩冲程和做功冲程C.吸气冲程和做功冲程D.压缩冲程和排气冲程8.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法:①汽油机的点火方式是压燃式;②在压缩冲程中机械能转化为内能;③在做功冲程中燃气的内能增加;④只有做功冲程飞轮不是依靠惯性工作。
以上说法中正确的是()A.只有②④B.只有②③C.只有①③D.只有②③④二.填空题(共6小题)9.飞机的喷气发动机和汽油机都属于内燃机,它们通过做功把转化为机械能。
10.如图所示是四冲程汽油机内部剖面图,此为冲程;汽油机需要用冷却液进行降温,是利用了冷却液的大的特性。
11.如图所示,将活塞迅速下压,玻璃筒底的棉花被点燃,此过程的能量转化方式与汽油机的冲程相同;汽油机通过冲程将废气排出汽缸。
初三物理热机练习题及答案一、选择题1.下列哪一个不属于热机的重要特征?A. 输入热量B. 输出功C. 高温热源D. 低温热源答案:B2.热机的效率是指热机输出的能量与什么的比值?A. 输入的热量B. 输出的功C. 热源的温度D. 系统的热容量答案:B3.热机效率的计算公式是什么?A. η = 1 - Qout / QinB. η = 1 - Qin / QoutC. η = Qout / QinD. η = Qin / Qout答案:A4.根据热力学第一定律,以下哪个等式是正确的?A. ΔU = W - QB. ΔU = Q - WC. ΔU = Q + WD. ΔU = W + Q答案:A5.以下哪个式子是描述卡诺循环的特点?A. 热机效率最大B. 热机效率最小C. 完全可逆D. 完全不可逆答案:A二、填空题1.热机的效率可以用下面哪个公式表示?答案:η = W / Qin2.理想气体的等温过程中,气体的内能变化是多少?答案:03.卡诺循环中的绝热过程是指什么?答案:过程中没有热量交换4.卡诺循环的最低温度对应的状态是什么?答案:低温热源的温度5.热力学第一定律可以描述什么?答案:能量守恒原理三、计算题1.一个热机从高温热源吸收3000J的热量,进行了1000J的功,那么低温热源吸收了多少热量?(设热机效率为η)答案:根据热机效率的计算公式,得到η = 1 - Qout / Qin,整理得Qout = Qin × (1 - η) = 3000J × (1 - 1000J / 3000J) = 2000J。
所以低温热源吸收了2000J的热量。
2.一个热机从高温热源吸收5000J的热量,低温热源吸收了2000J 的热量,那么这个热机的效率是多少?答案:热机的效率可以用η = 1 - Qout / Qin 计算,其中Qout为低温热源吸收的热量,Qin为高温热源吸收的热量。
所以η = 1 - 2000J / 5000J = 0.6,即60%。
初三物理热机试题及答案一、选择题1. 热机是一种将内能转化为机械能的装置,以下哪个不是热机的组成部分?A. 气缸B. 活塞C. 连杆D. 电池答案:D2. 四冲程内燃机的工作循环中,哪一个冲程是对外做功的?A. 进气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程答案:C3. 热机效率是指什么?A. 热机的功率B. 热机的转速C. 热机输出的机械功与输入的热能之比D. 热机的体积答案:C二、填空题1. 热机工作时,燃料燃烧产生的高温燃气推动活塞做________,从而将内能转化为机械能。
答案:往复直线运动2. 四冲程内燃机的一个工作循环包括进气、________、做功和排气四个冲程。
答案:压缩3. 热机效率的高低与________的多少有关。
答案:能量损失三、简答题1. 简述四冲程内燃机的工作原理。
答案:四冲程内燃机的工作原理是:首先,活塞在气缸内从上止点向下止点运动,完成进气冲程,吸入混合气;接着,活塞从下止点向上止点运动,完成压缩冲程,将混合气压缩;然后,混合气在高温下点燃,产生高温高压气体,推动活塞向下运动,完成做功冲程;最后,活塞再次向上运动,将燃烧后的废气排出气缸,完成排气冲程。
这样循环往复,实现能量的转换。
2. 为什么热机的效率不可能达到100%?答案:热机的效率不可能达到100%,因为热机在工作过程中,不可避免地会有能量损失,如摩擦损失、散热损失等。
此外,根据热力学第二定律,不可能从单一热源吸热全部转化为功而不产生其他影响,也就是说,热机在能量转换过程中,总会有一部分能量以热量的形式散失到环境中,因此热机的效率总是小于100%。
结束语:通过本次试题的练习,希望同学们能够更加深入地理解热机的工作原理和效率问题,同时也能够掌握热机在实际应用中的一些基本概念和计算方法。
希望同学们能够将所学知识灵活运用到实际问题中,不断提高自己的物理学科素养。
