九年级物理上册第十四章内能的利用第1节热机重点练习含解析新版新人教版
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简单1、关于燃料的热值下列说法中正确的是()A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关B.容易燃烧的燃料热值一定更大C.热值大的燃料燃烧时释放出的热量一定更多D.为了提高锅炉的效率,应该选热值大的材料【分析】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.【解答】AB、热值大小与燃料是否容易燃烧、燃料的燃烧情况无关,故A正确,B错误;C、根据Q=mq可知,放出的热量与热值、质量有关,故C错误;D、效率的等于锅炉吸收的热量与燃料完全燃烧放出热量的比值,因此选用热值大的材料不会提高锅炉的效率.故D错误.故选A.2、氢气的热值为14.3×107J/kg,完全燃烧0.1kg氢气可以放出_________J 的热量;作为燃料,氢气燃烧后的生成物仅为水,和煤炭相比具有_________的特点.【分析】(1)知道氢气的热值和氢气的质量,利用燃料完全燃烧放热公式Q 放=mq求氢气完全燃烧放出的热量;(2)氢气燃烧后的生成物仅为水,而煤炭燃烧会产生二氧化硫和灰尘等,会污染环境.【解答】(1)0.1kg的氢气完全燃烧放出的热量:Q放=mq=0.1kg×14.3×107J/kg=1.43×107J;(2)由于氢气的燃烧产物是水,所以氢气的优点为清洁、无污染.故答案为:1.43×107;清洁、无污染.3、热机的效率是指热机转变为有用功的能量与燃料_____________所释放的能量的比值.要提高热机的效率,就应该使燃料尽可能的充分燃烧,并尽量减少_____________;保证良好的机械润滑,减小摩擦.【分析】要解决此题,需要掌握热机效率的概念:用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.在工作过程中,损失的能量越少,热机的效率越高.【解答】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.有效利用的热量越多,热机的效率越高.所以要尽量使燃料充分燃烧,并减少机械散热和废气带走的热量,减小由于摩擦消耗的热量.故答案为:完全燃烧;机械散热和废气带走的热量.4、如图所示表示的是汽油机的能量流向,对照此图,下列说法不正确的是()A.废气的排放所占比例最大,减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段B.冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率C.该汽油机的热机效率为76%D.该汽油机的能量利用率为30%【分析】热机的效率是指有利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比,要提高其效率,应尽量减少能量的损失.【解答】由图示知,废气带走了大部分的能量,所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段,A说法正确,不符合题意;冷却水带走的热量仅次于废气带走的热量,所以冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率,B说法正确,不符合题意;该汽油机的热机效率为η=100%-33%-30%-7%=30%,C说法错误,符合题意,D说法正确,不符合题意;故选C.5、热机效率高是指()A.热机的温度高B.热机的功率大C.热机在单位时间内消耗的燃料少D.燃料消耗的内能转化为机械能的百分比大【分析】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.比值越大,则效率越高.【解答】A、热机效率高低与热机温度的高低无关;B、功率是物体做功快慢的物理量,与热机效率是两个完全不同的概念;C、热机效率的高低与燃烧燃料的多少无关;D、热机效率高就是指转化为机械能的有用能量占消耗的燃料完全燃烧放出热量的百分比大.故选D.6、我们在生活中,常通过燃烧的方式获得内能,但燃料燃烧时释放出的能量总是_________于按照理论上热值计算出来的热量,是因为_________以及__________________.如图所示的燃料利用率_________(填“大”“小”或“等”)于50%.【分析】(1)通过燃烧的方式获得内能时,由于燃料燃烧不充分和热量散失造成释放的热量小于理论上热值计算出来的热量;(2)燃料利用率是指有效利用部分和燃料完全燃烧时放出热量的比值.【解答】(1)在生活中,通过燃烧的方式获得内能时,由于燃料燃烧不充分以及散热损失内能,会造成燃料燃烧时释放出的能量总是小于按照理论上热值计算出来的热量;(2)由图可知,有效利用部分大于燃料完全燃烧时放出热量的一半,所以燃料利用率大于50%.故答案为:小;燃料燃烧不充分;散热损失内能;大.因.(2)燃料燃烧得越充分,热机的效率会越高.燃料燃烧产生的能量一部分用来克服机械摩擦,一部分由机器直接散失掉,还有一部分被废气带走,剩下的才是用来做有用功能量.【解答】(1)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.要提高效率,首先使燃料充分燃烧,然后减少燃烧产生能量的损失.若热机效率较低,主要原因有①废气带走的大量的热;②热机部件间的摩擦大;燃料不充分燃烧等.(2)要提高热机的效率就要:③让燃料充分燃烧,④减少热量的损失,即减少机械摩擦损失、⑤减少机械散热和废气带走热量.故答案为:①废气带走的大量的热;②热机部件间的摩擦大;③使燃料充分燃烧;④减少机械摩擦损失;⑤减少机械散热和废气带走热量.8、关于“热机”,下列说法中错误的是()A.通过技术改进,可以使热机的效率达到100%B.减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”C.用水而不用其它循环物质降低热机的温度,主要是利用水的比热容最大的特性D.严寒的冬天,有人晚上把热机水箱中的水放出,是防止气温降低时,水凝固而胀坏水箱【分析】(1)利用内能做功的机器叫做热机,做功冲程将高温高压燃气的内能转化为活塞运动的机械能;热机的转动部分要克服摩擦做额外功,效率就不可能达到100%;(2)热岛效应的形成是多个因素造成的,如人类生活排出大量二氧化碳和热量等,要降低“热岛效应”就要从热岛产生的原因来分析.(3)用水循环来降低热机的温度,是因为水在升高相同的温度时可以吸收更多的热量,冷却效果好;(4)水箱中装有水,水凝固时体积要变大,就会胀破水箱.【解答】A、使用热机不可避免的要克服机器部件摩擦做额外功,效率不可能达到100%,所以A是错误的;B、“绿色出行”可以减少热机工作时的二氧化碳和热量的排放,是减少城市热岛效应的措施之一就是所以B是正确的;C、水的比热容比较大,在升高相同的温度需要吸收更多的热量,所以利用水来降低热机的温度,所以C是正确的;D、水凝固时体积变大,就会胀坏水箱,所以冬天要把水箱中的水放出,所以D是正确的.故选A.9、完全燃烧1kg柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20℃?[已知柴油的热值是4.2×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),假定放出的热量被水完全吸收.]()A.2kg B.20kg C.50kg D.500kg10、下列关于热值的说法中,正确的是()A.若1kg某燃料的热值是q,则2kg该燃料的热值也是qB.燃料燃烧时,放出的热量越多,这种燃料的热值越大C.燃料燃烧时,用的燃料越多,这种燃料的热值越大D.燃料不完全燃烧时,其热值变小【分析】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.据此分析判断.【解答】A、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,故A正确;B、1kg某种燃料完全燃烧放出的能量越多,则这种燃料的热值越大,故B错误;CD、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,故CD错误;故选A.11、四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量分别为:木柴约200kg,烟煤约80kg,液化石油气约30kg,煤气约60kg.这四种燃料中哪一种燃料的热值最高()A.木柴B.烟煤C.液化石油气D.煤气A.燃料燃烧释放的内能不可能全部做功B.减小各种热损失和增加机件的润滑,可以提高热机效率C.减小和利用废气带走的能量来提高热机效率D.热机工作时能量全都用来做有用功【分析】热机的效率是指用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所放出的总能量的比值,热机在工作过程中造成能量损失的因素有:燃料很难完全燃烧;排出的废气带走能量;热机的零部件要散热;克服零部件之间的摩擦要消耗能量等.【解答】A、热机中燃料燃烧释放的内能在工作过程中总会有一定的能量损失,故A正确,不符合题意;B、减小各种热损失和增加机件的润滑,能使热机在工作过程中造成能量损失减少,提高效率,故B正确,不符合题意;C、减小和利用废气带走的能量,能使用来做有用功的那部分能量在燃料完全燃烧所放出的总能量中所占比例增大,提高热机效,故C正确,不符合题意;D、热机工作时能量不可能全部用来做有用功、只能尽量减小能量的损失,故D错误,符合题意.故选D.16、甲、乙两汽车,甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高,这表明()A.甲做功比乙多B.甲做功比乙快C.甲消耗的汽油比乙少D.以相同的牵引力行驶相同的路程,甲耗油比乙少【分析】要解决此题,需要掌握汽油机效率的概念:用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.效率高说明比值大.【解答】汽油机的效率是汽油机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.A.①③B.①②C.②④D.③④【分析】要解决此题,需要掌握热机的效率的概念.热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比;比值越大,效率越高.【解答】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.所以减少热量的损失可以提高热机的效率;①使燃料充分燃烧、③减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失,提高效率;②缩短热机的输出功率,并不能减少热量的损失,所以不能提高热机的效率;④利用废气的能量,可以提高燃料的利用率,不能提高热机效率.故选A.19、有一电热水壶中装有2kg水,若将水从20℃烧开,水需要吸收的热量为__________ J.(水的比热容为:4.2×103J/(kg•℃))【分析】水烧开后的温度为100℃,又知道水的质量和比热容以及初温,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量.【解答】水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)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.在压縮冲程中,燃料混合物的温度升髙,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【分析】A、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值,由Q放=mq分析判断;B、以天然气为燃料,仍有热散失,仍需克服摩擦做额外功,有用功小于总功,η仍小于1;C、对物体做功(克服摩擦、压缩气体),物体的温度升髙、内能增大;D、天然气燃烧,燃烧更充分,燃烧时产生的一氧化碳对空气污染小【解答】A、由Q放=mq可知,燃烧时放出的热量与燃料的热值和质量有关,故A错;B、以天然气为燃料时,仍有热散失、仍需克服摩擦做额外功,其机械效率不能达到100%,故B错;C 、在压縮冲程中,对燃料混合物做功,使其温度升髙、内能增大,故C 正确;D 、使用天然气作燃料的目的是对环境污染少、成本低,故D 错.故选C .2、下列关于热机的说法中,错误的是( )A .热机就是热力发动机的简称B .热机的大量使用会造成环境污染C .热机排出的尾气带走很多热量D .通过技术改进,热机的效率可达到100% 【分析】热机排出的废气带走了大量的热量,所以热机的效率都比较低,同时废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质污染环境.【解答】A 、热机是利用内能来做功的机器,是热力发动机的简称,该选项正确;B 、热机的废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质会污染环境,该选项正确;C 、热机排出的废气要带走很多热量,这是热机效率低的原因之一.该选项正确;D 、通过技术改造只能提高热机的效率,但不可能达到100%.该选项错误; 故选D .3、某热机的效率是40%,表示它每做l00J 的有用功( )A .需要2.5s 的时间B .燃料完全燃烧放出的能量是400JC.燃料完全燃烧放出的能量是250JD .将消耗60J 的无用功从而可知消耗的无用功为:W=Q-W有用=250J-100J=150J,故B和D不符合题意,C符合题意.故选C.4、要提高热机的效率,应采取()A.要多燃烧燃料B.提高热机的功率C.减少各种能量损失,保证良好润滑D.用热值大的燃料,就能提高热机的效率【分析】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.要提高效率,就要减少热的损失.【解答】A、要多燃烧燃料,并没有完全利用,不合题意.B、提高热机的功率,增大热机在单位时间内做的功,其效率不一定提高.不合题意.C、保证良好的润滑,减小摩擦,可以减少因摩擦损失的能量,所以可以提高热机的效率.符合题意.D、采取热值高的燃料,其利用率不一定高,所以不一定能提高热机的效率;不合题意.故选C.5、下列关于热机和环境保护的说法中正确的是()A.热机的大量使用会造成环境污染B.所有的热机都是用汽油作燃料C.汽车排出的尾气都是有毒气体D.热机所产生的噪声,可以被热机上的消声器完全消除【分析】利用内能做功的机器叫做热机;在内能做功的过程中,首先由燃料的化学能通过燃烧转化为内能,再通过做功,将内能转化为机械能.热机的种类有很多,像老式火车的蒸汽机(燃烧煤)、汽车的内燃机(燃烧汽油)、发电厂的汽轮机(燃烧煤)、火箭的喷气发动机(燃烧氢)都是利用内能做功的机器;汽车排放的尾气中有水蒸气、二氧化碳等无害气体,也有二氧化氮等氮氢化合物有害气体;消声器只能够减弱噪声,不能消除噪声.