初三物理第十四章内能的利用第一节热机(含解析)一、单选题1.柴油机在压缩冲程中,气缸内物质的压强、温度、内能的变化情形是()A.压强不变,温度升高,内能增大 B.压强减小,温度不变,内能减小C.压强增大,温度降低,内能减小 D.压强增大,温度升高,内能增大2.有关热机的说法中正确的是()A.热机工作的过程确实是内能产生的过程 B.热机工作时机械能的产生是做功冲程形成的C.热机的大量使用会造成环境污染 D.增大热机功率能够提高热机的效率3.关于热机,下列说法正确的是()A.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞 B.柴油机在吸气冲程中,将柴油和空气的混合气吸入气缸C.汽油机上安装一个笨重的飞轮,是为了提高它的效率 D.四个冲程中,做功冲程是唯独一个对外做功的冲程4.在汽油机的四个冲程中,都发生能量转化的一组冲程是()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.排气冲程和吸气冲程5.柴油机的飞轮转速是l200r/min,则每秒内该柴油机()A.完成20个冲程,做功20次B.完成40个冲程,做功40次C.完成40个冲程,做功10次D.完成80个冲程,做功20次6.下列表示四冲程汽油机处于压缩冲程的是A.B.C.D.7.如图所示流程图是用来说明单杠四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的要紧能量转化情形.关于对图中①②③④的补充正确的是()A.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能C.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能D.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能二、多选题8.下列说法中,正确的是()A.四冲程汽油机的做功冲程使汽车获得动力B.沙漠地区比海边昼夜温差大,这与水的比热容较大有关C.“摩擦生热”,是通过做功的方式来改变内能D.水电站里水轮机带动发电机发电,是机械能转化为电能9.下列有关热机的说法中正确的是()A.热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程B.为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热大的特性C.能够采纳增大热机功率的方法来增大热机的效率D.热机的大量使用会造成环境污染10.汽油机和柴油机有专门多的异同点,下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法正确的是()A.汽油机和柴油机差不多上内燃机B.在吸气冲程中,汽油机吸入的只有空气,柴油机吸入的是柴油和空气的混合物C.汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功,活塞往复两次D.柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高,燃料燃烧更完全,效率比汽油机高11.下列有关热机的说法中正确的是()A..热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程B.为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热容大的特性C.通过技术改进,热机效率可达100%D.热机的燃料燃烧越充分,其热值越大12.下列说法正确的是()A.热机工作时,使汽车获得动力的是压缩冲程B.内燃机的做功冲程存在着化学能转化为内能的过程C.汽车的发动机用水来冷却,是因为水的比热容较大D.汽车的发动机用水来冷却,是因为水的比热容较大13.汽油机和柴油机比较,下列说法中正确的是()A.柴油机顶部有一个喷油嘴,没有活花塞 B.汽油机的点火方式为点燃式,柴油机是压燃式C.汽油机比柴油机经济、效率高D.汽油机吸气冲程中吸进来的是汽油和空气三、填空题14.如下图所示,工作中的四冲程汽油机正处于________冲程,若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功________次.15.如图表示的是汽油机的________冲程;汽油机与柴油机在结构上的最要紧的区别是:汽油机气缸顶端是________.16.内燃机在交通、国防等领域有着广泛的应用.从能量转化的角度来看,内燃机是把内能转化为________能的机器.17.双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐。