【解答】A、热机都是靠燃烧燃料获得能量的,汽油、柴油等燃料燃烧时都会放出有害气体,污染环境,所以A是正确的;B、热机中有燃烧汽油的(汽油机),有燃烧柴油的(柴油机),有燃烧液态氢的(火箭喷气发动机),所以B是错误的;________,为什么?________.A.在设计和制造上,要不断改进和革新,以减少各种能量损失,就有可能使热机的效率达到100%B.两辆型号相同的小汽车,以相同的速度行驶相同的路程,耗油量小的那辆车效率高C.热机正确使用、注意保养,但不能提高效率D.在热机的各种损失中废气带走的能量最少A.甲做功比乙多B.甲做功比乙快C.甲消耗的汽油比乙少D.以相同的牵引力行驶相同的路程,甲耗油比乙少【分析】要解决此题,需要掌握汽油机效率的概念:用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.效率高说明比值大.【解答】汽油机的效率是汽油机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高,所以消耗相同的油,甲做的功多;做同样多的功,甲消耗的油少.ABC没有注意控制变量.D正确.故选D.15、甲、乙两台柴油机做同样多的有用功,甲柴油机消耗柴油3kg,乙柴油机A.尾气的温度越高,柴油机越节能B.尾气的柴油味越浓,柴油机越节能C.尾气的温度越低,柴油机越节能D.尾气的颜色越发黑,柴油机越节能【分析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比.燃烧相同的燃料,有效利用的能量越多,效率越高.【解答】尾气的温度高,说明散失的热量多,柴油机的效率低,反之,柴油机的效率高,即节能.尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧,浪费了燃料,这样柴油机的效率会低.故选C.17、历史上热机的出现曾标志着人类利用能源的巨大进步,早期的蒸汽机是将水加热至高温,利用高温高压蒸汽推动机器转到的,与现在的内燃机相比,蒸汽机的效率较低,除了机械造的技术因素外,还有一个重要的原因是:()A.内燃机所用燃料的热值高B.内热机燃料高温、高压、功率大C.蒸汽机工作是水蒸汽带走了大部分能量D.蒸汽机工作过程不符合能的转化规律【分析】(1)热机的效率等于用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值,是衡量热机性能的重要指标;(2)早期的蒸气机是将水加热高温,利用高温高压蒸气推动机器转动的,因此蒸气机工作时水蒸气带走了大部分能量,导致蒸汽机效率很低.【解答】。
人教版九年级物理第十四章-内能的利用章节练习考试时间:90分钟;命题人:物理教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、如图所示是内燃机工作中的一个冲程,下列描述正确的是()A.压缩冲程,内能转化为机械能B.压缩冲程,机械能转化为内能C.做功冲程,机械能转化为内能D.做功冲程,内能转化为机械能2、图是单缸内燃机工作过程中气门与活塞位置关系图,在下列排列顺序中,符合四冲程内燃机工作循环顺序的是:()A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丁、丙C.乙、丁、甲、丙D.丙、丁、乙、甲3、某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分别质量都是200g的沙子和水加热。
他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象分别如图a、图b 所示。
已知酒精的热值q=3.0×107J/kg,加热时酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精。
已知水的比热容34.210J/(kg C)c⨯⋅︒=,则下列说法正确的是()水A.沙子的吸热能力大于水的吸热能力B.加热2min时间内水吸收的热量Q吸水为4.2×105JC.这2min时间内酒精灯的加热效率η为40%D.沙子的比热容c沙约为3⨯⋅︒0.9110J/(kg C)4、关于热机的效率,下列说法正确的是()A.总功一定,额外功越少,效率就越高B.热机做的有用功越多,效率就越高C.热机消耗的燃料越多,效率就越低D.热机的功率越大,效率就越高5、下列说法正确的是()A.冬天用暖手袋暖手,是通过做功的方式改变内能B.热机在压缩冲程中把机械能转化成内能C.扫地时“尘土飞扬”,是由分子做无规则运动引起的D.汽车发动机用水做冷却物质,是因为水的热值比较大6、如图是汽油机的某个冲程,下列说法错误的是()A.电火花塞点火是把电能转化为内能B.活塞向下加速运动,是因为有气体对活塞做功C.这个冲程的能量转化与烧水时水蒸气把壶盖顶起来相同D.柴油机做功冲程不用点火是因为柴油不需要燃烧就可以放出热量7、如图为汽油机的做功和压缩冲程,下列说法正确的是()A.压缩冲程进气门打开B.做功冲程气体内能增大C.做功冲程活塞向下运动D.压缩冲程气体分子热运动减慢8、图a所示为汽油机的两个冲程,关于图b所示的四个热学实验,下列说法正确的是()A .实验A 与汽油机的甲冲程能量转化一致,内能转化为机械能B .实验B 与汽油机的甲冲程能量转化一致,机械能转化为内能C .实验C 所示装置中,一瓶装有空气,另一瓶装有二氧化氮气体(密度比空气的大),为说明两种气体混合均匀是由于分子热运动造成的,应将装二氧化氮气体的瓶子放在下面D .实验D 是将两个铅块的底面削平、削干净,然后紧紧地压一起,两铅块就会结合起来,甚至下面吊一个钩码都不能把它们拉开,这说明固体也能发生扩散现象9、用两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热,在开始和加热3min 时各记录一次温度,如下表所示。
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。
第十四章内能的利用第一节热机1. 以下机械不属于热机的是( )A.火箭发动机B.柴油机C.蒸汽机D.洗衣机2. 如图所示的四种交通工具,不属于用热机作为动力机械的是( )3. 关于内燃机的说法错误的是( )A.汽油机是汽油在汽缸内燃烧,生成高温高压的燃气推动活塞运动,将燃气的内能转化为活塞的机械能的机器B.汽油机和柴油机都是内燃机C.内燃机只能在燃料燃烧完全结束后才对外做功D.内燃机一般在燃料燃烧的同时对外做功4. 汽油机吸汽冲程吸入气缸内的物质是( )A.柴油B.汽油和空气C.汽油D.空气5. 如图所示是某汽车发动机的一个冲程的示意图。
在活塞向上运动的过程中,汽缸内气体( )A.密度减小B.气压降低C.内能不变D.分子热运动加快6. 四冲程柴油机在工作过程中,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7. 以下机械属于热机的是( )A.杠杆B.斜面C.洗衣机D.汽油机8. 单缸四冲程内燃机完成40个冲程,关于做功和飞轮转动的情况,下列说法正确的是( )A.做功10次,飞轮转40周B.做功40次,飞轮转20周C.做功10次,飞轮转20周D.做功20次,飞轮转10周9. 当手扶拖拉机的柴油机出现故障而使转速急剧增加,正常操作已经不能使它停转(这种故障叫“飞车”)时,下列应急措施中可行的是( )A.捂住进气口B.立即找一个隔热的东西捂住排气口C.脚踏刹车板,同时手拉制动器D.让它空转,等油全部耗完自动停下10. 如图甲所示实验中,我们看到塞子从试管口跳出时的情况,图乙是四冲程汽油机工作的示意图,其中能量的转化与甲图中能量转化相同的是( )甲乙11. 四冲程汽油机的工作过程由、、、四个冲程组成的.12.四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是冲程,做功冲程是能转化为能.13.汽油机吸入汽缸的是和,点火方式是式.柴油机吸入汽缸的是油,点火方式是式.14. 图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程,该冲程是将能转化为能。
第1节:热机知识点精析1.热机:利用内能做功的机械叫热机。
热机的种类:分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。
内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。
内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。
2. 内燃机的工作原理(1)汽油机:四冲程汽油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。
冲程—活塞在气缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
汽油机的工作过程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
吸气冲程—靠惯性运动,吸进汽油与空气的混合物;压缩冲程—外界对气体做功,机械能转化为内能,气体温度升高;做功冲程—化学能转化为内能,气体温度升高,气体对外做功,内能转化为机械能;排气冲程—靠惯性运动,排出废气。
(2)柴油机:四冲程柴油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴。
柴油机的工作过程与汽油机几乎一样,但有三个区别:1)吸气冲程:汽油机吸进的是汽油和空气的混合物,柴油机吸进的仅仅是空气;2)压缩冲程:汽油机压缩的是汽油和空气的混合物,汽油机压缩的仅仅是空气;3)做功冲程:汽油机用火花塞点火,柴油机用喷油嘴喷油。
考点概览1.考点解析热机是内能利用的典型实例,也是内能利用的重点,在复习中应该着重掌握热机的工作原理和热机能量转化过程。
本节知识点有:汽油机和柴油机的特点,汽油机的四冲程跟踪过程,各冲程能量的转化过程。
对各冲程的判断、工作过程以及能量的转化是本节主要考点。
考试题型以选择题为主(考查工作过程的判断、能量的转化),填空题为辅(能量的转化)。
2.中考题型分析纵观各地中考考纲和近三年考卷来看,对本节知识点的考查主要集中在汽油机四冲程的判断和能量转化两个方面。
此问题一般与热现象的其他知识点结合在一起组成一个考题,也有单独作为一个考题的情况。
分值在1-2分之间,平均分值在1.3分左右。
本节考点在2019年中考物理试卷中有可能出现,但概率不是很大,也会延续以前的考查方式和规律,不会有很大变化。
人教版九年级物理(上)第十四章《内能的利用》知识点第一节热机1、内能的利用方式:⑴利用内能来加热;从能的角度看,这是内能的转移过程。
⑵利用内能来做功;从能的角度看,这是内能转化为机械能。
2、热机:利用燃料的燃烧来做功的装置。
内能转化为机械能(蒸气机——内燃机——喷气式发动机)3、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。
4、内燃机工作过程: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。
5、汽油机和柴油机的比较:汽油机柴油机不同点构造:顶部有一个火花塞。
顶部有一个喷油嘴。
吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气点燃方式点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机相同点冲程:活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
一个工作循环活塞往复运动 2 次,曲轴和飞轮转动 2 周,经历四个冲程,做功 1 次。
第二节:热机1、热机:定义:热机是利用内能来做功,把内能转化为机械能的机器。
热机的种类:蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、汽轮机、喷气发动机等2、内燃机:内燃机活塞在汽缸内往复运动时,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
四冲程内燃机包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转 2 周,活塞上下往复 2 次,做功 1 次。
在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功,而其它三个冲程(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。
压缩冲程将机械能转化为内能。
做功冲程是由内能转化为机械能。
①汽油机工作过程:1②柴油机工作过程:3、汽油机和柴油机的比较:①汽油机的气缸顶部是火花塞;柴油机的气缸顶部是喷油嘴。
人教版初中物理九年级全册第14章第1节热机练习1【含答案及解析】姓名___________ 班级____________ 分数__________一、选择题1. 关于“热机”,下列说法中错误的是:()A.通过技术改进,可以使热机的效率达到100%B.减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”。
C.用水而不用其它循环物质降低热机的温度,主要是利用水的比热容最大的特性D.严寒的冬天,有人晚上把热机水箱中的水放出,是防止气温降低时,水凝固而胀坏水箱二、双选题2. 如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图。
汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动。
在活塞向下运动的过程中,汽缸内气体的()A. 内能减少B. 温度降低C. 密度增大D. 分子热运动加快三、选择题3. 如图所示的四种交通工具,不用热机作为动力机械的是()A. 自行车B. 轮船C. 卡车D. 飞机4. 下图中的四个冲程不是按照热机正常工作的顺序排列的,你认为让汽车获得动力的冲程是()A. B. C. D.5. 下列关于热现象的说法,正确的是()A. 温度越高的物体具有的热量就越多B. 汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能C. 物体的温度越高,分子热运动越剧烈D. 物体吸收的热量越多,其比热容就越大6. 双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料.以下说法正确的是()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.在压縮冲程中,燃料混合物的温度升髙,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7. 有关热学知识,下列说法中正确的是()A. 烧杯中的水沸腾后继续加热,水的温度会升高B. 内燃机的做功冲程将内能转化为机械能C. 物质的比热容跟物体吸收或放出的热量有关D. 锯木头时锯条发热,这是利用热传递的方式改变了锯条的内能8. 有经验的柴油机维修师,不用任何仪器,只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下,并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度,就能初步判断这台柴油机的节能效果.在同样负荷的情况下,关于柴油机的节能效果,下列判断正确的是()A. 尾气的温度越高,柴油机越节能B. 尾气的温度越低,柴油机越节能C. 尾气的柴油味越浓,柴油机越节能D. 尾气的颜色越黑,柴油机越节能9. 在柴油机的压缩冲程中,气体的温度和内能的变化情况是()A. 温度降低,内能减小B. 温度不变,内能不变C. 温度升高,内能增大D. 温度降低,内能增大10. 热机的广泛使用,为人们的生产和生活带来了巨大方便,创造了巨大价值.以下关于热机的叙述中,正确的是()A. 热机是把机械能转化为内能的机器B. 热机使用中要产生废气、噪声,会对环境造成污染C. 不断创新理论,改进热机工艺结构,热机效率可达100%D. 现代的火箭发动机使用液态氢作燃料,它不属于热机11. 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12. 关于热机,下列说法是正确的()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人气缸C. 汽油机在做功冲程中,进气门关闭排气门打开D. 汽油机在做功冲程中,是把内能转化为机械能13. 热机的效率较低,为了提高热机的效率,你认为下列方法目前不可能的是()A.尽量使燃料充分燃烧B.尽量减少各种热损失C.尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量D.想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功14. 汽油机飞轮的转速为600r/min,那么,每秒钟完成工作循环个数和对外做功次数分别为()A. 5,5B. 10,10C. 15,15D. 20,20.四、填空题15. 如图所示是汽油机的____冲程;常常用水冷却发动机是利用了水的比热容____的特性;完全燃烧0.1kg的高能汽油,放出的热量为____J.如果这些热量被质量为100kg、初温为20℃的水完全吸收,可以使水的温度升高____℃.【q汽=4.62×107J/kg C水=4.2×103J/(kg ℃)】16. 在汽油机的一个工作循环中,内能转化为机械能的是_____冲程,其他三个冲程都是靠飞轮的_____来完成的。
一、选择题1.面点师傅炸油条时,用天然气将油加热至沸腾,把和好的面拉成长条放入油中炸至金黄。
关于涉及的物理知识,下列说法正确的是()A.刚出锅的油条烫手,是由于油条含有的热量多B.闻到了油条的香味,说明分子在不停地做无规则运动C.天然气燃烧越充分,放出的热量越多,热值越大D.油条温度升高,是通过做功的方式来增大内能2.四冲程柴油机的转数是960r/min,那么它每秒对外做功的次数是()A.8次B.16次C.480次D.960次3.如图所示,甲、乙两图中的装置是研究不同物质的热值实验、下列说法正确的是()A.甲、乙两装置实验时,需要保持加热时间相同B.甲、乙两装置中液体升高的温度越高,燃料的热值越大C.甲、乙两装置实验时,不需要保持液体质量相同D.甲、乙两装置实验时,不需要保持燃料质量相同4.关于能量的转化或转移过程,下列说法错误的是()A.自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律B.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能C.地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能D.热水自然变凉,能量自发的从高温物体转移至低温物体5.下列说法正确的是()A.敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值B.“摩擦生热”现象中的“热”的含义是指内能C.做功相同时,热机的效率越高消耗的燃料越多D.一杯热水逐渐变凉时,这杯水的热量不断减小6.60吨级目前世界上最先进的我国YF-75液氧甲烷火箭发动机。
这主要是因为甲烷具有()A.较小的密度B.较高的热值C.较大的比热容D.较低的沸点7.为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施中能提高热机效率的是()A.尽量减少热机部件间的摩擦B.尽量增加热机的工作时间C .尽量燃烧一些热值大的燃料D .尽量增加所用燃料的质量8.某班同学在物理课上完成一组小实验:①来回迅速摩擦双手;②黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好袋口,放在阳光下;③将太阳电池连在小电扇上,并使它对着阳光;④将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。
第十四章内能的利用第1节热机01基础题)知识点1热机1.如图所示的四种交通工具,不用热机作为动力机械的是(A)A B C D2.如图,在试管内装一些水,用带玻璃管的胶塞塞住,在玻璃管口放一个制作的小风车.加热试管使水沸腾,细心观察你会发现__小风车转动__,在此过程中燃料的__化学__能最终转化为风车的__动__能.知识点2汽油机和柴油机3.(邵阳中考)小型汽车上的四冲程汽油机中,主要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4.(大同一中阶段)四冲程汽油机的工作示意图如下,其中使汽车获得动力的冲程是(C)A B C D5.下列关于汽油机和柴油机的主要区别,说法错误的是(C)A.柴油机的汽缸顶部有喷油嘴,汽油机的顶部有火花塞B.柴油机比汽油机笨重C.在做功冲程中,柴油机的点火方式是点燃式,汽油机的点火方式是压燃式D.柴油机吸入汽缸的是空气,汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物6.(太原一模)为了纪念物理学家瓦特在蒸汽机改良中的杰出贡献,人们把他的名字命名为物理量__功率__的国际单位;如图是电火花发生器,点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远,此过程中的能量转化方式与汽油机的__做功__冲程相似.7.单缸四冲程汽油机的工作示意图如图所示.则汽油机一个工作循环中四个冲程的排列顺序是__乙丁甲丙__.8.热机是把内能转化为__机械__能的装置.如图是__柴油机__(填“汽油机”或“柴油机”)的构造示意图,此时为__压缩__冲程.02中档题)9.(大同期末)汽油机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀而做功,此时气体的温度和内能的变化情况是(D) A.温度降低,内能增大B.温度不变,内能不变C.温度升高,内能增大D.温度降低,内能减小10.下列流程图用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况,下列对图中①②③④的补充正确的是(B)吸气冲程―→(①)(②)―→(③)(④)―→排气冲程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机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能C.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D.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11.如图是四冲程汽油机工作状态示意图,下列说法正确的是(C)A.该图表示汽油机的压缩冲程B.该冲程是将汽油和空气的混合物进行压缩C.该冲程主要是靠飞轮的惯性完成D.该冲程中汽缸内气体温度升高,分子运动更剧烈12.柴油机和汽油机在一个工作循环中完全相同的冲程是(D)A.吸气、压缩B.压缩、排气C.吸气、压缩、排气D.排气13.(临沂中考)图甲中,迅速向下压活塞,能量的转化情况是__机械能转化为内能__.图乙内燃机的工作过程中与图甲能量转化情况相同的是__B__(填图中的代号).A B C D甲乙14.(山西实验中学月考)若汽油机飞轮转速为3 000 r/min,那么,1 s内完成__100__个冲程,活塞往复__50__次,燃气推动活塞做功__25__次.03拓展题)15.科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,如图时刻是内燃机的__做功__冲程,活塞下降时,燃气内能__减少__(填“减少”或“增加”).在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,水蒸气温度__降低__(填“升高”“降低”或“不变”),这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能.为进入下一个工作循环,这款内燃机的第六冲程是__排气__冲程.16.一台四冲程汽油机,转速为2 000 r/min,每次做功冲程对外做功为3 000 J,则10 min内汽油机对外做功为__3×107__J,这台汽油机的功率为__50__kW.17.阅读下面短文,回答下列问题:从火车到火箭生产的发展需要强大的动力,17世纪,人类发明了热机,最早的热机是蒸汽机,在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在汽缸里推动活塞做功.原始的蒸汽机不便于使用……交通运输的发展迫切需要轻便的热机.于是,内燃机应运而生.内燃机分为汽油机、柴油机两大类.汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的.内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤,不但轻便,效率也提高了……早期的飞机是由内燃机提供动力的.从上世纪40年代开始,飞机上越来越多的使用喷气发动机,它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力.在功率相同时,喷气发动机比内燃机更轻便……(1)在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次__减小__(填“增大”或“减小”).(2)在结构上汽油机的顶部是火花塞,柴油机的顶部是__喷油嘴__.(3)汽油机工作过程中,燃料的化学能先转化为内能,内能再转化为__机械能__.(4)汽油机常用水冷却发动机是利用水的__比热容较大__的特性;它完成吸气冲程时,吸入汽缸里的物质是__空气和汽油的燃料混合物__.第2节热机的效率01基础题)知识点1燃料的热值1.(株洲中考)木炭的热值为3.4×107 J/kg,它表示1 kg木炭(D)A.具有3.4×107 J的热量B.具有3.4×107 J的内能C.完全燃烧对外做功3.4×107 JD.完全燃烧放出热量3.4×107 J2.(益阳中考)下列关于热值的说法正确的是(D)A.2 kg煤的热值大于1 kg煤的热值B.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多C.燃料燃烧不完全时热值变小D.燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素无关3.(黑龙江中考)一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106 J,这些能量需要完全燃烧0.55 kg的干木柴才能得到,则干木柴的热值为__1.2×107__J/kg;干木柴用掉一半后,剩余干木柴的热值将__不变__(填“变大”“变小”或“不变”).4.(福建中考)合理分类和利用垃圾可以变废为宝,在一定条件下,1吨垃圾能榨出170 kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107 J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为__6.8×109__J,燃烧时燃料油的化学能转化为__内__能.5.煤气的热值为3.9×107 J/m3,完全燃烧后放出7.8×103 J的热量,则燃烧煤气的体积为__2×10-4__m3.沼气的热值为1.9×107 J/m3,对比可知,完全燃烧相同体积的煤气和沼气,煤气放出的热量更__多__(填“多”或“少”).知识点2热机的效率6.甲内燃机比乙内燃机的效率高,表示(D)A.甲内燃机做功多B.甲燃料的热值比乙燃料的热值大C .工作时间相同,甲内燃机耗油较少D .甲内燃机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较大 7.(枣庄中考)如图是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是(B)A .25%B .35%C .40%D .75%8.热机效率是热机性能的一个重要指标.有一热机,若一部分燃料完全燃烧时,放出的能量为8×103 J ,其中用来做有用功的那部分能量为3×103 J ,该热机的效率是__37.5%__.【易错点:提高热机效率的措施】9.(宜昌中考)为节约能源,需提高热机的效率,下列措施中不能提高热机效率的是(D) A .尽量使燃料充分燃烧B .尽量减少热机部件间的摩擦C .尽量减少废气带走的热量D .尽量增加热机的工作时间 02 中档题)10.(西宁中考)古语道:“人要实,火要虚.”此话的意思是说做人要脚踏实地,才能事业有成;可燃物要架空一些,才能燃烧更旺.“火要虚”的目的是(D)A .增大可燃物的热值B .降低可燃物的着火点C .能使可燃物完全燃烧D .提高了可燃物的利用率11.(临汾校级期中)关于热机效率的说法正确的是(D) A .热机的功率大,热机效率一定高 B .用热值大的燃料,就能提高热机效率 C .热机做的有用功越多,热机效率越高 D .减少各种热损失,可以提高热机效率12.(山西实验中学期中) 在一标准大气压下,体积为0.3 m 3、热值为3.6×107 J/m 3的煤气完全燃烧,放出的热量的40%被温度为70 ℃、质量为30 kg 的水吸收,则水的末温为__100__ ℃.科学研究表明1 g 100 ℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.25×103 J 的热量.水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同时发现水的质量减少了8 g ,求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量__1.8×104__J .[c 水=4.2×103 J/(kg·℃)]13.(大同一中段考)小亮家有一个容积为2 L 的水壶,水壶里装有初温为25 ℃的水,在一个标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热.