初三物理热机试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 热机是将热能转化为机械能的机器,以下哪项不是热机的组成部分?A. 燃烧室B. 气缸C. 活塞D. 风扇2. 内燃机的四个冲程中,哪一个冲程不发生能量转化?A. 进气冲程B. 压缩冲程C. 功冲程D. 排气冲程3. 热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,以下哪个说法是正确的?A. 热机效率越高,燃料利用率越低B. 热机效率越高,燃料利用率越高C. 热机效率与燃料利用率无关D. 热机效率越低,燃料利用率越高4. 柴油机和汽油机的主要区别在于?A. 燃料种类不同B. 点火方式不同C. 燃料燃烧方式不同D. 所有选项都正确5. 热机工作时,燃料燃烧放出的热量中,用于做有用功的部分占总热量的百分比称为?A. 功率B. 效率C. 功率因数D. 机械效率6. 以下哪种情况会导致热机效率降低?A. 燃料完全燃烧B. 减少废气带走的热量C. 减少热损失D. 增加机械摩擦7. 热机的压缩冲程中,活塞对气体做功,气体的内能如何变化?A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少8. 热机的排气冲程中,活塞的运动方向是?A. 向上B. 向下C. 先向上后向下D. 先向下后向上9. 在热机的四个冲程中,哪一个冲程对外做功?A. 进气冲程B. 压缩冲程C. 功冲程D. 排气冲程10. 热机的效率通常用百分数表示,其数值范围是?A. 0%-100%B. 0%-50%C. 0%-1%D. 50%-100%二、填空题(每题2分,共20分)1. 热机的四个冲程分别是:进气冲程、______、排气冲程。
2. 热机效率的计算公式为:______。
3. 柴油机和汽油机的主要区别在于点火方式,柴油机是______,汽油机是______。
4. 热机工作时,燃料燃烧放出的热量中,用于做有用功的部分占总热量的百分比称为______。
5. 热机效率降低的一个主要原因是______。
初三物理热机的效率试题1.无烟煤的热值是3.4×107J/Kg,表示的意义是完全燃烧1kg的无烟煤,将放出 J的热量。
如要获得1.7×108J的热量,需要完全燃烧 Kg无烟煤。
【答案】3.4×107 5【解析】热值是燃料的一种特性,反映了燃料燃烧释放热量的能力。
无烟煤的热值是3.4×107J/Kg,表示的意义是完全燃烧1kg的无烟煤,将放出3.4×107J的热量。
如要获得1.7×108J的热量,需要完全燃烧m=Q/q=1.7×108J/(3.4×107J/Kg)=5Kg无烟煤。
【考点】热值及有关计算2.氢气的热值为14.3×107J/kg,表示的物理意义是;完全燃烧0.5 kg的氢气可放出热量 J;若一罐氢气用去一半,剩余氢气的热值为。
【答案】1千克的氢气完全燃烧放出的热量是14.3×107J、7.15×107J、14.3×107J/kg【解析】(1)氢气的热值为14.3×107J/kg,它表示的意思是1千克的氢气完全燃烧放出的热量是14.3×107J;(2)m=0.5×0.5kg=0.25kg,Q放=qm=14.3×107J/kg×0.25kg=7.15×107J;(3)热值是燃料的特性,不随质量改变而改变,因此用掉一半,剩下氢气的热值仍然是14.3×107J/kg;【考点】燃料的热值3.下表列出了几种燃料的热值,单位是J/kg。
(2)为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关,某同学设计了一个探究方案如下:①你认为实验时所选用燃料应满足条件:________________________。
②若燃烧放出的热量用水吸收,则实验中通过比较______,可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关。
【答案】(1)35:3 (2)①种类不同,但质量相同②水升高的温度【解析】(1)根据放出的热量相同可得m干木材q干木材=m氢气q氢气;得:m干木材∶m氢气=q氢气∶q干木材=1.4×108J/kg∶1.2×107J/kg=35∶3;(2)①探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关,就应该选择燃料种类不同,质量相同.②若燃烧放出的热量用水吸收,水升高的温度高低就能反映出燃料放出热量的多少,容器内水升高的温度就高,可确定它热值的就大.反之,就越小。
人教版初中物理九年级《热机》知识点及课后测试(含答案)知识点:1、热机:定义:利用燃料的燃烧来做功的装置。
能的转化:内能转化为机械能2、内燃机:将燃料燃烧移至机器内部燃烧,转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。
它主要有汽油机和柴油机。
3、内燃机工作过程:内燃机的每一个工作循环分为四个阶段:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在这四个阶段,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程,是由内能转化为机械能。
另外压缩冲程将机械能转化为内能。