[已知天然气的热值q =8.4×107 J/m 3 ,水的比热容c 水=4.2×103 J/(kg·℃)]则:(1)烧开1 L 水,水需要吸收多少热量?(2)若天然气炉具的效率是30%,则烧开1 L 水需要完全燃烧多少天然气?解:(1)由题意可知水的体积V 水=1 L =1×10-3 m 3由ρ=mV可得水的质量:m 水=ρ水V 水=1.0×103 kg/m 3×1×10-3 m 3=1 kg 一个标准大气压下水的沸点是100 ℃ 则水吸收的热量:Q 吸=c 水m 水(t -t 0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg ×(100 ℃-25 ℃)=3.15×105 J (2)由η=Q 吸Q 放得天然气放出的热量:Q 放=Q 吸η=3.15×105 J 30%=1.05×106 J由Q 放=Vq 得需要燃烧天然气的体积:V 天然气=Q 放q =1.05×106 J 8.4×107 J/m3=1.25×10-2 m3 14.(大同一中段考)混合动力汽车具有节能、低排放等优点,是汽车研究与开发领域的重点.某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,车速与所受阻力的关系如图所示,在某次测试中,蓄电池储存的电能为5.12×108 J ,由内燃机提供能量,汽车以50 km/h 的速度匀速行驶了0.5 h ,同时蓄电池的电能增加了10%,求:(1)汽车牵引力做的功;(2)若所用燃料的热值为4.5×107 J/kg ,测试过程中消耗了8 kg 燃料(假设燃料完全燃烧),则燃料燃烧放出的总热量是多少?(3)内燃机的效率.解:(1)由图可知,汽车以50 km/h 的速度匀速行驶时,汽车牵引力: F =f =4 000 N 通过的距离:s =v t =50 km/h ×0.5 h =25 km =2.5×104 m 汽车牵引力做的功:W =Fs =4 000 N ×2.5×104 m =1×108 J (2)燃料燃烧放出的总热量:Q =qm =4.5×107 J/kg ×8 kg =3.6×108 J (3)蓄电池内能增加量:ΔE =10%×5.12×108 J =5.12×107 J 内燃机的效率:η=W +ΔE Q =1×108 J +5.12×107 J 3.6×108 J=42%15.(临汾校级期中)阅读短文,回答问题:大量燃烧煤是造成雾霾的主要因素之一.数据显示,我国直接燃烧煤炭产生的二氧化硫占全国总量的86%,产生的PM2.5占总量的50%以上,把工业锅炉、居民取暖等用煤改为用电或用气,可以大幅改善空气质量.针对燃煤取暖对空气污染的这一问题,许多城市启动了“煤改电”“煤改气”工程,即用清洁能源替代燃煤.燃气锅炉取暖时,燃气锅炉的“热效率”是指锅炉将燃气转换成热能的能力,也就是燃气在锅炉中燃烧放出的热量与等质量的燃气完全燃烧时放出的热量之比.“热交换率”是指水在锅炉中被加热吸收的热量与锅炉内燃气燃烧放出热量之比.燃气锅炉烟囱口的废气温度越高,说明该锅炉的“热交换率”越低,大量的热能没有被水吸收而随着烟气被白白地排到了室外空气中.降低燃气锅炉烟囱口的废气温度是提高锅炉“热交换率”的有效途径.(1)燃气在锅炉中燃烧时,将__化学__能转化为__内__能.(2)可以通过__降低__(填“升高”或“降低”)锅炉烟囱口的废气温度,来提高燃气锅炉的“热交换率”. (3)燃气锅炉与工业锅炉相比,有哪些优点:__“热交换率”高,能有效利用能源;减少废气排放量,对空气质量影响小__.小专题(一) 热量的综合计算类型1 热量的综合计算1.(临汾校级期中)十九大报告中指出:“绿水青山就是金山银山”.为了减少环境污染,山西省对部分农村地区改用液化气.用某燃气灶完全燃烧0.15 kg 液化气,给质量为20 kg 、初温为10 ℃的水加热.已知该燃气灶的效率为40%,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·℃).求:(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? 解:(1)液化气完全燃烧放出的热量:Q 放=m 气q =0.15 kg ×4.2×107 J/kg =6.3×106 J(2)根据η=Q 吸Q 放得水吸收的热量:Q 吸=ηQ 放=40%×6.3×106 J =2.52×106 J 由Q 吸=c 水m 水Δt 得:Δt =Q 吸cm 水= 2.52×106 J 4.2×103 J/(kg·℃)×20 kg =30 ℃水的末温:t 2=t 1+Δt =10 ℃+30 ℃=40 ℃2.(太原师院附中月考)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10 kg 的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线.若在6 min 内完全燃烧了0.2 kg 的煤,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤的热值约为3×107 J/kg.求:(1)煤完全燃烧产生的热量;(2)经过6 min 时间加热,水所吸收的热量; (3)煤炉烧水时的热效率.解:(1)煤完全燃烧产生的热量:Q 放=qm 煤=3×107 J/kg ×0.2 kg =6×106 J(2)由图可知,经过6 min 时间加热后水温由20 ℃达到80 ℃,则水吸收的热量: Q 吸=cm 水(t -t 0)=4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg ×(80 ℃-20 ℃)=2.52×106 J (3)煤炉烧水时的热效率: η=Q 吸Q 放=2.52×106 J 6×106 J=42% 3.(山西实验中学调考)太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息:太阳 照射 时间/h 装水 量/kg 吸热板 面积/m 2 水升 高的 温度/℃ 水的比 热容/J· (kg· ℃)-1 太阳 辐射 功率/J·(m 2·h)-1 101002.5504.2×1031.68×106(1)水在10 h 内吸收的热量;(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少体积的天然气;(天然气的热值为8.4×107 J/m 3,天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)(3)该太阳能热水器的能量转化效率.解:(1)水吸收的热量(有用能量):Q 吸=cm Δt =4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg ×50 ℃=2.1×107 J(2)由题知,Q 放=qV =Q 吸=2.1×107J ,需要天然气的体积:V =Q 放q = 2.1×107 J8.4×107 J/m 3=0.25 m 3(3)10 h 太阳能热水器吸收的太阳能(总能量): Q 太阳能=P 0St =1.68×106 J/(m 2·h)×2.5 m 2×10 h =4.2×107 J 太阳能热水器的能量转化效率: η=Q 吸Q 太阳能=2.1×107 J 4.2×107 J =50%类型2 热机的综合计算4.(太原校级月考)随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家.一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72 km/h 的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为23 kW.若小汽车行驶的距离为100 km ,汽油的热值q =4.6×107 J/kg ,小汽车发动机的效率为25%.求小汽车在这段路程中:(1)运动的时间; (2)发动机所做的功; (3)消耗汽油的质量;(4)若将小汽车在该次行驶过程中损失的热量用来加热水,可将多少质量为20 ℃的冷水加热到40 ℃?(结果保留整数)解:(1)速度v =72 km/h =20 m/s由v =s t 得运动时间:t =s v =100×103 m 20 m/s =5 000 s(2)发动机所做的功:W =Pt =23×1 000 W ×5 000 s =1.15×108 J(3)由η=WQ 放得汽油完全燃烧释放的热量:Q 放=W η=1.15×108 J 25%=4.6×108 J消耗汽油的质量:m 汽油=Q 放q = 4.6×108 J 4.6×107 J/kg =10 kg(4)由题知,水吸收的热量:Q 吸=Q -W =4.6×108 J -1.15×108 J =3.45×108 J 由Q 吸=cm Δt 得水的质量:m =Q 吸c Δt = 3.45×108 J 4.2×103 J/(kg·℃)×(40 ℃-20 ℃)≈4 107 kg5.汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程,带动曲轴转动两圈.一台汽油机活塞面积是50 cm 2,活塞行程是25 cm ,做功冲程燃气产生的平均压强为8×105 Pa.若飞轮的转速是2 000 r/min ,效率为30%,求:(汽油的热值为4.6×107 J/kg)(1)做功冲程中,燃气对活塞的平均压力是多少? (2)做功冲程中,平均压力做多少功? (3)汽油机在1 h 内要消耗多少千克汽油?解:(1)由p =FS可得,燃气对活塞的平均压力:F =pS =8×105 Pa ×50×10-4 m 2=4 000 N (2)做功冲程中,平均压力做的功:W =Fs =4 000 N ×25×10-2 m =1 000 J (3)因飞轮的转速是2 000 r/min ,即飞轮1 min 转2 000 r ,对外做功1 000次,所以,1 h 内汽油机对外做功60×1 000=60 000次,汽油机在1 h 内做的总功: W 总=60 000×1 000 J =6×107 J由η=WQ 放可得,汽油完全燃烧放出的总能量:Q 放=W 总η=6×107 J 30%=2×108 J由Q 放=mq 得,消耗汽油的质量: m =Q 放q =2×108 J 4.6×107 J/kg≈4.35 kg6.(人教教材P26T3变式)全球汽车保有量在迅速增长,截至2011年,全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆.每辆汽车每年耗油1.8 t ,汽车内燃机的效率平均值取29%,燃油的热值取4.6×107 J/kg.(1)燃油的热值为4.6×107 J/kg ,表示1 kg 燃油在__完全燃烧__时放出的热量为4.6×107 J. (2)全球10亿辆汽车每年燃烧燃油完全放出的热量为多少?(3)如果能把内燃机效率提高1%,全球每年可以节约多少吨燃油. 解:(2)每辆汽车每年消耗燃油的质量: m =1.8 t =1 800 kg这些燃油完全燃烧放出的热量:Q 放=qm =4.6×107 J/kg ×1 800 kg =8.28×1010 J 10亿辆汽车每年燃烧燃油完全放出的热量: Q 总=1.0×109×8.28×1010 J =8.28×1019 J (3)内燃机效率提高1%所以η2=η1+1%=29%+1%=30%因为η=W 有用qm所以W 有用=ηqm因为内燃机效率提高后有用功是相同的, 所以对每辆汽车有:η1qm 1=η2qm 2 所以m 2=η1η2m 1则每辆汽车每年节约燃油:Δm =m 1-m 2=m 1-η1η2m 1=(1-η1η2)m 1=(1-29%30%)×1.8 t =0.06 t所以全球每年可以节约的燃油:Δm 总=n Δm =1.0×109×0.06 t =6×107 t第3节 能量的转化和守恒01 基础题)知识点1 能量的转化1.(株洲中考)智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势——零排放、无污染.智轨列车的动力系统在输出动力的过程中(A)A .电能转化为机械能B .内能转化为机械能C.机械能转化为电能D.机械能转化为内能2.(阳泉平定县校级月考)下列过程中,能量转化情况相同的是(A)①滑块匀速下滑②蒸汽顶开活塞③热机压缩冲程④煤气灶烧开水A.①③B.②③C.②④D.③④3.中华艺术“烙画”相传源于秦朝,即用火烧铁杆(现代发展为电烙铁)在物体上熨出烙痕作画.电烙铁通电升温的过程是能的__转化__过程,“画布”升温的过程是能的__转移__过程.(填“转化”或“转移”)4.如图所示是太阳能LED照明路灯,它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成.LED是一种发光二极管,通过电流能够发光,可以把电能直接转化成__光__能.水力发电站是将水的__机械__能转化成__电__能.知识点2能量守恒定律5.有关能量守恒定律,下列说法错误的是(A)A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B.只要有能的转化和转移,就一定遵循能量守恒定律C.能量守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力保障D.任何一种形式的能在转化为其他形式能的过程中,消耗多少某种形式的能量,就能得到多少其他形式的能量,而能量的总量保持不变02中档题)6.(温州中考)某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合.该过程中发生的能量转化是(C)A.电能→机械能→光能B.光能→机械能→电能C.光能→电能→机械能D.机械能→电能→光能7.(内江中考)根据能量守恒定律,下列情形可能发生的是(B)A.随着科学技术不断发展和提高,永动机是可以制成的B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面C.电水壶里的水沸腾后断电,水的沸腾却一直持续下去D.出枪膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续运动8.(大同一中段考试)我国研制的“神舟十一号”实验飞船在返回地面通过大气层的飞行中,下列说法中不正确的是(A)A.飞船的机械能保持不变B.飞船的一部分机械能转化为内能C.飞船的势能越来越小D.飞船的外表面温度会升高9.随着我国国力的强大,各国都在军事上采取各种措施,为此我国一直在研究导弹拦截系统.拦截弹在运动过程中做曲线运动,燃料助推拦截弹时,燃料的__化学__能转化为拦截弹的__机械__能.拦截弹在整个运动过程中,会受到空气的摩擦力,一部分机械能转化为__内能__,所以它的机械能是__变小__(填“变小”“不变”或“变大”)的.03 拓展题) 10.瀑布从21 m 高处下落,如果下落过程中重力做功的40%用来提高水的内能,则水的温度升高__0.02__℃__[g 取10 N/kg ,c 水=4.2×103 J/(kg·℃)].11.乒乓球从高处落向地面时,每次弹起的高度越来越小,这一过程是否遵循能量守恒定律?答:这一过程遵循能量守恒定律.只是在整个过程中,由于乒乓球与地面碰撞和与空气摩擦,它的一部分机械能转化为了内能,但能量的总量保持不变.章末复习01 知识框架) 内能的利用⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧热机⎩⎪⎨⎪⎧工作时的能量转化过程:燃料的化学能――→燃烧工作物质的内能――→推动活塞或飞轮① 机械 能,如蒸汽机、内燃机等内燃机分类:汽油机和② 柴油机 四个冲程⎩⎪⎨⎪⎧吸气冲程压缩冲程:将③ 机械 能转化为④ 内 能做功冲程:将⑤ 内 能转化为⑥ 机械 能排气冲程热机的效率⎩⎪⎨⎪⎧燃料的热值:数值上等于⑦ 1 kg 某种燃料完全燃烧 放出的热量.热量的计算公式⑧ Q =qm热机的效率:用来做⑨ 有用功 的那部分能量与燃料⑩ 完全燃烧 放出的热量之比公式:η=⑪ W 有用Q放提高热机效率的措施能量的转化和守恒⎩⎪⎨⎪⎧转化:在一定条件下,各种形式的能量是可以相互⑫ 转化 的能量守恒定律02 教材延伸)1.酒精燃烧时产生的热量被水吸收,这是化学能转化为__内__能;塞子受到水蒸气的压力冲出去,水蒸气的__内__能转化为塞子的__机械__能.利用此原理的机械是__热机__.2.汽油机在“吸气”“压缩”“做功”“排气”的四个冲程中,将内能转化为机械能的是__做功__冲程.__做功__冲程使汽车获得了动力.在__排气__冲程排出了尾气.如图所示表示正在进行的是__做功__冲程.在活塞向下运动的过程中,汽缸内气体的内能变__小__,__温度__降低,密度变__小__.3.如图所示,掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低,说明小球在弹跳的过程中,机械能__减少__(填“增加”或“减少”)了,这是因为小球在弹跳过程中要克服与空气的摩擦做功,部分机械能转化为__内__能.4.任何一种机械,只能使能量从一种形式__转化__为其他形式,而不能无中生有地制造能量,永动机违反了__能量守恒__定律,因此根本不可能制出.5.小华通过学习了解到火力发电厂“吃”的是煤,“发”的是电,在整个过程中,能量转化的情况如下,请你帮她将相应的能量形式补充完整:化学能――→锅炉__内__能――→蒸汽机__机械__能――→发电机电能.如图是内燃机的能流图,图中“?”的内容是__废气带走的热量__.6.如图所示是几种不同的燃料在燃烧,下表列出了几种燃料的热值,单位是J/kg.干木柴 无烟煤 酒精 煤油 氢 1.2×1073.4×1073.0×1074.6×1071.4×108__1__kg 的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107__J__;燃烧4 kg 的酒精可放出的热量是__1.2×108__J .如果放出相同的热量,需完全燃烧干木柴的质量是__10__kg__.航天器发动机用氢作燃料,是因为氢的__热值__很大.03 素养提升)【社会责任】2018年世界环境日的主题是“美丽中国,我们是行动者!”下列做法不符合这一主题的是(B) A .植树造林,绿化家园 B .露天焚烧秸秆和垃圾 C .工业“三废”达标后排放 D .推广使用太阳能、风能周周练(第十四章)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分) 1.关于燃料和热值,以下说法正确的是(A) A .燃料热值与燃料的质量无关 B .容易燃烧的燃料,热值一定大C .煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多D .为了提高锅炉的效率,一定要用热值高的燃料2.(龙岩中考)水电站发电时,水从高处向下冲击水轮机的叶轮,转动的叶轮带动发电机发电.在这个过程中,能量的转化顺序为(B)A.势能—电能—动能B.势能—动能—电能C.电能—动能—势能D.动能—势能—电能3.(无锡中考)下列关于热机和环境保护的说法中,正确的是(D)A.热机排出的尾气没有内能B.热机的效率能达到100%C.热机都是使用汽油作燃料D.热机的大量使用会造成环境污染4.(太原期末)我国发射了全球首颗量子卫星“墨子号”,发射卫星的火箭选用了纯度极高的液氢作燃料,主要是因为液氢燃料的(D)A.密度小B.比热容大C.沸点低D.热值大5.内燃机工作过程中,关于能量转化的下列说法中错误的是(D)A.燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能B.在压缩冲程中将飞轮的机械能转化为燃气的内能C.在做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能D.在压缩冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能6.(孝义期末)燃油汽车不但要“吃”油,也要“喝”水,如图是汽油机的某一工作过程.下列说法正确的是(D) A.图中汽油机正处于压缩冲程B.此冲程中将机械能转化为内能C.水冷却汽车发动机是因为水的热值大D.水箱中水温升高,是通过热传递的方法改变了水的内能7.如图是两个演示实验的示意图.在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,硝化棉燃烧起来,如图甲所示.给试管里的水加热一段时间后,橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出去,如图乙所示.根据实验现象判断,下列说法正确的是(D)A.图甲中活塞下压的过程中,玻璃筒里气体的内能减少B.图甲中活塞上升过程的能量转化情况,与热机的压缩冲程相同C.图乙中水蒸气冲开瓶塞的过程中,水蒸气的内能增加D.图乙中水蒸气冲开瓶塞过程的能量转化情况,与热机的做功冲程相同8.下列关于能量的转化和守恒的说法,正确的是(C)A.因为能量是守恒的,所以不存在能源危机B.人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生C.任何制造永动机的设想,无论它看上去多么巧妙,都是一种徒劳D.轻绳一端固定在天花板上,另一端连接一重物在竖直面内来回摆动许多次后总会停下来,说明这个过程中的能量不守恒二、填空(本大题共4小题,每空2分,共22分)9.如图所示是化学教师在课堂上演示氢气点火“爆鸣”的装置.按动电火花发生器的按钮,点燃纸盒内的氢气,纸盒被炸出去,氢气燃烧时释放的内能转化为纸盒的__机械能__,这与四冲程内燃机的__做功__冲程的能量转化相似.。
人教版物理九年级上册第十四章《内能的利用》第一节《热机》测试一、选择题1. 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【答案】C【解析】【详解】A.吸气冲程中,汽油机吸入的是空气,而柴油机吸入的是柴油和空气的混合物,故A错误;B.做功冲程是把内能转化为机械能,故B错误;C.柴油机顶部有喷油嘴而没有火花塞,故C正确;D.做功冲程以外的三个冲程是依靠飞轮的惯性完成的,故D错误。
选C。
2. 下面关于汽油机与柴油机的说法中,不正确的是A. 汽油机与柴油机使用的燃料不同B. 柴油机气缸顶部有个喷油嘴,汽油机气缸顶部有个火花塞C. 柴油机与汽油机除使用的燃料不同外,在构造上完全相同D. 柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火【答案】C【解析】【详解】A. 汽油机和柴油机使用的燃料不同,汽油机使用汽油,柴油机使用柴油,故A正确;B. 汽油机气缸顶部有个火花塞,柴油机气缸顶部有个喷油嘴,故B正确;C. 柴油机气缸顶部有个喷油嘴,没有火花塞,汽油机气缸顶部有个火花塞,没有喷油嘴,所以汽油机与柴油机除使用的燃料不同外,在构造上也不相同,故C错误;D. 汽油机采用点燃式点火,柴油机采用压燃式点火,故D正确.故选C.【点睛】柴油机和汽油机区别:(1)构造和点火方式:柴油机顶部没有火花塞,有一喷油嘴,是压燃式;汽油机顶部有火花塞,为点燃式;(2)燃料:柴油机燃烧的是柴油,汽油机燃烧的是汽油.3. 下列实例中,属于机械能转化为内能的是A. 流星穿过大气层时发热发光B. 冬天,嘴对着双手哈气C. 汽油机的做功冲程D. 不锈钢汤勺放在热汤中【答案】A【解析】【详解】A.陨石坠入地球大气层成为流星,是陨石和空气摩擦生热的过程,是机械能转化为内能的过程.符合题意.B.冬天,嘴对着双手哈气,是利用热传递的方式改变内能的.不符合题意.C.汽油机的活塞在燃气推动下运动,内能转化为机械能.不符合题意.D.不锈钢汤勺放在热汤中,是内能的一种转移.不符合题意.4. 如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图,下列说法正确的是()A. 该冲程是压缩冲程B. 该冲程中活塞向上运动C. 该冲程是内能转化为机械能的过程D. 该冲程是机械能转化为内能的过程【答案】C【解析】【详解】根据图示可知,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.在做功冲程中将内能转化为机械能.故ABD错、C正确.5. 下列有关热机的说法中不正确的是A. 可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率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. 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D. 热机的大量使用会造成环境污染【答案】A【解析】【详解】A .用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率,增大热机功率不能增大热机的效率,A 错误,符合题意;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,B 正确,不符合题意;C .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,C 正确,不符合题意;D .热机的使用,使人类对化石能源的依赖很强,现在大气污染的主要途径就是利用化石能源,D 正确,不符合题意.6. 下列关于热机和环境保护的说法中,正确的是( )A. 热机排出的尾气没有内能B. 热机的效率能达到100%C. 热机都是使用汽油作燃料D. 热机的大量使用会造成环境污染【答案】D【解析】【详解】A .热机工作时,排出的尾气带走了大部分内能.A 说法不正确.B .热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量,所以热机的效率很低,不能达到100%.B 说法不正确.C .热机中煤炭、汽油、柴油、天然气、氢气等燃料都可使用.C 说法不正确.D .热机工作时,燃料燃烧放出的废气会造成环境污染,所以热机的大量使用会造成环境污染.D 说法正确.7. 关于燃料的热值,以下说法中正确的是A. 燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关B. 燃烧1千克某种燃料放出热量叫这种燃料的热值C. 燃料燃烧时,质量越大,热值越大D. 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小【答案】A【解析】【详解】A.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关,符合题意.B.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值,必须是完全燃烧放出的热量,才是燃料的热值,不符合题意.C.燃料燃烧时,质量越大,热值越大:热值与质量无关,只与燃料种类有关,不符合题意.D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小,燃料不完全燃烧时放出的热量不能称之为热值,不符合题意.8. 如图所示,汽油机处于工作过程中的某个冲程,对此冲程,下列叙述正确的是( )A. 压缩冲程,机械能转化为内能B. 压缩冲程,内能转化为机械能C. 做功冲程,机械能转化为内能D. 做功冲程,内能转化为机械能【答案】A【解析】【详解】由图知道,进气门和排气门都是关闭的,活塞上行,可以判断是压缩冲程,在压缩冲程中机械能转化为内能,故A正确、BCD错,故选A.9. 在汽油机的做功冲程中,高温、高压的燃气推动活塞运动做功,则下列说法正确的是()A. 燃气的内能减少,温度升高B. 燃气的内能增加,温度升高C. 燃气的内能减少,温度降低D. 燃气的内能增加,温度降低【答案】C【解析】【详解】在汽油机的做功冲程中,高温、高压的燃气推动活塞运动做功,高温、高压的燃气的内能转化为活塞的机械能,高温、高压的燃气的内能减少,温度降低。
人教版初中物理九年级全册第14章内能的利用练习题【含答案及解析】姓名___________ 班级____________ 分数__________题号一二三四五六总分得分一、选择题1. 某机器的能量流向图如图所示,据此推测该机器可能是()A. 热机B. 电动机C. 发电机D. 电热水器2. 下列关于热学知识的说法正确的是( )A. 烧开水是通过做功的方式增加水的内能B. 冰在熔化过程中吸热,温度不变,内能增加C. 柴油机的效率可以达到100%D. 端午粽子飘香,说明分子间存在引力3. 如图所示的内燃机工作的一个循环中,其四个冲程的顺序应当是( )A. 乙、甲、丁、丙B. 甲、乙、丙、丁C. 乙、丙、丁、甲D. 甲、丙、丁、乙4. 关于柴油机与汽油机的区别,下面叙述错误的是( )A. 构造上,柴油机气缸顶部有一个喷油嘴而没有火花塞B. 工作过程中,柴油机与汽油机只有一个冲程不同C. 柴油机的效率比汽油机高D. 柴油机比汽油机经济,但是比较笨重5. 汽油机工作时,汽缸内温度最高的时刻是( )A. 吸气冲程结束时B. 做功冲程结束时C. 压缩冲程结束,电火花点火的瞬间D. 压缩冲程结束,电火花点火后的瞬间6. 如图所示为喷气式飞机和火箭在飞行中的情景,下列关于它们的说法正确的是( )A. 飞机和火箭使用的发动机,都是利用空气来助燃的B. 飞机和火箭使用的发动机,都不是利用空气来助燃的C. 飞机和火箭都是利用高温、高压气体产生的反作用力来飞行的D. 飞机和火箭都是利用机械能转化为内能来飞行的7. 实验小组同学发现,相同情况下烧开一壶水,用天然气比用煤气的量要少,其原因是由于这两种燃料具有不同的()A. 质量B. 热值C. 比热容D. 密度8. 为了提高热机效率,应尽可能做到( )A. 采用优质燃料B. 降低热机功率C. 减少热机的各种热损失,保持良好的润滑D. 避免使用热机9. 下列说法错误的是()A. 物体温度越高,其内部分子运动越剧烈;B. 做功和热传递均可以改变物体的内能;C. 固体中分子排列较紧密,说明分子间只有引力,没有斥力;D. 内燃机的效率比蒸汽机的高10. 在进行如图所示的实验或有关装置工作时,能量转化情况相同的是( )A. 丙和丁B. 乙和丁C. 甲和乙D. 甲和丙11. 在各种形式的能量相互转化过程中,下列说法正确的是( )A. 机械能一定守恒B. 各种形式的能量都守恒C. 各种形式能的总量一定守恒D. 内能一定守恒二、填空题12. 世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意,比如:蒸汽机和汽油机,它们工作时,能的转化过程是_________,图中________(选填“甲”或“乙”)是汽油机的工作原理图。