4、汽油机和柴油机的比较:一、选择题(每小题4分,共60分)1、四冲程汽油机在工作过程中,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2、四冲程内燃机工作时,机械能转化成内能的冲程是 ( )A .吸气冲程B .压缩冲程C .做功冲程D .排气冲程3、下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是()A .①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能B .①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能C .①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能.D .①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能4、一台内燃机的转速是 1440 转 / 分,那么在每秒钟内()A .转轴转动 24 转,燃气对活塞做功 24 次,活塞完成 24 个冲程B .转轴转动 24 转,燃气对活塞做功 12 次,活塞完成 48 个冲程C .转轴转动 1440 转,燃气对活塞做功 720 次,活塞完成 2880 个冲程D .转轴转动 1440 转,燃气对活塞做功 1440 次,活塞完成 1440 个冲程5、 2019 年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年.这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀,无法再给地球提供能量,人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体,逃离太阳系的故事.其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的()A .吸气冲程B .压缩冲程C .做功冲程D .排气冲程6、小明家的汽车发动机为四缸汽油机.该发动机在工作时气缸内的燃气的平均气压为 1×10 6 Pa,汽缸的横截面积为50cm 2 ,活塞的行程长 10cm,转速3600r/min.则该发动机的功率为()A . 15kWB . 30kWC . 60kWD . 75kW7、如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是()A .吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸B .压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小C .做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能D .排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分8、关于热机,下列说法正确的是()A .吸气冲程中,汽油机和柴油机吸入的都是空气B .做功冲程是把机械能转化为内能C .柴油机有喷油嘴而没有火花塞D .做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的9、列关于内燃机说法正确的是 ( )A .柴油机吸气冲程吸入的是柴油和空气的混合物B .汽油机气缸顶部有喷油嘴C .做功冲程中内能转化为机械能D .内燃机功率越大,效率越高10、如图所示是汽油机的四个冲程的示意图,按其工作过程正确的排列顺序是 ( )A . a b c dB . c d b aC . b a d cD . c d a b11、如图是四冲程汽油机一个工作循环中的两个冲程,下列判断正确的是()A .甲图为吸气冲程,燃气的内能转化为活塞的机械能B .乙图为压缩冲程,活塞的机械能转化为燃气的内能C .甲图为做功冲程,活塞的机械能转化为燃气的内能D .乙图为排气冲程,燃气的内能转化为活塞的机械能12、单缸四冲程内燃机工作时,依靠飞轮的惯性来完成的冲程有()A .吸气、做功和排气冲程B .吸气、压缩和做功冲程C .压缩、做功和排气冲程D .吸气、压缩和排气冲程13、如图所示,对于图中所述的物理过程,下列分析正确的是()A .图甲,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大B .图乙,试管内的水蒸汽推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少C .图丙,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大D .图丁,小蒸汽轮机利用机械能转化成内能来工作的14、柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是()A .吸气、压缩B .压缩、排气C .吸气、压缩、排气D .排气15、关于在四冲程的柴油发动机内部工作描述正确的是()(双选)A.吸气冲程时,吸入的是柴油和空气的混合物B.压缩冲程时,将机械能转换为内能,点燃方式采用压燃式C.做功冲程时,若1000J/次对外做功,则2400r/min的发动机的额定功率为20kWD.