简单1、如图是内燃机的_________冲程,在这个冲程中,_________能转化为_________能.【分析】当内燃机的电火花打火时是做功冲程;内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能.【解答】两个气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,其能量转化关系是内能转化机械能.故答案为:做功;内;机械.2、在汽油机的压缩冲程中,_________能转化为_________能,在做功冲程中,_________能转化为_________能.【分析】解决此题要知道内燃机在做功冲程中,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.【解答】在汽油机的压缩冲程中,机械能转化为内能,在做功冲程中,内能转化为机械能;故答案为:机械,内,内,机械.3、下列各交通工具实际应用中不使用热机作动力的是()A.无轨电车B.汽车C.飞机D.轮船【分析】热机原理:燃料具有化学能,在压缩冲程的末端,燃料燃烧,燃烧时化学能转化为内能,产生高温高压的燃气,推动活塞做功,内能转化为机械能.【解答】汽车、飞机、轮船工作时都要使用化石能源作燃料,都是使用热机工作的.电车工作时是通过电动机工作的,没有使用热机.故选A.4、如图所示,在试管内装一些水,用软木塞塞住,用酒精灯加热试管使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出.在水蒸气冲出软木塞的过程中________的内能减少,而软木塞的________能增加.【分析】本题抓住做功改变物体内能.做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,对物体做功,物体内能会增加,物体对外做功,物体内能会减小.动能和势能统称为机械能.【解答】改变物体内能方式:做功.对物体做功,物体内能会增加,物体对外做功,物体内能会减小.水蒸气对塞子做功,内能减少,温度降低.水蒸气会把软木塞冲出.软木塞的动能增加,重力势能也增加,所以软木塞的机械能增加.故答案为:水蒸气;机械.5、摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程【分析】在四冲程内燃机的做功冲程中,燃料燃烧产生大量的高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能.【解答】做功冲程中将燃料燃烧产生的内能转化为机械能,为热机工作提供动力;故选C.6、在汽油机的压缩冲程中,汽缸内气体的温度和内能的变化情况是()A.温度降低,内能减小B.温度不变,内能不变C.温度升高,内能增大D.温度降低,内能增大【分析】改变物体内能的方式:一是做功,对物体做功(压缩气体做功),物体的内能增加、温度升高;二是热传递.【解答】在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩气体做功,机械能转化为气体的内能,使气体的内能增大、温度升高.故选C.7、如图所示,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.【分析】解决此题可用口诀:“先看气门开关情,再看活塞上下行;开下吸气开上排,关上压缩关下功”;其中,气阀门都关闭谓之关,只有一个气阀门打开谓之开.【解答】由图可知,乙图中的气门关闭,活塞下行,所以是做功冲程;甲图中的排气门打开,活塞上行,所以是排气冲程,在该冲程中是依靠飞轮的惯性来完成的冲程;故答案为:乙,甲.8、关于四冲程柴油机的压缩冲程,下列说法正确的是()A.气缸里的气体质量变大B.气缸里的气体压强变大C.气缸里的气体温度降低D.气缸里的气体内能转化为机械能【分析】在柴油机的压缩冲程中,活塞压缩气体做功,将机械能转化为内能,据此对照选项的说法做出判断.【解答】柴油机的压缩冲程中,活塞压缩气体做功,将机械能转化为内能,这一过程中,气体的质量不变,由于体积减小,所以压强增大,同时温度升高.故只有选项B正确.故选B.9、金属制成的汽缸中装有柴油和空气的混合物,有可能使汽缸中的柴油达到燃点的过程是()A.迅速向里推活塞B.迅速向外拉活塞C.缓慢向里推活塞D.缓慢向外拉活塞【分析】做功可以改变物体的内能,物体对外做功,内能减少;外界对物体做功,物体的内能增加.【解答】向里推活塞时是外界对气缸内的气体做功,可以使气体的内能增加,温度升高,所以可以使气缸中的柴油达到燃点;但是如果缓慢的推活塞,那么气体和外界会发生热传递,气体的温度会降低,不能到达柴油的燃点;故选A.10、柴油机的构造和汽油机相似,主要的不同是柴油机气缸顶部没有火花塞,而有一个________,它们的点火方式也不同,柴油机靠的是________式,汽油机靠的是________式.【分析】汽油机和柴油机的异同点:(1)相同点:四个冲程相同,能的转化相同.(2)不同点:①吸入的物质不同;②结构不同;③压强不同,效率不同;④点火方式不同.【解答】(1)汽油机的气缸顶部是火花塞,柴油机的气缸顶部是一个喷油嘴;(2)①汽油机在压缩冲程中,机械能转化为内能,内能增大,温度升高,汽油机气缸顶端有个火花塞,此时火花塞喷出电火花,点燃汽油,点火方式是点燃式;②在柴油机的压缩冲程末,温度升高超过柴油的着火点,此时喷油嘴喷出雾状的柴油,柴油迅速燃烧,点燃方式是压燃式.故答案为:喷油嘴;压燃;点燃.11、一台柴油机飞轮转速为2400r/min,则每秒做功的次数为()A.10次B.20次C.30次D.40次【分析】要解决此题需要知道一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两周,对【解答】热机将燃料的化学能通过燃烧转化为内能;在做功冲程中,内能转化成活塞的机械能.故答案为:内;内;机械.14、热机的四个工作冲程中,对外做功的冲程是()A.吸气B.压缩C.做功D.排气【分析】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,只有做功冲程对外输出功,其它三个冲程依靠飞轮惯性迅速完成.【解答】内燃机的四个冲程有:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;其中做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能,对外做功.故选C.15、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D.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.【分析】内燃机的一个工作循环包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,这四个冲程的顺序是一定的,不能改变.其中的压缩冲程和做功冲程进行了两次重要的能量转化:压缩冲程是机械能转化为内能;做功冲程是内能转化为机械能.【解答】根据内燃机的工作过程可知,第二个冲程是压缩冲程,在此过程中活塞压缩气缸内的气体,将机械能转化为内能,气缸内的气体温度升高.其中柴油机的气缸中的柴油就是由此点燃的,因此柴油机的点火方式叫压燃式.第三个冲程是做功冲程,此时燃料燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞对外做功,将内能转化为机械能.故选D.16、我们知道:多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来连续工作的.关于压缩冲程的作用,下列说法正确的是()A.将废气排出缸外B.完成对外做功C.吸进汽油和空气的混合物D.压缩燃料和空气的混合物【分析】本题应抓住汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;压缩冲程:进气门、排气门都关闭,活塞向上运动.【解答】压缩冲程:进气门、排气门都关闭,活塞向上运动.压缩汽油和空气的混合气体,使其内能增加,温度升高.故选D.17、下列关于热机的说法中,错误的是()A.热机就是热力发动机的简称B.热机的大量使用会造成环境污染C.热机排出的尾气带走很多热量D.通过技术改进,热机的效率可达到100%【分析】热机排出的废气带走了大量的热量,所以热机的效率都比较低,同时废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质污染环境.【解答】A、热机是利用内能来做功的机器,是热力发动机的简称,该选项正确;B、热机的废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质会污染环境,该选项正确;C、热机排出的废气要带走很多热量,这是热机效率低的原因之一.该选项正确;D、通过技术改造只能提高热机的效率,但不可能达到100%.该选项错误;故选D难题1、关于热机错误的说法是()A.利用内能来做功的机器叫热机B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机C.一切热机的工作过程都包括四个冲程D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率【分析】利用燃料燃烧获得的内能来工作的机器叫热机;热机包括:蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机;热机的效率指的是用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比.【解答】A、热机就是利用热来工作的机器;B、蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机;C、热机并不都是4冲程的,也有2冲程的;D、用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率.故选C.2、公路上有一辆小汽车和一台拖拉机,经检查都发生了故障并且都是因为电池坏了无法发动,而且没有备用电池,有人建议:只要把它们推动以后()A.小汽车和拖拉机都能发动B.只有小汽车可以发动C.只有拖拉机可以发动D.小汽车和拖拉机都不能发动【分析】这个题其实是考查汽油机和柴油机的区别,汽油机是火花塞,需要用电瓶提供的电能点燃汽油,柴油机是喷油嘴,不需要电瓶提供电能.【解答】小汽车内部是汽油机,其压缩冲程末需要火花塞点燃汽油和空气的混合物,完成做功冲程,所以需要电瓶提供电能,电瓶损坏就无法发动;拖拉机内部是柴油机,其结构是喷油嘴,是压燃式点火,没有蓄电池也可以工作.所以蓄电池坏了拖拉机也可以继续发动,而小汽车不能.故选C.3、汽油机和柴油机相比较,下列叙述中正确的是()A.柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物,汽油机吸入的是空气B.在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的C.柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高D.在压缩冲程末,汽油机汽缸内的温度比柴油机的高【分析】汽油机和柴油机的异同点:(1)相同点:四个冲程相同,能的转化相同.(2)不同点:①吸入的物质不同;②结构不同;③压强不同,效率不同;④点火方式不同.【解答】A、汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物,柴油机吸入的是空气,该选项说法不正确;B、在压缩冲程末,柴油机将燃料混合物压缩得程度更大,该选项说法不正确;C、柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高,该选项说法正确;D、在压缩冲程末,柴油机汽缸内的温度比汽油机的高,该选项说法不正确.故选C.4、下列过程中,与汽油机做功冲程的能量转化相同的是()A.用“搓手”取暖的过程B.水蒸气顶起水壶盖的过程C.小孩沿滑梯下滑的过程D.流星在大气层中穿行的过程【分析】内燃机是利用内能做功的机器,其在工作时有四个冲程,即吸气、压缩、做功、排气四个冲程.其中压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能.做功可以改变物体的内能,当对物体做功时,机械能转化为内能;当物体对外做功时,内能转化为机械能.【解答】做功冲程是将内能转化为机械能;A、两个手相互摩擦做功,机械能转化为手的内能,不符合题意;B、烧开水时,壶盖被水蒸气顶起,是水蒸气对壶盖做功的结果,这时水蒸气的内能转化为壶盖的机械能;符合题意;C、小孩在下滑过程中与滑梯摩擦生热,一部分机械能转化成内能,不符合题意;D、“流星”进入大气层后,流星和空气之间有摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,不符合题意;故选B.5、热机工作时的下列说法中正确的是()A.汽油机工作时的工作物质是汽油B.某汽油机飞轮的转速是1800转/分,它每秒对外做功15次C.压缩冲程的能量转化是内能转化为机械能D.柴油机在气缸的顶部有一个火花塞【分析】本题抓住内燃机的四个冲程,只有做功冲程,做功冲程把内能转化为机械能,对外提供动力.内燃机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.曲轴转两圈,做功一次.【解答】A、汽油机工作时的工作物质是汽油,应该是汽油和空气的混合物,不符合题意.B、某汽油机飞轮的转速是1800转/分,它每秒对外做功15次,每秒转30圈,曲轴转两圈,做功一次.符合题意.C、压缩冲程的能量转化是内能转化为机械能说法错误,压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能,不符合题意.D、柴油机在气缸的顶部有一个火花塞,应该是喷油嘴,不符合题意.故选B.6、如图四种车辆中适合使用汽油机做动力的是()A.B.C.D.【解答】汽油机比柴油机轻巧,制造成本低,噪声较小,低温起动性较好,轿车和轻型货车则大多用顶置气门水冷式汽油机;柴油机比较笨重,体积较大,柴油机压缩比很高,热效率和经济性都要好于汽油机,同时在相同功率的情况下,柴油机的扭矩大,由于上述特点,柴油发动机一般用于大、中型载重货车上.故选A.7、内燃机的一个工作循环包括四个冲程,即吸气冲程、_________冲程、做功冲程、排气冲程.其中将内能转化为机械能的是_________冲程.【分析】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,只有做功冲程对外做功,其它三个冲程依靠飞轮惯性迅速完成.