排气冲程时,将废气的内能转化为排气门的机械能二、填空题(每空2分,共40分)16、汽油机和柴油机在构造上相比,汽油机顶部有一个 ______ ,柴油机顶部有一个 _____ .一台四冲程汽油机,飞轮的转速为 2400r/min ,则此汽油机每秒钟内完成 ____ 个冲程,做了 ______ 次功.17、热水瓶注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来,在这一现象中瓶内气体的 ______ 能转化为软木塞的 _______ 能,该能量转化过程与汽油机的 ___ 冲程相同.18、一台单缸四冲程汽油机,在压缩冲程中,气体的温度升高,这是通过 _____ 的方式增加内能.为了不让汽油机在工作时温度升得太高.在设计制造时,让气缸被水包围着,这是通过 _____ 的方式减少气缸内能.用水来冷却气缸是因为水的 ________ 较大.若飞轮转速是 1800r/min,该汽油机每秒完成 ____ 个冲程,对外做功 _____ 次.19、一台四冲程柴油机的曲轴转速是 3000R/min ,它 1 秒钟对外做功 _____ 次;它在吸气冲程中,吸入汽缸里的物质是 _____ .20、如图所示试管内水蒸气将塞子推出的过程,水蒸气的________能转化为塞子的机械能.四冲程汽油机工作过程中的________冲程与上述能量转化过程相同.21、家庭小汽车发动机一般是汽油机,在_____冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能;为确保发动机正常工作,需对其冷却,一般使用水来充当冷却剂,理由是_____。
初三热机计算试题及答案一、选择题1. 热机的四个冲程中,对外做功的冲程是:A. 进气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程答案:C2. 热机效率是指:A. 热机输出功率与输入热量的比值B. 热机输入热量与输出功率的比值C. 热机输出功率与输入功率的比值D. 热机输入功率与输出功率的比值答案:A3. 以下哪个因素会影响热机效率?A. 燃料的热值B. 燃料的燃烧效率C. 热机的机械效率D. 所有以上选项答案:D二、填空题1. 热机的工作原理是将______转化为机械能。
答案:内能2. 热机效率的计算公式是______。
答案:η = 有用功 / 输入热量三、计算题1. 某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800转/分钟,求该汽油机每秒完成多少个工作循环,对外做功多少次?解:飞轮转速为1800转/分钟,即30转/秒。
四冲程汽油机完成一个工作循环需要飞轮转两圈,因此每秒完成的工作循环数为30/2=15个。
由于每个工作循环对外做功一次,所以每秒对外做功15次。
2. 某热机的输入热量为5000焦耳,输出功率为1000瓦特,求该热机的效率。
解:首先将输出功率转换为焦耳,1000瓦特等于1000焦耳/秒。
假设热机工作了t秒,则输出的总能量为1000t焦耳。
根据热机效率公式η = 有用功 / 输入热量,我们有η = 1000t / 5000。
由于题目没有给出工作时间t,我们无法计算具体的效率值,但效率的计算公式已经给出。
结束语:通过本次试题的练习,同学们应该对热机的工作原理、效率计算以及相关因素有了更深入的理解。
希望同学们能够将这些知识应用到实际问题中,提高解决实际问题的能力。
人教版九年级物理全一册《14.1热机》同步测试题带答案一、单选题(共15题;共30分)1.(2分)某科幻大片中的主人公为了拯救人类,点燃了木星上的可燃气体,借助其燃烧产生的高温气体把即将与木星相撞的地球成功推开。
如图所示热机的四个冲程中,能量转化与上述过程相同的是()A.B.C.D.2.(2分)下列汽油机工作示意图中属于做功冲程的是()A.B.C.D.3.(2分)立定跳远是某地初中毕业体育考试项目之一,小强在立定跳远考试中蓄力、起跳、落地的几个阶段如图所示(不考虑空气阻力)。
下列说法不正确的是()A.蹬地起跳时小强对地面有水平向左的摩擦力B.小强在最高点受非平衡力作用C.小强能在空中继续运动是受到惯性的作用起跳D.小强从最高点到落地的过程中,重力势能转化为动能4.(2分)一台内燃机飞轮的转速是3000转/分,那么在每秒钟内一个气缸里燃气推动活塞做功的次数()A.300次B.100次C.50次D.25次5.(2分)如图所示是一种氮气弹簧的结构简图,氮气弹簧可用于自动开启和关闭汽车后备箱盖。
通过设置适当的气压和弹簧力量,氮气弹簧可以帮助后备箱盖在打开时提供足够的支撑力,而在关闭时则提供足够的缓冲力量,使得操作更加轻松和安全。
当活塞顶部受到压力向下运动时,下列说法正确的是()A.缸体内氮气的密度变大B.缸体内的气体被压紧后,氮气分子不再运动C.缸体内的气体压强减小D.该过程中能量的转化方式与汽油机的做功冲程相同6.(2分)如图所示是汽油机的A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程7.(2分)如图在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。