【解答】四冲程内燃机的四个冲程依次是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;其中做功冲程是内能转化为机械能;故答案为:压缩,做功.8、在四冲程汽油机的工作过程中,通过做功增加燃料混合物内能的冲程是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程【分析】内燃机在压缩冲程中机械能转化为内能,做功冲程是将内能转化为机械能的冲程.【解答】在压缩冲程中,活塞对燃料混合物做功,使燃料混合物的内能增加、温度升高.故选B.9、六冲程引擎是《大众科学》评选出的2007年度世界十大发明之一,它在四冲程的吸气、压缩、_______和排气冲程后,将水注入汽缸,由于缸内温度极高,水在瞬间_______为蒸汽,推动活塞运动,产生第五冲程.最后蒸汽进入冷凝器,_______成水,下一个循环可以再次使用.(后两空格填物态变化)【分析】解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;物体由液态变成气态的过程叫汽化,由气态变成液态的过程叫液化.【解答】内燃机的四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;汽缸内温度很高,水吸热后会发生汽化现象变成水蒸气,体积膨胀后可以推动活塞运动对外做功;当水蒸气遇冷会变成液态的水,此过程发生的是液化现象;故答案为:做功,汽化,液化.10、(1)如图1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.(2)如图2所示是热机的_______冲程,在这个冲程中,活塞压缩燃料使它的温度升高,是通过_______的方式增加燃料的内能.(3)为了不让柴油机在工作时温度升得太高,气缸外有一个水套,让气缸被水包围着,这是通过_______的方式降低气缸的温度,采用水是因为水的_______较大.【分析】解决此题要知道做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,温度升高;物体向外做功内能会减小.试管内水蒸气的内能可以转化为塞子的机械能,四冲程内燃机中,做功冲程是内能转化为机械能的冲程.发生热传递的条件是物体之间有温度差,热量会从高温物体传向低温物体.比热容是表示物体吸热或放热本领的物理量.【解答】(1)图1中的塞子被试管内的水蒸气推出过程是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程;四冲程汽油机工作过程中的做功冲程与上述能量转化过程相同;(2)图2中的甲图中活塞上行,气门关闭,所以是压缩冲程;在柴油机的压缩冲程中,压缩气体时对气体做功,气体的内能增大,气体的温度升高;(3)此时如果外面被水包围,这样汽缸和水之间就有温度差,通过热传递的方式使热量从高温的汽缸传向低温的水,汽缸内能就会减小;因为水的比热容相对较大,所以在质量相同的情况下可以吸收更多的热量;故答案为:内;做功;压缩;做功;热传递;比热容.11、如图所示,在试管内装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把木塞冲开,在这个过程中,(1)酒精燃烧时,________能转化为________ 能.(2)水的温度升高,这是用________的方法增加了水的内能.(3)水蒸气冲开瓶塞,水蒸气对瓶塞做功,水蒸气的温度________,内能________.这个过程与热机________冲程能量转化情况相同.【分析】(1)燃料的燃烧都是将化学能转化为内能;(2)热传递是将内能从一个物体转移给另一个物体;(3)做功改变内能的实质是能量的转化,在做功冲程中,燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能;.【解答】(1)酒精灯燃烧,将化学能转化为内能.(2)水的温度升高,这是用热传递方法增加了水的内能,水汽化,产生高温高压的水蒸气.(3)水蒸气冲开瓶塞,水蒸气对瓶塞做功.水蒸气的温度降低,内能减小,将内能转化为机械能;此过程与热机的做功冲程能量转化情况相同,内能转化为机械能.故答案为:(1)化学;内;(2)热传递;(3)降低;减小;做功.12、在四冲程汽油机的工作过程中,把机械能转化为内能的是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程【分析】在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能,压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能.【解答】在压缩冲程中,活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物,活塞对气体做功,将机械能转化为气体的内能.故选B.13、关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法,其中正确的是()①在压缩冲程中,是机械能转化为内能②在做功冲程中,是内能转化为机械能③只有做功冲程是燃气对外做功④汽油机和柴油机的点火方式相同.A.②③B.①③C.②④D.①②③【分析】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,其中只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能.汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物,而柴油机吸入的是空气;汽油机中有火花塞,采用的是点燃式点火;而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油,进行压燃式点火.【解答】①②③汽油机四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,将内能转化为机械能;在压缩冲程中将机械能转化为内能.故①②③正确;④汽油机中有火花塞,采用的是点燃式点火;而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油,进行压燃式点火.故④错误.故选D.14、某混合动力型汽车的动力装置由汽油发动机和电动机组成.一般情况下,蓄电池为电动机供电,由电动机提供动力;当需要较大动力时,由汽油发动机和电动机共同提供动力;当汽车制动减速时,电动机还可以作为发电机的蓄电池充电.关于该车动力装置在工作时的能量转化情况,以下分析错误的是()A.汽油发动机做功冲程把内能转化为机械能B.电动机在提供动力时把电能转化为机械能C.发动机为蓄电池充电把电能转化为化学能D.制动减速发电的过程把内能转化为电能【分析】(1)汽油机利用内能来做功的冲程是做功冲程,它是将内能转化为机械能的;(2)电动机消耗电能得到机械能,将电能转化为机械能;(3)发动机为蓄电池充电时,蓄电池发生化学反应,将电能转化为化学能储存在蓄电池中;(4)制动减速发电的过程是将电动机作为发电机来使用的,将机械能转化为(1)该发动机在1s内做功________J,单缸排量V=________L;(2)在每个做功冲程里,发动机做功W=________J;图,此图是_______冲程.(2)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;根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向,再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程.【解答】将此杯水倒掉一半,质量改变,但比热容与质量无关,所以水的比热容不变,仍然为4.2×103J/(kg·℃).图中的气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程;故答案为:4.2×103J/(kg·℃);压缩。
第14章内能的利用第1节热机1. 下列机器中不属于热机的是( )A.发电机 B.蒸汽机 C.火箭 D.内燃机2. 热机工作时能量转化过程是( )A.内能→化学能→机械能 B.化学能→机械能→内能C.内能→机械能→化学能 D.化学能→内能→机械能3. 如图所示为四冲程汽油机未按工作循环顺序排列的各种冲程示意图,工作时,将大量机械能转化为内能的冲程是( )4. 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5. 单缸四冲程内燃机工作时,依靠飞轮惯性来完成的是( )A.只有吸气和压缩两个冲程 B.只有压缩和排气两个冲程C.只有排气和吸气两个冲程 D.有吸气、压缩和排气三个冲程6. 某四冲程内燃机的飞轮转速为3600 r/min,则在每秒内( )A.曲轴转120转 B.对外做功60次C.完成120个冲程 D.完成60个工作循环7. 下面有关柴油机与汽油机的说法中不正确的是( )A.柴油机和汽油机的工作过程都是由四个冲程组成的B.在构造上汽油机气缸顶部有火花塞,而柴油机的气缸顶部有喷油嘴C.在吸气冲程中汽油机吸入气缸的是汽油,柴油机吸入气缸的是柴油D.在压缩冲程末汽油机用点燃式点火,而柴油机采用的是压燃式点火8. 汽油机上安装了一个笨重的飞轮,是为了( )A.提高速度 B.节省燃料C.可以做更多的功 D.利用飞轮惯性完成吸气、压缩和排气冲程9. 下面关于汽油机与柴油机的说法中,错误的是( )A.汽油机以汽油为燃料 B.柴油机以柴油为燃料C.汽油机顶部有个喷油嘴 D.柴油机顶部有个喷油嘴10. 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机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能C.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11. 下列交通工具中,动力设备不是热机的是( )A.远洋轮船 B.载重汽车 C.战斗机 D.电动摩托车12. 在汽油机压缩冲程中,气缸内气体的( )A.内能减小 B.密度变小 C.温度降低 D.分子运动加快13. 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是( )A.甲冲程是把机械能转化为内能 B.乙冲程是排气冲程C.丙冲程是把机械能转化为内能 D.丁冲程是吸气冲程14. 关于四冲程汽油机和柴油机,下列说法正确的是( )A.在吸气冲程中,吸入气缸的都是空气B.在压缩冲程末,汽油机气缸内气体温度比柴油机高C.在做功冲程初,都是火花塞点火D.在排气冲程中,排气依靠飞轮的惯性完成15. 现在的新式汽油机,在吸气冲程中只吸入空气,在火花塞点火喷入汽油时,喷入汽油量和吸入的空气量可以由电子系统控制,这种汽油机(俗称电喷机)燃烧更充分,对大气的污染更小,对这种汽油机来说( )A.多了一个喷入油的过程,因此有五个冲程B.仍然是四个冲程,但是少了吸气冲程,多了一个做功冲程C.仍然还是原来的四个冲程D.点火方式为压燃式16. 燃料直接在发动机____内燃烧产生动力的热机叫做内燃机,内燃机中最常见的是____机和____机等。
1.关于如图所示的四个热学实验,下列说法中正确的是()A.图甲中两个铅块没有被重物拉开,说明分子之间存在斥力B.图乙中二氧化氮的密度大于空气的密度,因此不能发生扩散现象C.图丙中高温水蒸气将软木塞冲出和汽油机做功冲程的能量转化是相同的D.图丁中红墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明分子无规则运动快慢与温度有关【答案】CD【解析】A.图甲中两个铅块没有被重物拉开,说明分子之间存在引力,故A错误;B.图乙中二氧化氮的密度大于空气的密度,但由于分子的无规则运动,将发生扩散现象,故B错误;C.图丙中高温水蒸气将软木塞冲出,内能转化为机械能,汽油机做功冲程中也是将内能转化为机械能,故二者的能量转化是相同的,故C正确;D.分子无规则运动快慢与温度有关,故图丁中红墨水在热水中比在冷水中扩散快,故D 正确。
故选CD。
2.礼花喷射器结构如图,气罐内有高压气体,气罐通过气阀与纸筒相连。
使用时转动纸筒打开气阀,气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。
对该过程的分析正确的是()A.罐内气体的内能减少第1节热机第十四章内能的利用B.罐内气体分子热运动加剧C.罐内气体通过热传递方式改变了其内能D.该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同【答案】AD【解析】AC.在喷出礼花的过程中,罐内的压缩空气对礼花做功,空气内能转化为礼花的机械能;罐内气体内能减少,故A正确,C错误;B.罐内气体内能减少,温度降低,分子热运动速度减慢,故B错误;D.汽油机做功冲程是将内能转化为机械能,而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时,也是将内能转化为机械能,故D正确。
故选AD。
3.早在宋朝我国劳动人民就发明了如图所示的“走马灯”,它的原理是空气被蜡烛加热,形成上升气流,推动灯顶上的叶片带动画面转动。
下列说法中正确的是()A.“走马灯”的能量转化与汽油机的压缩冲程能量转化相同B.热空气对叶片做功后温度会降低C.“走马灯”中空气温度升高是通过热传递实现的D.蜡烛燃烧过程中蜡烛的内能在增大【答案】BC【解析】A.“走马灯”是把内能转化为机械能,在汽油机的压缩冲程中,是机械能转化为内能,故A错误;B.热空气对叶片做功后,内能减小,温度降低。