该实验相对于内燃机工作循环中的一个冲程,它是()A.压缩冲程,将化学能转化为内能B.压缩冲程,将机械能转化为内能C.做功冲程,将内能转化为机械能D.做功冲程,将机械能转化为内能8.(2分)关于内能的利用,下列说法正确的是()A.热机的种类很多,如:蒸汽机、内燃机、喷气发动机、电动机等B.柴油机吸气冲程吸入的是柴油和空气的混合物C.汽车的排气量就是指汽缸的总容积D.做功冲程使汽车获得动力,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成9.(2分)关于热机,下列说法正确的是()A.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机C.柴油机在吸气冲程中,将柴油和空气的混合气吸入汽缸D.改正技术后,热机的效率可以达到100%10.(2分)如图所示,用酒精灯对试管加热,等水沸腾后,可以看到蒸汽把软木塞顶跑。
初三物理热机的效率习题(含答案)
第二节热机的效率
热机是把热能转化为机械能的机器。
在热机里,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机效率。
燃料的热值叫做这种燃料的单位质量所能放出的热量,单位是焦耳,符号是J。
生产中常用水来作为机器的冷却剂,
这是因为水的比热容大;火箭的燃料要用液氢,这是因为液氢的比热容大;沿海地区的气候比沙漠地区的气候更宜人,这是因为水的比热容比沙的比热容大。
现代社会中汽车是一种重要的交通工具,很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机,在它工作的过程中,只有一个冲程将内能转化为机械能。
焦炭的热值是3×10^7 J/kg,完全燃烧1kg 的焦炭放出的热量为3×10^7 J。
氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。
氢气的热值为14.3×10^7 J/kg,完全燃烧0.5
kg的氢气可放出7.15×10^7 J的热量;若一罐氢气用去了一半,则剩余氢气的热值小于14.3×10^7 J/kg。
选择题:
1.关于热机错误的说法是C。
一切热机的工作过程都包括四个冲程是错误的。
2.关于燃料的热值,以下说法正确的是A。
燃料的热值与燃料的燃烧情况有关。
3.甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,则C。
消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙做的有用功多。
4.煤的热值大于干木柴的热值,这里是指C。
烧煤比烧干木柴产生的热量多一些。
5.不属于大气污染主要来源的是B。
大型机电排灌站不是大气污染主要来源。
初三物理热机试题答案及解析1.如图所示是汽油机的四个冲程,其中属于做功冲程的是()【答案】B【解析】汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
其中在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能。
由图知:A图中排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;不符合题意;B图中两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,符合题意;C图中进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;不符合题意;D图中两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,不符合题意。
故选B。
【考点】汽油机的四个冲程2.如图是汽油机工作的四个冲程,其中表示机械能转化为内能的冲程是【答案】A【解析】机械能转化为内能的是压缩冲程,进气和排气阀门关闭,活塞向上运动,对照四个选项,选项A符合。
选项B为进气冲程,选项C为排气冲程,选项D为做功冲程,所以正确答案为A。
【考点】热机的四个冲程3.近年来,烟台市大力发展清洁能源产业,尤其是风电发展尤为迅速,目前,烟台并网运行的风电场达28座.风机900余台,授产的风电装机容量为130万千瓦,预计年发电量2.7×108kW•h,相当于完全燃烧煤放出的能量.(煤的热值3.0×107J/kg)【答案】【解析】,【考点】电功和电能;热值.4.石油是生产汽油的原材料,石油属于能源(选填“可再生”或“不可再生”);在四冲程汽油机的做功冲程中,高温高压燃气的内能转化为活塞的能。
【答案】不可再生机械【解析】石油越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,属于不可再生能源;在四冲程汽油机的做功冲程中,高温高压燃气推动活塞做功,内能转化为活塞的机械能。