第十四章内能的利用单元检测试卷一、单选题1.如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是()A.压缩冲程,将化学能转化成内能B.压缩冲程,将机械能转化成内能C.做功冲程,将内能转化成机械能D.做功冲程,将机械能转化成内能2.现代火箭常用液态氢做燃料,这是因为液态氢具有()A.较小的密度B.较低的沸点C.较大的比热容D.较高的热值3.关于比热容和热值,下列说法正确的是()A.冰熔化成水,它的质量、比热容都不变B.燃料完全燃烧时热值较大,不完全燃烧时热值较小C.一桶汽油用去一半,比热容和热值都不变D.物体热值越大,燃烧时温度越高4.如图中有关能量转化说法正确的是()1甲:蒸汽冲出活塞乙:压缩点燃乙醚丙:做功冲程丁:压缩冲程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5.小李家使用的燃气热水器,将30 kg的水从20 ℃加热到45 ℃,消耗了0.15 m3的天然气.已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4×107 J/m3.则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是()A.水吸收的热量与水的温度成正比B.水吸收的热量是3.15×105 JC.热水器的能量转化效率是52.5%D.热水器的能量转化效率与环境温度无关6.下列关于内能、热值和比热容的说法中,正确的是()A.质量不变的物体内能也一定不变B.燃料在燃烧过程中,热值会减小C.﹣20℃的冰也有内能D.比热容与物体吸收热量的多少有关7.有关能量守恒定律,下列说法正确的是()A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B.能量守恒定律只适用于能量的转化过程23C.“摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律D.根据能量守恒定律,自然界中的能量总和不变8.关于热机,下列说法正确的是( )A.随着科学技术的发展,热机的效率可达到100%B.四冲程汽油机在工作过程中,进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程C.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞D.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9.利用如图所示的装置,为了便于比较酒精和碎纸片的热值,下列做法不正确...的是( )A.加热时间相同B.酒精和碎纸片的质量相同C.两只烧杯内液体的种类相同D.两只烧杯内液体的质量相同10.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km ,用时5min45s ,消耗燃油1.5kg ,已知汽车的牵引力是2000N ,燃油的热值为4.6×107J/kg ,假设燃油完全燃烧。
第十四章内能的利用第1节热机1.如图所示的实验或机器均改变了物体的内能,其中与另外三个改变内能方法不同的是()A .观察水的沸腾B .空气推动塞子时,内能减少C .空气被压缩时内能增大D .内燃机压缩冲程【答案】A【解析】改变内能的两种方法:做功和热传递.选项A是通过热传递的方式改变内能,改变了水的温度;选项B、C、D是通过做功的方式改变内能,A符合题意.2.我国自主生产的“吉利金刚”小轿车,发动机正常怠速为1200转/分钟,怠速指汽车不前进时发动机的转速.则对于怠速说法正确的是A.发动机1秒钟完成20个工作循环B.发动机1分钟完成吸气冲程1200次C.发动机1秒钟完成做功冲程10次D.发动机1秒钟共完成80个冲程【答案】C【解析】发动机飞轮转速是;表示每秒飞轮转动20圈,完成10个工作循环,做功10次,完成40个冲程,故AD错误C正确;发动机每秒完成10个工作循环,发1分钟完成600个工作循环,即完成的吸气冲程为600次,故B错误.故选C.3.一种用于轻型低速飞机的活塞式航空发动机,它有多个气缸,气缸工作时经历进气、压缩、膨胀、排气四个过程,在这四个过程中,能为飞机提供动力的是A.进气B.压缩C.膨胀D.排气【答案】C【解析】内燃机工作时,提供动力的冲程是做功冲程,即气缸工作时经历进气、压缩、膨胀、排气四个过程中的膨胀过程,能为飞机提供动力。
故ABD不符合题意,C符合题意。
4.2020年5月5日18时,在中国文昌航天发射场,长征五号B运载火箭点火升空,成功将新一代载人飞船实验船送入预定轨道。
如图所示,试验船在随火箭加速升空过程中()A.火箭的惯性变大B.火箭的动能和势能都增大C.火箭将机械能转化为化学能D.火箭主要用液态氢做燃料,主要是因为氢的比热容大【答案】B【解析】A.惯性使物体的一种属性,它的大小只和物体的质量大小有关;加速升空过程中,由于其质量不变,惯性不变,故A不符合题意;B.火箭加速升空过程中,速度和高度都增大,动能和势能都增大,机械能增大,故B符合题意;C.火箭是热机的一种,工作时,燃料的化学能转化为燃气的内能,高温高压的燃气推动火箭升空,燃气的内能转化成火箭的机械能,故C不符合题意;D.火箭选用液态氢做燃料,主要是因为液态氢具有较大的热值,故D不符合题意。
第十四章内能的利用第1节热机1.关于如图所示的四个热学实验,下列说法中正确的是()A.图甲中两个铅块没有被重物拉开,说明分子之间存在斥力B.图乙中二氧化氮的密度大于空气的密度,因此不能发生扩散现象C.图丙中高温水蒸气将软木塞冲出和汽油机做功冲程的能量转化是相同的D.图丁中红墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明分子无规则运动快慢与温度有关【答案】CD【解析】A.图甲中两个铅块没有被重物拉开,说明分子之间存在引力,故A错误;B.图乙中二氧化氮的密度大于空气的密度,但由于分子的无规则运动,将发生扩散现象,故B错误;C.图丙中高温水蒸气将软木塞冲出,内能转化为机械能,汽油机做功冲程中也是将内能转化为机械能,故二者的能量转化是相同的,故C正确;D.分子无规则运动快慢与温度有关,故图丁中红墨水在热水中比在冷水中扩散快,故D正确。
故选CD。
2.礼花喷射器结构如图,气罐内有高压气体,气罐通过气阀与纸筒相连。
使用时转动纸筒打开气阀,气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。
对该过程的分析正确的是()A.罐内气体的内能减少B.罐内气体分子热运动加剧C.罐内气体通过热传递方式改变了其内能D.该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同【答案】AD【解析】AC.在喷出礼花的过程中,罐内的压缩空气对礼花做功,空气内能转化为礼花的机械能;罐内气体内能减少,故A正确,C错误;B.罐内气体内能减少,温度降低,分子热运动速度减慢,故B错误;D.汽油机做功冲程是将内能转化为机械能,而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时,也是将内能转化为机械能,故D正确。
故选AD。
3.早在宋朝我国劳动人民就发明了如图所示的“走马灯”,它的原理是空气被蜡烛加热,形成上升气流,推动灯顶上的叶片带动画面转动。
下列说法中正确的是()A.“走马灯”的能量转化与汽油机的压缩冲程能量转化相同B.热空气对叶片做功后温度会降低C.“走马灯”中空气温度升高是通过热传递实现的D.蜡烛燃烧过程中蜡烛的内能在增大【答案】BC【解析】A.“走马灯”是把内能转化为机械能,在汽油机的压缩冲程中,是机械能转化为内能,故A错误;B.热空气对叶片做功后,内能减小,温度降低。
故B正确;C.“走马灯”中空气内能增加,温度升高是通过热传递实现的,故C正确;D.蜡烛燃烧过程中是燃气的内能增加,不是蜡烛的内能增加,故D错误。
故选BC。
4.关于温度、内能、热量、热机,下列说法中正确的是()A.物体内能增加,它一定吸收了热量B.物体的温度不变,它的内能可能变大C.气体对外界做功,它的内能一定增加D.汽油机在做功冲程是内能转化成机械能【答案】BD【解析】A.物体的内能增大不一定是吸收了热量,也许是对物体做功,因为做功和热传递在改变物体内能上是等效的,故A错误;B.物体的温度不变,它的内能可能变大,例如晶体的熔化过程,尽管温度不变,但是它吸热,内能是增加的,故B正确;C.做功和热传递在改变物体内能上是等效的,气体对外界做功,所以它的内能减小,故C错误;D.汽油机的做功冲程是点燃汽油,气缸温度升高,使活塞运动,为内能转化成机械能,故D 正确。
故选BD。
5.如图所示实验,在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中,以下说法正确的是()A.试管口出现的“白雾”是液化的小水珠B.水蒸气对外做功,内能减少C.这个实验基本展示了汽油机的工作原理D.这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理【答案】ABD【解析】A.试管口出现的“白雾”是水蒸气液化成的小水珠,A正确;B.水蒸气对外做功,其自身的内能会变小,B正确;CD.这个实验是橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出,水蒸气对橡胶塞做功,把水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,展示了蒸汽机的工作原理,C错误、D正确。
故选ABD。
6.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,现代汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中正确的是()A.甲冲程是把机械能转化为内能B.乙冲程是把内能转化为机械能C.丙冲程是把机械能转化为内能D.丁冲程是把内能转化为机械能【答案】A【解析】A.甲图:气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为了内能,故A正确;B.乙图:排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程,没有能量转化的过程,故B错误;C.丙图:气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程,将内能转化为了机械能,故C错误;D.丁图:进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程,没有能量转化的过程,故D错误.7.下列四个实验中,其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是A.电火花发生器点火后将盒盖顶出B.滚摆向下运动C.向下压缩空气引火仪D.酒精灯加热杯中冷水【答案】A【解析】图示中汽油机是做功冲程,能量转化方式为内能转化为机械能.A.电火花发生器点火后将盒盖顶出,燃料的内能转化为机械能,故A符合题意为答案.B.滚摆向下运动,重力势能转化为动能,故B不符合题意.C.向下压缩空气引火仪,对气体做功,内能增加,能量转化方式为机械能转化为内能,故C不符合题意.D.酒精灯加热杯中冷水,是通过热传递改变水的内能的,故D不符合题意.8.热机冲程中,与图所示现象中能量转化相同的是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程【答案】B【解析】如图所示现象中能量转化为机械能转化为内能,热机的压缩冲程也是将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能,其它两个冲程没有能量的转化。
故选B。
9.下列图形中,属于内能转化为机械能的是()A.滑下滑梯B.弯折铁丝C.做功冲程D.压缩空气点火【答案】C【解析】A.滑下滑梯过程是摩擦生热,该过程中消耗了机械能,产生了内能,故是将机械能转化为内能的过程,故A不符合题意;B、D.弯折铁丝过程、压缩点火都是通过做功改变内能,是将机械能转化为内能的过程,故B、D不符合题意;C.内燃机做功冲程过程是消耗内能,产生机械能,故是将内能转化为机械能的过程,故C符合题意.10.单缸四冲程汽油机和柴油机工作时,下列说法中正确的是()A.完成一个工作循环,曲轴转动四周B.汽油机吸气冲程中吸入气缸的物质是汽油C.柴油机做功冲程中点火方式是压燃式D.压缩冲程中,汽油机的压缩程度要比柴油机压缩程度大【答案】C【解析】A.完成一个工作循环,即四个冲程,曲轴转动两周,故A不正确;B.汽油机吸气冲程吸入气缸的物质是汽油和空气的混合物,故B不正确;C.柴油机和汽油机的点火方式不同,柴油机是压燃式,汽油机是点燃式,故C正确;D.压缩冲程中,柴油机的压缩程度比汽油机的压缩程度大,故D不正确。
故选C。
11.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【答案】C【解析】汽油机的四个冲程分别是吸气冲程,压缩冲程,做功冲程和排气冲程,所以①压缩冲程,把机械能转化为内能,也就是压缩对气体做功使其内能增大温度升高③是做功冲程,把内能转化为机械能.对照答案C 对.12.如图所示的三种情况中都涉及能量的转化,下列分析正确的是()A.图甲,塞子被弹起时,热水瓶内水蒸气对塞子做功,瓶内气体内能增大B.图乙,表示汽油机处于压缩冲程,从能量转化角度看,与图甲相似C.图丙,表示汽油机处于压缩冲程,从能量转化角度看,与图甲相似D.图丙,燃料的化学能转化成燃气的内能,再转化成机械能【答案】D【解析】A.图甲,塞子被弹起时,热水瓶内水蒸气对塞子做功,塞子机械能增大,瓶内气体内能应该减小,A错误;B.图乙,表示汽油机处于压缩冲程,从能量转化角度看,这是机械能转化为内能,与图甲的是刚好相反,B 错误;CD.图丙,表示汽油机处于做功冲程,从能量转化角度看,这是内能转化为机械能,与图甲相似,C错误;图丙是汽油机处于做功冲程,燃料的化学能先转化成燃气的内能,再转化成机械能,D正确。
13.根据所学知识填空。
(1)如图 1 所示的热水壶,倒水时需用力紧握壶柄,是通过______来增大摩擦。
(2)该壶嘴上有一个能绕 A 点活动的金属片,水烧开时,“热气”会将金属片冲开,此时“热气”的内能转化为金属片的______,这与汽油机的______冲程能量转化过程相同。
(3)汽油机装有汽化器,如图 2,它的作用是通过喷油管喷出汽油与流过的空气充分混合, 混合后的气体再进入气缸。
为使喷油管内汽油快速喷出,应将管口安装在______(选填“A”或“B”)位置,因为此处空气流速大,压强______。
【答案】增大压力机械能做功 A 小【解析】(1)倒水时需用力紧握壶柄,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
(2)水烧开的时候,“热气”总是将壶嘴上的金属片冲开,热气对金属片做功,热气的内能转化金属片的机械能。
从能量转化的角度看,水汽冲金属片现象相当于汽油机的做功冲程。
(3)由图知道,A处粗,B处细,等质量的空气经过A、B时,A处流速大于B处流速,根据流体压强和流速的关系知,A处的压强小于B处的压强,故将管口安装在A处,喷油管内汽油更容易快速喷出。
14.如图所示为汽油机的两个冲程,其中能够为汽油机提供动力的冲程是_________(填“甲”或“乙”)图。
若该汽油机由于润滑油缺少使活塞所受摩擦力增大,则该汽油机的效率会_________(填“变大”、“变小”或“不变”),若该汽油机刚好在1min内完成1200个工作循环,则1秒钟飞轮转_________转。
【答案】乙变小 40【解析】由图可知,甲图中两个气门都关闭,活塞上行,为压缩冲程,图乙中,两个气门关闭,活塞下行,为做功冲程,为汽车提供动力的冲程是做功冲程。
若该汽油机由于润滑油缺少使活塞所受摩擦力增大,该汽油机摩擦做功增加,则该汽油机的效率会变小。
热机完成一个工作循环,飞轮转动2周,完成1200个工作循环,则飞轮转动2400周,则1秒钟飞轮的转数为2400r40r/s60sn==。
15.如图是某种内燃机某一冲程的示意图,由图可知:(1)它表示的是________冲程;(2)在这个冲程中__________能转化为_________能;(3)若此内燃机的飞轮转速为2400r/min,则在1s内,内燃机完成______个冲程,对外做功______次。
【答案】压缩机械内 80 20【解析】(1)由图知道,内燃机的顶端是喷油嘴,所以该内燃机是柴油机;图中的两气门都闭合、活塞上行,所以是压缩冲程。
(2)[2][3]压缩冲程中压缩空气做功,是将机械能转化为内能的冲程。