答案:不可再生机械【考点】能源类型识别,能量转化形式识别。
5.(2分)在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机关工作过程中的两个冲程示意图.与压缩冲程原理相同的是图所示的演示实验;汽油机利用内能来做功的冲程是图.【答案】乙;丙.【解析】甲图对试管中的水加热,加快水的蒸发,使试管中水的内能增大,体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能.乙图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧.是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程.丙图两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,做功冲程将内能转化为机械能.丁图两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,压缩冲程是把机械能转化为内能的过程.由以上分析不难看出:(1)压缩冲程是机械能转化成内能,与此原理相同的是乙图所示的演示实验;(2)汽油机利用内能来做功的冲程是丙图.【考点】热机6.关于燃料的热值下列说法正确的是()A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B.容易燃烧的燃料的热值一定大C.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大【答案】D【解析】1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值;热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度无关,选项A不正确;热值大小与燃料是否容易燃烧无关,选项B不正确;燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系,因此热值大的燃料不一定放出的热量多,选项C错误;燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,所以0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大,选项D说法正确;故选D。
【考点】热值7.阅读下面的材料,解答问题山东菏泽向“大气污染宣战”某环保局研究表明:“PM2.5来源中,机动车的排放占33.1%,排第一位,燃煤污染排放占第二位”。
“减少污染排放,还我一片蓝天”成为每一个公民的责任。
下面是菏泽有关部门针对“节能减排”采取的部分措施第一项措施(4分)“免费公共自行车”成为菏泽市区一道亮丽的风景线。
如图所示,公共自行车的结构和普通自行车相同,只是零件都是特制的(车轮胎是实心的),在其它自行车上无法使用。
在公共自行车的设计中,很多地方用到物理知识或原理,请写出自行车的两个部件并说明对应的物理知识(或原理)(1)(2)【答案】(1)1.035×107J、0.75kg(2)225元【解析】(1)1m3天然气燃烧,通过发动机能做的有用功:=1m3×2.3×107J/m3×0.45=1.035×107JQ=Vqη2=1.035×107Jmqη1解得m=0.75kg。
(2)燃烧1m3天然气可节约的资金为0. 75×9元- 4.5元=2.25元,天然气汽车每天节约的运行成本是2.25×100 =225元。
【考点】热量计算8.如图所示是四冲程汽油机的两个冲程,甲图显示的是汽油机的冲程,乙图中是能转化为能.【答案】压缩;内;机械【解析】甲图中,两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;乙图中,两个气门都关闭,活塞向下运动,火花塞放电点火,是做功冲程,在这个冲程,燃气的内能转化成活塞的机械能。
【考点】内燃机9.如图所示,是四冲程汽油机工作时的一个冲程,下列说法中正确的是A.这是做功冲程,此过程中机械能转化成内能B.这是做功冲程,此过程中内能转化成机械能C.这是压缩冲程,此过程中内能转化成机械能D.这是压缩冲程,此过程中机械能转化成内能【答案】D【解析】判断是什么冲程时,我们观察活塞的运动方向和进气门和排气门的关闭情况,由图可知,活塞向上运动,进气门和排气门都关闭,这是压缩冲程,在压缩冲程中,机械能转化为内能。
选项D正确。
【考点】汽油机的工作冲程10.图是热机工作时的四个冲程,其中属于内能转化为机械能的冲程是【答案】C【解析】四冲程热机在一个工作循环中,包含四个冲程,曲轴转动两周,向外做功一次,其中压缩冲程是将机械能转化为内能,而做功冲程是将内能转化为机械能,由图知,故选项C正确。
【考点】汽油机四冲程的识别及能量的转化。
11.四冲程汽油机在工作过程中,将机械能转化为内能的是________冲程。
【答案】压缩【解析】压缩冲程,活塞压缩气体,对气体做功,使气体内能增大,温度升高,将机械能转化为内能。
做功冲程,高温、高压的燃气推动活塞对外做功,将内能转化为机械能,燃气的内能减小,温度降低。
【考点】四冲程汽油机12.如图所示,汽油机是处在冲程,在此冲程中能转化为能.【答案】做功、内、机械【解析】内燃机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,将机械能转化为内能的是压缩冲程,将内能转化为机械能的是做功冲程;压缩冲程和做功冲程都是通过做功的方式改变内能的。
由图可知,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,气缸容积增大,因此是做功冲程;做功冲程将内能转化为了机械能。
【考点】内燃机的四个冲程13.如下图(左)所示,是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图,其中________图是做功冲程,________图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程。
【答案】乙甲【解析】甲图活塞向上运动,一个气门开,一个气门关,是排气冲程,是靠飞轮的惯性完成的;乙图活塞向下运动,两个气门都关闭,是做功冲程。
【考点】汽油机的工作过程14.单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图如图所示。
下列关于汽油机一个工作循环中四个冲程的顺序排列正确的是()A.丙、丁、乙、甲B.乙、丁、甲、丙C.乙、甲、丁、丙D.甲、乙、丙、丁【答案】B【解析】观察单缸四冲程汽油机四个冲程示意图可见:甲图中进、排气门关闭,活塞远离汽缸顶部,火花塞处于点火状态,为做功冲程;乙图中进气门打开,排气门关闭,活塞远离汽缸顶部,为吸气冲程;丙图中进气门关闭,排气门打开,活塞向缸顶运动,为排气冲程;丁图中进气门、排气门皆关闭,活塞向汽缸顶部运动,为压缩冲程;汽油机一个工作循环中四个冲程的顺序依次为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,故B选项正确,选填B。
【考点】单缸四冲程汽油机工作原理,四冲程汽油机各冲程工作特点。
15.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占25%,废气带走的能量占30%,摩擦等机械损耗占10%,则它的机械效率为 _________.【答案】35%.【解析】各种能量损耗的总和是:25%+30%+10%=65%,所以它的机械效率为:η=100%-65%=35%.【考点】热机的效率16.图丙中燃料1与燃料2质量相同,水与油的质量相同,则比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验(填写ABC字母符号);比较不同物质的比热容,应选择______两图进行实验(填写ABC字母符号).【答案】AB AC【解析】由Q=mq可知,影响燃料燃烧放出热量多少的因素有燃料的质量与燃料的热值,比较不同燃料的热值,依据控制变量法应控制燃料的质量相同,所以应选AB两图进行实验;由Q=cm△t可知,比较不同物质的比热容,应控制不同物质的质量相同,且吸收的热量相同,故应选相同质量的同种燃料,应选择AC两图进行实验。
【考点】控制变量法应用17.在汽油机的一个工作循环中,内能转化为机械能的是冲程;某汽车行驶100km消耗汽油=4.6×107J/kg)5kg,这些汽油完全燃烧能放出J的热量.(q汽油【答案】做功; 2.3×108J【解析】汽油机的一个工作循环中有吸气、压缩、做功、排气四个冲程,做功冲程中高温高压气体推动活塞做功,内能转化为机械能;汽油燃烧放出热量为:【考点】汽油机工作原理,热量计算:Q=qm18.在汽油机的一个工作循环中,内能转化为机械能的是__________冲程;某汽油机的飞轮转速为2400转/分,该汽油机活塞1s对外做功__________次。
【答案】做功;20【解析】汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成.在做功冲程中,气体推动活塞对外做功,将气体的内能转化为活塞的机械能;在压缩冲程中,将机械能转化为内能;四冲程汽油机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,由题意可知,汽油机的飞轮转速是2400转/分,即每秒钟转40圈,所以,该汽油机活塞1s对外做功20次.故答案为:做功;20.【考点】内燃机的四个冲程19.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成,其中实现内能转化成机械能的是_______冲程;如图所示,是汽油机的_______冲程。
【答案】做功排气【解析】汽油机的一个工作循环有两个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
有两个冲程涉及到能量转化,压缩冲程是把机械能转化为内能,做功冲程是把内能转化为机械能。